JP4819390B2 - ベルト取付治具 - Google Patents

Description

本発明は、周方向に伸長可能なベルトを外周面にプーリ溝を有するプーリ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いる。このベルトを使用する場合、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が必要とされる。特許文献１には、ポリアミドからなる心線を用いて周方向に伸長しやすくしたベルトと、このベルトをプーリに取り付けるためのベルト取付治具とが開示されている。

図１１に、特許文献１が開示するベルト取付治具（搭載ツール）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、その装着時にプーリ１０２の外周側に配置される円錐形部材１０３を備えている。円錐形部材１０３は、ベルト１０４を掛けることにより、プーリ１０２からのベルト１０４の外れを阻止すると共に、ベルト１０４の向きを変えてプーリ１０２の軸方向外方からプーリ溝１０５に導くようになっている。

円錐形部材１０３の端部には案内平滑面１０６が設けられ、この案内平滑面１０６でベルト１０４の側面をプーリ溝１０５に向けて押さえながら、ベルト取付治具１０１をプーリ１０２の周方向に摺動させることにより、あるいはプーリ１０２を回転させることにより、プーリ溝１０５に嵌ったベルト１０４の範囲を広げていき、ベルト１０４をプーリ１０２に取り付けるようになっている。
特開平１０−１８４８１３号公報（段落番号００１２、００１５、００６０〜００６７、図８）

ところが、特許文献１のベルト取付治具は、ベルトを掛ける円錐形部材がプーリの外周面よりも半径方向外方に突出するので、プーリへの取付が完了するまでの一時的なベルトの伸びをより大きくする。この伸びの増大や、案内平滑面で側面を擦られることにより、プーリへの取付時にベルトが損傷するおそれがある。

本発明は、外周面にプーリ溝を有するプーリに、ベルトを損傷させることなく周方向に伸長させて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、周方向に伸長可能なベルトを外周面にプーリ溝を有するプーリ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、ベルトの一部を保持する保持面とを備えている。

保持面は、ベルトの内周面の一部を受けてプーリフランジの近傍かつプーリ軸方向外側に保持するものであり、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ようにする。これにより、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。

保持面をプーリフランジの外周面と面一に設定することにより、ベルトがプーリ溝からプーリフランジを跨いでプーリの軸方向外側に移行する部位で、ベルトがベルト幅方向に曲がる。このベルトの曲がりに対する復元力は、保持面よりもプーリ回転方向後方のベルトがプーリ溝に嵌ってプーリ軸方向に拘束されているので、保持面よりもプーリ回転方向前方のベルトをプーリの軸方向外側からプーリ軸方向内側にあるプーリ溝に向けて移動させるように作用する。

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縁に徐々に近づいていく。やがて、ベルトがそのベルト幅方向の曲がりに対する復元力によってプーリフランジを乗り越え、プーリ溝に嵌ろうとする。このようにしてベルトが完全にプーリ溝に嵌るまで、保持面がベルトの一部を保持する。

このとき、保持面をプーリフランジの外周面と面一にするので、プーリに取り付ける際のベルトの一時的な伸びを最小限にすることができる。さらに、ベルト幅方向に曲がったベルトの復元力を利用して、ベルトのうちのプーリの軸方向外側に位置する部位をプーリ溝に向けて移動させるので、ベルトの側面を押圧して強制的に移動させる場合のようなベルト側面の擦れを生じさせない。このように、ベルトの伸びを極力小さくすると共に、ベルト側面の擦れを生じさせないので、プーリに取り付ける際のベルトの損傷を防止することができる。

ここで、保持面をプーリフランジと面一に設定する場合には、ベルト取付治具の保持面を形成する板材の板厚分程度の差がある場合も含む。また、「面一」は、保持面の全面に限らず、その一部であってもよい。「面一」が保持面の全面の場合としては、保持面がプーリフランジの外周面と等しい曲率の場合を挙げることができる。

保持面をプーリフランジの外周面と等しい曲率の曲面に設定すれば、保持面をプーリフランジの外周面と面一に設定しつつ、その面積を大きくすることができるので、ベルトをより広い面で受けることができ、ベルトの狭い範囲に強い力が作用することによるベルトの損傷を防止することができる。

プーリフランジの外周面と面一な保持面をプーリ軸方向外側に設けるだけでもよいが、この保持面に連続して、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。

次に、ベルト取付治具を固定する固定手段について説明する。この固定手段としては、ベルト取付治具の一部をベルトとプーリとで挟持する構成が挙げられる。この構成によれば、ベルト取付治具の一部を挟むようにしてベルトをプーリ溝に嵌めるだけでよいので、プーリにベルト取付治具を簡単に装着することができる。なお、プーリにベルトが強く巻き付いてベルト取付治具をしっかりと挟持するまで、ベルト取付治具をプーリに仮留めしたり、手で保持したりすればよい。

別の固定手段として、プーリの一部を挟んでプーリに着く挟着部を例示することができる。この挟着部をプーリの一部を緩やかに挟む大きさに設定し、さらに、保持面がベルト反力を受けてベルト取付治具の一部としての挟着部が傾いたとき、プーリの一部を強固に挟むように挟着部の大きさを設定する。

そうすれば、ベルト取付治具をプーリに装着する際は、挟着部でプーリの一部を緩やかに挟むだけなので、ベルト取付治具の装着を簡単にすることができる。さらに、ベルトを取り付ける間は、ベルト反力を利用してプーリにベルト取付治具を強固に固定することができ、ベルトの取り付け完了後は、再びベルト反力が作用しなくなって挟着部でプーリを緩やかに挟んだだけの状態になり、ベルト取付治具を容易に取り外すことができる。

プーリの側面に凹部が形成されている場合、挟着部として、プーリを凹部の内周側とプーリ溝の外周側とから挟む構造を例示できる。この構造を採用すれば、挟着部の一片がプーリ溝の外周側に位置するので、その表面をベルトに滑らせることができる。これにより、プーリの外周面に複数条の溝がある場合のように、プーリの外周面がベルトの滑りにくい状態であっても、ベルトに挟着部の表面を滑らせてスムーズにプーリ溝に嵌めることができる。

挟着部のうち、プーリ溝に外周側から対向する面をプーリ溝の外周面と等しい曲率の曲面に設定すれば、挟着部をより広い面でプーリ溝の外周面に接触させることができる。これにより、プーリに装着したベルト取付治具を安定させることができると共に、ベルト取付治具によるプーリ溝の損傷も防止することができる。

挟着部として、プーリフランジをプーリ軸方向に挟む構造を採用することもできる。この構造によれば、プーリ溝の溝幅やプーリの凹部の大きさに関わらずベルト取付治具を装着することができ、さらに、凹部のないプーリにもベルト取付治具を装着することができる。

固定手段として、ベルト取付治具にナットを設け、このナットをプーリのセンターボルトに取り付けるようにしてもよい。そうすれば、センターボルトを利用するので、装着用の部材が不要であり、ベルト取付治具の装着を簡単にすることができる。さらに、プーリの外周面とは別の部位にベルト取付治具を固定するので、部材厚さなどに関わらず、保持面をプーリフランジの外周面に完全に一致させることができ、プーリに取り付ける際のベルトの伸びを最小限に抑えることができる。

プーリ軸方向での外方へのベルトの外れを規制する外れ止めを設ければ、プーリを三次元的に配置した場合などのように、ベルト取付治具の保持面からベルトが外れやすいときにも、その外れを阻止することができる。

以上のとおり、本発明によると、プーリフランジの外周面と面一に設定した保持面でベルトの一部を受けるので、プーリにベルトを取り付ける際の一時的なベルトの伸びを極力小さくすることができる。さらに、プーリへの固定手段を適宜選択して採用することにより、ベルト取付治具の装着を簡単にすることができる。これにより、周方向に伸長可能なベルトを、損傷することなく、かつ簡単にプーリに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。第１実施形態及び第２実施形態のベルト取付治具１、２は、いずれもプーリ５の外周面に形成されたプーリ溝６にベルト７を取り付けるためのものであり、プーリ５に装着してベルト７を掛け、プーリ５を回転させることにより、ベルト７を伸長させてプーリフランジ８を乗り越えさせるものである。

ベルト７は、周方向に伸長可能とされてテンショナーなどの張力調整手段を不要にするものであり、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、以下の実施形態では、ベルト７として、プーリ５の外周面に形成されたプーリ溝６の複数の溝に嵌る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。

［第１実施形態］
図１（ａ）は本発明の第１実施形態に係るベルト取付治具の斜視図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）はベルト取付治具を用いてプーリにベルトを取り付ける様子を示す斜視図であり、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図（要部断面図）である。図３は挟着部がプーリの外周部を挟む様子を説明する図である。

ベルト取付治具１は、側面に凹部９を有するプーリ５に装着して、このプーリ５にベルト７を取り付けるためのものであり、プーリ５の外周部１０を凹部９の内周側とプーリ溝６の外周側とから挟む挟着部（固定手段）１１と、プーリフランジ８よりもプーリ軸方向外側でベルト７の一部を受けて保持する保持面１２と、保持面１２からプーリ溝６にベルト７を滑り込ませる傾斜面１３とを備えている。

このベルト取付治具１は、１枚の金属板をＵ字形に折り曲げて、プーリ５に装着したときの外周側に表片１ａを、内周側に裏片１ｂを形成してなり、その先端部が挟着部１１とされる。表片１ａの基端部表面が保持面１２とされ、表片１ａのうちの挟着部１１と保持面１２との間が傾斜面１３とされる。少なくとも表片１ａの表面は、ベルト７を滑らせやすいように、ベルト７との摩擦係数を例えば１以下に設定される。

挟着部１１は、表片１ａと裏片１ｂとの間隔（Ｗ）をプーリ５の外周部１０を半径方向に緩やかに挟む大きさに設定され、保持面１２の受けるベルト反力によってわずかに傾くことにより、プーリ５の外周部１０を強固に挟むようになっている。これにより、保持面１２に掛けたベルト７が傾斜面１３を滑ってプーリ溝６に嵌るまで、ベルト取付治具１がプーリ５に強固に固定される。

挟着部１１の表片１ａは、プーリ溝６の外周面とほぼ等しい曲率に形成され、保持部１２からプーリ溝６に向けて傾斜部１３を滑ったベルト７がプーリ溝６に位置する挟着部１１の表片１ａの表面に載った際に、そのベルト７がプーリ５になじむようになっている。

保持面１２は、プーリ軸方向の幅をベルト７の幅よりも大きく設定され、ベルト７を掛けることができるようになっている。この保持面１２は、プーリフランジ８の外周面とほぼ等しい曲率に形成され、プーリフランジ８よりもプーリ軸方向外方に、かつプーリフランジ８の外周面と実質的に面一に配置される。

挟着部１１の表片１ａと保持面１２との高さの差は、プーリフランジ８の突出長とほぼ同じ大きさとされ、挟着部１１の表片１ａと保持面１２とが傾斜面１３を介して連続している。

次に、ベルト取付治具１を用いてプーリにベルトを取り付ける手順を説明する。まず、ベルト取付治具１をその挟着部１１で外周部１０を挟むようにしてプーリ５に装着する。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、挟着部１１の間隔（Ｗ）は外周部１０の厚さ（Ｔ）よりも大きく、挟着部１１で外周部１０を緩やかに挟むだけなので、ベルト取付治具１をプーリ５に容易に装着することができる。

次いで、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、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６にベルト７を嵌める。ベルト取付治具１の近傍で、ベルト７をベルト幅方向に曲げるようにしてプーリフランジ８を跨ぐようにする。ベルト取付治具１の保持面１２にベルト７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７よりもプーリ軸方向外方にベルト７を通す。この状態ではベルト７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５に容易にベルト７を掛けることができる。

プーリ５のセンターボルト１４に例えば市販の工具を装着してプーリ５を回転させることにより、ベルト７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７のうちのプーリ溝６に嵌る範囲が広がっていく。このとき、保持面１２にベルト反力が作用して、図３（ｃ）に示すように、挟着部１１がわずかに傾くことにより、挟着部１１が外周部１０を強固に挟むので、ベルト７の取付時のベルト取付治具１の外れが防止される。

ベルト取付治具１よりもプーリ回転方向後方でベルト７がプーリ溝６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７の復元力によって、ベルト７をプーリ溝６に向かって移動させる力が作用する。なお、ベルト７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７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７がプーリ５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８の外縁に近づいていく。やがて、ベルト７の復元力により、ベルト７がプーリフランジ８を乗り越えるようにして、保持面１２から傾斜面１３およびプーリ溝６の溝底を滑ってプーリ溝６に嵌り、ベルト７が完全にプーリ５に取り付けられる。

保持面１２をプーリフランジ８の外周面と面一にしているので、ベルト７がプーリフランジ８を乗り越えやすく、さらに、プーリフランジ８を乗り越えさせる際に、ベルト７の伸びを極力小さくして、ベルト７の損傷を防止することができる。また、プーリ溝６の溝底に挟着部１１の表片１ａが位置するので、ベルト７にプーリ溝６の溝底を溝幅方向に容易に滑らせることができる。

ベルト７が完全にプーリ５に取り付けられた後は、保持面１２にベルト反力が作用しなくなるので、ベルト取付治具１は、再び挟着部１１でプーリ５の外周部１０を緩やかに挟んだだけの状態になり、プーリ５から自由落下させるなどして容易に取り外すことができる。

なお、図４に示すように、裏片１ｂを設けることなく、表片１ａだけでベルト取付治具１を構成してもよい。この場合、プーリ溝６とベルト７とでベルト取付治具１を挟んで固定すればよく、プーリ溝６にベルト７が強く巻き付いてベルト取付治具１をしっかりと固定するまで、手でベルト取付治具１を保持するのがよい。

［第２実施形態］
図５は本発明の第２実施形態に係るベルト取付治具の斜視図、図６はベルト取付治具を用いてプーリにベルトを取り付ける様子を示す斜視図である。

ベルト取付治具２は、第１実施形態のベルト取付治具１とほぼ同じ構成であるが、１枚の金属板をＵ字形に折り曲げて、プーリ５に装着したときの外周側に表片２ａを、内周側に裏片２ｂを形成し、表片２ａおよび裏片２ｂの側方に挟着部１５を形成したものである。表片２ａの表面が保持面１６とされ、表片２ａのうちの挟着部１５と保持面１６との間が傾斜面１７とされる。

このベルト取付治具２は、表片２ａと裏片２ｂとが回転方向前端で連続しているので、その挟着部１５でプーリ５の外周部１０を挟むように装着されて保持面１６にベルト反力を受けたとき、プーリ溝６の外周側および凹部９の内周側に加えて、外周部１０の側面でも支持される。また、ベルト反力が大きくなりやすい回転方向前端を連続させるので、ベルト取付治具２の強度を高めることができる。さらに、回転方向前端の形状を適宜設定することにより、ベルト７の厚さ方向の極端な曲がりを抑えることができる。なお、他の構成は第１実施形態のベルト取付治具１と同じである。

［第１参考例］
図７は第１参考例に係るベルト取付治具の斜視図、図８はベルト取付治具を用いてプーリにベルトを取り付ける様子を示す斜視図である。

ベルト取付治具３は、第１実施形態のベルト取付治具１とほぼ同じ構成であるが、１枚の金属板をプーリフランジ８の外周面とほぼ同じ曲率で湾曲させて保持面１８とし、傾斜面を設けることなく、保持面１８の側方にプーリフランジ８をプーリ軸方向に挟む挟着部１９を形成したものである。

ベルト取付治具３のプーリ回転方向前端部２０は、その曲率を小さくされてプーリ５の半径方向内向きに延設され、ベルト取付治具３に掛けたベルト７の厚さ方向の曲がりを抑えると共に、保持面１８がベルト反力を受けたときに、プーリ５の外周部１０の側面で支持されるようになっている。

ベルト取付治具３のプーリ回転方向後端部は、プーリ５の半径方向外向きに折曲され、プーリ軸方向で外方へのベルト７の外れを規制する外れ止め２１される。外れ止め２１より、複数のプーリ５を３次元的に配置した場合のように、ベルト７の外れやすいときにもベルト取付治具３からのベルト７の外れを防止する。

挟着部１９は、２種類で合計３つの突片１９ａ、１９ｂからなり、それぞれの突片１９ａ、１９ｂの先端に爪部１９ｃが形成されている。両端の突片１９ａは、中央の突片１９ｂよりもその突出長を長くされ、突片１９ａの爪部１９ｃと突片１９ｂの爪部１９ｃとでプーリフランジ８をプーリ軸方向に挟むようになっている。

突片１９ａの突出長と突片１９ｂの突出長との差は、爪部１９ｃでプーリフランジ８を緩やかに挟む大きさに設定され、ベルト反力を受けたベルト取付治具３がわずかに傾くことにより、挟着部１９がプーリフランジ８を強固に挟むようになっている。この挟着部１９の構成により、プーリ５の側面に凹部９のない場合にも使用することができる。なお、他の構成は、第１実施形態のベルト取付治具１と同じである。

［第２参考例］
図９は第２参考例に係るベルト取付治具の斜視図、図１０はベルト取付治具を用いてプーリにベルトを取り付ける様子を示す斜視図である。

ベルト取付治具４は、第１実施形態のベルト取付治具１とほぼ同じ構成であるが、１枚の金属板を折り曲げた構造とする代わりに、略楕円形の厚板２２から構成し、挟着部を設ける代わりに、プーリ５のセンターボルト１４に取り付けるためのナット（固定手段）２３を設け、傾斜面を設けることなく、厚板２２の周面に保持面２４を設けたものである。

ナット２３は、厚板２２の側面にその中心から偏心させて設けられ、ベルト取付治具４をプーリ５に装着した状態で、ナット２３から離れた部位がプーリフランジ８の外周面に接近するようになっている。図９に示すように、ナット２３にはレンチ用穴２５が設けられ、図１０に示すように、レンチ２６を用いてプーリ５のセンターボルト１４に取り付けるようになっている。

ナット２３を固定手段とする構成により、ベルト反力の有無に関わらず、プーリ５にベルト取付治具４が取り付けられる。また、プーリ５の側面に凹部９のない場合にも使用することができる。

厚板２２の周面のうち、ナット２３から離れた部位は、プーリフランジ８と同じ曲率で、かつプーリフランジ８と完全に面一に設定され、この部位がベルト７の一部を保持する保持面２４とされる。保持面２４のプーリ回転方向後端部には、突起が形成され、この突起がベルト７の外れを規制する外れ止め２７とされる。なお、他の構成は、第１実施形態のベルト取付治具１と同じである。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係るベルト取付治具の斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図 （ａ）は第１実施形態のベルト取付治具を用いてプーリにベルトを取り付ける様子を示す斜視図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図（要部断面図） 挟着部がプーリの外周部を挟む様子を説明する図 表片だけで構成したベルト取付治具の断面図 本発明の第２実施形態に係るベルト取付治具の斜視図 第２実施形態のベルト取付治具を用いてプーリにベルトを取り付ける様子を示す斜視図 第１参考例に係るベルト取付治具の斜視図 第１参考例のベルト取付治具を用いてプーリにベルトを取り付ける様子を示す斜視図 第２参考例に係るベルト取付治具の斜視図 第２参考例のベルト取付治具を用いてプーリにベルトを取り付ける様子を示す斜視図 従来のベルト取付治具を示す斜視図

符号の説明

１、２、３、４ ベルト取付治具
５ プーリ
６ プーリ溝
７ ベルト
８ プーリフランジ
９ 凹部
１１、１５、１９ 挟着部
１２、１６、１８、２４ 保持面
１３、１７ 傾斜面
１４ センターボルト
２１、２７ 外れ止め
２３ ナット

Claims (6)

1. 周方向に伸長可能なベルトを外周面にプーリ溝を有するプーリ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、当該ベルト取付治具をプーリに装着したときの外周側に位置する表片とを備え、該表片の基端部表面が、前記ベルトの一部を受けてプーリフランジの近傍かつプーリ軸方向外側に保持する保持面とされ、
   前記保持面は、プーリフランジの外周面と面一に設定され、前記ベルトをベルト幅方向に曲げつつ、当該保持面を境に、プーリ回転方向の後方でベルトをプーリ溝に嵌めると共に、プーリ回転方向の前方でベルトをプーリの軸方向外側に通すように掛けた状態で、プーリを回転させたときに、ベルト幅方向に曲がったベルトの復元力によって当該保持面よりもプーリ回転方向前方のベルトがプーリ溝に嵌るまで、前記ベルトの一部を保持し、
   前記表片は、プーリ溝に嵌まるベルトをプーリ溝の溝幅方向に滑らせるよう、その先端部がプーリ溝の溝底上に配置され、
   前記固定手段は、プーリの一部を挟んでプーリに着く挟着部とされたことを特徴とするベルト取付治具。
2. 前記保持面は、プーリフランジの外周面と等しい曲率の曲面に設定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. 前記挟着部は、プーリの一部を緩やかに挟み、前記保持面の受けるベルト反力によって傾くことにより、プーリの一部を強固に挟む大きさに設定された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. 前記プーリの側面に凹部が形成され、前記挟着部は、前記プーリを前記凹部の内周側とプーリ溝の外周側とから挟むことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれかに記載のベルト取付治具。
6. 前記挟着部は、プーリ溝に外周側から対向する面をプーリ溝の外周面と等しい曲率の曲面に設定されたことを特徴とする請求項５に記載のベルト取付治具。

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