JPS63198564A - 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】 〔産業上の利用分計〕 この発明は、回転界磁極の温度上昇および変形、損傷を
防止でき、かつ各種振動を吸収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
の機関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、界磁巻線３．１１１ｍ子鉄心４、電機子
巻線５、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、
機関のクランク軸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、クランク角度検出器６と組
み合わされて、クランク角度の検出に用いられろ切欠き
１０が形成されている。この切欠き１０は回転界磁極２
ａ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「口は角度にして３６０度
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は界磁巻線３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、回転界磁極２ｂとは若
干の空隙すを介して対向している。

界磁巻ｓ３は固定側に設けて集電環を省略しているが、
界磁巻線３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、ｍ１環およびブラシを介して通電
することもできる。

電機子鉄心４はけい素鋼板を′ｌｓ層して作られ、その
内周部には電機予巻！ｓ５を収める溝が多数設けられて
いる。電機予巻、＄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、ここでは発イコ式の
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の切欠き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り、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
子巻線５を３相とした場合、クランク角度検出器６は３
ＩＩ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、り・ラッチカバー２４からなるダイヤフ
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。なお、
２６ａ、２６ｂはクラッチ板である。

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と電機予巻ｌ３ＩＳ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
１ｉｉ２ａ、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＠６が回
転界磁極位置を検出し、電機予巻１ｆｓ５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
２ａ、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ッショ
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の側面に圧着してクラッチ１
７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、ダイヤフラムスプリング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ｔコれる。

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、クラッチ１７のクラッチディスク１９の
開閉により発生する大量の摩擦熱や電機子巻線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９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。

一方、クラッチプレートは摩擦係数が大きく、しかも耐
摩耗性の高い材質が要求される反面、回転界磁極２ａ、
２ｂなどの磁極を構成する部分はたとえば透磁率の高い
５ＩＯＣのような耐摩耗性の低い材質を用いている。

したがって、回転界磁極２ａはクラッチプレートの摩耗
結合により著しく温度上昇して、上記問題点に加えて回
転界磁極が変形や損傷を生じさせる欠点があった。

さらに、クラッチ１７が直接回転界磁極２ａに取り付け
られており、クラッチの開閉にともなう振動がこの回転
界磁極２ａに伝達される欠点があった。

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、回転界磁極の温度上昇を抑制でき、回転界磁極の
変形、損傷を防止できるとともに、各種振動をも吸収で
きる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、回転界磁
極の一部にクッション材を介して空間を有するように結
合され、かつクラッチ板とｇｉ１ｗＡ結合したクラッチ
プレートを設けたものである。

〔作　　　用〕

乙の発明においては、クラッチ板とクラッチプレートは
摩擦結合されるとともに、このＷＪＩＷＡ結合された部
分の熱は空間で熱しゃ断されて回転界磁極に伝達されず
、しかもクラッチプレートとクラッチ板との結合２ｇ１
間にともなう振動はクッション材で吸収し、回転界磁極
に伝達するのを阻止する。

〔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、以下に述べる部分が第２図とは異なり
、この発明の特徴をなす部分である。すなわち、この第
１図では、界磁鉄心１１と電機子鉄心４はそれぞれ直接
的にシリンダブロック３１に取り付けられている。

このシリンダブロック３１には、図示されていないが、
ラジェータに連なるエンジンの冷却液循環系路が設けら
れており、ラジェータからこのエンジンの冷却液循環系
路内を循環する冷却液により冷却されるようになってい
る。

これにより、電機子巻線５で発生した熱は電機子鉄心４
を経てシリンダブロック３１に放熱されるとともに、界
磁巻１ａ３で発生した熱は界磁鉄心１１を経て、シリン
ダブロック３１で放熱される。

このシリンダブロック３１には、ミッションケース３２
が取り付けられており、このミッションケース３２によ
っても、電機子巻線５の熱が電機子鉄心４、シリンダブ
ロック３１を通して放熱されるようになっている。

一方、３３はクラッチプレートである。クラッチプレー
ト３３は耐摩耗性の高いアスベスト、ねずみ鋳鉄などで
構成されている。このクラッチプレート３３は硬質ゴム
などの耐熱性の高いクッション材３４を介して回転界磁
極２ａに取り付けられている。このクッション材３４は
回転界磁１１ｉ２ａの中央部分に位置し、クラッチプレ
ート３３と界磁巻線３と対向する部分には設けられてお
らず、この対向する部分は空間３５を有するようになっ
ている。この空間３５に対応する部分のクラッチプレー
ト３３はクラッチ板２６ａと摩擦結合されている。

つまり、この摩擦結合の部分は空間３５を介して、回転
界磁極２ａと対向している。

また、クラッチプレート３３には、クラッチカバー２４
が取り付けられている。その他の構成は第２図と同様で
あるが、第１図のように構成することにより、第２図に
おける固定枠１３、スペーサ１４、ばねリング１５、ボ
ルト１６，２５は省略され、またクランク角度検出器６
、切欠き１０゜ボルト９などは図示を省略している。

次に、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、回転界磁極２
ａの温度上昇抑制および吸振作用について述べる。

まず、クラッチ１７の開閉にともなうクラッチプレート
３３とクラッチ板２６ａとの間の摩擦結合される部分が
発熱するが、このクラッチプレート３３の摩擦結合され
る部分において、回転界磁１ｉ２ａとの間に空間３５が
あるため、この熱は回転界磁極２ａに対して熱しゃ断さ
れる。

したがって、クラッチプレートのクラッチ板との摩擦結
合部分の発熱による回転界磁８ｉｉ２　ｇの温度上昇が
抑制される。これにともない、その変形、損傷が防止で
きる。

また、クラッチプレート３３とクラッチ板２６ａとの結
合、離間にともなう振動やエンジンのトルク変動による
振動などの各種振動をクッション材３４で吸収する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、クラッチ板と摩擦結合
するクラッチプレートとクッション材を介して回転界磁
極に取り付けるとともに、この摩擦結合部分のクラッチ
プレートと回転界磁極との間に空間を有するようにした
ので、クラッチの開閉にともなうクラッチプレートの結
合部分での摩擦熱は空間で熱しゃ断され、回転界磁極の
温度上昇を抑制でき、その変形、損傷を防止できる。

また、クッション材により各種振動を吸収できる効果を
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、８・・・クランク軸、１１・・・界磁鉄
心、１７１９．クラッチ、２６　ａ、　　２６　ｂ−・
クラッチ板、３１・・・シリンダブロック、３３・・・
クラッチプレート、３４・・・クッション材、３５・・
・空間。 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し界磁鉄心に巻装された界磁巻線と
   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を充電する始動兼充電装置
   本体、上記界磁鉄心および電機子鉄心を直接的に取り付
   けたシリンダブロック、クラッチのクラッチ板と摩擦結
   合されかつこの摩擦結合された部分が上記回転界磁極と
   の間に空間を有するようにクッション材を介してこの回
   転界磁極に対向して取り付けられたクラッチプレートを
   備えてなるエンジンの始動兼充電装置。