JP3727472B2

JP3727472B2 - 補機駆動装置

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Publication number: JP3727472B2
Application number: JP17495598A
Authority: JP
Inventors: 康彦蓮田; 隆雄玉川
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2018-06-22
Also published as: JP2000008873A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
駆動源によって補機を駆動するための補機駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車のエンジンによって補機を駆動する装置として、エンジンのクランク軸に連なる出力軸に設けた駆動プーリと、補機の入力軸に設けられた従動プーリとの間に無端状のベルトを巻き回したベルト伝動装置がある。しかし、エンジンが高速回転するときに、補機の入力軸が不必要な高速で回転されるため、省エネ上好ましくないと共に、補機の耐久性にも影響を与えるという問題があった。
【０００３】
そこで、ベルトに対する有効径を変化させることのできる可変径プーリを、駆動プーリ又は従動プーリとして用いたベルト伝動装置が提供されている。このベルト伝動装置では、油圧アクチュエータや電動モータ等の駆動手段にて駆動される変速比調整用のテンショナによって、ベルトの張力を増大させつつベルトをたぐり寄せ、これにより、可変径プーリの有効径を変更して変速するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このベルト伝動装置では、上記のテンショナを駆動させる油圧シリンダ等の駆動機構、およびこの駆動機構の動作を制御するためのコントローラ等の機構を用いることが必要であり、このため、部品点数が多くて構造が複雑であると共に製造コストが高く、また、配置スペースを広くとるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、構造を簡素化できると共に、製造コストが安く、また配置スペースを削減することのできる補機駆動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための課題解決手段として、本発明の態様は、車両の駆動源に連なる出力軸に設けられた駆動プーリと、補機の回転軸に設けられた従動プーリとに無端状のベルトを巻き回した補機駆動装置において、上記ベルトに対する有効径を変化させる第１および第２の可変径プーリと、第１および第２の可変径プーリ間に介在する固定径プーリからなるアイドラプーリとを備え、各可変径プーリは、上記ベルトが巻き掛けられる動力伝達リングと、この動力伝達リングを偏心可能に挟持する第１および第２のプーリ主体と、これらのプーリ主体を介して動力伝達リングを同心位置へ付勢する付勢部材とを含み、第１の可変径プーリは上記駆動プーリを構成し、第２の可変径プーリは上記従動プーリを構成し、第２の可変径プーリは、当該第２の可変径プーリの上記第１のプーリ主体と軸方向に一体移動可能に連結され且つ第２の可変径プーリの第２のプーリ主体の動力伝達面の背面に対向する対向面を有する対向部材と、この対向部材の対向面と第２のプーリ主体の上記背面との間に区画された環状の収容空間とを含み、この収容空間は径方向外方にいくにしたがって幅が狭くなる断面くさび形形状をなし、第２の可変径プーリの付勢部材は上記収容空間に収容された慣性部材を含み、この慣性部材は上記対向部材の対向面と第２のプーリ主体の上記背面との間に介在するころを含み、遠心力を発生させた上記慣性部材は、収容空間を遠心方向に変位することにより、第２の可変径プーリの第１および第２のプーリ主体を互いに近づけさせ、その結果、動力伝達リングを第１および第２のプーリ主体の軸心と同心位置へ付勢することを特徴とするものである。
【０００７】
本態様では、車両の駆動源の回転速度が高くなるにしたがって、慣性部材の遠心力が増大して第２の可変径プーリの動力伝達リングが同心側へ変位し、これに伴って、駆動プーリとしての第１の可変径プーリの動力伝達リングが偏心側に変位する。遠心式の第２の可変径プーリが変速比を能動的に調整する役割を果たすので、従来用いていた油圧或いは電動にて駆動される変速比調整用の能動型のテンショナやこれを制御するためのコントローラ等が不要となる。
【００１０】
また、駆動プーリから補機の回転軸に至る経路に、可変径プーリが二段に配置されることになり、変速比を大きく確保することが可能となる。
【００１２】
さらに、両可変径プーリ間の中間に配置されるアイドラプーリの位置の設定に応じて、両可変径プーリの動力伝達リングの偏心量のバランスを調整することができる。なお、この偏心量のバランスに寄与する要素としては、慣性部材の質量、プーリ主体と動力伝達リングとの接触面のテーパ角度、付勢部材に用いられる弾性部材の荷重、および各可変径プーリへのベルトの巻掛角度等があり、上記のアイドラプーリの位置の調整は、上記の巻掛角度を調整することを通じて、偏心量のバランスを調整することになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態に係る補機駆動装置を示す模式的構成図であり、本補機駆動装置では、第１および第２の可変径プーリを用いて補機の変速が達成される。
【００１５】
第１の可変径プーリＡ１は車両の駆動源、例えばエンジンに連なる出力軸にトルク伝達可能に連結されて駆動プーリを構成している。また、第２の可変径プーリＡ２は、例えばオルタネータ等の補機の回転軸にトルク伝達可能に連結されて従動プーリを構成している。無端状のベルト７は、第１の可変径プーリＡ１、従動プーリ６１，６２，６３、第２の可変径プーリＡ２および位置固定のアイドラプーリ６４に順次に巻き掛けられている。
【００１６】
第２の可変径プーリＡ２および各従動プーリ６１〜６３が設けられる対象としては、例えばエアコンの圧縮機用ポンプ、パワーステアリング用ポンプ、ウォーターポンプのファン、オルタネータ等がある。第２の可変径プーリＡ２が設けられる対象としては、トルク容量の小さいオルタネータが好ましい。
【００１７】
第２の可変径プーリＡ２は、軸心Ｋ２に対して図２（ｂ）に示すように偏心した状態から図２（ａ）に示すように同心となる状態まで変位可能な動力伝達リング６を有しており、この動力伝達リング６に巻き掛けられたベルト７の有効径を変化させることのできるものである。この動力伝達リング６は互いに対向して配置された第１および第２のプーリ主体２，３間に挟持されている。
【００１８】
同様に、第１の可変径プーリＡ１は、軸心Ｋ１に対して図２（ａ）に示すように偏心した状態から図２（ｂ）に示すように同心となる状態まで変位可能な動力伝達リング２０６を有しており、この動力伝達リング２０６に巻き掛けられたベルト７の有効径を変化させることのできるものである。この動力伝達リング２０６は互いに対向して配置された第１および第２のプーリ主体２０２，２０３間に挟持されている。
【００１９】
各可変径プーリＡ１，Ａ２は、動力伝達リング６，２０６を同心位置へ付勢する付勢部材として、ダイヤフラムスプリング等の弾性部材を備えている点では共通するが、第２の可変径プーリＡ２が、付勢部材として、弾性部材の他に、遠心力により動力伝達リングを同心位置へ付勢する慣性部材を含んでいる点が異なる。
【００２０】
すなわち、第２の可変径プーリＡ２は遠心式のものである。後に図３を用いて詳述するが、第２の可変径プーリＡ２は、動力伝達リング６をプーリ主体２，３を介して同心位置側へ付勢する付勢部材として、両プーリ主体２，３同士の軸方向相対変位に応じて動力伝達リング６を介してベルト７に張力を発生させる弾性部材（図４ではダイヤフラムスプリング１１に相当）と、可変径プーリＡの回転速度に応じて動力伝達リング６を介してベルト７に張力を発生させる慣性部材（図４では慣性部材４７に相当）を含んでいる。
【００２１】
そして、第２の可変径プーリＡ２の弾性部材および慣性部材によって発生される張力Ｔ₂と、第１の可変径プーリＡ１の弾性部材によって発生される張力Ｔ₁とが釣り合う位置に、両可変径プーリＡ１，Ａ２の動力伝達リング６，２０６が変位するようになっている。すなわち、上記慣性部材は回転速度に応じて遠心方向に変位し、プーリ主体２，３を介して動力伝達リング６を同心位置側へ付勢するものであり、第２の可変径プーリＡ２は、従動プーリとしての機能を果たす他、回転速度に応じて変速比を調整する遠心式の変速比自動調整機構としての機能も果たす。
【００２２】
図３は駆動プーリとしての第１の可変径プーリＡ１の回転速度と、従動プーリとしての第２の可変径プーリＡ２の回転速度との関係を示すグラフ図である。
【００２３】
第１の可変径プーリＡ１の弾性部材の付勢力により生起されるベルト張力は、第２の可変径プーリＡ２の弾性部材の付勢力により生起されるベルト張力よりも大きく設定されている。したがって、図３において、駆動プーリとしての第１の可変径プーリＡ１の回転速度が回転速度Ｖ１に達するまでの領域▲１▼では、図２（ａ）に示すように、第２の可変径プーリＡ２の動力伝達リング６が最大の偏心量で偏心している一方、第１の可変径プーリＡ１の動力伝達リング２０６は同心位置にあるので、従動プーリとしての第２の可変径プーリＡ２の回転速度は一定の増加割合で増大していく。
【００２４】
次いで、回転速度Ｖ１から回転速度Ｖ２までの領域▲２▼では、図１に示すように、第２の可変径プーリＡ２が動力伝達リング６の偏心量を次第に減少させて有効径を増大させていく一方、第１の可変径プーリＡ１が動力伝達リング２０６の偏心量を次第に増加させて有効径を減少させていくので、従動プーリとしての第２の可変径プ−リＡ２の回転速度は領域▲１▼より増加の割合が低下する。そして、回転速度Ｖ３に達すると、図２（ｂ）に示すように、第１の可変径プーリＡ１の動力伝達リング２０６が最大の偏心量で偏心する一方、第２の可変径プーリＡ２の動力伝達リング６が同心状態となるので、回転速度Ｖ３以上の領域▲３▼では、領域▲１▼より少し少ない増加割合で、従動プーリとしての第２の可変径プーリＡ２の回転速度が増大する。
【００２５】
第２の可変径プーリＡ２が連結される補機の回転軸は、二段の可変径プーリＡ１，Ａ２を介して変速されるので、変速比を非常に大きくすることができる。なお、図３では示していないが、他の従動プーリ６１〜６３は、第２の可変径プーリＡ２よりも小さい変速比で変速される。
【００２６】
図４および図５を参照して、第２の可変径プーリＡ２は、自動車の補機の回転軸に一体回転可能に連結される回転軸１を備えており、上記した第１および第２のプーリ主体２，３は、この回転軸１の軸方向に移動自在であり環状をしている。これらプーリ主体２，３の互いの対向面にはそれぞれ円錐テーパ状の動力伝達面４，５が形成されている。これら一対の動力伝達面４，５は互いに逆向きに傾斜したテーパ状にされており、両動力伝達面４，５によって、上記した動力伝達リング６が、両プーリ主体２，３の軸心Ｋ２に対して偏心可能に挟持されている。動力伝達リング６は断面略台形形状をしている。図４は動力伝達リング６が最大の偏心量で偏心した状態を示しており、図５は動力伝達リング６が同心位置にある状態を示している。動力伝達リング６の変位に応じてベルト７の有効径（有効半径）Ｄが変化される。Ｌはベルト７の幅中心の位置（以下、ベルトセンタＬという）である。
【００２７】
上記動力伝達リング６の外周面にはベルト７への伝動面８が形成され、この伝動面８にベルト７が巻き掛けられている。伝動面８にはベルト７のリブ７ａと噛み合う周溝８ａが形成されている。動力伝達リング６の両側面はそれぞれ対応する動力伝達面４，５と接触してトルクを伝達する動力伝達面９，１０を構成している。
【００２８】
ベルト７はゴム製のものが好ましく、また、動力伝達リング６としては、耐久性に優れ且つ摩擦係数が高い樹脂、例えば、フェノール樹脂に、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維およびグラファイトを配合した樹脂材料を成形してなるものが好ましい。本樹脂であれば、高強度を耐磨耗性に優れているにもかかわらず、相手部材への攻撃性が穏やかであり、しかも温度にかかわらず安定した摩擦係数を持つ。また、樹脂材料中における炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維およびグラファイトの含有割合としては、炭素繊維５〜３０重量％、芳香族ポリアミド繊維５〜１５重量％、グラファイト１０〜１５重量％の範囲にあることが、耐磨耗性を向上させ、摩擦係数をより安定させる点で好ましい。
【００２９】
また、第２の可変径プーリＡ２は、第１および第２のプーリ主体２，３を互いに近づく方向に付勢する第１の付勢手段としての、また両プーリ主体２，３を一体回転可能に連結する第１の連結手段としてのダイヤフラムスプリング１１を備えており、このダイヤフラムスプリング１１は、回転軸１と連動回転する円錐状の環状板からなる連結部１２に複数の連結軸１３を介して一体回転可能に連結されている。連結部１２および複数の連結軸１３により第２の連結手段が構成されている。連結部１２の内周部は、回転軸１に一体に形成されたフランジ部ｌａの外周部に、スプライン結合により一体回転可能に連結されており、また、図示していないスナップリングによって軸方向の移動を止められている。
【００３０】
上記のダイヤフラムスプリング１１の内径部１４および外径部１５は、第１および第２のプーリ主体３にそれぞれ一体回転可能に係合されている。これにより、両プーリ主体２，３とダイヤフラムスプリング１１が回転軸１と一体に回転するようになっている。本第２の可変径プーリＡ２では、ベルト７から、動力伝達リング６、両プーリ主体２，３、ダイヤフラムスプリング１１および回転軸１を介して補機の回転軸へトルクが伝達される。
【００３１】
図４および図６を参照して、ダイヤフラムスプリング１１の内径部１４および外径部１５には、それぞれ円周等配に配置された放射状の連結溝１６，１７が形成されている。また、ダイヤフラムスプリング１１の径方向の中間部において、上述した連結軸１３を貫通させてダイヤフラムスプリング１１と連結部１２とをトルク伝達可能に連結する連結孔３１が円周等配に形成されている。
【００３２】
図４を参照して、第１のプーリ主体２は、上記動力伝達面４を形成した円板部１８と、この円板部１８の内周に一体回転可能に固定され且つ回転軸１と同心に配置された軸部１９とを備えている。この軸部１９の一端にはテーパ部２０が形成され、このテーパ部２０に上記円板部１８が嵌め込まれナット２１により固定されている。
【００３３】
また、軸部１９の他端には、回転軸１と同心であって軸部１９よりも径の大きい円筒状のボス部２２が一体に形成されている。このボス部２２は、回転軸１の周面に滑り軸受としてのブッシュ２３を介して軸方向にスライド自在に支持されている。
【００３４】
第２のプーリ主体３は、上記動力伝達面５を形成した円錐状の円板部２４と、この円板部２４の内周に形成された円筒状のボス部２５とを備えている。第２のプーリ主体３のボス部２５は、第１のプーリ主体２の軸部１９およびボス部２２の一部を取り囲み、これら第１のプーリ主体２の軸部１９およびボス部２２によってそれぞれ滑り軸受としてのブッシュ２６，２７を介して軸方向にスライド自在に支持されている。
【００３５】
第２のプーリ主体３の動力伝達面５の背面２８は動力伝達面５に平行な母線を持つ円錐状のテーパ面からなる。第２のプーリ主体３の外周縁部には断面Ｌ字形形状の環状フランジ部３２が一体に延設されており、この環状フランジ部３２のダイヤフラムスプリング１１側の面には、ダイヤフラムスプリング１１の外径部１５の複数の連結溝１７にそれぞれ嵌め入れられる複数の板状の連結突起２９が円周等配で放射状に形成されている。第２のプーリ主体３の環状フランジ部３２がダイヤフラムスプリング１１の外径部１５によって押圧されて、第２のプーリ主体３が第１のプーリ主体２へ近づく方向へ（図４において左方へ）付勢されている。
【００３６】
第１のプーリ主体２の軸部１９およびボス部２２は、第２のプーリ主体３のボス部２５を貫通して第２のプーリ主体３の動力伝達面５の背面２８側へ延びており、ボス部２２が第２のプーリ主体３の背面側へ延びる部分を構成している。この背面側へ延びる部分としてのボス部２２の端部には、当該端部とダイヤフラムスプリング１１の内径部１４とを一体回転可能に連結するための環状フランジからなる連結部３０が一体に形成されている。
【００３７】
この連結部３０の内周部はボス部２２の端部にねじ結合されて一体回転可能に固定されている。この連結部３０を介して伝達されるトルクがねじ締め方向に働くようにされており、固定が緩むことかないようになっている。
【００３８】
この連結部３０はダイヤフラムスプリング１１の内径部１４を軸方向に押すための押圧面３３と、この押圧面３３に円周等配で放射状に形成された複数の連結突起３４とを形成している。上記の押圧面３３がダイヤフラムスプリング１１の内径部１４によって押圧され、連結部３０、ボス部２２および軸部１９を介して第１のプーリ主体２が第２のプーリ主体３へ近づく方向へ（図４において右方へ）付勢されている。また、複数の連結突起３４は、ダイヤフラムスプリング１１の内径部１４の複数の連結溝１６にそれぞれ嵌め入れられている。
【００３９】
上記の連結部１２は、軸方向に貫通する複数の貫通孔３５を円周等配に形成しており、各貫通孔３５にはワッシャ部材４０およびダイヤフラムスプリング１１の連結孔３１を貫通した上記連結軸１３が挿通されて固定されている。すなわちダイヤフラムスプリング１１は連結孔３１の周辺部において、ワッシャ部材４０と連結部１２とによって挟持された状態となっており、これらワッシャ部材４０および連結部１２がダイヤフラムスプリング１１と対向する部分は、ダイヤフラムスプリング１１の変位時の傾斜を許容するように、連結軸１３を中心とする円錐テーパ状の傾斜面４１，４２に形成されている。また、各連結軸１３は回転軸１の軸方向に平行に形成されており、ダイヤフラムスプリング１１の連結孔３１に嵌め入れられてダイヤフラムスプリング１１と連結部１２とをトルク伝達可能に連結する。連結軸１３としては、例えば頭付きリベットを用いることができ、リベットを用いた場合、先端をかしめて拡径させることにより、容易に固定が行える。
【００４０】
図７を参照して、連結孔３１は径方向に沿って長い長孔からなり、図７に示すように、その内面に径方向に沿って長い互いに平行な一対の係合面３６，３７を形成している。一方、上記連結軸１３はいわゆる二面幅をとった断面形状をしており、連結孔３１の一対の係合面３６，３７にそれぞれ係合する一対の係合面３８，３９を有している。
【００４１】
連結孔３１の一対の係合面３６，３７は、対応する連結軸１３の一対の係合面３８，３９よりも、ダイヤフラムスプリング１１の径方向に長くなるように設定されている。また、各係合面３６〜３９は、ダイヤフラムスプリング１１の軸方向（図７において紙面に垂直な方向）および径方向（図７において上下方向）に平行な面となっている。連結孔３１の両係合面３６，３７間の幅は、連結軸１３の両係合面３８，３９間の幅と略等しく設定されている。このようにして、上記連結軸１３はダイヤフラムスプリング１１の周方向Ｒの変位のみを規制するように連結孔３１の内面に係合されていることになる。
【００４２】
連結孔３１の径方向位置（図４および図５において軸心Ｋ２からの距離ｄで示す）は、仮に連結軸１３によって連結孔３１の位置におけるダイヤフラムスプリング１１の軸方向変位を規制した場合に、内径部１４と外径部１５とを相等しいストローク量で互いに逆向きに変位させることが可能となる位置である。
【００４３】
再び図４および図５を参照して、第１のプーリ主体２のボス部２２の外周には、第２のプーリ主体３の背面２８と対向する対向面４３を有する対向部材４４が一体回転可能に固定されている。この対向部材４４は円板部４５とボス部４６を有しており、ボス部４６が第１のプーリ主体２のボス部２２の外周に嵌められている。
【００４４】
第２のプーリ主体３の背面２８と、これに対向する対向部材４４の対向面４３との間に、慣性部材４７を収容する環状の収容空間４８が区画されている。この収容空間４８の外方は、第２のプーリ主体３の断面Ｌ字形形状の環伏フランジ部３２によって区画され、また、収容空間４８の内方は、第２のプーリ主体３のボス部２５によって区画されている。第２のプーリ主体３の背面２８がテーパ状に傾斜していることから、収容空間４８は径方向外方にいくにしたがって幅が狭くなる断面くさび形形状をしている。
【００４５】
慣性部材４７は、上記収容空間４８内を遠心方向に（図４に示す状態から図５に示す状態へと）変位することにより、ダイヤフラムスプリング１１と協働して両プーリ主体２，３を介して動力伝達リング６を上記軸心Ｋ２と同心位置に付勢するものである。図４，図５および図８を参照して、慣性部材４７は、転動部材としての円筒からなるころ４９と、このころ４９を軸方向に貫通する支軸部材５０とを備えている。また、慣性部材４７は、支軸部材５０ところ４９との間に介在してころ４９と支軸部材５０との相対回転を許容する、例えばメタル製のブッシュからなる軸受５１を備えている。
【００４６】
対向部材４４の対向面４３には、その緑部５３，５３に支軸部材５０の両端部を支持した状態で、ころ４９の転がり移動を案内する案内溝５２が放射方向に形成されている。ころ４９の外周面には軸方向に沿ってクラウニングを施すようにしても良い。慣性部材４７は両プーリ主体２，３と連れ回りし、回転速度の増大に伴って増大する遠心力を発生する。この遠心力によって慣性部材４７が旋回径を増大させ、収容空間４８の狭い側（径方向外方）へ移動すると、両プーリ主体２，３が互いに近接され、動力伝達リング６が同心位置側へ変位することになる。
【００４７】
次いで、図９〜図１１を参照して、第１の可変径プーリＡ１について説明する。図９は第１の可変径プーリの断面図である。図９を参照して、第１の可変径プーリＡ１は、車両の駆動源の出力軸に連なる回転軸２０１の周囲に軸方向に移動自在な第１および第２の環状のプーリ主体２０２，２０３を備えており、これらプーリ主体２０２，２０３の互いの対向面にそれぞれ動力伝達面２０４，２０５を形成している。これら一対の動力伝達面２０４，２０５は互いに逆向きに傾斜したテーパ状にされており、両動力伝達面２０４，２０５によって、断面略台形形状の動力伝達リング２０６が、両プーリ主体２０２，２０３の軸心Ｋ１に対して偏心可能（図１１参照）に挟持されている。
【００４８】
この動力伝達リング２０６の外周面にはベルト７への伝動面２０８が形成され、この伝動面２０８にベルト２が巻き掛けられている。伝動面２０８には、ベルト２の周回方向に沿って延びる複数の互いに平行なリブ２３６とそれぞれ噛み合う複数の周溝２３７が形成されている。リブ２３６は例えば断面略Ｖ字形形状をしている。動力伝達リング２０６の両側面はそれぞれ対応する動力伝達面２０４，２０５と接触してトルクを伝達するテーパ状の動力伝達面２０９，２１０を構成している。
【００４９】
また、第１の可変径プーリＡ１は、第１および第２のプーリ主体２０２，２０３を互いに近づく方向に付勢する付勢部材としてのダイヤフラムスプリング２１１を備えており、このダイヤフラムスプリング２１１は、回転軸２０１と連動回転する円板フランジ状の連結部２１２に複数の軸状部２１３を介して一体回転可能に連結されている。
【００５０】
上記のダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４および外径部２１５は、第１および第２のプーリ主体２０２，２０３にそれぞれ一体回転可能に係合されている。これにより、両プーリ主体２０２，２０３とダイヤフラムスプリング２１１が回転軸２０１と一体に回転するようになっている。駆動プーリである本第１の可変径プーリＡ１では、回転軸２０１から、ダイヤフラムスプリング２１１および両プーリ主体２０２，２０３を介してベルト７へトルクが伝達される。
【００５１】
図９および図１０を参照して、ダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４および外径部２１５には、それぞれ円周等配に配置された放射状の連結溝２１６，２１７が形成されている。また、ダイヤフラムスプリング２１１の径方向の中間部において、上述した軸状部２１３を貫通させる支持孔２３１が円周等配に形成されている。
【００５２】
第１のプーリ主体２０２は、円錐状の円板部２１８とこの円板部２１８の内周に形成された円筒状のボス部２１９とを備えている。円板部２１８は上記の動力伝達面２０４を形成している。また、ボス部２１９は回転軸２０１の周面に滑り軸受としてのブッシュ２２０を介して軸方向にスライド自在に支持されている。２３４は第１のプーリ主体２０２が回転軸２０１から抜脱することを防止するストッパであり、回転軸２０１の端部の周溝に嵌め入れられたスナップリングからなる。
【００５３】
第２のプーリ主体２０３は、円錐状の円板部２２１とこの円板部２２１の内周に形成された円筒状のボス部２２２とを備えている。円板部２２１は上記の動力伝達面２０５を形成している。第２のプーリ主体２０３のボス部２２２は、第１のプーリ主体２０２のボス部２１９を取り囲み、この第１のプーリ主体２０２のボス部２１９によって滑り軸受としてのブッシュ２２３を介して軸方向にスライド自在に支持されている。
【００５４】
第２のプーリ主体２０３の動力伝達面２０５の背面２２４の外周縁部には、ダイヤフラムスプリング２１１の外径部２１５の複数の連結溝２１７にそれぞれ嵌め入れられる複数の板状の連結突起２３３が円周等配で放射状に形成されている。第２のプーリ主体２０３の背面２２４がダイヤフラムスプリング２１１の外径部２１５によって押圧されて、第２のプーリ主体２０３が第１のプーリ主体２０２へ近づく方向に付勢されている。
【００５５】
第１のプーリ主体２０２のボス部２１９は、第２のプーリ主体２０３のボス部２２２を貫通して第２のプーリ主体２０３の動力伝達面２０５の背面２２４側へ延びており、ボス部２１９が第２のプーリ主体２０３の背面側へ延びる部分を構成している。この背面側へ延びる部分としてのボス部２１９の端部には、当該端部とダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４とを一体回転可能に連結するための環状の連結部材２２５が設けられている。
【００５６】
この連結部材２２５の内周部はボス部２１９の端部にねじ結合されて一体回転可能に固定されている。この連結部材２２５を介して伝達されるトルクがねじ締め方向に働くようにされており、固定が緩むことかないようになっている。
【００５７】
この連結部材２２５はダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４を軸万向に押すための円板状の押圧板部２２６と、この押圧板部２２６に円周等配で放射状に形成された複数の連結突起２２７とを形成している。上記の押圧板部２２６がダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４によって押圧され、連結部材２２５を介して第１のプーリ主体２０２が第２のプーリ主体２０３へ近づく方向に付勢されている。また、複数の連結突起２２７は、ダイヤフラムスプリング２１１の内径部２１４の複数の連結溝２１６にそれぞれ嵌め入れられている。
【００５８】
上記の連結部２１２は、回転軸２０１に一体に形成された円板状のフランジ部２２８と、このフランジ部２２８の周囲を取り囲んで配置された環状部材２２９とを含んでいる。フランジ部２２８の外周面と環状部材２２９の内周面との間には、両者に例えば焼き付け等により接合されたゴム等の環状の弾性部材２３０が介在している。この弾性部材２３０は環状部材２２９とフランジ部２２８とを弾性的に連結してトルク伝達を可能にすると共に、環状部材２２９を回転方向に弾性支持することになる。
【００５９】
また、上記の環状部材２２９には、当該環状部材２２９を軸方向に貫通して複数の貫通孔が円周等配に形成され、各貫通孔には上記軸伏部２１３が挿通されて固定されている。これら軸状部２１３がダイヤフラムスプリング２１１の支持孔２３１に嵌め入れられ、ダイヤフラムスプリング２１１と連結部２１２とを一体回転可能に連結する。
【００６０】
また、ダイヤフラムスプリング２１１は内径部２１４と外径部２１５とに互いに逆向きの集中荷重を受けた軸対称曲げの状態となるが、このとき各軸状部２１３によって、支持孔２３１の位置におけるダイヤフラムスプリング２１１の軸方向の変位が規制されることから、各軸状部２１３による支持半径ｄを所定に設定することにより、内径部２１４と外径部２１５とを相等しいストローク量で互いに逆向きに変位させることが可能となる。
【００６１】
本実施の形態では、遠心式の第２の可変径プーリＡ２が変速比を能動的に調整する役割を果たすので、従来用いていた油圧或いは電動にて駆動される変速比調整用の能動型のテンショナやこれを制御するためのコントローラ等が不要となる。その結果、構造を簡素化でき、小型で安価な補機駆動装置を実現することができる。
【００６２】
特に、第２の可変径プーリＡ２を補機の回転軸に取り付けた場合には、当該補機の回転軸に至るトルク伝達経路に、可変径プーリＡ１およびＡ２が二段に配置されることになり、変速比を大きく確保することが可能となる。
【００６３】
また、両可変径プーリＡ１，Ａ２間の中間に配置されるアイドラプーリ６４の配置位置を所望に設定することにより、両可変径プーリＡ１，Ａ２の動力伝達リング６，２０６同士の偏心量のバランスを容易に調整することができる。
【００６４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば上記の実施の形態では、第２の可変径プーリを補機の回転軸に設けたが、これに代えて、第２の可変径プーリをアイドラプーリに設けることが可能である等、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明では、遠心式の第２の可変径プーリが変速比を能動的に調整する役割を果たすので、従来用いていた油圧或いは電動にて駆動される変速比調整用の能動型のテンショナやこれを制御するためのコントローラ等が不要となる。
【００６６】
また、駆動プーリから補機の回転軸に至る経路に、可変径プーリが二段に配置されることになり、変速比を大きく確保することが可能となる。
【００６７】
さらに、両可変径プーリ間の中間に配置されるアイドラプーリの位置の設定に応じて、両可変径プーリの動力伝達リングの偏心量のバランスを容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の補機駆動装置の模式的構成図である。
【図２】補機駆動装置の要部の模式図であり、図２（ａ）はベルト速度が低速である場合、図２（ｂ）はベルト速度が高速である場合を示している。
【図３】駆動プーリとしての第１の可変径プーリの回転速度と、従動プーリとしての第２の可変径プーリの回転速度との関係を示すグラフ図である。
【図４】補機駆動装置に含まれる第２の可変径プーリの断面図であり、動力伝達リングが偏心した状態を示している。
【図５】第２の可変径プーリにおいて、動力伝達リングが同心にある状態を示す断面図である。
【図６】第２の可変径プーリのダイヤフラムスプリングの正面図である。
【図７】第２の可変径プーリのダイヤフラムスプリングの連結孔と連結軸の組み合わせ状態を示す略図である。
【図８】第２の可変径プーリにおいて第２のプーリ主体に固定される対向部材の要部を示す一部被断斜視図である。
【図９】第１の可変径プーリの断面図であり、動力伝達リングが同心にある状態を示している。
【図１０】第１の可変径プーリのダイヤフラムスプリングの正面図である。
【図１１】第１の可変径プーリの断面図であり、動力伝達リングが偏心した状態を示している。
【符号の説明】
Ａ１第１の可変径プーリ
Ａ２第２の可変径プーリ
Ｂ補機駆動装置
１回転軸
２第１のプーリ主体
３第２のプーリ主体
４，５動力伝達面
６動力伝達リング
７ベルト
１１ダイヤフラムスプリング（付勢部材、弾性部材）
４７慣性部材
２０１回転軸
２０２第１のプーリ主体
２０３第２のプーリ主体
２０４，２０５動力伝達面
２０６動力伝達リング
２１１ダイヤフラムスプリング（付勢部材、弾性部材）

Claims

車両の駆動源に連なる出力軸に設けられた駆動プーリと、補機の回転軸に設けられた従動プーリとに無端状のベルトを巻き回した補機駆動装置において、
上記ベルトに対する有効径を変化させる第１および第２の可変径プーリと、
第１および第２の可変径プーリ間に介在する固定径プーリからなるアイドラプーリとを備え、
各可変径プーリは、上記ベルトが巻き掛けられる動力伝達リングと、この動力伝達リングを偏心可能に挟持する第１および第２のプーリ主体と、これらのプーリ主体を介して動力伝達リングを同心位置へ付勢する付勢部材とを含み、
第１の可変径プーリは上記駆動プーリを構成し、
第２の可変径プーリは上記従動プーリを構成し、
第２の可変径プーリは、当該第２の可変径プーリの上記第１のプーリ主体と軸方向に一体移動可能に連結され且つ第２の可変径プーリの第２のプーリ主体の動力伝達面の背面に対向する対向面を有する対向部材と、この対向部材の対向面と第２のプーリ主体の上記背面との間に区画された環状の収容空間とを含み、
この収容空間は径方向外方にいくにしたがって幅が狭くなる断面くさび形形状をなし、第２の可変径プーリの付勢部材は上記収容空間に収容された慣性部材を含み、
この慣性部材は上記対向部材の対向面と第２のプーリ主体の上記背面との間に介在するころを含み、
遠心力を発生させた上記慣性部材は、収容空間を遠心方向に変位することにより、第２の可変径プーリの第１および第２のプーリ主体を互いに近づけさせ、その結果、動力伝達リングを第１および第２のプーリ主体の軸心と同心位置へ付勢することを特徴とする補機駆動装置。