JP3594300B2 - オートテンショナの取付構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の補機駆動用オートテンショナシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の補機駆動では、多数の補機を一本の伝動ベルトで駆動する多軸駆動システムが多く用いられる。多軸駆動システムでは伝動ベルトに弛みが生じないようにその張力を調整するオートテンショナが用いられる。オートテンショナはエンジンブロックと伝動ベルトとの間に取り付けられるが、取り付けのための空間を確保することは容易ではない。特に近年では、ハイブリッド車の開発に伴い、モータジェネレータ等を用いるＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）システムが自動車の補機駆動に採用されつつある。このようなシステムでは２個のオートテンショナを搭載する場合には、取り付けのための空間を確保することは更に困難となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、内燃機関の多軸補機駆動システムにおいて、エンジンブロックの設計自由度を向上させるオートテンショナの取付構造を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のオートテンショナの取付構造は、内燃機関の多軸補機駆動システムにおいて伝動ベルトの張力を調整するオートテンショナの取付構造であって、内燃機関のエンジンブロックに固定されオートテンショナを有するテンショナユニットをエンジンブロックに一体的に固定するための取付部材を備え、取付部材が伝動ベルトに関しエンジンブロックとは反対側からテンショナユニットを支持することを特徴としている。
【０００５】
多軸補機駆動システムは、例えばモータジェネレータを用いるＩＳＧシステムである。このときテンショナユニットは２個のオートテンショナを備え、多軸補機駆動システムのクランクシャフトに連結される第１のプーリとモータジェネレータに連結される第２のプーリとが、２個のオートテンショナの一方のオートテンショナのみを介して直接連絡される。これにより、２個のオートテンショナを近い距離に配置することが可能となり、テンショナユニットをコンパクトにすることができる。
【０００６】
簡略な構造にするには、取付部材は例えば一対の細長の扁平角材からなり、それぞれの扁平角材の一方の端がエンジンブロックに固定、又はエンジンブロックと一体的に成形され、他方の端が伝動ベルトに対しエンジンブロックの反対側に突出してテンショナユニットを支持する。扁平角材の簡略かつ確実なエンジンブロックへの固定は例えば溶接により行われる。
【０００７】
また、一対の扁平角材の他方の端には、ボルトを装着するための孔がそれぞれ形成されるとともに、テンショナユニットのこれらの孔に対応する位置にはボルトを挿通するための孔がそれぞれ形成され、テンショナユニットは、これら一対の扁平角材にボルトにより固定される。これによりテンショナユニットは簡単に扁平角材である取付部材を介してエンジンブロックに固定することができ、その取り付け及び取り外しも容易に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である自動車用補機駆動システムの模式的な正面図である。
【０００９】
図１に示された補機駆動システム１０は、例えばハイブリッド車に搭載されるＩＳＧシステムである。補機駆動システム１０において、プーリ１１はカムシャフト（図示せず）に連結され、プーリ１２はモータジェネレータ（図示せず）に連結される。プーリ１３、１４、１５は例えばエアコンのコンプレッサ、オルタネータ、パワーステアリング等の補機に連結される従動プーリである。プーリ１１〜１５にはＶリブドベルト２０が掛けられ、Ｖリブドベルト２０はカムシャフト又はモータジェネレータにより図面時計回り（矢印の方向）に駆動される。
【００１０】
補機駆動システム１０には、更にＶリブドベルト２０の張力を調整するためのテンショナユニット３０が設けられている。テンショナユニット３０は２個のオートテンショナ３１、３２とこれらを支持する支持部材３３とから概略的に構成され、後述する方法でエンジンブロック（図２参照）に取り付けられる。オートテンショナ３１、３２は、それぞれプーリ３１Ｐ、３２Ｐと、プーリ３１Ｐ、３２Ｐを所定の方向に付勢するテンショナカップ３１Ｃ、３２Ｃとを備える。オートテンショナ３１は、付勢されたプーリ３１Ｐによりプーリ１１とプーリ１２の間のＶリブドベルト２０に張力を与える。一方、オートテンショナ３２は、不正されたプーリ３２Ｐによりプーリ１２とプーリ１３の間のＶリブドベルト２０に張力を与える。
【００１１】
ＩＳＧシステム始動時、モータジェネレータはモータとして駆動され、プーリ１２は原動プーリとして機能する。このときクランクシャフトに取り付けられたプーリ１１は従動プーリとして機能する。シャフトの回転数が例えば１０００ｒｐｍ程度になると、駆動源はエンジンに切り替えられ、プーリ１１は原動プーリとして機能する。このときプーリ１２は従動プーリとなり、モータジェネレータはジェネレータとして機能する。プーリ１２が原動プーリとして機能するときには、プーリ１１とプーリ１２の間のＶリブドベルトが引っ張られ、プーリ１２とプーリ１３の間のＶリブドベルトが緩む。また、プーリ１１が原動プーリとして機能するときには、プーリ１１とプーリ１２の間のＶリブドベルト２０が緩み、プーリ１２とプーリ１３の間のＶリブドベルト２０は引っ張られる。すなわち、Ｖリブドベルト２０が緩む位置は、駆動源がモータジェネレータのときにはプーリ１２の下手側、駆動源がクランクシャフトのときにはプーリ１１の下手側となるため、オートテンショナ３１、３２はこれら２つの位置に配置され、それぞれ位置でのＶリブドベルト２０の緩みに応じてベルトの張力を調整する。
【００１２】
次に図２及び図３を参照して、本実施形態のテンショナユニット３０の構造及びエンジンブロックへの取り付け構造について説明する。図２は、本実施形態のテンショナユニット３０を第１図の左方向から見たときの模式的な側面図である。図３はテンショナユニット３０の斜視図である。なお図２には、プーリ１１、１３及びＶリブドベルト２０の一部のみが図示されており、プーリ１２、１４、１５については省略されている。また図３では、プーリ１２以外のプーリ１１、１３、１４、１５は省略されている。
【００１３】
プーリ３１Ｐ、３２Ｐはそれぞれテンショナアーム３１Ａ、３２Ａを介してテンショナカップ３１Ｃ、３２Ｃに連結される。テンショナアーム３１Ａ、３２Ａは、テンショナカップ３１Ｃ、３２Ｃ内のコイルスプリング（図示せず）によりテンショナカップ３１Ｃ、３２Ｃの円筒軸を中心にそれぞれ所定の方向に回動付勢される。これによりテンショナアーム３１Ａ、３２Ａの先端に取り付けられたプーリ３１Ｐ、３２ＰはＶリブドベルト２０に張力を与える。
【００１４】
テンショナカップ３１Ｃ、３２Ｃは、カップ底面と同じ位置にそれぞれカップの外周面から外側に突出する一対の取付部３１ｄ、３２ｄをそれぞれ有する。取付部３１ｄ、３２ｄにはボルトを通すための孔が設けられる。支持部材３３は、例えば扁平な横長の角材であり例えば金属材料などからなる。支持部材３３の一方の面には、オートテンショナが取り付けられる位置にネジ孔が設けられる。すなわち取付部３１ｄ、３２ｄに設けられた孔に対応する位置にネジ孔がそれぞれ設けられる。オートテンショナ３１、３２は、取付部３１ｄ、３２ｄを通したボルトを支持部材３３のネジ孔に取り付けることにより、長手方向に所定の間隔をもって支持部材３３に固定される。なお、オートテンショナ３１、３２は、ボルト締めのほか溶接等により支持部材３３に一体的に形成されてもよい。
【００１５】
支持部材３３の両端にはボルト３４、３５を通すための孔がそれぞれ設けられる。取付部材４０、４１は、例えば扁平で横長の金属製の角材であり、エンジンブロックと一体的に成形されるか、エンジンブロックにその一方の端が溶接により固定される。取付部材４０、４１のもう一方の端部は、それぞれその先端の一部が扁平な面に対して垂直に折り曲げられており、折り曲げられた部分（曲折部）にはボルト３４、３５と噛合うネジ孔が設けられる。テンショナユニット３０は、支持部材３３の両端に設けられた孔にボルト３４、３５を通し、これらを取付部材４０、４１の曲折部のネジ孔にそれぞれ取り付けることにより取付部材４０、４１を介してエンジンブロックＥＢに一体的に固定される。なお、取付部材４０、４１のエンジンブロックへの取り付け方法は溶接の他にボルト締めで行ってもよい。
【００１６】
以上のように、本実施形態によればエンジンブロックに取り付けられた細長の取付部材を介してテンショナユニットが、伝動ベルトに関してエンジンブロックとは反対側から支持されるので、エンジンブロックと伝動ベルトとの間にオートテンショナを固定するための空間を必要としない。これにより、オートテンショナを２個設けるＩＳＧシステム等のようにオートテンショナの取り付けに大きな空間を必要とするシステムにおいても、エンジンブロックの設計がオートテンショナを取り付けるための構造により制限されることがなく、エンジンブロックの設計の自由度が格段に向上する。
【００１７】
なお本実施形態では、オートテンショナを２個備えるＩＳＧシステムを用いて本発明の説明を行ったが、オートテンショナの数はこれ以下でも以上でもよい。また、補機駆動システムはＩＳＧシステムに限定されるものではなく、クランクシャフトのみが駆動源となる通常の補機駆動システムであってもよい。また、補機駆動システムは自動車に限定されるものではなく、内燃機関を用いた多軸補機駆動システムであればよい。
【００１８】
２個のオートテンショナは、レール上をスライドする形式のオートテンショナであってもよく、この場合、支持部材３３はテンショナプーリをスライドさせるレールで置き換えられる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、内燃機関の多軸補機駆動システムにおいて、エンジンブロックの設計自由度を向上させるオートテンショナの取付構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のＩＳＧシステムの模式的な正面図である。
【図２】図１の左側から見たテンショナユニットの側面図である。
【図３】図１、図２に示されたテンショナユニットの斜視図である。
【符号の説明】
１０ 補機駆動システム（ＩＳＧシステム）
１１〜１５ プーリ
２０ Ｖリブドベルト
３０ テンショナユニット
３１、３２ オートテンショナ
４０、４１ 取付部材
ＥＢ エンジンブロック

Claims (6)

1. モータジェネレータを用いるＩＳＧシステムである内燃機関の多軸補機駆動システムにおいて、前記多軸補機駆動システムのクランクシャフトに連結される第１のプーリと、前記モータジェネレータに連結される第２のプーリと、前記多軸補機駆動システムの補機に連結される第３のプーリとに掛けられる伝動ベルトの張力を調整するために、前記内燃機関のエンジンブロックに固定され、前記伝動ベルトに張力を付与するための第１および第２のオートテンショナを取り付けるためのオートテンショナの取付構造であって、
   前記第１のオートテンショナは、第１のテンショナカップと、前記第１のテンショナカップによって、このカップの軸を中心に回動付勢され、前記第１および第２のプーリの間において、前記伝動ベルトに張力を付与するための第１のテンショナプーリとを有し、
   前記第２のオートテンショナは、第２のテンショナカップと、前記第２のテンショナカップによって、このカップの軸を中心に回動付勢され、前記第２および第３のプーリの間において前記伝動ベルトに張力を付与するための第２のテンショナプーリとを有し、
   前記第１および第２のテンショナカップが固定され、前記第１および第２のオートテンショナを前記伝動ベルトに関し前記エンジンブロックとは反対側から支持する一体の支持部材と、前記支持部材を前記エンジンブロックに一体的に固定するための取付部材とを備えることを特徴とするオートテンショナの取付構造。
2. 前記第１のオートテンショナは、前記第１のテンショナプーリと前記第１のテンショナカップとを連結する第１のテンショナアームを有し、前記第２のオートテンショナは、前記第２のテンショナプーリと前記第２のテンショナカップとを連結する第２のテンショナアームとを有することを特徴とする請求項１に記載のオートテンショナの取付構造。
3. 前記支持部材は横長の角材であり、前記第１および第２のテンショナカップは前記支持部材の同一面に固定されることを特徴とする請求項１に記載のオートテンショナの取付構造。
4. 前記取付部材が一対の細長の扁平角材からなり、それぞれの前記扁平角材の一方の端が前記エンジンブロックに固定、又はエンジンブロックと一体的に成形され、他方の端が前記伝動ベルトに対し前記エンジンブロックの反対側に突出して前記支持部材を支持することを特徴とする請求項１に記載のオートテンショナの取付構造。
5. 前記扁平角材の前記エンジンブロックへの固定が溶接により行われることを特徴とする請求項４に記載のオートテンショナの取付構造。
6. 前記一対の扁平角材の他方の端には、ボルトを装着するための孔がそれぞれ形成されるとともに、前記支持部材の前記それぞれの孔に対応する位置には前記ボルトを挿通するための孔がそれぞれ形成され、前記支持部材が前記一対の扁平角材に前記ボルトにより固定されることを特徴とする請求項４に記載のオートテンショナの取付構造。

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