JPH01138326A - エンジン補機駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はエンジンによって補機を駆動させるためのエン
ジン補機駆動装置に関し、特にエンジンから補機への動
力伝達を運転状況に応じて遮断できるようにしたエンジ
ン補機駆動装置に関する。

［従来技術の説明］ 従来から、クーラー用コンプレッサやウォータポンプや
エアポンプや冷却用ファン等の補機は、エンジンのクラ
ンクシャフトの回転力によって駆動させられる。これら
各種の補機とクランクシャフトとの間には、クランクシ
ャフトによって回転させられる出力プーリを備えたエン
ジン補機駆動装置を介在させ、その出力プーリと各補機
側のプーリとをベルトで連結させて、各種の補機を同時
に駆動させている。

最初のエンジン補機駆動装置においては、クランクシャ
フトと出力プーリとを直結させていたため、エンジンの
回転数と補機の回転数とが同一となっていた。このため
、エンジンが低速回転の時に補機の回転数を適正なもの
に合わせると、エンジンが高速回転の時に補機も高速で
回転し、補機の寿命が短くなると共にエンジンの動力損
失が多くなるという欠点があった。その反対に、エンジ
ンが高速回転の時に補機の回転数を適正なものに合わせ
ると、エンジンが低速回転の時に補機の回転数が小さく
なりすぎて機能しなくなるという欠点があった。

この欠点を解消するために、出力プーリの回転数を二段
変速にしたエンジン補機駆動装置が、特開昭５７−５５
１６号や実公昭６１−４６６０号等に提供されている。

これらのエンジン補機駆動装置によれば、クランクシャ
フトの回転数と出力プーリの回転数とを比例させ、かつ
クランクシャフトの回転数が所定の回転数以上になると
、出力プーリの回転数が低速回転時に比べて減速するよ
うに設定し、クランクシャフトのどのような回転数にお
いても補機の回転数をほぼ適正なものにするようにした
ものである。

この従来のエンジン補機駆動装置の構成は、エンジンの
クランクシャフトに直結する入力軸に、プラネタリギヤ
を回転自在に保持するキャリアを一体に設け、そのプラ
ネタリギヤと噛み合うリングギヤを設けた出力プーリを
入力軸の周りに回転自在に備え、プラネタリギヤと噛み
合うサンギアを入力軸の周りに回転自在に備える。これ
ら入力軸とサンギヤとの間に一方向の回転を伝達させる
ワンウェイクラッチを介在させる。また、ハウジングに
電磁ソレノイドを取付け、その電磁ソレノイドによって
ハウジングに移動圧接させられる摩擦板を前記サンギヤ
に取付ける。

このような構成とすることによって、エンジン回転数が
所定の回転数以下では、電磁ソレノイドを励磁して、サ
ンギヤをハウジングに圧接させてそのサンギヤを停止さ
せる。この結果、リングギヤとプラネタリギヤとの間に
差動運動が生じ、リングギヤ即ち出力プーリはキャリア
即ち入力軸より回転が大きくなる。この状態においてエ
ンジン回転数と出力プーリ回転数とは、第２図のａ−ｂ
’線で示される。

エンジンの回転数が所定の回転数以上になると、電磁ソ
レノイドが非励磁状態になり、サンギヤは回転自在な状
態となる。この結果、リングギヤとプラネタリギヤとの
間に差動運動が生じなくなり、サンギヤとりングギャと
が一体に回転する状態となる。この際、ワンウェイクラ
ッチにより、サンギヤは入力軸と一体に回転させられる
ので、リングギヤ即ち出力プーリが入力軸と同一回転を
行なうようになる。この状態においてエンジン回転数と
出力プーリ回転数とは、第２図のＣ−ｄ線で示される。

このように、クランクシャフトが所定の回転数になった
時に出力プーリの回転数を変速させることによって、ク
ランクシャフトが低速回転であっても高速回転であって
も、補機の回転数を適正なものとすることができる、こ
れによって、クランクシャフトの低速回転時での補機の
機能を果たし、クランクシャフトの高速回転時での補機
の過回転による寿命の低下を防止している。

［発明が解決しようとする問題点］ この従来のエンジン補機駆動装置においては、クランク
シャフトの動力が補機に常に伝達されている。このため
、加速時等のようなエンジン出力の一時的な増大が必要
な時であっても、補機に出力が費やされてエンジン動力
を有効に利用できないという欠点があった。

［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、補機に適切
な回転数を伝達すると共に、加速時や減速時にクランク
シャフトと補機との間の動力の伝達を断って、必要時に
エンジン出力を最大に利用できるようにしたエンジン補
機駆動装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、エンジンのクラン
クシャフトと連結した入力軸と、その入力軸を回転自在
に保持するハウジングと、その入力軸に対して回転自在
に保持される出力プーリと、前記入力軸から出力プーリ
ヘ動力を伝達する遊星歯車装置と、その遊星歯車装置の
遊星歯車運動による変速作用を行なわせる電磁クラッチ
と、その遊星歯車装置の遊星歯車運動を阻止して入力軸
と出力プーリとを連結状態とする電磁クラッチと、それ
ら２個の電磁クラッチの作動を制御する制御手段とを有
し、所定の回転数以下で一方の電磁クラッチを作動させ
、所定の回転数以上で他方の電磁クラッチを作動させて
、いずれかの電磁クラッチの作動時に出力プーリを入力
軸と同一回転とさせるかまたは出力プーリの回転を入力
軸に対して変速回転させ、加速時等の特定の場合に両方
の電磁クラッチを非作動状態として入力軸と出力プーリ
との動力伝達を遮断させるようにしたものである。

［作用］ ２個の電磁クラッチを用いて、運転状況に応じて各電磁
クラッチを作動させる。即ち、所定のクランクシャフト
め回転数までは一方の電磁クラッチをのみを作動させ、
遊星歯車運動をさせないようにして、入力軸と出力プー
リとを同一回転させるようにする０次に、所定以上のク
ランクシャフトの回転数になると、他方の電磁クラッチ
のみを作動させて、遊星歯車運動を行なわせて出力プー
リの回転数を入力軸の回転数に対し増加または減少させ
て、変速切換えを行なう。

また、加速時や減速時には、両方の電磁クラッチを作動
させないようにして、補機に動力を伝達しないようにす
る。

［実施例］ 次に本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係わるエンジン補機駆動装置の一実施
例断面図である。

入力軸１０はエンジンのクランクシャフト１２と直結さ
れており、クランクシャフト１２の回転に伴なって回転
する。この入力軸１０には、キー１４を介してサンギア
１６が固定されている。この入力軸１０の周りにはベア
リング１８を介して出力プーリ２０が回転自在に備えら
れている。この出カブ−９２０には図示しない補機のプ
ーリに掛は渡されるベルト２１が巻回されている。この
出力プーリ２０に隣接して、リングギア２２を一体に形
成したギアディスク２４がベアリング２６を介して入力
軸ｌＯの周りに回転自在に備えられている。このリング
ギア２２は出力プーリ２０に面した側に備えられる。こ
れら出力プーリ２０とギアディスク２４とは、ベアリン
グ２８を介して互いに回転自在とされている。

出力プーリ２０には、プラネタリギア３０がベアリング
３２を介して回転自在に保持されている。このプラネタ
リギア３０は、前記サンギア１６と前記リングギア２２
とにそれぞれ噛み合っている。

前記ギアディスク２４を挟んで前記出力プーリ２０の反
対側に、電磁石ハウジング３４が入力軸１０の周りに備
えられる。入力軸１０はベアリング３６を介してこの電
磁石ハウジング３４に回転自在に保持されている。この
電磁石ハウジング３４のリングギア２２に対向する面に
は、入力軸１０に近い側に環状の第一電磁コイル３８と
、入力軸１０に遠い側に環状の第二電磁コイル４０とが
備えられている。これら第一電磁コイル３８と第二電磁
コイル４０とは入力軸１０を中心とする環状としである
。これら第一電磁コイル３８と第二電磁コイル４０との
ＯＮ＠ＯＦＦは、電子制御装置４１によって行なわれ、
その作動タイミングについては後述する。

ギアディスク２４の第一電磁コイル３８と対向する位置
には、板ばね４２を介してアーマチュア４４が取付けら
れている。こののアーマチュア４４は板ばね４２によっ
て常にギアディスク２４側に引き寄せられているが、第
一電磁コイル３８が励磁された時にアーマチュア４４が
第一電磁コイル３８側に移動して、電磁石ハウジング３
４に固定されるカバー４６に圧接するように設定される
。これら第一電磁コイル３８と″？ｌ１ｔｒｉ１石ハウ
ジング３４とアーマチュア４４とによって第一電磁クラ
ッチ４８が構成される。

出力プーリ２０の第二Ｔｌ！！コイル４０と対向する位
置には、板ばね５０を介してアーマチュア５２が取付け
られている。このアーマチュア５２と第二電磁コイル４
０との間にはギアディスク２４が介在するが、このギア
ディスク２４のアーマチュア５２に対向する位置には、
第二電磁コイル４０の磁力がアーマチュア５２に作用す
るように穴５４が形成されている。このアーマチュア５
２は板ばね５０によって常に出力プーリ２０偶に引き寄
せられているが、第二電磁コイル４０が励磁された時に
アーマチュア５２が第二電磁コイル４０側に移動して、
ギアディスク２４に圧接するように設定される。これら
第二電磁コイル４０と電磁石ハウジング３４とギアディ
スク２４とアーマチュア５２とによって第二電磁クラッ
チ５６が構成される。

次に動作について説明する。

クランクシャフト１２の回転数が、所定の回転数の前後
で、あるいは加速時等に、電子制御装置４１によって第
一電磁クラ−２チ４８や第二電磁クラッチ５６が作動さ
せられる。

先ず、クランクシャフト１２が例えば１５００回転以下
の場合には、第一電磁コイル３８がＯＦＦとなり、第二
電磁コイル４０がＯＮとなる。即ち、第二電磁クラッチ
５６のみが作動させられる。第二電磁コイル４０が励磁
されると、出力プーリ２０に取付けられたアーマチュア
５２は。

板ばね５０に抗してギアディスク２４に圧接される。こ
れによって、出力プーリ２０とギアディスク２４とは一
体となって入力軸ｌＯ即ちサンギア１６に対し回転自在
な状態となる。この結果、リングギア２２並びに出力プ
ーリ２０とプラネタリギア３０との間には相対運動は無
くなり（遊星回転をしない）、入力軸１０の回転が直ち
に出力プーリ２０に伝えられ、出力プーリ２０は入力軸
１０と同一回転となる。この状態では、出力プーリ２０
は入力軸１０と直結された状態あり、この状態において
補機の回転数が適切なものとなるように、出力プーリの
直径と補機のプーリの直径とを選定する。この状態にお
いてエンジン回転数と出力プーリ回転数とは、第２図の
ａ−ｂ線で示される。

次に、クランクシャフト１２が１５００回転以上になっ
た場合には、第一電磁コイル３８がＯＮとなり、第二電
磁コイル４０がＯＦＦとなる。即ち、第一電磁クラッチ
４８のみが作動させられる。第一電磁コイル３８がＯＮ
になって励磁されると、ギアディスク２４に取付けられ
たアーマチュア４４は、板ばね４２に抗して電磁石ハウ
ジング３４に取付けられたカバー４６に圧接される。即
ち、ギアディスク２４は電磁石ハウジング３４に固定さ
れて、ギアディスク２４は回転しない状態となる。また
、第二電磁コイル４０がＯＦＦの状態では、出カブ−９
２０とギアディスク２４とは離れた状態になり、出力プ
ーリ２０は入力軸１０やギアディスク２４に対して回転
自在な状態となる。この結果、入力軸１０即ちサンギア
１６の回転によって、プラネタリギア３０はリングギア
２２と噛みあいながら公転する。このプラネタリギア３
０の公転によって、出力プーリ２０が入力軸１０の周り
に回転させられる。プラネタリギア３０の公転数は、サ
ンギア１６の歯数と停止しているリングギア２２の歯数
との比によって決定される。リングギア２２の歯数がサ
ンギア１６の歯数より多いので、出力プーリ２０の回転
数はクランクシャフトの回転数より小さくなる。

従って、補機の回転数はクランクシャフトの回転数より
減速され、適切な回転数に押さえられる。

この状態においてエンジン回転数と出力プーリ回転数と
は、第２図のｃ−ｄ線で示される。

これら第一電磁コイル３８や第二電磁コイル４０は入力
軸１０を中心とした形状としであるので、それらがＯＮ
になった時に、ギアディスク２４を電磁石ハウジング３
４に、出力プーリ２０をギアディスク２４に平均的に圧
接することができる。

次に、加速時や減速時においては、第一電磁コイル３８
も第二電磁コイル４０もＯＦＦとなる。

即ち、第一電磁クラッチ４８と第二電磁クラッチ５６の
両方が作動しないものとなる。第一電磁コイル３８がＯ
ＦＦの状態になると、ギアディスク２４は電磁石ハウジ
ング３４とは離れた状態になり、そのギアディスク２４
は入力軸１０や電磁石ハウジング３４に対して回転自在
となる。また、第二電磁コイル４０がＯＦＦの状態では
、出力プーリ２０はギアディスク２４とは離れた状態に
なる。即ち、出力プーリ２０とギアディスク２４とは互
いに回転自在となると共に、それら出力プーリ２０とギ
アディスク２４とは入力軸１０に対して回転自在となる
。ここにおいて、サンギア１６が回転すると、プラネタ
リギア３０は出力プーリ２０に保持された位置で自転し
、そのプラネタリギア３０と噛み合うギアディスク２４
は入力軸ｌＯの周囲を回転する。この結果、ギアディス
ク２４に対して回転自在となる出力プーリ２０は回転す
ることがない、従って、補機は駆動させらることはなく
、切離された状態となる。

しかし実際には、噛み合っている各部材にはそれぞれ若
干の負荷がかかっているので、出力プーリ２０はわずか
に回転するが、補機への動力伝達はほとんど行なわれな
いものである。

加速時や減速粋の認識は、例えば時間当りのアクセル踏
込み量の変化が所定の値以上となった時とし、その際、
第一電磁コイル３８と第二電磁コイル４０とを所定の時
間だけ同時にＯＦＦにする。その所定の時間の経過後は
、クランクシャフト１２の回転数に応じて１５００回転
以下の時は第二電磁コイル４０のみがＯＮとなり、１５
００回転以下の時は第一電磁コイル３８のみがＯＮとな
る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明に係わるエンジン補機駆動装置に
よれば、従来のものと同じくクランクシャフトの回転に
応じて補機の回転数を適正に調整できると共に、加速時
等においては一時的にクランクシャフトと補機との間の
動力伝達を遮断するよう、にしたものである、これによ
って、加速時等のエンジン出力の増加が必要な時に、補
機に消費されていたエンジン出力を効率よく加速等に向
けることができる。

本発明においてはまた、２個の電磁クラッチを用いてい
るので、車の運転状況に応じてニュートラル状態を任意
に選定することができ、マツチングを容易に行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるエンジン補機駆動装置の断面図
、第２図はエンジン回転数と出力プーリ回転数との関係
を示す特性図である。 １０・・・・・・入力軸、１２・旧・・クランクシャフ
ト、１６・・・・・・サンギア、　　２ｏ・・・・・・
出力プーリ、２２・・・・・・リングギア、２４・・・
・・・ギアディスク、３０・・・・・・プラネタリギア
、 ３４・・・・・・電磁ハウジング、 ３８・・・・・・第一電磁コイル、 ４０・・・・・・第二電磁コイル、 ４１・・・・・・電子制御装ａ、 ４４−５２・・・・・・アーマチュア、４８・５６・・
・・・・電磁クラッチ。 第２図 ａ エンレ°ン回転数（ＲＰＭ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンのクランクシャフトと連結した入力軸と
   、その入力軸を回転自在に保持するハウジングと、その
   入力軸に対して回転自在に保持される出力プーリと、前
   記入力軸から出力プーリヘ動力を伝達する遊星歯車装置
   と、その遊星歯車装置の遊星歯車運動による変速作用を
   行なわせる電磁クラッチと、その遊星歯車装置の遊星歯
   車運動を阻止して入力軸と出力プーリとを連結状態とす
   る電磁クラッチと、それら２個の電磁クラッチの作動を
   制御する制御手段とを有し、所定の回転数以下で一方の
   電磁クラッチを作動させ、所定の回転数以上で他方の電
   磁クラッチを作動させて、いずれかの電磁クラッチの作
   動時に出力プーリを入力軸と同一回転とさせるかまたは
   出力プーリの回転を入力軸に対して変速回転させ、加速
   時等の特定の場合に両方の電磁クラッチを非作動状態と
   して入力軸と出力プーリとの動力伝達を遮断させること
   を特徴とするエンジン補機駆動装置。
2. （２）前記遊星歯車装置が、前記入力軸に固定されるサ
   ンギアと、前記入力軸に対し回転自在に保持されるリン
   グギアと、前記出力プーリに回転自在に保持され前記サ
   ンギアと前記リングギアとに噛み合うプラネタリギアと
   から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   エンジン補機駆動装置。
3. （３）一方の電磁クラッチが、前記ハウジングに取付け
   られる第一電磁コイルと、前記リングギアに取付けられ
   第一電磁コイルの励磁によって変位してリングギアとハ
   ウジングとを固定状態とするアーマチュアとから成り、
   他方の電磁クラッチが、前記ハウジングに取付けられる
   第二電磁コイルと、前記出力プーリに取付けられ第二電
   磁コイルの励磁によって変位して前記出力プーリとリン
   グギアとを固定状態とするアーマチュアとから成ること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジン補機
   駆動装置。
4. （４）前記第一電磁コイルと前記第二電磁コイルとを前
   記入力軸を中心とする環状形状としたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のエンジン補機駆動装置。