JP2001063399A - 自動車の補機駆動装置 - Google Patents

自動車の補機駆動装置

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JP2001063399A
JP2001063399A JP23832099A JP23832099A JP2001063399A JP 2001063399 A JP2001063399 A JP 2001063399A JP 23832099 A JP23832099 A JP 23832099A JP 23832099 A JP23832099 A JP 23832099A JP 2001063399 A JP2001063399 A JP 2001063399A
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光司 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの出力の内、補機駆動に使われるも
のを低減することができ、走行性能や燃費の向上が図れ
る補機駆動装置を提供する。 【解決手段】 エンジンの動力を用いてベルト駆動され
る自動車の補機駆動システム内に駆動モータを配置し、
そのモータの出力軸にベルトと連動した二方向クラッチ
１７を設けて、モータからの駆動がない時はモータとの
連結を遮断し、モータからの駆動がある時はその駆動力
をベルトに伝達すると共に、上記二方向クラッチ１７に
内蔵した電磁クラッチ１８の作動により、ベルトからの
駆動力をモータへ伝達可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の補機駆
動装置、更に詳しくは、補機駆動に使用されるエンジン
の負荷を軽減して走行性能と燃費を向上させることがで
きる補機駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車に搭載されている補機としてカー
クーラのコンプレッサやウオータポンプ等があり、従
来、これら補機の駆動システムは、エンジンの動力のみ
によって駆動するようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、補機をエン
ジンの動力のみによって駆動するシステムは、補機側の
負荷が大きくなった時に、エンジン総出力中、補機駆動
に使われる部分が多くなり、その結果、走行に使用され
る主たる動力が減少し、走行性能や燃費が低減するとい
う問題がある。
【０００４】そこで、この発明の課題は、エンジンの出
力の内、補機駆動に使われるものを低減することがで
き、走行性能や燃費の向上が図れる補機駆動装置を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、請求項１の発明は、エンジンの動力を用いて
駆動される自動車の補機駆動システム内に駆動モータを
配置し、そのモータの出力軸に二方向クラッチを設け
て、モータからの駆動がない時はモータとの連結を遮断
し、モータからの駆動がある時はその駆動力をベルトに
伝達すると共に、上記二方向クラッチに内蔵した電磁ク
ラッチの作動により、ベルトからの駆動力をモータへ伝
達可能とした構成を採用したものである。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記二方向クラッチが、内輪と外輪および内外輪間
に収容された複数のスプラグと、スプラグの姿勢を制御
する内側保持器と外側保持器とからなり、電磁クラッチ
のアーマチュアがこの外側保持器に係合自在とした構成
を採用したものである。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記二方向クラッチが、外径に複数のカム面を有す
る内輪と、内周に円筒面を有する外輪と、内外輪間に収
容された複数のローラと、ローラを保持する保持器とか
らなり、電磁クラッチのアーマチュアがこの保持器に係
合自在とした構成を採用したものである。
【０００８】請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明
において、上記二方向クラッチが、上記補機駆動ベルト
に係合するプーリに内蔵されている構成を採用したもの
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。
【００１０】図１は、エンジンの動力を用いて駆動され
る自動車の補機駆動システム内への補機駆動装置の組み
込み状態を示し、エンジンで駆動されるクランクプーリ
１、カークーラのコンプレッサ用プーリ２、アイドラプ
ーリ３、ウオータポンプ用のプーリ４、テンションプー
リ５、補機駆動装置Ａをエンドレスのベルト６で連動
し、エンジンの出力によるベルト６の回動で各補機を駆
動すると共に、補機駆動装置Ａでベルトの回動を補助す
ることにより、エンジンの駆動の負担を低減するように
なっている。
【００１１】図２乃至図４に示す第１の実施の形態の補
機駆動装置Ａは、駆動モータの出力軸に内輪１１を固定
し、この内輪１１に軸受１２を介して回転可能に外嵌す
る外輪１３と該内輪１２間に複数のスプラグ１４を収容
し、かつ、内輪１１と外輪１３の間にスプラグ１４の姿
勢を制御する内側保持器１５と外側保持器１６を設けた
二方向クラッチ１７と、この二方向クラッチ１７の内輪
１１と外輪１３の間に内蔵され、二方向クラッチ１７の
結合と解放を操作する電磁クラッチ１８の組み合わせに
よって構成され、上記外輪１３の外径に自動車の補機駆
動システムにおけるベルト６を巻き掛けるプーリ１９が
固定されている。
【００１２】上記内輪１１の外径面と外輪１３の内径面
は共に円筒面２０、２１になり、この円筒面２０、２１
間に内側保持器１５と外側保持器１６を回転可能に嵌挿
し、両保持器１５、１６のポケット２２と２３に両方向
に係合可能なスプラグ１４を嵌め込み、内側保持器１５
のポケット２２の両側にスプラグ１４を押すばね２４が
設けられていると共に、内側保持器１５と外側保持器１
６はピン２５と長孔２６の範囲内での相対回転を許容す
るよう結合され、スイッチングばね２７により、内側保
持器１５に対して外側保持器１６は回転方向の一方側に
復帰する弾性が付勢されている。
【００１３】前記電磁クラッチ１８は、外輪１３の内径
面にロータガイド２８を介してロータ２９を外輪１３と
相対回転しないように圧入固定し、このロータ２９内に
電磁コイル３０を組み込み、該電磁コイル３０は固定部
分３１に固定配置すると共に、両保持器１５、１６の端
部とロータ２９の対向面間にアーマチュア３２を軸方向
に移動可能となるよう組み込み、該アーマチュア３２を
外側保持器１６に回転方向に一体で軸方向に移動可能と
なるよう係合させた構造になっている。
【００１４】第１の実施の形態の補機駆動装置Ａは、上
記のような構成であり、自動車の補機駆動システムに組
み込んだ状態において、図４（Ａ）は、電磁クラッチ１
８への通電がＯＦＦで駆動モータが起動していない時の
二方向クラッチ１７の内部状態を示している。
【００１５】外側保持器１６は、スイッチングばね２７
により同図左側にスイッチし、スプラグ１４を左側に傾
けている。この状態で外輪１３は同図矢印の右側方向へ
の空転が可能となる。従って、自動車の補機駆動システ
ムにおいて、エンジンでベルト６を回動させて補機を駆
動していても、外輪１３は空転し、ベルト６から駆動モ
ータが駆動されることはなく、エンジンに余分な負荷を
与えることはない。
【００１６】ここで、外輪１３が空転している状態で、
ロータガイド２８とロータ２９は該外輪１３と一体に回
転している。この状態で、電磁クラッチ１８の電磁コイ
ル３０に対する通電をＯＮすると、アーマチュア３２が
電磁コイル３０に吸引され、回転するロータ２９と接触
することにより、接触抵抗でロータ２９の回転がアーマ
チュア３２に伝達され、これにより、外輪１３の回転が
外側保持器１６に伝えられ、図４（Ｂ）に示すように、
内側保持器１５に対して外側保持器１６が同図右側に回
動してスプラグ１４の姿勢を右側に傾けたスイッチング
が行われ、スプラグ１４は内外輪１１、１３の円筒面２
０、２１に係合することにより、外輪１３の回転が、ス
プラグ１４から内輪１１へと伝達され、内輪１１を固定
した駆動モータの出力軸が駆動される。
【００１７】駆動モータは出力軸の駆動により、発電ま
たは回生ブレーキの機能が生じる。
【００１８】次に、上記外輪１３の空転状態で、駆動モ
ータに通電して起動させ、内輪１１の回転速度が外輪１
３を上回ると、スイッチングばね２７の作用により、内
側保持器１５に対して外側保持器１６が図４（Ｃ）の左
側に戻され、スプラグ１４を左側に傾いた姿勢にし、該
スプラグ１４は内外輪１１、１３の円筒面２０、２１に
係合することにより、内輪１１の回転がスプラグ１４を
介して外輪１３に伝達される。
【００１９】この状態で、自動車の補機駆動システムに
おけるベルト６が駆動され、これにより、自動車の補機
を駆動するエンジンの出力を補助することができ、補機
を駆動するためのエンジンの負荷を軽減し、自動車の走
行性能と燃費の向上が図れることになる。
【００２０】図５乃至図７に示す第２の実施の形態の補
機駆動装置Ａは、二方向クラッチ１７を第１の実施の形
態のスプラグ１４に代えてローラを用いて形成した例で
ある。なお、基本的な構造と作用は、前記した第１の実
施の形態と同一であるので、相違する部分のみを説明す
る。
【００２１】この第２の実施の形態における二方向クラ
ッチ１７は、駆動モータの出力軸と結合する入力軸４１
に設けた内方部材４２の外側に外輪４３を配置し、内方
部材４２の外径面に複数のカム面４４を形成すると共
に、外輪４３の内径面を円筒面４５とし、カム面４４と
円筒面４５間に楔空間を形成している。
【００２２】上記カム面４４と円筒面４５間に保持器４
６が嵌挿され、この保持器４６の周方向にカム面４４と
等しい数のポケット４７が形成され、各ポケット４７に
ローラ４８が組み込まれ、保持器４６によって周方向に
所定量移動すると、カム面４４と円筒面４５間に係合
し、内方部材４２と外輪４３を一体化する。
【００２３】図７のように、保持器４６と内方部材４２
の両者には、周方向の一部に切り欠き４９、５０が設け
られ、そこにスイッチングばね５１を撓ませて両端をセ
ットし、ローラ４８を楔空間に対して係合しない中立位
置に保持し、内方部材４２と外輪４３を空転可能な状態
にしている。
【００２４】上記入力軸４１と外輪４３の間に組み込ん
だ電磁クラッチ１８のアーマチュア３２が、保持器４６
と回転が一体で軸方向に移動可能となるよう切り欠きと
突起で係合されている。
【００２５】この第２の実施の形態の補機駆動装置は、
電磁クラッチ１８の電磁コイル３０に対する通電がＯＦ
Ｆのとき、スイッチングばね５１の作用でローラ４８が
中立位置に保持され、外輪４３は空転することになる。
【００２６】また、電磁コイル３０への通電をＯＮする
と、アーマチュア３２が電磁コイル３０に吸引されてロ
ータ２９に接触し、該ロータ２９の回転がアーマチュア
３２を介して保持器４６に伝わり、これにより、ローラ
４８がカム面４４と円筒面４５に係合する位置に移動
し、二方向クラッチ１７は結合状態となり、外輪４３の
回転が内方部材４２に伝達され、駆動モータの出力軸が
駆動されて発電、回生ブレーキの状態になる。
【００２７】次に、上記出力軸が駆動されている状態
で、駆動モータに通電して起動させ、内方部材４２の回
転が外輪４３の回転を上回ると、内方部材４２の回転が
ローラ４８を介して外輪４３に伝達され、自動車の補機
駆動システムにおけるベルト６を駆動してエンジンの出
力を補助することになる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、エン
ジンの動力を用いて駆動される自動車の補機駆動システ
ム内に駆動モータを配置し、そのモータの出力軸に二方
向クラッチを設けて、上記二方向クラッチに内蔵した電
磁クラッチの作動により、ベルトからの駆動力をモータ
へ伝達可能としたので、モータからの駆動がない時はモ
ータとの連結を遮断し、エンジンの出力に余分な負荷を
与えることがないと共に、モータからの駆動がある時は
その駆動力をベルトに伝達することにより、補機を駆動
するためのエンジンの負荷を軽減することができ、自動
車の走行性能と燃費の向上を図ることができる。
【００２９】また、エンジンの出力でモータを駆動する
ことができ、発電または回生ブレーキを発生させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の補機駆動システム内への補機駆動装置
の組み込み状態を示す正面図
【図２】補機駆動装置の第１の実施の形態を示す縦断側
面図
【図３】同上の一部切り欠き正面図
【図４】（Ａ）乃至（Ｃ）は二方向クラッチの作動を示
す説明図
【図５】補機駆動装置の第２の実施の形態を示す縦断側
面図
【図６】図５の矢印VI−VIに沿う縦断面図
【図７】図５の矢印VII −VII に沿う縦断面図
【符号の説明】
Ａ 補機駆動装置 １１ 内輪 １３ 外輪 １４ スプラグ １５ 内側保持器 １６ 外側保持器 １７ 二方向クラッチ １８ 電磁クラッチ １９ プーリ ２０ 円筒面 ２１ 円筒面 ２２ ポケット ２３ ポケット ２７ スイッチングばね ２９ ロータ ３０ 電磁コイル ３２ アーマチュア ４２ 内方部材 ４３ 外輪 ４４ カム面 ４５ 円筒面 ４６ 保持器 ４７ ポケット ４８ ローラ ５１ スイッチングばね

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンの動力を用いて駆動される自動
    車の補機駆動システム内に駆動モータを配置し、そのモ
    ータの出力軸に二方向クラッチを設けて、モータからの
    駆動がない時はモータとの連結を遮断し、モータからの
    駆動がある時はその駆動力をベルトに伝達すると共に、
    上記二方向クラッチに内蔵した電磁クラッチの作動によ
    り、ベルトからの駆動力をモータへ伝達可能としたこと
    を特徴とする自動車の補機駆動装置。
  2. 【請求項２】 上記二方向クラッチが、内輪と外輪およ
    び内外輪間に収容された複数のスプラグと、スプラグの
    姿勢を制御する内側保持器と外側保持器とからなり、電
    磁クラッチのアーマチュアがこの外側保持器に係合自在
    としたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の補機
    駆動装置。
  3. 【請求項３】 上記二方向クラッチが、外径に複数のカ
    ム面を有する内輪と、内周に円筒面を有する外輪と、内
    外輪間に収容された複数のローラと、ローラを保持する
    保持器とからなり、電磁クラッチのアーマチュアがこの
    保持器に係合自在としたことを特徴とする請求項１に記
    載の自動車の補機駆動装置。
  4. 【請求項４】 上記二方向クラッチが、上記補機駆動ベ
    ルトに係合するプーリに内蔵されていることを特徴とす
    る請求項１乃至３の何れかに記載の自動車の補機駆動装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013199363A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Kito Corp 負荷感応自動変速装置を内蔵した巻上機
CN114017449A (zh) * 2021-11-03 2022-02-08 泉州恒毅机械有限公司 一种双向超越离合器和传动方式

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CN114017449B (zh) * 2021-11-03 2024-05-17 泉州恒毅机械有限公司 一种双向超越离合器和传动方式

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