JP2007292032A - Mounting structure of gear for start - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのクランクシャフトに設けられたウェブ部に始動用ギヤを外嵌した状態で取り付ける始動用ギヤの取付構造に関する。 The present invention relates to a starting gear mounting structure that is mounted in a state where a starting gear is externally fitted to a web portion provided on a crankshaft of an engine.
従来より、この種の始動用ギヤを採用した始動装置としては、例えば特許文献1に開示されるように、複数のシリンダが直列に配置されたエンジンの全長をできるだけ短くするために、クランクシャフトのウェブ部の外周部に始動用ギヤを設けて、この始動用ギヤに噛み合わせた中間ギヤを介して始動モータからの駆動力を入力するようにしたものがある。このものでは、ウェブ部と始動用ギヤとは別体であって、外歯が形成された環状の始動用ギヤが円盤状のウェブ部に圧入して外嵌されている。この始動用ギヤには、運転性能を考慮してヘリカルギヤが採用されている。
ところで、前記始動装置によってエンジンを始動している最中に、クラッチが繋がる等してクランクシャフトに大きな負荷がかかると、始動用ギヤと中間ギヤとの噛合部に大きな衝撃力が作用する。すると、始動用ギヤはウェブ部に圧入されているだけであるので、始動用ギヤがウェブ部に対して周方向へ滑ってしまう。また、始動用ギヤと中間ギヤとはヘリカルギヤであるため、それぞれのギヤにはスラスト方向(即ち、クランクシャフトの軸心方向)への力が作用しており、前述のように噛合部に大きな衝撃力が作用すると、各ギヤに作用するスラスト方向への力も大きくなる。その結果、前述の始動用ギヤの滑りと相俟って、始動用ギヤがウェブ部に対してスラスト方向へずれる虞がある。こうして、始動用ギヤがウェブ部からずれると、ギヤノイズが大きくなってしまう。 By the way, when a large load is applied to the crankshaft, for example, when the engine is started by the starter and the clutch is engaged, a large impact force acts on the meshing portion between the starter gear and the intermediate gear. Then, since the starting gear is only press-fitted into the web portion, the starting gear slides in the circumferential direction with respect to the web portion. Further, since the starting gear and the intermediate gear are helical gears, a force in the thrust direction (that is, the axial direction of the crankshaft) acts on each gear, and as described above, a large impact is applied to the meshing portion. When the force acts, the thrust force acting on each gear also increases. As a result, there is a possibility that the start gear shifts in the thrust direction with respect to the web portion in combination with the slip of the start gear described above. Thus, when the starting gear deviates from the web portion, gear noise increases.
そこで、噛合部に大きな衝撃力が作用しても始動用ギヤがウェブ部からずれないようにするために、始動用ギヤをウェブ部に圧入するだけでなく、ウェブ部にボルト締結することが考えられる。具体的には、環状の始動用ギヤの内周部に径方向に突出する取付部を周方向において複数設け、該取付部をウェブ部の軸心方向一側の側面にボルト締結する構成が考えられる。 Therefore, in order to prevent the starting gear from being displaced from the web portion even when a large impact force is applied to the meshing portion, it is considered that the starting gear is not only press-fitted into the web portion but also bolted to the web portion. It is done. Specifically, a configuration may be considered in which a plurality of mounting portions projecting in the radial direction are provided in the circumferential direction on the inner peripheral portion of the annular starting gear, and the mounting portions are bolted to a side surface on one side in the axial direction of the web portion. It is done.
ここで、始動用ギヤは中間ギヤからの駆動力をクランクシャフトにスムーズに伝達させるために、クランクシャフトの軸心に対して垂直に設けられる必要がある。ところが、クランクシャフトは鋳造品であって、ウェブ部の側面は軸心に対する垂直度がそれほど高くないため、始動用ギヤを高精度に作ったとしても、軸心に対して高い垂直度で取り付けることは困難である。そこで、ウェブ部の軸心方向一側の側面に軸心に対する垂直度の高い取付面を加工し、該取付面に始動用ギヤの取付部を取り付けることが考えられる。 Here, the starting gear needs to be provided perpendicular to the axis of the crankshaft in order to smoothly transmit the driving force from the intermediate gear to the crankshaft. However, the crankshaft is a cast product, and the side of the web part is not so perpendicular to the shaft center, so even if the starting gear is made with high precision, it must be mounted with high perpendicularity to the shaft center. It is difficult. In view of this, it is conceivable that a mounting surface having a high degree of perpendicularity to the shaft center is processed on the side surface in the axial direction of the web portion, and the mounting portion of the starting gear is mounted on the mounting surface.
ウェブ部の側面に軸心に対する垂直度が高い面を加工するには、旋盤による加工が考えられる。つまり、クランクシャフトを軸心を中心に回転させながらウェブ部の側面に対して径方向から伸びるバイトを当てて取付面を加工していく。この加工方法によってウェブ部の側面に取付面を加工したクランクシャフトを図10〜12に示す。この例では、図10に示すように、クランクシャフト70は軸心に沿って並設された8つのウェブ部703A,703B,…を有し、エンジン前側から6番目のウェブ部703Fのエンジン後側面に取付面706aが形成されている。この取付面706aは、ウェブ部703Fのエンジン後側面の周縁部において環状に形成されている。
In order to machine a surface having a high degree of perpendicularity to the axis on the side surface of the web part, machining by a lathe can be considered. That is, the attachment surface is processed by applying a tool extending in the radial direction to the side surface of the web portion while rotating the crankshaft around the axis. A crankshaft in which the mounting surface is processed on the side surface of the web portion by this processing method is shown in FIGS. In this example, as shown in FIG. 10, the
しかしながら、ウェブ部703Fの後側面の周縁部に環状の取付面706aが形成されると、ウェブ部703Fの周縁部の厚みが、取付面706aを切削加工した分だけ全周に亘って薄くなってしまう。その結果、図11,12に示すように、始動用ギヤ200がウェブ部703Fに外嵌された状態において、始動用ギヤ200の内周面とウェブ部703Fの外周面との接触面積が厚み方向に小さくなる。始動用ギヤ200の内周面とウェブ部703Fの外周面との接触面積が小さくなると、始動用ギヤ200と中間ギヤとの噛合部に大きな衝撃力が作用したときに、始動用ギヤ200をウェブ部703Fで支えきれず、始動用ギヤ200ががたつく虞がある。
However, when the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、始動用ギヤとウェブ部との取付強度を向上させると共に、ウェブ部による始動用ギヤの支持強度を十分確保することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve the mounting strength between the starting gear and the web portion and to sufficiently secure the supporting strength of the starting gear by the web portion. There is.
本発明は、環状の始動用ギヤの内周部に径方向に突出する取付部を周方向において複数設けると共に、該始動用ギヤをウェブ部に外嵌し且つ該取付部をウェブ部の軸心方向一側の側面にボルト締結するように構成し、ウェブ部の該側面には該取付部が嵌る座ぐり部を該取付部と対応する位置にのみ厚み方向に陥没させて形成すると共に、該座ぐり部の底面に取付面を形成するようにしたものである。 The present invention provides a plurality of mounting portions projecting radially in the inner peripheral portion of an annular starting gear in the circumferential direction, the starter gear is externally fitted to the web portion, and the mounting portion is the axis of the web portion. It is configured to be bolted to a side surface on one side in the direction, and a counterbore portion into which the attachment portion is fitted is formed on the side surface of the web portion by being depressed in a thickness direction only at a position corresponding to the attachment portion, An attachment surface is formed on the bottom surface of the spot facing.
具体的に、第1の発明は、中間ギヤを有する中間ギヤユニットを介して始動用モータと連結される始動用ギヤを、エンジンのクランクシャフトにその軸心と同軸に設けられ、該軸心方向において相対向する側面を有する円盤状のウェブ部に外嵌した状態で取り付ける始動用ギヤの取付構造が対象である。そして、前記始動用ギヤには、外周部に前記中間ギヤと噛合する外歯が形成されると共に、内周部の周方向における複数箇所に該始動用ギヤを前記ウェブ部に取り付けるための取付部が径方向に突出して形成され、前記ウェブ部の軸心方向一側の側面には、前記始動用ギヤの複数の前記取付部が嵌る複数の座ぐり部が軸心方向に沿った厚み方向に凹陥して形成されると共に、該座ぐり部の底面に該取付部が取り付けられる取付面が形成され、前記各取付部は、前記各座ぐり部に嵌められた状態で前記取付面にボルト締結され、前記始動用ギヤの内周面のうち、周方向に隣り合う前記取付部の間の部分は、厚み方向全幅に亘って前記ウェブ部の外周面と当接しているものとする。 Specifically, according to a first aspect of the present invention, a starter gear connected to a starter motor via an intermediate gear unit having an intermediate gear is provided on the crankshaft of an engine coaxially with the axis thereof, and the axial direction The mounting structure of the starting gear that is mounted in a state of being externally fitted to a disc-shaped web portion having opposite side surfaces in FIG. The starting gear has outer teeth formed on the outer peripheral portion thereof to mesh with the intermediate gear, and mounting portions for attaching the starting gear to the web portion at a plurality of locations in the circumferential direction of the inner peripheral portion. Projecting in the radial direction, and on the side surface on one side in the axial direction of the web portion, a plurality of counterbore portions into which the plurality of mounting portions of the starting gear are fitted in the thickness direction along the axial direction. In addition to being formed to be recessed, a mounting surface is formed on the bottom surface of the counterbore portion, and the mounting portion is bolted to the mounting surface in a state of being fitted to the counterbore portion. And the part between the said attaching parts adjacent to the circumferential direction among the internal peripheral surfaces of the said start gear shall contact | abut with the outer peripheral surface of the said web part over the full width of a thickness direction.
前記の構成の場合、始動用ギヤの取付部をウェブ部の軸心方向一側の側面にボルト締結することにより始動用ギヤをウェブ部に取り付けるため、始動用ギヤとウェブ部との取付強度を向上させることができる。 In the case of the above-described configuration, the starting gear is attached to the web portion by bolting the attaching portion of the starting gear to the side surface on one side in the axial direction of the web portion. Can be improved.
また、始動用ギヤを軸心に対して垂直に配設するためにウェブ部の前記側面に軸心に対する垂直度の高い取付面を加工する必要があるが、ウェブ部の前記側面において始動用ギヤの取付部と対応する位置にのみ前記座ぐり部を形成し且つ該座ぐり部の底面に取付面を形成することによって、ウェブ部に該取付面を形成しても、ウェブ部において厚みが薄くなるのは該座ぐり部が形成された部分だけとなる。つまり、ウェブ部における該座ぐり部以外の部分の外周面は、始動用ギヤの内周面との接触面積を十分確保することができる。その結果、始動用ギヤの内周面のうち、周方向に隣り合う取付部の間の部分を厚み方向の全幅に亘ってウェブ部の外周面と当接させることができ、ウェブ部による始動用ギヤの支持強度を十分確保することができる。 Further, in order to dispose the starting gear perpendicular to the shaft center, it is necessary to process a mounting surface having a high degree of perpendicularity with respect to the shaft center on the side surface of the web portion. Even if the attachment surface is formed on the web portion by forming the counterbore portion only at a position corresponding to the attachment portion, and forming the attachment surface on the bottom surface of the counterbore portion, the web portion has a small thickness. It becomes only a portion where the spot facing portion is formed. In other words, the outer peripheral surface of the web portion other than the spot facing portion can sufficiently secure a contact area with the inner peripheral surface of the starting gear. As a result, of the inner peripheral surface of the starting gear, the portion between the adjacent mounting portions in the circumferential direction can be brought into contact with the outer peripheral surface of the web portion over the entire width in the thickness direction. Sufficient support strength of the gear can be ensured.
第2の発明は、第1の発明において、前記取付部は、前記始動用ギヤの厚み方向において、中央位置よりも軸心方向一側に形成されているものとする。 According to a second aspect, in the first aspect, the attachment portion is formed on one side in the axial direction from the center position in the thickness direction of the starting gear.
前記の構成の場合、始動用ギヤの内周面のうち、周方向に隣り合う取付部の間の部分は、ウェブ部の外周面との接触面積が十分確保されるが、取付部が形成された部分は該取付部の分だけ内周面の面積が幅方向に狭くなるため、ウェブ部の外周面との接触面積も小さくなる。そこで、前記取付部を始動用ギヤの厚み方向において中央位置よりも軸心方向一側に形成することによって、始動用ギヤの内周面のうち、少なくとも、厚み方向において中央位置よりも該取付部とは反対側の部分は、ウェブ部の外周面と当接させることができる。こうして、始動用ギヤの内周面のうち、取付部が形成された部分についても、ウェブ部の外周面との接触面積を始動用ギヤの半分の厚さ以上は確保することができ、ウェブ部による始動用ギヤの支持強度を確保することができる。 In the case of the above configuration, a portion of the inner peripheral surface of the starting gear between the adjacent mounting portions in the circumferential direction has a sufficient contact area with the outer peripheral surface of the web portion, but the mounting portion is formed. Since the area of the inner peripheral surface of the portion is reduced in the width direction by the amount corresponding to the mounting portion, the contact area with the outer peripheral surface of the web portion is also reduced. Therefore, by forming the mounting portion on one side in the axial direction from the central position in the thickness direction of the starting gear, at least the mounting portion of the inner peripheral surface of the starting gear in the thickness direction from the central position. The portion on the opposite side can be brought into contact with the outer peripheral surface of the web portion. In this way, the contact area with the outer peripheral surface of the web portion can be secured more than half the thickness of the start gear, even for the portion of the inner peripheral surface of the starting gear where the mounting portion is formed. The supporting strength of the starting gear can be ensured.
第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記クランクシャフトには、前記円盤状のウェブ部よりも軸心方向一側に1又は複数のウェブ部が並設されており、前記1又は複数のウェブ部には、前記円盤状のウェブ部に前記座ぐり部及び前記取付面を加工するツールとの干渉を避けるためのツール挿通孔又は切欠きが厚み方向に貫通して形成されているものとする。 According to a third invention, in the first or second invention, the crankshaft is provided with one or a plurality of web portions arranged in parallel on one side in an axial direction from the disc-shaped web portion. Alternatively, in the plurality of web portions, tool insertion holes or notches for avoiding interference with the counterbore portion and the tool for processing the mounting surface are formed in the disc-shaped web portion so as to penetrate in the thickness direction. It shall be.
前記座ぐり部のように、前記円盤状のウェブ部の前記側面において局所的に厚み方向へ凹陥する部分は、旋盤のようにクランクシャフトを回転させながらバイトをウェブ部に対して径方向から伸ばして該側面に当てるのではなく、例えばフライス盤等の加工ツールによって、切削工具を高速回転させながら、固定されたウェブ部の前記側面に対して軸心方向一側から当てて加工する必要がある。そこで、前記の構成においては、前記円盤状のウェブ部よりも軸心方向一側に位置する1又は複数のウェブ部に、前記座ぐり部及び前記取付面を加工するツールとの干渉を避けるためのツール挿通孔又は切欠きを厚み方向に貫通形成することによって、複数のウェブ部を有するクランクシャフトにおいて、軸心方向両端以外のウェブ部を円盤状に形成して該ウェブ部に始動用ギヤを取り付ける構成であっても、その両端部よりも内方のウェブ部の前記側面に対して座ぐり部及び取付面をフライス盤等のツールによって加工することができる。 A portion that is locally recessed in the thickness direction on the side surface of the disc-shaped web portion, such as the counterbore portion, extends a bite from the radial direction with respect to the web portion while rotating the crankshaft like a lathe. Instead of hitting the side surface, it is necessary to perform processing by touching the side surface of the fixed web portion from one side in the axial center direction while rotating the cutting tool at high speed with a processing tool such as a milling machine. Therefore, in the above-described configuration, in order to avoid interference with the counterbore part and the tool for processing the attachment surface on one or a plurality of web parts located on one side in the axial direction from the disk-shaped web part. In the crankshaft having a plurality of web portions, a web portion other than both axial ends is formed in a disc shape, and a starting gear is provided on the web portion. Even if it is the structure to attach, a spot facing part and an attachment surface can be processed with tools, such as a milling machine, with respect to the said side surface of the web part inward rather than the both ends.
本発明によれば、始動用ギヤの内周部に径方向に突出する複数の取付部を設ける一方、ウェブ部の軸心方向一側の側面に取付面を形成し、始動用ギヤをウェブ部に外嵌すると共に取付部を取付面にボルト締結することで始動用ギヤをウェブ部に取り付けることによって、始動用ギヤとウェブ部との取付強度を向上させることができる。その結果、始動用ギヤと中間ギヤとの噛合部に大きな衝撃力が作用しても始動用ギヤがウェブ部に対して滑ったり、ずれたりすることを防止することができる。 According to the present invention, a plurality of mounting portions projecting in the radial direction are provided on the inner peripheral portion of the starting gear, while a mounting surface is formed on the side surface on one side in the axial direction of the web portion, and the starting gear is connected to the web portion. By attaching the starter gear to the web portion by fastening the mounting portion to the mounting surface and fastening the mounting portion to the mounting surface, the mounting strength between the starter gear and the web portion can be improved. As a result, even if a large impact force is applied to the meshing portion between the starting gear and the intermediate gear, the starting gear can be prevented from slipping or shifting with respect to the web portion.
また、ウェブ部の軸心方向一側の側面に前記始動用ギヤの取付部が嵌る座ぐり部を厚み方向に凹陥させて形成すると共に、該座ぐり部の底面に前記取付面を形成することによって、該側面に取付面を形成することでウェブ部の厚みが薄くなるのは前記座ぐり部が形成された部分だけとなり、その他の部分では厚みを十分確保することができる。こうすることで、始動用ギヤの内周面のうち、周方向に隣り合う取付部の間の部分は、ウェブ部の外周面と厚み方向の全幅に亘って当接させて十分な接触面積を確保することができ、ウェブ部による始動用ギヤの支持強度を十分確保することができる。その結果、始動用ギヤが、噛合する中間ギヤから受ける衝撃力によってがたついたり、変形したりすることを防止することができる。 Further, a counterbore portion into which the mounting portion of the starter gear fits is formed in a thickness direction on a side surface on one side in the axial direction of the web portion, and the mounting surface is formed on a bottom surface of the counterbore portion. By forming the attachment surface on the side surface, the thickness of the web portion is reduced only in the portion where the counterbore portion is formed, and sufficient thickness can be secured in the other portions. By doing so, the portion between the circumferentially adjacent mounting portions of the inner peripheral surface of the starting gear is brought into contact with the outer peripheral surface of the web portion over the entire width in the thickness direction, thereby providing a sufficient contact area. It is possible to ensure the sufficient strength of supporting the starting gear by the web portion. As a result, it is possible to prevent the starting gear from rattling or deforming due to the impact force received from the meshing intermediate gear.
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本発明の実施形態に係るエンジン1の本体部の構成を示し、このエンジン1は、アルミニウム合金の鋳造製シリンダブロック3の上部に、同じくアルミニウム合金の鋳造製シリンダヘッド4を組み付けてなり、該シリンダヘッド4の上部にはシリンダヘッドカバー5を取り付け、また、シリンダブロック3の下部にはガスケットを介してオイルパン6を取り付けてある。このオイルパン6は、比較的剛性が高く遮音性に優れた鋳造製のものであり、この実施形態では前記シリンダブロック等と同じくアルミニウム合金製としているが、例えば鋳鉄製としてもよい。
FIG. 2 shows a configuration of a main body portion of an
前記シリンダブロック3は、クランクケースの左右両側壁部がそれぞれクランクシャフト7の軸心x1よりも下方まで延びるディープスカートタイプのものであり、該シリンダブロック3の前側壁部における左右両端側の部位には、図3にも示すようにそれぞれ上端部から下端部に亘って外方に突出する土手部3a,3bが設けられている。そして、その土手部3a,3bに対して取り付けられるフロントカバー8(図3に仮想線で示す)とシリンダブロック3の前側壁部との間に、動弁系を駆動するタイミングチェーン等が収容されるようになっている。
The
また、前記フロントカバー8は、前記図3に仮想線で示すように、シリンダブロック3の前面からオイルパン6の前面に跨るように取り付けられるので、シリンダブロック3とオイルパン6の組み付けの位置精度がエンジン前後方向については非常に良くなり、オイルパン6自体の剛性が高いこととも相俟って、後述の如くオイルパンに取り付けられるスタータモータ(始動モータ)30のシリンダブロック3に対する位置決めの精度がエンジン前後方向について十分に高くなる。
Further, as indicated by the phantom line in FIG. 3, the
尚、この実施形態のエンジン1は、4つのシリンダ2,2,…(図1参照)がシリンダブロック3に直線的に並ぶように設けられた直列4気筒ガソリンエンジンであり、このような直列型の多気筒エンジンでは一般的にその長手方向をエンジン前後方向と呼び、前記タイミングチェーン等の配置される側をエンジンの前側と呼ぶ。以下、この明細書中でも同様の呼称を用いるとともに、特に断らない場合はエンジン前側を単に前側と略記する。
The
前記図2に示すように、各シリンダ2にはその軸線に沿って往復動するようにピストン9が嵌装されていて、該各ピストン9の上面とシリンダヘッド4の下面とに挟まれたシリンダ2内の空間が燃焼室10を構成している。この燃焼室10の天井部、即ち前記シリンダヘッド4の下面には2つの傾斜面が形成されていて、それぞれ吸気ポート11及び排気ポート12が2つずつ開口されるとともに、該各開口部には、シリンダヘッド4に軸支されたカム軸13,14により開閉作動される吸気及び排気弁15,16が配設されている。尚、図示は省略するが、前記燃焼室10に臨む各シリンダ2の天井部には、吸気及び排気弁15,16に取り囲まれるようにして点火プラグが配設されている。
As shown in FIG. 2, each
また、前記各ピストン9は、それぞれコネクティングロッド17によってクランクシャフト7に連結されている。このクランクシャフト7は例えばダクタイル鋳鉄製であり、この実施形態では5つのジャーナル軸受18,18,…(図2には1つのみ示す)によりシリンダブロック3に対して回転自在に支持されている。すなわち、図1にのみ仮想線で示すが、シリンダブロック3には、エンジン前後方向に並ぶ4つのシリンダ2,2,…の下端部をそれぞれ両側から挟むようにして合計5つの主軸受部18a,18a,…が設けられていて、該各主軸受部18aにはそれぞれ軸受キャップ18bが取り付けられて、ジャーナル軸受18が構成されており、さらに、それら5つのジャーナル軸受18,18,…はベアリングビーム19(図4参照)により互いに連結されている。
Each
前記クランクシャフト7は、詳しくは後述するが、図1に示すように8つのウェブ部73,73,…を有するものであるが、そのうちのエンジン前側から数えて6番目のものには、エンジン始動用のクランクギヤ20(始動用ギヤ)が一体的に設けられている。その前から6番目のウェブ部73は、それ以外のものとは異なり円盤状に形成され、その外周に環状の始動用クランクギヤ20が外嵌され取り付けられている。
As will be described in detail later, the
次に、エンジン1の始動時に前記クランクシャフト7の始動用クランクギヤ20を、中間ギヤユニット21を介して後述のスタータモータ30により駆動するようにした始動装置Aの構成を説明する。この始動装置Aは、スタータモータ30が中間ギヤユニット21を介して始動用ギヤに常時連結された常時噛合式の始動装置である。まず、クランクシャフト7及びスタータモータ30の中間に位置する中間ギヤユニット21は、図4にも示すようにベアリングビーム19を介してシリンダブロック3の下部に固定されている。そして、該中間ギヤユニット21のハウジング22には、クランクシャフト7の始動用クランクギヤ20と噛合する駆動ギヤ(中間ギヤ)23と、スタータモータ30のピニオン33と噛合する被駆動ギヤ24と、該被駆動ギヤ24及び駆動ギヤ23をそれぞれ軸支する共通のギヤシャフト25と、ワンウェイクラッチ26とが収容されている。
Next, the configuration of the starting device A in which the starting crank
より詳しくは、前記ギヤユニット21のハウジング22は、上方がクランクシャフト7に臨んで開口する矩形の箱状であり、その上縁部がベアリングビーム19の下面に接合されてボルト等により固定されている。また、ハウジング22のエンジン前側の壁部には、エンジン前方に向かって延出した円筒部22aが形成されていて、この円筒部22a内の通路がハウジング22の前側壁部を貫通して、当該ハウジング22の内外を連通している。この円筒部22aは、詳しくは後述するが、スタータモータ30の先端部を位置決めして保持する保持部として機能する(以下、保持部22aという)。
More specifically, the
さらに、前記中間ギヤユニット21のハウジング22には、図4に示すようにエンジン後方左側の隅部から斜めに外方に向かって延びる延出部22bが設けられている。この延出部22bの内部には、その長手方向に沿って潤滑油通路27が形成されており(図1参照)、この潤滑油通路27の上流端が延出部22bの先端上面に開口して、シリンダブロック3のスカート下部に開口するオイルギャラリ(図示せず)と連通されている。
Further, as shown in FIG. 4, the
前記ギヤシャフト25は、前記ハウジング22内にエンジン前後方向に延びるように配置され、その前端部及び後端部がそれぞれハウジング22の前側及び後側壁部に設けられた軸受孔22c(後側壁部のもののみ図示する)に回転自在に支持されている。また、ギヤシャフト25の内部には、その軸線x2に沿って延びるように長手方向の略全体に亘って通路25aが形成されている。この通路25aの後端側は径方向に延びるポートによって前記ハウジング22の潤滑油通路27に連通されており、該潤滑油通路27によりエンジン1のオイルギャラリから導入される潤滑油を後述のベアリング29,29等に分配して供給するようになっている。
The
また、前記ギヤシャフト25の前端側には前記被駆動ギヤ24が同軸に配置されて、スプラインによって一体に回転するように結合されている。一方、ギヤシャフト25の長手方向略中央部から後端側にかけて、前記駆動ギヤ23が該ギヤシャフト25と同軸に配置されて回転自在に支持されている。この駆動ギヤ23は、相対的に小径の円筒状ボス部23aとこれに連なる大径円筒部23bとからなり、その大径円筒部23bの外周にヘリカルギヤが形成されてクランクシャフト7の始動用クランクギヤ20に噛合する。また、前記ボス部23aの内周面とギヤシャフト25の外周面との間には2つのニードルベアリング29,29が配設されている。
The driven
さらに、前記駆動ギヤ23の大径円筒部とギヤシャフト25の外周部との間には、該ギヤシャフト25から駆動ギヤ23に対する駆動力の伝達を許容する一方、その逆向きの動力の伝達は遮断するように、ワンウェイクラッチ26が配設されている。これにより、中間ギヤユニット21は、スタータモータ30のピニオン33から被駆動ギヤ24に入力された回転駆動力を、ギヤシャフト25及びワンウェイクラッチ26を介して駆動ギヤ23に伝達し、この駆動ギヤ23によってクランクシャフト7を駆動することができる。一方、エンジン1の運転中にクランクシャフト7とともに回転するのは駆動ギヤ23のみとなり、被駆動ギヤ24やギヤシャフト25は回転しないので、始動装置Aを設けたことによる運転損失の増大は最小限に抑えられる。
Further, between the large-diameter cylindrical portion of the
スタータモータ30は、直流モータ本体からなる相対的に大径の円筒状本体部31と、その先端側に連続し、オイルパン6へ挿入される相対的に小径の円筒状被挿入部32とを備え、この被挿入部32の先端部から軸線x3に沿って延びるモータ軸上には、中間ギヤユニット21の被駆動ギヤ24と噛合するピニオン33が配設されている。また、前記本体部31に隣接してリレー34が設けられるとともに、該本体部31と被挿入部32との間には概略矩形状の鍔部35が配設され、この鍔部35の前記被挿入部32側にはオイルパン6の外面に接合されるフランジ面が形成されている。
The
すなわち、図2や図3にも示すように、オイルパン6の前部右側には、スタータモータ30の本体部31を概ね収納できるような大きさで、該オイルパン6を内方に凹陥したスタータモータ収納部6aが形成されており、このスタータモータ収納部6aの奥の面(エンジン後側の端面)に相当するオイルパン6の壁面は略平坦に成形されていて、そこに、スタータモータ30の被挿入部32が挿入される前後方向の貫通孔36が形成されている。また、該貫通孔36を囲むオイルパン壁面は、前記スタータモータ30の鍔部35のフランジ面と接合されるフランジとなる。
That is, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
そして、前記スタータモータ30先端側の被挿入部32がオイルパン6の貫通孔36に対してエンジン前後方向に挿入されて、該スタータモータ30の鍔部35がスタータモータ収納部6aのフランジに当接した状態で、該スタータモータ30の本体部31は概ねオイルパン6のスタータモータ収納部6aに収納されるようになり、この状態で、前記鍔部35がオイルパン6のフランジの壁部に対してボルトにより締結固定されている。
Then, the inserted
前記オイルパン6の貫通孔36は、略円形の断面を有し、オイルパン6内に配置された前記ギヤユニット21のハウジング22の保持部22aとエンジン前後方向に対向するように位置している。その貫通孔36の直径は保持部22aの内径よりもやや大きく、エンジン前後方向に見たときには、前記貫通孔36の内側に保持部22aの内周円が含まれるようになって、両者が略同軸に位置することになる。このことから、前記の如くスタータモータ30をオイルパン6に取り付けたとき、スタータモータ30の被挿入部32の先端側、即ちスタータモータ30の先端部は、前記中間ギヤユニット21のハウジング22の保持部22aに嵌挿されて、印籠結合される。そして、この印籠結合により、スタータモータ30の先端部は中間ギヤユニット21に対して、軸線x3に直交する全ての方向について正確に位置決めされる。
The through
そのような正確な位置決めのためには、前記スタータモータ30の被挿入部32の先端側と中間ギヤユニット21の保持部22aとの間の隙間、即ち、その保持部22aの内周とそこに嵌挿される前記被挿入部32の先端外周との隙間を、十分に小さくすることが好ましい。一方で、スタータモータ30被挿入部32をオイルパン6の貫通孔36に挿入するときの作業性を考慮すれば、この両者の隙間はあまり小さくしない方がよい。そこで、この実施形態では、前記スタータモータ30の被挿入部32の先端側外周と中間ギヤユニット21の保持部22a内周との間の隙間は、該被挿入部32の基端側外周とオイルパン6の貫通孔36の内周との間の隙間よりも小さく設定している。
For such accurate positioning, the gap between the tip end side of the inserted
尚、前記図3は、エンジン1の吸排気系や補機類等を全て取り除き、その右側斜め前方からシリンダブロック3及びオイルパン6を見て、該オイルパン6のスタータ収納部6aにスタータモータ30が収納された状態を示すものであり、同図に示す符号37,37,…は、シリンダブロック3の側壁部を補強するためのリブを示し、また、符号38,38,…は、前記補機類等を取り付けるためにシリンダブロック3側壁部に形成されたボス部を示す。
In FIG. 3, the intake / exhaust system, auxiliary machinery, and the like of the
また、前記図4は、さらに前記オイルパン6を仮想的に取り除いてエンジン1を下方から見て、スタータモータ30と中間ギヤユニット21との接続状態を示したものであって、図示の如く、シリンダブロック3の後端部には図外のトランスミッションが取り付けられる取付フランジ部3cが形成されている。
FIG. 4 further shows the connection state between the
続いて、本願発明の特徴部分として、前記クランクシャフト7及び始動用クランクギヤ20の構成をさらに詳しく説明する。
Subsequently, as features of the present invention, the configurations of the
このクランクシャフト7は、図5に示すように、その軸心x1方向に並設された5つのクランクジャーナル71,71,…と、隣り合うクランクジャーナル71,71の間において軸心x1からずれた位置に1つずつ設けられた合計4つのクランクピン72,72,…と、隣り合うクランクジャーナル71,71との間に2つずつ設けられ、各クランクジャーナル71とクランクピン72とを連結する合計8つのウェブ部73A,73B,…(エンジン前側から順に添字A、B、…を付す。以下、ウェブ部に関する他の要素においても、添字A、B、…は、それぞれエンジン前側から1番目のもの、2番目のもの、…を示すものとする。)とを有する。
As shown in FIG. 5, the
前記各クランクジャーナル71は、それぞれ前記ジャーナル軸受18により回転自在に支持される。また、前記各クランクピン72には、コネクティングロッド17の大端が取り付けられる。
Each of the
前記各ウェブ部73は、各クランクジャーナル71と各クランクピン72とを連結するアーム部74と軸心x1を挟んでクランクピン72側とは反対側に膨出して形成されたカウンタウェイト75とで構成されている。
Each web portion 73 includes an arm portion 74 that connects each crank
前記カウンタウェイト75A,75B,…は、エンジン前側から数えて1,4,5,8番目のカウンタウェイト75A,75D,…は重量が相対的に重いフルカウンタウェイトである一方、2,3,6,7番目のカウンタウェイト75B,75C,…は重量が相対的に軽いセミカウンタウェイトである。つまり、本実施形態に係るクランクシャフト7は、セミ・フルカウンタ方式を採用している。
The
そして、前記ウェブ部73のうちエンジン前側から6番目のウェブ部73Fは、図6に示すように、前述の如く、始動用クランクギヤ20を取り付けるために円盤状に形成されている。ただし、この円盤状ウェブ部73Fは、円盤状ではあるが、クランクピン72と連結されている部分はアーム部として機能し、軸心x1を挟んでクランクピン72と反対側の部分はカウンタウェイトとして機能する。また、この円盤状ウェブ部73Fのエンジン後側面(軸心方向一側の側面)には、その周縁部において、厚み方向に凹陥する3つの座ぐり部76,76,76が周方向に等間隔を空けて且つ周縁において径方向外側に開口するように形成されている。各座ぐり部76の厚み方向への深さは、ウェブ部73Fの厚みの略半分までの深さとなっている。
As shown in FIG. 6, the
前記各座ぐり部76の底面には、後述する始動用クランクギヤ20の各取付部20bが取り付けられる取付面76aが形成されている。また、各取付面76aには、ネジ穴76bが厚み方向に穿孔されている。これら3つの取付面76a,76a,76aは、軸心x1と直交する同一平面上に形成されている。つまり、3つの取付面76a,76a,76aは軸心x1に対して垂直であると共に、軸心x1方向における位置が同じである。
On the bottom surface of each
前記座ぐり部76,76,76及び取付面76a,76a,76aは、フライス盤によって加工される。すなわち、図示は省略するが、フライス盤のエンドミルを円盤状ウェブ部73Fのエンジン後側面に対して軸心x1方向に沿ってエンジン後側から当てて、該円盤状ウェブ部73Fのエンジン後側面に座ぐり部76,76,76及び取付面76a,76a,76aを加工する。尚、フライス盤は、3つのエンドミルを備えて全ての座ぐり部76,76,76及び取付面76a,76a,76aを一度に加工するようにしてもよいし、1つのエンドミルで座ぐり部76及び取付面76aを1つずつ加工するようにしてもよい。
The
このように、円盤状ウェブ部73Fのエンジン後側面に座ぐり部76,76,76及び取付面76a,76a,76aをフライス盤で加工するためには、該円盤状ウェブ部73Fよりもエンジン後側に位置するウェブ部73G,73Hは、フライス盤のエンドミルとの干渉を避ける必要がある。各ウェブ部73のアーム部74は平面視で面積が比較的小さいためエンドミルとの干渉を回避し易いが、特に、カウンタウェイト75は平面視で面積が比較的大きいためエンドミルとの干渉を避ける構成が必要となる。
Thus, in order to machine the
そこで、円盤状ウェブ部73Fのエンジン後側面において周方向に等間隔を空けて設けられた座ぐり部76,76,76及び取付面76a,76a,76aは、図6に示すように、エンジン後側から軸心x1に沿った方向に見て、2組の座ぐり部及び取付面76、76a,76、76aがウェブ部73G,73Hのアーム部74G,74Hの両側方であって、加工する際にエンドミルが該アーム部74G,74Hと干渉しない位置に設けらると共に、残りの1組の座ぐり部及び取付面76,76aは、カウンタウェイト75G,75Hと重なる位置設けられている。ただし、ウェブ部73G,73Hのカウンタウェイト75G,75Hにはエンドミルとの干渉を回避するための切欠部73c及びツール挿通孔73dが厚み方向に貫通形成されている。詳しくは、エンジン前側から7番目のウェブ部73Gのカウンタウェイト75Gはセミカウンタであって軸心x1方向に見た平面視での比較的面積が小さいため、端縁から径方向内方へ切り欠かれた切欠部73cが形成され、8番目のウェブ部73Hのカウンタウェイト75Hはフルカウンタであって平面視での面積が大きいため、切欠きではなく、厚み方向に貫通するツール挿通孔73dが形成されている。これら切欠部73c、ツール挿通孔73d及び前記1組の座ぐり部及び取付面76,76aは軸心x1方向において一直線上に並んで設けられている。
Therefore,
こうして、座ぐり部76,76,76及び取付面76a,76a,76aを7,8番目のウェブ部73G,73Hとの関係で前述の位置に設けることによって、該座ぐり部76,76,76及び取付面76a,76a,76aをフライス盤で加工するときに、エンドミルが7,8番目のウェブ部73G,73Hと干渉することを防止することができる。
Thus, by providing the
続いて、前記始動用クランクギヤ20について説明すると、始動用クランクギヤ20は、図7に示すように、リング状のヘリカルギヤである。詳しくは、始動用クランクギヤ20は、外周部に外歯20aが形成される一方、内周部には径方向内方に向かって突出する3つの取付部20b,20b,20bが周方向に等間隔を空けて設けられている。
Next, the starting crank
前記各取付部20bは、図7(b)に示すように、始動用クランクギヤ20の軸心x4に沿った厚み方向において、中央位置よりも軸心x4方向の一側に形成されている。さらに詳しくは、各取付部20bは、始動用クランクギヤ20の軸心x4方向の一側の側端面と面一となるように設けられており、その厚みは始動用クランクギヤ20の厚みの半分の値よりも小さく設定されている。また、3つの取付部20b,20b,20bの厚み方向内方の側面は、軸心x4に直交する同一平面上に形成されている。つまり、3つの取付部20b,20b,20bは軸心x4に対して垂直であると共に、軸心x4方向における位置が同じである。さらに、この各取付部20bには、ボルト挿通孔20cが厚み方向に貫通形成されている。
As shown in FIG. 7B, each of the mounting
このように構成された始動用クランクギヤ20は前記円盤状のウェブ部73Fに取り付けられる。詳しくは、始動用クランクギヤ20は、その軸心x4がクランクシャフトの軸心x1と一致するようにして、クランクシャフト7の軸心x1方向の一側からウェブ部73Fに対して外嵌される。このとき、始動用クランクギヤ20は、図8に示すように、その取付部20b,20b,20bそれぞれが、円盤状のウェブ部73Fの座ぐり部76,76,76に嵌るようにしてウェブ部73Fに外嵌される。そして、該各取付部20bのボルト挿通孔20cに挿通させたボルト(図9参照)を座ぐり部76のネジ穴76bに螺合させることによって、各取付部20bが座ぐり部76の取付面76aにボルト締結される。こうして、始動用クランクギヤ20は、円盤状のウェブ部73Fに外嵌した状態で取り付けられる。
The starting
こうして取り付けられた状態において、始動用クランクギヤ20の内周面のうち、周方向に隣り合う取付部20b,20b間の部分は、図9に示すように、厚み方向の全幅に亘って円盤状ウェブ部73Fの外周面と当接している。また、始動用クランクギヤ20の内周面のうち、各取付部20bが設けられた部分は、始動用クランクギヤ20の厚み方向全幅のうち少なくとも半分の領域は円盤状ウェブ部73Fの外周面と当接している。
In the state of being mounted in this way, the portion between the mounting
したがって、前記実施形態によれば、始動用クランクギヤ20の取付部20b,20b,20bを円盤状ウェブ部73Fのエンジン後側面にボルト締結することにより始動用クランクギヤ20を円盤状ウェブ部73Fに外嵌した状態で取り付けるため、始動用クランクギヤ20と円盤状ウェブ部73Fとの取付強度を向上させることができる。その結果、エンジン始動時にクラッチが繋がる等してクランクシャフトに大きな負荷が作用しても、円盤状ウェブ部73Fに外嵌された始動用クランクギヤ20が円盤状ウェブ部73Fに対して滑ったり、ずれたりすることを防止することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the starting crank
また、始動用クランクギヤ20の取付部20b,20b,20bの厚み方向内方の側面(即ち、取付時に円盤状ウェブ部73Fの取付面76a,76a,76aと当接する面)を始動用クランクギヤ20の軸心x4に直交する同一平面上に形成すると共に、円盤状ウェブ部73Fの取付面76a,76a,76aをクランクシャフト7の軸心x1と直交する同一平面上に形成することによって、始動用クランクギヤ20をクランクシャフト7の軸心x1に対して垂直に配設することができる。
Further, the inner side in the thickness direction of the mounting
さらに、前記取付面76a,76a,76aを、円盤状ウェブ部73Fのエンジン後側面において始動用クランクギヤ20の取付部20b,20b,20bと対応する位置にのみ形成された座ぐり部76,76,76の底面に形成することによって、円盤状ウェブ部73Fに該取付面76a,76a,76aを形成する構成であっても、円盤状ウェブ部73Fにおいて厚みが薄くなるのは該座ぐり部76,76,76が形成された部分だけとなる。つまり、円盤状ウェブ部73Fにおける該座ぐり部76,76,76以外の部分では、始動用クランクギヤ20の内周面との接触面積を十分確保することができる。その結果、始動用クランクギヤ20の内周面のうち、周方向に隣り合う取付部20b,20bの間の部分を厚み方向の全幅に亘って円盤状ウェブ部73Fの外周面と当接させることができ、円盤状ウェブ部73Fによる始動用クランクギヤ20の支持強度を十分確保することができる。
Further, the mounting
さらに、前記各取付部20bを、始動用クランクギヤ20の厚み方向において、エンジン後側面と面一に設けると共に、その厚みを始動用クランクギヤ20の半分以下とすることによって、始動用クランクギヤ20の内周面のうち、取付部20b,20b,20bが設けられた部分についても、円盤状ウェブ部73Fの外周面との接触面積を始動用クランクギヤ20の半分の厚さ以上は確保することができ、円盤状ウェブ部73Fによる始動用クランクギヤ20の支持強度を確保することができる。
Further, the mounting
こうして、始動用クランクギヤ20の内周面と円盤状ウェブ部73Fの外周面との接触面積を可及的に大きくして、円盤状ウェブ部73Fによる始動用クランクギヤ20の支持強度を十分確保することによって、始動用クランクギヤ20と駆動ギヤ23との噛合部に大きな力が作用しても、始動用クランクギヤ20ががたついたり、変形したりすることを防止することができる。
In this way, the contact area between the inner peripheral surface of the starting crank
尚、前記実施形態においては、始動用クランクギヤ20の取付部と円盤状ウェブ部73Fの取付面とをそれぞれ3つずつ設けているが、これに限られるものではない。すなわち、始動用クランクギヤ20を円盤状ウェブ部73Fにボルト締結できる構成であれば、取付部及び取付面の個数は任意の数でよい。
In the above-described embodiment, three mounting portions for the starting crank
また、前記実施形態では、クランクシャフト7に設けられた複数のウェブ部73のうちエンジン前側から6番目のウェブ部73Fを円盤状に形成して、該ウェブ部73Fに始動用クランクギヤ20を取り付けるように構成したが、それ以外のウェブ部73を円盤状に形成してそのウェブ部73に始動用クランクギヤ20を取り付けるように構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, the
以上説明したように、本発明は、クランクシャフトのウェブ部に始動用クランクギヤを取り付ける取付構造について有用である。 As described above, the present invention is useful for the mounting structure for attaching the starting crank gear to the web portion of the crankshaft.
A エンジンの始動装置
20 始動用クランクギヤ(始動用ギヤ)
20a 外歯
20b 取付部
21 中間ギヤユニット
23 駆動ギヤ(中間ギヤ)
30 スタータモータ(始動用モータ)
7 クランクシャフト
73F 円盤状ウェブ部
73G,73H ウェブ部(1又は複数のウェブ部)
73c 切欠部(切欠き)
73d ツール挿通孔
76 座ぐり部
76a 取付面
A
30 Starter motor (starting motor)
7
73c Notch (Notch)
73d
Claims (3)
前記始動用ギヤには、外周部に前記中間ギヤと噛合する外歯が形成されると共に、内周部の周方向における複数箇所に該始動用ギヤを前記ウェブ部に取り付けるための取付部が径方向に突出して形成され、
前記ウェブ部の軸心方向一側の側面には、前記始動用ギヤの複数の前記取付部が嵌る複数の座ぐり部が軸心方向に沿った厚み方向に凹陥して形成されると共に、該座ぐり部の底面に該取付部が取り付けられる取付面が形成され、
前記各取付部は、前記各座ぐり部に嵌められた状態で前記取付面にボルト締結され、
前記始動用ギヤの内周面のうち、周方向に隣り合う前記取付部の間の部分は、厚み方向全幅に亘って前記ウェブ部の外周面と当接していることを特徴とする始動用ギヤの取付構造。 A starting gear connected to the starting motor via an intermediate gear unit having an intermediate gear is provided on the crankshaft of the engine coaxially with the axis thereof, and has a disk shape having side surfaces facing each other in the axial direction. A starting gear mounting structure that is mounted in a state of being externally fitted to the web part,
The starter gear has outer teeth formed on the outer peripheral portion thereof that mesh with the intermediate gear, and attachment portions for attaching the starter gear to the web portion at a plurality of locations in the circumferential direction of the inner peripheral portion. Formed protruding in the direction,
A plurality of counterbore portions into which the plurality of mounting portions of the start gear are fitted are recessed in the thickness direction along the axial direction on the side surface on one axial direction side of the web portion, An attachment surface to which the attachment portion is attached is formed on the bottom surface of the spot facing portion,
Each mounting portion is bolted to the mounting surface in a state fitted to each counterbore portion,
Of the inner peripheral surface of the starting gear, a portion between the mounting portions adjacent in the circumferential direction is in contact with the outer peripheral surface of the web portion over the entire width in the thickness direction. Mounting structure.
前記取付部は、前記始動用ギヤの厚み方向において、中央位置よりも軸心方向一側に形成されていることを特徴とする始動用ギヤの取付構造。 In the starting gear mounting structure according to claim 1,
The starting gear mounting structure is characterized in that the mounting portion is formed on one side in the axial direction from the center position in the thickness direction of the starting gear.
前記クランクシャフトには、前記円盤状のウェブ部よりも軸心方向一側に1又は複数のウェブ部が並設されており、
前記1又は複数のウェブ部には、前記円盤状のウェブ部に前記座ぐり部及び前記取付面を加工するツールとの干渉を避けるためのツール挿通孔又は切欠きが厚み方向に貫通して形成されていることを特徴とする始動用ギヤの取付構造。 The starting gear mounting structure according to claim 1 or 2,
In the crankshaft, one or a plurality of web portions are juxtaposed on one side in the axial direction from the disc-shaped web portion,
In the one or more web portions, a tool insertion hole or a notch is formed through the disc-shaped web portion so as to avoid interference with a tool for machining the spot facing portion and the mounting surface. A starting gear mounting structure, characterized in that
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