JP2566766B2 - 変速駆動装置 - Google Patents
変速駆動装置Info
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- JP2566766B2 JP2566766B2 JP62001920A JP192087A JP2566766B2 JP 2566766 B2 JP2566766 B2 JP 2566766B2 JP 62001920 A JP62001920 A JP 62001920A JP 192087 A JP192087 A JP 192087A JP 2566766 B2 JP2566766 B2 JP 2566766B2
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
- F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
- F02B67/06—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
- F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
- F16H9/04—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/06—Endless member is a belt
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、原動軸の回転速度が変化しても被動軸の速
度変化が少ない状態で被動軸を連動する駆動装置に関
し、例えば自動車エンジンにおいて大きな速度変化が望
ましくない補機をクランク軸により駆動する場合に利用
される。
度変化が少ない状態で被動軸を連動する駆動装置に関
し、例えば自動車エンジンにおいて大きな速度変化が望
ましくない補機をクランク軸により駆動する場合に利用
される。
（従来の技術） 内燃エンジンの電気系統の電源となる交流発電機はク
ランク軸により駆動されるが、この交流発電機は、低速
時でも充分な発電能力をもつように設計されるため、高
速時は過剰な電力を発生すると共にエンジンに無駄な負
荷をかけている。この欠点を解消するために従来、交
流発電器に取付ける被動プーリを可変径プーリとして、
このプーリの作用半径を発電機の起電力に応じて変化さ
せて発電機を定速度で駆動しようとするもの（特公昭60
−38933号）や、クランク軸とカム軸にそれぞれクラ
ツチ付きのプーリを設け、これらのプーリと発電機のプ
ーリを一本のベルトで連動させ、低速時はクランク軸の
プーリのクラツチを連結してクランク軸で駆動し、高速
時はカム軸のプーリのクラツチを連結して２分の１の速
度のカム軸で駆動するもの（特開昭50−121603号）、
内接ギヤポンプのアウタギヤとインナギヤを軸接手とし
て利用し、ギヤポンプの流量を制御することにより従動
側の発電機の回転数を変化させるもの（特開昭56−6020
号）等が知られている。
ランク軸により駆動されるが、この交流発電機は、低速
時でも充分な発電能力をもつように設計されるため、高
速時は過剰な電力を発生すると共にエンジンに無駄な負
荷をかけている。この欠点を解消するために従来、交
流発電器に取付ける被動プーリを可変径プーリとして、
このプーリの作用半径を発電機の起電力に応じて変化さ
せて発電機を定速度で駆動しようとするもの（特公昭60
−38933号）や、クランク軸とカム軸にそれぞれクラ
ツチ付きのプーリを設け、これらのプーリと発電機のプ
ーリを一本のベルトで連動させ、低速時はクランク軸の
プーリのクラツチを連結してクランク軸で駆動し、高速
時はカム軸のプーリのクラツチを連結して２分の１の速
度のカム軸で駆動するもの（特開昭50−121603号）、
内接ギヤポンプのアウタギヤとインナギヤを軸接手とし
て利用し、ギヤポンプの流量を制御することにより従動
側の発電機の回転数を変化させるもの（特開昭56−6020
号）等が知られている。
（発明が解決しようとする問題点） 前記の従来技術において、の技術は、発電機のロー
タシヤフト内にスライドシヤフトを設け、ロータを流れ
る電流によつてスライドシヤフトを磁化し、電流量に応
じてスライドシヤフトを軸方向に移動させてプーリのシ
ーブを移動させるようにしているため、発電機のロータ
シヤフトを２重軸にする必要があり構造が複雑で高価に
なる欠点があり、の技術は、クランク軸とカム軸の双
方にクラツチを設ける必要があるため、高価になるばか
りでなく、クランク軸に設けるクラツチによつてクラン
ク軸が実質上延長されてエンジンの軸方向長さが増大し
てエンジンルームを拡げる必要が生じる。そしての技
術は、ギヤポンプで流れる油の量を弁で絞るため潤滑油
の油温が上昇するという問題がある。
タシヤフト内にスライドシヤフトを設け、ロータを流れ
る電流によつてスライドシヤフトを磁化し、電流量に応
じてスライドシヤフトを軸方向に移動させてプーリのシ
ーブを移動させるようにしているため、発電機のロータ
シヤフトを２重軸にする必要があり構造が複雑で高価に
なる欠点があり、の技術は、クランク軸とカム軸の双
方にクラツチを設ける必要があるため、高価になるばか
りでなく、クランク軸に設けるクラツチによつてクラン
ク軸が実質上延長されてエンジンの軸方向長さが増大し
てエンジンルームを拡げる必要が生じる。そしての技
術は、ギヤポンプで流れる油の量を弁で絞るため潤滑油
の油温が上昇するという問題がある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、従来技術の問題点を解消し簡単な機構によ
つて発電機のような被動体を変速駆動しようとするもの
で、その手段は、一方向のみに回転する原動軸、該原動
軸で駆動される軸をもつ複数の補機、該複数の補機のう
ちの一部の補機の軸である定速比被動軸及び他の補機の
軸である可変速比被動軸を備え、原動軸に直径の異なる
複数の原動輪を固定し、定速比被動軸に定速比被動輪を
設け、可変速比被動軸に原動輪と同数の変速輪と、この
変速輪のそれぞれと可変速比被動軸の間を選択的に連結
する切換機構とを設け、原動輪のうちの一つと定速比被
動輪と変速輪の一つを連動する一方の回転伝達系と、こ
の回転伝達系とは別の少なくとも他の原動輪と他の変速
輪を連動する他方の回転伝達系とを設けたことを特徴と
する。
つて発電機のような被動体を変速駆動しようとするもの
で、その手段は、一方向のみに回転する原動軸、該原動
軸で駆動される軸をもつ複数の補機、該複数の補機のう
ちの一部の補機の軸である定速比被動軸及び他の補機の
軸である可変速比被動軸を備え、原動軸に直径の異なる
複数の原動輪を固定し、定速比被動軸に定速比被動輪を
設け、可変速比被動軸に原動輪と同数の変速輪と、この
変速輪のそれぞれと可変速比被動軸の間を選択的に連結
する切換機構とを設け、原動輪のうちの一つと定速比被
動輪と変速輪の一つを連動する一方の回転伝達系と、こ
の回転伝達系とは別の少なくとも他の原動輪と他の変速
輪を連動する他方の回転伝達系とを設けたことを特徴と
する。
（作用） 前記の手段により、原動軸の回転数が所定値以上にな
つたとき、可変速比被動軸の低速時用の変速輪を軸から
分離し、高速時用の変速輪を結合して回転伝達系を切換
え、これにより可変比被動軸を変速する。
つたとき、可変速比被動軸の低速時用の変速輪を軸から
分離し、高速時用の変速輪を結合して回転伝達系を切換
え、これにより可変比被動軸を変速する。
（実施例） 次に本発明の実施例を図面によつて説明する。第１図
は自動車用エンジンの補機駆動装置を示し、（１）はク
ランク軸、（２）はエアコン用のコンプレツサ軸、
（３）はパワステアリング用の油圧ポンプ軸、（４）は
交流発電機軸でクランク軸（１）には直径の異なる原動
プーリ（５）、（６）を固定し、コンプレツサ軸（２）
には被動プーリ（７）を電磁クラツチにより連結又は解
放自在に取付け、油圧ポンプ軸には被動プーリ（８）を
固定すると共に該ポンプ軸にリリーフ弁付きの油圧ポン
プを連動させる。また（９）、（10）は第２図に示すよ
うに交流発電機軸（４）に設けたエンジンの高速時用及
び低速時用のプーリである。
は自動車用エンジンの補機駆動装置を示し、（１）はク
ランク軸、（２）はエアコン用のコンプレツサ軸、
（３）はパワステアリング用の油圧ポンプ軸、（４）は
交流発電機軸でクランク軸（１）には直径の異なる原動
プーリ（５）、（６）を固定し、コンプレツサ軸（２）
には被動プーリ（７）を電磁クラツチにより連結又は解
放自在に取付け、油圧ポンプ軸には被動プーリ（８）を
固定すると共に該ポンプ軸にリリーフ弁付きの油圧ポン
プを連動させる。また（９）、（10）は第２図に示すよ
うに交流発電機軸（４）に設けたエンジンの高速時用及
び低速時用のプーリである。
交流発電機（11）は、ケース（12）、ステータ（1
3）、ロータ（14）を備え、ロータ（14）の軸（４）に
プーリ支持体（15）が固着してある。プーリ支持体（1
5）は、筒部（16）及びフランジ部（17）からなり、筒
部（16）には、高速時用変速プーリ（９）がボールベア
リング（18）及び一方向クラツチ（19）を介して装着さ
れ、更に低速時用変速プーリ（10）がボールベアリング
（20）を介して装着されている。
3）、ロータ（14）を備え、ロータ（14）の軸（４）に
プーリ支持体（15）が固着してある。プーリ支持体（1
5）は、筒部（16）及びフランジ部（17）からなり、筒
部（16）には、高速時用変速プーリ（９）がボールベア
リング（18）及び一方向クラツチ（19）を介して装着さ
れ、更に低速時用変速プーリ（10）がボールベアリング
（20）を介して装着されている。
低速時用変速プーリ（10）の内端には、クラツチ板
（21）がスプリング板（22）、ピン（23）（24）で接続
してあり、クラツチ板（21）はフランジ部（17）の外側
面に僅かの間隙をあけて対向している。一方、フランジ
部（17）の内側面にはリブ（25）（26）を突設して環状
溝（27）を形成し、交流発電機（11）のケース（12）に
ねじ（28）、取付け板（29）によつて電磁石（30）を固
定し、該電磁石（30）を環状溝（27）に配置してクラツ
チ板（21）と共に電磁クラツチ（31）を構成し、切換機
構を形成する。
（21）がスプリング板（22）、ピン（23）（24）で接続
してあり、クラツチ板（21）はフランジ部（17）の外側
面に僅かの間隙をあけて対向している。一方、フランジ
部（17）の内側面にはリブ（25）（26）を突設して環状
溝（27）を形成し、交流発電機（11）のケース（12）に
ねじ（28）、取付け板（29）によつて電磁石（30）を固
定し、該電磁石（30）を環状溝（27）に配置してクラツ
チ板（21）と共に電磁クラツチ（31）を構成し、切換機
構を形成する。
プーリ（５）と（10）、プーリ（６）と（９）の変速
比は任意に決めることができるが、この実施例において
は、プーリ（５）、（10）の変速比ｒを2.51プーリ
（６）、（９）の変速比ｒを1.27としてあり、、プーリ
（５）、（７）、（10）を同一平面に配置してベルト
（32）を掛けて低速時用回転伝達系を構成しプーリ
（６）、（８）、（９）にベルト（33）を掛けて高速時
用回転伝達系を構成する。ベルト（32）、（33）はアイ
ドラ（34）によつて緩みを除去する。
比は任意に決めることができるが、この実施例において
は、プーリ（５）、（10）の変速比ｒを2.51プーリ
（６）、（９）の変速比ｒを1.27としてあり、、プーリ
（５）、（７）、（10）を同一平面に配置してベルト
（32）を掛けて低速時用回転伝達系を構成しプーリ
（６）、（８）、（９）にベルト（33）を掛けて高速時
用回転伝達系を構成する。ベルト（32）、（33）はアイ
ドラ（34）によつて緩みを除去する。
以上の構成であるから、コンプレツサ軸（２）、油圧
ポンプ軸（３）はクランク軸（１）から一定の速比で駆
動される定速比被動軸となり、交流発電機軸（４）は可
変速比被動軸となる。
ポンプ軸（３）はクランク軸（１）から一定の速比で駆
動される定速比被動軸となり、交流発電機軸（４）は可
変速比被動軸となる。
そして、クランク軸（１）の回転速度すなわちエンジ
ンの回転速度NEの上昇により、第３図に示すように変速
プーリ（９）、（10）の速度NAは変化する。図中l1は低
速時用変速プーリ（10）の速度変化を示し、l2は高速時
用変速プーリ（９）の速度変化を示している。プーリ
（10）は大径の原動プーリ（５）で駆動されるため常に
プーリ（９）よりも高速で回転している。
ンの回転速度NEの上昇により、第３図に示すように変速
プーリ（９）、（10）の速度NAは変化する。図中l1は低
速時用変速プーリ（10）の速度変化を示し、l2は高速時
用変速プーリ（９）の速度変化を示している。プーリ
（10）は大径の原動プーリ（５）で駆動されるため常に
プーリ（９）よりも高速で回転している。
エンジン回転が低速のときは、電磁クラツチ（31）を
作動させ、クラツチ板（21）をフランジ部（17）に吸着
して低速時用プーリ（10）をプーリ支持板（15）を介し
て発電機軸（４）に連結し、第３図l1に沿つて発電機
（11）を駆動する。このとき、高速時用プーリ（９）の
一方向クラツチ（19）は、プーリ支持体（15）が該プー
リ（９）より高速回転するため遊走状態にあり、発電機
（11）の速度がNA 1、エンジン速度がNE 1に達したとき電
磁クラツチ（31）を解放すれば、プーリ（９）から一方
向クラツチ（19）を介してトルクを伝達する。
作動させ、クラツチ板（21）をフランジ部（17）に吸着
して低速時用プーリ（10）をプーリ支持板（15）を介し
て発電機軸（４）に連結し、第３図l1に沿つて発電機
（11）を駆動する。このとき、高速時用プーリ（９）の
一方向クラツチ（19）は、プーリ支持体（15）が該プー
リ（９）より高速回転するため遊走状態にあり、発電機
（11）の速度がNA 1、エンジン速度がNE 1に達したとき電
磁クラツチ（31）を解放すれば、プーリ（９）から一方
向クラツチ（19）を介してトルクを伝達する。
この回転伝達系の切換えにより、発電機（11）の速度
はNA 2に低下し、エンジン速度の上昇に従つて線l2に沿
つて上昇する。このようにすることにより発電機（11）
の最高速度NA 3は例えば約10,000rpmに抑えることがで
き、発電量を所要値以内にすることができる。線l1とl2
の変速比の大きさの割合は、ほぼ2:1であるから、回転
伝達系を高速時用に切換えることにより発電機速度は約
1/2になる。この切換えを行なわず発電機をNA＝15000rp
mで駆動した場合と、減速してNA＝7300rpmで駆動した場
合とでは、実験上の消費電力の差は約0.5PSであつた。
はNA 2に低下し、エンジン速度の上昇に従つて線l2に沿
つて上昇する。このようにすることにより発電機（11）
の最高速度NA 3は例えば約10,000rpmに抑えることがで
き、発電量を所要値以内にすることができる。線l1とl2
の変速比の大きさの割合は、ほぼ2:1であるから、回転
伝達系を高速時用に切換えることにより発電機速度は約
1/2になる。この切換えを行なわず発電機をNA＝15000rp
mで駆動した場合と、減速してNA＝7300rpmで駆動した場
合とでは、実験上の消費電力の差は約0.5PSであつた。
発電機回転速度NAの切換え点は、上記のようにエンジ
ン速度NEによつて制御できるが、電気的負荷の大きさを
加味して切換え点を変更することができ、また、制御機
構の寿命向上のため、切換動作にある程度のヒステリシ
スをもたせることが必要である。
ン速度NEによつて制御できるが、電気的負荷の大きさを
加味して切換え点を変更することができ、また、制御機
構の寿命向上のため、切換動作にある程度のヒステリシ
スをもたせることが必要である。
次に第４図に示す実施例においては、クランク軸（4
0）、コンプレツサ軸（41）、油圧ポンプ軸（42）、発
電機軸（43）と、原動プーリ（44）、（45）、被動プー
リ（46）、（47）、（48）、（49）を図示のように設
け、プーリ（44）、（46）、（47）、（48）を１本のベ
ルト（50）で連動し、プーリ（45）、（49）は別のベル
ト（51）で連動しており、発電機軸（43）とプーリ（4
8）、（49）の間には第２図に示す一方向クラツチ、電
磁クラツチ等からなる切換機構と同じ機構を設ける。
0）、コンプレツサ軸（41）、油圧ポンプ軸（42）、発
電機軸（43）と、原動プーリ（44）、（45）、被動プー
リ（46）、（47）、（48）、（49）を図示のように設
け、プーリ（44）、（46）、（47）、（48）を１本のベ
ルト（50）で連動し、プーリ（45）、（49）は別のベル
ト（51）で連動しており、発電機軸（43）とプーリ（4
8）、（49）の間には第２図に示す一方向クラツチ、電
磁クラツチ等からなる切換機構と同じ機構を設ける。
この装置における発電機駆動作用は前記実施例と等し
いが、ベルト（50）がエンジンの外郭部分のみを通るた
め空間部Ａが広くとれ、該空間部Ａに他の補機類を設置
することができる。
いが、ベルト（50）がエンジンの外郭部分のみを通るた
め空間部Ａが広くとれ、該空間部Ａに他の補機類を設置
することができる。
（発明の効果） 以上のとおり、本発明は可変速比被動軸に複数の変速
輪とその切換機構を設けたので、原動軸に切換機構を設
ける必要がない。したがつてこの発明を自動車エンジン
の補機駆動装置に利用すると、切替機構は軸長の短い発
電機軸に設けて軸長の長いクランク軸には設けないでお
くことができるので、エンジンの長さを拡大することな
く発電機駆動速度を制御する機構を設けることができ
る。
輪とその切換機構を設けたので、原動軸に切換機構を設
ける必要がない。したがつてこの発明を自動車エンジン
の補機駆動装置に利用すると、切替機構は軸長の短い発
電機軸に設けて軸長の長いクランク軸には設けないでお
くことができるので、エンジンの長さを拡大することな
く発電機駆動速度を制御する機構を設けることができ
る。
そして、本発明装置は、定速比被動軸を駆動するため
の動力系を可変速比被動軸の駆動にも利用しかつ一つの
切換機構を備えれば足りるから伝達機構全体の構成も簡
単である。
の動力系を可変速比被動軸の駆動にも利用しかつ一つの
切換機構を備えれば足りるから伝達機構全体の構成も簡
単である。
第１図は本発明の実施例の正面図、第２図は切換機構の
断面図、第３図は変速作用を示す線図、第４図は別の実
施例の正面図である。 （４）……発電機軸、（５）、（６）……原動プーリ （９）……高速時用プーリ、（10）……低速時用プーリ （31）……電磁クラツチ
断面図、第３図は変速作用を示す線図、第４図は別の実
施例の正面図である。 （４）……発電機軸、（５）、（６）……原動プーリ （９）……高速時用プーリ、（10）……低速時用プーリ （31）……電磁クラツチ
Claims (3)
- 【請求項１】一方向のみに回転する原動軸、該原動軸で
駆動される軸をもつ複数の補機、該複数の補機のうちの
一部の補機の軸である定速比被動軸及び他の補機の軸で
ある可変速比被動軸を備え、原動軸に直径の異なる複数
の原動輪を固定し、定速比被動軸に定速比被動輪を設
け、可変速比被動軸に原動輪と同数の変速輪と、この変
速輪のそれぞれと可変速比被動軸の間を選択的に連結す
る切換機構とを設け、原動輪のうちの一つと定速比被動
輪と変速輪の一つを連動する一方の回転伝達系と、この
回転伝達系とは別の少なくとも他の原動輪と他の変速輪
を連動する他方の回転伝達系とを設けたことを特徴とす
る変速駆動装置。 - 【請求項２】原動軸の回転数が所定値以上に上昇したと
き、各変速輪と可変速比被動軸との間の連結を低速時用
から高速時用に切換えることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の変速駆動装置。 - 【請求項３】原動軸から定速比被動軸と可変速比被動軸
に至る回転伝達系はプーリとベルトとからなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の変速駆動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62001920A JP2566766B2 (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 変速駆動装置 |
| DE3800346A DE3800346A1 (de) | 1987-01-09 | 1988-01-08 | Antriebsvorrichtung fuer veraenderbare drehzahlen |
| GB8800356A GB2201203B (en) | 1987-01-09 | 1988-01-08 | Variable-speed driving device |
| US07/141,982 US4846768A (en) | 1987-01-09 | 1988-01-11 | Variable-speed driving device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62001920A JP2566766B2 (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 変速駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63172053A JPS63172053A (ja) | 1988-07-15 |
| JP2566766B2 true JP2566766B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=11515026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62001920A Expired - Fee Related JP2566766B2 (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 変速駆動装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4846768A (ja) |
| JP (1) | JP2566766B2 (ja) |
| DE (1) | DE3800346A1 (ja) |
| GB (1) | GB2201203B (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4039206A1 (de) * | 1990-12-08 | 1992-06-11 | Audi Ag | Antriebsvorrichtung |
| US5421255A (en) * | 1993-12-30 | 1995-06-06 | Xerox Corporation | Method and apparatus for driving a substrate in a printing apparatus |
| US5557977A (en) * | 1995-11-06 | 1996-09-24 | Ford Motor Company | System for powering rotating vehicle accessories using transmission |
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