JP2005140206A - ベルト伝動装置 - Google Patents

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Nobumine Takeuchi
信峯 竹内
Shinji Nagai
眞二 永井
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0863Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0874Two or more finally actuated members

Abstract

【課題】部材の大型化やベルト寿命の低下を抑制しつつ部品点数の低減を図ることのできるベルト伝動装置を提供する。
【解決手段】テンショナ20は、両プーリ11,12の径方向に移動可能に設けられ、両プーリ11,12間におけるベルト14の緩み側部分と張り側部分との双方に当接して張力を調整可能である。テンショナ20は、両プーリ11,12のうち駆動側となるプーリの駆動に伴いベルト14の張り側部分に生じる張力によって前記径方向に移動される。テンショナ20は、この移動に基づきベルト14の緩み側部分を押圧することで同緩み側部分の張力を増加させる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、駆動側プーリと従動側プーリとがベルトを介して駆動連結されたベルト伝動装置に関する。
例えば車両用内燃機関においては、スタータモータ、ウォータポンプ、パワーステアリング用ポンプ、エアコンディショナ用コンプレッサ等の各種補機類が設けられている。こうした補機類の駆動装置としては、これら補機類の回転軸、および内燃機関のクランク軸にそれぞれプーリを取着するとともに、それらプーリ間にベルトを巻き掛けて、クランク軸の回転に応じて補機類を駆動させるベルト伝動装置が広く採用されている。
従来、こうしたベルト伝動装置において、各プーリ間のベルトの緩みを抑制することで同ベルトとプーリとの滑りを低減させ、これに起因した異音の発生を抑制しようとする技術が提案されている。
例えば特許文献1に記載された技術では、各プーリに巻き掛けられたベルトの張力を調整するためのテンショナが設けられている。このテンショナは、前記プーリの径方向に移動可能に配設されたアイドラプーリをバネ等を用いてベルトに押し付けることで同ベルトの張力を調整するようにしている。
また、こうした技術以外にも、例えば、ベルトの初期設定張力を高めることでベルトとプーリとの滑りを抑制する手法がある。
特開平11−190223号公報
しかしながら、特許文献1に記載された技術においては、アイドラプーリをベルトに押し付けるためのバネが必要となり、このバネとベルトとの共振に伴う異音発生の要因となったり、部品点数の低減を阻む要因となったりする。
一方、ベルトの初期設定張力を高める手法では、仮にアイドラプーリやこれをベルトに押し付けるためのバネ等を省略することができたとしても、ベルトの張力に耐えるために各プーリや回転軸、それらを支持する軸受等の強度や剛性を高める必要があるため各部材の大型化や質量増加を生じる。更に、高張力によってフリクションロスが増加したりベルト寿命が低下する虞がある。
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部材の大型化やベルト寿命の低下を抑制しつつ部品点数の低減を図ることのできるベルト伝動装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項1に係る発明は、駆動側プーリと従動側プーリとがベルトを介して駆動連結されたベルト伝動装置において、前記両プーリの径方向に移動可能に設けられ前記両プーリ間における前記ベルトの緩み側部分と張り側部分との双方に当接して張力を調整可能とされたテンショナを有し、前記駆動側プーリの駆動に伴い前記ベルトの張り側部分に生じる張力によって前記テンショナを前記径方向に移動させ、同移動に基づき前記ベルトの緩み側部分を押圧することで同緩み側部分の張力を増加させることをその要旨とする。
この発明によれば、ベルトの張り側部分に生じる張力を利用して緩み側部分の張力を増大させるようにしたため、例えばバネを利用してベルトの緩み側部分にテンショナを押し付けるようにした態様と比較して、バネを設ける必要がなくなり部品点数を減らすことができるようになる。
また、例えばベルトと駆動側及び従動側プーリとのスリップを抑制するためにベルトの初期設定張力を大きくする必要がなくなるため、プーリを支持する部材の大型化の抑制、ベルト寿命の低下抑制や、フリクションロスの低減が可能となる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記テンショナは前記ベルトの緩み側部分と張り側部分との双方の内面に当接された一つのプーリであることをその要旨とする。
この発明によれば、例えばベルトの緩み側部分と張り側部分とに個別のプーリを当接させるようにした態様と比較して、部品点数を減らすことができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記ベルトの緩み側部分における、前記駆動側プーリと前記テンショナとの間の部分、及び前記従動側プーリと前記テンショナとの間の部分の少なくとも一方との当接により、前記テンショナの移動に伴う前記ベルトの前記部分の振れを規制する規制部材が設けられることをその要旨とする。
この発明によれば、規制部材とベルトとの当接により、テンショナの移動に伴うベルトの振れにおいてスイングアームとなるベルトの長さ(スイングアーム長さ)が短くなる。そのため、ベルトが規制部材に当接されない、即ちスイングアーム長さが短縮されない態様と比較して、テンショナの移動量に対するベルト張力増加量の割合が大きくなる。よって、同じテンショナ移動量に対する緩み抑制効果が向上する。
また例えば、ベルトの外面方向への振れを規制する規制部材を設けた場合、テンショナによってベルトの緩み側部分が同ベルトの外面側に押し出されても、駆動側及び従動側プーリのうち規制部材が設けられた側のプーリにおけるベルトの巻付け角度が減少することはない。よって、巻付け角度の減少に伴う前記プーリとベルトとの接触面積の減少、ひいては伝達トルクの減少を防止することができる。
また例えば、ベルトの外面方向への振れを規制する規制部材を設けた場合には更に、ベルトの緩み側部分の内面を張り側部分の内面に近接させるように規制部材を配置することで、両内面に当接するテンショナを小型化することが可能となる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、前記ベルトの張り側部分における、前記駆動側プーリと前記テンショナとの間の部分、及び前記従動側プーリと前記テンショナとの間の部分の少なくとも一方との当接により、前記テンショナとの当接による前記ベルトの張り側部分の曲げ角度を増大するようにして同ベルトを案内するベルト案内部材が設けられることをその要旨とする。
この発明によれば、テンショナとの当接に伴いベルトの張り側部分に生じる同ベルトの曲げ角度(テンショナが非接触の状態をゼロとする角度)が、ベルト案内部材がベルトの張り側部分に当接されることで増大される。よってベルト案内部材が設けられることにより、ベルトの張り側部分においては、テンショナよりも駆動側プーリ側の略直線状部分と、従動側プーリ側の略直線状部分とがなす挟角が小さくなる。従って、同じベルト張力で比較した場合、ベルトがその張力によってテンショナを押し出そうとする力が大きくなり、ひいては、ベルトの緩み側部分に対するテンショナの押圧力が大きくなる。よって、ベルトの緩み抑制効果が向上する。
また例えば、ベルトの外面側にベルト案内部材を設けた場合には、ベルトの張り側部分の内面を緩み側部分の内面に近接させるようにベルト案内部材を配置することで、両内面に当接するテンショナを小型化することができる。更に、駆動側及び従動側プーリのうちベルト案内部材が設けられた側のプーリにおけるベルトの巻付け角度をより大きく確保することができ、ひいては、この巻付け角度の増大に伴う前記プーリとベルトとの接触面積の増大、即ち伝達トルクの増大を図ることが可能となる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発明において、前記駆動側及び従動側プーリの一方は、発電機能を備えるとともに内燃機関を始動するための電動機の回転軸、及び前記内燃機関のクランク軸の一方と駆動連結され、他方の前記プーリは他方の前記軸と駆動連結され、前記電動機による前記内燃機関の始動時には前記電動機の回転軸と駆動連結されたプーリが前記駆動側プーリとして、前記内燃機関による前記電動機の駆動時には前記クランク軸と駆動連結されたプーリが前記駆動側プーリとして機能することをその要旨とする。
駆動源として機能するものが電動機と内燃機関とで切り替わると、これに伴いベルトの張り側部分と緩み側部分とが入れ替わることとなる。そしてこれら各状態においてベルトの緩みを好適に抑制するために、テンショナを、緩み側部分となり得る全ての部分に、即ち複数設けることが考えられるが、部品点数の増加に繋がり都合がよくない。本発明では、電動機及び内燃機関の駆動前の状態において、ベルトの張り側部分及び緩み側部分の双方と当接するようにテンショナを配設しておくことで、前述した駆動源の切替りによってベルトにおける張り側部分と緩み側部分とが入れ替わったとしても緩み側部分に対して好適な緩み抑制効果を奏し得る。
以下、本発明を車両用のベルト伝動装置として具体化した一実施形態について図を参照して説明する。
図1に示すようにベルト伝動装置10は、内燃機関(図示なし)のクランク軸30に一体回転可能に固定されたクランクプーリ11と、同内燃機関の始動用電動機及び発電機として機能するモータジェネレータ(図示なし)の回転軸31に一体回転可能に固定されたモータジェネレータプーリ(以下、単にMGプーリという)12とを備えている。これらクランクプーリ11とMGプーリ12とはベルト14を介して駆動連結されている。なお同図1は、クランクプーリ11及びMGプーリ12がともに停止した状態を示している。また本実施形態において両プーリ11,12の回転方向は同図における時計周り方向とされている。
本実施形態においては、モータジェネレータによる内燃機関の始動時においてMGプーリ12が駆動側プーリとして機能し、クランクプーリ11が従動側プーリとして機能することとなる。そしてこのとき、両プーリ11,12間に掛け渡されたベルト14においてMGプーリ12の下流側且つクランクプーリ11の上流側(図における上側)の部分は同ベルト14の「緩み側部分」となり、クランクプーリ11の下流側且つMGプーリ12の上流側(図における下側)の部分は「張り側部分」となる。
逆に、内燃機関によりモータジェネレータを駆動して発電させる際には、クランクプーリ11が駆動側プーリとして機能し、MGプーリ12が従動側プーリとして機能することとなる。そしてこのとき、両プーリ11,12間に掛け渡されたベルト14においてクランクプーリ11の下流側且つMGプーリ12の上流側(図における下側)の部分は同ベルト14の「緩み側部分」となり、MGプーリ12の下流側且つクランクプーリ11の上流側(図における上側)の部分は「張り側部分」となる。
そしてベルト伝動装置10は、こうしたベルト14の張り側部分及び緩み側部分における張力を調整可能なテンショナ20を備えている。テンショナ20は、クランクプーリ11とMGプーリ12との間に配置され両プーリ11,12の径方向(本実施形態では両プーリ11,12の回転中心を通過する仮想直線に直交する方向であり、図の上下方向)にスライド移動可能な可動プーリ13を有している。可動プーリ13はアイドラプーリであるとともに、内燃機関のハウジングに固定されたレール15上を前述の方向に沿って摺動することで前述のスライド移動を行う構成とされている。
可動プーリ13は、ベルト14の緩み側部分と張り側部分との双方の内面(ベルト14におけるループの内側の面であり、本実施形態では両プーリ11,12との動力伝達面)によって挟まれるようにして両内面に当接されており、ベルト14の緩み側部分及び張り側部分の双方に対して張力を常時(回転、非回転に拘わらず)付与可能な状態となっている。
また、ベルト伝動装置10においては、MGプーリ12の下流側且つクランクプーリ11の上流側(図における上側)におけるベルト14の外面に当接された固定プーリ16A,16Bが設けられている。固定プーリ16A,16Bはアイドラプーリであり、それぞれ内燃機関のハウジングに支軸が固定されている。一方の固定プーリ16AはMGプーリ12と可動プーリ13との間の部分のベルト外面に当接され、他方の固定プーリ16Bはクランクプーリ11と可動プーリ13との間の部分のベルト外面に当接されている。これら固定プーリ16A,16Bとの当接により、ベルト14におけるMGプーリ12と可動プーリ13との間の部分及びクランクプーリ11と可動プーリ13との間の部分はベルト14の内面側に(図では下側に)入り込んだ状態とされている。
更に、本実施形態のベルト伝動装置10においては、クランクプーリ11の下流側且つMGプーリ12の上流側(図における下側)におけるベルト14の外面に当接された固定プーリ17A,17Bが設けられている。固定プーリ17A,17Bは固定プーリ16A,16B同様のアイドラプーリであり、それぞれ内燃機関のハウジングに支軸が固定されている。一方の固定プーリ17Aはクランクプーリ11と可動プーリ13との間の部分のベルト外面に当接され、他方の固定プーリ17BはMGプーリ12と可動プーリ13との間の部分のベルト外面に当接されている。これら固定プーリ17A,17Bとの当接により、ベルト14におけるクランクプーリ11と可動プーリ13との間の部分及びMGプーリ12と可動プーリ13との間の部分はベルト14の内面側に(図では上側に)入り込んだ状態とされている。
本実施形態では、こうした固定プーリ16A,16B,17A,17Bとの当接により、MGプーリ12と可動プーリ13との間の部分、及びクランクプーリ11と可動プーリ13との間の部分におけるベルト14の内面どうしの間隔(図1にそれぞれ示す図面上下方向の間隔L1,L2)が、可動プーリ13の直径D1よりも小さくなっている。即ち、各固定プーリ16A,16B,17A,17Bは、例えばこれらが設けられておらずベルト14がクランクプーリ11及びMGプーリ12と可動プーリ13との接線方向に延びるように掛け渡された態様と比較して、可動プーリ13との当接により生じるベルト14の曲げ角度θ1,θ2を増大させるようにしてベルト14を案内する。
なおクランクプーリ11及びMGプーリ12の停止状態(図1の状態)において可動プーリ13は、ベルト14から付与される図面上下方向の押圧力がつり合った状態で、可動プーリ13のスライド移動領域のほぼ中心位置において静止する。本実施形態ではクランクプーリ11及びMGプーリ12の停止状態においてクランクプーリ11、MGプーリ12及び可動プーリ13の各回転中心がほぼ同一直線上に配置された状態となっているが、必ずしもこのように配置されていなくてもよい。
次に、内燃機関の始動時等、MGプーリ12の回転駆動力をベルト14を介してクランクプーリ11に伝達する場合の作用等について図2を参照して説明する。
MGプーリ12が時計回り方向に回転すると、ベルト14においてMGプーリ12の下流側且つクランクプーリ11の上流側(図における上側)の部分は緩み側部分となり、他方、クランクプーリ11の下流側且つMGプーリ12の上流側(図における下側)の部分は張り側部分となる。このベルト14の張り側部分における張力の増加に伴い、可動プーリ13は張り側部分のベルト内面によって同図上方向に押し上げられスライド移動する。そしてこのスライド移動に伴い可動プーリ13がベルト14の緩み側部分を同図上方向に押圧することで同緩み側部分におけるベルト14の張力が増大され、緩みが抑制されることとなる。即ちテンショナ20は、こうしたベルト14の緩み抑制を行う緩み抑制手段として機能する。
また、ベルト14の張り側部分に当接する固定プーリ17A,17Bは、例えば同固定プーリ17A,17Bが省略された態様と比較して、可動プーリ13との当接により生じるベルト14の曲げ角度θ2を増大させるようにしてベルト14を案内するベルト案内部材として機能する。
こうした曲げ角度θ2の増大により、ベルト14の張り側部分においては、可動プーリ13よりもMGプーリ12側の略直線状部分と、クランクプーリ11側の略直線状部分とがなす挟角θ4が小さくなる。従って、同じベルト張力で比較した場合、ベルト14がその張力によって可動プーリ13を緩み側に押し出そうとする力が大きくなり、ひいては、ベルト14の緩み側部分に対する可動プーリ13の押圧力が大きくなる。よって、ベルトの緩み抑制効果が向上する。
また本実施形態では、ベルト14が内面側に入り込むように、即ち張り側部分の内面が緩み側部分の内面に近接されるように固定プーリ17A,17Bを配置したため、可動プーリ13を小型化することができる。更に、クランクプーリ11及びMGプーリ12に対するベルト14の巻付け角度θ5,θ6をより大きく確保することができ、ひいては、この巻付け角度θ5,θ6の増大に伴う各プーリ11,12とベルト14との接触面積の増大、即ち伝達トルクの増大を図ることが可能となる。
他方、ベルト14の緩み側部分においては、固定プーリ16A,16Bが当接されることで、可動プーリ13による押圧に伴うベルト14の振れ(図2の態様では図面上方向へのベルト14の移動)が、MGプーリ12と固定プーリ16Aとの間の部分、及びクランクプーリ11と固定プーリ16Bとの間の部分において規制されている。即ちベルト14の緩み側部分に当接する固定プーリ16A,16Bは、可動プーリ13のスライド移動に伴うベルト14の前記部分の振れを規制する規制部材として機能する。
ベルト14の緩み側部分においては、こうした固定プーリ16A,16Bとの当接により、可動プーリ13のスライド移動に伴うベルト14の振れにおいてスイングアームとなる部分の長さ(スイングアーム長さ)が短くなる。そのため、ベルト14が固定プーリ16A,16Bに当接されない、即ちスイングアーム長さが短縮されない態様と比較して、可動プーリ13のスライド移動量に対するベルト張力の増加量の割合が大きくなる。よって、同じ前記スライド移動量に対する緩み抑制効果が向上する。
また本実施形態では、固定プーリ16A,16Bが設けられているため、可動プーリ13によってベルト14の緩み側部分が同ベルト14の外面側に押し出されても、クランクプーリ11及びMGプーリ12におけるベルト14の巻付け角度θ5,θ6が減少することはない。よって、巻付け角度θ5,θ6の減少に伴う各プーリ11,12とベルト14との接触面積の減少、ひいては伝達トルクの減少が防止される。更に本実施形態では、ベルト14が内面側に入り込むように、即ち緩み側部分の内面が張り側部分の内面に近接されるように固定プーリ16A,16Bを配置したため、可動プーリ13を小型化することができる。
次に、内燃機関によるモータジェネレータの駆動時等、クランクプーリ11の回転駆動力をベルト14を介してMGプーリ12に伝達する場合の作用等について図3を参照して説明する。
クランクプーリ11が時計回り方向に回転すると、図2の態様とは異なり、ベルト14においてMGプーリ12の下流側且つクランクプーリ11の上流側(図における上側)の部分は張り側部分となり、他方、クランクプーリ11の下流側且つMGプーリ12の上流側(図における下側)の部分は緩み側部分となる。このベルト14の張り側部分における張力の増加に伴い、可動プーリ13は張り側部分のベルト内面によって同図下方向に押し下げられスライド移動する。そしてこのスライド移動に伴い可動プーリ13がベルト14の緩み側部分を同図下方向に押圧することで同緩み側部分におけるベルト14の張力が増大され、緩みが抑制されることとなる。この場合においても図2の態様と同様にテンショナ20は、こうしたベルト14の緩み抑制を行う緩み抑制手段として機能する。
またこの態様においては、ベルト14の張り側部分に当接する固定プーリ16A,16Bが、可動プーリ13との当接により生じるベルト14の曲げ角度θ1を(例えば同固定プーリ16A,16Bが省略された態様と比較して)増大させるようにしてベルト14を案内するベルト案内部材として機能する。こうした曲げ角度θ1の増大により、ベルト14の張り側部分において、可動プーリ13よりもMGプーリ12側の略直線状部分と、クランクプーリ11側の略直線状部分とがなす挟角θ3が小さくなり、前述同様にベルトの緩み抑制効果が向上することとなる。
またこの態様では、前述したように張り側部分の内面が緩み側部分の内面に近接されるように固定プーリ16A,16Bが配置されているため、クランクプーリ11及びMGプーリ12に対するベルト14の巻付け角度θ5,θ6をより大きく確保することができ、伝達トルクの増大を図ることが可能となる。
他方、ベルト14の緩み側部分においては、固定プーリ17A,17Bが当接されることで、可動プーリ13による押圧に伴うベルト14の振れ(図3の態様では図面下方向へのベルト14の移動)が、クランクプーリ11と固定プーリ17Aとの間の部分、及びMGプーリ12と固定プーリ17Bとの間の部分において規制されることとなる。即ちこの態様においては、ベルト14の緩み側部分に当接する固定プーリ17A,17Bが、可動プーリ13のスライド移動に伴うベルト14の前記部分の振れを規制する規制部材として機能する。
ベルト14の緩み側部分においては、前述と同様に、こうした固定プーリ17A,17Bとの当接により、可動プーリ13のスライド移動に伴うベルト14の振れにおけるスイングアーム長さが短くなり、これに伴い、同じ前記スライド移動量に対する緩み抑制効果が向上する。また、前述と同様に、可動プーリ13によってベルト14の緩み側部分が同ベルト14の外面側に押し出されても、規制部材としての固定プーリ17A,17Bが存在することでクランクプーリ11及びMGプーリ12におけるベルト14の巻付け角度θ5,θ6が減少することはなく、伝達トルクの減少が防止される。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(1)ベルト14の張り側部分に生じる張力を利用して緩み側部分の張力を増大させるようにしたため、例えばバネを利用してベルト14の緩み側部分にテンショナプーリを押し付けるようにした態様と比較して、バネを設ける必要がなくなり部品点数を減らすことができるようになる。
また、例えばベルト14とクランクプーリ11及びMGプーリ12とのスリップを抑制するためにベルト14の初期設定張力を大きくする必要がなくなるため、各プーリ11,12,16A,16B,17A,17Bを支持する部材の大型化の抑制、ベルト14の寿命低下抑制や、フリクションロス低減が可能となる。
(2)テンショナ20において、可動プーリ13を、ベルト14の緩み側部分と張り側部分との双方の内面に当接させるようにした。よって、例えばベルト14の緩み側部分と張り側部分とに個別のプーリを当接させるようにした態様と比較して、部品点数を減らすことができる。
(3)固定プーリ16A,16B,17A,17Bは、ベルト14の緩み側部分における、クランクプーリ11と可動プーリ13との間の部分や、MGプーリ12と可動プーリ13との間の部分と当接して、可動プーリ13のスライド移動に伴うベルト14の前記部分の振れを規制する。よって、規制部材として機能する固定プーリ16A,16B,17A,17Bにベルト14が当接されない、即ちスイングアーム長さが短縮されない態様と比較して、可動プーリ13のスライド移動量に対するベルト張力増加量の割合が大きくなり、同じ前記スライド移動量に対する緩み抑制効果が向上する。
また可動プーリ13によってベルト14の緩み側部分が同ベルト14の外面側に押し出されても、クランクプーリ11及びMGプーリ12におけるベルト14の巻付け角度θ5,θ6が減少することはない。よって、伝達トルクの減少が防止される。
(4)固定プーリ16A,16B,17A,17Bは、ベルト14の張り側部分における、クランクプーリ11と可動プーリ13との間の部分や、MGプーリ12と可動プーリ13との間の部分と当接することで、可動プーリ13との当接によるベルト14の張り側部分の曲げ角度θ1,θ2を増大するように同ベルト14を案内する。よって、ベルト14の張り側部分において可動プーリ13よりもクランクプーリ11側の略直線状部分と、MGプーリ12側の略直線状部分とがなす挟角θ3,θ4が小さくなり、同じベルト張力で比較した場合にベルト14がその張力によって可動プーリ13を押し出そうとする力が大きくなる。即ち、ベルト14の緩み側部分に対する可動プーリ13の押圧力が大きくなり、ベルト14の緩み抑制効果が向上する。
更に、ベルト案内部材として機能する固定プーリ16A,16B,17A,17Bはベルト14の巻付け角度θ5,θ6の確保に寄与するため、伝達トルクの増大を図ることが可能となる。
(5)ベルト14が内面側に入り込むように、即ち緩み側部分の内面が張り側部分の内面に近接されるように固定プーリ16A,16B,17A,17Bを配置したため、可動プーリ13を小型化することができる。
(6)駆動源として機能するものがモータジェネレータと内燃機関とで切り替わると、これに伴いベルト14の張り側部分と緩み側部分とが入れ替わることとなる。そしてこれら各状態においてベルト14の緩みを好適に抑制するために、例えばベルト14において緩み側部分となり得る全ての部分を夫々個別のテンショナプーリで、即ち複数のテンショナプーリで押圧することが考えられるが、部品点数の増加に繋がり都合がよくない。本実施形態では、モータジェネレータ及び内燃機関の駆動前の状態において、ベルト14の張り側部分及び緩み側部分の双方と当接するように可動プーリ13を配設したため、前述した駆動源の切替りによってベルト14における張り側部分と緩み側部分とが入れ替わった場合にも、緩み側部分に対して好適な緩み抑制効果を奏し得る。
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、以下の様態としてもよい。
・本実施形態では、内燃機関の始動時にはクランクプーリ11が従動側プーリとして、一方モータジェネレータが発電に用いられる場合には駆動側プーリとして利用されるといったように、状況に応じて駆動側プーリと従動側プーリとが入れ替わるように構成されたが、必ずしもこのように構成されなくてもよい。例えば発電機能を有さない電動機に作動連結されたプーリを駆動側プーリとしてのみ用いるとともに、同プーリの回転駆動力がベルトを介して伝達されるクランクプーリ11を従動側プーリとしてのみ用いるようにしてもよい。
・可動プーリ13は、クランクプーリ11及びMGプーリ12よりも小さな外径とされる必要はなく、これらの一方若しくは両方の外径以上の大きさとされてもよい。
・可動プーリ13は、例えばクランクプーリ11及びMGプーリ12が停止している状態において、ベルト14の張り側部分及び緩み側部分の一方若しくは両方と離間していてもよい。この場合例えば、両プーリ11,12が停止している状態においては可動プーリ13がベルト14の張り側部分にのみ当接した状態としておき、両プーリ11,12のうち駆動側プーリとして用いるプーリが駆動開始された後に、同駆動に伴い生じるベルト張力に基づきスライド移動された可動プーリ13がベルト14の緩み側部分に当接するようにする。また例えば、両プーリ11,12が停止している状態においては可動プーリ13がベルト14の緩み側部分にのみ当接した状態としておき、前記駆動側プーリとして用いるプーリが駆動開始された後に同駆動に伴いベルト14に生じる張りによってその張り側部分が可動プーリ13に当接し且つ押圧することでベルト14の緩み側部分を押圧するようにする。また例えば、両プーリ11,12が停止している状態で可動プーリ13がベルト14の張り側及び緩み側部分と離間した状態にしておき、前記駆動側プーリとして用いるプーリが駆動開始された後に同駆動に伴いベルト14に生じる張りによってその張り側部分が可動プーリ13に当接し且つ押圧することでベルト14の緩み側部分に当接するようにする。
・規制部材として用いる固定プーリ16A,16B,17A,17Bは、例えばクランクプーリ11及びMGプーリ12が停止している状態においてベルト14から離間していてもよい。この場合例えば、両プーリ11,12のうち駆動側プーリとして用いるプーリが駆動開始された後に、同駆動に伴い生じるベルト張力に基づきスライド移動された可動プーリ13がベルト14の緩み側部分を押圧することでベルト14が規制部材に当接されるようにする。この当接に伴いベルト14の振れの規制が開始されるようになる。
・固定プーリ16A,16B,17A,17Bの一部若しくは全部を省略してもよい。但しこの場合、少なくとも両プーリ11,12の駆動時には、ベルト14の張り側部分及び緩み側部分の双方が可動プーリ13と当接して押圧力を受けるようにする。
・テンショナ20は、複数の可動プーリ13を備えていてもよい。この場合、例えば図4(a),(b)に示すような構成とする。即ち、図4(a)に示すテンショナ20は、二つの可動プーリ13を有している。これら各可動プーリ13の支軸は、レール15上をスライド移動可能なスライダ40に固定されており、両可動プーリ13は互いに一定の間隔を保ったままレール15に沿ってスライド移動可能となっている。両可動プーリ13の一方はベルト14の張り側部分及び緩み側部分の一方のベルト内面に当接され、もう一方の可動プーリ13は他方のベルト内面に当接されている。また、図4(b)に示すテンショナ20は、上記した図4(a)のものと同様に共通のスライダ40に二つの可動プーリ13が支持された構造とされている。この構成では、両可動プーリ13の一方はベルト14の張り側部分及び緩み側部分の一方のベルト外面に当接され、もう一方の可動プーリ13は他方のベルト外面に当接されている。この構成では、ベルト14の張り側部分の張力によって一方の可動プーリ13が外側(ベルト外面側)に向けて押圧されてレール15上をスライド移動されると、もう一方の可動プーリ13が緩み側部分のベルト外面を内側に向けて押圧する。この押圧によってベルト14の緩みが抑制される。この構成においては、固定プーリ16A,16B,17A,17Bを用いることなく巻付け角度θ5,θ6を大きく確保することができる。
なお、上記した図4の構成では、ベルト14の張り側部分及び緩み側部分にそれぞれ可動プーリ13を一つずつ対応させたが、張り側部分及び緩み側部分の一方又は両方に対して二つ以上対応させるように、即ち三つ以上の可動プーリ13を設けるようにしてもよい。
・前記実施形態では、アイドラプーリである可動プーリ13をベルト14に当接させるようにしたが、これに限定されず、ベルト14と摩擦接触する当接部材をテンショナ20に設け、この当接部材による押圧によりベルト14の緩みを抑制するようにしてもよい。
・駆動側プーリをクランクプーリ11とした場合、従動側プーリを、MGプーリ12以外のプーリ、例えば、モータジェネレータ以外の補機類を駆動するためのプーリとしてもよい。
・本発明は、内燃機関とその補機類との間での動力伝達を行うベルト伝動装置に適用されることに限定されず、駆動側プーリと、同プーリの回転駆動力がベルトを介して伝達される従動側プーリとを備えた構成であれば、どのようなものに適用されてもよい。
本発明の一実施形態の適用されるベルト伝動装置を示す概略構成図。 MGプーリによってクランクプーリを回転駆動させた状態を示す説明図。 クランクプーリによってMGプーリを回転駆動させた状態を示す説明図。 (a),(b)はベルト伝動装置の変更例を示す概略構成図。
符号の説明
10…ベルト伝動装置、11…クランクプーリ、12…MGプーリ、13…可動プーリ、14…ベルト、15…レール、16A,16B,17A,17B…固定プーリ、20…テンショナ、30…クランク軸、31…モータジェネレータの回転軸、θ1,θ2…曲げ角度。

Claims (5)

  1. 駆動側プーリと従動側プーリとがベルトを介して駆動連結されたベルト伝動装置において、
    前記両プーリの径方向に移動可能に設けられ前記両プーリ間における前記ベルトの緩み側部分と張り側部分との双方に当接して張力を調整可能とされたテンショナを有し、前記駆動側プーリの駆動に伴い前記ベルトの張り側部分に生じる張力によって前記テンショナを前記径方向に移動させ、同移動に基づき前記ベルトの緩み側部分を押圧することで同緩み側部分の張力を増加させる
    ことを特徴とするベルト伝動装置。
  2. 前記テンショナは前記ベルトの緩み側部分と張り側部分との双方の内面に当接された一つのプーリである
    請求項1に記載のベルト伝動装置。
  3. 前記ベルトの緩み側部分における、前記駆動側プーリと前記テンショナとの間の部分、及び前記従動側プーリと前記テンショナとの間の部分の少なくとも一方との当接により、前記テンショナの移動に伴う前記ベルトの前記部分の振れを規制する規制部材が設けられる
    請求項1又は2に記載のベルト伝動装置。
  4. 前記ベルトの張り側部分における、前記駆動側プーリと前記テンショナとの間の部分、及び前記従動側プーリと前記テンショナとの間の部分の少なくとも一方との当接により、前記テンショナとの当接による前記ベルトの張り側部分の曲げ角度を増大するようにして同ベルトを案内するベルト案内部材が設けられる
    請求項1〜3のいずれか一項に記載のベルト伝動装置。
  5. 前記駆動側及び従動側プーリの一方は、発電機能を備えるとともに内燃機関を始動するための電動機の回転軸、及び前記内燃機関のクランク軸の一方と駆動連結され、他方の前記プーリは他方の前記軸と駆動連結され、前記電動機による前記内燃機関の始動時には前記電動機の回転軸と駆動連結されたプーリが前記駆動側プーリとして、前記内燃機関による前記電動機の駆動時には前記クランク軸と駆動連結されたプーリが前記駆動側プーリとして機能する
    請求項1〜4のいずれか一項に記載のベルト伝動装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107989501A (zh) * 2017-12-26 2018-05-04 无锡晶美精密滑轨有限公司 滑轨同步带调节装置

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