JPH0658069B2 - 機関の補機駆動装置 - Google Patents

機関の補機駆動装置

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JPH0658069B2
JPH0658069B2 JP62083157A JP8315787A JPH0658069B2 JP H0658069 B2 JPH0658069 B2 JP H0658069B2 JP 62083157 A JP62083157 A JP 62083157A JP 8315787 A JP8315787 A JP 8315787A JP H0658069 B2 JPH0658069 B2 JP H0658069B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は機関の補機駆動装置に関し、更に詳細には例え
ば補機としてオルタネータなどを駆動するのに好適な補
機駆動装置に関する。
（従来の技術） 従来、内燃機関によつて駆動される車輌には、該内燃機
関の動力を利用して駆動される例えば空調機のコンプレ
ツサ，オイルポンプ，オルタネータなどの補機が設備さ
れている。これらの補機は、第６図に示されるように各
補機の入力軸１，２に設けられたプーリ３，４と機関の
クランクシヤフト５に設けられたプーリ６とにベルト
７，８を掛け、内燃機関の動力によつて駆動される。
ところで、補機の１つであるオルタネータ（交流発電
機）は入力軸を高速回転させる限り小形化しても出力の
低下を招くことがなく、そのためプーリ３は漸次小さく
されてきた。そして、プーリ３がその径をこれ以上小さ
くできないところまでくると、今度は機関クランクシヤ
フト５に取付けたプーリ６の径を大きくしてプーリ比を
大きくすることが提案された。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、機関クランクシヤフト５に取付けられた
プーリ６を大きくすると、該プーリ６を共通使用して駆
動される他の補機、例えばオイルポンプ等を予め設計さ
れた回転数範囲内で使用するにはクランクシヤフト５に
取付けたプーリ６と共にそれらの入力軸２のプーリ４も
大きくしなければならなくなるという不都合が生じた。
本発明の目的は、機関のクランクシヤフトに取付けるプ
ーリを大きくすることなく補機の入力軸を高速で回転さ
せることのできる機関の補機駆動装置を提供することに
ある。
（問題点を解決するための手段） 本発明の機関の補機駆動装置は、機関によつて回転され
るキヤリヤと、該キヤリヤによつて支持された複数の遊
星歯車と、該遊星歯車に噛合い且つ回転可能に支持され
た内歯歯車と、該内歯歯車を固定部に連結又は解除する
クラツチ手段と、前記キヤリヤの外周に配置され、該キ
ヤリヤが所定以上の回転になつたときスプリングに抗し
て外周方向へ突き出してキヤリヤと前記内歯歯車とを結
合し共に回転させる遠心子でなる係止手段と、前記遊星
歯車に噛合う太陽歯車を備え回転可能に支持された出力
軸とを含んで構成されている。
（作用） 本発明の機関の補機駆動装置によると、クラツチ手段に
よつて内歯歯車が本装置の固定部に連結された状態でキ
ヤリヤが機関によつて回転されると、キヤリヤに支持さ
れた遊星歯車が公転して太陽歯車を高速回転させる。こ
の太陽歯車は出力軸に設けられているため、この出力軸
が高速で回転する。キヤリヤが所定の回転速度に達する
とクラツチ手段が作動して内歯歯車の固定部への連結を
解除すると共にキヤリヤに設けられた遠心子によつてキ
ヤリヤと内歯歯車とが結合され、内歯歯車がキヤリヤと
共に回転される。これにより、太陽歯車はキヤリヤと同
じ回転速度となる。
（実施例） 以下、本発明の機関の補機駆動装置を添付図面に示され
た好適な実施例を参照して更に詳細に説明する。
第１図には、本発明の第１の実施例に係る機関の補機駆
動装置１０が示されている。該補機駆動装置１０は補機
としてのオルタネータを内蔵したものであり、該装置１
０はハウジング１１の内部に収納された円盤状のキヤリ
ヤ１２を備え、該キヤリヤ１２の第１図でみて左側面中
央には該キヤリヤ１２の回転中心軸線に一致する軸線を
備えた入力軸１３が一体的に形成されている。この入力
軸１３はハウジング１１に支持された軸受１４によつて
回転可能に支持されると共にハウジング１１の外部に突
出しその端部にはプーリ１５が固定されている。
キヤリヤ１２の第１図でみて右側面には２つの腕１６が
軸方向に突出し、該腕１６の各々には軸受１７を介して
遊星歯車１８が回転可能に取付けられている。これら遊
星歯車１８が公転運動をするその外周側にはハウジング
１１の内周面に圧入配置された軸受１９によつて内歯歯
車２０が回転可能に支持され、当該遊星歯車１８に噛合
つている。キヤリヤ１２の外周側には第２図に示される
ように周方向複数個所に凹部２１が形成され、該凹部２
１の内部には遠心子２２が配置されている。この遠心子
２２は円盤状の基部２２ａとその中心からキヤリヤ１２
の径方向外方へ伸長した係止片２２ｂとからなり、該係
止片２２ｂの先端はキヤリヤ１２の外周面に形成された
開口を介して凹部２１から突出し且つ平板状に形成され
ている。また、凹部２１内において係止片２２ｂの周囲
にはコイルスプリング２３が配置され、該コイルスプリ
ング２３の一端は凹部２１の開口周囲縁に当接し他端は
基部２２ａに当接して、遠心子２２に対してキヤリヤ１
２の径方向内方へばね力を付与している。内歯歯車２０
はキヤリヤ１２の外周側にも達する幅寸法のもので、該
キヤリヤ１２の外周面に対応する内歯歯車の歯には遠心
子２２の係止片２２ｂ先端が係合する。
内歯歯車２０の第１図および第２図でみて右側部には傘
状のばね部材２４の小径側が取付けられ、該ばね部材２
４の軸方向に向つて開いた大径側にはリング状のアマチ
ユア２５ａが固着されている。そして、このアマチユア
２５ａに対向して内部に励磁コイル２５ｂを備えたコア
２５ｃがハウジング１１に固定されている。これら励磁
コイル２５ｂ，コア２５ｃおよびアマチユア２５ａによ
つて電磁クラツチ装置２５が構成される。
他方、遊星歯車１８の公転運動における中心には太陽歯
車２６ａがあつて、該太陽歯車２６ａは、一端がキヤリ
ヤ１２の右側部中央に形成された凹所に軸受２７を介し
て支持され且つ他端がハウジング１１に取付けられた軸
受２８を介して支持された出力軸２６に創成されてい
る。この出力軸２６はオルタネータ２９の回転軸と兼用
しており、従つて、オルタネータ２９はこのハウジング
１１内において出力軸２６に固定されたロータ２９ａと
その外周側のハウジング内周壁に取付けられたステータ
２９ｂとにより構成されている。
次に、前述した実施例の補機駆動装置１０の動作を説明
する。
この補機駆動装置１０は、第３図に示される如く、その
入力軸１３に取付けられたプーリ１５と機関クランクシ
ヤフトに取付けられたプーリ６とにベルト掛けして動力
を伝達され、その入力軸１３が回転される。これによ
り、キヤリヤ１２の腕１６に支持された遊星歯車１８は
太陽歯車２６ａを中心に公転する。その際、内歯歯車２
０は、アマチユア２５ａがばね部材２４に抗してコア２
５ｃに磁気吸着されて非回転状態に保持されており、従
つて太陽歯車２６ａは入力軸１３の回転に比し高速で回
転される。その結果、太陽歯車２６ａを創成した出力軸
であるオルタネータ２９の回転軸が高速で回転される。
ところで、この補機駆動装置１０における出力軸２６の
回転速度は機関の回転に対して増速比に比例する。すな
わち、機関の回転が高くなつて行くと出力軸２６の回転
は遊星歯車機構に係る増速比に比例して大きくなつて行
く。そのため、この出力軸２６の回転をオルタネータ２
９の回転軸にそのまま与えると、機関回転速度の大きい
ときにロータ２９ａの回転が上がり過ぎ、遠心力等でロ
ータ２９ａの破損を招く恐れがある。そこで、キヤリヤ
１２が所定以上の回転になると、キヤリヤ１２に設けら
れた遠心子２２がコイルスプリング２３に抗して径方向
外方へ遠心力によつて飛び出し、その係止片２２ｂが内
歯歯車２０の対応する歯に係合して回転方向に対して連
結される。ここで、予めキヤリヤ回転検出手段が所定回
転数であることを検知し、その信号を受けた制御手段に
よって、電磁クラツチ装置２５の励磁コイル２５ｂへの
通電がオフされ、これによりアマチユア２５ａがばね部
材２４の復帰力によつてコア２５ｃとの吸着状態から離
脱しその連結を解除させておく。この結果、内歯歯車２
０はキヤリヤ１２と一体となつて回転することから、太
陽歯車２６ａはキヤリヤ１２の一回転に対して同じ一回
転をすることとなり、従つて出力軸２６は入力軸１３と
同じ回転数となる。ここで、キヤリア回転数検出手段は
直接キヤリア回転数を検出しても良いし、エンジン回転
数を検出してプーリ比で換算してもよい。
オルタネータ２９はその回転速度が大きくなるに従つて
その発電量が飽和してゆくことから、機関の回転速度が
高くなつたときには入力軸１３と同じ回転速度でオルタ
ネータ２９を回転させても十分に発電量を確保すること
ができる。すなわち、この補機駆動装置１０によりオル
タネータ２９を駆動する場合、機関がアイドル回転又は
低速運転時のような低回転速度のときにオルタネータ２
９は高速で回転するため第４図に実線Ａで示されるよう
に大きな発電量を得ることができ、機関の回転数が高く
なるとオルタネータ２９の回転は入力軸１３のそれと同
じになり且つその発電量は十分に得られると共にロータ
２９ａなどの破損防止も図れることとなる。その点から
みると、この補機駆動装置１０によつて駆動される補機
としてはオルタネータが好ましいと言えるが、勿論オル
タネータに限定されるものではなく、他の補機、例えば
車輛用空調装置のコンプレツサなども機関が低速回転時
に高速で回転され、機関が高速になると入力軸と同回転
で駆動されるに適するものである。なお、第４図におい
て一点鎖線で示される曲線Ｂは前述のような補機駆動装
置を使用することなく従来方法でオルタネータを駆動し
た場合の特性を示している。
このような補機駆動装置１０では、入力軸１３に取付け
るプーリ１５が第３図に示されるようにクランクシヤフ
トに取付けられたプーリ６と同径のものを使用すること
ができる。このことは、同径のプーリ間にベルトを掛け
て駆動力伝達をする場合がベルトとプーリの接触角が最
も大きくなつてスリツプが生じにくいことから、ロスが
小さく最も効率のよい伝達となる。
第５図には本発明の第２の実施例に係る補機駆動装置３
０が示されている。第１の実施例ではオルタネータを内
蔵した補機駆動装置１０であつたが、第２の実施例では
補機駆動装置３０のみを構成したものであつてその入力
軸１３は適当な継手などを利用して機関のクランクシヤ
フト５に直結され、他方出力軸入力２６はハウジング１
１の開口に取付けられた軸受２８を介して外部へ突出し
その先端に補機駆動用のプーリ３１を取付けたものであ
る。これにより、補機の入力側プーリと補機駆動装置３
０のプーリ３１とにベルトを掛けて駆動力の伝達を図れ
ば、当該補機は第１の実施例で説明したと同じように回
転駆動される。それ以外については第１の実施例の補機
駆動装置１０と同じであるので同一の参照符号を付して
その説明を省略する。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の機関の補機駆動装置によ
れば、機関のクランクシヤフトに大きなプーリを取付け
ることなく補機を機関の低速回転時に高速で駆動するこ
とができるため、他の補機の動力伝達用プーリを小径の
ものとすることができる。更に、本発明の補機駆動装置
によれば、キヤリアの外周にスプリングを介して遠心子
を配置した構成とすることにより、所定の回転数以上に
なると遠心子が遠心力で内歯歯車と噛合うので、所定の
回転数で出力軸と入力軸の増速比がかえられる。このた
め、機関の回転速度の上昇に伴つて補機の回転速度は当
該補機駆動装置の増速比に比例して大きくなるが、所定
以上の回転速度になると遠心力で自動的に出力軸が入力
軸と同回転数になるため増速比を１に下げられるので補
機の回転数が下がり遠心力による補機の破壊を防ぐこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例に係る機関の補機駆動装
置を示す断面図、第２図は第１図に示された補機駆動装
置の一部を拡大して示す断片的な断面図、第３図は機関
クランクシヤフトに取付けられたプーリと第１図の補機
駆動装置のプーリとにベルト掛けした状態を示す構成説
明図、第４図は補機駆動装置によつて駆動される補機が
オルタネータである場合の機関回転数と発電量との関係
を示す特性図、第５図は本発明の第２の実施例に係る機
関の補機駆動装置を示す断面図、第６図は従来の補機駆
動のために機関のクランクシヤフトに取付けられたプー
リ、補機側のプーリおよびそれらにベルト掛けした状態
を示す構成説明図である。 １０，３０…補機駆動装置、１２…キヤリヤ、１３…入
力軸、１５…プーリ、１６…腕、１８…遊星歯車、２０
…内歯歯車、２２…遠心子、２５…電磁クラツチ装置。 なお、図中同一符号は同一部分又は相当する部分を示
す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】機関によつて回転されるキヤリヤと、該キ
    ヤリヤによつて支持された複数の遊星歯車と、該遊星歯
    車に噛合い且つ回転可能に支持された内歯歯車と、該内
    歯歯車を固定部に連結解除するクラツチ手段と、前記キ
    ヤリヤの外周部に配置され前記キヤリヤが所定の回転数
    以上になると遠心力でスプリングに抗して外周方向に突
    出して、前記内歯歯車と噛合って共に回転させる遠心子
    からなる係止手段と、前記遊星歯車に噛合う太陽歯車を
    有し回転可能に支持された出力軸とを備えた機関の補機
    駆動装置。
  2. 【請求項２】前記クラツチ手段が電磁クラツチ装置から
    なることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の機
    関の補機駆動装置。
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