JP2005308009A - 伝動ベルト用プーリ及びベルト伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 伝動ベルト３の蛇行を防止する。
【解決手段】 円筒状のプーリ本体５をベアリング６の外輪と兼用する。該ベアリング６の内輪６ａにシャフト８を挿入するとともに、該ベアリング内輪６ａの内周側に樹脂の摺動材からなる一対の連結部材７，７を一体的に設ける。シャフト８の外周面とこれに対向する各連結部材７の内面とに、軸荷重によって互いに摺動自在に接触する平坦な摺接面７ａ，８ａと、互いに嵌合されて上記平坦面７ａ，８ａに直交する枢軸Ｃ２を構成する断面円形の貫通孔８ｂ（凹部）及び凸部７ｂと、を形成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、伝動ベルト用プーリ及びそれを用いたベルト伝動装置に関するものである。

一般に、平ベルトを用いた伝動装置においては、ベルトが走行中に蛇行したり、プーリの片側に寄る片寄り走行をすることがある。これは、平ベルトが、他のベルトに比べて、プーリ軸の正規位置からのずれや、軸荷重の変化によるプーリ軸のたわみ、プーリの揺れ等、装置構成要素の変化に敏感なためである。このような蛇行・片寄り走行を生じた場合には平ベルトが平プーリのフランジに接触して、該平ベルト側面の毛羽立ちや心線のほつれを生ずる。

この問題に対して、平プーリの外周面にクラウンをつける（中高曲面に形成する）ことが知られている。また、プーリ外周面のクラウンを該プーリの回転中心を中心とする球状に形成するという提案もある（特許文献１参照）。これは、平ベルトの左側部と右側部とに張力差を生じてプーリ軸が傾き、それに伴って平ベルトがプーリ上で片寄ったときに、平ベルトの張力によってプーリに回転モーメントが働くことを利用して、プーリ軸の傾き及び平ベルトの片寄りを解消せんとするものである。

また、平プーリの外周面に多数の溝を周方向に間隔をおいて形成したものが知られている（特許文献２参照）。すなわち、その溝は、プーリの幅中央から両側へ「く」の字状になるように対称に延びたものであり、平ベルトとプーリとの間に平ベルトを中央に寄せるような摩擦力を発生させることにより、該ベルトの蛇行ないしは片寄りを防止するようにしている。

さらに、平ベルトの両側にガイドプーリを配置し、この平ベルトの走行位置を規制することも知られている（特許文献３参照）。
実開昭５９−４５３５１号公報 特開平６−３０７５２１号公報 実公昭６３−６５２０号公報

しかし、プーリにクラウンを形成する場合、平ベルトの走行安定性（蛇行や片寄りの防止）を重要視してクラウンの曲率半径を小さくすれば、ベルトの幅中央に応力が集中し、ベルト幅全体を伝動に有効に利用することができず、心線の早期疲労及び伝動能力の低下を招く。

また、プーリのクラウンを該プーリの回転中心を中心とする球状に形成した場合、仮にベルトの片寄り防止の効果が高まるとしても、プーリのクラウンによってベルトの幅中央に応力が集中するという問題は依然として残る。

また、平プーリに上述の如き溝加工をすると、該平プーリの製造コストが高くなり、しかも、溝加工だけでは平ベルトの蛇行や片寄りを確実に防止することは難しい。

さらに、平ベルトの両側にガイドプーリ等を配置してその走行位置を規制する方式を採用すると、平ベルトの両側がそのような規制部材に常時接触することになるため、その側面のほころび、心線のほつれを生じ易くなる。従って、それらを防止するための平ベルトに特殊な加工を施すことが必要になり、平ベルトの製造コスト低減に不利になる。

以上のような理由から、平ベルト伝動装置は、Ｖベルトなど他のベルトに比べて、ベルトの曲げによるロスが少なく伝動効率が非常に高いにも拘わらず、十分に活用されていないのが実情である。

そこで、本発明は、平ベルト、その他の伝動ベルトの蛇行や片寄りを確実に防止することができるようにして、ベルト伝動装置を各種の産業機械、その他の機器に有効利用できるようにせんとするものである。

本発明は、伝動ベルトの片寄りを生じたときに、このベルトの張力によってプーリやプーリの軸にかかる軸荷重の位置が変化することを利用して該プーリを変位させ、これにより伝動ベルトの片寄り走行・蛇行を防止するようにした。

すなわち、本発明は、伝動ベルトの巻き掛けられる円筒状のプーリ本体と、該プーリ本体を回転自在に支持するベアリングを、該プーリ本体の回転中心軸に沿って見て軸荷重の方向に対し該プーリ本体の回転方向前側に所定角度傾倒した枢軸の周りに揺動自在に支持する支持手段と、を備えた伝動ベルト用プーリであって、
上記支持手段が、上記ベアリングの内輪に内挿された支持部材と、該ベアリング内輪の内周側に一体に設けられて、上記支持部材に対し上記枢軸周りに回動自在に連結された回動連結部とからなり、それら支持部材及び回動連結部には、互いに嵌合されて上記枢軸を構成する断面円形の凹部及び凸部と、上記軸荷重によって互いに摺動自在に接触する摺接面と、が形成されていることを特徴とする。

この構成の伝動ベルト用プーリによれば、ベルトがプーリ本体上で片寄って、軸荷重が枢軸の位置からプーリ本体の幅方向にずれて作用するようになると、その軸荷重によって上記枢軸を中心とする回転モーメントが発生し、プーリ本体とベアリングとが共に枢軸周りに回動変位（揺動）する。これにより、プーリ本体は、ベルトの片寄った側が軸荷重の方向に移動するように、即ち、軸荷重の方向で高低をみれば、ベルトが片寄ってきた側が低く、反対側が高くなるように傾斜する。つまり、プーリ本体は、その外周面がプーリのクラウンと同様に傾斜した状態になるので、ベルトには上記片寄り方向とは反対の方向への戻し力が働くことになる。

また、上記のような回動変位の中心となる枢軸が、軸荷重の方向に対して該プーリ本体の回転方向前側に傾倒している（即ち傾倒角度が０度を越え且つ９０度未満である）ことから、プーリ本体の回動変位には、上記軸荷重の方向の成分だけでなく、軸荷重方向に直交する前後方向（ベルトがプーリ本体に接触して走行している方向である）の成分が含まれる。すなわち、プーリ本体は上記の如く軸荷重の方向に傾斜するだけでなく、ベルトの片寄った側がベルト走行方向の前側に移動して、当該ベルトに対し斜交いになって接触した状態になり、このことによってもベルトにはプーリ本体から上記片寄りを戻す方向の力が与えられる。

結局、上記プーリ本体が上記枢軸の周りに揺動自在に支持されていることにより、その枢軸の傾倒角が０度を越え且つ９０度未満である場合は、プーリ本体の幅方向にベルトが片寄ったときに、このプーリ本体が軸荷重の方向に高低差を生ずるように傾斜することによる戻し力と、プーリ本体がベルトに対して斜交いになることによる戻し力との双方が働き、この両戻し力の合力と、ベルト伝動装置の特性によってベルトに作用する片寄り力とがつり合う位置でベルトが走行することになる。よって、ベルトの蛇行や片寄り走行を防止することができる。

なお、上述の如く伝動ベルト用プーリのプーリ本体に働く傾斜による戻し力と斜交いによる戻し力とでは、後者の方が片寄り防止効果が高いので、好ましくは、上記斜交いによる戻し力を有効に利用するために、上記枢軸の傾倒角は０度を越え４５度以下の範囲に設定するのがよく、３０度以下とするのがより好ましい。

さらに、上記の構成では、上記ベアリングの内輪とこれに内挿された支持部材とを回動自在に連結する回動連結部が、当該ベアリング内輪の内周側に一体的に設けられており、その回動連結部及び支持部材に、軸荷重によって互いに摺動自在に接触する摺接面が形成されている。つまり、上述の如くプーリ本体を揺動自在に支持するために必要な回動連結機構や軸荷重の摺動支持面が、いずれもベアリング内輪と一体の回動連結部に設けられているから、支持手段をコンパクトに構成することができ、これにより、例えばＯＡ製品や家電製品等に使用可能な非常にコンパクトな伝動ベルト用プーリが得られる。

上記支持部材のより具体的な構成として、好ましいのは、筒状のシャフトをその軸心方向に２分割してなる筒状の分割部材と、該２つの分割部材に挿通されて両者を締結する締結部材とからなるものとし、そのシャフトの外周に上記枢軸に直交する平坦面として上記摺接面を形成するとともに、この摺接面における上記分割部材への分割部位で半割りとなるようにして、上記凹部を開口させる一方、上記ベアリング内輪の回動連結部には、上記シャフトの摺接面と平行に平坦な摺接面を形成し、この摺接面に上記シャフトの凹部と嵌合する凸部を形成することである。

この構成によれば、支持手段が比較的部品点数の少ない簡単な構造となる。また、ベアリングにシャフトを組み付けるときには、そのベアリングの内輪に両側からシャフトの分割部材を挿入し、それらが合わさる部位に形成される凹部に上記ベアリング内輪の回動連結部の凸部を嵌入させた状態で、該２つの分割部材を締結部材によって締結することにより、伝動ベルト用プーリを容易に組み立てることができる。

その構成において、好ましいのは、上記シャフト及び回動連結部の少なくとも一方を樹脂製の摺動材からなるものとすることである。こうすれば、その両者の摺接面における摩擦抵抗を適度な大きさとして、プーリ本体をスムーズに揺動させることができる。

さらに、上記プーリ本体と上記ベアリングの外輪とを一体に形成すれば、伝動ベルト用プーリをより一層、コンパクトに構成することができる。

上記支持部材の別の具体的構成として、好ましいのは、上記ベアリングの回動連結部において、上記プーリ本体の回転中心軸を挟んで直径方向に対向する２カ所にそれぞれ凹部又は凸部のいずれかを半球状に形成し、一方、上記支持部材は、上記ベアリング内輪に挿入される先端側が互いに近接変位可能な一対のアーム部に分岐したブラケットとして、その各アーム部にそれぞれ上記回動連結部の凹部又は凸部と嵌合する半球状の凹部又は凸部を形成するとともに、上記支持部材及び回動連結部の各凹部及び凸部の周面を摺接面とすることである。

この構成でも、支持手段が比較的部品点数の少ない簡単な構造になるとともに、ベアリングにブラケットを組み付けるときには、該ブラケットの先端側の一対のアーム部を互いに近接するように弾性変位させて、これらをベアリングの内輪に挿入し、その各アーム部の凹部又は凸部を上記ベアリング内輪の回動連結部の凹部又は凸部と嵌合させることにより、極めて容易に伝動ベルト用プーリを組み立てることができる。

その構成において、好ましいのは、上記ブラケットの一対のアーム部のうち、一方のアーム部の剛性を他方よりも高くしておいて、上記プーリ本体の回転中心軸を境に該プーリ本体にベルトの巻掛けられる側とその反対側とに区分したときに、そのベルトの巻き掛けられる側に上記剛性の高い方のアーム部を位置づけることである。

こうすれば、ベルトの張力により発生する軸荷重がベアリング内輪からブラケットに作用するとき、この軸荷重の殆どがベルトの巻掛けられる側に位置する上記一方のアーム部にかかることになるが、この一方のアーム部の剛性が高くて、その撓みがあまり大きくはならないことから、ベアリング内輪がブラケットから脱落することはない。また、上記他方のアーム部には軸荷重は殆どかからないので、組付けが容易に行えるようにアームの剛性を低くしても、問題は生じない。

その場合に、上記ベアリングの回動連結部を樹脂製の摺動材からなるものとするのが好ましい。こうすれば、上記ブラケットは例えば金属製板材のプレス加工により安価に構成したとしても、このブラケットの各アーム部に形成した半球状凹部又は凸部と、これに嵌合する上記回動連結部の半球状凹部又は凸部との間の摺動摩擦抵抗を適度な大きさとすることができ、プーリ本体をスムーズに揺動させることができる。

また、本発明は、上述した如き伝動ベルト用プーリがベルトに張力を付与するように押し当てられていることを特徴とするベルト伝動装置である。

このベルト伝動装置では、上述の伝動ベルト用プーリによりベルトに対して安定した張力を与えながら、該ベルトの蛇行や片寄り走行を防止することができ、ベルト伝動装置においてベルトの伝動能力を十分に発揮させる上で有利になる。

なお、本発明に係るベルトとしては、平ベルト、歯付ベルト（タイミングベルト）等、その種類は問わない。平ベルトの場合は、その内周面及び外周面のいずれをプーリ本体に接触させるようにしてもよいが、歯付ベルトの場合は、その伝動面の背面をプーリ本体に接触させるようにする。

以上のように、本発明によれば、ベルトの巻き掛けられるプーリ本体を回転自在に支持するとともに、軸荷重の方向に対して所定方向に傾倒した枢軸の周りに揺動自在に支持するようにしたから、ベルトがプーリ本体上で幅方向に片寄ったときに、このプーリ本体を軸荷重の方向において高低差を生ずるように傾斜させるとともに、プーリ本体をベルトに対して斜交いになった状態にして、ベルトに片寄りを戻す戻し力を作用させることができ、これにより、ベルトの耐久性の低下を招くことなく、簡単な構造でベルトの片寄り走行や蛇行を速やかに且つ確実に解消することができる。

しかも、上述の如くプーリ本体を揺動自在に支持するために必要な回動連結機構や軸荷重の摺動支持面を、いずれもベアリング内輪と一体の回動連結部に設けたから、上記支持手段をコンパクトに構成することができ、これにより、例えばＯＡ製品や家電製品等に使用可能な非常にコンパクトな伝動ベルト用プーリを得ることができる。

また、上記伝動ベルト用プーリがベルトに張力を付与するように押し当てられていることを特徴とするベルト伝動装置では、ベルトに対して安定した張力を与えながら、該ベルトの蛇行や片寄り走行を防止することができ、ベルトの伝動能力を十分に発揮させる上で有利になる。

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。

（実施形態１）
図１に示すベルト伝動装置Ａにおいて、１は駆動プーリ（平プーリ）、２は従動プーリ（平プーリ）であり、この両プーリ１，２に伝動ベルト３（平ベルト）が巻き掛けられ、この伝動ベルト３に張力を付与すべく、本発明に係る伝動ベルト用プーリ４が伝動ベルト３の背面に押し当てられている。

なお、図示のベルト伝動装置Ａの全体構成はあくまで一例に過ぎず、これを各種の産業機械、その他の機器に利用する場合には必要に応じて種々のレイアウトを採用することができる。

上記プーリ４は、図２及び図３にそれぞれ示すように、伝動ベルト３の巻き掛けられれるプーリ本体５が、これを回転自在に支持するベアリング６の外輪と一体になったものであり、このプーリ本体５、即ちベアリング６の外輪を回転中心軸Ｃ１の周りに回転自在に支持する内輪６ａが、その内周側に一体的に設けられた一対の連結部材７，７（回動連結部）を介して、シャフト８に対し、上記回転中心軸Ｃ１に直交する枢軸Ｃ２の周りに揺動自在となるように支持されている。

上記ベアリング６は、図の例では金属製のボールベアリングであり、内輪６ａの外周面とこれに対向する外輪（プーリ本体５）の内周面とにそれぞれ断面円弧状の溝が周設されるとともに、図には示さないが、該内外輪６ａ，５間にはリング状の保持器が同軸状にかつベアリング内外輪６ａ，５に対し相対回転可能に配置されており、この保持器によって、複数の鋼球６ｂ，６ｂ，…が周方向に一定のピッチをおいて保持されている。そして、それら鋼球６ｂ，６ｂ，…がベアリング内外輪６ａ，５の各溝内を周方向に転動することで、当該ベアリング外輪、即ちプーリ本体５がベアリング内輪６ａに対して相対回転するようになっている。

上記一対の連結部材７，７は、例えば樹脂の摺動材により扁平な蒲鉾状に成形され、ベアリング内輪６ａの内周側において回転中心軸Ｃ１を挟んで直径方向に対向する２カ所にそれぞれ接着固定されている。これら連結部材７，７の平坦面７ａ，７ａ（摺接面）は互いに平行になるように配置されていて、その略中央部には、該各平坦面７ａ，７ａに直交して互いに対向するように突出する断面円形の一対の凸部７ｂ，７ｂが形成されている。また、各連結部材７の上記回転中心軸Ｃ１方向の両端部には、ベアリング内輪６ａの両端面にそれぞれ着接するフランジ部７ｃ，７ｃが形成されている。

上記シャフト８は、例えば樹脂により筒状に形成され、その軸心（図の例では回転中心軸Ｃ１と一致）の方向に２つの筒状の部材９，１０に分割されたものであり、この２つの分割部材９，１０が両者を挿通するボルト１１（締結部材）によって一体とされて、そのボルト１１によりシャフト８の基端部がベルト伝動装置Ａのハウジング等の支持体に締結されている。

また、上記ベアリング内輪６ａに内挿されるシャフト８の先端側外周には、上記一対の連結部材７，７の各平坦面７ａ，７ａにそれぞれ対応して、それらに近接する平行な平坦面８ａ，８ａ（摺接面）が形成されている。そして、プーリ本体５に巻掛けられたベルト３の張力によって軸荷重が作用するときには、これにより上記ベルト３の巻き掛けられている側の平坦面７ａ，８ａ同士が互いに摺動自在に接触するようになる。

さらに、上記平坦面８ａ，８ａには、それぞれ、シャフト８の分割される部位において半割りとなるように形成された断面円形の凹部８ｂ，８ｂが開口している。この実施形態では、上記凹部８ｂ，８ｂはそれぞれ筒状シャフト８の筒内面まで貫通する断面円形の貫通孔とされており、以下では貫通孔８ｂ，８ｂと呼ぶものとする。

そして、上記ベアリング６に上記シャフト８を組み付けるときには、該ベアリング６の内輪６ａに回転中心軸Ｃ１方向の両側からシャフト８の分割部材９，１０を挿入して、それらの合わさる部位に形成される上記一対の貫通孔８ｂ，８ｂに、それぞれ上記一対の連結部材７，７の各凸部７ｂ、７ｂを嵌入させる。この状態で該２つの分割部材９，１０にボルト１１を挿通して、両者を一体に締結することにより、伝動ベルト用プーリ４を容易に組み立てることができる。

こうして上記ベアリング内輪６ａの内周側に突出する一対の凸部７ｂ，７ｂがそれぞれシャフト８の外周んい開口する一対の貫通孔８ｂ，８ｂに回動自在に嵌合することで、それら一対の貫通孔８ｂ，８ｂ及び凸部７ｂ，７ｂを結ぶ直線（上記枢軸Ｃ２）の周りにベアリング内輪６ａとシャフト８とが互いに回動自在に連結されることになる。また、このときに、該ベアリング内輪６ａの連結部材７，７及びシャフト８の平坦面７ａ，８ａ同士が摺動自在に接触することで、軸荷重をしっかりと受け止めることができる。

つまり、上記ベアリング内輪６ａの内周側に一体に配設された一対の連結部材７，７と該ベアリング内輪６ａに内挿されたシャフト８とによって、プーリ本体５及びベアリング６を枢軸Ｃ２の周りに揺動自在に支持する支持手段が構成されている。なお、上記シャフト８の外周面と、これを取り囲むベアリング内輪６ａの内周面との間には、上記一対の連結部材７，７が配設されている部位を除いて、上記枢軸Ｃ２の周りにシャフト８とベアリング内輪６ａとが相対回動することを許容するための隙間１２，１２が形成されている。

そうして、上記伝動ベルト用プーリ４は、上記図１に示すような使用状態において、図４に模式的に示すように、軸荷重Ｌの方向を基準として、枢軸Ｃ２をプーリ本体５の回転方向前側に、即ち、図に矢印Ｒで示すベルト走行方向の前側に、所定角度αだけ傾倒ささせて使用される。これにより、該プーリ本体５に巻き掛けられて走行するベルト３が幅方向に片寄ったときには、このことに起因する軸荷重中心のずれによってプーリ本体５が軸荷重方向に傾斜するとともに、ベルト３に対し斜交いになり、ベルトの片寄りを戻す戻し力を効果的に発生するようになる。

詳しくは、図５に示すように、伝動ベルト３がプーリ本体５の幅の中央付近に掛かっているときには、軸荷重のベクトルＬ（実線で示す）は枢軸Ｃ２と交差し、その分力Ｌｏが枢軸Ｃ２に沿って作用するとともに、分力Ｌ１が枢軸Ｃ２に直交するように作用する。一方、図示しないが、伝動ベルト３がプーリ本体５の中央からその片側へ寄ると、その片側に軸荷重Ｌがずれて該プーリ本体５及びベアリング６に作用するようになる。こうなると、軸荷重の分力Ｌ１により枢軸Ｃ２周りの回転モーメントが発生し、これによりプーリ本体５及びベアリング６は枢軸Ｃ２の周りに回動変位することになる。

すなわち、仮に上記軸荷重Ｌの方向が枢軸Ｃ２と平行であれば、このときにはＬ＝Ｌｏ、Ｌ１＝０となり、枢軸Ｃ２周りの回転モーメントは発生しないが、この実施形態のように軸荷重Ｌの方向が枢軸Ｃ２の方向から角度αだけ傾いていれば、その軸荷重の分力Ｌ１によって枢軸Ｃ２周りの回転モーメントが発生するので、プーリ本体５及びベアリング６が回動変位するのである。ここで、上記角度αは、軸荷重Ｌの方向を基準とする枢軸Ｃ２の傾倒角に相当する。

そして、この実施形態では、上記図４等に示すように枢軸Ｃ２がプーリ本体５の回転方向前側に傾倒しているから、上記の如くプーリ本体５及びベアリング６が軸荷重の分力Ｌ１によって枢軸Ｃ２の周りに回動させられるとき、該プーリ本体５は、軸荷重Ｌに直交する方向に見て図６（図４のVI矢視図）に誇張して示すように、その軸荷重Ｌの方向について、伝動ベルト３の片寄ってきた側が低く、反対側が高くなるように傾斜するのと同時に、その軸荷重Ｌの方向に見て図７（図４のVII矢視図）に誇張して示すように、伝動ベルト３の片寄ってきた側がベルト走行方向の前側になるように、伝動ベルト３に対して斜交いの状態になる。なお、上記図４、図６及び図７においてはプーリ本体５が回動変位した状態を仮想線（二点鎖線）で示している。

そのようなプーリ本体５の回動変位によって、伝動ベルト３には、該プーリ本体５が斜交い状態になることによる戻し力（片寄りを戻す力）と、プーリ本体５が傾斜することによる戻し力とが働き、これにより伝動ベルト３の片寄りが防止される。すなわち、伝動ベルト３は、プーリ本体５が傾斜し且つ斜交いになることによる戻し力と、ベルト伝動装置Ａの特性によって伝動ベルト３に作用する片寄り力とがつり合う位置で走行することになり、仮に外乱等によって伝動ベルト３が大きく片寄ることがあっても、上記戻し力と片寄り力とがつり合う位置に戻されるので、蛇行や片寄り走行をすることはない。

なお、上記斜交いによる戻し力は傾斜による戻し力に比べて効果が高いので、その斜交いによる戻し力を有効に利用するために、上記枢軸Ｃ２の傾倒角αは０度を越え４５度以下の範囲に設定するのが好ましく、３０度以下とするのがさらに好ましい。

ところで、上記のような伝動ベルト用プーリ４を例えばＯＡ製品や家電製品等に使用する場合には、通常、該プーリ４に加わる負荷は比較的小さいものの、非常にコンパクトで且つ低コストのものが求められることがある。

この点につき、この実施形態の伝動ベルト用プーリ４では、上述したように、プーリ本体５をベアリング６の外輪と兼用するとともに、該ベアリング６の内輪６ａに一体的に設けた連結部材７，７に、シャフト８との回動連結機構を構成する凸部７ｂや軸荷重を支持するための平坦面７ａ（摺接面）を形成したから、上述の如くプーリ本体５及びベアリング６を揺動自在に支持する支持手段を簡単且つコンパクトに構成することができ、ＯＡ製品等への使用に適したコンパクトで低コストの伝動ベルト用プーリ４が得られる。

また、上記シャフト８を、２つの筒状分割部材９，１０とそれを貫通するボルト１１とにより構成して、簡単で安価なものとしながら且つ上述のようにベアリング６との組み立てが容易に行えるようにしたから、このことによっても低コスト化が図られる。

そうして、この実施形態のベルト伝動装置Ａでは、上述の如く伝動ベルト３の片寄りを戻す機能が与えられた伝動ベルト用プーリ４をテンショナとして用いているので、伝動ベルト３に対して安定した張力を与えながら、該伝動ベルト３の蛇行や片寄り走行を防止することができ、これにより、ベルトの伝動能力を十分に発揮させる上で有利になる。

なお、上述した実施形態１ではベアリング６の内外輪６ａ，５を金属製（例えばアルミダイカストなど）とし、このベアリング内輪６ａに樹脂製の連結部材７，７を接着しているが、これに限るものではなく、例えばベアリング６の少なくとも内輪６ａを樹脂製として、これに上記連結部材７，７を一体成形してもよい。また、シャフト８（分割部材９，１０）をダイカストや焼結合金などの金属製としてもよい。

或いは、上記と反対に連結部材７，７も金属製として、これをベアリング６の内輪６ａに一体成形することもできるが、この場合には、シャフト８を樹脂の摺動材からなるものとするのが好ましい。

（実施形態２）
図８及び図９は、本発明の実施形態２に係る伝動ベルト用プーリ２０を示す。このプーリ２０は、ベアリング６の内輪６ａに一体的に設けられる連結部材２１（回動連結部）と、これを介してプーリ本体５及びベアリング６を揺動自在に支持する支持部材２２の構成が上記実施形態１のものと異なるのみで、それ以外の構成は実施形態１と概ね同じなので、同様の構造の部材には同一の符号を付して、その説明は省略する。

そして、この実施形態２では、上記連結部材２１は、樹脂の摺動材により両端にフランジを有する筒状に形成されて、ベアリング内輪６ａに内嵌された状態で一体に成形されており、この連結部材２１の内周には、プーリ本体５の回転中心軸Ｃ１を挟んで直径方向に対向する２カ所にそれぞれ半球状の凹部２１ａ，２１ａが形成されている。

一方、上記支持部材２２は、上記ベアリング内輪６ａに挿入される先端側が二股に分かれたブラケットであり、例えば、金属製の板材をプレス加工によりＬ字状に成形した主アーム２３と、これよりも剛性の低い金属製の板材を同様にプレス加工により緩やかな円弧状に成形して、その一端部を上記主アーム２３の屈曲部付近に重ね合わせて固定した副アーム２４とからなり、その主アーム２３の屈曲部より基端側がベルト伝動装置Ａのハウジング等の支持体に重ね合わされてねじ止めされている。

上記ブラケット２２（支持部材）の主アーム２３の先端部には、外側（副アーム２４と対向する面の反対側）の面に、上記連結部材２１の半球状凹部２１ａに対応する形状の半球状凸部２３ａが形成されている。一方、上記副アーム２４は、図の例ではかしめピン２５により主アーム２３に固定された基端側から先端側に向かって徐々に該主アーム２３から離れるように取り付けられており、その先端部が上記主アーム２３の先端部と平行になるように折り曲げられていて、その外側（主アーム２３と対向する面の反対側）の面に、上記連結部材２１の半球状凹部２１ａに対応する（略同じ）形状の半球状凸部２４ａが形成されている。

上記ベアリング６に上記ブラケット２２を組み付けるときには、該ブラケット２２の主アーム２３及び副アーム２４の先端側を互いに近接するように弾性変位させて、これらをベアリング６の内輪６ａに挿入する。そして、該主アーム２３及び副アーム２４の各先端部の凸部２３ａ，２４ａを、それぞれベアリング内輪６ａの連結部材２１の凹部２１ａ，２１ａに嵌入させることにより、伝動ベルト用プーリ４を極めて容易に組み立てることができる。

こうして上記ベアリング内輪６ａの内周側に凹設された一対の半球状凹部２１ａ，２１ａがそれぞれブラケット２２の先端側に突設された一対の半球状凸部２３ａ，２４ａと回動自在に嵌合することで、それら一対の凹部２１ａ，２１ａ及び凸部２３ａ，２４ａを結ぶ直線（回転中心軸Ｃ１と直交する枢軸Ｃ２）の周りにベアリング内輪６ａとブラケット２２とが互いに回動自在に連結されることになる。また、そのように互いに嵌合する半球状の凹部及び凸部２１ａ，２１ａ，２３ａ，２４ａの周面同士が摺動自在に接触する摺接面となる。

そうして、この実施形態２の伝動ベルト用プーリ２０も、上記図１に示すような使用状態において、図９に示すように、軸荷重Ｌの方向に対して枢軸Ｃ２をプーリ本体５の回転方向前側に所定角度αだけ傾倒ささせて、使用される。これにより、該プーリ本体５に巻き掛けられて走行するベルト３が幅方向に片寄ったときには、このことによって該プーリ本体５が軸荷重Ｌの方向に傾斜するとともに、ベルト３に対し斜交いになり、これにより上記実施形態１と同様に、ベルトの片寄りを戻す戻し力を効果的に発生するようになる。

その際、上記伝動ベルト用プーリ４は、回転中心軸Ｃ１を境にプーリ本体５にベルト３の巻掛けられる側（図の下側）とその反対側（図の上側）とに区分したときに、ブラケット２２の一対のアーム２３，２４のうち、相対的に剛性の高い主アーム２３を上記ベルト３の巻き掛けられる下側に位置づけて、使用される。

こうすることで、軸荷重Ｌの殆どがベルト３の巻掛けられる側に位置する主アーム２３にかかることになり、この主アーム２３の剛性が高くて大きくは撓まないことから、ベアリング６がブラケット２２から脱落する虞れがなくなる。一方、副アーム２４には軸荷重は殆どかからず、枢軸Ｃ２の位置決めをするだけなので、この副アーム２４の剛性を低くして組付けが容易に行えるようにも、何ら問題は生じない。

したがって、この実施形態２の伝動ベルト用プーリ２０によると、上記実施形態１のものと同様の作用効果が得られるとともに、より軽負荷の伝動装置に対応して、実施形態１よりもさらに軽量、コンパクト且つ低コストのものとすることができる。

なお、上記実施形態２では、ベアリング内輪６ａ側の連結部材２１に凹部２１ａ，２１ａを設ける一方、ブラケット２２のアーム２３，２４に凸部２３ａ，２４ａを設けているが、これに限らず、反対に上記連結部材２１に凸部を設け、ブラケット２２に凹部を設けてもよいし、それぞれ凹部及び凸部を１つずつ設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態２においても、ベアリング６の少なくとも内輪６ａを樹脂製として、これに上記連結部材２１を一体成形することができるし、ブラケット２２も上記金属製板材のプレス成型品には限定されず、例えば主アーム２３はダイカストや焼結合金などの金属製としてもよいし、所要の剛性が確保できる場合には樹脂製としてもよい。一方、副アーム２４の材料は、ブラケット２２をベアリング内輪６ａに挿入する際に適度な力で弾性変位させることができるものであれば、何でもよい。

さらに、上記実施形態１、２では、プーリ本体５の揺動中心である枢軸Ｃ２が回転中心軸Ｃ１と直交しているが、これに限るものではない。

さらに、上述した実施形態１、２では、本発明の伝動ベルト用プーリ４，２０をテンショナとして用いているが、本発明の伝動ベルト用プーリの用途は、それに限定されず、例えば、ベルトの長さや接触角の調節、ベルト走行方向の変更等、ベルト伝動装置における種々の用途に用いることができる。

本発明の実施形態１に係るベルト伝動装置の側面図である。 図１の伝動ベルト用プーリを枢軸の方向に見た一部断面図である。 同プーリを枢軸と直交する方向に見た一部断面図である。 同プーリの使用状態を示す側面図である。 同使用状態において軸荷重により軸部材に回転モーメントが発生することを説明するための斜視図である。 同使用状態においてベルトが片寄ったときのプーリ本体の回動変位状態を、軸荷重Ｌに直交する方向（図４の矢印VIの方向）に見て模式的に示す説明図である。 同使用状態においてベルトが片寄ったときのプーリ本体の回動変位状態を、軸荷重Ｌの方向（図４の矢印VIIの方向）に見て模式的に示す説明図である。 実施形態２に係る図３(a)対応図である。 実施形態２に係る図４対応図である。

符号の説明

Ａ ベルト伝動装置
１ 駆動プーリ
２ 従動プーリ
３ 平ベルト
４ 伝動ベルト用プーリ
５ プーリ本体（ベアリング外輪）
６ ベアリング
６ａ ベアリング内輪
７ 連結部材（回動連結部）
７ａ 平坦面（摺接面）
７ｂ 凸部
８ シャフト（支持部材）
８ａ 平坦面（摺接面）
８ｂ 貫通孔（凹部）
９，１０ シャフトの分割部材
１１ ボルト（締結部材）
２０ 伝動ベルト用プーリ
２１ 連結部材（回動連結部）
２１ａ 半球状凹部
２２ ブラケット（支持部材）
２３ 主アーム（一方のアーム部）
２３ａ 半球状凸部
２４ 副アーム（他方のアーム部）
２４ａ 半球状凸部
Ｃ１ 回転中心軸
Ｃ２ 枢軸
Ｌ 軸荷重

Claims (9)

1. 伝動ベルトの巻き掛けられる円筒状のプーリ本体と、
   上記プーリ本体を回転自在に支持するベアリングを、該プーリ本体の回転中心軸に沿って見て軸荷重の方向に対し該プーリ本体の回転方向前側に所定角度傾倒した枢軸の周りに揺動自在に支持する支持手段と、を備え、
   上記支持手段が、上記ベアリングの内輪に内挿された支持部材と、該ベアリング内輪の内周側に一体に設けられて、上記支持部材に対し上記枢軸周りに回動自在に連結された回動連結部とからなり、
   上記支持部材及び回動連結部には、互いに嵌合されて上記枢軸を構成する断面円形の凹部及び凸部と、上記軸荷重によって互いに摺動自在に接触する摺接面と、が形成されていることを特徴とする伝動ベルト用プーリ。
2. 請求項１に記載の伝動ベルト用プーリにおいて、
   上記支持部材は、筒状のシャフトをその軸心方向に２分割してなる筒状の分割部材と、該２つの分割部材に挿通されて両者を締結する締結部材とを有し、
   上記シャフトの外周には、上記摺接面が上記枢軸に直交する平坦面として形成されるとともに、この摺接面における上記分割部材への分割部位で半割りとなるように上記凹部が開口し、
   一方、上記ベアリング内輪の回動連結部には、上記シャフトの摺接面と平行に平坦な摺接面が形成され、この回動連結部の摺接面に、上記シャフトの凹部と嵌合する凸部が形成されていることを特徴とする伝動ベルト用プーリ。
3. 請求項２に記載の伝動ベルト用プーリにおいて、
   上記シャフト及び上記回動連結部の少なくとも一方が樹脂製の摺動材からなることを特徴とする伝動ベルト用プーリ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の伝動ベルト用プーリにおいて、
   上記プーリ本体と上記ベアリングの外輪とが一体に形成されていることを特徴とする伝動ベルト用プーリ。
5. 請求項１に記載の伝動ベルト用プーリにおいて、
   上記ベアリングの回動連結部には、上記プーリ本体の回転中心軸を挟んで直径方向に対向する２カ所にそれぞれ凹部又は凸部のいずれかが半球状に形成され、
   上記支持部材は、上記ベアリング内輪に挿入される先端側が互いに近接変位可能な一対のアーム部に分岐したブラケットであり、その各アーム部にはそれぞれ上記回動連結部の凹部又は凸部と嵌合する半球状の凹部又は凸部が形成され、
   上記支持部材及び回動連結部の各凹部及び凸部の周面が摺接面とされていることを特徴とする伝動ベルト用プーリ。
6. 請求項５に記載の伝動ベルト用プーリにおいて、
   上記ブラケットの一対のアーム部のうち、一方のアーム部の剛性が他方よりも高く、
   上記プーリ本体の回転中心軸を境に該プーリ本体にベルトの巻掛けられる側とその反対側とに区分したとき、上記相対的に剛性の高い一方のアーム部が上記ベルトの巻き掛けられる側に位置することを特徴とする伝動ベルト用プーリ。
7. 請求項５又は請求項６のいずれかに記載の伝動ベルト用プーリにおいて、
   上記ベアリングの回動連結部が樹脂製の摺動材からなることを特徴とする伝動ベルト用プーリ。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の伝動ベルト用プーリにおいて、
   上記枢軸の傾倒角が、０度を越え且つ４５度を越えない角度範囲に設定されていることを特徴とする伝動ベルト用プーリ。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載された伝動ベルト用プーリが、伝動ベルトに張力を付与するように押し当てられていることを特徴とするベルト伝動装置。
   

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