JPWO2016199186A1 - 車両用補機駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、2組のローラ間においてトルク伝達の接続/遮断を切替可能にする場合において、トルク伝達の接続/遮断を切替可能を行うアクチュエータの個数を抑制し、コストを抑えることができる車両用補機駆動装置を提供することである。
2 モータジェネレータ(第二補機)
3 エンジン
4 ウォータポンプ(第一補機)
5 モータジェネレータローラ(第二回転ローラ)
6 エンジンローラ
7 ウォータポンプローラ(第一回転ローラ)
8 第一アイドラローラ
9 第二アイドラローラ
10 第三アイドラローラ
30 リンク機構
40 モータ(アクチュエータ)
実施例1の車両用補機駆動装置1について説明する。図1は車両用補機駆動装置1の概略システム図である。図2は車両用補機駆動装置1を示す概略図である。
実施例1の車両用補機駆動装置1では、アイドラローラが接する二つのローラの間に食い込む方向に力が作用することでくさび効果を生じさせ、二つのローラ間でトルクの伝達を行うようにしている。以下ではくさび効果を生じる際の各ローラの動きについて説明する。
F = τ × A
ここでτは、第一ローラ20とアイドラローラ21との間のせん断応力、またはアイドラローラ21と第二ローラ22との間のせん断応力である。Aは第一ローラ20とアイドラローラ21との接触面積、またはアイドラローラ21と第二ローラ22との接触面積である。
第二ローラ22のトルクはアイドラローラ21に伝達される。図4において第二ローラ22が左回転すると、第二ローラ22に接するアイドラローラ21は右回転する。このとき、アイドラローラ21は第二ローラ22との接点において第二ローラ22の回転方向に押される。アイドラローラ21には、第二ローラ22との接点において第二ローラ22の回転方向と同じ方向に力が作用する(力F3)。
μ>tanα
ここでμは、第一ローラ20とアイドラローラ21との間の動摩擦係数およびアイドラローラ21と第二ローラ22との間の動摩擦係数である。
第一アイドラローラ8と第三アイドラローラ10は、リンク機構30に回転自在に支持されている。第一アイドラローラ8と第三アイドラローラ10は、リンク機構30の動きに応じて、第一アイドラローラ8とエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7との接触/離間状態を切り替えるとともに、第三アイドラローラ10とモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6との接触/離間状態を切り替える。
第一フォーク31の一端側は二股に分かれ、その間に第三アイドラローラ10を保持するローラ保持部31aが形成されている。第一フォーク31の他端側も二股に分かれ、その間に第二フォーク32が挿入される被挿入部31bが形成されている。被挿入部31bには二股に分かれた両部材を貫通する貫通孔が形成されおり、この貫通孔は第一偏心軸33を保持する偏心軸保持部31cを構成している。
図9はリンク機構30の動きを示す図である。図9(a)は第一アイドラローラ8がエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7に接触し、かつ第三アイドラローラ10がモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6に接触している状態を示す図である。図9(b)は第一アイドラローラ8がエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7から離間し、かつ第三アイドラローラ10がモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6から離間している状態を示す図である。
(エンジン始動時)
図10はエンジン始動時の車両用補機駆動装置1の各部材の動きを示す図である。エンジン始動時にはモータジェネレータ2の駆動トルクによって、エンジン3のクランキングを行う。
図11はエンジン始動後の車両用補機駆動装置1の各部材の動きを示す図である。エンジン始動後にはモータジェネレータ2はエンジン3のトルクによって発電を行う。
図12はエンジン停止時の車両用補機駆動装置1の各部材の動きを示す図である。エンジン停止時にはモータジェネレータ2によりウォータポンプ4を駆動する。
図13は冷却水の水回路50を示す図である。ウォータポンプ4は、エンジン始動後にはエンジン3により駆動され、エンジン停止時にはモータジェネレータ2により駆動される。
(1アクチュエータによる2アイドラローラの移動)
エアコンディショナのヒータを使用するためには、エンジンで温められた冷却水をヒータに送り、冷却水で空気を温める必要がある。つまり、冷却水を循環させる必要があるため、ウォータポンプを駆動させる必要がある。
実施例1では、エンジン3により駆動していたウォータポンプ4をエンジン停止時に駆動する他の駆動源としてモータジェネレータ2を用いた。このモータジェネレータ2は、エンジン3を始動するスタータモータと発電をするオルタネータの機能を有し、さらにウォータポンプ4を駆動する機能も有することとなる。
(1) 駆動トルクを発生するエンジン3と、エンジン3により駆動されるウォータポンプ4(第一補機)と、エンジン3により駆動されるモータジェネレータ2(第二補機)と、エンジン3のクランク軸と一体に回転するエンジンローラ6と、ウォータポンプ4の回転軸と一体に回転するウォータポンプローラ7(第一回転ローラ)と、モータジェネレータ2(第二補機)の回転軸と一体に回転するモータジェネレータローラ5(第二回転ローラ)と、エンジンローラ6とウォータポンプローラ7との間に設けられた第一アイドラローラ8と、ウォータポンプローラ7とモータジェネレータローラ5との間に設けられた第二アイドラローラ9と、モータジェネレータローラ5とエンジンローラ6との間に設けられた第三アイドラローラ10と、1つのモータ40(アクチュエータ)により駆動され、第一アイドラローラ8とエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7とが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように第一アイドラローラ8の位置を変更するとともに、第二アイドラローラ9と第三アイドラローラ10のうち少なくとも一方と、該ローラに隣接する2つのローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように第二アイドラローラ9および/または第三アイドラローラ10の位置を変更するリンク機構30と、を備えた。
よって、車両用補機駆動装置1のコストを抑制することができ、車両用補機駆動装置1の大型化を抑制することができる。
よって、新たにウォータポンプや駆動源を追加することなく、エンジン停止時のヒータ利用を可能とすることができる。
以上、本発明を実施するための形態を、図面に基づく実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
また実施例1のエンジン停止時にはウォータポンプ4をモータジェネレータ2により駆動するのではなく、別の駆動源により駆動するようにしても良い。
Claims (2)
- 駆動トルクを発生するエンジンと、
前記エンジンにより駆動される第一補機と、
前記エンジンにより駆動される第二補機と、
前記エンジンのクランク軸と一体に回転するエンジンローラと、
前記第一補機の回転軸と一体に回転する第一回転ローラと、
前記第二補機の回転軸と一体に回転する第二回転ローラと、
前記エンジンローラと前記第一回転ローラとの間に設けられた第一アイドラローラと、
前記第一回転ローラと前記第二回転ローラとの間に設けられた第二アイドラローラと、
前記第二回転ローラと前記エンジンローラとの間に設けられた第三アイドラローラと、
1つのアクチュエータにより駆動され、前記第一アイドラローラと前記エンジンローラおよび前記第一回転ローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように前記第一アイドラローラの位置を変更するとともに、前記第二アイドラローラと前記第三アイドラローラのうち少なくとも一方と、該ローラと隣接する2つのローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように前記第二アイドラローラおよび/または前記第三アイドラローラの位置を変更するリンク機構と、を備えたことを特徴とする車両用補機駆動装置。 - 請求項1に記載の車両用補機駆動装置において、
前記第一補機は前記エンジンに冷却水を供給するウォータポンプであり、
前記第二補機は前記エンジンを始動し、前記エンジンの始動後はエンジンの駆動トルクにより発電を行うモータジェネレータであり、
前記リンク機構は前記第一アイドラローラと前記第三アイドラローラの位置を変更するものであって、前記エンジンが停止しているときには、前記第一アイドラローラを前記エンジンローラおよび前記第一回転ローラから離間させるとともに、前記第三アイドラローラを前記第二回転ローラおよび前記エンジンローラから離間させ、前記モータジェネレータにより第二アイドラローラを介して前記ウォータポンプを駆動することを特徴とする車両用補機駆動装置。
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