JP2004060843A

JP2004060843A - Belt transmission device

Info

Publication number: JP2004060843A
Application number: JP2002222916A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Miyata; 宮田　博文; Masayuki Murao; 村尾　雅之; Hideki Matsumoto; 松本　英樹
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP4072393B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize belt transmission of a belt transmission device for transmission by a belt between a motor generator and an engine by suppressing slack of the belt due to elongation upon starting of the engine. <P>SOLUTION: An auto-tensioner 18 pushes a first span 16a. A magnetic control part 51 fixes the auto-tensioner 18 so that a tension pulley 20 is unmovable when the engine is driven by the motor generator. A slack eliminating control part 52 makes an eccentric cam 43 rotate and an idler pulley 10 move to the inside of the belt 16 to absorb the slack of the belt 16 when the engine is driven by the motor generator. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つのプーリ間で駆動及び従動の関係が切り換わるようにしたベルト伝動装置に関し、特に、ベルトを安定走行させる対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ベルト伝動装置として、例えば特開２００１−５９５５５号公報に開示されているように、揺動可能なアームの先端にテンションプーリを軸支したオートテンショナを備え、このオートテンショナにより、複数のプーリに巻き掛けられた伝動ベルトの張力を調整するものがよく知られており、このベルト伝動装置は例えばエンジンの補機駆動装置に使用されている。
【０００３】
そして、上記公報に示される補機駆動装置では、スタータ機能及び発電機能を有する補機が設けられ、補機をスタータモータとしたときには、その駆動力をベルトを介してエンジンに伝動してその始動を行う一方、エンジンの始動後の運転中は、エンジン駆動力をベルトにより補機に伝動してその駆動を行うことができるようになっている。
【０００４】
このように補機の駆動力を利用してエンジンを始動させる補機駆動装置では、補機駆動時（エンジン始動時）にはエンジン駆動時（エンジン運転時）よりも遙かに大きな張力がベルトにかかるために、オートテンショナを設けるには、ベルトにおいて補機駆動時に緩み側となるスパンに配置する必要がある。つまり、補機駆動時における張り側スパンにオートテンショナを設けようとすると、オートテンショナを非常に大きな張力に耐え得る構造にする必要があり、オートテンショナが非常に高剛性で強大な装置となってしまい、実装面で難点がある。したがって、オートテンショナを補機駆動時における緩み側スパンに設けることとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように補機駆動時におけるベルトの緩み側スパンにオートテンショナを設ける構成では、エンジンの運転中はオートテンショナが張り側スパンに配置されることとなるために、常時ベルトに所定以上の過剰な張力をかけておかなければならず、ベルトの耐久性を考慮すると、このような構成は好ましいものではない。
【０００６】
そこで、オートテンショナをエンジン運転中における緩み側スパンに配置した上で、補機駆動時に生ずる大きなベルト張力に耐え得るようにオートテンショナをそのテンションプーリが移動しないように固定状態とする構成も考えられる。
【０００７】
しかしながら、このような構成を採用した場合、上記の如く、補機駆動時にベルトに急激に大きな張力が付加されるが、このことでベルトが伸びた状態となると、オートテンショナが固定されているために、補機プーリの出口側のスパンでベルト緩みが起こってしまい、効率よくベルト伝動を行うことができないという問題が生ずるのは避けられない。
【０００８】
そこで、本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、少なくとも２つのプーリ間に伝動ベルトを巻き掛け、両プーリの駆動関係を切り換えるようにしたベルト伝動装置において、一方のプーリが駆動プーリとなるときのベルトの伸びによる緩みを抑制してベルト伝動を安定させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、テンションプーリでベルトの第１スパンを押圧するようにオートテンショナを配置し、第１スパンを張り側スパンとする駆動状態のときに、テンションプーリが移動不能にオートテンショナを固定すると共に、このときに生ずるベルトの緩みを吸収する緩み解消手段を設けるようにしたものである。
【００１０】
具体的に、請求項１の発明は、少なくとも第１及び第２の２つのプーリと、少なくとも上記両プーリ間に巻き掛けられたベルトとを備え、上記第１プーリが駆動プーリになる状態と、第２プーリが駆動プーリになる状態とに切り換わるベルト伝動装置を前提として、上記両プーリ間におけるベルトの第１及び第２スパンのうちの第１スパンをテンションプーリで押圧してベルト張力を調整するオートテンショナと、上記両プーリ間の駆動関係が上記ベルトの第１スパンを張り側スパンとする駆動状態のときに、上記オートテンショナをテンションプーリが移動不能に固定するオートテンショナ調整手段と、上記第１スパンが張り側スパンとなったときに生ずるベルトの緩みを吸収する緩み解消手段とを備えている。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、緩み解消手段は、両プーリの回転軸に略平行に設けられる固定軸と、上記固定軸に対し偏心して回動可能に設けられる偏心カムと、上記偏心カムに回転自在に支持され、ベルトスパンに接触するアイドラプーリとを備えている。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、緩み解消手段は、第１スパンが張り側スパンとなったときに緩み側となる第２スパンでベルトを押圧するものとされている。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、緩み解消手段は、第１スパンが張り側スパンとなったときに該第１スパンでベルトを押圧するものとされている。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項１の発明において、オートテンショナは、揺動可能なアームを備え、緩み解消手段は、上記オートテンショナのアーム先端部に両プーリの回転軸に略平行に設けられる固定軸と、上記固定軸に対し偏心して回動可能に設けられる偏心カムとを備え、上記オートテンショナのテンションプーリは、上記偏心カムに回転自在に支持されている。
【００１５】
また、請求項６の発明は、請求項１から５の何れか１項の発明において、オートテンショナは、磁気粘性流体を有するアクチュエータを備え、該磁気粘性流体への磁力の付与により固定されるように構成されている。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項１から６の何れか１項の発明において、第１プーリは、少なくともスタータ機能を有する補機に設けられ、第２プーリは、エンジンに設けられている。
【００１７】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明において、補機は、発電機能をも有する。
【００１８】
また、請求項９の発明は、請求項７又は８の発明において、オートテンショナ調整手段は、第１プーリにより第２プーリを駆動してエンジンを始動させるときにオートテンショナをテンションプーリが移動不能に固定する一方、エンジンが始動すると上記オートテンショナの固定を解除するように構成されている。
【００１９】
すなわち、請求項１の発明では、第１スパンが張り側スパンとなる駆動状態のときに、オートテンショナ調整手段が、テンションプーリを移動不能にオートテンショナを固定させ、緩み解消手段が、第１スパンが張り側スパンとなったときに生ずるベルトの緩みを吸収する。即ち、このときにはオートテンショナが押圧するのはベルトの張り側スパンとなるために、ベルトから非常に大きな力を受ける。しかしながら、オートテンショナが固定されているために、低ベルト張力に適合したオートテンショナを使用したとしても、オートテンショナが跳ね退けられるのを防止することができて確実にベルト伝動を行うことができる。
【００２０】
一方、ベルトに非常に大きな張力が付加されるためにベルトは伸びた状態となるが、張り側スパンに位置するオートテンショナが固定されることが影響し、ベルトの緩みを調整することが困難となり得る。また、このとき駆動軸の撓みが発生することもある。これによりベルトが緩んで駆動プーリでのベルトの滑りが発生し得るが、緩み解消手段によりベルトの緩みを吸収するようにしたために、ベルトが伸びた状態にあっても該ベルトを安定して走行させることができ、確実に従動側プーリに動力を伝達することができ、両プーリ間で安定したベルト伝動を行うことがきる。
【００２１】
また、請求項２の発明では、両プーリの回転軸に略平行な固定軸回りに偏心カムが回動することにより、アイドラプーリがベルトの内外方向に移動し、これによりベルトの緩みを吸収する。即ち、緩み解消手段はベルトの伸びや駆動軸の軸撓みによるベルトの緩みを吸収するものであるために、プーリのベルト内外方向の大きな移動距離は必要とされない。したがって、偏心カム方式とすることにより、コンパクトな構成とすることができるとともに、アーム方式に比べ、より大きな機械強度を得ることができるために、非常に大きな荷重がかかる場合にも有効となる。
【００２２】
また、請求項３の発明では、緩み解消手段が、第１スパンが張り側スパンとなったときに緩み側となる第２スパンでベルトを押圧するようにしたので、ベルトの緩みを確実に解消することができるばかりでなく、緩み解消に必要な押圧力を低くすることができるために、緩み解消手段の構成を簡素化することができる。
【００２３】
また、請求項４の発明では、緩み解消手段が、第１スパンが張り側スパンとなったときに該第１スパンでベルトを押圧するようにしたので、確実にベルトの伸び分を吸収できてベルトの緩みを確実に解消することができる。
【００２４】
また、請求項５の発明では、偏心カムが設けられる固定軸をオートテンショナのアームに設ける構成としたので、緩み解消手段とオートテンショナとを一体として構成することができ、よりコンパクトなベルト伝動装置を得ることができる。
【００２５】
また、請求項６の発明では、オートテンショナに備えられるアクチュエータが有する磁気粘性流体へ磁力を付与することによりオートテンショナを固定させる構成としたために、オートテンショナの固定及び固定解除のタイミングを任意に設定することが可能となる。したがって、オートテンショナの固定とオートテンショナによるベルト張力の調整を有効に行うことができる。
【００２６】
また、請求項７の発明では、第１プーリを少なくともスタータ機能を有する補機に設けるとともに、第２プーリをエンジンに設けるようにしたために、オートテンショナの固定及び固定解除、さらには緩み解消手段によるベルト緩みの吸収により、確実にエンジンを駆動することができる。
【００２７】
また、請求項８の発明では、補機が発電機能をも有するので、エンジンによる補機の駆動時には、同時に発電をも行うことができる。
【００２８】
また、請求項９の発明では、第１プーリにより第２プーリを駆動してエンジンを始動させるときには、オートテンショナは、張り側スパンとなる第１スパンから非常に大きな力を受けるが、このときオートテンショナをテンションプーリが移動不能に固定することにより、オートテンショナが跳ね退けられるのを防止することができ、確実にエンジンを駆動することができる。また、補機の駆動によってベルトに非常に大きな張力が付加されて伸びた状態となっても、緩み解消手段によりベルトの緩みを吸収するようにしたために、確実に第２プーリに動力を伝達することができ、両プーリ間で安定したベルト伝動を行うことがきる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
（実施形態１）
図１に示すように、本実施形態に係るベルト伝動装置１は、自動車エンジン（図示せず）の補機駆動システムとして構成されたものであり、本発明でいう補機としてのモータジェネレータ（図示せず）とエンジンとが、駆動側又は従動側が互いに切り換わって動力を伝達するものである。つまり、この補機駆動システムは、スタータ機能及び発電機能を有するモータジェネレータが駆動側となってエンジンを始動させる第１の駆動状態と、エンジンの始動後、即ち、本システムの主たる運転状態であるエンジンの運転中に、該エンジンの駆動力によりモータジェネレータを駆動して発電をも行う第２の駆動状態とが切り換わるものである。
【００３１】
上記ベルト伝動装置１は、モータジェネレータの駆動軸６に回転一体に取付固定された第１プーリとしてのＭＧプーリ７と、エンジンの駆動軸としてのクランク軸２に回転一体に取付固定された第２プーリとしてのクランクプーリ３と、エンジン本体（図示せず）に取付固定された固定軸９に偏心カム４３を介して回転自在に支持されるアイドラプーリ１０と、空調機用コンプレッサ（補機）（図示せず）の回転軸１１に回転一体に取付固定されたコンプレッサプーリ１２とを備え、上記クランクプーリ３、ＭＧプーリ７及びコンプレッサプーリ１２はいずれもＶリブドプーリからなり、アイドラプーリ１０は平プーリからなる。これらのプーリ３，７，１０，１２間にはＶリブドベルトからなる伝動ベルト１６が巻き掛けられ、このベルト１６は、上記Ｖリブドプーリからなる各プーリ３，７，１２にあってはベルト１６内面（下面）をプーリ３，７，１２に接触させた正曲げ状態で、また、アイドラプーリ１０にあってはベルト１６外面（背面）をプーリ１０に接触させた逆曲げ状態でそれぞれ巻き付けられて、いわゆるサーペンタインレイアウトで巻き掛けられている。上記クランク軸２、モータジェネレータの駆動軸６、固定軸９及び回転軸１１とは、略平行になるように設けられている。そして、駆動軸６（ＭＧプーリ７）又はクランク軸２（クランクプーリ３）の回転により、ベルト１６をクランクプーリ３→ＭＧプーリ７→アイドラプーリ１０→コンプレッサプーリ１２→クランクプーリ３の順に図１で時計回り方向にベルト１６を走行させるようにしている。
【００３２】
上記ベルト１６においてクランクプーリ３からの出口側、即ち押出し側のスパンのうち、クランクプーリ３とＭＧプーリ７との間の第１スパン１６ａには、その第１スパン１６ａをベルト外面側から押圧してベルト１６の張力を自動的に調整するアームタイプのオートテンショナ１８が配置されている。
【００３３】
すなわち、上記オートテンショナ１８は、固定体としてのエンジン本体（図示省略）に突設される支持軸２２と、該支持軸２２に揺動可能（回動可能）に支持されるアーム１９と、該アーム１９に回転自在に支持される平プーリからなるテンションプーリ２０とを備えている。上記テンションプーリ２０は、アーム１９の先端部において上記支持軸２２と平行に突設されるプーリ軸２３にベアリング（図示せず）を介して支持されている。そして、このテンションプーリ２０に上記伝動ベルト１６が巻き掛けられている。この伝動ベルト１６は、その外面（背面）側が接触する状態でテンションプーリ２０に巻き掛けられることで、テンションプーリ２０を外側に向けて押圧するようになっている。
【００３４】
上記アーム１９の先端部には略矩形状の延設部２５が設けられていて、この延設部２５にはアクチュエータとしてのダンパ手段２７が連結されている。このダンパ手段２７は、図２に示すように、エンジン本体に揺動可能に連結するための連結部２８を有するシリンダを備え、極めて微細な強磁性体を液体中に分散させてなる磁気粘性流体ＭＲＦの粘性抵抗により上記アーム１９の振動を制動させるものとされている。
【００３５】
上記シリンダのシリンダボディ２９内にはその内部空間を第１室３０及び第２室３１に区画するピストン３２が往復動可能に嵌挿され、このシリンダボディ２９内の２室３０，３１に磁気粘性流体ＭＲＦが充填されている。上記ピストン３２にはロッド３３が一体的に連結固定されている。このロッド３３はその基端部においてピストン３２に連結される一方、上記第１室３０を貫通してシリンダボディ２９外に突出し、その先端部には、上記アーム１９の延設部２５に連結するための連結部３４が形成されている。このロッド３３は、ピストン３２の移動によりシリンダボディ２９に対し伸縮するようになっている。
【００３６】
また、上記シリンダボディ２９内の第２室３１にはピストン３２を第１室３０側から第２室３１側に向かう方向、つまりロッド３３がシリンダボディ２９内に引き込む方向にピストン３２を引っ張る付勢手段としての引張ばね３６が配設されている。つまりダンパ手段２７にばね３６が内蔵されており、この引張ばね３６により、テンションプーリ２０がベルト１６を押圧するようにアーム１９を回動付勢している。
【００３７】
上記シリンダボディ２９内周面とピストン３２外周面との間は所定の間隔があけられていて、この間隔により第１及び第２の両室３０，３１を互いに連通する連通路３８が形成されている。そして、ベルト１６の張力が変化してテンションプーリ２０及びそれを支持しているアーム１９が揺動したときには、このアーム１９の揺動によりピストン３２がシリンダボディ２９内で往復動し、これによってシリンダボディ２９内の２室３０，３１間で磁気粘性流体ＭＲＦが連通路３８を介して往来するようになっている。
【００３８】
さらに、上記シリンダボディ２９の周りには磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与する磁力付与手段としてのソレノイド４０が設けられており、このソレノイド４０に対する電流の供給による励磁状態により、シリンダボディ２９とピストン３２との間の連通路３８の磁気粘性流体ＭＲＦに磁力を付与するようになっている。
【００３９】
本発明の特徴として、上記ベルト伝動装置１には、図１に示すように、モータジェネレータによりエンジンを駆動させるときにベルト１６の緩みを吸収する緩み解消手段５５が設けられている。この緩み解消手段５５は、上記固定軸９と偏心カム４３と上記アイドラプーリ１０とを備えて構成されるものである。上記偏心カム４３は、上記固定軸９から偏心した円盤状カムにより構成されるとともに、該固定軸９回りに回動可能に外嵌合されている。そして、この偏心カム４３に上記アイドラプーリ１０がベアリング（図示省略）を介して回転自在に支持されている。このアイドラプーリ１０は、伝動ベルト１６のＭＧプーリ７からの出口側のスパンのうち、ＭＧプーリ７とコンプレッサプーリ１２との間の第２スパン１６ｂを押圧するように構成されている。即ち、例えば電磁石（図示省略）のオン・オフ制御により偏心カム４３が固定軸９回りに回動することにより、アイドラプーリ１０がベルト内外方向に移動可能となっており、このことにより、上記アイドラプーリ１０がベルト１６の第２スパン１６ｂを外面側から押圧するようになっている。つまり、上記緩み解消手段５５は、モータジェネレータによる駆動時における緩み側スパンを押圧するようになっている。
【００４０】
上記ベルト伝動装置１には、テンショナ振動検出手段としてのテンショナ振動ピックアップ４６と、ベルト振動検出手段としてのベルト振動ピックアップ４７と、エンジン始動を検出するエンジン始動検出手段４８とが設けられている。上記テンショナ振動ピックアップ４６は、オートテンショナ１８におけるアーム１９の近傍（アーム１９自体に設けることもできる）に配置されてその振動量（揺動角）を検出するように構成されている。上記ベルト振動ピックアップ４７は、ベルト１６のうち上記クランクプーリ３及びＭＧプーリ７間でテンションプーリ２０が押圧している第１スパン１６ａの近傍（図示例ではテンションプーリ２０とＭＧプーリ７との間）に配置され、この第１スパン１６ａの振動量（振れ量）を検出するように構成されている。上記エンジン始動検出手段４８は、モータジェネレータの負荷の変化によりエンジン始動を検出し、エンジン始動信号を出力するように構成されている。
【００４１】
上記テンショナ振動ピックアップ４６、ベルト振動ピックアップ４７及びエンジン始動検出手段４８から出力された信号はコントローラ５０に入力されている。尚、図１では、この信号の入出力を白抜き矢印で簡略的に示している。
【００４２】
上記コントローラ５０は、オートテンショナ調整手段としての磁力制御部５１と、緩み解消制御部５２とを備えている。
【００４３】
上記磁力制御部５１は、上記エンジン始動信号が入力される一方、上記ダンパ手段２７のソレノイド４０へ制御信号を出力するようになっている。また、上記磁力制御部５１は、モータジェネレータの駆動が開始される前にオートテンショナ１８をテンションプーリ２０が移動不能に固定する一方、モータジェネレータが駆動してエンジンが始動すると上記オートテンショナ１８の固定を解除するように構成されている。つまり、上記磁力制御部５１は、ソレノイド４０を励磁状態もしくは消磁状態に切り換え、又は励磁状態での磁力を変化させるようになっていて、モータジェネレータによる駆動時には、磁気粘性流体ＭＲＦの粘性抵抗によりピストン３２の往復移動を不能にするようにソレノイド４０を励磁状態とし、一方、エンジンによる駆動時には、連通路３８を通る磁気粘性流体ＭＲＦの流路抵抗（粘性抵抗）によりアーム１９の振動（揺動）を制動するようにソレノイド４０を励磁状態又は消磁状態とするように構成されている。
【００４４】
上記緩み解消制御部５２は、モータジェネレータによりエンジンを駆動するときに偏心カム４３を回動させてアイドラプーリ１０をベルト内側方向に移動させるように構成されている。
【００４５】
つまり、モータジェネレータの駆動開始時には、ベルト１６の第１スパン１６ａが大きな引張力で急激に引っ張られて第１スパン１６ａに急激な伸びが発生する一方で、オートテンショナ１８が固定されているために、ベルト１６の緩みを調整することが困難となり得る。この結果、ＭＧプーリ７に対するベルト１６のすべりが発生し、ベルト伝動を効率よく行うことができない。そこで、モータジェネレータによりエンジンを駆動するときには、モータジェネレータ駆動開始によるベルト１６の伸び分を吸収すべく、アイドラプーリ１０がより内側に移動するように偏心カム４３を回動させるようになっている。尚、この偏心カム４３の回動は、オートテンショナ１８が固定された後に、モータジェネレータが駆動開始するのに合わせて行われるようになっている。
【００４６】
続いて、上記ベルト伝動装置１の制御動作について説明する。まず、コントローラ５０は、モータジェネレータの駆動開始信号が入力されると、磁力制御部５１からオートテンショナ１８のソレノイド４０に制御信号を出力し、これにより、ソレノイド４０はピストン３２の往復移動を不能とする励磁状態となり、オートテンショナ１８が固定される。
【００４７】
そして、モータジェネレータが駆動開始し、これによりＭＧプーリ７が駆動プーリとなって第１の駆動状態となる。このとき、アイドラプーリ１０の偏心カム４３が回動し、アイドラプーリ１０がより内側に向かって移動する。モータジェネレータの駆動開始により、クランクプーリ３及びＭＧプーリ７間のベルト１６の第１スパン１６ａが急激に引っ張られることにより、オートテンショナ１８はベルト外側に向かう非常に大きな力を受ける。このモータジェネレータの駆動によりベルト１６の張り側に発生する張力は、エンジン駆動中にベルト１６の張り側に発生する張力に比べて、非常に大きいものである。このとき、オートテンショナ１８のピストン３２は、第２室３１側から第１室３０側に向かって大きな引張力を受けるが、磁気粘性流体ＭＲＦがソレノイド４０による磁力を受けて粘性抵抗が増大しており、ピストン３２は移動不能となっている。このために、オートテンショナ１８はベルト１６から非常に大きな力を受けても固定された状態にあり、モータジェネレータの駆動力がベルト１６を介して確実にクランク軸２に伝達され、エンジンを効率よく始動させることができる。
【００４８】
一方、クランクプーリ３及びＭＧプーリ７間で急激に引張力を受けたベルト１６は伸びた状態で走行されて、ＭＧプーリ７の出口側における緩みの原因となり得るが、緩み解消手段５５の偏心カム４３が回動することによりベルト１６の伸び分が吸収されているので、ベルト１６は張力が上昇してＭＧプーリ７に対して滑ることなく走行する。
【００４９】
そして、エンジン始動検出手段４８がエンジンの始動を検出すると、コントローラ５０の磁力制御部５１がオートテンショナ１８に制御信号を出力し、これによりソレノイド４０の励磁状態が変化し、又は消磁状態となる。このとき、緩み解消制御部５２がアイドラプーリ１０の偏心カム４３を今度は逆向きに回動させるので、アイドラプーリ１０は元の位置に戻っている。そして、第２の駆動状態であるエンジン運転中は、エンジンが駆動側となり、またモータジェネレータが従動側となって、オートテンショナ１８によるベルト張力の調整を行いながらベルト伝動が行なわれ、エンジンの運転とモータジェネレータによる発電とが行われる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態に係るベルト伝動装置１によれば、エンジンを駆動するときには張り側スパンとなる第１スパン１６ａに配置されるオートテンショナ１８がベルト１６から非常に大きな力を受けるが、このときオートテンショナ１８が固定されているために、低ベルト張力に適合したオートテンショナ１８を使用したとしても、オートテンショナ１８が跳ね退けられるのを防止することができ、確実にエンジンを駆動することができる。
【００５１】
一方、このときオートテンショナ１８が固定されていることが影響し、ベルト１６は、モータジェネレータの駆動によって非常に大きな張力を受けて伸びた状態となる。また、このときクランク軸２や駆動軸６が撓むこともある。これによりベルト１６の緩みが生じてＭＧプーリ７でのベルト１６の滑りが発生し得るが、緩み解消手段５５によりベルト１６の緩みを吸収するようにしたために、ベルト１６が伸びた状態にあっても該ベルト１６を安定して走行させることができ、確実にエンジンを駆動することができる。そして、エンジンを駆動側として、エンジンとモータジェネレータとの間で安定したベルト伝動を行うことができる。
【００５２】
また、モータジェネレータは発電機能をも有するので、エンジンによるモータジェネレータの駆動時には、同時に発電をも行うことができる。
【００５３】
また、本実施形態では、緩み解消手段５５がクランク軸２及び駆動軸６に略平行な固定軸９回りに偏心カム４３が回動することにより、アイドラプーリ１０がベルト１６の内外方向に進退移動し、これによりベルト１６の緩みを吸収する構成とした。即ち、ベルト１６の伸びやクランク軸２及び駆動軸６の軸撓みによるベルト１６の緩みを吸収するものであるために、アイドラプーリ１０のベルト内外方向の大きな移動距離は必要とされない。したがって、偏心カム方式とすることにより、コンパクトな構成とすることができるとともに、アーム方式に比べ、より大きな機械強度を得ることができるために、エンジン駆動時において非常に大きな荷重がかかるときにも有効である。
【００５４】
また、緩み解消手段５５を構成するアイドラプーリ１０がモータジェネレータによりエンジンを駆動するときの緩み側スパンを押圧するようにしたので、ベルト１６の緩みを解消するために必要なベルト押圧力を低減することができ、この結果、緩み解消手段５５の構成を簡素化することができる。
【００５５】
また、ダンパ手段２７の磁気粘性流体ＭＲＦへ磁力を付与することによりオートテンショナ１８を電磁的に固定させる構成としたために、オートテンショナ１８の固定及び固定解除のタイミングを任意に設定することが可能となる。したがって、オートテンショナ１８の固定とオートテンショナ１８によるベルト張力の調整を有効に行うことができる。
【００５６】
（実施形態２）
本実施形態２は、図３に示すように、実施形態１と異なり、緩み解消手段５５を構成する偏心カム４３をオートテンショナ１８と一体に設けるようにしたものである。尚、ここでは、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
上記偏心カム４３は、オートテンショナ１８のアーム１９に突設された固定軸としてのプーリ軸２３に偏心して回動可能に外嵌合されている。そして、テンションプーリ２０は、この偏心カム４３にベアリング（図示せず）を介して回転自在に支持されている。
【００５８】
第２スパン１６ｂを押圧するアイドラプーリ１０は、固定軸９に回転自在に支持されており、この固定軸９は、エンジン本体に取り付け固定されている。
【００５９】
コントローラ５０の緩み解消制御部５２は、モータジェネレータによりエンジンを駆動するときに、テンションプーリ２０がよりベルト内側に移動するように偏心カム４３を回動させるように構成されている。尚、この偏心カム４３の回動は、オートテンショナ１８が固定された後に、モータジェネレータが駆動開始するのに合わせて行われるようになっている。
【００６０】
本実施形態２では、オートテンショナ１８が固定された状態でモータジェネレータが駆動開始すると、このモータジェネレータの駆動トルクによりベルト１６の第１スパン１６ａが急激に引っ張られてベルト１６に伸びを生じる。そして、モータジェネレータの駆動に合わせて偏心カム４３が回動することによってテンションプーリ２０がベルト内側に移動するために、上記ベルト１６の伸び分が吸収されて、ベルト１６の緩みが解消された状態となってベルト走行が行われ、モータジェネレータの駆動力がベルト１６を介して確実にクランク軸２に伝達され、エンジンを効率よく始動させることができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態２によれば、緩み解消手段５５を構成するテンションプーリ２０がモータジェネレータによりエンジンを駆動するときの張り側スパンとなる第１スパン１６ａを押圧するようにしたが、この場合においても確実にベルト１６の伸び分を吸収できてベルト１６の緩みを確実に解消することができる。
【００６２】
また、オートテンショナ１８のアーム１９に設けられるプーリ軸２３に偏心カム４３を設ける構成としたので、緩み解消手段５５をオートテンショナ１８と一体に構成することができ、よりコンパクトなベルト伝動装置を得ることができる。
【００６３】
その他の構成、作用及び効果は実施形態１と同様である。
【００６４】
【発明のその他の実施の形態】
上記各実施形態では、ＭＧプーリ７によりクランクプーリ３を駆動してエンジンを始動させる一方、エンジン駆動力によりモータジェネレータを駆動する構成について示したが、これに限られるものではなく、要は、２つのプーリ３，７間で駆動及び従動の関係が互いに切り換わる構成であればよい。
【００６５】
また、上記各実施形態では、ベルト１６をコンプレッサプーリ１２にも巻き掛ける構成としたが、これに代え、コンプレッサプーリ１２を省略する構成としてもよい。
【００６６】
また、上記各実施形態では、オートテンショナ１８は、磁気粘性流体ＭＲＦの粘性抵抗を変えることにより固定される構成としたが、このような構成に限られるものではない。
【００６７】
また、上記各実施形態では、偏心カム４３を回動させることにより、プーリ１０，２０を進退移動させる構成としたが、このような構成に限られるものではなく、要は、モータジェネレータによりエンジンを駆動するときにベルト１６の緩みを吸収するようにプーリが進退移動する構成であればよい。
【００６８】
また、上記実施形態２において、偏心カム４３をプーリ軸２３に設ける構成としたが、必ずしもプーリ軸２３に設ける構成には限られず、別個に設けられた固定軸に偏心カム４３を回動可能に設ける構成としてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、緩み解消手段により、第１スパンが張り側スパンとなったときに生ずるベルトの緩みを吸収するようにしたために、ベルトが急激な張力を受けて伸びた状態にあっても該ベルトを安定して走行させることができ、両プーリ間で安定したベルト伝動を行うことがきる。
【００７０】
また、請求項２の発明によれば、偏心カム方式とすることにより、コンパクトな構成とすることができるとともに、アーム方式に比べ、より大きな機械強度を得ることができるために、非常に大きな荷重がかかる場合にも有効となる。
【００７１】
また、請求項３の発明によれば、緩み解消手段が、第１スパンが張り側スパンとなったときに緩み側となる第２スパンでベルトを押圧するようにしたので、ベルトの緩みを確実に解消することができるばかりでなく、緩み解消に必要な押圧力を低くすることができるために、緩み解消手段の構成を簡素化することができる。
【００７２】
また、請求項４の発明によれば、緩み解消手段が、第１スパンが張り側スパンとなったときに該第１スパンでベルトを押圧するようにしたので、確実にベルトの伸び分を吸収できてベルトの緩みを確実に解消することができる。
【００７３】
また、請求項５の発明によれば、偏心カムが設けられる固定軸をオートテンショナのアームに設ける構成としたので、緩み解消手段とオートテンショナとを一体として構成することができ、よりコンパクトなベルト伝動装置を得ることができる。
【００７４】
また、請求項６の発明によれば、オートテンショナに備えられるアクチュエータが有する磁気粘性流体へ磁力を付与することによりオートテンショナを固定させる構成としたために、オートテンショナの固定及び固定解除のタイミングを任意に設定することが可能となる。したがって、オートテンショナの固定とオートテンショナによるベルト張力の調整を有効に行うことができる。
【００７５】
また、請求項７の発明によれば、第１プーリを少なくともスタータ機能を有する補機に設けるとともに、第２プーリをエンジンに設けるようにしたために、オートテンショナの固定及び固定解除、さらには緩み解消手段によるベルト緩みの吸収により、確実にエンジンを駆動することができる。
【００７６】
また、請求項８の発明によれば、補機が発電機能をも有するので、エンジンによる補機の駆動時には、同時に発電をも行うことができる。
【００７７】
また、請求項９の発明によれば、第１プーリにより第２プーリを駆動してエンジンを始動させるときには、第１スパンが非常に大きな引張力を受けるが、オートテンショナをテンションプーリが移動不能に固定することにより、確実にベルト伝動を行うことができる。また、ベルトに非常に大きな張力が付加されて伸びた状態となっても、緩み解消手段によりベルトの緩みを吸収するようにしたために、確実に第２プーリに動力を伝達することができ、両プーリ間で安定したベルト伝動を行うことがきる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るベルト伝動装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１におけるダンパ手段の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態２における緩み解消手段の構成を示す図であり、（ａ）は偏心カムが回動する前の状態を示し、（ｂ）は偏心カムが回動した後の状態を示している。
【符号の説明】
３　　クランクプーリ（第２プーリ）
７　　ＭＧプーリ（第１プーリ）
９　　固定軸
１０　　アイドラプーリ
１６　　ベルト
１６ａ　第１スパン
１６ｂ　第２スパン
１８　　オートテンショナ
１９　　アーム
２０　　テンションプーリ
２３　　プーリ軸（固定軸）
２７　　ダンパ手段（アクチュエータ）
４３　　偏心カム
５１　　磁力制御手段（オートテンショナ調整手段）
５５　　緩み解消手段
ＭＲＦ　磁気粘性流体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt transmission device in which a driving and driven relationship is switched between two pulleys, and particularly to a measure for stably running a belt.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a belt transmission device, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-59555, an auto-tensioner having a tension pulley pivotally supported at the tip of a swingable arm is provided. A device for adjusting the tension of a power transmission belt wound around a pulley is well known, and this power transmission device is used, for example, in an accessory drive device of an engine.
[0003]
In the accessory drive device disclosed in the above publication, an accessory having a starter function and a power generation function is provided. When the accessory is a starter motor, its driving force is transmitted to the engine via a belt to start the engine. On the other hand, during operation after the engine is started, the driving force of the engine can be transmitted to the accessory by a belt to drive the engine.
[0004]
In the accessory drive device that starts the engine using the driving force of the accessory as described above, a much greater tension is applied to the belt when the accessory is driven (when the engine is started) than when the engine is driven (when the engine is running). Therefore, in order to provide the auto tensioner, it is necessary to dispose the belt in a span on the loose side when the accessory is driven. In other words, if an auto tensioner is to be provided on the tension side span when driving auxiliary equipment, it is necessary to make the auto tensioner a structure that can withstand extremely large tension, and the auto tensioner becomes a very high rigidity and strong device. In short, there is a difficulty in mounting. Therefore, the auto tensioner is provided on the loose side span when driving the auxiliary machine.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the configuration in which the auto tensioner is provided on the loose side span of the belt when the accessory is driven as described above, the auto tensioner is arranged on the tight side span during the operation of the engine. However, such a configuration is not preferable in consideration of the durability of the belt.
[0006]
Therefore, a configuration is also conceivable in which the auto tensioner is arranged on the loose side span during engine operation, and the auto tensioner is fixed so that the tension pulley does not move so as to withstand the large belt tension generated when driving the accessory. .
[0007]
However, when such a configuration is adopted, as described above, a large tension is suddenly applied to the belt at the time of driving the auxiliary equipment, but when the belt is extended, the auto tensioner is fixed. In addition, it is inevitable that the belt is loosened at the span on the outlet side of the auxiliary pulley, and the belt cannot be transmitted efficiently.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to wrap a transmission belt between at least two pulleys and switch a driving relationship between the two pulleys. It is another object of the present invention to stabilize belt transmission by suppressing slack due to belt elongation when one of the pulleys becomes a driving pulley.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, an auto tensioner is arranged so that a tension pulley presses a first span of a belt, and the tension pulley moves in a driving state in which the first span is a tension side span. The automatic tensioner is fixed so that the belt cannot be loosened, and a slack eliminating means for absorbing the slack of the belt caused at this time is provided.
[0010]
Specifically, the invention of claim 1 includes at least first and second pulleys, and at least a belt wound around the two pulleys, wherein the first pulley becomes a driving pulley, Assuming a belt transmission that switches to a state in which the second pulley becomes a drive pulley, the tension pulley presses the first of the first and second spans of the belt between the two pulleys to adjust the belt tension. An auto-tensioner, an auto-tensioner adjusting means for fixing the auto-tensioner such that the tension pulley is immovable when the driving relationship between the two pulleys is a driving state in which the first span of the belt is a tension side span; Slack eliminating means for absorbing the slack of the belt caused when the first span becomes the tight span.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the slack eliminating means includes a fixed shaft provided substantially parallel to the rotation shafts of the two pulleys, and an eccentric provided eccentrically rotatable with respect to the fixed shaft. A cam; and an idler pulley rotatably supported by the eccentric cam and in contact with a belt span.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the slack eliminating means presses the belt with a second span which becomes a loose side when the first span becomes a tight side span. ing.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the slack eliminating means presses the belt with the first span when the first span becomes the tension side span.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the auto-tensioner includes a swingable arm, and the slack eliminating means is provided at the arm tip of the auto-tensioner substantially in parallel with the rotation axes of both pulleys. A fixed shaft is provided, and an eccentric cam is provided eccentrically and rotatable with respect to the fixed shaft. A tension pulley of the auto tensioner is rotatably supported by the eccentric cam.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the auto-tensioner includes an actuator having a magnetorheological fluid, and is fixed by applying a magnetic force to the magnetorheological fluid. Is configured.
[0016]
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first pulley is provided on an accessory having at least a starter function, and the second pulley is provided on the engine. .
[0017]
The invention of claim 8 is the invention of claim 7, wherein the auxiliary machine also has a power generation function.
[0018]
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention of the seventh or eighth aspect, the auto-tensioner adjusting means causes the auto-tensioner to disable the tension pulley when the second pulley is driven by the first pulley to start the engine. On the other hand, when the engine is started, the fixing of the auto tensioner is released.
[0019]
That is, according to the first aspect of the present invention, in the driving state in which the first span is the tension side span, the auto tensioner adjusting means fixes the auto tensioner so that the tension pulley cannot be moved, and the slack elimination means uses the first span. Absorbs the slack of the belt that occurs when the belt becomes the tight side span. That is, at this time, since the auto tensioner presses on the tension side span of the belt, the belt receives a very large force from the belt. However, since the auto-tensioner is fixed, even if an auto-tensioner suitable for low belt tension is used, it is possible to prevent the auto-tensioner from being rejected and to reliably transmit the belt.
[0020]
On the other hand, the belt is stretched because a very large tension is applied to the belt, but it is difficult to adjust the slack of the belt due to the effect that the auto tensioner located on the tension side span is fixed. obtain. At this time, the drive shaft may be bent. This may cause the belt to loosen and cause the belt to slip on the drive pulley.However, the slack eliminating means absorbs the slack of the belt, so that the belt can run stably even when the belt is stretched. Power can be reliably transmitted to the driven pulley, and stable belt transmission can be performed between both pulleys.
[0021]
According to the second aspect of the invention, the idler pulley moves in and out of the belt by rotating the eccentric cam about a fixed axis substantially parallel to the rotation axis of both pulleys, thereby absorbing the slack of the belt. . That is, since the slack eliminating means absorbs the slack of the belt due to the elongation of the belt or the bending of the drive shaft, a large moving distance of the pulley in and out of the belt is not required. Therefore, by using the eccentric cam system, a compact configuration can be achieved, and a greater mechanical strength can be obtained than in the case of the arm system. Therefore, the configuration is effective even when a very large load is applied.
[0022]
According to the third aspect of the present invention, the slack eliminating means presses the belt with the second span which becomes the slack side when the first span becomes the tension span, so that the slack of the belt is reliably eliminated. In addition to this, it is possible to reduce the pressing force necessary for eliminating the looseness, so that the configuration of the loosening eliminating means can be simplified.
[0023]
Further, in the invention of claim 4, the slack eliminating means presses the belt with the first span when the first span becomes the tension side span, so that the elongation of the belt can be reliably absorbed. Belt slack can be reliably eliminated.
[0024]
According to the fifth aspect of the present invention, since the fixed shaft provided with the eccentric cam is provided on the arm of the auto tensioner, the slack eliminating means and the auto tensioner can be integrally formed, and a more compact belt transmission device can be provided. Can be obtained.
[0025]
In the invention according to claim 6, since the auto tensioner is fixed by applying a magnetic force to the magnetic viscous fluid of the actuator provided in the auto tensioner, the timing for fixing and releasing the fixation of the auto tensioner is set arbitrarily. It is possible to do. Therefore, the fixing of the auto tensioner and the adjustment of the belt tension by the auto tensioner can be effectively performed.
[0026]
In the invention according to claim 7, the first pulley is provided on at least an auxiliary machine having a starter function, and the second pulley is provided on the engine. The engine can be reliably driven by absorbing the belt slack.
[0027]
According to the invention of claim 8, since the auxiliary machine also has a power generation function, it is possible to simultaneously generate electric power when the auxiliary machine is driven by the engine.
[0028]
According to the ninth aspect of the present invention, when the first pulley drives the second pulley to start the engine, the auto tensioner receives a very large force from the first span, which is the tension side span. By fixing the tensioner so that the tension pulley is immovable, it is possible to prevent the auto tensioner from being rejected and to reliably drive the engine. Further, even if the belt is extended due to the application of a very large tension due to the driving of the accessory, the slack eliminating means absorbs the slack of the belt, so that the power is reliably transmitted to the second pulley. And stable belt transmission can be performed between both pulleys.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0030]
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, a belt transmission 1 according to the present embodiment is configured as an accessory drive system for an automobile engine (not shown), and a motor generator (see FIG. 1) as an accessory in the present invention. (Not shown) and the engine are mutually switched on the drive side or the driven side to transmit power. In other words, this accessory drive system is in a first drive state in which the motor generator having a starter function and a power generation function is on the drive side to start the engine, and after the engine is started, that is, a main operation state of the present system. During the operation of the engine, the state is switched to the second driving state in which the motor generator is driven by the driving force of the engine to generate power.
[0031]
The belt transmission 1 includes an MG pulley 7 serving as a first pulley that is rotatably and integrally fixed to a drive shaft 6 of a motor generator, and a second pulley 7 that is rotatably and fixed to a crankshaft 2 that is a drive shaft of an engine. A crank pulley 3 as a pulley, an idler pulley 10 rotatably supported via a eccentric cam 43 on a fixed shaft 9 attached and fixed to an engine body (not shown), and an air conditioner compressor (auxiliary machine) ( (Not shown) and a compressor pulley 12 which is attached to and fixed to the rotating shaft 11 integrally with the rotating shaft 11. The crank pulley 3, the MG pulley 7 and the compressor pulley 12 are all V-ribbed pulleys, and the idler pulley 10 is a flat pulley. Become. A transmission belt 16 made of a V-ribbed belt is wound between these pulleys 3, 7, 10, and 12. This belt 16 is provided on the inner surface of the belt 16 in each of the pulleys 3, 7, and 12 made of the V-ribbed pulley. The lower surface of the idler pulley 10 is wound in a forward bending state, and the idler pulley 10 is wound in a reverse bending state of the outer surface (rear surface) of the belt 16 in contact with the pulley 10. Wrapped in a serpentine layout. The crankshaft 2, the drive shaft 6 of the motor generator, the fixed shaft 9, and the rotating shaft 11 are provided so as to be substantially parallel to each other. Then, the rotation of the drive shaft 6 (MG pulley 7) or the crankshaft 2 (crank pulley 3) causes the belt 16 to rotate in the order of the crank pulley 3, the MG pulley 7, the idler pulley 10, the compressor pulley 12, and the crank pulley 3 in FIG. The belt 16 runs in a clockwise direction.
[0032]
In the belt 16, the first span 16 a between the crank pulley 3 and the MG pulley 7 is pressed from the outer surface side of the belt to the first span 16 a between the crank pulley 3 and the MG pulley 7 among the spans on the outlet side from the crank pulley 3, that is, the extrusion side. An arm type auto tensioner 18 for automatically adjusting the tension of the belt 16 is provided.
[0033]
That is, the auto-tensioner 18 includes a support shaft 22 projecting from an engine body (not shown) as a fixed body, an arm 19 swingably (rotatably) supported by the support shaft 22, A tension pulley 20 composed of a flat pulley rotatably supported by the arm 19; The tension pulley 20 is supported via a bearing (not shown) on a pulley shaft 23 projecting in parallel with the support shaft 22 at the distal end of the arm 19. The transmission belt 16 is wound around the tension pulley 20. The transmission belt 16 is wound around the tension pulley 20 in a state where its outer surface (back surface) is in contact with the transmission belt 16, so as to press the tension pulley 20 outward.
[0034]
A substantially rectangular extending portion 25 is provided at the distal end of the arm 19, and damper means 27 as an actuator is connected to the extending portion 25. As shown in FIG. 2, the damper means 27 includes a cylinder having a connecting portion 28 for swingably connecting to the engine body, and a magnetorheological fluid in which an extremely fine ferromagnetic material is dispersed in a liquid. The vibration of the arm 19 is damped by viscous resistance of the MRF.
[0035]
A piston 32 for partitioning the internal space into a first chamber 30 and a second chamber 31 is inserted into the cylinder body 29 of the cylinder so as to be reciprocally movable. Fluid MRF is filled. A rod 33 is integrally connected and fixed to the piston 32. The rod 33 is connected at its base end to the piston 32, penetrates through the first chamber 30 and protrudes out of the cylinder body 29, and connects at its distal end to the extension 25 of the arm 19. Connecting portion 34 is formed. The rod 33 expands and contracts with respect to the cylinder body 29 by the movement of the piston 32.
[0036]
The second chamber 31 in the cylinder body 29 is biased to pull the piston 32 in a direction from the first chamber 30 to the second chamber 31, that is, in a direction in which the rod 33 is drawn into the cylinder body 29. A tension spring 36 is provided as a means. That is, the spring 36 is built in the damper means 27, and the tension spring 36 urges the arm 19 to rotate so that the tension pulley 20 presses the belt 16.
[0037]
A predetermined interval is provided between the inner peripheral surface of the cylinder body 29 and the outer peripheral surface of the piston 32, and a communication path 38 that connects the first and second chambers 30, 31 to each other is formed by this interval. I have. When the tension of the belt 16 changes and the tension pulley 20 and the arm 19 supporting the same are swung, the swing of the arm 19 causes the piston 32 to reciprocate in the cylinder body 29, thereby causing the cylinder 32 to reciprocate. The magnetorheological fluid MRF moves between the two chambers 30 and 31 in the body 29 via the communication passage 38.
[0038]
Further, a solenoid 40 as magnetic force applying means for applying a magnetic force to the magnetic viscous fluid MRF is provided around the cylinder body 29, and the cylinder body 29 and the piston 32 A magnetic force is applied to the magneto-rheological fluid MRF in the communication passage 38 between the two.
[0039]
As a feature of the present invention, as shown in FIG. 1, the belt transmission device 1 is provided with a slack eliminating means 55 for absorbing the slack of the belt 16 when the engine is driven by the motor generator. The slack eliminating means 55 includes the fixed shaft 9, the eccentric cam 43, and the idler pulley 10. The eccentric cam 43 is constituted by a disk-shaped cam eccentric from the fixed shaft 9 and is fitted to the outside so as to be rotatable around the fixed shaft 9. The idler pulley 10 is rotatably supported by the eccentric cam 43 via a bearing (not shown). The idler pulley 10 is configured to press a second span 16b between the MG pulley 7 and the compressor pulley 12 among the spans on the outlet side of the transmission belt 16 from the MG pulley 7. That is, the idler pulley 10 can be moved in and out of the belt by rotating the eccentric cam 43 around the fixed shaft 9 by, for example, on / off control of an electromagnet (not shown). The pulley 10 presses the second span 16b of the belt 16 from the outer surface side. That is, the slack eliminating means 55 presses the slack side span when driven by the motor generator.
[0040]
The belt transmission device 1 is provided with a tensioner vibration pickup 46 as tensioner vibration detection means, a belt vibration pickup 47 as belt vibration detection means, and an engine start detection means 48 for detecting engine start. The tensioner vibration pickup 46 is arranged in the vicinity of the arm 19 of the automatic tensioner 18 (it can be provided on the arm 19 itself) and configured to detect the vibration amount (swing angle). The belt vibration pickup 47 is located near the first span 16a where the tension pulley 20 presses between the crank pulley 3 and the MG pulley 7 of the belt 16 (between the tension pulley 20 and the MG pulley 7 in the illustrated example). The first span 16a is configured to detect a vibration amount (vibration amount) of the first span 16a. The engine start detecting means 48 is configured to detect engine start based on a change in the load of the motor generator and output an engine start signal.
[0041]
The signals output from the tensioner vibration pickup 46, the belt vibration pickup 47, and the engine start detection means 48 are input to the controller 50. In FIG. 1, the input / output of this signal is simply indicated by a white arrow.
[0042]
The controller 50 includes a magnetic force control unit 51 as an auto-tensioner adjustment unit and a slack elimination control unit 52.
[0043]
The magnetic force control unit 51 outputs the control signal to the solenoid 40 of the damper unit 27 while receiving the engine start signal. Further, the magnetic force control unit 51 fixes the auto tensioner 18 so that the tension pulley 20 cannot move before the motor generator starts to be driven, and fixes the auto tensioner 18 when the motor generator is driven to start the engine. Is configured to be released. In other words, the magnetic force control unit 51 switches the solenoid 40 to an excited state or a demagnetized state, or changes the magnetic force in the excited state. When the motor 40 is driven by the motor generator, the piston is driven by the viscous resistance of the magnetorheological fluid MRF. The solenoid 40 is set in an excited state so that the reciprocation of the arm 32 cannot be performed. On the other hand, when the engine is driven, the arm 19 vibrates (oscillates) due to the flow resistance (viscous resistance) of the magnetic viscous fluid MRF passing through the communication passage 38. The solenoid 40 is configured to be in an excited state or a demagnetized state so that the solenoid 40 is braked.
[0044]
The slack elimination control unit 52 is configured to rotate the eccentric cam 43 to move the idler pulley 10 inward of the belt when the engine is driven by the motor generator.
[0045]
That is, at the start of driving of the motor generator, the first span 16a of the belt 16 is suddenly pulled by a large tensile force, and the first span 16a is rapidly expanded, while the auto tensioner 18 is fixed. In addition, it may be difficult to adjust the slack of the belt 16. As a result, slippage of the belt 16 with respect to the MG pulley 7 occurs, and belt transmission cannot be performed efficiently. Therefore, when the engine is driven by the motor generator, the eccentric cam 43 is rotated so that the idler pulley 10 moves more inward to absorb the extension of the belt 16 due to the start of the motor generator driving. Note that the rotation of the eccentric cam 43 is performed in synchronization with the start of driving of the motor generator after the auto tensioner 18 is fixed.
[0046]
Subsequently, a control operation of the belt transmission 1 will be described. First, when a drive start signal of the motor generator is input, the controller 50 outputs a control signal from the magnetic force control unit 51 to the solenoid 40 of the auto tensioner 18, thereby disabling the solenoid 40 from reciprocating the piston 32. And the auto tensioner 18 is fixed.
[0047]
Then, the motor generator starts driving, whereby the MG pulley 7 becomes a driving pulley and enters the first driving state. At this time, the eccentric cam 43 of the idler pulley 10 rotates, and the idler pulley 10 moves further inward. When the driving of the motor generator is started, the first span 16a of the belt 16 between the crank pulley 3 and the MG pulley 7 is rapidly pulled, so that the auto tensioner 18 receives a very large force toward the outside of the belt. The tension generated on the tension side of the belt 16 by the driving of the motor generator is much larger than the tension generated on the tension side of the belt 16 during driving of the engine. At this time, the piston 32 of the auto tensioner 18 receives a large tensile force from the second chamber 31 side to the first chamber 30 side, but the viscous resistance increases due to the magnetic viscous fluid MRF receiving the magnetic force by the solenoid 40. As a result, the piston 32 cannot move. For this reason, the auto tensioner 18 is in a fixed state even when receiving an extremely large force from the belt 16, and the driving force of the motor generator is reliably transmitted to the crankshaft 2 via the belt 16, so that the engine can be efficiently operated. Can be started.
[0048]
On the other hand, the belt 16 that has been subjected to a rapid pulling force between the crank pulley 3 and the MG pulley 7 runs in an extended state, which may cause loosening at the outlet side of the MG pulley 7. Since the elongation of the belt 16 is absorbed by the rotation of the belt 43, the belt 16 runs without slipping with respect to the MG pulley 7 due to an increase in the tension.
[0049]
Then, when the engine start detecting means 48 detects the start of the engine, the magnetic force control unit 51 of the controller 50 outputs a control signal to the auto tensioner 18, whereby the excitation state of the solenoid 40 changes or becomes demagnetized. At this time, since the slackness elimination control unit 52 rotates the eccentric cam 43 of the idler pulley 10 in the opposite direction, the idler pulley 10 has returned to the original position. During the operation of the engine in the second driving state, the engine is on the driving side, and the motor generator is on the driven side, so that the belt transmission is performed while adjusting the belt tension by the auto-tensioner 18, and the engine is operated. And power generation by the motor generator.
[0050]
As described above, according to the belt transmission 1 according to the present embodiment, when the engine is driven, the auto tensioner 18 disposed on the first span 16 a that is the tension side span receives a very large force from the belt 16. However, since the auto-tensioner 18 is fixed at this time, even if the auto-tensioner 18 adapted to the low belt tension is used, the auto-tensioner 18 can be prevented from being rejected, and the engine can be reliably driven. can do.
[0051]
On the other hand, at this time, the effect that the auto-tensioner 18 is fixed is affected, and the belt 16 is extended by receiving a very large tension by driving the motor generator. At this time, the crankshaft 2 and the drive shaft 6 may bend. As a result, the belt 16 may be loosened and the belt 16 may slide on the MG pulley 7. However, since the slack of the belt 16 is absorbed by the slack eliminating means 55, the belt 16 is in an extended state. Also, the belt 16 can be run stably, and the engine can be reliably driven. Then, stable belt transmission can be performed between the engine and the motor generator with the engine as the driving side.
[0052]
Further, since the motor generator also has a power generation function, power can be generated at the same time when the motor generator is driven by the engine.
[0053]
In this embodiment, the idler pulley 10 moves in and out of the belt 16 by the eccentric cam 43 rotating around the fixed shaft 9 substantially parallel to the crankshaft 2 and the drive shaft 6 by the slack eliminating means 55. Thus, the belt 16 is configured to absorb the slack. That is, since the slack of the belt 16 due to the elongation of the belt 16 and the bending of the crankshaft 2 and the drive shaft 6 is absorbed, a large moving distance of the idler pulley 10 in and out of the belt is not required. Therefore, by using the eccentric cam system, a compact structure can be obtained, and a greater mechanical strength can be obtained than in the case of the arm system. Therefore, even when a very large load is applied when the engine is driven. It is valid.
[0054]
Further, since the idler pulley 10 constituting the slack eliminating means 55 presses the slack side span when the engine is driven by the motor generator, the belt pressing force necessary for eliminating the slack of the belt 16 is reduced. As a result, the configuration of the slack eliminating means 55 can be simplified.
[0055]
Further, since the auto-tensioner 18 is electromagnetically fixed by applying a magnetic force to the magneto-rheological fluid MRF of the damper means 27, the timing of fixing and releasing the auto-tensioner 18 can be set arbitrarily. Become. Therefore, the fixing of the auto tensioner 18 and the adjustment of the belt tension by the auto tensioner 18 can be effectively performed.
[0056]
(Embodiment 2)
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, unlike the first embodiment, the eccentric cam 43 constituting the slack eliminating means 55 is provided integrally with the auto tensioner 18. Here, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
[0057]
The eccentric cam 43 is eccentrically and rotatably fitted to the pulley shaft 23 as a fixed shaft protruding from the arm 19 of the auto tensioner 18 so as to be rotatable. The tension pulley 20 is rotatably supported by the eccentric cam 43 via a bearing (not shown).
[0058]
The idler pulley 10 that presses the second span 16b is rotatably supported by a fixed shaft 9, and the fixed shaft 9 is fixed to the engine body.
[0059]
The slack elimination control unit 52 of the controller 50 is configured to rotate the eccentric cam 43 so that the tension pulley 20 moves further inside the belt when the engine is driven by the motor generator. Note that the rotation of the eccentric cam 43 is performed in synchronization with the start of driving of the motor generator after the auto tensioner 18 is fixed.
[0060]
In the second embodiment, when the motor generator starts to be driven in a state where the auto tensioner 18 is fixed, the first span 16a of the belt 16 is suddenly pulled by the driving torque of the motor generator, and the belt 16 is elongated. Then, since the tension pulley 20 moves to the inside of the belt by rotating the eccentric cam 43 in accordance with the driving of the motor generator, the extension of the belt 16 is absorbed and the slack of the belt 16 is eliminated. As a result, the belt travels, and the driving force of the motor generator is reliably transmitted to the crankshaft 2 via the belt 16, so that the engine can be started efficiently.
[0061]
As described above, according to the second embodiment, the tension pulley 20 constituting the slack eliminating means 55 presses the first span 16a which is the tight side span when the engine is driven by the motor generator. Also in this case, the elongation of the belt 16 can be reliably absorbed, and the slack of the belt 16 can be reliably eliminated.
[0062]
Further, since the eccentric cam 43 is provided on the pulley shaft 23 provided on the arm 19 of the auto tensioner 18, the slack eliminating means 55 can be integrally formed with the auto tensioner 18, and a more compact belt transmission can be obtained. be able to.
[0063]
Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
[0064]
Other Embodiments of the Invention
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the crank pulley 3 is driven by the MG pulley 7 to start the engine while the motor generator is driven by the engine driving force is described. However, the present invention is not limited to this. Any structure may be used as long as the driving and driven relationships between the two pulleys 3 and 7 are switched.
[0065]
Further, in each of the above embodiments, the belt 16 is wound around the compressor pulley 12, but instead, the compressor pulley 12 may be omitted.
[0066]
Further, in each of the above embodiments, the auto-tensioner 18 is configured to be fixed by changing the viscous resistance of the magneto-rheological fluid MRF, but is not limited to such a configuration.
[0067]
In each of the above embodiments, the pulleys 10 and 20 are moved forward and backward by rotating the eccentric cam 43. However, the present invention is not limited to such a structure. Any configuration may be used as long as the pulley moves forward and backward so as to absorb the slack of the belt 16 when driven.
[0068]
In the second embodiment, the eccentric cam 43 is provided on the pulley shaft 23. However, the present invention is not limited to the configuration provided on the pulley shaft 23. The eccentric cam 43 is rotatable on a separately provided fixed shaft. It is good also as a structure provided.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the slack eliminating means absorbs the slack of the belt caused when the first span becomes the tension side span, so that the belt has a sudden tension. Even if the belt is stretched by receiving the belt, the belt can be run stably, and stable belt transmission can be performed between both pulleys.
[0070]
According to the second aspect of the present invention, since the eccentric cam system is used, a compact structure can be achieved, and a greater mechanical strength can be obtained as compared with the arm system. This is also effective in cases where
[0071]
According to the third aspect of the present invention, the slack eliminating means presses the belt with the second span which becomes the loose side when the first span becomes the tight side span, so that the belt is surely loosened. In addition to the above, it is possible to reduce the pressing force required for eliminating the looseness, so that the configuration of the slack eliminating means can be simplified.
[0072]
Further, according to the invention of claim 4, the slack eliminating means presses the belt with the first span when the first span becomes the tension side span, so that the elongation of the belt is reliably absorbed. As a result, the slack of the belt can be reliably eliminated.
[0073]
According to the fifth aspect of the present invention, since the fixed shaft on which the eccentric cam is provided is provided on the arm of the auto-tensioner, the slack eliminating means and the auto-tensioner can be integrally formed, and a more compact belt A transmission can be obtained.
[0074]
According to the sixth aspect of the present invention, since the auto-tensioner is fixed by applying a magnetic force to the magnetic viscous fluid of the actuator provided in the auto-tensioner, the timing for fixing and releasing the fixation of the auto-tensioner is arbitrary. Can be set. Therefore, the fixing of the auto tensioner and the adjustment of the belt tension by the auto tensioner can be effectively performed.
[0075]
According to the seventh aspect of the present invention, the first pulley is provided on at least an auxiliary device having a starter function, and the second pulley is provided on the engine. By absorbing the belt slack by the means, the engine can be reliably driven.
[0076]
Further, according to the invention of claim 8, since the auxiliary machine also has a power generation function, it is possible to simultaneously generate electric power when the auxiliary machine is driven by the engine.
[0077]
According to the ninth aspect of the present invention, when the first pulley drives the second pulley to start the engine, the first span receives a very large pulling force, but the auto tensioner cannot move the tension pulley. By fixing, belt transmission can be reliably performed. Further, even if the belt is stretched by applying a very large tension, the slack eliminating means absorbs the slack of the belt, so that power can be reliably transmitted to the second pulley. Stable belt transmission can be performed between the pulleys.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an entire configuration of a belt transmission according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a damper unit according to the first embodiment of the present invention.
3A and 3B are diagrams illustrating a configuration of a slack eliminating unit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3A illustrates a state before the eccentric cam rotates, and FIG. 3B illustrates a state after the eccentric cam rotates. The state is shown.
[Explanation of symbols]
3 Crank pulley (second pulley)
7 MG pulley (first pulley)
9 Fixed axis
10 Idler pulley
16 belt
16a 1st span
16b 2nd span
18 Auto tensioner
19 arm
20 tension pulley
23 Pulley shaft (fixed shaft)
27 Damper means (actuator)
43 Eccentric cam
51 Magnetic force control means (auto tensioner adjustment means)
55 Loosening measures
MRF magnetic viscous fluid

Claims

At least first and second two pulleys;
A belt wound around at least the two pulleys,
A belt transmission device that switches between a state in which the first pulley becomes a driving pulley and a state in which the second pulley becomes a driving pulley,
An auto tensioner for adjusting a belt tension by pressing a first span of the first and second spans of the belt between the two pulleys with a tension pulley;
An auto-tensioner adjusting means for fixing the auto-tensioner such that the tension pulley is immovable when the driving relationship between the two pulleys is a driving state in which the first span of the belt is a tension side span;
A belt transmission device comprising: a slack eliminating means for absorbing the slack of the belt caused when the first span becomes the tension side span.

In claim 1,
The means for eliminating looseness is
A fixed shaft provided substantially parallel to the rotation shaft of both pulleys,
An eccentric cam provided eccentrically and rotatably with respect to the fixed shaft,
An idler pulley rotatably supported by the eccentric cam and in contact with a belt span.

In claim 1 or 2,
The belt transmission device, wherein the slack eliminating means presses the belt with a second span that becomes a loose side when the first span becomes a tight span.

In claim 1 or 2,
A belt transmission device, wherein the slack eliminating means presses the belt with the first span when the first span becomes a tension side span.

In claim 1,
The auto tensioner has a swingable arm,
The means for eliminating looseness is
A fixed shaft provided substantially in parallel with the rotation shafts of both pulleys at the tip of the arm of the auto tensioner;
An eccentric cam provided eccentrically and rotatably with respect to the fixed shaft,
A belt transmission device, wherein a tension pulley of the auto tensioner is rotatably supported by the eccentric cam.

In any one of claims 1 to 5,
A belt transmission device comprising: an auto tensioner including an actuator having a magnetorheological fluid, and configured to be fixed by applying a magnetic force to the magnetorheological fluid.

In any one of claims 1 to 6,
The first pulley is provided on an accessory having at least a starter function,
The second pulley is provided on an engine, wherein the belt transmission is provided.

In claim 7,
A belt transmission device, wherein the auxiliary device also has a power generation function.

In claim 7 or 8,
The auto-tensioner adjusting means fixes the auto-tensioner so that the tension pulley cannot move when the second pulley is driven by the first pulley to start the engine, and releases the auto-tensioner when the engine starts. A belt transmission characterized by being constituted.