JP2011109904A - スタータ・ジェネレータ - Google Patents

Abstract

【課題】 スタータ・ジェネレータを提供する。
【解決手段】 本発明は、駆動機（４）、トルク伝達装置（８）およびトランスミッションを含む駆動伝達系（１）を有する自動車、用のスタータ・ジェネレータに関する。スタータ・ジェネレータ（２０）は、固定子（２１）および回転子（２２）を備える外側回転子として具体化されている。駆動機、トルク伝達装置およびトランスミッションを含む駆動伝達系を備える自動車の製造を、装着に関して、特にスタータ・ジェネレータの装着に関して単純にするために、トルク伝達装置（８）の入力部品（１６）に回転に関して固定された方法で接続される回転子フランジ（２８）が回転子（２２）から延出している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、駆動機、トルク伝達装置およびトランスミッションを含む駆動伝達系（ドライブトレイン）を有する自動車、用のスタータ・ジェネレータに関し、そのスタータ・ジェネレータは、固定子および回転子を備える外側回転子として具体化される。さらに、本発明は、駆動機、トルク伝達装置およびトランスミッションを含む駆動伝達系を有し、かつ上述のようなスタータ・ジェネレータを有する自動車に関する。さらに、本発明は、自動車にスタータ・ジェネレータを装着する方法に関する。

下記特許文献１には、永久的に励磁された外部回転子同期機として具体化されるスタータ・ジェネレータが説明されている。スタータ・ジェネレータは、エンジンブロックに接続される固定子と、フライホイールに接続される回転子とを含む。同様のスタータ・ジェネレータが下記特許文献２および下記特許文献３から公知である。

米国特許第６，４５５，９５９Ｂ１号明細書 独国特許第１０２ ５８ ６５４Ｂ４号明細書 独国特許第１９９ ６０ ３６６Ｃ１号明細書 独国特許第１００ ００ ２５３Ｂ４号明細書 独国特許第１９９ ４３ ０５０Ａ１号明細書 独国特許第１９９ ４３ ０４８Ａ１号明細書 独国特許第１９９ ４３ ０３７Ａ１号明細書 独国特許第１０２ ２１ ５６２Ａ１号明細書

本発明の目的は、駆動機、トルク伝達装置およびトランスミッションを含む駆動伝達系を有する自動車の製造を、装着に関して、特に請求項１の前段によるスタータ・ジェネレータの装着に関して単純化することにある。

この目的は、駆動機、トルク伝達装置およびトランスミッションを含む駆動伝達系を有する自動車、用のスタータ・ジェネレータ（発電機）であって、固定子および回転子を備える外側回転子として具体化されるスタータ・ジェネレータにおいて、トルク伝達装置の入力部品に回転に関して固定された方法で接続される回転子フランジが回転子から延出（突出）している、スタータ・ジェネレータにおいて達成される。固定子はモータハウジング部品、特にクランクハウジング部品に永久的に装着される。回転子は、固定子とは無関係（独立）にトルク伝達装置の入力部品に装着される。回転子フランジは、トルク伝達装置の入力部品への回転子の装着をかなり単純にする。さらに、本発明により、好ましくはクランクシャフトスタータ・ジェネレータとして具体化されるスタータ・ジェネレータを標準化することが可能となる。

スタータ・ジェネレータの好ましい例示的な実施形態において、回転子フランジが回転子に一体的に接続される。回転子フランジは好ましくは、矩形のリング断面を有する実質的に円形のリングの形態をした回転子ベース本体に対してある角度をなしている。

スタータ・ジェネレータのさらに好ましい例示的な実施形態において、回転子フランジが回転子の回転軸に対して鋭角に配置される。鋭角は０度〜９０度である。

スタータ・ジェネレータのさらに好ましい例示的な実施形態においては、回転子フランジが回転子の回転軸に対して約４５度の角度をなして配置される。角度は好ましくは正確に４５度である。

さらに、スタータ・ジェネレータの好ましい例示的な実施形態においては、スタータ・ジェネレータが、異なる自動車に設置され得る標準部品として具体化される。回転子フランジを備える回転子の本発明の形態によって、異なる自動車に標準部品として同じスタータ・ジェネレータを設置することが可能となる。トルク伝達装置は、クラッチおよび／または流体力学的なトルクコンバータを含み得る。

スタータ・ジェネレータのさらに好ましい例示的な実施形態においては、トルク伝達装置が、駆動機に回転に関して固定された方法で接続されかつ回転子フランジによって回転子が取り付けられる入力部品を備える回転振動ダンパを含む。回転振動ダンパは、好ましくはクラッチおよび／または流体力学的なトルクコンバータの上流に接続される。

さらに、スタータ・ジェネレータの好ましい例示的な実施形態においては、回転子が回転子フランジによって接続部品に接続され、接続部品により、トルク伝達装置の入力部品に対する回転に関して固定された接続か、そうでなければ部分的に可撓性の（フレキシブルな）接続が可能になる。接続部品は好ましくは、フレックスブレードとも称するシートメタル部品である。

本発明はまた、駆動機、トルク伝達装置、トランスミッションを含む駆動伝達系、および上述のスタータ・ジェネレータを有する自動車にも関する。スタータ・ジェネレータの回転子および固定子は、好ましくは異なる装着ユニットに割り当てられる。この関連において、固定子は、例えば、駆動機を含む第１の装着ユニットに割り当てられる。回転子は、例えば、トルク伝達装置を含む第２の装着ユニットに割り当てられる。

上記で特定した目標は、代わりにまたはさらに、回転子および固定子が組み合わせられる、２つの装着ユニットを自動車に連続的に装着すること、によって、上述のスタータ・ジェネレータを上述の自動車に装着する方法において、達成される。回転子および固定子は、特に、共通のハウジングを有することがなく、駆動機のクランクシャフト（軸）に一緒には結合されない。

本発明のさらなる利点、特徴および詳細は、図面を参照して種々の例示的な実施形態を詳細に説明する以下の説明から明らかとなる。

第１の例示的な実施形態によるスタータ・ジェネレータを備える自動車の駆動伝達系の詳細を縦断面図で示す。 図１から拡大された詳細を示す。 図１と同じようにスタータ・ジェネレータの第２の例示的な実施形態を示す。 図３から拡大された詳細を示す。

図１〜４に、駆動機４；４４を備える駆動伝達系１；４１をかなり簡略に示し、前記駆動機４；４４からクランクシャフト（軸）５；４５が延出している。クランクシャフト５；４５はクランクケーシング６；４６に回転可能に装着されている。

駆動機４；４４のクランクシャフト５；４５を、駆動に関して、トランスミッション１２；５２のトランスミッション入力シャフト１０にトルク伝達装置８；４８を介して接続できる。トルク伝達装置８；４８は、少なくとも１つのクラッチ、少なくとも１つの流体力学的なトルクコンバータ、および／または少なくとも１つの回転振動ダンパを含み得る。

図１および図２に示す例示的な実施形態では、トルク伝達装置８は、駆動機４のクランクシャフト５に回転に関して固定された方法で接続される入力部品１６を備える回転振動ダンパ１４を含む。

固定子２１および回転子２２を備えるスタータ・ジェネレータ（発電機）２０を、回転振動ダンパ１４とクランクケーシング６との間に配置される。回転子２２を固定子２１の半径方向外側に回転式に配置するように、スタータ・ジェネレータ２０を外側回転子として具体化する。スタータ・ジェネレータ２０の固定子２１が、クランクケーシング６に取り付けられる。

回転子２２は、矩形断面を備える実質的に円形のリングの形態をした回転子ベース本体２５を含む。回転子ベース本体２５の外側に半径方向にスタータ歯付きリング２６が取り付けられる。

本発明の本質的な側面によれば、回転子フランジ２８が回転子ベース本体２５から延出し、回転子２２の回転軸に対して４５度の角度で配置される。回転子フランジ２８のこの配置により、回転子ベース本体２５、回転子フランジ２８および固定子２１によって境界が定められる自由空間２９が形成される。自由空間２９は、スタータ・ジェネレータ２０の動作中、電気力線の伝播を促進する隙間（空間）を提供する。

回転子フランジ２８に、回転振動ダンパ１４の入力部品１６に対してある角度をなして、取付フランジ３０が取り付けられる。取付フランジ３０は回転子フランジ２８と実質的に同じ形状であり、スクリュー（ねじくぎ）などの取付要素３２を使用して回転子フランジ２８に取り付けられる。取付フランジ３０は、入力部品１６に対して約９０度の角度にあり、それに一体的に接続し得る。

図３および図４に示す例示的な実施形態では、トルク伝達装置４８は、非常に簡略した形態で示す流体力学的なトルクコンバータ５４を含む。トルク伝達装置４８の入力部品５５は、クランクシャフト４５に回転に関して固定された方法で接続される。流体力学的なトルクコンバータ５４の入力部品５６は入力部品５５に回転に関して固定された方法で接続される。

固定子６１および回転子６２を備えるスタータ・ジェネレータ６０はトルクコンバータ５４とクランクケーシング４６との間に配置される。回転子６２は回転子ベース本体６５を含み、それに対しある角度をなして回転子フランジ６８がある。上述の例示的な実施形態とは異なり、回転子ベース本体６５にはスタータ歯付きリングが取り付けられていない。それ以外は、回転子６２は、上述の例示的な実施形態における回転子２２と同じように具体化される。

回転子２２と回転子６２の寸法は同じであるが、図１に示す例示的な実施形態では駆動機４を右側に配置している一方、図３に示す例示的な実施形態では駆動機４４を左側に配置しているため、２つの例示的な実施形態では１８０度回転して設置されている。駆動機４；４４の配置は、とりわけ、個々の駆動機が関連する自動車の前部領域または後部領域のどちらに配置されているかに起因する。

上述の例示的な実施形態のように、曲がり回転子フランジ６８は、スタータ・ジェネレータ６０の動作中、電場の伝播を改善する自由空間６９をもたらす。

トルク伝達装置４８の入力部品５５のセクション（一部）を、スクリュー（ねじくぎ）などの取付要素７２を使用して取付フランジ７０と回転子フランジ６８との間にクランプするように、回転子フランジ６８がトルク入力部品５５に取り付けられる。次に取付フランジ７０に、好ましくは可撓性のシートメタル部品として具体化される接続部品７４が取り付けられる。接続部品７４は、流体力学的なトルクコンバータ５４の入力部品５６に回転に関して固定された方法で（図示せず）接続される。

スタータ・ジェネレータ２０；６０は、一方では、好ましくは内燃機関として具体化される駆動機４；４４を始動させる働きをする。他方では、スタータ・ジェネレータ２０；６０は、駆動機４；４４が運転しているときに電流を発生させる働きをする。

本発明の本質的な一側面によれば、スタータ・ジェネレータ２０；６０を種々の内燃機関、特に燃焼機関および種々のトランスミッションにおいて使用することができる。この関連において、スタータ・ジェネレータ２０；６０を、異なる応用（適用）に対して変更するかまたは異なる構成にする必要はない。個々の設置状況に対する適合は、好ましくはトルク伝達装置８；４８、特に好ましくは２マスフライホイール（ａ ｔｗｏ−ｍａｓｓ ｆｌｙｗｈｅｅｌ）として具体化される回転振動ダンパ１４、または接続部品７４を適合することによって、行われる。

１；４１ 駆動伝達系
４；４４ 駆動機
８；４８ トルク伝達装置
１６；５５ 入力部品
２０；６０ スタータ・ジェネレータ
２１；６１ 固定子
２２；６２ 回転子
２８；６８ 回転子フランジ

Claims (10)

1. 駆動機（４；４４）、トルク伝達装置（８；４８）およびトランスミッションを含む駆動伝達系（１；４１）を有する自動車、用のスタータ・ジェネレータであって、固定子（２１；６１）および回転子（２２；６２）を備える外側回転子として具体化されるスタータ・ジェネレータ（２０；６０）において、前記トルク伝達装置（８；４８）の入力部品（１６；５５）に回転に関して固定された方法で接続される回転子フランジ（２８；６８）が前記回転子（２２；６２）から延出している、スタータ・ジェネレータ。
2. 前記回転子フランジ（２８，６８）が、前記回転子（２２；６２）に一体的に接続される、請求項１に記載のスタータ・ジェネレータ。
3. 前記回転子フランジ（２８；６８）が、前記回転子（２２；６２）の回転軸に対して鋭角に配置される、請求項１または２に記載のスタータ・ジェネレータ。
4. 前記回転子フランジ（２８，６８）が、前記回転子（２２；６２）の前記回転軸に対して約４５度の角度で配置される、請求項３に記載のスタータ・ジェネレータ。
5. 前記スタータ・ジェネレータ（２０；６０）が、異なる自動車に設置され得る標準部品として具体化される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスタータ・ジェネレータ。
6. 前記トルク伝達装置（８）が、前記駆動機（４）に回転に関して固定された方法で接続されかつ前記回転子フランジ（２８）によって前記回転子（２２）が取り付けられる入力部品（１６）を備える回転振動ダンパ（１４）を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスタータ・ジェネレータ。
7. 前記回転子（６２）が前記回転子フランジ（６８）によって接続部品（７４）に取り付けられ、前記接続部品により、前記トルク伝達装置（４８）の入力部品（５５）に対する回転に関して固定された接続あるいは部分的に可撓性の接続が可能になる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスタータ・ジェネレータ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のスタータ・ジェネレータによって規定される、駆動機（４；４４）、トルク伝達装置（８；４８）およびトランスミッション（１２；５２）を含む駆動伝達系（１；４１）を有する自動車。
9. 前記回転子（２２；６２）および前記固定子（２１；６１）を異なる装着ユニットに割り当てる、請求項８に記載の自動車。
10. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のスタータ・ジェネレータ（２０；６０）を、請求項９に記載の自動車に装着する方法であって、２つの装着ユニットが前記自動車に連続的に取り付けられ、前記回転子（２２；６２）および前記固定子（２１；６１）が組み合わされる、方法。

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