(57)【要約】【課題】伝動ベルト３の蛇行を防止すると共に、ベルトの走行位置を切り換え可能にする。【解決手段】プーリ本体５をプーリ軸Ｃ１周りに回転自在にかつ、プーリ本体５の回転方向前側に傾倒角αで傾倒した枢軸Ｃ２周りに揺動自在に支持する。伝動ベルト３の片寄りを生じたときに、プーリ本体５を少なくとも軸荷重の方向において高低差を生ずるように傾斜させ、伝動ベルト３を元に戻す力を発生させる。移動機構６によって、プーリ本体５を枢軸Ｃ２と共にプーリ軸Ｃ１方向に往復動させ、それによって発生した伝動ベルト３を元に戻す力によって、伝動ベルト３の走行位置を移動させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ本体と、
上記プーリ本体を、プーリ軸周りに回転自在にかつ、所定の枢軸周りに揺動自在に支持する支持手段と、を備え、
上記枢軸は、上記プーリ軸方向に沿って見て軸荷重の方向に対して上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾倒角で傾倒し、
上記支持手段は、上記プーリ本体を上記枢軸と共に、上記プーリ軸方向に往復動可能に構成されている伝動ベルト用プーリ。
【請求項２】
請求項１に記載のプーリにおいて、
上記枢軸の傾倒角は、０度を超え９０度を超えない角度範囲に設定されている伝動ベルト用プーリ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプーリにおいて、
上記支持手段は、上記プーリ本体を上記プーリ軸方向に並んだ２以上のベルト走行位置に位置付けるように構成されている伝動ベルト用プーリ。
【請求項４】
請求項３に記載のプーリにおいて、
上記支持手段は、
上記プーリ本体に一体に設けられて、該プーリ本体を上記プーリ軸周りに回転自在に支持する筒状の軸部材と、
上記筒状の軸部材に内挿されかつ、上記プーリ軸と同軸に延びる支持ロッドと、
上記プーリ本体の幅の中央付近に配置されて上記枢軸を構成するピンと、
上記軸部材と支持ロッドとの間に介設されて該軸部材を上記ピン周りに揺動自在に支持しかつ、上記ピンと共に上記支持ロッドに沿って往復動する中間部材と、
上記中間部材を往復動させるための動力を発生する動力源と、を含む伝動ベルト用プーリ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載された伝動ベルト用プーリと、
原動側プーリと、
従動側プーリと、
上記原動側プーリ及び従動側プーリ間に巻き掛けられた伝動ベルトと、を備え、
上記伝動ベルト用プーリが、上記伝動ベルトに張力を付与するように押し当てられているベルト伝動装置。
【請求項６】
請求項５に記載のベルト伝動装置において、
上記原動側プーリ及び従動側プーリの内のいずれか一方は、その回転軸方向に並設されかつ、互いに略面一の外周面を有する第１のプーリと第２のプーリとからなるベルト伝動装置。
【請求項７】
請求項５に記載のベルト伝動装置において、
上記伝動ベルトは、平ベルトであって、上記原動側プーリに対して１８０度よりも大きい接触角度で巻き掛けられているベルト伝動装置。
【請求項８】
エンジンのクランクシャフトに回転一体に固定されたクランクプーリと、
補機の回転軸に取り付けられかつ、その回転軸方向に並設された第１及び第２のプーリを含む補機駆動プーリと、
上記クランクプーリ及び補機駆動プーリ間に巻き掛けられた伝動ベルトと、
上記伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ本体と、該プーリ本体を、プーリ軸周りに回転自在にかつ、所定の枢軸周りに揺動自在に支持する支持手段と、を有する伝動ベルト用プーリと、を備え、
上記伝動ベルト用プーリの枢軸は、上記プーリ軸方向に沿って見て軸荷重の方向に対して上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾倒角で傾倒し、
上記支持手段は、上記プーリ本体を上記枢軸と共に、上記プーリ軸方向に往復動可能に構成されていて、上記エンジンの吸入負圧によって上記プーリ本体を上記枢軸と共にプーリ軸方向に移動させるバキュームシリンダを有し、
上記エンジンとバキュームシリンダとの間に介設されて、上記エンジンの吸入負圧を蓄えるタンクをさらに備えているエンジンの補機駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルト用プーリ及びベルト伝動装置、並びにエンジンの補機駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
平ベルトを用いた伝動装置においては、平ベルトが走行中に蛇行したり、プーリの片側に寄る片寄り走行をすることがある。これは、平ベルトが、他の伝動ベルトに比べて、プーリ軸の正規位置からのずれや、軸荷重の変化によるプーリ軸のたわみ、プーリの揺れなど、伝動装置構成要素の変化に敏感なためである。このような蛇行・片寄り走行を生じた場合、平ベルトが平プーリのフランジに接触して、該平ベルト側面の毛羽立ちや心線のほつれを生ずる。
【０００３】
この問題に対して、平プーリの外周面にクラウンをつける（中高曲面に形成する）ことが知られている。また、プーリ外周面のクラウンを該プーリの回転中心を中心とする球状に形成するという提案もある（特許文献１参照）。これは、平ベルトの左側部と右側部とに張力差を生じてプーリ軸が傾き、それに伴って平ベルトがプーリ上で片寄ったときに、平ベルトの張力によってプーリに回転モーメントが働くことを利用して、プーリ軸の傾き及び平ベルトの片寄りを解消せんとするものである。
【０００４】
また、平プーリの外周面に多数の溝を周方向に間隔をおいて形成したものが知られている（特許文献２参照）。すなわち、その溝は、プーリの幅中央から両側へ「く」の字状になるように対称に延びたものであり、平ベルトとプーリとの間に平ベルトを中央に寄せるような摩擦力を発生させることにより、該ベルトの蛇行ないしは片寄りを防止するようにしている。
【０００５】
さらに、平ベルトの両側にガイドローラを配置し、この平ベルトの走行位置を規制することも知られている（特許文献３参照）。
【特許文献１】実開昭５９−４５３５１号公報
【特許文献２】特開平６−３０７５２１号公報
【特許文献３】実公昭６３−６５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、プーリにクラウンを形成する場合、平ベルトの走行安定性（蛇行や片寄りの防止）を重要視してクラウンの曲率半径を小さくすれば、ベルトの幅中央に応力が集中し、ベルト幅全体を伝動に有効に利用することができず、心線の早期疲労及び伝動能力の低下を招く。
【０００７】
また、プーリのクラウンを該プーリの回転中心を中心とする球状に形成した場合、仮に伝動ベルトの片寄り防止の効果が高まるとしても、プーリのクラウンによってベルトの幅中央に応力が集中するという問題は依然として残る。
【０００８】
また、平プーリに上述の如き溝加工をすると、該平プーリの製造コストが高くなり、しかも、溝加工だけでは平ベルトの蛇行や片寄りを確実に防止することは難しい。
【０００９】
さらに、平ベルトの両側にガイドローラ等を配置してその走行位置を規制する方式を採用すると、平ベルトの両側がそのような規制部材に常時接触することになるため、その側面のほころび、心線のほつれを生じ易くなる。従って、それらを防止するための平ベルトに特殊な加工を施すことが必要になり、平ベルトの製造コスト低減に不利になる。
【００１０】
以上のような理由から、平ベルト伝動装置は、Ｖベルトなど他のベルトに比べて、ベルトの曲げによるロスが少なく伝動効率が非常に高いにも拘わらず、十分に活用されていないのが実情である。
【００１１】
そこで、本発明は、平ベルト、その他の伝動ベルトの蛇行や片寄りを確実に防止することができるようにして、ベルト伝動装置を各種の産業機械、その他の機器に有効利用できるようにせんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、伝動ベルトの片寄りを生じたときに、この伝動ベルトの張力によってプーリ軸にかかる軸荷重の位置が変化することを利用してプーリを変位させ、伝動ベルトの片寄り走行・蛇行を防止するようにした。
【００１３】
さらに本発明は、その伝動ベルトの片寄り走行・蛇行が防止される機構を利用して、プーリをプーリ軸方向に移動させることによって伝動ベルトをプーリに追従して移動させ、それによってベルトの走行位置を変更可能にした。
【００１４】
すなわち、本発明の伝動ベルト用プーリは、伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ本体と、上記プーリ本体を、プーリ軸周りに回転自在にかつ、所定の枢軸周りに揺動自在に支持する支持手段と、を備え、上記枢軸は、上記プーリ軸方向に沿って見て軸荷重の方向に対して上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾倒角で傾倒し、上記支持手段は、上記プーリ本体を上記枢軸と共に、上記プーリ軸方向に往復動可能に構成される。
【００１５】
この伝動ベルト用プーリによれば、プーリ本体がプーリ軸方向に対して静止した状態において、伝動ベルトがプーリ本体上で片寄って、軸荷重が枢軸の位置からプーリ本体幅方向の片側にずれて作用するようになると、その軸荷重によって、このプーリ本体に枢軸を中心とする回転モーメントが働き、プーリ本体が枢軸回りに回転変位する。
【００１６】
このときに、詳しくは後述するが、上記枢軸はプーリ軸方向に沿って見て軸荷重の方向に対して上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾倒角で傾倒しているため、その傾倒角が９０度であるときは、上記プーリ本体は、上記伝動ベルトが片寄った側とは反対側が高くなるように傾斜し、上記傾倒角が０度を超え９０度未満であるときは、上記プーリ本体は傾斜するだけでなく、伝動ベルトが片寄ってきた側がベルト走行方向の先側になった斜交い状態になる。
【００１７】
このプーリ本体の傾斜及び／又は斜交いによって、プーリ本体から伝動ベルトに当該片寄りを戻す力が働く。よって、伝動ベルトは、上記戻し力と片寄り力とがつり合う位置で走行することになる。
【００１８】
このように、上記伝動ベルト用プーリは、プーリ本体がプーリ軸方向に対して静止した状態においては、伝動ベルトを上記戻し力と片寄り力とがつり合う位置で走行させることになるが、逆に上記プーリ本体及び枢軸をプーリ軸方向に移動させたときには、伝動ベルトがプーリ本体上でその幅方向に相対的に片寄ることになり、軸荷重が枢軸の位置からプーリ本体幅方向の片側にずれて軸部材に作用するようになる。その軸荷重によって、上述したように、プーリ本体は枢軸回りに回転変位し、プーリ本体から伝動ベルトに当該片寄りを戻す力が働く。そのため、上記プーリ本体の軸方向への移動を継続させると、上記伝動ベルトには戻し力が働き続けることになり、上記伝動ベルトは、上記プーリ本体の移動に追従してプーリ軸方向に移動をする。その結果、ベルトの走行位置が変更されることになる。このように上記伝動ベルト用プーリは、伝動ベルトをプーリ本体から働く戻し力によって移動をさせるものであり、例えばフランジに当てることによって伝動ベルトの走行位置を強制的に移動させるものではないため、上記プーリ本体にフランジは必要ない。つまり、フランジ接触によるベルト寿命の低下はない。
【００１９】
従って、上記伝動ベルト用プーリは、静止状態では伝動ベルトの片寄り走行を防止しつつ、プーリ本体を移動させることによって伝動ベルトの走行位置を変更することが可能であり、例えばクラッチ機構、変速機構等を含む、種々のベルト伝動装置に利用可能である。
【００２０】
上記枢軸の傾倒角は、０度を超え９０度を超えない角度範囲に設定されていることが好ましい。
【００２１】
上記傾倒角が９０度である場合、すなわち、枢軸が軸荷重の方向と直交している場合、プーリ本体は、伝動ベルトが片寄った側が軸荷重の方向に移動するように回転変位することになる。つまり、軸荷重の方向で高低をみれば、伝動ベルトが片寄ってきた側が低く、反対側が高くなるように傾斜する。言わば、プーリ本体の外周面がクラウンと同様に傾斜した状態となる。これにより、伝動ベルトには上記片寄り方向とは反対の方向の戻し力が働く。
【００２２】
上記傾倒角が９０度未満である場合、伝動ベルトに片寄りが生じたときのプーリ本体の回転変位には、上記軸荷重の方向の成分だけでなく、軸荷重方向に直交する前後方向（上記伝動ベルトが上記プーリ本体に接触して走行している方向）の成分が加わる。つまり、プーリ本体は軸荷重方向に傾斜するだけでなく、伝動ベルトに対して斜交いになって接触した状態になる。
【００２３】
そうして、上記枢軸は上記軸荷重方向を基準として上記プーリ本体の回転方向前側に傾倒しているから、伝動ベルトに片寄りを生じたときには、プーリ本体は伝動ベルトが片寄ってきた側がベルト走行方向の先側になった斜交い状態になる。このプーリ本体が斜交い状態で回転することにより、伝動ベルトにはプーリ本体から上記片寄りを戻す方向の力が与えられる。
【００２４】
結局、上記傾倒角が０度を超え且つ９０度未満である場合は、伝動ベルトに片寄りを生じたとき、この伝動ベルト用プーリには、プーリ本体が軸荷重の方向に高低差を生ずるように傾斜することによる戻し力と、プーリ本体が伝動ベルトに対して斜交いになることによる戻し力との双方が働くことになる。
【００２５】
上記傾斜による戻し力と上記斜交いによる戻し力とでは、後者の方が片寄り防止効果が高い。
【００２６】
従って、好ましいのは、上記傾倒角を０度を超え９０度未満とすることである。さらに好ましいのは、上記斜交いによる戻し力を有効に利用するために、上記傾倒角を０度を超え４５度以下とすることである。一方、上記傾倒角が０度近くになると、上述の枢軸を中心とする回転モーメントが発生しにくくなる。従って、さらに好ましいのは、上記傾倒角を５度以上４５度以下、或いは１０度以上３０度以下とすることである。
【００２７】
そうして、傾倒角を０度を超え９０度未満とすることによって、伝動ベルトの蛇行制御を効果的に行い得ることは、伝動ベルトの走行位置の切り替えも効果的に行い得ることと等価である。
【００２８】
上記支持手段は、上記プーリ本体を上記プーリ軸方向に並んだ２以上のベルト走行位置に位置付けるように構成することが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、上記プーリ本体が２以上のベルト走行位置に位置付けられることによって、伝動ベルトは２以上の走行位置において走行することになる。そのため、例えばクラッチ機構、変速機構等を含む、種々のベルト伝動装置に利用する上で有利になる。
【００３０】
上記支持手段は、上記プーリ本体に一体に設けられて、該プーリ本体を上記プーリ軸周りに回転自在に支持する筒状の軸部材と、上記筒状の軸部材に内挿されかつ、上記プーリ軸と同軸に延びる支持ロッドと、上記プーリ本体の幅の中央付近に配置されて上記枢軸を構成するピンと、上記軸部材と支持ロッドとの間に介設されて該軸部材を上記ピン周りに揺動自在に支持しかつ、上記ピンと共に上記支持ロッドに沿って往復動する中間部材と、上記中間部材を往復動させるための動力を発生する動力源と、を含む、としてもよい。
【００３１】
この構成によると、動力源が発生させた動力によって中間部材を支持ロッドに沿って移動させると、その中間部材と共にピン及び軸部材が、上記プーリ軸方向に移動をする。それに伴いプーリ本体上で伝動ベルトがその幅方向に相対的に片寄り、プーリ本体は上記ピン回りに回転変位して、プーリ本体から伝動ベルトに当該片寄りを戻す力が働く。そうして、伝動ベルトはプーリ本体の移動に追従してプーリ軸方向に移動をする。
【００３２】
上記動力源としては、バキュームシリンダ、モータ、リニアモータ、ソレノイド、油圧シリンダ等、種々の動力源を採用可能である。
【００３３】
本発明のベルト伝動装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載された伝動ベルト用プーリと、原動側プーリと、従動側プーリと、上記原動側プーリ及び従動側プーリ間に巻き掛けられた伝動ベルトと、を備え、上記伝動ベルト用プーリが、上記伝動ベルトに張力を付与するように押し当てられている装置である。
【００３４】
従って、プーリ本体をプーリ軸方向に対し静止させた状態では、伝動ベルトに対して安定した張力を与えながら、該伝動ベルトの蛇行や片寄り走行を防止することができ、伝動ベルトの伝動能力を十分に発揮させる上で有利になる。
【００３５】
一方、上記プーリ本体をプーリ軸方向に移動させることによって、伝動ベルトの走行位置を切り換えることができるため、上記ベルト伝動装置は、変速機構、及びクラッチ機構を備えた装置とすることができる。
【００３６】
ここで、上記原動側プーリ及び従動側プーリの内のいずれか一方は、その回転軸方向に並設されかつ、互いに略面一の外周面を有する第１のプーリと第２のプーリとからなる、としてもよい。
【００３７】
すなわち、第１及び第２のプーリのいずれか一方を駆動プーリとし、他方をアイドラプーリとすれば、上記ベルト伝動装置はクラッチ機構を備えた装置となる。また、第１及び第２のプーリのいずれか一方を高速比用プーリ、他方を低速比用プーリとすれば、上記ベルト伝動装置は変速機構を備えた装置となる。
【００３８】
そうして、上記ベルト伝動装置は、第１及び第２のプーリ間で伝動ベルトを変位させることによって、動力伝達の断続や変速を行うため、電磁クラッチが不要になると共に、動力伝達の断続又は変速をスムースに行って、伝動ベルトの負荷変動を小さくする上で有利になる。
【００３９】
上記伝動ベルトとしては、平ベルト、歯付ベルト（タイミングベルト）などその種類は問わない。平ベルトの場合は、その内面（伝動面）及び外面（背面）のいずれをプーリ本体に接触させるようにしてもよいが、歯付ベルトでは外面（背面）をプーリ本体に接触させることが好ましい。
【００４０】
上記伝動ベルトが平ベルトであるときには、当該平ベルトは、上記原動側プーリに対して１８０度よりも大きい接触角度で巻き掛けられている、ことが好ましい。こうすることによって、伝動ベルト（平ベルト）と原動側プーリとの接触角度の増大により、初張力（必要緩み側張力）が低減すると共に、平ベルトから原動側プーリへの分布荷重の内、互いに直径方向に対向する成分同士がキャンセルされる。その結果、原動側プーリの軸荷重を低減させることができる。
【００４１】
本発明のエンジンの補機駆動システムは、エンジンのクランクシャフトに回転一体に固定されたクランクプーリと、補機の回転軸に取り付けられかつ、その回転軸方向に並設された第１及び第２のプーリを含む補機駆動プーリと、上記クランクプーリ及び補機駆動プーリ間に巻き掛けられた伝動ベルトと、上記伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ本体と、該プーリ本体を、プーリ軸周りに回転自在にかつ、所定の枢軸周りに揺動自在に支持する支持手段と、を有する伝動ベルト用プーリと、を備える。そして、上記伝動ベルト用プーリの枢軸は、上記プーリ軸方向に沿って見て軸荷重の方向に対して上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾倒角で傾倒し、上記支持手段は、上記プーリ本体を上記枢軸と共に、上記プーリ軸方向に往復動可能に構成される。
【００４２】
そして、上記補機駆動システムは、上記エンジンの吸入負圧によって上記プーリ本体を上記枢軸と共にプーリ軸方向に移動させるバキュームシリンダと、上記エンジンとバキュームシリンダとの間に介設されて、上記エンジンの吸入負圧を蓄えるタンクと、をさらに備える。
【００４３】
上述したように、上記伝動ベルト用プーリは、プーリ軸方向に沿って見て軸荷重の方向に対して上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾倒角で傾倒した枢軸を備えると共に、伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ本体が、枢軸と共にプーリ軸方向に往復動可能に支持されるため、静止状態では伝動ベルトの片寄り走行を防止しつつ、プーリ本体を移動させることによって伝動ベルトの走行位置を変更することが可能である。すなわち、上記エンジンの補機駆動システムにおいて、補機駆動プーリの第１及び第２のプーリ間でベルトを移動させることができる。
【００４４】
そして、エンジンの補機駆動システムでは、上記プーリ本体を移動させる動力源として、バキュームシリンダを備えることによってエンジンの吸入負圧を有効に利用することができる一方、そのバキュームシリンダとエンジンとの間に、エンジンの吸入負圧を蓄えるタンクを設けることによって、エンジンの運転状態（スロットル開度に対する吸入負圧の大きさ）に拘らず、プーリ本体の移動に必要な負圧を得ることができる。
【発明の効果】
【００４５】
以上のように、本発明によれば、プーリ本体を支持手段によってプーリ軸周りに回転自在にかつ枢軸周りに揺動自在に支持し、上記枢軸を上記プーリ軸方向に沿って見て軸荷重の方向に対して上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾倒角で傾倒したから、伝動ベルトがプーリ本体上で片寄ったときに、プーリ本体を少なくとも傾斜した状態にすることができ、上記プーリ本体をプーリ軸方向に対して静止させた状態では、伝動ベルトの片寄り走行や蛇行を速やかに且つ確実に解消することができる。
【００４６】
そして、上記プーリ本体を上記枢軸と共に、上記プーリ軸方向に往復動可能にしたから、伝動ベルトに働く戻し力によって、伝動ベルトをプーリ本体の移動に追従して移動させることができ、簡単な構造で伝動ベルトの走行位置を変えることができる。
【００４７】
また、伝動ベルト用プーリが伝動ベルトに張力を付与するように押し当てられているベルト伝動装置によれば、伝動ベルトに対して安定した張力を与えながら、該伝動ベルトの蛇行や片寄り走行を防止することができ、伝動ベルトの伝動能力を十分に発揮させる上で有利になる一方で、伝動ベルトの走行位置を変えることができるから、例えばクラッチ機構、変速機構等を含む、種々のベルト伝動装置に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４９】
図１に示すベルト伝動装置において、１は原動側プーリ（平プーリ）、２は従動側プーリ（平プーリ）であり、この両プーリ１，２に伝動ベルト（平ベルト）３が巻き掛けられ、この伝動ベルト３に張力を付与すべく伝動ベルト用プーリ(テンションプーリ）４が伝動ベルト３の背面に押し当てられている。このベルト伝動装置は、後述するように、クラッチ機構を含む伝動装置である。
【００５０】
上記原動側プーリ１は、図２，３に示すように、上記伝動ベルト３の幅のおおよそ２倍の幅を有するプーリであって、図示省略の原動機の出力軸である原動軸１ａに嵌め込まれて、この原動軸１ａと回転一体にされている。
【００５１】
上記原動軸１ａにおける上記原動側プーリ１よりも先端側には、上記伝動ベルト用プーリ４を伝動ベルト３に押し付ける側に付勢する付勢アーム１６のピボット端部がベアリングを介して取り付けられており、これにより上記付勢アーム１６は当該原動軸１ａに相対回転自在に設けられている。
【００５２】
上記従動側プーリ２は、上記原動軸１ａに対して互いに平行に配置された従動軸２ａに取り付けられている。上記従動側プーリ２は、上記従動軸２ａの軸方向に並んだ駆動プーリ２２と、アイドラプーリ２３との２つのプーリからなる。
【００５３】
上記駆動プーリ２２は、上記従動軸２ａの先端に嵌め込まれて従動軸２ａに回転一体にされているのに対し、上記アイドラプーリ２３は、上記従動軸２ａにおける駆動プーリ２２よりも基端側に、該従動軸２ａに対しベアリングを介して外挿されており、上記アイドラプーリ２３は従動軸２ａに対して相対回転可能にされている。上記駆動プーリ２２及びアイドラプーリ２３は、その２つのプーリ面の間に僅かな隙間が形成されるように配設されていると共に、２つのプーリ面は略面一の状態にされている。そうして、図２に示すように、伝動ベルト３が駆動プーリ２２に巻き掛けられた状態では、その伝動ベルト３によって原動軸１ａの動力が従動軸２ａに伝達される動力伝達状態となり、図３に示すように、伝動ベルト３がアイドラプーリ２３に巻き掛けられた状態では、原動軸１ａの動力が従動軸２ａに伝達されない動力遮断状態となる。
【００５４】
上記伝動ベルト用プーリ４は、図４，５に示すように、伝動ベルト３が巻き掛けられるプーリ本体５と、プーリ本体５をプーリ軸Ｃ１周りに回転自在にかつ枢軸Ｃ２周りに揺動自在に支持する支持手段１０と、を備えている。
【００５５】
上記支持手段１０は、プーリ本体５をベアリング１２によって支持する筒状の軸部材１１と、支持ロッド１３と、枢軸Ｃ２を構成するピン１７と、上記プーリ本体をピン１７と共に上記プーリ軸Ｃ１方向に往復動させる移動機構６と、を備えて構成され、上記移動機構６は、中間部材１４と、バキュームシリンダ７と、を備えて構成される。
【００５６】
上記支持ロッド１３は、上記付勢アーム１６に取り付けられる取付部１３ａと、該取付部１３ａの一端に続いて設けられた支持部１３ｂとからなる。上記取付部１３ａは、付勢アーム１６の先端にナットによって固定されている。また、上記支持部１３ｂは、上記中間部材１４に内挿されている。
【００５７】
上記支持部１３ｂは、上記取付部１３ａとは逆側の端（以下、取付部１３ａとは逆側の端を支持部１３ｂの先端と呼び、取付部１３ａ側の端を支持部１３ｂの基端と呼ぶ）の面に開口する挿入孔９１と、径方向に相対向して、それぞれ軸方向に延びる２つの長穴９２と、を備えている。上記挿入孔９１の開口近傍にはねじ溝が形成されており、後述する植込みボルト９３がねじ込まれることによって、上記開口は閉塞される。
【００５８】
上記中間部材１４は、半割状の２つの部材からなり、その横断面中心に中心孔を有する、全体として断面円形状の筒状の部材である。この中間部材１４は、上記筒状の軸部材１１に内挿されていると共に、その基端側と先端側とにそれぞれ嵌め込まれた摺動リング２１，２１を介して上記支持ロッド１３の支持部１３ｂに外挿されている。そうして、この中間部材１４は、上記支持部１３ｂによってその軸方向に往復動可能に支持されている。
【００５９】
上記中間部材１４には、その先端に拡径部が形成されていて、この拡径部はバキュームシリンダ７の可動プレート７２に固定されている。こうして、上記中間部材１４は、詳しくは後述するが、上記バキュームシリンダ７を動力源として、上記支持部１３ｂの軸方向に往復動する。
【００６０】
また、上記中間部材１４における直径方向に対応する部位はＤ字状にカットされており、このＤカットによって、図４，６に示すように、互いに平行になった平坦な摺動面１４ｃ，１４ｃが形成されている。そうして、この各摺動面１４ｃから中間部材１４の中心孔に向かって径方向に延びる貫通孔が形成されていて、この貫通孔内には摺動筒１８が嵌め込まれている。
【００６１】
上記軸部材１１の内周面には、それぞれ断面Ｄ字状を有する２つの摺動部材１９が、直径方向に相対向して取り付けられている。この摺動部材１９によって、上記軸部材１１の内面には、上記中間部材１４の摺動面１４ｃ，１４ｃが摺動自在に接触する平坦な摺動面１１ａ，１１ａが相対向するように形成されている。また、この摺動面１１ａ，１１ａの両側縁を結ぶ両サイドの円弧面が、上記軸部材１１の内周面によって形成されている。さらに、上記軸部材１１及び摺動部材１９には、上記プーリ本体５の幅の中央付近に上記ピン１７が嵌め入れられる支持孔が形成されている。
【００６２】
尚、上記の摺動部材１９、摺動筒１８及び摺動リング２１はそれぞれ、樹脂製としてもよい。
【００６３】
支持手段１０のピン１７は、上記支持ロッド１３の長穴９２を通って、上記支持部１３ｂを径方向に貫通して配設されており、その両端部はそれぞれ、上記中間部材１４の貫通孔に嵌め込まれた摺動筒１８を通って、上記軸部材１１及び摺動部材１９に設けられた支持孔内に嵌め入れられている。このピン１７は、プーリ本体５の回転方向に対しては、軸荷重方向Ｌに対しプーリ本体５の回転方向前側に所定の傾倒角αで傾倒して配置されている（図４参照）と共に、プーリ本体５の幅方向に対しては、その中央付近に配置されている（図５参照）。
【００６４】
そうして、中間部材１４の両サイドの円弧面と軸部材１１の筒孔の両サイドの円弧面との間に、ピン１７によって構成される枢軸Ｃ２周りに軸部材１１がプーリ本体５と共に揺動することを許容する隙間１５，１５が形成されている。
【００６５】
上記ピン１７は、上記中間部材１４が支持部１３ｂに沿って往復移動するに伴い、上記長穴９２内を軸方向に移動し、これにより、上記ピン１７に係合した上記軸部材１１及びプーリ本体５が、支持部１３ｂに沿って往復移動するようになっている。
【００６６】
上記支持部１３ｂの挿入孔９１内には圧縮ばね９４が配設されており、その状態で植込みボルト９３が上記挿入孔９１にねじ込まれている。上記植込みボルト９３とピン１７との間に配設された上記圧縮ばね９４は、上記ピン１７を支持部１３ｂの基端側に付勢している。
【００６７】
上記バキュームシリンダ７は、支持ロッド１３に外挿されて、その軸方向に相対する２つサイドプレート７１，７２と、この両サイドプレート７１，７２の周面間を互いに連結する伸縮部７３と、を備えて構成されている。
【００６８】
上記２つのサイドプレート７１，７２の内の一方は、上記支持部１３ｂの先端部に固定された固定プレート７１であり、他方は、固定プレート７１よりも基端側で上記支持部１３ｂに移動可能に支持された可動プレート７２である。これら２つのサイドプレート７１，７２の内周面と支持ロッド１３の外周面との間には、Ｏリングが介設されており、これによって、上記バキュームシリンダ７内の気密性を確保している。
【００６９】
上記固定プレート７１には、チューブ７４を介して図示省略の真空ポンプに接続される接続口７５が設けられているのに対し、上記可動プレート７２には、上記中間部材１４の拡径部が固定されている。そうして、図２に示すように、上記バキュームシリンダ７内が常圧の状態から、上記真空ポンプを駆動させてバキュームシリンダ７内を負圧にすることによって、上記可動プレート７２が、上記圧縮ばね９４の付勢力に抗して固定プレート７１側に移動すると、それに伴い中間部材１４が支持ロッド１３の先端側に移動して、上記ピン１７、軸部材１１、及びプーリ本体５が一体となって、支持ロッド１３の先端側に移動する（図３参照）。そして、図３に示すように、上記バキュームシリンダ７内が負圧の状態から、上記バキュームシリンダ内を常圧にすることによって、上記圧縮ばね９４の付勢力により、上記ピン１７、軸部材１１、及びプーリ本体５が一体となって、支持ロッド１３の基端側に移動し、それに伴い、上記中間部材１４及び可動プレート７２が支持ロッド１３の基端側に移動する（図２参照）。そうして、上記プーリ本体５及びピン１７は、上記従動側プーリ２の駆動プーリ２２位置に対応した動力伝達位置（図２）と、アイドラプーリ２３に対応した動力遮断位置（図３）との２つの位置に、その位置が変更される。
【００７０】
図１，２又は図３に示す使用形態、つまり、プーリ本体５を動力伝達位置に位置付けて静止させた状態、又はプーリ本体５を動力遮断位置に位置付けて静止させた状態において、図７に示すように、プーリ本体５の幅の中央付近に掛かっていた伝動ベルト３が鎖線で示す如くプーリ本体５の中央からその片側へ寄ると、軸荷重はピン１７の位置からプーリ本体５の片側にずれて軸部材１１に作用するようになる。これにより、軸部材１１にピン１７を中心とする回転モーメントが働き、この軸部材１１がプーリ本体５と共にピン１７の回りに回転変位する。
【００７１】
すなわち、図６に中間部材１４、ピン１７及び軸部材１１を示すように、軸荷重の方向がピン１７と平行であるとき（Ｌ０のとき）は、伝動ベルト３がプーリ本体５の中央からその片側へ寄ったとしても、このピン１７周りの回転モーメントは発生しない。これに対して、軸荷重の方向がピン１７の方向に対して角度αだけ傾いたＬになると、伝動ベルト３がプーリ本体５の中央からその片側へ寄ったときに、その分力Ｌ１によってピン１７周りの回転モーメントが発生し、軸部材１１は回転変位することになる。上記角度αは、軸荷重Ｌの方向を基準とするピン１７の傾倒角αに相当する。
【００７２】
そうして、図４の場合は、軸荷重Ｌによって、プーリ本体５が傾倒したピン１７周りに回転変位することにより、プーリ本体５は、図７（平面図）に示すように、伝動ベルト３が片寄ってきた側がベルト走行方向の先側になるようにこの伝動ベルト３に対して斜交い状態になり、また、図８（図４のVIII矢視図）に示すように、伝動ベルト３が片寄ってきた側が低く、反対側が高くなるように軸荷重Ｌの方向において傾斜する。図４，７，８ではプーリ本体５が回転変位した状態を鎖線で示している。
【００７３】
従って、伝動ベルト３には、プーリ本体５が斜交い状態になることによる戻し力（片寄りを戻す力）と、プーリ本体５が傾斜することによる戻し力とが働き、これによって、伝動ベルト３の当該片寄りが防止される。すなわち、プーリ本体５を、プーリ軸Ｃ１方向に対し静止させた状態では、伝動ベルト３は、プーリ本体５が斜交いになり且つ傾斜することによる戻し力と、当該ベルト伝動装置の特性によって伝動ベルト３に作用する片寄り力とがつり合う位置で走行することになる。仮に伝動ベルト３が大きく片寄ることがあっても、この伝動ベルト３は上記戻し力と片寄り力とがつり合う位置に戻される。
【００７４】
また、中間部材１４及び軸部材１１の摺動面１４ｃ，１１ａが軸荷重によって接触し、この両摺動面１４ｃ，１１ａ間に適度の摺動抵抗が働く。よって、伝動ベルト３がプーリ本体５の中央付近を走行しているときに、プーリ本体５が伝動ベルト３の走行振動等によって微小揺動することが避けられるとともに、伝動ベルト３に片寄りを生じたときに、プーリ本体５が過敏に反応して回転変位し、それによって、プーリ本体５が左右に小刻みに揺動するハンチングを生ずることが防止される。
【００７５】
上記実施形態の如く、上記伝動ベルト用プーリ４をテンションプーリとして使用すると、伝動ベルト３に対して安定した張力を与えることができ、伝動ベルト３の伝動能力を十分に発揮させる上で有利になる。
【００７６】
そして、図２に示すように、プーリ本体５が動力伝達位置に位置付けられて、伝動ベルト３が駆動プーリ２２に巻き掛けられた状態から、上記バキュームシリンダ７内を負圧にして上記プーリ本体５を支持ロッド１３の先端側（図２の左側）に移動させると、伝動ベルト３がプーリ本体５上で支持ロッド１３の基端側に相対的に片寄ることになり、軸荷重Ｌが枢軸Ｃ２の位置からプーリ本体５幅方向の片側にずれて軸部材１１に作用するようになる。その軸荷重Ｌによって、上述したように、プーリ本体５は枢軸Ｃ２回りに回転変位し、プーリ本体５から伝動ベルト３に当該片寄りを戻す力、つまり支持ロッド１３の先端側（図２の左側）に向かう力が働く。そのため、上記プーリ本体５を支持ロッド１３の先端側へ移動させ続けると、上記伝動ベルト３には支持ロッド１３の先端側に向かう力が働き続けることになり、上記伝動ベルト３は、上記プーリ本体５の移動に追従して支持ロッド１３の先端側に移動をする。そうして、図３に示すように、上記プーリ本体５が動力遮断位置に位置することによって、上記伝動ベルト３は、アイドラプーリ２３に巻き掛けられることになり、従動軸２ａへの動力伝達が遮断されることになる。
【００７７】
逆に、図３に示すように、プーリ本体５が動力遮断位置に位置付けられて、伝動ベルト３がアイドラプーリ２３に巻き掛けられた状態から、上記バキュームシリンダ７内を常圧にして圧縮ばね９４の付勢力によって上記プーリ本体５を支持ロッド１３の基端側（図３の右側）に移動させると、伝動ベルト３がプーリ本体５上で支持ロッド１３の先端側に相対的に片寄ることになり、軸荷重Ｌが枢軸Ｃ２の位置からプーリ本体５幅方向の片側にずれて軸部材１１に作用するようになる。その軸荷重Ｌによって、上述したように、プーリ本体５は枢軸Ｃ２回りに回転変位し、プーリ本体５から伝動ベルト３に当該片寄りを戻す力、つまり支持ロッド１３の基端側（図３の右側）に向かう力が働く。そのため、上記プーリ本体５を支持ロッド１３の基端側へ移動させ続けると、上記伝動ベルト３には支持ロッド１３の基端側に向かう力が働き続けることになり、上記伝動ベルト３は、上記プーリ本体５の移動に追従して支持ロッド１３の基端側に移動をする。そうして、図２に示すように、上記プーリ本体５が動力伝達位置に位置することによって、上記伝動ベルト３は、駆動プーリ２２に巻き掛けられることになり、従動軸２ａへ動力が伝達されることになる。
【００７８】
このように、上記ベルト伝動装置は、伝動ベルト３を、例えばプーリ本体５に設けたフランジに当てることによって強制的にその走行位置を変えるものではなく、プーリ本体５から伝動ベルト３に働く戻し力によって、その伝動ベルト３の走行位置を変更するものであるため、上記プーリ本体５にフランジは必要ない。つまり、フランジ接触によるベルト寿命の低下はない。尚、プーリ本体５には、フランジを設けてもよい。これは、プーリ本体５の回転を停止した状態でそのプーリ本体５をプーリ軸方向に移動させた際に、伝動ベルト３が脱落することを防止するために有効である。
【００７９】
ここで、上記プーリ本体５のプーリ軸方向への移動速度は、伝動ベルト３の走行速度が低速であるときは特に、伝動ベルト３がプーリ軸方向に移動する速度よりも速いと伝動ベルト３が脱落することになるため、上記プーリ本体５の移動速度は伝動ベルト３が移動する速度よりも遅くすることが前提となる。伝動ベルト３の移動速度は、ベルトの走行速度、ベルト長さ、スパン長さ、負荷、ベルトの特性（癖）、伝動レイアウト、傾倒角αの大きさ、プーリ本体５の回転変位の大きさ、その他の因子によって決まるため、プーリ本体５の移動速度も、それらの因子を踏まえて適宜設定すればよい。
【００８０】
また、ベルト伝動装置は、電磁クラッチが無くても動力伝達の断続を実現するものであり、動力伝達の断続又は変速をスムースに行って、伝動ベルトの負荷変動を小さくする上で有利になる。
【００８１】
尚、プーリ本体５の外周面には緩やかなクラウンを付けるようにしてもよい。クラウンが緩やかであれば、伝動ベルト３に大きな負荷がかかることは避けられる。
【００８２】
また、上記ベルト伝動装置は、従動側プーリ２を、駆動プーリ２２とアイドラプーリ２３とから構成してクラッチ機構を有する装置としたが、これに限らず、従動側プーリ２を、高速比用プーリと低速比用プーリとから構成して変速機構を有する装置に構成することも可能である。
【００８３】
さらに、上記ベルト伝動装置は、中間部材１４を往復動させるための動力源をバキュームシリンダ７によって構成したが、動力源はこれに限らず、モータ、リニアモータ、ソレノイド、油圧シリンダ等、種々のデバイスを利用可能である。加えて、上記ベルト伝動装置は、伝動ベルト３が、互いに異なる２つの走行位置を走行するようにしているが、中間部材１４の動力源をステッピングモータ等によって構成することで、伝動ベルト３を２以上の走行位置で走行させるようにすることも可能である。
【００８４】
（実施形態２）
図９，１０は、本発明に係るベルト伝動装置をガスヒートポンプシステムＡに適用した場合のベルト及びプーリのレイアウトを示し、図１１は、ガスヒートポンプシステムＡの冷媒系統図である。このガスヒートポンプシステムＡは、原動機としてのガスエンジンＧＥと、冷媒回路４３に接続された駆動機としての圧縮機構との間で駆動力の伝達を断続するものである。上記冷媒回路４３には、冷媒を圧縮する上記圧縮機構と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器４４と、凝縮した冷媒を減圧する膨張機構４５と、減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器４６とが順に接続されるとともに、冷媒が封入され、冷凍サイクル動作及びヒートポンプサイクル動作を行うように構成されている。上記圧縮機構は、第１圧縮機４１と、第２圧縮機４２とからなり、これら両圧縮機４１，４２は互いに並列に冷媒回路４３に接続されている。この冷媒回路４３は、例えばビル空調用の空調装置に設けられている。
【００８５】
図９，１０において符号３０は、原動軸であるガスエンジンＧＥのクランクシャフト３０ａに回転一体に取付固定された原動側プーリである。また、符号３１，３２はそれぞれ第１圧縮機４１及び第２圧縮機４２の回転軸３１ａ、３２ａに設けられた第１及び第２従動側プーリである。さらに、符号３３は、伝動ベルト３の張力を調整するためのオートテンショナ３４のテンションプーリであり、４は伝動ベルト用プーリ（アイドラプーリ）である。
【００８６】
上記原動側プーリ３０、第１及び第２従動側プーリ３１，３２、テンションプーリ３３、伝動ベルト用プーリ４はいずれも平プーリからなり、これらのプーリ３０〜３３，４間に平ベルトからなる伝動ベルト３が巻き掛けられている。
【００８７】
上記伝動ベルト３は、上記原動側プーリ３０及び第１及び第２従動側プーリ３１，３２にあってはそれぞれ伝動面である内周面をプーリ３０〜３２に接触させた正曲げ状態で、またテンションプーリ３３及び伝動ベルト用プーリ４にあってはそれぞれ外周面（背面）をプーリ３３，４に接触させた逆曲げ状態で巻き付けられている。
【００８８】
そして、ガスエンジンＧＥの運転に伴うクランクシャフト３０ａ（原動側プーリ３０）の回転により、ベルト３が原動側プーリ３０→テンションプーリ３３→第２従動側プーリ３２→第１従動側プーリ３１→伝動ベルト用プーリ４→原動側プーリ３０の順に図において時計回り方向に走行して、第１及び第２圧縮機４１，４２を駆動するようになっている。
【００８９】
ここで、図９に示すベルトレイアウトのように、上記テンションプーリ３３及び伝動ベルト用プーリ４によってベルト３を逆曲げすることにより、各プーリ３０〜３３，４とベルト３との接触角度を増大させることによって、初張力（緩み側必要張力）を低減させることができる。また、原動側プーリ３０のベルト接触角度を１８０°よりも大きくすることによって、ベルト３からプーリ３０への分布荷重のうち互いに直径方向に対向する成分同士をキャンセルさせる（図９の斜線を付した部分参照）ことができる。その結果、クランクシャフト３０ａに作用する軸荷重を小さくすることができ、エンジンＧＥの耐久性の向上を図ることができる。
【００９０】
上記原動側プーリ３０は、図１０に示すように、上記伝動ベルト３の幅のおおよそ３倍の幅を有するプーリであって、クランクシャフト３０ａに嵌め込まれて、このクランクシャフト３０ａと回転一体にされている。
【００９１】
上記第１従動側プーリ３１は、上述したように第１圧縮機４１の回転軸３１ａに取り付けられており、第１従動側プーリ３１は、上記回転軸３１ａの軸方向に並んだ駆動プーリ３１ｂと、アイドラプーリ３１ｃとの２つのプーリからなる。駆動プーリ３１ｂは、伝動ベルト３の幅のおおよそ２倍の幅を有するプーリであり、アイドラプーリ３１ｃは、伝動ベルト３の幅の略同じ幅を有するプーリである。また、駆動プーリ２２は、上記回転軸３１ａの先端（図１０の右側の端）に嵌め込まれて回転軸３１ａに回転一体にされているのに対し、上記アイドラプーリ３１ｃは、上記回転軸３１ａにおける駆動プーリ３１ｂよりも基端側（図１０の左側）に、該回転軸３１ａに対しベアリングを介して外挿されており、上記アイドラプーリ３１ｃは回転軸３１ａに対して相対回転可能にされている。
【００９２】
また、第２従動側プーリ３２は、上述したように第２圧縮機４２の回転軸３２ａに取り付けられており、第２従動側プーリ３２は、上記回転軸３２ａの軸方向に並んだ、伝動ベルト３の幅のおおよそ２倍の幅を有する駆動プーリ３２ｂと、伝動ベルト３の幅と略同じ幅を有するアイドラプーリ３２ｃとの２つのプーリからなる。駆動プーリ３２ｂは、上記回転軸３２ａの基端に嵌め込まれているのに対し、上記アイドラプーリ３２ｃは、上記回転軸３２ａにおける駆動プーリ３２ｂよりも先端側に、該回転軸３２ａに対しベアリングを介して外挿されている。
【００９３】
尚、上記第１及び第２従動側プーリ３１，３２において、上記駆動プーリ３１ｂ，３２ｂ及びアイドラプーリ３１ｃ，３２ｃは、その２つのプーリ面の間に僅かな隙間が形成されるように配設されていると共に、２つのプーリ面は略面一の状態にされている。
【００９４】
上記実施形態１においては、伝動ベルト３が互いに異なる２つの走行位置を走行するようにしていたが、実施形態２においては、伝動ベルト３が互いに異なる３つの走行位置を走行するようにされている。つまり、伝動ベルト３が、各軸３０ａ，３１ａ，３２ａの最も基端側に位置した状態では、第１従動側プーリ３１では、そのアイドラプーリ３１ｃにベルト３が巻き掛けられる一方、第２従動側プーリ３２では、その駆動プーリ３２ｂにベルト３が巻き掛けられ、それによって、クランクシャフト３０ａの動力が第１圧縮機４１には伝達されず、第２圧縮機４２に伝達される状態（第１状態）となる。また、伝動ベルト３が、各軸３０ａ，３１ａ，３２ａの最も先端側に位置した状態では、第１従動側プーリ３１では、その駆動プーリ３１ｂにベルト３が巻き掛けられる一方、第２従動側プーリ３２では、そのアイドラプーリ３２ｃにベルト３が巻き掛けられ、それによって、クランクシャフト３０ａの動力が第１圧縮機４１に伝達され、第２圧縮機４２には伝達されない状態（第２状態）となる。
【００９５】
そして、伝動ベルト３が、原動側プーリ３０の中央に位置した状態では、第１及び第２従動側プーリ３１，３２ではそれぞれその駆動プーリ３１ｂ，３２ｂにベルト３が巻き掛けられ、それによって、クランクシャフト３０ａの動力が第１及び第２圧縮機４１，４２に伝達される状態（第３状態）となる。
【００９６】
上記伝動ベルト用プーリ４は、実施形態１の伝動ベルト用プーリ４と略同様の構成を有しているため、ここではその詳細な図示を省略するが、実施形態２の伝動ベルト用プーリ４は、伝動ベルト３が巻き掛けられるプーリ本体５と、プーリ本体をプーリ軸Ｃ１周りに回転自在にかつ枢軸Ｃ２周りに揺動自在に支持する支持手段と、を備えている。
【００９７】
そして、実施形態２における伝動ベルト用プーリ４の支持手段は、実施形態１と同様に、プーリ本体５をベアリング１２によって支持する筒状の軸部材１１と、支持ロッド１３と、枢軸Ｃ２を構成するピン１７と、上記プーリ本体をピン１７と共に上記プーリ軸Ｃ１方向に往復動させる移動機構６と、備えて構成される一方（図４，５参照）、実施形態２の移動機構６は、上記支持ロッド１３によってその軸方向に往復動可能に支持される中間部材１４と、バキュームシリンダに替わる動力源としてのステッピングモータ７ａと、を備えて構成される。
【００９８】
つまり、上記ステッピングモータ７ａは、詳細な図示は省略するが、上記中間部材１４を支持ロッド１３の軸方向に往復動させるよう、この中間部材１４と連結されている。これによって、実施形態２においては、図示省略のコントローラによりステッピングモータ７ａを制御することによって、中間部材１４を介してプーリ本体５を移動させ、それによってこのプーリ本体５を原動側プーリ３０のプーリ面における基端側と、中央と、先端側とに対応する３つの位置に位置づけ（図１０の実線及び二点鎖線参照）、それによって伝動ベルト３をプーリ軸方向に移動させて、上述した第１〜第３状態を切り替えるようにしている。
【００９９】
したがって、本実施形態によれば、ガスエンジンＧＥ及び圧縮機４１，４２間の動力断続を電磁クラッチを設けることなく行うことができ、また、伝動ベルト３が駆動プーリ３１ｂ，３２ｂ及びアイドラプーリ３１ｃ，３２ｃ間を移動することにより動力断続を行うために、動力伝達の断続をスムーズに行うことができるとともに、圧縮機４１，４２の起動及び停止をスムーズに行うことができる。この結果、圧縮機４１，４２のトルク変動を小さくすることができて圧縮機４１，４２の寿命を延ばすことができるとともに、伝動ベルト３の負荷変動を小さくすることができて伝動ベルト３の耐久性を向上させることができる。また、電磁クラッチを省略できるために、部品点数が低減されるとともに消費電力を削減することができ、これによりコスト低減を図ることができる。
【０１００】
また、伝動ベルト３として平ベルトを使用するようにしたために、Ｖベルトを使用する構成に比べてベルト３の曲げ損失を低減することができ動力伝達効率を向上することができるとともに、ベルト３の耐久性を向上することができる。また、ベルト３の耐久性が向上されるので、ベルト伝動装置としてのメンテナンス性をも向上することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、伝動ベルト３を３つの走行位置で走行可能にし、第１〜第３状態を実現したため、冷媒回路４３の圧縮機４１，４２の駆動及び停止をそれぞれ熱負荷に応じて組み合わせることができ、これにより所望の圧縮機容量に容易に調整することができる。
【０１０２】
尚、上記実施形態について、伝動ベルト３を２つの走行位置で走行可能にし、それによって、例えば、第１圧縮機４１への動力を断続させる一方、第２圧縮機４２への動力伝達を常に行う構成にしてもよい。
【０１０３】
（実施形態３）
図１２，１３は、本発明に係るベルト伝動装置を自動車用エンジンの補機駆動システムＢとした場合のベルト及びプーリのレイアウトを示す。同図において符号５１は、原動軸であるエンジンＥのクランクシャフト５１ａに回転一体に取付固定されたクランクプーリである。また、符号５２〜５６，４はそれぞれ従動プーリであり、例えば、５２は、エンジン補機であるパワーステアリング用ポンプ（図示せず）の回転軸に回転一体に取付固定されたＰＳポンププーリ、５３は、同様にオルタネータ（図示せず）の回転軸に固定されたオルタネータプーリであり、５４は、同様に空調機用コンプレッサ（図示せず）の回転軸に固定されたコンプレッサプーリである。さらに、５５は、（第１）伝動ベルト３ａの張力を調整するためのオートテンショナ５７のテンションプーリであり、５６はアイドラプーリであり、４は、（第２）伝動ベルト３ｂの張力を調整するための伝動ベルト用プーリ（テンションプーリ）である。
【０１０４】
上記クランクプーリ５１、ＰＳポンププーリ５２、オルタネータプーリ５３、コンプレッサプーリ５４、テンションプーリ５５、アイドラプーリ５６及び伝動ベルト用プーリ４はいずれも平プーリからなり、これらのプーリ５１〜５６，４間に平ベルトからなる第１及び第２伝動ベルト３ａ，３ｂが巻き掛けられている。これらの平ベルト３ａ，３ｂは、一例として心線を有するコード平ベルトなどとすればよい。
【０１０５】
上記オートテンショナ５７は、詳細は図示しないが、エンジンＥ側に固定される固定部７０と、この固定部７０に回動可能に支持された回動アーム７１とを備え、この回動アーム７１の先端側にテンションプーリ５５が回動自在に支持されている。その固定部内には捩りコイルばねなどのばね部材が収容されており、捩りトルクによって回動アーム７１を、テンションプーリ５５が第１平ベルト３ａを押圧する方向に回動付勢して、これにより第１平ベルト３ａの張力を略一定に維持するようになっている。
【０１０６】
上記クランクプーリ５１は、図１３に示すように、第１平ベルト３ａが巻き掛けられる第１クランクプーリ５１ｂと、第２平ベルト３ｂが巻き掛けられる第２クランクプーリ５１ｃとからなり、第２クランクプーリ５１ｃは、第１クランクプーリ５１ｂとは異なり、第２平ベルト３ｂの幅のおおよそ２倍の幅を有するプーリとされている。
【０１０７】
また、コンプレッサプーリ５４は、コンプレッサの回転軸５４ａの先端に嵌め込まれて回転軸５４ａに回転一体にされている駆動プーリ５４ｂと、上記回転軸５４ａにおける駆動プーリ５４ｂよりも基端側に、該回転軸５４ａに対しベアリングを介して外挿されて回転軸５４ａに対して相対回転可能にされているアイドラプーリ５４ｃとからなる。
【０１０８】
上記第１平ベルト３ａは、上記クランクプーリ５１（第１クランクプーリ５１ｂ）及び各補機の駆動プーリ５２，５３にあってはそれぞれ伝動面である内周面をプーリ５２，５３に接触させた正曲げ状態で、またテンションプーリ５５及びアイドラプーリ５６にあってはそれぞれ外周面（背面）をプーリ５５，５６に接触させた逆曲げ状態で巻き付けられて、いわゆるサーペンタインレイアウトで巻き掛けられている。そして、エンジンＥの運転に伴うクランクシャフト５１ａ（クランクプーリ５１）の回転により、第１平ベルト３ａがクランクプーリ５１→テンションプーリ５５→ＰＳポンププーリ５２→オルタネータプーリ５３→アイドラプーリ５６→クランクプーリ５１の順に図において時計回り方向に走行する。
【０１０９】
また、第２平ベルト３ｂは、上記クランクプーリ５１（第２クランクプーリ５１ｃ）及びコンプレッサプーリ５４にあってはそれぞれ内周面をプーリ５１，５４に接触させた正曲げ状態で巻き掛けられて、伝動ベルト用プーリ４が第２平ベルト３ｂに張力を付与するように、その背面に押し付けられている。そして、エンジンＥの運転に伴うクランクシャフト５１ａ（クランクプーリ５１）の回転により、第２平ベルト３ｂがクランクプーリ５１→コンプレッサプーリ５４→伝動ベルト用プーリ４→クランクプーリ５１の順に図において時計回りに走行して、コンプレッサを駆動するようになっている。
【０１１０】
この実施形態では、上記アイドラプーリ５６が、第１平ベルト３ａの片寄りに伴いその片寄りを戻すように揺動して、その第１平ベルト３ａの走行位置を自動調整する自動調心プーリとされる。
【０１１１】
この自動調心プーリは、図４，５に示す伝動ベルト用プーリから、プーリ本体を枢軸と共にプーリ軸方向に往復動させる構成を除いたものと等価に構成されており、その具体的な構造は、例えば図１４及び図１５に示すように、第１平ベルト３ａの巻き掛けられる円筒状のプーリ本体６０と、このプーリ本体６０をベアリング６１によってプーリ軸Ｃ１の周りに回転自在に支持する筒状の軸部材６２と、この軸部材６２を上記プーリ軸Ｃ１に直交する枢軸Ｃ２の周りに揺動自在となるように、該枢軸Ｃ２を構成するピン６４を介して支持する支持ロッド６３と、からなる。
【０１１２】
上記支持ロッド６３は、その長手方向の基端側に鍔部６３ａが形成され、この鍔部６３ａがブラケット６９等に締結されてエンジンＥのシリンダブロックの側壁に固定される一方、上記軸部材６２の筒孔に挿入される先端側の部位は、図１５(b)に示すように断面円形ロッドを縦に半割りにカットしたような断面Ｄ字状に形成されていて、その外周の平坦面６３ｂ（以下、Ｄカット面という）が上記枢軸Ｃ２に略直交するように配置されている。
【０１１３】
また、上記支持ロッド６３の先端側には、断面Ｄ字状に形成された部位の中央付近で上記枢軸Ｃ２に沿って支持ロッド６３の半径方向に延びる断面円形の貫通孔が形成され、この貫通孔の一端（図の下端）が上記Ｄカット面６３ｂに開口する一方、該貫通孔の他端は、支持ロッド６３先端側の外周の円弧面に開口している。
【０１１４】
一方、上記軸部材６２の筒孔は、上記支持ロッド６３先端側の断面形状に対応して断面Ｄ字状に形成されている。すなわち、軸部材６２の筒内面には、支持ロッド６３のＤカット面６３ｂに対し枢軸Ｃ２方向に対向する平坦な対向面６２ａが該枢軸Ｃ２に直交するように形成されるとともに、上記支持ロッド６３の外周円弧面を囲むように円弧面が形成され、これら対向面６２ａ及び円弧面には、それぞれ、支持ロッド６３の貫通孔に対応する部位に開口し、枢軸Ｃ２に沿って延びるように断面円形の支持孔が形成されている。
【０１１５】
そして、上記支持ロッド６３の貫通孔に上記ピン６４が挿通され、このピン６４の両端部がそれぞれ上記軸部材６２の支持孔に嵌入されている（即ち、ピン６４は、プーリ本体６０の幅の略中央部に配置され、支持ロッド６３のＤカット面６３ｂ及び軸部材６２の対向面６２ａに直交している）。また、上記ピン６４の外周面と支持ロッド６３の貫通孔内面との間には円筒状の樹脂製摺動材６５が配設され、一方、支持ロッド６３のＤカット面６３ｂと軸部材６２の対向面６２ａとの間には、概略円盤状をなすニードルベアリング６６（ボールベアリング等でもよい）が介設されている。
【０１１６】
この構成により、上記軸部材６２及びプーリ本体６０は、上記支持ロッド６３に対してピン６４（枢軸Ｃ２）の周りに揺動自在に支持されており、第１平ベルト３ａの幅の略中央位置がプーリ本体６０の幅の略中央位置、即ち該プーリ本体６０の外周面上で枢軸Ｃ２に対応する幅方向の位置（以下、単に枢軸Ｃ２の位置ともいう）からずれると、この第１平ベルト３ａの張力により軸部材６２に作用する軸荷重が上記枢軸Ｃ２の周りに発生させる回動モーメントを受けて、上記ピン６４の周りに揺動するようになっている。
【０１１７】
尚、上記支持ロッド６３のＤカット面６３ｂに連なるロッド外周の円弧面と、これを取り囲む軸部材６２の円弧状筒内面との間には、上記ピン６４を軸として軸部材６２がプーリ本体６０とともに揺動することを許容するための隙間が形成されている。
【０１１８】
そうして、上記アイドラプーリ５６は、図１２に示すような補機駆動システムＢにおいて、実施形態１において述べたように、プーリ軸Ｃ１に沿って見て、第１平ベルト３ａの張力により発生する軸荷重Ｌの方向を基準として、枢軸Ｃ２をプーリ本体６０の回転方向前側に（ベルト走行方向の前側に）、所定角度αだけ傾倒させた状態で配設されている。これにより、該プーリ本体６０に巻き掛けられて走行する第１平ベルト３ａが幅方向に片寄ったときには、これによる軸荷重位置のずれによってプーリ本体６０が軸荷重方向に傾斜するとともに、第１平ベルト３ａの走行方向に対し斜交いになって、当該第１平ベルト３ａの片寄りを戻すようになっている。
【０１１９】
一方、第２クランクプーリ５１ｃ、コンプレッサプーリ５４、及び伝動ベルト用プーリ４によって、実施形態１におけるベルト伝動装置と同様に、クラッチ機構を有するベルト伝動装置が構成される。
【０１２０】
つまり、図１３に示すように、上記伝動ベルト用プーリ４は、クランクシャフト５１ａに取り付けられた付勢アーム１６によって、第２平ベルト３ｂに押し付ける側に付勢されている。この伝動ベルト用プーリ４の構成は、図４，５に示すプーリ４と同じであって、第２平ベルト３ｂが巻き掛けられるプーリ本体５と、プーリ本体５をプーリ軸Ｃ１周りに回転自在にかつ枢軸Ｃ２周りに揺動自在に支持する支持手段１０と、を備えていると共に、支持手段１０は、プーリ本体５をベアリング１２によって支持する筒状の軸部材１１と、支持ロッド１３と、枢軸Ｃ２を構成するピン１７と、上記プーリ本体をピン１７と共に上記プーリ軸Ｃ１方向に往復動させる移動機構６と、を備えて構成され、上記移動機構６は、中間部材１４と、バキュームシリンダ７と、を備えて構成される。
【０１２１】
この構成によって、上述したように、プーリ本体５が動力伝達位置に位置付けられて、第２平ベルト３ｂが駆動プーリ５４ｂに巻き掛けられた状態（図１３に示す状態）から、上記バキュームシリンダ７内を負圧にして上記プーリ本体５を図１３の左側に移動させると、第２平ベルト３ｂは、上記プーリ本体５の移動に追従して移動をする。そうして、第２平ベルト３ｂがアイドラプーリ５４ｃに巻き掛けられることになり、コンプレッサの回転軸５４ａへの動力伝達が遮断されることになる（つまり、コンプレッサが停止される）。
【０１２２】
逆に、プーリ本体５が動力遮断位置に位置付けられて、第２平ベルト３ｂがアイドラプーリ５４ｃに巻き掛けられた状態から、上記バキュームシリンダ７内を常圧にしてプーリ本体５を図１３の右側に移動させると、第２平ベルト３ｂは、上記プーリ本体５の移動に追従して移動をして駆動プーリ５４ｂに巻き掛けられることになる。それによってコンプレッサの回転軸５４ａへ動力が伝達されることになる（つまり、コンプレッサが駆動される）。
【０１２３】
ここで、本実施形態のように、エンジンの補機駆動システムに、上記ベルト伝動装置を適用した場合には、プーリ４を移動させる動力源として、エンジンの吸入負圧を利用することができる。つまり、バキュームシリンダ７と、エンジンＥの例えば吸気マニホールド（図示省略）とを、制御開閉弁を備えたチューブによって互いに接続し、その制御開閉弁の開閉を制御することによって、エンジンの吸入負圧によってバキュームシリンダ７内を負圧にする、及びバキュームシリンダ７内を常圧にする、ことを切り替えてもよい。
【０１２４】
その場合において、エンジンＥの吸入負圧はスロットル開度に関係し、スロットル開度が大きくなることに比例して、吸入負圧は低下する。これに対し、エンジンＥにより駆動されるコンプレッサは、加速初期（低車速でアクセル開度が大きい時）等の、大きいエンジン出力を必要とするときには、停止（ＯＦＦ）させる加速カット制御が行われる。
【０１２５】
このように、エンジンＥの運転状態に応じて加速カット制御を行うべくバキュームシリンダ７を負圧にすることによってプーリ４を移動する際に、スロットル開度の関係においてプーリ４を移動させることが可能な吸入負圧が得られない場合がある。
【０１２６】
そこで、図１３に示すように、バキュームシリンダ７とエンジンＥとの間に、負圧を蓄えるタンク８１及び制御開閉弁８２，８３を設けておくことが好ましい。そうして、タンク８１とエンジンＥとの間の制御開閉弁８３をエンジンＥの運転状態に応じて開閉制御することによって、エンジンＥの吸気負圧をタンク８１に蓄えておき、タンク８１とバキュームシリンダ７との間の制御開閉弁８２をエンジンＥの運転状態に応じて開閉制御することによってプーリ４を移動させてコンプレッサの駆動・停止を切り替えればよい。こうすることで、エンジンＥの負圧状態に拘わらず、タンク８１に蓄えられた負圧を利用してエンジンＥの運転状態に応じたコンプレッサのクラッチ制御を行うことが可能になる。ここで、上記タンク８１の容量は、１回のクラッチ制御に必要な量の数倍の大きさとしておくことが、安定した制御の上で望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】ベルト伝動装置の正面図である。
【図２】伝動ベルトを動力伝達位置で走行させた状態における同装置の側面図である。
【図３】伝動ベルトを動力遮断位置で走行させた状態における同装置の側面図である。
【図４】プーリの縦断面図（図５のIV−IV断面図）である。
【図５】図４のV−V断面図である。
【図６】同プーリの使用状態において軸荷重によって軸部材に回転モーメントが発生することを説明する図である。
【図７】同プーリの使用状態を示す平面図である。
【図８】図４のVIII矢視図である。
【図９】ベルト伝動装置をガスヒートポンプシステムに適用した場合のベルト及びプーリのレイアウトの一例を示す図である。
【図１０】同ベルト伝動装置の側面図である。
【図１１】冷媒回路の系統図である。
【図１２】ベルト伝動装置をエンジンの補機駆動装置に適用した場合の概略構成図である。
【図１３】同ベルト伝動装置の側面図である。
【図１４】自動調心プーリの構成例を示す枢軸の方向に見た一部断面図である。
【図１５】同プーリを枢軸と直交する方向に見た一部断面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  原動側プーリ
２  従動側プーリ
３  伝動ベルト
４  伝動ベルト用プーリ
５  プーリ本体
６  移動機構
７  バキュームシリンダ
１０  支持手段
１１  軸部材
１３  支持ロッド
１４  中間部材
１７  ピン
２２  駆動プーリ
２３  アイドラプーリ
５１  クランクプーリ
５１ａ  クランクシャフト
５１ｂ  第１クランクプーリ
５１ｃ  第２クランクプーリ
５４  コンプレッサプーリ（補機駆動プーリ）
５４ａ  回転軸
５４ｂ  駆動プーリ（第１のプーリ）
５４ｃ  アイドラプーリ（第２のプーリ）
８１  タンク
Ｃ１  プーリ軸
Ｃ２  枢軸
Ｅ  エンジン
α  傾倒角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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