JPH0650169A - エンジン補機駆動用変速ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型で補機に直接取り付け可能であり、負荷容
量の小さい変速ユニットＡを提供する。 【構成】このユニットＡは、補機ＢのハウジングＢ１に
固定するためのボス部５ｂと、補機Ｂの駆動軸Ｂ２に連
結するための連結部１ｄを有する。プーリ２の内周側に
遊星ギア機構Ｐを配し、小型にした。所定の回転数以上
で遠心クラッチ８機構を作動させて遊星ギア機構Ｐを働
かせる。ユニット化によって、各補機Ｂのそれぞれに取
り付け可能とした。負荷容量が小さくなり、一層小型に
できる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの回転を変
速して補機に伝えるエンジン補機駆動用変速装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】自動
車等の補機駆動用変速装置は、エンジンからの回転入力
で補機の回転駆動を行うのに際し、エンジンの始動・低
速時には、エンジン側の回転を増速して補機側の駆動軸
に伝達しなければならない。従来、遊星ギア機構内の所
定部の回転を、電気的な制動手段により拘束することに
より、プーリの回転数に応じて２段階の出力側回転数を
得るようにした装置が提供されている。

【０００３】しかし、上記の制動手段を作動させるため
の、装置外部のバッテリからの電源入力が必要となり、
そのエネルギ消費は、エンジンの運転上、不都合であ
る。また、外部からの入力による制動では、タイミング
が遅れて、エンジンの始動・低速状態における補機増速
効果が十分に発揮されない。さらに、電気的な制動手段
としての、例えば電磁クラッチ等は、構造が複雑である
うえに変速装置の大型化を招く。

【０００４】一方、従来は、エンジンからの駆動回転を
単一の変速装置を介して変速し、これをベルトを介して
複数の補機へ動力を伝達していた。したがって、上記の
変速装置には、複数の補機を駆動するための駆動力を加
算したものが負荷されることになり、変速装置の負荷容
量が大きかった。また、負荷容量が大きいために、変速
装置が大型化するという問題があった。

【０００５】この発明は、小型で補機に直接取り付ける
ことができ負荷容量を小さくすることができるエンジン
補機駆動用変速ユニットを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明に係るエンジン補機駆動用変速ユニット
は、筒状をしており、その外周面に伝動帯が巻き掛けら
れる伝動面を形成した入力用プーリと、このプーリの内
周側に配置され、外筒部、内筒部およびこれらの一端部
どうしを連結する側壁部を有する二重筒に形成されると
ともに、内筒部の内周面に、補機の駆動軸への連結部を
有する出力部材と、プーリと出力部材との間に介在して
両者を一体回転可能に連結するとともに、所定の回転数
以上で両者の連結を解除する遠心クラッチ機構と、プー
リと一体回転可能に設けられ、内周面にリングギアを形
成した環状の内歯部材と、内歯部材と同軸に配置され、
補機のハウジングに固定される固定部を有するとともに
外周面にサンギアを形成した外歯部材と、外歯部材のサ
ンギア、これに噛み合わされ且つキャリアによって回転
自在に支持された遊星ギア群、および内歯部材のリング
ギアを含む遊星ギア機構と、キャリアと出力部材との間
に介在した一方向クラッチ機構とを備え、上記遠心クラ
ッチ機構、内歯部材、遊星ギア機構、外歯部材および一
方向クラッチ機構は、出力部材の外筒部と内筒部との間
に収容されていることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】上記の構成のエンジン補機駆動用変速ユニット
によれば、プーリの回転が所定の回転数を超えない状態
では、出力部材が遠心クラッチを介してプーリと一体に
回転しており、プーリの回転がそのまま駆動軸に伝達さ
れる。このとき、遊星ギア機構のキャリアと出力部材と
の間に設けた一方向クラッチ機構は滑っている。

【０００８】一方、プーリの回転が所定の回転数以上に
なると、遠心クチッチ機構が作動して、当該遠心クラッ
チ機構によるプーリと出力部材との連結が解除される。
これにより、プーリの回転は、内歯部材、遊星ギア、キ
ャリア、一方向クラッチおよび出力部材を介して、所定
の変速比をもって駆動軸に伝達されることになる。筒状
のプーリの内周側に、変速のための遊星ギア機構を含む
各部材を配置したので、全体を小型にすることができ
る。このように小型であり、しかも、各補機のハウジン
グに取り付けるための固定部、および各補機の駆動軸に
連結するための連結部を設けてユニット化してあるの
で、各補機のそれぞれに直接取り付けて用いることが可
能となる。

【０００９】しかも、出力部材によって、変速ユニット
のハウジングを兼ねさせることができる。

【００１０】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１は、この発明の一実施例としてのエンジン
補機駆動用変速ユニットの概略断面図である。同図を参
照して、このエンジン補機駆動用変速ユニット（以下、
実施例において、単に変速ユニットＡという）は、例え
ば、冷却ファン、エアコン用コンプレッサおよびオルタ
ネータ等の補機ＢのハウジングＢ１および駆動軸Ｂ２に
取り付けられており、エンジンＥ側の回転を、低回転時
のみに増速して、補機Ｂ側に伝達するものである（図２
参照）。なお、以下において、図においての左右を左右
という。

【００１１】図１を参照して、変速ユニットＡは、伝動
帯としてのベルトＤが巻き掛けられる筒状のプーリ２
と、このプーリ２に一体に形成され、内周面にリングギ
ア３ａを形成した内歯部材３と、補機ＢのハウジングＢ
１に固定される固定部としてのボス部５ｂを有し、外周
面にサンギア５ａを形成した外歯部材５と、プーリ２の
内周側に配置された二重筒からなり、内筒部１ｂの内周
面に、補機Ｂの駆動軸Ｂ２への連結部１ｄを有する出力
部材１と、上記リングギア３ａ、キャリア１０によって
支持された遊星ギア群４およびサンギア５ａからなる遊
星ギア機構Ｐと、出力部材１のキャリア１０に対する、
相対回転方向の一方向のみの回転を許容する一方向クラ
ッチ６と、プーリ２と出力部材１との間に介在して両者
を一体回転可能に連結するとともに、所定の回転数以上
で両者の連結を解除する遠心クラッチ機構８とを備えて
いる。

【００１２】プーリ２の外周面には、上記ベルトＤが巻
き掛けられるＷ溝形状の伝動面２ａが形成されている。
プーリ２のボス部２ｂは、玉軸受１１を介して外歯部材
５のボス部５ｂによって回転自在に支持されている。出
力部材１は、外筒部１ａ、内筒部１ｂおよびこれらの一
端部どうしを連結する側壁部１ｃを有している。この出
力部材１は、半断面にて略コ字形形状を呈する。外筒部
１ａの内周面は、内歯部材３の外周面と一体回転可能に
スプライン嵌合されている。上記の内歯部材３、遊星ギ
ア機構Ｐ、外歯部材５、一方向クラッチ機構６および遠
心クラッチ８は、出力部材１の外筒部１と内筒部１ｂと
の間に配置されており、出力部材１によって、当該ユニ
ットＡのハウジングが兼用されている。

【００１３】図１および図３を参照して、外筒部１ａの
内周面の、側壁部１ｃ付近には、複数の（例えば６か
所）凹所からなるカム部１ｅが、円周等配に設けられて
いる。各カム部１ｅ内には、当該カム部１ｅ内のカム面
１ｆに対して、所要時に圧接される円柱ころ６ａが収容
されている。カム面１ｆは、出力部材１がキャリア１０
に対して所定の回転方向に回転したときのみに、ころ６
ａと協働して、出力部材１とキャリア１０との回転を拘
束する。一方向クラッチ機構６は、上記カム部１ｅ、円
筒ころ６ａおよびキャリア１０の外周面により構成さ
れ、図３において、出力部材１に対してキャリア１０が
白抜き矢符の方向に相対回転した時に、出力部材１とキ
ャリア１０の回転を拘束し、両者を一体回転させる。

【００１４】また、外筒部１ａの内周面の、開口端部付
近には、全周にわたってラチェット歯１ｇが形成されて
いる。このラチェット歯１ｇは、プーリ２の回転が所定
の回転数を超えない状態で、遠心クラッチ機構８の、後
述する重錘部材８３の爪部８３ａと係合される。図１お
よび図４を参照して、遠心クラッチ機構８は、プーリ２
に一体に形成された内歯部材３に円周等配に配置された
複数の（例えば４か所）収容凹部３１と、この収容凹部
３１内に軸８４によって回転自在に支持された、爪部８
３ａ付きの重錘部材８３と、出力部材１の上記ラチェッ
ト歯１ｇとを備えている。なお、重錘部材８３を支持す
る軸８４は、重錘部材８３の爪部８３ａ側に片寄った位
置に設けられており、重錘部材８３の重心位置が軸８４
よりも尻部８３ｂ側に位置するようにしてある。

【００１５】この遠心クラッチ機構８においては、プー
リ２の回転が所定の回転数を超えない状態では、図４に
実線で示すように、重錘部材８３の爪部８３ａがラチェ
ット歯１ｇに噛み合わされるとともに、重錘部材８３の
尻部８３ｂが収容凹部３１内の回転方向上流側の壁面３
２に当接する。これにより、出力部材１とプーリ２とが
重錘部材８３を介して一体回転可能に連結される。

【００１６】一方、プーリ２の回転が所定の回転数以上
になると、図４の破線で示すように、重錘部材８３の尻
部８３ｂが軸８４を中心として遠心方向に振られるとと
もに、爪部８３ａとラチェット歯１ｇとの係合が解除さ
れる。これにより、出力部材１とプーリ２とは、相対回
転自在となる。なお、上記の係合解除状態において、重
錘８３の尻部８３ｂが収容凹部３１から飛び出して、ラ
チェット歯１ｇと干渉することがないように、爪部８３
ａが収容凹部３１内の壁面３２と当接されるようにして
ある。

【００１７】遊星ギア群４は、リングギア３ａとサンギ
ア５ａとに、互いに噛み合わされて回転する遊星ギア４
ａにより構成されている。次に、この変速ユニットＡの
動作について説明する。エンジン側の回転数が低くて、
プーリ２の回転が所定の回転数を超えない場合には、遠
心クラッチ機構８の重錘部材８３の遠心力が小さいの
で、重錘部材８３の爪部８３ａと出力部材１のラチェッ
ト歯１ｇが噛み合わされている。したがって、プーリ２
の回転が、遠心クラッチ機構８および出力部材１を介し
て、そのまま補機Ｂの駆動軸Ｂ２に伝達される（図５の
ｄ部分参照）。このとき、遊星ギア機構Ｐのキャリア１
０と出力部材１との間に設けた一方向クラッチ機構６は
滑っている。

【００１８】一方、プーリ２の回転が所定の回転数以上
になると、遠心クラッチ機構８が作動して、当該遠心ク
ラッチ機構８によるプーリ２と出力部材１との連結が解
除される。これにより、プーリ２の回転は、内歯部材
３、遊星ギア群４、キャリア１０、一方向クラッチ６お
よび出力部材１を介して、遊星ギア機構Ｐの所定の変速
比をもって、補機Ｂの駆動軸Ｂ２に伝達されることにな
る（図５のｅ部分参照）。

【００１９】この実施例によれば、筒状のプーリ２の内
周側に、変速のための遊星ギア機構Ｐを設けたので、全
体を小型にすることができる。このように小型であり、
しかも、各補機ＢのハウジングＢ１に取り付けるための
固定部としてのボス部５ｂ、および各補機Ｂの駆動軸Ｂ
２に連結するための連結部１ｄを設けてユニット化して
あるので、図２に示すようにエンジンＥにより駆動され
る各補機Ｂのそれぞれに直接取り付けて用いることが可
能となる。

【００２０】このように各補機Ｂに取り付けられた各変
速ユニットＡは、それが取り付けられた補機Ｂを駆動す
るのに必要な駆動力のみを分担すれば良いことになる。
したがって、変速ユニットＡの負荷容量としては、従来
のようにエンジン側に設けられた一つの変速装置で多く
の補機への駆動力を供給する場合の、当該変速装置の負
荷容量と比較して、大幅に低減することができ、これに
より、変速ユニットＡの一層の小型化を図ることができ
る。

【００２１】また、変速の切り換えを、ラチェット機構
を用いた遠心クラッチ機構８により機械的に行うので、
バッテリからの入力等を必要とせず、したがって、電磁
クラッチを用いた場合のようなバッテリ消費がない。ま
た、応答性にも優れている。さらに、出力部材１を構成
する二重筒内に、遊星ギア機構Ｐその他の機構を収容す
ることにより、当該出力部材によって、変速ユニットＡ
のハウジングを兼ねさせることができる。したがって、
別途にハウジングを設ける必要がなく、製造コストを安
くすることができる。この場合、出力部材１を板金形成
すれば、製造コストを一層安くすることができる。

【００２２】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲で種々
の設計変更を施すことができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明のエンジン補機駆動
用変速ユニットによれば、筒状のプーリの内周側に遊星
ギア機構を設けてあるので、全体を小型にすることがで
きる。しかも補機のハウジングおよび駆動軸に取り付け
できるようにユニット化してあるので、上記の小型化と
相まって、各補機のそれぞれに直接取り付けて用いるこ
とが可能となる。このように各補機に取り付けられたユ
ニットは、それが取り付けられた補機を駆動するのに必
要な駆動力のみを分担すれば良いことになる。したがっ
て、ユニットに負荷容量としては、従来のようにエンジ
ン側に設けられた一つの変速装置で多くの補機への駆動
力を供給する場合の、当該変速装置の負荷容量と比較し
て、大幅に低減することができ、これにより、ユニット
の一層の小型化を図ることができる。また、出力部材に
よって当該ユニットのハウジングを兼用することが可能
となり、別途にハウジングを設ける場合と比較して製造
コストを安くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るエンジン補機駆動用変
速ユニットの要部の縦断面図である。

【図２】エンジンから各補機への駆動伝達経路を示す概
略系統図である。

【図３】軸方向から見た一方向クラッチ機構の概略断面
図である。

【図４】軸方向から見た遠心クラッチ機構の概略断面図
である。

【図５】プーリの回転数と補機の駆動軸の回転数との関
係を示す図である。

【符号の説明】

１ 出力部材 １ａ 外筒部 １ｂ 内筒部 １ｃ 側壁部 １ｄ 連結部 ２ プーリ ２ａ 伝動面 ３ 内歯部材 ３ａ リングギア ４ 遊星ギア群 ５ 外歯部材 ５ａ サンギア ５ｂ ボス部（固定部） １０ キャリア ６ 一方向クラッチ機構 ８ 遠心クラッチ機構 Ｂ 補機 Ｂ１ ハウジング Ｂ２ 駆動軸 Ｄ ベルト（伝動帯）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状をしており、その外周面に伝動帯が巻
   き掛けられる伝動面を形成した入力用プーリと、 このプーリの内周側に配置され、外筒部、内筒部および
   これらの一端部どうしを連結する側壁部を有する二重筒
   に形成されるとともに、内筒部の内周面に、補機の駆動
   軸への連結部を有する出力部材と、 プーリと出力部材との間に介在して両者を一体回転可能
   に連結するとともに、所定の回転数以上で両者の連結を
   解除する遠心クラッチ機構と、 プーリと一体回転可能に設けられ、内周面にリングギア
   を形成した筒状の内歯部材と、 内歯部材と同軸に配置され、補機のハウジングに固定さ
   れる固定部を有するとともに外周面にサンギアを形成し
   た外歯部材と、 外歯部材のサンギア、これに噛み合わされ且つキャリア
   によって回転自在に支持された遊星ギア群、および内歯
   部材のリングギアを含む遊星ギア機構と、 キャリアと出力部材との間に介在した一方向クラッチ機
   構とを備え、 上記遠心クラッチ機構、内歯部材、遊星ギア機構、外歯
   部材および一方向クラッチ機構は、出力部材の外筒部と
   内筒部との間に収容されていることを特徴とするエンジ
   ン補機駆動用変速ユニット。