JPS63198777A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電機子巻線を効果的に冷却できるようにし
ｔエンジンの始動兼充電装置に関する１、〔従来の技術
〕 第２図は特公昭６１．、−５４９４９号公報に示され次
従来の機関始動充電装置の断面図である４゜この第２図
において、始動兼充電装置本体ｌは回転界磁極２ａ、２
ｂ、界磁巻線３、電機子鉄２・１）４、電機子巻線５、
クランク角度検出器６′ｊｔ″＋：生り素として構成さ
れている。

１対の回転界磁極２ａ、２ｂは強磁性体で作られ次ぐし
２形を表し、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ｉ）　：＝グアを介して一体的に
結合さハフている。

１１回転界砒極２ａはフライホイールそ兼ねており、機
関のクランク軸８に（８）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る切欠き
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の円周方向の幅は角度にして３６０度の
切欠き数で割つ比値の半分程度になっている。

上記回転界磁［２ａ、２ｂは界磁巻ＮＡ３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。

この回磁鉄心１１は図示しないゼルトにより、リヤプレ
ート１２に固定されており、回転回磁極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。

界磁巻線３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［５の電流に比べて
はるかに小さいので、集電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はけい素鋼板を積層して作られ、その内周
部には電機子巻線５を収める溝が多数設けられている。

電機子巻線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
りばねりフグ１Ｓ管介して固定枠１３に対して軸方向に
固定されている。

さらに、固定枠１３はゼルト１Ｇによ夕、リヤプレート
１２に取り何けられている。リヤプレート１２は図示し
ない機関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は図示省略した電機子
電流切換回路を作動させる信号源となるもので、ここで
は発信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
られ九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ｒＯＪの２値信号を出力する。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
個設置されている。

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、クラッチカバー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はゼルト２５によ５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。

次に、始動時の動作について説明する。機関が始動して
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と電機子巻線５にバッテリ（図示せ
ず）から′ｌｌｔ流が流れ、これによって回転界磁極２
ａ、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、クランク角度検出器６が回
転界磁極位置を検出し、電機子巻線５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２”
ｓ２ｂ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、機関ｆｅ短時間に始動させ
る。

次に、機関の始動後、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）によシ直流
に変換してバッテリおよび車両内の電装品に供給する。

ま九、クラッチ１７の作動は、周知のようにクラッチペ
ダル（図示せずンが踏み込まれていないときは、ダイヤ
スラムスプリング２１の張力がてこ作用により、プレッ
シャプレート２０ｆ、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
エフを接続状態にする。

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、このダイヤプラムスプリ
ング２１はワイヤリング２２．２３’！ｉ−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、り２ンク軸８と変
速機駆動軸１８との間の動力伝達が断たれる。

このように、始動兼光ｇＬ装置本体の回転界磁極２ａを
機関のクランク軸に直結し、さらに、この回転界磁極２
ａをクランク軸８と変速ａ溝層動軸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〕

上記従来の機開始動充′Ｉｔ装置においては、装置全体
が密閉されており、電機子巻線５に流れる大電流および
界磁巻Ｉ！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、いわゆる自然冷却である。ま友、仮りに冷却手
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い出力電流が得られないとい
り問題点があつ九。

まｔ、この種の従来装置は機関に直結されていた几め、
機関の温度上昇を直接受け、上記動作特性の低下を助長
させていた。

この発明は、かかる問題点を解決する友めになされ友も
ので、電機子巻線の温度上昇全抑制でき、装置の動作特
性を向上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、電機子鉄
心および界磁鉄心を嵌合し几ブラケットと、このブラケ
ットにおいて電機子鉄心の近傍または電機子鉄心とエン
ジンブロックのエンジンの冷却液循環系路間に配設され
たヒートパイプとを設は几ものである。

〔作　用〕

この発明においては電機子巻線の発生する熱はｔｍ子鉄
心からヒートパイプに伝達され、このヒートパイプを介
してエンジンの冷却液循環系路内を循環する冷却液に放
熱する。

〔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、第２図の構成に新たに以下に述べる部
分が付加され友ものである。すなわち、３１はエンジン
ブロックである。このエンジンブロック３１には、エン
ジンの冷却液循環系路３２が形成されている。この冷却
液循環系路３２は図示しないラジェータに連通している
。

このエンジンブロック３１には、シール用のガスケット
３３を介してブラケット３４がゼルト３５により固定さ
れている。ブラケット３４は熱伝導性のよい部材、たと
えば、アルミなどで形成されている。

このブラケット３４に軍機子鉄心４および界磁鉄心１１
が嵌合されている。ブラケット３４において、電機子鉄
心４の近傍に全周上に数個所ヒートパイプ３６の一端が
配設されている。このヒートパイプ３６の他端はエンジ
ンブロック３１を通してエンジンの冷却液循環系路３２
内に挿入されている。

このヒートパイプ３６の他端の外周面には、フィン３７
が複数個設けられており、放熱効果を高めるようになっ
ている。このヒートパイプ３６の他端とフィン３６はエ
ンジンの冷却液循環系路３２内の冷却液に浸漬され、電
機子巻線５から発生する熱が電機子鉄心４を介して冷却
液に伝達し、この冷却液に放熱するようになっている。

ヒートパイプ３６の中には、水、アルコール。

アンモニアなどの蒸発性を有する作動液が封入されてい
る。このヒートパイプ３Ｇは周知のとお夕、内部に封入
された作動液の蒸発、凝縮サイクルによって熱交換を行
わすもので、電機子鉄心４の温度上昇を効果的に防止で
きるものである。

また、エンジンブロック３１において、エンジンの冷却
液循環系路３２に連通ずる流入口３８が形成されており
、この流入口３８に連通ずるように界磁鉄心１１には、
界磁鉄心側冷却通路３９が形成されている。この界磁鉄
心側冷却通路３９は、ｉｉ巻線３の近傍に配置され、流
入口３８を通してエンジンの冷却液循環系路３２の往路
側の冷却液が流入され、さらにエンジンの冷却液循環系
路：３２の復路側に冷却液を戻すようになっている。

この界磁鉄心側冷却液通路３９および流入口３８にもヒ
ート、セイゾ４０の一端が配置され、このヒートパイプ
４０の他端は界磁鉄心１１の界磁巻線３の近傍に界磁鉄
心１１の磁気通路を妨げないように全周上数個所配置さ
れている。

このヒートパイプ４０は上記ヒートパイプ３６と同様の
もので、その一端、つま夕、流入口３８および界磁鉄心
側冷却液通路３９側の外周面にも複数個のフィン４１が
設けられている。

次に、この実施例の動作について説明する。機関の始動
、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ｐであり、ここでの説明を省略し、電機子鉄心４、
界磁鉄心１１の冷却作用について述べることにする。

う）エータとエンジンブロック３１を連なるエンジンの
冷却液循環系路３２に充填された冷却液ｕ５−）エータ
とエンジンブロック３１間を循環しており、エンジンの
冷却液循環系路３２の往路側から流入口３８を通して界
磁鉄心側冷却液通路３９を流通し、再びエンジンの冷却
液循環系路３２の復路側に戻る。

この冷却液の流通過程において、界磁巻線３から発生す
る熱は界磁鉄心１１を経て冷却液に吸熱される。

また、これと同時に、ヒートパイプ４０により界磁鉄心
１１の熱を界磁鉄心側冷却液通路４１に伝達し、その冷
却液に吸熱させると同時にヒートパイプの蒸発、凝縮サ
イクルにより、熱交換を行って冷却する。これにより、
界磁鉄心側冷却液通ｗｊ！ｒ４１の冷却液と同時に界磁
鉄心１１の温度上昇全効果的に防止できる。

一万、′ＴＩＬｙ子巻巌５から発生する熱は電機子鉄心
４余介してヒートパイプ３６に伝達され、このヒートパ
イプ３６を通った熱はエンジンの冷却液循環系路３２の
冷却液に吸熱されると同時にヒートパイプ３６の作動液
の蒸発、凝縮サイクルでも熱交換を行って冷却金行う。

フ・なお、上記天川（；ｌで（は５ヒートパイプ３６を
′電機子鉄心４の近傍のブラケット３４に装置するもの
を例示したが、このヒー・トパイゾ３６ｆｒ、直接電機
子鉄心４に装着してもよい。その装着位置としでは、磁
気昇路（・こ影響を及（・重さない、たとえば、鉄心先
端部などが好適である。

１念、界磁鉄心１１側のヒートパイプ４０は界磁巻線３
の発熱量は電機子巻線５０発熱量に比較して少ないから
、必ずしも設ける必要はない。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明し友とおり、ブラケットにおいて電
機子鉄心近傍または電機子鉄心にヒートパイプを設けて
電機子巻線の冷却を行うようにしたので、電機子コイル
の温度上昇全抑制でき、装置の動作轡性金向上できる。

【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元′＃Ｌ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・・
・’！ｉｔ磯子巻線、６・・・クランク角度検出器、８
・・・クランク軸、１０・・・切欠き、１７・・・クラ
ッチ、３１・・・エンジンブロック、３２・・・エンジ
ンの冷却液循環系路、３４・・・ブラケツｌ−，３６，
４０・・・ヒートパイプ。 なお、図中同一符号は同一°または相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第２図 手続補正書（自発） ｒ三１２１１ 昭和　　年、−日 待Ｊ午庁長官殿　　　　　　　　　　　　　　　゛二・
−１、事件の表示　　　特願昭６２−３００２０号２、
発明の名称 エンジンの始動兼充電装置 ３、補正をする者 代表者　志　岐　守　哉 三菱電機株式会社内 氏名　（７３７５）弁理士大岩増椎−７−４（連絡先０
３（２］、３）　３４２１特許部）　　、：゛、 １　−−−＜。 −）、　−−／ ５、　補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の各欄 ６、補正の内容 ｉｌ＋　　本願特許請求の範囲の記載を別紙の通多訂正
致します。 ＋２１　　本願において、明細書の記載を下記の如く訂
正致し１す。 ７　添付書類の目録 ｆｉｌ　　訂正特許請求の範囲　　　　　１通以上 ２、特許請求の範囲 エンジンのクランク軸に取っ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によ）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シ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式ぜてエンジンを始動
させ、かつエンジンの始動後は発電機として作動してバ
ッテリを光電する始動兼充電装置本体、上記エンジンの
冷却＆循環系路を有するエンジンブロック、上記電機子
鉄心および界磁鉄心が嵌合され上記エンジンブロックに
取り付けられたブラケット、このプラテン１１こおいで
上記電機子鉄心の電機子巻線近傍または電機子鉄心と上
記エンジンの冷却液循環系路に連なるように設けられた
ヒートノチイブを備えてなるエンジンの始動兼充電装置
。

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、上記エンジンの冷却液循環系路を有するエンジン
   ブロック、上記電機子鉄心および界磁鉄心が嵌合され上
   記エンジンブロックに取り付けられたブラケット、この
   ブラケットにおいて上記電機子鉄心の電機子巻線近傍ま
   たは電機子鉄心と上記エンジンの冷却液循環系路に連な
   るように設けられたヒートパイプを備えてなるエンジン
   の始動兼充電装置。