JPS589258B2 - エンジン補機駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンのウオータポンプ、冷却用ファン、発
電機およびパワステアリング用ポンプ、カークーラ用コ
ンプレッサー等の補機を駆動するための装置に関するも
のである。

従来のエンジン補機駆動装置は通常エンジンのクランク
シャフトの端部に駆動用プーリを直結し、このプーリか
らＶベルト、コツゲドベルト等を介して各種補機の仮動
プーリを駆動するようにしている。

したがってこの場合はエンジンの低速回転時においても
補機の作動が十分なように両プーリのプーリ比を設定す
ると、このプーリ比は一定であるがためエンジンの高速
回転時には補機が過回転となる欠点があった。

このような欠点を除去するための装置もすでに提案され
ているが、いずれも十分実用的ではない。

第１図〜第３図に示すもの（特開昭５３−１２１３２９
号）はその一例で、これはエンジンのクランク軸に固定
した入力軸ａと出力部材であるプーリｂとの間に、遊星
歯車組と、ブレーキ装置と、ワンウエイクラッチＣを設
け、サンギャｄとブレーキドラムｅとを結合し、キャリ
ャｆと入力軸ａとを連結し、リングギャｇとプーリ ｂ
とを連結し、入力軸ａとプーリｂとの間にワンウエイク
ラッチＣを設け、エンジン回転速度検出装置ｈにより所
定の回転数以下の状態を検出している場合、リレースイ
ッチｌの接点はオフ状態（第１図の実線にて示す）を保
ち、ソレノイドバルブｍは、エンジン吸気管等の負圧源
からの負圧を負圧駆動装置ｉに導入することによりブレ
ーキバンドｊを締めてブレーキドラムｅを固定すると共
にサンギャｄも固定することにより、入力軸ａより増速
された回転をプーリｂよりとり出し、所定の回転数以上
の場合は、リレースイッチｌの接点はオン状態（第１図
の一点鎖線位置）、ソレノイドバルブｍは大気圧導入状
態となってブレーキドラムｅおよびサンギャｄをフリー
にすることによりワンウエイクラッチＣにより入力軸ａ
の回転を直接プーリｂに伝えるものである。

すなわち上記装置によれば補機の回転数は第３図の折線
Ａによって表わされるようになる。

鎖線Ｂはプーリをクランク軸に直結した装置のエンジン
回転数に対する補機の回転数を表わす線である。

上述した第１図および第２図の従来装置は次のような欠
点がある。

（１）プーリｂの前にブレーキドラムｅを設け、そのブ
レーキバンドｊを作動させるための検出装置ｈ、増巾装
置ｋ、リレースイッチｌ、ソレノイドバルブｍ、真空駆
動装置ｉ等を外部に設けなければならないため、装置が
複雑となる上に装着スペースを多く必要とする。

（２）エンジンの音が比較的小さい低回転時に遊星歯車
装置が作動するため、そのギヤノイズが耳につきやすい
。

本発明は上述の従来装置の欠点を解消するためなされた
もので、遊星歯車機構、エンジン回転数を検出して断接
するクラッチ機構、およびワンウエイクラッチ等の必要
なすべての機構をプーリの内部にコンパクトに収容して
装置を小型化することにより余分な装置スペースを要し
ないようにすると共に、使用頻度の高いエンジン低回転
時に、遊星歯車組のサンギャとリングギャ間をクラッチ
で連結して歯車の噛合回転を停止させることにより、比
較的エンジン音の小さい低回転時にギヤノイズの発生を
阻止することを目的とするものである。

なおエンジンの高回転時には、遊星歯車による減速作用
によって、プーリ、ベルトによるノイズ、およびファン
ノイズ等の各補機の作動音等が従来のものより小さくで
きる一方、エンジンの高回転時にはエンジンノイズが比
較的大であるため、補機駆動装置によるノイズは殆ど気
にならなくなる。

以下第４図〜第６図により本発明の実施例を説明する。

第４図は本発明装置を略図的に示したものであり、第５
図は実際的な設計例を示すものである。

図中１はエンジンのクランク軸、２はエンジンの一部を
なす固定壁、３は補機駆動用プーリ、４は被動プーリ、
５は冷却用ファンである。

本発明においては、クランク軸１の先端部に入力軸６を
キー７およびボルト８を介して固着し、この入力軸６と
、嵌合するスリーブ９と、円錐筒状のクラッチドラム１
０と、遊星歯車組のリングギャ１１とを一体に形成した
部材を入力軸６にブツシュ９ａを介して回転自在に嵌合
し、このスリーブ９の外周面と固定壁２との間にエンジ
ン回転と反対方向のスリーブ９の回転を阻止するワンウ
エイクラッチ１２を設ける。

また入力軸６の中間部にスリーブ１３をキー１４により
嵌着し、前記クラッチドラム１０の内周面と密着し得る
クラツヌ摺動部材１５をスリーブ１３に対してその突起
１３ａと切欠１５ａとを嵌合して一体回転可能に軸方向
には摺動自在に設ける。

なお、クラッチ摺動部材１５とスリーブ１３との連結は
、周知のクラッチ装置のように弾性板を介してスリーブ
上にクラッチ部材を連結して、弾性板の撓みでクラッチ
部材の軸方向の移動を許容し、弾性板を介し回転力を伝
える構造を採用することができる。

さらにこのスリーブ１３にはブラケット１６を突設し、
ガバナウェイト１７の一側端部をピン１８を介してブラ
ケット１６に枢支し、このガバナウェイト１７の遊端部
を入力軸６側に引きつけるばね１９を設けてガバナ装置
を構成する。

エンジン回転が所定値（例えば１５００ｒｐｍ）以下の
場合にばね１９がガバナウェイト１７を入力軸６側へ引
きつけてガバナウェイト１γの突起１７ａが前記クラッ
チ摺動部材１５を図の右側へ押してクラッチ１０．１５
を接続するようにし、エンジン回転が所定値以上の場合
にはガバナウェイト１７の遠心力がばね１９の力に打ち
かってガバナウェイト１７が、ばね１９を伸長させる方
向に回動することによってクラッチ１０．１５を遮断す
るように構成する。

また前記リングギャ１１と対向する位置の入力軸６の外
周にサンギャ２０を形成し、このサンギャ２０とリング
ギャ１１にそれぞれ噛合する遊星歯車２１を、軸２２を
介してキャリャ２３に回転自在に設け、このキャリャ２
３はビス２４によりプーリ３に固定する。

図中２５は軸２２をキャリャ２３に固定する止ピン、２
６は入力軸６とキャリャ２３との間に介挿入したベアリ
ング、２７はその外側に設けたオイルシール、２８はキ
ャリャ２３とプーリ３との接合部をシールするシールリ
ング、２９はプーリ３と固定壁２との間に介挿したベア
リング、３０はオイルシールである。

つぎに上述のように構成した本発明装置の作用を説明す
る。

エンジンを始動してクランク軸１が回転すると、それに
伴ってサンギャ２０、スリーブ１３、ガバナウェイト１
７、およびクラッチ摺動部材１５が回転する。

しかしてエンジン回転が所定値、例えば１５００ｒｐｍ
以下の場合はガバナウエイト１７の遠心力がばね１９よ
り弱いためガバナウェイト１７がピン１８を支点として
はね１９によって引きつけられる結果、ガバナウェイト
１７の突起１７ａが、クラッチ摺動子１５を図の右方へ
押す。

このためクラッチ摺動子１５とクラッチドラム１０とが
密嵌合して一体に回転する。

またリングギャ１１とクラッチドラム１０とは一体であ
るから、リングギャ１１もサンギャ２０と共に一体回転
することになる。

したがって遊星歯車２１、軸２２、キャリャ２３を介し
てプーリ３もクランク軸１と一体に回転する。

すなわちこの低速回転時は、出力部材であるプーリ３と
入力軸６との回転比は１：１である。

つぎにエンジン回転数が所定値、例えば１５００隼以上
になると、ガバナウェイト１７に生ずる遠心力がはね１
９の力よりも大となるため、ガバナウェイト１７はピン
１８を支点としてばね１９を伸長させる方向に回動し、
その結果突起１７ａが引きこまれてクラッチ摺動子１５
を押さなくなるため、クラッチ１０，１５は断となる。

したがってクラッチドラム１０と一体のリングギャ１１
もフリーとなるが、リングギャ１１と一体のスリーブ９
と固定壁２との間にはワンウエイクラッチ１２が介装さ
れているため、リングギャ１１はエンジン回転方向に対
しては逆転はせず固定される。

他方サンギャ２０の回転によって、これと噛合する遊星
歯車２１が自転すると共に、遊星歯車２１とリングギャ
１１との噛合によってエンジン回転と同方向に減速され
て公転する。

この遊星歯車２１の公転が軸２２、キャリャ２３を介し
てプーリ３に伝わる。

すなわちエンジンの高速回転時は、出力部材であるプー
リ３がエンジン回転に対して減速回転するようになる。

すなわち本発明装置による補機駆動用プーリ３の回転は
第６図の折線Ｃで示すようになる。

鎖線Ｂはプーリをクランク軸に直結した従来装置の場合
である。

このように本発明によれば、エンジンの高回転時に補機
を減速して駆動するから、その分エンジンの低回転時に
おける補機の回転を従来の場合よ，り高くすることがで
きる。

すなわちクランク軸に設ける駆動用プーリと補機の被動
プーリとのプーリ比を従来のものより増速するように設
定し、その増速分だけ補機の容量を小型として軽量化を
はかることができる。

そしてエンジンの高速回転域では補機の回転を減速でき
るため、従来のものに比べて補機の駆動馬力を低減させ
ることができる。

また本発明装置は上述のように、遊星歯車機構、エンジ
ン回転数を検出して断接するクラッチ機構、およびワン
ウエイクラッチ等の必要なすべての機構をプーリの内部
にコンパクトに収容したから、装置全体を小型軽量化し
て製造を容易にすると共に、余分な装置スペースを必要
としないという効果が得られる。

また本発明装置はすべて補機駆動用のプーリの内部に収
容され、このプーリの内部はエンジン本体の内部と連通
すると共に、外部とはオイルシールによって完全に遮断
されているため、潤滑にエンジンオイルを共用できる上
に、外部より水や埃り等が侵入するおそれがない。

したがって装置の信頼性が向上すると共に、メインテナ
ンスが容易であるという効果もある。

さらに本発明装置によれば、使用頻度の高いエンジン低
回転時に、遊星歯車組のサンギャとリングギャ間をクラ
ッチで連結して歯車の噛合回転を停止させるから、耐久
性能上好ましく、また比較的エンジン音の小さい低回転
時にギヤノイズの発生をなくして騒音を少なくする効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示す説明図、第２図はその装
置の一部を断面で示す側面図、第３図はその出力特性図
、第４図は本発明装置の略図、第５図は本発明装置の実
施例を示す断面図、第６図はその出力特性図である。 １・・・・・・クランク軸、２・・・・・・固定壁、３
・・・・・・補機駆動用プーリ、６・・・・・・入力軸
、９・・・・・・スリーブ、１０・・・・・・クラッチ
ドラム、１１・・山・リングギャ、１２・・・・・・ワ
ンウエイクラッチ、１３・・・・・・スリーブ、１５・
・・・・・クラッチ摺動部材、１６・・・・・・ブラケ
ット、１７・・・・・・ガバナウェイト、１７ａ・・・
・・・突起、１８・・・・・・ピン、１９・・・・・・
ばね、２０・・・・・・サンギャ、２１・・・・・・遊
星歯車、２２・・・・・・軸、２３・・・・・・キャリ
ャ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人力軸に遊星歯車組のサンギャを設け、サンギャと
   リングギャとの間に所定のエンジン回転数以下で接続す
   るクラッチを設け、出力部材とキャリャを一体に連結し
   、リングギャと固定部材との間にエンジン回転と反対方
   向の回転を阻止するワンワエイクラッチを設けてなり、
   エンジン回転数が所定値以下の場合は前記クラッチによ
   りサンギャとリングギャとを接続することにより入力軸
   と出力部材とを直結し、エンジン回転数が所定値以上の
   場合はリングギャをワンワエイクラッチを介して固定す
   ることにより出力部材を減速して駆動するようにしたこ
   とを特徴とするエンジン補機駆動装置。 ２ 前記クラッチを入力軸に設置したガバナ装置によっ
   て駆動するようにした特許請求の範囲第１項記載のエン
   ジン補機駆動装置。