JP3458449B2 - エンジンのオルターネータ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのオルターネ
ータ駆動装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般的な自動二輪車等のエンジンには、
車体に電力を供給するためのオルターネータ（発電機）
が設けられている。このオルターネータは、その主軸が
エンジンのクランク軸に平行するようにクランクケース
等に設置され、オルターネータの主軸と同軸線上にオル
ターネータ駆動軸が軸支される。このオルターネータ駆
動軸は減速ギヤを介してクランク軸に連動回転する軸
で、オルターネータの主軸とオルターネータ駆動軸とは
スプライン嵌合等によって直接的に接続されている。
したがって、クランク軸の回転は上記減速ギヤにより減
速されてオルターネータ駆動軸に伝達され、オルターネ
ータ駆動軸の回転はそのままオルターネータの主軸に伝
えられる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにクランク軸の回転が直接的にオルターネータの主軸
に伝達されるような構成であると、ギヤチェンジ時やエ
ンジンブレーキの使用によりクランク軸の回転数が急変
した場合に、衝撃を伴うトルク変動がオルターネータ駆
動軸やオルターネータの主軸に加わる。このため、オル
ターネータ自体やオルターネータの主軸とオルターネー
タ駆動軸との接続部（スプライン嵌合部）が破損した
り、振動が発生するといった弊害が生じるおそれがあっ
た。 【０００４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、クランク軸回転数の急変によるトルク変
動の衝撃を吸収し、オルターネータ周りの破損や振動の
発生を防止することのできるエンジンのオルターネータ
駆動装置を提供することを目的とする。 【０００５】また、本発明のもう一つの目的は、オルタ
ーネータの主軸とオルターネータ駆動軸との同軸度精度
を高めるとともに、オルターネータ駆動軸を軸支するベ
アリングの小径化を図ることにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るエンジンのオルターネータ駆動装置
は、エンジンに駆動されるオルターネータ駆動軸をオル
ターネータ主軸に対して同軸線上に配置して接続し、こ
のオルターネータ駆動軸とオルターネータ主軸の接続部
に、両軸間に規定以上の相対トルクが加わると両軸間に
スリップを起こさせる摩擦継手を設けたエンジンのオル
ターネータ駆動装置において、上記摩擦継手は、オルタ
ーネータ駆動軸に回転一体に設けられた原動側継手部
と、オルターネータ主軸に回転一体に設けられて上記原
動側継手部に摩擦係合する従動側継手部とを備えて構成
され、上記原動側継手部はオルターネータ駆動軸のオル
ターネータ側の端部を軸支するベアリングからオルター
ネータ側に延びてオルターネータ主軸の端部を取り巻く
スリーブ状に形成され、上記従動側継手部は上記原動側
継手部によって取り巻かれるオルターネータ主軸の端部
に設けられて原動側継手部の内周面または外周面に摩擦
係合するものである。 【０００７】上記摩擦継手は、オルターネータ駆動軸に
回転一体に設けられた原動側継手部と、オルターネータ
主軸に回転一体に設けられて上記原動側継手部に摩擦係
合する従動側継手部とを備えて構成され、上記原動側継
手部はオルターネータ駆動軸のオルターネータ側の端部
を軸支するベアリングからオルターネータ側に延びてオ
ルターネータ主軸の端部を取り巻くスリーブ状に形成さ
れ、上記従動側継手部は上記原動側継手部によって取り
巻かれるオルターネータ主軸の端部に設けられて原動側
継手部の内周面または外周面に摩擦係合する。 【０００８】 【作用】このようにした場合、クランク軸回転数の急変
によるトルク変動がオルターネータ駆動軸とオルターネ
ータ主軸との間に加わって両軸間の相対トルクが規定以
上になると、摩擦継手が両軸間に相対スリップを起こさ
せるため、トルク変動による衝撃が吸収されてオルター
ネータ側には伝達されなくなり、オルターネータ周りの
破損や振動の発生が防止される。 【０００９】また、摩擦継手を構成する原動側継手部が
オルターネータ主軸の端部を取り巻くスリーブ状に形成
されていることから、オルターネータの主軸とオルター
ネータ駆動軸との同軸度精度を高めることができる。 【００１０】さらに、摩擦継手がオルターネータ駆動軸
のオルターネータ側の端部を軸支するベアリングよりも
オルターネータ側に設けられることから、上記ベアリン
グの小径化を図ることができる。 【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は、本発明に係るオルターネータ駆動装置
が適用された自動二輪車用エンジンのクランクケース横
断面図である。 【００１２】このエンジン１は、例えば直列４気筒の４
サイクルエンジンであり、そのクランクケース２内にク
ランク軸３が回転自在に軸支されている。そして、上記
クランク軸３に平行してカウンタ軸４とドライブ軸５が
回転自在に軸支されている。 【００１３】クランク軸３にはカウンタドライブギヤ６
が設けられており、このカウンタドライブギヤ６は上記
カウンタ軸４に設けられたカウンタドリブンギヤ７に噛
合している。また、カウンタ軸４とドライブ軸５との間
には常時噛合式の多段ギヤである変速ギヤ装置８が設け
られている。なお、９はクラッチ機構である。 【００１４】ドライブ軸５の一端はクランクケース２の
側面から突出し、この部分にドライブスプロケット11が
回転一体に設けられている。上記ドライブスプロケット
11と自動二輪車の後輪に設けられるドリブンスプロケッ
ト（非図示）との間にはチェーン12が巻装される。 【００１５】したがって、クランク軸３の回転はカウン
タドライブギヤ６とカウンタドリブンギヤ７の噛み合い
によってカウンタ軸４に伝達され、カウンタ軸４の回転
は変速ギヤ装置８により変速されてドライブ軸５に伝達
され、さらにチェーン12を介して後輪に伝達されるよう
になっている。 【００１６】図２は、図１の上層部に当たるクランクケ
ース２の横断面図である。カウンタ軸４の上方には発電
用のオルターネータ13と、このオルターネータ13を駆動
するためのオルターネータ駆動装置14が設けられ、さら
にオルターネータ13の前方に並ぶ形でスタータモータ15
が設けられている。 【００１７】上記オルターネータ駆動装置14は、エンジ
ン１に駆動されるオルターネータ駆動軸17と、このオル
ターネータ駆動軸17をオルターネータ13の主軸18に接続
する摩擦継手19とを主体にして構成されている。 【００１８】上記オルターネータ駆動軸17は、オルター
ネータ13の主軸18に対して同軸線上に配置され、ベアリ
ング20,21 によって回転自在に軸支されている。オルタ
ーネータ駆動軸17の反オルターネータ側の端部にはオル
ターネータドリブンギヤ22がスプライン嵌合や圧入等に
よって回転一体に設けられており、このオルターネータ
ドリブンギヤ22は、図１にも示すように前記カウンタド
リブンギヤ７に回転一体に設けられたオルターネータド
ライブギヤ23に噛み合っている。 【００１９】オルターネータ駆動軸17の中間部には、ス
タータドリブンギヤ25とワンウェイクラッチ26が軸装さ
れている。そして、スタータモータ15の主軸27とオルタ
ーネータ駆動軸17との間には２段ギヤであるアイドルギ
ヤ28がアイドル軸29によって回転自在に軸支されてお
り、このアイドルギヤ28の大ギヤ28ａがスタータモータ
15の主軸27に設けられたピニオンギヤ27ａに噛合し、ア
イドルギヤ28の小ギヤ28ｂが上記スタータドリブンギヤ
25に噛合している。 【００２０】スタータモータ15が起動して主軸 27(ピニ
オンギヤ27ａ) が回転すると、この回転がアイドルギヤ
28により減速されてスタータドリブンギヤ25に伝達さ
れ、スタータドリブンギヤ25の回転はワンウェイクラッ
チ26を介してオルターネータ駆動軸17を回転させる。オ
ルターネータ駆動軸17の回転は、オルターネータドリブ
ンギヤ22、オルターネータドライブギヤ23、カウンタド
リブンギヤ７、カウンタドライブギヤ６を経てクランク
軸３に伝達され、エンジン１を始動させる。エンジン１
が始動するとワンウェイクラッチ26の接続が断たれてス
タータモータ15が停止する。 【００２１】さて、前述したようにオルターネータ駆動
軸17は摩擦継手19を介してオルターネータ13の主軸18に
接続されている。この摩擦継手19は、両軸17,18 間に規
定以上の相対トルクが加わると両軸17,18 間にスリップ
を起こさせる継手である。 【００２２】図３(a) は、本発明の第一実施例を示すも
ので、図２のIII 部を拡大したオルターネータ駆動装置
14の断面図である。摩擦継手19は、オルターネータ駆動
軸17に回転一体に設けられた原動側継手部31と、オルタ
ーネータ13の主軸18に回転一体に設けられる従動側継手
部32とを備えて構成されている。 【００２３】上記原動側継手部31は、例えば小径部31ａ
と大径部31ｂとを備えた段付のスリーブ状に形成されて
おり、上記小径部31ａがオルターネータ13側のベアリン
グ20の内径部に密に挿入され、さらに小径部31ａの内側
にオルターネータ駆動軸17の端部が圧入等によって回転
一体に結合されている。 【００２４】原動側継手部31の大径部31ｂは、ベアリン
グ20からオルターネータ13側に延び、オルターネータ13
の主軸18の端部を取り巻いている。この大径部31ｂの外
径はベアリング20の外径よりも小さくされ、その内周に
はスペーサ33が圧入等により固着される。なお、オルタ
ーネータ駆動軸17の端部付近には外フランジ34が設けら
れており、この外フランジ34と大径部31ｂとの間にベア
リング20が挟まれる態様となっている。 【００２５】一方、従動側継手部32は、原動側継手部31
の大径部31ｂによって取り巻かれているオルターネータ
13の主軸18の端部にスプライン結合等によって回転一体
に設けられており、その外周部には摩擦係合スリーブ35
が固着されている。この摩擦係合スリーブ35の外周面は
原動側継手部31の大径部31ｂ（前記スペーサ33）の内周
面に所定の面圧力を持って摩擦係合している。 【００２６】以上のように構成されたオルターネータ駆
動装置14において、オルターネータ駆動軸17がエンジン
１（クランク軸３）に駆動されて回転すると、その回転
は摩擦継手19の原動側継手部31、スペーサ33、摩擦係合
スリーブ35、従動側継手部32の順に伝達され、オルター
ネータ13の主軸18が駆動されて発電がなされる。 【００２７】ギヤチェンジ時やエンジンブレーキの使用
時にはクランク軸３の回転数が急変するため、衝撃を伴
うトルク変動がオルターネータ駆動軸17とオルターネー
タ13の主軸18に加わる。ここで、両軸17,18 間の相対ト
ルクが規定以上になると、原動側継手部31に設けられた
スペーサ33と従動側継手部32に設けられた摩擦係合スリ
ーブ35との間の摩擦係合が滑り、両軸17,18 間に相対ス
リップが起こる。 【００２８】このため、トルク変動による衝撃が上記ス
リップにより吸収されてオルターネータ13側には伝達さ
れなくなり、オルターネータ13自体やオルターネータ13
の主軸18とオルターネータ駆動軸17との接続部等の破損
が回避される。 【００２９】また、摩擦継手19を構成する原動側継手部
31がオルターネータ13の主軸18の端部を取り巻くスリー
ブ状に形成されていることから、オルターネータ13の主
軸18とオルターネータ駆動軸17との同軸度精度を高める
ことができ、振動等の発生をより効果的に防止すること
ができる。 【００３０】さらに、摩擦継手19がオルターネータ駆動
軸17のオルターネータ13側の端部を軸支するベアリング
20よりもオルターネータ13側に設けられることから、上
記ベアリング20の小径化を図ることができる。 【００３１】図３(b) は、本発明の第二実施例を示すオ
ルターネータ駆動装置14ａの断面図である。このオルタ
ーネータ駆動装置14ａに設けられている摩擦継手38は、
オルターネータ駆動軸17ａに一体に設けられたスリーブ
状の原動側継手部39と、オルターネータ13の主軸18に回
転一体に設けられる従動側継手部40とを備えて構成され
ている。 【００３２】上記原動側継手部39は、ベアリング20ａの
内径部を通り抜けてオルターネータ13側に延びており、
オルターネータ13の主軸18の端部を取り巻いている。原
動側継手部39の外周部にはスペーサ41が圧入等により固
着されていて、このスペーサ41と、オルターネータ駆動
軸17ａに形成された外フランジ34ａとの間にベアリング
20ａが挟まれている。 【００３３】一方、従動側継手部40はオルターネータ13
の主軸18の端部にスプライン嵌合されており、その外周
部40ａが原動側継手部39の周囲を取り巻くようになって
いる。上記外周部40ａの外径はベアリング20ａの外径よ
りも小さくされており、その内周には摩擦係合スリーブ
42が固着され、この摩擦係合スリーブ42の内周面が原動
側継手部39に設けられた前記スペーサ41の外周面に所定
の面圧力を持って摩擦係合している。このため、オルタ
ーネータ駆動軸17ａの回転は摩擦継手38のスペーサ41、
摩擦係合スリーブ42、従動側継手部40を経てオルターネ
ータ13の主軸18に伝達される。 【００３４】クランク軸３の回転数が急変し、オルター
ネータ駆動軸17ａとオルターネータ13の主軸18との間に
規定以上の相対トルクが加わると、第一実施例の場合と
同様に原動側継手部39に設けられたスペーサ41と従動側
継手部40に設けられた摩擦係合スリーブ42との間の摩擦
係合が滑り、両軸17ａ,18 間に相対スリップが起こって
トルク変動による衝撃が吸収され、オルターネータ13周
りの破損や振動の発生が防止される。 【００３５】この摩擦継手38は、第一実施例の摩擦継手
19に比べて部品点数が一点少なく、製造および組立が行
い易いメリットがある。なお、本発明に係る摩擦継手1
9,38の構造は、オルターネータ13に限らず、スタータモ
ータ等、他の補機類の駆動装置に応用してもよい。 【００３６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエン
ジンのオルターネータ駆動装置は、オルターネータ駆動
軸とオルターネータ主軸の接続部に、両軸間に規定以上
の相対トルクが加わると両軸間にスリップを起こさせる
摩擦継手を設けたものである。 【００３７】このため、クランク軸回転数の急変による
トルク変動がオルターネータ駆動軸とオルターネータ主
軸との間に加わって両軸間の相対トルクが規定以上にな
ると、摩擦継手が両軸間に相対スリップを起こし、この
相対スリップによってトルク変動による衝撃が吸収さ
れ、オルターネータ周りの破損や振動の発生が防止され
る。 【００３８】また、本発明に係るエンジンのオルターネ
ータ駆動装置は、上記摩擦継手をオルターネータ駆動軸
に回転一体に設けられた原動側継手部と、オルターネー
タ主軸に回転一体に設けられて上記原動側継手部に摩擦
係合する従動側継手部とを備えて構成し、上記原動側継
手部をオルターネータ駆動軸のオルターネータ側の端部
を軸支するベアリングからオルターネータ側に延びてオ
ルターネータ主軸の端部を取り巻くスリーブ状に形成
し、上記従動側継手部を上記原動側継手部によって取り
巻かれるオルターネータ主軸の端部に設けられて原動側
継手部の内周面または外周面に摩擦係合するようにした
ものである。 【００３９】このため、オルターネータの主軸とオルタ
ーネータ駆動軸との同軸度精度を高めることができる
上、摩擦継手がオルターネータ駆動軸のオルターネータ
側の端部を軸支するベアリングよりもオルターネータ側
に設けられることから、上記ベアリングの小径化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るオルターネータ駆動装置が適用さ
れた自動二輪車用エンジンのクランクケース横断面図。 【図２】図１の上層部に当たるクランクケースの横断面
図。 【図３】図２のIII 部拡大図で、(a) は本発明の第一実
施例を示すオルターネータ駆動装置の断面図、(b) は本
発明の第二実施例を示すオルターネータ駆動装置の断面
図。 【符号の説明】 １ エンジン ２ クランクケース ３ クランク軸 ４ カウンタ軸 ５ ドライブ軸 13 オルターネータ 14,14a オルターネータ駆動装置 17,17a オルターネータ駆動軸 18 オルターネータの主軸 19,38 摩擦継手 20,20a オルターネータ側のベアリング 31,39 原動側継手部 32,40 従動側継手部 33,41 スペーサ 34,34a 外フランジ 35,42 摩擦係合スリーブ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 エンジンに駆動されるオルターネータ駆
   動軸をオルターネータ主軸に対して同軸線上に配置して
   接続し、このオルターネータ駆動軸とオルターネータ主
   軸の接続部に、両軸間に規定以上の相対トルクが加わる
   と両軸間にスリップを起こさせる摩擦継手を設けたエン
   ジンのオルターネータ駆動装置において、上記摩擦継手
   は、オルターネータ駆動軸に回転一体に設けられた原動
   側継手部と、オルターネータ主軸に回転一体に設けられ
   て上記原動側継手部に摩擦係合する従動側継手部とを備
   えて構成され、上記原動側継手部はオルターネータ駆動
   軸のオルターネータ側の端部を軸支するベアリングから
   オルターネータ側に延びてオルターネータ主軸の端部を
   取り巻くスリーブ状に形成され、上記従動側継手部は上
   記原動側継手部によって取り巻かれるオルターネータ主
   軸の端部に設けられて原動側継手部の内周面または外周
   面に摩擦係合することを特徴とするエンジンのオルター
   ネータ駆動装置。