JPS6120714B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発電機および始動電動機の双方とし
て作動し得る発電・電動部、並びにこの発電・電
動部とエンジンとを連絡する連結部を備えた車両
用充電・始動装置に関する。

従来、この種の充電・始動装置としては、発
電・電動部の回転軸とエンジンのクランク軸とを
直結したものが公知であつた。しかし、このもの
では、発電・電動部の回転軸とエンジンのクラン
ク軸とが同一の回転速度でしか回転しないので、
発電作用時に高出力を得、また始動作用時に充分
なエンジン起動トルクを得ようとすれば、発電・
電動部の大型化を余儀なくされるという問題があ
つた。

そこで、本発明は、小型で充分な発電出力およ
びエンジン起動トルクを得ることが可能な車両用
充電・始動装置を提供することを目的としたもの
である。

本発明の一実施例を示す図において、１０は発
電・電動部、２０は発電用転動軸、３０は始動用
転動軸、４０はマグネツトスイツチ、５０は図示
しないエンジンのクランク軸を示している。

発電・電動部１０は従来周知の充電・始動装置
における発電・電動部と同様に、発電機および電
動機の双方として作動するもので、発電作用時に
はエンジンのクランク軸５０により回転され、か
つ電動作用時（始動作用時）にはエンジンのクラ
ンク軸５０を駆動する回転軸１１を備えている。
この回転軸１１には第１のギヤ１２が結合されて
いる。なお、発電・電動部１０はここでは直流式
のものが使用されている。

発電用転動軸２０は上記発電・電動部１０の発
電作用時にクランク軸５０の回転を上記回転軸１
１に伝達するもので、その一端には一方向クラツ
チ２１を介して第２のギヤ２２が連結されてい
る。一方向クラツチ２１は転動軸２０の外周面、
第２のギヤ２２の内周面およびこの両面の間に挿
設されたローラ２１ａを有しており、転動軸２０
から第２のギヤ２２への回転力のみを伝達するよ
う構成されている。第２のギヤ２２は上記第１の
ギヤ１２とかみ合つており、従つて、発電用転動
軸２０は一方向クラツチ２１、第２のギヤ２２お
よび第１のギヤ１２を経て、回転軸１１に連係さ
れている。

発電用転動軸２０の他端には転動輪２３が結合
され、これを介して発電用転動軸２０はクランク
軸５０とも連係されている。その際、ここでは、
クランク軸５０に既設のフライホイール５１が利
用されている。すなわち、フライホイール５１は
元来クランク軸５０の回転を慣性によつて滑らか
にする働きをもつたものであるが、ここではその
外周に転動面５２が形成されている。そして、上
記転動輪２３がゴムなどの弾性輪から構成され、
この転動輪２３が適当な押圧力で転動面５２に圧
接されることにより、転動輪２３がフライホイー
ル５１と連係されている。このようにフライホイ
ール５１を利用すれば、フライホイール５１は本
来大きな外径を有しているので、転動輪２３をこ
れに対して充分に小径のものとすることが容易で
ある。また転動輪２３をフライホイール５１に圧
接により連絡すれば、両者の小さい接触面での圧
接により回転力を確実に伝達することができる。
従つて、クランク軸５０に対する発電用転動軸２
０（従つて回転軸１１）の大きな増速比での回転
が容易に可能となる。

始動用転動軸３０は発電・電動部１０の始動作
用時に回転軸１１の回転力をクランク軸５０に伝
達するもので、スプラインチユーブ３１の内側に
嵌合され、転動軸３０の外周のスプライン３０ａ
とスプラインチユーブ３１の内周のスプライン３
１ａとのかみ合いで、該スプラインチユーブ３１
と連結されている。スプラインチユーブ３１はロ
ーラ３２ａを持つた一方向クラツチ３２を介して
第３のギヤ３３と連結され、この第３のギヤ３３
が上記第１のギヤ１２とかみ合うことにより、始
動用転動軸３０は上記回転軸１１と連係されてい
る。一方向クラツチ３２は第３のギヤ３３からス
プラインチユーブ３１への回転力の伝達のみを行
うよう構成されている。

始動用転動軸３０の先端にはピニオン３４が設
けられており、このピニオン３４はフライホイー
ル５１の外周に嵌着されたリングギヤ５３とかみ
合うよう構成されている。ピニオン３４の歯数は
リングギヤ５３の歯数よりも充分に小さく、従つ
て、ピニオンとリングギヤとのかみ合い時、フラ
イホイール５１すなわちクランク軸５１は始動用
転動軸３０に対して減速回転されるようになつて
いる。

マグネツトスイツチ４０は上記発電・電動部１
０の始動作用時に発電・電動部１０への通電を制
御し、合せてピニオン３４のリングギヤ５３への
かみ合いを制御するもので、図示しないコイルへ
の通電により吸引されるプランジヤ４１を有して
いる。プランジヤ４１には、支点４２ａの回りに
揺動するレバー４２が連結され、このレバー４２
が他端で始動用転動軸３０の後端に係合してい
る。しかしてレバー４２はプランジヤ４１の吸引
による揺動で、転動軸３０を前進させ、ピニオン
３４をリングギヤ５３にかみ合せるよう構成され
ている。なお、プランジヤ４１にはリターンスプ
リング４３が作用している。

エンジンの始動時、マグネツトスイツチ４０へ
の通電によりプランジヤ４１は吸引され、レバー
４２を介して始動用転動軸３０はスプラインチユ
ーブ３１の内側を前進される。これによりピニオ
ン３４はリングギヤ５３とかみ合う。同時にマグ
ネツトスイツチ４０の作動で発電・電動部１０に
電流が供給され、発電・電動部１０は電動機とし
て作動し、その回転軸１１が回転する。この回転
力は第１のギヤ１２、第３のギヤ３３、一方クラ
ツチ３２、スプラインチユーブ３１、始動用転動
軸３０およびピニオン３４を経て、上述の如くピ
ニオンがかみ合つたリングギヤ５３に伝達され
る。従つて、フライホイール５２すなわちエンジ
ンのクランク軸５０が回転駆動され、エンジンが
始動する。

この際、回転軸１１に対してクランク軸５０は
減速回転され、この結果、回転軸１１の回転力は
増大されてリングギヤ５３に伝達される。この結
果、エンジンのクランク軸５０には充分に大きい
エンジン起動トルクが与えられ、エンジンは確実
に始動される。

エンジン始動完了後のクランク軸５０による回
転軸１１の逆駆動は一方向クラツチ３２により防
止される。またマグネツトスイツチ４０への通電
の停止によりピニオン３４はリングギヤ５３から
離脱し、かつ発電・電動部１０の電動機としての
作動は停止される。

エンジンの始動が完了すると、今度は、フライ
ホイール５２によつて発電用転動軸２０が回転駆
動され、一方向クラツチ２１、第２のギヤ２２お
よび第１のギヤ１２を経て回転軸１１が回転さ
れ、発電・電動部は直流発電機として作動する。
この際、回転軸１１はフライホイール５１すなわ
ちクランク軸５０に対して大きな増速比で回転さ
れ、発電・電動部１０は高速回転により充分な出
力を出す。

ここで、上記始動作用時の減速比、発電作用時
の増速比は、互いに独立して最適なものに設定す
ることが可能である。

なお、本発明では上記発電・電動部として交流
式のものを使用することも可能である。

以上説明した通り本発明は発電用転動軸と始動
用転動軸とを分離し、始動作用時には発電・電動
部に対してエンジンを減速回転させることにより
充分なエンジン起動トルクを確保し、一方、発電
作用時にはエンジンの回転に対して発電・電動部
を増速回転させることにより発電・電動部の出力
向上を図つたものである。従つて本発明によれ
ば、小型で高性能な車両用充電・始動装置を堤供
できるというすぐれた効果が得られる。

又、既存のフライホイールを活用し、コンパク
トな装置を得ることができると共に、第１のギ
ヤ、第２のギヤ、および、第３のギヤのギヤ比を
選定することにより、理想的な減速・増速比を得
ることができる。よつて、フライホイールと発電
用転動軸との結合面およびフライホイールと始動
用転動軸との結合面においても無理のない増速、
減速比とすることができ、これらの結合面での効
率を悪化させることなく実施できるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明装置の一実施例を示す部分断面構成
図である。 １０……発電・電動部、１１……回転軸、２０
……発電用転動軸、３０……始動用転動軸、５０
……エンジンのクランク軸、５１……フライホイ
ール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発電機および電動機の双方として作動し得る
   発電・電動部１０と、 この発電・電動部１０の回転軸１１に固定され
   た第１のギヤ１２と、 この第１のギヤ１２の一部分に噛み合う第２の
   ギヤ２２が連結されていると共にエンジンのフラ
   イホイール５１に連係され、 上記発電・電動部１０の発電作用時に上記回転
   軸１１にエンジンの回転力を伝達する発電用転動
   軸２０と、 前記第１のギヤ１２の他の部分に噛み合う第３
   のギヤ３３が連結されていると共に上記フライホ
   イール５１に連係可能で上記発電・電動部１０の
   電動作用時に上記回転軸１１の回転力をエンジン
   に伝達する、上記発電用転動軸２０とは分離し
   た、始動用転動軸３０とを備え、 上記発電作用時にエンジンによつて上記回転軸
   １１が増速回転され、上記電動作用時に上記発
   電・電動部１０によつてエンジンが減速回転され
   るようになしたことを特徴とする車両用充電・始
   動装置。