JP2008169915A - 調心機能付きプーリ - Google Patents
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Abstract
【課題】ベルトの蛇行や片寄り走行を自動的に修正できるようにした調心機能付きプーリを提供する。
【解決手段】固定軸11の外側に調心輪13を嵌合して、その調心輪13の内周に形成された球面14を固定軸11の外周に設けられた球面12で接触案内し、固定軸11と調心輪13に形成されたピン孔15に支点ピン16を挿入して調心輪13を揺動自在に支持する。調心輪13の外周にベルト案内輪19を設けて回転自在に支持する。ベルト案内輪19によって案内されるベルト3からそのベルト案内輪19に負荷されるラジアル荷重の方向を基準線にして支点ピン16がベルトの移動方向後方に所定角度倒れる傾斜状態で使用し、ベルト3の片寄り走行時、ベルト案内輪19をベルト3が片寄った側が低くなるように傾斜させると共に、ベルト案内輪19をベルト3の走行方向に傾斜させて、ベルト3の片寄り走行を自動的に修正する。
【選択図】図2
【解決手段】固定軸11の外側に調心輪13を嵌合して、その調心輪13の内周に形成された球面14を固定軸11の外周に設けられた球面12で接触案内し、固定軸11と調心輪13に形成されたピン孔15に支点ピン16を挿入して調心輪13を揺動自在に支持する。調心輪13の外周にベルト案内輪19を設けて回転自在に支持する。ベルト案内輪19によって案内されるベルト3からそのベルト案内輪19に負荷されるラジアル荷重の方向を基準線にして支点ピン16がベルトの移動方向後方に所定角度倒れる傾斜状態で使用し、ベルト3の片寄り走行時、ベルト案内輪19をベルト3が片寄った側が低くなるように傾斜させると共に、ベルト案内輪19をベルト3の走行方向に傾斜させて、ベルト3の片寄り走行を自動的に修正する。
【選択図】図2
Description
この発明は、平ベルト伝動装置の平ベルトの蛇行や片寄り走行を自動的に修正することができるようにした調心機能付きプーリに関するものである。
一般に、平ベルトを用いたベルト伝動装置においては、負荷の変動によるベルトの振動等に起因して平ベルト(以下、単にベルトという)が蛇行し、あるいは、ベルト案内用プーリの片側に片寄って走行することがよくある。
特許文献1においては、ベルトの蛇行や片寄り走行を自動的に修正することができるようにした伝動ベルト用プーリを提案している。この伝動ベルト用プーリにおいては、ベルトが蛇行し、あるいは、片寄り走行した場合に、そのベルトからプーリ本体に負荷されるラジアル荷重により、そのプーリ本体をラジアル荷重の方向に高低差が生じるように傾斜させると共に、ベルトの走行方向に対しても傾斜させ、そのプーリ本体の傾斜によりベルトに戻し力を付与して、プーリ本体の幅方向の中央位置にベルトを戻すようにしている。
ところで、上記特許文献1に記載された伝動ベルト用プーリにおいては、静止部材に固定される支持軸の先端部に半円形の先端軸部を設け、その先端軸部に半円形の中心孔を有する軸部材を嵌合し、その軸部材と先端軸部の双方を半径方向に貫通する支持ピンによって軸部材を揺動自在に支持し、上記軸部材によってプーリ本体を回転自在に支持し、上記先端軸部と軸部材の中心孔の平坦な対向面間にニードルベアリングを組込んだ部品点数の多い複雑な構成であるため、組立てに手間がかかるという問題がある。
また、ベルトからプーリ本体に負荷されるラジアル荷重を支持ピンで支持する構成であるため、支持ピンおよびその支持ピンを回転自在に支持する軸受の耐久性に問題がある。
この発明の課題は、ベルト伝動装置のベルトの蛇行や片寄り走行を自動的に修正することができるようにした耐久性に優れた部品点数の少ない簡単な構成の組立ての容易な調心機能付きプーリを提供することである。
上記の課題を解決するため、この発明においては、静止部材に固定され、外周に球面を有する固定軸と、その固定軸の球面に接触案内される球面を内周に有する調心輪と、その調心輪および固定軸に形成された半径方向に延びるピン孔に挿入されて調心輪を揺動自在に支持する支点ピンと、前記調心輪の外周に回転自在に支持されたベルト案内輪と、そのベルト案内輪の両端開口を閉塞する密封手段とからなり、前記ベルト案内輪によって案内されるベルトからそのベルト案内輪に負荷されるラジアル荷重の方向を基準線にして前記支点ピンがベルトの移動方向後方に所定角度倒れる傾斜状態で使用されるようにした構成を採用したのである。
上記の構成からなる調心機能付きプーリにおいては、調心輪を揺動自在に支持する支点ピンがベルト案内輪に負荷されるラジアル荷重の方向を基準線にしてベルトの移動方向後方に所定角度倒れる傾斜状態での使用であるため、ベルトが片寄り走行すると、そのベルトからベルト案内輪に負荷されるラジアル荷重の作用位置がベルト案内輪の幅方向にずれ、上記ベルト案内輪およびそのベルト案内輪を支持する調心輪に回転モーメントが負荷されて、ベルト案内輪がラジアル荷重の方向に高低差を生じる。
このとき、ベルト案内輪はベルトが片寄った側が低くなるように傾斜すると共に、ベルトの走行方向に対しても斜交するように傾斜する。そのベルト案内輪の2方向の傾斜によってベルトにベルト案内輪の幅方向中央に向けての戻し力が負荷され、ベルトはベルト案内輪の幅方向中央に向けて自動的に戻されると共に、そのベルトからベルト案内輪に負荷されるラジアル荷重の負荷位置もベルト案内輪の幅方向の中央位置に変位し、ベルト案内輪も傾きのない状態に戻される。
なお、ベルトが蛇行した場合も上記と同様の作動が行われて、その蛇行が修正される。
ここで、ベルトが正常に走行する状態および片寄り走行する状態並びに蛇行する状態のいずれの状態も、そのベルトからベルト案内輪に負荷されるラジアル荷重は、固定軸と調心輪の球面接触部によって支持される。このため、調心輪を揺動自在に支持する支点ピンに負荷される荷重は小さく、上記支点ピンが破損するようなことはない。
この発明に係る調心機能付きプーリにおいて、過大な振動や衝撃などの外力がベルト案内輪に負荷されると、調心のバランスが崩れてベルト案内輪が傾きを修正できないほど傾く可能性がある。このとき、他の構造体との接触によりベルト側面の擦れやベルトの脱落などの不具合が発生するおそれがある。
そこで、固定軸の中心軸上に調心輪の端面もしくは内径面に対する衝合によって支点ピンを中心とするベルト案内輪の揺動角度を制限する干渉リングを設けることにより、ベルト案内輪が必要以上に傾くのを防止することができるので、上記のようなベルト側面の擦れやベルトの脱落などの不都合の発生を未然に防止することができる。
ここで、転がり軸受の外輪をベルト案内輪とすることにより、その転がり軸受の組み込みによってベルト案内輪を回転自在に支持することができるため、調心機能付きプーリの組み込みの容易化を図ることができると共に、転がり軸受は入手が容易であるため、コストの安い調心機能付きプーリを得ることができる。
ベルトの移動を案内するベルト案内輪は両端が開口する筒状であり、その両端が開口状態であると、泥水等の異物が内部に侵入し、固定軸と調心輪の球面接触部が腐食し、損傷して調心機能を低下させる可能性があるが、上記ベルト案内輪の両端開口は密封手段により閉塞されているため、ベルト案内輪の内部に異物が侵入するようなことはなく、異物の侵入による調心機能の低下を抑制することができる。
上記密封手段は、固定軸の軸心上に固定の配置とされて外周部のシールリップがベルト案内輪の内径面または幅面に弾性接触された2つのシール部材からなるものであってもよく、あるいは、固定軸の軸心上に固定の配置とされて外周部のシールリップがベルト案内輪の一端部の内径面または幅面に弾性接触されたシール部材と、前記ベルト案内輪の他端の開口部内に圧入されたカバーとからなるものであってもよい。
前記シール部材を採用する密封手段において、シールリップのベルト案内輪に対する接触面に、ベルト案内輪の内部と外部を連通する溝を周方向に間隔をおいて形成しておくと、ベルト案内輪の回転抵抗の低減化を図ることができると共に、温度変化による内圧の変化を防止することができる。また、ベルト案内輪の内部に泥水等の異物が侵入したとしても、回転による遠心力によってその異物を溝から外部に自動的に排出することができる。
上記のように、この発明においては、ベルトが片寄り走行し、あるいは、蛇行すると、ベルト案内輪はベルトが片寄った側が低くなるように傾斜すると共に、ベルトの走行方向に対しても斜交するように傾斜し、その2方向の傾斜によってベルトに戻し力が負荷されるため、ベルトの片寄り走行や蛇行を自動的に修正することができる。
また、固定軸の外周に形成された球面で、ベルト案内輪を回転自在に支持する調心輪の内周に形成された球面を接触案内するようにしたので、ベルトからベルト案内輪に負荷されるラジアル荷重は固定軸と調心輪の球面接触部によって支持されることになり、その結果、調心輪を揺動自在に支持する支点ピンに負荷される荷重は軽減されて上記支点ピンが破損するようなことはなく、耐久性に優れた調心機能付きプーリを得ることができる。
さらに、固定軸と、その固定軸に球面案内される調心輪と、その調心輪を揺動自在に支持する支点ピンと、上記調心輪によって回転自在に支持されたベルト案内輪とからなる部品点数の少ない構成であるため、組立ても容易である。
また、ベルト案内輪の両端開口を密封手段により閉塞したことにより、泥水等の異物が内部に侵入するのを防止することができ、異物の侵入による調心機能の低下を抑制することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、駆動プーリ1と従動プーリ2との間に掛け渡したベルト3の一部にこの発明にかかる調心機能付きプーリ10を接触させたベルト伝動装置を示している。
図2乃至図5は上記調心機能付きプーリ10の詳細を示す。この調心機能付きプーリ10は、固定軸11を有し、その固定軸11は静止部材4にねじ込まれるボルト5の締め付けによって固定の配置とされている。
固定軸11の外周は球面12とされ、その外側に嵌合された調心輪13の内周には固定軸11の外周球面12に接触案内される球面14が形成されている。
固定軸11と調心輪13には半径方向に延びる一対のピン孔15が同一軸線上に形成され、各ピン孔15に一対の支点ピン16が挿入され、その一対の支点ピン16を中心として調心輪13が揺動自在に支持されている。
調心輪13の外側には転がり軸受17が嵌合されている。転がり軸受17は、内輪18、外輪19およびその両輪を相対的に回転自在に支持する転動体20とからなり、上記内輪18は調心輪13の外周円筒面に圧入されて調心輪13と一体に回転するようになっている。
外輪19はベルト案内輪とされ、そのベルト案内輪19の外周円筒面21が図1に示すベルト3と接触して、ベルト3の移動を案内するようになっている。
図2に示すように、固定軸11の両側には一対の干渉リング22が設けられている。干渉リング22はボルト5に嵌合され、そのボルト5の締め付けによって固定軸11と同時に固定される。この干渉リング22の外周部は内輪18の側面と対向し、上記内輪18が支点ピン16を中心に所定角度揺動すると干渉リング22の外周部に当接するようになっており、その当接によって内輪18およびベルト案内輪19の揺動角度が制限されるようになっている。
ベルト案内輪19の両端の開口は、密封手段30によって閉塞されている。図3に示すように、密封手段30は、シール部材31に設けられたシール芯金32の内周の円筒部33を各干渉リング22の外径面に圧入し、そのシール部材31の外周部に設けられたシールリップ34をベルト案内輪19の内周両端部に形成されたテーパ状のシール面35に弾性接触させるようにしている。
ここで、シールリップ34のシール面35に対する接触部には、図3および図7に示すように、ベルト案内輪19の内部と外部を連通する複数の溝36が周方向に間隔をおいて形成されているが、上記溝36を省略して、周方向の全面をシール面35に面接触させるようにしてもよい。また、シールリップ34はベルト案内輪19の幅面に弾性接触させるようにしてもよい。
実施の形態で示す調心機能付きプーリ10は上記の構造からなり、その調心機能付きプーリ10は、図4に示すように、ベルト3からベルト案内輪19に負荷されるラジアル荷重F0の方向を基準線aとして支点ピン16がベルト3の移動方向(図4の矢印で示す方向)の後方に所定角度倒れる傾斜状態で使用される。
上記のような使用状態において、ラジアル荷重F0は支点ピン16に平行する方向と支点ピン16と直交する方向に分力される。F1は支点ピン16に平行する方向の分力を示し、F2は支点ピン16に直交する方向の分力を示す。
ここで、ベルト3がベルト案内輪19の幅方向の中央位置において案内されている場合、ラジアル荷重F0は固定軸11の中心軸線と支点ピン16の中心軸線との交点(中心O0)に作用するため、調心輪13には回転モーメントが作用せず、ベルト案内輪19は調心輪13の中心軸線を中心に回転してベルト3の移動を案内する。
ベルト3が片寄り走行すると、ベルト3からベルト案内輪19に負荷されるラジアル荷重F0が調心輪13の中心軸線上で変位する。ここで、図2に示すベルト3が図9(II)および(III)に示すように、右方向に片寄り走行すると、ベルト3からベルト案内輪19に負荷されるラジアル荷重F0が上記中心O0から右方向に変位する。O1はラジアル荷重F0の中心のずれ位置を示し、bはそのずれ量を示す。
上記ラジアル荷重F0のずれにより、そのラジアル荷重F0の分力F2によってベルト案内輪19および調心輪13に回転モーメントが作用し、その回転モーメントによってベルト案内輪19および調心輪13が図9(II)の鎖線で示すように、ベルト3が片寄った側が低くなるように傾斜すると共に、図9(III)の鎖線で示すように、ベルト3の走行方向に対して斜交するよう傾斜する。
ベルト案内輪19の上記2方向の傾斜によって、そのベルト案内輪19からベルト3に戻し力が負荷されて、ベルト3はベルト案内輪19の幅方向の中央に戻され、ベルト3の片寄りが自動的に修正されると共に、そのベルト3からベルト案内輪19に負荷されるラジアル荷重の負荷位置もベルト案内輪19の幅方向の中央位置に移動するため、ベルト案内輪19も傾きのない状態に戻される。
なお、ベルト3が図2の左方向に片寄り走行すると、ベルト案内輪19はベルト3が片寄った左側が低くなるように傾斜すると共に、図9(III)の鎖線で示す方向と反対の方向に斜交するよう傾斜し、そのベルト案内輪19の2方向の傾斜によってベルト3の片寄り走行が自動的に修正される。また、ベルト3が蛇行した場合も上記と同様の作動が行われて、その蛇行が修正される。
ここで、ベルト3が正常に走行する状態および片寄り走行する状態並びに蛇行する状態のいずれの状態においても、そのベルト3からベルト案内輪19に負荷されるラジアル荷重F0は、固定軸11と調心輪13の球面接触部によって支持される。このため、調心輪13を揺動自在に支持する支点ピン16に負荷される荷重は小さく、上記支点ピン16が破損するようなことはない。
また、固定軸11と、その固定軸11に球面案内される調心輪13と、その調心輪13を揺動自在に支持する支点ピン16と、上記調心輪13によって回転自在に支持されたベルト案内輪19とからなる部品点数の少ない構成であるため、組立ても容易である。
上記の調心機能付きプーリにおいて、過大な振動や衝撃などの外力がベルト案内輪19に負荷されると、調心のバランスが崩れてベルト案内輪19が傾きを修正できないほど傾く可能性がある。ここで、ベルト案内輪19が大きく傾くと、図6に示すように、転がり軸受17の内輪18の側面が干渉リング22の側面外周部に当接してそれ以上傾くのが防止される。
このように、ベルト案内輪19は干渉リング22に対する当接によって必要以上に傾くのが防止されるため、ベルト3が静止部材4に接触したり、ベルト案内輪19から外れたりするという不都合の発生を皆無とすることができる。
ベルトの移動を案内するベルト案内輪19は両端が開口する筒状であり、その両端が開口状態であると、泥水等の異物が内部に侵入し、固定軸11と調心輪13の球面接触部が腐食し、損傷して調心機能を低下させる可能性がある。しかし、ベルト案内輪19の両端開口はシール部材31により閉塞されているため、ベルト案内輪19の内部に異物が侵入するようなことはなく、異物の侵入による調心機能の低下を抑制することができる。
図3および図7に示すように、シール部材31のシールリップ34にベルト案内輪19の内部と外部を連通する複数の溝36を形成しておくと、ベルト案内輪19の回転抵抗の低減化を図ることができると共に、温度変化による内圧の変化を防止することができる。また、ベルト案内輪19の内部に泥水等の異物が侵入したとしても、回転による遠心力によってその異物を溝36から外部に自動的に排出することができる。
図2では、一対の干渉リング22の各外径面にシール部材31を取付けてベルト案内輪19の両端開口を閉塞したが、図8に示すように、固定軸11のアウタ側の干渉リングを省略し、ベルト案内輪19のアウタ側の端部開口を、その開口部に圧入するカバー37の取付けによって閉塞してもよい。
11 固定軸
12 球面
13 調心輪
14 球面
15 ピン孔
16 支点ピン
17 転がり軸受
19 ベルト案内輪(外輪)
22 干渉リング
30 密封手段
31 シール部材
34 シールリップ
36 溝
37 カバー
12 球面
13 調心輪
14 球面
15 ピン孔
16 支点ピン
17 転がり軸受
19 ベルト案内輪(外輪)
22 干渉リング
30 密封手段
31 シール部材
34 シールリップ
36 溝
37 カバー
Claims (6)
- 静止部材に固定され、外周に球面を有する固定軸と、
前記固定軸の球面に接触案内される球面を内周に有する調心輪と、
前記調心輪および固定軸に形成された半径方向に延びるピン孔に挿入されて調心輪を揺動自在に支持する支点ピンと、
前記調心輪の外周に回転自在に支持されたベルト案内輪と、
前記ベルト案内輪の両端開口を閉塞する密封手段と、
からなり、
前記ベルト案内輪によって案内されるベルトからそのベルト案内輪に負荷されるラジアル荷重の方向を基準線にして前記支点ピンがベルトの移動方向後方に所定角度倒れる傾斜状態で使用されるようにした調心機能付きプーリ。 - 前記固定軸の中心軸上に調心輪の端面もしくは内径面に対する衝合によって支点ピンを中心とするベルト案内輪の揺動角度を制限する干渉リングを設けた請求項1に記載の調心機能付きプーリ。
- 前記ベルト案内輪が、転がり軸受の外輪からなる請求項1又は2に記載の調心機能付きプーリ。
- 前記密封手段が、固定軸の軸心上に固定の配置とされて外周部のシールリップがベルト案内輪の内径面または幅面に弾性接触された2つのシール部材からなる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の調心機能付きプーリ。
- 前記密封手段が、固定軸の軸心上に固定の配置とされて外周部のシールリップがベルト案内輪の一端部の内径面または幅面に弾性接触されたシール部材と、前記ベルト案内輪の他端の開口部内に圧入されたカバーとからなる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の調心機能付きプーリ。
- 前記シール部材におけるシールリップのベルト案内輪に対する接触面に、ベルト案内輪の内部と外部を連通する溝を周方向に間隔をおいて形成した請求項4又は5に記載の調心機能付きプーリ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007003535A JP2008169915A (ja) | 2007-01-11 | 2007-01-11 | 調心機能付きプーリ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007003535A JP2008169915A (ja) | 2007-01-11 | 2007-01-11 | 調心機能付きプーリ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008169915A true JP2008169915A (ja) | 2008-07-24 |
Family
ID=39698198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007003535A Pending JP2008169915A (ja) | 2007-01-11 | 2007-01-11 | 調心機能付きプーリ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008169915A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015096751A (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Ntn株式会社 | プーリユニット |
JP7465749B2 (ja) | 2020-07-31 | 2024-04-11 | バンドー化学株式会社 | 平ベルト伝動システム |
-
2007
- 2007-01-11 JP JP2007003535A patent/JP2008169915A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015096751A (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Ntn株式会社 | プーリユニット |
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