(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
第1プーリと第2プーリに巻き掛けた周長方向に伸縮可能なベルトを、更に、第3プーリに対して、当該第3プーリの回転を利用して、巻き掛けるために使用するベルト取付治具であって、
前記第3プーリの一方の側面側に設置される側面部と、
前記第3プーリの外周部に沿って設置される取付部と、
前記側面部の外周沿いに設けられた第1ベルト保持部と、
前記側面部上に設けられた第2ベルト保持部と
を備えており、
前記第2ベルト保持部は、
前記ベルトが、前記第1プーリ、前記第2プーリ、前記第1ベルト保持部、及び、前記第2ベルト保持部に巻き掛けられた際に、
前記第2プーリの外周から前記第1ベルト保持部に巻き掛けられる前記ベルトを延長させた第1延長線と、前記第1プーリの外周から前記第2ベルト保持部に巻き掛けられる前記ベルトを延長させた第2延長線との交点が、前記第1プーリの中心と前記第3プーリの中心とを結んだ中心線よりも、前記第3プーリの回転方向前方側に位置するように配置される第1配置条件を満たすように前記側面部上に設けられているベルト取付治具。
前記第1ベルト保持部は、前記ベルトが巻き掛かる部分が、略インボリュート曲線形状であり、前記第1ベルト保持部と前記第2ベルト保持部とは、直線上に配置された、請求項1又は2に記載のベルト取付治具。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
このような小径プーリにベルト取付治具を装着して、最後にベルトを巻き掛ける場合、小径プーリに巻き掛かかるベルト部分が、大径プーリに比べて短くなるため、最後に小径プーリにベルトを巻き掛ける際のベルト張力が強くなり、ベルト取付治具及び小径プーリが空転、または逆回転するなどして、ベルトの巻き掛け作業が、大径プーリにベルト取付治具を装着して、最後にベルトを巻き掛ける場合に比べて困難になる場合がある。
【0009】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数(三つ以上)のプーリ間にベルトを巻き掛ける際に、ベルトの張力によりベルト取付治具及びプーリが空転、または逆回転することを防止し、ベルトの巻き掛け作業をスムーズに行うことができるベルト取付治具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するための発明のベルト取付治具は、第1プーリと第2プーリに巻き掛けた周長方向に伸縮可能なベルトを、更に、第3プーリに対して、当該第3プーリの回転を利用して、巻き掛けるために使用するベルト取付治具であって、
前記第3プーリの一方の側面側に設置される側面部と、
前記第3プーリの外周部に沿って設置される取付部と、
前記側面部の外周沿いに設けられた第1ベルト保持部と、
前記側面部上に設けられた第2ベルト保持部と
を備えており、
前記第2ベルト保持部は、
前記ベルトが、前記第1プーリ、前記第2プーリ、前記第1ベルト保持部、及び、前記第2ベルト保持部に巻き掛けられた際に、
前記第2プーリの外周から前記第1ベルト保持部に巻き掛けられる前記ベルトを延長させた第1延長線と、前記第1プーリの外周から前記第2ベルト保持部に巻き掛けられる前記ベルトを延長させた第2延長線との交点が、前記第1プーリの中心と前記第3プーリの中心とを結んだ中心線よりも、前記第3プーリの回転方向前方側に位置するように配置される第1配置条件を満たすように前記側面部上に設けられている。
【0011】
上記構成によれば、ベルト取付治具の側面部を第3プーリの一方の側面に設置し、取付部を第3プーリの外周部に沿って配置することにより、ベルト取付治具を第3プーリに安定して設置することができる。
また、本ベルト取付治具では、側面部上に、第1ベルト保持部、及び、第2ベルト保持部を設け、第1ベルト保持部を側面部の外周沿いに配置し、第2ベルト保持部を、ベルトが、第1プーリ、第2プーリ、第1ベルト保持部、及び、第2ベルト保持部に巻き掛けられた状態のときに、第2プーリの外周から第1ベルト保持部に巻き掛けられるベルトを延長させた第1延長線と、第1プーリの外周から第2ベルト保持部に巻き掛けられるベルトを延長させた第2延長線との交点が、第1プーリの中心と第3プーリの中心とを結んだ中心線よりも、第3プーリの回転方向前方側に位置するように配置している(第1配置条件)。
仮に、第2ベルト保持部を、第1延長線と第2延長線との交点が、第1プーリの中心と第3プーリの中心とを結んだ中心線よりも、第3プーリの回転方向後方側に位置するように配置した場合には、第3プーリが逆回転したり(ベルトに第2プーリ方向への張力が掛かる)、ベルト取付治具自体が第3プーリ上を滑って空転してしまい、ベルトを第3プーリの外周に巻き掛けることができない場合がある。しかし、第2ベルト保持部を、第1延長線と第2延長線との交点が、第1プーリの中心と第3プーリの中心とを結んだ中心線よりも、第3プーリの回転方向前方側に位置するように配置することにより、第3プーリを順回転する方向にベルトに張力が掛かり(ベルトに第1プーリ方向への張力が掛かる)、第3プーリが逆回転するのを防止することができる。
【0012】
また、本発明の一態様として、上記ベルト取付治具に関して、前記第2ベルト保持部は、
前記ベルトが、前記第1プーリ、前記第2プーリ、前記第1ベルト保持部、及び、前記第2ベルト保持部に巻き掛けられた際に、
前記第2プーリの中心と前記第3プーリの中心とを結んだ中心線よりも、前記第3プーリの回転方向前方側に配置される第2配置条件を、更に満たすように前記側面部上に設けられていることが好ましい。
【0013】
上記構成によれば、第2ベルト保持部を、第2プーリの中心と第3プーリの中心とを結んだ中心線よりも、第3プーリの回転方向前方側に配置することにより(第2配置条件)、第2ベルト保持部が、第2プーリの中心と第3プーリの中心とを結んだ中心線よりも、第3プーリの回転方向後方側にある場合に比べて、ベルトを、第1プーリ、第2プーリ、第1ベルト保持部、及び、第2ベルト保持部に巻き掛けた際のベルト全体に掛かる張力を小さくすることができる。これにより、ベルトを第3プーリの外周へ巻き掛ける際の第3プーリの回転方向(第1プーリ方向)への回転をし易くすることができる。
【0014】
また、本発明の一態様として、上記ベルト取付治具に関して、前記側面部は、
前記第3プーリの一方の側面の少なくとも一部に接触させる設置部と、
前記第3プーリの前記一方の側面に接触せず、前記一方の側面の少なくとも一部を覆う保護部と、
を備え、
前記保護部が、前記第3プーリの前記一方の側面における前記設置部が接触する部位より内側の領域において、前記一方の側面における前記設置部が接触する部位によって定義される平面からの垂直方向の距離が最も大きい部位の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
【0015】
上記構成によれば、保護部が、第3プーリの一方の側面における設置部が接触する部位より内側の領域において、第3プーリの一方の側面における設置部が接触する部位によって定義される平面からの垂直方向の距離が最も大きい部位(第3プーリの一方の側面における設置部が接触する部位によって定義される平面からの距離が0の場合を含む)の少なくとも一部を覆うことにより、第3プーリへのベルトの巻き掛け時に、第3プーリの一方の側面における設置部が接触する部位によって定義される平面からの垂直方向の距離が最も大きい部位とベルトが干渉することを防止し、第3のプーリの一方の側面における設置部が接触する部位によって定義される平面からの垂直方向の距離が最も大きい部位及びベルトを保護することができる。
【0016】
また、本発明の一態様として、上記ベルト取付治具に関して、前記設置部と前記保護部とは、段差状に連結されていることが好ましい。
【0017】
上記構成によれば、保護部と設置部との間を段差状に連結して、第3プーリの一方の側面における設置部が接触する部位によって定義される平面からの垂直方向の距離が最も大きい部位と保護部との間に段差による間隙ができるようにしたため、保護部が、第3プーリの一方の側面における設置部が接触する部位によって定義される平面からの垂直方向の距離が最も大きい部位に接触せずに確実に覆うことができる。
【0018】
また、本発明の一態様として、上記ベルト取付治具に関して、前記第1ベルト保持部の一部は、前記側面部の外周よりも外側に突出していてもよい。
【0019】
上記構成によれば、第1ベルト保持部の一部は、側面部の外周よりも外側に突出しているため、ベルトを第1ベルト保持部に巻き掛けた際に、側面部の外周(第3プーリの外周)よりも浮かせることができる。このため、ベルトを第1ベルト保持部から第3プーリの外周に巻き掛け易くなり、ベルトを第3プーリの外周にスムーズに移行することができる。
【0020】
また、本発明の一態様として、上記ベルト取付治具に関して、前記第1ベルト保持部は、前記ベルトが巻き掛かる部分が、略円弧形状であってもよい。
【0021】
上記構成によれば、第1ベルト保持部のベルトが巻き掛かる部分を略円弧形状にしているため、ベルトを第1ベルト保持部に巻き掛けた際のベルトへの負担を軽減することができる。
【0022】
また、本発明の一態様として、上記ベルト取付治具に関して、前記第1ベルト保持部は、前記ベルトが巻き掛かる部分が、略インボリュート曲線形状であってもよく、前記第1ベルト保持部と前記第2ベルト保持部とは、直線上に配置されていてもよい。
【0023】
上記構成によれば、第1ベルト保持部のベルトが巻き掛かる部分を略インボリュート曲線形状にすることにより、第1ベルト保持部にベルトを巻き掛ける際に、ベルトに過度な張力をかけずに効率良く巻き掛けることができる。また、第1ベルト保持部と第2ベルト保持部とを直線上に配置しているため、ベルトを第1ベルト保持部と第2ベルト保持部とに巻き掛けた際のベルト長さを最短にすることができ、ベルトを伸張させる力を最小にすることができる。そのため、ベルト取付治具を使用して、ベルトを第3プーリに巻き掛ける作業負荷を低減させることができる。
【0024】
また、本発明の一態様として、上記ベルト取付治具に関して、前記第1ベルト保持部と前記第2ベルト保持部とは一体形成されていることが好ましい。
【0025】
上記構成によれば、第1ベルト保持部と第2ベルト保持部とは一体形成されているため、第1ベルト保持部と第2ベルト保持部とが別個に形成されている場合に比べて、強度を高めることができる。
【0026】
また、本発明の一態様として、上記ベルト取付治具に関して、前記一体形成された前記第1ベルト保持部及び前記第2ベルト保持部は、前記ベルトが巻き掛かる部分が、略円弧形状であることが好ましい。
【0027】
上記構成によれば、一体形成された第1ベルト保持部及び第2ベルト保持部のベルトが巻き掛かる部分を略円弧形状にしているため、ベルトを巻き掛けた際のベルトへの負担を軽減することができる。
【発明の効果】
【0028】
複数のプーリ間にベルトを巻き掛ける際に、ベルトの張力によりベルト取付治具及びプーリが空転、または逆回転することを防止し、ベルトの巻き掛け作業をスムーズに行うことができるベルト取付治具を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0030】
(実施形態)
以下、図面を参照しつつ、本願発明の実施形態を説明する。本実施形態に係るベルト取付治具9(
図1参照)は、
図3に示すような第1プーリ1と、第2プーリ2と、第3プーリ3との間に、周長方向に伸縮可能なベルト(Vリブドベルト4)を巻き掛ける際に使用する。
【0031】
自動車のエンジンレイアウトでは、
図3に示されるように、エンジン等のクランク軸に連結される第1プーリ1と、ウォーターポンプを駆動させる第2プーリ2と、エアコン等のコンプレッサーのシャフトに連結される第3プーリとが、所定の軸間距離を隔てて回転自在に支持されている。そして、第1プーリ1と第2プーリ2と第3プーリ3との間には、Vリブドベルト4が巻き掛けされ、エンジン等のクランク軸の動力が、第1プーリ1及び第2プーリ2を介してウォーターポンプのシャフトに伝動され、ウォーターポンプを駆動させている。また、エンジン等のクランク軸の動力が、第1プーリ1、第2プーリ2、第3プーリ3を介してコンプレッサーのシャフトに伝動され、コンプレッサーを回転させている。なお、本実施形態では、第1プーリ1、第2プーリ2、及び、第3プーリ3のそれぞれの軸間距離は固定(変更不能)されている。また、Vリブドベルト4に対して張力を付与する所謂オートテンショナ(張力付与手段)は搭載していない。
【0032】
(第1プーリ1、第2プーリ2、及び、第3プーリ3の構造)
第1プーリ1は、Vリブドベルト4の内周面に形成されるリブ4aと嵌合可能なプーリ溝(第1プーリ1の外周部に設けられた溝)を有している。また、第1プーリ1の中心部に形成されたボス部1cには、エンジン等のクランク軸が挿入されている。
【0033】
第2プーリ2は、第1プーリ1同様に、Vリブドベルト4の内周面に形成されるリブ4aと嵌合可能なプーリ溝(第2プーリ2の外周部に設けられた溝)を有している。また、第2プーリ2の中心部に形成されたボス部2cには、ウォーターポンプに連動するシャフトが挿入されている。
【0034】
一方、第3プーリ3は、
図4(a)〜(c)に示すように、コンプレッサープーリ3aと、コンプレッサープーリ3aの一方の側面に配置されたクラッチハブ3bと、コンプレッサープーリ3aの他方の側面に配置されたステーター3cを有している。コンプレッサープーリ3a及びステーター3cは、コンプレッサーのシャフトに回転自在に嵌め込まれており、クラッチハブ3bは、コンプレッサーのシャフトに固定されている。なお、
図4(c)に示すように、第3プーリ3のクラッチハブ3bは、コンプレッサープーリ3aの側面3gから突出して配置されている。
【0035】
そして、第3プーリ3は、コンプレッサーを駆動させないときはコンプレッサープーリ3aだけ回転するが、例えば、エアコンのスイッチが入れられると、ステーター3cに埋め込めているコイルに電流が流れ、これが強力な磁石となってクラッチハブ3bを強く吸着して、クラッチハブ3bがコンプレッサープーリ3aに圧着することにより、クラッチハブ3b、コンプレッサープーリ3a及びステーター3cが一体化し、コンプレッサープーリ3aの回転が、一体化されたクラッチハブ3bからコンプレッサーのシャフトに伝動され、コンプレッサーが回転する仕組みになっている。
【0036】
また、第3プーリ3のコンプレッサープーリ3aは、
図4に示すように、Vリブドベルト4の内周面に形成されたリブ4aと嵌合可能なプーリ溝3d(第3プーリ3の外周部3jに設けられた溝)を有し、このプーリ溝3dをプーリ軸方向で挟む一対のプーリフランジ3e・3fを備えている。このプーリフランジ3e・3fは、
図4(c)の側面視で、上記プーリ溝3dより第3プーリ3の径外方向へ若干、突出して形成されている。また、第3プーリ3のボス部5には、コンプレッサーのシャフトが挿入され、クラッチハブ3bに固定される。符号3g・3hは、第3プーリ3の側面を示す。
【0037】
本実施形態では、
図3に示すように、3つのプーリ(第1プーリ1、第2プーリ2、第3プーリ3)の中で、第1プーリ1が最もその直径が大きいプーリであり、第3プーリ3が2番目にその直径が大きいプーリであり、第2プーリ2が最もその直径が小さいプーリである。
【0038】
(Vリブドベルト4)
Vリブドベルト4は、その周長方向において若干伸縮可能な所謂低モジュラスベルトである。低モジュラスベルトは、心線にポリアミド繊維を用いることで、弾性率を比較的低くしたものであり、高弾性率のもの(所謂高モジュラスベルト)と比較して急激な張力低下が抑制される。
【0039】
また、
図3の太線矢印VはVリブドベルト4の走行方向を示し、この走行方向にVリブドベルト4が走行するときの第3プーリ3の回転方向を回転方向A、この回転方向Aと反対の方向を逆回転方向Bと、定義する。
【0040】
(ベルト取付治具9の構成)
次に、
図1及び
図2を参照しつつ、本実施形態に係るベルト取付治具9の構成を説明する。
【0041】
図1及び
図2に示されるように、ベルト取付治具9は、第3プーリ3の外周部3jに沿って取り付けられる取付部11と、第3プーリ3の一方の側面3gのプーリフランジ3e部分に接触させる設置部12及び第3プーリ3のクラッチハブ3bを覆う保護部13を有する側面部10と、設置部12の外周沿いに設けられた第1ベルト保持部14と、保護部13上に設けられた第2ベルト保持部15とを主たる構成として備える。
【0042】
取付部11は、第3プーリ3のコンプレッサープーリ3aの外周部3jに沿うように円弧形状(湾曲形状)をしている。また、取付部11の内周面側には、第3プーリ3のコンプレッサープーリ3aの外周部3jに設けられたプーリ溝3dに嵌合するリブ11aが設けられている。
【0043】
リブ11aは、取付部11の内周面の長手方向に沿った1つの凸状のリブにより構成されている。ベルト取付治具9が第3プーリ3に取り付けられた時に、リブ11aがコンプレッサープーリ3aのプーリ溝3dに嵌合することにより、ベルト取付治具9を、コンプレッサープーリ3aの外周部3jに正確に固定することができる。なお、本実施形態では、リブ11aを一つだけ設けた構成にしているが、リブ11aを設ける場合には少なくとも1つの凸状のリブがあればよいので、リブ11aを複数設けた構成にしてもよい。
【0044】
側面部10を構成する設置部12は、取付部11の一端から第3プーリ3のボス部5に向かって延在している。設置部12は、ベルト取付治具9が第3プーリ3に取り付けられたときに、第3プーリ3のコンプレッサープーリ3aに設けられたプーリフランジ3eに対して当接ないし密着し、ベルト取付治具9を第3プーリ3に対して安定させる役割を果たす。
【0045】
保護部13は、
図2に示すように、円形状から一部切欠部13bが設けられ、設置部12に対して段差13aが設けられた形状をしている。即ち、本実施形態では、設置部12と保護部13とは、段差13aを介して段差状に連結されている。保護部13の段差13aは、
図7に示すように、ベルト取付治具9を第3プーリ3に取り付けたときに、保護部13と第3プーリ3のクラッチハブ3bとの間に間隙13cを形成し、保護部13がクラッチハブ3bに接触するのを避ける役割を果たす。このように、保護部13は、クラッチハブ3bに接触するのを避けつつ、クラッチハブ3bを覆う役割を果たす。なお、本実施形態では、設置部12と保護部13との間に段差13aを設けているが、段差13aを設けずに、設置部12及び保護部13が一体形成されて連続的に湾曲する形状にしてもよい。
【0046】
ここで、保護部13は、第3プーリ3の一方の側面3g(保護部13が被覆する側の側面)における設置部12が接触する部位より内側の領域において、第3プーリ3の一方の側面3gにおける設置部12が接触する部位3k(
図7参照)によって定義される平面からの垂直方向の距離が最も大きい部位(クラッチハブ3b)の少なくとも一部を覆うように設けられる。すなわち、本態様では、保護部13は、プーリフランジ3eより内側の領域において、軸方向に最も外側に突起した突起部であるクラッチハブ3bの少なくとも一部を覆うように設けられる。なお、保護部13は、第3プーリ3の側面3gの略中央を少なくとも被覆することが好ましい。すなわち、本態様では、ボス部5を被覆することが好ましい。被覆率としては、例えば、側面部10は、第3プーリ3の側面3g(保護部13が被覆する側の側面)の半分以上を被覆することが好ましい。すなわち、側面部10は、第3プーリ3の側面3gの50〜100%を被覆することが好ましい。被覆率が50%より小さくなると、Vリブドベルト4をベルト取付治具9に巻き掛けた時にVリブドベルト4と第3プーリ3が強干渉し、破損するおそれがある。
【0047】
また、間隙13cの大きさは、適用するプーリ等の特性(ミスアライメント限度等)に応じて適宜設定されるため特に限定されないが、例えば0超3.5mm以下程度であることが好ましい。
【0048】
また、取付部11、設置部12、及び、保護部13において、Vリブドベルト4と接触する部分は面取りがなされて曲面形状になっている。これは、ベルト取付治具9を使用して、第3プーリ3にVリブドベルト4を巻き掛ける際にVリブドベルト4を損傷させないために設けている。
【0049】
第1ベルト保持部14は、
図2に示すように、設置部12の外周沿いに、設置部12及び保護部13を跨いで突設されている。なお、第1ベルト保持部14は、ベルト取付治具9を第3プーリ3に取り付けたときに、コンプレッサープーリ3aの外周部3j側に位置するように、側面部10上に配置されていればよい。このベルト保持部14は、Vリブドベルト4を第3プーリ3に巻掛ける際に、Vリブドベルト4を一旦保持する役割を果たす。
【0050】
また、第1ベルト保持部14と第2ベルト保持部15とは、直線上に配置されており、Vリブドベルト4が保持される保持面14a(
図2参照)は、ベルト取付治具9を上面から見た形状が略インボリュート曲線形状をしている。なお、第1ベルト保持部14の保持面14aは、略インボリュート曲線形状に限らず、略円弧形状であってもよいし、台形形状、多角形形状をしていてもよい。また、第1ベルト保持部14自体の形状が、略円柱形状のものを採用してもよい。
【0051】
第1ベルト保持部14は、Vリブドベルト4を第3プーリ3に巻掛ける時に、Vリブドベルト4を屈曲させてコンプレッサープーリ3aの外周部3jに沿わせる役割を果たす。
【0052】
第2ベルト保持部15は、略円柱形状をしており、
図2に示すように、保護部13上に突設されている。詳細な位置としては、
図5Aに示すように、ベルト取付治具9を第3プーリ3に設置した状態で、Vリブドベルト4が、第1プーリ1、第2プーリ2、第1ベルト保持部14、及び、第2ベルト保持部15に巻き掛けられた際に、第2ベルト保持部15は、第2プーリ2の外周から第1ベルト保持部14に巻き掛けられるVリブドベルト4を延長させた第1延長線L1と、第1プーリ1の外周から第2ベルト保持部15に巻き掛けられるVリブドベルト4を延長させた第2延長線L2との交点F(ベルト張力の合力頂点位置)が、第1プーリ1の中心1Sと第3プーリ3の中心3Sとを結んだ中心線L3よりも、第3プーリ3の回転方向Aの前方側に位置するように(第1配置条件)側面部10上に設けられている(
図5Bの第1配置条件を満たす領域(斜線)参照)。
【0053】
なお、本発明において「Vリブドベルト4が、第1プーリ1、第2プーリ2、第1ベルト保持部14、及び第2ベルト保持部15に巻き掛けられた際」とは、Vリブドベルト4をその走行方向に沿って第1プーリ1、第2プーリ2、第1ベルト保持部14、及び第2ベルト保持部15に巻き掛け、ベルトの伸びが最小になった状態を意味する。
【0054】
更に、本実施形態では、第2ベルト保持部15は、
図5Aに示すように、ベルト取付治具9を第3プーリ3に設置した状態で、Vリブドベルト4が、第1プーリ1、第2プーリ2、第1ベルト保持部14、及び、第2ベルト保持部15に巻き掛けられた際に、第2プーリ2の中心2Sと第3プーリ3の中心3Sとを結んだ中心線L4よりも、第3プーリ3の回転方向Aの前方側に位置するように(第2配置条件)側面部10上に設けられている(
図5Bの第1配置条件、及び、第2配置条件を満たす領域(斜線)参照)。
【0055】
なお、本実施形態では、第2ベルト保持部15の形状を、略円柱形状にしているが、これは、第2ベルト保持部15にVリブドベルト4を巻き掛けた際にVリブドベルト4を損傷させないためである。また、第2ベルト保持部15の形状は、略半円形状、略三日月形状、又は略多角形形状をしていてもよい。
【0056】
(第1ベルト保持部14及び第2ベルト保持部15を設ける意義)
図6(A)に示すように、第2ベルト保持部15を設けずに、第1ベルト保持部14のみを設けた、従来のベルト取付治具を、第3プーリ3に取付けた場合、第2プーリ2の外周から第1ベルト保持部14に巻き掛けられるVリブドベルト4を延長させた第1延長線L1と、第1プーリ1の外周から第1ベルト保持部14に巻き掛けられるVリブドベルト4を延長させた第3延長線L5との交点F2(ベルト張力の合力頂点位置)が、第1プーリ1の中心1Sと第3プーリ3の中心3Sとを結んだ中心線L3よりも、第3プーリ3の回転方向Aの後方側に位置することになる。この場合、
図6(A)に示すように、ベルト張力の合力とつりあう力(ベルトを伸張させる力)が、第2プーリ2方向への張力に勝てず、第1プーリ1の回転力がVリブドベルト4を介してベルト取付治具及び第3プーリ3に伝達されないため、ベルト取付治具及び第3プーリ3を回転させることができない場合がある(空転、または逆回転方向Bに回転)。
【0057】
上記問題を解決するためには、すなわちベルトを伸張させる力が第2プーリ2方向への張力に勝つには、交点F2(ベルト張力の合力頂点位置)を、第1プーリ1の中心1Sと第3プーリ3の中心3Sとを結んだ中心線L3よりも、第3プーリ3の回転方向Aの前方側に位置させる必要がある。
【0058】
そこで、本実施形態のベルト取付治具9のように、第1ベルト保持部14に加えて、更に、第2ベルト保持部15を設け、第2ベルト保持部15を、上述した第1配置条件を満たす位置に配置することにより、
図6(B)に示すように、交点F(ベルト張力の合力頂点位置)が、第1プーリ1の中心1Sと第3プーリ3の中心3Sとを結んだ中心線L3よりも、第3プーリ3の回転方向Aの前方側に位置するようにして、ベルトを伸張させる力が第2プーリ2方向への張力を上回らせることができる。これにより、第1プーリ1方向への張力が掛かり、ベルト取付治具9及び第3プーリ3が逆回転方向Bに回転するのを防止することができる。
【0059】
(ベルト取付治具9の使用方法)
次に、
図7〜
図9を参照しつつ、上記のベルト取付治具9の使用方法を説明する。なお、第1プーリ1のボス部1cにレンチを連結し、第1プーリ1を手動で自由に回転できるようにしている。
【0060】
<手順(a)>
まず、
図7に示すように、取付部11が第3プーリ3のコンプレッサープーリ3aの外周部3jに沿うようにベルト取付治具9を第3プーリ3に取り付ける。この際、取付部11に設けられたリブ11aをコンプレッサープーリ3aのプーリ溝3dに嵌合させ、且つ、設置部12を第3プーリ3のコンプレッサープーリ3aに設けられたプーリフランジ3eに対して当接させる。これにより、保護部13が、クラッチハブ3bとの間に間隙13cを形成しつつ、クラッチハブ3bを覆った状態になる(
図7参照)。
【0061】
<手順(b)>
この状態で、まず、Vリブドベルト4を第1プーリ1及び第2プーリ2に巻掛けする。そして、
図8(A)に示すように、Vリブドベルト4を、第3プーリ3のコンプレッサープーリ3aの外周部3jに沿わせた後、取付部11を跨いで、第1ベルト保持部14の保持面14aに沿わせてインボリュート曲線状に屈曲させて、Vリブドベルト4の内周面が第1ベルト保持部14の保持面14aに当接するように巻掛け、更に、第2ベルト保持部15にも巻き掛ける。この際、
図8(A)に示すように、第1ベルト保持部14により屈曲されたVリブドベルト4は、保護部13上を通って、直線状に第2ベルト保持部15に巻き掛けられ、この第2ベルト保持部15から第1プーリ1の外周部に巻掛けられた状態になる。このとき、ベルト取付治具9の第2ベルト保持部15は、上述した第1配置条件を満たしているため、Vリブドベルト4がベルト取付治具9に巻き掛けられたとしても、ベルト取付治具9及び第3プーリ3は、逆回転方向Bに回転しない。
【0062】
<手順(c)>
次に、
図8(B)に示すように、レンチを用いて第1プーリ1を回転方向Aに回転させる。このとき、ベルト取付治具9の第2ベルト保持部15は、上述した第2配置条件を満たしているため、第2ベルト保持部15が、中心線L4よりも、回転方向Aの後方側にある場合に比べて、Vリブドベルト4に掛かる張力を小さくすることができる。これにより、第3プーリ3の回転方向Aへの回転をし易くしている。
【0063】
詳しくは、先ず、
図8(A)の状態から
図8(B)の状態となるように第1プーリ1、第2プーリ2、及び、第3プーリ3を、回転方向Aに回転させる。すると、Vリブドベルト4が巻き掛けられた第1ベルト保持部14が、中心線L3の位置まで移動する。そして、第1ベルト保持部14が、中心線L3の位置まで移動すると、Vリブドベルト4の第2ベルト保持部15に対する巻き掛かりが解かれることになる。換言すれば、Vリブドベルト4を第2ベルト保持部15に保持した状態(巻き掛かった状態)は、第1ベルト保持部14が、回転方向Aの前方側に中心線L3を越えるまでは維持されることになる。
【0064】
なお、Vリブドベルト4には、伸張されることにより高い張力が発生する。この張力は、Vリブドベルト4が取付部11上を交差しているので取付部11を第3プーリ3の外周部3jに対して押圧する押圧作用として働き、ベルト取付治具9と第3プーリ3とをより強固に固定する。
【0065】
次に、
図8(B)の状態から
図8(C)の状態となるように第1プーリ1、第2プーリ2、及び、第3プーリ3を、回転方向Aに回転させると、回転に合わせて、側面部10上のVリブドベルト4が、ベルト取付治具9の外周側にスライドしていく。一方、第1ベルト保持部14に巻掛けられていたVリブドベルト4は、コンプレッサープーリ3aの外周部3j上に移動する。詳しくは、第3プーリ3を、回転方向Aに回転させると、第3プーリ3のコンプレッサープーリ3aのプーリ溝3dに対するVリブドベルト4のリブ4aの嵌合の領域が徐々に広範になっていく。
【0066】
更に、
図8(C)の状態から、
図9(D)の状態を経て、
図9(E)の状態となるように、第1プーリ1、第2プーリ2、及び、第3プーリ3を、回転方向Aに回転させる。すると、側面部10上に残っていたVリブドベルト4が、側面部10を離れて第3プーリ3のコンプレッサープーリ3aの外周部3jへと完全に移動する。この移動後、ベルト取付治具9を第3プーリ3から回収する。
【0067】
以上の手順を経ることにより、
図3に示すように、第1プーリ1と第2プーリ2と第3プーリ3との間にVリブドベルト4を巻き掛けることができる。
【0068】
上記構成によれば、ベルト取付治具9の側面部10を第3プーリ3の一方の側面3gに設置し、取付部11を第3プーリ3の外周部3jに沿って配置することにより、ベルト取付治具9を第3プーリ3に安定して設置することができる。
また、側面部10上に、第1ベルト保持部14、及び、第2ベルト保持部15を設け、第1ベルト保持部14を側面部10の外周沿いに配置し、第2ベルト保持部15を、Vリブドベルト4が、第1プーリ1、第2プーリ2、第1ベルト保持部14、及び、第2ベルト保持部15に巻き掛けられた状態のときに、第2プーリ2の外周から第1ベルト保持部14に巻き掛けられるVリブドベルト4を延長させた第1延長線L1と、第1プーリ1の外周から第2ベルト保持部15に巻き掛けられるVリブドベルト4を延長させた第2延長線L2との交点Fが、第1プーリ1の中心1Sと第3プーリ3の中心3Sとを結んだ中心線L3よりも、第3プーリ3の回転方向Aの前方側に位置するように配置している(第1配置条件)。
仮に、第2ベルト保持部15を、第1延長線L1と第2延長線L2との交点Fが、第1プーリ1の中心1Sと第3プーリ3の中心3Sとを結んだ中心線L3よりも、第3プーリ3の回転方向Aの後方側に位置するように配置した場合には、第3プーリ3が逆回転したり(Vリブドベルト4に第2プーリ2方向への張力が掛かる)、ベルト取付治具9自体が第3プーリ3上を滑って空転してしまい、Vリブドベルト4を第3プーリ3の外周に巻き掛けることができない場合がある。しかし、第2ベルト保持部を、上記第1配置条件を満たすように配置することにより、Vリブドベルト4に回転方向Aに張力が掛かり(Vリブドベルト4に第1プーリ1方向への張力が掛かる)、第3プーリ3が逆回転(逆回転方向Bに回転)するのを防止することができる。
【0069】
また、第2ベルト保持部15を、第2プーリ2の中心2Sと第3プーリ3の中心3Sとを結んだ中心線L4よりも、第3プーリ3の回転方向Aの前方側に配置することにより(第2配置条件)、第2ベルト保持部15が、中心線L4よりも、第3プーリ3の回転方向Aの後方側にある場合に比べて、Vリブドベルト4を、第1プーリ1、第2プーリ2、第1ベルト保持部14、及び、第2ベルト保持部15に巻き掛けた際のVリブドベルト4全体に掛かる張力を小さくすることができる。これにより、Vリブドベルト4を第3プーリ3の外周部3jへ巻き掛ける際の第3プーリ3の回転方向A(第1プーリ1方向)への回転をし易くすることができる。
【0070】
また、保護部13が、第3プーリ3の一方の側面3gにおける設置部12が接触する部位より内側の領域において、第3プーリ3の一方の側面3gにおける設置部12が接触する部位によって定義される平面からの垂直方向の距離が最も大きい部位(第3プーリ3の一方の側面3gにおける設置部12が接触する部位によって定義される平面からの距離が0の場合を含む)の少なくとも一部(クラッチハブ3bの少なくとも一部)を覆うことにより、第3プーリ3へのVリブドベルト4の巻き掛け時に、第3プーリ3のクラッチハブ3bとVリブドベルト4が干渉することを防止し、クラッチハブ3b及びVリブドベルト4を保護することができる。
【0071】
また、保護部13と設置部12との間を段差状に連結して、クラッチハブ3bと保護部13との間に段差13aによる間隙13cができるようにしたため、保護部13が、クラッチハブ3bに接触せずに確実に覆うことができる。
【0072】
また、第1ベルト保持部14のVリブドベルト4が巻き掛かる部分(保持面14a)を略円弧形状にしているため、Vリブドベルト4を第1ベルト保持部14に巻き掛けた際のVリブドベルト4への負担を軽減することができる。
【0073】
また、第1ベルト保持部14のVリブドベルト4が巻き掛かる部分(保持面14a)を略インボリュート曲線形状にすることにより、第1ベルト保持部14にVリブドベルト4を巻き掛ける際に、Vリブドベルト4に過度な張力をかけずに効率良く巻き掛けることができる。また、第1ベルト保持部14と第2ベルト保持部15とを直線上に配置しているため、Vリブドベルト4を第1ベルト保持部14と第2ベルト保持部15とに巻き掛けた際のVリブドベルト4の長さを最短にすることができ、Vリブドベルト4を伸張させる力を最小にすることができる。そのため、ベルト取付治具9を使用して、Vリブドベルト4を第3プーリ3に巻き掛ける作業負荷を低減させることができる。
【0074】
(その他の実施形態)
上記実施形態におけるベルト取付治具9では、取付部11の内周面側に、リブ11aが設けられた構成としているが、
図10に示すように、取付部111の内周面側に、リブ11aを設けない構成としてもよい。この場合、リブ11aを設けない構成としているため、製造コストを削減することができる。なお、ベルト取付治具9を第3プーリ3に取り付けた際の安定性は、リブを有しない取付部111を第3プーリ3の外周部3jに当接させることと、設置部12をプーリフランジ3eに当接させることにより担保することができる。
【0075】
また、
図11に示すように、ベルト取付治具9の取付部211は、コンプレッサープーリ3aの外周部3jを幅方向(第3プーリ3の軸方向の幅)に覆う程度の幅を有するように構成してもよい。この場合、取付部211に、コンプレッサープーリ3aのプーリフランジ3fに当接する当接部211dを設けても良い。この当接部211dを設けることにより、ベルト取付治具9の第3プーリ3への設置をより安定化させることができる。また、
図11に示す取付部211の内周面側に、1つ又は複数のリブを設けた構成としてもよい。
【0076】
また、上記実施形態におけるベルト取付治具9では、第1ベルト保持部14を、設置部12の外周に沿うように配置しているが、これに限らず、第1ベルト保持部114は、
図12に示すように、第1ベルト保持部114の一部が、設置部12の外周よりも外側に突出した形状をしていてもよい。
【0077】
この場合、第1ベルト保持部114の一部が、設置部12の外周よりも外側に突出しているため、Vリブドベルト4を第1ベルト保持部114に巻き掛けた際に、設置部12の外周や第3プーリ3のプーリフランジ3eよりも浮かせることができる。このため、Vリブドベルト4を第1ベルト保持部114から第3プーリ3の外周部3jに巻き掛け易くなり、Vリブドベルト4を第3プーリ3の外周部3jにスムーズに移行することができる(
図13参照)。
【0078】
更に、
図14に示すベルト取付治具9のように、第1ベルト保持部314は、設置部12の外周よりも外側に突出した突出部314bを有し、この突出部314bは、
図12に示す第1ベルト保持部114における、設置部12の外周よりも外側に突出した部分よりも更に外側に突出した形状をしたものが好ましい。このように、第1ベルト保持部314の突出部314bを、設置部12の外周よりも外側に大きく突出した形状にすることにより、第1ベルト保持部314の突出部314bが、設置部12の外周よりも外側に大きく突出しているため、Vリブドベルト4を第1ベルト保持部314に巻き掛けた際に、設置部12の外周や第3プーリ3のプーリフランジ3eよりも大きく浮かせることができる。このため、Vリブドベルト4を第1ベルト保持部314から第3プーリ3の外周部3jにより巻き掛け易くなり、Vリブドベルト4を第3プーリ3の外周部3jによりスムーズに移行することができる。
【0079】
また、
図14に示すベルト取付治具9のように、第1ベルト保持部314の突出部314bの下部は、第1ベルト保持部314の側面314dから下側にかけて傾斜した傾斜面314cを有していてもよい。この傾斜面314cは、第1ベルト保持部314の保持面314aに巻き掛けられたVリブドベルト4が、第3プーリ3の回転に伴い、傾斜面314cにも巻き掛かった際に、傾斜面314cに巻き掛かったVリブドベルト4を、傾斜面314cから第3プーリ3の外周部3jにスムーズにスライドさせる役割を果たす。即ち、第1ベルト保持部314の下方に傾斜面314cを設けることにより、第1ベルト保持部314に巻き掛けられたVリブドベルト4を第3プーリ3側に回り込み易くして、Vリブドベルト4を第1ベルト保持部314から3プーリ3の外周部3jにスムーズに移行させることができる。
【0080】
なお、
図14に示すベルト取付治具9の第1ベルト保持部314の保持面314aは、面形状(上面視で直線形状)をしているが、これに限らず、曲面形状(上面視で曲線形状)にしてもよい。
【0081】
また、
図14に示すベルト取付治具9のように、第2ベルト保持部315は、Vリブドベルト4が巻き掛かる位置が、中心3S(第3プーリ3の中心3Sに対応する位置)から径外方向に遠ざかる位置になるように設けた方が好ましい。これは、Vリブドベルト4が第2ベルト保持部315に巻き掛かる位置が、第3プーリ3の中心3Sに近い位置になるほど、第3プーリ3を回転させるために大きな力が必要になり、Vリブドベルト4の巻き掛けがスムーズに行えないからである。反対に、Vリブドベルト4が第2ベルト保持部315に巻き掛かる位置が、第3プーリ3の中心3Sから径外方向に遠ざかる位置になる方が、比較的小さな力で第3プーリ3を回転させることができるので、Vリブドベルト4の巻き掛け(スムーズな移行)には好ましい。
図14に示すベルト取付治具9の第2ベルト保持部315は、
図2に示すベルト取付治具9の円柱状の第2ベルト保持部15の径を大きくすることにより、Vリブドベルト4が巻き掛かる位置が、中心3Sから径外方向により遠ざかる位置になるようにしている。なお、第2ベルト保持部315は、
図2に示すベルト取付治具9の第2ベルト保持部15を、中心3Sから径外方向により遠ざかる位置に配置することにより形成してもよい。
【0082】
また、上記実施形態におけるベルト取付治具9では、第1ベルト保持部14(114、314)及び第2ベルト保持部15(315)を別個に設けているが、第1ベルト保持部14(114、314)と第2ベルト保持部15(315)とは一体形成されていてもよい。この場合、第1ベルト保持部14(114、314)と第2ベルト保持部15(315)とが別個に形成されている場合に比べて、強度を高めることができる。
【0083】
更に、第1ベルト保持部14(114、314)と第2ベルト保持部15(315)とを一体形成した場合、一体形成された第1ベルト保持部14(114、314)及び第2ベルト保持部15(315)において、Vリブドベルト4が巻き掛かる部分を円弧形状にしてもよい。この場合、Vリブドベルト4を巻き掛けた際のVリブドベルト4への負担を軽減することができる。
【0084】
また、上記実施形態では、ベルト取付治具9を、クラッチハブ3bを有する第3プーリ3に取り付けて使用する場合について説明したが、ベルト取付治具9は、第3プーリ3の側面3gにおける設置部12が接触する部位によって定義される平面からの距離が「0」であるプーリ、即ち、プーリの側面に突出した部分を有しない第1プーリ1や第2プーリ2に対して設置して使用することも可能である。
【0085】
なお、上記実施形態ではプーリが3つの場合について説明したが、プーリが4つ以上の場合でも適用可能である。その場合、第1プーリ、第2プーリ及び第3プーリは任意の連続するプーリであり、第3プーリは第1プーリ及び第2プーリに挟まれたプーリである。
【0086】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。