(57)【要約】【課題】伝動ベルトの摩耗を抑制するとともに、作動時に発生する異音を効果的に低減することができるベルト伝動装置を提供する。【解決手段】各プーリ２１〜２６の伝動ベルト４１と接触する表面には、毛羽５１を混入した塗料５２が塗布される。このため、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との係合状態において、塗料５２の毛羽５１と伝動ベルト４１の表面４１ａとが接触する。これにより、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との間で滑りが生じ難くなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を伝達する伝動ベルトと、同伝動ベルトが巻き掛けられるプーリとを備えるベルト伝動装置であって、
前記プーリは、前記伝動ベルトとの接触面に毛羽を混入した塗料が塗布されてなる
ことを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト伝動装置において、
前記塗料は、前記プーリが接触する前記伝動ベルトの表面に対して攻撃性が低い
ことを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のベルト伝動装置において、
前記プーリは、ベルト伝動装置に用いられる複数のプーリの中で最も大きい負荷を受けるプーリである
ことを特徴とするベルト伝動装置。
【請求項４】
内燃機関の出力軸の回転動力を前記伝動ベルトを介して補機に伝達することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のベルト伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力を伝達するための伝動ベルトと、同伝動ベルトが巻き掛けられるプーリとを備えるベルト伝動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の出力軸に取り付けられる駆動プーリと、オルタネータ等の補機にそれぞれ取り付けられる補機プーリとの間に伝動ベルトを巻き掛けて構成されるベルト伝動装置が知られている。こうしたベルト伝動装置は、内燃機関の回転動力を伝動ベルトを介して補機プーリに伝達して各補機を駆動するようにしている。
【０００３】
ところで、このようなベルト伝動装置は、伝動ベルトと各プーリとの係合によって経年的に伝動ベルトの劣化が進行する。すなわち、伝動ベルトはプーリとの接触によって摩耗し、その表面が平滑化、鏡面化する。また、伝動ベルトは熱劣化によって表面の硬度が高くなる。このため、ベルト伝動装置の作動時に、伝動ベルトとプーリとの間で微小の滑りが発生して異音が生じることがある。
【０００４】
そこで、伝動ベルトの表面の平滑化、鏡面化を抑制するために、ベルト伝動装置に条痕形成プーリを設けたベルト伝動装置が提案されている（特許文献１参照）。このベルト伝動装置は、条痕形成プーリによって伝動ベルトの表面を研磨することにより、その表面に微少な凹凸形状を形成させている。これにより、駆動中の伝動ベルトに継続的に条痕を形成して、伝動ベルトの経年変化による平滑化、鏡面化を防止している。そして、ベルト伝動装置の作動時に発生する異音を低減するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−２２１０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に示されるようなベルト伝動装置は、条痕形成プーリの表面に研磨剤が塗布されており、この研磨剤によって伝動ベルトの表面に条痕を形成するように構成されている。このため、伝動ベルトの摩耗が激しくなりその消耗が促進されるので、伝動ベルトの耐久性能をより高く設定する必要がある。また、伝動ベルトの摩耗に起因する摩耗粉の増加により、周囲の機構に悪影響を与えてしまうことが懸念される。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、伝動ベルトの摩耗を抑制するとともに、作動時に発生する異音を効果的に低減することができるベルト伝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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、動力を伝達する伝動ベルトと、同伝動ベルトが巻き掛けられるプーリとを備えるベルト伝動装置であって、前記プーリは、前記伝動ベルトとの接触面に毛羽を混入した塗料が塗布されてなることをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、プーリは伝動ベルトとの接触面に毛羽を混入した塗料が塗布されているため、伝動ベルトとプーリとの係合時に、プーリの表面に存在する毛羽と伝動ベルトの表面とを接触させるように構成することができる。このため、伝動ベルトとプーリとの間で滑りが生じることを抑えることができ、ベルト伝動装置の作動時に発生する異音を好適に低減することができる。また、毛羽と伝動ベルトとを接触させることができるため、伝動ベルトの摩耗を極力抑えるようにすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のベルト伝動装置において、前記塗料は、前記プーリが接触する前記伝動ベルトの表面に対して攻撃性が低いことをその要旨としている。
【００１０】
ここで攻撃性とは、接触する相手部材を摩耗する度合いをいう。すなわち、攻撃性が高ければ相手部材を摩耗させやすく、攻撃性が低ければ相手部材を摩耗させにくい。
同構成によれば、プーリに塗布される塗料は、プーリが接触する伝動ベルトの表面に対して攻撃性が低いため、伝動ベルトの摩耗を抑制することができる。このため、伝動ベルトの耐久性を向上させることができるとともに、摩耗粉の増加を抑えることができる。
【００１１】
また、伝動ベルトとプーリとの接触によって塗料側が摩耗したとしても、塗料に混入されている毛羽がプーリの表面に順次現れてくるため、毛羽と伝動ベルトの表面とが接触する状態を維持することができる。このため、ベルト伝動装置の作動時に発生する異音を好適に低減することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のベルト伝動装置において、前記プーリは、ベルト伝動装置に用いられる複数のプーリの中で最も大きい負荷を受けるプーリであることをその要旨としている。
【００１３】
ベルト伝動装置が複数のプーリを有するように構成される場合、最も大きい負荷を受けるプーリと伝動ベルトとの接触部においては、伝動ベルトの張力変動が最も大きくなる。このため、このプーリにおいて伝動ベルトの滑りが最も発生し易くなり、異音の発生度合いが最も大きくなる。この点、同構成によれば、前記プーリはベルト伝動装置に用いられる複数のプーリの中で最も大きい負荷を受けるプーリであるため、より効果的に異音の低減を図ることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のベルト伝動装置において、内燃機関の出力軸の回転動力を前記伝動ベルトを介して補機に伝達することをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、ベルト伝動装置は、内燃機関の出力軸の回転動力を伝動ベルトを介して補機に伝達するものである。このため、内燃機関の出力軸の回転動力をベルト伝動装置を通じて伝達する際に、伝動ベルトの摩耗を抑えつつ、ベルト伝動装置の作動時に発生する異音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１〜４を参照して、本発明に係るベルト伝動装置を具体化した一実施形態について説明する。
図１は内燃機関に用いられるベルト伝動装置１のレイアウト図である。ベルト伝動装置１は、内燃機関としてのエンジン１１の出力軸３１に固定された駆動プーリ２１と、各補機の回転軸３２，３３，３４，３５に固定された補機プーリ２２，２３，２４，２５と、駆動プーリ２１と補機プーリ２２〜２５との間に巻き掛けられる無端の伝動ベルト４１とを備えている。
【００１７】
ベルト伝動装置１により駆動される補機としては、オルタネータ、ウォーターポンプ、エアーコンディショナ、パワーステアリングの各装置が設けられる。各補機に対して動力が入力されるそれぞれの回転軸３２，３３，３４，３５には、オルタネータ用プーリ２２、ウォーターポンプ用プーリ２３、エアーコンディショナ用プーリ２４、パワーステアリング用プーリ２５が固定されている。また、オルタネータ用プーリ２２とウォーターポンプ用プーリ２３との間には、伝動ベルト４１を背面から弾性的に押圧するオートテンショナプーリ２６が設けられる。オートテンショナプーリ２６は、図１中矢印Ｘ方向に伝動ベルト４１を押圧することで、伝動ベルト４１に適切な張力を与えるとともに、伝動ベルト４１の振動を吸収している。
【００１８】
伝動ベルト４１は、図２に示すように、断面形状がＶ字型のリブ４２が複数個設けられたＶリブドベルトである。伝動ベルト４１は、ゴム材料から形成されるベルト本体４３と、ベルト本体４３に埋設される心線４４とを備える。ベルト本体４３は、耐熱性に優れた合成ゴムから形成され、心線４４は、伝動ベルト４１の伸びを抑えるために引張強度に優れたグラスファイバーコード等が用いられる。
【００１９】
駆動プーリ、補機プーリ、オートテンショナプーリの各プーリ２１〜２６には、伝動ベルト４１のリブ４２と係合する複数の溝２７が設けられている。リブ４２と溝２７とが係合することで、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との接触面積を大きくすることができ、伝達効率の向上及び伝達動力の増加を図っている。
【００２０】
また、各プーリ２１〜２６の伝動ベルト４１と接触する表面には、毛羽を混入した塗料が塗布されている。図３に各プーリ２１〜２６の断面図を示す。各プーリ２１〜２６は、少なくとも溝２７の表面を含む表面２８に、ナイロン繊維、アラミド繊維等の毛羽５１を混入した塗料５２が塗布されている。毛羽５１は、塗料５２の表面から突出するように設けられ、その短繊維が様々な方向に向かって延びている。
【００２１】
図４に各プーリ２１〜２６と伝動ベルト４１とが係合したときの断面図を示す。各プーリ２１〜２６は塗料５２を介して伝動ベルト４１と係合する。このため、塗料５２の毛羽５１と伝動ベルト４１の表面４１ａとが接触することとなり、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との間で滑りを生じ難くすることができる。これにより、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との滑りによって発生するスティックスリップ音等の異音を低減することができる。また、毛羽５１が伝動ベルト４１と接触するように構成できるため、伝動ベルト４１の表面４１ａの摩耗を抑えることができる。
【００２２】
また、塗料５２は、伝動ベルト４１の表面４１ａに対する攻撃性が低く構成される。すなわち、塗料５２の硬度を表面４１ａの硬度よりも低く設定する等により、伝動ベルト４１の摩耗を抑えるようにしている。このため、伝動ベルト４１の耐久性を向上させるとともに、摩耗粉の発生を抑えることができる。また、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との接触によって塗料５２側が摩耗した場合に、塗料５２に混入されている毛羽５１が塗料５２の表面に順次現れてくるため、経年的な使用によっても毛羽５１と表面４１ａとを接触させる状態を維持することができる。このため、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との滑りを抑えて、ベルト伝動装置１の作動時に発生する異音を低減することができる。
【００２３】
次に、ベルト伝動装置１の作用について説明する。エンジン１１が始動されると、出力軸３１の回転により駆動プーリ２１が回転駆動される。すると、伝動ベルト４１は図１の矢印Ｒ方向に回転され、駆動プーリ２１の回転動力が伝動ベルト４１を通じてオルタネータ用プーリ２２、ウォーターポンプ用プーリ２３、エアーコンディショナ用プーリ２４、パワーステアリング用プーリ２５に伝達される。そして、補機プーリ２２，２３，２４，２５の回転軸３２，３３，３４，３５が従動されて、オルタネータ、ウォーターポンプ、エアーコンディショナ、パワーステアリングの各装置が駆動される。また、オートテンショナプーリ２６は、伝動ベルト４１に適切な張力を与えるとともに、伝動ベルト４１の振動を吸収する。
【００２４】
伝動ベルト４１は、塗料５２を介して各プーリ２１〜２６と係合しているため、伝動ベルト４１の作動中は、塗料５２の毛羽５１と伝動ベルト４１の表面４１ａとが順次接触する。これにより、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との間で生じる滑りを抑えながら動力が伝達される。
【００２５】
上記実施形態のベルト伝動装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、各プーリ２１〜２６の表面２８には、毛羽５１を混入した塗料５２が塗布されているため、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との係合状態において、塗料５２の毛羽５１と伝動ベルト４１の表面４１ａとが接触するように構成することができる。このため、ベルト伝動装置１の作動中に、伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との間で滑りを生じ難くすることができ、スティックスリップ音等の異音を低減することができる。
【００２６】
また、ベルト伝動装置１の作動中に、塗料５２の毛羽５１が伝動ベルト４１と接触するため、伝動ベルト４１の表面４１ａの摩耗を抑えることができる。このため、伝動ベルトの摩耗に起因する摩耗粉の増加により周囲の機構に悪影響を与えてしまうことを抑制することができる。
【００２７】
（２）上記実施形態では、各プーリ２１〜２６の表面２８に塗布される塗料５２は、伝動ベルト４１の表面４１ａに対する攻撃性が低いため、伝動ベルト４１の摩耗を抑えることができる。このため、伝動ベルト４１の耐久性を向上させるとともに、摩耗粉の発生を抑えることができる。
【００２８】
また、ベルト伝動装置１の作動によって塗料５２側が摩耗した場合に、塗料５２に混入されている毛羽５１が塗料５２の表面に順次現れてくるため、経年的な使用によっても毛羽５１と表面４１ａとを接触させる状態を維持することができる。このため、ベルト伝動装置１の作動時に発生する異音を低減することができる。
【００２９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、各プーリ２１〜２６のそれぞれの表面２８に毛羽５１を混入した塗料５２を塗布しているが、各プーリ２１〜２６のうちいずれかのプーリにのみ塗料５２を塗布するようにしてもよい。なおこの場合、各プーリ２１〜２６の中で最も大きい負荷を受けるプーリに塗料５２を塗布するのが効果的である。すなわち、最も大きい負荷を受けるプーリと伝動ベルト４１との接触部においては、伝動ベルト４１の張力変動が最も大きくなるため、伝動ベルト４１の滑りが発生し易く、異音の発生度合いが最も大きくなる。このため、最も大きい負荷を受けるプーリに塗料５２を塗布することによって、塗料５２の塗布作業やコストを極力抑えつつ、効果的に異音の低減を図るようにすることができる。また、各プーリ２１〜２６のうちいずれか複数のプーリにのみ塗料５２を塗布するようにしてもよい。
【００３０】
・上記実施形態では、伝動ベルト４１をＶリブドベルトとしたが、他の形式のベルトとしてもよい。伝動ベルト４１にＶベルトや歯付きベルトを採用した場合においても、プーリの表面に毛羽５１を混入した塗料５２を塗布することによって、伝動ベルト４１の摩耗を抑制しつつ、ベルト伝動装置１の作動時に発生する異音を効果的に低減することができる。
【００３１】
・上記実施形態では、塗料５２を伝動ベルト４１の表面４１ａに対する攻撃性が低くなるように構成したが、塗料５２を高温時においてのみ攻撃性が低くなるような材質で構成してもよい。伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との間の滑りに起因する異音は、エンジン１１の温間運転時において比較的大きくなり、冷間運転時において比較的小さくなることが知られている。このため、塗料５２を高温時においてのみ攻撃性が低くなるようにすると、温間運転時においては滑りに起因する異音を低減し、冷間運転時においては伝動ベルト４１と各プーリ２１〜２６との噛み付きを強くすることで動力の伝達効率を向上させるようにすることができる。高温時においてのみ攻撃性が低くなるような材料としては、高温で軟化する熱可塑性材料等を採用することができる。
【００３２】
・上記実施形態は、エンジン１１の出力軸３１の回転動力を伝動ベルト４１を介してオルタネータ等の各補機に伝達するベルト伝動装置１に本発明を適用したものであるが、エンジン１１の他の機構に用いられるベルト伝動装置についても、同様な原理を用いて本発明を適用することができる。また、エンジン１１以外の産業機器に用いられるベルト伝動装置についても、本発明を適用することができる。こうしたベルト伝動装置においても、伝動ベルトの摩耗を抑えつつ、ベルト伝動装置の作動時に発生する異音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係るベルト伝動装置のレイアウト図。
【図２】伝動ベルトとプーリとの係合状態を示す斜視図。
【図３】プーリの断面図。
【図４】伝動ベルトとプーリとの係合状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１…ベルト伝動装置、１１…エンジン、２１…駆動プーリ、２２，２３，２４，２５…補機プーリ、２６…オートテンショナプーリ、３１…出力軸、４１…伝動ベルト、５１…毛羽、５２…塗料。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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