JP2019157637A - Starter of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、内燃機関の始動装置に関する。 The present disclosure relates to a starter for an internal combustion engine.
車両燃費を向上する手段として、ベルテッド・オルタネーター・スターター(Belted Alternator Starter:BAS)が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a means for improving vehicle fuel efficiency, a belted alternator starter (BAS) is known (see, for example, Patent Document 1).
BASでは、オルタネーターの位置にモーターを搭載することにより、エンジンの駆動を補助すると共にエンジンを静かに始動できる利点を有する。 BAS has the advantage that the engine can be started silently by assisting the driving of the engine by mounting the motor at the alternator position.
ところで、エンジンの排気量が大きくなると、エンジンの始動に必要なトルクが大きくなる。これにより、ベルトに大きな負荷がかかるという問題がある。 By the way, as the engine displacement increases, the torque required to start the engine increases. As a result, there is a problem that a large load is applied to the belt.
本開示の目的は、ベルトにかかる負荷を下げつつ、エンジンの始動トルクを確保することができる内燃機関の始動装置を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a starting device for an internal combustion engine that can secure a starting torque of an engine while reducing a load applied to a belt.
本開示の一態様に係る内燃機関の始動装置は、
内燃機関に接続されるキャリア、前記キャリアに軸支されるピニオンギアに噛合するとともに電動機に無端ベルトを介して接続される第一ギア、および、前記ピニオンギアに噛合する第二ギアを有し、前記電動機の回転を前記内燃機関に伝達する差動歯車機構と、
前記キャリアの回転数の上昇に応じた遠心力により、前記第二ギアを、固定側部材と相対回転不能に結合させる第一位置から、前記キャリアと相対回転不能に結合させる第二位置へと移動させる遠心クラッチと、を備える。
An internal combustion engine starter according to an aspect of the present disclosure is provided.
A carrier connected to an internal combustion engine, a first gear meshed with a pinion gear pivotally supported by the carrier and connected to an electric motor via an endless belt, and a second gear meshed with the pinion gear; A differential gear mechanism for transmitting rotation of the electric motor to the internal combustion engine;
The second gear is moved from a first position where the second gear is coupled to the stationary member so as not to rotate relative to a second position where the second gear is coupled relative to the carrier so as not to rotate relative to each other by centrifugal force according to an increase in the rotation speed of the carrier. A centrifugal clutch to be provided.
本開示によれば、ベルトにかかる負荷を下げつつ、エンジンの始動トルクを確保することができる。 According to the present disclosure, it is possible to ensure the engine starting torque while reducing the load applied to the belt.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、本開示の一実施の形態に係る内燃機関の始動装置の構成について説明する。 First, the configuration of a starter for an internal combustion engine according to an embodiment of the present disclosure will be described.
図1は、本実施の形態に係る内燃機関1の始動装置100の概略構成図である。なお、図1には、X軸が描かれている。以下の説明では、図1における左右方向をX方向または内燃機関1の出力軸の方向といい、右方向を「+X方向」、左方向を「−X方向」という。また、X軸から離れる方向を「遠心方向」といい、X軸に近づく方向を「求心方向」という。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
この内燃機関1は、変速機(図示略)を介して駆動輪(図示略)を駆動させて車両を走行させる。
The
内燃機関1の始動装置100は、電動発電機2、ケース8(本発明の「固定部材」に対応)、差動歯車機構10、動力伝達要素20、および、遠心クラッチ30を備えている。
The
電動発電機2は、電動機および発電機としての機能を有する。電動発電機2は、電力線を介してバッテリ(図示略)と接続される。電動発電機2は、電動機として機能するとき、バッテリの蓄電力により駆動される。電動発電機2は、発電機として機能するとき、その発電エネルギーはバッテリに蓄電される。
The
ケース8は、車両の非回転系に固定されている。ケース8は、スリーブ32(後述する)が嵌合するケース側ドッグクラッチ8aを有している。なお、ケース8は差動歯車機構10の本体である。また、ケース8は遠心クラッチ30の本体である。
差動歯車機構10は、動力伝達要素20を介して電動発電機2に接続されている。差動歯車機構10は、キャリア11、回転軸12、サンギア13(本発明の「第一ギア」に対応)、ピニオンギア14、及び、リングギア15(本発明の「第二ギア」に対応)を備える遊星歯車装置である。
The
キャリア11は、内燃機関1のクランク軸1a(出力軸)に接続されている。キャリア11は、キャリア側ドッグクラッチ11aおよびキャリア側傾斜溝11bを有している。キャリア側ドッグクラッチ11aは、スリーブ32が+X方向に移動した場合に嵌合し、スリーブ32が−X方向に移動した場合に離脱する嵌合溝である。キャリア側傾斜溝11bは、求心方向に深くなる溝である。
The
回転軸12は、クランク軸1aと同軸上に配置されている。
The rotating
サンギア13は、回転軸12の一端部に接続されている。
The
ピニオンギア14は、キャリア11に軸支されて自転しながら回転軸12回りを公転するように構成されている。
The
リングギア15は内歯歯車である。
The
動力伝達要素20は、電動発電機側プーリ21、クランクプーリ22および無端ベルト23を備えている。
The
電動発電機側プーリ21は、電動発電機2の回転軸2aに接続されている。
The
クランクプーリ22は、回転軸12の他端部に接続されている。
The
無端ベルト23は、電動発電機側プーリ21およびクランクプーリ22に巻き掛けられ、内燃機関1のクランク軸1aのトルクを電動発電機2側に伝達し、また、電動発電機2の回転軸2aのトルクをクランク軸1a側に伝達する。
The
以上の構成を備える始動装置100において、電動発電機2側のトルクは、差動歯車機構10および動力伝達要素20を介して所定の減速比でクランク軸1aに伝達される。
In the
遠心クラッチ30は、回転体31、スリーブ32、遠心フォーク33、ばね部材34および重錘35を有している。
The
回転体31は、クランク軸1aに対してX方向に相対移動するように、かつ、クランク軸1aと一体的に回転するように設けられている。回転体31は、キャリア11の+X方向側に配置されている。回転体31は、回転体側傾斜溝31bを有している。回転体側傾斜溝31bは、キャリア側傾斜溝11bにX方向で対向するように設けられている。回転体側傾斜溝31bは、求心方向に深くなる溝である。
The rotating
スリーブ32は、サンギア13を径方向から囲むような環状体を有している。スリーブ32の内周面には、リングギア15を構成する歯が円周方向に連続的に設けられている。つまり、スリーブ32は、リングギア15と一体的に設けられている。スリーブ32の外周面には、溝部32aが円周方向に連続的に設けられている。
The
遠心フォーク33は、回転体31と一体的に設けられている。遠心フォーク33は、スリーブ32に対して相対的に回転するように、かつ、スリーブ32と一体的にX方向に移動するように溝部32aに嵌合している。
The
ばね部材34は、回転体31を−X方向に付勢する。
The
重錘35は、キャリア側傾斜溝11bと回転体側傾斜溝31bとの間の隙間に配置されている。重錘35は、例えば鋼球である。重錘35は、クランク軸1aおよびキャリア11の回転速度が上がるに応じて遠心方向に移動する(図2参照)。これにより、回転体31は、ばね部材34の付勢力に抗して+X方向に移動する。また、遠心フォーク33およびスリーブ32も+X方向に移動する。スリーブ32は、+X方向に移動した場合、キャリア側ドッグクラッチ11aに嵌合する。その結果、リングギア15は、キャリア11と相対回転不能に結合される第二位置に移動する。
The
重錘35は、クランク軸1aおよびキャリア11の回転速度が下がるに応じて求心方向に移動する(図1参照)。これにより、回転体31は、ばね部材34の付勢力により−X方向に移動する。また、遠心フォーク33およびスリーブ32も−X方向に移動する。スリーブ32は、−X方向に移動した場合、キャリア側ドッグクラッチ11aから離脱し、その後、ケース側ドッグクラッチ8aに嵌合する。その結果、リングギア15とキャリア11との結合が解除される。また、リングギア15は、ケース8と相対回転不能に結合される第一位置に移動する。
The
次に、内燃機関1の始動装置100の動作の一例について図1および図2を参照して説明する。図1は、リングギア15がケース8と相対回転不能に結合され、クランクプーリ22とクランク軸1aとが差動歯車機構10を介して結合された状態の一例を概略的に示す図である。図2は、リングギア15がキャリア11と相対回転不能に結合され、クランクプーリ22とクランク軸1aとが直結された状態の一例を概略的に示す図である。なお、本実施の形態においては、キャリア11(クランク軸1a)の回転速度が予め定められた回転速度(例えば、アイドル回転速度)に達するまでは、リングギア15がケース8と相対回転不能に結合されているものとする。また、キャリア11(クランク軸1a)の回転速度が予め定められた回転速度に達した場合、リングギア15がキャリア11と相対回転不能に結合されるものとする。
Next, an example of the operation of the
内燃機関1の始動時において、電動発電機2から内燃機関1を加速させる方向へトルクが流れる場合、スリーブ32がケース側ドッグクラッチ8aに嵌合している。これにより、リングギア15がケース8と相対回転不能に結合されている。このため、サンギア13に入力されたトルクは、キャリア11へ伝達される。キャリア11の回転速度がアイドル回転速度に達するまでは、リングギア15がケース8と相対回転不能に結合されているため、キャリア11とサンギア13とが相対回転する。このため、電動発電機2から無端ベルト23を介してサンギア13に入力されたトルクは、差動歯車機構10で減速されてクランク軸1aに伝達される。これにより、内燃機関1の始動性を向上させることができる。また、差動歯車機構10でトルクが増幅されるため、内燃機関1の始動時において、無端ベルト23に大きな負荷をかけずに、クランク軸1aの回転速度を上げることができる。
When the
キャリア11の回転速度を上げるに応じて、重錘35が遠心方向に移動する。これにより、回転体31がばね部材34の付勢力に抗して+X方向に移動する。その結果、遠心フォーク33およびスリーブ32が+X方向に移動する。なお、キャリア11の回転速度を上げても、予め定められた回転速度に達するまでは、スリーブ32は、ケース側ドッグクラッチ8aに嵌合されている状態に維持される。
As the rotational speed of the
キャリア11の回転速度が予め定められた回転速度に達した場合、スリーブ32がケース側ドッグクラッチ8aから離脱する。また、スリーブ32がキャリア側ドッグクラッチ11aに嵌合する。これにより、リングギア15がキャリア11と相対回転不能に結合される。その結果、差動歯車機構10は、直結状態となる。これにより、クランクプーリ22とクランク軸1aとは、同じ回転速度で回転する。
When the rotational speed of the
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関1の始動装置100によれば、内燃機関1に接続されるキャリア11、キャリア11に軸支されるピニオンギア14に噛合するとともに電動発電機2に無端ベルト23を介して接続されるサンギア13、および、ピニオンギア14に噛合するリングギア15を有し、電動発電機2の回転を内燃機関1に伝達する差動歯車機構10と、キャリア11の回転数の上昇に応じた遠心力により、リングギア15を、ケース8と相対回転不能に結合させる第一位置から、キャリア11と相対回転不能に結合させる第二位置へと移動させる遠心クラッチ30と、を備える。これにより、内燃機関1の回転速度がアイドル回転速度に達するまでは、リングギア15がケース8と結合されるため、電動発電機2から無端ベルト23を介してサンギア13に入力されたトルクは、差動歯車機構10で減速されてクランク軸1aに伝達される。これにより、内燃機関1の始動時において、無端ベルト23に大きな負荷をかけずに、クランク軸1aの回転速度を上げることができる。このため、無端ベルト23にかかる負荷を下げつつ、内燃機関1の始動トルクを確保することができる。
As described above, according to the starting
また、上記実施の形態に係る内燃機関1の始動装置100によれば、リングギア15とスリーブ32との両者が一体的に設けられている。これにより、両者を別個に設けないで済むため、始動装置100を小型化することが可能となる。また、始動装置100の製造コストを下げることが可能となる。
Further, according to the starting
なお、上記実施の形態においては、電動発電機2側のトルクの入力先をサンギア13としたが、本発明はこれに限らず、例えば、リングギア15であってもよい。この場合、遠心クラッチ30は、キャリア11の回転数の上昇に応じた遠心力により、サンギア13をケース8と相対回転不能に結合させる位置から、キャリア11と相対回転不能に結合させる位置へと移動させる。
In the above embodiment, the input destination of the torque on the
また、上記実施の形態においては、スリーブ32とケース側ドッグクラッチ8a等との回転速度差を吸収することで、ケース側ドッグクラッチ8a等に円滑に嵌合させるために、回転速度差シンクロナイザーリングを設けてもよい。
In the above embodiment, the rotational speed difference synchronizer ring is used to absorb the rotational speed difference between the
また、上記実施の形態においては、スリーブ32をケース側ドッグクラッチ8aから離脱させた後に、キャリア側ドッグクラッチ11aに嵌合させる場合、電動発電機2の回転速度を以下のように制御してもよい。例えば、スリーブ32を中立位置(ケース側ドッグクラッチ8aおよびキャリア側ドッグクラッチ11aのいずれにも嵌合させない位置)に一時的に留まらせるよう、かつ、サンギア13とキャリア11が同じ回転速度に保持されるように制御する。そして、サンギア13とキャリア11を同じ回転速度に保持しつつ、スリーブ32をキャリア側ドッグクラッチ11aに嵌合させる。これにより、スリーブ32をキャリア側ドッグクラッチ11aに円滑に嵌合させることが可能となる。
In the above embodiment, when the
また、上記実施の形態においては、リングギア15をケース8と相対回転不能に結合させることで、リングギア15の回転を阻止するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、リングギア15を差動歯車機構10の本体と相対回転不能に結合させてもよく、また、リングギア15をモーターと相対回転不能に結合させてもよい。
In the above embodiment, the
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of actualization in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.
本開示の内燃機関1の始動装置100は、ベルトにかかる負荷を下げつつ、エンジンの始動トルクを確保することが要求される内燃機関1を搭載した車両用として有用である。
The starting
1 内燃機関
1a クランク軸
2 電動発電機
2a 回転軸
8 ケース
8a ケース側ドッグクラッチ
10 差動歯車機構
11 キャリア
11a キャリア側ドッグクラッチ
11b キャリア側傾斜溝
12 回転軸
13 サンギア
14 ピニオンギア
15 リングギア
20 動力伝達要素
21 電動発電機側プーリ
22 クランクプーリ
23 無端ベルト
30 遠心クラッチ
31 回転体
31b 回転体側傾斜溝
32 スリーブ
33 遠心フォーク
34 ばね部材
35 重錘
100 始動装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記キャリアの回転数の上昇に応じた遠心力により、前記第二ギアを、固定側部材と相対回転不能に結合させる第一位置から、前記キャリアと相対回転不能に結合させる第二位置へと移動させる遠心クラッチと、を備える、
内燃機関の始動装置。 A carrier connected to an internal combustion engine, a first gear meshed with a pinion gear pivotally supported by the carrier and connected to an electric motor via an endless belt, and a second gear meshed with the pinion gear; A differential gear mechanism for transmitting rotation of the electric motor to the internal combustion engine;
The second gear is moved from a first position where the second gear is coupled to the stationary member so as not to rotate relative to a second position where the second gear is coupled relative to the carrier so as not to rotate relative to each other by centrifugal force according to an increase in the rotation speed of the carrier. A centrifugal clutch
A starting device for an internal combustion engine.
前記第二ギアは、前記回転体の前記軸方向への移動に伴って前記軸方向へ移動する、
請求項1に記載の内燃機関の始動装置。 The centrifugal clutch includes a rotating body disposed coaxially with the carrier, and a weight for moving the rotating body in the axial direction by centrifugal force,
The second gear moves in the axial direction as the rotating body moves in the axial direction.
The starter for an internal combustion engine according to claim 1.
前記回転体は、前記溝と係合するフォークを有する、
請求項2に記載の内燃機関の始動装置。 The outer peripheral surface of the second gear is provided with a groove continuous in the circumferential direction,
The rotating body has a fork that engages with the groove,
The internal combustion engine starter according to claim 2.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。 The fixed side member is a case of the differential gear mechanism.
The starter for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
The second gear moves from the first position to the second position when the rotational speed of the internal combustion engine reaches an idle rotational speed.
The starter for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Citations (2)
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JP2003166432A (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Honda Motor Co Ltd | Internal combustion engine control system for vehicle |
JP2017141805A (en) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 日本精工株式会社 | Pulley device |
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2018
- 2018-03-07 JP JP2018040595A patent/JP2019157637A/en active Pending
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JP2017141805A (en) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 日本精工株式会社 | Pulley device |
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