JPH0381563A - エンジン始動充電装置 - 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） 本発明はエンジン始動充電装置に関し、更に詳細には始
動充電装置の回転子とエンジン出力軸との連結構造に関
する。

（従来の技術） 従来、この種のエンジン始動充電装置は実開昭６０−１
６２９７８号公報に開示されている。この従来の始動充
電装置は、第３図に示されるように第１ロータ１ａと第
２０−タ１ｂとをリング２で一体に結合してなる回転子
３、界磁鉄子４に巻回された界磁巻線５、電機子６を主
要素として構成されている。回転子３を構成する第１０
−タ１ａのボス部は第１のワンウェイクラッチ７を介し
てクランク軸８に係脱可能に嵌合されている。この第１
ロータＬａのボス部外周面にはサンギヤ９が創成されて
おり、該サンギヤ９にはクランク軸８にボルトで固着さ
れたキャリヤ１０で支持された複数の遊星歯車１１が噛
合わされている。この遊星歯車１１は更にインターナル
ギヤ１２に噛合わされ、該インターナルギヤ１２はエン
ジン本体１３にボルトで固定されたリテーナ１４に第２
のワンウェイクラッチ１５を介して係脱可能に支持され
ている。

このように構成された従来の始動充電装置は、エンジン
始動の際には回転子３の回転は遊星歯車１１、インター
ナルギヤ１２などからなる減速装置で減速（遊星歯車１
１の回転方向により第２のワンウェイクラッチ１５がロ
ックされてインターナルギヤ１２を不動にするためキャ
リヤ１０が減速回転する）され、クランク軸８に十分な
回転トルクが伝達される。この時、第１のワンウェイク
ラッチ７はフリー（接続が切れる）となっている。

そして、エンジン始動後は、回転子３の過回転防止のた
め第２のワンウェイクラッチ１５がフリーとなって減速
装置の動作を解除し、他方第１のワンウェイクラ・ンチ
７が口・ンクされるため、クランク軸８の回転は第１の
ワンウェイクラッチ７を介して直接回転子３に伝達され
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来のエンジン始動充電装置で
は、エンジン始動後の回転子の過回転防止のため、エン
ジン出力軸側から減速装置を介する回転子への動力伝達
は第２のワンウェイクラッチ１５によって遮断され、同
時にエンジン出力軸と回転子が直結されるように構成さ
れているためエンジン出力軸によって回転子を回転させ
ることによる発電動作においてエンジン出力軸の回転数
が低い場合などは発電性能が不十分であるなどの問題が
あった。

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するために
なされたもので、エンジン始動の際には回転子の回転を
減速して十分のトルクをエンジン出力軸に伝達し、エン
ジン始動後はエンジン出力軸が所定の回転数以下では増
速して回転子を回転し、且つ所定の回転数以上ではエン
ジン出力軸と回転子とを直結し、回転子の過回転を防止
しながらも発電性能のすぐれたエンジン始動充電装置を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のエンジン始動充電装置は、励磁巻線による励磁
により回転する回転子と、該回転子の回転を減速する減
速装置と、該減速装置で減速された回転をエンジンの出
力軸に伝達し該エンジン出力軸が所定回転数になったと
きその伝達を遮断する遠心クラッチ装置と、前記エンジ
ン出力軸の回転が前記回転子より速くなった時前記エン
ジン出力軸と前記回転子とを直結するワンウェイクラッ
チ装置とを含んで構成されている。

（作　用） 本発明のエンジン始動充電装置によると、エンジン始動
の際には回転子の回転が減速装置および遠心クラッチ装
置を介してエンジン出力軸に伝達されるためエンジン出
力軸は十分な回転トルクで回転される。他方、エンジン
始動後はエンジン出力軸が所定の回転数になるまで遠心
クラッチ装置が接続状態となっているため回転子は減速
装置によって増速されて回転する。そして、エンジン出
力軸が所定回転数を超えると遠心クラッチ装置が非接続
状態となって減速装置を介してのエンジン出力軸から回
転子への動力伝達は遮断される。減速装置によって逆に
増速されて回転していた回転子は、遠心クラッチ装置の
接続解除によって回転は伝達されず、従って次第に減速
して行き、エンジン出力軸より回転数が下った時ワンウ
ェイクラッチ装置が接続してエンジン出力軸と回転子と
が直結される。

（実施例） 以下、本発明のエンジン始動装置を添付図面に示された
実施例について更に詳細に説明する。

第１図には本発明の一実施例に係るエンジン始動充電装
置２０が示されている。この実施例のエンジン始動充電
装置２０は、回転界磁極２１ａ２１ｂ、励磁巻線即ち界
磁コイル２２ａ、電機子２３を主要素として構成されて
いる。強磁性体で形成された一対の界磁１２１ａ、２１
ｂはリング２４を介して一体に結合され、回転子２１を
構成している。この回転子２１においてフライホイール
を兼ねた回転界磁極２１ａのボス部２１ｃは軸方向に間
隔をあけて配置された軸受２６２７を介在サセてエンジ
ンの出力軸（例えばクランク軸）２８に嵌合固定されて
いる。これらの軸受２６２７の間におけるボス部２１ｃ
の内周面には楔状カム面が形成され、且つ該カム面で構
成される楔状空間にはローラ２９が配置されている。す
なわち、回転界磁極２１ａのボス部２１ｃ、ローラ２９
および出力軸２８によってオーハランニングクラッチ装
置３０が槽底され、ボス部２１ｃはそのクラッチアウタ
、また出力軸２８はそのクラッチインナに相当する。そ
して、このオーバランニングクラッチ装置３０は所定の
回転方向においてクラッチインナである出力軸２８の回
転に相対してクラッチアウタであるボス部２１ｃの回転
の方が速い時には非接続状態となり、他方遅い時には接
続状態となるようにカム面の方向が設定されている。

界磁コイル２２ａは界磁極２１ａ、２１ｂを励磁するた
めのもので、エンジンのシリンダブロック３１にリヤプ
レート３２を介して固定された界磁鉄心２２ｂに回転子
２１の回転中心軸線を中心として周方向に巻装され、固
定子２２を構成している。

ところで、回転界磁極２１ａのボス部２１ｃの外周面に
はサンギヤ３３ａが創成され、また該サンギヤ３３ａの
径方向外方に位置する固定子２２の内周面にはインター
ナルギヤ３３ｂが創成され、これの各ギヤ３３ａ、３３
ｂには複数の遊星歯車３３ｃが噛合わされている。これ
らの遊星歯車３３ｃはその支持軸３３ｄの端部が遊星歯
車３３ｃに隣接して軸方向に並んで配置された筒状体か
らなるキャリヤ３３ｅに固定され、これらサンギヤ３３
ａ、インターナルギヤ３３ｂ、ｉｎ星歯車３３ｃ支持軸
３３ｄおよびキャリヤ３３ｅによって遊星減速装置３３
を槽底している。

キャリヤ３３ｅである筒状体はエンジン出力軸２８にボ
ルト３４で固定された断面コ字形のドラム３５ａの内部
に位置するように配置され、このドラム３５ａの周壁３
５ｂの内側には径方向内方へばね３５ｃにより押圧力が
付勢された複数の錘３５ｄが支持されている。それぞれ
ばね３５ｃによって径方向内へ押圧されている各錘３５
ｄはキャリヤ３３ｅである筒状体の外周面に形成された
断面逆台形状の溝３５ｅに嵌合し、この際の摩擦により
キャリヤ３３ｅとドラム３５ａとが錘３５ｄを介して連
結されている。これら各錘３５ｄはエンジン出力軸２８
が所定の回転数を超えるとその遠心力によりばね３５ｃ
に抗して径方向外方へ移動し、以ってキャリヤ３３ｅの
外周溝３５ｅから外れてその接続が解除される。このこ
とから明らかなように、ドラム３５ａ９周壁３５ｂ、ば
ね３５ｃ、錘３５ｄおよび遊星減速装置３３のキャリヤ
３３ｅとその外周面の溝３５ｅが遠心クラッチ装置３５
を槽底している。

なお、第１図において、符号３６は適所に配置されたオ
イルシールを示している。

次に、このように槽底された前述の実施例のエンジン始
動充電装置２０の動作を第２図を参照して説明する。エ
ンジンの始動操作の際回転子２１が回転すると、遊星歯
車３３ｃも公転するためキャリヤ３３ｅが減速回転され
る。このとき、遠心クラッチ装置３５は錘３５ｄがばね
３５ｃの力でキャリヤ３３ｅの外周溝３５ｅに嵌合して
いるためキャリヤ３３ｅとドラム３５ａを接続状態とし
ており、その結果減速されたキャリヤ３３ｅの回転はエ
ンジン出力軸２８へと伝達される。他方、オーバランニ
ングクラッチ装置３０は、ボス部２１ｃであるクラッチ
アウタの回転速度の方がクラッチインナである出力軸２
８よりも常に速く回転するため非接続状態となっている
。

エンジンが始動すると、エンジン出力軸２８の回転は遠
心クラッチ装置３５および減速装置３３を介して回転子
２１へ伝達され、その際この減速装置３３は逆に増速作
用をするため回転子２Ｉはエンジン出力軸２８よりも速
く回転する。そのため、オーバランニングクラッチ装置
３０は依然として非接続状態にある。このように、エン
ジン始動後もエンジン出力軸２８の回転は遊星減速装置
３３によって増速されて回転子２１に伝達されるためエ
ンジン出力軸２８の低回転時に回転子２１は高速で回転
されるので十分な発電が可能である。

ところで、エンジン出力軸２８の回転が次第に高くなっ
て所定の回転数になると、これに伴って回転する遠心ク
ラッチ装置３５のドラム３５ａに支持された錘３５ｄが
その遠心力によりばね３５ｃに抗して径方向外方へ移動
し、キャリヤ３３ｅの外周溝３５ｅから外れる。その結
果、ドラム３５ａの回転はキャリヤ３５ｅへ伝達されず
、遠心クラッチ装置３５は非接続状態となる。これによ
り回転子２１の回転は第２図に示されるように低下し、
エンジン出力軸２８より下回った時オーバランニングク
ラッチ装置３０が接続状態となってエンジン出力軸２８
が回転子２１に直結する。

このように、エンジン始動後もエンジン出力軸２８が所
定の回転数に達するまで遊星減速装置３３を増速装置と
して利用して回転子２１を高速回転させ、エンジン出力
軸２８が所定回転数になったとき回転子２１をエンジン
出力軸２８に直結させるようにしたことにより、第２図
における発電時の出力電流をみても明らかなように一点
鎖線で示される第３図の従来装置の場合に比べて発電能
力が著しく高まると共に、回転子２１の過回転も防止さ
れる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジン始動充電装置に
よれば、エンジン始動時には回転子の回転が減速されて
エンジン出力軸に伝達されるため十分な始動トルクを得
ることができ、またエンジン始動後の発電においてエン
ジン出力軸が所定の１ 回転数を超えるまで回転子は減速装置により逆に増速さ
れて回転され、この間に十分な発電性能を発揮でき、エ
ンジン出力軸が所定の回転数を超えてからは回転子はエ
ンジン出力軸と同速となり、その強度および耐久性を確
保でき、全体として優れた始動性能と発電性能とを同時
に備えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るエンジン始動充電装置
を示す断面図、第２図は第１図に示されたエンジン始動
充電装置における回転子回転数および発電時出力電流を
示す特性図、第３図は従来のエンジン始動充電装置を示
す断面図である。 ２０・・・エンジン始動充電装置、２１・・・回転子、
２２・・・固定子、２２ａ・・・励磁巻線、２８・・・
エンジン出力軸、３０・・・オーバランニングクラッチ
装置、３３・・・遊星減速装置、３５・・・遠心クラッ
チ装置。 なお、各図中同一符号は同一部分又は相当する部分を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 励磁巻線による励磁により回転する回転子と、該回転子
   の回転を減速する減速装置と、該減速装置で減速された
   回転をエンジンの出力軸に伝達し該エンジン出力軸が所
   定回転数になったときその伝達を遮断する遠心クラッチ
   装置と、前記エンジン出力軸の回転が前記回転子より速
   くなった時前記エンジン出力軸と前記回転子とを直結す
   るワンウェイクラッチ装置とを含んでなるエンジン始動
   充電装置。