(57)【要約】【課題】コストを低減するとともに、ベルトにおける不利益および不具合の発生を防止することができるベルト伝動装置を提供すること。【解決手段】ベルト伝動装置は、原動プーリ、従動プーリおよびアイドラプーリと、原動プーリ、従動プーリおよびアイドラプーリに掛け回される無端ベルトと、無端ベルトに接触しつつ、相異なる第一位置と第二位置との間で変位可能なテンショナプーリと、アイドラプーリの軸を相異なる複数の位置にて支持可能な軸支持部と、無端ベルトの張力を調整するために、第一位置と第二位置との間のいずれかの位置にてテンショナプーリを保持する保持部と、を備える。【選択図】図１
2018128042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動プーリ、従動プーリおよびアイドラプーリと、
前記原動プーリ、前記従動プーリおよび前記アイドラプーリに掛け回される無端ベルトと、
前記無端ベルトに接触しつつ、相異なる第一位置と第二位置との間で変位可能なテンショナプーリと、
前記アイドラプーリの軸を相異なる複数の位置にて支持可能な軸支持部と、
前記無端ベルトの張力を調整するために、前記第一位置と前記第二位置との間のいずれかの位置にて前記テンショナプーリを保持する保持部と、
を備えるベルト伝動装置。
【請求項２】
仕様が相異なる複数種類の補機と、
前記軸支持部は、前記補機の仕様が異なる場合であっても、同一長さの前記無端ベルトが用いられるような位置に前記アイドラプーリの軸を支持する、請求項１に記載のベルト伝動装置。
【請求項３】
前記軸支持部は、前記補機の仕様が異なる場合であっても、前記無端ベルトの張力の調整を開始する時における前記テンショナプーリ位置を同じにするような位置に前記アイドラプーリの軸を支持する、請求項２に記載のベルト伝動装置。
【請求項４】
前記軸支持部は、前記アイドラプーリの軸を連続的に移動可能に支持する、請求項１から３のいずれか一項に記載のベルト伝動装置。
【請求項５】
前記保持部は、前記テンショナプーリを変位させるためのねじ部材を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のベルト伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ベルト伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルト伝動装置には、例えば、エンジンの近傍に設けられた補機に対してエンジンの動力を伝える装置がある。このような補機として、例えば、冷凍機用コンプレッサ、エアコンディショナ用コンプレッサ、オルタネータ、パワーステアリング用ポンプ、冷却水循環用ポンプおよび冷却ファン等がある。
【０００３】
この種のベルト伝動装置は、例えば、エンジンのクランク軸の端部に装着される原動プーリと、補機の回転軸の端部に装着される従動プーリ（補機プーリ）と、原動プーリと従動プーリとの間に掛け回される無端ベルトと、を備えている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ベルトに張力を付与するためのテンショナプーリと、ベルトの張力を調整するために、テンショナプーリを移動可能に保持するプーリ保持部とが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１４５３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車両に搭載される冷凍機用コンプレッサには、例えば、従動プーリの径及び中心位置などを相互に異ならせた様々な仕様が存在する。そのため、冷凍機用コンプレッサの仕様に応じて、複数種類のベルトを準備している。または、テンショナプーリによる張力調整代を長くして、無端ベルトの張力を調整している。
【０００７】
しかし、補機の仕様によっては、複数種類のベルトを準備することになり、または、テンショナプーリによる張力調整代を長くする必要がある。
【０００８】
本開示の目的は、複数種類のベルトを準備することなく、様々な仕様の補機に好適なベルト伝動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のベルト伝動装置は、
原動プーリ、従動プーリおよびアイドラプーリと、
前記原動プーリ、前記従動プーリおよび前記アイドラプーリに掛け回される無端ベルトと、
前記無端ベルトに接触しつつ、相異なる第一位置と第二位置との間で変位可能なテンショナプーリと、
前記アイドラプーリの軸を相異なる複数の位置にて支持可能な軸支持部と、
前記無端ベルトの張力を調整するために、前記第一位置と前記第二位置との間のいずれかの位置にて前記テンショナプーリを保持する保持部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、複数種類のベルトを準備することなく、様々な仕様の補機に好適なベルト伝動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施の形態に係るベルト伝達装置を備えたエンジンの一例を示す図
【図２】保持部の一例を示す背面図
【図３】保持部の一例を示す側面図
【図４】無端ベルトの張力調整が行われたベルト伝達装置の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本実施の形態では、エンジン１の動力を補機としての冷凍機用コンプレッサ４０に伝えるベルト伝動装置２を一例に挙げて説明する。
本開示の一実施の形態に係るベルト伝動装置２を含む車両について、図１を参照して説明する。
【００１４】
図１は、ベルト伝動装置２を備えたエンジン１の一例を示す概略図である。なお、図１には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。以下の説明では、図１における左右方向をＸ方向又は車両幅方向といい、右方向を「＋Ｘ方向」又は「車両右側」、左方向を「−Ｘ方向」又は「車両左側」という。また、図１における上下方向をＺ方向又は車両上下方向といい、上方向を「＋Ｚ方向」又は「車両上側」、下方向を「−Ｚ方向」又は「車両下側」という。さらに、図１において紙面に垂直な方向をＹ方向又は車両前後方向といい、手前方向を「＋Ｙ方向」又は「車両前側」、奥方向を「−Ｙ方向」又は「車両後側」という。
【００１５】
エンジン１の構成は従来と同様で、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２とを有するエンジン本体１３と、シリンダブロック１１の車両下側（−Ｚ方向）に設けられるオイルパン１４と、シリンダヘッド１２の車両上側（＋Ｚ方向）に設けられるヘッドカバー１５とを有している。
【００１６】
シリンダブロック１１の車両下側端部にはピストン（図示略）で駆動されるクランク軸（図示略）が回転自在に保持されている。クランク軸（図示略）は、車両前後方向（Ｙ方向）に延在する。
【００１７】
ベルト伝動装置２は、原動プーリ３、従動プーリ４、アイドラプーリ５、無端ベルト６、テンショナプーリ７、アイドラプーリの軸支持部８およびテンショナプーリを保持する保持部９を備えている。
【００１８】
原動プーリ３は、シリンダブロック１１の車両前側端面１１ａから車両前側（＋Ｙ方向）に突出するクランク軸の車両前側端部に固定されている。
【００１９】
従動プーリ４は、車両前後方向（Ｙ方向）に延在する回転軸を有し、シリンダブロック１１の車両前側端面１１ａにおける車両上側端部の車両左側（−Ｘ方向）に配置されている。従動プーリ４は、冷凍機用コンプレッサ４０におけるプーリである。冷凍機用コンプレッサ４０は、シリンダブロック１１の車両左側（−Ｘ方向）に固定されている。冷凍機用コンプレッサ４０には、前述するように、従動プーリ４の径及び中心位置などを相互に異ならせた複数種類の仕様が存在する。
【００２０】
原動プーリ３およびアイドラプーリ５における径の大きさや中心位置が一定であることを前提として、一般的に、従動プーリ４の径が比較的大きくなり、または、従動プーリ４の中心位置が車両左側（−Ｘ方向）に配置される場合に、無端ベルト６の全長は長くなる。これに対して、従動プーリ４の径が比較的小さくなり、または、従動プーリ４の中心位置が車両右側（＋Ｘ方向）に配置される場合に、無端ベルト６の全長は短くなる。
【００２１】
無端ベルト６の全長の変化は、原動プーリ３、従動プーリ４およびアイドラプーリ５に掛け回される無端ベルト６の張力を変化させるため、無端ベルト６の張力を調整する必要が生じる。無端ベルト６の張力調整は、軸支持部８により行われる準備的な張力調整と、保持部９により行われる本来的な張力調整とがある。なお、準備的および本来的な張力調整の詳細については後述する。
【００２２】
アイドラプーリ５は、軸５２回りに回転するように構成されている。軸５２は、車両前後方向（Ｙ方向）に延在する。アイドラプーリ５は、シリンダブロック１１の車両前側端面１１ａにおける車両上下方向中央部の車両右側（＋Ｘ方向）に配置されている。アイドラプーリ５は、軸支持部８を介して車両前側端面１１ａに支持されている。
【００２３】
無端ベルト６は、原動プーリ３、従動プーリ４およびアイドラプーリ５に掛け回されて走行する。
【００２４】
テンショナプーリ７は、無端ベルト６の外周側に配置されている。テンショナプーリ７は、軸７２回りに回転可能に構成されている。軸７２は、車両前後方向（Ｙ方向）に延在している。テンショナプーリ７は、無端ベルト６の外周面に接触しつつ、外周側において予め定められた第一位置と、その第一位置より内周側において予め定められた第二位置との間で、外周側から無端ベルト６の内周側に向かう方向と、内周側から外周側に向かう方向とに往復移動可能に設けられる。ここで、無端ベルト６の外周側とは、掛け回された無端ベルト６により囲まれた領域の外側をいい、内周側とは、その領域側をいう。また、テンショナプーリ７が往復移動する方向は、無端ベルト６の走行方向に対して交差する方向であればよく、走行方向に対して直交する方向に限らない。
【００２５】
軸支持部８は、アイドラプーリ５の軸５２を、相異なる複数の位置に選択的に支持する。具体的に、軸支持部８は、複数の取付穴８２を有する支持ブラケット８４を備えている。支持ブラケット８４は車両幅方向（Ｘ方向）に延在する平らな板である。支持ブラケット８４の車両右側端部８６は固定用ブラケット１６に締結されている。支持ブラケット８４の車両右側端部８８は車両前側端面１１ａに締結されている。
【００２６】
複数（ここでは、３個）の取付穴８２は、支持ブラケット８４の車両幅方向中央部８９から車両右側（＋Ｘ方向）に所定の間隔で配置されている。各取付穴８２は、冷凍機用コンプレッサ４０の仕様に応じて選択的に用いられる。例えば、取付穴８２には、冷凍機用コンプレッサ４０の仕様Ａに応じて車両幅方向中央部８９の位置に配置された取付穴８２Ａが用いられる（図１参照）。この取付穴８２Ａは、軸５２の支持用として選択された場合に、ボルトにより、軸５２および支持ブラケット８４を固定用ブラケット１６又は車両前側端面１１ａに共締するための穴である。また、取付穴８２Ａは、軸５２の支持用として選択されない場合に、ボルトにより、支持ブラケット８４を固定用ブラケット１６又は車両前側端面１１ａに締結するための穴である。
【００２７】
軸支持部８は、従動プーリ４の径が比較的小さく又は従動プーリ４が車両右側（＋Ｘ方向）に位置するような仕様の冷凍機用コンプレッサ４０が車両に搭載される場合に、つまり、無端ベルト６の全長が所定長より短くなる場合に、車両幅方向中央部８９の位置に配置される取付穴８２Ａを用いて軸５２を支持する。これにより、アイドラプーリ５を従動プーリ４側から比較的離すことができるため、所定長と同一長さの全長を有する無端ベルト６を用いることができる。そのため、テンショナプーリ７による無端ベルト６の張力調整代が短くて済み、または、張力調整が不要となる。ここで、「所定長」とは、無端ベルト６の全長を統一しようとする場合に基準となる長さをいう。
【００２８】
これに対して、軸支持部８は、従動プーリ４の径が比較的大きく又は従動プーリ４が車両左側（−Ｘ方向）に位置するような仕様の冷凍機用コンプレッサ４０が車両に搭載される場合に、つまり、無端ベルト６の全長が所定長より長くなる場合に、車両左側端部８８の位置に配置される取付穴８２Ｂを用いて軸５２を支持する。これにより、アイドラプーリ５を従動プーリ４側に比較的近づけることができるため、所定長と同一長さの全長を有する無端ベルト６を用いることができる。そのため、テンショナプーリ７による無端ベルト６の張力調整代が短くて済み、または、張力調整が不要となる。
【００２９】
上述したように、冷凍機用コンプレッサ４０の仕様に応じて軸５２を支持するための取付穴８２を設けることにより、無端ベルト６の張力調整代が短くなる等、いわば、軸支持部８により準備的な張力調整を行うことが可能となる。これに続いて、保持部９による本来的な張力調整が行われる。なお、本来的な張力調整を開始する際に、冷凍機用コンプレッサ４０の仕様が異なる場合であっても、テンショナプーリ７の位置が統一され、かつ、その統一位置からの張力調整代が短い場合に、本来的な張力調整の作業性を上げることができる。また、張力調整開始時におけるテンショナプーリ７の位置が統一された場合に、エンジン１の車両前側端面１１ａに装着すべき保持部９におけるテンショナプーリ７を統一位置に予め保持しておくことも可能となる。この点からも、本来的な張力調整の作業性を上げることができる。
【００３０】
軸支持部８は、具体的に、冷凍機用コンプレッサ４０の仕様が異なる場合であっても、無端ベルト６の張力の調整を開始する時におけるテンショナプーリ７の位置を同じにするように選択された取付穴８２を用いて、アイドラプーリ５の軸５２を支持する。換言すれば、補機の仕様が異なる場合であっても、張力調整開始時におけるテンショナプーリ７の位置が同じになるように、取付穴８２の各位置が設定されている。これにより、無端ベルト６の張力調整時におけるテンショナプーリ７の移動範囲を統一することができる。なお、「張力調整開始時におけるテンショナプーリ７の位置」とは、テンショナプーリ７の移動範囲における所定位置をいい、ここでは、例えば、テンショナプーリ７の軸７２が移動可能に嵌合する長穴９３（後述する）における車両上側端部の位置である。
【００３１】
保持部９は、無端ベルト６の張力を調整するために、第一位置と第二位置との間のいずれかの位置にてテンショナプーリ７を保持する。
【００３２】
次に、保持部９の詳細について図１から図３を参照して説明する。図２は保持部９の一例を示す背面図である。図３は保持部９の一例を示す側面図である。図２及び図３に車両上側（＋Ｚ方向）に位置するテンショナプーリ７を実線で示す。また、図３に車両下側（−Ｚ方向）に位置するテンショナプーリ７を想像線で示す。
【００３３】
保持部９は、図２および図３に示すように、ベース部材９２と、スクリュー部材９４（本発明の「ねじ部材」に対応）と、抜け止め部材９６とを有している。
【００３４】
ベース部材９２は、図２に示すように、車両上下方向（Ｚ方向）を長手方向とする長穴９３を有している。ベース部材９２の車両上側端部には車両後側（−Ｙ方向）に突出する突起部９５を有している。長穴９３には、軸７２が長手方向に沿って移動可能に嵌合されている。
【００３５】
スクリュー部材９４は、図２および図３に示すように、車両上下方向（Ｚ方向）に延在し、突起部９５に回転可能に支持されている。また、スクリュー部材９４は、テンショナプーリ７の軸７２に螺合されている。スクリュー部材９４は、例えば、時計回りの方向に回転した場合に軸７２を車両上側（＋Ｚ方向）に移動させ、また、例えば、反時計回りに方向に回転した場合に軸７２を車両下側（−Ｚ方向）に移動させる。つまり、スクリュー部材９４は、回転することにより、テンショナプーリ７を車両上下方向（Ｚ方向）に変位させ、回転を停止することにより、変位させた位置にテンショナプーリ７を保持する。
【００３６】
抜け止め部材９６は、図３に示すように、長穴９３の側縁部を車両前後方向（Ｙ方向）から挟むことによって軸７２を長穴９３から脱落させないように、軸７２に装着されている。
【００３７】
＜無端ベルト６の張力調整＞
次に、無端ベルト６の張力調整について図１および図４を参照して説明する。図４は、無端ベルト６の張力調整が行われたベルト伝動装置２の一例を示す図である。なお、エンジン１には原動プーリ３、冷凍機用コンプレッサ４０及び支持ブラケット８４が予め装着されているものとする。また、車両に搭載される冷凍機用コンプレッサ４０が仕様Ａの場合に、支持ブラケット８４の車両幅方向中央部８９に位置する取付穴８２Ａが用いられるものとする（図１参照）、また、仕様Ｂの場合に、支持ブラケット８４の車両左側端部８８に位置する取付穴８２Ｂが用いられるものとする（図４参照）。さらに、ここでは、保持部９において、テンショナプーリ７の軸７２は、長穴９３の車両上側端部の位置（張力調整開始時における位置）にある。
【００３８】
図１および図４からわかるように、仕様Ｂにおける従動プーリ４の径は、仕様Ａにおける従動プーリ４の径より大きい。車両に搭載される冷凍機用コンプレッサ４０が仕様Ａから仕様Ｂに変更された場合、作業者又は作業用ロボット（以下、作業者等）は、車両左側端部８８の位置に設けられた取付穴８２Ｂを用いてアイドラプーリ５の軸５２を支持する（準備的な張力調整）。
【００３９】
仕様Ｂにおける従動プーリ４の径が仕様Ａにおける従動プーリ４の径より大きいことにより、一般的に所定長より長い全長を有する無端ベルト６が必要となる。
【００４０】
本実施の形態では、取付穴８２Ｂを用いて軸５２を支持することで、アイドラプーリ５を従動プーリ４側に比較的近づけることができる。これにより、所定長と同一長さの全長を有する無端ベルト６を用いることができる。
【００４１】
次に、作業者等は、無端ベルト６を原動プーリ３、従動プーリ４およびアイドラプーリ５に掛け回す。さらにテンショナプーリを無端ベルト６の外周面に掛け回す。
【００４２】
次に、作業者等は、スクリュー部材９４を時計回りの方向または反時計回りの方向に回転させて、テンショナプーリ７の軸７２を車両下側（−Ｚ方向）に移動させることで、無端ベルト６の張力を調整する（本来的な張力調整）。なお、本機構はスクリュー部材９４を用いたメカニカルな調整機構であるが、バネを用いた機構（オートテンショナー）においても適用が可能である。
【００４３】
＜本実施の形態の効果＞
以上のように、本実施の形態に係るベルト伝動装置２によれば、軸支持部８は、アイドラプーリ５の軸５２を複数の位置に選択的に支持する。また、保持部９は、無端ベルト６の張力を調整するようにテンショナプーリ７を位置決めする。これにより、補機の仕様が異なる場合であっても、同一長さの無端ベルト６を用いることが可能となるため、複数種類のベルトを準備することなく、様々な仕様の補機に好適なベルト伝動装置２を提供することができる。また、テンショナプーリ７による無端ベルト６の張力調整代を短くかつ統一することができるため、仮に、テンショナプーリによる張力調整代が長くなった場合に、整備性を悪化させ、また、ベルトの劣化判断を困難にし、さらに、ベルトが他の部品に干渉する危険性を高めるなど、ベルトにおける不利益および不具合が発生するのを防止することができる。
【００４４】
ベルト伝動装置２によれば、冷凍機用コンプレッサ４０の仕様が異なる場合であっても、無端ベルト６の張力調整開始時におけるテンショナプーリ７の位置を同じにするように選択された位置にアイドラプーリ５の軸５２を支持する。これにより、テンショナプーリ７の移動範囲を統一することができるため、保持部９を小型にすることができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態では、軸支持部８は、アイドラプーリ５の軸５２を複数の位置に選択的に支持するための複数（例えば、３個）の取付穴８２を有しているが、本発明はこれに限らず、例えば、保持部９と同様な構成を有することで、軸５２を連続的に移動可能に支持してもよい。また、補機の仕様に応じた目標位置としてのマークを軸５２の移動方向に沿って設けておけばよい。この構成によれば、無端ベルト６の本来的な張力調整を、保持部９ばかりでなく、軸支持部８によっても行うことが可能となる。
【００４６】
また、上記実施の形態において、冷凍機用コンプレッサ４０の仕様に応じて行われる取付穴８２の選択は、例えば作業標準書に基づいて行われるが、本発明はこれに限らず、例えば、取付穴８２に対応して設けられる刻印、シール又はラベル等、仕様を識別可能な識別表示に基づいて行われてもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態では、補機への動力の送り元として、エンジン１のクランク軸に固定される原動プーリ３が用いられるが、本発明はこれに限らず、例えば、電動モータのプーリが用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本開示のベルト伝動装置２は、複数種類のベルトを準備することなく、様々な仕様の補機に好適なことが要求される補機駆動装置として有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１  エンジン
２  ベルト伝動装置
３  原動プーリ
４  従動プーリ
５  アイドラプーリ
６  無端ベルト
７  テンショナプーリ
８  軸支持部
９  保持部
１１  シリンダブロック
１２  シリンダヘッド
１３  エンジン本体
１４  オイルパン
１５  ヘッドカバー
１６  固定用ブラケット
４０  冷凍機用コンプレッサ
５２  軸
７２  軸
８２  取付穴
８４  支持ブラケット
８６  車両右側端部
８８  車両左側端部
８９  車両幅方向中央部
９２  ベース部材
９３  長穴
９４  スクリュー部材
９６  抜け止め部材
【図１】
2018128042.tif 000003
【図２】
2018128042.tif 000004
【図３】
2018128042.tif 000005
【図４】
2018128042.tif 000006