(57)【要約】【課題】プーリからベルトが脱落することを抑制できるベルト伝動装置を提供する。【解決手段】回転可能なクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６と、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６の外周面に巻き掛けられるベルト１７と、を備えたベルト伝動装置１０であって、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６のそれぞれは、外周面の半径ｒ１，ｒ２が幅方向において中央部が両端部よりも大きく形成され、ベルト１７は、内周面１７Ａの半径が幅方向において中央部が両端部よりも大きく形成される。【選択図】図２
2017057918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な複数のプーリと、前記複数のプーリの外周面に巻き掛けられるベルトと、を備えたベルト伝動装置であって、
前記複数のプーリのそれぞれは、外周面の半径が幅方向において中央部が両端部よりも大きく形成され、
前記ベルトは、内周面の半径が幅方向において中央部が両端部よりも大きく形成される、ベルト伝動装置。
【請求項２】
請求項１記載のベルト伝動装置において、
前記複数のプーリのそれぞれは、前記外周面に複数の第１凸部と第１凹部とが幅方向に交互に設けられ、
前記第１凸部のそれぞれにおける前記外周面の半径が、前記中央部に近い前記第１凸部ほど大きく形成され、
前記ベルトは、前記内周面に複数の第２凸部と第２凹部とが幅方向に交互に設けられ、
前記第２凸部のそれぞれにおける前記内周面の半径が、前記中央部に近い前記第２凸部ほど大きく形成される、ベルト伝動装置。
【請求項３】
請求項２記載のベルト伝動装置において、
前記複数のプーリのそれぞれは、前記第１凹部のそれぞれにおける前記外周面の半径が前記中央部に近い前記第１凹部ほど大きく形成され、
前記ベルトは、前記第２凹部のそれぞれにおける前記内周面の半径が前記中央部に近い前記第２凹部ほど大きく形成される、ベルト伝動装置。
【請求項４】
請求項３記載のベルト伝動装置において、
前記複数のプーリは、前記外周面の半径の最大値が互いに異なる第１プーリ及び第２プーリを有し、
前記第１プーリの外周面の半径の最大値は、前記第２プーリの外周面の半径の最大値よりも大きく、
前記第１プーリの回転中心となる第１軸線は、前記第２プーリの回転中心となる第２軸線よりも下に配置されている、ベルト伝動装置。
【請求項５】
請求項３記載のベルト伝動装置において、
前記複数のプーリは、前記外周面の半径の最大値が互いに異なる第１プーリ及び第２プーリを有し、
前記第１プーリの外周面の半径の最大値は、前記第２プーリの外周面の半径の最大値よりも大きく、
前記第１プーリの回転中心となる第１軸線は、前記第２プーリの回転中心となる第２軸線よりも上に配置され、
前記第１プーリの外周面と前記第２プーリの外周面との間に渡される前記ベルトの２箇所の直線部のうち下に位置する直線部が水平に配置されるよう前記第１プーリ及び第２プーリが配置される、ベルト伝動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載のベルト伝動装置において、
複数のプーリは、
車両の駆動力源の出力軸に固定されたプーリと、
前記車両に設けた補機の回転軸に固定されたプーリと、
を含む、ベルト伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の補機の駆動に用いるベルト伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動力源であるエンジンは、エンジンルームに配置されている。また、エンジンルームには、補機、例えば、ウォータポンプ、エアコン用コンプレッサ、オイルポンプ等が設けられている。補機をエンジンの動力で駆動する場合に用いるベルト伝動装置が特許文献１〜３に記載されている。特許文献１に記載されたベルト伝動装置は、エンジンのクランク軸に固定されるタイミングプーリと、カムシャフトの軸端に固定されるカムプーリと、オイルポンプと、これらのプーリに巻き掛けられるベルトと、を備えている。各プーリの外周面には凹部が設けられており、ベルトの一方の面に凸部が設けられている。ベルトの凸部は凹部に隙間がほとんどない状態で嵌合されている。
【０００３】
特許文献２に記載されたベルト伝動装置は、上部ゴム層と、上部ゴム層に重ねられる下部ゴム層と、上部ゴム層と下部ゴム層との間に介在される芯線と、を備えたアーチ形状のＶベルトである。また、特許文献２には、側圧に対するベルトの座屈変形が少ないことが記載されている。
【０００４】
特許文献３に記載されたＶベルトは、変速機のＶ溝プーリに巻き掛けられるベルトであり、Ｖベルトは押圧力で動力を伝達する。特許文献３に記載されたＶベルトは、ケーブルのように円周方向に配置される補強部材と、金属材料で作られた多数の横方向要素と、横方向要素と補強部材とを組み立てるエラストマ体と、を有する。横方向要素は、Ｖベルトの幅方向の両端に側縁を備えている。横方向要素の側縁が、プーリのＶ溝の内面と接触し、プーリとベルトとの間で動力伝達を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−２０２７４０号公報
【特許文献２】特開昭６３−２４２６３１号公報
【特許文献３】特開昭６２−２４６６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のベルト伝動装置にあっては、石等の異物がベルトプーリとの間に進入すると、プーリからベルトが脱落することがあった。
【０００７】
本発明の目的は、プーリからベルトが脱落することを抑制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】
【０００８】
本発明は、回転可能な複数のプーリと、前記複数のプーリの外周面に巻き掛けられるベルトと、を備えたベルト伝動装置であって、前記複数のプーリのそれぞれは、外周面の半径が幅方向において中央部が両端部よりも大きく形成され、前記ベルトは、内周面の半径が幅方向において中央部が両端部よりも大きく形成される。
【０００９】
本発明における前記複数のプーリのそれぞれは、前記外周面に複数の第１凸部と第１凹部とが幅方向に交互に設けられ、前記第１凸部のそれぞれにおける前記外周面の半径が、前記中央部に近い前記第１凸部ほど大きく形成され、前記ベルトは、前記内周面に複数の第２凸部と第２凹部とが幅方向に交互に設けられ、前記第２凸部のそれぞれにおける前記内周面の半径が、前記中央部に近い前記第２凸部ほど大きく形成される。
【００１０】
本発明における前記複数のプーリのそれぞれは、前記第１凹部のそれぞれにおける前記外周面の半径が前記中央部に近い前記第１凹部ほど大きく形成され、前記ベルトは、前記第２凹部のそれぞれにおける前記内周面の半径が前記中央部に近い前記第２凹部ほど大きく形成される。
【００１１】
本発明における前記複数のプーリは、前記外周面の半径の最大値が互いに異なる第１プーリ及び第２プーリを有し、前記第１プーリの外周面の半径の最大値は、前記第２プーリの外周面の半径の最大値よりも大きく、前記第１プーリの回転中心となる第１軸線は、前記第２プーリの回転中心となる第２軸線よりも下に配置されている。
【００１２】
本発明における前記複数のプーリは、前記外周面の半径の最大値が互いに異なる第１プーリ及び第２プーリを有し、前記第１プーリの外周面の半径の最大値は、前記第２プーリの外周面の半径の最大値よりも大きく、前記第１プーリの回転中心となる第１軸線は、前記第２プーリの回転中心となる第２軸線よりも上に配置され、前記第１プーリの外周面と前記第２プーリの外周面との間に渡される前記ベルトの２箇所の直線部のうち下に位置する直線部が水平に配置されるよう前記第１プーリ及び第２プーリが配置される。
【００１３】
本発明における複数のプーリは、車両の駆動力源の出力軸に固定されたプーリと、前記車両に設けた補機の回転軸に固定されたプーリと、を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プーリからベルトが脱落することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のベルト伝動装置をエンジンに用いた模式的な正面図である。
【図２】図１に示すベルト伝動装置の拡大正面図である。
【図３】本発明のベルト伝動装置の実施例１を示す半断面図である。
【図４】本発明のベルト伝動装置の実施例２を示す半断面図である。
【図５】本発明のベルト伝動装置の実施例３を示す半断面図である。
【図６】本発明のベルト伝動装置の実施例４を示す半断面図である。
【図７】本発明のベルト伝動装置の実施例５を示す半断面図である。
【図８】本発明のベルト伝動装置において、プーリの配置位置の例を示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明のベルト伝動装置は、車両の駆動力源で補機を駆動する場合に用いることができる。車両の駆動輪に動力を伝達する駆動力源であるエンジンは、エンジンルームに設けられている。エンジンは、クランクシャフトを有し、クランクシャフトにクランクプーリが固定されている。また、エンジンルーム内に、補機、例えば、エアコン用コンプレッサ、オルタネータ、ウォータポンプ、パワーステアリング用オイルポンプ等が設けられている。これらの補機は、ブラケット等を用いてエンジンに取り付けられている。また、これらの補機は、何れもプーリを有する。そして、ベルト伝動装置は、エンジンの動力を補機に伝達する機構である。
【００１７】
図１及び図２に示すベルト伝動装置１０は、エンジン１１の動力を、補機としてのオルタネータ１２に伝達する例である。エンジン１１は、クランクシャフト１３を有し、クランクプーリ１４がクランクシャフト１３に固定されている。オルタネータ１２の回転軸１５にオルタネータプーリ１６が固定されている。ベルト伝動装置１０は、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６と、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けた無端状、つまり、環状のベルト１７と、を有する。
【００１８】
クランクプーリ１４は、エンジン１１のクランクシャフト１３と共に一体回転可能であり、オルタネータプーリ１６は回転軸１５と共に一体回転可能である。クランクシャフト１３の回転中心となる第１軸線Ａ１と、回転軸１５の回転中心となる第２軸線Ａ２とは、互いに平行である。また、第２軸線Ａ２は、第１軸線Ａ１よりも鉛直方向において上に配置されている。鉛直方向で、第１軸線Ａ１は、第２軸線Ａ２の真下に配置されている。第１軸線Ａ１及び第２軸線Ａ２は、車両の前後方向に沿って配置され、かつ、共に水平ではない。第１軸線Ａ１及び第２軸線Ａ２は、車両の前方に向かう程、高くなる向きで傾斜している。
【００１９】
クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６は、共に金属、例えば鋼により構成されている。ベルト伝動装置１０の実施例１を、図３を参照して説明する。クランクプーリ１４の外周面には、全周に亘って凸部１８及び凹部１９が形成されている。凸部１８と凹部１９とは、クランクプーリ１４の幅方向に交互に配置されている。第１軸線Ａ１から各凸部１８の先端までの高さ、つまり、外周面の半径は同一ではない。クランクプーリ１４の幅方向で中央部から両端部に近づくことに伴い、第１軸線Ａ１から凸部１８の先端までの高さが小さくなっている。換言すれば、中央部に近い凸部１８ほど、クランクプーリ１４の外周面の半径は大きくなる。第１軸線Ａ１から各凹部１９の底までの内径は同一ではない。クランクプーリ１４の幅方向で中央部から両端部に近づくことに伴い、第１軸線Ａ１から凹部１９の底までの距離が小さくなっている。換言すれば、中央部に近い凹部１９ほど、クランクプーリ１４の外周面の半径は大きくなる。
【００２０】
オルタネータプーリ１６は、外周面の全周に亘って凸部３８及び凹部３９が形成されている。凸部３８と凹部３９とは、オルタネータプーリ１６の幅方向に交互に配置されている。第２軸線Ａ２から各凸部３８の先端までの半径は同一ではない。オルタネータプーリ１６の幅方向で中央部から両端部に近づくことに伴い、第２軸線Ａ２から凸部３８の先端までの半径が小さくなっている。換言すれば、中央部に近い凸部３８ほど、オルタネータプーリ１６の外周面の半径は大きくなる。第２軸線Ａ２から各凹部３９の底までの内径は同一ではない。オルタネータプーリ１６の幅方向で中央部から両端部に近づくことに伴い、第２軸線Ａ２から凹部３９の底までの距離が小さくなっている。換言すれば、中央部に近い凹部３９ほど、オルタネータプーリ１６の外周面の半径は大きくなる。
【００２１】
そして、クランクプーリ１４の半径ｒ１は、オルタネータプーリ１６の半径ｒ２よりも大きい。クランクプーリ１４の半径ｒ１は、凸部１８における半径の最大値、すなわち、中央部に位置する凸部１８の半径である。オルタネータプーリ１６の半径ｒ２は、凸部３８における半径の最大値、すなわち、中央部に位置する凸部３８の半径である。
【００２２】
ベルト１７は、ゴム状弾性体、つまり、エラストマ製の本体２０と、本体２０に埋め込まれた芯線２１と、を有する。本体２０は環状であり、本体２０の内周面に凹部２２と凸部２３とが形成されている。凹部２２と凸部２３は、ベルト１７の幅方向に交互に配置されている。凸部２３と凹部２２とは、ベルト１７の幅方向に交互に配置されている。べルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、各凸部１８，３８は、各凹部２２にそれぞれ配置され、各凸部２３は、各凹部１９，３９にそれぞれ配置される。べルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、第１軸線Ａ１及び第２軸線Ａ２から各凸部２３の先端までの半径は同一ではない。ベルト１７の幅方向で中央部から両端部に近づくことに伴い、第１軸線Ａ１及び第２軸線Ａ２から凸部２３の先端までの距離が短くなっている。換言すれば、ベルト１７の中央部に近い位置に配置されている凸部２３ほど、ベルト１７の内周面の半径は大きくなる。
【００２３】
また、ベルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、第１軸線Ａ１及び第２軸線Ａ２から、各凹部２２の底までの内径は同一ではない。ベルト１７の幅方向で中央部から両端部に近づくことに伴い、第１軸線Ａ１及び第２軸線Ａ２から、凹部２２の底までの距離が小さくなっている。換言すれば、中央部に近い凹部２２ほど、ベルト１７の内周面の半径は大きくなる。ベルト１７の凹部２２の底の半径の最大値を半径ｒ３とする。
【００２４】
ベルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、ベルト１７の内面は、クランクプーリ１４の外面、及びオルタネータプーリ１６の外面に接触または密着するが、図３では、便宜上、ベルト１７とクランクプーリ１４との間に隙間がある状態で示され、ベルト１７とオルタネータプーリ１６との間に隙間がある状態で示されている。ベルト１７は、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、ベルト１７の外径は、ベルト１７の幅方向で一定である。
【００２５】
芯線２１は、ガラス繊維、カーボン繊維等の材料で成形された芯材であり、芯線２１はベルト１７の強度を確保するために、本体２０の長手方向に全周に亘って埋め込まれている。ベルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、各芯線２１は、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６の半径方向で全て同じ位置に配置されている。
【００２６】
図１及び図２において、クランクシャフト１３が回転すると、クランクプーリ１４のトルクでベルト１７が移動してオルタネータプーリ１６が回転し、オルタネータ１２が発電する。クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６は、図１及び図２で時計回りに回転するものとする。このようにして、エンジン１１の動力がオルタネータ１２に伝達される。べルト１７は、クランクプーリ１４とオルタネータプーリ１６との間に渡された２箇所の直線部１７Ｂ，１７Ｃを有する。
【００２７】
本実施形態では、エンジンルーム内に進入した異物、例えば、石が、ベルト１７とクランクプーリ１４との間、または、ベルト１７とオルタネータプーリ１６との間に進入することを抑制できる。異物が進入するとは、異物が挟まること、または、異物を噛み込むことである。仮に、異物がベルト１７とクランクプーリ１４との間、または、ベルト１７とオルタネータプーリ１６との間に進入した場合は、その異物は軸線方向に移動し、ベルト１７とクランクプーリ１４との間、または、ベルト１７とオルタネータプーリ１６との間から排出される。そのため、異物の進入によってベルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６から脱落することを抑制できる。
【００２８】
その理由は以下の通りである。本実施形態では、クランクプーリ１４の外周面の半径が、幅方向で中央部から両端部に近づくことに伴い小さくなっている。また、オルタネータプーリ１６の外周面の半径は、幅方向で中央部から両端部に近づくことに伴い小さくなっている。このため、べルト１７とクランクプーリ１４との間における接触圧力は、クランクプーリ１４の幅方向で、中央部の方が両端部よりも高くなるからである。また、べルト１７とオルタネータプーリ１６との間における接触圧力は、オルタネータプーリ１６の幅方向で、中央部の方が両端部よりも高くなるからである。
【００２９】
ところで、エンジンルームに進入した異物は、ベルト１７の直線部１７Ｂの下端、つまり、ベルト１７がクランクプーリ１４に巻き掛かる直前の箇所で、ベルト１７とクランクプーリ１４との間に進入し易い。また、ベルト１７の直線部１７Ｃがオルタネータプーリ１６に巻き掛かる直前の箇所で、ベルト１７とオルタネータプーリ１６との間に進入し易い。本実施形態では、クランクプーリ１４がオルタネータプーリ１６の下方に配置されているため、異物が、ベルト１７の直線部１７Ｂと、クランクプーリ１４との間に進入する可能性は、異物が、ベルト１７の直線部１７Ｃと、オルタネータプーリ１６との間に進入する可能性よりも高い。
【００３０】
本実施形態において、クランクプーリ１４の外周面の半径の最大値である半径ｒ１は、オルタネータプーリ１６の半径の最大値である半径ｒ２よりも大きい。このため、ベルト１７の内周面１７Ａと、クランクプーリ１４の接線Ｓ１との間に形成される角度θ１は、ベルト１７の内周面１７Ａと、オルタネータプーリ１６の接線Ｓ２との間に形成される角度θ２よりも大きい。
【００３１】
接線Ｓ１は、クランクプーリ１４の外周面上における点Ｔ１を通る。点Ｔ１は、直線Ｂ１がクランクプーリ１４の外周面と交差する位置である。直線Ｂ１は、直線Ｂ２と平行であり、かつ、直線Ｂ２からベルト１７の直線部１７Ｂと平行な方向に所定距離Ｌ１離れた位置にある。ベルト１７の直線部１７Ｂは、ベルト１７のうち、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛かっていない部分である。直線Ｂ２は、第１軸線Ａ１及び点Ｔ２を通る。点Ｔ２は、ベルト１７の内周面１７Ａのうち、クランクプーリ１４に巻き掛かっている円弧状部分の端と、クランクプーリ１４の外周面との接触位置である。
【００３２】
接線Ｓ２は、オルタネータプーリ１６の外周面上における点Ｔ３を通る。点Ｔ３は、直線Ｂ３がオルタネータプーリ１６の外周面と交差する位置である。直線Ｂ３は、直線Ｂ４と平行であり、かつ、直線Ｂ４から、ベルト１７の直線部１７Ｂと平行な方向に所定距離Ｌ１離れた位置にある。直線Ｂ４は、第２軸線Ａ２及び点Ｔ４を通る。点Ｔ４は、ベルト１７の内周面１７Ａのうち、オルタネータプーリ１６に巻き掛かっている円弧状部分の端と、オルタネータプーリ１６の外周面との接触位置である。
【００３３】
このように、接線Ｓ１と、ベルト１７の直線部１７Ｂの内周面１７Ａとの間に形成される角度θ１は、接線Ｓ２と、ベルト１７の直線部１７Ｂの内周面１７Ａとの間に形成される角度θ２よりも小さい。このため、クランクプーリ１４をオルタネータプーリ１６よりも下方に配置する方が、オルタネータプーリ１６をクランクプーリ１４よりも下方に配置する場合に比べて、異物が進入する可能性を低くできる。ここで、異物が進入する可能性は、異物の外径が同じである条件で想定する。
【００３４】
また、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６は、幅方向で中央部の半径が、幅方向の両端部の半径よりも大きいため、ベルト１７が幅方向に移動して、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６から外れることを抑制できる。このため、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６は、ベルト１７が巻き掛かる箇所の外側に、ベルト１７が外れることを防止するリブを設けずに済む。
【００３５】
さらに、クランクプーリ１４は、幅方向の中央部が半径ｒ１であり、幅方向の両側部の半径は半径ｒ１未満である。このため、クランクプーリ１４を構成する金属材料の使用量を減らすことができる。したがって、クランクプーリ１４の軽量化、製造コストの低減を図ることができる。さらに、オルタネータプーリ１６は、幅方向の中央部が半径ｒ２であり、幅方向の両端部の半径は半径ｒ２未満である。このため、オルタネータプーリ１６を構成する金属材料の使用量を減らすことができる。したがって、オルタネータプーリ１６の軽量化、製造コストの低減を図ることができる。
【００３６】
次に、ベルト伝動装置１０の実施例２を、図４を参照して説明する。ベルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、複数の芯線２１は、ベルト１７の半径方向で互いに異なる位置に配置されている。ベルト１７の幅方向の中央部から両端部に近づくほど、第１軸線Ａ１または第２軸線Ａ２から、各芯線２１が配置された位置までの距離が小さくなっている。換言すれば、ベルト１７がクランクプーリ１４に巻かれた状態で、各芯線２１が配置されている箇所の半径が、ベルト１７の両端部で最も小さくなっている。また、ベルト１７がオルタネータプーリ１６に巻かれた状態で、各芯線２１が配置されている位置の半径が、ベルト１７の両端部で最も小さくなっている。図４に示すベルト伝動装置１０のその他の構成は、図３に示すベルト伝動装置１０と同じである。図４のベルト伝動装置１０は、図３に示すベルト伝動装置１０と同じ作用及び効果を得ることができる。
【００３７】
次に、ベルト伝動装置１０の実施例３を、図５を参照して説明する。ベルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、ベルト１７の外径は、ベルト１７の幅方向で不均一である。ベルト１７の幅方向の中央部から両端部に近づくほど、第１軸線Ａ１または第２軸線Ａ２から、ベルト１７の外周面までの距離がそれぞれ小さくなっている。換言すれば、ベルト１７の幅方向の中央部から両端部に近づくほど、ベルト１７の外径が、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６のそれぞれにおいて小さくなっている。
【００３８】
また、ベルト１７の幅方向の中央部から両端部に近づくほど、第１軸線Ａ１または第２軸線Ａ２から各芯線２１が配置された箇所までの距離が短くなっている。換言すれば、ベルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、各芯線２１が配置された位置の半径は、ベルト１７の幅方向の中央部から両端部に近づくほど、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６のそれぞれにおいて小さくなっている。図５に示すベルト伝動装置１０のその他の構成は、図４に示すベルト伝動装置１０と同じである。図５のベルト伝動装置１０は、図４のベルト伝動装置１０と同じ作用及び効果を得るこができる。
【００３９】
さらに、ベルト伝動装置１０の実施例４を、図６を参照して説明する。クランクプーリ１４の幅方向で中央部に配置された凸部１８の半径は、中央部よりも両端部に近い位置に配置された凸部１８の半径よりも大きい。クランクプーリ１４の幅方向で、中央部よりも両端部に近い位置に配置された凸部１８の半径は全て同じである。オルタネータプーリ１６の幅方向で中央部に配置された凸部３８の半径は、オルタネータプーリ１６の幅方向で中央部よりも両端部に近い位置に配置された複数の凸部３８の半径よりも大きい。オルタネータプーリ１６の幅方向で、中央部より両端部に近い位置に配置された複数の凸部３８の半径は、全て同じである。
【００４０】
また、クランクプーリ１４の外周面に、幅方向に並べて設けた複数の凹部１９は、底の半径が全て同じである。さらに、オルタネータプーリ１６の外周面に、幅方向に並べて設けた複数の凹部３９は、底の半径が全て同じである。さらに、ベルト１７がクランクプーリ１４に巻き掛けられた状態で、第１軸線Ａ１及び第２軸線Ａ２から、複数の凸部２３の先端までの距離は全て同じである。換言すれば、ベルト１７がクランクプーリ１４に巻き掛けられた状態で、複数の凸部２３の先端の内径は、全て同じである。
【００４１】
さらに、ベルト１７がオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、第１軸線Ａ１及び第２軸線Ａ２から、複数の凸部２３の先端までの距離は全て同じである。換言すれば、ベルト１７がオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、複数の凸部２３の先端の内径は、全て同じである。
【００４２】
さらに、ベルト１７がクランクプーリ１４巻き掛けられた状態で、ベルト１７の幅方向で中央部に位置する凹部２２の底の半径は、ベルト１７の幅方向で中央部よりも両端部に近い箇所に位置する凹部２２の底の半径よりも大きい。ベルト１７がオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、ベルト１７の幅方向で中央部に位置する凹部２２の底の半径は、ベルト１７の幅方向で中央部よりも両端部に近い箇所に位置する凹部２２の底の半径よりも大きい。
【００４３】
図６のベルト伝動装置１０のその他の構成は、図３のベルト伝動装置１０の構成と同じである。図６のベルト伝動装置１０は、図３のベルト伝動装置１０と同じ作用及び効果を得ることができる。
【００４４】
さらに、ベルト伝動装置１０の実施例５を、図７を参照して説明する。クランクプーリ１４の外周面１４Ａは、第１軸線Ａ１を含む平面視で円弧形状に湾曲している。具体的に説明すると、クランクプーリ１４の外周面は、半径方向で外側に凸となる向きで湾曲している。また、オルタネータプーリ１６の外周面１６Ａは、第２軸線Ａ２を含む平面視で円弧形状に湾曲している。オルタネータプーリ１６の外周面は、半径方向で外側に凸となる向きで湾曲している。クランクプーリ１４の外周面の半径の最大値である半径ｒ４は、オルタネータプーリ１６の外周面の半径の最大値である半径ｒ５よりも大きい。
【００４５】
ベルト１７の内周面１７Ａは、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けた状態で、第１軸線Ａ１含む平面視、及び第２軸線Ａ２を含む平面視で、それぞれ円弧形状に湾曲している。具体的に説明すると、ベルト１７の内周面１７Ａは、半径方向で外側に凸となる向きで湾曲している。ベルト１７がクランクプーリ１４に巻き掛けられた状態で、ベルト１７の内周面１７Ａの半径ｒ６は、半径ｒ４と同じである。また、ベルト１７がオルタネータプーリ１６に巻き掛けられた状態で、ベルト１７の内周面１７Ａの半径ｒ６は、半径ｒ５と同じである。
【００４６】
ベルト１７がクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６に巻き掛けられると、ベルト１７の内周面１７Ａは、クランクプーリ１４の外周面１４Ａに接触または密着し、ベルト１７の内周面１７Ａは、オルタネータプーリ１６の外周面１６Ａに接触または密着する。図７では、ベルト１７の内周面１７Ａとクランクプーリ１４の外周面１４Ａとの間、ベルト１７の内周面１７Ａとオルタネータプーリ１６の外周面１６Ａとの間に、便宜上、隙間がある。図７のベルト伝動装置１０においても、図３のベルト伝動装置１０と同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
次に、第１軸線Ａ１と第２軸線Ａ２との位置関係が、図２とは異なるベルト伝動装置を、図８を参照して説明する。クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６は、図８で時計回りに回転する。図８に示すベルト伝動装置１０の第１軸線Ａ１は、第２軸線Ａ２よりも上に配置されており、かつ、第１軸線Ａ１は第２軸線Ａ２の真上に配置されていない。
【００４８】
図８に示すベルト伝動装置１０は、ベルト１７のうち、オルタネータプーリ１６から離れてクランクプーリ１４に巻き掛かる直線部１７Ｂが、略水平な状態にある。直線部１７Ｂの両端は、クランクプーリ１４の下端と、オルタネータプーリ１６の下端とに接触する。クランクプーリ１４から離れてオルタネータプーリ１６に巻き掛かる直線部１７Ｃは、直線部１７Ｂよりも上方に位置する。図８に示すベルト伝動装置１０の他の構成は、図２に示すベルト伝動装置１０と同じである。図８に示すベルト伝動装置１０は、図２に示すベルト伝動装置１０と同じ作用効果を得ることができる。
【００４９】
図８のベルト伝動装置１０は、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６が時計回りに回転し、ベルト１７の直線部１７Ｂが略水平な状態にあり、角度θ１は、角度θ２よりも小さい。このため、ベルト１７の直線部１７Ｂとクランクプーリ１４との間に異物が進入することを抑制できる。ここで、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６が時計回りに回転して直線部１７Ｂがクランクプーリ１４に巻き掛かる実施例と、図８でクランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６が反時計回りに回転して直線部１７Ｂがオルタネータプーリ１６に巻き掛かる比較例とを比べる。異物が進入しようとする箇所の隙間の大きさを表す角度は、実施例における角度θ１が、比較例における角度θ２よりも小さい。したがって、実施例におけるプーリの回転方向は、比較例におけるプーリの回転方向に比べて、異物が進入しにくく有利である。
【００５０】
ベルト伝動装置１０の実施例１〜実施例５において説明したべルト１７の内周面１７Ａの形状は、各プーリに巻き掛けられた状態の形状である。このため、ベルト１７の構造例としては２種類の構造例が挙げられる。第１構造例は、ベルトがプーリに巻き掛けられていない状態の形状が、実施例１〜実施例５において説明したべルト１７の内周面の形状と同じである。これに対して、第２構造例は、ベルトがプーリに巻き掛けられていない状態の形状が、実施例１〜実施例５において説明したべルト１７の内周面の形状とは異なり、ベルトをプーリに巻き付けると、ベルトの内周面がプーリの外周面の形状に沿って弾性変形し、実施例１〜実施例５において説明したべルト１７の内周面の形状となる構造である。
【００５１】
本実施形態で説明した事項と、本発明の構成との関係を説明すると、クランクプーリ１４及びオルタネータプーリ１６が、本発明における複数のプーリに相当し、クランクプーリ１４が、本発明の第１プーリに相当し、オルタネータプーリ１６が、本発明の第２プーリに相当し、凸部１８，３８が、本発明の第１凸部に相当し、凹部１９，３９が、本発明の第１凹部に相当し、凸部２３が、本発明の第２凸部に相当し、凹部２２が、本発明の第２凹部に相当し、半径ｒ１，ｒ２が、本発明における「半径の最大値」に相当し、半径ｒ３が、本発明における「ベルトの内周面の半径」に相当し、直線部１７Ｂ，１７Ｃが、本発明の直線部に相当する。
【００５２】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ベルトが巻き掛けられるプーリは、２個に限らず３個以上でもよい。３個以上のプーリにベルトが巻き掛けられる場合も、ベルトの内周面が、３個以上のプーリの外周面に接触する。また、ベルトが巻き掛けられるプーリは、オルタネータプーリの他、エアコン用コンプレッサのプーリ、ウォータポンプのプーリ、パワーステアリング用オイルポンプのプーリ等が含まれる。つまり、本発明のベルトは、エンジンルームに設けられた補機のプーリに巻き掛けられる。さらに、複数のプーリの軸線同士は、同じ高さに配置されていてもよい。
【００５３】
さらにまた、点Ｔ１及び点Ｔ２を通る第１直線と、直線部１７Ｂの内面との間に形成される角度を角度θ１として把握し、点Ｔ３及び点Ｔ４を通る第２直線と、直線部１７Ｂの内面との間に形成される角度を角度θ２として把握することも可能である。また、エンジンは、車両の駆動輪に伝達する動力を発生する駆動力源であり、駆動力源は、電動モータを含む。つまり、本発明は、電動モータの出力軸に設けた第１プーリと、補機の回転軸に設けた第２プーリと、第１プーリ及び第２プーリに巻き掛けたベルトと、を有するベルト伝動装置を含む。さらに、電動モータの出力軸に第１プーリを固定する場合、電動モータは、補機駆動の専用に設けた電動モータでもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ベルト伝動装置
１１  エンジン
１２  オルタネータ
１３  クランクシャフト
１４  クランクプーリ
１４Ａ  外周面
１５  回転軸
１６  オルタネータプーリ
１６Ａ  外周面
１７  ベルト
１７Ａ  内周面
１７Ｂ，１７Ｃ  直線部
１８，２３，３８  凸部
１９，２２，３９  凹部
２０  本体
２１  芯線
Ａ１  第１軸線
Ａ２  第２軸線
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４  直線
Ｌ１  所定距離
ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４，ｒ５，ｒ６  半径
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４  点
θ１，θ２  角度
【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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【図７】
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【図８】
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