JPS6234834Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、パワーステアリングポンプ、ウオー
タポンプあるいはクーラコンプレツサなどの自動
車用補機部品の駆動装置に関する。

自動車用補機部品は、クランクプーリ等を介し
て、機関の出力回転を受けて駆動されるものであ
る。

ところで、このような補機部品は、機関の低回
転領域においても、ある程度以上の出力が要求さ
れるため、上述したプーリ等により増速したり、
あるいは補機部品自体を大形にするなどして、高
出力を得るように構成されている。

しかしながら、補機部品は、その補機部品自体
を駆動するのに十分な回転入力を機関から得る必
要があるが、回転速度の上昇に伴つて、ある回転
数以上になると効率が低下ることなどを考慮する
と、必ずしも機関の回転速度に比例した補機部品
への入力回転速度が要求されるものではない。省
エネルギ、補機部品の小形軽量化のためには、機
関の高速回転領域にあつては、機関からの補機部
品への入力回転は減速されてその補機部品を駆動
させるようにすることが要望されるものである。

本考案は、このような要望に応ずるべく開発提
案されたものである。

本考案は、このような目的を達成するために、
入力軸が低速回転中の場合には、電磁クラツチ機
構を作動させることにより、出力軸を入力軸と同
一回転速度で回転駆動させ、他方、入力軸がある
設定値以上の高速で回転しようとする場合には、
電磁クラツチ機構を作動させることなく、遊星歯
車機構を作動させることにより、入力軸の回転を
減速して出力軸を駆動させようとするものであ
る。

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は本考案に係る自動車用補機部品の駆動
装置の第１実施例を示す断面図、第２図は第１図
における−線断面図、第３図は第１図におけ
る−線断面図である。

第１図に示すように、機関からの出力回転トル
クを受ける入力軸１には、円盤部２ａと該円盤部
２ａの外周寄りで、かつ前記入力軸１と反対側に
設けられた、環状部２ｂとから成るブラケツト２
が一体形成されており、この環状部２ｂの先端寄
りの内周面には、リングギヤ４が刻設されてい
る。一方、補機部品に連結された出力軸５には、
サンギヤ６が回転自在に嵌装されており、このサ
ンギヤ６の一端寄りの外周面に刻設された歯状部
７と前記リングギヤ４との間には、第２図に示す
ように、歯状部７及びリングギヤ４と噛合される
複数個のプラネタリギヤ８，８……が配置されて
いる。これら各プラネタリギヤ８，８……は、複
数のピン９，９……に回転自在に枢支されてい
る。これら各ピン９，９……は、出力軸５の入力
軸１側端部において外径方向に突出形成された円
盤状のキヤリヤ１０の一側面に、円周方向に植設
されている。このように、入力軸１と出力軸５と
の間には、リングギヤ４とサンギヤ６と各プラネ
タリギヤ８，８……とキヤリヤ１０とで構成され
た遊星歯車機構１１が設けられている。

上記入力軸１及び出力軸５は、支持ケース１２
により回転自在に軸支されており、この支持ケー
ス１２と前述したサンギヤ６の他端側外周面との
間には、一方向にのみ回転を許容する、即ちサン
ギヤ６のリングギヤ４に対する逆方向（この例で
は、第２図中反時計回り即ちＲ方向）の回転を阻
止するためのワンウエイクラツチ１４が介装配置
されている。

一方、入力軸１と出力軸５との間には、入力軸
１と出力軸５とを一体回動させるための電磁クラ
ツチ機構１５が設けられている。この電磁クラツ
チ機構１５は、前記ブラケツト２の円盤部２ａ該
円盤部２ａの入力軸１側端部２ｃに突出形成され
た環状突部２３ａに対して所定の間隙をもつて、
支持ケース１２に固着された電磁吸着部材たる電
磁石１６と、前記ブラケツト２の円盤部２ａの出
力軸５側の端面２ｄに対して所定の間隔をもつて
該端面２ｄとキヤリヤ１０との空隙内に介在配設
された環状のクラツチ板１７と、このクラツチ板
１７の一側面に一端が固着され、かつ、前記キヤ
リヤ１０の一側面に他端が固着された複数の可撓
性部材１８，１８……とから構成されている。前
述の電磁石１６は、例えば、全体としてリング状
の電磁コイル２０と、この電磁コイル２０の外周
に被着されたコア２１とから構成されており、こ
の電磁コイル２０は、図示外の電源をON状態と
すると、励磁されるようになつている。また、前
記クラツチ板１７は、電磁石１６の吸引力により
吸引される性質を有する、例えば鉄等の強磁性体
からなる摩擦材料により形成されている。さら
に、可撓性部材１８，１８……は、前記クラツチ
板１７を、前記ブラケツト２の円盤部２ａの端面
２ｄとキヤリヤ１０の一側面との間の空隙ｇ内の
位置において弾性的に支持するためのものであ
る。これら可撓性部材１８，１８……は、第３図
に示すように、この実施例では、複数の可撓性長
尺薄板からなる板ばねを用いている。これら可撓
性部材１８，１８……は、出力軸５に対してほぼ
接線方向に設けられているので、クラツチ板１７
からの回転トルクは、これら可撓性部材１８，１
８……を介して出力軸５に確実に伝えることがで
きるようになつている。

次に、以上のような構成を有する本実施例の作
用について説明する。

まず、機関の回転速度が低速の場合には、電磁
石１６の電磁コイル２０に電流を供給して、その
電磁コイル２０を励磁する。すると、電磁石１６
の吸引力により、その電磁石１６と、前記ブラケ
ツト２の円盤部２ａに対向する位置に配置されて
いるクラツチ板１７が、可撓性部材１８，１８…
…のばね力に抗して、第１図中左方向に吸引され
前記ブラケツト２の円盤部２ａの端面２ｄに圧接
されることとなる。したがつて、ブラケツト２に
対してクラツチ板１７が一体的に接続されること
となる。このクラツチ板１７は、各可撓性部材１
８，１８……を介してキヤリヤ１０に連結されて
おり、しかもキヤリヤ１０は、出力軸５と一体に
形成されているので、入力軸１と出力軸５とは、
クラツチ板１７及び可撓性部材１８，１８……を
介して、一体回動することとなる。

このようにして、入力軸１と出力軸５とが電磁
クラツチ機構１５を介して一体回動すると、機関
からの出力回転トルクを受けて低速回転している
入力軸１の回転は、そのまま、順次ブラケツト
２、クラツチ板１７、可撓性部材１８，１８……
及びキヤリヤ１０を介して出力軸５に伝えられ
る。したがつて、入力軸１の回転速度を減速るこ
となく、出力軸５に伝達して、この出力軸５を回
転させることができる。

一方、機関の回転速度がある設定値以上の高速
で回転し始めようとしている場合には、その回転
速度の上昇途中で、電磁コイル２０への電流の供
給を停止する。すると、いままで、ブラケツト２
に接続していたクラツチ板１７は、電磁石１６に
よる吸引作用を解除されることとなるので、可撓
性部材１８，１８……のばね力により、ブラケツ
ト２の他側面２ｄから離れる。したがつて、ブラ
ケツト２に対するクラツチ板１７の接続が解除さ
れる。そのため、入力軸１と出力軸５との一体回
動が解除される。

ブラケツト２に対するクラツチ板１７の接続が
解除されると、機関からの出力回転トルクを受け
て高速回転している入力軸１の回転は、第２図中
矢印Ｐ方向に回転するリングギヤ４を介して各プ
ラネタリギヤ８，８……及びサンギヤ６に伝わ
る。このとき、各プラネタリギヤ８，８……の第
２図中矢印Ｑ方向への回転（自転）により、サン
ギヤ６は、リングギヤ４に対し同図中矢印Ｒ方向
に回転しようとするが、ワンウエイクラツチ１４
により、このＲ方向の回転を阻止される。このた
め、ワンウエイクラツチ１４がサンギヤ６の回転
を阻止しようとする反力により、各プラネタリギ
ヤ８，８……は、第２図中矢印Ｐ方向にサンギヤ
６と噛み合いながらそのサンギヤ６のまわりを公
転し始める。このプラネタリギヤ８，８……の公
転が各ピン９，９……及びキヤリヤ１０を介し
て、出力軸５を回転させることとなる。こうし
て、入力軸１の回転は、リングギヤ４と各プラネ
タリギヤ８，８……及びこれら各プラネタリギヤ
８，８……とサンギヤ６との噛み合い回転により
減速されて、出力軸５に伝えられることとなる。
したがつて、この出力軸５に連結された補機部品
の入力回転速度を不必要に高くならないように、
減速させることができる。

次に、第４図は本考案の第２実施例を示したも
ので、前述の第１実施例と異なる主要点は、電磁
クラツチ機構２５を構成するクラツチ板２７が、
出力軸５のキヤリヤ１０に植設されたピン９に可
撓性部材２８を介して固設され、入力軸１のブラ
ケツト２の環状部２ｂの端面に所定の間隙をおい
て対峙して配設されている点である。また、前記
電磁石２６は電磁コイル２９と、この電磁コイル
２９の外周に被着されると共に、前記支持ケース
１２の内周面に固着されたコア３０とから構成さ
れている。なお可撓性部材２８は、第３図に示す
第１実施例と同様、複数の可撓性長尺薄板からな
る。

このように構成した場合、電磁コイル２９に電
流を供給すると、電磁石２６からブラケツト２の
環状部２ｂ、更に該環状部２ｂに対向するクラツ
チ板２７を通つて前記電磁石２６の突出部に巡還
する磁界を形成し、この磁界によつて前記クラツ
チ板２７が可撓性部材２８のばね力に抗して吸引
されて、ブラケツト２の環状部２ｂ端面に圧接さ
れる。こうして、ブラケツト２に対してクラツチ
板２７が一体的に接続され、したがつて、このク
ラツチ板２７及び可撓性部材２８を介して、入力
軸１からの回転トルクが各ピン９，９……に伝わ
る。このため、各ピン９，９……の回転により、
キヤリヤ１０が回転して出力軸５も同方向に回転
される。このように、入力軸１の回転速度を減速
することなく、そのまま出力軸５に伝えることが
できる。また、電磁コイル２９への電流の供給を
停止すれば、ブラケツト２の環状部２ｂ端面に接
続していたクラツチ板２７は、可撓性部材２８の
ばね力により、ブラケツト２から離れるので、入
力軸１と出力軸５との一体回動を解除することが
できる。したがつて、第１実施例と同様、入力軸
１の回転は、リングギヤ４と各プラネタリギヤ
８，８……及びこれら各プラネタリギヤ８，８…
…とサンギヤ６との噛み合い減速により、出力軸
５に伝えられ、そのため、この出力軸５に連結さ
れた補機部品の入力回転速度を不必要に高くなら
ないように、減速せることができる。

なお、この実施例においては、電磁石２６の一
部が、前記クラツチ板２７の外周を覆うように軸
方向に延びているので、前記電磁石２６に生ずる
磁力を前記クラツチ板２７に有効に作用させるこ
とができる。

次に、第５図は本考案の第３実施例を示したも
ので、前述の第２実施例と異なる主要点は、前述
の第２実施例において、一端がクラツチ板２７に
固着され、他端がピン９，９……に固着された可
撓性部材３４の他端を、サンギヤ６の外周に固着
した点である。ここに、前記可撓性部材３４の他
端は、サンギヤ６の外周に一体に設けた環状板３
５に固着されている。

このように構成した場合電磁コイル２９に電流
を供給すると、電磁石２６の吸引力により、クラ
ツチ板２７が可撓性部材３４のばね力に抗して吸
引されて、ブラケツト２の環状部２ｂ端面２ｄに
圧接される。こうして、ブラケツト２に対してク
ラツチ板２７が一体回動するように接続され、し
たがつて、このクラツチ板２７及び可撓性部材３
４を介して、入力軸１からの回転トルクがサンギ
ヤ６に伝わる。このため、入力軸１とサンギヤ６
とが一体回転することとなるので、各プラネタリ
ギヤ８，８……は、自転することなく、リングギ
ヤ４及びサンギヤ６と一体回転される。したがつ
て、キヤリヤ１０が各プラネタリギヤ８，８の公
転により回転され、そのため、出力軸５が回転さ
せる。このように、入力軸１の回転速度を減速す
ることなく、そのまま出力軸５に伝えることがで
きる。また、電磁コイル２９への電流の供給を停
止すれば、ブラケツト２の環状部２ｂ端面２ｄに
接続されていたクラツチ板２７は、可撓性部材３
４のばね力により、ブラケツト２から離れるの
で、入力軸１と出力軸５との一体回動を解除する
ことができる。したがつて、前記第１及び第２実
施例と同様、入力軸１の回転は、リングギヤ４と
各プラネタリギヤ８，８……及びこれら各プラネ
タリギヤ８，８…とサンギヤ６との噛み合い回転
により減速されて、出力軸５に伝えられ、そのた
め、この出力軸５に連結された補機部品の入力回
転速度を不必要に高くならないように、減速させ
ることができる。

次に、第６図は本考案の第４実施例を示したも
ので、前述の第１〜第３実施例と異なる主要点
は、電磁クラツチ機構３８が、出力軸５の外周に
形成された環状板３９の一側面に対して所望の間
隙をもつて前記支持ケース１２の内周に固着され
た電磁石４０と、前記環状板３９の他側面に対向
して配設されたクラツチ板４１と、このクラツチ
板４１に一端が固着され、かつ、前記サンギヤ６
の一端面に他端が固着された可撓性部材４２とか
ら構成されている点である。なお、前記電磁石４
０は、電磁コイル４３と、この電磁コイル４３の
外周に被着されると共に、外周を前記支持ケース
１２の内周面に固着されたコア４４とから構成さ
れており、また、可撓性部材４２は、第３図に示
す第１実施例と同様、複数の可撓性長尺薄板から
なる。

このように構成した場合、電磁コイル４３に電
流を供給すると、電磁石４０の吸引力により、ク
ラツチ板４１が可撓性部材４２のばね力に抗して
吸引されて、出力軸５の外周に一体形成された環
状板３９の一側面に圧接される。したがつて、こ
の環状板３９に対してクラツチ板４１が一体的に
接続される。この状態で、入力軸１を回転させる
と、この回転力は、各プラネタリギヤ８，８……
に伝わる。ことき、各プラネタリギヤ８，８……
の回転（自転）により、サンギヤ６は、リングギ
ヤ４に対して入力軸１の回転方向（第２図中矢印
Ｐ方向）と逆方向（同図中矢印Ｒ方向）に回転し
ようとするが、サンギヤ６はワンウエイクラツチ
１４によりその逆方向の回転を阻止されるので、
その反力により各プラネタリギヤ８，８……は、
サンギヤ６の回わりを第２図中矢印Ｐ方向に回転
（公転）し始める。このため、このプラネタリギ
ヤ８，８……を枢支しているピン９，９……及び
その各ピン９，９が植設されているキヤリヤ１０
を介して、出力軸５が回転し始める。すると、こ
の出力軸５とサンギヤ６とは、電磁クラツチ機構
４０を介して、接続されているので、出力軸５と
サンギヤ６は一体回転することとなる。その結果
として、サンギヤ６と噛合している各プラネタリ
ギヤ８，８……は自転することなく、サンギヤ６
と一体回転する。一方、入力軸１も、その一端に
設けたリングギヤ４が各プラネタリギヤ８，８…
…と噛合しているので、入力軸１と出力軸５とは
一体回転ることとなるのである。

一方、電磁コイル４３への電流の供給を停止す
れば、出力軸５に形成した環状板３９の一側面に
接続していたクラツチ板４１は、可撓性部材４２
のばね力により、その環状板３９から離れるの
で、出力軸５とサンギヤ６との一体回動を解除す
ることができる。したがつて、第１〜第３実施例
と同様、入力軸１の回転は、リングギヤ４と各プ
ラネタリギヤ８，８……及びこれら各プラネタリ
ギヤ８，８……とサンギヤ６との噛み合い回転に
より減速されて、出力軸５に伝えられ、そのた
め、この出力軸５に連結された補機部品の入力回
転速度を不必要に高くならないように、減速せこ
とができる。

なお、第１〜第４実施例において、キヤリヤ１
０は出力軸５の入力軸１側端部において、外径方
向に円盤状に突出形成さているが、円盤状でな
く、複数のアームを外径方向に突出形成してもよ
い。

以上の説明から明らかなように、本考案は、入
力軸と出力軸との間に電磁クラツチ機構を設ける
と共に、これら入力軸と出力軸とが電磁クラツチ
を介して一体になつて回転するその回転方向にの
みサンギヤの回転を許容するようにワンウエイク
ラツチを設けたので、機関の低速回転領域では電
磁クラツチ機構を作動させ、あるいは電磁クラツ
チ機構の作動とワンウエイクラツチとの共働によ
つて、入力軸の回転速度を減速させることなく、
出力軸にそのまま伝達させることができる。した
がつて、この出力軸により回転駆動される補機部
品の必要とされる回転駆動力を確実に得ることが
できる。

また、機関の高速回転領域では電磁クラツチ機
構による入力軸と出力軸との接続状態を解除し、
ただちにワンウエイクラツチによつてリングギヤ
とサンギヤとプラネタリギヤとキヤリヤとからな
る遊星歯車機構が作動するようにしているので入
力軸の回転速度を減少させて出力軸を回転駆動す
ることができ、したがつて、補機部品に適した回
転速度以上に、その補機部品を高速回転させてし
まうような事態を未然に防止することができる。
そのため、補機部品の適正駆動の実現と効率低下
の未然防止を図ることができ、したがつて、省エ
ネルギを図ることができるとともに、補機部品の
全体を小形化することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す断面図、第
２図は第１図における−線断面図、第３図は
第１図における−線断面図、第４図は本考案
の第２実施例を示す要部断面図、第５図は本考案
の第３実施例を示す要部断面図、第６図は本考案
の第４実施例を示す要部断面図である。 １……入力軸、２……ブラケツト、２ａ……円
盤部、２ｂ……環状部、４……リングギヤ、５…
…出力軸、６……サンギヤ、８……プラネタリギ
ヤ、９……ピン、１０……キヤリヤ、１２……支
持ケース、１４……ワンウエイクラツチ、１５，
２５，３１，３８……電磁クラツチ機構、１６，
２６，４０……電磁吸着部材（電磁石）、１７，
２７，４１……クラツチ板、１８，２８，３４，
４２……可撓性部材、２０，２９，４３……電磁
コイル、２１，３０，４４……コア、３５……環
状板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 機関の出力回転を受ける入力軸と、この入力
   軸に一体に設けられた、円盤部とこの円盤部外
   周寄りに設けられた環状部とからなるブラケツ
   トと、該ブラケツトの環状部の内周面に設けら
   れたリングギヤと、補機部品に連結された出力
   軸と、この出力軸の半径方向に突出して設けら
   れたキヤリヤおよびこの出力軸に回転自在に嵌
   装されたサンギヤと、前記キヤリヤに植設され
   たピンに回転自在に枢支されて、前記サンギヤ
   と前記リングギヤとの間に配置され、それらの
   ギヤと噛合する複数個のプラネタリギヤと、前
   記入力軸及び出力軸を回転自在に軸支する支持
   ケースと、この支持ケースと前記サンギヤとの
   間に配設され、サンギヤの一方向の回転のみを
   許容するワンウエイクラツチとを備えた自動車
   用補機部品の駆動装置において、前記支持ケー
   スに電磁吸着部材を固設するとともに、前記入
   力軸，サンギヤ，出力軸のうちの１つに可撓性
   部材を介してクラツチ板を固設し、このクラツ
   チ板をこれら入力軸，サンギヤ，出力軸のうち
   他の１つに対峙して配設し、電磁吸着部材に通
   電したときに、クラツチ板を介してこれら入力
   軸，サンギヤ，出力軸のうちのいずれか２部材
   を接続して、入力軸と出力軸とを一体的に回転
   させるように電磁クラツチ機構を構成する一
   方、これらが一体になつて回転するその回転方
   向にのみサンギヤの回転を許容するように前記
   ワンウエイクラツチを設けたことを特徴とする
   自動車用補機部品の駆動装置。 (2) 前記電磁クラツチ機構を構成するクラツチ板
   は、可撓性部材を介して出力軸に設けられたキ
   ヤリヤに固設されるとともに、入力軸の円盤部
   に所定の間隙をもつて対峙して配設されてなる
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の自動車用
   補機部品の駆動装置。 (3) 前記電磁クラツチ機構を構成するクラツチ板
   は、可撓性部材を介して出力軸のキヤリヤに植
   設されたピンに固設されるとともに、入力軸の
   環状部に所定の間隙をもつて対峙して配設され
   てなる実用新案登録請求の範囲第１項記載の自
   動車用補機部品の駆動装置。 (4) 前記電磁クラツチ機構を構成するクラツチ板
   は、可撓性部材を介してサンギヤに固設される
   とともに、入力軸の環状部に所定の間隙をもつ
   て対峙して配設されてなる実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の自動車用補機部品の駆動装
   置。 (5) 前記電磁クラツチ機構を構成するクラツチ板
   は、可撓性部材を介してサンギヤに固設される
   とともに、出力軸に一体に設けた環状板に所定
   の間隙をもつて対峙して配設されてなる実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の自動車用補機部
   品の駆動装置。 (6) 前記可撓性部材は、可撓性薄板からなる板ば
   ねである前記実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の自動車用補機部品の駆動装置。