(57)【要約】【課題】作業者の負担を軽減し、かつタイミングベルトの損傷を抑制することが可能なタイミングベルトの組み付け方法を提供することを課題とする。【解決手段】インロー部を有するプーリの幅方向の一部を覆うようにタイミングベルトを掛け渡す工程と、前記タイミングベルトを掛け渡す工程の後、前記プーリのインロー部の先端部をカムシャフトにはめ込む工程と、前記プーリを前記カムシャフトに押し込むことで前記プーリを前記カムシャフトに取り付ける工程と、を有し、前記インロー部の先端部を前記カムシャフトにはめ込む工程における前記タイミングベルトの位置が、前記プーリを前記カムシャフトに取り付ける工程を実施した後の前記タイミングベルトの位置に合致し、前記インロー部の長さが、前記タイミングベルトの中心から、前記インロー部の先端部までの長さより大きいタイミングベルトの組み付け方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インロー部を有するプーリの幅方向の一部を覆うようにタイミングベルトを掛け渡す工程と、
前記タイミングベルトを掛け渡す工程の後、前記プーリのインロー部の先端部をカムシャフトにはめ込む工程と、
前記プーリを前記カムシャフトに押し込むことで前記プーリを前記カムシャフトに取り付ける工程と、を有し、
前記インロー部の先端部を前記カムシャフトにはめ込む工程における前記タイミングベルトの位置が、前記プーリを前記カムシャフトに取り付ける工程を実施した後の前記タイミングベルトの位置に合致し、
前記インロー部の長さが、前記プーリを前記カムシャフトに取り付ける工程を実施した後の前記タイミングベルトの中心から、前記インロー部の先端部を前記カムシャフトにはめ込む工程における前記インロー部の先端部までの長さより大きいタイミングベルトの組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイミングベルトの組み付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のクランクシャフトからカムシャフトへと動力を伝達する動力伝達機構が利用されている。クランクシャフトに取り付けられたプーリ、およびカムシャフトに取り付けられたプーリにタイミングベルトを掛け渡し、クランクシャフトの回転で生じる動力をタイミングベルトを通じてカムシャフトに伝達する。
【０００３】
タイミングベルトは例えばゴムなどで形成されており、伸長により張力を発生させる。タイミングベルトを掛け渡されたプーリをカムシャフトに取り付ける際、タイミングベルトの張力により作業者には大きな負担がかかる。負担軽減のため、プーリに設けた切欠部にタイミングベルトを掛けた状態でプーリを回転することで、タイミングベルトを掛け渡す技術が知られている（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９５０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、タイミングベルトが切欠部に接触することで損傷する恐れがある。そこで作業者の負担を軽減し、かつタイミングベルトの損傷を抑制することが可能なタイミングベルトの組み付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、インロー部を有するプーリの幅方向の一部を覆うようにタイミングベルトを掛け渡す工程と、前記タイミングベルトを掛け渡す工程の後、前記プーリのインロー部の先端部をカムシャフトにはめ込む工程と、前記プーリを前記カムシャフトに押し込むことで前記プーリを前記カムシャフトに取り付ける工程と、を有し、前記インロー部の先端部を前記カムシャフトにはめ込む工程における前記タイミングベルトの位置が、前記プーリを前記カムシャフトに取り付ける工程を実施した後の前記タイミングベルトの位置に合致し、前記インロー部の長さが、前記プーリを前記カムシャフトに取り付ける工程を実施した後の前記タイミングベルトの中心から、前記インロー部の先端部を前記カムシャフトにはめ込む工程における前記インロー部の先端部までの長さより大きいタイミングベルトの組み付け方法によって達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
作業者の負担を軽減し、かつタイミングベルトの損傷を抑制することが可能なタイミングベルトの組み付け方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は動力伝達機構を例示する正面図である。
【図２】図２（ａ）はカムプーリを例示する正面図であり、図２（ｂ）はカムプーリを例示する断面図である。
【図３】図３はタイミングベルトの組み付け方法を例示するフローチャートである。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）はタイミングベルトの組み付け方法を例示する断面図である。
【図５】図５はインロー部付近を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本実施形態のタイミングベルトの組み付け方法について説明する。図１は動力伝達機構１００を例示する正面図である。図１に示すように、動力伝達機構１００はカムプーリ１０、タイミングベルト２０およびクランクプーリ４０を有し、例えば車両または産業用の機械などに搭載される内燃機関に適用される。ＯＨＣ（オーバーヘッドカムシャフト）型の内燃機関への適用例を示すが、ＤＯＨＣ（ダブルＯＨＣ）型など他の内燃機関に本実施形態を適用してもよい。
【００１０】
（動力伝達機構）
カムプーリ１０はカムシャフト３０に取り付けられ、クランクプーリ４０はクランクシャフト４２に取り付けられる。タイミングベルト２０はカムプーリ１０およびクランクプーリ４０に掛け渡されている。タイミングベルト２０は例えばゴムなどの弾性体で形成され、一方の面に溝を有し、当該溝はカムプーリ１０およびクランクプーリ４０の歯に係合する。動力伝達機構１００はタイミングベルト２０を押圧するテンショナは有さず、カムプーリ１０とクランクプーリ４０とに掛け渡されたタイミングベルト２０は伸長した状態にある。
【００１１】
（カムプーリ）
図２（ａ）はカムプーリ１０を例示する正面図であり、図２（ｂ）はカムプーリ１０を例示する断面図である。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交する。図２（ａ）に示すように、カムプーリ１０は板部１１、複数の歯１２、フランジ部１４およびインロー部１６を有する歯車であり、外周面にタイミングベルト２０が掛けられる。複数の歯１２は外周面に設けられ、図２（ｂ）に示すようにＹ軸方向に延伸し、タイミングベルト２０と噛み合う。図２（ｂ）に示すように、フランジ部１４の外周面からの突出量は、歯１２の突出量より大きい。板部１１はＸＺ平面に広がり、板部１１からＹ軸方向にインロー部１６が延伸する。インロー部１６は円筒状であり、＋Ｙ側の先端に面取り部１８を有し、−Ｙ側の終端に曲面部１９を有する。面取り部１８は−Ｙ側から＋Ｙ側にかけて先細りのテーパ形状を有する。曲面部１９において、インロー部１６と板部１１とは滑らかにつながる。板部１１のうちインロー部１６に囲まれる部分に穴１３が設けられている。
【００１２】
（組付け方法）
図３はタイミングベルト２０の組み付け方法を例示するフローチャートである。クランクプーリ４０はクランクシャフト４２に取り付けられているものとする。作業者はタイミングベルト２０をクランクプーリ４０に掛け渡し（ステップＳ１０）、タイミングベルト２０を、フランジ部１４の設けられていない側からカムプーリ１０の幅方向の一部に掛け渡す（ステップＳ１２）。
【００１３】
その後、作業者はカムプーリ１０のインロー部１６の先端部１６ａ（後述）をカムシャフト３０にはめ込む（ステップＳ１４）。作業者は、ボルトなどを用いてカムプーリ１０をカムシャフト３０に固定する（ステップＳ１６）。これによりタイミングベルト２０を組み付けることができる。
【００１４】
図４（ａ）および図４（ｂ）はタイミングベルト２０の組み付け方法を例示する断面図であり、図４（ａ）は図３のステップＳ１４に対応し、図４（ｂ）はステップＳ１６に対応する。図５は図４（ａ）のインロー部１６付近を拡大した断面図である。図中の線Ｌ１は、タイミングベルト２０の最終組付け位置の幅方向（Ｙ軸方向）の中心を通る直線である。最終組付けとは、図１のようにタイミングベルト２０がカムプーリ１０およびクランクプーリ４０に掛け渡され、カムプーリ１０がカムシャフト３０に取り付けられ、クランクプーリ４０がクランクシャフト４２に取り付けられた状態を意味する。
【００１５】
図４（ａ）に示すように、カムシャフト３０はＹ軸方向に延伸し、中心にはＹ軸方向に延伸する穴３２が設けられ、−Ｙ側端部には−Ｙ側に向けて先細りのテーパ部３４が設けられている。穴３２はカムプーリ１０の穴１３と重なり、Ｙ軸方向において連通する。テーパ部３４はインロー部１６の曲面部１９から離間し、かつ対向する。歯１２のＹ軸方向の幅はＷ１であり、タイミングベルト２０の幅はＷ２である。
【００１６】
作業者は、タイミングベルト２０を、歯１２のうち幅方向の一部を覆うように、カムプーリ１０の外周面に配置する。作業者は、タイミングベルト２０をカムプーリ１０に掛けた状態で、カムプーリ１０とカムシャフト３０とを対向させ、インロー部１６をカムシャフト３０にはめ込む。インロー部１６のうち先端部１６ａ（面取り部１８の−Ｙ側の終端）と、カムシャフト３０のテーパ部３４より＋Ｙ側とが係合する。インロー部１６とカムシャフト３０とが噛み合う部分の幅はＷ３であり、例えばＷ１およびＷ２よりも小さい。図５に示すように、インロー部１６の長さ（板部１１からインロー部１６の先端部１６ａまでの距離）ｋは、線Ｌ１から先端部１６ａまでの距離ｍよりも大きい。
【００１７】
図４（ａ）および図５においては、タイミングベルト２０は、歯１２の幅Ｗ１のうち例えば６割以上、８割以下を覆い、歯１２のうちフランジ部１４に近い部分はタイミングベルト２０から露出する。タイミングベルト２０の中心位置は、線Ｌ１で示す最終組付け位置の中心に合致する。すなわち、タイミングベルト２０の位置は最終組付け位置に合致する。特にタイミングベルト２０の位置が最終組付け位置と完全に合致することが好ましい。
【００１８】
作業者は例えばカムプーリ１０をＹ軸方向にスライドさせ、図４（ｂ）に示すようにカムシャフト３０が板部１１の＋Ｙ側の面に接触するまで押し込む。タイミングベルト２０はカムプーリ１０の外周面上を滑り、位置を維持する。カムプーリ１０をカムシャフト３０に押し込んだ後、ボルト３６を穴１３および３２に挿入することで、カムプーリ１０をカムシャフト３０に固定する。
【００１９】
本実施形態によれば、カムプーリ１０にタイミングベルト２０を掛け渡した後、インロー部１６の先端部１６ａをカムシャフト３０にはめ込み、さらにカムプーリ１０を押し込みカムシャフト３０に取り付ける。図４（ａ）に示すように、先端部１６ａがカムシャフト３０に係合したとき、タイミングベルト２０の位置は最終的な組み付け位置に重なる。このため、作業者はタイミングベルト２０を伸縮させず、カムプーリ１０をＹ軸方向に移動させればよい。したがって張力の発生が抑制され、作業者の作業負担が軽減される。
【００２０】
線Ｌ１から先端部１６ａまでの距離ｍと板部１１から先端部１６ａまでの距離ｋとの間にｍ＜ｋの関係が成立することが有効である。図４（ａ）の工程でタイミングベルト２０の位置が最終組付け位置に合致し、かつ歯１２のＹ軸方向の幅の例えば６〜８割程度を覆う。
【００２１】
タイミングベルト２０が歯１２のＹ軸方向の幅全体を覆うと、カムプーリ１０に加わるタイミングベルト２０の張力が大きくなり、インロー部１６をカムシャフト３０に取り付ける際の負担が大きくなる。本実施形態では図４（ａ）に示すように、タイミングベルト２０は、歯１２の幅Ｗ１のうち例えば６〜８割程度を覆い、幅全体を覆わない。このため、カムプーリ１０に加わるタイミングベルト２０の張力が小さくなり、カムプーリ１０とカムシャフト３０との位置合わせ、およびカムプーリ１０の取り付けにおいて作業者の負担が軽減される。
【００２２】
タイミングベルト２０をカムプーリ１０およびクランクプーリ４０に掛け渡せばよく、例えば他の部分に係合させなくてよい。したがってタイミングベルト２０の損傷が抑制される。
【００２３】
クランクプーリ４０を組み付けると、図１に示すようにタイミングベルト２０はクランクプーリ４０とカムプーリ１０との間で張った状態にある。このため、タイミングベルト２０の張力の不足による異音、タイミングベルト２０の損傷および摩耗などが抑制される。また、テンショナを用いなくてよいため、動力伝達機構１００の簡素化および低コスト化が可能である。
【００２４】
インロー部１６を有さないカムプーリを用いると、作業者はタイミングベルト２０の張力に抗してカムプーリをＹ軸方向およびＺ軸方向に移動させながら、カムプーリのカムシャフト３０に対する位置合わせを行うため、作業者の負担が大きい。本実施形態によれば、インロー部１６の先端部１６ａをカムシャフト３０に取り付けた段階でタイミングベルト２０が最終組付け位置にいるため、図２のステップＳ１６および図４（ｂ）の工程では、タイミングベルト２０を延伸させなくてよい。したがって負担が軽減される。
【００２５】
また、カムプーリ１０のインロー部１６をカムシャフト３０にはめ込めばいいため、板部１１をはめ込むよりも負担が軽減される。インロー部１６には面取り部１８が設けられ、カムシャフト３０にはテーパ部３４が設けられている。これによりインロー部１６とカムシャフト３０とを係合することが容易になり、作業者の負担が大きく軽減される。なお、面取り部１８が短いとインロー部１６のカムシャフト３０への取り付けが難しくなる。一方、面取り部１８を長くするとインロー部１６も長くなる。したがって、インロー部１６が適切な長さを有し、かつ組付けが可能なように面取り部１８の長さを調整すればよい。
【００２６】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０                  カムプーリ
１１                  板部
１２                  歯
１３、３２            穴
１４                  フランジ部
１６                  インロー部
１８                  面取り部
１９                  曲面部
２０                  タイミングベルト
３０                  カムシャフト
３４                  テーパ部
４０                  クランクプーリ
４２                  クランクシャフト
１００                動力伝達機構
【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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