JP4045633B2

JP4045633B2 - スタータモータを用いる補機駆動装置

Info

Publication number: JP4045633B2
Application number: JP03782298A
Authority: JP
Inventors: 章加藤; 高広左右木; 勝神谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2018-02-19
Also published as: JPH11230012A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタータモータを用いる補機駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実開昭５６ー１３５３１４号公報は、モータ及びエンジンからそれぞれ一方向クラッチを通じてコンプレッサへトルク伝達する２原動機１負荷切り換え駆動形式のトルク伝達機構を提案している。
特開昭５７ー４９０６７号公報は、スタータモータから一方向クラッチを通じてエンジンへ始動トルクを伝達し、更にこのスタータモータから他の一方向クラッチを通じて車両用補機へトルクを伝達し、上記トルク伝達の切り換えをモータの正他方向への回転で行う１原動機２負荷切り換え駆動形式のトルク伝達機構を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、実開昭５６ー１３５３１４号公報のトルク伝達機構では、２つの一方向クラッチを用いることにより、モータ及びエンジンの任意のどちらかで車両用補機を駆動することができる。
ところが、このトルク伝達機構では、エンジン停止時でも車両用補機を電動駆動できるものの、そのために、専用のモータと２つの一方向クラッチ及びそれらの間のトルク伝達機構を装備しなければならず、利便増大の程度に比較して構成増大の程度が大きいという難点があった。
【０００４】
次に、特開昭５７ー４９０６７号公報のトルク伝達機構は、スタータモータを利用して車両用補機を駆動するから、モータを採用することなく一方向クラッチを一個追加するのみで車両用補機の電動駆動が実現するという利点を生じるものの、車両用補機は常に電動駆動せねばならず、エンジンによる直接駆動ができないので、常に発電機、スタータモータ、バッテリなどの損失があり、経済性が悪かった。また、スタータモータは通常は始動トルクが大きい直流モータで構成されるため整流機構を有するので、その損耗が増大する不具合も懸念される。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、構成の複雑化を回避しつつ車両用補機をエンジン駆動及び電動駆動の任意の一方で駆動可能なスタータモータを用いる補機駆動装置を提供することをその解決すべき課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の装置は、エンジンの停止状態においてモータを所定方向へ回転することによりエンジンを始動し、この時、モータから補機へのトルクの伝達を遮断して無駄な電力消費を防ぐ。また、エンジンの停止状態においてモータを他方向へ回転させることにより補機を駆動可能とし、この時、モータからエンジンへのトルク伝達を遮断して無駄な電力消費を防ぐ。更に、エンジン運転中においてはエンジンにより補機を駆動可能とし、この時、モータから補機へのトルク伝達及びエンジンからモータへのトルク伝達を遮断することにより、無駄な電力消費を防ぎ、エンジントルクとモータトルクの干渉を防ぐ。
【０００７】
このようにすれば、単一のモータによるエンジン始動と補機駆動との切り換えを実現できる上にエンジンによる補機駆動を行うので、構成の複雑化を排しつつ電力消費の低減、燃費向上を実現することができる。
本発明の装置は更に、モータの出力軸から出力される所定方向への回転トルクをモータの他方向への回転トルクと同一回転方向へ反転減速してからエンジンへ始動トルクとして伝達する減速機構、たとえば遊星減速ギヤ機構を有する。
【０００８】
このようにすれば、トルク伝達機構特にベルト、プーリを用いたそれにおいて、トルク反転が減速機構内にて実現できるので、機構を簡素化することができる。
すなわち、モータの他方向への回転トルクで補機を駆動するということは、補機は上記他方向への回転により仕事をなすことになる。しかるに、モータの所定方向への回転トルクでエンジンが始動されるということは、トルク反転がないとすると、エンジンは所定方向への回転方向へ始動されるので、エンジントルクを反転しないとエンジンにより通常、正逆回転駆動不可な補機を駆動することができない。エンジンと補機との間にトルク反転機構を設けることは、エンジンによる補機駆動が主要動作モードとすれば動力損失が大きいし、構成の複雑化が必要となる。モータとエンジンとの間に専用のトルク反転機構を設ける場合でも、同じく構成の複雑化を避けることはできない。
【０００９】
本構成は、モータのエンジン始動トルクを減速増倍する減速機構として出力が入力と逆方向となる減速機構たとえば遊星減速ギヤ機構を用いるので、専用のトルク反転機構を用いることなく、ベルト、プーリといった簡素なトルク伝達部を用いて、請求項１のトルク授受関係を簡単に実現できる。また、伝動方向が変わることで有効な作動が難しくなるベルトのオートテンショナ等の配置などにも有利である。
【００１０】
また、反転機構として用いる減速機が、始動時にモータトルクを増大させることにより、補機駆動に比べて高トルクが必要な始動に有利な構成となる。
本発明の装置は更に、二系統のトルク伝達部（たとえばベルト、プーリ）と、少なくとも二つクラッチとを有し、そのうちの一つは一方向クラッチとされる。
【００１１】
更に詳しく説明する。
モータの減速機構の出力軸、エンジンのクランク軸及び補機の駆動軸をトルク伝達可能に連結する第一のトルク伝達部（三者結合部）と、モータの出力軸と補機の駆動軸とをトルク伝達可能に連結する第二のトルク伝達部（二者結合部）とが、並列に配設される。更に、減速機構の出力軸から出力される反転減速トルクを第一のトルク伝達部へ伝達する第一のクラッチ（一方向クラッチ）と、モータの出力軸から第二のトルク伝達部を通じて補機の駆動軸へのトルク伝達を行う第二のクラッチとを設ける。
【００１２】
このようにすれば、第一のクラッチは、通常のスタータモータ付設のエンジン始動後におけるエンジンからモータへのトルク伝達を防止するので、エンジンによる補機駆動時においてもモータへの影響を排除することができる。また、このモータによるエンジン始動時に第二のクラッチを遮断することにより、モータから補機へのトルク伝達を遮断することができる。
【００１３】
また、第二のクラッチを通じてのモータによる補機駆動時に第一のクラッチは一方向クラッチであるので自動的に遮断され、これによりモータによって補機を駆動する際にモータがエンジンを駆動するのを防止することができる。
好適な態様において、第一のトルク伝達部と補機の駆動軸とを接離自在に連結する第三のクラッチが設けられる。
【００１４】
このようにすれば、モータにより補機を駆動する際にこの第三のクラッチを遮断することにより、このモータにより駆動される補機からエンジンへの逆駆動を防止することができ、更に、モータによりエンジンを始動する場合にエンジンから補機への更なるトルク伝達を防止することができる。
好適な態様において、単一系統のトルク伝達部（たとえばベルト、プーリ）と、少なくとも二つクラッチとが設けられ、そのうち、モータからエンジンへエンジン始動トルクを伝達する側のクラッチは一方向クラッチとされる。
【００１５】
更に詳しく説明する。
減速機構の出力軸、エンジンのクランク軸及び補機の駆動軸をトルク伝達可能に連結する単一のトルク伝達部が設けられる。
減速機構の出力軸から出力される反転減速トルクは、エンジン始動トルク（エンジン始動のためのトルク）として一方向クラッチからなる第一のクラッチを通じてこのトルク伝達部へ伝達される。この時、第二のクラッチを遮断することにより、モータの出力軸による直接の補機駆動を防止する。当然、トルク伝達部とエンジンとを接続する第三のクラッチはオン（接続）する。
【００１６】
エンジン始動後は、第一のクラッチ（一方向クラッチ）が遮断され、第三のクラッチはオンされ、この時、第二のクラッチを遮断することにより、エンジンによりモータの出力軸を直接駆動することを防止する。
次に、エンジン停止時には第三のクラッチをオフし、モータを他方向への回転することによりモータは第二のクラッチを通じて補機を駆動する。この時、第一のクラッチは一方向クラッチであり、空転して逆回転トルクがトルク伝達部に伝達されるのが防止される。
【００１７】
このようにすればクラッチの増設は必要とはなるが、ベルト、プーリなどのトルク伝達部を減らせるので、省スペース化、構成の簡素化を図ることができる。なお、第三のクラッチはノーマリオン形式のものが好適である。
好適な態様において、トルク伝達部と補機の駆動軸とを接離自在に連結する第四のクラッチが設けられる。
【００１８】
このようにすれば、モータによりエンジンを始動する際にこの第四クラッチを遮断することによりモータによる補機駆動を回避して電力消費を低減でき、また、エンジン駆動中において、任意の期間だけ補機駆動を行うことができる。
好適な態様において、モータ及び補機は一体化され、モータの中空の出力軸内に補機の駆動軸が同軸配置される。更に、減速機構の出力軸、エンジンのクランク軸及び補機の駆動軸をトルク伝達可能に連結する単一のトルク伝達部が設けられる。
【００１９】
減速機構の出力軸から出力される反転減速トルクは、エンジン始動トルク（エンジン始動のためのトルク）として一方向クラッチからなる第一のクラッチを通じてこのトルク伝達部へ伝達される。
更に、第二のクラッチをオンしてモータを他方向への回転することによりモータの出力軸はトルク伝達部を介することなく補機を駆動し、この時、第一のクラッチは一方向クラッチであるので空転する。
【００２０】
このようにすれば、モータと補機とを一体とすることで、エンジン搭載の際の取付の簡素化、省スペース化、プーリの数の削減を図ることができ、構成を簡素化することができる。
好適な態様において、減速機構の出力軸とトルク伝達部とを接離自在に連結する第三のクラッチが設けられる。
【００２１】
このようにすれば、モータによりエンジンを始動する際にこの第三クラッチを遮断することによりモータによる補機駆動を回避して電力消費を低減でき、また、エンジン駆動中において、任意の期間だけ補機駆動を行うことができる。
好適な態様において、第二のクラッチは一方向クラッチにより構成される。このようにすれば、クラッチの断続制御を自動的に行うことができるので、第二のクラッチの構造及び制御が簡単となり、電力消費も不要となる。
【００２８】
【発明を実施するための態様】
以下、本発明のスタータモータを用いる補機駆動装置の好適な態様を以下の実施例に基づいて説明する。
【００２９】
【実施例１】
実施例１のスタータモータを用いる補機駆動装置を図１〜図４を参照して以下に説明する。
（構成）
このスタータモータを用いる補機駆動装置は、モータ１００と、エンジン２００と、補機としての車両空調用のコンプレッサ３００と、トルク伝達機構４００とからなる。
【００３０】
（モータ１００）
モータ１００は周知のＤＣモータであって、その電機子１は、軸受２、３によってハウジング４に回転自由に支持されており、ハウジング４には、コンミテータ５に摺接するブラシ６、ブラシ６を保持するブラシホルダ７、及び、電機子１の外周面に対向する界磁子８が配設されている。ハウジング４には更に、トルク伝達機構４００の一部をなす遊星減速ギヤ機構４０１が収容されている。
【００３１】
（遊星減速ギヤ機構４０１）
電機子１の出力軸１６には、遊星減速ギヤ４０１の太陽歯車９が嵌着、固定されており、太陽歯車９は遊星歯車１０に噛合している。遊星歯車１０は、ハウジング４に固定されたピン部１１に回転自在に支承されて太陽内歯車（インターナルギヤ）１２と噛合している。太陽内歯車１２は、軸受１３を介してハウジング４に回転自由に支承されており、軸方向反モータ側に隣接する一方向クラッチ４０２に減速出力を出力している。
【００３２】
（一方向クラッチ４０２）
本発明でいう第一のクラッチをなす一方向クラッチ４０２の径方向断面図（Ａ−Ａ矢視断面図）を図２に示す。
トルク伝達機構４００の一部をなす一方向クラッチ４０２は、モータ１００のハウジング４内に配設されている。遊星減速ギヤ機構４０１の太陽内歯車１２は、一方向クラッチ４０２のクラッチインナー軸（クラッチインナ）を兼ねているので、以下において太陽内歯車兼クラッチインナー軸とも称する。
【００３３】
一方向クラッチ４０２の軸方向反モータ側にはトルク伝達機構４００の一部をなすエンジン始動用のプーリ１４が設けられており、エンジン始動用のプーリ１４は、一方向クラッチ４０２のクラッチアウター軸（クラッチアウタ）１５に固定され、このエンジン始動用プーリ１４及びクラッチアウター軸１５は電機子１の出力軸１６に軸受１７、１８を介して回転自在に支承されている。
【００３４】
一方向クラッチ４０２は、太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２、クラッチアウター軸１５とともに、スプラグ１９、リテーナ２０及びスプリング２１から構成され、スプラグ１９、リテーナ２０及びスプリング２１は、太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２の外周面とクラッチアウター軸１５の内周面との間に介設されている。
【００３５】
合計８個のスプラグ１９は、図４に示すように、それぞれ略円筒形状を有する径外側のリテーナ２０および径内側のスプリング２１にそれぞれ設けられた穴２２、２３に揺動自在に嵌入されている。スプラグ１９は、クラッチアウター軸１５の内周面と点Ａで接し、かつ、太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２の外周面と点Ｂで接しており、スプラグ１９の重心Ｇは、点Ａと軸心とを結んだ径方向に伸びる線に対して周方向一方側へ所定距離だけずれている。
【００３６】
リテーナ２０は、クラッチアウター軸１５に固定されており、スプリング２１は、スプラグ１９の図示省略する部位（図４では裏側となる）を径内側へ向けて所定の付勢力で付勢し、これによりスプラグ１９はクラッチインナー軸１２の外周面へ押し付けられている。
（ベルト、プーリ機構４０３）
次に、本発明でいうトルク伝達部をなすベルト、プーリ機構４０３について説明する。
【００３７】
クラッチアウター軸１５は、上述したように軸方向反モータ側に隣接するエンジン始動用のプーリ１４に固定されており、プーリ１４はエンジン２００のクランク軸に固定されるプーリ２４、及び、電磁クラッチ内蔵のコンプレッサ３００のプーリ２７に、にベルト２６を介して連結されている。ベルト２６により連結されている。
【００３８】
電機子１とともに回転子をなす出力軸１６には、ナット２９によりコンプレッサ電動用のプーリ２８が固定され、プーリ２８はコンプレッサ（補機）３００のプーリ３０にベルト３１を介して連結されている。プーリ３０は、コンプレッサ３００の駆動軸３２に一対の軸受３３を介して回転自在に支承され、一方向クラッチ４０４を介して駆動軸３２に連結されている。３４は一対の軸受３３を係止し、中空の駆動軸３２をコンプレッサ３００のシャフト４０に係止するためのナットである。
【００３９】
（一方向クラッチ４０４）
次に、本発明でいう第二のクラッチをなす一方向クラッチ４０４の径方向断面図を図３に示す。
トルク伝達機構４００の一部をなす一方向クラッチ４０４は、プーリ３０の径内側に配設され、プーリ３０に固定される内側軸部（クラッチインナ）３８の外周面と、コンプレッサ３００の駆動軸３２に固定される中空軸部（クラッチアウタ）３９の内周面と、それらの間に介設されるスプラグ３５、リテーナ３６およびスプリング３７とからなる。これらスプラグ３５、リテーナ３６およびスプリング３７の構成自体は図４に示すように一方向クラッチ４０２のそれと同じであり、説明を省略する。
【００４０】
（電磁クラッチ４０５）
次に、本発明でいう第三のクラッチをなす電磁クラッチ４０５を以下に説明する。
コンプレッサ３００は、トルク伝達機構４００の一部をなす電磁クラッチ４０５を有しており、電磁クラッチ４０５はプーリ２７の内周側に収容されている。
【００４１】
電磁クラッチ４０５は、コンプレッサ３００のハウジングに軸受４１、４２を介して回転自在に支承される回転コア４３と、同じくコンプレッサ３００のハウジングに固定される固定コア４４と、固定コア４４に巻装されたコイル４５と、駆動軸３２の中空軸部３９に固定される可動鉄片４６とからなり、回転コア４３はプーリ２７に固定されている。コイル４５に通電すると、可動鉄片４６が回転コア４３に吸着され、プーリ２７は、電磁クラッチ４０５を通じてコンプレッサ３００の駆動軸３２の中空軸部３９に結合され、コンプレッサ３００を駆動する。
（動作説明）
電機子１が通電によりプーリ側から見て左回転（所定方向への回転）で駆動されると、太陽外歯車９の回転により、遊星歯車１０、太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２が駆動され、太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２は減速出力を右回転（他方向への回転）で出力する。
【００４２】
太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２の右回転は、スプラグ１９を立てる方向となるので、スプラグ１９は太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２とクラッチアウター軸１５とをトルク伝達可能に結合し、トルクがクラッチアウター軸１５に伝達され、更にエンジン始動用のプーリ１４からベルト２６を介してクランク軸のプーリ２４へ伝達されてエンジン２００が始動される。
【００４３】
エンジン２００が始動すると、クランク軸のプーリ２４、エンジン始動用のプーリ１４は右回転に回転し、その回転数が電機子１によって駆動される太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２の回転数を上回ると、クラッチアウター軸１５とともにスプラグ１９は、クラッチインナー軸１２の外周面を滑り、エンジン２００から電機子１へのトルク逆伝達が遮断され、その後、モータ１００への通電が停止される。更に、エンジン回転が所定の回転数以上となると、スプラグ１９に作用する遠心力がスプリング２１の径内側への付勢力より優り、この結果、揺動しつつ径外側へ浮上したスプラグ１９はクラッチインナー軸１２の外周面から非接触分離する。
【００４４】
その後のエンジン駆動中は、クランク軸のプーリ２４がベルト２６を介して電磁クラッチ内蔵のプーリ２７を回転駆動し、電磁クラッチ４０５のオン（接続）時にはエンジン２００によりコンプレッサ３００が駆動される。もちろん、エンジン始動時には電磁クラッチ４０５はオフ（解離）され、モータ１００はエンジン２００のみを始動する。
【００４５】
コンプレッサ３００の駆動軸３２の中空軸部３９は、コンプレッサ２７のシャフト４０と一体に回転されるが、電磁クラッチ４０５のオン時には、スプラグ３５は、スプラグ１９と同様の作用で、プーリ３０から非接触に分離され、プーリ３０とベルト３１、プーリ２８は回転されない。
また、上記エンジン始動時における電機子１のプーリ側から見ての左回転は、プーリ２８、ベルト３１を介してプーリ３０を左回転させるが、これは相対的に駆動軸３２の中空軸部３９が右回転するのと同じであり、スプラグ３５は、スプラグ１９と同様の作用で、プーリ３０から非接触に分離され、プーリ３０の回転は駆動軸３２へ伝達されない。
【００４６】
次に、アイドルストップ時などのエンジン２００の停止時におけるコンプレッサ３００の駆動を説明する。
この時、電機子１は通電により出力軸１６側から見て右回転（他方向への回転）で駆動され、太陽外歯車９が右回転して遊星歯車１０、太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２が駆動されると、太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２から減速出力が左回転で出力される。この時、スプラグ１９は、太陽内歯車兼クラッチインナー軸１２の外周面で滑り、モータ１００の回転はエンジン始動用のプーリ１４には伝達されない。
【００４７】
一方、電機子１の上記右回転（他方向への回転）は、プーリ２８、ベルト３１を介して、コンプレッサ３００のプーリ３０を右回転させ、プーリ３０の内側軸部３８の外周面はスプラグ３５を介して駆動軸３２の中空軸部３９を右回転に駆動する。この時、電磁クラッチ４０５をオフしておけば、この回転力はエンジン側には伝達されず、エンジン停止時におけるモータ１００によるコンプレッサ３００の駆動が可能となる。
【００４８】
なお、上記ベルト、プーリ機構４０３をスプロケットとチェインや歯車機構などに代替することができ、一方向クラッチ４０２、４０４は電磁クラッチ（摩擦板式、電磁アウタークラッチ等）に代替することができる。
【００４９】
【実施例２】
実施例２のスタータモータを用いる補機駆動装置を図５〜図６を参照して以下に説明する。ただし、実施例１の構成要素と共通の主機能を有する構成要素には理解を容易化するために同一符号を付すこともある。
（構成）
このスタータモータを用いる補機駆動装置は、実質的にそのトルク伝達機構５００だけが実施例１のトルク伝達機構４００と異なっているので、トルク伝達機構５００だけを説明する。
【００５０】
このトルク伝達機構５００は、実施例１のトルク伝達機構４００のプーリ２８、ベルト３１、プーリ３０を省略し、プーリ１４、２４、２７、ベルト２６をプーリ１１４、１２４、１２７、ベルト１２６に置換し、一方向クラッチ４０４を省略し、同一機能を有する一方向クラッチ（第二のクラッチ）４０６をプーリ１１４内に収容し、更にエンジン２００のプーリ１２４に電磁クラッチ（第四のクラッチ）４０７を収容したものである。
【００５１】
一方向クラッチ４０６は、図６に示すように、クラッチインナをなす出力軸１１６の外周面と、クラッチアウタをなすプーリ１１４の内周面との間に、スプラグ１３５、リテーナ１３６及びスプリング１３７を設けて構成されている。
（動作説明）
電機子１０１が通電によりプーリ側から見て左回転で駆動されてエンジン２００を始動する場合の動作は実施例１の場合と同じであるので、説明を省略する。ただし、この時、一方向クラッチ４０６は遮断され、プーリ１２４に内蔵の電磁クラッチ４０７はオン（結合）され、コンプレッサ３００駆動用の電磁クラッチ４０５はオフ（解離）される。
【００５２】
エンジン２００の停止時にモータ１００によりコンプレッサ３００を駆動する場合について以下に説明する。
この時、一方向クラッチ４０２が遮断されるのは実施例１と同じである。
更に、電機子１の出力軸１１６の右回転はスプラグ１３５を介してプーリ１１４に伝達され、この時、エンジン２００駆動用のプーリ１２４に内蔵の電磁クラッチ４０７をオフし、コンプレッサ３００駆動用の電磁クラッチ４０５をオンすることにより、コンプレッサ３００を電動駆動することができる。
【００５３】
【実施例３】
実施例３のスタータモータを用いる補機駆動装置を図７〜図８を参照して以下に説明する。ただし、実施例１の構成要素と共通の主機能を有する構成要素には理解を容易化するために同一符号を付すこともある。
（構成）
このスタータモータを用いる補機駆動装置は、実施例１の装置と比較して、コンプレッサ３００をモータ１００と一体化し、トルク伝達機構４００の代わりにトルク伝達機構６００を用いた点が異なっている。
【００５４】
モータ１００は、実施例１のそれに比較して、その出力軸２１６を中空化し、その内部にコンプレッサ３００の駆動軸２３２を貫通させた点が実施例１のモータ１００と異なっている。
また、実施例１における一方向クラッチ４０４の代わりの一方向クラッチ（第二のクラッチ）４０８をこれら出力軸２１６と駆動軸２３２との間に介設し、実施例１における電磁クラッチ４０５の代わりに電磁クラッチ４０９をモータ側のプーリ２１４内に設けた点が異なっている。ただし、これら一方向クラッチ４０８及び電磁クラッチ４０９の機能自体は実施例１における一方向クラッチ４０４及び電磁クラッチ４０５の機能と同じである。
【００５５】
更に、この装置の構成について以下に補足説明する。
モータ１００の電機子２０１は、軸受２０２、２０３によってハウジング２０４に回転自由に支持され、電力の供給用のコンミテータ２０５を有している。ハウジング２０４には、電機子２０１に電力を供給するブラシ２０６とブラシホルダ２０７、界磁コア２０８が取りつけられている。
【００５６】
電機子２０１とともに回転子を構成する出力軸２１６には、遊星減速ギヤ機構４０１の太陽外歯車２０９が取りつけられ、その外周に遊星歯車２１０が噛合している。遊星歯車２１０はハウジング２０４に固定されたピン部２１１に回転自由に支持されて太陽内歯車２１２と噛合している。クラッチインナ軸を兼ねる太陽内歯車２１２は軸受２１３に回転自由に支持されて、減速出力を一方向クラッチ４０２へ伝達する。
一方向クラッチ４０２について説明する。ハウジング２０４に設けられたピン部２１１にはクラッチ支持ハウジング２４０が固定され、クラッチ支持ハウジング２４０にはクラッチ支持軸２４１が嵌着、固定されている.クラッチ支持軸２４１は、エンジン始動用のプーリ２１４が固定されたクラッチアウター軸２１５を軸受２１７、２１８を介して回転自在に支承している。太陽内歯車兼クラッチインナー軸２１２の外周とクラッチアウター軸２１５の内周から、スプラグ２１９、リテーナ２２０およびスプリング２２１が取りつけられる。スプラグ２１９は、図４に示すようにクラッチアウター軸２１５の中空軸部の内周に接する点Ａと、回転中心を結んだ線に対して、重心Ｇをずらして設計されている。スプラグ２１９は、リテーナ２２０およびスプリング２２１にそれぞれ設けられた穴２２２、２２３に収容されている。スプリング２２１はスプラグ２１９をクラッチインナー軸２１２の外周に押しつけるように力をスプラグ２１９に与えている。クラッチアウター軸２１５の他端は、通常のコンプレッサ用の電磁クラッチ４０９の回転コアを兼ね、可動コア２４２を通じてエンジン２００の回転力をコンプレッサ３００に伝達するようになっている。
【００５７】
コンプレッサ３００の駆動軸２３２の中空軸部２３９は一方向クラッチ４００のクラッチアウター軸をなし、モータ１００の出力軸２１６の端部２３８はクラッチインナー軸をなし、両者の間に、スプラグ２３５、リテーナ２３６およびスプリング２３７が取りつけられている（図３参照）。
２２９はナットであり、コンプレッサ３００の駆動軸２３２のプーリ２１４側の端部は、電磁クラッチ２２８の可動コア２４２がナット２２９によりスプライン等を介して固定されている。
（動作）
電機子２０１が通電によりプーリ側から見て左回転で駆動された場合に、太陽外歯車２０９が回転し、遊星歯車２１０、太陽内歯車兼クラッチインナー軸２１２が駆動されて、太陽内歯車兼クラッチインナー軸２１２から減速出力が右回転で出力される。
【００５８】
太陽内歯車兼クラッチインナー軸２１２の回転は、プーリ側から見て右回転で駆動された場合にスプラグ２１９を介して、クラッチアウター軸２１５の内周に伝動され、プーリ２１４、クランク軸のプーリ２２４とベルト２２６を介してエンジン２００に始動トルクが伝達されて、その始動が行われる。
エンジン２００の始動が完了すると、プーリ２２４、２１４は右回転に回転し、その回転数が電機子２０１によって駆動される太陽内歯車兼クラッチインナー軸２１２の回転数を上回ると、クラッチアウター軸２１５とともにスプラグ２１９は、クラッチインナー軸２１２の外周部を滑る。電機子２０１は、エンジン２００の始動完了後、停止される。次に、エンジン回転が所定の回転数以上となると、スプラグ２１９に作用する遠心力がスプリング２２１の押し付け力より優り、浮上してクラッチインナー軸２１２の外周部から離れる。この始動時において、電磁クラッチ２２８は開放され、更に、出力軸２１６の左回転時はスプラグ２３５がすべるので、コンプレッサ３００の駆動軸２３２は駆動されない。エンジン駆動中は、エンジン２００のプーリ２２４により、ベルト２２６を介して電磁クラッチ内蔵のプーリ２１４を回転駆動され、必要に応じてプーリ２１４内の電磁クラッチ４０９がオン（結合）されて、コンプレツ３００が駆動される。
【００５９】
次に、エンジン停止時におけるコンプレッサ３００の電動駆動について説明する。この時、出力軸２１６はプーリ側から見て右回転で駆動される。これにより、太陽外歯車２０９が右回転し、遊星歯車２１０、太陽内歯車兼クラッチインナー軸２１２が駆動され、太陽内歯車兼クラッチインナー軸２１２から減速出力が左回転で出力される。この時、スプラグ２１９は、太陽内歯車兼クラッチインナー軸２１２の外周面ですべり、減速後のモータ１００の回転はプーリ２１４には伝達されない。この時、出力軸２１６の右回転はスプラグ２３５を介して駆動軸２３２の中空軸部２３９の内周に伝達され、コンプレッサ３００が駆動される。この時、電磁クラッチ４０９はオフ（解離）され、モータ１００はエンジン２００を駆動しない。
【００６０】
【変形態様】
実施例１のスタータモータを用いる補機駆動装置の変形態様を図９〜図１１を参照して以下に説明する。ただし、実施例１の構成要素と共通の主機能を有する構成要素には理解を容易化するために同一符号を付すこともある。
（構成）
このスタータモータを用いる補機駆動装置では、実質的にそのトルク伝達機構７００だけが実施例１のトルク伝達機構４００と異なっているので、トルク伝達機構７００だけを説明する。
【００６１】
このトルク伝達機構７００は、実施例１のトルク伝達機構４００の遊星減速ギヤ機構４０１の代わりに、偏心減速機構４１０を用いた点にその特徴をもつので、この偏心減速機構４１０だけを説明する。もちろん、他の実施例の遊星減速ギヤ機構をこの偏心減速機構（本発明でいう減速機構）４１０に代替することも可能である。
【００６２】
モータ軸３２４には、モータ軸３２４の軸心に対して偏心した偏心リング３０９が固定されており、偏心リング３０９の外周面にはころ軸受３１０を介してギア板３１１が偏心リング３０９と同軸かつ相対回転自在に装着されている。ギア板３１１の外周には外歯３２８が設けられており、外歯３２８の一部はハウジング３０４の内歯３２９に噛合している。内歯３２９は、モータ軸３２４の軸心を中心として円形に配置されている。この実施例では、ギア板３１１が２５歯、内歯３２９が２６歯と一歯数差に設定されており、これにより、減速比が１／２５に設定されている。ギア板３１１には、その軸心から一定径の位置にて互いに４５度だけ離れて、合計８ケの穴３２７が貫設されており、この穴３２７には、クラッチインナ軸３１３からでた出力ピン３１３ａが挿入されている。出力ビン３１３ａは穴３２７より径が小さく、各出力ピン３１３ａは穴３２７の内周面に常に接している。
（動作）
偏心減速機構４１０の作動についてのみ以下に説明する。
【００６３】
電機子３０１が通電によりプーリ側から見て左回転で駆動されると、出力軸３２４が回転し、偏心リング３０９の回転によりギア板３１１が偏心揺動運動させられる。その結果、ギア板３１１の一部分だけ減速されたモータ軸３２４と反対方向へ回転駆動される。出力は、出力ピン３１３から右回転でクラッチインナ軸３１３へ伝達される。
【００６４】
なお、４１１は、第１のクラッチをなす一方向クラッチであり、クラッチインナ軸３１３の外周とクラッチアウタ軸３１５の内周との間にスプラグ３１７、リテ−ナ３１８、スプリング３１９が設けられている。３１６はクラッチインナ軸３１３を支承する軸受けである。
【００６５】
【実施例４】
実施例４のスタータモータを用いる補機駆動装置を図１２を参照して以下に説明する。
この実施例は実施例１の装置を用いてアイドルストップ時におけるコンプレッサ３００の駆動制御を行う点をその特徴としており、図１２のフローチャートを参照して説明する。なお、この制御は、マイコン構成の電子制御ユニット（ＥＣＵ）で行われるが、ＥＣＵ自体の図示は省略する。
【００６６】
まず、交差点などで所定時間アイドルが持続されたかどうかを検出することにより、エンジンを停止べきかどうかを判定し（Ｓ１００）、エンジンを停止すべきとはんだんしたら、エンジン停止処理を実行する（Ｓ１０２）。
次に、補機（ここではコンプレッサ）の駆動が必要かどうかを判定し（Ｓ１０４）、必要である場合にだけコンプレッサ３００をモータ１００の他方向への回転により電動駆動する（Ｓ１０６）。
【００６７】
次に、補機（ここではコンプレッサ）の停止が必要かどうかを判定し（Ｓ１０８）、必要である場合にだけコンプレッサ３００を逆回転により駆動するモータ１００を停止させる（Ｓ１１０）。
次に、エンジン２００の再始動が必要かどうかを調べ（Ｓ１１２）、必要である場合にだけエンジンの再始動制御を行い、次にエンジン回転数が所定回転数を上回ったかどうかを調べ（Ｓ１１６）、上回ったならエンジン始動が完了したものと判定してエンジン２００の始動制御を終了する（Ｓ１１８）。
【００６８】
このように、本実施例によればアイドルストップを行う場合でもコンプレッサなどの補機の運転を持続できるので、運転フィーリングを低下させることなく、燃費向上及び排気ガス排出量の低減を実現することができる。
なお、この実施例において、Ｓ１００、Ｓ１０２は本発明でいうアイドルストップ制御手段を構成し、Ｓ１０４、Ｓ１０６は本発明でいうコンプレッサ制御手段を構成している。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のスタータモータを用いる補機駆動装置の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】図２の要部拡大断面図である。
【図５】実施例２のスタータモータを用いる補機駆動装置の断面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図７】実施例３のスタータモータを用いる補機駆動装置の断面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図９】実施例１の変形態様の断面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【図１１】図９のＦ−Ｆ線矢視断面図である。
【図１２】実施例４のスタータモータを用いる補機駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００はスタータモータ（モータ）、２００はエンジン、３００はコンプレッサ（補機）である。４０１は遊星減速ギヤ機構（減速機構）、
（実施例１）
４００はトルク伝達機構、
プーリ１４、２４、２７、ベルト２６は第一のトルク伝達部、
４０２は一方向クラッチ（第一のクラッチ）、
プーリ２８、３０、ベルト３１は第二のトルク伝達部、４０４は第二のクラッチ、
４０５は第三のクラッチ、
（実施例２）
５００はトルク伝達機構、
プーリ１１４、１２４、１２７、ベルト１２６はトルク伝達部、
４０２は一方向クラッチ（第一のクラッチ）、
４０５は第四のクラッチ、
４０６は第二のクラッチ、
４０７は第三のクラッチ、
（実施例３）
６００はトルク伝達機構、
プーリ２１４、２２４、ベルト２２６はトルク伝達部、
４０２は一方向クラッチ（第一のクラッチ）、
４０９は第三のクラッチ、
４０８は第二のクラッチ。

Claims

モータと、
エンジンと、
回転負荷である補機と、
所定方向への回転状態の前記モータから前記エンジンへの始動用トルク伝達時に前記モータから前記補機へのトルクの伝達を遮断し、エンジン停止時における他方向への回転状態の前記モータから前記補機へのトルク伝達時に前記モータから前記エンジンへのトルク伝達を遮断し、始動後の前記エンジンから前記補機へのトルク伝達時に前記モータから前記補機へのトルク伝達及び前記エンジンから前記モータへのトルク伝達を遮断するトルク伝達機構と、
を備え、
前記トルク伝達機構は、
前記モータの出力軸から出力される所定方向への回転トルクを前記他方向への回転トルクと同一回転方向へ反転減速して前記エンジンへ伝達する減速機構を備え、
前記トルク伝達機構は、
前記減速機構の出力軸、前記エンジンのクランク軸及び前記補機の駆動軸をトルク伝達可能に連結する第一のトルク伝達部と、
前記減速機構の出力軸から出力される反転減速トルクを前記第一のトルク伝達部へ伝達する一方向クラッチからなる第一のクラッチと、
前記モータの出力軸と前記補機の駆動軸とをトルク伝達可能に連結する第二のトルク伝達部と、
前記モータの出力軸から前記第二のトルク伝達部を通じて前記補機の駆動軸へのトルク伝達を行う第二のクラッチと、
を備えることを特徴とするスタータモータを用いる補機駆動装置。
請求項１記載のスタータモータを用いる補機駆動装置において、
前記トルク伝達機構は、
前記第一のトルク伝達部と前記補機の駆動軸とを接離自在に連結する第三のクラッチを備えることを特徴とするスタータモータを用いる補機駆動装置。
請求項１記載のスタータモータを用いる補機駆動装置において、
前記トルク伝達機構は、
前記減速機構の出力軸、前記エンジンのクランク軸及び前記補機の駆動軸をトルク伝達可能に連結する単一のトルク伝達部と、
前記減速機構の出力軸から出力される反転減速トルクを前記トルク伝達部へ伝達する一方向クラッチからなる第一のクラッチと、
前記モータの出力軸から出力される他方向への回転トルクを前記トルク伝達部を通じて前記補機の駆動軸へ伝達する第二のクラッチと、
前記トルク伝達部と前記エンジンのクランク軸とを接離自在に連結する第三のクラッチと、
を備えることを特徴とするスタータモータを用いる補機駆動装置。
請求項３記載のスタータモータを用いる補機駆動装置において、
前記トルク伝達機構は、
前記トルク伝達部と前記補機の駆動軸とを接離自在に連結する第四のクラッチを備えることを特徴とするスタータモータを用いる補機駆動装置。
請求項１記載のスタータモータを用いる補機駆動装置において、
前記モータ及び補機は一体化され、前記モータの中空の出力軸内に前記補機の駆動軸が同軸配置され、
前記トルク伝達機構は、
前記減速機構の出力軸、前記エンジンのクランク軸及び前記補機の駆動軸をトルク伝達可能に連結する単一のトルク伝達部と、
前記減速機構の出力軸から出力される反転減速トルクを前記トルク伝達部へ伝達する一方向クラッチからなる第一のクラッチと、
前記モータの出力軸から出力される他方向への回転トルクを前記トルク伝達部を介することなく前記補機の駆動軸へ伝達する第二のクラッチと、
を備えることを特徴とするスタータモータを用いる補機駆動装置。
請求項５記載のスタータモータを用いる補機駆動装置において、
前記減速機構の出力軸と前記トルク伝達部とを接離自在に連結する第三のクラッチを備えることを特徴とするスタータモータを用いる補機駆動装置。
請求項１乃至６のいずれか記載のスタータモータを用いる補機駆動装置において、
前記第二のクラッチは一方向クラッチからなることを特徴とするスタータモータを用いる補機駆動装置。