JPH05321993A - エンジン補機駆動用変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部からの入力を要しないで補機をエンジン
速度に対し所要増速比で同方向回転増速することができ
る補機駆動用変速装置を提供する。 【構成】 エンジン補機駆動用変速装置は、ハウジング
１には第１歯車８が設けられたエンジン側に接続される
入力軸２及び第２歯車10が設けられた補機側に接続され
る出力軸４が互に同軸線関係で回転自在に支承されてお
り、入力軸・出力軸にはキャリア12，15が回転自在に支
承されており、キャリアには、第１歯車に噛み合う第３
歯車26及び第２歯車に噛み合う第４歯車27が設けられ、
且つ入力軸・出力軸に平行な中間軸25が回転自在に支承
されており、少なくとも第１歯車及び第４歯車は、第２
歯車及び第３歯車より歯数が多く、励磁時にキャリアと
出力軸とを結合する電磁クラッチ17，19，20，21が設け
られ、キャリアとハウジングとの間には一方向クラッチ
14が介在している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、遊星歯車伝動機構を
用いたエンジン補機駆動用変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術においては、例えば、実開昭
５６−６５２４９号のようなキャリヤに対する制動手段
及び入力軸・出力軸間のオーバランニングクラッチが設
けられた遊星歯車を用いた二段変速機構がある。又、自
動車の補機駆動用変速装置としては、例えば、特開平２
−２１７６５３号公報に記載のような遊星ローラ軌道輪
を備えた入力側回転体、遊星ローラのキャリアに結合さ
れた出力軸、キャリア・入力側回転体間の一方向クラッ
チ及び回転自在の太陽ローラに対する制動手段を備えた
二段変速機構がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】自動車の補機駆動用変
速装置は、エンジンからの回転入力で補機の回転駆動を
行うに際し、エンジンの始動・低速時には、低速状態に
あるエンジンの回転、即ち低速状態にある入力側回転を
増速して補機側の出力軸に増速伝動しなければならな
い。上記の実開昭５６−６５２４９号の二段変速機構を
自動車の補機駆動用変速装置として用いた場合にも、
又、特開平２−２１７６５３号公報に記載の自動車補機
駆動用変速装置を用いた場合にも、エンジンの始動・低
速時の低速状態における増速伝動においてはキャリヤ又
は太陽ローラに対する制動手段が外部からの入力により
働かされる。

【０００４】即ち、自動車の場合、その外部からの入力
は、バッテリーからの入力となり、そのエネルギ消費
は、エンジンの運転上、不都合である。又、外部からの
入力による制動は、タイミングが遅れて、エンジンの始
動・低速時の低速状態における補機増速効果が十分に発
揮されない。

【０００５】更に、実開昭５６−６５２４９号の二段変
速機構及び特開平２−２１７６５３号公報に記載の自動
車の補機駆動用変速装置は、いずれもエンジンからの回
転入力側と補機側の回転出力側との回転方向が逆とな
り、自動車の設計上、不都合である。これに対して、入
出力回転同方向にするため、内歯歯車が加った遊星歯車
機構も考えられるが、要求される２倍増速は、一段の遊
星歯車では困難である上、内歯歯車が加った遊星歯車機
構は、振動・騒音が大きくなると共に、内歯歯車は加工
が難かしく、コストアップにつながる。

【０００６】又、特開平２−２１７６５３号公報に記載
の自動車の補機駆動用変速装置は、摩擦伝導であるの
で、加減速時に滑りが生じる欠点がある。この考案は、
上記の従来の技術における諸欠点を解消したエンジン補
機駆動用変速装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のエンジン補機
駆動用変速装置は、ハウジングには第１歯車が設けられ
たエンジン側に接続される入力軸及び第２歯車が設けら
れた補機側に接続される出力軸が互に同軸線関係で回転
自在に支承されており、入力軸・出力軸にはキャリアが
回転自在に支承されており、キャリアには、第１歯車に
噛み合う第３歯車及び第２歯車に噛み合う第４歯車が設
けられ、且つ入力軸・出力軸に平行な中間軸が回転自在
に支承されており、少なくとも第１歯車及び第４歯車
は、第２歯車及び第３歯車より歯数が多く、励磁時にキ
ャリアと出力軸とを結合する電磁クラッチが設けられ、
キャリアとハウジングとの間には一方向クラッチが介在
している。

【０００８】

【作用】エンジン側からの駆動により入力軸が例えば時
計回りに回転する。電磁クラッチが消磁されている場合
には、出力軸とキャリアとの結合が解放されており、出
力軸はキャリアに対し回転自在になる。

【０００９】入力軸、即ち第１歯車の時計回りの回転
は、第３歯車の反時計回りの回転となり、回転抵抗によ
りキャリアは、反時計回りにつれ回りしようとするが、
それは一方向クラッチにより拘束されるので、入力軸、
即ち第１歯車の時計回りの回転は、そのまま第３歯車、
中間回転軸及び第４歯車の反時計回りの自転のみとなっ
て第２歯車に伝達され、第２歯車、即ち出力軸は、第１
歯車・第３歯車の歯数比と第４歯車・第２歯車の歯数比
との積である増速比をもって入力軸の回転と同方向の時
計回りに増速回転される。

【００１０】電磁クラッチが励磁されている場合には、
出力軸とキャリアとは結合されるので、中間回転軸は、
出力軸と同方向に同速度で公転するので、第３歯車及び
第４歯車、即ち中間回転軸は、自転不能となり、出力軸
は、キャリア及び中間回転軸を介して入力軸に直結さ
れ、入力軸と一体となって回転する。その際、キャリア
のハウジングに対する時計回りの回転は、一方向クラッ
チにより拘束されない。

【００１１】そこで、エンジンの始動時乃至低速時に
は、電磁クラッチに励磁電流を供給しないで、出力軸、
即ち補機は、上記のようにして入力軸、即ちエンジンに
対し所定の増速比で増速されて回転される。そして、エ
ンジンが増速され、所定回転速度以上となった時、電磁
クラッチに励磁電流が供給され、出力軸、即ち補機は、
上記のようにして入力軸と同速度で回転される。

【００１２】

【実施例】この発明の実施例におけるエンジン補機駆動
用変速装置を図面に従って説明する。なお、以下の説明
における左右方向は、図１における方向である。

【００１３】図１において、ハウジング１の入力側（左
側）の軸受ボス部１a には、入力軸２が転がり軸受３に
より、出力側（右側）の軸受ボス部１b には、出力軸４
が転がり軸受５により互に同軸線関係で回転自在に支承
されている。入力軸２の外端部には、図示しないエンジ
ンでベルト駆動されるプーリ６がキー結合で取付けら
れ、出力軸４の外端部には、図示しない補機側とキー結
合されるキー溝７が形成されている。

【００１４】入力軸２の内端部には、第１歯車８が形成
されていると共に、端面に中心穴９が穿設されており、
出力軸４の内端部には、第２歯車10が形成されていると
共に、先端の小径部４a が中心穴９に針状ころ軸受11を
介して回転自在に嵌挿されている。

【００１５】第１歯車８と軸受ボス部１a との間で入力
軸２には、左側のキャリア部材12が転がり軸受13により
回転自在に支承されていると共に、キャリア部材12と軸
受ボス部１a の外周との間には一方向クラッチ14が介在
している。又、第２歯車10と軸受ボス部１b との間で出
力軸４には、第２歯車側に右側のキャリア部材15が転が
り軸受16により回転自在に支承され、軸受ボス部側にク
ラッチ板17がキー18で結合されている。

【００１６】そして、キャリア部材15の側面に環状板ば
ね19を介して取付けられたアーマチュア20は、クラッチ
板17に対向しており、環状板ばね19は、アーマチュア20
をキャリア部材15に対し回転方向には拘束し、軸線方向
には引張ばねとして変位可能に保持する。そして、ハウ
ジング１の右側内壁には、軸受ボス部１b の外周にソレ
ノイド21が取付けられ、ソレノイド21は、クラッチ板17
を挟んでアーマチュア20に対向し、図示しない外部の励
磁電源に接続されている。

【００１７】左右のキャリア部材12，15は、入力軸２・
出力軸４と平行なボルト・スリーブ22（例えば１２０度
間隔で３組のボルト・スリーブ）で所定の間隔をあけて
結合されており、左右のキャリア部材12，15に両端が転
がり軸受23，24により回転自在に支承されている入力軸
２・出力軸４と平行な中間回転軸25には、第１歯車８と
噛み合う第３歯車26及び第２歯車10と噛み合う第４歯車
27が取付けられている。なお、中間回転軸25・第３歯車
26・第４歯車27は、例えば１２０度間隔で３組配設され
ている。

【００１８】第１歯車８、第２歯車10、第３歯車26及び
第４歯車27の各歯数をＺＡ、ＺＢ、ＺＣ、ＺＤとする
と、少なくともＺＡ、ＺＤ＞ＺＢ、ＺＣであり、例えば
ＺＡ＝ＺＤ、ＺＢ＝ＺＣである。

【００１９】上記の変速装置の作用について説明する。
図示しないエンジンによりベルト伝動でプーリ６が回転
駆動されると、入力軸２が例えば時計回りに回転する。
電磁クラッチのソレノイド21が消磁されている場合に
は、アーマチュア20は、ばね力でクラッチ板17より離脱
するので、出力軸４は、キャリア部材12，15に対し回転
自在になる。

【００２０】入力軸２、即ち第１歯車８の時計回りの回
転は、第３歯車26の反時計回りの回転となり、回転抵抗
によりキャリア部材12は、反時計回りにつれ回りしよう
とするが、それは一方向クラッチ14により拘束されるの
で、入力軸２、即ち第１歯車８の時計回りの回転は、そ
のまま第３歯車26、中間回転軸25及び第４歯車27の反時
計回りの自転のみとなって第２歯車10に伝達され、第２
歯車10、即ち出力軸４は、第１歯車８・第３歯車26の歯
数比ＺＡ／ＺＣと第４歯車27・第２歯車10の歯数比ＺＤ
／ＺＢとの積である増速比ＺＡ・ＺＤ／ＺＢ・ＺＣをも
って入力軸２の回転と同方向の時計回りに増速回転され
る。

【００２１】電磁クラッチのソレノイド21が励磁されて
いる場合には、アーマチュア20は、磁力によりクラッチ
板17に押圧されるので、キャリア部材15とボルト・スリ
ーブ22で一体のキャリア部材12及びキャリア部材15は、
環状板ばね19、アーマチュア20及びクラッチ板17を介し
て回転方向に出力軸４と一体となる。従って、中間回転
軸25は、出力軸４と同方向に同速度で公転するので、第
３歯車26及び第４歯車27、即ち中間回転軸25は、自転不
能となり、出力軸４は、キャリア部材12，15及び中間回
転軸25を介して入力軸２に直結され、入力軸２と一体と
なって回転する。その際、キャリア部材12のハウジング
１に対する時計回りの回転は、一方向クラッチ14により
拘束されない。

【００２２】そこで、エンジンの始動時乃至低速時に
は、電磁クラッチのソレノイド21に励磁電流を供給しな
いで、出力軸４、即ち補機は、上記のようにして入力軸
２に対し所定の増速比で増速され、例えばエンジンの回
転速度の２．４倍の回転速度で回転される。そして、エ
ンジンが所定回転速度（２．５×１０³rpm）以上である
場合には、電磁クラッチのソレノイド21に励磁電流がダ
イナモ、又はバッテリより供給され、出力軸４、即ち補
機は、上記のようにして入力軸２と同速度、例えばエン
ジンの回転速度の１．６倍の回転速度で回転される。
（図２参照）

【００２３】

【発明の効果】この発明のエンジン補機駆動用変速装置
によれば、エンジンの始動・低速時に、外部からの入
力、例えばバッテリーからの入力を必要としないで補機
をエンジン速度に対し所要増速比で増速することができ
るので、バッテリ消費が防止され、しかも外部からの入
力による増速でないので、即応性が高く、エンジンの始
動・低速時の低速状態における補機増速効果が十分に発
揮される。

【００２４】しかも、コスト高及び振動・騒音増大につ
ながる内歯歯車を用いない簡単な歯車機構で、約２倍の
増速比の入出力同方向回転を簡単に得ることができ、歯
車機構であるので、加減速における伝動に滑りもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例におけるエンジン補機駆動用
変速装置変速装置の断面正面図である。

【図２】この発明の実施例におけるエンジン補機駆動用
変速装置の増速作動を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ハウジング １a ，１b 軸受ボス部 ２ 入力軸 ３，５ 転がり軸受 ４ 出力軸 ４a 小径部 ６ プーリ ７ キー溝 ８ 第１歯車 ９ 中心穴 10 第２歯車 11 針状ころ軸受 12，15 キャリア部材 13，16，23，24 転がり軸受 14 一方向クラッチ 17 クラッチ板 18 キー 19 環状板ばね 20 アーマチュア 21 ソレノイド 22 ボルト・スリーブ 25 中間回転軸 26 第３歯車 27 第４歯車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングには第１歯車が設けられたエ
   ンジン側に接続される入力軸及び第２歯車が設けられた
   補機側に接続される出力軸が互に同軸線関係で回転自在
   に支承されており、入力軸・出力軸にはキャリアが回転
   自在に支承されており、キャリアには、第１歯車に噛み
   合う第３歯車及び第２歯車に噛み合う第４歯車が設けら
   れ、且つ入力軸・出力軸に平行な中間軸が回転自在に支
   承されており、少なくとも第１歯車及び第４歯車は、第
   ２歯車及び第３歯車より歯数が多く、励磁時にキャリア
   と出力軸とを結合する電磁クラッチが設けられ、キャリ
   アとハウジングとの間には一方向クラッチが介在してい
   るエンジン補機駆動用変速装置。