(57)【要約】【課題】動力伝達の切り換えを簡易な構成で確実かつ容易に行う。【解決手段】ベルト走行中に平ベルト２８がプーリ外周面上を蛇行する性質を利用する。動力伝達切換手段７０は、ソレノイド部８１の移動子８１ａを進退移動させることにより、曲がり板８３を回動させてテンションプーリ５２をピン７３回りに揺動させる。ピン７３はテンションプーリ５２がベルト２８から受ける合力の作用方向に配置する。これにより、平ベルト２８が駆動プーリ５４及びアイドラプーリ５５の両外周面上をベルト幅方向に移動する。【選択図】図３
2004144245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の回転軸に設けられた原動側プーリと、
所定の仕事を行う駆動機の回転軸に設けられた従動側プーリと、
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平ベルトとを備える平ベルト伝動装置であって、
上記原動側プーリ又は従動側プーリは、上記回転軸に回転一体に設けられた駆動プーリと、該駆動プーリの側方に同心状に並設され且つ駆動プーリの外周面と略面一の外周面を有し、上記回転軸に対して相対回転自在に設けられるアイドラプーリとからなり、
上記平ベルトを走行中にベルト蛇行性質を利用して上記駆動プーリ及びアイドラプーリの両外周面間を移動させる動力伝達切換手段が設けられている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項２】
請求項１において、
動力伝達切換手段は、
平ベルトを押圧し且つプーリ軸が駆動機の回転軸方向に対して傾斜するように揺動可能なテンションプーリと、
上記テンションプーリのプーリ軸を揺動させる揺動手段とを備えている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項３】
請求項２において、
テンションプーリのプーリ軸の揺動軸心は、平ベルトによるテンションプーリへの押圧方向と略一致している
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
テンションプーリは平ベルトの緩み側スパンを押圧する構成とされている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項５】
請求項２又は３において、
テンションプーリは平ベルトの張り側スパンを押圧する構成とされている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項において、
原動側プーリの外周面にはクラウンが設けられている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項７】
請求項６において、
従動側プーリの外周面にはクラウンが設けられている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項８】
請求項１から５の何れか１項において、
駆動プーリ及びアイドラプーリの外周面にはそれぞれクラウンが設けられている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項において、
駆動機は、冷凍サイクル動作又はヒートポンプサイクル動作の少なくとも一方を行う冷媒回路の冷媒を圧縮する圧縮機構に構成されている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項１０】
原動機の回転軸に設けられた原動側プーリと、
所定の仕事を行う駆動機の回転軸に設けられた従動側プーリと、
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平ベルトとを備える伝動機構が複数設けられた平ベルト伝動装置であって、
少なくとも一部の上記伝動機構の原動側プーリ又は従動側プーリは、上記回転軸に回転一体に設けられた駆動プーリと、該駆動プーリの側方に同心状に並設され且つ駆動プーリの外周面と略面一の外周面を有し、上記回転軸に対して相対回転自在に設けられるアイドラプーリとからなり、
上記少なくとも一部の伝動機構の平ベルトを走行中にベルト蛇行性質を利用して上記駆動プーリ及びアイドラプーリの両外周面間を移動させる動力伝達切換手段が設けられている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
複数の駆動機は、冷凍サイクル動作又はヒートポンプサイクル動作の少なくとも一方を行う冷媒回路に互いに並列に接続され、該冷媒回路の冷媒を圧縮する圧縮機にそれぞれ構成されている
ことを特徴とする平ベルト伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平ベルト伝動装置に関し、特に、動力伝達の切り換えを簡易に行う対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の平ベルト伝動装置の一例として、例えば特許文献１に開示されているように、原動機の回転駆動力を電磁クラッチを介して所定の仕事を行う駆動機に伝達するものが知られている。この平ベルト伝動装置では、駆動機の駆動軸に上記電磁クラッチを設けるとともに、原動機の駆動軸に設けられた原動側プーリと駆動機の駆動軸に設けられた従動側プーリとの間に平ベルトを巻き掛けるようにしている。そして、電磁クラッチを切り換えることにより、原動機から駆動機への動力伝達を断続するようになっている。
【０００３】
一方、他の例の平ベルト伝動装置として、例えば特許文献２に開示されているように、原動機の駆動軸及び駆動機の駆動軸にそれぞれ段プーリを設け、この両駆動軸の段プーリに平ベルトを巻き掛けるとともに、この平ベルトの巻装位置をシフトさせるベルトシフタを備えるものが公知となっている。この平ベルト伝動装置では、平ベルトにベルトシフタを係合させ、このベルトシフタによって平ベルトを押圧することにより平ベルトの巻装位置をシフトさせるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１９３９６６号公報
【特許文献２】
特開平７−２７８９６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記前者の従来のものでは、原動機からの駆動力の断続に電磁クラッチを使用しているために、電磁クラッチがつながると駆動機が急激に駆動開始することとなり、この駆動機の駆動力変化が急激で且つ著しい。この結果、駆動機のトルク変動が大きくなり、これにより駆動機の寿命を縮めることとなる。また、ベルトへの負荷が大きくなるために、ベルトの耐久性が低下する虞がある。また、衝撃トルクを伝達することを余儀なくされるために、電磁クラッチを大型化させる必要が生じ、コスト増大の原因ともなる。
【０００６】
一方、上記後者の従来のものでは、ベルトシフタによってベルトを押圧することによりベルト巻装位置を移動させるものであるために、ベルト押圧力を精度良く調整する必要がある。このために、ベルト押圧力の精度が悪いと、ベルトが移動し過ぎてプーリのフランジに摺動して騒音の原因となることがあり、一方でベルトが移動しない場合も生じて、変速が行われない場合も起こり得る。
【０００７】
そこで、本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、動力伝達の切り換えを簡易な構成で確実かつ容易に行うことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、ベルト走行中にベルトがプーリ外周面上を蛇行する性質を利用して、駆動プーリ及びアイドラプーリの両外周面間で平ベルトを移動させるようにしたものである。
【０００９】
具体的に、請求項１の発明は、原動機の回転軸に設けられた原動側プーリと、所定の仕事を行う駆動機の回転軸に設けられた従動側プーリと、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平ベルトとを備える平ベルト伝動装置を前提として、上記原動側プーリ又は従動側プーリは、上記回転軸に回転一体に設けられた駆動プーリと、該駆動プーリの側方に同心状に並設され且つ駆動プーリの外周面と略面一の外周面を有し、上記回転軸に対して相対回転自在に設けられるアイドラプーリとからなり、上記平ベルトを走行中に蛇行性質を利用して上記駆動プーリ及びアイドラプーリの両外周面間を移動させる動力伝達切換手段が設けられている。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、動力伝達切換手段は、平ベルトを押圧し且つプーリ軸が駆動機の回転軸方向に対して傾斜するように揺動可能なテンションプーリと、上記テンションプーリのプーリ軸を揺動させる揺動手段とを備えている。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、テンションプーリのプーリ軸の揺動軸心は、平ベルトによるテンションプーリへの押圧方向と略一致している。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において、テンションプーリは平ベルトの緩み側スパンを押圧する構成とされている。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項２又は３の発明において、テンションプーリは平ベルトの張り側スパンを押圧する構成とされている。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項１から５の何れか１項の発明において、原動側プーリの外周面にはクラウンが設けられている。
【００１５】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、従動側プーリの外周面にはクラウンが設けられている。
【００１６】
また、請求項８の発明は、請求項１から５の何れか１項の発明において、駆動プーリ及びアイドラプーリの外周面にはそれぞれクラウンが設けられている。
【００１７】
また、請求項９の発明は、請求項１から８の何れか１項の発明において、駆動機は、冷凍サイクル動作又はヒートポンプサイクル動作の少なくとも一方を行う冷媒回路の冷媒を圧縮する圧縮機構に構成されている。
【００１８】
また、請求項１０の発明は、原動機の回転軸に設けられた原動側プーリと、所定の仕事を行う駆動機の回転軸に設けられた従動側プーリと、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平ベルトとを備える伝動機構が複数設けられた平ベルト伝動装置を前提として、少なくとも一部の上記伝動機構の原動側プーリ又は従動側プーリは、上記回転軸に回転一体に設けられた駆動プーリと、該駆動プーリの側方に同心状に並設され且つ駆動プーリの外周面と略面一の外周面を有し、上記回転軸に対して相対回転自在に設けられるアイドラプーリとからなり、上記少なくとも一部の伝動機構の平ベルトを走行中に蛇行性質を利用して上記駆動プーリ及びアイドラプーリの両外周面間を移動させる動力伝達切換手段が設けられている。
【００１９】
また、請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、複数の駆動機は、冷凍サイクル動作又はヒートポンプサイクル動作の少なくとも一方を行う冷媒回路に互いに並列に接続され、該冷媒回路の冷媒を圧縮する圧縮機にそれぞれ構成されている。
【００２０】
すなわち、請求項１の発明では、ベルト走行中にベルトがプーリ外周面上を蛇行する性質を利用し、動力伝達切換手段が、駆動プーリ及びアイドラプーリの両外周面間で平ベルトを移動させる。このとき、駆動プーリは回転軸に回転一体に設けられるために、平ベルトが原動側プーリと駆動プーリとの間に巻き掛けられたときには、原動機の駆動力が駆動機の回転軸に伝達される。この結果、駆動機が駆動して所定の仕事を行う。一方、アイドラプーリは回転軸に対して相対回転自在に設けられるために、平ベルトが原動側プーリ又は従動側プーリとアイドラプーリとの間に巻き掛けられたときには、原動機の駆動力は駆動機の回転軸に伝達されない。この結果、駆動機は駆動しない。
【００２１】
したがって、原動機及び駆動機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、平ベルトが駆動プーリ及びアイドラプーリ間を幅方向に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。この結果、駆動機のトルク変動を小さくすることができて駆動機の寿命を延ばすことができるとともに、ベルトの負荷変動を小さくすることができてベルト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。
【００２２】
また、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の曲げ損失を低減することができて動力伝達効率を向上することができるとともに、ベルトの耐久性を向上することができる。また、ベルトの耐久性を向上できるので、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。
【００２３】
また、ベルトが蛇行する性質を利用して平ベルトを幅方向に移動させるようにしたために、僅かな力を加えるのみで平ベルトを容易に移動させることができる。この結果、簡素な構造で動力の断続を行うことができる。また、上記蛇行性質を利用しているために、ベルトの移動を確実に行うことができるともに、ベルト押圧力の調整が不要となるために、押圧力の調整不良によって生じるベルトとプーリのフランジとの摺動を未然に防止することができる。
【００２４】
また、請求項２の発明では、揺動手段が、テンションプーリのプーリ軸を、駆動機の回転軸方向に対して傾斜するように揺動させるので、プーリ軸と回転軸との平行度を容易に変更させることができる。この結果、平ベルトを幅方向にさらに容易に移動させることができる。
【００２５】
また、原動側プーリ及び従動側プーリ間のベルト張力をテンショナにより調整する構成であるので、上記両回転軸間に生ずる軸荷重を低減することができ、動力伝達時におけるベルト張力を低減することができ、この結果、ベルトの耐久性をより向上することができる。
【００２６】
また、請求項３の発明では、テンションプーリのプーリ軸の揺動軸心と、平ベルトによるテンションプーリへの押圧方向とが略一致するようにしたので、テンションプーリが平ベルトによって強張力を受けて押圧される場合においても、テンションプーリが揺動する方向には強い力を受けないために、該テンションプーリを弱い力で確実に揺動させることができる。
【００２７】
また、請求項４の発明では、テンションプーリが平ベルトの緩み側スパンを押圧する構成としたので、テンションプーリが平ベルトから受ける力を小さくすることができ、この結果、プーリ軸をより弱い力で揺動させても平ベルトを容易に幅方向に移動させることができる。
【００２８】
また、請求項５の発明では、テンションプーリが平ベルトの張り側スパンを押圧する構成としたので、張り側スパンにおいて張力調整が行われてテンショナがトルクリミッタとして機能し、これにより平ベルトに過負荷がかかるのを防止することができる。
【００２９】
また、請求項６の発明では、原動側プーリの外周面にクラウンを設けるようにしたので、平ベルトが幅方向に移動した後の蛇行を防止することができ、安定したベルト走行を行うことができる。また、平ベルトが移動した際に例えばプーリのフランジと摺動するのを確実に防止することができる。
【００３０】
また、請求項７の発明では、従動側プーリの外周面にもクラウンを設けるようにしたので、移動後のベルトの蛇行をより確実に防止するとともに、プーリのフランジと摺動するのをより確実に防止することができる。
【００３１】
また、請求項８の発明では、駆動プーリ及びアイドラプーリの外周面にそれぞれクラウンを設けるようにしたので、平ベルトが何れのプーリ外周面上にあるときにもプーリがフランジと摺動するのを確実に防止することができる。
【００３２】
また、請求項９の発明では、駆動機を、冷凍サイクル動作又はヒートポンプサイクル動作の少なくとも一方を行う冷媒回路の冷媒を圧縮する圧縮機構に構成したので、圧縮機構の起動及び停止をスムーズに行うことができる。
【００３３】
また、請求項１０の発明では、動力伝達切換手段が、複数設けられた伝動機構のうちの少なくとも一部において、平ベルトを走行中にベルト蛇行性質を利用して駆動プーリ及びアイドラプーリの両外周面間で移動させる。このとき、この平ベルトが原動側プーリと駆動プーリとの間に巻き掛けられたときには、原動機の駆動力が駆動機の回転軸に伝達される一方、平ベルトが原動側プーリ又は従動側プーリとアイドラプーリとの間に巻き掛けられたときには、原動機の駆動力は駆動機の回転軸に伝達されない。したがって、原動機から駆動機への駆動力伝達を任意の伝動機構において行うことができ、種々の要求に応じた所定の仕事を行うことが可能となる。
【００３４】
また、原動機及び駆動機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、平ベルトが駆動プーリ及びアイドラプーリ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。この結果、駆動機のトルク変動を小さくすることができて駆動機の寿命を延ばすことができるとともに、ベルトの負荷変動を小さくすることができてベルト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。
【００３５】
また、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の曲げ損失を低減することができて動力伝達効率を向上することができるとともに、ベルトの耐久性を向上することができる。また、ベルトの耐久性を向上できるので、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。
【００３６】
また、ベルトが蛇行する性質を利用して平ベルトを移動させるようにしたために、僅かな力を加えるのみで平ベルトを容易に移動させることができる。この結果、簡素な構造で動力の断続を行うことができる。また、上記蛇行性質を利用しているために、ベルトの移動を確実に行うことができるともに、ベルト押圧力の調整が不要となるために、押圧力の調整不良によって生じるベルトとプーリのフランジとの摺動を未然に防止することができる。
【００３７】
また、請求項１１の発明では、複数の駆動機を、冷凍サイクル動作又はヒートポンプサイクル動作の少なくとも一方を行う冷媒回路に互いに並列に接続されて該冷媒回路の冷媒を圧縮する圧縮機にそれぞれ構成したので、熱負荷に応じてこれら圧縮機の駆動及び停止を組み合わせることにより、所望の圧縮機容量に容易に調整することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
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。
【００３９】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る平ベルト伝動装置１０は、原動機としてのガスエンジン１１と、冷媒回路１２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１２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１７と、凝縮した冷媒を減圧する膨張機構１８と、減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器１９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駆動機としての第１圧縮機１３と、第２駆動機としての第２圧縮機１４とからなり、これら両圧縮機１３，１４は互いに並列に冷媒回路１２に接続されている。この冷媒回路１２は、例えばビル空調用の空調装置に設けられている。
【００４０】
本実施形態に係る平ベルト伝動装置１０は、上記ガスエンジン１１の駆動力を第１圧縮機１３に伝動するための第１伝動機構２０と、上記ガスエンジン１１の駆動力を第２圧縮機１４に伝動するための第２伝動機構４０とからなる。つまり、平ベルト伝動装置１０は、複数の伝動機構２０，４０が設けられていて、各伝動機構２０，４０の原動機が１つのガスエンジン１１によって構成されている。
【００４１】
上記第１伝動機構２０は、図２に示すように、ガスエンジン１１の回転軸としてのクランク軸２２に設けられた第１原動側プーリ２３と、第１圧縮機１３の回転軸としての駆動軸２５に設けられた第１従動側プーリ２６と、両プーリ２３，２６間に巻き掛けられた第１平ベルト２９と、この第１平ベルト２８の緩み側スパン２８ａで張力調整を行う第１テンショナ３０とからなる。この第１テンショナ３０は、第１圧縮機１３の駆動軸２５に相対回転自在に設けられたテンションアーム５１を備えており、このテンションアーム５１の先端部には、第１平ベルト２８の緩み側スパン２８ａを押圧するテンションプーリ５２が回転自在に設けられている。
【００４２】
一方、上記第２伝動機構４０は、第１伝動機構２０と同様の構成をなすものであり、第２原動側プーリ４２（図３参照）と、第２圧縮機１４駆動軸４４の第２従動側プーリ４５と、第２平ベルト４７と、この第２平ベルト４７の緩み側スパン４７ａで張力調整を行う第２テンショナ４９とからなる。これにより、本実施形態に係る平ベルト伝動装置１０はガスエンジン１１の駆動力を両圧縮機１３，１４に伝達可能とされている。この両圧縮機１３，１４は、駆動軸２５，４４を回転させて冷媒を圧縮するように構成されている。両圧縮機１３，１４は、圧縮機容量のみが異なっており、その構成は同様とされている。したがって、以下、主として第１伝動機構２０についての説明を行い、第２伝動機構４０についての詳細な説明を省略する。
【００４３】
図３に示すように、上記第１及び第２原動側プーリ２３，４２は、クランク軸２２に回転一体に設けられていて、両原動側プーリ２３，４２はクランク軸方向に所定間隔を有して配置されており、第１原動側プーリ２３が軸先端側に位置し、また第２原動側プーリ４２がその軸基端側に位置している。
【００４４】
上記クランク軸２２及び両駆動軸２５，４４は互いに平行になるように配置されている。そして、上記第１圧縮機１３の駆動軸２５は、上記ガスエンジン１１のクランク軸２２とは反対方向（図３における左側方向）に延びていて、この駆動軸２５の先端部に上記第１従動側プーリ２６が配置されている。この第１従動側プーリ２６は、駆動軸２５に回転一体に設けられる駆動プーリ５４と、この駆動プーリ５４の側方に同心状に並設され且つ駆動プーリ５４の外周面と略面一の外周面を有するアイドラプーリ５５とからなる。
【００４５】
上記駆動プーリ５４は、駆動軸２５に外嵌合される円筒状のハブ部５６と、このハブ部５６から半径方向に延びるアーム部の先端部に設けられる円環状のリム部５８とからなる。駆動軸２５の先端部は小径部となっており、この小径部に上記ハブ部５６が嵌め込まれている。そして、ハブ部５６は、押え板６０を介して締結具６１によって締め付け固定されている。上記リム部５８の外周面には上記第１平ベルト２８が巻き掛けられている。
【００４６】
上記アイドラプーリ５５は、駆動プーリ５４のハブ部５６よりも大径の円環状ハブ部６３と、このハブ部６３から半径方向に延びるアーム部の先端部に設けられ、駆動プーリ５４のリム部５８と同径円環状のリム部６５とを備え、駆動プーリ５４との間に僅かな隙間を有する状態で該駆動プーリ５４よりも軸先端側に配置されている。そして、アイドラプーリ５５は、駆動プーリ５４のハブ部５６にベアリングを介して配置されることで、駆動軸２５に対して相対回転自在となっている。両プーリ５４，５５のリム部５８，６５は、互いに僅かな隙間を有する状態で配置されるとともに、両リム部５８，６５の外周面は略面一の状態となっている。これにより、第１平ベルト２８は、両リム部５８，６５の外周面間をベルト幅方向に往復移動可能となっている。
【００４７】
両リム部５８，６５には、外周面を中高にするクラウン６７と、第１平ベルト２８が外れるのを防止するためのフランジ６８とが設けられている。このクラウン６７はベルト走行時の蛇行を阻止し、ベルト２８がフランジ６８と摺動するのを防止するためのものである。上記駆動プーリ５４のリム部５８のフランジ６８は、アイドラプーリ５５とは軸方向反対側端部に、また、アイドラプーリ５５のフランジ６８は、駆動プーリ５４とは軸方向反対側端部にそれぞれ半径方向外側に延びるように突設されている。つまり、このフランジ６８は、第１従動側プーリ２６の軸方向外側にのみ設けられている。
【００４８】
上記テンションアーム５１はアイドラプーリ５５よりも軸先端側に配置されており、このテンションアーム５１の基端部は、駆動プーリ５４のハブ部５６にベアリングを介して接続されている。
【００４９】
上記第１テンショナ３０には、第１平ベルト２８を走行中に蛇行性質を利用して駆動プーリ５４及びアイドラプーリ５５間で移動させる動力伝達切換手段７０が設けられている。この動力伝達切換手段７０は、ベルト走行中に上記テンションプーリ５２を揺動させることにより、第１平ベルト２８の片寄りを起こさせるものである。具体的に、動力伝達切換手段７０は、テンションアーム５１の先端部に設けられ、該テンションアーム５１に対して直交する方向に延びる円柱状のシャフト７１と、このシャフト７１の先端部に切欠形成される平面部７２を貫通するピン７３と、このピン７３回りに回動（揺動）可能な上記テンションプーリ５２と、上記シャフト７１に設けられたソレノイド部８１と、このソレノイド部８１及びテンションプーリ５２を接続する曲がり板８３とからなる。上記平面部７２はシャフト７１軸に平行な方向に延びる一対の平面を有して形成されており、上記ピン７３はこの平面部７２の軸方向中間部を貫通している。
【００５０】
上記テンションプーリ５２は、円筒状のプーリ軸としてのハブ部７５と、このハブ部７５にベアリングを介してその外側に設けられる円環状のリム部７６とからなる。ハブ部７５の内周面には、図４にも示すように、上記平面部７２の平面に対応する平行面を有する一対の凸状部７８が形成されている。そして、シャフト７１の平面部７２が両凸状部７８間に互いに平面が対向するように挿入されており、この両凸状部７８と平面部７２とを上記ピン７３が貫通している。また、シャフト７１の平面部７２は両凸状部７８間においてシャフト７１両側に空隙部７９を形成する状態で配置されているために、テンションプーリ５２（ハブ部７５）はピン７３回りに揺動（回動）可能となっている。つまり、このピン７３がテンションプーリ５２を揺動させる揺動軸となっている。
【００５１】
すなわち、ピン７３は、平面部７２の平面及び凸状部７８の平行面に直交するように配置されるとともに、駆動プーリ５４及びアイドラプーリ５５間の隙間の延長平面上に配置されている。そして、このピン７３は、図４に示すように、テンションプーリ５２が第１平ベルト２８から押圧される力の合力Ｐが作用する方向に平行に延びるように配置されている。つまり、テンションプーリ５２の揺動軸心と第１平ベルト２８のテンションプーリ５２への押圧方向とは一致している。
【００５２】
上記ソレノイド部８１はテンションアーム５１の中間部に設けられている。このソレノイド部８１は、電力供給を受けて電磁力を発生させることにより、このソレノイド部８１に挿通された移動子８１ａを進退移動させるように構成されている。この移動子８１ａは、ソレノイド部８１が電力供給を受けないときには中間位置に位置している。
【００５３】
上記移動子８１ａの先端部に、鉤状断面を有する上記曲がり板８３が取り付けられている。この曲がり板８３は、一端部において上記移動子８１ａに連結される一方、他端部がテンションプーリ５２のハブ部７５に固定されている。曲がり板８３は、ソレノイド部８１の移動子８１ａの進退移動によって、テンションプーリ５２をピン７３回りに揺動させるようになっている。
【００５４】
上記ソレノイド部８１と曲がり板８３との間にはコイルばね８５が介装されている。このコイルばね８５が伸縮していない状態では、ソレノイド部８１の移動子８１ａが上記中間位置に位置し、上記テンションプーリ５２のハブ部７５はテンションアーム５１に対して直交するように配置される中立状態となっている（図３におけるＡ位置）。そして、ソレノイド部８１に電力が供給され、移動子８１ａが中間位置から前進移動したときには、ハブ部７５が図３における時計回り方向に回動した右傾斜状態となり（図３におけるＢ位置）、一方、移動子８１ａが中間位置から後退移動したときには、ハブ部７５が反時計回り方向に回動した左傾斜状態となる（図３におけるＣ位置）。そして、電力供給が停止すると移動子８１ａはコイルばね８５の復元力によって元に戻り、ハブ部７５は再び中立状態となる。つまり、テンションプーリ５２は、第１平ベルト２８を幅方向に移動させるときにのみピン７３回りに揺動するようになっている。これらソレノイド部８１と移動子８１ａと曲がり板８３とにより、テンションプーリ５２を揺動させる揺動手段が構成されている。
【００５５】
上記テンションプーリ５２のリム部７６の外周面にはクラウンが設けられておらず、該外周面は軸方向にフラットな面となっている。また、リム部７６の軸方向長さ即ちリム部７６の幅は、上記第１従動側プーリ２６のリム部の幅、即ち駆動プーリ５４のリム部５８及びアイドラプーリ５５のリム部６５の合計幅よりも大きくなっている。尚、駆動プーリ５４及びアイドラプーリ５５のリム部５８，６５の合計幅が十分に大きいときはテンションプーリ５２のリム部７６の幅が上記合計幅よりも小さくてもよい。
【００５６】
一方、上記第２伝動機構４０の第２従動側プーリ４５は、図示省略するが、駆動プーリ及びアイドラプーリからなり、また第２テンショナ４９のテンションプーリ４９ａはピン回りに揺動可能な構成とされている。また、第２テンショナ４９には、図示省略するが、上記第１伝動機構２０同様の動力伝達切換手段が設けられている。
【００５７】
したがって、本実施形態に係る平ベルト伝動装置１０の第１伝動機構２０では、ベルト走行中に平ベルト２８がプーリ外周面上を蛇行する性質を利用し、動力伝達切換手段７０が、従動側プーリ２６の駆動プーリ５４及びアイドラプーリ５５の両外周面上で平ベルト２８をベルト幅方向に移動させる。
【００５８】
具体的に、ベルト走行中にソレノイド部８１が電力供給を受けて移動子８１ａが中間位置から前進移動すると、曲がり板８３が時計回り方向に回動してテンションプーリ５２のハブ部７５が右傾斜状態となる。この結果、第１従動側プーリ２６上において第１平ベルト２８が第１駆動プーリ５４側に移動する。この後、電力供給が停止すると移動子８１ａはコイルばね８５の復元力によって中間位置に戻り、上記ハブ部７５は中立状態に戻る。そして、第１平ベルト２８は、舵１原動側プーリ２３及び駆動プーリ５４に巻き掛けられることとなり、駆動プーリ５４が駆動軸２５に回転一体に設けられるために、ガスエンジン１１の駆動力が第１圧縮機１３の駆動軸２５に伝達される。このとき、第１平ベルト２８は駆動プーリ５４上をクラウン６７により蛇行が防止されて安定して走行する。この結果、第１圧縮機１３は冷媒を圧縮して吐出を行い、冷媒回路１２において冷凍サイクル動作又はヒートポンプサイクル動作が行われる。
【００５９】
一方、ベルト走行中にソレノイド部８１が電力供給を受けて移動子８１ａが中間位置から後退移動すると、ハブ部７５が反時計回りに回動して左傾斜状態となる。この結果、第１平ベルト２８が駆動プーリ５４からアイドラプーリ５５に移動する。この後、電力供給が停止すると移動子８１ａは中間位置に戻り、ハブ部７５は中立状態に戻る。そして、第１平ベルト２８は第１原動側プーリ２３及びアイドラプーリ５５に巻き掛けられることとなり、アイドラプーリ５５が第１圧縮機１３の駆動軸２５に対して相対回転自在に設けられるために、ガスエンジン１１の駆動力は第１圧縮機１３の駆動軸２５に伝達されず、第１圧縮機１３は駆動しない。このとき、第１平ベルト２８はアイドラプーリ５５上をクラウン６７により蛇行が防止されて安定して走行する。
【００６０】
一方、第２伝動機構４０における駆動力の伝達動作は、上記第１伝動機構２０における動作と同様であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００６１】
したがって、本実施形態によれば、ガスエンジン１１及び圧縮機１３，１４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、平ベルト２８，４７が駆動プーリ５４及びアイドラプーリ５５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１３，１４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１３，１４のトルク変動を小さくすることができて圧縮機１３，１４の寿命を延ばすことができるとともに、平ベルト２８，４７の負荷変動を小さくすることができて平ベルト２８，４７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。
【００６２】
また、平ベルト２８，４７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２８，４７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２８，４７の耐久性を向上することができる。また、ベルト２８，４７の耐久性が向上されるので、ベルト伝動装置１０としてのメンテナンス性をも向上することができる。
【００６３】
また、ベルトが走行中に蛇行する性質を利用して平ベルト２８，４７を移動させるようにしたために、僅かな力を加えるのみで平ベルト２８，４７を幅方向に容易に移動させることができる。この結果、簡素な構造で動力の断続を実現することができる。また、上記性質を利用しているために、平ベルト２８，４７を確実に移動させることができるともに、ベルト押圧力の調整が不要となるために、押圧力の調整不良によって平ベルト２８，４７とフランジ６８との摺動音が発生するのを未然に防止することができる。
【００６４】
また、テンションプーリ５２，４９ａが、圧縮機１３，１４の駆動軸２５，４４方向に対して傾斜するように揺動するので、テンションプーリ５２，４９ａのプーリ軸と圧縮機１３，１４の駆動軸２５，４４との平行度を容易に変更させることができる。この結果、平ベルト２８、４７を幅方向に容易に移動させることができる。
【００６５】
また、原動側プーリ２３，４２及び従動側プーリ２６，４５間のベルト２８，４７の張力をテンショナ３０，４９により調整する構成であるので、クランク軸２２及び駆動軸２５，４４間に生ずる軸荷重を低減することができ、動力伝達時におけるベルト張力を低減することができ、ベルト２８，４７の耐久性をより向上することができる。
【００６６】
また、テンションプーリ５２，４９ａを揺動させるピン７３の方向と、平ベルト２８，４７によるテンションプーリ５２，４９ａへの押圧方向とが略一致するようにしたので、テンションプーリ５２，４９ａが平ベルト２８，４７によって強張力を受けて押圧される場合においても、テンションプーリ５２，４９ａが揺動する方向には強い力を受けないために、テンションプーリ５２，４９ａを弱い力で確実に揺動させることができる。
【００６７】
また、テンションプーリ５２，４９ａが平ベルト２８，４７の緩み側スパン２８ａ，４７ａを押圧する構成としたので、テンションプーリ５２，４９ａが平ベルト２８，４７から受ける力を小さくすることができ、この結果、テンションプーリ５２，４９ａをより弱い力で揺動させても平ベルト２８，４７を幅方向に確実に移動させることができる。
【００６８】
また、原動側プーリ２３，４２の外周面、従動側プーリ２６，４５の駆動プーリ５４の外周面及びアイドラプーリ５５の外周面にクラウン６７を設けるようにしたので、平ベルト２８，４７が幅方向に移動した後の蛇行を防止することができ、安定したベルト走行を行うことができる。また、平ベルト２８，４７が移動した際にプーリ２３，２６，４２，４５のフランジ６８と摺動するのをより確実に防止することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、第１伝動機構２０及び第２伝動機構４０にそれぞれ動力伝達切換手段７０を設けるようにしたので、冷媒回路１２の圧縮機１３，１４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。
【００７０】
【発明のその他の実施の形態】
上記実施形態について、第２伝動機構４０の駆動伝達切換手段を省略する構成としてもよい。この場合には、例えば、第１圧縮機１３への動力を断続させる一方、第２圧縮機１４への動力伝達を常に行う構成にすることができる。また、第２圧縮機１４を省略した構成としてもよい。この場合、第１圧縮機１３は、例えば自動車用空調機を構成する冷媒回路１２に接続された構成としてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態について、ピン７３方向と平ベルト２８，４７によるテンションプーリ５２，４９ａへの押圧方向とは平行でなくてもよい。但し、より弱い力でテンションプーリ５２，４９ａを揺動させるためには、ピン７３方向と平ベルト２８，４７によるテンションプーリ５２，４９ａ押圧方向とは平行であるのが望ましい。
【００７２】
また、上記実施形態について、動力伝達切換手段７０は、テンションプーリ５２，４９ａを揺動させる構成に限られるものではない。例えばクランク軸２２と圧縮機１３，１４の駆動軸２５，４４との平行度を変更する構成であってもよい。
【００７３】
また、上記実施形態と異なり、テンショナ３０，４９が張り側スパンを押圧する構成としてもよい。この場合には、テンショナ３０，４９がトルクリミッタとして機能し、これにより平ベルト２８，４７に過負荷がかかるのを防止することができる。
【００７４】
また、上記実施形態について、原動側プーリ２３，４２、駆動プーリ５４及びアイドラプーリ５５のクラウン６７を省略する構成としてもよい。しかしながら、クラウン６７を設けることで平ベルト２８，４７の移動後の蛇行を防止することができるので、クラウン６７を設けるのが好ましい。
【００７５】
また、上記実施形態では、従動側プーリ２６，４５を駆動プーリ５４及びアイドラプーリ５５からなる構成としたが、これに代え、原動側プーリ２３，４２をクランク軸２２に回転一体に設けられた駆動プーリ５４と、クランク軸２２に対して相対回転自在に設けられたアイドラプーリ５５とからなる構成とするとともに、従動側プーリ２６，４５を駆動軸２５，４４に回転一体に設ける構成としてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明の平ベルト伝動装置によれば、ベルト走行中にベルトがプーリ外周面上を蛇行する性質を利用し、従動側プーリの駆動プーリ及びアイドラプーリの両外周面間で平ベルトを移動させるようにしたので、原動機及び駆動機間の動力断続を電磁クラッチを設けることなくスムーズに行うことができる。この結果、駆動機のトルク変動を小さくすることができて駆動機の寿命を延ばすことができるとともに、ベルトの負荷変動を小さくすることができてベルト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。
【００７７】
また、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の曲げ損失を低減することができて動力伝達効率を向上することができるとともに、ベルトの耐久性を向上することができる。また、ベルトの耐久性を向上できるので、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。
【００７８】
また、ベルトが蛇行する性質を利用して平ベルトを幅方向に移動させるようにしたために、僅かな力を加えるのみで平ベルトを容易に移動させることができ、簡素な構造で動力の断続を行うことができる。また、上記性質を利用しているために、ベルトの移動を確実に移動させることができるともに、ベルト押圧力の調整が不要となるために、この押圧力の調整不良によって生ずるベルトとプーリのフランジとの摺動を未然に防止することができる。
【００７９】
また、請求項２の発明によれば、テンションプーリのプーリ軸を、駆動機の駆動軸方向に対して傾斜するように揺動させるので、プーリ軸と駆動機の駆動軸との平行度を容易に変更させることができる。この結果、平ベルトを幅方向にさらに容易に移動させることができる。
【００８０】
また、原動側プーリ及び従動側プーリ間のベルトの張力をテンショナにより調整する構成であるので、上記両駆動軸間に生ずる軸荷重を低減することができ、動力伝達時におけるベルト張力を低減することができ、ベルトの耐久性をより向上することができる。
【００８１】
また、請求項３の発明によれば、テンションプーリの揺動軸の方向と、平ベルトによるテンションプーリへの押圧方向とを略一致するようにしたので、テンションプーリが平ベルトによって強張力を受けて押圧される場合においても、テンションプーリを弱い力で確実に揺動させることができる。
【００８２】
また、請求項４の発明によれば、テンションプーリが平ベルトの緩み側スパンを押圧する構成としたので、テンションプーリが平ベルトから受ける力を小さくすることができ、この結果、プーリ軸をより弱い力で揺動させても平ベルトを幅方向に移動させることができる。
【００８３】
また、請求項５の発明では、テンションプーリが平ベルトの張り側スパンを押圧する構成としたので、張り側スパンにおいて張力調整が行われてテンショナがトルクリミッタとして機能し、これにより平ベルトに過負荷がかかるのを防止することができる。
【００８４】
また、請求項６の発明によれば、原動側プーリの外周面にクラウンを設けるようにしたので、平ベルトが移動した後の蛇行を防止することができ、安定したベルト走行を行うことができる。また、平ベルトが移動した際に例えばプーリのフランジと摺動するのをより確実に防止することができる。
【００８５】
また、請求項７の発明によれば、従動側プーリの外周面にもクラウンを設けるようにしたので、移動後のベルトの蛇行をより確実に防止するとともに、プーリのフランジと摺動するのをより確実に防止することができる。
【００８６】
また、請求項８の発明では、駆動プーリ及びアイドラプーリの外周面にそれぞれクラウンを設けるようにしたので、平ベルトが何れのプーリ外周面上にあるときにもプーリがフランジと摺動するのを確実に防止することができる。
【００８７】
また、請求項９の発明によれば、駆動機を、冷凍サイクル動作又はヒートポンプサイクル動作の少なくとも一方を行う冷媒回路に接続されて該冷媒回路の冷媒を圧縮する圧縮機構に構成したために、圧縮機構の起動及び停止をスムーズに行うことができる。
【００８８】
また、請求項１０の発明によれば、動力伝達切換手段が、少なくとも一部の伝動機構の平ベルトを走行中に蛇行性質を利用して駆動プーリ及びアイドラプーリの両外周面間で移動させる。したがって、原動機から駆動機への駆動力伝達を任意の伝動機構において行うことができ、種々の要求に応じた所定の仕事を行うことが可能となる。
【００８９】
また、原動機及び駆動機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、平ベルトが駆動プーリ及びアイドラプーリ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。この結果、駆動機のトルク変動を小さくすることができて駆動機の寿命を延ばすことができるとともに、ベルトの負荷変動を小さくすることができてベルト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。
【００９０】
また、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の曲げ損失を低減することができて動力伝達効率を向上することができるとともに、ベルトの耐久性を向上することができる。また、ベルトの耐久性を向上できるので、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。
【００９１】
また、ベルトが蛇行する性質を利用して平ベルトを移動させるようにしたために、僅かな力を加えるのみで平ベルトを容易に移動させることができる。この結果、簡素な構造で動力の断続を行うことができる。また、上記蛇行性質を利用しているために、ベルトの移動を確実に行うことができるともに、ベルト押圧力の調整が不要となるために、押圧力の調整不良によって生じるベルトとプーリのフランジとの摺動を未然に防止することができる。
【００９２】
また、請求項１１の発明によれば、複数の駆動機を、冷凍サイクル動作又はヒートポンプサイクル動作の少なくとも一方を行う冷媒回路に互いに並列に接続されて該冷媒回路の冷媒を圧縮する圧縮機にそれぞれ構成したので、熱負荷に応じてこれら圧縮機の駆動及び停止を組み合わせることにより、所望の圧縮機容量に容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る平ベルト伝動装置が設けられた冷媒回路を示す冷媒系統図である。
【図２】本発明の実施形態に係る平ベルト伝動装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る平ベルト伝動装置の要部構成を示す拡大断面図である。
【図４】第１動力伝達切換手段を示す拡大図である。
【符号の説明】
１１　　ガスエンジン（原動機）
１２　　冷媒回路
１３　　第１圧縮機（駆動機）
１４　　第２圧縮機（駆動機）
２０　　第１伝動機構（伝動機構）
２２　　クランク軸（回転軸）
２３　　第１原動側プーリ（原動側プーリ）
２５　　駆動軸（回転軸）
２６　　第１従動側プーリ（従動側プーリ）
２８　　第１平ベルト（平ベルト）
２８ａ　緩み側スパン
４０　　第２伝動機構（伝動機構）
４２　　第２原動側プーリ（原動側プーリ）
４４　　駆動軸
４５　　第２従動側プーリ（従動側プーリ）
４７　　第２平ベルト（平ベルト）
４７ａ　緩み側スパン
４９ａ　テンションプーリ
５１　　テンションアーム
５２　　テンションプーリ
５４　　駆動プーリ
５５　　アイドラプーリ
６７　　クラウン
７０　　動力伝達切換手段
７３　　ピン（揺動軸）
７５　　ハブ部（プーリ軸）
【図１】
2004144245.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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