JPH04109035A - エンジン・補機連結構造 - 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、車両に設置されたエンジンの出力軸と補機の
入力軸とを連結軸を介して連結した構造を改良したもの
に関する。

〈従来の技術〉 一般的に、自動車などにおいては、オルターネータ、パ
ワーステアリングポンプおよびクーラー用コンプレッサ
ーなどの補機を駆動するのにエンジンの動力を利用して
いる。

例えば、車両のボンネット内にエンジンと補機とを近接
配置した自動車では、エンジンの出力軸（クランクシャ
フト）と前記補機の入力軸の双方にプーリをそれぞれ取
り付け、両プーリ間にベルトを張架し、ベルトにより動
力の伝達を行わせている。

一方、例えば、ミツドシップカーやワンボックスカーな
どでは、エンジンと補機とを離して配置しており、エン
ジンの出力軸と補機の人力軸とをドライブシャフトなど
の連結軸を介して連結している。

〈発明が解決しようとするＬＩＵ＞ ところで、エンジンの高速運転時は、補機にエンジン回
転数をそのままで動力伝達していると、補機が必要以上
に高速で回転することになり、破損するおそれがあるし
、また、高速時には補機を駆動するエンジンの負担も大
きくなり、馬力ロスや燃料消費ロスを余儀無くされる。

特に、エンジンと補機とを連結軸を用いて連結するタイ
プにおいては、高速回転時に連結軸を高速回転させねば
ならず、エンジンの負担がベルト連結タイプに比べて大
きく、前記問題がより顕著となる。

本発明はこのような事情に鑑みて創案されたもので、エ
ンジンの高速運転時に補機に与える回転数を抑制し、補
機が過剰回転となるのを回避するとともにエンジンの負
担を軽減することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、車両に設
置されたエンジンの出力軸と補機の入力軸とを連結軸を
介して連結した構造において、次のような構成をとる。

本発明のエンジン・補機連結構造は、該エンジンの出力
軸と連結軸との間、または該補機の入力軸と連結軸との
間のいずれか一方に、駆動側軸の回転速度に応じて従動
側軸に伝達すべき動力の回転数を切替える変速装置を介
装したことに特徴を有する。

く作用〉 エンジンの高速運転時において、変速装置でもってエン
ジンから補機へ伝達する動力の回転数を減速させれば、
補機を必要以上に回転させずに済むとともに、エンジン
の負担が軽減される。

特に、エンジンの出力軸と連結軸との間に変速装置を介
装した場合だと、エンジンを高速運転しても連結軸の回
転数を低く抑えることができるようになり、エンジンの
負担がより軽減される。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図ないし第３図に本発明の一実施例を示している。

図中、ｌはエンジン、２はオルタネータやウォータポン
プなどの補機、３はエンジン１と補機２とを連結する連
結軸としてのドライブシャフト、４は補機２の入力軸２
ａに取り付けられた補機プーリ、５はドライブシャフト
３の補機側に取り付けられたプーリ、６は補機ブーＩＪ
　４とプーリ５とに張架されるベルト、７はエンジン１
の出力軸としてのクランクシャフト】ａとドライブシャ
フト３との間に介装された変速装置である。

変速装置７は、主として遊星歯車式減速機ｔｌ　］］Ｏ
１一方クラチクランチ２流体クラッチ３ｏによって構成
されている。

遊星歯車式減速機構１０は、クランクシャフト】ａに外
嵌固定された太陽ギヤ１１と、エンジン２に固定された
固定ギヤ１２と、太陽ギヤ１１と固定ギヤ】２との間に
介装された複数の遊星ギヤ１３と、クランクシャフトｌ
ａに相対回転可能にボールベアリングを介して外嵌され
かつ遊星ギヤ１３それぞれを回動自在に保持するキャリ
ア１４とで構成されている。

一方クラッチ２０は、ドライブシャフト３に連結された
ケース８の内周面と遊星歯車式減速機構１０に備えるキ
ャリア】４の外筒部１５の外周面との間の径方向対向隙
間に設けられており、いわゆるスプラグを利用した構造
のものが採用されている。この一方クラッチ２０の動作
としては、キャリア１４の外筒部１５の回転速度がケー
ス８よりも速くなるとロックし、逆にキャリア１４の外
筒部１５の回転速度よりもケース８が速くなるとフリー
となる。

ところで、ケース８に備える筒部８Ａの開口端内周面と
固定ギヤ１２の外周面との間およびエンジン２に固定さ
れるカバー９と太陽ギヤ１１のエンジンブロック側端部
との間のそれぞれには、シール４０．４１が装着され、
これらのシール４０゜４１によって遊星歯車式減速機構
ｌＯおよび一方クラッチ２０を密閉し、内部空間の潤滑
剤の漏れや外部からの塵埃の侵入を防止するようになっ
ている。

流体クラッチ３０は、ベーンポンプを応用したもので、
ドライブシャフト３とケース８との間に固定されかつ円
周数ケ所にベーン３１ａが設けられたロータ３１と、太
陽ギヤ１１と一体の小径筒部１１ａにスプライン嵌合さ
れかつロータ３１を外囲するカムリング３２と、カムリ
ング３２の内部に設けられかつカムリング３２とロータ
３１とで囲んだ二ケ所のポンプ室Ａ、Ｂに設けられた吸
込・吐出口３３および吸込・吐出口３４間を結ぶ通路３
５と、この通路３５中に介装される遠心制御弁３６とか
らなる。遠心制御弁３６は、クランクシャツ）ｌａおよ
び太陽ギヤ１１に連結されるカムリング３２が高速回転
となって所定の遠心力を越えるまでは閉しているが、カ
ムリング３２が高速回転となって所定の遠心力を越えた
ときに開くものである。そして、遠心制御弁３６が閉し
ていると、ポンプ室Ａ、Ｂ間で油が循環できなくなるの
で、カムリング３２とロータ３１とが直結状態になる一
方、遠心制御弁３６が開いていると、ポンプ室Ａ、Ｂ間
で油が循環できるようになるので、カムリング３２とロ
ータ３１との相対回転が許容される状態になる。

次に、上記構成の変速装置７の動作を説明する。

まず、回転の上昇過程における変速動作を説明する。ク
ランクシャフト１ａおよび太陽ギヤ１１に連結されるカ
ムリング３２がある回転域に到達して所定の、遠心力を
越えるまでの間は、遠心制御弁３６が閉じており、ポン
プ室Ａ、Ｂ間における油の循環が阻まれている状態であ
るため、ロータ３１がカムリング３２と同期して回転す
ることになる。したがって、流体クラッチ３０を通して
クランクシャフトｌａの回転数がほぼ１：１の比率でド
ライブシャフト３に伝達される。このとき、遊星歯車弐
滅連機ｆｊｌｌＩＯにおけるキャリア１４の回転速度は
ドライブシャフト３に固定のケース８の回転速度よりも
低くなっているため、−力クラッチ２０はフリー状態と
なり、キャリア１４からドライブシャフト３へは動力伝
達がなされない。

一方、クランクシャフトｌａおよび太陽ギヤ１１に連結
されるカムリング３２が高速回転となって所定の遠心力
を越えると、遠心制御弁３６が開くため、カムリング３
２０回転に伴ってポンプ室Ａ、Ｂ間で油が循環すること
になり、それによりロータ３１がカムリング３２に対し
て抵抗なく相対回転しうる状態になる。それにより、ロ
ータ３１と連結されているケース８の回転速度が減速し
はしめる。そして、このケース８の回転速度が遊星歯車
式減速ｉ構１０のキャリアＩ４の回転速度よりも一時的
に遅くなると、一方クラッチ２ｏがロックし、それによ
りケース８およびロータ３１を介してドライブシャフト
３がキャリア１４と同期して回転し始める。つまり、こ
の場合、流体クラッチ３０を通してクランクシャフトｌ
ａの回転動力がドライブシャフト３に伝達されずムこ、
遊星歯車式減速機構１０および一方クラッチ２ｏを通し
てクランクシャツ）Ｉａの回転動力が減速されてドライ
ブシャフト３に伝達されることになる。

次に、回転の下降過程に伴う変速動作を説明する。クラ
ンクシャフト１ａおよび太陽ギヤ１１に連結されるカム
リング３２がある回転域を下回って遠心力が低下すると
、遠心制御弁３６が閉してポンプ室Ａ、Ｂ間で油が循環
することになるので、ロータ３１とカムリング３２とが
直結状態となって同期回転することになる。したがって
、流体クラッチ３０を通じてクランクシャフトｌａの回
転数をほぼｌ：Ｘの比率でドライブシャフト３に伝達す
ることになる。このとき、ドライブシャフト３の回転速
度が遊星歯車式減速機構１０におけるキャリア１４の回
転速度よりも速くなるため、方クラッチ２０はフリー状
態となる。

なお、上記実施例では、変速装置７をエンジンのクラン
クシャフト１ａとドライブシャフト３との間に設けた場
合を説明しているが、ドライブシャフト３とプーリ５と
の間に設けてもよい。その場合、第４図に示すように、
変速装置７のケース８の外周にベルト装着用のブーり溝
を形成すればよい。

また、上記実施例では、流体クラッチ３０に遠心制御弁
３６を使用しているが、この遠心制御弁３６は電磁弁と
してもよい。但し、実施例のように遠心制御弁３６を使
用している場合、ミル１１クラツチを用いる従来例のよ
うにクランクシャフトの回転数を検出する手段や切り換
え制御を行う手段が必要なく、構成の簡略化およびコス
ト低下を図ることができるといった効果が得られる。

なお、上記実施例では流体フランチ３０としてベーンポ
ンプ型のものを利用したが、これに代えて、ギャドポン
プやトロコイドポンプなどを利用してもよい。また、遊
星減速機構として、遊星ギヤ形を用いたが、これに代え
て固定輪と太陽軸との間にそれぞれ弾性圧接する遊星ロ
ーラ形を用いてもよい。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、エンジンの出力
軸の回転速度に応じて補機の駆動力を変速することがで
きる。つまり、低速回転域ではエンジン回転数をほぼ１
：１で補機に伝達し、高速回転域ではエンジン動力を減
速して補機に伝達することができ、エンジンの高速回転
時において補機に過負荷を与えずに済み、エンジンの負
担が軽減される。したがって、高速運転に伴う補機の破
損やエンジンの馬力ロスや燃料消費ロスを回避できるよ
うになる。また、エンジンの出力軸と連結軸との間に変
速装置を設けた場合には、エンジンの高速回転時にも連
結軸を低速で回転させることができるので、エンジンの
負担がより軽減されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例にかかり、第１
図はエンジン・補機連結構造を示す模式図、第２図は変
速装置を示す縦断側面図、第３図は流体クラッチの概略
構成図である。また、第４図は本発明の他の実施例に係
る変速装置を示す縦断側面図である。 １・・・エンジン、１ａ・・・クランクシャフト（出力
軸）、２・・・補機、２ａ・・・補機の入力軸、３・・
・ドライブシャフト（連結軸）、７・・・変速装置、１
０・・・遊星歯車式減速機構、２０・・・一方クラッチ
、３０・・・流体クラッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両に設置されたエンジンの出力軸と補機の入力
   軸とを連結軸を介して連結した構造であって、 該エンジンの出力軸と連結軸との間、または該補機の入
   力軸と連結軸との間のいずれか一方に、駆動側軸の回転
   速度に応じて従動側軸に伝達すべき動力の回転数を切替
   える変速装置を介装したことを特徴とするエンジン・補
   機連結構造。