JPS63198563A - エンジンの始動兼充電装置 - 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〕 この発明は、電機子巻線および界磁巻線の温度上昇を抑
制できるようにしたエンジンの始動兼充電装置に関する
。

〔従来の技術〕

第２図は特公昭６１−５４９４９号公報に示された従来
の横開始動充電装置の断面図である。

この第２図において、始動兼充電装置本体１は回転界磁
極２ａ、２ｂ、界磁巻ｖａ３、ｗｉ機子鉄心４、電機予
巻１Ｍ５、クランク角度検出器６を主要素として構成さ
れている。

１対の回転界磁極２ａ、２ｂは強磁性体で作られたくし
形をなし、それらの磁極部が円周方向に交互に位置する
ように非磁性体のリング７を介して一体的に結合されて
いる。

また、回転界磁極２ａはフライホイールを兼ねており、
エンジンのクランク軸８に嵌合され、ボルト９によりこ
のクランク軸８の軸端に強固に取り付けられている。

回転界磁極２ａの側部には、クランク角度検出Ｉ１６と
組み合わされて、クランク角度の検出に用いられる切欠
き１０が形成されている。この切欠き１０は回転界磁極
２ａの数と同数だけ円周上に等間隔に設けられている。

この切欠き１０の円周方向の巾は角度にして３６０゛の
切欠き数で割った値の半分程度になっている。

上記回転界磁極２ａ、２ｂは界磁巻ｉｓ３により励磁さ
れるようになっている。この界磁巻線３は界磁鉄心１１
に取り付けられている。

この界磁鉄心１１は図示しないボルトにより、リヤプレ
ート１２に固定されており、回転界磁極２ａとは軸方向
に若干の空隙ａを介して対向し、回転界磁８ｉｉ２ｂと
は若干の空隙すを介して対向している。

界磁巻、ｌｌｌ３は固定側に設けて集電環を省略してい
るが、界磁巻１ｉＩＩ３に流れる電流は電機予巻ｓ５の
電流に比べてはるかに小さいので、集電環およびブラシ
を介して通電すると−ともできる。

電機子鉄心４はけい素鋼板を積層して作られ、その内周
部には電機予巻１ｓ５を収める溝が多数設けられている
。電機子巻線５は通常の無整流子電動機と同様に三相の
分布巻にしである。

電機子鉄心４は固定枠１３に嵌合して図示しないキーに
より固定枠１３に対して位置合わせされ、かつ回転阻止
されている。この際、電機子鉄心４はスペーサ１４によ
り、ばねリング１５を介して固定枠１３に対して軸方向
に固定されている。

さらに、固定枠１３はボルト１６により、リヤプレート
１２に取り付けられている。リヤプレート１２は図示し
ないエンジン本体に取り付けられている。

一方、上記クランク角度検出器６は図示しない電機子電
流切換回路を作動させる信号源となるもので、ここでは
発信式の近接スイッチを用いている。

この近接スイッチは回転界磁極２ａの切欠ｔ＆１０が設
けられた円周線上にその検出対が対向するように、リヤ
プレート１２に取り付けられてお吟、回転界磁極２ａの
切欠き部と非切欠き部におけるインダクタンス変化によ
り発振条件が変化して、クランク角度（界磁極位置）に
対応する「１」または「０」の２億個号を出力する。電
機予巻ＩＩ５を３相とした場合、クランク角度検出＠６
は３個設置されている。

クラッチ１７はクランク軸８と変速機駆動軸１８との間
の動力の伝達を断続するようにしており、このクラッチ
１７はクラッチディスク１９、プレッシャプレート２０
、ダイヤフラムスプリング（皿ばね）２１、ワイヤリン
グ２２，２３、クラッチカバー２４からなるダイヤプラ
ム・スプリング・クラッチを用いている。

クラッチカバー２４はボルト２５によりフライホイール
を兼ねた回転界磁極２ａに取り付けられている。

次に、始動時の動作について説明する。エンジンが停止
している状態でキースイッチ（図示せず）をスタート位
置にすると、界磁巻線３と電機子巻線５にバッテリ　（
図示せず）から電流が流れ、これによって回転界磁極２
ａ、２ｂにトルクが発生し、それに直結したクランク軸
８を回転させる。

回転界磁極が回り始めると、クランク角度検出器６が回
転界磁極位置を検出し、電機予巻ｉｓ５の作る回転磁界
の速度が回転界磁極の回転速度と同一になるように電機
子電流切換回路（図示せず）を作動させ、回転界磁極２
ａ、２ｂはトルクを得てさらに加速する。

このような正帰還作用によって強力な起動トルクが得ら
れるため、直結駆動によりエンジンを短時間に始動させ
る。

次に、エンジンの始動後、キースイッチをイグニツシ璽
ン位置にすると、始動兼充電装置本体１は交流発電機と
して作動し、その発生電力はダイオード（図示せず）に
より直流に変換してバッテリおよび車両内の電装品に供
給する。

また、クラッチ１７の作動は、周知のようにクラッチペ
ダル（図示せず）が踏み込まれていないときには、ダイ
ヤフラムスプリング２１の張力がてこ作用により、プレ
ッシャプレート２０を介してクラッチディスク１９に加
わり、変速機駆動軸１８上に取り付けられたクラッチデ
ィスク１９を回転界磁極２ａの側面に圧ｌ１１７てクラ
ッチ１７を接続状態にする。

また、クラッチペダルを踏み込むと、図示しないスリー
ブが軸方向に摺動して、ダイヤプラムスプリング２１の
中央部を矢印Ｃ方向に押圧し、このダイヤフラムスプリ
ング２１はワイヤリング２２゜２３を支点として反転し
、クラッチディスク１９への加圧力が解除されて、クラ
ッチ１７は切断状態となって、クランク軸８と変速機駆
動軸１８との間の動力伝達が断たれる。

このように始動兼充電装置本体１の回転界磁極２ａをエ
ンジンのクランク軸に直結し、さらに、この回転界磁極
２ａをクランク軸８と変速機駆動軸１８との間を断続す
るクラッチ１７の担体に兼用することにより、始動兼充
電装置本体１とクラッチ１７とを一体化している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の機関始動充電装置においては、装置全体が密
閉されており、電機子巻線５に流れる大電流および界磁
巻線３に流れる電流から発生する抵抗損失熱などにより
、密閉室の雰囲気温度が非常に高くなる。

しかしながら、冷却ファンなどの冷却手段が具備されて
おらず、また、仮りに冷却手段が装着されたとしても、
密閉室内では冷却効果が低いので、各部の温度が著しく
上昇し、耐熱性の面では品質の低下を招来し、性能面で
は界磁巻線３の電流が減少し、所望の始動トルクあるい
は出力電流が得られないという問題点があった。

また、この種従来装置はエンジンに直結されているため
、機関の温度上昇を直接受け、上記動作特性の低下をさ
らに助長させていた。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、電機子巻線ならびに界磁巻線の温度上昇を抑制で
き、装置の動作特性を向上できるとともに、容易に冷却
液通路が形成でき、しかも冷却水の漏れないエンジンの
始動兼充電装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るエンジンの始動兼充電装置は、電機子鉄
心および界磁鉄心を直接的に取９付けかっこの電機子鉄
心および界磁鉄心近傍にエンジンの冷却液循環系路に連
通ずる冷却液通路を有するエンジンブロックを設けたも
のである。

〔作　　　用〕

この発明においては、エンジンの冷却液循環系路の冷却
液をエンジンブロックに形成した冷却液通路に導き、電
機巻線および界磁巻線近傍の電機子鉄心および界磁鉄心
を強制循環冷却する。

〔実　施　例〕

以下、この発明のエンジンの始動兼充電装置の実施例に
ついて図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の
構成を示す断面図である。この第１図において、第２図
と同一部分には同一符号を付してその重複説明を避け、
第２図とは異なる部分を主体に述べる。

この第１図では、第２図の構成に新たに以下に述べる部
分が付加され、第２図とは異なるものである。すなわち
、３１はエンジンブロックである。

このエンジンブロック３１にＴ１機子鉄心４および界磁
鉄心１１が直接取り付けられている。（第２図では、電
機子鉄心４は固定枠１３を介してリヤプレート１２に取
り付けられ、界磁鉄心１１はリヤプレート１２に取り付
けられている。）これらの電機子４．界磁鉄心１１には
、それぞれ第２図と同様に′Ｉ４８ｊｌ子巻＄１１５、
界磁巻線３が巻装されている。

なお、この第１図では電機子鉄心４、界磁鉄心１１をエ
ンジンブロック３１に直接取り付けることにより、第２
図の構成から符号６，８，９，１０゜１２〜１６．２５
で示す部分は省略されている。

上記エンジンブロック３１には、エンジンの冷却液循環
系＃ｉ３２が形成されている。このエンジンの冷却液循
環系路３２は図示しないラジェータに連通している。

また、エンジンブロック３１において、エンジンの冷却
液循環系路３２の冷却液の往路側に連通ずるように、流
入口３３，３４が設けられている。

流入口３３．３４はそれぞれ電機子鉄心側冷却液通９３
５および界磁鉄心側冷却液通路３６に連通している。

電機子鉄心側冷却液通１１３５はエンジンブロック３１
において、電機子鉄心４の近傍に設けられ、同様にして
、界磁鉄心側冷却液通路３４は界磁鉄心１１の近傍に設
けられている。

これらの電機子鉄心側冷却液通路３５、界磁鉄心側冷却
液通路３６はそれぞれ吐出側（図示せず）から冷却液を
エンジンの冷却液循環系路３２の復路側に吐出するよう
になっている。なお、３７はエンジンブロック３１に取
り付けられたミッションケースである。

次に、以上のように構成されたこの発明の動作について
説明する。エンジンの始動、充電およびクラッチの作動
については第２図で述べたとおりであり、ここでの説明
を省略し、電機子鉄心４、界磁鉄心１１の冷却作用につ
いて述べる。

ラジェータとエンジンブロック３１とを連なるエンジン
の冷却液循環系路３２に充填された冷却液は、ラジェー
タとエンジンブロック３１間を循環しており、エンジン
の冷却液循環系路３２の往路側の冷却液は流入口３３．
３４からそれぞれ電機子鉄心側冷却液通路３５、界磁鉄
心側冷却液通路３６に導びかれる。

これにより、電機子鉄心側冷却液通路３５に流入した冷
却液は、電機予巻ｓ５から発生して電機子鉄心４に伝達
される熱を奪い、吐出側からエンジンの冷却液循環系＄
３２の復路側に排出され、電機子鉄心４、ひいては電機
子巻線５の温度上昇を抑制する。

同様にして、界磁鉄心側冷却液通路３６には、エンジン
の冷却液循環系＄３２の往路側から冷却液が流入口３４
を通して流入し、界磁巻ＩＩ３からの熱を界磁鉄心１１
を介して吸熱し、界磁巻線３を冷却して吐出側からエン
ジンの冷却液循環系路３２の復路側に排出される。

このようにして、冷却水を電機子鉄心便通ｌｌ５３５、
界磁鉄心側通路３６にそれぞれ強制循環させることによ
り、電機子鉄心４、界磁鉄心１１を冷却することができ
る。

これらの電機子鉄心側冷却液通路３５、界磁鉄心側冷却
液通路３６はエンジンブロック３１に従来より形成され
ているエンジンの冷却液循環系路３２の一部を延長する
ことにより、容易に電機子鉄心４、界磁鉄心１１を冷却
できる。しかも、エンジンブロック３１とブラケットが
別体に構成されているものに比べて、シール部材が不要
であり、かつシール部材とのブラケットあるいはエンジ
ンブロックとの間の合わせ目からの冷却水の漏洩が防止
できる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、エンジンブロックに直
接電機子鉄心および界磁鉄心を取外付け、エンジンブロ
ックにおいて電機子鉄心と界磁鉄心近傍にエンジンの冷
却水循環系路からの冷却水を導いてこれらを冷却するよ
うにしたので、電機子巻線と界磁巻線の温度上昇を抑制
でき、耐熱の低下や磁気特性の低下を防止でき、しかも
冷却液通路の形成の容易と冷却液の漏れを防止できる効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のエンジンの始動兼充電装置の一実施
例の断面図、第２図は従来の機関始動充電装置の断面図
である。 １・・・始動兼充電装置本体、２ａ、２ｂ・・・回転界
磁極、３・・・界磁巻線、４・・・電機子鉄心、５・・
・電機子巻線、１１・・・界磁鉄心、１７・・・クラッ
チ、３１・・・エンジンブロック、３２・・・エンジン
の冷却液循環系路、３５・・・電機子鉄心側冷却液通路
、３６・・・界磁鉄心側冷却液通路。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンのクランク軸に取り付けられた回転界磁極とこ
   の回転界磁極を励磁する界磁巻線と電機子鉄心とこれに
   巻装された電機子巻線とクランク角度検出器とにより構
   成され、エンジン始動時は上記界磁巻線と電機子巻線が
   バッテリからの通電により励磁されて上記回転界磁極が
   トルクを発生してクランク軸を回転させてエンジンを始
   動させ、かつエンジンの始動後は発電機として作動して
   バッテリに充電する始動兼充電装置本体、上記界磁巻線
   を巻装した界磁鉄心、この界磁鉄心および電機子鉄心を
   直接的に取り付けかつエンジンの冷却液循環系路に連通
   する電機子鉄心側冷却通路および界磁鉄心側冷却通路を
   形成して冷却液を導入することにより電機子鉄心および
   界磁鉄心を冷却するエンジンブロックを備えてなるエン
   ジンの始動兼充電装置。