(57)【要約】【課題】補機プーリと伝動ベルトとの接触長さを長くして補機の安定駆動を図ることのできる補機駆動装置を提供する。【解決手段】補機駆動装置３の伝動ベルト５は、その内側面が接触するよう駆動プーリ４及びテンショナプーリ７に巻きかけられ、プーリ４，７の中心を結ぶ仮想線Ｌを挟む両側のうち一方側においてプーリ４，７を繋ぐ第１ベルト部１０と、他方側においてプーリ４，７を繋ぐ第２ベルト部１１とを有している。ウォータポンプ２の入力軸２ａに固定された補機プーリ８においては、その外縁が仮想線Ｌと交わるよう当該仮想線Ｌの近傍に位置するとともに、第１ベルト部１０がその外側面を接触させるように巻き掛けられる。また、アイドラプーリ９においては、補機プーリ８及び第１ベルト部１０と間隔をおいた状態で仮想線Ｌから離れて位置するとともに、第２ベルト部１１がその内側面を接触させるように巻き掛けられる。【選択図】図１
2007231910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の出力軸に固定される駆動プーリと、その駆動プーリに巻き掛けられるループ状の伝動ベルトと、その伝動ベルトを張った状態に保つべく同伝動ベルトに所定の圧力を付与するテンショナプーリと、補機の入力軸に固定されるとともに前記伝動ベルトが巻き掛けられる補機プーリとを備え、内燃機関の回転を前記駆動プーリ、前記伝動ベルト、及び前記補機プーリを介して前記補機に伝達して同補機を駆動する補機駆動装置において、
所定の間隔を置いて設けられた前記駆動プーリ及び前記テンショナプーリに対し、前記ループ状の伝動ベルトをその内側面が接触するように巻き掛け、
前記伝動ベルトにおける前記駆動プーリ及び前記テンショナプーリの中心を結ぶ仮想線を挟む両側のうち、一方側において前記駆動プーリと前記テンショナプーリとを繋ぐ部分を第１ベルト部とするとともに、他方側において前記駆動プーリと前記テンショナプーリとを繋ぐ部分を第２ベルト部とし、
前記第１ベルト部がその外側面を接触させるよう巻き掛けられる前記補機プーリを前記仮想線の近傍に位置させ、
前記第２ベルト部がその内側面を接触させるよう巻きかけられるアイドラプーリを前記仮想線から離れた位置に設けた
ことを特徴とする補機駆動装置。
【請求項２】
前記補機プーリは、その外縁が前記仮想線と交わるよう同仮想線の近傍に位置し、前記アイドラプーリは、前記補機プーリとの間に間隔をおいた状態で同仮想線から離れて位置している請求項１記載の補機駆動装置。
【請求項３】
前記テンショナプーリは、前記駆動プーリ、前記補機プーリ、及び前記アイドラプーリよりも上方に位置している請求項１又は２記載の補機駆動装置。
【請求項４】
前記伝動ベルトとしては、その外側面に働くプーリとの間の摩擦力が同伝動ベルトの内側面に働くプーリとの間の摩擦力よりも小となるものが用いられ、前記補機はウォータポンプである請求項１〜３のいずれか一項に記載の補機駆動装置。
【請求項５】
前記伝動ベルトにおいては、その外側面が平らに形成されるとともに、内側面に同伝動ベルトの周方向に延びる複数のリブが形成されており、前記駆動プーリ、前記アイドラプーリ、及び前記テンショナプーリの外周面には前記複数のリブが各々挿入される複数の溝が周方向に延びるように形成されている請求項４記載の補機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の回転をプーリ及びベルトにより補機に伝達して同補機を駆動する補機駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関においては、その回転を各種補機に伝達する補機駆動装置が設けられ、同装置による回転伝達を通じて各種補機を駆動するようにしている。
こうした補機駆動装置は、内燃機関の出力軸に固定される駆動プーリと、その駆動プーリに巻き掛けられるループ状の伝動ベルトと、その伝動ベルトを張った状態に保つべく同伝動ベルトに所定の圧力で押し付けられるテンショナプーリと、補機の入力軸に固定されるとともに前記伝動ベルトが巻き掛けられる補機プーリとを備えている。上記駆動プーリ、テンショナプーリ、及び補機プーリはそれぞれ、例えば図５に示されるように三角形の頂点の位置に配設される。更に、それらプーリには伝動ベルトがその内側面を接触させるように巻き掛けられる。この場合、テンショナプーリにより伝動ベルトが張った状態に保たれるため、内燃機関の回転が駆動プーリ、伝動ベルト、及び補機プーリを介して的確に補機に伝達され、こうした回転伝達を通じて補機の安定駆動が可能になる。
【０００３】
しかし、上記のように各プーリを配置すると、伝動ベルトにおける補機プーリに巻き掛けられる部分が駆動プーリ及びテンショナプーリから離れた状態になるため、その分だけ駆動プーリと伝動ベルトとの接触長さα１、及びテンショナプーリと伝動ベルトとの接触長さα２が短くなる傾向がある。このようにプーリと伝動ベルトとの接触長さが短くなると、プーリと伝動ベルトとの間に滑りが生じるおそれがある。このため、上記不具合を回避すべく伝動ベルトの張力、言い換えればテンショナプーリによる伝動ベルトの押圧力を高め、プーリと伝動ベルトとの間での滑りを抑えることが行われる。ただし、この場合には伝動ベルトが巻き掛けられる各プーリを支持する軸受けに対しラジアル方向に大きな力が働くようになるため、その力を受ける軸受けを大型化あるいは複数化しなければならなくなる。
【０００４】
そこで、特許文献１に示されるように、駆動プーリとテンショナプーリとの間にアイドラプーリを設け、同プーリに対し伝動ベルトをその外側面が接触するよう巻き掛けることが提案されている。図６は、上記アイドラプーリが採用された補機駆動装置における各プーリの配置、及びそれらプーリへの伝動ベルトの装着態様を示している。
【０００５】
なお、ここで駆動プーリ及びテンショナプーリの中心を結ぶ仮想線を設定し、伝動ベルトを上記仮想線を挟む両側のうちの一方側において駆動プーリとテンショナプーリとを繋ぐ部分である第１ベルト部と、上記両側のうちの他方側の部分において駆動プーリとテンショナプーリとを繋ぐ部分である第２ベルト部とに分けて考えてみる。この場合、第１ベルト部及び第２ベルト部と補機プーリ及びアイドラプーリとの関係が次にような関係となる。すなわち、アイドラプーリにおいては、上記仮想線の近傍に位置するとともに、第１ベルト部がその外側面を接触させるように巻き掛けられる。また、補機プーリにおいては、上記仮想線から離れて位置するとともに、第２ベルト部がその内側面を接触させるように巻き掛けられる。
【０００６】
従って、伝動ベルトの第１ベルト部がアイドラプーリによって仮想線よりも補機プーリ側に引き込まれるようになり、その分だけ駆動プーリと伝動ベルトとの接触長さα１、及びテンショナプーリと伝動ベルトとの接触長さα２が長くなる。従って、駆動プーリ及びテンショナプーリと伝動ベルトとの間で滑りが生じることを抑制することができ、上記のようにテンショナプーリによる伝動ベルトの押圧力を高める必要はなくなる。その結果、伝動ベルトが巻き掛けられる各プーリを支持する軸受けに対し、ラジアル方向に大きな力が働くことを回避することができ、その力を受ける軸受けの大型化や複数化を行わなくてすむ。
【特許文献１】特開平３−２８１９４３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示されるように、駆動プーリとテンショナプーリとの間にアイドラプーリを設け、そのアイドラプーリに伝動ベルトの外側面を巻き掛けることで、駆動プーリと伝動ベルトとの接触長さα１、及びテンショナプーリと伝動ベルトとの接触長さα２を長くすることはできる。しかし、補機プーリと伝動ベルトとの接触長さα３については、上記アイドラプーリを設けたとしても長くはならない。このため、必ずしも補機プーリと伝動ベルトとの間での滑りを抑制できるほど上記接触長さα３を長くできるとは限らず、同接触長さα３の不足に起因して補機の安定駆動を実現できなくなるおそれがある。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、補機プーリと伝動ベルトとの接触長さを長くして補機の安定駆動を図ることのできる補機駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、内燃機関の出力軸に固定される駆動プーリと、その駆動プーリに巻き掛けられるループ状の伝動ベルトと、その伝動ベルトを張った状態に保つべく同伝動ベルトに所定の圧力を付与するテンショナプーリと、補機の入力軸に固定されるとともに前記伝動ベルトが巻き掛けられる補機プーリとを備え、内燃機関の回転を前記駆動プーリ、前記伝動ベルト、及び前記補機プーリを介して前記補機に伝達して同補機を駆動する補機駆動装置において、所定の間隔を置いて設けられた前記駆動プーリ及び前記テンショナプーリに対し、前記ループ状の伝動ベルトをその内側面が接触するように巻き掛け、前記伝動ベルトにおける前記駆動プーリ及び前記テンショナプーリの中心を繋いだ仮想線を挟む両側のうち、一方側において前記駆動プーリと前記テンショナプーリとを繋ぐ部分を第１ベルト部とするとともに、他方側において前記駆動プーリと前記テンショナプーリとを繋ぐ部分を第２ベルト部とし、前記第１ベルト部がその外側面を接触させるよう巻き掛けられる前記補機プーリを前記仮想線の近傍に位置させ、前記第２ベルト部がその内側面を接触させるよう巻きかけられるアイドラプーリを前記仮想線から離れた位置に設けた。
【００１０】
上記構成によれば、アイドラプーリが上記仮想線から離れて位置するため、その仮想線の近傍に位置する補機プーリ及びそれに巻き掛けられた第１ベルト部が、上記アイドラプーリ及びそれに巻き掛けられる第２ベルト部と干渉しにくくなる。
【００１１】
ここで、補機プーリとアイドラプーリとの従来の位置関係、すなわち上記と逆の位置関係では、補機プーリと伝動ベルトとの接触長さが、アイドラプーリと伝動ベルトとの接触長さよりも短くなりやすい。これは、補機プーリに巻き掛けられる第２ベルト部の駆動プーリ側の端部とテンショナプーリ側の端部との距離が、アイドラプーリに巻きかけられる第１ベルト部の駆動プーリ側の端部とテンショナプーリ側の端部との距離よりも長くなるためである。なお、補機プーリと伝動ベルトとの接触長さに関しては、伝動ベルトによる補機プーリの回転を通じて補機の駆動を行うことから、アイドラプーリと伝動ベルトとの接触長さに比べ、滑りが生じないよう長くしておく必要性がより高くなる。しかし、上記補機プーリとアイドラプーリとの位置関係では、補機プーリと伝動ベルトとの接触長さがアイドラプーリと伝動ベルトとの接触長さよりも短くなりやすいため、上述した必要に対応しきれない可能性がある。
【００１２】
しかし、上記構成によれば、補機プーリとアイドラプーリとの位置関係が従来と逆になっており、補機プーリと伝動ベルトとの接触長さを、アイドラプーリと伝動ベルトとの接触長さよりも長くしやすくなる。これは、補機プーリに巻き掛けられる第１ベルト部の駆動プーリ側の端部とテンショナプーリ側の端部との距離が、アイドラプーリに巻き掛けられる補機プーリ側の端部とテンショナプーリ側の端部との距離よりも短くなるためである。従って、補機プーリと伝動ベルトとの接触長さを容易に長くとることができ、上述した必要に対応することができる。その結果、補機の安定駆動を図ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記補機プーリは、その外縁が前記仮想線と交わるよう同仮想線の近傍に位置し、前記アイドラプーリは、前記補機プーリとの間に間隔をおいた状態で同仮想線から離れて位置していることを要旨とした。
【００１４】
上記構成によれば、補機プーリの外縁が上記仮想線と交わるよう補機プーリを同仮想線の近傍に位置させることで、第１ベルト部における駆動プーリ側の端部とテンショナプーリ側の端部との距離を効果的に短くし、補機プーリと伝動ベルトとの接触長さを長くすることができる。また、補機プーリを仮想線の近傍に位置させると、その補機プーリがアイドラプーリに近くなるが、アイドラプーリを補機プーリとの間に間隔をおいた状態で仮想線から離れて位置させることで、アイドラプーリと補機プーリとの干渉を回避することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記テンショナプーリは、前記駆動プーリ、前記補機プーリ、及び前記アイドラプーリよりも上方に位置していることを要旨とした。
【００１６】
内燃機関を自動車に搭載した場合、補機駆動装置のメンテナンスは、自動車のエンジンフードを開放した状態で同装置の上方から行うことになる。上記構成によれば、テンショナプーリを他のプーリ等よりも上方に設けたため、内燃機関を自動車に搭載した場合、そのテンショナプーリのメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１７】
請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記伝動ベルトとしては、その外側面に働くプーリとの間の摩擦力が同伝動ベルトの内側面に働くプーリとの間の摩擦力よりも小となるものが用いられ、前記補機はウォータポンプであることを要旨とした。
【００１８】
上記伝動ベルトを用いた場合、伝動ベルトの外側面に働く補機プーリとの間の摩擦力は、その補機プーリに対し仮に伝動ベルトをその内側面が接触するよう巻き掛けた場合の当該内側面に働く補機プーリとの間の摩擦力に比べて小さくなる。しかし、補機プーリと伝動ベルトの外側面との接触長さに関しては長くしやすいため、その接触長さを長くとって伝動ベルトの外側面に働く補機プーリとの間の摩擦力を、補機（ウォータポンプ）の駆動に必要な値まで容易に高めることができる。また、ウォータポンプは適正な駆動を実現するために大きな力を必要としないため、伝動ベルトの外側面に働く補機プーリとの間の摩擦力をウォータポンプの駆動に必要な値まで高めることが可能になるとともに、ウォータポンプを駆動する際に内燃機関側にかかる負荷は小さく抑えられる。
【００１９】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記伝動ベルトにおいては、その外側面が平らに形成されるとともに、内側面に同伝動ベルトの周方向に延びる複数のリブが形成されており、前記駆動プーリ、前記アイドラプーリ、及び前記テンショナプーリの外周面には前記複数のリブが各々挿入される複数の溝が周方向に延びるように形成されていることを要旨とした。
【００２０】
上記伝動ベルトを用いた場合、伝動ベルトの内側面に働くプーリとの間の摩擦力が大となる。これは、同プーリの外周面に形成された溝に伝動ベルトの内側面に形成されたリブが挿入され、それら溝とリブとによる接触面積の拡大が図られるためである。一方、伝動ベルトの外側面に働く補機プーリとの間の摩擦力は小となる。これは、伝動ベルトの外側面が平らに形成され、その外側面と補機プーリとの間の接触面積が小となるためである。上記のような伝動ベルトが用いられたとしても、上記請求項３記載の発明の作用効果と同等の作用効果が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明をハイブリッド自動車用のエンジンにおける補機駆動装置に具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示されるエンジン１は、自動車のエンジンルーム内に設置されている。このエンジン１においては、その回転をウォータポンプ２に伝達する補機駆動装置３が設けられ、同装置３による回転伝達を通じてウォータポンプ２を駆動するようにしている。補機駆動装置３は、エンジン１の出力軸１ａに固定された駆動プーリ４と、駆動プーリ４に巻き掛けられるループ状の伝動ベルト５と、駆動プーリ４よりも上方に設けられて伝動ベルト５を常に張った状態に保つためのオートテンショナ６とを備えている。
【００２２】
上記オートテンショナ６にはばね力等により上記駆動プーリ４から離れる方向に付勢されるテンショナプーリ７が設けられており、同テンショナプーリ７及び上記駆動プーリ４には伝動ベルト５がその内側面を接触させた状態で巻き掛けられている。そして、テンショナプーリ７によって上記伝動ベルト５を所定の圧力で駆動プーリ４から離れる方向に押圧することで、伝動ベルト５に経時変化に伴う伸びが生じたとしても、同伝動ベルト５が常に張った状態に保たれる。
【００２３】
伝動ベルト５は、駆動プーリ４とテンショナプーリ７とを繋ぐ部分として第１ベルト部１０及び第２ベルト部１１とを有している。伝動ベルト５における第１ベルト部１０とは、駆動プーリ４とテンショナプーリ７との中心を結ぶ仮想線Ｌを挟む両側のうち、一方側（仮想線Ｌよりも右側）において駆動プーリ４とテンショナプーリ７とを繋ぐ部分のことである。また、伝動ベルト５における第２ベルト部１１とは、上記仮想線Ｌを挟む両側のうち他方側（仮想線Ｌよりも左側）において駆動プーリ４とテンショナプーリ７とを結ぶ部分のことである。
【００２４】
補機駆動装置３は、上記ウォータポンプ２の入力軸２ａに固定された補機プーリ８を備えている。補機プーリ８においては、その外縁が仮想線Ｌと交わるよう当該仮想線Ｌの近傍に位置するとともに、第１ベルト部１０がその外側面を接触させるように巻き掛けられている。この補機プーリ８の中心は仮想線Ｌを挟む両側のうち一方側（仮想線Ｌよりも右側）に位置している。ただし、上記のように補機プーリ８を配置すると、第１ベルト部１０における補機プーリ８と接触する部分が第２ベルト部１１に近づく。このため、第１ベルト部１０と第２ベルト部１１との干渉を抑制すべく、補機駆動装置３にはアイドラプーリ９が設けられている。このアイドラプーリ９においては、補機プーリ８及び第１ベルト部１０と間隔をおいた状態で仮想線Ｌから離れて位置するとともに、第２ベルト部１１がその内側面を接触させるように巻き掛けられている。
【００２５】
補機駆動装置３において、テンショナプーリ７は、駆動プーリ４、補機プーリ８、及びアイドラプーリ９といった他のプーリよりも上方に位置している。駆動プーリ４はエンジン１に対し出力軸１ａを介して軸受けにより回転可能に支持されており、テンショナプーリ７はオートテンショナ６に対し軸受けにより回転可能に支持されている。補機プーリ８はウォータポンプ２の入力軸２ａを介して軸受けにより回転可能に支持されており、アイドラプーリ９は軸受けによりエンジン１に対し回転可能に支持されている。従って、エンジン１の回転は、駆動プーリ４、伝動ベルト５、及び補機プーリ８を介してウォータポンプ２に伝達される。こうしたウォータポンプ２への回転伝達を通じて、同ウォータポンプ２が駆動されるようになる。
【００２６】
次に、駆動プーリ４、テンショナプーリ７、補機プーリ８、及びアイドラプーリ９に対し伝動ベルト５を巻き掛ける態様について、図２を参照して説明する。なお、図２において、（ａ）は図１のテンショナプーリ７及び伝動ベルト５を矢印Ａ−Ａ方向から見た拡大断面図であり、（ｂ）は図１のアイドラプーリ９及び伝動ベルト５矢印Ｂ−Ｂ方向から見た拡大断面図であり、（ｃ）は駆動プーリ４及び伝動ベルト５を矢印Ｃ−Ｃ方向から見た拡大断面図である。また、図２（ｄ）は、図１の補機プーリ８及び伝動ベルト５を矢印Ｄ−Ｄ方向から見た拡大断面図である。
【００２７】
図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、駆動プーリ４、テンショナプーリ７、アイドラプーリ９としては、その外周面に周方向に延びる複数の溝４ａ，７ａ，９ａを形成した溝付きプーリが用いられている。また、伝動ベルト５においては、その外側面が平らに形成されるとともに、内側面に伝動ベルト５の周方向に延びる複数のリブ５ａが突出形成されている。これらリブ５ａは伝動ベルト５のプーリとの接触面積を増やして伝動力（摩擦力）を上げるためのものである。そして、駆動プーリ４、テンショナプーリ７、及びアイドラプーリ９に対しては、伝動ベルト５がその内側面を接触させるように巻き掛けられ、伝動ベルト５のリブ５ａが駆動プーリ４、テンショナプーリ７、アイドラプーリ９の溝４ａ，７ａ，９ａに挿入されている。一方、図２（ｄ）に示されるように、補機プーリ８においては、伝動ベルト５が平らに形成された外側面を接触させるよう巻き掛けられているため、外周面を平らに形成したプーリが補機プーリ８として用いられている。
【００２８】
従って、駆動プーリ４が回転すると、伝動ベルト５の外周面に働く駆動プーリ４との間の摩擦力、詳しくは駆動プーリ４の溝４ａと当該溝４ａに挿入される伝動ベルト５のリブ５ａとの間の摩擦力により、伝動ベルト５が周回移動するようになる。そして、伝動ベルト５が周回移動すると、伝動ベルト５の内側面に働く補機プーリ８との間の摩擦力、詳しくは伝動ベルト５における平らに形成された外側面と当該外側面と接触する補機プーリ８の平らな外周面との間の摩擦力により、補機プーリ８が周方向に押されて回転し、ウォータポンプ２が駆動される。このときテンショナプーリ７及びアイドラプーリ９に関しては、周回移動する伝動ベルト５の内側面に働く上記各プーリ７，８との間の摩擦力により周方向に押され、伝動ベルト５の周回移動に伴って回転する。
【００２９】
次に、上述した補機プーリ８及びアイドラプーリ９の配置が従来の配置に比べて有利となる点について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、従来の補機プーリ及びアイドラプーリの配置を示す略図である。同図から分かるように、従来は補記プーリ及びアイドラプーリの位置関係が、この実施形態の位置関係と逆になっている。すなわち、アイドラプーリにおいては、仮想線Ｌの近傍に位置するとともに、第１ベルト部１０がその外側面を接触させるよう巻き掛けられている。また、補機プーリにおいては、仮想線Ｌから離れて位置するとともに、第２ベルト部１１がその内側面を接触させるよう巻き掛けられている。
【００３０】
この場合、補機プーリと第２ベルト部１１との接触長さα３が、アイドラプーリと第１ベルト部１０との接触長さα４よりも短くなりやすい。以下、この理由について説明する。
【００３１】
仮にアイドラプーリと補機プーリとの径を等しくした条件のもと、アイドラプーリ及び補機プーリを次のように配置したとする。すなわち、アイドラプーリを第１ベルト部１０の外側面に接触させた状態で駆動プーリ４とテンショナプーリ７との接線Ｌ２から仮想線Ｌに近づく側に距離Ｚだけ変位させる。また、補機プーリを第２ベルト部１１の内側面に接触させた状態で駆動プーリ４とテンショナプーリ７との接線Ｌ３から仮想線Ｌに対し離れる側に上記と同じく距離Ｚだけ変位させる。
【００３２】
上記のようにアイドラプーリを距離Ｚだけ変位させると、駆動プーリ４と伝動ベルト５との接触部分におけるアイドラプーリ寄りの端部、言い換えれば第１ベルト部１０における駆動プーリ４側の端部が図中の「Ｅ１」に位置する。また、テンショナプーリ７と伝動ベルト５との接触部分におけるアイドラプーリ寄りの端部、言い換えれば第１ベルト部１０におけるテンショナプーリ７側の端部が図中の「Ｅ２」に位置する。従って、この場合には、アイドラプーリの距離Ｚ分の変位により、端部Ｅ１と端部Ｅ２とが接近した状態になる。
【００３３】
一方、上記のように補機プーリを距離Ｚだけ変位させると、駆動プーリ４と伝動ベルト５との接触部分における補機プーリ寄りの端部、言い換えれば第２ベルト部１１における駆動プーリ４側の端部が図中の「Ｅ３」に位置する。また、テンショナプーリ７と伝動ベルト５との接触部分における補機プーリ寄りの端部、言い換えれば第２ベルト部１１におけるテンショナプーリ７側の端部が図中の「Ｅ４」に位置する。従って、この場合には、補機プーリの距離Ｚ分の変位により、端部Ｅ３と端部Ｅ４とが離間した状態になる。
【００３４】
アイドラプーリと第１ベルト部１０との接触長さα４は、端部Ｅ１と端部Ｅ２との距離に対応しており、その距離の減少に伴い長くなる。一方、補機プーリと第２ベルト部１１との接触長さα３は、端部Ｅ３と端部Ｅ４との距離に対応しており、その距離の増加に伴い短くなる。そして、図３から明らかなように、端部Ｅ１と端部Ｅ２との距離が端部Ｅ３と端部Ｅ４との距離よりも短くなることから、同図においては補機プーリと第２ベルト部１１との接触長さα３がアイドラプーリと第１ベルト部１０との接触長さα４よりも短くなる。
【００３５】
以上のことから、アイドラプーリと補機プーリとの従来の位置関係では、補機プーリと第２ベルト部１１との接触長さα３が、アイドラプーリと第１ベルト部１０との接触長さα４よりも短くなりやすいことが分かる。このことは、上記接触長さα３を補機の駆動に必要な長さとするために、接線Ｌ３から補機プーリを離す距離Ｚを大きくとらなければならないことを意味する。
【００３６】
なお、補機プーリと伝動ベルト５との接触長さに関しては、伝動ベルト５による補機プーリの回転を通じて補機の駆動を行うことから、アイドラプーリと伝動ベルト５との接触長さに比べ、滑りが生じないよう長くしておく必要性がより高くなる。しかし、アイドラプーリと補機プーリとの従来の位置関係では、補機プーリと伝動ベルト５との接触長さがアイドラプーリと伝動ベルト５との接触長さよりも短くなりやすいため、上述した必要に対応しきれない可能性がある。
【００３７】
図４は、この実施形態の補機プーリ８及びアイドラプーリ９の配置を示す略図である。同図から分かるように、この実施形態における補機プーリ８とアイドラプーリ９との位置関係は、従来の位置関係とは逆になっている。
【００３８】
この場合、補機プーリ８と第１ベルト部１０との接触長さβ１が、アイドラプーリ９と第２ベルト部１１との接触長さβ２よりも長くなりやすい。以下、この理由について説明する。
【００３９】
仮に補機プーリ８とアイドラプーリ９の径を等しくした条件のもと、補機プーリ８を第１ベルト部１０の外側面に接触させた状態で接線Ｌ２から仮想線Ｌに近づく側に距離Ｚだけ変位させるとともに、アイドラプーリ９を第２ベルト部１１の内側面に接触させた状態で接線Ｌ３から仮想線Ｌから離れる側に上記と同じく距離Ｚだけ変位させるとする。
【００４０】
上記のように補機プーリ８を距離Ｚだけ変位させると、駆動プーリ４と伝動ベルト５との接触部分における補機プーリ８寄りの端部、言い換えれば第１ベルト部１０における駆動プーリ４側の端部が図中の「Ｅ１」に位置する。また、テンショナプーリ７と伝動ベルト５との接触部分における補機プーリ８寄りの端部、言い換えれば第１ベルト部１０におけるテンショナプーリ７側の端部が図中の「Ｅ２」に位置する。従って、この場合には、補機プーリ８の距離Ｚ分の変位により、端部Ｅ１と端部Ｅ２とが接近した状態になる。
【００４１】
一方、上記のようにアイドラプーリ９を距離Ｚだけ変位させると、駆動プーリ４と伝動ベルト５との接触部分におけるアイドラプーリ９寄りの端部、言い換えれば第２ベルト部１１における駆動プーリ４側の端部が図中の「Ｅ３」に位置する。また、テンショナプーリ７と伝動ベルト５との接触部分におけるアイドラプーリ９寄りの端部、言い換えれば第２ベルト部１１におけるテンショナプーリ７側の端部が図中の「Ｅ４」に位置する。従って、この場合には、アイドラプーリ９の距離Ｚ分の変位により、端部Ｅ３と端部Ｅ４とが離間した状態になる。
【００４２】
補機プーリ８と第１ベルト部１０との接触長さβ１は、端部Ｅ１と端部Ｅ２との距離に対応しており、その距離の減少に伴い長くなる。一方、アイドラプーリ９と第２ベルト部１１との接触長さβ２は、端部Ｅ３と端部Ｅ４との距離に対応しており、その距離の増加に伴い短くなる。そして、図４から明らかなように、端部Ｅ１と端部Ｅ２との距離が端部Ｅ３と端部Ｅ４との距離よりも短くなることから、同図においては補機プーリ８と第１ベルト部１０との接触長さβ１がアイドラプーリ９と第２ベルト部１１との接触長さβ２よりも長くなる。
【００４３】
以上のことから、この実施形態における補機プーリ８とアイドラプーリ９との位置関係では、補機プーリ８と第１ベルト部１０との接触長さβ１が、アイドラプーリ９と第２ベルト部１１との接触長さβ２よりも長くなりやすいことが分かる。このことは、接線Ｌ２から補機プーリ８を離す距離Ｚを大きくとらなくても、上記接触長さβ１を補機（ウォータポンプ２）の駆動に必要な長さとすることが可能であることを意味する。従って、補機プーリ８と伝動ベルト５との接触長さを容易に必要な長さへと長くすることが可能になり、その長さをアイドラプーリ９と伝動ベルト５との接触長さよりも長くして両者間での滑りを生じにくくする、という必要に確実に対応することができる。
【００４４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）アイドラプーリ９と伝動ベルト５との接触長さを長くすることに比べて、容易に補機プーリ８と伝動ベルト５との接触長さを長くすることができる。このため、補機プーリ８と伝動ベルト５との接触長さを容易に補機プーリ８と伝動ベルト５との間で滑りの生じにくい長さとすることができ、それによってウォータポンプ２の安定駆動を図ることができる。
【００４５】
（２）補機プーリ８においては、その外縁が仮想線Ｌと交わるよう同仮想線の近傍に位置している。このように補機プーリ８を配置することで、図４の端部Ｅ１と端部Ｅ２との距離を効果的に短くし、補機プーリ８と第１ベルト部１０との接触長さを的確に長くすることができる。
【００４６】
（３）アイドラプーリ９は、補機プーリ８及び第１ベルト部１０と間隔をおいた状態で仮想線Ｌから離れて位置するよう設けられている。このため、仮想線Ｌの近傍に設けられた上記補機プーリ８及びそれに巻き掛けられた第１ベルト部１０を、アイドラプーリ９及びそれに巻き掛けられた第２ベルト部１１と干渉させないようにすることができる。
【００４７】
（４）補機駆動装置３のメンテナンスは、自動車のエンジンフードを開放した状態で同装置３の上方から行うことになる。補機駆動装置３においては、オートテンショナ６が同装置３の最上部に位置しており、テンショナプーリ７が駆動プーリ４、補機プーリ８、及びアイドラプーリ９といった他のプーリよりも上方に設けられている。このため、オートテンショナ６及びテンショナプーリ７のメンテナンスを容易に行うことができる。また、伝動ベルト５を交換する際には、テンショナプーリ７による伝動ベルト５の押し付けを手作業で解除して上記交換を行うことになるが、オートテンショナ６が同装置３の最上部に位置するとともに伝動ベルト５がテンショナプーリ７により上方に引き上げられていることから、同ベルト５の交換作業及びそれに伴う作動を容易に行うことができる。
【００４８】
（５）伝動ベルト５においては、その内側面に働く駆動プーリ４、テンショナプーリ７、又はアイドラプーリ９との間の摩擦力が大となる。これは、各プーリ４，７，９の外周面に形成された溝４ａ，７ａ，９ａに伝動ベルト５の内側面に形成されたリブ５ａが挿入され、それら溝４ａ，７ａ，９ａとリブ５ａとによる接触面積の拡大が図られるためである。一方、伝動ベルト５の外側面に働く補機プーリ８との間の摩擦力は小となる。これは、伝動ベルト５の外側面及びそれと接触する補機プーリ８の外周面が平らに形成され、その間の接触面積が小となるためである。従って、伝動ベルト５の外側面に働く補機プーリ８との間の摩擦力は、伝動ベルトの内側面に働く駆動プーリ４、テンショナプーリ７、又はアイドラプーリ９との間の摩擦力よりも小さくなる傾向がある。
【００４９】
しかし、このような伝動ベルト５を用いたとしても、補機プーリ８と伝動ベルト５の外側面との接触長さに関しては上記（１）に記載したとおり長くしやすいため、その接触長さを長くとって伝動ベルト５の外側面に働く補機プーリ８との間の摩擦力を、補機（ウォータポンプ２）の駆動に必要な値まで容易に高めることができる。
【００５０】
また、ウォータポンプ２を駆動するうえでは、例えばオルタネータといった他の補機を駆動する場合に比べて、適正な駆動を実現するために大きな力を必要としない。オルタネータなどの補機の場合、発電要求に応じて駆動に必要な力の大きさが変わり、発電要求最大時には適正な駆動を実現するために大きな力が必要となる。これに対し、ウォータポンプ２は適正な駆動を実現するために大きな力を必要としないため、伝動ベルト５の外側面に働く補機プーリ８との間の摩擦力をウォータポンプ２の駆動に必要な値まで高めることが可能になる。更に、ウォータポンプ２を駆動する際にはエンジン１側にかかる負荷が小さく抑えられる。
【００５１】
（６）伝動ベルト５を常に張った状態に保つためにオートテンショナ６を用いたため、手動によりテンショナプーリをスライド移動させて伝動ベルト５の張力を所望の値に調整する、いわゆる手動スライド式テンショナを用いた場合に比べて、次のような点で有利である。
【００５２】
手動スライド式テンショナを用いる場合、伝動ベルト５の経時変化等での伸びによって同ベルト５の張力が低下したとすると、作業者が手作業によりテンショナを操作して伝動ベルト５の張力を高めなければならないが、このときに張力を高めすぎるおそれがあり、それによって各プーリを支持する軸受けにラジアル方向への過大な力が働くおそれもある。こうした状況に対処するため、例えば伝動ベルト５の強度を高めるためのリブ５ａの数を増やすこと、及び、上記軸受けを大型化したり複数化したりすることが考えられる。しかし、そのためのコストアップも無視できなくなり問題となる。この点、オートテンショナ６を用いれば、伝動ベルト５が伸びたとしてもテンショナプーリ７による所定圧力での同ベルト５の押しつけにより、伝動ベルト５の張力が自動的に最適な値に調整されるため、上述したような問題が生じることを回避することができる。
【００５３】
また、手動スライド式テンショナでは、その構造上、オートテンショナ６に比べて体格が大型化すること、及び、オートテンショナ６に比べてテンショナプーリ７にがたつきが生じやすくなることは避けられない。従って、手動スライド式テンショナを用いると、エンジンルーム内におけるエンジンフードとの隙間が狭くなる。更に、テンショナプーリ７のがたつきにより、その中心軸が他のプーリの中心軸に対し平行状態から大きくずれ、その状態で伝動ベルト５が周回移動することに伴い、同ベルト５と各プーリとの接触部分で異音が生じる。しかし、オートテンショナ６を用いれば、上述した問題が生じることを回避することができる。
【００５４】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・伝動ベルト５においては、その内側面と外側面とを両方とも平らに形成するとともに、外側面の摩擦係数を内側面の摩擦係数よりも小としたものを用いてもよい。この場合、駆動プーリ４、テンショナプーリ７、及びアイドラプーリ９としては、外周面を平らに形成した溝のないプーリが用いられる。こうした伝動ベルト５及びプーリを用いても、伝動ベルト５の外側面に働く補機プーリ８との間の摩擦力は、伝動ベルト５の内側面に働く駆動プーリ４、テンショナプーリ７、又はアイドラプーリ９との間の摩擦力に比べて、小さくなる傾向がある。
【００５５】
・オートテンショナ６（テンショナプーリ７）に関しては、必ずしも、駆動プーリ４、補機プーリ８、及びアイドラプーリ９といった他のプーリよりも上方に設ける必要はない。
【００５６】
・補機プーリ８をその中心が仮想線Ｌ上に位置するように設けたり、仮想線Ｌを挟む両側のうち他方側（図１において仮想線Ｌよりも左側）に位置するように設けたりしてもよい。
【００５７】
・補機プーリ８をその外縁が仮想線Ｌと交わらないように設けることも可能である。この場合、補機プーリ８の中心は、仮想線Ｌを挟む両側のうちの一方側と他方側とのいずれの位置にあってもよい。ただし、上記一方側に中心のある状態で補機プーリ８を仮想線Ｌから離しすぎると、第１ベルト部１０の端部Ｅ１，Ｅ２間の距離が長くなり、補機プーリ８と第１ベルト部１０との接触長さが短くなりすぎるおそれがある。一方、上記他方側に中心がある状態で仮想線Ｌから離しすぎると、アイドラプーリ９の位置を更に仮想線Ｌから離れた位置に変更しなければならず、その位置変更の分だけ補機駆動装置３全体が大型化するおそれがある。これに対し、上記実施形態のように補機プーリ８をその外縁が仮想線Ｌと交わるように設ければ、上述した問題の発生を回避することができる。
【００５８】
・エンジン１の回転を伝達して駆動する補機として、大きな駆動力を必要としないウォータポンプ２以外の補機、言い換えれば必要駆動力がウォータポンプ２と同程度である同ポンプ２以外の補機を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態の補機駆動装置のエンジン搭載状態を示す正面図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は図１の各プーリ及び伝動ベルトを矢印Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ方向から見た拡大断面図。
【図３】アイドラプーリと補機プーリとの従来の位置関係を示す略図。
【図４】アイドラプーリと補機プーリとの本実施形態の位置関係を示す略図。
【図５】補機駆動装置における各プーリの配置、及びそれらプーリへの伝動ベルトの巻き掛け態様の従来例を示す略図。
【図６】補機駆動装置における各プーリの配置、及びそれらプーリへの伝動ベルトの巻き掛け態様の従来例を示す略図。
【符号の説明】
【００６０】
１…エンジン、１ａ…出力軸、２…ウォータポンプ、２ａ…入力軸、３…補機駆動装置、４…駆動プーリ、４ａ…溝、５…伝動ベルト、５ａ…リブ、６…オートテンショナ、７…テンショナプーリ、７ａ…溝、８…補機プーリ、９…アイドラプーリ、９ａ…溝、１０…第１ベルト部、１１…第２ベルト部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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