(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機と内燃エンジンとの間に介挿される発電機であって、
隔壁を有するケースと、
該ケースに固定されたステータと、
該ケースの隔壁に回動自在に保持されるロータハブと、
該ロータハブに固定され、前記ステータと対になるロータと、
該ロータのエンジン側端面に設けられるエンジンの出力軸と連結結合されるエンジン連結部と、
前記ロータハブは、オートマチックトランスミッションに連結結合するオートマチックトランスミッション連結部を有する部材を脱着可能に保持するスプライン、および、マニュアルトランスミッションに連結結合するマニュアルトランスミッション連結部を有すると共に、
前記オートマチックトラ ンスミッション連結部は、該オートマチックトランスミッション連結部のエンジン側から変速機に対して連結可能に構成されるとともに、前記マニュアルトラン スミッション連結部には変速機側から該マニュアルトランスミッション連結部に対して連結可能に構成されることを特徴とする発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のエンジンに接続される発電機にかかり、詳しくは、エンジンとトランスミッションの間に配置される発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍庫を搭載する商用車など、普通車で必要とされている電力とは別に、電力を供給する必要がある場合がある。この場合、オルタネータで発電された１２Ｖや２４Ｖの電圧から昇圧して必要な電力を得る構成とすることもできるが、低い電圧で発電するため、その分電流が大きくなり、効率が悪くなる。
このため、従来では、オルタネータとは別に発電機を設け、商用電力として１００Ｖや２００Ｖ程度の電圧を得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、発電機をオルタネータと別に設けると、駆動系の構造が大型化するため、限られたスペース内において、かつ従来の構造に変更を加えることなく設置することができる発電機が望まれる。
このような発電機は、エンジンと変速機の間に搭載されるものが考えられるが、次のような問題点があり、充分な電力を得ることができなかった。
つまり、エンジンの近傍には、スタータモータが配置されているため、このスタータモータが邪魔となって、発電機の外径を小さくせざるを得なかった。また、エンジンからの出力軸が変速機の入力軸に比べて、径方向に大きいため内径についても制約を受け、結局、発電機が小型化して発電容量が低下することとなっていた。さらに、通常充分な電力を得るためには、エンジンの回転を増速して発電をする必要があるが、配置スペースが限られているので、変速機を設けることもできず、エンジン回転数と同じ回転数で発電機を回転させることとなり、発電電力の低下、効率の低下が生じていた。
【０００４】
また、変速機にはＡ／Ｔ（オートマチックトランスミッション）、Ｍ／Ｔ（マニュアルトランスミッション）があり、エンジン、変速機の組み付けのための設計変更が生じてくる。このため、発電機をオルタネータと別に設ける時と同様に、従来の構造に変更を加えることなく設置することができる発電機が望まれる。
本発明は、車両側の構造に変更を加えることなく、省スペースで十分な電力と、高い効率の得られる発電機を提供することを目的としている。
【０００５】
【課 題を解決するための手段】
以上のような目的は、以下の本発明によって達成される。
即ち、変速機と内燃エンジンとの間に介挿される発電機であって、隔壁を有するケースと、該ケースに固定されたステータと、該ケースの隔壁に回動自在に保持されるロータハブと、該ロータハブに固定され、前記ステータと対になるロータと、該ロータのエンジン側端面に設けられるエンジンの出力軸と連結結合されるエンジン連結部と、前記ロータハブは、オートマチックトランスミッションに連結結合するオートマチックトランスミッション連結部を有する部材を脱着可能に保持するスプライン、および、マニュアルトランスミッションに連結結合するマニュアルトランスミッション連結部を有すると共に、前記オートマチックトランスミッション連結部は、該オートマチックトランスミッション連結 部のエンジン側から変速機に対して連結可能に構成されるとともに、前記マニュアルトランスミッション連結部には変速機側から該マニュアルトランスミッショ ン連結部に対して連結可能に構成されることを特徴とする発電機である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好適実施形態について、添付図面に基づいて詳説する。図１は、オートマチックトランスミッションに本発明の発電機を取り付けた実施形態を示すもので、エンジン出力軸５と、トルクコンバータ３との間に配置されている本発明の発電機１の断面側面図である。
【０００７】
発電機１は、トルクコンバータ３のハウジング３０側に固定された発電機ケース２０と、発電機ケース２０内の内壁に固定されたステータ２１と、発電機ケース２０に軸受２２を介して回転自在に軸支されたロータハブ２３と、ロータハブ２３の外周に溶接されて固定されているロータ２４と、ロータハブ２３のエンジン側端に固定されたセンターピース２５と、ロータハブ２３のトルクコンバータ３側に接続されているセンター合わせ部材２６ａと、出力側ドライブプレート２７とを備えている。
【０００８】
発電機ケース２０は、トルクコンバータ３側に対して、その反対側端が開放され、この開放端には、エンジン出力軸５が突出しているエンジン側面が接続される。発電機ケース２０内のステータ２１には、コイル２１１が巻装されている。また、発電機ケース２０のトルクコンバータ３側の側面に形成された孔には、軸受２２が嵌合されており、軸受２２にはロータ２４の回転軸であるロータハブ２３が嵌合している。ロータハブ２３は、軸受２２を介して発電機ケース２０に対して回転自在に支持されている。
【０００９】
ロータハブ２３のエンジン側端部には、ロータ２４が同心上に固定されており、ロータ２４がロータハブ２３と一体として回転する構成となっている。ロータ２４において、ステータ２１に対向する対向面には永久磁石２４１が所定間隔で複数個配設されている。
さらに、ロータハブ２３のエンジン側端面に固定されている、センターピース２５は、スリーブ状に形成され、基端フランジ部２５１を介して、ボルト２５２によって締着されている。
【００１０】
ロータ２４のエンジン側面には、入力側連結部材であるドライブプレート５１がボルト５１１によって締着されている。また、ドライブプレート５１の内周端部は、ボルトが挿通する孔が穿孔され、エンジン連結部５１３が形成されている。エンジン連結部５１３には、ボルト５１２が挿通し、ドライブプレート５１は、該ボルト５１２によってエンジン出力軸５の先端に締着されている。このような構成によって、ロータ２４は、ドライブプレート５１を介してエンジン出力軸５に連結され、エンジン出力軸５と一体として回転する。
【００１１】
エンジン出力軸５の先端には、芯出し穴５２が形成されており、この芯出し穴５２にセンターピース２５の先端が嵌入している。なお、ドライブプレート５１の外周端部は、エンジン側へ屈曲し、歯車５１３が設けられている。歯車５１３は、スタータモータ（図示せず）の回転軸に設けられている歯車に噛合し、スタータモータの回転がロータ２４を介してエンジン出力軸５に伝達される構成となっている。
【００１２】
一方、ロータハブ２３のトルクコンバータ３側には、センター合わせ部材２６ａを嵌合させるためのセンター合わせ穴２３１がロータハブ２３の軸芯上に形成され、そのセンター合わせ穴２３１の内周面にはスプライン２３２が形成されている。また、同じくセンター合わせ部材２６ａのトルクコンバータ３側端部には、出力側連結部材としてドライブプレート２７が溶接により固定されている。このような構成により、ドライブプレート２７は、ロータハブ２３と一体として回転する。ドライブプレート２７の外周端部には、ロータハブとスプライン連結により保持されたセンター合わせ部材２６ａに連結され、ボルト２７１が挿通する孔が穿孔されたオートマチックトランスミッション連結部２７２が設けられている。
【００１３】
このオートマチックトランスミッション連結部２７２の位置は、ドライブプレート５１がボルト５１１によってロータ２４に固定されている位置に対応した位置となっている。つまり、出力側のドライブプレート２７の直径方向および周方向の位置が、入力側のドライブプレート５１におけるボルト５１１の挿通孔と同じ位置関係となるように構成されている。このような構成とすることによって、オートマチックトランスミッション側の接続位置を変更せずに、つまりオートマチックトランスミッションを改良することなく、オートマチックトランスミッションへ発電機１を連結することが可能となる。
【００１４】
一方、センター合わせ部材２６ａの外周に、穴２３１のスプライン２３２に嵌合するスプライン２６１が形成されている。この、ロータハブ２３にスプライン連結により保持された部材であるセンター合わせ部材２６ａのトルクコンバータ３側には、芯出し形状として丸穴が形成され、芯出し穴２６２が設けられている。この芯出し穴２６２には、トルクコンバータ３側に設けられている芯出し部４が嵌合する。
【００１５】
ハウジング３０に納められているトルクコンバータ３は、ポンプインペラ３１、タービンランナ３２及びステータ３３ａ、ロックアップクラッチ３３ｂを有しており、これら各部品は、フロントカバー３４ａを一体に溶着したコンバータケース３４内に収納されていると共に、該ケース３４内はオイルにて満たされている。また、動力伝達要素としてのケース３４は、ドライブプレート２７を介してロータハブ２３に連結されているとともに、タービランナ３１が一体に構成され、さらに、中心には円筒状の芯出し部４が溶着されている。また、該トルクコンバータ３の中央部には、入力軸３５が配置されており、該入力軸３５には前記タービンランナ３２及びロックアップクラッチ３３ｂの出力側が連結されている。更に、ステータ３３ａはワンウエイクラッチ３６上に支持されたおり、該ワンウエイクラッチのインナレースはハウジング３０に固定されている。
【００１６】
以上のように構成された本発明の発電機１を取り付ける場合には、最初にトルクコンバータ３のケース３４に、ドライブプレート２７を有するセンター合わせ部材２６ａを取り付ける。まず、センター合わせ部材２６ａのセンター合わせ穴２６２に芯出し部材４を挿入し、その後、ドライブプレート２７の周端部に形成されているボルト穴を、ケース３４に固定されているナット穴に合わせ、ボルト締めする。次に、センター合わせ部材２６ａとロータハブ２３の穴２３１を嵌めあわせ、ケース３４とロータハブ２３を連結する。同時に、発電機ケース２０をハウジング３０に固定する。センター合わせ部材２６ａとロータハブ２３との結合は、軸芯方向にねじ込まれるボルト２６３によって固定される。
【００１７】
次に、エンジン出力軸５とロータハブ２３と連結する。エンジン出力軸５には、ドライブプレート５１のエンジン連結部５１３をボルト５１２で連結固定しておき、ロータハブ２３に固定されているセンターピース２５を芯出し穴５２に挿入する。そして、ドライブプレート５１の周端部に形成されているボルト穴を、ロータ２４に形成されているナット穴に合わせ、ボルト５１１によって締着する。以上のようにして、組立が完了する。
【００１８】
図２は、マニュアルトランスミッション取り付けた本発明の発電機の実施形態を示すもので、エンジン出力軸５と、クラッチ機構６との間に配置されている本発明の発電機１の断面側面図である。
図２に示される発電機１は、エンジン出力軸５に接続される入力側の構成は、既述の実施形態の構成と同様であり、センター合わせ部材２６のみが交換されている。以下、クラッチ機構６に接続される出力側の構成について説明する。
【００１９】
本実施例では、センター合わせ部材２６ｂのエンジン側端部外周面には、ロータハブ２３のスプライン２３２に嵌合するスプライン２６１が形成されており、クラッチ側端部には芯出し形状として外周面２６４がロータハブ２３から突出し、この外周面２６４に入力側クラッチ部材６１の嵌合孔６１２が嵌合し、センター合わせ部材２６ｂを介して、ロータハブ２３と同心上に入力側クラッチ部材６１が位置するように構成されている。
【００２０】
ロータハブ２３の出力側端面には、後述するボルト６１１が螺合する雌ねじが形成されたボルト孔２３３が配置され、マニュアルトランスミッション連結部２３０が設けられている。
このマニュアルトランスミッション連結部２３０の位置は、エンジン出力軸５の先端面に形成されているボルト孔の位置に対応した位置となっている。つまり、エンジン出力軸５の先端面におけるボルト孔５３の直径方向および周方向の位置が、ロータハブ２３の出力側端面におけるボルト孔２３３と同じ位置関係となるように構成されている。このような構成とすることによって、マニュアルトランスミッション側の接続位置を変更せずに、つまりマニュアルトランスミッションを改良することなく、マニュアルトランスミッションへ発電機１を接続することが可能となる。
【００２１】
このような、マニュアルトランスミッション連結部２３０は、スプライン２６１によって保持されたセンター合わせ部材２６ｂと入力側クラッチ部材６１とをボルトによって固定して形成してもよい。
クラッチ機構６は、ハウジング６０内に収納されている。ハウジング６０には、発電機ケース２０がボルト等によって接合固定される。上記センター合わせ部材２６ｂに嵌合した入力側クラッチ部材６１は、ロータハブ２３のクラッチ側先端にボルト６１１によって締着固定されている。さらに、入力側クラッチ部材６１は、中心部に芯出し部として嵌合孔６１２を有している。また、入力側クラッチ部材６１の周端部近傍には、摩擦板６２が設けられている。この入力側クラッチ部材６１はフライホイールとして機能する。
【００２２】
一方、ハウジング６０において、エンジンの反対側には、変速機（図示せず）が配置され、該変速機の入力軸７が、ハウジング６０内に突出している。この入力軸７は、エンジン出力軸５、ロータハブ２３と同軸上に配置されている。
出力側クラッチ部材６３は、ダンパー６４を介して入力軸７に支持され、入力側クラッチ部材６１に設けられた摩擦板６２に接触する摩擦板６５を有している。ダンパー６４は、エンジンのトルク変動を平滑化するもので、３要素からなっている。即ち、摩擦板６５に連結する部材６４１と、入力軸７にスプライン連結する部材６４２と、これら両部材の間に介挿されたダンパースプリング６４３とから成っている。
【００２３】
出力側クラッチ部材６３の周端部には、ダイヤフラムスプリング６６が接続され、ダイヤフラムスプリング６６の中心には、レリーズベアリング６７が当接し、レリーズベアリング６７の変速機側には、レリーズフォーク６８の先端が当接している。ダイヤフラムスプリング６６は、入力側クラッチ部材６１に固定されたクラッチカバー６９の支持部６９１において支持されており、出力側クラッチ部材６３は、ダイヤフラムスプリング６６によってクラッチ入方向へ常時付勢されている。
【００２４】
レリーズフォーク６８は、支持部材６８１によって支持され、この支持部材６８１を支点として揺動する。レリーズフォーク６８の基端部には、油圧駆動回路によって駆動するレリーズシリンダ（図示しない）の先端が接続されており、レリーズシリンダの進退によってレリーズフォーク６８が揺動する構成となっている。
【００２５】
以上のように構成された本発明の発電機１を取り付ける場合には、最初に発電機ケース２０内で支持されているロータハブ２３のセンター合わせ穴２３１に、センター合わせ部材２６ｂを挿入する。センター合わせ部材２６ｂにおいて、ロータハブ２３から突出した外周面２６４に、入力側クラッチ部材６１の嵌合孔６１２を嵌合し、該クラッチ部材６１をロータハブ２３と同一軸心上に位置させると同時に、ボルト６１１によって、クラッチ部材６１とロータハブ２３のマニュアルトランスミッション連結部２３０とを連結固定する。
【００２６】
このクラッチ部材６１に対して各クラッチ要素を組み付けてクラッチ機構６を完成させ、マニュアルトランスミッションへの発電機１の組み付けを完了する。さらに、ロータハブ２３の入力側端には、センターピース２５をボルト２５２で固定する。また、エンジン出力軸５には、ドライブプレート５１のエンジン連結部５１３をボルト５１２により連結固定する。
ロータハブ２３に固定されているセンターピース２５を芯出し穴５２に挿入して、ロータハブ２３とエンジン出力軸５との軸心を一致させたのち、ドライブプレート５１とロータ２４をボルト５１１で連結固定しドライブプレート５１の周端部に形成されているボルト穴を、ロータ２４に形成されているナット穴に合わせ、ボルト５１１によって締着する。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明の発電機は、以下の効果を奏する。
スタータモータを避けた位置に配置することによって、ロータの外径を大きく取ることができ、発電電力を増加させることができる。
さらに、オートマチックトランスミッション連結部を取り外すことで、他の部材およびトランスミッション側やエンジン側の部材を変更することなく、オートマティックトランスミッションとマニュアルトランスミッションの両方の駆動装置に装着することができる。
また、トランスミッションとエンジンの間の小さな空間に組み付けることができ、駆動装置全体を大きくすることなく、組み付けを容易かつ迅速にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発電機をオートマティックトランスミッションに組み付けた場合の構成を示す断面側面図である。
【図２】本発明の発電機をマニュアルトランスミッションに組み付けた場合の構成を示す断面側面図である。
【符号の説明】
１  発電機
２０  発電機ケース
２１  ステータ
２３  ロータハブ
２４  ロータ
２６ａ，ｂ  センター合わせ部材
２３０  マニュアルトランスミッション連結部
２３２  スプライン
２７２  オートマチックトランスミッション連結部
３  トルクコンバータ
６  クラッチ機構
【図１】
0004003253.tif 000002
【図２】
0004003253.tif 000003