JP5779470B2 - ベルト交換用治具 - Google Patents

Description

ベルト交換用治具に関する技術分野に属する。

従来より、駆動プーリと従動プーリと両プーリ間に巻き掛けられたベルトとを備え、該ベルトを介して駆動プーリの回転を従動プーリに伝達するベルト伝動システムは知られている。

この種のベルト伝動システムでは、ベルトの張力を調整するためにベルトテンショナが使用される（例えば、特許文献１参照）。このベルトテンショナは、軸部を有する固定部材と、基端が上記固定部材の軸部に揺動可能に支持されたアーム部材とを備えている。アーム部材の先端には、ベルトを押圧するアイドルプーリが回転自在に支持されている。アーム部材は、付勢バネによって、アイドルプーリがベルトを押圧する方向に回転付勢されている。これにより、ベルトの張力変動が生じても、アーム部材が揺動してアイドルプーリが変位することによりベルトの張力が略一定に維持されるようになっている。

このベルト伝動システムでは、ベルトを交換する際に、先ず、アーム部材を揺動させてアイドルプーリをベルトから離間させておく必要がある。このアーム部材の揺動作業には例えばスパナ等が使用される。このスパナを使用した方法では、アーム部材に設けられた突起部にスパナの頭部を嵌め込み、その状態でスパナを回転させる。このスパナの回転により、揺動アームが付勢機構による付勢方向とは逆方向へ揺動されて、この結果、アイドルプーリがベルトから離間する。そうして、ベルトの張力が緩むことで、ベルトを交換可能になる。

この他にも、例えば、特許文献１には、アーム部材を揺動させるための治具として、回転操作される回転入力部と、回転入力部に連結された回転出力部とを備えたものが開示されている。この回転出力部は、アーム部材に突設された一対の突起に掛け止められる凹部を有しており、回転入力部が回転操作されると、その回転が上記凹部及び突起を通じてアーム部材に伝達されるようになっている。この構成によれば、回転出力部を突起に掛け止めるだけで、ベルト交換用治具をアーム部材に容易に装着できるため、比較的狭い空間内でアームの揺動作業（ベルトの交換作業）を容易に行うことができるとされている。

特開２００６−２５０２８６号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す治具や一般的工具であるスパナでは、アーム部材に治具を装着する際に、テンショナ周辺の他の部品が邪魔になって、治具（又は工具）をアーム部材に装着できない場合がある。また、仮に、治具をアーム部材に装着できたとしても、装着した治具を回転させる際に、治具（回転入力部又はスパナ柄）が他の部品と接触して、治具を回転操作できない場合がある。

このため、従来の治具（又は工具）では、テンショナの周囲の部品レイアウトを考慮して、治具や工具の形状（回転入力部と回転出力部とのなす角度等）を専用に設計する必要があり、このことが治具コストを増加させる要因になっている。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ベルトテンショナの周囲の部品レイアウトに左右されずに、アーム部材に確実に装着でき且つアーム部材を確実に揺動可能なベルト交換用治具を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、アーム部材の先端側部分に装着される治具本体部と、治具本体部に着脱自在に取り付けられる操作レバーとを備えるとともに、治具本体部に対する操作レバーのプーリ回転軸心回りの取付角度を調整可能にした。

具体的には請求項１の発明では、軸部を有する固定部材と、基端側が上記固定部材の軸部に揺動可能に支持され、先端側にベルトを押圧するプーリが基端の揺動軸心と平行な回転軸心で回転自在に支持されたアーム部材と、上記固定部材に対し該アーム部材を上記プーリがベルトを押圧する方向に回動付勢するバネとを備えたベルトテンショナに用いられるベルト交換用治具を対象とする。

そして、上記アーム部材の先端側部分に装着される治具本体部と、上記治具本体部に着脱自在に取り付けられ、該治具本体部を介して上記アーム部材に対し上記付勢された向きとは逆向きの操作力を付与する操作レバーとを備え、上記治具本体部には、該治具本体部に対する上記操作レバーの上記プーリの回転軸心回りの取付角度を調整するための位置調整手段が設けられているものとする。

この構成によれば、治具本体部に設けられた位置調整手段によって、操作レバーの治具本体部に対する取付角度を調整することができる。これにより、操作レバーを、テンショナの周囲の部品に干渉しないように治具本体部に取り付けることができる。したがって、テンショナの周囲の部品レイアウトに左右されずに、操作レバーを治具本体部に確実に取り付けて回動させることができる。よって、部品レイアウトに応じて治具を専用設計する必要がなくなり、治具コストを低減することができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記アーム部材の先端には、上記アーム部材の揺動軸心方向から見て、該揺動軸心と上記プーリの回転軸心とを通る直線上に設けられ、該直線方向のアーム外方側に突出する係合突部が形成され、上記治具本体部には、該治具本体部を上記アーム部材に装着した治具装着状態において、上記係合突部に係合する係合凹部が形成されているものとする。

この構成によれば、治具本体部に形成された係合凹部をアーム部材に設けられた係合突部に係合させるだけで、治具本体部をアーム部材の先端側部分に容易に装着することができる。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、上記アーム部材の先端側部分には、上記アーム部材の揺動軸心方向から見て、該揺動軸心と上記プーリの回転軸心とを通る直線に対して線対称に配置され、アーム外方側に向かって耳状に膨出する一対の膨出部が設けられ、上記治具本体部には、上記治具装着状態において、上記一対の膨出部のうちの一方を受け入れる受入れ凹部が形成され、上記受入れ凹部の側壁面は、上記治具装着状態において、上記係合突部が位置する側とは反対側寄りに位置する面部が上記一方の膨出部の周側面に当接するように形成されているものとする。

この構成によれば、操作レバーを回動操作する際に、治具本体部に形成された受入れ凹部の側壁面のうち、上記係合突部が位置する側とは反対側寄りに位置する面部が、アーム部材に設けられた一方の膨出部の周側面に当接する。これにより、操作レバーに付与された回転操作力を、上記係合凹部と係合突部との互いの係合面のみならず、上記受入れ凹部の側壁面と膨出部の周側面との当接面を介してアーム部材に確実に伝達することができる。

また、アーム部材の揺動軸心方向から見て、該揺動軸心とプーリの回転軸心とを通る直線上に上記係合突部を配置するとともに、上記一対の膨出部を該直線に対して線対称に配置するようにしたことで、治具本体部を表裏関係なくアーム部材に装着することができる。よって、アーム部材の汎用性をさらに高めることができる。

請求項４の発明では、請求項１乃至３のいずれか一つの発明において、上記位置調整手段は、上記治具装着状態において、上記プーリの回転軸心方向から見て該回転軸心を通る直線上に並ぶ一対の螺子孔を一組として、該回転軸心回りに周方向に間隔を空けて複数組配置して構成されているものとする。

請求項５の発明では、請求項４の発明において、上記操作レバーにはボルト挿通孔が形成されており、上記操作レバーは、上記ボルト挿通孔に挿通されたボルトを上記治具本体部に形成された螺子孔に螺合させることで、該治具本体部に固定されるものとする。

請求項４及び請求項５の発明によれば、治具本体部には、周方向に間隔を空けて複数組の螺子孔を形成するようにしたことで、操作レバーの治具本体部に対する周方向の（プーリの軸心回りの）取付角度を容易に調整することができる。

以上説明したように、本発明のベルト交換用治具によると、アーム部材の先端側部分に装着される治具本体部と、治具本体部に着脱自在に取り付けられる操作レバーとを備えるとともに、治具本体部に対する操作レバーのプーリ回転軸心回りの取付角度を調整可能にしたことで、テンショナの周囲の部品レイアウトに左右されずに、操作レバーを治具本体部に確実に取り付けて回動させることができる。よって、部品レイアウトに応じて治具を専用設計する必要もなくなり、治具コストを低減することができる。

本発明の実施形態に係るベルト交換用治具が使用されるベルトテンショナを示す、アーム部材の回転軸方向から見た平面図である。 ベルトテンショナを含む、ベルト伝動システムの概略図である。 ベルトテンショナのアイドルプーリを取り外した状態を示す、アーム部材の回転軸方向から見た平面図である。 ベルト交換用治具を示す平面図であり、（a）は治具本体部を示し、（ｂ）は操作レバーを示す。 ベルト交換作業を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るベルト交換用治具１が使用されるベルトテンショナ１００を示す。このベルトテンショナ１００は、図２に示すように、駆動プーリ２と従動プーリ３と伝動ベルト４とを有するベルト伝動システムＳ１に組み込まれて使用される。

本実施形態では、伝動ベルト４として、経年劣化による張力低下が比較的小さい平ベルトが使用されている。尚、伝動ベルト４は、必ずしも平ベルトである必要はなく、例えば、Ｖリブドベルトであってもよい。

上記ベルトテンショナ１００は、詳細は後述するように、バネ５の付勢力を利用してアイドルプーリ６をベルト４に押し付けることで、ベルト４の張力を一定に維持すると共にその蛇行を防止するように構成されている。

すなわち、ベルトテンショナ１００は、図１に示すように、軸部７を有する板状の固定部材８と、基端が上記固定部材８の軸部７に揺動可能に支持され、先端にベルト４を押圧するアイドルプーリ６が回転自在に支持されたアーム部材９と、固定部材８に対しアーム部材９を上記アイドルプーリ６がベルト４を押圧する方向に回動付勢するバネ５とを備えている。

固定部材８は金属製の板材からなり、その長手方向の中央部には固定用の取付孔８ｆが形成されている。上記軸部７は、本実施形態では、固定部材８とは別体で構成されている。軸部７は、固定部材８の長手方向の一端部に立設されている。尚、軸部７は固定部材８と一体成形されるものであってもよい。

上記固定部材８の長手方向の他端部には、上記軸部７と平行な軸心を有するボス部１１が立設されている。このボス部１１の外周面には、バネ５の一端部に形成されたフック部５ａが掛合されている。バネ５の他端部にも同様のフック部が形成されており、該フック部は、アーム部材９の背面側から突出する不図示のボス部に掛合している。

上記アーム部材９は、図３に示すように、固定部材８の軸部７に対し滑り軸受を介して揺動可能に外嵌された筒状部１５と、該筒状部１５の筒軸方向の中間部から径方向外側に向かって延びる板状のアームプレート１６とを有している。

アームプレート１６の先端部には、その厚さ方向に貫通する貫通孔１７が形成されている。アームプレート１６の先端部における厚さ方向の一側面には、この貫通孔１７を囲むように円筒状の内側ボス部１８及び外側ボス部１９が同心状に形成されている。内側ボス部１８の内周面には支持ピン２１の基端部が嵌入して固定され、支持ピン２１にはアイドルプーリ６が回動可能に支持されている。支持ピン２１は、アーム部材９の揺動軸（軸部７）と平行に配設されていて、貫通孔１７に挿通された不図示のボルトによりアーム部材９に固定されている。内側ボス部１８の外周面と外側ボス部１９の内周面とは、周方向に等間隔に（９０°ピッチで）配置されたリブ２２によって連結されている。

アームプレート１６には、軽量化を図るための一対の孔部１６ｆが形成されている。この一対の孔部１６ｆの間には、筒状部１５と上記外側ボス部１９とを連結する連結梁部２３が形成されている。連結梁部２３は、アーム部材９の揺動軸心方向（以下、平面視という）から見て、該揺動軸心とアイドルプーリ６の軸心とを結ぶ直線（以下、中心線という）２４上に延設されている。

アームプレート１６の先端部の外周縁には、アーム外方側に向かって耳状に膨出する一対の膨出部２５が形成されている。この一対の膨出部２５は、アーム部材９の中心線２４を挟んで線対称に配置されている。各膨出部２５は、アームプレート１６の先端部の外周縁からアーム外方側に向かって円弧状に膨出する半円形状に形成されている。各膨出部２５の周側面２５ａとアームプレート１６の周側面１６ａとは、円弧面２６を介して連続的に接続されている。各膨出部２５の曲率中心同士を結ぶ直線２７は、上記アーム部材９の中心線２４に略直交している。

アームプレート１６の先端部の外周縁にはさらに、アーム部材９の中心線２４上に設けられ、該中心線方向のアーム外方側に突出する矩形板状の係合突部２８が形成されている。係合突部２８の周縁部を除く中央部には、軽量化のための孔部２９が形成されている。

以上のように構成されたベルトテンショナ１００によると、ベルト４の張力変動に応じてアーム部材９が固定部材８に設けられた軸部７回りに揺動し、それに伴いアイドルプーリ６が変位することにより、ベルト４の張力が略一定に維持される。

上記ベルト４は、予め設定した寿命時間を過ぎると、伝動能力が低下したり破断したりする虞があるため、新しいベルト４に交換する必要がある。ベルト４を交換する際には、ベルトテンショナ１００のアイドルプーリ６の押圧力を弱めてベルト４を緩める必要がある。そのためには、アーム部材９をバネ５による付勢方向とは逆方向に揺動させる必要がある。

従来より、この揺動作業には、一般的工具であるスパナ５０等が使用される。スパナ５０を使用する場合、図２に示すように、スパナ５０の頭部５１をアームプレート１６の係合突部２８に係合させ、次いで、スパナ５０のレバー部５２を、バネ５の付勢力が作用する側とは逆向きに回転操作する。

ここで、スパナ５０の頭部５１とレバー部５２とのなす角度によっては、図１の二点鎖線で示すように、スパナ５０のレバー部５２が従動プーリ３と干渉して、スパナ５０をアーム部材９に装着できない場合がある。また、スパナ５０を装着できても、図１の破線で示すように、スパナ５０を回転操作する際にレバー部５２が従動プーリ３に干渉して、スパナ５０を回転操作できない場合がある。したがって、スパナ５０を使用する場合には、予めテンショナ１００周辺の部品レイアウト（プーリレイアウト等）を考慮して、スパナ５０の頭部５１とレバー部５２との取付角度等を専用に設計する必要がある。

これに対して、本実施形態では、プーリレイアウトに左右されずに、アーム部材９に確実に装着可能で且つアーム部材９を確実に揺動操作可能な交換治具１を使用するようにしている。

この交換治具１は、図３及び図４に示すように、アームプレート１６の先端部に装着される治具本体部３５と、治具本体部３５に着脱可能に構成された操作レバー３６と、を備えている。

この治具本体部３５は、平面視略アーチ状をなす板状部材の内周縁部に２つの凹部３７，３８を形成して構成されている。

治具本体部３５の周方向の一側端部に形成される第１凹部３７は、平面視において径方向内側に開放するコ字状をなしている。第１凹部３７は、治具本体部３５をアームプレート１６に装着した治具装着状態において、アームプレート１６の係合突部２８に係合する。

治具本体部３５の周方向の他側端部に形成される第２凹部３８は、治具装着状態において、アームプレート１６に形成された一方の膨出部２５を受け入れ可能に形成されている。第２凹部３８の該周方向の他側の側端面３８ａは、治具装着状態において、該膨出部２５における係合突部２８が位置する側とは反対側の周側面２５ａに当接する曲面状に形成されている。

また、治具本体部３５には、操作レバー３６を取付けるための複数の螺子孔３９が形成されている。この複数の螺子孔３９は、アイドルプーリ６の回転軸心方向から見て該回転軸心を通る直線４２上に並ぶ一対の螺子孔３９を一組として、該一組の螺子孔３９を該回転軸心回りに周方向に間隔を空けて複数組（本実施形態では９組）配置して構成されている。

上記操作レバー３６は矩形板状に形成されており、操作レバー３６の長手方向の一端部には、長手方向に並ぶ２つのボルト挿通孔４０が形成されている（図４（ｂ）参照）。２つのボルト挿通孔４０は、操作レバー３６の厚さ方向に貫通している。２つのボルト挿通孔４０の間隔は、一対の螺子孔３９の間隔ｄ１に一致している。

次に、上記ベルト交換用治具１を用いたベルト交換作業について図４及び図５を参照して説明する。先ず、操作レバー３６を治具本体部３５から外しておく。そして、治具本体部３５の第１凹部３７にアームプレート１６の係合突部２８を係合させるとともに、上記治具本体部３５の第２凹部３８の側端面３８ａに、アームプレート１６の膨出部２５の周側面２５ａを当接させる。こうして、アームプレート１６への治具本体部３５の装着が完了する。治具本体部３５の装着が完了した後は、治具本体部３５に設けられた複数組の螺子孔３９から操作レバー３６を取付けるための一組の螺子孔３９を選択して、操作レバー３６のボルト挿通孔４０の位置をこの一組の螺子孔３９の位置に合わせる。

このとき、操作レバー３６が従動プーリ等の他部品と干渉するようであれば、操作レバー３６の位置を、螺子孔３９の周方向のピッチ間隔に対応して、アイドルプーリ６の軸心回りに周方向に順次ずらして行き、操作レバー３６が他部品と干渉しない位置で、操作レバー３６を治具本体部３５に固定する。操作レバー３６を固定する際には、操作レバー３６のボルト挿通孔４０にボルト４１を挿通して治具本体部３５の螺子孔３９に螺合させる。そうして、固定した操作レバー３６を、図５の時計回り方向（図の矢印の方向）に回転操作すれば、アーム部材９が軸部７を支点として図５の時計回り方向に揺動しアイドルプーリ６がベルト４から離間する。この結果、ベルト４の張力が緩み、ベルト４の交換が可能になる。この操作レバー３６の回転操作時に、操作レバー３６が他部品と干渉するようであれば、操作レバー３６を、一旦取り外して、アイドルプーリ６の軸心周りに周方向に移動させて、他部品と干渉しない位置で治具本体部３５に固定し直せばよい。

このように、上記実施形態では、治具本体部３５に対する操作レバー３６の取付角度を調整可能にしたことで、操作レバー３６の位置を他部品と干渉しない位置に調整することができる。したがって、テンショナ１００周辺の部品レイアウトに左右されずに、ベルト交換用治具１をアームプレート１６に確実に装着して揺動させることができる。よって、テンショナ１００の周囲の部品レイアウトに応じてベルト交換治具１を専用に設計する必要がなくなり、一つの治具１を様々な部品レイアウトのベルト伝動システムＳ１に流用することができる。よって、治具の汎用化を促進して、治具コストの低減を図ることが可能となる。

また、上記実施形態では、操作レバー３６を回動操作する際に、治具本体部３５に形成された第２凹部３８の側壁面のうち、上記係合突部２８が位置する側とは反対側寄りに位置する面部（側端面３８ａ）が、アームプレート１６に設けられた一方の膨出部２５の周側面２５ａに当接するようになっている。したがって、操作レバー３６に付与された回転操作力を、上記第１凹部３７と係合突部２８との互いの係合面のみでなく、上記第２凹部３８の側端面３８ａと膨出部２５の周側面２５ａとの当接部からもアームプレート１６に伝達することができる。

また、上記実施形態では、上記係合突部２８を、上記アーム部材９の揺動軸心方向から見て上記アーム部材９の中心線２４上に配置するとともに、上記一対の膨出部２５を該中心線２４に対して線対称に配置するようにしたことで、治具本体部３５を表裏関係なくアームプレート１６に装着することができる（図１の二点鎖線参照）。したがって、治具本体部３５の表裏を反転させるだけで、操作レバー３６の向きを中心線２４を挟んで逆側に変更することができる。よって、操作レバー３６の治具本体部３５に対する取付角度のバリエーションがさらに増加するため、ベルト交換用治具１の汎用性をさらに高めることができる。

（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、伝動ベルト４として平ベルトを使用するようにしているが、これに限ったものではなく、例えばＶリブドベルトを使用するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、一つの駆動プーリ２と一つの従動プーリ３とを有するベルト伝動システムＳ１を一例として示したが、これに限ったものではなく、例えば、エンジンの出力軸の回転を補機類に伝達するためベルト伝動システムＳ１のように、一つの駆動プーリ２と、複数の従動プーリ３とを有するものにも適用することができる。

また、上記実施形態では、操作レバー３６に一対のボルト挿通孔４０を形成するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、ボルト挿通孔４０に代えて、操作レバー３６の一端側に開放する溝（切欠孔）を設けるようにしてもよいし、操作レバー３６の長手方向に延びる長孔を設けるようにしてもよい。

本発明は、ベルトテンショナのベルト交換用治具に有用であり、特に、平ベルト用のベルトテンショナのベルト交換用治具に有用である。

１ ベルト伝動システムＳ
２ 駆動プーリ
３ 従動プーリ
４ ベルト
５ バネ
６ アイドルプーリ
７ 軸部
８ 固定部材
９ アーム部材
１６ アームプレート
１６ａ 周側面
２４ 中心線
２５ 膨出部
２８ 係合突部
３５ 治具本体部
３６ 操作レバー
３７ 第１凹部（係合凹部）
３８ 第２凹部（受入れ凹部）
３９ 螺子孔
４０ ボルト挿通孔
１００ ベルトテンショナ

Claims (2)

1. 軸部を有する固定部材と、基端側が該固定部材の軸部に揺動可能に支持され、先端側にベルトを押圧するプーリが基端の揺動軸心と平行な回転軸心で回転自在に支持されたアーム部材と、上記固定部材に対し該アーム部材を上記プーリがベルトを押圧する方向に回動付勢するバネとを備え、上記アーム部材の先端に、該アーム部材の揺動軸心と上記プーリの回転軸心とを通る直線上に設けられた該直線方向のアーム外方側に突出する係合突部が形成されたベルトテンショナに用いられるベルト交換用治具であって、
   上記アーム部材の先端側部分に装着される治具本体部と、
   上記治具本体部に着脱自在に取り付けられ、該治具本体部を介して上記アーム部材に対し上記付勢された向きとは逆向きの操作力を付与する操作レバーとを備え、
   上記治具本体部には、該治具本体部を上記アーム部材に装着した治具装着状態において、上記プーリの回転軸心を起点として、該プーリの回転軸心に対して直交する方向に延びる半直線上に並ぶように設けられた一対の螺子孔を一組として、複数組の一対の螺子孔が上記プーリの回転軸心を中心として周方向に間隔を空けて配置されていると共に、上記操作レバーには、一端部に一対のボルト挿通孔が形成されており、
   上記操作レバーは、上記一対のボルト挿通孔に挿通されたボルトを上記治具本体部に設けられた複数組の一対の螺子孔のいずれか一組に螺合させることで、上記治具本体部に固定され、
   また、上記治具本体部には、上記治具装着状態において、上記アーム部材の先端の上記係合突部に係合する係合凹部が形成されていることを特徴とするベルト交換用治具。
2. 請求項１記載のベルト交換用治具において、
   上記アーム部材の先端側部分には、上記アーム部材の揺動軸心と上記プーリの回転軸心とを通る直線に対して線対称に配置され、アーム外方側に向かって耳状に膨出する一対の膨出部が設けられており、
   上記治具本体部には、上記治具装着状態において、上記一対の膨出部のうちの一方を受け入れる受入れ凹部が形成され、
   上記受入れ凹部の側壁面は、上記治具装着状態において、上記係合突部が位置する側とは反対側寄りに位置する面部が上記一方の膨出部の周側面に当接するように形成されていることを特徴とするベルト交換用治具。

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