JP2000204962A - Auxiliary driving gear for engine - Google Patents

Auxiliary driving gear for engine

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JP2000204962A
JP2000204962A JP11005154A JP515499A JP2000204962A JP 2000204962 A JP2000204962 A JP 2000204962A JP 11005154 A JP11005154 A JP 11005154A JP 515499 A JP515499 A JP 515499A JP 2000204962 A JP2000204962 A JP 2000204962A
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JP
Japan
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engine
coupling means
accessory
rotor
shaft
Prior art date
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JP11005154A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumihiro Yamaguchi
文博 山口
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an auxiliary driving gear for an engine to prevent the generation of wear and noise and to control the number of revolutions of an auxiliary machine through simple structure. SOLUTION: An endless belt 23 is run around a drive pulley 14 fixed on the crankshaft 11 of an engine and a driven pulley 22 supported on the rotary shaft 20 of an AC generator 19, being an auxiliary machine, and through a ball bearing 21, and a coupling means 31 is arranged between a rotor 25 fixed on the rotary shaft 20 and the driven pulley 22. Since the coupling means 31 comprises a plurality of permanent magnets 26 fixed on the outer peripheral surface of the rotor 25; and an annular hysteresis material 27 (or non-magnetic conductor 32) fixed on the inner peripheral surface of the driven pulley 22. Rotation of the driven pulley 22 is transmitted in an electromagnetic non-contact state to the rotor 25 and the rotary shaft 20 to drive the AC generator 19.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クランクシャフト
に設けた駆動回転部材と補機回転軸に設けた従動回転部
材とを無端動力伝達部材で接続し、クランクシャフトの
回転を駆動回転部材、無端動力伝達部材および従動回転
部材を介して補機回転軸に伝達するエンジンの補機駆動
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive rotary member provided on a crankshaft and a driven rotary member provided on an auxiliary machine rotary shaft connected by an endless power transmission member. The present invention relates to an accessory driving device for an engine that transmits power to an accessory rotating shaft via a power transmission member and a driven rotary member.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車のエンジンには交流発電機、エア
コン用コンプレッサ、パワーステアリング用ポンプ等の
各種補機類が設けられており、それら補機類にはクラン
クシャフトの駆動力がプーリや無端ベルトのような動力
伝達部材を介して伝達される。しかしながら、自動車の
エンジンは実用域における回転数の変動幅が極めて大き
いため、クランクシャフトに設けた駆動プーリの直径と
補機回転軸に設けた従動プーリの直径との比が決まる
と、補機の回転数はエンジン回転数の増減に比例して大
きく増減してしまう。従って、例えば交流発電機のよう
な補機では、エンジンのアイドリング中には補機回転軸
の回転数が不足して充分な発電量が得られなくなり、ま
たエンジンの高速運転中には補機回転軸の回転数が過剰
になって補機駆動損失が大きくなってしまう問題があ
る。
2. Description of the Related Art An automobile engine is provided with various accessories such as an AC generator, a compressor for an air conditioner, and a pump for power steering, and the driving force of a crankshaft is supplied to the accessories by a pulley or an endless belt. Is transmitted through a power transmission member such as However, since the variation in the number of revolutions of an automobile engine in a practical range is extremely large, when the ratio of the diameter of the drive pulley provided on the crankshaft to the diameter of the driven pulley provided on the accessory rotating shaft is determined, the number of accessory The rotation speed greatly increases and decreases in proportion to the increase and decrease of the engine rotation speed. Therefore, in the case of an auxiliary machine such as an AC generator, a sufficient amount of power cannot be obtained because the rotation speed of the auxiliary machine rotating shaft is insufficient during idling of the engine. There is a problem that the rotational speed of the shaft becomes excessive and the drive loss of the auxiliary machine increases.

【0003】そこで、エンジンのクランクシャフトと補
機回転軸との間に遊星歯車機構を備えた変速機を介在さ
せて補機の回転数を制御できるようにしたものが、特開
平8−225027号公報により提案されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-225027 discloses a device in which a transmission equipped with a planetary gear mechanism is interposed between a crankshaft of an engine and a rotating shaft of an accessory to control the rotation speed of the accessory. It is proposed by the gazette.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のものは、遊星歯車機構を用いているために構造が複雑
で寸法が大型であるばかりか、機械的な摺動部分の摩耗
や騒音の発生が避けられないという問題があった。
However, the above-mentioned prior art is not only complicated in structure and large in size due to the use of a planetary gear mechanism, but also causes wear and noise of mechanical sliding parts. There was a problem that could not be avoided.

【0005】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、摩耗や騒音の発生がなく、簡単な構造で補機の回転
数を制御することが可能なエンジンの補機駆動装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides an auxiliary device driving device for an engine capable of controlling the rotation speed of the auxiliary device with a simple structure without generating abrasion or noise. The purpose is to:

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載された発明によれば、クランクシャ
フトに設けた駆動回転部材と補機回転軸に設けた従動回
転部材とを無端動力伝達部材で接続し、クランクシャフ
トの回転を駆動回転部材、無端動力伝達部材および従動
回転部材を介して補機回転軸に伝達するエンジンの補機
駆動装置において、クランクシャフトと駆動回転部材と
の間、あるいは補機回転軸と従動回転部材との間に、駆
動力を電磁気的に非接触で伝達するカップリング手段を
介在させたことを特徴とするエンジンの補機駆動装置が
提案される。
According to the first aspect of the present invention, a driving rotary member provided on a crankshaft and a driven rotary member provided on an auxiliary machine rotary shaft are provided. An auxiliary drive device for an engine connected by an endless power transmission member and transmitting the rotation of the crankshaft to the auxiliary rotation shaft via a drive rotation member, an endless power transmission member and a driven rotation member. , Or between the accessory rotating shaft and the driven rotary member, a coupling means for electromagnetically transmitting the driving force in a non-contact manner is provided. .

【0007】上記構成によれば、クランクシャフトと駆
動回転部材との間、あるいは補機回転軸と従動回転部材
との間に駆動力を電磁気的に非接触で伝達するカップリ
ング手段を介在させたので、極めて簡単かつコンパクト
な構造でありながら、機械的なカップリング手段では避
けられない摩耗や騒音の発生を回避しつつ補機回転軸の
回転数を制御することができる。
According to the above construction, the coupling means for electromagnetically transmitting the driving force without contact between the crankshaft and the driving rotary member or between the auxiliary rotary shaft and the driven rotary member is provided. Therefore, while having a very simple and compact structure, it is possible to control the rotation speed of the accessory rotating shaft while avoiding the occurrence of wear and noise which cannot be avoided by mechanical coupling means.

【0008】また請求項2に記載された発明によれば、
請求項1の構成に加えて、前記カップリング手段は、磁
気発生材よりなる第1部材と、この第1部材に間隙を介
して対向するヒステリシス材よりなる第2部材とから構
成されることを特徴とするエンジンの補機駆動装置が提
案される。
According to the invention described in claim 2,
In addition to the configuration of claim 1, the coupling means includes a first member made of a magnetism generating material, and a second member made of a hysteresis material opposed to the first member via a gap. A featured engine accessory drive is proposed.

【0009】上記構成によれば、磁気発生材よりなる第
1部材とヒステリシス材よりなる第2部材とを対向させ
てカップリング手段を構成したので、カップリング手段
の伝達トルクは第1部材および第2部材の相対回転数に
関わらず一定の値となり、エンジンの低速回転時には充
分な伝達トルクを確保するとともに、エンジンの高速回
転時には伝達トルクが必要以上に増加しなようにして補
機回転軸の回転数が過剰になるのを防止することができ
る。
According to the above-described structure, the coupling member is constructed by opposing the first member made of the magnetic material and the second member made of the hysteresis material, so that the transmission torque of the coupling member is reduced by the first member and the second member. The value is constant regardless of the relative rotation speed of the two members. When the engine rotates at a low speed, a sufficient transmission torque is secured. When the engine rotates at a high speed, the transmission torque does not increase more than necessary. Excessive rotation speed can be prevented.

【0010】また請求項3に記載された発明によれば、
請求項1の構成に加えて、前記カップリング手段は、磁
気発生材よりなる第1部材と、この第1部材に間隙を介
して対向する非磁性導体よりなる第2部材とから構成さ
れることを特徴とするエンジンの補機駆動装置が提案さ
れる。
According to the third aspect of the present invention,
In addition to the configuration of claim 1, the coupling means includes a first member made of a magnetic material and a second member made of a non-magnetic conductor opposed to the first member via a gap. An engine accessory drive device characterized by the following is proposed.

【0011】上記構成によれば、磁気発生材よりなる第
1部材と非磁性導体よりなる第2部材とを対向させてカ
ップリング手段を構成したので、カップリング手段の伝
達トルクは第1部材および第2部材の相対回転数の二乗
に比例した値となり、エンジン回転数の広い領域におい
て補機の必要トルクに見合った伝達トルクを発生させる
ことができる。
According to the above-described structure, the coupling member is configured by facing the first member made of the magnetic material and the second member made of the nonmagnetic conductor, so that the transmission torque of the coupling member is reduced by the first member and the coupling member. It becomes a value proportional to the square of the relative rotation speed of the second member, and it is possible to generate a transmission torque commensurate with the required torque of the accessory in a wide range of the engine rotation speed.

【0012】また請求項4に記載された発明によれば、
請求項2または3の構成に加えて、前記第1部材および
第2部材は、それらの回転軸線に直交する同一平面上に
配置されることを特徴とするエンジンの補機駆動装置が
提案される。
According to the invention described in claim 4,
In addition to the configuration of claim 2 or claim 3, an auxiliary drive device for an engine is proposed, wherein the first member and the second member are arranged on the same plane orthogonal to their rotation axes. .

【0013】上記構成によれば、第1部材および第2部
材を回転軸線に直交する同一平面上に配置したので、前
記回転軸線に沿う方向のカップリング手段の寸法を小型
化することができる。
According to the above configuration, since the first member and the second member are arranged on the same plane orthogonal to the rotation axis, the size of the coupling means in the direction along the rotation axis can be reduced.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.

【0015】図1〜図3は本発明の第1実施例を示すも
ので、図1は自動車用エンジンの交流発電機の駆動装置
を示す図、図2はヒステリシス材および永久磁石の相対
回転数と伝達トルクとの関係を示す図、図3は非磁性導
体および永久磁石の相対回転数と伝達トルクとの関係を
示す図である。
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing a driving device of an AC generator of an automobile engine, and FIG. 2 is a diagram showing a relative rotation speed of a hysteresis material and a permanent magnet. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the relative rotation speed of the non-magnetic conductor and the permanent magnet and the transmission torque.

【0016】図1に示すように、自動車用のエンジンの
クランクシャフト11の軸端には、3個の駆動プーリ1
2,13,14が軸方向に重ね合わされてボルト15で
固定される。駆動プーリ12は無端ベルト16を介して
図示せぬカムシャフトを駆動し、また駆動プーリ13は
無端ベルト17を介して図示せぬバランサーシャフトを
駆動するためのものであり、これら2個の駆動プーリ1
2,13および2本の無端ベルト16,17はベルトカ
バー18によって覆われる。ベルトカバー18の外部に
露出する駆動プーリ14は大径のプーリ溝141 と小径
のプーリ溝とを142 を備える。交流発電機19の回転
軸20にボールベアリング21を介して従動プーリ22
が相対回転自在に支持されており、その従動プーリ22
のプーリ溝221 と駆動プーリ14の大径のプーリ溝1
1 とに無端ベルト23が巻き掛けられる。また駆動プ
ーリ14の小径のプーリ溝142 と、図示せぬパワース
テアリング用ポンプの従動プーリのプーリ溝とに無端ベ
ルト24が巻き掛けられる。
As shown in FIG. 1, three drive pulleys 1 are provided at the shaft end of a crankshaft 11 of an automobile engine.
2, 13 and 14 are overlapped in the axial direction and fixed with bolts 15. The drive pulley 12 drives a camshaft (not shown) via an endless belt 16, and the drive pulley 13 drives a balancer shaft (not shown) via an endless belt 17. 1
The endless belts 2, 13 and the two endless belts 16, 17 are covered by a belt cover 18. Drive pulley exposed to the outside of the belt cover 18 14 comprises a 14 2 and the large diameter of the pulley groove 14 1 and a small-diameter pulley groove. A driven pulley 22 is connected to a rotating shaft 20 of an AC generator 19 via a ball bearing 21.
Are supported rotatably relative to each other, and the driven pulley 22
A larger diameter of the pulley groove of the pulley groove 22 1 and the driving pulley 14 1
The endless belt 23 is wound in 4 1 and. The small-diameter pulley groove 14 and second drive pulley 14, the endless belt 24 is wound around the pulley groove of the driven pulley of the power steering pump (not shown).

【0017】前記駆動プーリ14は本発明の駆動回転部
材を構成し、前記従動プーリ22は本発明の従動回転部
材を構成し、前記無端ベルト23は本発明の無端動力伝
達部材を構成し、前記交流発電機19は本発明の補機を
構成し、前記交流発電機19の回転軸20は本発明の補
機回転軸を構成する。
The drive pulley 14 constitutes a drive rotary member of the present invention, the driven pulley 22 constitutes a driven rotary member of the present invention, and the endless belt 23 constitutes an endless power transmission member of the present invention. The AC generator 19 constitutes the accessory of the present invention, and the rotating shaft 20 of the AC generator 19 constitutes the accessory rotating shaft of the present invention.

【0018】交流発電機19の回転軸20にはロータ2
5が固定されており、ロータ25の外周面に所定間隔で
固定された複数個の永久磁石26…と、リング状に形成
されて従動プーリ22の内周面に固定された鉄等のヒス
テリシス材(磁性体)27とが僅かな間隙α(例えば、
1mm以下が望ましい)を介して半径方向に対向する。
従動プーリ22の外周部と交流発電機19のハウジング
28との間にラビリンス29が形成されており、永久磁
石26…が収納された空間30に鉄粉等の異物が侵入す
るのを防止している。
The rotating shaft 20 of the AC generator 19 has a rotor 2
5, a plurality of permanent magnets 26 fixed to the outer peripheral surface of the rotor 25 at predetermined intervals, and a hysteresis material such as iron formed in a ring shape and fixed to the inner peripheral surface of the driven pulley 22. (Magnetic material) 27 and a small gap α (for example,
(Preferably 1 mm or less).
A labyrinth 29 is formed between the outer peripheral portion of the driven pulley 22 and the housing 28 of the AC generator 19 to prevent foreign matter such as iron powder from entering the space 30 containing the permanent magnets 26. I have.

【0019】前記永久磁石26…は本発明の第1部材を
構成し、前記ヒステリシス材27は本発明の第2部材を
構成し、それら第1部材および第2部材は本発明のカッ
プリング手段31を構成する。
The permanent magnets 26 constitute a first member of the present invention, the hysteresis member 27 constitutes a second member of the present invention, and the first member and the second member constitute coupling means 31 of the present invention. Is configured.

【0020】次に、前述の構成を備えた本発明の第1実
施例の作用について説明する。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention having the above configuration will be described.

【0021】エンジンのクランクシャフト11が回転す
ると、そのクランクシャフト11に設けた駆動プーリ1
4に無端ベルト23を介して接続された従動プーリ22
が回転する。このとき、従動プーリ22は交流発電機1
9の回転軸20にボールベアリング21を介して支持さ
れているため、停止状態にある回転軸20に固定された
ロータ25との間に相対回転が発生する。その結果、従
動プーリ22に固定したリング状のヒステリシス材27
とロータ25に固定した永久磁石26…とが相対回転し
てヒステリシス材27に渦電流が流れ、ヒステリシス材
27および永久磁石26…間に磁気摩擦が発生するた
め、ヒステリシス材27の回転に永久磁石26…が引き
ずられて従動プーリ22の回転が非接触でロータ25お
よび回転軸20に伝達される。
When the crankshaft 11 of the engine rotates, the drive pulley 1 provided on the crankshaft 11
4 is connected to the driven pulley 22 via an endless belt 23
Rotates. At this time, the driven pulley 22 is
Since the rotating shaft 20 is supported by the rotating shaft 20 via the ball bearing 21, relative rotation occurs between the rotating shaft 20 and the rotor 25 fixed to the rotating shaft 20 in a stopped state. As a result, the ring-shaped hysteresis member 27 fixed to the driven pulley 22
And the permanent magnets 26 fixed to the rotor 25 rotate relative to each other to cause an eddy current to flow through the hysteresis member 27 and magnetic friction is generated between the hysteresis member 27 and the permanent magnets 26. 26 are dragged, and the rotation of the driven pulley 22 is transmitted to the rotor 25 and the rotating shaft 20 in a non-contact manner.

【0022】上述したヒステリシス材27および永久磁
石26…よりなるカップリング手段31における動力伝
達の原理は、電磁ブレーキや積算電力計等で利用されて
いる公知のものである。
The principle of power transmission in the coupling means 31 composed of the hysteresis material 27 and the permanent magnets 26 described above is a known principle used in an electromagnetic brake, an integrated wattmeter and the like.

【0023】図2における実線は、第2部材としてヒス
テリシス材27を採用した場合に、ヒステリシス材27
および永久磁石26…の相対回転数Nに対して伝達トル
クTがどのように変化するかを示すもので、伝達トルク
Tは相対回転数Nが変化しても一定値に保持されてい
る。図2における破線は、交流発電機19を駆動するの
に必要なトルクを示しており、実線および破線の交点に
対応する相対回転数Nma x は、エンジン回転数が増加し
ても交流発電機19の回転数がそれ以上増加しない上限
値を示している。即ち、エンジン回転数が増加して相対
回転数NがNmaxを越えても、伝達トルクTが必要トル
クに満たないためにカップリング手段31がスリップし
て交流発電機19の回転数はそれ以上増加しない。
The solid line in FIG. 2 indicates that when the hysteresis material 27 is used as the second member, the hysteresis material 27
And how the transmission torque T changes with respect to the relative rotation speed N of the permanent magnets 26. The transmission torque T is maintained at a constant value even if the relative rotation speed N changes. Dashed line in Figure 2 shows the torque required to drive the AC generator 19, the solid line and the relative rotational speed N ma x corresponding to dashed intersections, alternator also the engine rotational speed is increased 19 shows the upper limit value at which the rotation speed does not increase any more. That is, even if the engine rotation speed increases and the relative rotation speed N exceeds Nmax , the coupling means 31 slips because the transmission torque T is less than the required torque, and the rotation speed of the alternator 19 is further increased. Does not increase.

【0024】而して、エンジンの低速回転時にも交流発
電機19の発電量を充分に確保できるように駆動プーリ
14および従動プーリ22間の増速比を設定しても、エ
ンジン回転数の増加に応じて交流発電機19の回転数の
上限値が自動的に制限されるので、エンジンの高速回転
時の補機駆動損失を減少させてエネルギーの節減に寄与
することができる。このように、遊星歯車機構のような
構造が複雑で大型なカップリング手段を用いることな
く、クランクシャフト11から交流発電機19への動力
伝達経路にヒステリシス材27および永久磁石26…よ
りなるカップリング手段31を介在させるだけの簡単な
構造で、交流発電機19の回転数を制御することが可能
となる。特に、非接触のカップリング手段31を採用し
たことにより、潤滑を考慮することなく摩耗や騒音の発
生を回避して耐久性を確保することができる。
Thus, even if the speed increase ratio between the driving pulley 14 and the driven pulley 22 is set so that the amount of power generated by the AC generator 19 can be sufficiently secured even when the engine is running at a low speed, the engine speed increases. Therefore, the upper limit of the rotation speed of the alternator 19 is automatically limited in accordance with the condition (1), so that it is possible to reduce auxiliary equipment drive loss during high-speed rotation of the engine, thereby contributing to energy saving. As described above, the coupling composed of the hysteresis member 27 and the permanent magnets 26 is provided in the power transmission path from the crankshaft 11 to the AC generator 19 without using a large coupling means having a complicated structure such as a planetary gear mechanism. The rotation speed of the alternator 19 can be controlled with a simple structure in which only the means 31 is interposed. In particular, by adopting the non-contact coupling means 31, it is possible to avoid wear and noise without taking lubrication into consideration and to ensure durability.

【0025】図3は、第2部材として前記ヒステリシス
材27に代えてアルミニューム等の非磁性導体32を用
いた場合に、非磁性導体32および永久磁石26…の相
対回転数Nに対して伝達トルクTがどのように変化する
かを示すものである。第2部材として非磁性導体32を
使用すると、伝達トルクTは相対回転数Nの二乗に比例
して増加するが、実際にはロータ25の薄肉部251
磁束が飽和するために、ある相対回転数Nで伝達トルク
Tは頭打ちになる。
FIG. 3 shows a case where a non-magnetic conductor 32 such as aluminum is used as the second member in place of the hysteresis material 27, and the transmission is performed with respect to the relative rotational speed N of the non-magnetic conductor 32 and the permanent magnets 26. This shows how the torque T changes. With non-magnetic conductor 32 as a second member, for the transmitted torque T is increased in proportion to the square of the relative rotational speed N, in practice the magnetic flux in the thin portion 25 1 of the rotor 25 is saturated, there relative At the rotation speed N, the transmission torque T reaches a plateau.

【0026】而して、第2部材として非磁性導体32を
使用した場合には、回転数の増加に伴う交流発電機19
の必要トルクの増加に応じて伝達トルクTを増加させる
ことができ、かつロータ25の薄肉部251 で磁束を飽
和させて伝達トルクTの上限を規制することにより、交
流発電機19の回転数が過剰になるのを防止することが
できる。
When the non-magnetic conductor 32 is used as the second member, the alternator 19
It is possible to increase the transmission torque T according to an increase in the required torque, and by which to saturate the magnetic flux in the thin-walled portion 25 1 of the rotor 25 restricts the upper limit of the transmission torque T, the rotation speed of the alternator 19 Can be prevented from becoming excessive.

【0027】尚、ロータ25の薄肉部251 に臨む空間
に従動プーリ22を支持するボールベアリング21が収
納されるので、ヒステリシス材27(あるいは非磁性導
体32)と永久磁石26…とを回転軸20に直交する同
一平面上の半径方向内外に配置したことと相俟って、カ
ップリング機構31の軸方向寸法を小型化することがで
きる。
[0027] Since the ball bearing 21 supporting the driven pulley 22 in the space facing the thin portion 25 1 of the rotor 25 is accommodated, hysteresis material 27 (or non-magnetic conductor 32) and the permanent magnet 26 ... and rotating shaft Together with the arrangement in the radial direction on the same plane orthogonal to 20, the axial dimension of the coupling mechanism 31 can be reduced.

【0028】次に、図4および図5に基づいて本発明の
第2実施例を説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0029】上述した第1実施例では第1部材として永
久磁石26…を用いていたが、第2実施例ではロータ2
5の外周面に固定された高透磁率材33…によって第1
部材が構成され、従動プーリ22の内周面に固定された
非磁性導体32によって第2部材が構成される。交流発
電機19のハウジング28に設けた電磁石34が発生す
る磁束を高透磁率材33…に誘導することにより、この
高透磁率材33…は磁力を発生して第1実施例の永久磁
石26…と同じ機能を発揮する。このとき、制御手段3
5が電磁石34に対する通電量を制御して高透磁率材3
3…の磁力を変化させることにより、伝達トルクTの大
きさを任意に制御することができる。
In the above-described first embodiment, the permanent magnets 26 are used as the first members.
5 are fixed by the high magnetic permeability material 33 fixed to the outer peripheral surface of
A member is formed, and the second member is formed by the nonmagnetic conductor 32 fixed to the inner peripheral surface of the driven pulley 22. By inducing the magnetic flux generated by the electromagnet 34 provided in the housing 28 of the AC generator 19 to the high magnetic permeability materials 33, the high magnetic permeability materials 33 generate a magnetic force to generate the permanent magnet 26 of the first embodiment. Performs the same function as. At this time, the control means 3
5 controls the amount of current to the electromagnet 34 to control
The magnitude of the transmission torque T can be arbitrarily controlled by changing the magnetic force of 3.

【0030】即ち、図5に示すように、高透磁率材33
…によって第1部材を構成した場合、伝達トルクTは相
対回転数Nの二乗に比例して増加するが、相対回転数N
が所定回転数N0 に達したときに電磁石34に対する通
電量を減少させて伝達トルクTが一定値になるように制
御すれば、ロータ25の回転数の上限をNmax に抑えて
交流発電機19の過回転を防止することができる。
That is, as shown in FIG.
.. Constitute the first member, the transmission torque T increases in proportion to the square of the relative rotation speed N.
By controlling the transmission torque T to be a constant value by reducing the amount of energization to the electromagnet 34 when the rotation speed reaches the predetermined rotation speed N 0 , the upper limit of the rotation speed of the rotor 25 is suppressed to Nmax , 19 can be prevented from rotating excessively.

【0031】次に、図6に基づいて本発明の第3実施例
を説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0032】上述した第1、第2実施例では補機側にカ
ップリング手段31が設けられているが、第3実施例で
はクランクシャフト11側にカップリング手段31が設
けられる。即ち、第3実施例ではクランクシャフト11
にボールベアリング21を介して駆動プーリ14を相対
回転自在に支持するとともに、クランクシャフト11に
ロータ25を固定し、ロータ25の外周面に第1部材と
しての永久磁石26…を取り付け、駆動プーリ14の内
周面に第2部材としてのヒステリシス材27(あるいは
非磁性導体32)を取り付けたものである。
In the first and second embodiments described above, the coupling means 31 is provided on the auxiliary machine side, but in the third embodiment, the coupling means 31 is provided on the crankshaft 11 side. That is, in the third embodiment, the crankshaft 11
The driving pulley 14 is relatively rotatably supported via a ball bearing 21, a rotor 25 is fixed to the crankshaft 11, and a permanent magnet 26 as a first member is attached to the outer peripheral surface of the rotor 25, A hysteresis member 27 (or a non-magnetic conductor 32) as a second member is attached to the inner peripheral surface of the second member.

【0033】本実施例では、クランクシャフト11の回
転がロータ25、永久磁石26…、ヒステリシス材27
(あるいは非磁性導体32)、駆動プーリ14、無端ベ
ルト23および図示せぬ従動プーリを経て図示せぬ交流
発電機に伝達されるが、そのカップリング手段31は第
1、第2実施例のものと同じ機能を発揮して同様の作用
効果を得ることができる。
In this embodiment, the rotation of the crankshaft 11 is controlled by the rotation of the rotor 25, the permanent magnets 26,.
(Alternatively, the nonmagnetic conductor 32), the driving pulley 14, the endless belt 23, and the driven pulley (not shown) are transmitted to an AC generator (not shown), and the coupling means 31 is provided in the first and second embodiments. The same function as described above can be exerted to obtain the same function and effect.

【0034】次に、図7に基づいて本発明の第4実施例
を説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0035】第4実施例は第3実施例の改良であって、
駆動プーリ14と相対回転するロータ25に対する永久
磁石26…の支持に特徴を有している。第3実施例では
全ての永久磁石26…がロータ25に固定されている
が、第4実施例では9個の永久磁石26…のうちの3個
が、ピン36…でロータ25に枢支されている。そして
ロータ25に支軸37…を介して中間部を枢支された揺
動アーム38…の一端が永久磁石26…にピン39…を
介して連結され、他端に遠心ウエイト40…が装着され
る。遠心ウエイト40…はスプリング41…で半径方向
内側に付勢され、ストッパ42…に当接する位置に保持
されている。
The fourth embodiment is an improvement of the third embodiment,
It is characterized in that the permanent magnets 26 are supported by the rotor 25 that rotates relative to the drive pulley 14. In the third embodiment, all the permanent magnets 26 are fixed to the rotor 25. In the fourth embodiment, three of the nine permanent magnets 26 are pivotally supported by the rotor 25 with pins 36. ing. One end of a swing arm 38... Pivotally supported at an intermediate portion to the rotor 25 via a support shaft 37 is connected to the permanent magnet 26 via a pin 39, and a centrifugal weight 40 is attached to the other end. You. The centrifugal weights 40 are urged radially inward by springs 41 and are held at positions where they contact the stoppers 42.

【0036】従って、クランクシャフト11と一体のロ
ータ25の回転数が増加し、遠心ウエイト40…に作用
する遠心力がスプリング41…のセット荷重を越える
と、遠心ウエイト40…が半径方向外側に移動すること
により揺動アーム38…が支軸37回りに揺動し、3個
の永久磁石26…がピン36…回りに揺動して半径方向
内側に移動する(鎖線参照)。その結果、駆動プーリ1
4に設けた非磁性導体32と3個の永久磁石26…との
間隙αが増加し、ロータ25から駆動プーリ14への伝
達トルクTが減少する。而して、図5に実線で示す伝達
トルクTの特性を、電気的な制御手段35を使用せずに
機械的に得ることができる。
Accordingly, when the rotation speed of the rotor 25 integral with the crankshaft 11 increases and the centrifugal force acting on the centrifugal weights 40 exceeds the set load of the springs 41, the centrifugal weights 40 move outward in the radial direction. As a result, the swing arms 38 swing around the support shaft 37, and the three permanent magnets 26 swing around the pins 36 and move inward in the radial direction (see the chain line). As a result, the driving pulley 1
The gap α between the non-magnetic conductor 32 provided in 4 and the three permanent magnets 26 increases, and the transmission torque T from the rotor 25 to the drive pulley 14 decreases. Thus, the characteristic of the transmission torque T indicated by the solid line in FIG. 5 can be obtained mechanically without using the electric control means 35.

【0037】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, various design changes can be made in the present invention without departing from the gist thereof.

【0038】例えば、実施例ではカップリング手段31
の永久磁石26…あるいは高透磁率材33…を半径方向
内側に配置し、ヒステリシス材27あるいは非磁性導体
32を半径方向外側に配置しているが、それらの半径方
向内外の位置関係を入れ換えることができ、またそれら
を半径方向内外でなく軸方向前後に配置することもでき
る。但し、ヒステリシス材27や非磁性導体32は運転
中に発熱するため、それを半径方向外側に配置すること
によって放熱を促進することができる。
For example, in the embodiment, the coupling means 31
The permanent magnets 26 or the high magnetic permeability materials 33 are arranged radially inside, and the hysteresis material 27 or the nonmagnetic conductor 32 is arranged radially outside. And they can also be arranged axially back and forth rather than radially in and out. However, since the hysteresis material 27 and the non-magnetic conductor 32 generate heat during operation, heat radiation can be promoted by arranging them outside in the radial direction.

【0039】また第1、第3および第4実施例における
永久磁石26…を、第2実施例における高透磁率材33
…および電磁石34に置き換えることも可能である。
The permanent magnets 26 in the first, third and fourth embodiments are replaced by the high permeability material 33 in the second embodiment.
.. And the electromagnet 34.

【0040】また実施例では補機として交流発電機19
を例示したが、本発明は他の任意の補機の駆動に対して
適用することができる。
In the embodiment, an AC generator 19 is used as an auxiliary machine.
However, the present invention can be applied to driving of any other accessory.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように請求項1に記載された発明
によれば、クランクシャフトと駆動回転部材との間、あ
るいは補機回転軸と従動回転部材との間に駆動力を電磁
気的に非接触で伝達するカップリング手段を介在させた
ので、極めて簡単かつコンパクトな構造でありながら、
機械的なカップリング手段では避けられない摩耗や騒音
の発生を回避しつつ補機回転軸の回転数を制御すること
ができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the driving force is electromagnetically applied between the crankshaft and the driving rotary member or between the accessory rotary shaft and the driven rotary member. Since the coupling means that transmits non-contact is interposed, it has a very simple and compact structure,
It is possible to control the rotation speed of the accessory rotating shaft while avoiding the occurrence of wear and noise that cannot be avoided by mechanical coupling means.

【0042】また請求項2に記載された発明によれば、
磁気発生材よりなる第1部材とヒステリシス材よりなる
第2部材とを対向させてカップリング手段を構成したの
で、カップリング手段の伝達トルクは第1部材および第
2部材の相対回転数に関わらず一定の値となり、エンジ
ンの低速回転時には充分な伝達トルクを確保するととも
に、エンジンの高速回転時には伝達トルクが必要以上に
増加しなようにして補機回転軸の回転数が過剰になるの
を防止することができる。
According to the second aspect of the present invention,
Since the first member made of the magnetic material and the second member made of the hysteresis material are opposed to each other to constitute the coupling means, the transmission torque of the coupling means is independent of the relative rotation speed of the first member and the second member. This value is constant, ensuring sufficient transmission torque when the engine is running at low speed, and preventing the transmission torque from increasing excessively when the engine is running at high speed by preventing the transmission torque from increasing more than necessary. can do.

【0043】また請求項3に記載された発明によれば、
磁気発生材よりなる第1部材と非磁性導体よりなる第2
部材とを対向させてカップリング手段を構成したので、
カップリング手段の伝達トルクは第1部材および第2部
材の相対回転数の二乗に比例した値となり、エンジン回
転数の広い領域において補機の必要トルクに見合った伝
達トルクを発生させることができる。
According to the third aspect of the present invention,
A first member made of a magnetic material and a second member made of a nonmagnetic conductor
Because the coupling means is configured with the members facing each other,
The transmission torque of the coupling means becomes a value proportional to the square of the relative rotation speed of the first member and the second member, and it is possible to generate a transmission torque commensurate with the necessary torque of the accessory in a wide range of the engine rotation speed.

【0044】また請求項4に記載された発明によれば、
第1部材および第2部材を回転軸線に直交する同一平面
上に配置したので、前記回転軸線に沿う方向のカップリ
ング手段の寸法を小型化することができる。
According to the invention described in claim 4,
Since the first member and the second member are arranged on the same plane orthogonal to the rotation axis, the size of the coupling means in the direction along the rotation axis can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】自動車用エンジンの交流発電機の駆動装置を示
す図
FIG. 1 is a diagram showing a drive device for an AC generator of an automobile engine.

【図2】ヒステリシス材および永久磁石の相対回転数と
伝達トルクとの関係を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a relative rotation speed of a hysteresis material and a permanent magnet and a transmission torque.

【図3】非磁性導体および永久磁石の相対回転数と伝達
トルクとの関係を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a relative rotation speed of a nonmagnetic conductor and a permanent magnet and a transmission torque.

【図4】本発明の第2実施例に係るカップリング手段の
構造を示す図
FIG. 4 is a view showing the structure of a coupling means according to a second embodiment of the present invention.

【図5】第2実施例における相対回転数と伝達トルクと
の関係を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a relative rotation speed and a transmission torque in a second embodiment.

【図6】本発明の第3実施例に係るカップリング手段の
構造を示す図
FIG. 6 is a view showing the structure of a coupling means according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4実施例に係るカップリング手段の
構造を示す図
FIG. 7 is a view showing the structure of a coupling means according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 クランクシャフト 14 駆動プーリ(駆動回転部材) 20 回転軸(補機回転軸) 22 従動プーリ(従動回転部材) 23 無端ベルト(無端動力伝達部材) 26 永久磁石(第1部材) 27 ヒステリシス材(第2部材) 31 カップリング手段 32 非磁性導体(第2部材) 33 高透磁率材(第1部材) α 間隙 Reference Signs List 11 crankshaft 14 drive pulley (drive rotary member) 20 rotary shaft (auxiliary rotary shaft) 22 driven pulley (driven rotary member) 23 endless belt (endless power transmission member) 26 permanent magnet (first member) 27 hysteresis material (first 2 members) 31 Coupling means 32 Non-magnetic conductor (second member) 33 High permeability material (first member) α gap

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クランクシャフト(11)に設けた駆動
回転部材(14)と補機回転軸(20)に設けた従動回
転部材(22)とを無端動力伝達部材(23)で接続
し、クランクシャフト(11)の回転を駆動回転部材
(14)、無端動力伝達部材(23)および従動回転部
材(22)を介して補機回転軸(20)に伝達するエン
ジンの補機駆動装置において、 クランクシャフト(11)と駆動回転部材(14)との
間、あるいは補機回転軸(20)と従動回転部材(2
2)との間に、駆動力を電磁気的に非接触で伝達するカ
ップリング手段(31)を介在させたことを特徴とする
エンジンの補機駆動装置。
An endless power transmission member (23) connects a drive rotation member (14) provided on a crankshaft (11) and a driven rotation member (22) provided on an auxiliary machine rotation shaft (20). An auxiliary driving device for an engine, which transmits rotation of a shaft (11) to an auxiliary rotating shaft (20) via a driving rotating member (14), an endless power transmission member (23) and a driven rotating member (22). Between the shaft (11) and the driving rotary member (14), or between the accessory rotary shaft (20) and the driven rotary member (2).
And (2) interposing a coupling means (31) for electromagnetically transmitting a driving force in a non-contact manner.
【請求項2】 前記カップリング手段(31)は、磁気
発生材よりなる第1部材(26,33)と、この第1部
材(26,33)に間隙(α)を介して対向するヒステ
リシス材よりなる第2部材(27)とから構成されるこ
とを特徴とする、請求項1に記載のエンジンの補機駆動
装置。
2. The coupling means (31) comprises a first member (26, 33) made of a magnetic material and a hysteresis material opposed to the first member (26, 33) via a gap (α). The accessory drive device for an engine according to claim 1, characterized in that the accessory drive device comprises a second member (27).
【請求項3】 前記カップリング手段(31)は、磁気
発生材よりなる第1部材(26,33)と、この第1部
材(26,33)に間隙(α)を介して対向する非磁性
導体よりなる第2部材(32)とから構成されることを
特徴とする、請求項1に記載のエンジンの補機駆動装
置。
3. The coupling means (31) includes a first member (26, 33) made of a magnetic material and a non-magnetic member opposed to the first member (26, 33) via a gap (α). 2. The accessory driving device for an engine according to claim 1, comprising a second member made of a conductor. 3.
【請求項4】 前記第1部材(26,33)および第2
部材(27,32)は、それらの回転軸線に直交する同
一平面上に配置されることを特徴とする、請求項2また
は3に記載のエンジンの補機駆動装置。
4. The first member (26, 33) and a second member (26, 33).
The engine accessory driving device according to claim 2 or 3, wherein the members (27, 32) are arranged on the same plane orthogonal to their rotation axes.
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