特許 6041567 車両用内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6041567

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】車両用内燃機関

(51)【国際特許分類】

   H02P 9/04 20060101AFI20161128BHJP

   F16D 27/112 20060101ALI20161128BHJP

   H02K 7/11 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   H02P9/04 M

   F16D27/112 Z

   H02K7/11

【請求項の数】1

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-169450(P2012-169450)

(22)【出願日】2012年7月31日

(65)【公開番号】特開2014-30294(P2014-30294A)

(43)【公開日】2014年2月13日

【審査請求日】2015年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099966

【弁理士】

【氏名又は名称】西 博幸

(74)【代理人】

【識別番号】100134751

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 隆一

(72)【発明者】

【氏名】窪田 隆

【審査官】 マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２９６７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０７−５０８３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−９９４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−５４９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−５４２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−６０７６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ９／０４

Ｆ１６Ｄ ２７／１１２

Ｈ０２Ｋ ７／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

励磁タイミングを調節自在な発電機と、クランク軸の動力を前記発電機に伝達する動力伝達手段とを備えており、前記動力伝達手段には動力を継断する電気式クラッチを設けていて、前記クラッチが繋がっている状態でのみ前記発電機による発電が可能であり、かつ、前記クラッチは移動式の摩擦板を備えており、前記、摩擦板が動力伝達位置と動力遮断位置とに移動することによって動力の継断が行われる構成であって、
前記摩擦板が動力伝達位置に移動するように前記クラッチに通電がＯＮ又はＯＦＦされてから、前記摩擦板が滑ることなく動力伝達されるような所定時間を経過した後に前記発電機が励磁されるように設定されている、
車両用内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、発電機を備えている車両用内燃機関に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両用（自動車用）の内燃機関は発電機とバッテリーを備えており、クランク軸の回転によって発電機を駆動し、発生した電気はバッテリーに蓄電している。この場合、発電機は常に駆動されている訳ではなく、バッテリーの蓄電量が一定量を下回ると発電されるようになっている。従って、クランク軸の回転を発電機に伝達する動力伝達経路には電磁クラッチを設けており、制御信号に基づいて電磁クラッチを継断している（例えば特許文献１，２）。

【0003】

他方、車両用発電機（オルタネータ）においては、レギュレータを設けて出力（負荷）を変更できるものが普及しており、１本の補機駆動ベルトで発電機やウォータポンプ等の補機を駆動する構成としつつ、機関の運転状態に応じて発電機の出力や発電タイミングを変えることも実施されている。しかし、１本のベルトで各種補機を駆動すると、ベルトはどうしても大きく蛇行せざるを得ず、すると、ベルトの曲がり変形に起因した動力損失が大きくなるという問題がある。従って、特許文献２のように、常にクランク軸で駆動されている補機と必要に応じて駆動される補機とを別々のベルトで駆動すると、ベルトを変形が少ない形態に張ることができるため、動力損失を抑制する上で有益である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−２３２８１１号公報

【特許文献2】実公昭６１−４６１７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

さて、電磁クラッチは、一般に、摩擦板（クラッチプレート、クラッチディスク）を備えた摩擦式になっており、通電又は通電ＯＦＦにより摩擦板を移動させて主動側又は従動側に押し当てたり離したりすることで、主動側の回転動力を従動側に伝えたり遮断したりしている。この場合、摩擦板は主動側又は従動側に接触する当初は滑りが発生するため、電磁ソレノイドに通電又は通電ＯＦＦされてからクラッチが完全に接続される（繋がる）のに若干のタイムラグが存在する。そして、回転数が高くなるほど摩擦板は滑り易くなるため、電磁クラッチへの通電又は通電ＯＦＦ開始から完全接続までのタイムラグは回転数に比例して長くなる。

【0006】

他方、発電機を駆動するとクランク軸にはかなりの負荷が掛かるため、摩擦板が滑っている状態で発電機が発電を開始すると、摩擦板の滑りが助長されてドライバビリティが悪化する等の問題があった。

【0007】

また、近年の車両では、燃費向上のため、車両の減速時（燃料カット時）に発電機を駆動することにより、車両の惰性走行のエネルギの一部を電気として回収（回生）しているが、減速開始時の速度及び回転数はまちまちであるため、クラッチに通電又は通電ＯＦＦされてからクラッチが完全接続されるまでのタイムラグもまちまちであり、従って、車両の惰性走行エネルギを電気エネルギとして回収して燃費向上効果を上げるには、回転数に関係なくクラッチが完全に接続されたら発電を開始するのが好適であるが、従来は、機関の回転数とクラッチと発電機との関係に着目した制御は見られなかった。

【0008】

本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、ドライバビリティを悪化させることなく発電機を駆動することを目的として、更に、車両の惰性走行のエネルギを的確に回収して燃費向上にも貢献せんとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本願発明の車両用内燃機関は、
励磁タイミングを調節自在な発電機と、クランク軸の動力を前記発電機に伝達する動力伝達手段とを備えており、前記動力伝達手段には動力を継断する電気式クラッチを設けていて、前記クラッチが繋がっている状態でのみ前記発電機による発電が可能であり、かつ、前記クラッチは移動式の摩擦板を備えており、前記、摩擦板が動力伝達位置と動力遮断位置とに移動することによって動力の継断が行われる構成であって、
前記摩擦板が動力伝達位置に移動するように前記クラッチに通電がＯＮ又はＯＦＦされてから、前記摩擦板が滑ることなく動力伝達されるような所定時間を経過した後に前記発電機が励磁されるように設定されている。

【0010】

この場合、クラッチに通電又は通電ＯＦＦの接続指示がなされてから発電機で発電開始（励磁）される遅延タイミングは、クランク軸の回転数（車速で代替することも可能である）に応じて変化させるのが好ましい。発電タイミングを変化させる態様としては、回転数に比例して発電タイミングを無段階的に遅くする態様と、クランク軸の回転数を複数のゾーンに区分し、ゾーンごとに発電タイミングを設定する態様とがある。

【0011】

いずれにしても、クラッチへの通電又は通電ＯＦＦの接続指示は、バッテリーの蓄電量が設定した下限値まで下がったことを契機として、制御装置（ＥＣＵ）からの指示で行われる。車両の減速時に発電機を駆動する場合は、更に、クラッチの接続は、ペダルセンサやスロットルセンサ等からの指示信号が条件になる。

【発明の効果】

【0012】

本願発明では、クラッチへの接続指示と同時に発電機の発電（励磁）が開始するのではなく、クラッチが完全に接続されてから発電が開始される。すなわち、クラッチが完全に接続されてから発電機の負荷がクランク軸に作用する。このため、発電機を滑らかに駆動することができて、ドライバビリティを向上できる。

【0013】

なお、発電機が負荷可変式である場合は、発電タイミングを遅らせることに加えて、発電負荷を徐々に又は段階的に大きくすることも可能であり、この場合は、ドライバビリティの改善効果は一層顕著になる。もとより、本願発明は、発電タイミングを遅らせることでクランク軸の滑らかな回転を維持できると言えるので、負荷可変式でない単なる発電タイミング可変式の発電機であっても、高いドライバビリティを確保した状態で使用できると言える。

【0014】

本願発明の展開例として、上記のようにクランク軸の回転数（或いは車速）に応じて発電機の駆動タイミングを変化させると、車両の減速に伴う惰性エネルギを電気エネルギとして的確に回収することができる利点がある。すなわち、回転数が低いとクラッチの完全接続時間も早くなるが、クランク軸の回転数に比例して発電機の駆動タイミングを早めることにより、滑らかな動力接続を確保しつつ、車両の惰性走行エネルギを有効回収して燃費向上に大きく貢献できるのである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】内燃機関の概略側面図と制御系統を併記した模式図である。

【図2】図１のII-II 視側断面図である。

【図3】（Ａ）は要部の分離側面図、（Ｂ）は図４（Ｂ）のIIB-IIB 視断面図、（Ｃ）は（Ｂ）をクラッチ切り状態に移行させた図である。

【図4】（Ａ）は図２の IVA-IVA視断面図、（Ｂ）は図２の IVB-IVB視断面図である。

【図5】制御の一例を示すための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

(1).内燃機関の概略
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、内燃機関の概略を図１に基づいて説明する。

【0017】

図１のとおり、内燃機関は、シリンダブロック１とシリンダヘッド２とを主要要素とする機関本体３を備えており、シリンダブロック１の下面にはオイルパン４を固定している。図示していないが、シリンダブロック１にはピストンが摺動自在に嵌まったシリンダボアを設けており、シリンダブロック１の下部には、ピストンで回転駆動されるクランク軸５が回転自在に保持されている。

【0018】

クランク軸５の一端部に、第１補機駆動プーリ６と第２補機駆動プーリ７とが取り付けられており、第１補機駆動プーリ６でエアコン用コンプレッサ８及びウォータポンプ１４が駆動されて、第２補機駆動プーリ７で発電機９が駆動されるようになっている。エアコン用コンプレッサ８に設けた第１従動プーリ１０と、ウォータポンプ１４に設けた第２従動プーリ１４ａ、及び、第１補機駆動プーリ６に第１ベルト１１が巻き懸けられており、発電機９に設けた第３従動プーリ１２と第２補機駆動プーリ７とに、第２ベルト１３が巻き掛けられている。

【0019】

詳細は後述するが、第１補機駆動プーリ６はクランク軸５に固定されており、機関の運転中は常に周回している。他方、第２補機駆動プーリ７は、必要なときだけ回転駆動される。

【0020】

発電機９とエアコン用コンプレッサ８とはクランク軸５の軸心を挟んで左右に振り分けて配置されており、第１ベルト１１は第１補機駆動プーリ６と第１及び第２の従動プーリ１０，１４ａに巻き掛けられている。ウォータポンプ１４は第１補機駆動プーリ６の上に配置されている。他方、第２ベルト１３は、第１補機駆動プーリ６及び第３従動プーリ１２のみに巻き掛けられている。第１ベルト１１で他の補機（例えばパワステ用油圧ポンプ）を駆動することも可能である。

【0021】

内燃機関はバッテリー１５を備えており、当然ながらバッテリー１５と発電機９とは電気的に結線されている。なお、発電機をスタータモータに兼用することも可能である。内燃機関は、制御装置の一例としてＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）１６を備えており、ＥＣＵ１６には、クランク軸５の回転数を検知する回転センサ１７、クランク軸５に掛かっている負荷を検知するトルクセンサ１８、バッテリー１５に設けた蓄電レベルセンサ１９、アクセルペダル２０の動きを検知するペダルセンサ（ポテンショメータ）２１、車両の車速を検知する車速センサ（速度計）２２、吸気系２３に設けたスロットルバルブ２４の開度を検知するスロットルセンサ２５などが電気的に接続されている。

【0022】

発電機９は磁界を発生させるＩＣレギュレータ２６を有しており、ＩＣレギュレータ２６にＥＣＵ１６から信号が送られる。従って、ロータが回転している状態でＩＣレギュレータ２６に発電信号が送信されてコイルが励磁されることで発電が開始する。ＩＣレギュレータ２６は、発電のＯＮ・ＯＦＦのみを切り替える方式でもよいし、発電量（負荷・電圧）を調節できる方式でもよい。

【0023】

(2).動力継断構造
本実施形態では、第１補機駆動プーリ６と第２補機駆動プーリ７と第２ベルト１３とで、発電機９を駆動する動力伝達手段が構成されており、第１補機駆動プーリ６の回転トルクが電磁クラッチ４３を介して第２補機駆動プーリ７に動力伝達される。この点を、図２〜図４に基づいて詳述する。

【0024】

図２に示すように、クランク軸５の一端部は、シリンダブロック１のメインジャーナル２７にジャーナルキャップ２８を介して回転自在に保持されている。シリンダブロック１の外側にはチェーンケース２９が配置されており（図１ではチェーンケース２９は表示していない）、シリンダブロック１とチェーンケース２９との間に形成された空間に、動弁機構を駆動するチェーン（図示せず）が配置されている。チェーンケース２９には、クランク軸５の軸心回りに広がる環状空間３０が形成されており、環状空間３０にトロコイド式のオイルポンプ３１を配置している。環状空間３０は内側からカバー３２で覆われている。

【0025】

クランク軸５の一端部には、カラー３３を介して筒状ボス体３４が嵌まっており、筒状ボス体３４はボルト３５でクランク軸５に固定されている。そして、カラー３３にオイルポンプ３１のロータがスプライン嵌合等で連結されている一方、筒状ボス体３４に第１補機駆動プーリ６がキー係合等で相対回転不能に固定されている。

【0026】

すなわち、第１補機駆動プーリ６は、筒状ボス体３４に嵌まる内筒部６ａと、内筒部の外端に一体に繋がった円板部６ｂと、円板部６ｂの外周縁に一体に繋がった外筒部６ｃとを有しており、外筒部６ｃにベルト溝３６を形成している一方、内筒部６ａは筒状ボス体３４に相対回転不能に固定されていて、ボルト３５でクランク軸５に押さえ固定されている。

【0027】

従って、第１補機駆動プーリ６はチェーンケース２９の方に（内向き）に開口して環状空所３７を有しており、この環状空所３７に第２補機駆動プーリ７が部分的に嵌まっている。第２補機駆動プーリ７は、第１補機駆動プーリ６の内筒部６ａにベアリング３８を介して回転自在に嵌まった内筒部７ａと、内筒部７ａの外端に一体に繋がった円板部７ｂと、円板部７ｂの外周縁に一体に繋がった外筒部７ｃとを有している。第２補機駆動プーリ７の外筒部７ｃは、第１補機駆動プーリ６の外筒部６ｃの内側に隠れた部分と、第１補機駆動プーリ６の外筒部６ｃからチェーンケース２９の方向に露出した内端部７ｃ′とを有しており、内端部７ｃ′にベルト溝３９を有している。

【0028】

このように、第１補機駆動プーリ６と第２補機駆動プーリ７とのベルト溝３６，３９をクランク軸５の軸方向にずらすことにより、同心に配置された第１及び第２の補機駆動プーリ６，７にベルト１１，１３が巻き掛けられている。チェーンケース２９には、第２補機駆動プーリ７の内端部７ｃ′を囲う形態の突条４０が外向きに突設されている。このため、第２補機駆動プーリ７のベルト溝３９に異物や水がかかることを防止できる。なお、突条４０は、第２ベルト１３と干渉しない範囲に円弧状に設けている。

【0029】

ベアリング３８は第１スナップリング４１で第１補機駆動プーリ６の内周部６ａに抜け不能に保持されており、かつ、第２補機駆動プーリ７の内周部７ａは第２スナップリング４２でベアリング３８に対して打ち向き抜け不能に保持されている。従って、第１補機駆動プーリ６は、クランク軸５の軸方向にずれ不能に保持されている。

【0030】

そして、第１補機駆動プーリ６の円板部６ｂと第２補機駆動プーリ７の円板部７ｂとの間には空間が空いており、この空間に、電磁クラッチ４３を構成するリング状の摩擦板（クラッチ板）４４が配置されている。第２補機駆動プーリ７の内周部７ａに設けたばね保持穴４５に、摩擦板４４を第１補機駆動プーリ６の円板部６ｂに押圧付勢するばね４５が嵌め入れられている。図４に示すように、ばね保持穴４５とばね４６は、周方向に沿って等間隔を隔てた８カ所に配置しているが、その個数は任意に設定できる。複数本のばね４６を周方向に飛び飛びに配置することに代えて、クランク軸５と同心に巻かれた１本又は複数本のコイルばねを使用することも可能である（この場合は、ばね穴は環状の形態になる。）。

【0031】

図４（Ｂ）及び図３（Ｂ）（Ｃ）に示すように、第２補機駆動プーリ７の円板部７ｂに、外向きに突出したピン４７を周方向に飛び飛びで多数本（８本）設けており、各ピン４７は摩擦板４４に開けた穴４８に嵌まっている。従って、摩擦板４４は、常に第２補機駆動プーリ７と一緒に回転すると共に、クランク軸５の軸方向に独自にスライドし得る。摩擦板４４の保持手段としては、ピン４７とピン穴４８との組み合わせに代えて、スプライン嵌合等を採用することも可能である。

【0032】

本実施形態では、電磁クラッチ４３は中核部材として電磁ソレノイド５０を備えている。電磁ソレノイド５０は芯板にコイルを巻いたリング状の形態であり、第２補機駆動プーリ７における内筒部７ａと外筒部７ｃとの間の空間に配置されており、ソレノイドケース５１に離脱不能に保持されている。

【0033】

ソレノイドケース５１は、電磁ソレノイド５０が嵌まっている二重筒部５１ａと、二重筒部５１ａの内端に一体に繋がった円板部５１ｂとを有しており、円板部５１ｂは、チェーンケース２９に設けた外向き突条部２９ａに、第３スナップリング５２で抜け不能（クランク軸５の軸方向にずれ不能）に保持されている。敢えて述べるまでもないが、ソレノイドケース５１の二重筒部５１ａと第２補機駆動プーリ７との間には、若干の隙間が空いている。また、本実施形態では、第１補機駆動プーリ６の外筒部６ａと第２補機駆動プーリ７の外筒部７ａと電磁ソレノイド５０の二重筒部５１ａとの三者は、クランク軸５の軸方向に重なった状態に配置されている。

【0034】

本実施形態では、ソレノイドケース５１と電磁ソレノイド５０とばね４６と摩擦板４４とで電磁クラッチ４３が構成されている。そして、摩擦板４４は鋼板のような磁性を有する金属製であり、電磁ソレノイド５０に通電していない状態では、摩擦板４４はばね４６で押されて第１補機駆動プーリ６の円板部６ｂに圧接しており、このため、第２補機駆動プーリ７は第１補機駆動プーリ６と一緒に回転し、従って、発電機９で発電できる。

【0035】

他方、電磁ソレノイド５０に通電すると、図３（Ｃ）のように、摩擦板４４が電磁ソレノイド５０の磁力によって第２補機駆動プーリ７の側に引き付けられ、これにより、第１補機駆動プーリ６から第２補機駆動プーリ７への動力伝達は遮断される。すなわち、第２補機駆動プーリ７の回転は停止する。通電で動力を接続し、通電ＯＦＦで動力を遮断することも可能である。

【0036】

なお、第２補機駆動プーリ７は鋼材のような磁性体製とすることも可能であるが、電磁ソレノイド５０の磁力を摩擦板４４に的確に伝えるという点では、第２補機駆動プーリ７はアルミやアルミ合金（或いは、オーステナイト系又はマルテンサイト系のステンレス）のような非磁性体で製造するのが好ましい。

【0037】

第２補機駆動プーリ７を非磁性体製として、図２に一点鎖線で示すように、第２補機駆動プーリ７の円板部７ｂのうち電磁ソレノイド５０が対向した部位に、磁性体製の磁着補助体５３を飛び飛びで埋設することも可能であり、この場合は、実質的に電磁ソレノイド５０を摩擦板４４に近付けたのと同じ効果が発揮されるため、電磁ソレノイド５０を小型化できる利点がある。磁着補助体５３は円板部７ｂの内外に露出させることも可能であり、この場合は、磁着機能を一層向上できる。また、磁着補助体５３をリング状の形態とすることも可能である。

【0038】

なお、第１補機駆動プーリ６における円板部６ｂの内面と摩擦板４４の外面とのうちいずれか一方又は両方に、摩擦係数が高い素材からなる摩擦補助材（ライニング材）を設けることも可能である。

【0039】

(3).制御態様
さて、既述のとおり電磁クラッチ４３への通電を遮断すると摩擦板４４がばね４６で押され、第１補機駆動プーリ６の円板部６ｂに密着することで、第１補機駆動プーリ６から第２補機駆動プーリ７に動力伝達されるが、摩擦板４４は滑りながら円板部６ｂに密着し、ある程度の時間を経過してから滑りがない状態に保持される。この滑り現象は回転数が高いほど顕著に顕れる。そこで、この摩擦板４４の滑りを考慮した発電機９の制御態様を図５に基づいて説明する。なお、クランク軸５の回転数と電磁クラッチ４３の完全接続時間との関係は、実験によって簡単に求められる。

【0040】

図５では、車両が高速から停止する減速パターンＡと、中速から停止する減速パターンＢとを表示している。両パタンートともドライブ変速モードで、減速パターンＡは例えば７０Ｋｍ／ｈ程度から減速を開始してＴ４の時間を経過して停止し、減速パターンＢは例えば４０Ｋｍ／ｈ程度で減速開始して、時間Ｔ３を経過して停止すると想定している。いずれにしても、バッテリー１６は充電要請レベルになっており、減速時に優先的に発電するモードになっている。従って、クランク軸５が発電可能な回転数であれば、ペダルセンサ２０の戻りをペダルセンサ２１が検知する（便宜的に、これをペダルセンサＯＦＦという）ことで、発電モードがスタートする。

【0041】

図５においてＲ０はアイドリング回転数を示し、Ｒ１は発電可能回転数を示している。クランク軸５の回転数がＲ１より低い場合は、車両が減速しても発電モードは開始しない。また、減速して回転数がＲ１より低くなると、電磁クラッチ４３が切れるか発電機９がＯＦＦになるかして、発電機９の負荷はクランク軸５に掛からない（なお、バッテリー１６の蓄電量が危機レベル以下に下がっている場合は、回転数をＲ１以上に上げて強制的に発電することになる。）。

【0042】

ペダルセンサ２０がＯＦＦになることで発電モードがスタートして電磁ソレノイド５０は通電ＯＦＦになるが、減速パターンＡでは電磁クラッチ４３が完全に繋がるのにＴ２の時間がかかるため、電磁ソレノイド５０に通電ＯＦＦされてからＴ２を経過した時点で発電機９のレギュレータ２５に発電指示信号が発せられ、これにより、発電機９のコイルが励磁されて発電が開始する。

【0043】

そして、Ｔ２の時点で第１補機駆動プーリ６と第２補機駆動プーリ７と発電機９とは完全に同期して回転しているので、発電機９を駆動したことでクランク軸５に衝撃が掛かることは全く又は殆どなく、このためドライバビリティが悪化することはない。クランク軸５の回転数がＲ１まで低下すると、電磁ソレノイド５０に通電すると共に発電機９に発電ＯＦＦ信号を発するか、又は、電磁クラッチ４３は通電ＯＦＦのままでＩＣレギュレータ２６に発電停止信号を発する。これにより、クランク軸５に過大な負荷が掛かるのを防止できる。

【0044】

減速パターンＢは当初の回転数が低いため、電磁クラッチ４３を通電ＯＦＦにしてから摩擦板４４が完全に密着するまでの時間Ｔ１は、減速パターンＡに比べて短かくなる。そこで、発電機９への発電指示も、電磁ソレノイド５０への通電がＯＦＦになってからＴ１を経過した後に行う。これにより、車両の惰性走行の運動エネルギを効率良く回収（回生）でき、その結果、燃費の改善に貢献できる。減速パターンＢの場合も、クランク軸５の回転数がＲ１まで低下すると、電磁ソレノイド５０を切りにするか、又は、発電機９を励磁ＯＦＦ状態にする。上り坂での減速のように負荷が掛かっている場合は、負荷センサ１８の信号に基づいて発電モードをキャンセルすることも可能である。

【0045】

(4).動力伝達機構の利点
さて、特許文献２では、クランク軸に固定された第２プーリ１４の内面にディスク（摩擦板）１８を配置して、ディスク１８は板ばね１９を介して第２プーリ１４の内面に取り付けられている。そして、第２プーリ１４よりもシリンダブロックの側に第３プーリ１５を配置し、第３プーリ１５の凹所に配置した電磁石（電磁ソレノイド）１７でディスク１８を引き付けることで、第２プーリ１４から第３プーリ１５に動力伝達している。

【0046】

しかし、この構成では、第３プーリ１５に掛かった負荷はすべて板ばね１９に作用するため、耐久性に問題があると言える。さりとて、板ばね１９を厚くて頑丈な構造にすると、電磁ソレノイド１７の通電によるディスク１８の移動が不完全になる虞がある。すなわち、特許文献２は、強度と動作の確実性とが相反するという問題がある。

【0047】

これに対して本実施形態では、摩擦板４４はピン４７によってスライド自在な状態で第２補機駆動プーリ７に相対回転不能に保持されているため、電磁ソレノイド５０への通電のＯＮ・ＯＦＦによる入り・切りのスムース性・確実性を保持しつつ、高い連結強度を確保できる利点である。

【0048】

他方、特許文献１は、クランク軸にエンジン側クラッチプレート５０をスプライン嵌合でスライド自在に装着ししつつ、補機側クラッチプレート４２ｃを介してばね４４ａでエンジン側クラッチプレート５０を出力側クラッチハウジング（プーリ）４２に押圧付勢し、電磁ソレノイド４３への通電によってクラッチを解除しているが、この特許文献１では可動部材としてエンジン側クラッチプレート５０と補機側クラッチプレート４２ｃとが必要であるため、構造が複雑化してコストが嵩むという問題がある。この点、本実施形態では可動部材は摩擦板４４のみであるため、構造が簡単でコストも抑制できる。

【0049】

また、特許文献１では、エンジン側クラッチプレート５０と出力側クラッチハウジング４２とに互いに嵌まり合う凹凸５１，４２ｅを設けることで動力伝動状態を確保せんとしているが、凹凸がしっかりと嵌脱するか否か不明であると共に、凹凸の耐久性にも疑問がある。これに対して、本実施形態のようにピン４７で摩擦板４４を保持する構成を採用すると、高い耐久性を確保しつつ動作も確実である。

【0050】

なお、特許文献１の段落００１５には、「電磁石４３に通電すると補機側クラッチプレート４２ｃが右側に移動して、エンジン側クラッチプレート５０と補機側クラッチプレート４２ｃとが開放状態になる」旨が記載されているが、エンジン側クラッチプレート５０はクランク軸にスプライン嵌合していると共に、エンジン側クラッチプレート５０と出力側クラッチハウジング４２とは凹凸５１，４２ｅで嵌合しているので、電磁石４３への通電によって出力側クラッチハウジング４２への動力伝達が確実に遮断されるのか否か、疑問である。この点、本実施形態では、摩擦板４４は、電磁ソレノイド５０に通電するとばね４６に抗して確実に後退するため、動力伝達を確実に遮断できる。

【0051】

また、特許文献２では電磁ソレノイド１７を第２従動プーリ１５の内部に配置しているため、全体をコンパクト化できるが、本実施形態では、第１補機駆動プーリ６の外筒部６ａと、第２補機駆動プーリ７の外筒部７ａと、電磁ソレノイド５０の二重筒部５１ａとがクランク軸５の軸方向に重なった状態になっているため、コンパクト化を一層促進できる。加えて、本実施形態ではオイルポンプ３１も第２補機駆動プーリ７の内部に入り込んでいるため、機関全体としてのコンパクト化にも貢献している。

【0052】

更に、本実施形態のように、チェーンケース２９に設けた突条４０で第２補機駆動プーリ７を部分的に囲うと、既述のとおり、第２補機駆動プーリ７のベルト溝３９に異物や水が入ることを防止できる利点がある。

【0053】

(5).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、上記の実施形態では発電機を専用のプーリ及びベルトで駆動したが、発電機は他の補機類とともに１本のベルトで駆動することも可能である。また、電磁クラッチの配置位置は必ずしもクランク軸の箇所には限らず、例えば発電機の箇所に設けることも可能である（但し、発電機を専用のベルトで駆動する場合は、ベルトの変形による動力損失を抑制するためには、電磁クラッチはクランク軸の箇所に設けて、クラッチ切りによってベルトの周回を停止させるのが好ましい。）。

【0054】

電気式クラッチの例は必ずしも電磁ソレノイドを使用したものに限らないのであり、電動モータを使用したクラッチも採用可能である。複数枚の摩擦板を有する多板式クラッチなども採用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本願発明は、車両用内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。

【符号の説明】

【0056】

１ シリンダブロック
５ クランク軸
６ 第１補機駆動プーリ
７ 第２補機駆動プーリ
８ 補機の一例としてのエアコン用コンプレッサ
９ 発電機
１０ 第１従動プーリ
１１ 第１ベルト
１２ 第３従動プーリ
１３ 第２ベルト
１４ 補機の一例としてのウォータポンプ
１４ａ 第２従動プーリ
１５ バッテリー
１６ ＥＣＵ（制御手段）
１７ 回転センサ
１９ 蓄電レベルセンサ
２１ ペダルセンサ
２５ ＩＣレギュレータ
３８ ベアリング
４３ 電磁クラッチ
４４ 摩擦板
４６ ばね
４７ ピン
５０ 電磁ソレノイド
５１ ソレノイドケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】