JP2004068972A

JP2004068972A - 回転伝達装置及びこれを用いた繊維機械

Info

Publication number: JP2004068972A
Application number: JP2002231317A
Authority: JP
Inventors: Norio Minamitani; 南谷　徳生
Original assignee: Tsudakoma Corp; Tsudakoma Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsudakoma Corp
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-03-04
Also published as: EP1388688A2; EP1388688A3; CN1252334C; KR20040014194A; US20040029668A1; KR100517659B1; CN1475616A

Abstract

【課題】プーリーに張架されるベルトによってシャフトに加わる曲げモーメントを抑えることにある。
【解決手段】回転伝達装置１０は、シャフト２２に相対的回転不能に連結されたプーリー２０と、ベアリング２６を介してプーリー２０を回転可能に支持する支持体２４とを含み、ベアリング２６を、これの嵌め込み位置が回転軸線方向におけるプーリー２０の外周部の両端縁４２の内側になるように、プーリー２０に組み付けたことを特徴とする。
【選択図】　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転伝達装置これを用いた織機や準備機等の繊維機械に関し、特に、回転源からの回転力を伝達する装置及びこれを用いた繊維機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルトの回転力をプーリーを介してシャフトへ伝達する回転伝達装置の一つとして、特開昭５８−２２０８５５号公報に記載の技術が知られている。この回転伝達装置においては、第２プーリー２と、シャフトとして作用する第１クラッチ４とがキー２ａにより相対的回転不能に結合されており、また第１クラッチ４すなわちシャフトがベアリングを介して支持体に回転可能に結合されている。
【０００３】
この従来技術においては、プーリー２の回転力を第１クラッチ４即ちシャフトに確実に伝えるために、幅の広いボス部をプーリーの中央に有しており、第１クラッチ４はボス部に隣接して外周面にベアリングが嵌合され、ベアリングを介して支持体に支持されている。このため、プーリー２に架けられるベルト２２の張力による荷重が、第１クラッチ４即ちシャフトに曲げ荷重として作用する。
【０００４】
上記の曲げ荷重を小さくするためには、回転軸線方向における、ベルト張力の作用点であるプーリー２の位置と、第１クラッチ４即ちシャフトを支持体に支持させているベアリングの位置との距離を小さくする必要がある。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、プーリー２のボス部とベアリングの内輪とが互いに接触するように、プーリー２及びベアリングが第１クラッチ４即ちシャフトに結合されているから、回転軸線方向におけるプーリー２とベアリングとの距離を前記以上に縮めることができない。つまり、ベアリングは、プーリーの中央に位置するボス部のためにプーリーのボス部より回転軸線方向における外側に取り付ける必要がある。
【０００６】
上記の結果、上記従来技術では、回転軸線方向における、第１クラッチ４即ちシャフトへのプーリー２及びベアリングの両取付位置間の距離が大きくなる。ここに、第１クラッチ４即ちシャフトは、回転軸線方向における、ベアリングの位置を支持端とし、プーリー２の取付位置をプーリー２に張架されるベルト２２による荷重作用点とする片持ち梁の構造となる。
【０００７】
そのような片持ち梁構造においては、プーリー２に張架されるベルト２２の張力に起因して第１クラッチ４即ちシャフトに生じる曲げモーメントが大きくなるから、ベアリングが嵌合される第１クラッチ４即ちシャフト及び支持体の両ベアリング嵌合部、及び、ベアリングに、振動、発熱、摩耗等が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、プーリーに張架されるベルトによってシャフトに加わる曲げモーメントを抑えることにある。
【０００９】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る回転伝達装置は、シャフトに相対的回転不能に連結されたプーリーと、ベアリングを介して前記プーリーを回転可能に支持する支持体とを含む。
前記プーリーは前記ベアリングの外側及び内側のいずれか一方が嵌合されるプーリー側嵌合部を有し、前記支持体は前記外側及び前記内側の他方が嵌合される支持体側嵌合部を有する。前記プーリー側嵌合部は、回転軸線方向において、前記プーリーの外周部の端縁部の位置よりも前記プーリーの中央側から前記端縁部の方向に伸びている。プーリーを介してベルト及びシャフトのいずれか一方から他方へ回転を伝達する。
【００１０】
上記の回転伝達装置において、タイミングベルト、平ベルト、Ｖベルト等の無端ベルトがプーリーに張架される。プーリーへのベアリングの嵌め込み位置は、回転軸線方向におけるプーリーの両端縁部の内側になる。このため、回転軸線方向における、無端ベルトの張力に起因する荷重の作用点の中心位置と、支持体によるベアリングの支持位置の中心位置との距離が小さくなるから、シャフトに作用する曲げモーメントが小さくなる。
【００１１】
前記ベアリングの外側は前記プーリー側嵌合部に嵌合されており、前記ベアリングの内側は前記支持体側嵌合部に嵌合されていてもよい。そのようにすれば、プーリー側嵌合部がプーリーの回転中心から半径方向により離れるから、プーリー側嵌合部のベアリング接触面積が大きくなり、ベアリングの外側を堅固に嵌め込むことができる。その結果、プーリー側嵌合部がベアリングにより磨耗しにくくなるから、高価なプーリーの交換頻度を少なくすることができ、回転伝達装置のランニングコストを抑えることができる。
【００１２】
前記ベアリングの外側は前記支持体側嵌合部に嵌合されており、前記ベアリングの内側は前記プーリー側嵌合部に嵌合されていてもよい。そのようにすれば、ベアリングの内側が回転することになるから、回転慣性力が小さくなり、その結果、織機や準備機等の回転始動時のトルクが小さくて済み、生産効率を上げることができる。
【００１３】
前記プーリー側嵌合部は、回転軸線方向における前記プーリーの外周部の一端縁を通りかつ前記プーリーの回転軸線に直交する第１の仮想面と、回転軸線方向における前記プーリーの外周部の他端縁を通りかつ前記回転軸線に直交する第２の仮想面とに囲まれた仮想的範囲内に形成されていてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１を参照するに、回転伝達装置１０は、織機の開口装置１２に用いられている。織機は、フレーム１４から延在する主軸１６を有する。主軸１６の先端部には、ドライブプーリー１８が相対的回転不能に嵌合されている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、回転伝達装置１０は、駆動用のタイミングプーリー２０と、カム駆動用のシャフト２２と、プーリー２０を支持する支持体２４と、プーリー２０を支持体２４に回転可能に支持させるボールベアリング２６と、両プーリー１８，２０の外周部に張架されたタイミングベルト２８とを含む。回転伝達装置１０は、主軸１６の回転を前記のような部材を介して開口装置１２のカム駆動部３０に伝達する。
【００１６】
図２に示すように、プーリー２０は、タイミングベルト２８の歯と噛合する複数の歯３２を外周部に備えていると共に、ボス状嵌合部３４を回転中心側に備えている。プーリー２０は、また、ベアリング２６の外輪（外レース）３６が嵌合されたプーリー側嵌合部（ハウジング部）３８をボス状嵌合部３４に備えている。
【００１７】
ボス状嵌合部３４は、ベアリング２６をプーリー側嵌合部３８に回転軸線の方向における一方側（図２（Ｂ）において右方側）から嵌合させることができるように、プーリー側嵌合部３８を一方側に開放させていると共に、ベアリング２６が回転軸線の方向における他方側（図２（Ｂ）において左側）に抜けないように、ベアリング２６の外輪３６が当接する内向きフランジ４０を他方側に有している。
【００１８】
プーリー側嵌合部３８は、回転軸線の方向におけるプーリー２０の外周部の両端縁４２の位置よりもプーリー２０の中央側から、プーリー２０の回転軸線の方向に伸びている。この実施例では、プーリー側嵌合部３８は、プーリー２０の外周部の両端縁４２よりも内側の範囲内に形成され、シャフト２２に曲げモーメントが作用するのをできるだけ抑えている。
【００１９】
シャフト２２に取り付けられるプーリー２０のボス部４６は、プーリー側嵌合部３８と内向きフランジ４０との付け根の部分に、半截頭円錐形状のリブ４４を有して、半径方向外方へ伸びており、また一対のすり割り部（切り欠き部）４８を有している。一方のすり割り部４８は貫通穴５０を備えており、他方のすり割り部４８はねじ穴５２を備えている。
【００２０】
シャフト２２は、ボス部４６に通されており、シャフト２２とプーリー２０との円周方向の位置関係を調整した後、貫通穴５０を貫通してねじ穴５２に螺合された締付ボルト５４を増し締めすることによりボス部４６に相対的回転不能に堅固に把持される。
【００２１】
支持体２４は、筒状部２４ａと、筒状部２４ａの一端に一体的に形成されたフランジ２４ｂとによりＬ字状の断面形状を有しており、またベアリング２６の内輪（内レース）５６を嵌合する支持体側嵌合部（ベアリングホルダー）５８を筒状部２４ａに有している。
【００２２】
支持体２４は、支持体用のブラケット６０及びカム支持用のブラケット６２（図１参照）を介して、織機のフレーム１４に取り付けられている。
【００２３】
ブラケット６０は、Ｌ字状の断面形状を有しており、またＬ字の一方のフランジ６０ａにおいてボルト６４によりブラケット６２に取り付けられている。支持体２４は、フランジ２４ｂにおいてボルト６４によりブラケット６０の他方のフランジ６０ｂに取り付けられている。ブラケット６２はフレーム１４に取り付けられている。
【００２４】
支持体２４及びブラケット６０のフランジ２４ｂ及び６０ｂには、それぞれ、グリスのようなベアリング潤滑剤の注入用穴６８，６８が形成されている。潤滑剤は、ブラケット６０のフランジ６０ｂに取り付けられた注入ニップル７０から注入され、両注入用穴６８，６８を通って、ベアリング２６の外輪３６及び内輪５６の間に注入される。
【００２５】
潤滑剤密封用のリング７２がフランジ２４ｂに取り付けられている。リング７２は、耐摩耗性及び弾力性を有しており、また注入された潤滑剤が飛び散らないように、支持体２４のフランジ２４ｂと、プーリー２０又は外輪３６との間を密封している。
【００２６】
ベアリング２６は、プーリー２０に張架されたタイミングベルト２８からのラジアル荷重を受けるための深溝玉軸受けであり、外輪３６と内輪５６とのそれぞれに設けられた溝に保持器によりボール７４を転動可能に配置している。
【００２７】
回転伝達装置１０は、主軸１６の回転を、プーリー１８、タイミングベルト２８、プーリー２０を介して、シャフト２２に伝達する。シャフト２２の回転は、図１に示すように、開口装置１２の一部を構成しているカム駆動部３０に伝達される。カム駆動部３０は、主軸１６に従動して回転駆動されるシャフト２２の回転にともなって、カムレバー７６を揺動させて、綜絖枠（図示せず）に開口運動をさせる。
【００２８】
上記の回転伝達装置１０においては、プーリー側嵌合部３８がプーリー２０の外周部の両端縁４２よりも内側にあってプーリー２０の外周部に囲まれた範囲内の位置に設けられていることにより、ベアリング２６がプーリー２０の外周部の両端縁４２よりも回転軸線の方向における内側（中央側）に位置されることになる。その結果、タイミングベルト２８からの荷重がプーリー２０に作用する位置と、シャフト２２へのベアリング２６の配置位置までの回転軸線方向における距離が小さくなり、シャフト２２に作用する曲げモーメントが小さくなる。
【００２９】
また、ベアリング２６の外輪３６及び内輪５６がそれぞれプーリー側嵌合部３８及び支持体側嵌合部５８に嵌合されているから、プーリー側嵌合部がプーリーの回転中心から半径方向に離れる。これにより、プーリー側嵌合部３８のベアリング接触面積が大きくなり、ベアリング２６の外輪３６を堅固に嵌め込むことができる。その結果、プーリー側嵌合部３８がベアリング２６により磨耗しにくくなるから、高価なプーリー２０の交換頻度が少なくなり、回転伝達装置のランニングコストが抑えられる。
【００３０】
図３を参照するに、回転伝達装置８０は、ベアリング２６の内輪５６をプーリー８２のプーリー側嵌合部３８に嵌合させ、ベアリング２６の外輪３６を支持体８４の支持体側嵌合部５８に嵌合されている。プーリー側嵌合部３８及び支持体側嵌合部５８は、それぞれ、プーリー８２のボス状嵌合部８６の外周面に形成された外向き面及び及び支持体の８４の筒状部８４ａの内周面に形成された内向き面とされている。支持体８４はフランジ８４ｂによりブラケット６０にボルト６４で取り付けられている。
【００３１】
回転伝達装置８０においても、プーリー側嵌合部３８がプーリー８２の外周部の両端縁４２の内側に配置されているから、回転伝達装置１０と同様の作用効果を奏する。
【００３２】
また、ベアリング２６の内輪５６が回転することになるから、シャフト２２の回転慣性力が小さくなる。これにより、主軸１６の回転始動時のトルクが小さくて済むから、主軸１６の回転数の立ち上がり時間を短縮することができ、迅速な開口運動が可能となる。
【００３３】
上記の実施例においては、ベアリング２６として、深溝玉軸受けを用いている。しかし、本発明は、そのようなベアリングに限定されるものではなく、例えば、アンギュラ玉軸受け、複列アンギュラ玉軸受け、自動調心玉軸受け、円筒ころ軸受け等、ラジアル荷重に対する負荷能力を有する軸受けであれば、いずれも用いることができる。
【００３４】
また、ベアリング２６として、外輪と内輪のいずれか一方のみのもの（相手方が焼き入れ研磨されローラ等の転動体が直接接触し、転動体がベアリングの内側、外側のいずれかを構成する。）や、焼結含有メタルのようにブッシュ形状のもの等、他のベアリングを用いてもよい。１つのベアリング２６を用いる代わりに、複数のベアリングを用いてもよい。
【００３５】
同様に、プーリー２０，８２は、タイミングプーリーの他に、平プーリーやＶプーリー等を用いてもよい。この場合、タイミングベルト２８の代わりに、平ベルトやＶベルト等の他の無端ベルトが用いられる。
【００３６】
回転伝達装置１０，８０は、織機以外の繊維機械、例えば、サイザーやパワー等、製織のための準備機のような他の繊維機械に用いてもよい。また、本発明は、回転力を無端ベルトからプーリーを介してシャフトに伝達する装置のみならず、回転力をシャフトからプーリーを介して無端ベルトに伝達する装置にも適用することができる。
【００３７】
それゆえに、本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転伝達装置を用いた開口装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】図１に示す回転伝達装置の一部拡大図であって、（Ａ）は図１のプーリーを回転軸線方向に左側から視た拡大図、（Ｂ）図１の拡大断面図である。
【図３】本発明に係る回転伝達装置の他の実施例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０，８０　回転伝達装置
１２　開口装置
１４　織機のフレーム
１６　主軸
１８　ドライブプーリー
２０，８２　タイミングプーリー
２２　シャフト
２４，８４　支持体
２６　ベアリング
２８　タイミングベルト
３０　カム駆動部
３６　ベアリングの外輪（ベアリングの外側）
３８　プーリー側嵌合部
４２　プーリーの外周部の端縁
４６　ボス部
５６　ベアリングの内輪（ベアリングの内側）
５８　支持体側嵌合部

Claims

シャフトに相対的回転不能に連結されたプーリーと、ベアリングを介して前記プーリーを回転可能に支持する支持体とを含み、
前記プーリーは前記ベアリングの外側及び内側のいずれか一方が嵌合されるプーリー側嵌合部を有し、
前記支持体は前記外側及び前記内側の他方が嵌合される支持体側嵌合部を有し、
前記プーリー側嵌合部は、回転軸線の方向において、前記プーリーの外周部の端縁部の位置よりも前記プーリーの中央側から前記端縁部の方向に伸びている、プーリーを介してベルト及びシャフトのいずれか一方から他方への回転伝達装置。
前記ベアリングの外側は前記プーリー側嵌合部に嵌合されており、前記ベアリングの内側は前記支持体側嵌合部に嵌合されている、請求項１に記載の回転伝達装置。
前記ベアリングの外側は前記支持体側嵌合部に嵌合されており、前記ベアリングの内側は前記プーリー側嵌合部に嵌合されている、請求項１に記載の回転伝達装置。
前記プーリー側嵌合部は、回転軸線方向における前記プーリーの外周部の一端縁を通りかつ前記プーリーの回転軸線に直交する第１の仮想面と、回転軸線方向における前記プーリーの外周部の他端縁を通りかつ前記回転軸線に直交する第２の仮想面とに囲まれた仮想的範囲内に形成されている、請求項１、２又は３に記載の回転伝達装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載の回転伝達装置を用いた繊維機械。