JP2974591B2 - エンジンのベルト伝動装置 - Google Patents

エンジンのベルト伝動装置

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JP2974591B2
JP2974591B2 JP7060699A JP6069995A JP2974591B2 JP 2974591 B2 JP2974591 B2 JP 2974591B2 JP 7060699 A JP7060699 A JP 7060699A JP 6069995 A JP6069995 A JP 6069995A JP 2974591 B2 JP2974591 B2 JP 2974591B2
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pulley
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猛 斉藤
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members

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  • Pulleys (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの動力を補機
等の駆動対象に伝動ベルトにより伝達するようにしたベ
ルト伝動装置に関し、特に、伝動ベルトとしてのVリブ
ドベルトやVベルトをプーリに巻き掛けて伝動するよう
にしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、車両等においては、ウォータ
ポンプ、オルタネータ、パワーステアリング用ポンプ、
オイルポンプ、空調機用のコンプレッサ等の補機をエン
ジンの動力の一部により駆動する場合に、それら補機を
ベルト伝動装置を用いて駆動することが一般的に行われ
ている。
【0003】このようなベルト伝動装置は、エンジンの
出力軸にVリブドプーリやVプーリからなる駆動プーリ
を、また各補機に同様の従動プーリをそれぞれ取り付
け、これらプーリ間にVリブドベルトやVベルトを巻き
掛け、このベルトによりエンジンの動力を補機に伝達す
るようになされている。
【0004】ところで、上記駆動プーリや従動プーリに
おいては、ベルトのプーリに対する伝動力を十分に確保
するために、通常は、ベルトをその内面のリブやV形突
条部がプーリ外周のリブ溝やV溝に嵌合される正曲げ状
態にして巻き掛け、ベルト張力を付与するためのテンシ
ョンプーリや、ベルト走行方向を変えたりベルトと他部
品との干渉を避けたりするためのガイドプーリ(以下、
この発明ではアイドラプーリという)については、その
ベルト走行面にベルト背面を巻き掛ける逆曲げ状態にす
ることが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、補機の位置に
よっては上記アイドラプーリについてもVリブドプーリ
やVプーリ等の溝付きプーリを用いてベルトを正曲げ状
態にして巻き掛ける必要がある。
【0006】その場合、このアイドラプーリとその前後
の補機用のプーリとの間のベルト中心線が一致している
ときには問題がない。しかし、実際にはこのベルト中心
線を精度良く一致させることが難しく、軸の撓み、倒
れ、部品の製造誤差等により両プーリ間である程度のミ
スアラインメントが発生するのは避けられない。そし
て、このミスアラインメントに起因して、ガイドプーリ
でベルトが強制的に斜行状態に曲げられ、異音(鳴き)
が発生したり、偏摩耗によりベルトの寿命が低下したり
する等の問題が発生する。特に、エンジンの出力軸がエ
ンジン振動によって振動し、また出力軸の回転トルクが
変動するので、上記問題は顕著となる。
【0007】また、アイドラプーリの機能から見たと
き、伝動能力の不要な単なる案内のみの機能であるの
で、それに溝部を形成するための加工が手間であり、加
工工数や材料の量が増加してコストアップする難があ
る。
【0008】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、アイドラプーリのベルト走行面の形状
を変えることで、VリブドベルトやVベルトが正曲げ状
態で巻き掛けられる場合でも、他のプーリとのミスアラ
インメントによる異音や偏摩耗を防止し、かつアイドラ
プーリの加工を容易にしてコストダウン化を図ることに
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
めに、この発明では、ベルトが正曲げ状態で巻き掛けら
れるアイドラプーリを平プーリで構成した。
【0010】具体的には、請求項1の発明では、エンジ
ンの出力軸に取り付けられた駆動プーリと、補機等の駆
動対象に取り付けられた少なくとも1つの従動プーリと
の間にVリブドベルトを巻き掛けてなり、上記Vリブド
ベルトによりエンジンの動力を駆動対象に伝達するよう
にしたエンジンのベルト伝動装置が前提である。
【0011】そして、上記プーリ間に、上記Vリブドベ
ルトがそのベルト内面側を外周のベルト走行面に接触さ
せるように正曲げ状態で巻き掛けられるアイドラプーリ
を配置し、このアイドラプーリは、上記Vリブドベルト
の内面側が接触するプーリ外周のベルト走行面が円筒面
形状とされた平プーリで構成する。
【0012】請求項2の発明では、エンジンの出力軸に
取り付けられた駆動プーリと、補機等の駆動対象に取り
付けられた少なくとも1つの従動プーリとの間にVベル
トを巻き掛けてなり、上記Vベルトによりエンジンの動
力を駆動対象に伝達するようにしたエンジンのベルト伝
動装置が前提である。
【0013】上記プーリ間に、上記Vベルトがそのベル
ト内面側を外周のベルト走行面に接触させるように正曲
げ状態で巻き掛けられるアイドラプーリを配置し、この
アイドラプーリは、上記Vベルトの内面側が接触するプ
ーリ外周のベルト走行面が円筒面形状とされた平プーリ
で構成する。
【0014】請求項3の発明では、上記アイドラプーリ
のベルト走行面に、プーリ軸方向中間部が両端部よりも
大径となるように半径方向外側に膨出したクラウン部を
形成する。
【0015】請求項4の発明では、アイドラプーリは、
ベルトに張力を付与するテンションプーリとする。
【0016】請求項5の発明では、アイドラプーリは、
ベルトの走行方向を変えるためのガイドプーリとする。
【0017】
【作用】上記の構成により、請求項1又は2の発明で
は、Vリブドベルト又はVベルトがそのベルト内面側を
外周のベルト走行面に接触させるように正曲げ状態で巻
き掛けられるアイドラプーリが、その外周のベルト走行
面を円筒面形状とした平プーリで構成されているので、
このアイドラプーリとその前後のプーリとの間にミスア
ラインメントがあったとしても、アイドラプーリ外周
ベルト走行面上をベルト内周面が滑りながら走行するこ
とで、上記ミスアラインメントによるベルトの変位は吸
収されることとなる。また、エンジンの出力軸に振動や
回転変動があっても、それらを同様にしてベルトの滑り
によって吸収できる。よってベルトの異音や偏摩耗を防
いで、その寿命を延ばすことができる。
【0018】また、通常の平プーリからなるアイドラプ
ーリの加工は容易となり、加工工数や材料を低減して、
コストダウン化を図ることができる。
【0019】請求項3の発明では、アイドラプーリのベ
ルト走行面に、プーリ軸方向中間部が両端部よりも膨出
した大径クラウン部が形成されているので、そのアイド
ラプーリのベルト走行面上をVリブドベルトやVベルト
がクラウン部における大径部分に絶えず寄るように走行
することとなり、アイドラプーリでのベルトの蛇行を回
避することができる。
【0020】請求項4の発明では、テンションプーリと
その前後のプーリとの間にミスアラインメントがあり、
或いはエンジンの出力軸の振動や回転変動があったとし
ても、それらをベルト走行面上のベルトの滑りによって
吸収でき、テンションプーリでのベルトの異音や偏摩耗
を防止することができる。
【0021】請求項5の発明では、ガイドプーリとその
前後のプーリとの間にミスアラインメントがあり、或い
はエンジンの出力軸の振動や回転変動があったとして
も、それらをベルト走行面上のベルトの滑りによって吸
収でき、ガイドプーリでのベルトの異音や偏摩耗を防止
することができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 (実施例1) 図2は本発明の実施例1に係るエンジンのベルト伝動装
置の全体構成を示し、1はエンジン、2はその出力軸と
してのクランク軸で、このクランク軸2には駆動プーリ
としてのクランクプーリ3が回転一体に取り付けられて
いる。
【0023】上記エンジン1には複数の補機が設けら
れ、これら補機はエンジン1によって駆動されるように
なっている。つまり、上記クランク軸2の上方にはウォ
ータポンプ4が配設され、このポンプ4の回転軸4aに
はウォータポンププーリ5が取り付けられている。クラ
ンク軸2の図で左側にはオルタネータ6が、また右側に
は空気調和機用のコンプレッサ8がそれぞれ配設され、
オルタネータ6の回転軸6aにはオルタネータプーリ7
が、またコンプレッサ8の回転軸8aにはコンプレッサ
プーリ9がそれぞれ取り付けられている。さらに、上記
オルタネータ6の上方にはパワーステアリング用ポンプ
10が、またコンプレッサ8の上方にはオイルポンプ1
2がそれぞれ配設され、パワーステアリング用ポンプ1
0の回転軸10aにはポンププーリ11が、またオイル
ポンプ12の回転軸12aにはオイルポンププーリ13
がそれぞれ取り付けられている。
【0024】また、上記クランクプーリ3とオルタネー
タプーリ7との間の上方には後述のVリブドベルト21
に張力を与えるためのオートテンショナのテンションプ
ーリ14が支持軸15により支持されている。また、ウ
ォータポンププーリ5の上方には、アイドラプーリとし
て、ベルト21の走行方向を変えるためのガイドプーリ
17がエンジン1に固定した回転軸18によって支持さ
れている。
【0025】上記8つのプーリ3,5,7,9,11,
13,14,17には、内面にベルト長さ方向に延びる
複数のリブ21a,21a,…(図1参照)が並設され
たVリブドベルト21がいわゆるサーペンタイン駆動形
状に巻き掛けられている。具体的には、Vリブドベルト
21はクランクプーリ3、オルタネータプーリ7、コン
プレッサプーリ9、パワーステアリング用のポンププー
リ11、オイルポンププーリ13及びガイドプーリ17
に対してはベルト内面側が各プーリ外周に接触するよう
に正曲げ状態に、また残りのウォータポンププーリ5及
びテンションプーリ14にはベルト背面側が各プーリ外
周のベルト走行面に接触するように逆曲げ状態にそれぞ
れ巻き付けられている。
【0026】そして、上記Vリブドベルト21が正曲げ
状態で巻き掛けられるクランクプーリ3、オルタネータ
プーリ7、コンプレッサプーリ9、パワーステアリング
用のポンププーリ11及びオイルポンププーリ13は何
れも、外周にVリブドベルト21内周のリブ21a,2
1a,…に嵌合するリブ溝(図示せず)を有するVリブ
ドプーリからなる。一方、Vリブドベルト21が逆曲げ
状態で巻き掛けられるウォータポンププーリ5及びテン
ションプーリ14の外周面にはVリブドベルト21の背
面が接触するので、これらプーリ5,14は何れも、プ
ーリ外周のベルト走行面が円筒面形状とされた平プーリ
からなる。
【0027】本発明の特徴として、図1に拡大詳示する
ように、上記Vリブドベルト21がそのベルト内面側を
プーリ外周のベルト走行面19に接触させるように正曲
げ状態で巻き掛けられるガイドプーリ17は、その外周
面にVリブドベルト21の内面側(リブ側)が接触する
にも拘らず、プーリ外周のベルト走行面19が円筒面形
状とされた平プーリで構成されている。
【0028】図1中、23,23はガイドプーリ17外
周のベルト走行面19両端部にそれぞれプーリ半径方向
外側に突出するように設けられたフランジで、Vリブド
ベルト21がベルト走行面19上を走行するようにガイ
ドするものである。
【0029】したがって、上記実施例においては、エン
ジン1の運転に伴い、そのクランク軸2の回転がVリブ
ドベルト21に伝達され、該Vリブドベルト21がテン
ションプーリ14、オルタネータプーリ7、パワーステ
アリング用ポンププーリ11、ガイドプーリ17、オイ
ルポンププーリ13、コンプレッサプーリ9及びウォー
タポンププーリ5に沿って走行する。このことで、エン
ジン1の動力がVリブドベルト21を介してウォータポ
ンプ4、空気調和機用のコンプレッサ8、オイルポンプ
12、パワーステアリング用ポンプ10及びオルタネー
タ6の各補機に伝達される。
【0030】このとき、上記Vリブドベルト21がその
ベルト内面側を外周のベルト走行面19に接触させるよ
うに正曲げ状態で巻き掛けられるために従来はVリブド
プーリで構成されていたガイドプーリ17(アイドラプ
ーリ)が、ベルト走行面19を円筒面形状とした平プー
リで構成されているので、たとえ、このガイドプーリ1
7とその前後のパワーステアリング用のポンププーリ1
1及びオイルポンププーリ13との間にミスアラインメ
ントがあったとしても、ガイドプーリ17外周のベルト
走行面19上をベルト21の内周面が滑りながら走行す
ることになる。このことで、上記ミスアラインメントに
よるベルト21の変位を吸収することができる。しか
も、エンジン1の運転中、クランク軸2には各種の振動
や回転変動が生じるが、それら振動や回転変動を同様に
してガイドプーリ17でのVリブドベルト21の滑りに
よって吸収できる。その結果、ガイドプーリ17でVリ
ブドベルト21の異音(鳴き)や偏摩耗が発生するのを
防いで、その寿命を延ばすことができる。
【0031】また、ガイドプーリ17が通常の平プーリ
でよいので、その加工はVリブドプーリに比べて容易と
なり、ガイドプーリ17の製造時の加工工数や材料を低
減して、コストダウンを図ることができる。
【0032】尚、上記実施例では、ガイドプーリ17外
周のベルト走行面19を円筒面形状としているが、図3
に示す如く、そのプーリ17のベルト走行面19に、プ
ーリ軸方向中間部が両端部よりも大径となるように半径
方向外側に膨出したクラウン部20を形成することもで
きる。
【0033】こうすることで、Vリブドベルト21は、
ガイドプーリ17での走行中、そのベルト走行面19上
をクラウン部20の大径部分に絶えず寄るように走行す
ることとなり、ガイドプーリ17上でベルト21が蛇行
するのを回避でき、その走行安定性を向上させることが
できる。
【0034】(実施例2) 図4は本発明の実施例2を示し(尚、図2と同じ部分に
ついては同じ符号を付してその詳細な説明は省略す
る)、上記実施例1ではベルト21の走行方向を変える
ガイドプーリ17に適用しているのに対し、オートテン
ショナのテンションプーリ14に適用したものである。
【0035】すなわち、この実施例では、エンジン1の
補機として空気調和機用のコンプレッサ8が配設され、
このコンプレッサ8の回転軸8aにはコンプレッサプー
リ9が取り付けられている。
【0036】さらに、上記コンプレッサプーリ9とクラ
ンクプーリ3との間の上方にはオートテンショナのテン
ションプーリ14が軸支されている。
【0037】上記3つのプーリ3,9,14にはVリブ
ドベルト21が巻き掛けられている。具体的には、Vリ
ブドベルト21はクランクプーリ3、コンプレッサプー
リ9及びテンションプーリ14の何れに対してもベルト
内面側が各プーリ外周に接触するように正曲げ状態に巻
き付けられている。
【0038】そして、上記Vリブドベルト21がそのベ
ルト内面側を外周のベルト走行面19に接触させるよう
正曲げ状態で巻き掛けられるこれら3つのプーリ3,
9,14のうち、クランクプーリ3及びコンプレッサプ
ーリ9はVリブドプーリからなるが、テンションプーリ
14は、そのプーリ外周のベルト走行面19が円筒面形
状とされた平プーリで構成されている。
【0039】この実施例においても、テンションプーリ
14とその前後のクランクプーリ3及びコンプレッサプ
ーリ9との間にミスアラインメントがあり、或いはエン
ジン1のクランク軸2の振動や回転変動があったとして
も、それらをテンションプーリ14外周のベルト走行面
19上のベルト21の滑りによって吸収でき、テンショ
ンプーリ14でのベルト21の異音や偏摩耗を防止する
ことができる。
【0040】(実施例3) 図5及び図6は実施例3を示し、上記実施例1,2では
Vリブドベルト21によるベルト伝動装置であるのに対
し、Vベルトによる伝動装置に適用したものである。
【0041】すなわち、この実施例では、図6に示すよ
うに、上記実施例2と同様の構成において(図4参
照)、3つのプーリ3′,9′,14にはVベルト22
がベルト内面側をプーリ外周に接触せしめて正曲げ状態
に巻き掛けられている。
【0042】そして、上記Vベルト22が正曲げ状態で
巻き掛けられる3つのプーリ3′,9′,14のうち、
クランクプーリ3′及びコンプレッサプーリ9′は、プ
ーリ外周にベルト内周部が嵌合するV溝部(図示せず)
を有するVプーリからなるが、図5に示すように、テン
ションプーリ14は、そのプーリ外周のベルト走行面1
9が円筒面形状とされた平プーリで構成されている。
【0043】この実施例においても、Vベルト22を用
いたベルト伝動装置において、Vベルト22が正曲げ状
態で巻き掛けられるテンションプーリ14が平プーリで
あるので、テンションプーリ14のベルト走行面19上
でVベルト22をその内周面が滑りながら走行させるこ
とができ、テンションプーリ14とその前後のプーリ
3′,9′との間にミスアラインメントがあり、或いは
エンジン1のクランク軸2の振動や回転変動があって
も、それらをVベルト22の滑りによって吸収できる。
よって、高度の加工精度や取付精度を要することなく、
コストダウン化を図りながら、ベルトの異音や偏摩耗を
防いでその寿命の延長を図ることができる。
【0044】尚、この実施例3において、テンションプ
ーリ14にクラウン部20を形成してもよく、テンショ
ンプーリ14でのVベルト22の走行安定性を良好に保
つことができる。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明で
は、エンジンの出力軸に取り付けられた駆動プーリと、
補機等の駆動対象に取り付けられた従動プーリとの間に
Vリブドベルトを巻き掛けて、エンジンにより駆動対象
を駆動するようにしたエンジンのベルト伝動装置に対
し、Vリブドベルトがそのベルト内面側を外周のベルト
走行面に接触させるように正曲げ状態で巻き掛けられる
アイドラプーリを配置する場合、そのアイドラプーリ
を、ベルト走行面が円筒面形状とされた平プーリとし
た。また、請求項2の発明では、Vベルトを用いたエン
ジンのベルト伝動装置において、Vベルトがそのベルト
内面側を外周のベルト走行面に接触させるように正曲げ
状態で巻き掛けられるアイドラプーリを平プーリとし
た。従って、これら発明によると、アイドラプーリのベ
ルト走行面上でベルトをその内周面が滑りながら走行さ
せることができ、アイドラプーリとその前後のプーリと
の間にミスアラインメントがあっても、またエンジンの
出力軸の振動や回転変動があっても、それらをベルトの
滑りによって吸収でき、よって、高度の加工精度や取付
精度を要することなく、コストダウン化を図りながら、
ベルトの異音や偏摩耗を防いでその寿命の延長を図るこ
とができる。
【0046】請求項3の発明によると、アイドラプーリ
のベルト走行面にクラウン部を形成したことにより、ア
イドラプーリでのベルトの蛇行を回避して、その走行安
定性の向上を図ることができる。
【0047】請求項4の発明では、アイドラプーリはテ
ンションプーリとした。また、請求項5の発明では、ア
イドラプーリはガイドプーリとした。従って、これら発
明によると、テンションプーリやガイドプーリとその前
後のプーリとの間にミスアラインメントがあり、或いは
エンジンの出力軸の振動や回転変動があったとしても、
それらプーリでのベルトの異音や偏摩耗を防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1においてガイドプーリ及びそ
れに巻き掛けられるVリブドベルトを示す斜視図であ
る。
【図2】実施例1におけるベルト伝動装置の全体構成を
示す概略正面図である。
【図3】ガイドプーリの変形例を示す平面図である。
【図4】実施例2を示す図2相当図である。
【図5】実施例3を示す図1相当図である。
【図6】実施例3を示す図2相当図である。
【符号の説明】
1 エンジン 2 クランク軸(出力軸) 3,3′ クランクプーリ(駆動プーリ) 4 ウォータポンプ 5 ウォータポンププーリ(従動プーリ) 6 オルタネータ 7 オルタネータプーリ(従動プーリ) 8 コンプレッサ 9,9′ コンプレッサプーリ(従動プーリ) 10 パワーステアリング用ポンプ 11 ポンププーリ(従動プーリ) 12 オイルポンプ 13 オイルポンププーリ(従動プーリ) 14 テンションプーリ 17 ガイドプーリ 19 ベルト走行面 20 クラウン部 21 Vリブドベルト 22 Vベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02B 67/06 F16H 7/02 F16H 7/12 F16H 55/36

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの出力軸に取り付けられた駆動
    プーリと、補機等の駆動対象に取り付けられた少なくと
    も1つの従動プーリとの間にVリブドベルトを巻き掛け
    てなり、上記Vリブドベルトによりエンジンの動力を駆
    動対象に伝達するようにしたエンジンのベルト伝動装置
    において、 上記プーリ間に、上記Vリブドベルトがそのベルト内面
    側を外周のベルト走行面に接触させるように正曲げ状態
    で巻き掛けられるアイドラプーリが配置され、 上記アイドラプーリは、上記Vリブドベルトの内面側が
    接触するプーリ外周のベルト走行面が円筒面形状とされ
    た平プーリで構成されていることを特徴とするエンジン
    のベルト伝動装置。
  2. 【請求項2】 エンジンの出力軸に取り付けられた駆動
    プーリと、補機等の駆動対象に取り付けられた少なくと
    も1つの従動プーリとの間にVベルトを巻き掛けてな
    り、上記Vベルトによりエンジンの動力を駆動対象に伝
    達するようにしたエンジンのベルト伝動装置において、 上記プーリ間に、上記Vベルトがそのベルト内面側を外
    周のベルト走行面に接触させるように正曲げ状態で巻き
    掛けられるアイドラプーリが配置され、 上記アイドラプーリは、上記Vベルトの内面側が接触す
    るプーリ外周のベルト走行面が円筒面形状とされた平プ
    ーリで構成されていることを特徴とするエンジンのベル
    ト伝動装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のエンジンのベルト
    伝動装置において、 アイドラプーリのベルト走行面に、プーリ軸方向中間部
    が両端部よりも大径となるように半径方向外側に膨出し
    たクラウン部が形成されていることを特徴とするエンジ
    ンのベルト伝動装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載のエンジンのベ
    ルト伝動装置において、 アイドラプーリは、ベルトに張力を付与するテンション
    プーリであることを特徴とするエンジンのベルト伝動装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項1、2又は3記載のエンジンのベ
    ルト伝動装置において、 アイドラプーリは、ベルトの走行方向を変えるためのガ
    イドプーリであることを特徴とするエンジンのベルト伝
    動装置。
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