JP4171517B1 - ベルト取付治具 - Google Patents

Abstract

【課題】小径側や低負荷側のプーリに装着しつつ、プーリにベルトを容易に取り付けることができるベルト取付治具の提供。
【解決手段】ベルト取付治具１に、ベルト４の一部をプーリフランジ６よりも半径方向外側に保持する保持面７を形成する。ベルト取付治具１に、ベルト４を保持面７に案内するガイド面８を形成する。ガイド面８を、保持面７に連続して回転方向前方に膨らむ曲面状に形成する。ベルト取付治具１を小径側や低負荷側のプーリ２に装着する。ベルト取付治具１、プーリ２、３にベルト４を掛け、大径側や高負荷側のプーリ３を回転させる。ガイド面８で回転方向に案内されたベルト４の張力によってプーリ２が回転する。ベルト４のうち、保持面７で保持された部位がプーリ軸方向に滑ってプーリ溝５に嵌る。
【選択図】 図４

Description

本発明は、外周面にプーリ溝を有するプーリを回転させながら、周方向に伸長可能なベルトを前記プーリ溝に取り付けるためのベルト取付治具に関するものである。

一般に、外周面にプーリ溝を有するプーリにベルトを掛巻してなるベルト伝動機構には、ベルトをプーリに取り付けてから所定のベルト張力を付与するように、テンションプーリなどの張力調整手段が設けられている。

このような張力調整手段を不要にするため、プーリに取り付ける際に周方向に伸長させてプーリフランジを乗り越えさせるようにしたベルトが出現しており、さらに、特許文献１は、ベルトを周方向に伸長させながらプーリフランジを乗り越えさせてプーリ溝に嵌め込むためのベルト取付治具を開示している。

図５に、特許文献１が開示するベルト取付治具を示す。ベルト取付治具１０１は、プーリ１０２に装着して使用するものであり、このベルト取付治具１０１よりもプーリ回転方向後方のプーリ溝１０３にベルト１０４を嵌めると共に、ベルト１０４を保持面１０５に掛けて保持するようになっている。さらに、プーリ１０２のセンターボルト１０６に工具を装着して回転させて、ベルト取付治具１０１をプーリ回転方向前方に進め、ベルト１０４のうちのプーリ溝１０３に嵌る範囲を徐々に広げることにより、ベルト１０４がプーリ１０２に取り付けられる。
特開２００６−３００１７２号公報（段落番号００２８、００３５、００３６、００４３、００４４、図６）

ところで、特許文献１のベルト取付治具は、これを装着したプーリを工具などで直接回転させながらベルトを取り付けるものであり、一対のプーリにベルトを取り付ける際、ベルト取付治具を大径側、あるいは高負荷側のプーリに装着することにより、より小さな力で、あるいは安定した力でプーリを回転させることができる。しかしながら、二段掛けプーリの小径かつ奥側のプーリなどにはベルト取付治具を装着できないことから、一対のプーリのうち、小径側や低負荷側のプーリにベルト取付治具を装着することがあり、この場合、プーリを回転させるのに要する力が大きく、あるいは不安定になる分、ベルトを取り付け難くなる。

本発明は、小径側や低負荷側のプーリに装着しつつ、プーリにベルトを容易に取り付けることができるベルト取付治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るベルト取付治具は、外周面にプーリ溝を有するプーリを回転させながら、周方向に伸長可能なベルトをプーリ溝に取り付けるためのものであり、少なくともベルトがプーリ溝に嵌るまで、このベルト取付治具をプーリに固定するための固定手段と、ベルトがプーリ軸方向に滑ってプーリ溝に嵌るまで、ベルトの一部を受けてプーリフランジの外周面よりも半径方向外側かつプーリ軸方向外側に保持する保持面と、ベルトをプーリフランジよりもプーリ軸方向外側でプーリの回転方向前方から保持面に案内するガイド面とを備えている。さらに、ガイド面は、プーリの回転中心と保持面の回転方向前端とを結ぶ直線よりもプーリの回転方向前方に突出して設けたものであり、案内するベルトの張力によってプーリを回転させるものである。

上記構成によれば、ガイド面をプーリの回転方向前方に突出させることにより、ガイド面で案内するベルトの張力によってプーリを回転させるので、ベルト取付治具を装着したプーリを工具などで直接回転させる必要がない。

つまり、単にベルトを保持面に掛けただけでは、プーリの回転中心付近を通るベルトが直線的に保持面に向かうことから、保持面に作用するベルト張力がプーリの回転中心付近に向かうことになって、プーリを回転させることができないが、ガイド面をプーリの回転方向前方に突出させることにより、保持面に作用するベルト張力をプーリの回転方向前方に向けて、プーリを回転させることができる。これにより、ベルト取付治具を小径側や低負荷側のプーリに装着したとしても、そのプーリを直接回転させる必要がない分、ベルトを容易に取り付けることができる。

ここで、保持面は、プーリフランジよりもプーリ軸方向外側に位置する面、かつ、プーリフランジの外周面よりも半径方向外側に位置する範囲の面である。この保持面を境にして、プーリ回転方向の後方ではプーリ溝にベルトを嵌め、プーリ回転方向の前方ではプーリの軸方向外側にベルトを通すことにより、ベルトを張力のない状態でプーリおよびベルト取付治具に掛けることができる。さらに、プーリを回転させたとき、これに追随してベルト取付治具も周方向に回転するので、ベルト取付治具よりもプーリ回転方向前方でプーリの軸方向外側を通るベルトが、半径方向外向きに移動して、プーリフランジの外周面よりも半径方向外側に至ったとき、プーリフランジを乗り越えるように滑ってプーリ溝に嵌る。

ガイド面を、保持面に連続してプーリの回転方向前方に膨らむ曲面状に形成すれば、ベルトを保持面まで滑らかに案内して、その張力のロスを抑えて効果的にプーリを回転させることができる。

保持面に連続して、プーリ溝にベルトを滑り込ませる傾斜面を形成すれば、ベルトが保持面からプーリ溝に移動しやすくなり、ベルトをよりスムーズに取り付けることができる。しかも、傾斜面は、ベルトのうち、保持面に保持された部位からプーリ溝に嵌った部位に滑らかに移行させると共に、プーリ溝に嵌った部位の外れ止めとしても機能する。

固定手段としては、プーリのボス部に外嵌される取付穴と、保持面からプーリフランジを跨いでプーリ溝に嵌るよう突出する突出片とからなる構造を例示できる。この構造は、取付穴がプーリ軸に直交する方向の移動を規制し、突出片がプーリ軸方向への抜け出しを阻止するものであり、ベルト取付治具を容易に装着しつつ、その脱落を防止することができる。なお、固定手段として、プーリのセンターボルトへのナット締めなど、他の構造も採用可能である。

さらに、取付穴を、突出片がプーリフランジを乗り越えてプーリ溝に嵌る際の移動を許容する長穴とすれば、ベルト取付治具を装着する際、突出片を容易にプーリ溝に嵌めることができ、ベルト取付治具の装着をより簡単にすることができる。しかも、保持面にベルトを掛けた後は、ベルトで押さえられることにより、ベルト取付治具の長穴の長手方向への移動が阻止されるので、ベルト取付治具の脱落を防止することができる。

複数のうちの一のプーリに装着し、ベルトを掛巻した他のプーリを回転させることにより、ベルトを介して一のプーリを回転させながらベルトを取り付けるようにすれば、例えば、小径側あるいは低負荷側のプーリにベルト取付治具を装着したとしても、工具などで大径側あるいは高負荷側のプーリを回転させてベルトを取り付けることができるので、工具などでプーリを直接回転させるのに要する力を小さく、あるいは安定させることができる。特に、他のプーリが二段掛けプーリのものは、ベルト取付治具を装着することができないので、本発明の構成を採用するのが好適である。

以上のとおり、本発明によると、ベルト取付治具のガイド面が案内するベルトの張力によってプーリを回転させるので、ベルト取付治具を装着したプーリを直接回転させることなくベルトを取り付けることができる。これにより、例えば一対のプーリにベルトを取り付ける際、ベルト取付治具を小径側や低負荷側のプーリに装着したとしても、大径側や高負荷側のプーリを回転させてベルトを取り付けることができるので、プーリを回転させるのに要する力をより小さく、あるいは安定させることができ、ベルトの取付を容易にすることができる。

特に、大径側や高負荷側のプーリが、二段掛けプーリの小径かつ奥側のプーリなどのように、ベルト取付治具を装着できないものであったとしても、小さくかつ安定した力でプーリを回転させて、容易にベルトを取り付けることができる。

以下、本発明に係るベルト取付治具を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係るベルト取付治具の斜視図、図２はプーリに装着したベルト取付治具の正面図、図３はそのＡ−Ａ断面図である。

ベルト取付治具１は、例えば一対のプーリ２、３のうち、一方のプーリ２のプーリ軸方向外側に装着して使用するものであり、このベルト取付治具１及び他方のプーリ３にベルト４を掛け、他方のプーリ３を回転させることにより、ベルト４及びベルト取付治具１を介して一方のプーリ２を回転させながら、プーリ２の外周面に形成されたプーリ溝５にベルト４を取り付けるようになっている。

このベルト取付治具１は、略楕円状の厚板とされ、一端がプーリ２の回転中心の近傍に、かつ他端がプーリフランジ６の近傍に位置するよう、長手方向をプーリ２の半径方向に合わせて装着される。ベルト取付治具１の肉厚は、周面にベルト４を掛けることのできる大きさに設定され、ベルト取付治具１の周面に、ベルト４の一部を受けて保持する保持面７と、ベルト４を保持面７に案内するガイド面８とが形成されている。

保持面７は、ベルト取付治具１の周面のうち、プーリフランジ６の外周面よりも半径方向外側に位置する範囲とされ、プーリ２の回転に伴って引き伸ばされたベルト４がプーリフランジ６を乗り越えるようプーリ軸方向に滑ってプーリ溝５に嵌るまで、ベルト４の一部をプーリフランジ６の外周面よりも半径方向外側かつプーリ軸方向外側に保持する。この保持面７に連続して、プーリフランジ６を跨いでプーリ溝５に嵌るように突出する突出片９が形成され、この突出片９の基端部に形成された傾斜面１０により、ベルト４をプーリ溝５に滑り込ませるようになっている。

ガイド面８は、保持面７に連続してプーリ２の回転方向前方に膨らむ曲面状に形成され、プーリフランジ６よりもプーリ軸方向外側でプーリ２の回転方向前方を通るベルト４を保持面７に案内する。このガイド面８は、曲面状に膨らむことによって、プーリ２の回転中心と保持面７の回転方向前端とを結ぶ直線よりもプーリ２の回転方向前方に突出し、案内するベルト４を回転方向に向けることにより、ベルト４の張力によってプーリ２を回転させるようになっている。

ベルト取付治具１の一端付近には、プーリ２の中央に形成されたボス部１１に外嵌される取付穴１２が形成され、この取付穴１２と、保持面７に連続して形成された突出片９とで、ベルト取付治具１をプーリ２に固定するための固定手段が構成される。固定手段は、取付穴１２で、ベルト取付治具１のプーリ軸に直交する方向への移動を規制すると共に、プーリ溝５に嵌めた突出片９で、ベルト取付治具１のプーリ軸方向への移動を規制する。

取付穴１２は、ベルト取付治具１を装着するときに、突出片９がプーリフランジ６を乗り越えてプーリ溝５に嵌る際の移動を許容するよう長穴とされる。この取付穴１２の長径方向へのベルト取付治具１の移動は、プーリ２に装着してベルト４を掛けた後、ベルト取付治具１がベルト４で押さえられることによって規制される。これにより、突出片９がプーリ溝５から外れることによるベルト取付治具１の脱落が阻止され、ベルト４がプーリ溝５に嵌るまで、ベルト取付治具１がプーリ２に固定される。

プーリ２、３は、そのボス部１１にプーリ軸を挿通して回転自在に支持され、例えばＶリブドベルトを掛巻するよう、外周面のプーリ溝５に複数の溝が形成されている。プーリ２、３のうち、プーリ３は、プーリ２よりも大径、あるいは高負荷のプーリとされ、しかも、二段掛けプーリの小径かつ奥側のプーリなどのように、ベルト取付治具１を取り付けることのできないプーリである。

ベルト４は、テンショナーなどの張力調整手段を不要にするよう、周方向に伸長可能とされたものであり、例えばベルト本体にポリアミドからなる心線を埋設した構造とすることによって周方向の伸び率を２〜３％に設定される。なお、ベルト４として、Ｖリブドベルトを例示しているが、平ベルトなどのＶリブドベルト以外のベルトであってもよい。

次に、ベルト取付治具１を用いて一対のプーリ２、３にベルト４を取り付ける手順を説明する。図４はベルト取付治具を用いて一対のプーリにベルトを取り付ける手順を示す図である。

まず、図４（ａ）に示すように、ベルト取付治具１を小径側のプーリ２に装着し、適宜プーリ２を回転させて、ベルト取付治具１を、プーリ２、３の回転中心を結ぶラインよりも回転方向後方に位置させる。ここで、ベルト取付治具１をプーリ２に装着するとき、取付穴１２をプーリ２のボス部１１に外嵌しつつ、ベルト取付治具１を取付穴１２の長径方向に移動させることにより、突出片９を、プーリフランジ６を乗り越えさせてプーリ溝５に嵌めて固定する。

また、ベルト４を大径側のプーリ３に掛巻すると共に、プーリ２のうち、ベルト取付治具１よりもプーリ回転方向後方のプーリ溝５にベルト４を嵌める。さらに、ベルト取付治具１の近傍で、ベルト４をベルト幅方向に曲げるように、かつ突出片９の傾斜面１０に沿わせてプーリフランジ６を跨ぐようにする。ベルト取付治具１の保持面７及びガイド面８にベルト４を掛けて、ベルト取付治具１よりもプーリ回転方向前方でプーリ２よりもプーリ軸方向外方にベルト４を通す。この状態ではベルト４に張力は作用しておらず、ベルト取付治具１およびプーリ２、３に容易にベルト４を掛けることができる。

次いで、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、大径側のプーリ３のセンターボルト１３に例えば市販の工具１４を装着してプーリ３を回転させることにより、ベルト４及びベルト取付治具１を介してプーリ２を回転させる。このとき、ベルト４は、ガイド面８によってプーリ２の回転方向に案内されているので、ベルト４の張力によってプーリ２を回転させることができる。また、大径側のプーリ３を原動側として回転させ、小径側のプーリ２を従動側として回転させるので、回転に要する力を小さくすることができる。

これにより、ベルト４を伸長させながら、ベルト取付治具１がプーリ回転方向前方に進み、ベルト４のうちのプーリ溝５に嵌る範囲が広がっていく。このとき、保持面７にベルト反力が作用して、ベルト取付治具１を押さえるので、取付穴１２の長径方向への移動が阻止されて、少なくともベルト４がプーリ溝５に嵌るまで、ベルト取付治具１の脱落が防止され、片手でのベルト取付作業を可能にする。

ベルト取付治具１よりもプーリ回転方向後方でベルト４がプーリ溝５に嵌ってプーリ軸方向の移動を規制されているので、プーリ回転方向前方では、ベルト幅方向に曲がったベルト４の復元力によって、ベルト４をプーリ溝５に向かって移動させる力が作用する。なお、ベルト４の復元力は、ベルト張力の分力としてのスラスト力や、ベルト４の弾性力である。

ベルト取付治具１よりもプーリ回転方向前方で、ベルト４がプーリ２の中心付近から半径方向外向きに移動して、徐々にプーリフランジ６の外縁に近づいていく。やがて、ベルト４の復元力により、ベルト４がプーリフランジ６を乗り越えるようにして、保持面７から傾斜面１０及び突出片９を滑ってプーリ溝５に嵌り、図４（ｄ）に示すように、ベルト４が完全にプーリ２に取り付けられる。

ベルト４が完全にプーリ２に取り付けられた後は、保持面７にベルト４の反力が作用しなくなるので、ベルト取付治具１は、再び取付穴１２の長径方向に移動させることができる。これにより、突出片９をプーリ溝５から外して、ベルト取付治具１を容易に取り外すことができる。

本発明に係るベルト取付治具の斜視図 プーリに装着したベルト取付治具の正面図 図２のＡ−Ａ断面図 ベルト取付治具を用いて一対のプーリにベルトを取り付ける手順を示す図 従来のベルト取付治具を示す斜視図

符号の説明

１ ベルト取付治具
２、３ プーリ
４ ベルト
５ プーリ溝
６ プーリフランジ
７ 保持面
８ ガイド面
９ 突出片
１０ 傾斜面
１１ ボス部
１２ 取付穴
１３ センターボルト
１４ 工具

Claims (7)

1. 外周面にプーリ溝を有するプーリを回転させながら、周方向に伸長可能なベルトを前記プーリ溝に取り付けるためのベルト取付治具であって、
   少なくとも前記ベルトがプーリ溝に嵌るまで、当該ベルト取付治具を前記プーリに固定するための固定手段と、前記ベルトがプーリ軸方向に滑ってプーリ溝に嵌るまで、前記ベルトの一部を受けてプーリフランジの外周面よりも半径方向外側かつプーリ軸方向外側に保持する保持面と、前記ベルトをプーリフランジよりもプーリ軸方向外側でプーリの回転方向前方から前記保持面に案内するガイド面とを備え、
   前記ガイド面は、案内するベルトの張力によってプーリを回転させるように、プーリの回転中心と前記保持面の回転方向前端とを結ぶ直線よりもプーリの回転方向前方に突出して設けられたことを特徴とするベルト取付治具。
2. 前記ガイド面は、保持面に連続してプーリの回転方向前方に膨らむ曲面状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のベルト取付治具。
3. 前記保持面に連続して、前記プーリ溝にベルトを滑り込ませる傾斜面が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト取付治具。
4. 前記固定手段は、プーリのボス部に外嵌される取付穴と、前記保持面からプーリフランジを跨いでプーリ溝に嵌るよう突出する突出片とからなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のベルト取付治具。
5. 前記取付穴は、突出片がプーリフランジを乗り越えてプーリ溝に嵌る際の移動を許容する長穴とされたことを特徴とする請求項４に記載のベルト取付治具。
6. 複数のうちの一のプーリに装着され、前記ベルトを掛巻した他のプーリを回転させることにより、ベルトを介して前記一のプーリを回転させながらベルトを取り付けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のベルト取付治具。
7. 前記他のプーリは、二段掛けプーリとされたことを特徴とする請求項６に記載のベルト取付治具。

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