JP2511260B2 - ベルト伝達機のハウジング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば危険場所に設置した場合にもベル
ト交換等の保守作業を簡易に行うことのできるベルト伝
達機のハウジングに関する。

〔従来技術〕

第９図（Ａ）および（Ｂ）は従来のベルト減速機を備
えた送風機の構成を示す一部切欠正面図および要部の拡
大図である。図中は、冷却塔に適用した送風機用の減速
機で説明している。１は従動側プーリ、２はベルト、３
は電動機、４はステー、５は出力架台、６は電動機架
台、７はテンションナット、８は電動機３の回転軸に固
着された駆動側プーリ、９は軸支承体、10はベルト減速
機、11は出力軸、18は支持板、19は出力軸11に固着され
たファンブレードであり、両プーリ8,1間に調節された
ベルト２を介してファンブレード19を減速回転するもの
である。

この様な構成の送風機は雨滴に直接露されるため、ベ
ルト２とプーリ1,8との間に雨滴が付着することにより
スリップが発生することのないように大周長のベルト２
と、大径のプーリ１とが使われ、これによって単一長さ
当りの伝達摩擦力を小さくし、スリップの発生をできる
だけ防ぐように構成されている。

〔問題点〕

しかしながら、従来のこの種のベルト減速機では、雨
滴が付着してベルト２との間でスリップが発生するのを
防止するために大径のプーリ１を使用することになる。
このため大慣性モーメントをもつファンブレードに加え
さらに大慣性のプーリを施すため電動機３の起動に際し
てはスタータが不可欠である。しかも電動機３乃至架台
ステー４が第５図（Ｂ）図示の位置に設置されるため、
ブレード19による空気流の吐出領域Ａでは渦状に排出さ
れる空気流ａの障壁となり、効率の低下をもたらし、ま
た一方、空気流ｂが逆流している逆流領域Ｂにおいて
は、プーリ１が小型に構成されている必要があるにも拘
わらず、上述した構造ではこれを達成することが困難で
あったため、空気流の流入効率の低下を招くという問題
点があった。

また、大径プーリを使うと入出力の軸間距離が大きく
なるので必然的にベルト２の周長が長いためベルト２の
伸びの度合が大きく、例えば、当初最適張力に調整して
も約10〜20日の運転経過後には伸びによりベルト２とプ
ーリの溝とか互いに噛合う瞬間とスリップする瞬間とが
交互に現われ、電動機３への電流が増減を繰返し脈動す
る。この期間を経過しベルト２が更に伸びると完全なス
リップ状態に至り、電動機３は回転していてもファンブ
レード19の回転が停止したり、或いはベルト２の自然脱
落が生ずる。そこでベルト２の交換又は、張力の保持調
整するため、電動機架台６をステー４に対して移動でき
る構造にし、両者の相対位置を調整できるように施され
ているテンションナット７を操作して電動機３を出力軸
11に向けて移動したうえでベルト２の交換及び張力の調
整作業を行っている。この作業のためには、常時保守要
員が待機していなければならず、しかも１〜２週間毎に
危険場所での調整作業を要するため、人的にも経済的に
も著しく不経済なものとなっていた。

〔目 的〕

この発明は、駆動側及び従動側の両プーリ及びこれら
のプーリ間に張設されるベルトを中空ハウジング本体内
に収容密閉することにより、雨滴がベルト等に侵入付着
するのを防止してプーリとベルトとの間において発生す
るスリップを除去し、従動側プーリの小型化並びに電動
機等の回転動力源の小動力化及び小型化を図りひいては
全体が小型化することのできるベルト伝達機のハウジン
グを提供することを目的としている。

この発明の次の目的は、プーリ及びそれに巻掛けされ
るベルトを中空ハウジング本体内に密閉収容することに
伴なう、ベルト交換作業の困難性を解消し、たとえ中空
ハウジング本体内に収容密閉されても、新たなベルトと
容易に交換することのできるとともに、大量の空気流を
発生させる直径の大きなファンブレード等の被動部材を
容易に装着することのできるベルト伝達機のハウジング
を提供することである。

〔問題点を解決するための技術的手段〕

この発明では、電動機回転軸である入力軸とファンブ
レードが装着される出力軸との、軸間距離を小さくし、
しかも各軸には従来に比して小径のプーリを装着し、ベ
ルト及びプーリを半密閉の偏平楕円状をした中空ハウジ
ング本体内に収納したものである。しかも前記入力軸お
よび前記出力軸の軸間は一定となるように電動機と出力
フランジ部は、それぞれ中空ハウジング本体に固着した
もので、重量物の移動なく保守を行いうるものである。

さらにベルト伝達機の従動プーリは、運転時には出力
軸と同軸になるが、ベルト交換時には出力軸に対してプ
ーリ円板か入力軸の方向に移動させることなどができる
構成とするとともに、このプーリ円板の移動操作はこの
プーリ上方に開放したハウジング本体の開口部から行う
ようにしてベルトの交換を行なうようにしたものであ
る。

〔作 用〕

この様な構成により、伝達機の空気吐出領域Ａは何ら
の障壁もなくなるので円滑な空気流が送出できる利点が
ある。さらに入力軸（電動機回転軸）と出力軸（ファン
ブレード回転軸）との軸間距離が小さく構成できるの
で、第一にベルトの伸長に対する張力調整作業の頻度が
著しく減少するし、第二に単一の中空ハウジング本体に
収納できるため雨滴の侵入がなく摩擦伝達も安定化する
ため小型のプーリを使用できる。さらに第三にベルト交
換に際しても、ファンブレード等の被動部材及び電動機
等の回転動力源の双方とも全く移動する必要性がないの
で、伝達馬力を増大して大型化した場合においても、保
守作業も簡易化される。このことは、危険場所、高温高
湿の悪条件下での伝達機の適用を可能にしている。

〔実施例〕

この発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図（Ａ）および（Ｂ）並びに第２図（Ａ）および
（Ｂ）は一実施例のベルト減速機のハウジングの縦断面
図および横断面図である。

図中、28はベルト減速機であり、その偏平楕円状をし
た中空ハウジング本体30の上側面に第１開口部37が設け
られ、この開口部37に誘導電動機25が、また本体30の下
側面には第２開口部29が設けられ、この開口部29にフラ
ンジ35を有する出力フランジ部36が取付けられている。
該フランジ部36に枢支された出力軸11の外端には支持座
18およびファンブレード19が取付けられている。また出
力軸11の内端には大径プーリ10が、電動機25の回転軸す
なわち入力軸22には小径プーリ21が設置されている。ま
た大径プーリ10の上方に位置させて中空ハウジング本体
30の上側面には保守用員の手を挿入して作業ができる程
度の広い保守用の第３開口部34が施され、この開口部34
を開放してベルト20の交換作業が行われる。さらに開口
部34には、アルミニウム製又は鋳物製の蓋体31が設置さ
れる。蓋体31は錐状をなし、その先端に通気孔33が施さ
れ、この通気孔33への雨滴、砂塵の侵入防止に保護カバ
ー32が設置されている。なお中空ハウジング本体は鋳物
製であって、第２図（Ｂ）に示すように、Ｃ面、Ｄ面に
平行な機械加工を施して製作されている。

また、第１図（Ｂ）から明らかな通り、入力軸22およ
び出力軸11の間には張力調整40が装着されている。この
調整部材40は、支柱41に枢支されるレバー47の先端位置
にテンションプーリ43を取付けられ、さらにバネ46およ
びガイドピン44によってレバー47の先端を当接し、バネ
46の一端を押圧調整するニップル45で室外から張力の調
整が行い得るように構成される。さらにガイドピン44は
ニップル45の中心貫通孔を介して室外に突出し、ニップ
ル45との相対位置によってベルト20への張力の大きさを
常時指示している。したがって、このニップル45に螺合
したカバー50を明ければ、指示目盛を見ながらベルト張
力の調整ができる。

次に可動型の従動側プーリ10の構造を説明する。第３
図（Ａ）および（Ｂ）は、プーリ10の断面図および平面
図を示している。同図中、10はプーリ、11は出力軸であ
り、キー12を介して支持台13が設置される。なおこの支
持台13は出力軸11と同材で一体に加工してもよい。この
支持台13は回転軸芯から遠れた位置にネジ穴13aが施さ
れ、また上方は平面部13bが形成される。14はクサビ部
材で、円錐状のクサビ部14aと、ボルト貫通孔14b、軸挿
入孔14cとで形成され、貫通孔14bにはボルト17が貫通さ
れ、抜落ち防止用の止具58が圧入されている。15はプー
リ円板で、三つの部分すなわちベルト溝部15a、平面部1
5b、クサビ受部15cで形成され、さらに溝部15aにはＶ溝
が、平面部15bには互に同一方向に向けられた複数の長
穴15eが、クサビ受部15cには回転軸11と同軸に円錐状の
開孔15fが施けてある。さらに長穴15eには支持台13のネ
ジ穴13aとの間でプーリ円板15を固定するためのボルト1
6が取付けられている。第１図では、プーリ円板15が支
持台13上にて回転軸11と同軸に配置された様子を示して
いる。また第３図（Ｂ）は４つのボルトが配置されてい
る様子を示している。

第４図（Ａ）および（Ｂ）は本実施例プーリによるベ
ルト交換動作を示す動作説明図である。この説明図で
は、22は駆動軸すなわち電動機回転軸であり、駆動プー
リ21が組み付けられた様子を示し、本実施例のプーリ10
は従動側に用いた例を示す。ベルト減速機28は中空ハウ
ジング本体30に収納され雨滴の影響を受けないので、従
動側プーリの半径が比較的小さくとも充分な動力伝達が
達成できる。

ベルト交換に際しては、ニップル45を取外し、ばね46
の押圧を開放し、テンションプーリ43の当接状態を解
く。続いて、中空ハウジング本体30の蓋体31を開放す
る。

同図（Ａ）はベルト20が正常に巻掛けされたプーリ状
態を示し、同図（Ｂ）はクサビ部材14をネジ手段すなわ
ちボルト17を開放することによって回転軸11の先端部よ
り取外した様子を示す。すなわち、第３図（Ｂ）で示し
た様に複数のボルトのうちボルト16bを取外し、ボルト1
6aは或る程度緩める。この状態で次にクサビ部材14をボ
ルト17によって開放すると、これに伴いプーリ円板15に
は予じめベルト20による押圧力が印加されているので、
プーリ円板15は支持台13上を駆動軸22の方向に摺動し、
クサビ部材14を取外すと、ベルト20はプーリ外周との間
に長さｌのスキ間が確保される。従ってこのスキ間を利
用して、ベルト20の交換が可能である。

また新規なベルト20′を装填するときは、上述とは逆
の順序に従い、ベルト20′をプーリ円板15の溝15dに挿
入するようにプーリ円板15を摺動させてから、クサビ部
材14を再びボルト17によって回転軸11に装填する。この
ボルト17の締め付けに応じてクサビ部材14はプーリ円板
15をベルト20′を巻掛けする方向に摺動させる結果とな
るので、最後にプーリ円板15の中心軸芯は回転軸11の軸
芯と一致する。その４つのボルト16a,16bを締め付ける
ことによってベルト20′の変換は完了する。

第５図は張力整備機構の破断斜視図である。ベルト交
換後は、再び張力を与えるため室外に突出するニップル
45を巻上げることによってベルト20に常時スプリング力
を印加できる。この際に適正押圧力か否かはガイドシャ
フト44の目盛により判断される。

〔第２の実施例〕 上述の実施例では、軸流送風機で説明したが遠心送風
機に適用することも可能である。

またこの実施例では移動式プーリ10のクサビ部材14の
装填中心線が回転軸11の軸芯と一致する場合を述べて来
たが、これに限るものではなく、クサビ部材14を回転軸
芯から外れた位置に設けても良い。第６図はこの例を示
す。この例では、クサビ部材14が複数個設けられている
が、プーリ10に不用意な振動を招かないようにするた
め、各クサビ部材14の重量バランスを等しくするような
同一形状にしてある。ベルト交換の手順は上述の実施例
とほぼ同様である。なお、プーリ円板15の支持台13に対
する摺動量は、Ｖ溝の深さ以上であればよく、これに応
じてクサビ部材14のクザビ部14aの傾斜角および長さを
選べばよい。またこれ等の実施例ではベルトで説明した
が、他の歯付タイミングベルト等にも本発明の技術思想
を適用できることは言うまでもない。さらにタイミング
ベルト、スクラムヘッド、フラットベルト或いはフラッ
トベルトとＶベルトの複合ベルトなどベルトの種類、形
状に限定されるものではない。

〔第３実施例〕 第７図は、この発明の第３実施例を示し、この実施例
にあっては、その構成の大部分が第１図示の第１実施例
と同様なので、その部分については第１実施例と同様の
符号を附して説明を省略することとし、主として違う構
成の部分について説明する。

電動機25の回転軸22には、支持台13とそれに装着され
るプーリ円板15とからなるプーリ10が装着され、また出
力軸にはプーリ円板15より大径のプーリ60が固着され、
この両プーリ10,60間にベルト20が張設されている。

そして、中空ハウジング本体30に設けられた第１開口
部37にプーリ10を貫入させたうえで、電動機25が設置さ
れている。この第１開口部37に対向させて前記中空ハウ
ジング本体30の他側面に、蓋体31で開閉可能に閉鎖され
る第３開口部34が設置されている。従って第３開口部34
は、出力フランジ部36が装着される第２開口部29と同側
でそれに隣接させて設けられる。この実施例において
も、プーリ60がプーリ21と比較して大径になる点を除け
ば、第１実施例と同時であり、それと同様にして同様の
機能を発揮させることができる。

〔第４実施例〕 第８図はこの発明の第４実施例を示し、この実施例に
あっては、電動機25が設置される第１開口部37及び出力
フランジ部36が装着される第２開口部は、互いに隣接し
て、ともに中空ハウジング本体30の一側面に設置されて
おり、前記中空ハウジング本体30の他側面にそのほぼ全
面に渡って開口した第３開口部34が設置されており、こ
の第３開口部34がアルミダイカスト製の軽量化された蓋
体31で開口可能に閉鎖されている。

この第４実施例においては、第３開口部34が大きいの
でベルト20の交換作業が容易に行なうことができる。こ
の実施例においても第１実施例と同様にして同様の効果
を発揮することができる。

以上の実施例は、いずれも入力軸としての回転軸22
に、電動機25を直結させたものが図示されているか、電
動機25やエンジンと云った回転動力源を直結する他に歯
車減速機等を介して間接に連結してもよく、また出力軸
11には、ファンブレード19を固着されたものか図示され
たものが示されているか、これに代えて歯車減速機、特
に遊星にして低速な撹拌機などの被動部材を装着しても
よい。

さらに入力回転軸22及び出力軸11は上下方向を向いた
ものが図示されているか、これらの回転軸22,11が水平
方向を向くようにハウジングを設置してもよいのは云う
までもない。

またベルト22はＶベルトが説明されているかこれに代
えて環状に形成したタイミングベルト、スクラムベルト
や山付き手ベルト等を使用してもよく、その他、その機
能を同一とする限り、上述した実施例のみ限定を同一と
する限り、上述したじっしれいのみ限定されるものでは
ないのは云うまでもない。

〔発明の効果〕

この発明は前記のようであって、駆動側プーリと従動
側プーリ及びこれらの両プーリ間に張設されるベルトが
中空ハウジング本体内に各軸が移動不可能な固定状態で
収容密閉される結果、プーリとベルトとの間において雨
滴などの浸入によってスリップが全く発生することがな
い。このため半径の小さいプーリを使用できる結果、単
に全体を小型軽量化したに止まらずに、全閉型電動機な
どと一体として屋外設置できることを意味するため工業
的利用価値は大きい。しかも従来のように周長の長いベ
ルトを使用しないで済む結果、ベルトの伸びが発生して
もテンションプーリなどの付設で充分対応できるため、
常時保守要員の監視が不用で経済的価値も大きい。

また中空ハウジング本体内にプーリ及びベルトが収容
されるためにベルト周長が短縮され、ベルトとプーリが
噛合う瞬間とスリップする瞬間とが交互に表われる現象
が無くなり、電動機への電流の増減が繰返されて脈動を
発生することがなく、その耐久性が増大する。

またプーリ及びベルトが中空ハウジング本体内に収容
されることに伴なうベルト交換作業の困難性も、従動側
プーリが片持支持された電動機回転軸に取付けられると
ともに、駆動側プーリが出力軸の内端に片持支持されて
いるので、第２開口部を開放し、従動側プーリのプーリ
円板を移動することによって簡単に解消される。

しかも、偏平楕円状をした中空ハウジング本体の一側
に電動機を他側に負荷装置を装着するので、例えば送風
ファンのように平面方向の面積が大きい負荷装置への適
用も容易に達成できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の一実施
例伝達機を用いた送風機の縦断面図および横断面図を示
し、第２図（Ａ）および（Ｂ）は、電動機を取除いた同
上の実施例の平面図と側面図を示す 第３図（Ａ）および（Ｂ）は、同実施例装置に取付けら
れるプーリの断面図および平面図を示す。 第４図（Ａ）および（Ｂ）は、同実施例伝達機における
ベルト変換作業の手順を示す動作説明図で、 第５図は同実施例伝達機に用いた張力調整機構の断面図
を示す。さらに 第６図はこの発明の第３実施例の要部の断面図、 第７図はこの発明の第４実施例の断面図、 第８図は、この発明の第４実施例の断面図をそれぞれ示
す。 第９図は従来のベルト伝達装置を用いた送風機の構成図
を示す。 10……プーリ、11……回転軸、13……支持台、14……ク
サビ部材、15……プーリ円板、16……ボルト、18……支
持座、19……ファンブレード、20……ベルト、21……プ
ーリ、22……駆動軸、25……誘導電動機、28……ベルト
減速機、30……中空ハウジング本体、32……保守蓋体、
33……通気孔、34……保守開孔、36……出力フランジ、
40……張力調整装置、43……テンションプーリ、50……
点検カバー

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏平箱状をした中空ハウジング本体に、回
   転動力源が設置されるとともに、該回転動力源の回転軸
   に装着された駆動側プーリが貫入する第１開口部、及び
   被動部材が外端に、かつ従動側プーリが内端にそれぞれ
   装着された出力軸を枢支する出力フランジが装着される
   とともに、前記従動側プーリが貫入する第２開口部を設
   け、前記駆動側プーリ又は従動側プーリのいずれか一方
   のプーリは、他方のプーリに向けて移動可能に固着され
   るとともに該他方のプーリとの間でベルトが直接巻掛け
   されるプーリ円板を有し、蓋体によって常時は閉鎖さ
   れ、かつ該蓋体を取外して開口し手を差し入れて前記プ
   ーリ円板を移動し前記ベルトを交換するための第３開口
   部を前記中空ハウジング本体に設けたことを特徴とする
   ベルト伝達機のハウジング。
2. 【請求項２】前記第１開口部と前記第２開口部とは前記
   中空ハウジング本体の対向する側面に配置されたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項のベルト伝達機のハウ
   ジング。
3. 【請求項３】前記第１開口部と前記第２開口部とが前記
   中空ハウジング本体の同側面に配置され、他側面に前記
   第３開口部が設置されたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のベルト伝達機のハウジング。
4. 【請求項４】前記第３開口部が前記第１開口部に隣接す
   るとともに、前記第２開口部と対向する位置に設けられ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載のベルト伝達機のハウジング。
5. 【請求項５】前記第３開口部が前記第２開口部に隣接す
   るとともに、前記第１開口部と対向する位置に設けられ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載のベルト伝達機のハウジング。
6. 【請求項６】前記回転動力源が電動機であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のベルト伝達機のハウ
   ジング。
7. 【請求項７】前記回転動力源が歯車伝達機であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベルト伝達機の
   ハウジング。
8. 【請求項８】前記被動部材がファンブレードであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベルト伝達機
   のハウジング。
9. 【請求項９】前記被動部材が歯車伝達機であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のベルト伝達機のハ
   ウジング。
10. 【請求項１０】前記中空ハウジング本体は鋳物で作ら
    れ、前記蓋体がアルミニウムで作られていることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載のベルト伝達機のハウ
    ジング。
11. 【請求項１１】前記第３図開口部はＤ文字状であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベルト伝達機
    のハウジング。
12. 【請求項１２】前記中空ハウジング本体の両側面は平行
    な加工面からなることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載のベルト伝達機のハウジング。
13. 【請求項１３】上記プーリ円板は、上記出力軸に固着さ
    れる支持台上を摺動可能に設置されてなる特許請求の範
    囲第１項記載のベルト伝達機のハウジング。
14. 【請求項１４】前記蓋体には、上記中空ハウジング本体
    の内部と外気との間を連通する通気孔を有してなる特許
    請求の範囲第２項記載のベルト伝達機のハウジング。
15. 【請求項１５】上記中空ハウジング本体はその外部から
    テンションプーリを経て上記ベルトに印加する張力の調
    整を可能にした張力調整部材を具えてなる特許請求の範
    囲第１項記載のベルト伝達機のハウジング。