JPS595876A - 始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車や自動二輪車等の内燃機関の始動装置
に関するものである。

自動二輪車等の内燃機関を始動させる為の装置として、
所謂ペンディツクス式、或いは慣性摺動式と称される始
動装置はよく知られている。この始動装置は、第１図に
示される如く、始動モータ（不図示）から動力の伝達を
受けるドリブンギヤ１が軸着される回転軸２に、−万〇
クラッチ装置の駆動部であるクラッチアウタ３が嵌合面
に刻設されたヘリカルスプライン４を介して軸方向に摺
動可能に外挿されている。そして、一方向クラッチ５を
介してこれの被動部となるピニオンギヤ６が前記回転軸
２に軸受７を介して外挿され、更にコイルス゛ブリング
８がその一端を前記ピニオンギヤ６の端面に円筒状のス
プリングカバー９の内側に曲折された先端部を介して当
接させて外挿されている。スプリングカバー９は、大口
径カバー９８と、略肉厚分だけそれより口径が小さい略
椀形状の小口径カバー９ｂが互いに軸方向に摺動可能に
接合されて構成されており、従って軸方向長さが伸縮自
在となる。前記小口径カバー９ｂは、回転軸２に外挿さ
れストッパ１０により軸方向に移動しない様に固定され
ている。又、前記クラッチアウタ３の括れた部分の外側
には、円盤を放射状に１８３分割した旧状のガバプウエ
イ＋−１１８が、クラッチアウタ３に固着された放射状
に三つ叉に分岐するガバナホルダＩｌｂにより均等に支
持され、円環状のスプリング１１Ｃにより外側からその
弾発力で締付けられ一体的に固定されて構成される遠心
力ガバナ装置１１が、外挿されている。

そして、更にその外側には、Ａ部に段差を有する１椀形
状を成すウェイトガイド１２が、その内部に遠心力ガバ
ナ装置１１及びクラッチアウタ３のコ部を収容する態様
で回転＠２に外挿され、Ｃ型止７輪１３で固定されてい
る。

絞上の如く構成された始動装置に於いて、始動モータ（
不図示）をオンしてドリブンギヤ１とこれを軸着する回
転軸２を急高速回転させると、ヘリカルスプライン４が
橢能して、クラッチアウタ３、クラッチ５及びピニオン
ギヤ６からなる摺動可能な一方向りラッチ装＠は、回転
？１ｌ１２上を慣性かで矢印で示される方向のドリブン
ギヤ１側に一体（こ摺動づる。そして、ピニオンギヤ６
が内燃機関のリングギヤ］４側に飛び込みこれと噛合（
１ストッパ１０により上記慣性摺動が停止された後、回
転軸２と一体に回転を開始し、リングギヤ１４を回転さ
せて内燃機関を始ｖＪする。又、このとき、クラッチア
ウタ３に外挿されている遠心カガバナ装置１１もクラッ
チアウタ３と一体にドリブンギヤ１側に移動した後回転
を開始するので、夫々のガバナウェイト１１ａは遠心力
によりスプリング１１ｃの弾性締付力に抗して浮き上が
る如く軸径方向へ放射状に移動し外径を拡げる。ピニオ
ンギヤ６の先端がストッパ１０に遅しリングギヤ１４と
噛合った状態に於いては、遠心力ガバナ装置１１もウェ
イトガイドの段差Ａを越えた大口径部位に達しており、
従ってそのガバナウェイト１１ａの外径はその人口径ま
で拡大している。内燃深間が始動した後は内燃機関の回
転速度が上昇し逆にリングギヤ１４にピニオンギヤ６が
強制回転させられるが、一方向クラッチ５の働きにより
ここでの回転の伝達は切断される為、ピニオンギヤ６は
自由回転する。即ち、ピニオンギヤ６の回転速度が回転
軸２の回転速度を上回る。この時、一方向クラッチ５の
引きずりトルク等によりクラ・ノチアウタ３の回転速度
も徐々に増ｊＤされ、ヘリカルスプライン４の効果やコ
イルスプリング９の弾発作用により一方面クラッチ装置
全体が回転軸２上を今度は逆に戻ろうとする。然るに、
始動モータが駆動されている限り遠心力ガバナ装置１１
のガバナウェイトｌｌａは大口径に拡大されたままであ
る為、ウェイトガイド１２のｆａｆｉＡがスト・ツノこ
として働き、一方向クラッチ装置が戻る動作を阻止でる
。従って、このピニオンギヤ６がクラッチアウタ３より
高速度で回転する所謂オーバラン時には、前記段差△に
ガバナウェイト１１ａを介して矢印とは逆方向の相当大
きな負荷が力０えられており、この為この部分の摩耗が
甚しくガバナ装置１１の寿命が縮められるという不都合
があった。

やがて、リングギヤ１４が一定の回転速度で安定して回
転する様になり始動モータがオフされると、回転軸２か
らクラッチアウタ３に至る部分の回転が略停止する為、
遠心カガノは装＠１１に作用していた遠心力が略消失し
ガバナウェイト１１ａがスプリング１１００弾性締付力
により元の直径に戻る。又、この時回転軸２が回転を停
止した為ヘリカルスプライン４が機能してクラッチアウ
タ３側を元に戻そうとする力が作用し、コイルスプリン
グ８の弾発力も相乗された強大な力となり、一方向クラ
ッチ装置はガバナウェイト１１ａのストッパ効果が除去
されると同時に瞬発的にウェイトガイド１２に叩き付け
られるが如く急激な衝撃を伴って元の位置に戻り、リン
グギヤ１４からピニオンギヤ６が離脱する。この時、ウ
ェイトガイド１２に加わる強大な衝撃力により、それを
固定するＣ型止７輪１３等を破損するという不都合が生
じた。又、前述した如くオーバーラン時に段差Ａに加わ
る負荷によるウェイトガイドの摩耗も甚しく、これらが
要因となって始動装置の耐久性を大幅に低下させていた
。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、オーバ
ーラン時及び始動モータオフ後に一方面クラッチ装置が
瞬発的に戻される時の衝撃力等を緩和することにより耐
久性が著しく向上された内燃機関の始動装置を提供する
ことをを目的とする。

本発明の特徴と１６ところは、駆Ｕ部が嵌合面に刻設さ
れた第１ヘリカルスプラインにより始動モータで回転す
る回転軸と摺動自在に嵌合し被動部が内４Ｑｉ関のりン
グギャと接離自在に噛合するピニオンギヤで構成されて
いる一方向クラッチ機構を有する内ｃｌ関の始動装置に
於いて、前記被動部が少なくとも２個に分割されると共
にその分割面に第２ヘリカルスプラインが刻設されて摺
動可能に嵌合され、前記第２ヘリカルスプラインの螺旋
方向が前記第１ヘリカルスプラインの螺旋方向と閤−と
なっている点である。

次に本弁明の具体的な実施例について、添付の図面に基
づき説明する。第２図は、本発明による自動二輪車の始
ｖＪ装置を示す上半分を切断した断面Ｖである。尚、第
１図に示しｔ；前記従来実施例と同一の部品（は同一符
号で表わした。第２図に於いて、始４゛シモータ（不図
示ンの回転の伝達を受けろドリブンギヤ１が回転軸２の
一端側に軸舊されている。この回転軸２の他端側には、
一方向クラッチ装買の駆動部を構成づるクラッチアウタ
３ａが、嵌合面に形成された第１ヘリカルスプライン４
ａを介して摺動自在に外挿されている。このクラッチア
ウタ３ａは２段に括れた略椀形状をなし、内周面に第１
ヘリカルスプライン４ａが設けられた小径部の外周面に
は、ガバナウェイト１１ａ。

ウェイトホルダ１１ｂ及び環状スプリング１１ｃで構成
される遠心力ガバナ装置１１が装着されている。遠心力
ガバナ装置１１＋、ｉ、円盤をＩｉ′２射状しこ轄３分
割した形状の３個のウェイトガバナ１１ａが、クラッチ
アウタ３ａに外挿固着された敢剣状に均等に分岐するガ
バナホルダ１１ｂにより均等（こ支持され、一括して外
側から巻着された環状スプリング１１Ｃによりその弾発
力で締付けられ一体的に固定されて構成されており、従
ってクラッチアウタ３ａと一体的に回転すると共μ二速
心力によりガバナウェイト１１ａが夫々＠径方向に浮き
上がる如く移動し、３個のガバナウェイ１１１３で定義
する外径を拡大する。そして、へ部に段差が形成され略
椀形状を成すウェイトがイド１２が、その内部に前記遠
心力ガバナ装置１１及びクラッチアウタ３ａの大径部の
１部を収容して被う態様で回転軸２に外挿され、Ｃ型止
メ輸１３で固定されている。

クラッチアウタ３ａの椀形状をなす大径部の内側には、
内周面に沿ってスプリング（不図示）ところ（不図示）
を組合せて構成され一方向回りの回転のみを伝達する一
方向クラッチ５が装置されている。そして、更にその内
側には、被動部となる略円筒状をしたクラッチインナ３
ｂが挿入され、このクラッチインナ３ｂは回転軸２に軸
受７を介して回転自在で且つ軸方向にも藩動自在に外挿
されている。５ａＬｔ一方向クラッチ５を保護するクラ
ッチカバーである。

而して、クラッチインナ３ｂの一方向クラ・ノチ５と接
触する側の反対側には、嵌合面に刻設されｌ−前記ｉ１
／＼リカルスプライン４ａと螺旋方向が等しい第２１＼
リカルスプライン４ｂを介して、外周面に環状の歯部が
突設されたピニオンギヤ６が軸方向に摺動可能に嵌合外
挿されている。ピニオンギヤ６の歯部は、回転軸２が回
転を開始し、第　゛１ヘリカルスプライン４ａが礪能し
てクラッチアウタ３ａからピニオンギヤ６に至る一体摺
動部分が矢印で示す軸方向に慣性摺動して飛び出した時
、２点鎖線で示される如くその近傍に突出する自動二輪
車のエンジンを駆動するりングギャ１４と適切に噛合で
きる様に、その外周面上に突出する態様で形成されてい
る。

クラッチインナ３ｂの回転軸２と軸受７を介して対向す
る内周面も２段に形成されており、一方向クラッチ５と
接する側とは反対側の端部の内径が他より大きく確保さ
れて空間Ｂが形成されている。この空間Ｂに（Ｊ、回転
軸２に外挿されているコイルスプリング８の一端側が、
その端面へ尺差面Ｃに当接させて収容されている。この
コイルスプリング９の他端側は、回転軸２に外挿されて
いる略椀形状をなすスプリングカバー９の腕内部に収容
され、その端面をスプリングカバー９のべ底部に当接さ
せている。スプリングカバー９（ユストッパ１０により
軸方向に移動しない樟に固定されている。従ってクラッ
チインナ３ｂは、コイルスプリング８の弾発力により、
常にクラッチアウタ３側に付勢されている。

ここで、本発明の特徴とする点である第１及び第２ヘリ
カルスプライン４ａ、４ｂの螺旋方向に付いて、第３（
ａ）、第３（ｂ）図及び第４　（ａ　）、第４（ｂ）図
に基づき説明する。第３　（ａ　）図は回転軸２の外周
面とクラッチアウタ３ａの内周面に刻設された第１ヘリ
カルスプライン４ａを示す分解斜視図であり、第３（ｂ
）図は前記両者がｔ＼１ノカルスプライン液合した状態
を示す模式的断面図で、実線が回転軸２に刻設された雄
側のｔ＼リカルスプラインを表わし、２点鎖線がクラッ
チアウタ３ａにシリ設された雌側のヘリカルスプライン
を表わしている。又第４（ａ）、第４（ｂ）図も同Ｉｔ
こ、クラブチインナ３ｂとピニオンギヤ６の嵌合面に刻
設された第２１＼リカルスプライン４ｂを示す分解斜視
図と模式的断面図である。第３（ａ）図と第４（ａ）図
及び第３（ｂ）図と第４（ｂ）図を対比すると、夫々の
ｌ＼リカルスプラインの螺旋方向、即ち平面的には模式
的断面図に於ける傾斜方向、が一致していることが分る
。従って回転軸２が矢印りで示される如く回転すれば、
その回転力Ｆはヘリカルスプラインの傾斜方向分力Ｆ１
と軸方向分力Ｆ２に分解され、クラッチアウタ３ａはそ
の軸方向分力Ｆ２により軸方向の矢印Ｅの方向に慣性摺
動せしめられる。一方、第２ヘリカルスプライン４ｂは
、オーバーラン時にリングギヤ１４側から強制回転を受
け、逆に外挿されているピニオンギヤ６がＤ−の方向に
クラッチインナ３ｂを回転させる時に効果を奏する。即
ち、ピニオンギヤ６の回転力Ｆ−はｆ＼リカルスプライ
ンの傾斜方向分力Ｆ１−と軸方向分力Ｆ２に分解され、
クラッチインナ３ｂには矢印Ｅ−の方向の慣性摺動力が
作用し、この力が後述する如く摺動部分が＃Ｒ発的に蹴
り戻される時のｆｉＭ力を緩和するのに効果を発揮する
。尚、この夫々のへりカルスブライ゛ンの螺旋方向につ
いては、その回転方向と傾斜方向が一致しておれば良く
、螺旋角度、即ち平面的には夫々の断面図に於ける傾斜
角度θまでを一致させる必要はない。即ち、夫々のヘリ
カルスプラインの傾斜が夫々の断面図に於いて互いに右
上がりに対しては右上がりで一致しておれば良い。

以上の如く構成された上記実流例の動作について、以下
に説明する。始動モータ（不図示）がオンされ回転を開
始し、その回転がドリブンギヤ１に伝達され、ドリブン
ギヤが軸着されている回転軸２は高速度で回転を開始す
る。回転軸２に第１１＼リカルスプライン４ａを介して
外挿されているクラッチアウタ３ａは、回転軸２が第３
（ｂ）図に於ける矢印り方向に回転を開始したので、前
述した如く第１ヘリカルスプライン４ａの効果により矢
印Ｅの方向の慣性摺動作用を受ける。従って、クラッチ
アウタ３ａに一体的に固肴或いは固定されている遠心力
かバナ装置１１．一方向クラッチ５、クラッチインナ３
ｂ及びクラッチインナ３ｂにｔ＼リカルスプライン嵌合
されているビンオンギＡ７６等からなる一体摺動部分は
、クラッチインナ３ｂに当接するコイルスプリング８の
弾発力に抗して、前記慣性摺動作用により、第２図に於
いて矢印で示される如く軸方向に一体的に移動する。

この時ピニオンギヤ６のｍ部が近傍に突出するリングギ
ヤ１４に衝突して抵抗を受ける為、上記摺動部分は一体
に回転を始め、ピニオンギヤ６の歯部がリングギヤ１４
の歯部に飛び込み適切に噛合する。そして、ストッパ１
０にクラッチインナ３ｂの先端が当接して上記慣性摺動
が停止され、回転軸２と前記摺動部分は一体的に回転を
開始し、従ってリングギヤ１４も同速度で回転を開始す
る。

この時、クラッチアウタ３ａの外周面にｉ看されている
遠心力ガバナ装置１１はクラッチアウタ３ａと一体的に
回転し、その３個のガバナウェイト１１ａは、夫々遠心
力により外側に巻首されたスプリング１１ｃの弾性締付
力に抗して放射状に浮き上がる如く拡散し、ウェイトガ
イド１２の内周面に当接した態様となっている。従って
、ピニオンギヤ６が噛合してリングギヤ１４を回転駆動
させ自動二輪車のエンジンを始動着火して安定駆動させ
るまでに、エンジンの回転数が低下し不用意にピニオン
ギヤ６がリングギヤ１４がら１１鋭しかかつても、この
拡大したガバナウェイト１１ａが段差へに係止されその
ｌ１ｔｌ１５１を防止する。

リングギヤ１４が上）ホの如く間断することなく本発明
の始動装置の回転駆動を受け、エンジンが安定駆動に達
するべく回転速度を上昇させていくと、今度は逆にリン
グギヤ１４によりピニオンギヤ６が強制回転を受ける所
謂オーバーラン状態になる。この時クラッチインナ３ｂ
に（Ｊ、第２ヘリカルスプライン４ｂの効果により、第
５図中矢印方向の新たにドリブンギヤ１側に摺動させる
力が作用する。又クラッチインナ３ｂは、一方向クラッ
チの効果しこよりクラッチアウタ３ａ側の部分と（まり
制され、自由高速回転を始める。しかしクラッチアウタ
３ａｔ、一方向クラッチ５の引きずり１〜ルク（二より
回転速度を徐々に上昇させる為、第１ヘリカルスプライ
ン４ａが機能し、このクラッチアウタ３ａには矢印の如
くウェイトガイド１２側方向への慣性摺動力が作用する
。従って、第１ｔ＼リカルスプライン４ａと第２ヘリカ
ルスプライン４ｂに挾まれるクラッチアウタ３ａからク
ラッチインナ３ｂに至る一体摺動部分は、互いに方向が
反対の２種類の慣性摺動力とコイルスプリング８の付勢
力が相殺された力によりウェイトガイド１２側へ押圧さ
れる状態となる為、従来技術による場合に比してウェイ
トガイド１２の段ｆｉＡにカロねる負荷が小さくなり、
ウェイトガイド１２の摩耗が抑制される。

やがて、エンジンが所定の回転速度に達して安定駆動を
開始し、始動モータ（不図示）がオフされ回転軸２の回
転が停止すると、これにヘリカルスプライン嵌合されて
いるクラッチアウタ３ａも略停止する。クラッチアウタ
３ａの回転が停止すると、これに装着されている遠心力
ガバナ装置１１も回転を停止して遠心力が消失され、拡
大しているガバナウェイト１１ａはスプリング１１ｃの
弾性締付力により元のクラッチアウタ３ａの外周面上に
戻りその直径を縮小する。これにより遠心力ガバナ装置
１１のストッパ機能が解除され、クラッチアウタ３ａか
らピニオンギヤ６に至る摺動部分は略一体となって瞬発
的に始動モータがオンされる前の元の位置に戻り、ビニ
オンギ１’　６の歯部もリングギヤ１４から離脱する。

この場合も、第２ヘリカルスプライン４ｂの効果による
リング”ギヤ側方向への慣性摺動力は、ピニオンギヤ６
がリングギヤ１４から離脱する時点まで作用しており、
従来技術の場合に比へて、摺動部分が始動モータの停止
時に瞬発的に所謂蹴り戻される時の衝撃力が著しく緩和
される。

尚、本発明による始動装置に於いては、一方向クラッチ
の被動側を少なくとも２個に分割する為、第２図で示さ
れる上記実施例のピニオンギヤ６とクラソヂカバー５ａ
との間の空間部Ｇ等に皿バネ等の緩動部材を容易に組込
むことが可能となり、蹴り戻り時の衝撃力を更に緩和づ
ることができる。

又、ピニオンギヤ６先端部とストッパの間に緩衝部材を
組込み、初期駆動時のピニオンギヤ６のリングギヤ１４
／＼の飛び込み動作を２段階で行なわれる様に設定づれ
ば、ピニオンギヤ６がリングギヤ］４７．凱突しつつ噛
合う時の衝撃力も緩和され、始動装置の耐久性が大幅に
向上される。

又、前記実施例の始動装置は、始動入力側に出力側のピ
ニオンギヤを引き寄せる。構成となっていた為、クラッ
チインナが一方面クラッチに対して被動側となりクラッ
チインナとピニオンギヤとの間に第２ヘリカルスプライ
ンを設けた。然るに第２ヘリカルスプラインの刻設部位
は上記部位に限定されるものでなく、出力側のピニオン
ギヤが入力側に対して押出される構成となる始動装置に
於いては、一方向クラッチに対して被動側となるクラッ
チアウタとごニオンギャとの嵌合面に第２ヘリカルスプ
ラインを刻設すれば良い。

以上訂述した如く、本発明によれば、始動装置の阜勤部
分の少なくとも２Ｉｉｌ所に螺旋方向が一致するヘリカ
ルスプライン機構を介在させることにより、始動モータ
のオフ後に瞬発的に前記摺動部分が蹴り戻される詩の衝
撃力を顕著に緩和することができる。又、皿バネ等の！
！！動部材を容易に適切な位置に組込むことができ、全
ての過程での衝撃を緩和することが可能となる。従って
始１ｊｌＨ置の耐久性が大幅に向上する。又、この効果
は一天向クラッチの引きずりトルクが大きい装置程有効
となる。尚、本発明は上記の特定の実施例に限定される
べきものではなく、本発明の技術的範囲に於いて種々の
変形が可能であることは勿論である。

例えば、介在させるヘリカルスプライン構造を同螺旋方
向で３個以上とすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の始動装置を示す上半分を切断した断面図
、第２図は本発明による始動装置の１実席例の始動前の
状態を示す上半分を切断した断面図、第３（ａ）図、第
３（ｂ）図は前記１実席例に設けられた第１ヘリカルス
プラインの分解斜視図とその模式的断面図、第４（ａ）
図、第４（ｂ）図は前記１実席例に設けられた第２ヘリ
カルスプラインの分解ＦＡ視図と模式的断面図、第５図
は前記第１実席例が始動しピニオンギヤが相手側のリン
グギヤと噛合した状態を示す上半分を切断した断面図で
ある。 （符号の説明） ３．３ａ：　　クラッチアウタ ３ｂ　：　クラッチインナ ４．４ａ：　　第１ヘリカルスプライン４ｂ：　第２ヘ
リカルスプライン ６　：　ピニオンギヤ 特許出願人　　　株式会社　三ツ集電ａ製作所代　　理
　　人　　　　　小　　　橋　　　　−男　；７、＋’
、ｉに−二６、−−了 同　　　　　　　　　小　　　　橋　　　　正　　　　
明　　、ぐ；で１、”ｉ　・ １．′−−７ 〜ニブー 第１図 第２図 第３（ａ）図 手続補正書 昭和５８年９月３０日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年　特　許　願第１１３９７５号２、発明の名
称　　始　動　装　置 ３、　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ｄ：９″、６　　群馬県桐生市広沢町１丁目２６８１番
地氏名（ア称９株式会社　三ツ葉電機製作所４、代理人 ６、補正により増加する発明の数　　な　し補　　正　
　の　　内　　容 １、本願明細書中、下記の点を補正する。 （１）第３頁、１１行中、「１３で」の２字を削除し、
「又はブツシュ１３によって」の１１字を加入する。。 （２）第６頁、１２行中、「止メ輪」と「１３」の間に
「、ブツシュ」の５字を加入する。 （３）第９頁、３行中、「１３で」の２字を削除し、［
又はブツシュ１３によって」の１１字を加入する。 （４）　　第１８頁、４行〜８行中、「だ為、・・・・
・・・・・・・・限定されるものでなく、」の９８字を
削除し、「るが」の２字を加入する。 （５）第１８頁、９行〜１２行中、「なる始動装置に・
・・・・・・・・刻設すれば良い。」の６９字を削除し
、「しても良い。」の６字を加入する。 ２、本願添付図面中、第１図、第２図及び第５図を別紙
の通り補正する。 （以　上） 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、駆動部が嵌合面に刻設された第１ヘリカルスプライ
   ンにより始動モータで回転する回転軸と摺動可能に嵌合
   し被動部が内燃機関のリングギヤと接離自在に噛合する
   ピニオンギヤで構成されている一方面クラッチ機構を有
   する内燃機関の始動装置に於いて、前記被動部が少なく
   とも２個に分割されると共にその分割面に第２ヘリカル
   スプラインが刻設されて摺動可能に嵌合され、前記第２
   ヘリカルスプラインの螺旋方向が前記第１ヘリカルスプ
   ラインの螺旋方向と同一であることを特徴とする始動装
   置。