JPH11257086A - エンジンの補機駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンのクランク軸とオルタネータのロー
タとの間のトルク伝達経路に一方向クラッチを配置して
クランク軸の微小角速度変動を吸収しつつトルク伝達を
行うオルタネータ駆動装置において、エンジンの高速回
転域における一方向クラッチの高周波振動の発生を未然
に防止して該高周波振動による耐久性の低下を抑えつ
つ、クランク軸の微小角速度変動を効率よく吸収できる
ようにする。 【解決手段】 一方向クラッチＡは、出力側回転部材１
の断面円形状の摩擦面１ａと、入力側回転部材２に揺動
可能に支持された揺動部材３の断面円弧状の摩擦面３ａ
との間に平ベルト４を巻き掛けてなっていて、エンジン
の低速回転域では平ベルト４の張力の増減に応じて該平
ベルト４が両回転部材１，２間のトルク伝達を断接する
一方、エンジンの高速回転域では平ベルト４の張力の増
減に応じて該平ベルト４が弾性変形することで、それぞ
れクランク軸の微小角速度変動を吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、角速度の微小変動
を伴って回転するエンジンのクランク軸と補機のロータ
との間のトルク伝達経路に一方向クラッチが配設された
エンジンの補機駆動装置に関し、特にエンジンの高速回
転域における一方向クラッチの高周波振動による耐久性
の低下を防止する対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車エンジンのクランク軸と
補機の補機軸との間に伝動ベルトを巻き掛けて該補機の
ロータを回転駆動する際に、クランク軸がエンジンの爆
発行程に起因する角速度の微小変動を伴って回転するも
のであることから、クランク軸の微小角速度変動におけ
る角速度増加時（以下、単に角速度増加時という）には
該クランク軸の出力トルクがロータに伝達される一方、
クランク軸の微小角速度変動における角速度減少時（以
下、単に角速度減少時という）には、上記ロータの回転
慣性トルクがクランク軸に伝達されることになり、これ
らの結果、上記伝動ベルトに負荷が加わってベルト寿命
を縮め易いということは知られている。特に、補機がオ
ルタネータである場合には、そのロータが発電負荷より
も大きい回転慣性を有するものであることから上記負荷
も大きくなる。

【０００３】これに対し、例えば特開昭６１−２２８１
５３号公報に記載されているように、上記クランク軸及
びロータ間のトルク伝達経路に一方向クラッチを配設
し、クランク軸の角速度増加時にはクランク軸及びロー
タ間のトルク伝達を行う一方、クランク軸の角速度減少
時にはクランク軸及びロータのトルク伝達を遮断するこ
とで、上記クランク軸の微小角速度振動を吸収しつつク
ランク軸及びロータ間のトルク伝達を行うようにするこ
とも知られている。

【０００４】ここで、上記一方向クラッチの従来例の１
つとして、ローラ式一方向クラッチの構造について説明
すると、このものは、図６に模式的に示すように、イン
ナレースａと、このインナレースａに相対回転可能に組
み付けられたアウタレースｂと、このアウタレースｂの
内周に周方向に所定ピッチをおいて設けられた複数（同
図には１つだけ示している）の凹部ｃ，ｃ，…と、これ
ら各凹部ｃ内にそれぞれ配置されたローラｄと、これら
各ローラｄをインナレースａの外周面ｅとアウタレース
ｂの内周面ｆとの間に挟み込まれる方向（図示する例で
は反時計回り方向）に向かって常時付勢する図外のスプ
リングとを備えている。

【０００５】そして、上記補機駆動装置において、例え
ば上記一方向クラッチのインナレースａがエンジンのク
ランク軸側に連結されている場合には、クランク軸の角
速度増加時にインナレースａがロック方向（図６の反時
計回り方向）に相対回転し、各ローラｄがインナレース
ａ及びアウタレースｂ間に挟み込まれて楔作用により両
レースａ，ｂの相対回転をロックさせるので、両レース
ａ，ｂ間でトルク伝達が行われる。一方、クランク軸の
角速度減少時にはインナレースａがフリー方向（同図の
時計回り方向）に相対回転して各ローラｄが両レース
ａ，ｂ間に挟み込まれないので、インナレースａはアウ
タレースｂからフリーの状態で回転する。つまり、この
ときには、両レースａ，ｂ間のトルク伝達は遮断され
る。

【０００６】以上の一方向クラッチによるエンジンの補
機駆動装置での作動について説明すると、図７に実線で
模式的に示すように、インナレースａの角速度はクラン
ク軸の微小角速度変動に応じて増減を繰り返す。これに
対し、アウタレースｂは、同図に破線で模式的に示すよ
うに、クランク軸の角速度増加時には該クランク軸の出
力トルクにより回転駆動されて角速度を急上昇させる一
方、クランク軸の角速度減少時には、補機のロータの回
転慣性トルクにより徐々に角速度を低下させつつ回転す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の補機駆動装置に用いられる一方向クラッチは、イン
ナレースａ、アウタレースｂ及びローラｄ，ｄ，…等の
主要部材が金属等の高剛性材料からなる、いわば金属式
のものであるために、図７（ｂ）に示すように、エンジ
ンの高速回転域において、図７（ａ）に示すエンジンの
低速回転域と同様にトルク伝達の断接を繰り返す際に高
周波振動が発生し、その高周波振動により耐久性が低下
し易いという難点がある。

【０００８】具体的に説明すると、例えばエンジンが４
気筒である場合には、クランク軸は１回転毎に２回の爆
発行程を伴うので、エンジン回転数が５０００ｒｐｍの
ときには、一方向クラッチには１６０Ｈｚ（５０００
〔ｒｐｍ〕×２÷６０〔秒〕）を超える高周波の振動が
生じることになる。

【０００９】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は、エンジンのクランク軸と補機
のロータとの間のトルク伝達経路に一方向クラッチを配
置し、上記クランク軸の微小角速度変動を吸収しつつク
ランク軸及びロータ間のトルク伝達を行うようにしたエ
ンジンの補機駆動装置において、上記クランク軸の微小
角速度変動の特性に見合った一方向クラッチを新規に開
発することで、エンジンの高速回転域における一方向ク
ラッチの高周波振動の発生を未然に防止して該高周波振
動による耐久性の低下を抑えつつ、上記クランク軸の微
小角速度変動を効率よく吸収できるようにすることにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、高速回転域におけるエンジンのクラ
ンク軸の微小角速度変動の変動幅は、低速回転域の場合
よりも小さいという特性に着目する一方、入力軸と出力
軸との間に巻き掛けられたベルトの張力の増減に応じて
入出力軸間のトルク伝達が断接されるベルト伝動機構の
原理を応用した一方向クラッチを用い、エンジンの低速
回転域では微小角速度変動に伴うベルト張力の増減に応
じてトルク伝達を断接する一方、エンジンの高速回転域
では上記ベルト張力の増減に応じてベルトを弾性変形さ
せることで、それぞれ微小角速度変動を吸収するように
した。

【００１１】具体的には、請求項１の発明では、角速度
の微小変動を伴って回転するクランク軸を有するエンジ
ンと、このエンジンのクランク軸に連結されかつ所定の
回転慣性を持つロータを有する補機と、これらエンジン
のクランク軸及び補機のロータ間のトルク伝達経路に配
設されていて、クランク軸の微小角速度変動を吸収しつ
つクランク軸及びロータ間のトルク伝達を行う一方向ク
ラッチとを備えたエンジンの補機駆動装置が前提であ
る。

【００１２】そして、上記一方向クラッチは、外周に断
面円形状の摩擦面が形成されかつ上記クランク軸側及び
ロータ側の一方に連結された第１回転部材と、この第１
回転部材にその摩擦面の中心軸線回りに相対回転可能に
組み付けられているとともに、上記クランク軸側及びロ
ータ側の他方に連結された第２回転部材と、この第２回
転部材に上記中心軸線と平行な軸線回りに揺動軸を介し
て揺動可能に支持されていて、外周に第１回転部材の摩
擦面よりも半径方向外方に位置する断面円弧状の摩擦面
が形成された揺動部材と、これら第１回転部材の摩擦面
及び揺動部材の摩擦面間に巻き掛けられた弾性変形可能
なエンドレスのベルト部材と、このベルト部材に該ベル
ト部材が上記クランク軸の微小角速度変動に伴う第１及
び第２回転部材の相対回転方向の変化に応じて揺動部材
を揺動させかつ該揺動部材の回動方向に応じて張力が増
減するように初張力を付与する初張力付与機構とを備え
ていて、上記エンジンの低速回転域では、ベルト部材の
張力の増減に応じて該ベルト部材が両回転部材間のトル
ク伝達を断接することで上記クランク軸の微小角速度変
動を吸収する一方、上記エンジンの高速回転域では、ベ
ルト部材の張力の増減に応じて該ベルト部材が弾性変形
することで上記クランク軸の微小角速度変動を吸収する
ように構成されているものとする。

【００１３】上記の構成において、エンジンの補機駆動
装置におけるエンジンのクランク軸と補機のロータとの
間のトルク伝達経路には一方向クラッチが介在してお
り、この一方向クラッチのベルト部材には初張力付与機
構により初張力が付与されていて、該ベルト部材と第１
回転部材及び揺動部材の各摩擦面との間にはグリップ力
が生じている。したがって、エンジンのクランク軸の微
小角速度振動に応じて第１及び第２回転部材が相対回転
すると、両回転部材間のベルト部材を介してのトルク伝
達により揺動部材が回動する。

【００１４】このとき、上記エンジンのクランク軸の微
小角速度変動に伴って両回転部材の相対回転方向が変化
することで揺動部材の回動方向も変化し、その回動方向
に応じてベルト部材の張力が増減する。つまり、クラン
ク軸の角速度増加時には、両回転部材がロック方向（両
回転部材間のベルト部材を介してのトルク伝達が行われ
る方向）に相対回転し、揺動部材はベルト部材の張力を
増加させる方向に回動する。これにより、上記グリップ
力は維持ないし増加されるようになる。一方、クランク
軸の角速度増加時には、両回転部材がフリー方向（両回
転部材間のベルト部材を介してのトルク伝達が遮断され
る方向）に相対回転し、揺動部材はベルト部材の張力を
減少させる方向に回動する。これにより、上記グリップ
力が減少してベルト部材と第１回転部材及び揺動部材の
各摩擦面との間に滑りが生じるようになる。

【００１５】そして、上記クランク軸の微小角速度変動
の振幅の大きいエンジンの低速回転域では、一方向クラ
ッチは、両回転部材の相対回転方向の変化に伴うベルト
部材の張力の増減に応じて該ベルト部材が第１及び第２
回転部材間のトルク伝達を断接し、このことで、上記ク
ランク軸の微小角速度変動は吸収される。

【００１６】一方、上記クランク軸の微小角速度変動の
振幅が上記低速回転域の場合よりも小さいエンジンの高
速回転域では、一方向クラッチは、ベルト部材の張力の
増減に応じて該ベルト部材が弾性変形し、このことで、
上記クランク軸の微小角速度変動は吸収される。つま
り、エンジンの低速回転域の場合のような滑りは生じな
い。よって、従来の金属式一方向クラッチの場合のよう
な高周波振動の発生が抑えられ、そのような高周波振動
に起因する一方向クラッチの耐久性低下は回避される。
また、上記ベルト部材が使用されることから、金属式一
方向クラッチの場合とは異なり、無潤滑にて対応できる
というメリットもある。

【００１７】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、一方向クラッチの第２回転部材がエンジンの
クランク軸側に連結されている場合に、上記一方向クラ
ッチの初張力付与機構は、上記第２回転部材の回転遠心
力により該揺動部材がベルト部材の張力を増加させる方
向に回動するように設けられた揺動部材により構成され
ているものとする。

【００１８】上記の構成において、一方向クラッチの第
２回転部材は、エンジンのクランク軸の回転に伴って常
時回転を行う。これにより、第２回転部材には常に遠心
力が発生する。このとき、揺動部材は、第２回転部材に
支持されつつ上記遠心力を受けて該揺動部材がベルト部
材の張力を増加させる方向に回動する。よって、上記請
求項１の発明における初張力付与機構の作用が具体的に
営まれる他、例えば初張力付与機構をばね部材等の専用
部材により構成する場合に比べ、そのような専用部材は
不要となる。

【００１９】請求項３の発明では、上記請求項１の発明
において、一方向クラッチの初張力付与機構は、揺動部
材を該揺動部材がベルト部材の張力を増加させる方向に
向かって常時回動付勢するばね部材により構成されてい
るものとする。

【００２０】上記の構成において、一方向クラッチの揺
動部材は、ばね部材により該揺動部材がベルト部材の張
力を増加させる方向に向かって常時回動付勢されてい
る。よって、この発明においても、上記請求項１の発明
における初張力付与機構の作用が具体的に営まれる他、
上記請求項２の発明の場合と異なり、第１及び第２回転
部材の何れをエンジンのクランク軸側に連結させてもよ
いので、補機駆動装置に一方向クラッチを組み込む際の
自由度は大きくなる。

【００２１】請求項４の発明では、上記請求項１の発明
において、一方向クラッチの揺動部材の揺動軸は、その
両端部にて第２回転部材に揺動可能に支持されているも
のとする。

【００２２】上記の構成において、一方向クラッチの揺
動部材が、第１及び第２回転部材間の相対回転方向に応
じてベルト部材により該ベルト部材の張力を増減させる
ように回動するとき、この揺動部材の揺動軸にはベルト
部材の張力により大きな荷重が加わることになる。この
とき、上記揺動軸は、その両端部にて第２回転部材に両
持ち状に支持されているので、該揺動軸が片持ち状に支
持されている場合に比べて揺動部材の揺動軸線が傾動し
難い。

【００２３】請求項５の発明では、上記請求項１の発明
において、補機が、ロータに連結された補機軸を有する
ものである場合に、上記補機の補機軸とエンジンのクラ
ンク軸とは、両軸間に巻き掛けられた伝動ベルトを介し
て連結されているものとする。

【００２４】上記の構成において、エンジンのクランク
軸と補機の補機軸とは、両軸間に巻き掛けられた伝動ベ
ルトを介してトルク伝達可能に連結されている。よっ
て、上記請求項１の発明におけるトルク伝達経路の作用
が具体的に営まれるとともに、一方向クラッチの作用に
よりエンジンのクランク軸の微小角速度変動の悪影響が
上記伝動ベルトに及んでベルト寿命を低下させるという
事態が抑えられる。

【００２５】請求項６の発明では、上記請求項１〜５の
発明において、補機は、発電負荷よりも大きい回転慣性
を持つロータを有するオルタネータであるとする。

【００２６】上記の構成において、エンジンの補機駆動
装置に用いられる補機がオルタネータの場合には、ロー
タが大きい回転慣性を持っていることから、その回転慣
性に抗してロータを回転駆動するのに要するトルクは大
きい。一方、負荷としての発電に要するトルクは、ロー
タにステータの磁界を横切らせるだけのトルクで済むこ
とから小さい。このため、クランク軸の微小角速度変動
の悪影響が大きく現れる。よって、上記請求項１の発明
での作用は適正にかつ効率よく営まれる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２８】図４は、本発明の実施形態に係るエンジン
のオルタネータ駆動装置のレイアウトを概略的に示して
おり、このオルタネータ駆動装置は、自動車が搭載する
エンジン１０の一端側に配置されていて、エンジン１０
の角速度の微小変動を伴って回転するクランク軸１１に
該クランク軸１１と一体となって回転するように連結さ
れた駆動プーリ１２と、オルタネータ（図示せず）を含
む複数の補機の各補機軸に該補機軸と一体となって回転
するように連結された複数の従動プーリ１３〜１８との
間に伝動ベルトとしての１本のＶリブドベルト１９が蛇
行状に巻き掛けられた、いわゆるサーペンタインレイア
ウトと称されるものである。

【００２９】具体的には、上記駆動プーリ１１から図４
に矢印で示すＶリブドベルト１９の走行方向の順に、オ
ートテンショナのテンションプーリ１３、パワーステア
リング装置の油圧ポンプ用プーリ１４、アイドラプーリ
１５、エアコンディショナの圧縮機用プーリ１６、及び
エンジン冷却ファン用プーリ１７が配置されている。そ
して、上記オルタネータのプーリ１８は、テンションプ
ーリ１３とパワーステアリング装置用プーリ１４との間
に配置されている。

【００３０】図３に示すように、上記オルタネータ２０
の補機軸２０ａには、一方向クラッチＡが連結されてお
り、この一方向クラッチＡは、クランク軸１１の微小角
速度変動における角速度増加時（以下、単に角速度増加
時という）には該クランク軸１１の出力トルクをオルタ
ネータ２０のロータ（図示せず）に伝達する一方、クラ
ンク軸１１の微小角速度変動における角速度減少時（以
下、単に角速度減少時という）にはロータの回転慣性ト
ルクのクランク軸１１への伝達を遮断するようになって
いる。

【００３１】上記一方向クラッチＡは、図１及び図２に
も示すように、外周に断面円形状の摩擦面が形成されて
いてオルタネータ２０のロータ側に連結された第１回転
部材としての出力側回転部材１と、この出力側回転部材
１にその摩擦面１ａの中心軸線Ｐ回りに相対回転可能に
組み付けられているとともに、クランク軸１１側に連結
された第２回転部材としての入力側回転部材２と、この
入力側回転部材２にその中心軸線と平行な軸線回りに揺
動軸７を介して揺動可能に支持されていて、外周に出力
側回転部材１の摩擦面１ａよりも半径方向外方に位置す
る断面円弧状の摩擦面３ａが形成された揺動部材３とを
備えている。

【００３２】また、上記出力側回転部材１の摩擦面１ａ
と揺動部材３の摩擦面３ａとの間には、弾性変形可能な
エンドレスのベルト部材としての平ベルト４が巻き掛け
られている。この平ベルト４には、該平ベルト４がエン
ジンのクランク軸の微小角速度変動に伴う両回転部材
１，２の相対回転方向の変化に応じて揺動部材３を揺動
させかつ該揺動部材３の回動方向に応じて張力が増減す
るように初張力付与機構５により初張力が付与されてい
る。

【００３３】具体的には、上記出力側回転部材１は、そ
の中心部分には軸方向に貫通する取付孔１ｂが設けられ
ており、この取付孔１ｂに補機軸２０ａを嵌挿固定する
ことで該補機軸２０ａにトルク伝達可能に連結されてい
る。また、出力側回転部材１の軸方向中間部は、その外
径が軸方向両端部よりも大径とされており、その大径部
の側周面により上記摩擦面１ａが構成されている。

【００３４】上記入力側回転部材２の内周には、該入力
側回転部材２を出力側回転部材１に組み付けるための組
付孔２ｂが形成されており、この組付孔２ｂの軸方向両
端部に配置された２つのベアリング６，６を介して入力
側回転部材は出力側回転部材に相対回転可能に組み付け
られている。また、組付孔２ｂの軸方向中間部は、その
内径が軸方向両端部よりも大径とされていて、出力側回
転部材１の摩擦面１ａとの間に断面矩形状をなす円環状
の空間が形成されるようになっている。一方、入力側回
転部材２の外周には、Ｖリブドベルト１９に対応する複
数条のリブ溝部２ｃ，２ｃ，…が形成されており、これ
らリブ溝部２ｃ，２ｃ，…により上記プーリ１８が構成
されている。

【００３５】上記揺動部材３は、内外周が共に断面略円
弧状である円弧形状をなしており、摩擦面３ａの周方向
両端部は、周方向のそれ以外の部分よりも小さい曲率の
断面円弧状に形成されていて、該両端部において平ベル
ト４が屈曲するのを回避するとともに、摩擦面３ａに対
する平ベルト４の導入出が円滑に行われるようにされて
いる。この揺動部材３は、その周方向一端側（図１の左
端側）に偏った部分を揺動軸線Ｑに沿って貫通しかつ両
端が出力側回転部材２に保持された軸部材７により揺動
可能に支持されている。つまり、揺動部材３は、その摩
擦面３ａにおける揺動軸線Ｑの周方向一端側の長さが、
該摩擦面３ａにおける揺動軸線Ｑの周方向他端側（同図
の右端側）の長さに比べて小さく設定されており、この
ことで、図１に示すように、入力側回転部材２がロック
方向（同図の時計回り方向）に回転するときには、揺動
部材３は摩擦面３ａの周方向他端側が平ベルト４を内周
側から押圧する方向（同図の時計回り方向）に回動して
該平ベルト４の張力を増加させ、一方、図２に示すよう
に、入力側回転部材２がフリー方向（同図の反時計回り
方向）に回転するときには、揺動部材３は摩擦面３ａの
周方向他端側が平ベルト４を内周側から押圧する上述の
方向とは逆の方向（同図の反時計回り方向）に回動して
該平ベルト４の張力を減少させるようになっている。

【００３６】また、上記揺動部材３は、その重心が揺動
軸線Ｑよりも周方向他端側に位置するように設けられて
いて、入力側回転部材２の回転に伴い、揺動部材３の周
方向他端側が平ベルト４を内周側から押圧する方向に常
時回動付勢されるようになっており、このことで、上記
初張力付与機構５が構成されている。

【００３７】そして、上記一方向クラッチＡは、エンジ
ン１０の低速回転域では、クランク軸１１の微小角速度
変動に伴う両回転部材１，２の相対回転方向の変化に応
じて平ベルト４が揺動部材３を回動さることで両回転部
材１，２間のトルク伝達を断接する一方、エンジン１０
の高速回転域では、クランク軸１１の微小角速度変動に
伴う両回転部材１，２の相対回転方向の変化に応じて平
ベルト４が弾性変形することで両回転部材１，２間のト
ルク伝達を断接するようになっている。

【００３８】具体的には、上記平ベルト４は、弾性を有
するゴムや樹脂等からなるベルト本体に心線がベルト長
さ方向に延びかつベルト幅方向に並ぶように埋設されて
なっており、ベルト本体の表面には必要に応じて帆布層
が設けられている。この平ベルト４は、該平ベルト４を
ベルト長さ方向に伸縮させるような振動に対し、その振
幅が小さい場合には弾性変形することで上記振動を吸収
するという特性を備えている。

【００３９】次に、上記のように構成されたエンジンの
オルタネータ駆動装置における一方向クラッチＡの作動
について説明する。上記エンジンのオルタネータ駆動装
置において、一方向クラッチＡの平ベルト４には、初張
力付与機構５により初張力が付与されているので、平ベ
ルト４と出力側回転部材１及び揺動部材３の各摩擦面１
ａ，３ａとの間にはグリップ力が生じている。したがっ
て、エンジン１０のクランク軸１１の微小角速度振動に
応じて入力側回転部材２が回転すると、両回転部材１，
２間の平ベルト４を介してのトルク伝達により揺動部材
３が回動する。

【００４０】このとき、上記エンジン１０のクランク軸
１１の微小角速度変動に伴って出力側回転部材１に対す
る入力側回転部材２の相対回転方向が変化することで揺
動部材３の回動方向も変化し、その回動方向に応じて平
ベルト４の張力が増減する。つまり、クランク軸１１の
角速度増加時には、図１に示すように、入力側回転部材
２がロック方向（同図の時計回り方向）に相対回転し、
同図に仮想線で示すように、揺動部材３は平ベルト４の
張力を増加させる方向に回動する、これにより、平ベル
ト４と出力側回転部材１及び揺動部材３の各摩擦面１
ａ，３ａとの間のグリップ力は維持ないし増加する。一
方、クランク軸１１の角速度増加時には、図２に示すよ
うに、入力側回転部材２がフリー方向（同図の反時計回
り方向）に相対回転し、同図に仮想線で示すように、揺
動部材３は平ベルト４の張力を減少させる方向に回動す
る。これにより、上記グリップ力が減少して平ベルト４
と出力側回転部材１及び揺動部材３の各摩擦面１ａ，３
ａとの間に滑りが発生するようになる。

【００４１】そして、上記クランク軸１１の微小角速度
変動の振幅の大きいエンジン１０の低速回転域では、一
方向クラッチＡは、出力側回転部材１に対する入力側回
転部材２の相対回転方向の変化に伴う平ベルト４の張力
の増減に応じて該平ベルト４が両回転部材１，２間のト
ルク伝達を断接し、このことで、図５（ａ）に模式的に
示すように、入力側回転部材２に伝達されたクランク軸
１１の微小角速度変動は吸収される。具体的には、入力
側回転部材２の角速度は、同図に実線で示すようにクラ
ンク軸の微小角速度変動に応じて増減を繰り返す。これ
に対し、出力側回転部材１は、同図に破線で示すよう
に、クランク軸１１の角速度増加時には該クランク軸１
１の出力トルクにより回転駆動されて角速度を急上昇さ
せる一方、クランク軸１１の角速度減少時には、オルタ
ネータ２０のロータの回転慣性トルクにより徐々に角速
度を低下させつつ回転する。

【００４２】一方、図５（ｂ）に模式的に示すように、
上記クランク軸１１の微小角速度変動の振幅が上記低速
回転域の場合よりも小さいエンジン１０の高速回転域で
は、平ベルト４の張力の増減に応じて該平ベルト４が弾
性変形し、このことで、入力側回転部材２に伝達された
クランク軸１１の微小角速度変動は、出力側回転部材１
に伝達される間に吸収される。つまり、平ベルト４と各
摩擦面１ａ，３ａとの間のグリップ力は維持されてい
て、エンジン１０の低速回転域の場合のような滑りは発
生しない。よって、従来の金属式一方向クラッチの場合
のような高周波振動の発生が抑えられ、そのような高周
波振動に起因する一方向クラッチの耐久性低下は回避さ
れる。

【００４３】特に、上記オルタネータ２０の場合には、
ロータが大きい回転慣性を持っていることから、その回
転慣性に抗してロータが回転駆動されるのに要するトル
クは大きい反面、負荷としての発電に要するトルクは、
ロータにステータの磁界を横切らせるだけのトルクで済
むことから小さく、このために、クランク軸１１の微小
角速度変動の悪影響が大きく現れる。よって、本オルタ
ネータ装置のＶリブドベルト１９に加わる負荷は効率よ
く低減される。

【００４４】したがって、本実施形態によれば、エンジ
ン１０のクランク軸１１とオルタネータ２０の補機軸２
０ａとの間に巻き掛けられたＶリブドベルト１９を介し
てオルタネータ２０のロータを回転駆動する一方、クラ
ンク軸１１及びロータ間のトルク伝達経路に配設した一
方向クラッチＡによりクランク軸１１の微小角速度変動
を吸収しつつクランク軸１１及びロータ間のトルク伝達
を行うエンジンの補機駆動装置において、上記一方向ク
ラッチＡとして、外周に断面円形状の摩擦面が形成され
かつオルタネータ２０のロータ側に連結された出力側回
転部材１と、この出力側回転部材１に相対回転可能に組
み付けられているとともに、エンジン１０のクランク軸
１１側に連結された入力側回転部材２と、この入力側回
転部材２に揺動可能に支持されていて、外周に断面円弧
状の摩擦面３ａが形成された揺動部材３と、これら出力
側回転部材１の摩擦面１ａ及び揺動部材３の摩擦面３ａ
間に巻き掛けられた弾性変形可能なエンドレスの平ベル
ト４と、この平ベルト４に該平ベルト４がクランク軸１
１の微小角速度変動に伴う両回転部材１，２の相対回転
方向の変化に応じて揺動部材３を揺動させかつ該揺動部
材３の回動方向に応じて張力が増減するように初張力を
付与する初張力付与機構５とを備えていて、上記エンジ
ン１０の低速回転域では、平ベルト４の張力の増減に応
じて該平ベルト４が両回転部材１，２間のトルク伝達を
断接することでクランク軸１１の微小角速度変動を吸収
する一方、上記エンジン１０の高速回転域では、平ベル
ト４の張力の増減に応じて該平ベルト４が弾性変形する
ことでクランク軸１１の微小角速度変動を吸収するよう
になされたものを用いることとしたので、従来の金属式
一方向クラッチの場合に比べ、エンジン１０の高速回転
域における一方向クラッチＡの高周波振動の発生を未然
に防止して該高周波振動による耐久性の低下を抑えつ
つ、クランク軸１１の微小角速度変動を効率よく吸収し
てＶリブドベルト１９のベルト寿命の延命化を図ること
ができる。

【００４５】尚、上記実施形態では、揺動部材３を揺動
可能に支持する回転部材２を入力側に設定するととも
に、該回転部材２の回転遠心力により揺動部材３が平ベ
ルト４の張力を増加させる方向に回動するように設けて
初張力付勢機構を構成するようにしているが、例えば揺
動部材を上記の方向に向かって常時回動付勢するばね部
材を設けて初張力付与機構を構成するようにしてもよ
い。また、その場合には、両回転部材１，２の何れを入
力側に設定するようにしてもよい。

【００４６】また、上記実施形態では、一方向クラッチ
Ａをオルタネータ２０の補機軸２０ａに取り付けて、エ
ンジン１０のクランク軸１１との間に巻き掛けられた伝
動ベルト１９との間でトルク伝達を行うようにしている
が、一方向クラッチＡの配置はエンジン１０のクランク
軸１１とオルタネータ２０のロータとの間のトルク伝達
経路であれば特に限定されるものではなく、例えばオル
タネータ２０における補機軸２０ａとロータとの間や、
エンジン１０のクランク軸１１と伝動ベルトとの間に配
置するようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、エンジンのクランク軸と補機のロータとの間の
トルク伝達経路に一方向クラッチを配設してクランク軸
の微小角速度変動を吸収しつつクランク軸及びロータ間
のトルク伝達を行うようにしたエンジンの補機駆動装置
に対し、上記一方向クラッチとして、外周に断面円形状
の摩擦面が形成された第１回転部材と、この第１回転部
材に相対回転可能に組み付けられた第２回転部材と、こ
の第２回転部材に揺動可能に支持され、外周に断面円弧
状の摩擦面が形成された揺動部材と、これら第１回転部
材の摩擦面及び揺動部材の摩擦面間に巻き掛けられた弾
性変形可能なエンドレスのベルト部材と、このベルト部
材に該ベルト部材がクランク軸の微小角速度変動に伴う
第１及び第２回転部材の相対回転方向の変化に応じて揺
動部材を揺動させかつ該揺動部材の回動方向に応じて張
力が増減するように初張力を付与する初張力付与機構と
を備えていて、上記エンジンの低速回転域では、ベルト
部材の張力の増減に応じて該ベルト部材が両回転部材間
のトルク伝達を断接することでクランク軸の微小角速度
変動を吸収する一方、上記エンジンの高速回転域では、
ベルト部材の張力の増減に応じて該ベルト部材が弾性変
形することでクランク軸の微小角速度変動を吸収するよ
うに構成されたものを用いるようにしたので、上記エン
ジンの高速回転域における一方向クラッチの高周波振動
の発生を未然に防止して該高周波振動による耐久性の低
下を抑えつつ、上記クランク軸の微小角速度変動を効率
よく吸収することができる。

【００４８】請求項２の発明によれば、第２回転部材が
エンジンのクランク軸側に連結されている場合に、上記
一方向クラッチの初張力付与機構を、揺動部材が第２回
転部材の回転に伴う遠心力でベルト部材の張力を増加さ
せる方向に回動するように設けた揺動部材により構成す
るようにしたので、初張力を付与するための専用部材が
不要であり、その分だけ構造の簡略化を図ることができ
る。

【００４９】請求項３の発明によれば、上記一方向クラ
ッチの初張力付与機構を、揺動部材を該揺動部材がベル
ト部材の張力を増加させる方向に向かって常時回動付勢
するばね部材で構成するようにしたので、第１及び第２
回転部材の何れをエンジンのクランク軸側に連結しても
よく、よって、一方向クラッチをトルク伝達経路に組み
込む際の自由度を拡げることができる。

【００５０】請求項４の発明によれば、上記一方向クラ
ッチの揺動部材の揺動軸を、その両端部にて第２回転部
材に揺動可能に支持させるようにしたので、上記揺動部
材が片持ち状に支持されている場合に比べてその揺動軸
線を傾動し難くすることができ、そのような傾動に起因
する不具合の発生を抑えることができる。

【００５１】請求項５の発明によれば、上記補機をその
ロータにトルク伝達可能に連結された補機軸を有するも
のとし、この補機軸とエンジンのクランク軸とを伝動ベ
ルトを介して連結するようにしたので、上記伝動ベルト
にクランク軸の微小角速度変動による負荷が加わるのを
未然に防止することができ、ベルト寿命の延命化を図る
ことができる。

【００５２】請求項６の発明によれば、上記補機を、発
電負荷よりも大きい回転慣性を持つロータを有するオル
タネータとするようにしたので、上記請求項１の発明に
よる効果を適正に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るエンジンのオルタネー
タ駆動装置に用いられる一方向クラッチのロック時の作
動を示す横断面図である。

【図２】一方向クラッチのフリー時の作動を示す図１相
当図である。

【図３】図１のIII−III線断面図である。

【図４】オルタネータ駆動装置のレイアウトを示す概略
図である。

【図５】エンジンの低速回転域及び高速回転域における
一方向クラッチの入出力側回転部材の角速度の各変化を
併せて模式的に示す特性図である。

【図６】従来の一方向クラッチの要部を示す横断面図で
ある。

【図７】従来の補機駆動装置における一方向クラッチの
インナレース及びアウタレースの角速度の格変化を併せ
て模式的に示す図５相当図である。

【符号の説明】

１ 出力側回転部材（第１回転部材） １ａ 摩擦面 ２ 入力側回転部材（第２回転部材） ３ 揺動部材 ３ａ 摩擦面 ４ 平ベルト（ベルト部材） ５ 初張力付与機構 ７ 揺動軸 １０ エンジン １１ クランク軸 １９ Ｖリブドベルト（伝動ベルト） ２０ オルタネータ（補機） ２０ａ 補機軸 Ａ 一方向クラッチ Ｐ 中心軸線 Ｑ 揺動軸線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 角速度の微小変動を伴って回転するクラ
   ンク軸を有するエンジンと、上記エンジンのクランク軸
   に連結されかつ所定の回転慣性を持つロータを有する補
   機と、上記エンジンのクランク軸及び補機のロータ間の
   トルク伝達経路に配設され、クランク軸の微小角速度変
   動を吸収しつつクランク軸及びロータ間のトルク伝達を
   行う一方向クラッチとを備えたエンジンの補機駆動装置
   であって、 上記一方向クラッチは、 外周に断面円形状の摩擦面が形成されかつ上記クランク
   軸側及びロータ側の一方に連結された第１回転部材と、 上記第１回転部材にその摩擦面の中心軸線回りに相対回
   転可能に組み付けられているとともに、上記クランク軸
   側及びロータ側の他方に連結された第２回転部材と、上
   記第２回転部材に上記第１回転部材の摩擦面の中心軸線
   と平行な軸線回りに揺動軸を介して揺動可能に支持さ
   れ、外周に第１回転部材の摩擦面よりも半径方向外方に
   位置する断面円弧状の摩擦面が形成された揺動部材と、 上記第１回転部材の摩擦面及び上記揺動部材の摩擦面間
   に巻き掛けられた弾性変形可能なエンドレスのベルト部
   材と、 上記ベルト部材に該ベルト部材が上記クランク軸の微小
   角速度変動に伴う第１及び第２回転部材の相対回転方向
   の変化に応じて上記揺動部材を揺動させかつ該揺動部材
   の回動方向に応じて張力が増減するように初張力を付与
   する初張力付与機構とを備えていて、 上記エンジンの低速回転域では、上記ベルト部材の張力
   の増減に応じて該ベルト部材が第１及び第２回転部材間
   のトルク伝達を断接することで上記クランク軸の微小角
   速度変動を吸収する一方、上記エンジンの高速回転域で
   は、上記ベルト部材の張力の増減に応じて該ベルト部材
   が弾性変形することで上記クランク軸の微小角速度変動
   を吸収するように構成されていることを特徴とするエン
   ジンの補機駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンジンの補機駆動装置
   において、 一方向クラッチの第２回転部材は、エンジンのクランク
   軸側に連結され、 上記一方向クラッチの初張力付与機構は、揺動部材から
   なり、 上記揺動部材は、上記第２回転部材の回転遠心力により
   該揺動部材がベルト部材の張力を増加させる方向に回動
   するように設けられていることを特徴とするエンジンの
   補機駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のエンジンの補機駆動装置
   において、 一方向クラッチの初張力付与機構は、 揺動部材を該揺動部材がベルト部材の張力を増加させる
   方向に向かって常時回動付勢するばね部材であることを
   特徴とするエンジンの補機駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のエンジンの補機駆動装置
   において、 一方向クラッチにおける揺動部材の揺動軸は、その両端
   部にて第２回転部材に揺動可能に支持されていることを
   特徴とするエンジンの補機駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載のエンジンの補機駆動装置
   において、 補機は、ロータに連結された補機軸を有し、 上記補機軸とエンジンのクランク軸とは、両軸間に巻き
   掛けられた伝動ベルトを介して連結されていることを特
   徴とするエンジンの補機駆動装置。
6. 【請求項６】 請求項１，２，３，４又は５記載のエン
   ジンの補機駆動装置において、 補機は、発電負荷よりも大きい回転慣性を持つロータを
   有するオルタネータであることを特徴とするエンジンの
   補機駆動装置。