(57)【要約】【課題】簡単安価に製造できて耐久性の高いベルト張力調整装置および内燃機関用補機ベルトシステムを提供すること。【解決手段】このベルト張力調整装置７は、内燃機関補機ベルトシステム付近の温度が所定の温度範囲にあるとき、ベルト張力調整プーリ６を固定位置に固定し、ベルトシステム付近の温度が所定の温度範囲よりも低いもしくは高い時のみ、ベルト張力調整プーリ６を、ベルト９の張力が高くもしくは低くなるように夫々の固定位置まで移動させる。したがって、べルト張力調整プーリ６は、常時可動することがないので、ベルト張力調整装置７に摩擦式や油圧式の減衰機構を設ける必要がなくて、ベルト張力調整装置７を簡単安価に製造できる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト張力調整プーリと、
温度変化に応じて上記ベルト張力調整プーリの位置を調整するプーリ位置調整装置と
を備えるベルト張力調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト張力調整装置において、
上記プーリ位置調整装置は、
内燃機関の温度を検出する温度センサと、
上記ベルト張力調整プーリを変位させるアクチュエータと、
上記温度センサから低温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる一方、上記温度センサから高温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる制御装置と
を備えることを特徴とするベルト張力調整装置。
【請求項３】
請求項１に記載のベルト張力調整装置において、
上記プーリ位置調整装置は、
低温のときに、上記ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させる一方、高温のときに、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させる感熱部材を備えることを特徴とするベルト張力調整装置。
【請求項４】
内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
発電機に装着された発電用プーリと、
上記内燃機関の上記発電機以外の補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリと上記発電用プーリとの間に配置されたベルト張力調整プーリと、
上記駆動プーリ、ベルト張力調整プーリ、発電用プーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の温度を検出する温度センサと、
上記ベルト張力調整プーリを変位させるアクチュエータと、
上記温度センサから低温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる一方、上記温度センサから高温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる制御装置と
を備える内燃機関用補機ベルトシステム。
【請求項５】
内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
上記内燃機関の始動機に装着された始動用プーリと、
上記内燃機関の補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリと上記始動用プーリとの間に配置されたベルト張力調整プーリと、
上記駆動プーリ、ベルト張力調整プーリ、始動用プーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の温度を検出する温度センサと、
上記ベルト張力調整プーリを変位させるアクチュエータと、
上記温度センサから低温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる一方、上記温度センサから高温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる制御装置と
を備える内燃機関用補機ベルトシステム。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記始動機は、発電機能も併せ持つことを特徴とする内燃機関用補機ベルトシステム。
【請求項７】
ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に付勢する付勢部を備えるとともに減衰機構を備えない請求項１乃至３のいずれか１つに記載のベルト張力調整装置またはベルト張力調整プーリをベルトの張り側に付勢する付勢部を備えるとともに減衰機構を備えない請求項４乃至６のいずれか１つに記載の内燃機関用補機ベルトシステムである装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベルト張力調整装置および内燃機関用補機ベルトシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の内燃機関の補機駆動にサーペンタインベルトシステムが用いられている。従来のサーペンタインベルトシステムは、図示しないが、例えば、内燃機関のクランク軸に装着されたクランクプーリと、発電機に装着された発電用プーリと、ウォータポンプおよびパワーステアリングに装着された補機プーリと、摩擦減衰式のプーリ位置調整装置に制御されてベルトの張力を調整するベルト張力調整プーリとを備えている。
【０００３】
上記プーリ位置調整装置と上記ベルト張力調整プーリは、ベルト張力調整装置を構成している。
【０００４】
上記プーリ位置調整装置は、上記ベルト張力調整プーリを移動させる可動部材を有すると共に、上記ベルト張力調整プーリを常時移動させることによって、ベルトの公差やベルトの伸縮に対しベルトの張力を一定に調整している。
【０００５】
上記ベルト張力調整装置は、上記ベルト張力調整プーリを適宜移動させて、定常使用時の温度上昇に伴いベルト張力が適正値以上に上昇することや、冷間静止時の低い温度に伴いベルト張力が適正値以下に低下することを防止する役目も担っている。
【０００６】
上記従来のベルト張力調整プーリは、常時可動するようになっており、上記プーリ位置調整装置は、上記可動部材の異常な振れや共振防止のために、摩擦摺動材を有する摩擦式減衰機構を備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ベルト張力調整プーリは、常時可動するようになっているので、上記プーリ位置調整装置に摩擦減衰機構が必要になり、上記プーリ位置調整装置の構造が複雑になって、上記プーリ位置調整装置およびベルト張力調整装置のコストが高くなるという問題がある。
【０００８】
また、上記ベルト張力調整プーリは常時可動するようになっているので、上記摩擦減衰機構における上記摩擦摺動材の摩擦摺動が常時起こり、この摩擦摺動によって異音が頻繁に発生するという問題があり、上記摩擦摺動材の耐久性も低下するという問題がある。
【０００９】
尚、減衰機構として、摩擦式減衰機構の代わりに油圧式減衰機構を備えることもできるが、この場合にはオイル漏れが発生するという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、簡単安価に製造できて、異音が発生しにくく、かつ、耐久性のあるベルト張力調整装置および内燃機関用補機ベルトシステムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のベルト張力調整装置は、
ベルト張力調整プーリと、
温度変化に応じて上記ベルト張力調整プーリの位置を調整するプーリ位置調整装置と
を備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項１の発明のベルト張力調整装置によれば、上記プーリ位置調整装置は、温度変化に応じて上記ベルト張力調整プーリの位置を調整することができる。したがって、定常使用時の温度上昇に起因してベルト張力が適正値以上に上昇することや、冷間静止時等の低い温度に起因してベルト張力が適正値以下に低下することを防止することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明のベルト張力調整装置は、請求項１に記載のベルト張力調整装置において、
上記プーリ位置調整装置は、
内燃機関の温度を検出する温度センサと、
上記ベルト張力調整プーリを変位させるアクチュエータと、
上記温度センサから低温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる一方、上記温度センサから高温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる制御装置と
を備えることを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明のベルト張力調整装置によれば、上記内燃機関の温度が低温であった場合、上記温度センサは、上記低温を検出し、低温を表わす信号を上記制御装置に出力する。このとき、上記制御装置は、上記低温を表わす信号を受けて、上記ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる。したがって、上記内燃機関の温度が低い、例えば、乗物の冷間静止時に、上記ベルトの張力が低下するのを回避して、内燃機関の始動時にベルトの張力が低下するのを防止できる。したがって、内燃機関の始動時に、上記各プーリとベルトとの間に生じるすべりを確実に回避することができて、動力の損失を小さくすることができる。
【００１５】
一方、上記内燃機関の温度が高温であった場合、上記温度センサは、上記高温を検出し、高温を表わす信号を上記制御装置に出力する。このとき、上記制御装置は、上記高温を表わす信号を受けて、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる。したがって、上記内燃機関の温度上昇時にベルトの張力が増大するのを回避することができるので、上記内燃機関の温度が高い、例えば、ベルトが高速で回転する乗物の高速運転時にベルトの張力が高くなるのを防止して、ベルトの摩耗を防止することができる。
【００１６】
また、請求項２の発明のベルト張力調整装置によれば、上記ベルト張力調整プーリは、常時可動することがないので、上記ベルト張力調整装置に減衰機構を設ける必要がなくなり、上記ベルト張力調整装置の構造を簡素化して、上記ベルト張力調整装置のコストを削減することができる。また、摩擦式減衰機構や油圧式減衰機構が有していた諸問題、すなわち、摩擦摺動材の摩擦摺動による異音の発生の問題、上記摩擦摺動材の耐久性の低下の問題およびオイル漏れの問題を回避することができる。
【００１７】
また、請求項３の発明のベルト張力調整装置は、請求項１に記載のベルト張力調整装置において、
上記プーリ位置調整装置は、
低温のときに、上記ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させる一方、高温のときに、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させる感熱部材を備えることを特徴としている。
【００１８】
請求項３の発明のベルト張力調整装置によれば、低温のとき上記ベルトの張力を増大させ、高温のとき上記ベルトの張力を低下させるベルト張力調整装置の機能の主要部を上記感熱部材が担うことになる。したがって、ベルト張力調整装置の構造を大幅に簡素化して、ベルト張力調整装置のコストを大幅に削減することができる。尚、上記感熱部材としては、例えば、形状記憶合金、または、バイメタル等がある。
【００１９】
また、請求項４の発明の内燃機関用補機ベルトシステムは、
内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
発電機に装着された発電用プーリと、
上記内燃機関の上記発電機以外の補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリと上記発電用プーリとの間に配置されたベルト張力調整プーリと、
上記駆動プーリ、ベルト張力調整プーリ、発電用プーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の温度を検出する温度センサと、
上記ベルト張力調整プーリを変位させるアクチュエータと、
上記温度センサから低温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる一方、上記温度センサから高温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる制御装置と
を備えることを特徴としている。
【００２０】
請求項４の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、駆動プーリと、発電用プーリと、補機プーリとを備えた内燃機関用補機ベルトシステムであって、上記ベルト張力調整プーリは、温度センサが低温または高温を表わす信号を出力したときに、制御装置が作動させるアクチュエータで張り側または緩み側に移動させられ、常時可動することがない。したがって、上記ベルト張力調整装置に減衰機構を設ける必要がなくなり、上記ベルト張力調整装置の構造を簡素化して、内燃機関用補機ベルトシステムのコストを削減することができる。
【００２１】
また、請求項５の発明の内燃機関用補機ベルトシステムは、
内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリと、
上記内燃機関の始動機に装着された始動用プーリと、
上記内燃機関の補機に装着された補機プーリと、
上記駆動プーリと上記始動用プーリとの間に配置されたベルト張力調整プーリと、
上記駆動プーリ、ベルト張力調整プーリ、始動用プーリおよび補機プーリに掛け渡されたベルトと、
上記内燃機関の温度を検出する温度センサと、
上記ベルト張力調整プーリを変位させるアクチュエータと、
上記温度センサから低温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる一方、上記温度センサから高温を表わす信号を受けたときには、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させるように上記アクチュエータを作動させる制御装置と
を備えることを特徴としている。
【００２２】
請求項５の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、駆動プーリと、始動用プーリと、補機プーリとを備えた内燃機関用補機ベルトシステムであって、上記ベルト張力調整プーリは、温度センサが低温または高温を表わす信号を出力したときに、制御装置が作動させるアクチュエータで張り側または緩み側に移動させられ、常時可動することがない。したがって、上記ベルト張力調整装置に減衰機構を設ける必要がなくなり、上記ベルト張力調整装置の構造を簡素化して、内燃機関用補機ベルトシステムのコストを削減することができる。
【００２３】
また、請求項６の発明の内燃機関用補機ベルトシステムは、請求項５に記載の内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記始動機は、発電機能も併せ持つことを特徴としている。
【００２４】
請求項６の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、上記始動機は、発電機能も併せ持つ。したがって、内燃機関の始動を行うためのスタータと発電を行うためのジェネレータを一体にしたインテグレーテッド・スタータ・ジェネレモータ（ＩＳＧ）に装着された始動用プーリを有する内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記ベルト張力調整プーリは、温度センサが低温または高温を表わす信号を出力したときに、制御装置が作動させるアクチュエータで張り側または緩み側に移動させられ、常時可動することがない。したがって、上記ベルト張力調整装置に減衰機構を設ける必要がなくなり、上記ベルト張力調整装置の構造を簡素化して、内燃機関用補機ベルトシステムのコストを削減することができる。
【００２５】
また、請求項７の発明の装置は、ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に付勢する付勢部を備えるとともに減衰機構を備えない請求項１乃至３のいずれか１つに記載のベルト張力調整装置またはベルト張力調整プーリをベルトの張り側に付勢する付勢部を備えるとともに減衰機構を備えない請求項４乃至６のいずれか１つに記載の内燃機関用補機ベルトシステムであることを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１に、この発明の第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムを模式的に示す。
【００２８】
第１実施形態の補機ベルトシステムは、内燃機関の駆動軸に装着された駆動プーリ１と、発電機兼スタータモータであるＩＳＧとしてのスタータジェネレータモータに装着された始動用プーリ２と、補機としてのウォータポンプ，エアコンに装着された補機プーリ３，４と、プーリ位置調整装置５に制御されて、ベルト９の張力を調整するベルト張力調整プーリ６とを備えている。このベルト張力調整プーリ６は、駆動プーリ１と始動用プーリ２の間に配置されている。上記プーリ位置調整装置５とベルト張力調整プーリ６は、ベルト張力調整装置７を構成している。
【００２９】
図２に、上記ベルト張力調整装置７のベルト張力調整プーリ６付近の構造を示す。上記プーリ位置調整装置５は、内燃機関の周辺に固定される固定部２１と、この固定部２１に連なるいわゆる電磁クラッチ式（電磁力で回転させられる方式）のアクチュエータ２２と、このアクチュエータ２２によって回転方向の位置が変えられるベース部２３とを備える。また、このプーリ位置調整装置５は、例えば、ねじりばねが配置されベルト張力調整プーリ６をベルトの張り側に付勢する付勢部２４を介してベース部２３につなげられた可動部２５と、この可動部２５と一体になっていて、先端にベルト張力調整プーリ６を軸支しているアーム部２６とを備える。
【００３０】
上記プーリ位置調整装置５は、アクチュエータ２２によって、ベース部２３の回転方向の位置を矢印Ａ方向に変動させることによって、アーム部２６の回転方向の位置を矢印Ｂのように変化させて、ベルト張力調整プーリ６を変位させるようになっている。
【００３１】
また、上記プーリ位置調整装置５は、図４に示すように、補機ベルトシステムの付近の温度を測定するように設けられた温度センサ４１と、上記アーム部２６のアーム角度を検出する位置センサ４２と、上記アクチュエータ２２を作動させる制御装置の一例としての制御回路４３とを備えている。
【００３２】
上記位置センサ４２は、上記アーム部２６のアーム角度を検出して、上記アーム角度を表わす角度信号を制御回路４３に出力する。また、上記温度センサ４１は、上記補機ベルトシステム付近の温度を検出して、上記温度を表わす温度信号を上記制御回路４３に出力する。
【００３３】
上記制御回路４３は、上記位置センサ４２からの角度信号に基づいて、上記アーム部２６が、所定の張り側位置であるか、または所定の緩み側位置であるか、または上記所定の張り側位置と上記所定の緩み側位置の間の位置から適切に選ばれた所定の中立位置であるかを判断するようになっている。
【００３４】
上記制御回路４３は、上記温度センサ４１からの上記温度信号と、上記位置センサ４３からの上記角度信号を受けて、上記温度信号に応じてアクチュエータ２２を制御する制御信号をアクチュエータ２２に出力するようになっている。
【００３５】
上記構成において、温度センサ４１は、温度信号を制御回路４３に出力し、位置センサ４２は、角度信号を制御回路４３に出力する。上記制御回路４３は、上記温度信号と上記角度信号を受けて、上記補機ベルトシステム付近の温度が所定の温度範囲よりも低くかつ上記アーム部２６が上記緩み側位置または上記中立位置になっていると判断した場合には、上記アーム部２６を上記張り側位置に回動させる制御信号を上記アクチュエータ２２に出力する。このとき、上記アクチュエータ２２は、この制御信号を受けて、可動部２５を介してアーム部２６を上記張り側位置まで回動させ、上記ベルト張力調整プーリ６をベルト９の張り側に移動させる。これにより、ベルト９の張力を所定の高い張力値にする。
【００３６】
一方、上記制御回路４３が、上記温度信号と上記角度信号を受けて、上記補機ベルトシステム付近の温度が所定の温度範囲よりも高くかつ上記アーム部２６が上記張り側位置または上記中立位置になっていると判断したとする。すると、上記制御回路４３は、上記アーム部２６を上記緩み側位置に回動させる制御信号を上記アクチュエータ２２に出力する。このとき、上記アクチュエータ２２は、この制御信号を受けて、可動部２５を介してアーム部２６を上記緩み側位置まで回動させ、上記ベルト張力調整プーリ６をベルト９の緩み側に移動させることによって、ベルト９の張力を所定の低い張力値にする。
【００３７】
また、上記制御回路４３が、上記温度信号と上記角度信号を受けて、上記ベルトシステム付近の温度が所定の温度範囲にありかつ上記アーム部２６が上記張り側位置または上記緩み側位置になっていると判断したとする。すると、上記制御回路４３は、上記アーム部２６を上記中立位置に回動させる制御信号を上記アクチュエータ２２に出力する。このとき、上記アクチュエータ２２は、この制御信号を受けて、可動部２５を介してアーム部２６を上記中立位置まで回動させ、上記ベルト張力調整プーリ６を移動させる。これにより、ベルト９の張力は、所定の中立張力値になる。ここで、上記所定の中立張力値は、上記アーム部２６の所定の中立位置に対応したベルトの張力となっており、上記所定の高い張力値と上記所定の低い張力値の間の値となっている。
【００３８】
尚、この実施形態では、上記所定の温度範囲の下限温度、上記所定の温度範囲の上限温度、上記アーム部の所定の張り側位置、上記アーム部の所定の緩み側位置および上記アーム部の所定の中立位置は、内燃機関の形態や内燃機関の排気量等に基づき適切に選択されているものとする。
【００３９】
第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、この補機ベルトシステム付近の温度が上記所定の温度範囲内よりも低温である時には、アクチュエータ２２が、可動部２５を介してアーム部２６を上記張り側位置まで回動させ、ベルト９の張力を上記所定の高い張力値にする。したがって、ベルトシステム付近の温度が低い、例えば、内燃機関の始動時に、ベルト９の張力が低下するのを防止できるので、内燃機関の始動時に、上記各プーリ１，２，３，４，６とベルト９との間に生じるすべりを確実に回避することができて、動力の損失を小さくすることができる。
【００４０】
また、この第１実施形態によれば、補機ベルトシステム付近の温度が上記所定の温度範囲内よりも高温である時には、上記アクチュエータ２２が、可動部２５を介してアーム部２６を上記緩み側位置まで回転させて、ベルト９の張力を上記所定の低い張力値にする。したがって、ベルトシステム付近の温度が上記所定の温度範囲内よりも高い、例えば、ベルト９が高速で回転する乗物の高速運転時に、ベルト９の張力が増大するのを回避して、ベルト９の摩耗の促進を回避することができる。
【００４１】
また、第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、この補機ベルトシステム付近の温度が上記所定の温度範囲にあるときには、上記アクチュエータ２２が、可動部２５を介してアーム部２６を上記中立位置まで回転させ、ベルト９の張力を上記所定の中立張力値にする。したがって、上記ベルト張力調整プーリ６は、常時可動することがないので、上記ベルト張力調整装置７に減衰機構を設ける必要がなくなり、上記ベルト張力調整装置７の構造を簡素化して、上記ベルト張力調整装置７のコストを削減することができる。また、摩擦式減衰機構や油圧式減衰機構が有していた諸問題、すなわち、摩擦摺動材の摩擦摺動による異音の発生の問題、上記摩擦摺動材の耐久性の低下の問題およびオイル漏れの問題を回避することができる。
【００４２】
また、この第１実施形態によれば、従来のギア駆動による内燃機関始動システムの場合から、各プーリの配置を変更することなく、ＩＳＧによる駆動ベルトシステムを構築でき、この発明をハイブリッド車等に容易に適用することができる。これは、スタータジェネレータにより内燃機関の始動時には始動用プーリ２と駆動プーリ１の間のベルト張力が非常に大きくなるが、例えば、ねじりばねと減衰機構から構成される従来のベルト張力調整装置では、このような大きなベルト張力を保持できないために発生する始動用プーリ２とベルト９のスリップを、本発明の構成によって防止できるからである。
【００４３】
尚、上記第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムにおいては、温度センサ４１および位置センサ４２が設けられたが、位置センサ４２は必ずしも必要ではなく、温度センサのみを設けることもできる。この場合、位置センサを削除しかつ制御回路の構成を簡素にすることができるので、内燃機関用補機ベルトシステムのコストを低減することができる。
【００４４】
また、この第１実施形態によれば、上記位置プーリ調整装置５に電磁クラッチ式のアクチュエータを採用したが、プーリ位置調整装置に油圧モータ式、あるいは、エアーシリンダ、油圧シリンダおよび電動シリンダ等のアクチュエータを採用することもできる。
【００４５】
また、この第１実施形態では、上記プーリ位置調整装置５は、上記アクチュエータ２２と上記アーム部２６の間に弾性体２４を備えているが、この弾性体２４に、ベルト９の上記所定の高い張力値、上記所定の低い張力値および上記所定の中立張力値の近傍で張力の微調整を行なわせてもよい。また、プーリ位置調整装置５として、弾性体２４を有さないものを採用してもよい。
【００４６】
また、この第１実施形態によれば、上記プーリ位置調整装置５として、回動するアーム部２６を備えたものを採用したが、プーリ位置調整装置として、一端にベルト張力調整プーリを軸支すると共に、直線的に伸縮してベルトの張力を変動させるプッシュロッドを備えるものを採用してもよい。この場合、上記弾性体２４のベルト張力微調整機能をバネ定数が大きなコイルバネ等で代用することができる。
【００４７】
（第２実施形態）
図３（Ａ）は、この発明の第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムに設けられた、プーリ位置調整装置３０を示している。第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムでは、第１実施形態のプーリ位置調整装置５をプーリ位置調整装置３０に交換した点のみが第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムと異なる。
【００４８】
第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムにおいては、第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムの構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略する。
【００４９】
図３（Ａ）に示すように、このプーリ位置調整装置３０は、乗物のボディ等に固定される固定部３１と、この固定部３１の突起３１ａに一端部３２ａが固定された感熱部材の一例としての形状記憶合金（ＳＭＡ）３２と、この形状記憶合金３２の他端部３２ｂを固定する突起３３ａを有すると共に、上記形状記憶合金３２を介して回動可能に組み付けられた可動部３３とを備える。
【００５０】
上記可動部３３は、アーム３４を備え、このアーム３４部の先端にはベルト張力調整プーリ６が回転自在に取り付けられている。
【００５１】
上記形状記憶合金３２は、Ｔｉ−Ｎｉ系あるいはＣｕ−Ｚｕ−Ａｌ系の形状記憶合金である。上記形状記憶合金３２は、室温付近の低温では、鉛やハンダ合金のような変形可能な柔らかさを有する一方、高温では、ピアノ線のように硬く弾性に富んだ性質を有し、温度によって形状が変動するアクチュエータとして動作している。
【００５２】
上記プーリ位置調整装置３０は、図示しないバネを内蔵し、このバネの付勢力によって、上記可動部３３を常時矢印Ａ方向に付勢している。
【００５３】
上記構成において、今、上記ベルト張力調整プーリ３０付近の温度が、室温付近の低温であったとする。すると、上記形状記憶合金３０は、上記バネの付勢力によって、図３（Ｂ）に実線で示す記憶形状から図３（Ｂ）に点線で示す屈曲形状に変形する。このとき、上記可動部３３は、矢印Ａ方向に回動し、上記アーム部３４およびベルト張力調整プーリ６をベルト９の張り側である矢印Ｃの方向に回動させる。
【００５４】
一方、上記ベルト張力調整プーリ３０付近の温度が、高温になったとする。すると、上記形状記憶合金３０は、上記バネの付勢力に打ち勝って図３（Ｂ）に実線で示すなだらかに湾曲した変形前の記憶形状に戻る。このとき、上記可動部３３は、矢印Ｂの方向に回動し、上記アーム部３４およびベルト張力調整プーリ６をベルト９の緩み側である矢印Ｄの方向に回動させる。
【００５５】
上記第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、上記ベルト張力調整プーリ３０付近の温度が、低温になれば、形状記憶合金３０がバネの付勢力によって変形し、上記アーム部３４およびベルト張力調整プーリ６をベルト９の張力が増大する矢印Ｃ方向に回動させる。したがって、温度が低い、例えば、内燃機関の始動時に、ベルトシステムに配置させた各プーリとベルト９との滑りを回避して、動力の損失を防止することができる。
【００５６】
また、第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、上記ベルト張力調整プーリ３０付近の温度が、高温になれば、形状記憶合金３０は、バネの付勢力に打ち勝って変形前の記憶形状に戻り、上記アーム部３４およびベルト張力調整プーリ６をベルト９の張力が減少する矢印Ｄ方向に回動させる。したがって、温度が高い、例えば、ベルト９が高速で回転する乗物の高速運転時に、ベルト９の張力が増大するのを回避して、ベルト９の摩耗の促進を回避することができる。
【００５７】
また、第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、上記形状記憶合金３２がアクチュエータの機能を果たしている。したがって、プーリ位置調整装置に制御装置および減衰機構等を設ける必要がなくて、プーリ位置調整装置の構造を大幅に簡素化して、プーリ位置調整装置および内燃機関用補機ベルトシステムのコストを大幅に削減することができる。
【００５８】
尚、上記第２実施形態では、感熱部材としてＴｉ−Ｎｉ系あるいはＣｕ−Ｚｕ−Ａｌ系の形状記憶合金を用いたが、これ以外の形状記憶合金を用いてもよい。また、感熱部材としてバイメタルを用いてもよく、更に、温度によって形状が変化する物質であれば、どのようなものを用いてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明のベルト張力調整装置によれば、上記プーリ位置調整装置は、温度変化に応じて上記ベルト張力調整プーリの位置を調整することができるので、定常使用時の温度上昇に伴いベルト張力が適正値以上に上昇することや、冷間静止時等の低い温度に伴いベルト張力が適正値以下に低下することを防止できる。
【００６０】
また、請求項２の発明のベルト張力調整装置によれば、内燃機関の温度が低温であった場合、制御装置は、温度センサからの低温を表わす信号を受け、ベルト張力調整プーリをベルトの張り側に移動させるようにアクチュエータを作動させるので、上記内燃機関の温度が低い、例えば、乗物の冷間静止時に、上記ベルトの張力が低下するのを回避することができるので、強いベルトの張力が必要な内燃機関の始動時にベルトの張力が低下するのを防止することができる。
【００６１】
また、請求項２の発明のベルト張力調整装置によれば、上記内燃機関の温度が高温であった場合、上記制御装置は、上記温度センサからの高温を表わす信号を受け、上記ベルト張力調整プーリをベルトの緩み側に移動させるように上記アクチュエータを作動させるので、上記内燃機関の温度が高い、例えば、ベルトが高速で回転する乗物の高速運転時に、ベルトの張力が高くなるのを防止して、ベルトの摩耗を防止することができる。
【００６２】
また、請求項２の発明のベルト張力調整装置によれば、上記ベルト張力調整プーリは、常時可動することがないので、上記ベルト張力調整装置に減衰機構を設ける必要がなくなり、上記ベルト張力調整装置の構造を簡素化して、上記ベルト張力調整装置のコストを削減することができる。また、摩擦式減衰機構や油圧式減衰機構が有していた諸問題、すなわち、摩擦摺動材の摩擦摺動による異音の発生、上記摩擦摺動材の耐久性の低下およびオイル漏れ等の問題を回避することができる。
【００６３】
また、請求項３の発明のベルト張力調整装置によれば、低温のときベルトの張力を増加させ、高温のとき上記ベルトの張力を低下させるベルト張力調整装置の主要な機能を感熱部材が担うので、ベルト張力調整装置の構造を大幅に簡素化して、ベルト張力調整装置のコストを大幅に削減することができる。
【００６４】
また、請求項４の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、駆動プーリと、発電用プーリと、補機プーリとを備えた内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記ベルト張力調整プーリは、温度センサが低温または高温を表わす信号を出力したときに、制御装置が作動させるアクチュエータで張り側または緩み側に移動させられるので、常時可動することがない。したがって、上記ベルト張力調整装置に減衰機構を設ける必要がなくなり、上記ベルト張力調整装置の構造を簡素化して、内燃機関用補機ベルトシステムのコストを削減することができる。
【００６５】
また、請求項５の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、駆動プーリと、始動用プーリと、補機プーリとを備えた内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記ベルト張力調整プーリは、温度センサが低温または高温を表わす信号を出力したときに、制御装置が作動させるアクチュエータで張り側または緩み側に移動させられるので、常時可動することがない。したがって、上記ベルト張力調整装置に減衰機構を設ける必要がなくなり、上記ベルト張力調整装置の構造を簡素化して、内燃機関用補機ベルトシステムのコストを削減することができる。
【００６６】
また、請求項６の発明の内燃機関用補機ベルトシステムによれば、内燃機関の始動を行うためのスタータと発電を行うためのジェネレータを一体にしたインテグレーテッド・スタータ・ジェネレモータ（ＩＳＧ）に装着された始動用プーリを有する内燃機関用補機ベルトシステムにおいて、上記ベルト張力調整プーリは、温度センサが低温または高温を表わす信号を出力したときに、制御装置が作動させるアクチュエータで張り側または緩み側に移動させられるので、常時可動することがない。したがって、上記ベルト張力調整装置に減衰機構を設ける必要がなくなり、上記ベルト張力調整装置の構造を簡素化して、内燃機関用補機ベルトシステムのコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムの模式図である。
【図２】この発明の第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムに備えられたベルト張力調整装置の部分斜視図である。
【図３】この発明の第２実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムに備えられたベルト張力調整装置の斜視図である。
【図４】この発明の第１実施形態の内燃機関用補機ベルトシステムのプーリ位置調整装置のアクチュエータを作動させる制御システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１　駆動プーリ
２　始動用プーリ
３，４　補機プーリ
５，３０　プーリ位置調整装置
６　ベルト張力調整プーリ
７　ベルト張力調整装置
９　ベルト
２１，３１　固定部
２２　アクチュエータ
２５，３３　可動部
２６，３４　アーム部
３２　形状記憶合金
４１　温度センサ
４２　位置センサ
４３　制御回路
【図１】
2004011723.tif 000003
【図２】
2004011723.tif 000004
【図３】
2004011723.tif 000005
【図４】
2004011723.tif 000006