JPH0558189A - エンジンから補機への動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン回転に高低にかかわらず、エンジン
からの動力をオルターネータ等の補機に必要な量だけ過
不足無く、出力軸に伝達できる動力伝達装置を得る。 【構成】 エンジンが低回転の場合には、ヨーク(10)を
導体板(８)に近ずけておくことにより、導体板(８)に渦
電流が生じて、導体板は磁石につれ回され、エンジンの
回転力に近い回転動力が出力軸に伝達される。エンジン
が高回転の場合には、ヨーク(10)を導体板(８)から離れ
るように軸線方向に移動させると、磁石(25)と導体板
(８)との対向距離が大となり、かつ対向面積が小となる
ことにより、磁石(25)によって導体板(８)に誘起される
渦電流が少なくなり、導体板(８)のつれ回り力が小とな
るので、出力軸(４)への動力の伝達が制限される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、渦電流継手を利用し
た、例えば自動車エンジンに備えられたオルターネー
タ、コンプレッサ等の補機に、エンジンからの動力を調
整して伝達するようにした動力伝達装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のエンジンの回転力を利
用し、走行中に他の電装品に電力を供給するとともに、
余剰電力をバッテリーに充電するオルターネータ(交流
発電機)は、励磁されたローターコイルに直結されたプ
ーリーが、Ｖベルトを介して、エンジンの回転力により
回転させられることにより、ステーターコイルに交流電
力を発生させるものである。

【０００３】この交流電力は整流器によって直流に整流
された後に、他の電装品に供給されるようになってい
る。電力を供給する能力はエンジンの使用状態とは直接
な関係はなく、その供給先の電装品が要求する電力の要
否によって決定される。

【０００４】したがって、エンジンの低回転時において
も、オルターネータの機能が充分に発揮されるべく調整
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ンが低回転であっても、オルターネータの機能を充分に
発揮できるようにすると、エンジンの高回転状態が続く
場合には、オルターネータが過剰に作動させられてしま
い、さらにこの高回転に耐えるべくオルターネータ本体
を必要以上に強靱にする必要がある。

【０００６】上記問題点を除くためにエンジンの高回転
状態でのオルターネータの作動を電磁クラッチにより断
続制御を行ったり、オルターネータの容量を可変にする
という試みがなされているが構造が複雑となる。

【０００７】さらに従来より可変速機構を採用すること
も検討されているが、機構自体がスペースを必要とする
ため、収容性に問題があり、またコストも高価となって
しまう等の問題点を有していた。これらの問題点は、オ
ルターネータだけに限らず、コンプレッサその他のエン
ジンにより駆動される補機全体に共通するものである。

【０００８】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたもので、エンジンが高回転の場合に、オルターネ
ータ等の補機が過剰に作動させられることがないよう
に、すなわち、エンジン回転の高低にかかわらずエンジ
ン動力を調整して補機に伝達でき、しかも、取付けスペ
ースを必要としない動力伝達装置を提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、自動車エンジンに備えられたオルターネ
ータ等の補機に、エンジンからの動力を調整して伝達す
るようにしたエンジンから補機への動力伝達装置であっ
て、エンジンの駆動力によって回転する回転体と、該回
転体と同軸に配設され、補機の入力軸に連係された出力
軸とのいずれか一方に、前記軸の一方向に向かって拡開
するテーパ状に配設された磁石を、また他方に、前記磁
石と近接して対向することにより、該磁石の回転により
誘起される渦電流によってつれ回されるテーパ状の導体
板を、それぞれ回転体及び出力軸に対して相対回転不能
に設けるとともに、前記磁石及び導体板のいずれか一方
を他方に対して前記軸方向に相対的に移動させる移動手
段を設けたことを特徴としている。

【００１０】また、自動車エンジンに備えられたオルタ
ーネータ等の補機に、エンジンからの動力を調整して伝
達するようにしたエンジンから補機への動力伝達装置で
あって、エンジンの駆動力によって回転する回転体と、
該回転体と同軸に配設され、補機の入力軸に連係された
出力軸とのいずれか一方に、前記軸の一方向に向かって
拡開するテーパ状に配設された磁石を、また他方に、前
記磁石と近接して対向することにより、該磁石の回転に
より誘起される渦電流によってつれ回されるテーパ状の
導体板を、それぞれ回転体及び出力軸に対して相対回転
不能に設けるとともに、前記導体板における磁石と反対
側の面に対向するテーパ状をなす磁性体のヨークを配設
し、前記磁石、導体板及びヨークのうちいずれか１又は
２の部材を、残りの部材に対して前記軸方向に移動させ
る移動手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】エンジンが高回転の場合には、導体板と磁石と
のいずれか一方を互いに遠ざかるように軸方向に移動さ
せると、導体板と磁石との対向距離が大となり、かつ対
向面積が小となるので、導体板にわずかの渦電流しか誘
起されず、導体板のつれ回り力が小となり、出力軸への
動力の伝達が抑制される。

【００１２】エンジンが低回転の場合には、逆に導体板
と磁石とのいずれか一方を互いに近ずくように軸方向に
移動させると、導体板と磁石との対向距離が小となり、
かつ対向面積が大となるので、導体板に大きな渦電流が
誘起され、導体板のつれ回り力が大となり、エンジンの
回転に近い回転動力を出力軸へ伝達することが可能とな
る。したがって、エンジンの回転数と補機に必要な駆動
力とに基づいて移動手段を制御し、導体板と磁石とを遠
近移動させることにより、導体板のつれまわり力を調整
し、補機に必要な駆動力を過不足なくエンジンの回転力
から取出すことができる。

【００１３】ヨークを設けた場合には、磁石と導体板と
ヨークとのいずれか１又は２の部材を残りの部材に対し
て遠近移動させることにより、上記の場合と同様の作用
が生じる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の第１実施例を、図１を参照し
て説明する。図１中、(１)は動力伝達装置を示してい
る。エンジンのボディ等の固定体(２)には、図示しない
オルターネータ等の補機の入力軸に動力を伝達する出力
軸(４)が、ボールベアリング(３)をもって回転自在に枢
支されている。

【００１５】出力軸(４)の基部には、円板状のフランジ
(５)が一体に成形され、このフランジ(５)の出力軸(４)
と反対側の面には、円筒部材(６)がボルト(７)により固
着され、この円筒部材(６)には後述する磁石によって誘
起される渦電流により、磁石につれ回される円筒状の導
体板(８)が一体に設けられている。この導体板(８)は前
記出力軸(４)の一方向である図１の右方に向かって拡開
するテーパ状をなしている。

【００１６】前記導体板(８)の内側には、導体板(８)と
同軸をなして固定体(２)から突出する案内筒部(９)に摺
動自在に外嵌された磁性体のヨーク(10)が、導体板(８)
とわずかな間隔を有して配設されている。ヨーク(10)の
外周面(10a)は、導体板(８)の内周面(8a)と平行をなし
て対向するテーパ状に形成されている。

【００１７】ヨーク(10)の一端には、連結部(10b)を介
して円筒状のラック(11)が連設されている。固定体(２)
には、移動手段におけるモータ(13)がボルト(12)によっ
て固定されている。移動手段は、上記モータ(13)と、こ
のモータ(13)の軸部に固嵌されたベベルギア(14)と、こ
のベベルギア(14)に噛合するベベルギア(15)、およびベ
ベルギア(15)と同軸に固着されたピニオン(16)とから構
成されている。

【００１８】ピニオン(16)と噛合する前記ラック(11)
が、矢示のように出力軸(４)の軸線方向に移動自在とな
っている。(17)は、ヨーク(10)の移動のための切欠きで
ある。

【００１９】(18)は円筒部材であって、この円筒部材(1
8)は、他の円筒部材(６)内に同軸として、かつボールベ
アリング(19)をもって相対回転自在に嵌合されている。
ボールベアリング(19)は、環状の２つのワッシャー(20)
により、前記両円筒部材(６)(18)より抜け止めされてい
る。

【００２０】前記円筒部材(18)には、エンジンからの動
力が伝達されるベルト(21)が掛け回された回転体である
プーリー(22)の一側端に連設された円板状の支持部材(2
3)が、その中央でボルト(24)によって固定されている。

【００２１】プーリー(22)の内側には、前記導体板(８)
の外周面(8b)と平行をなして対向するように、内面(25
a)がテーパ状をなす配置とした永久磁石(25)が固着され
ている。

【００２２】次に第１実施例の作用について説明する。
図１は、エンジンの低回転のときの状態を示している。
すなわち、モータ(13)の作動によって、ヨーク(10)が、
出力軸(４)と反対方向に案内筒部(９)上を摺動し、導体
板(８)の内側に最も近接して対向するように位置してい
る。

【００２３】この状態においてプーリー(22)が回転し、
永久磁石(25)が回転すると、ヨーク(10)は導体板(８)に
最も近接しており、導体板(８)とヨーク(10)との対向距
離が最小で、かつ対向面積が最大となっているので、導
体板(８)における渦電流の誘起が大となり、したがって
導体板(８)のつれ回り力が大となるので、エンジンの低
回転時の回転力がほぼそのまま、円筒部材(18)、フラン
ジ(５)を介して出力軸(４)に伝達される。

【００２４】逆にエンジンが高回転の場合には、図示し
ない制御手段によってモータ(13)を作動させ、ヨーク(1
0)を磁石(25)から離れる方向、すなわち図中右方へ移動
させると、導体板(８)とヨーク(10)との対向距離が大と
なり、かつ対向面積が小となるので、導体板(８)に生じ
る渦電流の誘起が小となる。すなわち磁石(25)からの導
体板(８)を通過する磁束密度が変化して小となるので導
体板(８)のつれ回り力も小となる。

【００２５】さらに、ヨーク(10)が導体板(８)から完全
に離れると、導体板(８)はヨーク(10)の影響を全く受け
なくなり、磁石(25)による導体板(８)のつれ回り力は最
小となる。

【００２６】したがって、オルターネータ等の補機はエ
ンジンが高回転であっても、過剰に作動させられること
がなくなる。すなわち、エンジンの回転の高低によって
ヨーク(10)を移動させるようにすれば、エンジンからの
動力を調整して出力軸(４)から補機の入力軸へ伝達する
ことができる。また、構造が簡単で小型化が可能である
ので、従来と同様のプーリー(22)と出力軸(４)との間に
動力伝達装置(１)全体を収納することができ、特別の取
付スペースを必要としない。

【００２７】特に、ヨーク(10)をわずかに移動させるだ
けで、導体板(８)とヨーク(10)の対向距離と対向面積と
を同時に変化させることができるので、ヨークの移動範
囲を小とすることができ、取付スペースの削減にさらに
寄与することができる。

【００２８】次に図２に示す第２実施例につき説明す
る。なお、第１実施例のものと同一の部材には同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。

【００２９】この装置(１)にあっては、エンジンの駆動
力によって回転する回転体であるプーリー(22)の内側に
図２の右方に向かって拡がるテーパ状をなす磁石(25)が
固着されている。この磁石(25)に対向してその内側に
は、前記磁石(25)と同方向に拡がるテーパ筒状をなすヨ
ーク(10)を内側とし、かつヨーク(10)と平行なテーパ筒
状をなす導体板(８)を外側として互いに固着した筒状の
移動部材(26)が、出力軸(４)の軸線方向に移動自在に配
設されている。

【００３０】導体板(８)およびヨーク(10)の一側に設け
られた各起立部(8c)(10b)によって形成される凹部(27)
内に、固定体(２)から突出する案内筒部(９)の外周面に
沿って摺動するラック(11)に設けられた内向きのフラン
ジ部(11a)の内端が嵌合している。

【００３１】ヨーク(10)の内側には、内向きフランジ状
の連結部(28)とその内端に結合された出力軸(４)に平行
な筒部(29)とが形成されており、筒部(29)の内側とベア
リング(19)の外周側に固着された連結部材(30)の大径部
(30a)とはスプライン結合されている。

【００３２】連結部材(30)は、大径部(30a)と連結部(30
b)と小径部(30c)とから構成されており、小径部(30c)側
で出力軸(４)に埋設されたキー(31)により出力軸(４)に
回り止めされている。

【００３３】(32)はスペーサ、(33)はワッシャであっ
て、小径部(30c)はこの両部材(32)(33)間に位置してボ
ルト(34)を締付けることにより、出力軸(４)に固着され
ている。(35)は、出力軸(４)と固定体(２)との間に設け
られたベアリングである。

【００３４】この第２実施例に示す動力伝達装置(１)に
あっては、エンジンの低回転時には図示しないモータを
作動させることによって、移動部材(26)を出力軸(４)の
軸線方向のうち左方に移動させ、図２に示すように磁石
(25)の下方に対向させると、磁石(25)を設けたプーリー
(22)の回転による渦電流の誘起により、導体板(８)のつ
れ回り力が大となり、このつれ回り力によるプーリー(2
2)の回転力がほぼそのまま連結部材(30)を介し、出力軸
(４)に伝達されることとなる。

【００３５】また、エンジンが高回転になるにつれて、
移動部材(26)を右方へ移動することにより、磁石(25)と
導体板(８)との対向距離が大となり、かつ対向面積が著
しく小となるので、移動部材(26)の少しの移動によって
導体板(８)のつれ回り力を小とすることができる。した
がって、エンジンの回転数に応じて移動部材(26)を移動
させ、出力軸(４)の出力を調整することができる。さら
に構造が簡単で小型化が可能であるので、特別な取付け
スペースを必要としない。

【００３６】

【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。 (a) エンジンの回転数に応じて導体板のつれ回り力を広
範囲に調整することができ、出力軸へ過不足なく回転力
を伝達できる。 (b) 動力伝達装置の構造が簡単で、小型化が図れ、従来
のものと同様のプーリーと出力軸との間に収容できるの
で特別な取付けスペースを必要としない。 (c) 特に、磁石と導体板等とをテーパ状とし、かつその
いずれか一方の移動方向を軸方向としたことにより、そ
のいずれか一方のわずかな移動のみによっても、それら
の対向距離と対向面積とを同時に変化させ、つれ回り力
を大きく変化させることができるので、上記のものの移
動範囲を小とすることができ、取付スペースの削減にさ
らに寄与することができる。 (d) 構造が簡単なので装置が安価に製造できる。 (e) 磁気継手を利用しているので、機械的なエネルギー
ロスが少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の縦断側面図である。

【図２】同じく第２実施例の縦断側面図である。

【符号の説明】

(１)動力伝達装置 (２)固定体 (３)ボールベアリング (４)出力軸 (５)フランジ (６)円筒部
材 (７)ボルト (８)導体板 (8a)内周面起立部 (９)案内筒
部 (10)ヨーク (10a)連結
部 (10b)円板部 (10c)起立
部 (11)ラック (11a)内向
きフランジ部 (12)ボルト (13)モータ (14)(15)ベベルギア (16)ピニオ
ン (17)切欠き (18)円筒部
材 (19)ボールベアリング (20)ワッシ
ャー (21)ベルト (22)プーリ
ー(回転体) (23)支持部材 (24)ボルト (25)磁石 (26)筒部材 (27)保持ディスク (28)ボルト (29)ワッシャ (30)移動部
材 (31)凹部 (32)連結部 (33)筒部 (34)連結部
材 (34a)大径部 (34b)連結
部 (34c)小径部 (35)キー (36)スペーサ (37)ワッシ
ャ (38)ベアリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車エンジンに備えられたオルターネ
   ータ等の補機に、エンジンからの動力を調整して伝達す
   るようにしたエンジンから補機への動力伝達装置であっ
   て、 エンジンの駆動力によって回転する回転体と、該回転体
   と同軸に配設され、補機の入力軸に連係された出力軸と
   のいずれか一方に、前記軸の一方向に向かって拡開する
   テーパ状に配設された磁石を、また他方に、前記磁石と
   近接して対向することにより、該磁石の回転により誘起
   される渦電流によってつれ回されるテーパ状の導体板
   を、それぞれ回転体及び出力軸に対して相対回転不能に
   設けるとともに、前記磁石及び導体板のいずれか一方を
   他方に対して前記軸方向に相対的に移動させる移動手段
   を設けたことを特徴とするエンジンから補機への動力伝
   達装置。
2. 【請求項２】 自動車エンジンに備えられたオルターネ
   ータ等の補機に、エンジンからの動力を調整して伝達す
   るようにしたエンジンから補機への動力伝達装置であっ
   て、 エンジンの駆動力によって回転する回転体と、該回転体
   と同軸に配設され、補機の入力軸に連係された出力軸と
   のいずれか一方に、前記軸の一方向に向かって拡開する
   テーパ状に配設された磁石を、また他方に、前記磁石と
   近接して対向することにより、該磁石の回転により誘起
   される渦電流によってつれ回されるテーパ状の導体板
   を、それぞれ回転体及び出力軸に対して相対回転不能に
   設けるとともに、前記導体板における磁石と反対側の面
   に対向するテーパ状をなす磁性体のヨークを配設し、前
   記磁石、導体板及びヨークのうちいずれか１又は２の部
   材を、残りの部材に対して前記軸方向に移動させる移動
   手段を設けたことを特徴とするエンジンから補機への動
   力伝達装置。