JP2841983B2 - 内燃機関用始動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、組み立てられた内燃機
関を着火運転させて各種の性能試験を行う内燃機関試験
設備において使用される内燃機関用始動装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の内燃機関用始動装置とし
ては、例えば特開昭５１−４６６０５号公報に示される
ものがある。すなわち、トランスミッションの負荷に相
当する負荷を発生させる負荷装置の一方にエンジンテス
ト部を形成し、この負荷装置を一方および他方に支持案
内する案内支持レールと位置変更装置とを設け、上記エ
ンジンテスト部の被テストエンジン（内燃機関）と上記
案内支持レールを介して負荷装置とを支持する支持装置
を設け、上記負荷装置を被テストエンジンに着脱させる
着脱装置を負荷装置側に設け、負荷装置の他方にエンジ
ン出力測定装置（試験装置）を設置している。

【０００３】上記エンジン出力測定装置と負荷装置と
は、伝動軸とこの伝動軸に外嵌されたスプライン嵌合伝
動機構とユニバーサルジョイントとによって構成された
動力伝達装置を介して、連動連結される。この伝動軸を
回転駆動させるエアモータが伝動軸の一側方に設けられ
ており、このエアモータと伝動軸とは、エアモータの出
力軸に外嵌された駆動輪と、伝動軸に外嵌された従動輪
と、これら駆動輪と従動輪とに巻張されたベルトとによ
って、連動連結される。

【０００４】被テストエンジンをエンジンテスト部に設
置した後、位置変更装置により負荷装置を案内支持レー
ルに沿って一方へ移動させ被テストエンジンに接続させ
る。そして、エアモータを駆動させることにより、駆動
輪とベルトおよび従動輪とを介して、伝動軸が回転駆動
し、被テストエンジンを始動させる。始動した被テスト
エンジンは負荷装置により負荷をかけられた状態で運転
され、運転中の被テストエンジンの出力は動力伝動装置
を介してエンジン出力測定装置に伝達されて測定され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来形式によると、伝動軸を回転駆動させるためにエア
モータを設けているが、エアモータでは、空気の流動音
や排気音などの騒音が大きいため、防音材や消音装置な
どの騒音対策設備を大量に要するといった問題があっ
た。

【０００６】また、エアモータと伝動軸とは駆動輪と従
動輪とに巻張されたベルトを介して連動連結されている
ため、被テストエンジン始動後、被テストエンジンの出
力の一部は伝動軸を介してエアモータ側に伝達され、エ
アモータは被テストエンジンにより強制的に回転させら
れる。すなわち、被テストエンジンの出力の全てがエン
ジン出力測定装置に伝達されるのではなく、出力の一部
はエアモータを強制回転するために費やされるので、エ
ンジン出力測定装置により測定されたエンジン出力値が
不正確になるといった問題があった。

【０００７】本発明は上記問題を解決するもので、低騒
音で、内燃機関始動後、内燃機関の出力の全てが試験装
置側に伝達される内燃機関用始動装置を提供することを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、内燃機関設置部に対して接近離間自在な可
動台を設け、この可動台を接近離間させる移動装置を設
け、上記可動台に、接近離間方向軸心を中心にして回転
自在な始動軸を設け、この始動軸の前端に、内燃機関の
主軸側に嵌合自在な嵌合部を連設し、上記始動軸の後端
側に試験装置を接続し、上記始動軸を回転駆動させる電
動機を設け、上記電動機によって回転駆動される駆動軸
に、上記始動軸に設けられた従動歯車に歯合する駆動歯
車が設けられ、上記駆動歯車を従動歯車に歯合および離
間させることによって上記電動機と始動軸との間の回転
駆動力伝達経路を断続するクラッチ装置が設けられ、上
記クラッチ装置は、駆動歯車に一体に連結された筒体
と、軸受けを介して上記筒体を回動自在に保持するハウ
ジングと、このハウジングを駆動軸の軸心方向へ移動さ
せる移動手段とで構成され、上記駆動歯車と筒体とは、
スプライン歯部とスプライン溝部とを介して、駆動軸に
外嵌されかつ軸心方向へ移動自在に構成されているもの
である。

【０００９】

【作用】上記構成により、内燃機関設置部に設置された
内燃機関を始動させる場合は、先ず、移動装置を作動さ
せて可動台を内燃機関設置部に接近させる。これによ
り、始動軸の前端が内燃機関に接近して、嵌合部が内燃
機関の主軸側に嵌合されるため、始動軸と内燃機関の主
軸側とが接続される。

【００１０】そして、クラッチ装置を作動させて駆動歯
車を従動歯車に歯合させることによって、回転駆動力伝
達経路が接続される。そして、電動機を回転駆動させる
ことにより、電動機の回転駆動力は回転駆動力伝達経路
を経て始動軸に伝達されるため、始動軸が回転して内燃
機関を始動させる。内燃機関始動後、クラッチ装置を作
動させて駆動歯車を従動歯車から離間させることによっ
て、回転駆動力伝達経路が切断され始動軸と電動機とを
縁切りすることができる。これにより、内燃機関の回転
出力は、始動軸を介して全て試験装置側に伝達され、電
動機側には伝達されない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１，図２に示すように、１は内燃機関設置部
２に対して接近離間自在な可動台で、ベース枠３側に支
持案内される。すなわち、可動台１の下面には左右一対
の摺動体４が前後に対向して取り付けられ、これら摺動
体４を支持案内するガイドレール５をベース枠３の上面
に取り付けている。そして、可動台１とベース枠３との
間に、可動台１を移動させるための移動装置の一例であ
るシリンダ装置６を設けている。

【００１２】上記可動台１上には、接近離間方向軸心７
を中心にして回動自在な始動軸８が設けられる。すなわ
ち、可動台１の前後部にはブロック体９が取り付けら
れ、始動軸８の前部および後部は軸受け10を介して両ブ
ロック体９に形成した前後方向の貫通孔11に内嵌され回
動自在に支持される。始動軸８の前端には、内燃機関の
主軸側に嵌合自在なスプライン軸部14（嵌合部の一例）
が前方へ連設される。また、始動軸８の後端部には、従
動歯車15が外嵌されて取り付けられる。

【００１３】上記可動台１上には、貫通孔16を有する前
後一対の支持材17が設けられており、上記始動軸８は前
部支持材17の貫通孔16を貫通している。これら支持材17
の上面間には、クラッチ装置18と電動機19とを取り付け
たブラケット20が支持される。すなわち、ブラケット20
の後部縦板21には電動機19が取り付けられ、この電動機
19にはインバータ（図示せず）が接続されている。

【００１４】上記クラッチ装置18は電動機19と始動軸８
との間の回転駆動力伝達経路を断続するものであり、以
下にその構成を説明する。すなわち、上記電動機19の出
力軸22には、カップリング23を介して、上記始動軸８の
上方でかつ始動軸８と平行に前方へ延びた駆動軸24が連
結される。この駆動軸24の前端部および後部は、軸受け
25を介して、上記ブラケット20の前部縦板26と中間部縦
板27とで回動自在に支持される。そして、図３に示すよ
うに、駆動軸24には、上記従動歯車15と歯合する駆動歯
車30が外嵌される。尚、従動歯車15の上部はブラケット
20の底板31に形成された切り欠き部32から駆動歯車30側
（すなわち上方）に突出している。

【００１５】上記駆動歯車30の前方には、筒体33が駆動
軸24に外嵌されており、この筒体33と駆動歯車30とは一
体に連結されている。上記駆動歯車30および筒体33と駆
動軸24との嵌合部は、駆動軸24に形成されたスプライン
歯部34が駆動歯車30および筒体33の貫通孔に形成された
スプライン溝部36に嵌合している。これにより、筒体33
とともに駆動歯車30は、駆動軸24に沿って、従動歯車15
と歯合する歯合位置Ａ（図３の仮想線）および従動歯車
15の前方に離間する離間位置Ｂ（図３の実線）とに摺動
自在である。上記筒体33は軸受け37を介してハウジング
38に回動自在に内嵌される。このハウジング38の上部は
クラッチ用シリンダ装置39（移動手段の一例）の前後方
向に出退自在なピストンロッド40の先端に連結され、上
記シリンダ装置39はブラケット20の前部縦板26に取り付
けられている。以上のように、上記クラッチ装置18は上
述した駆動軸24，駆動歯車30，従動歯車15，筒体33，ハ
ウジング38，シリンダ装置39により形成されている。ま
た、上記始動軸８の上方は上記ブラケット20の底板31お
よびカバー41，42で覆われている。

【００１６】図１に示すように、上記始動軸８の前方に
は、性能試験される内燃機関45が上記内燃機関設置部２
に設けられた設置台46上に載置されている。この内燃機
関45の主軸47の先端は、上記始動軸８のスプライン軸部
14がスプライン嵌合自在な、スプライン孔48として形成
されている。

【００１７】また、上記始動軸８の後方には、試験装置
の一例である動力計49が設置台50上に設置される。この
動力計49は運転状態における内燃機関45の出力を測定す
るものであり、この動力計49と始動軸８の後端とは、伝
達軸51を介して連動連結される。この伝達軸51は、筒軸
部52と、この筒軸部52に内嵌される内軸部53とから形成
される。そして、内軸部53にはスプライン歯（図示せ
ず）が形成され、筒軸部52の内周面には上記内軸部53の
スプライン歯に嵌合するスプライン溝（図示せず）が形
成される。これにより、上記筒軸部52が内軸部53に対し
て前後方向に摺動するため、伝達軸51は、前後方向に伸
縮自在となる。上記伝達軸51は後部支持材17の貫通孔16
を貫通して設けられている。尚、54，55は伝達軸51を覆
うカバーである。

【００１８】以下、上記構成における作用を説明する。
内燃機関45を始動させるには、先ず、シリンダ装置６を
伸展させる。これにより、図１の仮想線で示すように、
摺動体４がガイドレール５に支持案内されて摺動し、可
動台１が前進して内燃機関設置部２に接近し、始動軸８
のスプライン軸部14が内燃機関45のスプライン孔48に嵌
合する。したがって、始動軸８は内燃機関45の主軸47に
接続される。また、上記可動台１の前進にともなって伝
達軸51の筒軸部52が内軸部53に対して前方に摺動するた
め、可動台１の前進距離に応じて伝達軸51が前方に伸長
する。

【００１９】次に、クラッチ装置18のシリンダ装置39を
作動させてピストンロッド40を伸展させる。これによ
り、図３の仮想線で示すように、ハウジング38がピスト
ンロッド40に押されて後方に移動し、これにともなって
筒体33と駆動歯車30とが駆動軸24に沿って後方に摺動
し、駆動歯車30が歯合位置Ａに達して従動歯車15に歯合
する。したがって、図１に示すように、始動軸８と電動
機19とは、歯合した駆動歯車30と従動歯車15とを介し
て、連動連結される。この状態で電動機19を回転駆動さ
せることにより、駆動軸24とともに駆動歯車30が回転駆
動して、従動歯車15が従動回転し、始動軸８が回転す
る。このように、電動機19の回転駆動力は始動軸８に伝
達されるため、始動軸８が回転して内燃機関45の主軸47
を回転させ、内燃機関45が始動する。

【００２０】内燃機関45始動後、上記シリンダ装置39を
作動させてピストンロッド40を収縮させる。これによ
り、図３の実線で示すように、ハウジング38がピストン
ロッド40に引き寄せられて前方に移動し、これにともな
って筒体33と駆動歯車30とが駆動軸24に沿って前方に摺
動し、駆動歯車30が離間位置Ｂに達して従動歯車15の前
方に離間する。したがって、始動軸８と電動機19とは、
離間した駆動歯車30と従動歯車15とを介して、切断され
る。これにより、運転状態の内燃機関45はその出力に応
じて始動軸８を回転させるが、この際の始動軸８の回転
は、駆動軸24側に伝達されること無く、全て始動軸８か
ら伝達軸51を経て動力計49に伝達される。すなわち、内
燃機関45の回転出力は全て始動軸８および伝達軸51を介
して動力計49に伝達され、電動機19側には伝達されな
い。

【００２１】内燃機関45の性能試験が終了した後、内燃
機関45を停止させる。そして、シリンダ装置６を収縮さ
せて、可動台１を後進させ内燃機関設置部２から離間さ
せる。これにより、図１の実線で示すように、始動軸８
のスプライン軸部14が内燃機関45のスプライン孔48から
脱抜されて、始動軸８と内燃機関45の主軸47とは離間す
る。また、上記可動台１の後進にともなって伝達軸51の
筒軸部52が内軸部53に対して後方に摺動するため、可動
台１の後進距離に応じて伝達軸51が後方に短縮する。こ
れにより、さらに別の内燃機関45に対する性能試験に備
えることができる。

【００２２】上記実施例では、始動軸８を回転駆動させ
るのに電動機19を用いたが、電動機19はエアモータなど
に比べて低騒音であるため、防音材や消音装置といった
騒音対策設備を軽微にし得る。また、上記電動機19にイ
ンバータ（図示せず）を接続しているため、電動機19の
回転数の制御を安定して行えるとともに、回転数の調整
が容易でさらにトルクアップを図れる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、始動軸を
回転駆動させるのに電動機を用いたため、従来のように
エアモータを用いた場合と比べて低騒音となる。これに
より、従来のようにエアモータから発生する空気の流動
音や排気音を低減させるために設けられていた防音材や
消音装置といった騒音対策設備を軽微にし得る。したが
って、騒音対策費を低減でき、また、騒音規制のある場
所などでは容易に騒音基準に適合し得る。

【００２４】そして、始動軸の前端を内燃機関側に嵌合
自在にし、かつ始動軸の後端側を試験装置に接続し、始
動軸と上記電動機との間の回転駆動力伝達経路を断続す
るクラッチ装置を設けたため、クラッチ装置によって駆
動歯車を従動歯車に歯合させることにより、回転駆動力
伝達経路が接続される。そして内燃機関を始動させた
後、クラッチ装置によって駆動歯車を従動歯車から離間
させることによって、回転駆動力伝達経路が切断され始
動軸と電動機とを縁切りすることができる。これによ
り、内燃機関の回転出力は、始動軸を介して全て試験装
置側に伝達され、電動機側には伝達されないため、試験
装置によって正確な測定値が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における内燃機関用始動装置
の側面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。

【図３】同内燃機関用始動装置に設けられたクラッチ装
置の拡大側面図である。

【符号の説明】

１ 可動台 ２ 内燃機関設置部 ６ シリンダ装置（移動装置） ７ 接近離間方向軸心 ８ 始動軸 14 スプライン軸部（嵌合部） 18 クラッチ装置 19 電動機 45 内燃機関 47 主軸 49 動力計（試験装置）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関設置部に対して接近離間自在な
   可動台を設け、この可動台を接近離間させる移動装置を
   設け、上記可動台に、接近離間方向軸心を中心にして回
   転自在な始動軸を設け、この始動軸の前端に、内燃機関
   の主軸側に嵌合自在な嵌合部を連設し、上記始動軸の後
   端側に試験装置を接続し、上記始動軸を回転駆動させる
   電動機を設け、上記電動機によって回転駆動される駆動
   軸に、上記始動軸に設けられた従動歯車に歯合する駆動
   歯車が設けられ、上記駆動歯車を従動歯車に歯合および
   離間させることによって上記電動機と始動軸との間の回
   転駆動力伝達経路を断続するクラッチ装置が設けられ、
   上記クラッチ装置は、駆動歯車に一体に連結された筒体
   と、軸受けを介して上記筒体を回動自在に保持するハウ
   ジングと、このハウジングを駆動軸の軸心方向へ移動さ
   せる移動手段とで構成され、上記駆動歯車と筒体とは、
   スプライン歯部とスプライン溝部とを介して、駆動軸に
   外嵌されかつ軸心方向へ移動自在に構成されていること
   を特徴とする内燃機関用始動装置。