(57)【要約】  エンジンローラ（６）と第一回転ローラ（７）との間に設けられた第一アイドラローラ（８）と、第一回転ローラと第二回転ローラ（５）との間に設けられた第二アイドラローラ（９）と、第二回転ローラとエンジンローラとの間に設けられた第三アイドラローラ（１０）と、1 つのアクチュエータにより駆動され、第一アイドラローラとエンジンローラおよび第一回転ローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように第一アイドラローラの位置を変更するとともに、第二アイドラローラと第三アイドラローラのうち少なくとも一方と、該ローラと隣接する2 つのローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように第二アイドラローラおよび／または第三アイドラローラの位置を変更するリンク機構（３０）と、を設けた。
2016199186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動トルクを発生するエンジンと、  前記エンジンにより駆動される第一補機と、  前記エンジンにより駆動される第二補機と、  前記エンジンのクランク軸と一体に回転するエンジンローラと、  前記第一補機の回転軸と一体に回転する第一回転ローラと、  前記第二補機の回転軸と一体に回転する第二回転ローラと、  前記エンジンローラと前記第一回転ローラとの間に設けられた第一アイドラローラと、  前記第一回転ローラと前記第二回転ローラとの間に設けられた第二アイドラローラと、  前記第二回転ローラと前記エンジンローラとの間に設けられた第三アイドラローラと、  1つのアクチュエータにより駆動され、前記第一アイドラローラと前記エンジンローラおよび前記第一回転ローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように前記第一アイドラローラの位置を変更するとともに、前記第二アイドラローラと前記第三アイドラローラのうち少なくとも一方と、該ローラと隣接する2つのローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように前記第二アイドラローラおよび／または前記第三アイドラローラの位置を変更するリンク機構と、を備えたことを特徴とする車両用補機駆動装置。
【請求項２】
請求項1に記載の車両用補機駆動装置において、  前記第一補機は前記エンジンに冷却水を供給するウォータポンプであり、  前記第二補機は前記エンジンを始動し、前記エンジンの始動後はエンジンの駆動トルクにより発電を行うモータジェネレータであり、  前記リンク機構は前記第一アイドラローラと前記第三アイドラローラの位置を変更するものであって、前記エンジンが停止しているときには、前記第一アイドラローラを前記エンジンローラおよび前記第一回転ローラから離間させるとともに、前記第三アイドラローラを前記第二回転ローラおよび前記エンジンローラから離間させ、前記モータジェネレータにより第二アイドラローラを介して前記ウォータポンプを駆動することを特徴とする車両用補機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、車両用補機駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。この文献には、1つのアクチュエータにより、1つの摩擦ホイールの位置を動かすことにより、摩擦ホイールがベルトとドリブンプーリの両方に接する状態と、摩擦ホイールがベルトのみに接する状態とを切り替えるものが開示されている。アクチュエータが駆動することにより、ベルトからドリブンプーリへのトルク伝達の接続／遮断を切替可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表2008-531946号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  2組のローラ間においてトルク伝達の接続／遮断を切替可能にする場合、上記特許文献１の技術を用いると2つ以上のアクチュエータが必要となる。そのため、コストが高くなる問題があった。  本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、2組のローラ間においてトルク伝達の接続／遮断を切替可能にする場合において、トルク伝達の接続／遮断を切替可能を行うアクチュエータの個数を抑制し、コストを抑えることができる車両用補機駆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】
【０００５】  エンジンローラと第一回転ローラとの間に設けられた第一アイドラローラと、第一回転ローラと第二回転ローラとの間に設けられた第二アイドラローラと、第二回転ローラとエンジンローラとの間に設けられた第三アイドラローラと、1つのアクチュエータにより駆動され、第一アイドラローラとエンジンローラおよび第一回転ローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように第一アイドラローラの位置を変更するとともに、第二アイドラローラと第三アイドラローラのうち少なくとも一方と、該ローラと隣接する2つのローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように第二アイドラローラおよび／または第三アイドラローラの位置を変更するリンク機構と、を設けた。
【発明の効果】
【０００６】  よって本発明では、アクチュエータの個数を抑制し、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例1の車両用補機駆動装置の概略システム図である。
【図２】実施例1の車両用補機駆動装置を示す概略図である。
【図３】実施例1の車両用補機駆動装置の模式図である。
【図４】実施例1の車両用補機駆動装置の模式図である。
【図５】実施例1のリンク機構を示す斜視図である。
【図６】実施例1のリンク機構を示す図である。
【図７】実施例1のリンク機構を示す図である。
【図８】実施例1のリンク機構を示す図である。
【図９】実施例1のリンク機構の動きを示す図である。
【図１０】実施例1のエンジン始動時の車両用補機駆動装置の各部材の動きを示す図である。
【図１１】実施例1のエンジン始動後の車両用補機駆動装置の各部材の動きを示す図である。
【図１２】実施例1のエンジン停止時の車両用補機駆動装置の各部材の動きを示す図である。
【図１３】実施例１の冷却水の水回路を示す図である。
【符号の説明】
【０００８】1    車両用補機駆動装置2    モータジェネレータ（第二補機）3    エンジン4    ウォータポンプ（第一補機）5    モータジェネレータローラ（第二回転ローラ）6    エンジンローラ7    ウォータポンプローラ（第一回転ローラ）8    第一アイドラローラ9    第二アイドラローラ10    第三アイドラローラ30    リンク機構40    モータ（アクチュエータ）
【発明を実施するための形態】
【０００９】  〔実施例1〕  実施例1の車両用補機駆動装置1について説明する。図1は車両用補機駆動装置1の概略システム図である。図2は車両用補機駆動装置1を示す概略図である。
【００１０】  車両用補機駆動装置1は、エンジン始動時にはモータジェネレータ2からエンジン3にクランキングトルクを伝達する。このクランキングトルクにより、エンジン3を始動させる。
【００１１】  車両用補機駆動装置1は、エンジン始動後はエンジン3からモータジェネレータ2に発電トルクを伝達する。この発電トルクによりモータジェネレータ2は発電し、バッテリまたは電気機器に電力を供給する。車両用補機駆動装置1は、エンジン始動後はエンジン3からウォータポンプ4に駆動トルクを伝達する。この駆動トルクによりウォータポンプ4が駆動され、ウォータポンプ4からエンジン3に冷却水が供給される。エンジン3は、供給された冷却水により冷却される。またエンジン3の熱により暖められた冷却水を用いて空気を温め、エアコンディショナのヒータが使用できるようにしている。
【００１２】  車両用補機駆動装置1は、エンジン停止時にはモータジェネレータ2からウォータポンプ4に駆動トルクを伝達する。この駆動トルクによりウォータポンプ4が駆動され、ウォータポンプ4からエンジン3に冷却水が供給される。エンジン3の熱により温められた冷却水を用いて空気を暖め、エンジン停止時でもエアコンディショナのヒータが使用できるようにしている。
【００１３】  車両用補機駆動装置1は、トルクの伝達をくさび効果を利用したフリクションドライブを用いて行っている。車両用補機駆動装置1は、モータジェネレータ2の駆動軸と一体に回転するモータジェネレータローラ5と、エンジン3のクランク軸と一体に回転するエンジンローラ6と、ウォータポンプ4の駆動軸と一体に回転するウォータポンプローラ7とを有している。
【００１４】  モータジェネレータローラ5とエンジンローラ6とウォータポンプローラ7は、エンジンローラ6の回転方向（図2において時計周り方向）に順に、エンジンローラ6、ウォータポンプローラ7、モータジェネレータローラ5となるように配置されている。
【００１５】  エンジンローラ6とウォータポンプローラ7との間には、両者の外周面に接触する第一アイドラローラ8が設けられている。第一アイドラローラ8は後述するリンク機構30に回動自在に支持されている。
【００１６】  ウォータポンプローラ7とモータジェネレータローラ5との間には、両者の外周面に接触する第二アイドラローラ9が設けられている。第二アイドラローラ9は回転中心部にベアリング9aを介して回動自在に支持されている。第二アイドラローラ9は、ウォータポンプローラ7とモータジェネレータローラ5の外周面に接触する方向に付勢部材9bによって付勢されている。
【００１７】  モータジェネレータローラ5とエンジンローラ6との間には、両者の外周面に接触する第三アイドラローラ10が設けられている。第三アイドラローラ10は後述するリンク機構30に回動自在に支持されている。
【００１８】  付勢部材9bによる第二アイドラローラ9のモータジェネレータローラ5およびウォータポンプローラ7に対する付勢力は、第二アイドラローラ9と、モータジェネレータローラ5およびウォータポンプローラ7とが離れることがない程度であれば良い。
【００１９】  第一アイドラローラ8、第二アイドラローラ9、第三アイドラローラ10は、第一アイドラローラ8、第二アイドラローラ9、第三アイドラローラ10の回転中心が、モータジェネレータローラ5、エンジンローラ6、ウォータポンプローラ7の回転中心を結ぶ三角形Aの外に位置するように設けられている。
【００２０】  モータジェネレータローラ5、エンジンローラ6、ウォータポンプローラ7の外周面は鉄系金属によって形成されている。第一アイドラローラ8、第二アイドラローラ9、第三アイドラローラ10の外周面は樹脂によって形成されている。
【００２１】  第三アイドラローラ10、第一アイドラローラ8、第二アイドラローラ9の外周面を形成する樹脂の硬度は、モータジェネレータローラ5、エンジンローラ6、ウォータポンプローラ7の外周面を形成する鉄系金属の硬度よりも低いものを用いる。
【００２２】  第一アイドラローラ8、第二アイドラローラ9、第三アイドラローラ10の外周面を形成する樹脂の強度は、モータジェネレータローラ5、エンジンローラ6、ウォータポンプローラ7の外周面を形成する鉄系金属の強度よりも低いものを用いる。
【００２３】  第一アイドラローラ8、第二アイドラローラ9、第三アイドラローラ10の外周面を形成する樹脂は、モータジェネレータローラ5、エンジンローラ6、ウォータポンプローラ7の外周面と、第一アイドラローラ8、第二アイドラローラ9、第三アイドラローラ10の外周面との間の動摩擦係数は0.3以上となる素材が用いられている。
【００２４】  ［くさび効果について］  実施例1の車両用補機駆動装置1では、アイドラローラが接する二つのローラの間に食い込む方向に力が作用することでくさび効果を生じさせ、二つのローラ間でトルクの伝達を行うようにしている。以下ではくさび効果を生じる際の各ローラの動きについて説明する。
【００２５】  図3は車両用補機駆動装置1の模式図である。図3では第一ローラ20のトルクをアイドラローラ21を介して第二ローラ22に伝達する様子を示している。第一ローラ20とアイドラローラ21の接線Bと、アイドラローラ21と第二ローラ22の接線Cとは点Dにおいて交わっている。接線Bと接線Cとが成す角の大きさを2αとする。
【００２６】  第一ローラ20のトルクはアイドラローラ21に伝達される。図3において第一ローラ20が左回転すると、第一ローラ20に接するアイドラローラ21は右回転する。このとき、アイドラローラ21は第一ローラ20との接点において第一ローラ20の回転方向に押される。アイドラローラ21には、第一ローラ20との接点において第一ローラ20の回転方向と同じ方向に力が作用する（力F1）。
【００２７】  アイドラローラ21のトルクは第二ローラ22に伝達される。図3においてアイドラローラ21が右回転すると、アイドラローラ21に接する第二ローラ22は左回転する。このとき、第二ローラ22はアイドラローラ21との接点においてアイドラローラ21の回転方向に押される。アイドラローラ21には、第二ローラ22との接点において第二ローラ22を押圧する方向とは反対方向に反作用力が作用する（力F2）。
【００２８】  力F1と力F2により、アイドラローラ21には点Dに向かう方向に力が作用する。そのためアイドラローラ21の第一ローラ20および第二ローラ22に対する接触荷重が増加し、第一ローラ20からアイドラローラ21を介して第二ローラ22にトルクを伝達することができる。
【００２９】  第二ローラ22の負荷が大きくなるほど（第一ローラ20から第二ローラ22に伝達するトルクが大きくなるほど）、アイドラローラ21に作用する点Dに向かう方向の力は大きくなる。第一ローラ20とアイドラローラ21との間の摩擦力F、またはアイドラローラ21と第二ローラ22との間の摩擦力Fは次の式で求めることができる。  F = τ × Aここでτは、第一ローラ20とアイドラローラ21との間のせん断応力、またはアイドラローラ21と第二ローラ22との間のせん断応力である。Aは第一ローラ20とアイドラローラ21との接触面積、またはアイドラローラ21と第二ローラ22との接触面積である。
【００３０】  せん断応力τは、第一ローラ20とアイドラローラ21との接触面の素材、アイドラローラ21と第二ローラ22との接触面の素材によって決まる。接触面積Aは、アイドラローラ21の外周面に前述の樹脂を用いた場合、アイドラローラ21の第一ローラ20および第二ローラ22に対する接触荷重と相関性が高く、接触荷重が大きくなるほど接触面積Aは大きくなる。
【００３１】  図4は車両用補機駆動装置1の模式図である。図4では第二ローラ22から第一ローラ20へのトルクの伝達が遮断されている様子を示している。  第二ローラ22のトルクはアイドラローラ21に伝達される。図4において第二ローラ22が左回転すると、第二ローラ22に接するアイドラローラ21は右回転する。このとき、アイドラローラ21は第二ローラ22との接点において第二ローラ22の回転方向に押される。アイドラローラ21には、第二ローラ22との接点において第二ローラ22の回転方向と同じ方向に力が作用する（力F3）。
【００３２】  アイドラローラ21のトルクは第一ローラ20に伝達される。図4においてアイドラローラ21が右回転すると、アイドラローラ21に接する第一ローラ20は左回転する。このとき、第一ローラ20はアイドラローラ21との接点においてアイドラローラ21の回転方向に押される。アイドラローラ21には、第一ローラ20との接点おいて第一ローラ20を押圧する方向とは反対方向に反作用力が作用する（力F4）。
【００３３】  力F3と力F4により、アイドラローラ21は点Dから離れる方向に力が作用する。そのため第一ローラ20および第二ローラ22に対するアイドラローラ21の接触荷重が減少する。これにより、第二ローラ22からアイドラローラ21へのトルクの伝達、およびアイドラローラ21から第一ローラ20へのトルクの伝達はほとんどされなくなる。
【００３４】  上記のようなくさび効果を発生させるためには、第一ローラ20、アイドラローラ21、第二ローラ22の位置関係は次の式を満たす必要がある。  μ>tanαここでμは、第一ローラ20とアイドラローラ21との間の動摩擦係数およびアイドラローラ21と第二ローラ22との間の動摩擦係数である。
【００３５】  ［リンク機構の構成］  第一アイドラローラ8と第三アイドラローラ10は、リンク機構30に回転自在に支持されている。第一アイドラローラ8と第三アイドラローラ10は、リンク機構30の動きに応じて、第一アイドラローラ8とエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7との接触／離間状態を切り替えるとともに、第三アイドラローラ10とモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6との接触／離間状態を切り替える。
【００３６】  図5はエンジンローラ6、ウォータポンプローラ7、第一アイドラローラ8、第三アイドラローラ10およびリンク機構30を示す斜視図、およびリンク機構30の各部材の斜視図である。図6はリンク機構30を駆動するモータ40をリンク機構30に取り付けた状態を示す図である。図7はリンク機構30を各方向から見た図である。図8はリンク機構30を各部材に分解した状態の図である。
【００３７】  リンク機構30は、第一フォーク31、第二フォーク32、第一偏心軸33、第二偏心軸34、ピボットシャフト35、連結ピン36を有している。  第一フォーク31の一端側は二股に分かれ、その間に第三アイドラローラ10を保持するローラ保持部31aが形成されている。第一フォーク31の他端側も二股に分かれ、その間に第二フォーク32が挿入される被挿入部31bが形成されている。被挿入部31bには二股に分かれた両部材を貫通する貫通孔が形成されおり、この貫通孔は第一偏心軸33を保持する偏心軸保持部31cを構成している。
【００３８】  第二フォーク32の一端側は二股に分かれ、その間に第一アイドラローラ8を保持するローラ保持部32aが形成されている。第二フォーク32の他端側は一枚板状であり、その先端に前述の二股に分かれた第一フォーク31の被挿入部31bに挿入される挿入部32bが形成されている。挿入部32bを貫通する貫通孔が形成されおり、この貫通孔は第二偏心軸34を保持する偏心軸保持部32cを構成している。
【００３９】  第一偏心軸33は、3つの円盤状の部材を一体に連結した形状に形成されている。3つの円盤状の部材は、大径部33a、第一小径部33b、第二小径部33cである。大径部33aの中心軸に対して、第一小径部33bと第二小径部33cは偏心した状態で3部材が一体に形成されている。第一小径部33bの中心軸と第二小径部33cの中心軸は同心上に設けられている。第一小径部33bおよび第二小径部33cは、第一フォーク31の偏心軸保持部31cに挿入され、第一フォーク31に対して固定されている。
【００４０】  大径部33aは、大径部33aの中心軸と同心上の内径を有する貫通孔33a1が形成されている。第一小径部33bおよび第二小径部33cには2つの貫通孔が形成されている。一方は、ピボットシャフト35が挿入されるシャフト挿入孔33b1,33c1、他方は連結ピン36が挿入されるピン挿入孔33b2,33c2である。シャフト挿入孔33b1,33c1は、第一小径部33bおよび第二小径部33cの中心軸に対して偏心した位置に設けられている。
【００４１】  第二偏心軸34は円盤状の部材である。第二偏心軸34には、2つの貫通孔が形成されている。一方は、ピボットシャフト35が挿入されるシャフト挿入孔34a、他方は連結ピン36が挿入されるピン挿入孔34bである。シャフト挿入孔34aは、第二偏心軸34の中心軸に対して偏心した位置に設けられている。第二偏心軸34は、第二フォーク32の偏心軸保持部32cに挿入され、第二フォーク32に対して固定されている。
【００４２】  第一偏心軸33と第二偏心軸34とは、ピボットシャフト35および連結ピン36により連結されている。ピボットシャフト35が回転すると、ピボットシャフト35の回転軸を中心として、第一偏心軸33と第二偏心軸34が一体に回転する。
【００４３】  ［リンク機構の動き］  図9はリンク機構30の動きを示す図である。図9(a)は第一アイドラローラ8がエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7に接触し、かつ第三アイドラローラ10がモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6に接触している状態を示す図である。図9(b)は第一アイドラローラ8がエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7から離間し、かつ第三アイドラローラ10がモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6から離間している状態を示す図である。
【００４４】  図9において、ピボットシャフト35の回転軸をOp、第一偏心軸33の第一小径部33bおよび第二小径部33cの中心軸をO1、第二偏心軸34の中心軸をO2とする。図9において、ピボットシャフト35が右回転すると、第一偏心軸33の第一小径部33bおよび第二小径部33cの中心軸がO1からO1"の位置に移動し、第二小径部34の中心軸がO2からO2"の位置に移動する。
【００４５】  第一偏心軸33の第一小径部33bおよび第二小径部33cは、第一フォーク31に対して固定されている。そのため、中心軸がO1からO1"に移動した分だけ第一フォーク31も移動する。これにより、第一フォーク31は第一アイドラローラ8をエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7から離間する方向に移動させる。
【００４６】  第二偏心軸34は、第二フォーク32に対して固定されている。そのため、中心軸がO2からO2"に移動した分だけ第二フォーク32も移動する。これにより、第二フォーク32は第三アイドラローラ10をモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6から離間する方向に移動させる。
【００４７】  ［補機駆動装置の動作］  （エンジン始動時）  図10はエンジン始動時の車両用補機駆動装置1の各部材の動きを示す図である。エンジン始動時にはモータジェネレータ2の駆動トルクによって、エンジン3のクランキングを行う。
【００４８】  エンジン始動時には、リンク機構30により第一アイドラローラ8とエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7とを接触状態とするとともに、第三アイドラローラ10とモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6とを接触状態とする。
【００４９】  モータジェネレータ2を駆動し、図10においてモータジェネレータローラ5を右回転させる。モータジェネレータローラ5により第三アイドラローラ10を左回転させ、第三アイドラローラ10によりエンジンローラ6を右回転させる。このとき、第三アイドラローラ10にはモータジェネレータローラ5とエンジンローラ6との間に食い込む方向に力が作用する。これによりモータジェネレータ2の駆動トルクが第三アイドラローラ10を介してエンジン3に伝達される。
【００５０】  モータジェネレータローラ5からの駆動トルクにより、エンジンローラ6が右回転する。エンジンローラ6により第一アイドラローラ8を左回転させ、第一アイドラローラ8によりウォータポンプローラ7を右回転させる。このとき、第一アイドラローラ8にはエンジンローラ6とウォータポンプローラ7との間に食い込む方向に力が作用する。これによりモータジェネレータローラ5からエンジンローラ6に伝達された駆動トルクの一部が、第一アイドラローラ8を介してウォータポンプローラ7に伝達される。
【００５１】  モータジェネレータローラ5により第二アイドラローラ9を左回転させ、第二アイドラローラ9によりウォータポンプローラ7を右回転させる。このとき、第二アイドラローラ9にはモータジェネレータローラ5とウォータポンプローラ7との間から離れる方向に力が作用する。これにより第二アイドラローラ9を介してモータジェネレータローラ5からウォータポンプローラ7へトルクはほとんど伝達されない。
【００５２】  （エンジン始動後）  図11はエンジン始動後の車両用補機駆動装置1の各部材の動きを示す図である。エンジン始動後にはモータジェネレータ2はエンジン3のトルクによって発電を行う。
【００５３】  エンジン始動後においても、リンク機構30により第一アイドラローラ8とエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7とを接触状態とするとともに、第三アイドラローラ10とモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6とを接触状態とする。
【００５４】  エンジン3の駆動トルクにより、図11においてエンジンローラ6を右回転させる。エンジンローラ6により第一アイドラローラ8を左回転させ、第一アイドラローラ8によりウォータポンプローラ7を右回転させる。このとき、第一アイドラローラ8にはエンジンローラ6とウォータポンプローラ7との間に食い込む方向に力が作用する。これによりエンジンローラ6の駆動トルクが第一アイドラローラ8を介してウォータポンプローラ7に伝達される。
【００５５】  エンジンローラ6からのトルクにより、ウォータポンプローラ7が右回転する。ウォータポンプローラ7により第二アイドラローラ9を左回転させ、第二アイドラローラ9によりモータジェネレータローラ5を右回転させる。このとき、第二アイドラローラ9にはウォータポンプローラ7とモータジェネレータローラ5との間に食い込む方向に力が作用する。これによりエンジンローラ6からウォータポンプローラ7に伝達されたトルクの一部が、第二アイドラローラ9を介してモータジェネレータローラ5に伝達される。
【００５６】  エンジンローラ6により第三アイドラローラ10を左回転させ、第二アイドラローラ9によりモータジェネレータローラ5を右回転させる。このとき、第三アイドラローラ10にはエンジンローラ6とモータジェネレータローラ5との間から離れる方向に力が作用する。これにより第三アイドラローラ10を介してエンジンローラ6からモータジェネレータローラ5へトルクはほとんど伝達されない。
【００５７】  （エンジン停止時）  図12はエンジン停止時の車両用補機駆動装置1の各部材の動きを示す図である。エンジン停止時にはモータジェネレータ2によりウォータポンプ4を駆動する。
【００５８】  エンジン停止時には、リンク機構30により第一アイドラローラ8とエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7とを離間状態とするとともに、第三アイドラローラ10とモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6とを離間状態とする。
【００５９】  モータジェネレータ2を駆動し、図12においてモータジェネレータローラ5を右回転させる。モータジェネレータローラ5により第二アイドラローラ9を左回転させ、第二アイドラローラ9によりウォータポンプローラ7を右回転させる。このとき、第二アイドラローラ9にはモータジェネレータローラ5とウォータポンプローラ7との間から離れる方向に力が作用し、くさび効果は期待できない。しかし、ウォータポンプ4の負荷が大きくないため、くさび効果が発生しなくともウォータポンプ4を十分駆動することができ、ウォータポンプ4からエンジン3に冷却水が供給される。
【００６０】  ［水回路の構成］  図13は冷却水の水回路50を示す図である。ウォータポンプ4は、エンジン始動後にはエンジン3により駆動され、エンジン停止時にはモータジェネレータ2により駆動される。
【００６１】  ウォータポンプ4から吐出された冷却水は、まず右シリンダブロック51と左シリンダブロック52に供給される。右シリンダブロック51を通過した冷却水は、右シリンダヘッド53および右スロットルチャンバ55に送られる。左シリンダブロック52を通過した冷却水は、左シリンダヘッド54および右スロットルチャンバ55に送られる。
【００６２】  右スロットルチャンバ55を通過した冷却水は、左スロットルチャンバ56に送られる。左スロットルチャンバ56を通過した冷却水は、左ターボチャージャ58に送られる。左ターボチャージャ58を通過した冷却水は、ウォータインレット65に送られる。
【００６３】  右シリンダヘッド53および左シリンダヘッド53を通過した冷却水は、ウォータアウトレット64に送られる。ウォータインレット65を通過した冷却水は、右ターボチャージャ57、ヒータ59、リザーバ60、ラジエータ61、エンジンオイルクーラ62およびオートマチックトランスミッションフルードクーラ63に送られる。
【００６４】  右ターボチャージャ57を通過した冷却水は、ウォータインレット65に送られる。ヒータ59を通過した冷却水は、ウォータインレット65に送られる。ヒータ59では、冷却水により、エアコンディショナのヒータで利用する空気を温める。リザーバ60を通過した冷却水は、ウォータインレット65に送られる。ラジエータ61を通過した冷却水は、ウォータインレット65に送られる。エンジンオイルクーラ62を通過した冷却水は、ウォータインレット65に送られる。オートマチックトランスミッションフルードクーラ63を通過した冷却水は、ウォータインレット65に送られる。
【００６５】  ウォータインレット65を通過した冷却水の一部は、バイパス流路66から直接ウォータインレット65に送られる。ウォータインレット65を通過した冷却水は、再びウォータポンプ4に送られる。
【００６６】  ［作用］  （1アクチュエータによる2アイドラローラの移動）  エアコンディショナのヒータを使用するためには、エンジンで温められた冷却水をヒータに送り、冷却水で空気を温める必要がある。つまり、冷却水を循環させる必要があるため、ウォータポンプを駆動させる必要がある。
【００６７】  アイドルストップ機能を有する車両では、エンジン停止時にもウォータポンプを駆動するために、エンジンにより駆動されるウォータポンプとは別に電動ウォータポンプを設けるようにしていた。しかし、2つのウォータポンプを設けるとコストの増大やエンジン冷却システムが大型化するといった問題があった。
【００６８】  実施例1では、エンジン3により駆動していたウォータポンプ4をエンジン停止時には他の駆動源により駆動するようにした。ウォータポンプ4を他の駆動源によって駆動するときには、負荷が大きいエンジン3とウォータポンプ4との動力伝達を遮断する必要がある。
【００６９】  実施例1では、エンジンローラ6とウォータポンプローラ7との間に第一アイドラローラ8、モータジェネレータローラ5とウォータポンプローラ7との間に第二アイドラローラ9、モータジェネレータローラ5とエンジンローラ6との間に第三アイドラローラ10が設けられている。エンジン3とウォータポンプ4との動力伝達を遮断するためには、まず第一アイドラローラ8とエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7とを離間させる必要がある。さらに、第二アイドラローラ9とモータジェネレータローラ5およびウォータポンプローラ7との間、または第三アイドラローラ10とモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6との間を離間させる必要がある。
【００７０】  つまり、エンジン3とウォータポンプ4との動力伝達を遮断するためには、少なくとも2つのアイドラローラを動かす必要がある。それぞれのアイドラローラにアクチュエータを設けると、2つのアクチュエータが必要となり、やはりコストの増大やリンク機構30が大型化するといった問題が生じる。
【００７１】  そこで実施例1では、第一アイドラローラ8の回転軸を支持するとともに、第三アイドラローラ10の回転軸を支持するリンク機構30を設けた。そして、1つのモータ40（アクチュエータ）によりリンク機構30を駆動し、第一アイドラローラ8および第三アイドラローラ10の位置を変更するようにした。具体的には、リンク機構30により第一アイドラローラ8をエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7と接触している状態と離間している状態とを切り替えるとともに、第三アイドラローラ10をモータジェネレータローラ5とエンジンローラ6と接触している状態と離間している状態とを切り替えるようにした。
【００７２】  これにより、1つのモータ40により同時に第一アイドラローラ8と第三アイドラローラ10の位置を変更することができる。そのため、車両用補機駆動装置1のコストを抑制することができ、車両用補機駆動装置1の大型化を抑制することができる。
【００７３】  （モータジェネレータによるウォータポンプの駆動）  実施例1では、エンジン3により駆動していたウォータポンプ4をエンジン停止時に駆動する他の駆動源としてモータジェネレータ2を用いた。このモータジェネレータ2は、エンジン3を始動するスタータモータと発電をするオルタネータの機能を有し、さらにウォータポンプ4を駆動する機能も有することとなる。
【００７４】  モータジェネレータ2が上記の3つの機能を果たすためには、エンジン始動時とエンジン始動後はモータジェネレータ2とエンジン3とが動力伝達可能に接続し、エンジン停止時にはモータジェネレータ2とエンジン3とが動力伝達不能に遮断している必要がある。これは、エンジン停止時に、モータジェネレータ2によりウォータポンプ4を駆動する際に、モータジェネレータ2とエンジン3とが動力伝達可能に接続していると、モータジェネレータ2の負荷が大きくなるためである。
【００７５】  なお、エンジン始動時にモータジェネレータ2によりエンジン3を始動する際には、モータジェネレータ2の負荷を小さくするため、モータジェネレータ2とウォータポンプ4とを動力伝達不能に遮断させることも考えられる。しかし、ウォータポンプ4の負荷はさほど大きくないため、モータジェネレータ2とウォータポンプ4とのトルクの伝達は常時接続していても良い。
【００７６】  実施例1では、前述のようにリンク機構30により第一アイドラローラ8をエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7と接触している状態と離間している状態とを切り替えるとともに、第三アイドラローラ10をモータジェネレータローラ5とエンジンローラ6と接触している状態と離間している状態とを切り替えるようにした。
【００７７】  これによりエンジン停止時には、モータジェネレータ2によりウォータポンプ4を駆動することができる。そのため、エンジン3により駆動されるウォータポンプ4とは別に電動ウォータポンプ等を設ける必要がない。またエンジン3を始動または発電を行うモータジェネレータ2を用いてウォータポンプ4の駆動も行うことができる。そのため、新たにウォータポンプやウォータポンプを駆動する駆動源を追加することなく、エンジン停止時のヒータ利用を可能とすることができる。
【００７８】  ［効果］  (1) 駆動トルクを発生するエンジン3と、エンジン3により駆動されるウォータポンプ4（第一補機）と、エンジン3により駆動されるモータジェネレータ2（第二補機）と、エンジン3のクランク軸と一体に回転するエンジンローラ6と、ウォータポンプ4の回転軸と一体に回転するウォータポンプローラ7（第一回転ローラ）と、モータジェネレータ2（第二補機）の回転軸と一体に回転するモータジェネレータローラ5（第二回転ローラ）と、エンジンローラ6とウォータポンプローラ7との間に設けられた第一アイドラローラ8と、ウォータポンプローラ7とモータジェネレータローラ5との間に設けられた第二アイドラローラ9と、モータジェネレータローラ5とエンジンローラ6との間に設けられた第三アイドラローラ10と、1つのモータ40（アクチュエータ）により駆動され、第一アイドラローラ8とエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7とが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように第一アイドラローラ8の位置を変更するとともに、第二アイドラローラ9と第三アイドラローラ10のうち少なくとも一方と、該ローラに隣接する2つのローラとが外周面同士で接触している状態と離間している状態とを切り替えるように第二アイドラローラ9および／または第三アイドラローラ10の位置を変更するリンク機構30と、を備えた。  よって、車両用補機駆動装置1のコストを抑制することができ、車両用補機駆動装置1の大型化を抑制することができる。
【００７９】  (2) エンジン3が停止しているときに、第一アイドラローラ8をエンジンローラ6およびウォータポンプローラ7から離間させるとともに、第三アイドラローラ10をモータジェネレータローラ5およびエンジンローラ6から離間させ、モータジェネレータ2から第二アイドラローラ9を介してウォータポンプ4を駆動するようにした。  よって、新たにウォータポンプや駆動源を追加することなく、エンジン停止時のヒータ利用を可能とすることができる。
【００８０】  〔他の実施例〕  以上、本発明を実施するための形態を、図面に基づく実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００８１】  実施例1のウォータポンプ4の代わりに、エンジン3と同期して駆動するその他の補機を用いても良い。  また実施例1のエンジン停止時にはウォータポンプ4をモータジェネレータ2により駆動するのではなく、別の駆動源により駆動するようにしても良い。
【図１】
2016199186.tif 000003
【図２】
2016199186.tif 000004
【図３】
2016199186.tif 000005
【図４】
2016199186.tif 000006
【図５】
2016199186.tif 000007
【図６】
2016199186.tif 000008
【図７】
2016199186.tif 000009
【図８】
2016199186.tif 000010
【図９】
2016199186.tif 000011
【図１０】
2016199186.tif 000012
【図１１】
2016199186.tif 000013
【図１２】
2016199186.tif 000014
【図１３】
2016199186.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月5日(2016.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動トルクを発生するエンジンと、
前記エンジンにより駆動される第一補機と、
前記エンジンにより駆動されるモータジェネレータと、
前記エンジンのクランク軸と一体に回転するエンジンローラと、
前記第一補機の回転軸と一体に回転する第一回転ローラと、
前記モータジェネレータの回転軸と一体に回転する第二回転ローラと、
前記エンジンローラと前記第一回転ローラとの間に設けられた第一アイドラローラと、
前記第一回転ローラおよび前記第二回転ローラの外周面に常時接触する第二アイドラローラと、
前記第二回転ローラと前記エンジンローラとの間に設けられた第三アイドラローラと、
１つのアクチュエータにより駆動され、前記第一アイドラローラが前記エンジンローラおよび前記第一回転ローラと外周面同士で接触し、かつ、前記第三アイドラローラが前記エンジンローラおよび前記第二回転ローラと外周面同士で接触する状態と、前記第一アイドラローラが前記エンジンローラおよび前記第一回転ローラと離間し、かつ、前記第三アイドラローラが前記エンジンローラおよび前記第二回転ローラと離間する状態と、を切り替えるように前記第一アイドラローラおよび前記第三アイドラローラの位置を同時に変更するリンク機構と、
を備え、
前記第二回転ローラの回転方向は、前記モータジェネレータの駆動力により前記エンジンを始動するときに、前記第三アイドラローラにくさび効果が作用する回転方向であって、
前記エンジンローラの回転方向は、前記エンジンの駆動力により前記第一補機を駆動するときに、前記第一アイドラローラにくさび効果が作用する回転方向であることを特徴とする車両用補機駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用補機駆動装置において、
前記第一補機は前記エンジンに冷却水を供給するウォータポンプであり、
前記第二補機は前記エンジンを始動し、前記エンジンの始動後はエンジンの駆動トルクにより発電を行うモータジェネレータであり、
前記リンク機構は前記第一アイドラローラと前記第三アイドラローラの位置を変更するものであって、前記エンジンが停止しているときには、前記第一アイドラローラを前記エンジンローラおよび前記第一回転ローラから離間させるとともに、前記第三アイドラローラを前記第二回転ローラおよび前記エンジンローラから離間させ、前記モータジェネレータにより第二アイドラローラを介して前記ウォータポンプを駆動することを特徴とする車両用補機駆動装置。
【国際調査報告】
2016199186.tif 000016
2016199186.tif 000017
2016199186.tif 000018
2016199186.tif 000019