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    • 专利摘要:

    公开号:WO1988006370A1
    申请号:PCT/JP1988/000128
    申请日:1988-02-09
    公开日:1988-08-25
    发明作者:Yutaka; Kitamura
    申请人:Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha；
    IPC主号:F02N15-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] ェンジンの始動兼充電装置 技術分野
    [0003] この発明はエ ンジ ンを始動する始動電動機と該ェ ンジ ンで駆動されてバッテリ で充電する充電発電機を一体化 したエンジンの始動兼充電装置に関する ものである。 背景技術
    [0004] 始動電動機と充電発電機を一体化したエ ンジ ンの始動 兼充電装置は従来より提案されており、 たとえば、 特公 昭 6 1 — 5 4 9 4 9号公報がある。
    [0005] 第 1 図は特公昭 6 1 — 5 4 9 4 9号公報に示された従 来のエ ンジ ンの始勳兼充電装置の断面図である。 第 1 図 において、 始動兼充電装置本体 1 は、 回転界磁極 2 a , 2 b、 界磁コィ ル 3、 電機子鉄心 4、 電機子コ ィ ル 5、 ク ラ ンク角検出器 6を主要素として構成されている。 回転界磁極 2 a , 2 b 強磁性体で一対の く し形界磁 極となっており、 それらの磁極部が円周方向に交互に位 置するよう非磁性体のリ ング 7 を介して一体に結合され ている。 また界磁極 2 a はフライ ホイールおよび後述す るク ラ ッチの担体を兼ねており、 機関のク ラ ンク蚰 8 に 嵌合し、 ボル ト 9 により ク ラ ンク軸 8 の軸端に固定され ている。 1 0 は界磁極 2 a の側部に形成され、 ク ラ ンク 角度検出器 6 と組合わされてク ラ ンク角度の検出に用い られる切欠きで、 界磁極 2 aが有する磁極数と同数だけ 円周上等間隔に設けられている。 また、 その切欠き 1 0 の円周方商の幅ば、 3 6 0 ° を切欠き数で割った値 半 分程度の角度となっている。
    [0006] 界磁コィル 3 は界磁極 2 a > 2 bを励磁するためのも ので、 界磁鉄心 1 1 に取付けられている。 この界磁鉄心 1 1 ば図示しないボル トにより リ ャプレー ト 1 2 に取付 け固定されており、 界磁極 2 a とは軸方向に若干の空隙 aを介して対向し、 界磁極 2 b とは径方向に若干の空隙 bを介して対向している。
    [0007] 電機子鉄心 4はけい素鐧板を積層して形成され、 その 内周部には電機子コィ ル 5 を収納する溝が多数設けられ ており、 電機子コ イ ル 5 は通常の無整流子電動機と同様 に三相の分布巻となっている。 電機子鉄心 4 は固定枠 13 に対して位置合わせされて固定され、 また固定枠 1 3 は 図示しない機関本体に取付けられたリ ャプレー ト 1 2 に 対してボル ト 1 4により固定されている。 なお、 1 5 は 電機子鉄心 4を固定枠 1 3 に対して軸方向に固定するた めのスぺ一サ、 1 6 はばねリ ングである。
    [0008] ク ランク角度検出器 6 は図示しない電機子電流切換画 路を作動させる信号源となるもので、 ¾振式近接スィ ッ チが用いられている。 この近接スイ ッチは界磁極 2 a の 切欠き 1 0が設けられた円周線上にその検出端が対向す るよう リ ャプレー ト 1 2 に取付けられており、 界磁極 2 a の切欠き部と非切欠き部におけるィ ンダクタ ンス変化 により発振条件が変化し、 ク ラ ンク角度 （界磁極位置） に対応する " 1 " または " 0 " の 2 値信号が出力する。 電機子コ イ ル 5 を三相と した場合、 ク ラ ンク角度検出器
    [0009] 6 は三個設置される。
    [0010] また 1 7 はク ラ ンク軸 8 と変速機駆動軸 1 8 との間の 動力の伝達を断続するク ラ ッ チで、 ク ラ ッ チディ スク 19、 プレ ツ シ ャプレー ト 2 0、 ダイ ヤフ ラムスプリ ング （皿 ばね） 2 1 、 ワ イ ヤ リ ング 2 2 , 2 3 、 ク ラ ッチカバー
    [0011] 2 4 からなるダイ ヤフ ラムスプリ ング ' ク ラ ッ チが用い られており、 ク ラ ッチカバー 2 4 はボル ト 2 5 によ り界 磁極 2 a に取付けられている 9 このよ う なク ラ 'ン チ 1 7 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 2 1 の張 力がてこ作用により プレ ツ シ ャプレー ト 2 0 を介して変 速機駆動軸 1 8 上に取付けられたク ラ ッチディ スクに加 わり、 このク ラ ッチディ スク 1 9 を界磁極 2 a の側面に 押圧してク ラ ッチを接続状態にする。
    [0012] ク ラ ツチペダルを踏み込むと図示しないス リ一ブが軸 方向に摺動してダイ ヤフラムスプリ ング 2 1 の中央部を 矢印 C方向に押圧する。 このため、 ダイ ヤフラムスプリ ング 2 1 はワイ ヤ リ ング 2 2 , 2 3 を支点と して反転し、 ク ラ ッ チディ スク 1 9 への加圧力が解除されてク ラ ッチ は切断状態となり、 ク ラ ンク蚰 8 と変速機駆動軸 1 8 と の間の動力伝達が断たれる。 次に上記構成の始動兼充電装置の動作について説明す る。 今、 エ ンジンが停止している拔態で図示しないキー スィ ツチをスター ト位置にすると、 界磁コイル 3および 電機子コ ィ ル 5 に電流が流れ、 これによつて界磁極 2 a ,
    [0013] 2 b に トルクが発生し、 直結したク ラ ンク軸 8 を回転さ せる。 界磁極 2 a ， 2 bが回り始めると、 ク ラ ンク角度 検出器 6 が界磁極位置を検出し、 電機子コ イ ル 5 が作る 面転磁异の速度が界磁極の面転速度と同一になるように 電機子コィ ル 5 への電流を電機子電流切換画路が切換え るので、 界磁極 2 a , 2 b 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起勖 トルクを得、 ェ ンジンを始動させる。
    [0014] ェンジンが始動すれば界磁極の回転速度はさらに上昇 し、 従って電機子コ イ ル 5 に発生する逆起電力が大き く なり、 不必要 ¾始動電流は流れない。
    [0015] またエ ンジン始動後、 キースィ ッチをイ ダニ ッ シヨ ン 位置にすると、 始動兼充電装置本体 1 は交流同期発電機 と して作動し、 発電を行う。 その発生電力は図示しない 整流器により直流に変換されバッテリおよび車両内の電 装品へ供給される。 Π 従来のェンジンの始動兼充電装置は上記のように界磁 極 2 aが機関のフライ ホイールを兼ねているため、 面転 する界磁極 2 a , 2 bに加わる遠心力を支えるために必 要な磁路を形成する以上にその厚みを持たせなければな らない。 従って重量が必要以上に過大となってしま う問 題があった。
    [0016] また、 界磁極 2 a , 2 b は磁路を構成するため、 透磁 率の高い例えば S 1 0 Cのような材質のものを用いる必 要があるが、 このような材質は耐摩耗性が低く 、 従って ク ラ ッ チディ スク 1 9 が接触する ク ラ ッチプレー ト と し ての機能が低く 不適当なものであった。
    [0017] 更にク ラ ッチ 1 7 の開閉による摩擦熱で界磁極 2 a の 温度が上昇し動作特性の低下を生じる問題があった。
    [0018] また、 従来の固定界磁は図で示すように複雑な形状の 界磁鉄心 1 1 に界磁コイル 3を巻装していたため、 この 界磁コ イ ル 3 の固定も困難である等、 製造および組立性 が悪い等の問題があつた。
    [0019] 発明の開示
    [0020] この発明は上記従来の問題点を解決するためになされ たもので、 ク ラ ッチと しての機能と界磁極としての機能 を損なう ことな く 、 かつ固定界磁が小形軽量化されて部 品コス トおよび組立コス トを低減できるェ ンジンの始動 兼充電装置を得る ことを目的とする。
    [0021] この発明に係るエ ンジンの始動兼充電装置は、 機関の ク ラ ンク軸にク ラ ッチプレー トを取付け、 このク ラ ッチ プレー トに回転界磁極を固定し、 界磁コ イ ルを挟持する 一対の界磁鉄心の外周部と上記回転界磁極の内周部との 間に磁気空隙を設けたものである。 この 明においては、 ク ラ ッチプレー ト と画転界磁極 が別体であるため、 クラ ッチプレー トに-はクラ ッチとし ての機能に適した材質を選択し、 面転界磁極は磁気特性 に優れた材質を選択することにより、 ク ラ ッチの信頼性 を向上し画転界磁極の熱影響を防止する。 また、 界磁コ ィルを一対の界磁鉄心で挟持し、 磁気空隙を界磁鉄心の 外周部に設けたことにより、 面転界磁極との対向表面積 が大き く、 空隙部における磁路抵抗が減少する。
    [0022] 図面の簡単な説明
    [0023] 第 1図は従来の始動兼充電装置の断面図、 第 2図はこ の発明の一実施例によるェンジンの始動兼充電装置を示 す断面図である。
    [0024] 発明を実施するための最良の形態
    [0025] 以下、 この発明の一実施例を図について説明する。 第 1図はこの発明の一実施例によるェンジン.の始動兼 充電装置を示す靳面である。 図中、 '2. 6 ば始動兼充電装 置本体であり、 この始動兼充電装置本体 2 6 は、 回転界 磁極 2 7 a , 2 7 b . 界磁鉄心 2 8 a , 2 8 b、 界磁コ イソレ 2 9、 電機子鉄心 4、 電機子コィル 5およびこの第 1図では図示省略したク ラ ンク角検出器を主要素として 構成されている。
    [0026] また、 3 0 は機関のク ラ ンク敏 8 に対しボル ト 9 によ つて取付けられたク ラ ッチプレー トで耐摩耗性の高い部 材で形成されており、 このクラ ッチプレー ト 3 0 に回転 界磁極 2 7 a , 2 7 bがク ラ ッチカバー 2 4 とともに、 ボル ト 2 5 により固定されている。
    [0027] 界磁鉄心 2 8 a , 2 8 b は一対になっており、 この一 対の界磁鉄心 2 8 a , 2 8 bにより界磁コ ィ ル 2 9 を挟 持するよう構成されている。 また、 磁気空隙 dがー対の 界磁鉄心 2 8 a , 2 8 b外周都と回転界磁極 2 7 a , 2 7 b の内周面との間に形成されている。
    [0028] なお、 3 1 は界磁鉄心 2 8 bを固定枠であるブラケ ッ ト 1 3 に固定するためのボル ト、 3 2 は一対の界磁鉄心 2 8 a および 2 8 bを固定するためのボル ト、 3 3 はブ ラケ ッ ト 1 3を機関本体 3 4 に取付けるためのボル トで ある。
    [0029] 他の各構成は第 2図の従来装置と同様であるため、 対 応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
    [0030] このよう に構成されたヱ ンジンの始動兼充電装置は、 回転界磁極 2 7 a , 2 7 bからク ラ ッチプレー ト と して の機能を分離し、 新たに耐摩耗性の高い材料からなるク ラ ッチプレー ト 3 0を設けたので、 ク ラ ッチ 1 7 に対し て最適な部材を選択するこ とができ る。 また、 画転界磁 極 2 7 a > 2 7 b の厚さを磁路として必要な厚さまで薄 く し、 しかも形状を単純化できる。
    [0031] このため、 界磁コ イ ル 2 9 を一対の界磁鉄心 2 8 a , 2 8 bで挟持し、 固定界磁を小形軽量化するこ とができ る。 また、 回転界磁極 2 7 a , 2 7 bがク ラ ッチブレー ト 3 0 と別体であるため、 ク ラ ッチ 1 7 の動作による面 転界磁極 2 7 a , 2 7 b の温度上昇を防止し、 その磁気 特性の低下を避けることができる。
    [0032] 更に、 ブラ シレス構造における界磁鉄心 2 8 a , 2 8 b と画転界磁極 2 7 a , 2 7 b間の 2個所の空隙 dを界 磁鉄心 2 8 a , 2 8 IDの外周部に設けたため、 空隙部に おける界磁鉄心 2 8 a , 2 8 b と回転界磁極 2 7 a , 2
    [0033] 7 bの対向表面積を大き く取ることができ、 従って、 こ の空隙部における磁路抵抗を減少させる こ とができる。
    [0034] なお、 機関の始動、 充電およびク ラ ッチ 1 7 の動作は 従来装置と同様であるため、 こ こでの説明は省略する。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    ( 1)機関のク ラ ンク軸と一体に面転する回転界磁極およ び界磁鉄心に卷装された界磁コ イ ルと電機子鉄心に卷装 された電機子コ イ ルとからなる始動兼充電装置本体を有 するエ ンジンの始動兼充電装置において、 前記ク ラ ンク 軸に、 ク ラ ッ チプレー トを取付け、 このク ラ ッチプレー ト に前記回転界磁極を固定し、 前記界磁コ イ ルを挟持す る一対の界磁鉄心の外周部と前記回転界磁極の内周部と の間に磁気空隙を設けたこ とを特徴とするエ ンジ ンの始 動兼充電装置。
    (2)ク ラ ッチプレー トは、 耐摩耗性の高い部材で形成し たことを特徴とする請求の範囲第 1 項記載のエ ンジンの 始動兼充電装置。
    (3)—対の界磁鉄心は、 対向面に界磁コ イ ルを収納する 断面コ字形の凹部を有するこ とを特徴とする請求の範囲 第 1 項記載のェ ンジンの始動兼充電装置。
    (4)一対の界磁鉄心は、 電機子鉄心とともにブラケッ ト に固定し、 このブラケッ トを機関本体に取付けたことを 特徴とする請求の範囲第 1項記載のエ ンジンの始動兼充
    (5)ク ラ ツチプレー トの片面に面転界磁極を他面にク ラ ツ チカバーを配設し、 これ等 3者を共通ボル トで一体的 に組付け固定したことを特徴とする請求の範囲第 1 項記 載のエ ンジ ンの始動兼充電装置。
    (6)機関のク ラ ンク铀と一体に面転する回転界磁極と、 この酉転界磁極を励磁する界磁コィ ルと、 機関本体に取 付けられたブラケ ッ トに固定された電機子鉄心およびこ れに卷回された電機子コィルとからなる始動兼充電装置 本体を有し、 前記電機子コィルが前記画転界磁極の磁界 に対して一定の位相差をもつ面転磁界を形成するよう前 記電機子コィルに流れる電流の方向を切換えて前記始動 兼充電装置本体を始動電動機として作動させ、 かつ機関 始動後は前記電機子コィ ルに発生する電圧により充電を 行うエ ンジンの始動兼充電装置において、 前記ク ラ ンク 軸に、 このク'ランク軸の画転伝達を断続するク ラ ッチデ イ スクが接触するク ラ ッチプレー トに取付け、 このク ラ ツチプレー トに前記回転界磁極を固定し、 前記界磁コィ ルを挟持する一対の界磁鉄心の外周部と前記回転界磁極 の内周部との間に磁気空隙を設けたことを特徴とするェ ンジンの始動兼充電装置。
    (7)面転界磁極の回転角度を検出し、 この検出信号に応 じて電機子コィ ルに流れる電流の方向を切換えるク ラ ン ク角度検出器を備えていることを特徴とする請求の範囲 第 6項記載のエンジンの始動兼充電装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    KR890700954A|1989-04-28|
    JPS63195382A|1988-08-12|
    US4898038A|1990-02-06|
    KR910003025B1|1991-05-15|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1988-08-25| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP62028629A|JPS63195382A|1987-02-10|1987-02-10|Starting and charging device for engine|
    JP62/28629||1987-02-10||KR8871154A| KR910003025B1|1987-02-10|1988-02-09|엔진의 시동겸 충전장치|
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