JPH01170723A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はエンジンの回転力を利用して補機を駆動させる
ための装置に関し、特にプーリまたはベルトによって動
力を入力する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７用コンプレツ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。

初期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
なりすぎて機境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している。

この従来のエンジン補＃ａ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。更に、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庁擦板を前記サンギ
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
は、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、サンギヤとリングギヤと
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。この状態においては、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、補機の回転数をほぼ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
シャフトを駆動入力としていたので、そのエンジン補機
駆動装置の設置箇所が限定されるという欠点があった。

更に、最近のエンジンのように、振動をできるだけ防止
する観点から、制振効果を有するトーショナルダンパプ
ーリを備えたものは、従来のエンジン補機駆動装置に適
応することができないものであった。

その上、クランクシャフトの動力が補機に常に伝達され
ているため、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、補機並びに
その駆動装置の設置箇所を任意に設定でき、しかもどの
ような種類のエンジンにでも適用でき、更に加速時や減
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、ベルトを介して取
り出した補機駆動用動力を入力する前記ボディに対し回
転自在な入力プーリと、その動力をベルトを介して出力
する前記ボディに対し回転自在な出力プーリと、その入
力プーリから出力プーリへと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プーリ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プーリと同一回転とさせ
るかまたは出力プーリの回転を入力プーリに対して変速
回転させ、しかも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プーリと出力プーリとの
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、所定のエンジン回転数ま
では一方の電磁クラッチをのみを作動させ、入力プーリ
と出力プーリとを圧接してそれらを同一回転させるよう
にする０次に、所定以上のエンジンの回転数になると、
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プーリの回転数に
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、入力プーリの回転力を出力プーリ
に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。ボディｌＯは図示しない外部部材に固
定されており、そのボディ１０は筒状部１２とその一端
に外側に広がる円盤部１４とを一体にした形状とされて
いる。このボディ１０には、その筒状部１２の内部を挿
通した状態で、ベアリング１６・１８を介して回転軸２
０が回転自在に保持されている。このボディ１０の円盤
部１４の一方側の面には前記回転軸２０を中心とする環
状の第一電磁コイル２２が取付けられ、他方側の面には
前記回転軸２０を中心とする環状の第二電磁コイル２４
が取付けられている。これら第一電磁コイル２２と第二
電磁コイル２４は、電子制御装置２６によって０Ｎ−Ｏ
ＦＦが制御される。

前記回転軸２０の一端には、環状の翼体２８が固定され
ており、この翼体２８には板ばね３０を介して、第一電
磁コイル２２に対向する位置に、アーマチュア３２が取
付けられる。これらアーマチュア３２と第一電磁コイル
２２とボディｌＯとによって第一電磁クラッチ３３が構
成される。この第一電磁クラッチ３３が作動しない状態
においては、アーマチュア３２は板ばね３０によって前
記第一電磁コイル２２とは離れた状態に保たれる。一方
、第一電磁クラッチ３３が作動して第一′￥１磁コ磁層
イル２２磁した時に、第一電磁コイル２２側に吸引され
てボディ１０の円盤部１４に圧接するように設定される
。

前記回転軸２０には、ボディ１０の筒状部１２を挟んで
翼体２８の反対側にサンギア３４が固定されている。こ
のサンギア３４の周囲に間隔を開けた状態でリングギア
３６が備えられる。このリングギア３６は、ベアリング
４０−４２を介して前記ボディ１０の筒状部１２の周り
に回転自在に取付けられるギアディスク３８に固定され
ている。このギアディスク３８には入力側または出力側
となる第一プーリ４４が固定されており、この第一プー
リ４４に第一ベルト４６が巻回されている。

前記回転軸２０においてサンギア３４の付近にはベアリ
ング４８が備えられ、そのベアリング４８を介して出力
側または入力側となる第二プーリ５０が回転軸２０に対
し回転自在となるように保持されている。この第二プー
リ５０には第二ベルト５２が巻回されている。この第ニ
ブ−９５０には、プラネタリギア５４が回転自在に保持
されており、このプラネタリギア５４は、前記サンギア
３４と前記リングギア３６との両方に噛み合っている。

前記第二プーリ５０における第二電磁コイル２４に対向
する位置に、板ばね５６を介してアーマチュア５８が取
付けられている。このアーマチュア５８と第二電磁コイ
ル２４との間には前記第一プーリ４４が介在し、この第
一プーリ４４のアーマチュア５８に対向する箇所には、
第二電磁コイル２４の磁力がアーマチュア５８に作用す
るように穴６０が形成されている。これら第二プーリ５
０に取付けられたアーマチュア５８と第二電磁コイル２
４と第一プーリ４４とによって第二′１！磁クラッチ６
２が構成される。この第二電磁クラッチ６２が作動しな
い状態においては、アーマチュア５８は板ばね５６によ
って常に第二プーリ５０側に引き寄せられる。一方、第
二電磁クラッチ６２がが作動して第二電磁コイル２４が
励磁した時に、アーマチュア５８が第二電磁コイル２４
側に吸引されて、前記第一プーリ４４に圧接するように
設定される。

これら第一電磁コイル２２や第二電磁コイル２４は回転
軸２０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、アーマチュア３２をボディ１０に平均的
に圧接し、第二プーリ５０を第一プーリ４４に平均的に
圧接することができる。

次に動作について説明する。

エンジンの回転数に応じて電子制御装置２６によって、
第一電磁クラ−７チ３３や第二′Ｔｒ、磁クラツクラッ
チ６２させられる。また、第一ベルト４６と第二ベルト
５２は、状況に応じていずれか一方を入力側、他方を出
力側とする。

先ず、エンジンの回転数が例えば１５００回転以下の場
合には、第一電磁クラッチ３３を作動させず、第二電磁
クラッチ６２を作動させる。即ち、第一電磁コイル２２
をＯＦＦとし、第二電磁コイル２４をＯＮとする。第一
電磁コイル２２がＯＦＦの時には、アーマチュア３２は
ボディ１０とは離れた状態となる。この結果、回転軸２
０はボディ１０に対して回転自在になる。一方、第二電
磁コイル２４が励磁されると、第二プーリ５０に取付け
られたアーマチュア５８は、板ばね５６に抗して第一プ
ーリ４４に圧接される。これによって、第二プーリ５０
と第一プーリ４４とは一体となって回転する。この回転
の際には、回転軸２０は回転自在になっているので、リ
ングギア３６とプラネタリギア５４とサンギア３４（回
転軸２０）の間には相対運動は無くなる。即ち、第一プ
ーリ４４と第二プーリ５０とは直結され、それらの回転
数は比例し、第２図のａ−ｂ線で示される。

次に、エンジンの回転数が１５００回転以上になった場
合には、第一電磁クラッチ３３を作動させ、第二電磁ク
ラッチ６２を作動させない、即ち、第−Ｔｉ、磁コイル
２２がＯＮとなり、第二電磁コイル２４がＯＦＦとなる
。第一電磁コイル２２が励磁されると、翼部２８に取付
けられたアーマチュア３２は、板ばね３０に抗してボデ
ィｌＯに圧接される。この結果、回転軸２０はボディ１
０に固定されて回転しない状態となる。一方、第二電磁
コイル２４がＯＦＦの状態になると、第二プーリ５０に
取付けられたアーマチュア５８は、第一プーリ４４とは
離れた状態となる。即ち、第一プーリ４４と第二プーリ
５０とは独立して前記回転軸２０の回りを回転できる状
態となる。

ここにおいて、仮に第二ベルト５２を駆動側とすると、
第二プーリ５２が回転すると、プラネタリギア５４は固
定状態にある回転軸２０のサンギア３４と噛みあいなが
らその回転軸２０の周囲を公転する。このプラネタリギ
ア５４の公転によって、リングギア３６即ち第一プーリ
４４が回転軸２０の周りに回転させられる。第一プーリ
４４と第二プーリ５２との回転数の比率は、リングギア
３６の歯数とプラネタリギア５４の歯数との比によって
決まる。このように、第ニブ−９５０を入力側とし、第
一プーリ４４を出力側とすれば、補機の回転数は減速さ
れ、Ｓ２図のｃ−ｄ線で示される。この反対に、第一プ
ーリ４４を入力側とし、第二プーリ５０を出力側とすれ
ば、補機の回転数は増速され、第２図のｅ−ｆ線で示さ
れる。

また、電磁クラッチの作動方法を変えることにより、第
２図のａ−ｅ−ｂ−ｇ線で示される制御も可能である。

更に、加速時や減速時においては、第一電磁クラッチ３
３も第二電磁クラッチ６２も作動させない、即ち、第一
電磁コイル２２も第二電磁コイル２４もＯＦＦとする。

第一電磁コイル２２がＯＦＦになると、アーマチュア３
２はボディ１０とは離れた状態となり、回転軸２０はボ
ディ１０に対して回転自在となるやまた、第二電磁コイ
ル２４がＯＦＦになると、第一プーリ４４と第二プーリ
５０とは独立して前記回転軸２０の周囲を回転できる状
態となる。

ここにおいて、例えば第一ベルト４６を入力側とすると
、第一プーリ４４の回転に伴なってリングギア３６が回
転し、そのリングギア３６の回転によってプラネタリギ
ア５４が回転させられる。

このプラネタリギア５４と噛み合う回転軸２０は回転自
由な状態であるので、プラネタリギア５４の回転が回転
軸２０のみを回転させ、第二プーリ５０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。

この反対に、第二ベルト５２を入力側とすると、第二プ
ーリ４の回転に伴なってプラネタリギア５４は回転軸２
０の周囲を公転するが、そのプラネタリギア５４の回転
が回転軸２０のみを回転させ、第一プーリ４４を回転さ
せることがない。

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、噛み合っている各キアにはそれぞれ若
干の負荷がかかっているので、従動側のプーリはわずか
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。

加速時や減速時の認識は、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２２と第二電磁コイル２４とを所定の時
間だけ同時にＯＦＦにする。

［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、従来のエンジン補機駆動装置と同じく補機の回
転数を適正に調整できる効果を有すると共に、加速時等
においてはエンジンと補機との間の動力伝達を一時的に
遮断することができる。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。

また、このエンジン補機駆動装置によれば、従来のよう
なりランクシャフトに代えて、プーリまたはベルトによ
って動力を入力するようにしたものである。この結果、
クランクシャフトより離れた場所に補機駆動用変速を設
置できることになり、この装置自体のレイアウトの自由
度と、制御する補機間におけるベルトのレイアウトの自
由度が増加する。更に、トーショナルダンパプーリを設
けているエンジンにも適応することが可能になる。

その上、入力プーリと出力プーリとの選定によって増速
型と減速型とのいずれにも使用することができる。

【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図は出力プーリ回転数と入力プーリ回転数の関係
図である。 １０・・・・・・ボディ、　　２２・・・・・・第一電
磁コイル、２４・・・・・・第二電磁コイル、 ２６・・・・・・電子制御装置、 ３２・・・・・・アーマチュア、 ３３・・・・・・第一電磁クラッチ、 ３４・・・・・・サンギア、　　３６・・・・・・リン
グギア、４４・・・・・・第一プーリ、４６・・・・・
・第一ベルト、５０・・・・・・第二プーリ、５２・・
・・・・第二ベルト、５４・・・・・・プラネタリギア
、 ５８・・・・・・アーマチュア、 ６２・・・・・・第一電磁クラッチ。 特許出願人　　三菱自動車工業株式会社第１図 第２図 入カブー１ツ回褒Ｚ委叉（ＲＰＭ”Ｊ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベルトを介して取り出した補機駆動用動力を入力
   する前記ボディに対し回転自在な入力プーリと、その動
   力をベルトを介して出力する前記ボディに対し回転自在
   な出力プーリと、その入力プーリから出力プーリへと動
   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プーリ
   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
   プーリと同一回転とさせるかまたは出力プーリの回転を
   入力プーリに対して変速回転させ、しかも加速時等の特
   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
   プーリ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、前記入力プーリか前記出力
   プーリの一方側のプーリに固定されるリングギアと、他
   方側のプーリに回転自在に保持されると共に前記リング
   ギアと噛み合うプラネタリギアと、前記ボディに回転自
   在に保持されると共に前記プラネタリギアと噛み合うサ
   ン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、前記ボディに取付けられ
   る第一電磁コイルと、前記サンギアと一体に回転し第一
   電磁コイルの励磁によって変位してボディとサンギアと
   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、前記ボディに取付けられる第二電磁コイル
   と、一方側のプーリに取付けられ第二電磁コイルの励磁
   によって変位してその一方側のプーリを他方側のプーリ
   と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
   前記サンギアの回転中心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。