JP3426938B2 - エンジン用ベルト取付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン組立工程
において、クランクシャフトの歯付プーリにタイミング
歯付きベルトを取付けるためのエンジン用ベルト取付装
置に関する。なお、本発明では、歯付プーリを「プー
リ」と記載し、タイミング歯付きベルトを「タイミング
ベルト」と記載する。 【０００２】 【従来の技術】一般にエンジンは、クランクシャフトで
カムシャフトや補機をベルト駆動するものが多い。この
ようなベルト駆動構造には、（１）クランク室の外部に
おいてプーリにベルトを掛ける外部ベルト掛け形式と、
（２）クランク室の内部においてプーリにベルトを掛け
るベルト内蔵形式（内部ベルト掛け形式）とがある。外
部ベルト掛け形式は、ベルト掛けが簡単であるものの、
ベルトカバーを必要とする。ベルト内蔵形式は、ベルト
カバーを必要としないので構造が簡単であるものの、ベ
ルト掛けが面倒である。エンジン組立工程において、ク
ランクシャフトのプーリへのベルト掛け作業は、人手に
より行われている。人手による作業は面倒であり、作業
効率が劣るので、自動的に組付けるようにしたい。 【０００３】ところで、自動的にプーリにベルトを取付
ける一般的な装置としては、例えば、特公平８−４９７
２号公報「軟質環状ワークの組み付け装置」がある。上
記装置は、その公報の第１図及び第５図によれば、概ね
長円状ループに弾性変形させた状態のベルト１０１（番
号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）
を、２つのフィンガーピン３６，４４間に掛け、これら
フィンガーピン３６，４４をプーリー歯車１０２の軸線
及びアイドラ１０３の軸線に合せて降ろし、これら軸線
の方向からベルト１０１をプーリー歯車１０２とアイド
ラ１０３とに掛けるようにしたものであり、タイプライ
ターやプリンタのベルト組付けに適用するものである。
また、この装置は、その公報の第３図及び第５図によれ
ば、ベルト１０１をクランプした状態のロッド５０，５
１を矢印Ａ方向に回転させることにより、ベルト１０１
を回転させて、ベルト１０１の歯をプーリー歯車１０２
の歯に噛み合わせるようにしたものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、前
記外部ベルト掛け形式のエンジンの組立工程に適用する
ことは可能であるが、前記ベルト内蔵形式のエンジンの
組立工程に適用することはできない。ベルト内蔵形式の
エンジンでは、シリンダブロックの開口側から狭いスペ
ースへベルトを挿入して、取付けるからである。しか
も、プーリの歯に、ベルトの歯を確実に噛み合わせなけ
ればならない。歯の噛み合わせが不完全であると、次工
程で修正作業を要する。 【０００５】そこで本発明の目的は、ベルト内蔵形式の
エンジンであっても、プーリにタイミングベルトを自動
的に取付けることができ、プーリの歯にタイミングベル
トベルトの歯を確実に噛み合わせることができる装置を
提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に係る発明は、プーリを備えたクランクシャ
フトを、プーリがクランク室に納るようにシリンダブロ
ックに組込んだ後に、プーリにタイミングベルトを取付
けるようにした、ベルト内蔵形式のエンジン用ベルト取
付装置であって、このエンジン用ベルト取付装置を、ベ
ルトストック機構からタイミングベルトを１つずつ取り
出して所定位置へ移送するベルト移送機構と、移送され
たタイミングベルトを概ね長円状ループに変形させるベ
ルト変形機構と、長円状のタイミングベルトを把持しつ
つシリンダブロックの開口側からプーリに掛けるベルト
掛け機構と、掛けられたタイミングベルトの歯にプーリ
の歯を、クランクシャフトに設けられたバランスウエイ
トの一方の背面を押してクランクシャフトを回すこと
で、クランクシャフトの角度修正をすることによって合
せる歯合せ機構と、タイミングベルトの歯とプーリの歯
との噛み合わせ状態を検知する噛合い検知機構とで構成
したことを特徴とする。 【０００７】エンジン用ベルト取付装置は、ベルトスト
ック機構にストックされたタイミングベルトを、ベルト
移送機構で１つずつ取り出して所定位置へ移送し、移送
されたタイミングベルトをベルト変形機構で概ね長円状
ループに変形させ、長円状のタイミングベルトをベルト
掛け機構で把持しつつ、シリンダブロックの開口側から
狭いスペースにあるプーリに自動的に取付ける。その
後、歯合せ機構は、クランクシャフトに設けられたバラ
ンスウエイトの一方の背面を押してクランクシャフトを
回すことで、クランクシャフトの角度修正をすることに
よって、タイミングベルトの歯にプーリの歯を合せる。
また、噛合い検知機構は、タイミングベルトの歯とプー
リの歯との噛み合わせ状態を、迅速に且つ確実に検知す
る。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。図１は本発明に係るエンジンの断面図で
ある。エンジン１は、ＯＨＣ（オーバーヘッドカム）方
式を採用した単気筒の汎用エンジンであって、クランク
ケース２、シリンダブロック３、ヘッドカバー４、クラ
ンクシャフト５、コネクチングロッド６、ピストン７、
動弁機構８及びスパークプラグ９を主要な構成要素とし
たものである。 【０００９】クランクケース２とシリンダブロック３と
は、図の左右に延びるクランクシャフト５と交差した、
斜めの分割面（フランジ合せ面）Ｍで分割し、フランジ
同士をボルト結合した構成である。すなわち、分割面Ｍ
は、クランクシャフト５の延びる方向と交差した斜めの
面である。このため、クランクケース２の軸受１１でク
ランクシャフト５の一端部を支持し、シリンダブロック
３の軸受１２でクランクシャフト５の他端部を支持する
ことになる。従って、クランクケース２に対するシリン
ダブロック３の向きを変えることにより、エンジン１は
図示の縦置き形式と不図示の横置き形式とに変更可能で
ある。 【００１０】クランクケース２とシリンダブロック３と
で形成した室１３は、クランク室である。シリンダブロ
ック３は、シリンダヘッド側（図上端側）を閉塞した形
状であり、奥のシリンダ１４にピストン７を嵌合するも
のである。 【００１１】動弁機構８は、クランクシャフト５の回転
とタイミングを合せて図示の吸気弁１５並びに不図示の
排気弁（以下、「吸・排気弁１５」と言う。）を開閉す
る機構である。詳しくは、動弁機構８は、クランクシャ
フト５に取付けた駆動プーリ（歯付きプーリ）２１と、
カムシャフト２２に取付けた従動プーリ（歯付きプー
リ）２３と、これら駆動プーリ２１と従動プーリ２３と
に掛けたタイミングベルト（タイミング歯付きベルト）
２４と、従動プーリ２３と一体に形成したカム２５と、
カム２５の周面に案内されて揺れ動くロッカアーム２６
とからなる。ロッカアーム２６は、リテーナ２６ａを介
して吸・排気弁１５の弁体１５ａをスライドさせるもの
である。２７はロッカアーム用軸、２８は調整ねじ、２
９はばねである。 【００１２】ところで、動弁機構８は、クランク室１３
の内部において駆動プーリ２１にタイミングベルト２４
を掛けるベルト内蔵形式（内部ベルト掛け形式）の機構
である。このため、駆動プーリ２１はクランク室１３に
納るように、クランクケース２の軸受１１と分割面Ｍと
の間にある。シリンダブロック３は、駆動・従動プーリ
２１，２３間に掛けたタイミングベルト２４が通るため
の、ベルト挿通孔３１を形成したものである。ベルト挿
通孔３１は、クランク室１３の内外をシリンダ１４に沿
って貫通した孔であり、この孔はクランクケース２の軸
受１１寄りを通る。 【００１３】カムシャフト２２は、シリンダブロック３
の上端部に取付けたものであり、このため、従動プーリ
２３は概ね上半分がシリンダブロック３の上端から露出
する。露出した従動プーリ２３を含む動弁機構８は、シ
リンダブロック３の上端部に着脱可能に取付けたヘッド
カバー４で覆われるので、外部に露出することはない。
図中、５ａは上のバランスウエイト、５ｂは下のバラン
スウエイト、３２はオイルスリンガ、３３，３４はオイ
ルシール、３５は冷却ファンである。 【００１４】図２は本発明に係るシリンダブロックの断
面図であり、クランクシャフト５を組込んだシリンダブ
ロック３を、パレットＰａに横置きでセットした状態を
示す。詳しくは、シリンダブロック３は、その外面に一
体に形成された複数の脚部３６…（…は複数を示す。以
下同じ。）をパレットＰａにセットすることにより、横
置き状態になる。このため、シリンダ軸線Ｌは水平とな
り、分割面Ｍは斜め上向きとなり、クランクシャフト５
は垂直となり、クランクシャフト５に取付けた駆動プー
リ２１は分割面Ｍから上方へ露出した状態となる。ま
た、シリンダブロック３はヘッドカバー４を外した状態
にあり、動弁機構８は駆動プーリ２１のみを取付けたも
のである。 【００１５】この状態において、駆動プーリ２１にタイ
ミングベルト２４を掛ける（取付ける）には、（１）先
ずクランクシャフト５にタイミングベルト２４のループ
を通し、（２）次にタイミングベルト２４を水平移動さ
せて、開口側（分割面Ｍ側）からベルト挿通孔３１に挿
通させつつ、駆動プーリ２１に掛ける。 【００１６】図３は本発明に係るエンジン用ベルト取付
装置の正面図である。エンジン用ベルト取付装置４０
は、上記図２のようにシリンダブロック３を横置きセッ
トした状態で、駆動プーリ２１にタイミングベルト２４
を自動的に掛ける装置である。詳しくは、エンジン用ベ
ルト取付装置４０はブロック搬送コンベア４１と、ベル
トストック機構５０と、後述するベルトリフタ機構と、
ベルト移送機構７０と、ベルト変形機構８０と、ブロッ
ク抑え機構９０と、ベルト掛け機構１００と、噛合い検
知機構１１０と、歯合せ機構１２０と、水平移動機構１
３０とからなる。 【００１７】ブロック搬送コンベア４１はパレットＰａ
に横置きセットされたシリンダブロック３を所定のベル
ト挿入位置に順次搬送するコンベアである。ベルトスト
ック機構５０は、タイミングベルト２４…をストックす
る機構である。ベルト移送機構７０は、ベルトストック
機構５０からタイミングベルト２４を１つずつ取り出し
て所定位置であるベルト変形機構８０へ移送する機構で
ある。 【００１８】ベルト変形機構８０は、ベルト移送機構７
０で移送されたタイミングベルト２４を概ね長円状ルー
プに変形させる機構である。ブロック抑え機構９０は、
パレットＰａに横置きセットされたシリンダブロック３
が所定位置から移動しないように抑える機構である。ベ
ルト掛け機構１００は、長円状のタイミングベルト２４
を把持しつつシリンダブロック３の開口側から駆動プー
リ２１に掛ける機構である。 【００１９】噛合い検知機構１１０は、駆動プーリ２１
の歯とタイミングベルト２４の歯との噛み合わせ状態を
検知する機構である。歯合せ機構１２０は、掛けられた
タイミングベルト２４の歯に駆動プーリ２１の歯をクラ
ンクシャフト５の角度修正をすることによって合せる機
構である。 【００２０】水平移動機構１３０は、ベルト移送機構７
０とブロック抑え機構９０とベルト掛け機構１００と
を、同一タイミングで同一方向に同一移動距離Ｓだけ水
平移動させる機構である。詳しくは、水平移動機構１３
０は、ポスト１３１の上部に取付け左右に延びる水平フ
レーム１３２と、水平フレーム１３２の背面に取付けた
横向きの第１エアシリンダ１３３と、第１エアシリンダ
１３３で駆動されて左右に水平移動する縦板状の水平ス
ライド盤１３４とからなる。第１エアシリンダ１３３
は、例えばロッドレスシリンダからなる。 【００２１】水平スライド盤１３４は、表面に右からベ
ルト移送機構７０、ブロック抑え機構９０及びベルト掛
け機構１００を、この順に並べて取付けたものである。
水平スライド盤１３４が移動距離Ｓだけ水平移動するこ
とにより、ベルト移送機構７０は位置Ｏ₁とベルト変形
機構８０との間を水平移動し、ブロック抑え機構９０は
位置Ｏ₁₁と位置Ｏ₁₂の間を水平移動し、ベルト掛け機構
１００は位置Ｏ₂₁と位置Ｏ₂₂の間を水平移動することに
なる。１３５，１３５は水平スライド盤用ガイドレール
である。 【００２２】図４は本発明に係るエンジン用ベルト取付
装置の平面図である。ブロック搬送コンベア４１は、パ
レットＰａにセットされたシリンダブロック３を白抜き
矢印の方向に搬送するとともに、ベルト挿入位置Ｉｐで
一時停止させるものである。ベルトストック機構５０
は、サーボモータ５１（図３参照）で間欠回転するター
ンテーブル５２と、ターンテーブル５２に着脱可能にセ
ットした６つの円筒状マガジン５３…とからなる。ベル
ト移送機構７０、ベルト変形機構８０、ブロック抑え機
構９０、ベルト掛け機構１００、噛合い検知機構１１０
及び歯合せ機構１２０は、概ね横一線上に配置したもの
であり、この一線とブロック搬送コンベア４１との交点
が、上記ベルト挿入位置Ｉｐである。 【００２３】図５は本発明に係るエンジン用ベルト取付
装置の右側面図である。縦置きの各マガジン５３…は、
外周面に多数のタイミングベルト２４…を段積み状態で
保持したものである。ベルトストック機構５０は、ベル
ト移送機構７０のほぼ真下にマガジン５３…の１つが来
るように停止し、そのマガジン５３からタイミングベル
ト２４が取り出されて空になったときに、１ピッチ回転
して隣のマガジン５３をベルト移送機構７０のほぼ真下
に臨ませるように作動する。ベルトリフタ機構６０は、
縦置きのマガジン５３に段積み状態でストックされた多
数のタイミングベルト２４を、１ピッチずつ強制的に持
上げる機構であり、ベルト移送機構７０のほぼ真下に配
置したものである。 【００２４】図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るベルト
リフタ機構の構成図である。ベルトリフタ機構６０は、
スタンド６１に回転可能に取付けた鉛直なボールねじ６
２と、ボールねじ６２を回転させるサーボモータ６３
と、ボールねじ６２と軸方向移動のみ可能に組合せたリ
フト基部６４と、リフト基部６４に進退可能に取付けた
リフトアーム６５と、リフトアーム６５で昇降させるス
リーブ６６とからなる。ところで、マガジン５３は上端
に相対する２つの切欠き部５３ａ，５３ａを有する。６
６，６６はリフト基部用ガイドレールである。 【００２５】図７は本発明に係るベルト移送機構の正面
図である。ベルト移送機構７０は、水平スライド盤１３
４の表面に取付けた縦板状の基盤７１と、基盤７１に下
向きに取付けた第２エアシリンダ７２と、第２エアシリ
ンダ７２で駆動されて上下移動する上下移動体７３と、
上下移動体７３から上下移動可能に垂下した左右１対の
垂下体７４，７４と、左右の垂下体７４，７４を下方に
弾発する圧縮ばね７５，７５と、左右の垂下体７４，７
４の下部に取付けたハンド用エアチャック７６，７６
と、これらハンド用エアチャック７６，７６に取付けた
各１対のハンド７７…と、前記ハンド用エアチャック７
６，７６の下端中央部に取付けた当て部材７８，７８と
からなる。 【００２６】当て部材７８は、マガジン５３に段積み状
態でストックされた最上段のタイミングベルト２４の上
面に当ることで、最上段のタイミングベルト２４のレベ
ルを確認する部材である。当て部材７８が下降して最上
段のタイミングベルト２４に当ると、垂下体７４，７４
が上方に持上がって第２エアシリンダ７２の下降駆動力
を吸収する。当て部材７８が下降する度に最上段のタイ
ミングベルト２４のレベルを確認するので、タイミング
ベルト２４の幅に寸法誤差があっても、正確なレベルを
容易に確認することができる。しかも、構成が簡単であ
る。 【００２７】ハンド用エアチャック７６は、１対のハン
ド７７，７７を左右に開閉駆動するものである。１対の
ハンド７７，７７は、マガジン５３の上方からタイミン
グベルト２４を１つずつ摘んで取り出すものである。左
右２対のハンド７７，７７は、２つの切欠き部５３ａ，
５３ａの位置でタイミングベルト２４を摘むことにな
る。７９，７９は上下移動体用ガイドレールである。 【００２８】図８（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るベルト
移送機構の作用図である。段積み状態でストックされた
タイミングベルト２４を、ベルト移送機構７０で１つず
つ取り出すには、次の手順（ａ）〜（ｄ）による。
（ａ）において、ハンド７７，７７及び当て部材７８が
下降する。（ｂ）において、当て部材７８が最上段のタ
イミングベルト２４の上面に当ることで、ハンド７７，
７７及び当て部材７８は下降動作を停止する。そして、
ハンド７７，７７が最上段のタイミングベルト２４を摘
む。（ｃ）において、ハンド７７，７７及び当て部材７
８が上昇する。この結果、（ｄ）のようにハンド７７，
７７でタイミングベルト２４を１つずつ摘んで取り出す
ことができる。 【００２９】図９は本発明に係るベルト変形機構の斜視
図である。ベルト変形機構８０は、移送されたタイミン
グベルト２４を載せるテーブル８１と、テーブル８１の
下面に横向きに取付けた第３エアシリンダ８２と、第３
エアシリンダ８２で駆動されテーブル８１の下面に沿っ
て水平移動するスライダ８３と、スライダ８３にテーブ
ル８１の切欠き８１ａを介して連結してテーブル８１の
上面をスライドするベルト拡張部材８４と、テーブル８
１の上面に固定したベルト掛け部材８５と、テーブル８
１にタイミングベルト２４が有ることを検出するベルト
検出センサ８６とからなる。 【００３０】ベルト拡張部材８４及びベルト掛け部材８
５は、互いに相反する方向に円弧を有する平面視略半円
板である。これら半円板の円弧の半径は、タイミングベ
ルト２４を所定の長円状ループに変形させる寸法であ
る。ベルト検出センサ８６は、例えば投光器８６ａと受
光器８６ｂとの組合せからなる。８７はベルト拡張部材
８４を伸び方向に弾発する圧縮ばねである。 【００３１】図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係るベル
ト変形機構の作用図である。（ａ）において、想像線に
て示すタイミングベルト２４がテーブル８１に載ると、
ベルト検出センサ８６はタイミングベルト２４が有るこ
とを検出する。ベルト検出センサ８６の検出信号に基づ
き、ベルト拡張部材８４はベルト拡張方向にスライドす
る。ベルト拡張部材８４がスライドした結果、（ｂ）の
ようにタイミングベルト２４はを所定の長円状ループに
変形する。 【００３２】図１１は本発明に係るブロック抑え機構及
びベルト掛け機構の斜視図である。ブロック抑え機構９
０は、水平スライド盤１３４に下向きに取付けた第４エ
アシリンダ９１と、第４エアシリンダ９１で駆動されて
上下移動する抑え部材９２と、抑え部材９２を下方に弾
発する圧縮ばね９３とからなる。 【００３３】ベルト掛け機構１００は、機構全体を上下
左右（Ｘ−Ｙ軸方向）に移動させる第１機構１００Ａ
と、ベルト掛け部分の第２機構１００Ｂとからなる。第
１機構１００Ａは、水平スライド盤１３４に横向きに取
付けた第５エアシリンダ１０１と、第５エアシリンダ１
０１で駆動されて左右に水平移動する左右移動体１０２
と、左右移動体１０２に下向きに取付けた第６エアシリ
ンダ１０３と、第６エアシリンダ１０３で駆動されて上
下移動する上下移動体１０４とからなる。 【００３４】図１２は本発明に係るベルト掛け機構の側
面図である。ベルト掛け機構１００の第２機構１００Ｂ
は、上下移動体１０４に下向きに取付けた第７エアシリ
ンダ１０５と、第７エアシリンダ１０５で駆動されて上
下移動するエアチャック１０６と、エアチャック１０６
に取付けた前後（この図の左右）１対の内ハンド１０
７，１０７と、上下移動体１０４の前板１０４ａ並びに
後板１０４ｂ（この図の左右の板）に内向きに取付けた
１対の第８エアシリンダ１０８，１０８と、これら１対
の第８エアシリンダ１０８，１０８で駆動されて内ハン
ド１０７，１０７と接離する外ハンド１０９，１０９と
からなる。エアチャック１０６は、１対の内ハンド１０
７，１０７を前後に駆動するものである。１０２ａは上
下移動体用ガイドレール、１３４ａは左右移動体用ガイ
ドレールである。 【００３５】一旦、図１１に戻って説明すると、エアチ
ャック１０６は内ハンド１０７，１０７の一端を取付
け、第８エアシリンダ１０８，１０８は外ハンド１０
９，１０９の一端を取付けたものである。外ハンド１０
９は内ハンド１０７よりも長く、しかも、外ハンド１０
９の他端部にベルト受部１０９ａを備える。外ハンド１
０９が長い理由は、図２のタイミングベルト２４を支え
た外ハンド１０９を、ベルト挿通孔３１へ挿入するから
である。一方、内ハンド１０７はベルト挿通孔３１へ挿
入しない。 【００３６】図１３は本発明に係るベルト掛け機構のハ
ンドの平面断面図であり、想像線にて示す長円状のタイ
ミングベルト２４を、互いに対向し合う内ハンド１０
７，１０７と外ハンド１０９，１０９とで挟むようにし
たことを示す。 【００３７】図１４は図１３の１４−１４線断面図であ
り、１対のベルト受部１０９ａ，１０９ａは互いに対向
する方向に延び、想像線にて示すタイミングベルト２４
を受ける部材である。 【００３８】図１５は本発明に係る噛合い検知機構及び
歯合せ機構の正面図である。噛合い検知機構１１０は、
上部テーブル１１１の上に横向きに取付けた第９エアシ
リンダ１１２と、第９エアシリンダ１１２で駆動されて
左右に水平移動する第１スライダ１１３と、第１スライ
ダ１１３に左右に進退可能に取付けた第２スライダ１１
４と、第２スライダ１１４の先端部に取付けた回転可能
な検知ローラ１１５と、第２スライダ１１４を前進方向
に弾発する圧縮ばね１１６と、第１スライダ１１３に対
して第２スライダ１１４が後退したことを検知すること
により、歯の噛み合わせ不良を検知する検知センサ１１
７とからなる。１１８は第１スライダ用ガイドレールで
ある。 【００３９】歯合せ機構１２０は、上部テーブル１１１
の下方の下部テーブル１２１に配置したものであり、機
構全体を左右に水平移動させる第１段機構１２０Ａと、
歯合せ部分の第２段機構１２０Ｂとからなる。 【００４０】図１６は図１５の１６−１６線断面図であ
る。第１段機構１２０Ａは、下部テーブル１２１の上に
横向きに取付けた第１０エアシリンダ１２２と、第１０
エアシリンダ１２２で駆動されて左右に水平移動する主
可動体１２３とからなる。 【００４１】一旦、図１５に戻って説明すると、第２段
機構１２０Ｂは、主可動体１２３に横向きに取付けた第
１１エアシリンダ１２４と、第１１エアシリンダ１２４
で駆動されて左右に水平移動する副可動体１２５と、副
可動体１２５に下向きに取付けた第１２エアシリンダ１
２６と、第１２エアシリンダ１２６で駆動されて上下移
動する平板状のアーム１２７と、アーム１２７の先端部
に取付けた回転可能な２つの押しローラ（第１押しロー
ラ１２８と第２押しローラ１２９）とからなる。 【００４２】第１押しローラ１２８と第２押しローラ１
２９とは同一レベルにあり、しかも、第２押しローラ１
２９は第１押しローラ１２８よりもクランクシャフト５
寄りの位置（前進方向に突出した位置）にある。図１６
に示すように、第１押しローラ１２８と第２押しローラ
１２９とは、互いに所定距離だけ離れた位置にある。第
１押しローラ１２８は、上のバランスウエイト５ａにお
ける一方の背面５ａ₁に引掛けて、クランクシャフト５
を図時計回りＲに回転させる役割を果たす。第２押しロ
ーラ１２９は、上のバランスウエイト５ａにおける他方
の背面５ａ₂に当ることで、クランクシャフト５の回転
角を決定する役割を果たす。このため、第１・第２押し
ローラ１２８，１２９でクランクシャフト５の角度修正
をすることができる。１２１ａは主可動体用ガイドレー
ル、１２３ａは副可動体用ガイドレールである。 【００４３】図１７（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るベル
ト掛け機構及び噛合い検知機構の作用図である。（ａ）
において、ベルト掛け機構１００の内・外ハンド１０
７，１０９は、長円状のタイミングベルト２４を把持し
つつ駆動プーリ２１の方向に寄せる。（ｂ）のように、
駆動プーリ２１にタイミングベルト２４が掛った状態
で、検知ローラ１１５が駆動プーリ２１側へ移動する。 【００４４】（ｃ）のように、駆動プーリ２１の歯とタ
イミングベルト２４の歯との噛み合わせが完全な状態で
あると、駆動プーリ２１の中心からタイミングベルト２
４の背面までの距離はＡ₁である。この状態で、タイミ
ングベルト２４に検知ローラ１１５が当ったときに、第
１スライダ１１３に対して第２スライダ１１４が後退し
ないので、検知センサ１１７は歯の噛み合わせ不良を検
知しない。 【００４５】一方、（ｄ）のように、駆動プーリ２１の
歯とタイミングベルト２４の歯との噛み合わせが不完全
な状態であると、駆動プーリ２１の中心からタイミング
ベルト２４の背面までの距離はＡ₂であり、上記（ｃ）
の距離Ａ₁よりも大きい。この状態で、タイミングベル
ト２４に検知ローラ１１５が当ったときに、第１スライ
ダ１１３に対して第２スライダ１１４が後退するので、
検知センサ１１７は歯の噛み合わせ不良を検知する。 【００４６】次に、歯合せ機構１２０の作用を図１８及
び図１９に基づき説明する。なお、図１８の符号と図１
９の符号とは同一である。図１８は本発明に係る歯合せ
機構の作用図（その１）であり、第１・第２押しローラ
１２８，１２９の移動軌跡を示す。第１押しローラ１２
８は、実線にて示す基準位置Ｐ₁₀から、上下２つのバラ
ンスウエイト５ａ，５ｂの間を通って第１位置Ｐ₁₁まで
前進した後（矢印）、上のバランスウエイト５ａの背
面にある第２位置Ｐ₁₂まで上昇し（矢印）、次いで、
所定の第３位置Ｐ₁₃まで後退し（矢印）、次いで、元
のレベルの第４位置Ｐ₁₄まで下降し（矢印）、最後
に、元の基準位置Ｐ₁₀まで後退する（矢印）移動軌跡
で作動する。 【００４７】上記矢印の移動は、図１５の第１０・第
１１エアシリンダ１２２，１２４の前進作動で実行さ
れ、矢印の移動は、図１５の第１２エアシリンダ１２
６の上昇作動で実行され、矢印の移動は、第１１エア
シリンダ１２４の後進作動で実行され、矢印の移動
は、第１２エアシリンダ１２６の下降作動で実行され、
矢印の移動は、第１０エアシリンダ１２２の後進作動
で実行される。 【００４８】第２押しローラ１２９も、上記第１押しロ
ーラ１２８と同様に基準位置Ｐ₂₀→第１位置Ｐ₂₁→第２
位置Ｐ₂₂→第３位置Ｐ₂₃→第４位置Ｐ₂₄→基準位置Ｐ₂₀
の移動軌跡で作動する。 【００４９】図１９（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る歯合
せ機構の作用図（その２）であり、歯合せ機構１２０の
作用と駆動プーリ・タイミングベルト２１，２４の噛み
合わせとの関係を示す。（ａ）は、駆動プーリ２１の歯
とタイミングベルト２４の歯との噛み合わせが不完全な
状態である。第１・第２押しローラ１２８，１２９は、
基準位置Ｐ₁₀，Ｐ₂₀から第１位置Ｐ₁₁，Ｐ₂₁へ移動する
（矢印）。 【００５０】次に、（ｂ）のように第１・第２押しロー
ラ１２８，１２９は、上のバランスウエイト５ａの背面
レベルである第２位置Ｐ₁₂，Ｐ₂₂まで上昇した後に、後
退する（矢印）。このとき、第１押しローラ１２８が
バランスウエイト５ａの一方の背面５ａ₁を押すので、
バランスウエイト５ａは図時計回りＲに回転する。この
ため、クランクシャフト５及び駆動プーリ２１も図時計
回りＲに回転するので、駆動プーリ２１の歯はタイミン
グベルト２４の歯に噛み合う。 【００５１】バランスウエイト５ａが所定角度だけ回転
すると、（ｃ）のようにバランスウエイト５ａの他方の
背面５ａ₂が第２押しローラ１２９に当るので、回転は
規制される。このときの第１・第２押しローラ１２８，
１２９の位置が、第３位置Ｐ₁₃，Ｐ₂₃である。 【００５２】次に、（ｄ）のように第１・第２押しロー
ラ１２８，１２９は、上下２つのバランスウエイト５
ａ，５ｂの間の第４位置Ｐ₁₄，Ｐ₂₄まで下降した後に、
基準位置Ｐ₁₀，Ｐ₂₀まで後退する（矢印）。以上のよ
うに、第１・第２押しローラ１２８，１２９が（ａ）〜
（ｄ）の作用をなすことにより、駆動プーリ２１の歯と
タイミングベルト２４の歯とを噛み合わせることができ
る。 【００５３】次に、エンジン用ベルト取付装置４０の全
体作用を図２０及び図２１に基づき説明する。図２０
（ａ）〜（ｅ）は本発明に係るエンジン用ベルト取付装
置の全体作用図（その１）である。先ず、図２０（ａ）
において、マガジン５３からベルト移送機構７０のハン
ド７７，７７でタイミングベルト２４を１つずつ取り出
す。次に、図２０（ｂ）において、取り出したタイミン
グベルト２４をベルト変形機構８０へ移送する。 【００５４】図２０（ｃ）において、ベルト移送機構７
０のハンド７７，７７が元の位置に戻るとともに、ベル
ト掛け機構１００の内・外ハンド１０７，１０９がベル
ト変形機構８０の位置へ移動する。図２０（ｄ）におい
て、ベルト変形機構８０でタイミングベルト２４を概ね
長円状ループに変形させた後に、内・外ハンド１０７，
１０９が長円状のタイミングベルト２４を把持する。図
２０（ｅ）において、内・外ハンド１０７，１０９が把
持したタイミングベルト２４を移送する。次に、図２１
（ａ）へ進む。 【００５５】図２１（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るエン
ジン用ベルト取付装置の全体作用図（その２）である。
図２１（ａ）において、パレットＰａにセットされた横
置き状態のシリンダブロック３は、所定のベルト挿入位
置にある。この状態で、ブロック抑え機構９０の抑え部
材９２及びベルト掛け機構１００の内・外ハンド１０
７，１０９はシリンダブロック３の上方位置へ移動す
る。そして、抑え部材９２がシリンダブロック３を抑え
て、位置ずれを防止する。 【００５６】次に、内・外ハンド１０７，１０９は、把
持したタイミングベルト２４をクランクシャフト５の上
端から駆動プーリ２１のレベルまで挿通した後、水平移
動させる。このため、タイミングベルト２４は、シリン
ダブロック３の開口側からベルト挿通孔３１へ挿入され
るとともに、駆動プーリ２１に掛かる。 【００５７】このとき図２１（ｂ）のように、内ハンド
１０７と外ハンド１０９の基端部とは、ベルト挿通孔３
１の手前で停止した位置にある。この状態から、検知ロ
ーラ１１５が前進してタイミングベルト２４の背面に当
り、歯の噛み合わせ状態を検知する。その後、歯合せ機
構１２０の第１・第２押しローラ１２８，１２９が前後
移動並びに上下移動することにより、クランクシャフト
５が所定角度だけ回転する。このように、クランクシャ
フト５の角度修正をすることによって、タイミングベル
ト２４の歯に駆動プーリ２１の歯が噛み合う。 【００５８】次に、図２１（ｃ）において、内ハンド１
０７が上昇する。上昇せずに水平方向へ後退すると、内
ハンド１０７が駆動プーリ２１に当るからである。次
に、図２１（ｄ）において、外ハンド１０９は水平方向
に後退して、ベルト挿通孔３１から抜出た後に、上昇す
る。検知ローラ１１５は、歯の噛み合わせ状態が適正で
あることを確認した後に後退する。最後に、図３のブロ
ック搬送コンベア４１が、シリンダブロック３を次の工
程まで搬送する。以上で、エンジン用ベルト自動取付工
程の１サイクルは完了する。 【００５９】なお、上記実施の形態において、エンジン
１は、単気筒の汎用エンジンに限定するものではなく、
例えば多気筒エンジンであってもよい。エンジン１は、
シリンダブロック３のシリンダヘッド側を閉塞した構成
の他に、開放した構成であってもよく、その場合には、
開放端をシリンダヘッド及びヘッドカバー４で塞ぐこと
になる。クランクケース２とシリンダブロック３との分
割面Ｍは、斜めの分割面に限定せず、例えばクランクシ
ャフト５の軸線上で、この軸線と平行な分割面としても
よい。各エアシリンダ７２，８２，９１，１０１，１０
３，１０５，１０８，１１２，１２２，１２４，１２
６，１３３を他の駆動源に置換してもよく、例えば、油
圧シリンダ、モータでもよい。また、エアチャック７
６，１０６もエア駆動以外に、例えば油圧シリンダ、モ
ータを駆動源としてもよい。 【００６０】 【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１に係る発明は、概ね長円状ループに変形
させたタイミングベルトを、シリンダブロックの開口側
からプーリに掛けるようにしたので、ベルト内蔵形式の
エンジンのような狭いスペースにあるプーリに、タイミ
ングベルトを自動的に且つ容易に取付けることができ
る。 【００６１】また、クランクシャフトに設けられたバラ
ンスウエイトの一方の背面を押してクランクシャフトを
回すことで、クランクシャフトの角度修正をすることに
よって、タイミングベルトの歯にプーリの歯を合せるよ
うにしたので、ベルト内蔵形式のエンジンのような狭い
スペースにおいて、自動的に且つ確実に歯を噛み合わせ
ることができる。しかも、タイミングベルトの歯とプー
リの歯との噛み合わせ状態を、噛合い検知機構で迅速に
且つ確実に検知することができる。このようなことか
ら、歯の噛み合いが不完全な状態のエンジンを次工程に
移送することはないので、次工程で噛み合わせの修正作
業をする必要はなく、作業性は高まる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るエンジンの断面図 【図２】本発明に係るシリンダブロックの断面図 【図３】本発明に係るエンジン用ベルト取付装置の正面
図 【図４】本発明に係るエンジン用ベルト取付装置の平面
図 【図５】本発明に係るエンジン用ベルト取付装置の右側
面図 【図６】本発明に係るベルトリフタ機構の構成図 【図７】本発明に係るベルト移送機構の正面図 【図８】本発明に係るベルト移送機構の作用図 【図９】本発明に係るベルト変形機構の斜視図 【図１０】本発明に係るベルト変形機構の作用図 【図１１】本発明に係るブロック抑え機構及びベルト掛
け機構の斜視図 【図１２】本発明に係るベルト掛け機構の側面図 【図１３】本発明に係るベルト掛け機構のハンドの平面
断面図 【図１４】図１３の１４−１４線断面図 【図１５】本発明に係る噛合い検知機構及び歯合せ機構
の正面図 【図１６】図１５の１６−１６線断面図 【図１７】本発明に係るベルト掛け機構及び噛合い検知
機構の作用図 【図１８】本発明に係る歯合せ機構の作用図（その１） 【図１９】本発明に係る歯合せ機構の作用図（その２） 【図２０】本発明に係るエンジン用ベルト取付装置の全
体作用図（その１） 【図２１】本発明に係るエンジン用ベルト取付装置の全
体作用図（その２） 【符号の説明】 １…エンジン、２…クランクケース、３…シリンダブロ
ック、５…クランクシャフト、５ａ…上のバランスウエ
イト、５ｂ…下のバランスウエイト、８…動弁機構、１
３…クランク室、２１，２３…プーリ（歯付きプーリと
しての駆動プーリ及び従動プーリ）、２４…タイミング
ベルト（タイミング歯付きベルト）、４０…エンジン用
ベルト取付装置、５０…ベルトストック機構、７０…ベ
ルト移送機構、８０…ベルト変形機構、１００…ベルト
掛け機構、１１０…噛合い検知機構、１２０…歯合せ機
構、１３０…水平移動機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 輝雄 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ ンダエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−219824（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−215953（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−295132（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−60573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−251135（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−330794（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−62740（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−63937（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 プーリを備えたクランクシャフトを、プ
   ーリがクランク室に納るようにシリンダブロックに組込
   んだ後に、プーリにタイミングベルトを取付けるように
   した、ベルト内蔵形式のエンジン用ベルト取付装置であ
   って、このエンジン用ベルト取付装置は、ベルトストッ
   ク機構からタイミングベルトを１つずつ取り出して所定
   位置へ移送するベルト移送機構と、移送されたタイミン
   グベルトを概ね長円状ループに変形させるベルト変形機
   構と、長円状のタイミングベルトを把持しつつシリンダ
   ブロックの開口側から前記プーリに掛けるベルト掛け機
   構と、掛けられたタイミングベルトの歯にプーリの歯
   を、前記クランクシャフトに設けられたバランスウエイ
   トの一方の背面を押してクランクシャフトを回すこと
   で、クランクシャフトの角度修正をすることによって合
   せる歯合せ機構と、タイミングベルトの歯とプーリの歯
   との噛み合わせ状態を検知する噛合い検知機構とからな
   ることを特徴とするエンジン用ベルト取付装置。