【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オルタネータやウォータポンプ、エアコンのコンプレッサ等の自動車補機を駆動するベルト伝動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境汚染の防止や地球温暖化の防止の観点からＣＯ２ やＮＯＸ 等を含む排ガスの低減化を図る対策の１つとして、車両の一時停止時に、エンジンを停止させるアイドルストップ方式が採用されるようになってきている。
【０００３】
このようなアイドルストップ対応車においては、モータ・ジェネレータが搭載され、通常走行時に、そのモータ・ジェネレータを発電動作に切換え、エンジンの駆動により、上記モータ・ジェネレータやウォータポンプ、あるいはエアコンのコンプレッサ等の補機を駆動し、一方、車両の停止時には、エンジンを停止させ、かつモータ・ジェネレータを発動動作に切換えて各種の補機を駆動させるようにしている。
【０００４】
また、アイドルストップ後のエンジンの再始動に際しては、上記モータ・ジェネレータでエンジンを始動させるようにしている。
【０００５】
上記のようなモータ・ジェネレータを装備したアイドルストップ対応車においては、特許文献１に記載されているように、モータ・ジェネレータの回転軸に２個のプーリを取付け、一方のプーリにかけ渡されたベルトによってエンジンのクランク軸を回転させると共に、他方のプーリにかけ渡されたベルトによって補機を駆動させるようにしている。
【０００６】
また、非特許文献１に記載されているように、１本のベルトによってエンジンと補機とを駆動させるようにしたものも従来から知られている。
【０００７】
ここで、図３は非特許文献１に記載された補機駆動用ベルト伝動装置を示し、エンジン２０のクランク軸２１、モータ・ジェネレータ２２の回転軸２３および補機２４の回転軸２５のそれぞれにプーリ２６、２７、２８を取付け、各プーリ２６、２７、２８にベルト２９をかけ渡し、アイドルストップ時には、クランク軸２１とそのクランク軸２１に取付けられたプーリ２６間の電磁クラッチ（図示省略）をＯＦＦにして上記プーリ２６をフリー回転とし、モータ・ジェネレータ２２の回転軸２３の回転によって補機２４を駆動するようにしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３４９２８２号公報
【非特許文献１】
技術誌「自動車工学」２００２年４月号、第６３頁
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載された補機駆動用ベルト伝動装置においては、クランク軸駆動用ベルトと補機駆動用ベルトの２本のベルトが並列に配置されているため、プーリ軸方向寸法が長くなるという不都合がある。
【００１０】
一方、図３に示される非特許文献１に記載の補機駆動用ベルト伝動装置においては、単一のベルト２９で補機２４を駆動する構成であるため、特許文献１に記載のベルト伝動装置に比較してプーリ軸方向寸法を短くすることができるという特徴を有しているものの、補機２４の駆動に加えてエンジン２０の始動が必要となるため、ベルト２９として、動力の伝達能力が高い幅広のベルトを用いる必要があり、軸方向寸法のコンパクト化を図るうえにおいて改善すべき余地がある。
【００１１】
また、単一のベルト２９によってエンジン２０を再始動し、かつ各種の補機２４を駆動するため、ベルト張力を高める必要がある。この場合、駆動部に負荷される荷重が大きくなり、動力の損失も大きくなるため、この点においても改善すべき余地がある。
【００１２】
さらに、エンジン２０の初期始動では、駆動部の抵抗が大きく、モータ・ジェネレータ２２による始動では不十分になるおそれがあり、エンジン２０の初回の始動用として、図３に示すように、スタータ３０を設ける必要が生じる。
【００１３】
この発明の課題は、軸方向長さのコンパクトな補機駆動用ベルト伝動装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、エンジンのクランク軸にクラッチを介して取付けられたクランク軸プーリとモータ・ジェネレータの回転軸に取付けられたモータ・ジェネレータ用プーリ間にエンジン始動用ベルトをかけ渡し、そのエンジン始動用ベルトを囲み、一部がエンジン始動用ベルトに圧接されてエンジン始動用ベルトとの接触により移動される補機駆動用ベルトを補機の回転軸に取付けられた補機用プーリにかけ渡した構成を採用したのである。
【００１５】
ここで、クランク軸とクランク軸プーリ間に組込まれるクラッチは電磁クラッチであってもよく、電磁石によってＯＮ、ＯＦＦが制御されるメカニカルタイプの２方向クラッチであってもよい。
【００１６】
上記のように、エンジン始動用ベルトと補機駆動用ベルトの２本のベルトを用いることによって１本掛けのベルト伝動装置に比較して幅寸法の小さいベルトを採用することができ、その２本のベルトの一部が重なり合うよう配置することによって、補機駆動用ベルト伝動装置の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
また、２本のベルトを用いることによって１本掛けのベルトに比較してベルト張力を下げることができ、各駆動部に作用する荷重が軽減されるので動力損失を少なくすることができると共に、スタータを不要とすることができる。
【００１８】
この発明に係る補機駆動用ベルト伝動装置において、エンジン始動用ベルトとして、内側伝動面に幅方向に延びる歯部がベルト長さ方向に等間隔に形成され、外側伝動面にベルト長さ方向に延びる複数のＶ形リブが設けられた歯付きＶリブベルトを採用し、補機駆動用ベルトとして、内側伝動面にベルト長さ方向に延びる複数のＶリブが形成されたＶリブベルトを採用することによって、エンジン始動用ベルトと補機駆動用ベルトの接触部での滑りを防止し、伝動効率の向上を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。図示のように、エンジン１のクランク軸２上にはクランク軸プーリ３が設けられ、そのクランク軸プーリ３とクランク軸２との間にクラッチ４が組込まれている。
【００２０】
ここで、クラッチ４として、電磁クラッチや電磁石の電磁コイルに対する通電、遮断によってＯＮ、ＯＦＦが制御されるメカニカルタイプの２方向クラッチを採用することができる。
【００２１】
クランク軸プーリ３とモータ・ジェネレータ５の回転軸５ａに取付けられたモータ・ジェネレータ用プーリ６間にはエンジン始動用ベルト７がかけ渡されている。
【００２２】
モータ・ジェネレータ用プーリ６および前記クランク軸プーリ３は、フランジを両側に有する歯付きプーリが採用されている。一方、そのモータ・ジェネレータ用プーリ６とクランク軸プーリ３間にかけ渡されたエンジン始動用ベルト７は、内側伝動面に幅方向に延びる歯部７ａがベルト長さ方向に等間隔に形成され、かつ外側伝動面にベルト長さ方向に延びるＶリブ７ｂが設けられた歯付きＶリブベルトが採用されている。
【００２３】
エンジン１の周りには、ウォータポンプ、パワーステアリング用ポンプ、エアコン用のコンプレッサ等の各種の補機が設けられている。８はウォータポンプの回転軸を示し、９はパワーステアリングポンプの回転軸を示す。また、１０はエアコン用のコンプレッサの回転軸を示し、各種補機の回転軸８、９、１０には補機用プーリ１１、１２、１３が取付けられ、その補機用プーリ１１、１２、１３に補機駆動用ベルト１４がかけ渡されている。
【００２４】
補機用プーリ１１、１２、１３にはＶ溝を有するフランジ付きプーリが採用され、各補機用プーリ１１、１２、１３にかけ渡された補機駆動用ベルト１４は内側伝動面にベルト長さ方向に延びる複数のＶリブ１４ａが形成されたＶリブベルトが採用されている。
【００２５】
補機駆動用ベルト１４はエンジン始動用ベルト７を囲み、一部がエンジン始動用ベルト７に圧接されて、補機駆動用ベルト１４の内側伝動面に形成されたＶリブ１４ａとエンジン始動用ベルト７の外側伝動面に設けられたＶリブ７ｂとが互に接触している。
【００２６】
なお、図１において、１５はエンジン始動用ベルト７および補機駆動用ベルト１４に張力を付与するテンションプーリを示す。
【００２７】
実施の形態で示す補機駆動用ベルト伝動装置は上記の構造から成り、エンジン１の始動に際しては、クラッチ４をＯＮにしてモータ・ジェネレータ５を駆動し、そのモータ・ジェネレータ５の回転軸５ａの回転をモータ・ジェネレータ用プーリ６およびエンジン始動用ベルト７を介してクランク軸プーリ３に伝え、そのクランク軸プーリ３およびクラッチ４を介してクランク軸２を回転させる。
【００２８】
このとき、エンジン始動用ベルト７の一部に補機駆動用ベルト１４の一部が圧接されているため、補機駆動用ベルト１４もエンジン始動用ベルト７と同方向に移動し、補機用プーリ１１乃至１３が回転されて各種の補機が駆動される。
【００２９】
アイドルストップの際には、クラッチ４をＯＦＦとし、モータ・ジェネレータ５を発電動作から発動動作に切り換える。その切換えによって、モータ・ジェネレータ５によりエンジン始動用ベルト７が移動され、そのエンジン始動用ベルト７に一部が圧接された補機駆動用ベルト１４が移動されて補機用プーリ１１乃至１３が回転され、各種の補機が駆動される。
【００３０】
エンジン始動用ベルト７の移動によってクランク軸プーリ３が回転されるが、クラッチ４がＯＦＦとされているため、クランク軸２に回転が伝達されることはない。
【００３１】
アイドルストップ後のエンジン１の再始動に際しては、モータ・ジェネレータ５を発動状態としたままでクラッチ４をＯＮにする。これにより、エンジン始動用ベルト７との接触によって回転するクランク軸プーリ３の回転がクラッチ４を介してクランク軸２に伝達され、エンジン１が再始動される。
【００３２】
エンジン１の再始動後は、モータ・ジェネレータ５を発動状態から発電状態に切換える。
【００３３】
実施の形態で示す補機駆動用ベルト伝動装置においては、エンジン始動用ベルト７と補機駆動用ベルト１４の２本のベルトを用いるようにしているため、図３に示す１本掛けのベルト伝動装置に比較して幅寸法の狭いベルトを用いることができ、その２本のベルト７、１４を一部が重なり合う配置としているため、補機駆動用ベルト伝動装置の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
【００３４】
また、エンジン始動用ベルト７と補機駆動用ベルト１４の２本のベルトを用いることによってベルト張力を下げることができ、その張力低減によって駆動部に作用する荷重が軽減されることになり、動力の損失を少なくすることができる。
【００３５】
さらに、エンジン始動用ベルト７と補機駆動用ベルト１４の接触をＶリブ７ｂ、１４ａの接触としたので、接触部における滑りが少なく、エンジン始動用ベルト７との接触によって補機駆動用ベルト１４を確実に移動させることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る補機駆動用ベルト伝動装置においては、エンジン始動用ベルトと補機駆動用ベルトを用い、その両ベルトを一部が重なり合うよう配置したので補機駆動用ベルト伝動装置の軸方向長さのコンパクト化を図ることができると共に、ベルト張力の低減によって各駆動部に作用する荷重を軽減することができるので、動力損失を少なくすることができる。
【００３７】
また、エンジン始動用ベルトとして歯付きＶリブベルトを採用し、補機駆動用ベルトとしてＶリブベルトを採用したので、両ベルトの接触部での滑りを防止し、各種の補機を確実に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る補機駆動用ベルト伝動装置の実施形態を示す一部切欠正面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図
【図３】従来の補機駆動用ベルト伝動装置を示す概略図
【符号の説明】
１ エンジン
２ クランク軸
３ クランク軸プーリ
４ クラッチ
５ モータ・ジェネレータ
５ａ 回転軸
６ モータ・ジェネレータ用プーリ
７ エンジン始動用ベルト
８、９、１０ 回転軸
１１、１２、１３ 補機用プーリ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a belt transmission for driving an automobile accessory such as an alternator, a water pump, and a compressor of an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as one of measures to reduce exhaust gas containing CO 2 and NO X from the viewpoint of prevention of environmental pollution and global warming, an idle stop system that stops the engine when the vehicle is temporarily stopped has been adopted. It is becoming.
[0003]
In such an idle stop compatible vehicle, a motor generator is mounted, and during normal driving, the motor generator is switched to a power generation operation, and the engine is driven to drive the motor generator, the water pump, or the compressor of the air conditioner. On the other hand, when the vehicle is stopped, the engine is stopped and the motor / generator is switched to the starting operation to drive various accessories.
[0004]
When the engine is restarted after the idle stop, the engine is started by the motor generator.
[0005]
In a vehicle compatible with an idle stop equipped with a motor generator as described above, as described in Patent Document 1, two pulleys are attached to a rotating shaft of the motor generator, and a belt stretched over one of the pulleys. With this, the crankshaft of the engine is rotated, and the accessory is driven by the belt stretched over the other pulley.
[0006]
Further, as described in Non-Patent Document 1, an apparatus in which an engine and an auxiliary machine are driven by one belt is conventionally known.
[0007]
Here, FIG. 3 shows an accessory driving belt transmission described in Non-Patent Document 1, in which a crankshaft 21 of an engine 20, a rotating shaft 23 of a motor generator 22 and a rotating shaft 25 of an accessory 24 are respectively provided. Attach the pulleys 26, 27, 28, wrap a belt 29 over each of the pulleys 26, 27, 28, and at idle stop, set the electromagnetic clutch (not shown) between the crankshaft 21 and the pulley 26 attached to the crankshaft 21. By turning off the pulley 26, the pulley 26 is rotated freely, and the auxiliary machine 24 is driven by the rotation of the rotating shaft 23 of the motor generator 22.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-349282 [Non-Patent Document 1]
Technical Magazine "Automotive Engineering", April 2002, p. 63 [0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the accessory drive belt transmission described in Patent Document 1, the two belts of the crankshaft drive belt and the accessory drive belt are arranged in parallel, so that the dimension in the pulley axial direction is long. There is a disadvantage of becoming.
[0010]
On the other hand, in the auxiliary device driving belt transmission device described in Non-Patent Document 1 shown in FIG. 3, since the accessory 24 is driven by a single belt 29, the belt transmission device described in Patent Document 1 is used. However, since the engine 20 needs to be started in addition to the driving of the accessory 24, the power transmission capability of the belt 29 is reduced. It is necessary to use a high and wide belt, and there is room for improvement in downsizing the axial dimension.
[0011]
In addition, since the engine 20 is restarted by the single belt 29 and various accessories 24 are driven, it is necessary to increase the belt tension. In this case, the load applied to the drive unit increases, and the power loss also increases. Therefore, there is still room for improvement in this regard.
[0012]
Further, in the initial start of the engine 20, the resistance of the drive unit is large and there is a possibility that the start by the motor generator 22 may be insufficient. For the first start of the engine 20, as shown in FIG. It needs to be provided.
[0013]
An object of the present invention is to provide a compact auxiliary device driving belt transmission having an axial length.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, an engine for starting an engine is provided between a crankshaft pulley attached to a crankshaft of an engine via a clutch and a pulley for a motor generator attached to a rotating shaft of the motor generator. An accessory drive belt was attached to the rotation shaft of the accessory, surrounding the engine start belt, partially surrounding the belt, and being moved by contact with the engine start belt. It adopted a configuration that it wrapped around the accessory pulley.
[0015]
Here, the clutch incorporated between the crankshaft and the crankshaft pulley may be an electromagnetic clutch or a mechanical two-way clutch whose ON / OFF is controlled by an electromagnet.
[0016]
As described above, by using the two belts, the engine start belt and the accessory drive belt, a belt having a smaller width than that of a single belt transmission can be used. By arranging the belts so as to partially overlap each other, it is possible to reduce the axial length of the auxiliary device driving belt transmission.
[0017]
In addition, by using two belts, the belt tension can be reduced as compared with a single belt, and the load acting on each drive unit can be reduced, so that power loss can be reduced and the starter can be used. Can be eliminated.
[0018]
In the auxiliary device driving belt transmission according to the present invention, as the engine start belt, teeth extending in the width direction on the inner transmission surface are formed at equal intervals in the belt length direction, and the teeth are formed on the outer transmission surface in the belt length direction. By employing a toothed V-rib belt provided with a plurality of extending V-shaped ribs, and employing a V-rib belt having a plurality of V-ribs extending in the belt length direction on an inner transmission surface as an accessory driving belt. In addition, it is possible to prevent slippage at the contact portion between the engine start belt and the auxiliary device driving belt, thereby improving transmission efficiency.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown, a crankshaft pulley 3 is provided on a crankshaft 2 of the engine 1, and a clutch 4 is incorporated between the crankshaft pulley 3 and the crankshaft 2.
[0020]
Here, as the clutch 4, a mechanical type two-way clutch whose ON and OFF are controlled by energization and cutoff of an electromagnetic clutch or an electromagnetic coil of an electromagnet can be adopted.
[0021]
An engine start belt 7 extends between the crankshaft pulley 3 and a motor / generator pulley 6 attached to the rotating shaft 5 a of the motor / generator 5.
[0022]
As the pulley 6 for the motor / generator and the pulley 3 for the crankshaft, toothed pulleys having flanges on both sides are employed. On the other hand, the engine start belt 7 stretched between the motor / generator pulley 6 and the crankshaft pulley 3 has teeth 7a extending in the width direction on the inner power transmission surface formed at equal intervals in the belt length direction, and A toothed V-rib belt having a V-rib 7b extending on the outer transmission surface in the belt length direction is employed.
[0023]
Various accessories such as a water pump, a power steering pump, and a compressor for an air conditioner are provided around the engine 1. Reference numeral 8 denotes a rotation axis of the water pump, and reference numeral 9 denotes a rotation axis of the power steering pump. Reference numeral 10 denotes a rotating shaft of a compressor for an air conditioner. Auxiliary pulleys 11, 12, and 13 are attached to rotating shafts 8, 9, and 10 of various auxiliary machines. An accessory driving belt 14 is stretched around.
[0024]
Pulleys with flanges having V-grooves are used for the accessory pulleys 11, 12, and 13. The accessory drive belts 14 that are stretched over the accessory pulleys 11, 12, and 13 have a belt length on the inner transmission surface. A V-rib belt having a plurality of V-ribs 14a extending in the direction is employed.
[0025]
The accessory drive belt 14 surrounds the engine start belt 7, and a part thereof is pressed against the engine start belt 7 to form a V-rib 14 a formed on the inner transmission surface of the accessory drive belt 14 and an engine start belt. The V-rib 7b provided on the outer power transmission surface of 7 is in contact with each other.
[0026]
In FIG. 1, reference numeral 15 denotes a tension pulley that applies tension to the engine start belt 7 and the accessory drive belt 14.
[0027]
The auxiliary device driving belt transmission shown in the embodiment has the above-described structure. When starting the engine 1, the clutch 4 is turned on to drive the motor generator 5, and the rotation shaft 5 a of the motor generator 5 is rotated. The rotation is transmitted to the crankshaft pulley 3 via the motor / generator pulley 6 and the engine start belt 7, and the crankshaft 2 is rotated via the crankshaft pulley 3 and the clutch 4.
[0028]
At this time, since a part of the accessory drive belt 14 is pressed against a part of the engine start belt 7, the accessory drive belt 14 also moves in the same direction as the engine start belt 7, and The pulleys 11 to 13 are rotated to drive various accessories.
[0029]
At the time of idling stop, the clutch 4 is turned off, and the motor generator 5 is switched from the power generation operation to the activation operation. By this switching, the engine start belt 7 is moved by the motor / generator 5, the accessory drive belt 14 partially pressed against the engine start belt 7 is moved, and the accessory pulleys 11 to 13 rotate. Then, various auxiliary machines are driven.
[0030]
The crankshaft pulley 3 is rotated by the movement of the engine start belt 7, but the rotation is not transmitted to the crankshaft 2 because the clutch 4 is turned off.
[0031]
When the engine 1 is restarted after the idle stop, the clutch 4 is turned on while the motor generator 5 is in the activated state. As a result, the rotation of the crankshaft pulley 3 rotated by the contact with the engine start belt 7 is transmitted to the crankshaft 2 via the clutch 4 and the engine 1 is restarted.
[0032]
After the engine 1 is restarted, the motor / generator 5 is switched from the running state to the power generating state.
[0033]
In the auxiliary device driving belt transmission shown in the embodiment, since two belts, ie, the engine starting belt 7 and the auxiliary device driving belt 14, are used, the single belt transmission shown in FIG. 3 is used. A belt having a narrower width than that of the device can be used, and the two belts 7 and 14 are arranged so as to partially overlap with each other. Therefore, the axial length of the belt drive device for driving auxiliary equipment can be reduced in size. Can be planned.
[0034]
Further, the belt tension can be reduced by using the two belts, the engine start belt 7 and the accessory drive belt 14, and the load acting on the drive unit is reduced by the reduction of the tension, so that the power Loss can be reduced.
[0035]
Further, since the contact between the engine starting belt 7 and the accessory driving belt 14 is made to be the contact between the V-ribs 7b and 14a, the slip at the contact portion is small, and the contact with the engine starting belt 7 causes the accessory driving belt 14 to contact. Can be reliably moved.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, in the accessory drive belt transmission according to the present invention, the engine drive belt and the accessory drive belt are used, and the two belts are arranged so as to partially overlap each other. The length of the device in the axial direction can be reduced, and the load acting on each drive unit can be reduced by reducing the belt tension, so that the power loss can be reduced.
[0037]
In addition, a toothed V-rib belt is used as the engine start belt, and a V-rib belt is used as the accessory drive belt. This prevents slippage at the contact between the two belts and ensures that various accessories are driven. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an embodiment of an accessory driving belt transmission according to the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1; FIG. Diagram showing a belt transmission for a vehicle [Description of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Crankshaft 3 Crankshaft pulley 4 Clutch 5 Motor generator 5a Rotating shaft 6 Pulley for motor generator 7 Belt for starting engine 8, 9, 10 Rotating shaft 11, 12, 13 Pulley for auxiliary equipment
