JP5387496B2 - 動力伝達機構および動力伝達機構におけるベルト組み付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のプーリとこれらプーリ間に掛け渡される伝動ベルトとを備えた動力伝達機構に関する。また、本発明は、そのような動力伝達機構のプーリ間に伝動ベルトを組み付けるベルト組み付け方法に関する。

車両等に搭載されるエンジン（内燃機関）には、一般に、ウォータポンプ、オルターネータ、パワーステアリングポンプ、エアコンディショナのコンプレッサなどの各種の補機が装備されている。これらの補機は、動力伝達機構によりエンジン出力が伝達されて駆動されるようになっている。動力伝達機構は、エンジンのクランクシャフトに取り付けられたクランクプーリと、各補機に取り付けられた補機プーリと、これらプーリ間に掛け渡される伝動ベルトとを備えた構成となっている。

このような動力伝達機構では、伝動ベルトがプーリから滑落してしまうことを防止するために、プーリおよび伝動ベルトとして、例えば、ＶプーリおよびＶリブドベルトが用いられる。また、伝動ベルトの張力を一定に維持する必要があることから、オートテンショナが用いられている。オートテンショナを備えた動力伝達機構においては、伝動ベルトをプーリ間に組み付ける際、例えば、一般工具にてオートテンショナをフリーにした状態で、クランクプーリ、補機プーリ、オートテンショナのテンショナプーリ（アイドラプーリ）などに伝動ベルトを巻き掛け、その後、オートテンショナを調節して伝動ベルトに一定の張力を付与する。

また、オートテンショナを備えない動力伝達機構も知られている。この場合、伝動ベルトとして、低弾性ベルト（いわゆる、ストレッチベルト）が用いられ、伝動ベルト自体の弾性力（伸縮力）によって張力を維持するようになっている。しかし、伝動ベルトとして低弾性ベルトを用いた動力伝達機構では、オートテンショナは不要になるものの、プーリ間に伝動ベルトを組み付ける際、伝動ベルトを伸ばしながらプーリに巻き掛ける必要がある。このため、伝動ベルトをプーリ間に組み付けるための専用の治具（特殊工具）が必要になり、一般工具（例えば、ラチェットハンドル、めがねレンチなど）だけでは伝動ベルトの組み付け作業を行うことができないといった問題がある。

従来では、伝動ベルトの組み付け作業を専用の治具を用いることなく行うことを可能とした動力伝達機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、プーリのフランジに伝動ベルトを誘導する切欠部を設け、伝動ベルトをプーリ間に組み付ける際、その切欠部を利用して伝動ベルトをプーリ間に掛け渡すことが示されている。しかし、エンジンの運転時、その切欠部を起点として、伝動ベルトの山とびや、ベルト外れが発生する可能性がある。また、プーリ間のアライメントにずれ（ミスアライメント）が生じていると、エンジンの運転時、伝動ベルトが切欠部で擦れて損傷する可能性がある。

特開２００５−１９５０４１号公報

本発明は、上述のような技術的課題を考慮してなされたものであり、専用治具を用いることなく伝動ベルトを組み付け可能であり、伝動ベルトの山とびや、ベルト外れなどの発生を防止可能な動力伝達機構、および、そのような動力伝達機構におけるベルト組み付け方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、複数のプーリとこれらプーリ間に掛け渡される伝動ベルトとを備えた動力伝達機構であって、上記複数のプーリのうち、１つのプーリの軸方向一方側の面には、伝動ベルトをプーリ間に組み付ける際にこの伝動ベルトを引っ掛けるための突起が、軸方向一方側へ向けて突出して設けられ、上記突起が、上記１つのプーリと同心状に配置され、上記１つのプーリの軸方向一方側には、上記伝動ベルトが嵌め込まれるプーリ溝よりも外径側に突出するフランジが設けられ、上記フランジの軸方向一方側の外周縁が、Ｒ形状とされていることを特徴としている。

ここで、突起を利用した伝動ベルトのプーリ間への組み付け作業について説明する。まず、伝動ベルトをプーリ間にセットする。この際、伝動ベルトを複数のプーリのうち、上記１つのプーリ以外のプーリ（他のプーリ）に巻き掛けるとともに、伝動ベルトを上記１つのプーリに巻き掛けながら突起の外周面に引っ掛ける。

この場合、上記１つのプーリの伝動ベルトを巻き掛け可能な領域の中央位置よりもプーリ回転方向（組み付け作業時の回転方向）の上流側の位置において、伝動ベルトを上記１つのプーリのフランジ上に乗り上げさせる。そして、フランジ上に乗り上げさせた伝動ベルトをフランジよりも内径側にある突起の外周面に引っ掛ける。

次に、上記１つのプーリへの伝動ベルトの巻き掛け長さを確保するように伝動ベルトを押さえながら（押圧しながら）、複数のプーリのうちいずれかのプーリを、例えばラチェットハンドル等を用いて回転させる。この際、一方の手で、伝動ベルトを押さえ、他方の手で、ラチェットハンドル等を操作していずれかのプーリを回転させればよい。これにより、上記１つのプーリの回転にともなって、伝動ベルトが徐々に伸ばされ、上記１つのプーリへの伝動ベルトの巻き掛け長さが徐々に大きくなり、やがて伝動ベルトが上記１つのプーリに完全に巻き掛けられる。

上記構成によれば、上記１つのプーリに設けた突起を利用することで、伝動ベルトをプーリ間に容易に組み付けることができる。これにより、専用治具（特殊工具）を用いることなく、一般工具（例えばラチェットハンドル、めがねレンチなど）のみで伝動ベルトの組み付け作業を行うことができる。

具体的には、突起は、上記１つのプーリへの伝動ベルトの巻き掛け長さを確保するために必要な伝動ベルトへの押圧力を軽減する役割を担っており、突起に作用する伝動ベルトの張力の分だけ、その必要な伝動ベルトへの押圧力が軽減される。このように、突起によって上記１つのプーリへの伝動ベルトの巻き掛け長さを確保するために必要な伝動ベルトへの押圧力が小さくて済むので、伝動ベルトをプーリ間に容易に組み付けることができる。

しかも、上述した従来の構成（フランジに切欠部を設ける構成）とは異なり、エンジンの運転時、伝動ベルトの山とびや、ベルト外れなどの発生を防止することができる。つまり、上記１つのプーリのフランジに切欠きなどの凹凸を設けなくても伝動ベルトをプーリ間に組み付けることができるので、エンジンの運転時、伝動ベルトの山とびや、ベルト外れなどの発生を未然に防ぐことができる。また、プーリ間にミスアライメントがあったとしても、エンジンの運転時、その切欠きなどの凹凸による伝動ベルトの損傷を未然に防ぐことができる。また、鋳造や、プレス加工によって突起を形成できるので、上記１つのプーリのフランジに切欠き加工を行う場合に比べて、上記１つのプーリに突起を容易に設けることができ、コスト削減を図ることができる。
上記構成では、フランジの軸方向一方側の外周縁がＲ形状とされているので、伝動ベルトがフランジ上をスムーズに乗り越えて、上記１つのプーリに組み付く。これにより、伝動ベルトの損傷等を防止することができる。また、フランジの外周縁をＲ形状としない場合に比べて、伝動ベルトがフランジ上を乗り越える際の移動経路が短くなるので、伝動ベルトが過度に伸ばされることを回避できる。これにより、複数のプーリのうちいずれかのプーリを回転させる際の操作荷重を低減することができ、伝動ベルトの組み付け作業を容易に行うことができる。

本発明の動力伝達機構において、上記突起は、伝動ベルトの張力が大きいほど小径に形成されることが好ましい。

伝動ベルトとして低弾性ベルト（ストレッチベルト）を用いる場合、動力伝達機構において要求される張力は、伝動ベルトの長さを変更することによって管理される。動力伝達機構において要求される張力が低い場合には、長さの長い伝動ベルトが用いられる。この場合、突起を大径にすることで、伝動ベルトをプーリ間に組み付ける際、伝動ベルトのたるみを抑制することができる。

逆に、動力伝達機構において要求される張力が高い場合には、長さの短い伝動ベルトが用いられる。この場合、突起を小径にすることで、伝動ベルトをプーリ間に組み付ける際、伝動ベルトをプーリ間にセットしたときの上記１つのプーリへの伝動ベルトの巻き掛け長さをできるだけ大きく確保することができる。

本発明の動力伝達機構において、上記伝動ベルトが、ベルト長さ方向に延びる複数のリブを有するＶリブドベルトとされ、上記外周縁の曲率半径が、上記伝動ベルトの隣り合うリブ間の間隔よりも大きく設定されていることが好ましい。

この構成によれば、伝動ベルトが上記１つのプーリのフランジ上を乗り越える際、上記１つのプーリのフランジの外周縁が、伝動ベルトの隣り合うリブ間に入り込むことを防止することができ、伝動ベルトのリブの欠損を確実に回避することができる。

本発明の動力伝達機構において、上記１つのプーリが、エンジンのクランクシャフトの一端部に取り付けられたクランクプーリであることが好ましい。

クランクプーリの場合、ウォータポンププーリなどの補機プーリに比べ、フランジの幅（軸方向の幅）が大きいので、フランジの外周縁の曲率半径をできるだけ大きくすることができる。これにより、伝動ベルトがクランクプーリのフランジ上を乗り越える際の伝動ベルトの伸びを低減でき、複数のプーリのうちいずれかのプーリを回転させる際の操作荷重を低減することができる。

また、本発明は、複数のプーリとこれらプーリ間に掛け渡される伝動ベルトとを備えた動力伝達機構において、複数のプーリ間に伝動ベルトを組み付けるベルト組み付け方法であって、上記複数のプーリのうち、１つのプーリの軸方向一方側の面には、軸方向一方側へ向けて突出する突起がこの１つのプーリと同心状に配置され、上記伝動ベルトを複数のプーリのうち、上記１つのプーリ以外のプーリに巻き掛けるとともに、この伝動ベルトを上記１つのプーリに巻き掛けながら上記突起の外周面に引っ掛け、上記１つのプーリへの伝動ベルトの巻き掛け長さを確保するように伝動ベルトを押さえながら、複数のプーリのうちいずれかのプーリを回転させることを特徴としている。

上記方法によれば、上記１つのプーリに設けた突起を利用することで、伝動ベルトをプーリ間に容易に組み付けることができる。これにより、専用治具（特殊工具）を用いることなく、一般工具（例えばラチェットハンドル、めがねレンチなど）のみで伝動ベルトの組み付け作業を行うことができる。

この場合、上記１つのプーリの軸方向一方側には、上記伝動ベルトが嵌め込まれるプーリ溝よりも外径側に突出するフランジが設けられ、上記伝動ベルトを突起の外周面に引っ掛ける際、上記１つのプーリの伝動ベルトを巻き掛け可能な領域の中央位置よりもプーリ回転方向の上流側の位置において、伝動ベルトを上記フランジ上に乗り上げさせ、このフランジ上に乗り上げさせた伝動ベルトをフランジよりも内径側にある突起の外周面に引っ掛けることが好ましい。また、上記複数のプーリのうちいずれかのプーリを回転させる際、上記伝動ベルトのフランジに乗り上げた部分を押さえることが好ましい。このように、伝動ベルトのフランジに乗り上げた部分を押圧することで、伝動ベルトへの押圧力が小さくても、伝動ベルトと上記１つのプーリとの間に効果的に摩擦力を発生させることができる。これにより、上記１つのプーリへの伝動ベルトの巻き掛け長さを確保するために必要な伝動ベルトへの押圧力が小さくて済むので、伝動ベルトをプーリ間に容易に組み付けることが可能になる。

本発明によれば、複数のプーリのうち、１つのプーリに設けた突起を利用することで、伝動ベルトをプーリ間に容易に組み付けることができる。これにより、専用治具を用いることなく、一般工具のみで伝動ベルトの組み付け作業を行うことができる。

本発明の実施形態に係る動力伝達機構の概略構成を模式的に示す正面図である。 図１のＸ１−Ｘ１線断面図である。 図１の動力伝達機構における伝動ベルトの組み付け作業の手順１を模式的に示す正面図である。 図３の動力伝達機構のウォータポンププーリおよび伝動ベルトをＹ１方向から見た図である。 図１の動力伝達機構における伝動ベルトの組み付け作業の手順２を模式的に示す正面図である。 図１の動力伝達機構における伝動ベルトの組み付け作業の手順３を模式的に示す正面図である。 他の実施形態１に係る動力伝達機構の図１に対応する図である。 図７の動力伝達機構における伝動ベルトの組み付け作業１を示す図３に対応する図である。 図７の動力伝達機構における伝動ベルトの組み付け作業２を示す図５に対応する図である。 図７の動力伝達機構における伝動ベルトの組み付け作業３を示す図６に対応する図である。 図７の動力伝達機構のクランクプーリのフランジの変形例を模式的に示す断面図である。

本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

この実施形態では、車両等に搭載されるエンジン（内燃機関）の出力軸であるクランクシャフトの回転駆動力を、補機としてのウォータポンプの回転軸に伝達する動力伝達機構を例に挙げて説明する。

図１、図２に示すように、動力伝達機構１０は、エンジンのクランクシャフト１１の一端側（前端側）に回転一体に取り付けられるクランクプーリ１２と、ウォータポンプの回転軸２１の一端側（前端側）に回転一体に取り付けられるウォータポンププーリ２２と、これらクランクプーリ１２とウォータポンププーリ２２との間に掛け渡された伝動ベルト３１とを備えている。動力伝達機構１０は、エンジンの駆動にともなうクランクシャフト１１の回転駆動力が、クランクプーリ１２から伝動ベルト３１を介してウォータポンププーリ２２に伝達されて、ウォータポンプが駆動されるように構成されている。

次に、動力伝達機構１０の各部について、図１、図２を参照して説明する。

クランクプーリ１２は、エンジンの前面側に設けられており、エンジンのクランクシャフト１１の前端部にセットボルト１３を用いて締結されている。クランクシャフト１１は、ウォータポンプの回転軸２１よりも下方に配置されている。クランクプーリ１２の外周面には、伝動ベルト３１のリブ３１ａが嵌め込まれるプーリ溝１２ａが形成されている。プーリ溝１２ａは、周方向に延びる複数のＶ型の溝からなる。プーリ溝１２ａの軸方向の両側には、プーリ溝１２ａよりも外径側に突出するフランジ（突出部）１２ｂがそれぞれ設けられている。

ウォータポンププーリ２２は、エンジンの前面側に設けられており、クランクプーリ１２と所定の間隔を隔てて配置されている。ウォータポンププーリ２２は、ウォータポンプの回転軸２１の前端部に取り付けられたプーリシート２３に固定されている。ウォータポンププーリ２２の外周面には、伝動ベルト３１のリブ３１ａが嵌め込まれるプーリ溝２２ａが形成されている。プーリ溝２２ａは、周方向に延びる複数のＶ型の溝からなる。プーリ溝２２ａの軸方向の両側には、プーリ溝２２ａよりも外径側に突出するフランジ（突出部）２２ｂがそれぞれ設けられている。

ウォータポンププーリ２２には、円筒状の突起２４が一体的に設けられている。この突起２４は、伝動ベルト３１の組み付け作業の際に伝動ベルト３１を引っ掛けるために設けられている。突起２４は、ウォータポンププーリ２２の前面２５に前方へ向けて突出するように形成されている。突起２４の外径は、ウォータポンププーリ２２の外径よりも小径に形成されており、ウォータポンププーリ２２と同心状に配置されている。突起２４の前面２５に対する突出量は、伝動ベルト３１の軸方向の幅と略同じに設定されている。なお、突起２４の前面２５に対する突出量は、伝動ベルト３１の組み付け作業の際に突起２４の外周面２４ａに伝動ベルト３１を引っ掛けることが可能であれば特に限定されない。

突起２４は、鋳造や、プレス加工によって形成することが可能である。鋳造により突起２４を形成する場合、突起２４の形状に対応する形状の凹部を鋳型に設けておくことによって、ウォータポンププーリ２２と一体的に突起２４を成形することが可能である。なお、鋳造や、プレス加工によって形成された突起２４をそのまま利用することも可能であるが、突起２４に、例えば旋盤加工などの後加工を施してもよい。

伝動ベルト３１には、低弾性ベルト（ストレッチベルト）が用いられている。この実施形態では、伝動ベルト３１として、長手方向（ベルト長さ方向）に延びる複数のＶ型のリブ３１ａを有するＶリブドベルトが用いられている。既に述べたように、伝動ベルト３１として低弾性ベルトを用いた場合、伝動ベルト３１自体の弾性力（伸縮力）によって張力を維持するようになっている。このため、オートテンショナが不要となっている。

次に、動力伝達機構１０において、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間に組み付ける組み付け作業の手順について、図３〜図６を参照して説明する。

まず、作業者は、図３、図４に示すように、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間にセットする。具体的には、作業者は、伝動ベルト３１をクランクプーリ１２に巻き掛けるとともに、伝動ベルト３１をウォータポンププーリ２２に巻き掛けながら突起２４の外周面２４ａに引っ掛ける。

このとき、伝動ベルト３１は、弛んでいない状態で、かつ、伸びていない状態（張力がかかっていない状態）でプーリ１２，２２間に配置される。詳細には、クランクプーリ１２に対しては、伝動ベルト３１は、巻き掛け可能な全領域に巻き掛けられており、クランクプーリ１２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さが最大となっている。一方、ウォータポンププーリ２２に対しては、伝動ベルト３１は、巻き掛け可能な領域のうち一部の領域だけにしか巻き掛けられておらず、残りの領域に対しても、伝動ベルト３１を巻き掛けるには、伝動ベルト３１を伸ばす必要がある。つまり、伝動ベルト３１を伸ばしながら、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さ（伝動ベルト３１のウォータポンププーリ２２に巻き掛けられた部分の長さ）Ｃ１を徐々に大きくしていく必要がある。

この実施形態では、ウォータポンププーリ２２よりも小径の突起２４を設け、伝動ベルト３１の組み付け作業の際、この突起２４の外周面２４ａに伝動ベルト３１を引っ掛けるようにしている。図３、図４に示すように、ウォータポンププーリ２２のプーリ溝２２ａ上にある伝動ベルト３１を曲げ、その向きを斜め前方へ変えて、伝動ベルト３１を突起２４の外周面２４ａに引っ掛けている。

この場合、ウォータポンププーリ２２の伝動ベルト３１を巻き掛け可能な領域の中央位置Ａ０よりもプーリ回転方向（組み付け作業時の回転方向）の上流側の位置（図３では位置Ａ１）において、伝動ベルト３１をウォータポンププーリ２２のフランジ２２ｂ上に乗り上げさせている。そして、フランジ２２ｂ上に乗り上げた伝動ベルト３１をフランジ２２ｂよりも内径側にある突起２４の外周面２４ａに引っ掛けるようにしている。

作業者は、フランジ２２ｂに引っ掛かった伝動ベルト３１が位置Ａ１からずれないように、伝動ベルト３１を押さえておく（押圧しておく）。この場合、伝動ベルト３１のフランジ２２ｂに乗り上げている（引っ掛かっている）部分３１ｂを押さえればよい。位置Ａ１は、伝動ベルト３１が、弛んでいない状態で、かつ、伸びていない状態でプーリ１２，２２間にセットされたときに、伝動ベルト３１がフランジ２２ｂに引っ掛かる位置となっている。なお、位置Ａ１は、ウォータポンププーリ２２の回転方向の位置であり、ウォータポンププーリ２２の回転とともに移動する。一方、上記中央位置Ａ０は、両プーリ１２，２２の中心を結ぶ直線Ｌ１上の位置であり、ウォータポンププーリ２２が回転しても不動である。

次に、作業者は、図５に示すように、伝動ベルト３１のフランジ２２ｂに乗り上げた（引っ掛かった）部分３１ｂを押さえながら、ラチェットハンドル４０によって、クランクプーリ１２のセットボルト１３をクラッチし、クランクプーリ１２を回す。この場合、作業者は、一方の手で、伝動ベルト３１を押さえ、他方の手で、ラチェットハンドル４０を操作してクランクプーリ１２を回転させればよい。すると、伝動ベルト３１とウォータポンププーリ２２との間の摩擦力によってウォータポンププーリ２２も同じ方向に回転し、このウォータポンププーリ２２の回転にともなって上記位置Ａ１が移動する。この場合、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１が大きくなる方向にクランクプーリ１２を回転させる。ここでは、上記位置Ａ１が上記中央位置Ａ０に近づく方向（図５では時計周り）にクランクプーリ１２を回転させる。

このウォータポンププーリ２２の回転中、作業者は、伝動ベルト３１を押さえている一方の手を、上記位置Ａ１の移動に追随させて移動させる。つまり、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１を確保するように、伝動ベルト３１のフランジ２２ｂに引っ掛かった部分３１ｂを一方の手で押さえながら、その一方の手を上記位置Ａ１の移動に追随させて移動させる。この場合、ウォータポンププーリ２２が回転しても、ウォータポンププーリ２２に対して伝動ベルト３１が滑らないように、伝動ベルト３１を押さえる。言い換えれば、上記位置Ａ１で伝動ベルト３１がフランジ２２ｂに引っ掛かっている状態を維持するように、伝動ベルト３１を押圧して、伝動ベルト３１とウォータポンププーリ２２との間の摩擦力を付与する。

これにより、ウォータポンププーリ２２の回転にともなって、伝動ベルト３１が徐々に伸ばされ、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１が徐々に大きくなる。詳細には、伝動ベルト３１の押圧位置である上記位置Ａ１が、ウォータポンププーリ２２の回転により上記中央位置Ａ０に近づくことで、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１が徐々に大きくなる。一方、ウォータポンププーリ２２の回転にともなって、突起２４の外周面２４ａへの伝動ベルト３１の引っ掛かり長さが徐々に小さくなる。このように、大径のウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１が増大する一方、小径の突起２４の外周面２４ａへの伝動ベルト３１の引っ掛かり長さが減少するため、伝動ベルト３１は、ウォータポンププーリ２２の回転にともなって徐々に伸ばされる。

そして、作業者は、クランクプーリ１２を時計周りに回転させ、例えば図６に示す位置までウォータポンププーリ２２を回転させた後、一方の手を伝動ベルト３１から離し、上記位置Ａ１における伝動ベルト３１への押圧を解除する。なお、上記位置Ａ１が上記中央位置Ａ０を通過した後であれば、一方の手を離しても伝動ベルト３１がウォータポンププーリ２２から外れる可能性がないので、伝動ベルト３１への押圧を解除する位置は、上記中央位置Ａ０よりもプーリ回転方向の下流側の位置であればどこでもよい。

図６に示す状態の後、作業者は、さらにクランクプーリ１２を時計周りに回転させ、ウォータポンププーリ２２を回転させる。これにより、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１が、図６に示す状態からさらに増大していき、やがて伝動ベルト３１がウォータポンププーリ２２に完全に巻き掛けられる。この際、伝動ベルト３１のウォータポンププーリ２２に巻き掛けられていない部分が、ウォータポンププーリ２２の回転にともなってフランジ２２ｂに徐々に近づいていき、最終的にはその部分３１ｃがフランジ２２ｂを滑るようにして乗り越え、ウォータポンププーリ２２に組み付く。その後、ラチェットハンドル４０をクランクプーリ１２から取り外し、ベルト組み付け作業を完了する。

以上のように、この実施形態によれば、ウォータポンププーリ２２に設けた突起２４を利用することで、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間に容易に組み付けることができる。これにより、専用治具（特殊工具）を用いることなく、ラチェットハンドル４０のような一般工具のみで伝動ベルト３１の組み付け作業を行うことができる。

ここで、ウォータポンププーリ２２に突起２４が設けられていなければ、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１を確保するために必要となる伝動ベルト３１への押圧力が大きくなる。すなわち、伝動ベルト３１の伸張にともなって増大する張力に起因して、伝動ベルト３１がウォータポンププーリ２２から外れたり、伝動ベルト３１がウォータポンププーリ２２に対して滑ったりする可能性がある。このため、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１を確保するには、伝動ベルト３１への押圧力を高めて、伝動ベルト３１の張力に相当する分だけの摩擦力を伝動ベルト３１とウォータポンププーリ２２との間に発生させる必要がある。

これに対し、この実施形態では、ウォータポンププーリ２２に設けた突起２４の外周面２４ａに伝動ベルト３１を引っ掛けているので、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１を確保するために必要となる伝動ベルト３１への押圧力が軽減される。突起２４は、伝動ベルト３１への押圧力を軽減する役割を担っており、突起２４に作用する伝動ベルト３１の張力の分だけ、伝動ベルト３１への押圧力が軽減される。また、伝動ベルト３１のフランジ２２ｂに引っ掛かった部分３１ｂを押圧するので、伝動ベルト３１への押圧力が小さくても、伝動ベルト３１とウォータポンププーリ２２との間に効果的に摩擦力を発生させることができる。このように、ウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１を確保するために必要な伝動ベルト３１への押圧力が小さくて済むので、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間に容易に組み付けることができる。また、伝動ベルト３１への押圧力が小さくて済むので、エンジンルーム内のような限られたスペースの中での伝動ベルト３１の交換作業も容易に行うことができる。

しかも、この実施形態では、上述した従来の構成（フランジに切欠部を設ける構成）とは異なり、エンジンの運転時、伝動ベルト３１の山とびや、ベルト外れなどの発生を防止することができる。つまり、ウォータポンププーリ２２のフランジ２２ｂには、切欠きなどの凹凸が設けられていないので、エンジンの運転時、伝動ベルト３１の山とびや、ベルト外れなどの発生を未然に防ぐことができる。また、プーリ１２，２２間にミスアライメントがあったとしても、エンジンの運転時、その切欠きなどの凹凸による伝動ベルト３１の損傷を未然に防ぐことができる。

また、上述したように、鋳造や、プレス加工によってウォータポンププーリ２２に突起２４を形成することができるので、ウォータポンププーリ２２のフランジ２２ｂに切欠き加工を行う場合に比べて、ウォータポンププーリ２２に突起２４を容易に設けることができ、コスト削減を図ることができる。

なお、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間にセットした後、ラチェットハンドル４０をクランクプーリ１２に取り付けたが、ラチェットハンドル４０をクランクプーリ１２に取り付けた後、伝動ベルトをプーリ１２，２２間にセットしてもよい。

ここで、突起２４の外径は、伝動ベルト３１の長さ（周長）に応じて設定することが好ましい。具体的には、伝動ベルト３１の長さが長いほど、突起２４の外径を大きく設定すればよい。この点について説明する。

低弾性ベルト（ストレッチベルト）を伝動ベルト３１として用いる場合、動力伝達機構１０において要求される張力は、伝動ベルト３１の長さを変更することによって管理される。動力伝達機構１０において要求される張力が低い場合には、長さの長い伝動ベルト３１が用いられる。この場合、突起２４の外径を大きくすることで、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間に組み付ける際、伝動ベルト３１のクランクプーリ１２と突起２４間に配置される部分のたるみを抑制することができる。

逆に、動力伝達機構１０において要求される張力が高い場合には、長さの短い伝動ベルト３１が用いられる。この場合、突起２４の外径を小さくすることで、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間に組み付ける際、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間にセットしたときのウォータポンププーリ２２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ１をできるだけ大きく確保することができる。

−他の実施形態−
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。

上述した突起２４の形状は一例であって、突起２４の形状をそれ以外の形状（例えば円柱状）に形成してもよい。

上述したプーリシート２３を用いた回転軸２１へのウォータポンププーリ２２の取り付けは一例であって、プーリシート２３を用いずに他の手段によってウォータポンププーリ２２を回転軸２１に取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、ウォータポンププーリ２２に突起２４を設けたが、この構成に替えて、図７に示すように、クランクプーリ１２に突起１４を設けてもよい。図７に示す動力伝達機構１００について説明する。この動力伝達機構１００は、突起１４の配設箇所、突起１４を利用した伝動ベルト３１の組み付け作業に関する点が、上記実施形態とは異なっているが、それ以外の点は、上記実施形態の動力伝達機構１０と略同様となっている。

図７に示すように、クランクプーリ１２には、円筒状の突起１４が一体的に設けられている。この突起１４は、伝動ベルト３１の組み付け作業の際に伝動ベルト３１を引っ掛けるために設けられている。突起１４は、クランクプーリ１２の前面１５に前方へ向けて突出するように形成されている。突起１４の外径は、クランクポンププーリ１２の外径よりも小径に形成されており、クランクプーリ１２と同心状に配置されている。突起１４の前面１５に対する突出量は、伝動ベルト３１の軸方向の幅と略同じに設定されている。

次に、動力伝達機構１００において、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間に組み付ける組み付け作業の手順について、図８〜図１０を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の手順については、詳しい説明を省略する。

まず、作業者は、図８に示すように、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間にセットする。具体的には、作業者は、伝動ベルト３１をクランクプーリ１２に巻き掛けるとともに、伝動ベルト３１をクランクプーリ１２に巻き掛けながら突起１４の外周面１４ａに引っ掛ける。このとき、伝動ベルト３１は、弛んでいない状態で、かつ、伸びていない状態（張力がかかっていない状態）でプーリ１２，２２間に配置される。

そして、クランクプーリ１２のプーリ溝１２ａ上にある伝動ベルト３１を曲げ、その向きを斜め前方へ変えて、伝動ベルト３１を突起１４の外周面１４ａに引っ掛けている。この場合、クランクプーリ１２の伝動ベルト３１を巻き掛け可能な領域の中央位置Ｂ０よりもプーリ回転方向（組み付け作業時の回転方向）の上流側の位置（図８では位置Ｂ１）において、伝動ベルト３１をクランクプーリ１２のフランジ１２ｂ上に乗り上げさせている。そして、フランジ１２ｂ上に乗り上げた伝動ベルト３１をフランジ１２ｂよりも内径側にある突起１４の外周面１４ａに引っ掛けるようにしている。

作業者は、フランジ１２ｂに引っ掛かった伝動ベルト３１が位置Ｂ１からずれないように、伝動ベルト３１を押さえておく（押圧しておく）。この場合、伝動ベルト３１のフランジ１２ｂに乗り上げている（引っ掛かっている）部分３１ｄを押さえればよい。位置Ｂ１は、伝動ベルト３１が、弛んでいない状態で、かつ、伸びていない状態でプーリ１２，２２間にセットされたときに、伝動ベルト３１がフランジ１２ｂに引っ掛かる位置となっている。なお、位置Ｂ１は、クランクプーリ１２の回転方向の位置であり、クランクプーリ１２の回転とともに移動する。一方、上記中央位置Ｂ０は、両プーリ１２，２２の中心を結ぶ直線Ｌ２上の位置であり、クランクプーリ１２が回転しても不動である。

次に、作業者は、図９に示すように、伝動ベルト３１のフランジ１２ｂに引っ掛かった部分３１ｄを押さえながら、ラチェットハンドル４０によって、クランクプーリ１２のセットボルト１３をクラッチし、クランクプーリ１２を回す。この場合、作業者は、一方の手で、伝動ベルト３１を押さえ、他方の手で、ラチェットハンドル４０を操作してクランクプーリ１２を回転させればよい。すると、伝動ベルト３１とウォータポンププーリ２２との間の摩擦力によってウォータポンププーリ２２も同じ方向に回転する。クランクプーリ１２の回転にともなって上記位置Ｂ１が移動する。この場合、クランクプーリ１２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ２が大きくなる方向にクランクプーリ１２を回転させる。ここでは、上記位置Ｂ１が上記中央位置Ｂ０に近づく方向（図９では時計周り）にクランクプーリ１２を回転させる。

このクランクプーリ１２の回転中、作業者は、伝動ベルト３１を押さえている一方の手を、上記位置Ｂ１の移動に追随させて移動させる。つまり、クランクプーリ１２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ２を確保するように、伝動ベルト３１のフランジ１２ｂに引っ掛かった部分３１ｄを一方の手で押さえながら、その一方の手を上記位置Ｂ１の移動に追随させて移動させる。この場合、クランクプーリ１２が回転しても、クランクプーリ１２に対して伝動ベルト３１が滑らないように、伝動ベルト３１を押さえる。言い換えれば、上記位置Ｂ１で伝動ベルト３１がフランジ１２ｂに引っ掛かっている状態を維持するように、伝動ベルト３１を押圧して、伝動ベルト３１とクランクプーリ１２との間の摩擦力を付与する。

これにより、クランクプーリ１２の回転にともなって、伝動ベルト３１が徐々に伸ばされ、クランクプーリ１２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さ（伝動ベルト３１のクランクプーリ１２に巻き掛けられた部分の長さ）Ｃ２が徐々に大きくなる。詳細には、伝動ベルト３１の押圧位置である上記位置Ｂ１が、クランクプーリ１２の回転により上記中央位置Ｂ０に近づくことで、クランクプーリ１２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ２が徐々に大きくなる。一方、クランクプーリ１２の回転にともなって、突起１４の外周面１４ａへの伝動ベルト３１の引っ掛かり長さが徐々に小さくなる。このように、大径のクランクプーリ１２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ２が増大する一方、小径の突起１４の外周面１４ａへの伝動ベルト３１の引っ掛かり長さが減少するため、伝動ベルト３１は、クランクプーリ１２の回転にともなって徐々に伸ばされる。

そして、作業者は、例えば図１０に示す位置までクランクプーリ１２を回転させた後、一方の手を伝動ベルト３１から離し、上記位置Ｂ１における伝動ベルト３１への押圧を解除する。なお、上記位置Ｂ１が上記中央位置Ｂ０を通過した後であれば、一方の手を離しても伝動ベルト３１がクランクプーリ１２から外れる可能性がないので、伝動ベルト３１への押圧を解除する位置は、上記中央位置Ｂ０よりもプーリ回転方向の下流側の位置であればどこでもよい。

図１０に示す状態の後、作業者は、さらにクランクプーリ１２を時計周りに回転させる。これにより、クランクプーリ１２への伝動ベルト３１の巻き掛け長さＣ２が、図１０に示す状態からさらに増大していき、やがて伝動ベルト３１がクランクプーリ１２に完全に巻き掛けられる。この際、伝動ベルト３１のクランクプーリ１２に巻き掛けられていない部分３１ｅが、クランクプーリ１２の回転にともなってフランジ１２ｂに徐々に近づいていき、最終的にはその部分３１ｅがフランジ１２ｂ上を滑るようにして乗り越え、クランクプーリ１２に組み付く。その後、ラチェットハンドル４０をクランクプーリ１２から取り外し、ベルト組み付け作業を完了する。

以上のように、この実施形態によれば、上記実施形態の場合と同様の効果が得られる。すなわち、クランクプーリ１２に設けた突起１４を利用することで、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間に容易に組み付けることができる。これにより、専用治具を用いることなく一般工具（例えばラチェットハンドル、めがねレンチなど）のみで伝動ベルト３１の組み付け作業を行うことができる。なお、この実施形態においても、伝動ベルト３１の長さが長いほど、突起１４の外径を大きく設定することが好ましい。

ここで、図１１に示すように、クランクプーリ１２の前方側（軸方向一方側）のフランジ１２ｂの前方側の外周縁１２ｃにＲ加工を施すことが好ましい。この変形例について説明する。

上述したように、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間に組み付ける際、伝動ベルト３１がクランクプーリ１２に組み付く直前に、伝動ベルト３１は、クランクプーリ１２の前方側のフランジ１２ｂ上を滑るように乗り越える。しかし、この際、フランジ１２ｂの外周縁１２ｃにＲが付けられていなければ、伝動ベルト３１のリブ３１ａがフランジ１２ｂの外周縁１２ｃに強く擦れるため、リブ３１ａが損傷する可能性がある。また、場合によっては、伝動ベルト３１のリブ３１ａがフランジ１２ｂの外周縁１２ｃに引っ掛かり、リブ３１ａが欠けてしまう可能性もある。さらに、伝動ベルト３１が過度に伸ばされることになり、過大な張力が発生するため、クランクプーリ１２を回転させる際の操作荷重が高くなるという問題がある。

これに対し、この実施形態では、図１１に示すように、クランクプーリ１２の前方側のフランジ１２ｂの前方側の外周縁１２ｃがＲ形状とされている。このため、伝動ベルト３１をプーリ１２，２２間に組み付ける際、伝動ベルト３１がクランクプーリ１２の前方側のフランジ１２ｂ上をスムーズに乗り越えて、クランクプーリ１２に組み付く。これにより、伝動ベルト３１のリブ３１ａの損傷、欠損（山欠け）等を防止することができる。ここで、フランジ１２ｂの外周縁１２ｃの曲率半径が、伝動ベルト３１の隣り合うリブ３１ａ，３１ａ間の間隔Ｗ１（例えば、２．５ｍｍ）よりも大きく設定することが好ましい。こうすれば、フランジ１２ｂの外周縁１２ｃが、伝動ベルト３１の隣り合うリブ３１ａ，３１ａ間に入り込むことを防止することができ、伝動ベルト３１のリブ３１ａの欠損を確実に回避することができる。

また、伝動ベルト３１がフランジ１２ｂ上を乗り越える際の移動経路が短くなるので、伝動ベルト３１が過度に伸ばされることを回避できる。これにより、クランクプーリ１２を回転させる際の操作荷重を低減することができ、伝動ベルト３１の組み付け作業を容易に行うことができる。したがって、伝動ベルト３１の信頼性の向上、および、組み付け性の向上を図ることができる。この場合、フランジ１２ｂの外周縁１２ｃの曲率半径が大きいほど、伝動ベルト３１の伸びを低減でき、クランクプーリ１２を回転させる際の操作荷重を低減ができるので、フランジ１２ｂの幅（軸方向の幅）Ｗ２を最大限利用してＲを設けることが好ましい。

なお、上記実施形態においても、突起２４が設けられたウォータポンププーリ２２のフランジ２２ｂの外周縁をＲ形状とすることが好ましい。この場合、ウォータポンププーリ２２のフランジ２２ｂの幅は、クランクプーリ１２のフランジ１２ｂの幅Ｗ２に比べて小さいので、上述した伝動ベルト３１の伸びの低減効果、および、クランクプーリ１２を回転させる際の操作荷重の低減効果は小さくなる。しかし、フランジ２２ｂの外周縁の曲率半径を、伝動ベルト３１の隣り合うリブ３１ａ，３１ａ間の間隔Ｗ１よりも大きく設定することによって、伝動ベルト３１のリブ３１ａの欠損を防止することが可能である。

以上では、補機の一例としてウォータポンプを挙げたが、補機は、オルターネータ、パワーステアリングポンプ、エアコンディショナのコンプレッサなどであってもよい。

また、以上では、２軸間で動力を伝達する動力伝達機構に本発明を適用した場合について説明したが、３軸以上の間で動力を伝達する動力伝達機構にも本発明を適用することができる。つまり、本発明は、１つのクランクプーリと２以上の補機プーリとこれらプーリ間に掛け渡される伝動ベルトとを備えた動力伝達機構にも適用することができる。

以上では、伝動ベルトの組み付け作業の際、ラチェットハンドルを用いてクランクプーリを回転させたが、クランクプーリ以外のプーリを回転させて伝動ベルトの組み付けを行ってもよい。

以上では、伝動ベルトの一例としてＶリブドベルトを挙げたが、伝動ベルトは、Ｖベルト（断面形状が台形のベルト）であってもよい。

以上では、車両に搭載されるエンジンの補機類を駆動するための動力伝達機構に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば駆動源を電動モータとする動力伝達機構にも本発明を適用することが可能であり、さらに、駆動プーリと従動プーリとの間に低弾性の伝動ベルトが掛け渡される構造のものであれば、他の種々の動力伝達機構にも本発明を適用することができる。

本発明は、複数のプーリとこれらプーリ間に掛け渡される伝動ベルトとを備えた動力伝達機構に利用できる。また、本発明は、複数のプーリとこれらプーリ間に掛け渡される伝動ベルトとを備えた動力伝達機構において、プーリ間に伝動ベルトを組み付けるベルト組み付け方法に利用できる。

１０ 動力伝達機構
１２ クランクプーリ
１２ａ プーリ溝
１２ｂ フランジ
２２ ウォータポンププーリ
２２ａ プーリ溝
２２ｂ フランジ
２４ 突起
２４ａ 外周面
２５ 前面（軸方向一方側の面）
３１ 伝動ベルト
３１ａ リブ
４０ ラチェットハンドル

Claims (7)

1. 複数のプーリとこれらプーリ間に掛け渡される伝動ベルトとを備えた動力伝達機構において、
   上記複数のプーリのうち、１つのプーリの軸方向一方側の面には、伝動ベルトをプーリ間に組み付ける際にこの伝動ベルトを引っ掛けるための突起が、軸方向一方側へ向けて突出して設けられ、上記突起が、上記１つのプーリと同心状に配置され、
   上記１つのプーリの軸方向一方側には、上記伝動ベルトが嵌め込まれるプーリ溝よりも外径側に突出するフランジが設けられ、
   上記フランジの軸方向一方側の外周縁が、Ｒ形状とされていることを特徴とする動力伝達機構。
2. 請求項１に記載の動力伝達機構において、
   上記突起は、伝動ベルトの長さが長いほど大径に形成されることを特徴とする動力伝達機構。
3. 請求項１に記載の動力伝達機構において、
   上記伝動ベルトが、ベルト長さ方向に延びる複数のリブを有するＶリブドベルトとされ、
   上記外周縁の曲率半径が、上記伝動ベルトの隣り合うリブ間の間隔よりも大きく設定されていることを特徴とする動力伝達機構。
4. 請求項３に記載の動力伝達機構において、
   上記１つのプーリが、エンジンのクランクシャフトの一端部に取り付けられたクランクプーリであることを特徴とする動力伝達機構。
5. 複数のプーリとこれらプーリ間に掛け渡される伝動ベルトとを備えた動力伝達機構において、複数のプーリ間に伝動ベルトを組み付けるベルト組み付け方法であって、
   上記複数のプーリのうち、１つのプーリの軸方向一方側の面には、軸方向一方側へ向けて突出する突起がこの１つのプーリと同心状に配置され、
   上記伝動ベルトを複数のプーリのうち、上記１つのプーリ以外のプーリに巻き掛けるとともに、この伝動ベルトを上記１つのプーリに巻き掛けながら上記突起の外周面に引っ掛け、
   上記１つのプーリへの伝動ベルトの巻き掛け長さを確保するように伝動ベルトを押さえながら、複数のプーリのうちいずれかのプーリを回転させることを特徴とする動力伝達機構におけるベルト組み付け方法。
6. 請求項５に記載の動力伝達機構におけるベルト組み付け方法において、
   上記１つのプーリの軸方向一方側には、上記伝動ベルトが嵌め込まれるプーリ溝よりも外径側に突出するフランジが設けられ、
   上記伝動ベルトを突起の外周面に引っ掛ける際、上記１つのプーリの伝動ベルトを巻き掛け可能な領域の中央位置よりもプーリ回転方向の上流側の位置において、伝動ベルトを上記フランジ上に乗り上げさせ、このフランジ上に乗り上げさせた伝動ベルトをフランジよりも内径側にある突起の外周面に引っ掛けることを特徴とする動力伝達機構におけるベルト組み付け方法。
7. 請求項６に記載の動力伝達機構におけるベルト組み付け方法において、
   上記複数のプーリのうちいずれかのプーリを回転させる際、上記伝動ベルトのフランジに乗り上げた部分を押さえることを特徴とする動力伝達機構におけるベルト組み付け方法。

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