(57)【要約】【課題】伝達ベルトの経年変化による平滑化、鏡面化による摩擦増大を緩和する。【解決手段】補機ベルト駆動システムに、駆動中の伝達ベルト４０のプーリとの接触面に接触する条痕形成プーリ２４が設けられる。伝達ベルト４０プーリとの接触面、例えば、リブ部２６，溝部２８に研磨面３０が形成されている。研磨面３０は、駆動中の伝達ベルト４０のプーリとの接触面に接触し、その面に毛羽立ちを持たせる。これにより、条痕形成プーリ２４は、伝達ベルト４０に継続的に条痕を残すことができ、伝達ベルト４０に微少な凹凸形状を形成でき、伝達ベルト４０の平滑化、鏡面化を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関により回転する駆動プーリと、少なくとも１つ以上の補機に取り付けられた補機プーリと、各プーリ間に掛け渡され、内燃機関の回転トルクを駆動プーリから補機プーリに伝達する伝達ベルトと、を備える補機ベルト駆動システムにおいて、
駆動中の伝達ベルトのプーリとの接触面に条痕を残す条痕形成プーリを備えることを特徴とする補機ベルト駆動システム。
【請求項２】
請求項１に記載の補機ベルト駆動システムであって、
前記条痕形成プーリの研磨面の粒度が、＃５００〜＃１２００であることを特徴とする補機ベルト駆動システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の補機ベルト駆動システムであって、
前記条痕形成プーリの研磨面と伝達ベルトとの接点は、２つのプーリ間に位置する伝達ベルト部に対して０〜５ｍｍ押し込まれていることを特徴とする補機ベルト駆動システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の補機ベルト駆動システムであって、
前記条痕形成プーリは、駆動される伝達ベルト部の揺れが大きいプーリ間に配置されることを特徴とする補機ベルト駆動システム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の補機ベルト駆動システムであって、
前記条痕形成プーリは、いずれかの補機プーリであることを特徴とする補機ベルト駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は補機ベルト駆動システム、特に内燃機関の回転トルクを駆動プーリから補機プーリに伝達する伝達ベルトの経年変化による摩擦増大の緩和に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジン（内燃機関）のクランク軸に取り付けられた駆動プーリと、エンジンの周辺に配置されたウォータポンプ等の補機類にそれぞれ取り付けられた補機プーリと、に伝達ベルトが掛け渡され、この伝達ベルトを介してエンジンの回転トルクを補機プーリに伝達し各補機を駆動する補機ベルト駆動システムが知られている。
【０００３】
図４は、補機ベルト駆動システムに用いられる伝達ベルトの幅方向に沿った模式断面図であり、図４（Ａ）は伝達ベルトの使用前の状態、図４（Ｂ）は経年変化した状態を示す図である。伝達ベルト４０は、長さ方向に沿って複数のＶ溝が加工され、図４に示す様に、リブ部４２と溝部４４とが交互に形成されている。伝達ベルト４０は、一般的にナイロン繊維、アラミド繊維等の合成繊維からなる短繊維４６が幅方向に沿って配列されたゴム材から製造されるため、使用前の状態においては、リブ部４２の表面から短繊維４６が伸展した状態となっており、リブ部４２の表面は微少な凹凸面を形成している。
【０００４】
エンジンの駆動プーリや補機類の補機プーリは、この伝達ベルト４０の表面形状に係合するようなリブ部、溝部が交互に形成されており、これらプーリに伝達ベルト４０が巻き掛けられる。エンジンが始動すると、エンジンの回転トルクが伝達ベルト４０に伝達される。このとき、伝達ベルト４０は、伝達ベルト４０の表面から突出した短繊維４６と補機プーリとが接触してほど良い滑りを伴いながら、補機プーリに駆動力を伝達する。
【０００５】
なお、下記特許文献１には、ベルト駆動装置が開示されているが、その内容及び問題点について後述する。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−５１３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
伝達ベルト４０の初期の使用状態においては、伝達ベルト４０のリブ部４２の表面から短繊維４６がでているので、伝達ベルト４０と各プーリは全体的に低摩擦で駆動されている。しかしながら、使用が進むと、リブ部４２の表面はプーリで摩耗され、短繊維４６は摩滅していく。これにより、伝達ベルト４０の表面は平滑化し、更に表面はプーリにより磨かれ硬く鏡面化する。
【０００８】
この状態では、伝達ベルト４０の表面のゴム材料とプーリが直接接触することになり、摩擦係数が高くなり、伝達ベルト４０とプーリ間の摩擦損失が増大する。
【０００９】
なお、上述した特許文献１には、プーリのＶ字形溝の内側面に溝もしくは突起状の凹凸からなる掻落とし部を形成することが開示されている。この掻落とし部により、ベルト側面に付着した周囲の粉塵等の付着物を除去することができる。従って、伝達ベルト４０の摩耗粉の伝達ベルト４０の溝部４４への堆積を防止することができる。しかしながら、特許文献１のベルト駆動装置では、単に摩耗粉を掻き落とすだけなので、伝達ベルト４０の摩耗による平滑化、鏡面化による摩擦損失の増加を防止することはできない。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、伝達ベルトの摩耗による弊害を防止する補機ベルト駆動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の補機ベルト駆動システムは、内燃機関により回転する駆動プーリと、少なくとも１つ以上の補機に取り付けられた補機プーリと、各プーリ間に掛け渡され、内燃機関の回転トルクを駆動プーリから補機プーリに伝達する伝達ベルトと、を備える補機ベルト駆動システムにおいて、駆動中の伝達ベルトのプーリとの接触面に条痕を残す条痕形成プーリを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の補機ベルト駆動システムは、条痕形成プーリの研磨面の粒度が、＃５００〜＃１２００であることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明の補機ベルト駆動システムにおいて、条痕形成プーリの研磨面と伝達ベルトとの接点は、２つのプーリ間に位置する伝達ベルト部に対して０〜５ｍｍ押し込まれていることを特徴とする。
【００１４】
更に、本発明の補機ベルト駆動システムにおいて、条痕形成プーリは、駆動される伝達ベルト部の揺れが大きいプーリ間に配置されることを特徴とする補機ベルト駆動システム。
【００１５】
更に、本発明の補機ベルト駆動システムにおいて、条痕形成プーリは、いずれかの補機プーリであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、補機ベルト駆動システムの伝達ベルトの経年変化による平滑化、鏡面化による摩擦増大を効果的に緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明する。
【００１８】
図１は、実施形態の補機ベルト駆動システムの全体構成を示す図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の補機ベルト駆動システムは、エンジン１０のクランク軸に取り付けられた駆動プーリ１２と、補機類の回転軸に取り付けられた補機プーリ１４，１６，１８と、オートテンショナに取り付けられたテンションプーリ２０と、アイドラプーリ２２と、を有している。本実施形態において、補機としてオルタネータ、ウォーターポンプ、エアーコンプレッサが備えられ、これら補機の各回転軸にそれぞれオルタネータプーリ１４，ウォーターポンププーリ１６，コンプレッサプーリ１８の補機プーリが備えられている。駆動プーリ１２から向かって左回り（図１の反時計回り）に、オルタネータプーリ１４，テンションプーリ２０，ウォーターポンププーリ１６，コンプレッサプーリ１８、アイドラプーリ２２の順に配置され、これらプーリに伝達ベルト４０が巻き掛けられている。なお、伝達ベルト４０は、背景技術で説明した同様の形状をしており、各プーリも伝達ベルト４０の形状に係合する形状で作製されている。
【００２０】
エンジン１０が始動すると、クランク軸が回転し、回転トルクが駆動プーリ１２を介して伝達ベルト４０に伝達され、伝達ベルト４０は図１の矢印Ａ方向に駆動する。この伝達ベルト４０は、伝達ベルト４０と補機プーリ１４，１６，１８との間でほど良い滑りを伴いながら回動し、オルタネータプーリ１４，ウォーターポンププーリ１６，コンプレッサプーリ１８の補機プーリに動力を伝達する。これら補機プーリ１４，１６，１８の回転に従動して各補機の回転軸が回転し、オルタネータ，ウォーターポンプ，エアーコンプレッサが駆動される。なお、オートテンショナのテンションプーリ２０は、伝達ベルト４０の緩みに応じてバネ力等によりその位置を変位させ、ベルト張力を一定に保っている。
【００２１】
本実施形態の補機ベルト駆動システムにおいて特徴的なことは、駆動中の伝達ベルト４０のプーリとの接触面に接触する条痕形成プーリ２４が設けられている点である。これにより、伝達ベルト４０の平滑化、鏡面化を防止することができる。
【００２２】
図２は、本実施形態の条痕形成プーリ２４の断面図であり、図３は、条痕形成プーリ２４と伝達ベルト４０との係合を示す図である。この条痕形成プーリ２４は、リブ部２６，溝部２８を有する形状であり、伝達ベルト４０プーリとの接触面、例えば、リブ部２６，溝部２８に研磨面３０が形成されている。条痕形成プーリ２４は、図４に示すように、駆動中の伝達ベルト４０のプーリと接触し、その面に毛羽立ちを持たせる。これにより、条痕形成プーリ２４は、伝達ベルト４０に継続的に条痕を残すことができ、伝達ベルト４０に微少な凹凸形状を形成でき、伝達ベルト４０の平滑化、鏡面化を防止することができる。また、補機プーリによって摩耗された伝達ベルト４０の摩耗粉等も伝達ベルト４０から落とすことができる。
【００２３】
この条痕形成プーリ２４は、例えば、以下の様に製造することができる。条痕形成プーリは、プレス、切削、研磨等によりＶ溝が形成され、リブ部２６，溝部２８が形成される。その後、伝達ベルト４０との接触面、例えば、リブ部２６，溝部２８に研磨剤がコーティング（塗布）され、研磨面３０が形成される。研磨剤には、砥石用、サンドペーパ用等に使用される研磨剤を用いることができる。研磨面３０の粗さは、伝達ベルト４０の面を荒し、条痕を残す程度に伝達ベルト４０の硬度等が考慮され適宜決定される。特に望ましくは、研磨面３０の粒度は、＃５００〜＃１２００が望ましい。なお、研磨面３０の形成前の条痕形成プーリ２４は、研磨剤のコーティング厚さを考慮して成形しておくことが好ましい。
【００２４】
なお、条痕形成プーリ２４の研磨面３０は、リブ部２６，溝部２８に研磨剤をコーティングして形成することなく、リブ部２６，溝部２８自体に粗面処理あるいは粗面加工することにより形成してもよい。
【００２５】
条痕形成プーリ２４は、伝達ベルト４０に対して適度な接触圧が保たれるように配置されている。押し込みすぎると、伝達ベルト４０の不必要な摩耗を招いてしまうからである。例えば、プーリ間のスパン長をＬとすると、押し込み量＝Ｌ×０〜０．０２とすることが好ましい。例えば、プーリ間のスパン長が３００ｍｍの場合、０〜５ｍｍ（０〜１．６７％）押し込まれる。本実施形態においては、条痕形成プーリ２４の研磨面３０と伝達ベルト４０の接点は、ウォーターポンププーリ１６とエアコンプレッサプーリ１８間に位置する伝達ベルト部４０ａに対して０〜５ｍｍ押し込まれている。これにより、条痕形成プーリ２４は、伝達ベルト４０へ適度な接触圧が保たれて、伝達ベルト４０に条痕を残すことができる。
【００２６】
条痕形成プーリ２４の補機ベルト駆動システム全体の配置場所は、補機のレイアウト等により適宜決めることができる。本実施形態においては、条痕形成プーリ２４は、図１に示すように、ウォーターポンププーリ１６とコンプレッサプーリ１８との間に配置されている。ウォーターポンププーリ１６とコンプレッサプーリ１８間の伝達ベルト部４０ａは振れが大きいので、伝達ベルト部４０ａは、その振れで自然に条痕形成プーリ２４に接触することにより、条痕形成プーリ２４は伝達ベルト４０に条痕を残すことができる。また、条痕形成プーリ２４は、伝達ベルト部４０ａを押さえつけることになるので、伝達ベルト４０の振れを防止することもできる。
【００２７】
次に、本実施形態の補機ベルト駆動システムの作用について説明する。
【００２８】
エンジン１０が始動すると、図１に示すように、伝達ベルト４０は図１の矢印Ａ方向に駆動する。この伝達ベルト４０は、各プーリとの間で適度な滑りを伴いながらオルタネータプーリ１４，ウォーターポンププーリ１６，コンプレッサプーリ１８に動力を伝達し、各補機プーリ１４，１６，１８の回転軸が従動し、各補機が駆動する。
【００２９】
伝達ベルト４０の駆動中において、伝達ベルト４０は補機を駆動すると共に条痕形成プーリ２４に接触する。伝達ベルト４０は、条痕形成プーリ２４に接触し、離れるときに、条痕形成プーリ２４の研磨面３０により面を荒らされる。これにより、駆動中の伝達ベルト４０に継続的に条痕が残され、微少な凹凸形状を維持することができる。従って、伝達ベルト４０の経年変化による平滑化、鏡面化を防止することができる。この結果、伝達ベルト４０の経年変化による伝達ベルト４０とプーリとの擦れによる異音の発生を防止することができる。また、伝達ベルト４０に補機プーリ１４，１６，１８により摩耗した摩耗粉を除去することができる。これにより、摩耗粉の伝達ベルト４０の溝部４４に堆積するのを防止することができ、補機プーリ１４，１６，１８のリブ先端が伝達ベルト４０の溝部４４を突き上げることがなくなるので、伝達ベルト４０の縦裂けを防止することができる。
【００３０】
なお、上述した実施形態においては、補機ベルト駆動システム中に特に条痕形成プーリ２４を設けているが、オルタネータプーリ，ウォーターポンププーリ，エアコンプレッサプーリ等のいずれかの補機プーリに研磨面３０を設けて条痕形成プーリ２４としても好適である。このようにすれば、補機ベルト駆動システムの部品点数を減らすことができるとともに、レイアウトを変えることなく上記効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態の補機ベルト駆動システムの全体構成を示す図である。
【図２】実施形態の条痕形成プーリ２４の断面図である。
【図３】条痕形成プーリ２４と伝達ベルト４０との係合を示す図である。
【図４】補機ベルト駆動システムに用いられる伝達ベルトの幅方向に沿った模式断面図であり、（Ａ）は使用前の状態、（Ｂ）は経年変化した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  エンジン、１２  駆動プーリ、１４  オルタネータプーリ、１６  ウォーターポンププーリ、１８  コンプレッサプーリ、２０  テンションプーリ、２２  アイドラプーリ、２４  条痕形成プーリ、２６  リブ部、２８  溝部、３０  研磨面、４０  伝達ベルト、４２  リブ部、４４  溝部、４６  短繊維。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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