JP2014152891A - 伝動ベルト用プーリユニット及びそれを備えたベルト伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】伝動ベルトの蛇行や片寄りを安定して抑制でき、部品加工費が安価で組立て容易な自動調心式の伝動ベルト用プーリユニットを提供する。
【解決手段】プーリ本体（11）を回転自在に支持する筒形の調心輪（17）とその筒孔に挿入された固定軸（21）との間に１本の支持ピン（25）でピン留めされた摺動部材（30）が配置され、調心輪（17）に一対の挿入孔（19）が径方向に対向して貫通形成されると共に、調心輪（17）及び固定軸（21）に互いに対向する平坦面（17a, 21a）が形成され、平坦な板材からなる摺動部材（30）が、ピン留めされる前の状態で調心輪（17）の径方向及び筒中心線に沿う方向に位置調整可能に挿入孔（19）から両平坦面（17a, 21a）の間に挿入されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、伝動ベルトに蛇行やプーリ上での片寄りが発生したときに、それらを自動的に修正するように作動する自動調心式の伝動ベルト用プーリユニット及びそれを備えたベルト伝動装置に関する。

一般に、平ベルトを用いた伝動装置においては、平ベルトが走行中に蛇行したり、プーリ上においてその幅方向の片側に寄って片寄り走行を行うことがある。これは、平ベルトが他の伝動ベルトに比べて、プーリ軸方向における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、プーリ自体の揺れなど、伝動装置を構成する要素の変化に敏感なためである。このような蛇行や片寄り走行を生じた場合、平ベルトがプーリのフランジに接触して、該平ベルトの側端面で毛羽立ちや心線ほつれを生じる。

これに対して、平ベルトの蛇行や片寄りを抑制する機能を持つ自動調心式の伝動ベルト用プーリユニットが知られている。例えば、特許文献１には、伝動ベルトが走行可能に巻き掛けられるプーリ本体と、該プーリ本体の内周側にベアリングを介して挿入されて該プーリ本体を回転自在に支持する筒状の調心輪（軸部材）と、該調心輪を所定の枢軸周りに揺動自在に支持する支持機構と、を備え、プーリ本体上の伝動ベルトに蛇行や片寄りが発生したときにその片寄った側のプーリ本体部分をベルト走行方向における前側に変位させる自動調心式の伝動ベルト用プーリユニットが開示されている。

この特許文献１に開示の伝動ベルト用プーリユニットでは、支持機構が調心輪の筒孔に挿入された固定軸（支持ロッド）を有し、該固定軸と調心輪との間に、これらのうち少なくとも一方との間に摺動抵抗を発生させる樹脂製の摺動部材（樹脂部品）が介装されている。この摺動部材は、その中央部分にピン孔（係入孔）を有し、該ピン孔と固定軸及び調心輪に形成された各孔とに１本の支持ピンが挿通されていることで、これら固定軸と調心輪との間に位置決めされている。

特開２０１１−２３６９４３号公報

特許文献１に開示のような伝動ベルト用プーリユニットでは、部品加工費を低価格に抑える観点から、調心輪はその内周面が円形に形成された単純な円筒形である構造が最も好ましいが、このような構造を採用した場合、摺動抵抗を発生させるために用いる摺動部材を、調心輪の内周面に対応する部位が該内周面と同じ曲率半径の円弧面を呈する形状にする必要がある。このため、摺動部材の円弧部分の寸法を調心輪の内周面の寸法と高精度に合わせなくてはならず、部品加工費が嵩む。

また、摺動部材には上述したピン孔をあける必要があるが、摺動部材の形状が上述した円弧面を有する形状であると、このピン孔が予め設定された所定位置から僅かにでもずれた場合、該ピン孔を固定軸及び調心輪の各孔に対応させる位置では摺動部材の円弧面と調心輪の内周面とが合わなくなって、伝動ベルト用プーリユニットの支持機構部分の組立てが困難となったり、組み立てることができても固定軸や調心輪との間に発生する摺動抵抗が偏って蛇行制御の機能を充分に果たせなくなるおそれがある。

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、伝動ベルトの蛇行や片寄りを安定して抑制でき、部品加工費が安価で組立て容易な自動調心式の伝動ベルト用プーリユニット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、調心輪を単純な円筒形としたまま、該調心輪及び固定軸における摺動部材に対応する面を平坦面として、摺動部材を平坦な板材で構成すると共に、該摺動部材の位置を支持ピンの挿通による位置決め前に調整可能な構造とした。

具体的には、本発明は、自動調心式の伝動ベルト用プーリユニット及びそれを備えたベルト伝動装置を対象とし、以下の解決手段を講じたものである。

すなわち、第１の発明は、上記伝動ベルト用プーリユニットであって、伝動ベルトが走行可能に巻き掛けられるプーリ本体の内側に該プーリ本体を回転自在に支持する円筒形の調心輪が設けられたプーリと、前記調心輪に挿入された固定軸と、該固定軸に形成された貫通孔に挿通されると共に両端部が前記調心輪の互いに対応する位置に形成された一対の支持孔に嵌入されて、前記固定軸に前記調心輪を揺動自在に支持する支持ピンと、該支持ピンが挿通されるピン孔を有し、前記固定軸と前記調心輪との間に挿入されて、前記ピン孔に挿通した前記支持ピンで前記固定軸及び調心輪に対して位置決めされる摺動部材と、を備える。前記調心輪の内周面は円形に形成されている。前記調心輪には、一対の挿入孔が前記支持ピンと交差する径方向に対向して貫通形成されると共に、これら一対の挿入孔の内面で前記摺動部材に対応する面が平坦面に形成されている。また、前記固定軸の前記摺動部材に対応する面も平坦面に形成されている。そして、第１の発明は、前記摺動部材が、平坦な板材からなり、前記支持ピンで位置決めされる前の状態で前記調心輪の径方向及び筒中心線に沿う方向に位置調整可能に前記挿入孔から前記調心輪の内部に挿入されて、前記両平坦面に面接触していることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明の伝動ベルト用プーリユニットにおいて、前記支持ピンが前記伝動ベルトの張力による軸荷重の方向に対し前記伝動ベルトの走行方向における前側に傾倒し、その傾倒角が０度を超え且つ９０度未満の角度である。

第３の発明は、第２の発明の伝動ベルト用プーリユニットにおいて、前記支持ピンの傾倒角が０度を超え且つ４５度未満の角度である。

第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれか１つの伝動ベルト用プーリユニットにおいて、前記固定軸の貫通孔の内面と前記支持ピンとの間に摺動材が設けられていることを特徴とする。

第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれか１つの伝動ベルト用プーリユニットにおいて、前記支持ピンが前記プーリ本体の幅方向における中央付近に位置していることを特徴とする。

第６の発明は、上記ベルト伝動装置であって、第１〜第５の発明のいずれか１つの伝動ベルト用プーリユニットを備え、該伝動ベルト用プーリユニットのプーリが伝動ベルトに押し当てられて該伝動ベルトに張力を付与することを特徴とする。

第１の発明によれば、調心輪及び固定軸に摺動部材に対応する面として平坦面がそれぞれ形成されていて、これら両平坦面の間に平坦な板材からなる摺動部材が挿入され、該摺動部材が両平坦面に面接触しているので、調心輪が揺動した際に調心輪及び固定軸のうち少なくとも一方と摺動部材との間に安定した摺動抵抗を発生させることができる。これにより、伝動ベルト用プーリユニットに蛇行制御の機能を充分に発揮させることができ、伝動ベルトの蛇行や片寄りを安定して抑制することができる。

また、第１の発明によれば、上記摺動部材が支持ピンで位置決めされる前の状態で調心輪の径方向及び筒中心線に沿う方向に位置調整可能であるので、摺動部材のピン孔が予め設定された所定位置からずれて形成された場合にも、摺動部材の位置を適宜調整することで、固定軸に形成された貫通孔と調心輪に形成された一対の支持孔とに当該ピン孔を対応させることができる。したがって、従来の伝動ベルト用プーリユニットのように摺動部材のピン孔を固定軸及び調心輪の各孔に対応させる位置では摺動部材を組み付けできなくなるという事態を回避し、伝動ベルト用プーリユニットの組立てを容易化することができる。

そして、第１の発明によれば、上記調心輪の平坦面が支持ピンと交差する径方向に対向して貫通形成された一対の挿入孔の内面で形成されているので、調心輪を円形の内周面を有する単純な円筒形としながらも、当該調心輪に摺動部材と面接触する平坦面を形成することができる。さらに、固定軸においても摺動部材と対応する面が平坦面に形成されていることから、平坦な板材からなる摺動部材を用いることができる。このように調心輪及び摺動部材が単純な形状であるので、これら両部品について加工費を安価に抑えられると共に加工精度を高くすることができる。したがって、伝動ベルト用プーリユニットの部品加工費を安価に抑えることができ、且つ、高品質な伝動ベルト用プーリユニットを提供することができる。

第２の発明によれば、プーリ本体が調心輪を介して支持ピン周りに揺動自在に支持されていて、支持ピンが伝動ベルトの張力による軸荷重の方向に対し伝動ベルトの走行方向における前側に０度を超え且つ９０度未満の角度で傾倒しているので、伝動ベルトがプーリ本体の幅方向に片寄ったときに、該伝動ベルトには、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、プーリ本体が伝動ベルトに対して斜交いの状態になることによる戻し力との双方が働く。そして、伝動ベルトは、これら両戻し力の合力とベルト伝動装置の特性によって伝動ベルト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る。これによって、伝動ベルトの蛇行や片寄り走行を具体的に防止することができる。

第３の発明によれば、支持ピンの傾倒角が０度を超え且つ４５度未満の角度範囲に設定されているので、当該傾倒角が４５度以上且つ９０度未満である場合に比べて、上記プーリ本体が斜交いの状態になることによる戻し力を有効に利用することができる。上述した伝動ベルトに働くプーリ本体が傾斜することによる戻し力とプーリ本体が斜交いの状態になること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、この第３の発明によれば、伝動ベルトの蛇行や片寄り走行を良好に防止することができる。

第４の発明によれば、伝動ベルトがプーリ本体上で片寄って、軸荷重が支持ピンに対応する位置からずれたときに、この軸荷重が支持ピンをこじるように作用しても、該支持ピンと固定軸の貫通孔との間には摺動材が設けられているから、両者の間の摺動抵抗はあまり大きくならない。したがって、プーリ本体の揺動に対する摺動抵抗を低減することができる。これにより、伝動ベルトの片寄りに対してプーリ本体が遅れなく、スムーズに揺動変位して、伝動ベルトには片寄り力に対して必要充分な戻し力が与えられることになるので、伝動ベルトの蛇行や片寄り走行を良好に防止することができる。

第５の発明によれば、プーリ本体が揺動する際の揺動中心となる支持ピンが回転体であるプーリ本体の幅方向における中央付近に位置するので、伝動ベルトの幅方向における中心をプーリ本体のベルト走行面の幅方向における中央付近に位置付けて走行させる上で有利になる。

第６の発明によれば、伝動ベルト用プーリユニットにより伝動ベルトに対して安定した張力を与えながら、該伝動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、伝動ベルトの伝動能力を充分に発揮させる上で有利になる。

図１は、本発明の実施形態に係るベルト伝動装置の構成を概略的に示す側面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る伝動ベルト用プーリユニットの構成を概略的に示す正面図である。 図３は、図２のIII−III線における伝動ベルト用プーリユニットの断面構造を概略的に示す断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る伝動ベルト用プーリユニットの要部の構成を概略的に示す断面図である。 図５は、本発明の実施形態に係る伝動ベルト用プーリユニットの要部の構成を概略的に示す側面図である。 図６（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態に係る伝動ベルト用プーリユニットの摺動部材の形状を示す斜視図である。 図７は、本発明の実施形態に係る伝動ベルト用プーリユニットの動作を示す説明図である。

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。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態》
図１は、この実施形態に係るベルト伝動装置１の概略構成を示す側面図である。本実施形態に係るベルト伝動装置１は、自動調心式の伝動ベルト用プーリユニット５のプーリ１０をテンショナとして用いた伝動装置である。

ベルト伝動装置１は、図１に示すように、互いに離間して配置された駆動プーリ２と従動プーリ３とに伝動ベルト４が巻き掛けられた構造を有している。伝動ベルト４は平ベルトであり、駆動プーリ２及び従動プーリ３はそれぞれ平プーリである。このベルト伝動装置１では、伝動ベルト４に張力を付与すべく、本発明に係る伝動ベルト用プーリユニット５のプーリ１０がテンショナとして伝動ベルト４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１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、ベルト伝動装置１に必要に応じた種々のレイアウトを採用することができる。

上記伝動ベルト用プーリユニット５の構成を図２及び図３に示す。図２は、伝動ベルト用プーリユニット５の概略構成を示す正面図である。図３は、図２のIII−III線における伝動ベルト用プーリユニット５の断面構造を示す断面図である。

上記伝動ベルト用プーリユニット５は、図２及び図３に示すように、伝動ベルト４が走行可能に巻き掛けられるプーリ１０と、該プーリ１０を支持する支持機構２０と、を備えている。

プーリ１０は、当該プーリ１０に巻き掛けられた伝動ベルト４に直接接触する円筒形のプーリ本体１１と、該プーリ本体１１の筒孔に圧入された環状のベアリング１３と、該ベアリング１３の内周側に圧入された円筒形の調心輪１７と、を備えている。プーリ本体１１は、ベアリング１３を介して調心輪１７に回転自在に支持されている。

ベアリング１３は、互いに対向して配置された外輪１４及び内輪１５と、これら外輪１４及び内輪１５の間に軸方向において２列に並ぶように介挿された複数のボール１６と、を有する複列玉軸受である。このベアリング１３の外輪１４は、プーリ本体１１の内周側に該プーリ本体１１と一体に回転するように連結されている。また、ベアリング１３の内輪１５は、調心輪１７の外周側に連結されて該調心輪１７に固定されている。

調心輪１７は、円形の内周面を有し、単純な円筒形に形成されている。この調心輪１７の軸方向における略中央位置で筒中心を介して対向する２箇所には、後述する支持ピン２５が挿入される断面円形の支持孔１８が当該調心輪１７を貫通した状態で一対に形成されている。

上記支持機構２０の概略構成を図４に示す。図４は、調心輪１７及びその内側に配置された構成の横断面構造を示す断面図である。

支持機構２０は、図３及び図４に示すように、調心輪１７の筒孔に挿入された固定軸２１と、該固定軸２１に調心輪１７を揺動自在に支持する円柱状の支持ピン２５と、を備えている。支持ピン２５は、調心輪１７が揺動する際の揺動中心Ｐを構成している。

固定軸２１は、ロッド状の部材であって、基本形状が断面円形状を成している。この固定軸２１の基端側の部位は、ベルト伝動装置１のハウジング等の支持体に取り付けられる。他方、固定軸２１の先端側の部位は、調心輪１７の内径寸法よりも小さな外形寸法を有し、該調心輪１７の筒孔に挿通されている。

この固定軸２１の先端側の部位は、断面円形状のロッドを縦割りに一部カットしたような形状に形成されていて、その外周に揺動中心Ｐに直交する矩形状の平坦面２１ａを有している。この平坦面２１ａは、調心輪１７に形成された一対の支持孔１８のうちいずれか一方の支持孔１８側に正対（対面）し、後述する摺動部材３０に対応する面を構成している。

平坦面２１ａが形成された固定軸２１の部位には、揺動中心Ｐに沿って当該固定軸２１を半径方向に貫通する断面円形の貫通孔２３が形成されている。この貫通孔２３の一端は平坦面２１ａに開口し、調心輪１７に形成された一方の支持孔１８に対応している。また、貫通孔２３の他端は、固定軸２１の外周の円弧面２１ｂに開口し、調心輪１７に形成された他方の支持孔１８に対応している。

この固定軸２１の貫通孔２３には支持ピン２５が挿通されている。すなわち、支持ピン２５は、プーリ本体１１の幅方向における中央付近に位置し、固定軸２１及び調心輪１７の両平坦面２１ａ，１７ｂと直交している。支持ピン２５の長さ寸法は、ベアリング１３の内輪１５の内径寸法と同じかそれよりも僅かに小さい。そして、支持ピン２５の両端部は、調心輪１７に形成された一対の支持孔１８に嵌入し、該調心輪１７をプーリ本体１１と共に揺動自在に支持している。

この支持ピン２５と固定軸２１に形成された貫通孔２３の内面との間には、円筒形に形成された樹脂製の摺動材２７が設けられている。このことで、伝動ベルト４がプーリ本体１１上で片寄って、該伝動ベルト４の張力によってかかる図２に示す軸荷重Ｌが支持ピン２５に対応する位置からずれたときに、軸荷重Ｌが支持ピン２５をこじるように作用しても、固定軸２１の貫通孔２３内面と支持ピン２５との間に生じる摺動抵抗があまり大きくならないようになっている。

なお、固定軸２１の外周面において平坦面２１ａに連続する円弧面２１ｂと、該円弧面２１ｂを取り囲む調心輪１７の内周面との間には、支持ピン２５を揺動中心Ｐとして調心輪１７がプーリ本体１１と共に揺動することを許容するための隙間Ｓが形成されている。

また、調心輪１７には、図４に示すように、後述する摺動部材３０を挿入するための一対の挿入孔１９が揺動中心Ｐ、つまり支持ピン２５と直交する径方向に対向して形成されている。一対の挿入孔１９は、調心輪１７において固定軸２１の平坦面２１ａが臨む側で該平坦面２１ａの側方に向かって貫通している。

挿入孔１９が形成された調心輪１７の側面図を図５に示す。この図５では、プーリ本体１１及びベアリング１３を省いて図示している。調心輪１７に形成された一対の挿入孔１９は、図５に示すように、調心輪１７の筒中心線に沿う方向（図５で左右方向）に延びる長孔である。各挿入孔１９において、調心輪１７の筒中心線に沿う方向の長さは、例えば１０．０ｍｍ〜４０．０ｍｍ程度の長さであり、調心輪１７の外周に沿う方向（図５で上下方向）の幅は、例えば１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ程度の幅である。

一対の挿入孔１９において固定軸２１側に位置する内面部分は、図４に示すように、該固定軸２１の平坦面２１ａと面一になるように形成されている。他方、一対の挿入孔１９において固定軸２１とは反対側に位置する内面部分は、固定軸２１の平坦面２１ａと対向する平坦面１７ａを形成している。すなわち、調心輪１７の形状を単純な円筒形としたまま、該調心輪１７の内周面において固定軸２１の平坦面２１ａと対向する面が平坦面１７ａに形成されている。この平坦面１７ａは、後述する摺動部材３０に対応する面を構成している。

そして、調心輪１７の平坦面１７ａと固定軸２１の平坦面２１ａとの間には、これら２つの平坦面１７ａ，２１ａの少なくとも一方との間に摺動抵抗を発生させる樹脂製の摺動部材３０が挿入されている。摺動部材３０は、調心輪１７及び固定軸２１に対応する両側の面がそれぞれ平坦面に形成された平坦な板材からなる。

摺動部材３０は、熱可塑性樹脂をベース材料として、これに耐摩耗性を向上させる目的で炭素繊維などの有機繊維を配合した樹脂材によって形成されている。摺動部材３０のベース材料に用いる熱可塑性樹脂としては、特に制限はないが、伝動ベルト４の走行中はベアリング１３の発熱によって高温状態になるため、耐熱性の高い樹脂が好ましい。具体的には、６−ナイロン、６６−ナイロン、芳香族ナイロン、４６−ナイロンといったアミド系樹脂や、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ；polytetrafluoroethylene）といったエンジニアリングプラスチックなどが好適に採用される。

摺動部材３０の形状についての斜視図を図６（ａ），（ｂ）に示す。摺動部材３０は、図６（ａ）に示すように矩形状に形成されていてもよく、また、図６（ｂ）に示すように円環状に形成されていても構わない。その他、この摺動部材３０には、両面が平坦な面であれば種々の形状を採用することができる。

摺動部材３０の中央部分には、支持ピン２５が挿通されるピン孔３１が当該摺動部材３０の厚さ方向に貫通した状態に形成されている。すなわち、ピン孔３１は、固定軸２１に形成された貫通孔２３とこれに対応する位置にある調心輪１７の支持孔１８とを連通するようにこれら貫通孔２３及び支持孔１８と対応させた位置に配置されている。そして、摺動部材３０は、貫通孔２３及び支持孔１８と共にこのピン孔３１に挿通した支持ピン２５で留められて、固定軸２１及び調心輪１７に対し位置決めされている。

この摺動部材３０は、一対の挿入孔１９のいずれか一方から調心輪１７の内部、すなわち調心輪１７及び固定軸２１の平坦面１７ａ，２１ａ間に挿入されている。図５に示すように、摺動部材３０において調心輪１７の筒中心線に沿う方向の長さは、挿入孔１９よりも例えば０．５ｍｍ短く設定されており、９．５ｍｍ〜３９．５ｍｍ程度の長さである。また、摺動部材３０の厚さは、挿入孔１９の幅と略同一であり、例えば１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ程度の厚さである。

そして、摺動部材３０は、調心輪１７及び固定軸２１に形成された両平坦面１７ａ，２１ａに面接触している。摺動部材３０の両面が平坦面であり、調心輪１７及び固定軸２１において摺動部材３０に対応する面も平坦面１７ａ，２１ａであるので、摺動部材３０は、支持ピン２５で位置決めされる前の状態で調心輪１７の径方向（図４で左右方向）及び筒中心線に沿う方向（図３で左右方向）に位置調整が可能である。

上記構成の伝動ベルト用プーリユニット５は、図２に示すように、伝動ベルト４の張力による軸荷重Ｌの方向を基準として、支持ピン２５（揺動中心Ｐ）をプーリ本体１１の回転方向における前側、つまり伝動ベルト４の走行方向Ｒにおける前側に０度を超え且つ９０度未満の角度αだけ傾倒させて使用される。これにより、伝動ベルト用プーリユニット５は、プーリ１０に巻き掛けられて走行する伝動ベルト４がプーリ本体１１の幅方向に片寄ったときに、該伝動ベルト４の片寄りを戻す戻し力を効果的に発生させるようになっている。

伝動ベルト用プーリユニット５の動作を図７に平面図で示す。この図７では、伝動ベルト４が正常な走行状態であるときの様子を実線で示し、伝動ベルト４がプーリ本体１１上でその幅方向に片寄った場合の様子を二点鎖線で示している。

伝動ベルト用プーリユニット５では、図７に実線で示すように、伝動ベルト４がプーリ本体１１の幅方向における中央付近に掛かっているときには、該伝動ベルト４の張力による軸荷重Ｌのベクトルは支持ピン２５（揺動中心Ｐ）と交差し、そのベクトルが支持ピン２５に作用する。他方、図７に二点鎖線で示すように、伝動ベルト４がプーリ本体１１の幅方向における中央付近から片側へ寄ると、その片側に軸荷重Ｌがずれて該軸荷重Ｌのベクトルが調心輪１７にも作用するようになる。そうなると、軸荷重Ｌの分力により調心輪１７に支持ピン２５（揺動中心Ｐ）周りの回転モーメントが働き、調心輪１７がプーリ本体１１と共に支持ピン２５周りに回動変位（揺動）することになる。

このようにプーリ本体１１が回動変位すると、揺動中心Ｐがプーリ本体１１の回転方向における前側に傾倒しているから、その片寄りに起因する軸荷重Ｌ中心のずれによってプーリ本体１１が、軸荷重Ｌの方向について伝動ベルト４の片寄ってきた側が高く（図２で上側に上がり）その反対側が低くなる（図２で下側に下がる）ように傾斜すると共に、図７に二点鎖線で示すように伝動ベルト４に対し斜交いの状態になる。プーリ本体１１がこのような状態となると、伝動ベルト４に対し、プーリ本体１１が傾斜することによる戻し力と、プーリ本体１１が斜交い状態になることによる戻し力とが働く。

上述した伝動ベルト４に働くプーリ本体１１が傾斜することによる戻し力とプーリ本体１１が斜交いの状態になることによる戻し力とでは、後者の方が片寄り防止効果が高い。このことから、プーリ本体１１が斜交いの状態になることによる戻し力を有効に利用するために、支持ピン２５の傾倒角は、０度を超え且つ４５度未満の角度範囲に設定されていることが好ましく、３０度以下とすることがさらに好ましい。

伝動ベルト用プーリユニット５では、上記両戻し力の合力とベルト伝動装置１の特性によって伝動ベルト４に作用する片寄り力とがつり合う位置で伝動ベルト４が走行することになる。これにより、仮に外乱などによって伝動ベルト４が大きく片寄ることがあっても、該伝動ベルト４は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、伝動ベルト４の蛇行や片寄り走行を防止することができる。

そして、本実施形態のベルト伝動装置１では、上述の如く伝動ベルト４の片寄りを戻す機能を持つ自動調心式の伝動ベルト用プーリユニット５のプーリ１０をテンショナとして用いているので、伝動ベルト４に対して安定した張力を与えながら、該伝動ベルト４の蛇行や片寄り走行を防止することができ、伝動ベルト４の伝動能力を充分に発揮させる上で有利になる。

−実施形態の効果−
この実施形態によると、調心輪１７及び固定軸２１に形成された両平坦面１７ａ，２１ａの間に摺動部材３０が挿入されて、該摺動部材３０がこれら両平坦面１７ａ，２１ａに面接触しているので、調心輪１７がプーリ本体１１と共に支持ピン２５周りに回動変位するときに、調心輪１７及び固定軸２１のうち少なくとも一方と摺動部材３０との間に安定した摺動抵抗を発生させることができる。これにより、プーリ本体１１が調心輪１７ともども必要以上に回動変位することを防止し、伝動ベルト４に働く戻し力が大きくなり過ぎて伝動ベルト４が片寄り側とは反対側にまで移動すること、及びこれに起因してプーリ本体１１が揺動を繰り返すと共に伝動ベルト４が蛇行し続けて、その走行位置が定まらないといった事態を回避することができる。したがって、伝動ベルト用プーリユニット５に蛇行制御の機能を充分に発揮させることができ、伝動ベルト４の蛇行や片寄りを安定して抑制することができる。

また、この実施形態によれば、摺動部材３０が支持ピン２５で位置決めされる前の状態で調心輪１７の径方向及び筒中心線に沿う方向に位置調整可能であるので、摺動部材３０のピン孔３１が予め設定された所定位置から僅かにずれて形成された場合にも、摺動部材３０の位置を適宜調整することで、固定軸２１に形成された貫通孔２３と調心輪１７に形成された一対の支持孔１８とに当該ピン孔３１を対応させることができる。したがって、従来の伝動ベルト用プーリユニットのように摺動部材のピン孔を固定軸及び調心輪の各孔に一致させる位置では摺動部材を組み付けできなくなるという事態を回避し、伝動ベルト用プーリユニット５の組立てを容易化することができる。

そして、この実施形態によれば、調心輪１７の平坦面１７ａが一対の挿入孔１９の内面で形成されているので、調心輪１７を円形の内周面を有する単純な円筒形としながらも、当該調心輪１７に摺動部材３０と面接触する平坦面１７ａを形成することができる。さらに、固定軸２１においても摺動部材３０と対応する面が平坦面２１ａに形成されていることから、平坦な板材からなる摺動部材３０を用いることができる。このように調心輪１７及び摺動部材３０が単純な形状であるので、これら両部品１７，３０について加工費を安価に抑えられると共に加工精度を高くすることができる。したがって、伝動ベルト用プーリユニット５の部品加工費を安価に抑えることができ、且つ、高品質な伝動ベルト用プーリユニット５を提供することができる。

なお、上記実施形態では、支持ピン２５が調心輪１７及び固定軸２１に形成された両平坦面１７ａ，２１ａと直交しているが、本発明はこれに限らず、支持ピン２５は、これら両平坦面１７ａ，２１ａと交差し、調心輪１７及び固定軸２１に形成された各孔１８，２３と摺動部材３０に形成されたピン孔３１とに挿入されて、これら調心輪１７、固定軸２１及び摺動部材３０を串刺し状に連結していればよい。

また、上記実施形態では、摺動部材３０において調心輪１７の筒中心線に沿う方向の長さと挿入孔１９の長さとの差が０．５ｍｍに設定されているとしたが、本発明はこれに限らない。摺動部材３０の同方向における長さと挿入孔１９の長さとの差は、０．５ｍｍ未満（例えば０．２ｍｍ程度）であってもよく、０．５ｍｍ超（例えば５．０ｍｍ程度）であっても構わない。

また、上述した実施形態では、本発明に係る伝動ベルト用プーリユニット５をテンショナとして用いているが、本発明に係る伝動ベルト用プーリユニット５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など、ベルト伝動装置１における種々の用途に用いることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施形態に記載の範囲に限定されない。上記各実施形態が例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せに、さらにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

以上説明したように、本発明は、伝動ベルトに蛇行やベルト幅方向における片寄りが発生したときに、それらを自動的に修正するように作動する自動調心式の伝動ベルト用プーリユニット及びそれを備えたベルト伝動装置について有用であり、特に、伝動ベルトの蛇行や片寄りを安定して抑制でき、部品加工費が安価で容易に組み立て可能なことが要望される伝動ベルト用プーリユニットに適している。

Ｌ 軸荷重
Ｒ ベルトの走行方向
１ ベルト伝動装置
４ 伝動ベルト
５ 伝動ベルト用プーリユニット
１０ プーリ
１１ プーリ本体
１７ 調心輪
１７ａ 調心輪の平坦面
１８ 支持孔
１９ 挿入孔
２１ 固定軸
２１ａ 固定軸の平坦面
２３ 貫通孔
２５ 支持ピン
２７ 摺動材
３０ 摺動部材

Claims (6)

1. 伝動ベルトが走行可能に巻き掛けられるプーリ本体の内側に該プーリ本体を回転自在に支持する円筒形の調心輪が設けられたプーリと、
   前記調心輪に挿入された固定軸と、
   前記固定軸に形成された貫通孔に挿通されると共に両端部が前記調心輪の互いに対向する位置に形成された一対の支持孔に嵌入されて、前記固定軸に前記調心輪を揺動自在に支持する支持ピンと、
   前記支持ピンが挿通されるピン孔を有し、前記固定軸と前記調心輪との間に挿入されて、前記ピン孔に挿通した前記支持ピンで前記固定軸及び調心輪に対して位置決めされた摺動部材と、を備えた伝動ベルト用プーリユニットであって、
   前記調心輪の内周面は円形に形成され、
   前記調心輪には、一対の挿入孔が前記支持ピンと交差する径方向に対向して貫通形成されると共に、これら一対の挿入孔の内面で前記摺動部材に対応する面が平坦面に形成され、
   前記固定軸の前記摺動部材に対応する面も平坦面に形成され、
   前記摺動部材は、平坦な板材からなり、前記支持ピンで位置決めされる前の状態で前記調心輪の径方向及び筒中心線に沿う方向に位置調整可能に前記挿入孔から前記調心輪の内部に挿入されて、前記両平坦面に面接触している
   ことを特徴とする伝動ベルト用プーリユニット。
2. 請求項１に記載された伝動ベルト用プーリユニットにおいて、
   前記支持ピンは、前記伝動ベルトの張力による軸荷重の方向に対し前記伝動ベルトの走行方向における前側に傾倒し、その傾倒角は、０度を超え且つ９０度未満の角度である
   ことを特徴とする伝動ベルト用プーリユニット。
3. 請求項２に記載された伝動ベルト用プーリユニットにおいて、
   前記支持ピンの傾倒角は、０度を超え且つ４５度未満の角度である
   ことを特徴とする伝動ベルト用プーリユニット。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載された伝動ベルト用プーリユニットにおいて、
   前記固定軸の貫通孔の内面と前記支持ピンとの間には、摺動材が設けられている
   ことを特徴とする伝動ベルト用プーリユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載された伝動ベルト用プーリユニットにおいて、
   前記支持ピンは、前記プーリ本体の幅方向における中央付近に位置している
   ことを特徴とする伝動ベルト用プーリユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載された伝動ベルト用プーリユニットを備え、
   前記伝動ベルト用プーリユニットのプーリが伝動ベルトに押し当てられて該伝動ベルトに張力を付与する
   ことを特徴とするベルト伝動装置。
   

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