特開 2024-130118 ベルトの取り付け方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130118

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】ベルトの取り付け方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 7/24 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

F16H7/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023039646

(22)【出願日】2023-03-14

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099966

【弁理士】

【氏名又は名称】西 博幸

(74)【代理人】

【識別番号】100134751

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 隆一

(72)【発明者】

【氏名】豊永 真菜

(72)【発明者】

【氏名】中山 裕也

(72)【発明者】

【氏名】中村 洸大

(72)【発明者】

【氏名】西口 美幸

【テーマコード（参考）】

3J049

【Ｆターム（参考）】

3J049AA01

3J049CA03

(57)【要約】

【課題】ベルトを簡単に取り付けできる方法を開示する。
【解決手段】例えば、第１補機駆動ベルト１７をクランクプーリ４とエアコンプーリ２８とウオポンプーリ２６とに取り付ける方法に適用できる。エアコンプーリ２８の近くに第１治具３１をボルト３５で固定し、第１補機駆動ベルト１７がエアコンプーリ２８から外れることを防止する。第２治具３２は、クランクプーリ４に抜け不能でかつ一緒に回転させ得るように装着されている。第１補機駆動ベルト１７の非嵌合部１７ａは、第２治具３２の係止部４２を経由して第２治具３２の前面に至っている。クランクプーリ４を第２治具３２と一緒に回転させると、非嵌合部１７ａが順次クランクプーリ４のベルト溝７に嵌合していく。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

隣り合った一方のプーリと他方のプーリにベルトを取り付ける方法であって、
前記一方のプーリに前記ベルトを完全に嵌め込んでから、第１治具によって前記ベルトが前記一方のプーリから外れないように保持した状態で、
前記他方のプーリに前記ベルトを部分的に嵌め込み、前記他方のプーリに相対回転不能に装着した第２治具の係止部を前記ベルトのうち前記他方のプーリから外れた非嵌合部に係止して前記他方のプーリを回転させて、前記ベルトを弾性に抗して引き伸ばしながら前記ベルトの非嵌合部を前記他方のプーリの外周側に順次移動させていくことにより、前記ベルトを前記他方のプーリに完全に嵌め込む、
ベルトの取り付け方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、ベルトを環状溝付きプーリに取り付ける（巻き掛ける）方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

環状溝付きのプーリにベルト（ストレッチベルト）を取り付ける方法として、プーリを所定の位置に配置しておいて、隣り合った２つのプーリのうち一方のプーリにベルトを完全に嵌め込んでおいて、他方のプーリにベルトを部分的に嵌め込んで、ベルトを弾性に抗して強く引き伸ばしながら他方のプーリを回転させることにより、ベルトを他方のプーリに対して完全に嵌め込むことが行われているが、この作業は大きな力を要して厄介である。特に、プーリに複数の環状溝が形成されてベルトに複数のリブが形成されている場合、環状溝及びリブの数が多くなるほど（プーリ及びベルトの幅寸法が大きくなるほど）、ベルトの取り付け作業は厄介になる。

【0003】

また、プーリに複数本のベルトを軸方向に離して巻き掛けている場合、内側に位置したベルトは取り付けに際して軸方向に大きく変形させなければならないため、ベルトの取り付けは更に厄介になる。

【0004】

そこで、例えば特許文献１に見られるように、ベルトの巻き掛けを補助する治具が提案されている。この治具は、プーリに相対回転不能に取り付けられるもので、治具を装着したプーリを回転させると、ベルトのうちプーリから外れている非嵌合部が引き伸ばされながらプーリの外周側に移動していき、ベルトの非嵌合がプーリのベルト溝に順次嵌合していく。従って、人手のみで行われる方法に比べてベルトの取り付けを容易に行える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－７０４９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

さて、ベルトの取り付け作業時には、ベルトは他方のプーリに対して部分的に嵌合しており、ベルトのうち他方のプーリから外れている非嵌合部は他方のプーリの外端面の外側に位置している。このため、ベルトには他方のプーリから外れるように外力が作用しており、この外力がベルトのうち一方のプーリの嵌合している部分にも作用して、ベルトが一方のプーリのから外れてしまうことがあった。

【0007】

そして、ベルトが一方のプーリから外れることを防止するためには、片手でベルトを一方のプーリに対して押さえ付けておかねばならないが、他方のベルトの回転に伴ってベルトは周回するため、ベルトを一方のプーリに対してしっかりと押さえ保持できない場合もあり、このため、特許文献１のような治具を使用してもベルトの取り付けは厄介であった。

【0008】

特に、ベルトの幅が広くなると、ベルトが他方のプーリの外側にはみ出る寸法も大きくなるため、厄介さが倍加していた。また、１つのプーリに複数本のベルトが巻き掛けされている場合において内側のベルトを取り付ける場合、内側のベルトは大きく変形させなければならないことから一方のプーリから外れようとする力も大きく、従って、この場合もベルトの取り付けは厄介であった。

【0009】

本願発明は、この現状を改善すべく成されたものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本願発明は、隣り合った一方のプーリと他方のプーリにベルトを取り付ける方法に関し、この方法は、
「前記一方のプーリに前記ベルトを完全に嵌め込んでから、第１治具によって前記ベルトが前記一方のプーリから外れないように保持した状態で、
前記他方のプーリに前記ベルトを部分的に嵌め込み、前記他方のプーリに相対回転不能に装着した第２治具の係止部を前記ベルトのうち前記他方のプーリから外れた非嵌合部に係止して前記他方のプーリを回転させて、前記ベルトを弾性に抗して引き伸ばしながら前記ベルトの非嵌合部を前記他方のプーリの外周側に順次移動させていくことにより、前記ベルトを前記他方のプーリに完全に嵌め込む」
という手順で行われる。本願発明において、プーリの数は３個以上あってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本願発明では、ベルトは第１治具によって一方のプーリに嵌合した状態に保持されるため、第２治具が装着された他方のプーリを回転させるだけで、ベルトを正規の状態に取り付けることができる。従って、ベルトの巻き掛け作業を迅速かつ正確に行える。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態が適用されるエンジンの部分的な正面図である。

【図2】（Ａ）は図１のIIA-IIA 視断面図、（Ｂ）の図１のIIB-IIB 視断面図、（Ｃ）は第２治具の斜視図、（Ｄ）は第１治具の斜視図である。

【図3】第２治具を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ－Ｃ視図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ－Ｄ視図である。

【図4】ベルトの取り付け手順を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本願発明を自動車用エンジンのベルト取り付けに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するための前後・左右の文言を使用するが、前後方向はエンジンのクランク軸線方向、左右方向はクランク軸線及びシリンダボア軸線と直交した方向（エンジンの幅方向）としている。前と後ろは、タイミングチェーンが配置されている側を前、ミッションが配置されている側を後ろとしている。

【0014】

(1).エンジンの構造
図１はエンジンの部分的な正面図であり、エンジンは、シリンダブロック及びシリンダヘッド（いずれも図示せず）の前面に固定されたチェーンカバー（フロントカバー）１を有している。図１において、チェーンカバー１の下方にオイルパン２を表示している。オイルパン２とはシリンダブロックの下面に固定されている。

【0015】

図２（Ａ）に示すように、チェーンカバー１からクランク軸３の前端部が突出しており、クランク軸３の前端にクランクプーリ４がボルト５によって固定されている。図２（Ａ）のとおり、クランクプーリ４は、２本のリブ６を備えた第１ベルト溝７と、５本のリブ６を備えた第２ベルト溝８とを有している。両ベルト溝７，８は同径に設定されており、第１ベルト溝７が内側（チェーンカバー１に近い側）に位置している。

【0016】

エンジンは、クランク軸３を車幅方向に長い姿勢で自動車のエンジンルームに配置されている。また、排気側面を車体の前方に向けて、吸気側面を車体の後方に向けている。従って、横置き・前排気（或いは横置き・後ろ吸気）のタイプである。

【0017】

図２（Ａ）に示すように、クランクプーリ４は、クランク軸３の小径部３ａに嵌合する内向き小径ボス部９を有する円板部１０と、円板部１０の外周部に一体に設けた大径のリム部１１とを有しており、円板部１０に、周方向に等間隔を隔てた複数個（４個、偶数個）の円弧状逃がし穴１２が形成されており、逃がし穴１２の両端に位置した部位に、逃がし穴１２の外側に入り込んだ段部１３を形成している。

【0018】

図１に示すように、エンジンは、補機としてのエアコン用コンプレッサ１４とウォータポンプ１５とＩＳＧ（インテグレーテット・スタータ・ジェネレータ）１６とを備えており、エアコン用コンプレッサ１４とウォータポンプ１５とは第１補機駆動ベルト１７で駆動されて、ＩＳＧ１６は第２補機駆動ベルト１８で駆動される。第１補機駆動ベルト１７はクランクプーリ４の第１ベルト溝７に巻き掛けられて、第２補機駆動ベルト１８はクランクプーリ４の第２ベルト溝８に巻き掛けられている。

【0019】

ＩＳＧ１６は、シリンダブロック及びチェーンカバー１を挟んで排気側に配置されており、シリンダブロックとチェーンカバー１とにそれぞれブラケット１９を介して固定されている（図では、チェーンカバー１に取り付くブラケット１９のみを表示している。）。ＩＳＧ１６の回転軸心は、クランクプーリ４の回転軸心よりもやや高くなっている。

【0020】

ＩＳＧ１６は、第２補機駆動ベルト１８が巻き掛けられたＩＳＧプーリ２０を備えている。そして、ＩＳＧ１６は発電状態と駆動状態とで回転方向が変わるため、正逆いずれに周回しても第２補機駆動ベルト１８に同一の張り状態が保持されるように、第２補機駆動ベルト１８にはその上下から一対のオートテンショナ２１が当接している。すなわち、オートテンショナ２１は、ばね（図示せず）によって一定方向に回動するように回動するアーム２２と、アーム２２の先端（自由端）に設けたテンションローラ２３とを有しており、テンションローラ２３は第２補機駆動ベルト１８に背面掛けされている。

【0021】

ウォータポンプ１５は、クランクプーリ４の上方でかつクランクプーリ４よりも吸気側にずれた部位に配置されている。符号２４で示す部材はウォータポンプ１５を構成するポンプハウンジングであり、ポンプハウンジング２４に、第１補機駆動ベルト１７で駆動されるウオポンプーリ２６が回転自在に保持されている。ポンプハウジング２４で囲われて内部に羽根車を配置したポンプ室が形成されており、羽根車はウオポンプーリ２６で駆動される。なお、図１において符号２５で示すのはオイルフィルター取り付け座であり、チェーンカバー１に一体に形成されている。

【0022】

エアコン用コンプレッサ１４は、クランクプーリ４とウォータポンプ１５との間の高さ位置でかつ吸気側にずれた部位に配置されている。従って、エアコン用コンプレッサ１４とＩＳＧ１６とは、クランクプーリ４を挟んで左右に振り分けて配置されている。エアコン用コンプレッサ１４は、ブラケット２７を介してチェーンカバー１又は（及び）シリンダブロックに固定されている。エアコン用コンプレッサ１４はエアコンプーリ２８を備えており、エアコンプーリ２８に第１補機駆動ベルト１７が巻き掛けられている。従って、第１補機駆動ベルト１７は、クランクプーリ４とウオポンプーリ２６とエアコンプーリ２８とに略三角形の姿勢で巻き掛けられている。

【0023】

(2).治具
エンジンでは、第１補機駆動ベルト１７と第２補機駆動ベルト１８との２本のベルトが使用されているが、前側に位置した第２補機駆動ベルト１８は、オートテンショナ２１を緩めておくことによってクランクプーリ４とＩＳＧプーリ２０とに巻き掛けられる。他方、第１補機駆動ベルト１７は、図２（Ｂ）に示す第１治具３１と、図２（Ｄ）及び図３に示す第２治具３２とを使用してクランクプーリ４とエアコンプーリ２８とウオポンプーリ２６とに取り付けられる。

【0024】

第１治具３１は、円筒体３３の一端に押さえ板３４を一体に設けた構成であり、円筒体３３は、ボルト（図４参照）３５によってエアコン用コンプレッサ１４のブラケット２７に固定される。エアコン用コンプレッサ１４のブラケット２７はボルト３６でチェーンカバー１又はシリンダブロックに固定されているが、本例では、ブラケット用の１本のボルト３６をいったん抜き取って、一時的に第１治具３１を固定している。

【0025】

ブラケット２７は複数本のボルト３６でチェーンカバー１又はシリンダブロックに固定されており、かつ、図示しない位置決め手段でずれ不能に保持されているため、１本のボルト３６をいったん抜き取ってもエアコン用コンプレッサ１４はずれ不能に保持されている。エアコン用コンプレッサ１４のブラケット２７又はチェーンカバー１に、第１治具３１を固定するためのタップ穴を別途設けることも可能である。

【0026】

押さえ板３４は、円筒体３３から一方の方向に偏心して延びるように配置されており、円筒体３３から遠い側に起立片３４ａを折り曲げ形成している。このため、押さえ板３４と起立片３４ａとが連接した曲がり部の外面３７は丸みを帯びている。図４の状態から第１補機駆動ベルト１７が押さえ板３４から外れることがあるが、実施形態のように曲がり部の外面３７に丸みを付けておくと、第１補機駆動ベルト１７が押さえ板３４から外れるに際して傷付くことを防止できる。

【0027】

第２治具３２は、クランクプーリ４の外径よりもやや大径で円形に近い基板３８と、基板３８の前面（外面）突設されたランド部３９と、基板３８の後面（内面）に突設した円形ボス部４０と、円形ボス部４０から後ろ向きに（内向きに）突出した一対の足体４１とを備えており、ランド部３９から係止部４２が放射方向に向けて突設されている。図２（Ｃ）や図３（Ｄ）に示すように、基板３８のうち、前面（外面）と外周面とが連接する周縁部３８ａは丸みを帯びている。基板３８には円形の中心穴４３が空いている。

【0028】

図３（Ａ）に明示するように、ランド部３９は基板３８の中心を通る線と平行な一側面３９ａを有している一方、基板３８のうちランド部３９の一側面３９ａの側に位置した部位は、２段階に切り欠かれている。すなわち、基板３８は、ランド部３９の一側面３９ａに沿って切り欠かれていると共に、円形ボス部４０の接線に沿っても切り欠かれており、２つの切り欠きの側面４４ａ，４４ｂは平行になっている。

【0029】

係止部４２は基板３８の外周面の外側に突出している。また、図３（Ｄ）に明示するように、係止部４２の先端面（外周面）４２ａは、内側に行くに従って軸心に近づくように傾斜した傾斜面になっている。また、係止部４２の後端部４２ｂは、足体４１の後端と同じ高さに突出している。従って、図２（Ａ）に一点鎖線で示すように、係止部４２の先端部はクランクプーリ４における第２ベルト溝８の半分程度に重なるようになっている。

【0030】

図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）に示すように、基板３８のうち係止部４２に寄った部位には、係止部４２と連続した状態で周方向に延びる薄肉状の補助ガイド部３８ｂを一体に設けている。

【0031】

一対の足体４１は基板３８の軸心を挟んだ反対側に位置しており、かつ、クランクプーリ４の逃がし穴１２に入り込むように設定されている。そして、足体４１の先端に、正面視で反時計回り方向に突出した係止爪４５を突設して、係止爪４５がクランクプーリ４の段部１３に入り込むように設定している。従って、第２治具３２をクランクプーリ４に重ねて正面視で時計回り方向に相対回転させると、一対の係止爪４５がクランクプーリ４の段部１３に係止することにより、第２治具３２はクランクプーリ４から離反不能に保持されると共に、第２治具３２とクランクプーリ４とを一緒に時計回り方向に回転させることができる。

【0032】

(3).ベルトの取り付け手順
図示のエンジンでは、まず第１補機駆動ベルト１７をクランクプーリ４の第１ベルト溝７とエアコンプーリ２８とウオポンプーリ２６とに巻き掛けて、次いで、第２補機駆動ベルト１８をクランクプーリ４の第２ベルト溝８とＩＳＧプーリ２０とに巻き掛ける。既述のとおり、第２補機駆動ベルト１８の巻き掛けはオートテンショナ２１を緩めることによって行われて、第１補機駆動ベルト１７の巻き掛けは、図４に示すように、治具３１，３２を使用して行われる。

【0033】

すなわち、第１補機駆動ベルト１７を取り付けるに当たっては、まず、第１治具３１をエアコン用コンプレッサ１４のブラケット２７にボルト３５で固定して、エアコンプーリ２８から第１補機駆動ベルト１７が浮き上がらないように設定しておく一方、第２治具３２はクランクプーリ４に抜け不能に装着しておく。次いで、第１補機駆動ベルト１７を、エアコンプーリ２８とウオポンプーリ２６とに対して正規の状態に巻き掛けると共に、クランクプーリ４の第１ベルト溝７に対しては部分的に嵌め込んで、クランクプーリ４の第１ベルト溝７からあぶれた非嵌合部１７ａは、第２治具３２の係止部４２に引っ掛けた状態で、第２治具３２の手前に重ねる。

【0034】

そして、クランクプーリ４と第２治具３２とを一緒に時計回り方向に回転させると、第１補機駆動ベルト１７は周回してエアコンプーリ２８及びウオポンプーリ２６も回転していき、第１補機駆動ベルト１７が弾性に抗して伸び変形することにより、第１補機駆動ベルト１７の非嵌合部１７ａはクランクプーリ４の第１ベルト溝７に嵌合していき、やがて、第１補機駆動ベルト１７の所定の範囲がクランクプーリ４の第１ベルト溝７に嵌合して、非嵌合部１７ａはゼロになる。それから、第１治具３１と第２治具３２とを取り外す。

【0035】

さて、図２から容易に理解できるように、クランクプーリ４の第１ベルト溝７は第２ベルト溝８よりも後ろに位置しているため、第１補機駆動ベルト１７の取り付け工程で、第１補機駆動ベルト１７の非嵌合部１７ａは第１ベルト溝７及びエアコンプーリ２８から手前側に大きく離れており、このため、第１補機駆動ベルト１７のうちクランクプーリ４とエアコンプーリ２８との間に位置した部位は、自身の弾性力によって手前側に強く押される傾向を呈する。

【0036】

このため、特段の手当てをしないと、第１補機駆動ベルト１７がエアコンプーリ２８から外れやすくなるが、本実施形態では、第１補機駆動ベルト１７は第１治具３１によってエアコンプーリ２８から外れないように保持されているため、第１補機駆動ベルト１７がエアコンプーリ２８から外れることを防止して、第１補機駆動ベルト１７の取り付けを確実に行える。また、作業者は第１補機駆動ベルト１７をエアコンプーリ２８に向けて手で押しつけておく必要はなく、クランクプーリ４の回転のみに注力したらよいため、作業者の負担も軽減できる。

【0037】

また、第２治具３２については見ると、第１補機駆動ベルト１７の非嵌合部１７ａは、図２（Ａ）に二点鎖線で模式的に示すように、クランクプーリ４の第２ベルの溝８から外れて係止部４２を経由して基板３８の前面（外面）に至っており、捩じれた状態で第２治具３２に重なっている。

【0038】

そして、本実施形態のように係止部４２の先端面４２ａを傾斜面に形成すると、第１補機駆動ベルト１７の非嵌合部１７ａは、急激に屈曲することなく緩く湾曲した状態で第２治具３２に巻き付くため、第１補機駆動ベルト１７の損傷を防止できる。また、係止部４２の先端面４２ａが傾斜面であると、非嵌合部１７ａはクランクプーリ４の側に移動し勝手になるため、クランクプーリ４の第１ベルト溝７への嵌め込みもスムースに行われる。

【0039】

更に、本実施形態では、第１治具３１及び第２治具３２の両方について、第１治具３１と接触する部位３７，３８ａをエッジが出ないように丸みを持たせているため、第１補機駆動ベルト１７の損傷を防止できる。このような配慮も本実施形態の特徴の一つである。

【0040】

なお、エンジンにおいて、第１補機駆動ベルト１７と第２補機駆動ベルト１８との前後位置（クランクプーリ４の第１ベルト溝７と第２ベルト溝８との前後位置）を逆にしてもよい。この場合は、第１補機駆動ベルト１７の取り付けは更に容易になる。

【0041】

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、第１治具はエアコンプーリのようなプーリの端面に固定することも可能である。また、本願発明は、補機駆動ベルトの取り付けのみでなく、ベルトで動力伝達が成される伝動部に広く適用できる。エンジンのベルトに適用する場合、補機としてのオルタネータを駆動するベルトの取り付けにも適用できる。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本願発明は、エンジン用補機駆動ベルト等のベルトの取り付けに具体化できる。従って、産業上利用できる。

【符号の説明】

【0043】

１ チェーンカバー（フロントカバー）
３ クランク軸
４ クランクプーリ
６ ベルトのリブ
７ 第１ベルト溝
８ 第２ベルト溝
１０ 円板部
１２ 逃がし穴
１３ 段部
１４ 補機の一例としてのエアコン用コンプレッサ
１５ 補機の一例としてのエアコン用ウォータポンプ
１６ 補機の一例としてのＩＳＧ（インテグレーテット・スタータ・ジェネレータ
１７ 第１補機駆動ベルト
１７ａ 非嵌合部
１８ 第２補機駆動ベルト
２０ ＩＳＧプーリ
２６ ウオポンプーリ
２８ エアコンプーリ
３１ 第１治具
３２ 第２治具
３３ 円筒体
３４ 押さえ板
３５ ボルト
３８ 基板
３９ ランド部
４１ 足体
４２ 係止部
４５ 係止爪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】