JP2000097140A

JP2000097140A - 始動装置

Info

Publication number: JP2000097140A
Application number: JP11264345A
Authority: JP
Inventors: Walter Ruehle; リューレヴァルター
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2000-04-04
Also published as: FR2781014A1; FR2781014B1; IT1313736B1; ITMI991927A0; ITMI991927A1

Abstract

(57)【要約】【解決手段】内燃機関のための、スタータモータ１１
を備えた始動装置であって、スタータモータの駆動軸１
３が、遊星歯車伝動装置１５を介して、ピニオン付きオ
ーバランニングクラッチの一部を成す連行子に作用接続
している。遊星歯車伝動装置１５の太陽歯車が遊星歯車
２８を介してリングギヤ２９に作用結合している。リン
グギヤ２９は始動回転方向に抗してロックするフリーホ
イールリング３０内に支承されており、フリーホイール
リング自体は始動装置のケーシング１０内に固定的に配
置されている。リングギヤは遊星歯車支持体２５に旋回
可能に支承されたフライウエイト４５を介して回転数に
依存して遊星歯車支持体２５に摩擦係合的に結合される
ことができ、かつ始動回転方向でフリーホイールのロッ
クを解除することができる。【効果】内燃機関の始動過程が簡単な手段で短縮され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のための、
スタータモータを備えた始動装置であって、スタータモ
ータの駆動軸が始動装置のケーシング内に受容された伝
動装置を介して、軸方向摺動可能な連行子に作用接続し
ており、この連行子が、連行子の軸方向摺動により内燃
機関の歯環と噛み合わされる始動ピニオンとフリーホイ
ールとを備えたオーバランニングクラッチの一部を成し
ており、前記伝動装置が遊星歯車伝動装置として形成さ
れていて、その太陽歯車が、駆動軸の、始動ピニオンに
面した側に配置されており、かつリングギヤと噛み合う
その遊星歯車が、遊星歯車支持体に配置されたピンに回
転可能に支承されており、この遊星歯車支持体が、被駆
動軸の、スタータモータに面した端部を形成しており、
この端部がヘリカルスプラインを介して連行子と作用結
合している形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の始動装置では、伝動装置は一般
的に、周方向ではばね弾性的にケーシング内に受容され
ていて軸方向では不動であるリングギヤを備えた遊星歯
車伝動装置として形成されている。太陽歯車はスタータ
モータにより駆動され、遊星歯車伝動装置により始動ピ
ニオンへの伝達が減速させられる。このことは始動過程
の初期において内燃機関の始動回転駆動のための始動ピ
ニオンの高いトルクを得るためにも必要である。

【０００３】乗用車のための伝動装置付きスタータはし
ばしば永久磁石を備えたスタータモータを搭載する。こ
のスタータは比較的低いアイドリング回転数を有してお
り、要するに、このスタータによる内燃機関の高回転時
の支援は多くの場合著しく早期に終了してしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題はこの欠
点を排除すべく、所定回転数以降でのリングギヤの連行
によってスタータモータによる始動ピニオンの直接的な
駆動を生ぜしめるようにして、内燃機関のための初期の
始動過程を比較的簡単な手段で短縮させ、かつその後に
高回転を支援することができるようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、請求項１に記載したように、リングギヤが、ロック
可能なフリーホイールを介してケーシングに対して回転
可能であることにより解決される。

【０００６】

【本発明の効果】本発明によれば内燃機関の初期の始動
過程が簡単な手段で短縮され、その後に高回転が支援さ
れる。

【０００７】本発明のその他の利点はその他の請求項に
記載の構成から得られる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に図示の実施例につき本発明を
詳細に説明する。

【０００９】図１から図４までによれば、本発明の第１
実施例において始動装置のケーシング１０内に電気的な
スタータモータ１１が取付けられており、その駆動軸１
３はスタータモータとは逆の側の端部の近くに増径部を
有しており、この増径部は遊星歯車伝動装置の太陽歯車
を形成している。駆動軸のこれにつづく端部１６は被駆
動軸１２の袋孔１７内に支承されている。この領域内で
ケーシング１０には中間軸受２０が配置されており、こ
の中間軸受内に被駆動軸１２のための軸受箇所が設けら
れている。被駆動軸１２はその周囲にはす歯外歯車を有
しており、このはす歯外歯車は連行子１９のはす歯内歯
車と協働している。連行子１９はさらに、通常通りオー
バランニングクラッチ１８を備えている。連行子１９の
ための別の軸受箇所２２がケーシング１０に配置された
軸受フランジ２３内に設けられている。連行子１９の、
軸受フランジ２３から突出した端部には始動ピニオン２
４が形成されており、この始動ピニオンは連行子１９の
軸方向の移動により、始動させられるべき内燃機関の図
示されていない歯環と噛み合わされることができる。

【００１０】被駆動軸１２の、スタータモータ１１に面
した端部は、遊星歯車支持体２５を形成しているフラン
ジ状の拡大部を有しており、この遊星歯車支持体には３
つのピンが均一な間隔で固定されており、それらのピン
にはそれぞれ１つの遊星歯車２８が取付けられており、
これらの遊星歯車はリングギヤ２９と噛み合っている。
リングギヤは回転可能にフリーホイールリング３０内に
支承されており、フリーホイールリング自体はケーシン
グ１０の開放端の近くでこのケーシング内に弾性的に回
動不能に固定されて中間軸受２０と直接並んで配置され
ている。

【００１１】中間軸受２０の外周には、軸方向で遊星歯
車伝動装置１５へ向かって突出した複数のピン状突出部
３２が配置されており、これらのピン状突出部はフリー
ホイールリング３０の外側の切欠３４内に配置された緩
衝ゴム３３によりｕ字形に囲まれている。フリーホイー
ルリング３０の内周には長めの軸方向の切欠３６内にば
ね３８により負荷されたフリーホイールローラ３７が配
置されている。フリーホイールローラをロックすること
ができるように、切欠３６はこれを循環方向で狭めてい
る外側に位置する傾斜面３９を備えている。フリーホイ
ールリング３０の厚さの中央のところに複数の弓状の軸
方向の貫通孔４１が形成されており、この貫通孔内には
ケーシング部分１０と２３とをまとめ合わせる抗張アン
カ４２が挿入されている。この貫通孔４１の役目はフリ
ーホイールリング３０に若干の回動性を与えることにあ
る。

【００１２】リングギヤ２９には始動ピニオン２４へ向
かって突出した円筒形の環状のつば４４が形成されてお
り、その内側は３つのフライウエイト４５のための連行
面４３を形成しており、これらのフライウエイトは、周
囲に均一に分配されるように遊星歯車支持体２５の孔２
７内に固定されたピン４６に旋回可能に固定されてお
り、かつ、ピン２６のためのこれらの孔２７の間には遊
星歯車２８が位置している。フライウエイト４５は１領
域内で湾曲した外面４９を備えており、この外面により
フライウエイトは被駆動軸１２の所定の回転数で連行面
４３に摩擦係合的に接触し、かつ低回転数では自体に作
用するばね５０により戻し旋回させられ、要するに連行
面との接触からはずされる。

【００１３】ちなみに、連行子１９は旋回可能なレバー
５１により、このレバーが始動過程時にスタータリレー
５２により作動させられた際に軸方向に摺動可能であ
る。このことについてはこれ以上の説明を省き、たんに
遊星歯車伝動装置もしくはフライウエイトの作用につい
てのみ以下に詳細に説明する。

【００１４】内燃機関を始動させるためには高いトルク
が始動ピニオン２４のところに必要である。最初はスタ
ータモータ１１が高い回転数を有するがしかしわずかな
トルクしか有していないため、始動ピニオン２４の回転
数は遊星歯車伝動装置の伝達率だけ減少させられ、トル
クはこの伝達率だけ増大させられる。その際、リングギ
ヤ２９はフリーホイールリング３０内のばね負荷された
フリーホイールローラ３７を介して固定される。従来の
ように遊星歯車伝動装置で伝達が不変に維持されるとす
れば、内燃機関の高回転での始動過程は若干長引く。そ
れゆえ、本発明による遊星歯車伝動装置１５では、被駆
動軸１２ひいては遊星歯車支持体２５における予め規定
可能な相応に高い回転数でフライウエイト４５がばね５
０の力に抗して外向きに旋回させられてその湾曲した面
４９によりリングギヤ２９の連行面４３に当接してリン
グギヤを始動ピニオン２４の回転方向に連行する形式
で、伝達をリングギヤ２９の回転によって変化させるこ
とができる。このことのためにさらに説明すべきこと
は、太陽歯車と被駆動軸１２の回転方向が同一であると
いうことである。その場合、リングギヤ２９は逆方向に
回転しようとするが、しかしフリーホイールローラ３７
へ作用する力ＦＲにより固定保持され（これについては
図３を参照）、その際、フリーホイールリング３０は中
間軸受２０のピン状突出部３２を介して緩衝ゴム３３に
より弾性的に固定される。図３には遊星歯車伝動装置１
５の歯車の回転方向が矢印で示されている。フライウエ
イト４５により遊星歯車支持体２５と、太陽歯車１４
と、リングギヤ２９とが固定的に結合された際に伝達比
ｉ＝１が設定され、要するに始動ピニオン２４に小さな
トルクで高い回転数が設定されるが、しかしこのことは
内燃機関の高回転時に始めて有意義である。

【００１５】既に簡単に説明したように、遊星歯車伝動
装置の伝達の切換えのための制御因子は被駆動軸１２に
よりフライウエイト４５に生じた遠心力Ｆｃである。こ
れは適当な高さの回転数でリングギヤを駆動せしめる。
ローラフリーホイール３０は内燃機関の始動回転時に時
計回りに抗してリングギヤの回転をロックする。しかし
ローラフリーホイール３０は内燃機関の高回転時にリン
グギヤ２９がフライウエイト４５により太陽歯車１４に
結合されるやいなや開放する。その結果、スタータモー
タ１１から始動ピニオン２４への伝達がそれもリングギ
ヤ２９の回転の結果として高回転へ変化することで、内
燃機関のクランク軸が著しく加速されることによって始
動時間の短縮が生じる。遊星歯車伝動装置（太陽歯車、
リングギヤ）における回転方向はスタータモータの回転
方向に相応している。

【００１６】図５、図６および図７にもとづく第２実施
例では、この場合には符号５７で示されたフライウエイ
トだけが別の形式で形成されており、それもこれらのフ
ライウエイトはその外側に連行突起５８を有しており、
この連行突起はリングギヤの連行面と協働しており、リ
ングギヤは同様に若干変更されており、かつ符号６０で
示されている。この場合、２つの連行面６１，６２がリ
ングギヤ６０の外側に形成されており、これらの連行面
は半径方向で外向きに延びており、そのフランクは若干
傾斜して延びており、かつ互いに向かい合って隙間６３
を形成している。その下方には同様に傾斜したフランク
６４，６５を備えたフライウエイト５７のｕ字形に形成
された突起５８が位置しており、要するに全体がジオメ
トリ的にＶベルト伝動装置と同様に形成されている。適
当な回転数でフライウエイト５７が開き旋回すると、フ
ランクが相互に協働し、このことによりフランクのとこ
ろに極めて高い付着力／垂直抗力ＦＮが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による始動装置の一部を縦
断面して示す図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って断面して遊星歯車
伝動装置を見た図である。

【図３】遊星歯車伝動装置の原理スケッチを示す図であ
る。

【図４】遊星歯車伝動装置のリングギヤを示す図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例による始動装置の一部を縦
断面して示す図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って断面して遊星歯車
伝動装置を見た図である。

【図７】図６の一部を拡大した図である。

【符号の説明】

１０ケーシング、１１スタータモータ、１２
被駆動軸、１３駆動軸、１４太陽歯車、１５
遊星歯車伝動装置、１６端部、１７袋孔、１
８フリーホイール、１９連行体、２０中間軸
受、２１軸受箇所、２２軸受箇所、２３軸受
フランジ、２４始動ピニオン、２５遊星歯車支持
体、２６ボルト、２７孔、２８遊星歯車、
２９リングギヤ、３０フリーホイールリング、
３２ピン状突出部、３３緩衝ゴム、３４切欠、
３６切欠、３７フリーホイールローラ、３８
ばね、４１貫通孔、４２抗張アンカ、４３
連行面、４４つば、４５フライウエイト、
４６ピン、４７孔、４９外面、５０ば
ね、５１レバー、５７フライウエイト、５８
連行突起、６０リングギヤ、６１，６２連行
面、６３隙間、６４，６５フランク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関のための、スタータモータ（１
１）を備えた始動装置であって、スタータモータの駆動
軸（１３）が始動装置のケーシング内に受容された伝動
装置を介して、軸方向摺動可能な連行子（１９）に作用
接続しており、この連行子が、連行子の軸方向摺動によ
り内燃機関の歯環と噛み合わされる始動ピニオン（２
４）とフリーホイール（１８）とを備えたオーバランニ
ングクラッチの一部を成しており、前記伝動装置が遊星
歯車伝動装置（１５）として形成されており、その太陽
歯車（１４）が、駆動軸（１３）の、始動ピニオン（２
４）に面した側に配置されており、かつリングギヤ（２
９）と噛み合うその遊星歯車（２８）が、遊星歯車支持
体（２５）に配置されたピンに回転可能に支承されてお
り、この遊星歯車支持体が、被駆動軸（１２）の、スタ
ータモータ（１１）に面した端部を形成しており、この
端部がヘリカルスプラインを介して連行子（１９）と作
用結合している形式のものにおいて、前記リングギヤ（２９）が、ロック可能なフリーホイー
ル（３０，３７，３８）を介してケーシング（１０）に
対して回転可能であることを特徴とする、内燃機関のた
めの始動装置。
【請求項２】リングギヤ（２９）がその外側で、回動
不能なフリーホイールリング（３０）内に配置されてお
り、かつロック手段（３７，３８）を介して始動回転方
向に抗してフリーホイールリングでロック可能である、
請求項１記載の始動装置。
【請求項３】旋回可能なフライウエイト（４５）が遊
星歯車支持体（２５）に取付けられており、その少なく
とも部分的に湾曲した外面（４９）が、始動ピニオン
（２４）へ向かって延びるようにリングギヤ（２９）に
形成された連行面（４３）の内面に接触可能であり、か
つそれぞれのフライウエイトに作用するばね（５０）に
より解離可能である、請求項１または２記載の始動装
置。
【請求項４】フリーホイールリング（３０）の周囲で
は、ケーシングに固定された少なくとも１つのピン状突
出部（３２）が、フリーホイールリング（３０）に形成
された切欠（３４）内に係合する、請求項１から３まで
のいずれか１項記載の始動装置。
【請求項５】係止手段として、周方向で狭められてい
てリングギヤ（２９）へ向かって開いた少なくとも１つ
の細長い切欠（３６）がフリーホイールリング（３０）
の内周に形成されており、この切欠内に、ばねにより負
荷されていてリングギヤの外側に接触するフリーホイー
ルローラ（３７）が配置されている、請求項１から４ま
でのいずれか１項記載の始動装置。
【請求項６】１半径上で延びる軸方向の複数の貫通孔
（４１）がフリーホイールリング（３０）内に配置され
ており、これらの貫通孔内にはケーシング部分をまとめ
て保持する抗張アンカ（４２）が遊びをもって挿入され
ている、請求項１から５までのいずれか１項記載の始動
装置。
【請求項７】ピン状突出部（３２）が、フリーホイー
ルリング（３０）の切欠（３４）内に配置された有利に
はｕ字形の緩衝エレメント（３３）内に係合している、
請求項４記載の始動装置。
【請求項８】遊星歯車支持体（２５）に旋回可能な複
数のフライウエイト（５７）が配置されており、それぞ
れのフライウエイトに、軸方向の間隔をおいて互いに対
向して位置する２つの連行突起（５８）が形成されてお
り、これらの連行突起が、外向きに斜めに延びている連
行面（６４，６５）により、次第に拡大する隙間（６
３）を形成しており、かつこの隙間と協働する傾斜した
連行面（６１，６２）がリングギヤ（６０）に形成され
ている、請求項１または２記載の始動装置。