JPS63158352A - 補機駆動回転力伝達機構 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車等においてエンジンから各種補機へ駆動
回転力を伝達する機構に関し、特にエンジン側の回転数
に対する補機側の回転数の比を段階的に変化させ得る補
機駆動回転力伝達機構に関する。

［従来の技術及びその問題点］ 周知の様に、自動車においては、エンジンの出力回転軸
たるクランク軸からの駆動回転力は、一方ではクラッチ
やトランスミッション等を経て駆動輪に伝達されて自動
車を走行させるのに利用され、他方ではパワーステアリ
ング用油圧ポンプやエアーコンディショナー用コンプレ
ッサや発電機等の補機にも伝達され該補機を駆動させる
のに利用される。

ところで、たとえばパワーステアリングやエアーコンデ
ィショナーや発電機等の補機は自動車の停止時において
も十分機能することが必要であるため、エンジンがアイ
ドリングの状態にある時にも該補機類へは必要な回転数
と十分な駆動力とを伝達することが要求される。しかし
て、この様な補機駆動に際しては、上記回転力伝達機構
が回転数比固定のものである場合にはエンジン回転数が
高くなると必要以上の高回転数で補機が駆動され、結局
エネルギーロスを引起すことになる。

この様な問題を解決するために各補機に対しエンジン回
転数に比例しない所望の回転比で回転力伝達を行なうこ
とが好ましい、このため、従来。

補機への駆動回転力伝達機構として無段変速を利用した
ものが提案されている。

しかしながら、無段変速機構は構造が複雑であり、大型
化及びコストアップの原因となっていた。近年において
は、特に省資源・省エネルギーの観点から自動車補機類
の小型化及び軽量化が進んでおり、このため各補機はで
きるだけ小型化することが要求されており、大型化及び
これにともなうコストアップは望ましいことではない。

そこで、本発明は、以上の様な従来技術の問題点に鑑み
、段階的に回転数比を変化させることができ構造が簡単
で大型化及びコストアップをまねくことのない補機駆動
回転力伝達機構を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして
、エンジンの出力回転軸に直接または間接に第１の回転
部材及び第２の回転部材が固設されており、適宜の回転
し得る媒介軸に第１の回転部材が直接または間接にワン
ウェイクラッチを介して相対的に特定の向きにのみ回転
自在に取付けられており且つ第２の回転部材が直接また
は間接に回転自在に取付けられており、上記媒介軸に第
３の回転部材が固設されており、上記ニンジン出力回転
軸側及び媒介軸側の第１の回転部材どうし及び第２の回
転部材どうしがそれぞれ回転力伝達手段により連結され
ており、上記エンジン出力回転軸側の第２の回転部材と
第３の回転部材との間にクラッチ機構が介在しており、
上記２つの回転力伝達手段は回転数比が異なり、更に上
記媒介軸側の第３の回転部材と補機入力回転軸とが回転
力伝達手段により連結されていることを特徴とする、補
機駆動回転力伝達機構、が提供され“る。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による補機駆動回転力伝達機構の第１の
実施例の要部を示す模式的構成図であり、第２図は本実
施例の全体的構成を示す概略図である０本実施例は自動
車の補機駆動回転力伝達機構に適用されたものである。

ｆｊＳ１図において、２はエンジンであり、該エンジン
はシャーシに取付けられている。４はエンジン２の出力
回転軸たるクランク軸である。該クランク軸には第１の
回転部材たるＶプーリ６及び第２の回転部材たるＶプー
リ８が固設されている。

６ａはプーリ６の■溝であり、８ａは■プーリ８のＶ溝
である。

一方、１０は軸であり、該軸はシャーシに取付けられて
いる。１２は媒介回転軸（以て、単に「媒介軸」という
）であり、該軸は一ヒ記軸１ｏに対しベアリング１４を
介して同軸にて回転自在に結合されている。

１６は上記媒介軸１２に対しベアリング１８及びワンウ
ェイクラッチ２０を介して該媒介軸に対し相対的に１方
向にのみ回転可能な様に結合されている第１の回転部材
たるＶプーリである。１６ａはプーリ１６の■溝である
。

２２は上記媒介軸１２に対しベアリング２４を介して回
転自在に取付けられている第２の回転部材たるＶプーリ
であり、２２ａはプーリ２２のＶ溝である。

２６は上記媒介軸１２に固設されている第３の回転部材
たるＶプーリであり、２６ａはプーリ２６のＶ溝である
。

２８は″ｒＬ磁クチクラッチ本体り、該１！磁クラッチ
本体はシャーシに取付けられている。２８ａは該Ｍ、磁
ツクラッチ構成する電磁石であり、上記第２プーリ２２
には上記第３プーリ２６をはさんで該電磁石２８ａと対
向する位置に上記電磁クラッチを構成するアーマチュア
２８ｂがバネ２８ｃを介して取付けられている。

従って、上記電磁クラッチの電磁石２８ａのコイルに電
流を流すと、上記第２プーリ２２に付設されたアーマチ
ュア２８ｂが上記バネ２８ｃの力に抗して引きつけられ
、その先端に付された接触体が上記第３プーリ２６に当
接し、その摩擦力で２つのプーリ２２，２６は一体的に
回転する様になる。

また、３０はパワーステアリング用油圧ポンプであり、
該油圧ポンプはシャーシに取付けられている。３２は該
油圧ポンプの入力回転軸（以下。

単に［入力軸」という）であり、該軸には回転部材たる
Ｖプーリ３４が固設されている。３４ａはプーリ３４の
■溝である。

７７５２図において、３６はエアーコンディショナー用
コンプレッサの入力軸に固設されている回転部材たる■
プーリであり、３８は発電機の入力軸に固設されている
回転部材たるＶプーリであり、４０は水ポンプの入力軸
に取付けられている回転部材たるＶプーリである。上記
コンプレッサ、発電機及び水ポンプはいずれもシャーシ
に取付けられている。

第１図及び第２図において、４２はクランク軸側の第１
プーリ６のＶ溝６ａと媒介軸側の第１プーリ１６のＶ溝
１６ａと水ポンプ入力軸側のプーリ４０のＶ溝とにわた
って巻掛けられている第１のＶベルトであり、４４はク
ランク軸側の第２プーリ８のＶ溝８ａと媒介軸側の第２
プーリ２２のＶ溝２２ａとにわたって巻掛けられている
第２のＶベルトであり、４６は媒介軸側の第３プーリ２
６のＶ溝２６ａと油圧ポンプ入力軸側のプーリ３４のｖ
４１３４ａとコンプレッサ入力軸側のプーリ３６のＶ溝
と発電機入力軸側のプーリ３８の■溝とにわたって巻掛
けられている第３のＶベルトである。

第１図に示される様に、クランク軸側において第１プー
リ６の径は第２プーリ８の径と同一であり、一方媒介軸
側において第１プーリ１６の径は第２プーリ２２の径よ
りも大きい。

次に、以上の様な本実施例における動作を説明する。

先ず、クランク軸４の回転数が比較的低い（たとえば２
０００ｒｐｍ未Ｐ１４）時には、不図示の制御手段によ
り電磁クラッチの電磁石２８ａが作動せしめられ、クラ
ッチオンの状態となる。この状ふでは、媒介軸側の第２
プーリ２２に付されているアーマチュア２８ｂが電磁石
２８ａ側へと引きつけられ、接触体が第３プーリ２６に
付設された接触体に密若されて大きな摩擦力を生ぜしめ
る。

かくして上記第２プーリ２２と第３プーリ２６とは一体
的に同一の回転数で回転する。

クランク軸４に固設されたｆ５１ブー９６の回転力は第
１ベルト４２により媒介軸側の第１プーリ１６及び上記
水ポンプ入力軸側のプーリ４０に伝達される。同様にし
て、クランク軸側の第２プーリ８の回転力は第２ベルト
４４により上記媒介軸側の第２プーリ２２に伝達される
。

上記の様に、クランク軸側では第１プーリ６の径は：ｒ
Ｓ２ブー９８の径と同一であり、且っ媒介軸側では第１
ブー９１６の径は第２プーリ２２の径よりも大きいので
、媒介軸側の第１プーリ１６の回転数は第２プーリ２２
の回転数よりも小さい。

更に、媒介軸側において第３プーリ２６は第２プーリ２
２と同一の回転数である。従って、媒介軸１２の回転数
は上記第１プーリ１６の回転数よりも太きくなる。

第３図（ａ）はこの状態における上記第１図の■−ｍに
沿った部分断面図であり、特に上記ワンウェイクラッチ
２０の近傍部分を示すものである。

図において、２０ａはころであり、２０ｂは内輪であり
、２０ｃは外輪である。該外輪の内面には各ころに対応
して周方向に関し方向性をもったカム面が形成されてい
る。

媒介軸１２の回転数が第１プーリ１６の回転数よりも大
きい状態で、第３図（ａ）に矢印で示される様に時計回
りに回転すると、クラッチのころ２０ａは反時計回りに
回転してカム面から離脱しクラッチは噛み合わず、従っ
て内輪２０ｂに固定された上記媒介軸１２が外輪２０ｃ
に固定された上記第１プーリ１６よりも大きな回転数で
回転できる。かくして、媒介軸１２に固設された第３プ
ーリ２６はクランク軸側の第２プーリ８に直結された第
２プーリ２２と一体となって比較的大Ｊな回転数で回転
する。

該第３プーリ２６の回転力は第３ベルト４６により油圧
ポンプ入力軸側のプーリ３４、コンプレッサ入力軸側の
プーリ３６及び発電機入力軸側のプーリ３８へと伝達さ
れ、これら補機が駆動される。

尚、この際、媒介軸側の第１プーリ１６は補機駆動には
寄与しない。

次に、上記クランク軸４の回転数が比較的高い（たとえ
ば２０００ｒｐｍ以上）時には、不図示の制御手段によ
り電磁クラッチの作動が解除され、該電磁クラッチのア
ーマチュア２８ｂはバネ２８ｃによる復元力で第３プー
リ２６から離れ、かくして該第３プーリはフリーの状態
となる。

この場合、該第３プーリ２６には第３ベルト４６を介し
て負荷がかかっており、該第３ブーりの回転数は次第に
低下する。そして、ついには該第３プーリ２６の回転数
即ち媒介軸１２の回転数が第１プーリ１６の回転数と同
一となる。

第３図（ｂ）はこの状態における上記第１図のｍ−ｍに
沿った部分断面図であり、上記第３図（ａ）と同様の図
である。

第３プーリ２６の回転数即ち媒介軸１２の回転数が次第
に低下すると、該媒介軸に付された第１ブー９１６の回
転数を下回りそうになる。そうすると、クラッチのころ
２０ａは第３図（ｂ）に示される様にカム面の噛み合い
位置へと進み該カム面と内輪２０ｂとのクサビ作用でク
ラッチが噛み合い、従って内輪２０ｂに固定された上記
媒介軸１２が外輪２０ｃに固定された上記第１プーリ１
６と同一の回転数で回転することになる８以上の様に、
この場合には、クランク軸側の第１プーリ６から伝達さ
れる媒介軸側の第１プーリ１６の回転力が上記ワンウェ
イクラッチ２０を介して媒介軸１２更には第３プーリ２
６へと伝達される。

該第３プーリ２６の回転力は第３ベルト４６により油圧
ポンプ入力軸側のプーリ３４、コンプレッサ入力軸側の
プーリ３６及び発電機入力軸側のプーリ３８へと伝達さ
れ、これら補機が駆動される。

尚、この際、媒介軸側の第２プーリ２２はクランク軸側
の第２プーリ８から伝達される駆動力で従動回転するの
みであり、補機駆動には寄与しない。

これに対し、上記水ポンプ入力軸側のプーリ４０はクラ
ンク軸４の回転数によらず該クランク軸側の第１プーリ
６に対し一定の回転数比で回転する。

第４図は本実施例におけるクランク軸回転数の変化に対
する補機入力軸回転数の変化を示す図である。

第４図において、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれ油圧ポンプ
入力軸回転数、コンプレッサ入力軸回転数１允電機入力
軸回転数及び水ポンプ入力軸回転数を示す０図示される
様に、油圧ポンプ、コンプレッサ及び発電機は実用土岐
も有効なりランク軸回転数範囲Ｒ（たとえば６００〜３
５００ｒｐｍ）において、該クランク軸回転数が比較的
低い時には高回転数側とし且つクランク軸回転数が比較
的高い時には低回転数側とすることにより、該補機の入
力軸の回転数を比較的狭い範囲内として効率良く補機駆
動を行なうことができる。また、木ポンプはクランク軸
回転数に比例した回転数で駆動され、エンジン回転数が
高い場合にも良好にエンジン冷却を行なうことができる
。

また、上記本実施例においては、ワンウェイクラッチ２
０がクランク軸側ではなしに媒介軸側に付設されている
。これにより１強度的にデリケートなワンウェイクラッ
チを振動発生源から遠ざけ、故障発生を極力抑制できる
。そして１本実施例では、万一電磁クラッチ及びワンウ
ェイクラッチの双方が故障した場合でも、水ポンプは十
分に機能するので高価なエンジン自体が焼けて使用不能
になる様なおそれはない。

更に、本実施例は、現在の補機駆動回転力伝達機構に媒
介軸側部分を単に付加するのみで構成でき、実用上好ま
しい。

第５図は本発明による駆動回転力伝達機構の第２の実施
例の要部を示す模式的構成図であり、上記第１図と同様
の部分を示す、また、第６図は本実施例の全体的構成を
示す概略図である。これらの図において、上記第１実施
例におけると同様の機能を有する部材には同一の符号が
付されている。

本実施例は、軸１０及びベアリング１４が存在せず、媒
介軸１２がパワーステアリング用油圧ポンプ３０の入力
軸３２と兼用されている点が上記第１実施例と異なる。

第５図において、３３はエアーコンディショナー用コン
プレッサであり、３５は該コンプレッサの人力軸である
。また、３６は該入力軸に固設されたプーリであり、３
６ａはプーリ３６のＶ溝である。

本実施例の他の部分は上記第１実施例と類似であり、従
って本実施例は上記第１実施例と同様の作用効果を有す
る。

また、本実施例は、現在の補機駆動回転力伝達機構にお
いて油圧ポンプ入力軸を延長して媒介軸側部分を付加す
るのみで構成でき、実用上好ましい。

第７〜１０図は本発明による駆動回転力伝達機構の第３
の実施例の要部を示す模式的構成図である。また、第１
１図は本実施例の全体的構成を示す概略図である０本図
において、上記第１実施例及び第２実施例におけると同
様の機能を有する部材には同一の符号が付されている。

本実施例においては、第７図に示される様に、クランク
軸４に第１プーリ６及び第２プーリ８に加えて第３の回
転部材たるＶプーリ９が固設されている。９ａはプーリ
９のＶｖ４である。該第３プーリ９の径は上記第２プー
リ８の径と同一である。そして、クランク軸側における
第１〜３のプーリの配置がＥ２第１〜２の実施例と逆に
なっており、これに対応して媒介軸１２（３２）側にお
ける第１〜３のプーリ１６，２２−．２６及び電磁クラ
ッチ本体２８の配置も逆となっている。そして、２９は
該電磁クラッチと媒介軸１２との間に介在するベアリン
グである。

また、第８図において、３７は水ポンプであり、３９は
該水ポンプの入力軸である。該入力軸には２つの同一径
のプーリ４０，４１が固設されている。４０ａ、４１ａ
はそれぞれプーリ４０゜４１の■溝である。

第９図において、５０はシャーシに回転自在に取付けら
れたフリー回転軸であり、該軸には第１の■ブー９５２
及び第２の■プーリ５４が固設されている。５２ａ、５
４ａはそれぞれプーリ５２．５４の■溝である。

第１０図において、３３はエアーコンディショナー用コ
ンプレッサであり、３５は該コンプレッサの入力軸であ
る。該入力軸にはブー９３６が固設されており、３６ａ
はプーリ３６のＶ溝である。

尚１図示はしないが１発°市機についても上記コンプレ
フサと同様に人力軸に１つのプーリ３８が固設されてい
る。

また、本実施例では２つの回転力伝達手段の回転数比を
異ならせるのにクランク軸側ではなしに媒介軸側の第１
プーリ径と第２プーリ径とを異ならせている点が上記第
１〜２実施例と異なる。

第ｉｔ図にも示される様に、本実施例においては、クラ
ンク軸側の第１プーリ６のＶｊＪ６ａと媒介軸側の第１
プーリ１６の■溝１６ａとにわたって第１ベルト４２が
巻掛けられている。また、クランク軸側の第２プーリ８
のＶ溝８ａと媒介軸側の第２プーリ２２のＶ溝２２ａと
水ポンプ入力軸側の第１プーリ４０とにわたって第２ベ
ルト４４が巻掛けられている。また、媒介軸側の第３プ
ーリ２６のＶ溝２６ａとコンプレッサ入力軸側のプーリ
３ｓのＶＩＡ３６ａとフリー回転軸側の第１プーリ５２
のＶ溝５２ａとにわたって第３ベルト４６が巻掛けられ
ている。また、クランク軸側の第３プーリ９のＶ溝９ａ
と水ポンプ入力軸側の第２プーリ４１の■溝４１ａとに
わたって第４のＶベルト４５が巻掛けられている。更に
、フリー回転軸側の第２プーリ５４のＶ溝５４ａと発１
！機入力軸側のプーリ３８のＶ溝とにわたって第５のＶ
ベルト４８が巻掛けられている。

本実施例は上記第２実施例と同様の作用効果を有する。

また１本実施例によれば、水ポンプ３７の入力軸３９が
２木のベルト４４．４５を介して駆動されるので、該ベ
ルトのうちの１本が万−切れたとしても水ポンプ３７は
十分に機構する。

更に、本実施例は、現在の補機駆動回転力伝達機構にお
いて油圧ポンプ入力軸を延長して媒介軸側部分を付加す
ることで容易に構成でき、実用上好ましい。

上記第１〜３の実施例においては回転部材がプーリであ
り回転力伝達手段が該プーリ間に巻掛けられたベルトで
ある例が示されているが１本発明においては回転部材は
その他ギヤ等であってもよく更に回転力伝達手段はその
他チェーン、ギヤ（列）等であってもよい。

上記実施例においてはクラッチ機構が電磁クラッチであ
る例が示されているが、本発明においてはクラッチａｍ
はその他機械式クラッチ等であってもよい。

［発明の効果］ 以上詳細に説明した様に、本発明によれば、ワンウェイ
クラッチとクラッチ機構とを媒介軸側に集結させて組合
せるという簡単な構造で、段階的に回転数比を変化させ
ることができ従って比較的広いクランク軸回転数範囲に
対し所望の補機入力軸回転数範囲を比較的狭く維持でき
且つ大型化及びコストアップをまねくことのない補機駆
動回転力伝達機構が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による補機駆動回転力伝達機構の要部を
示す模式的構成図であり、第２図はその全体的構成を示
す概略図である。 第３図（ａ）、（ｂ）は第１図のｍ−ｍに沿ったワンウ
ェイクラッチ近傍部分の断面図である。 第４図はクランク軸回転数の変化に対する補機入力軸回
転数の変化を示す図である。 第５図は本発明による補機駆動回転力伝達機構の要部を
示す模式的構成図であり、第６図はその全体的構成を示
す概略図である。 第７〜１０図は本発明による補機駆動回転力伝達機構の
要部を示す模式的構成図であり、第１１図はその全体的
構成を示す概略図である。 ２：エンジン、　　　４：クランク軸、１２：媒介軸、 ２０：ワンウェイクラッチ、 ２８ａ：電磁石、　　　２８ｂ：アーマチュア、２８ｃ
：バネ、　　　３０：油圧ポンプ、３２：油圧ポンプ入
力軸、 ３３：コンプレッサ、 ３５：コンプレッサ入力軸、 ３７：水ポンプ、　　　３９：水ポンプ入力軸。 ４２．４４．４５．４６．４８　：　Ｖベルト、５０：
フリー回転軸。 第１図 第２図 第５図 第６図 第７図 第８図　　　　第９ｒ７Ｉ 第１０図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの出力回転軸に直接または間接に第１の
   回転部材及び第２の回転部材が固設されており、適宜の
   回転し得る媒介軸に第１の回転部材が直接または間接に
   ワンウェイクラッチを介して相対的に特定の向きにのみ
   回転自在に取付けられており且つ第２の回転部材が直接
   または間接に回転自在に取付けられており、上記媒介軸
   に第３の回転部材が固設されており、上記エンジン出力
   回転軸側及び媒介軸側の第１の回転部材どうし及び第２
   の回転部材どうしがそれぞれ回転力伝達手段により連結
   されており、上記エンジン出力回転軸側の第２の回転部
   材と第３の回転部材との間にクラッチ機構が介在してお
   り、上記２つの回転力伝達手段は回転数比が異なり、更
   に上記媒介軸側の第３の回転部材と補機入力回転軸とが
   回転力伝達手段により連結されていることを特徴とする
   、補機駆動回転力伝達機構。
2. （２）１つの補機の入力回転軸が媒介軸を兼ねている、
   特許請求の範囲第１項の補機駆動回転力伝達機構。
3. （３）回転部材がプーリであり、回転力伝達手段が該プ
   ーリ間に巻掛けられたベルトである、特許請求の範囲第
   １項の補機駆動回転力伝達機構。
4. （４）クラッチ機構が電磁クラッチである、特許請求の
   範囲第１項の補機駆動回転力伝達機構。
5. （５）補機のうちの少なくとも１つの入力回転軸に直接
   または間接に固設された回転部材と上記エンジン出力回
   転軸側の第１の回転部材及び／または第２の回転部材と
   の間が回転力伝達手段により連結されている、特許請求
   の範囲第１項の補機駆動回転力伝達機構。