JP4891046B2 - Pulley with alignment function - Google Patents
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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。 The present invention relates to a pulley with a centering function that can automatically correct meandering and offset running of a flat belt of a flat belt transmission.
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。 In general, in a belt transmission device using a flat belt, the flat belt (hereinafter simply referred to as a belt) meanders due to vibration of the belt due to load fluctuations, or the belt guide pulley is deviated toward one side. Often to do.
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。
By the way, in the transmission belt pulley described in
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。 Further, since the radial load applied from the belt to the pulley body is supported by the support pins, there is a problem in the durability of the support pins and the bearings that rotatably support the support pins.
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。 An object of the present invention is to provide a self-aligning function that is easy to assemble with a simple structure having a small number of parts excellent in durability and capable of automatically correcting the meandering and lateral movement of the belt of the belt transmission device. Is to provide a pulley.
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、その固定軸の外側に嵌合され、内周に形成された球面が前記球面で接触案内されて、負荷されるラジアル荷重がその球面接触部で支持される調心輪と、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ものである。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a fixed shaft fixed to a stationary member and having a spherical surface on the outer periphery, and a spherical surface formed on the inner periphery and fitted on the outer side of the fixed shaft are in contact with the spherical surface. Guided and loaded radial load is supported by the spherical contact portion of the aligning ring, and inserted into a radially extending pin hole formed in the aligning ring and the fixed shaft to swing the aligning ring. A fulcrum pin that is freely supported and a belt guide wheel that is rotatably supported on the outer periphery of the aligning ring, and a radial load applied to the belt guide wheel from the belt guided by the belt guide wheel. A configuration is adopted in which the fulcrum pin is used in a tilted state with a predetermined angle as a reference line and rearward in the belt moving direction.
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。 In the pulley with the aligning function configured as described above, the fulcrum pin that supports the aligning ring in a swingable manner has a predetermined angle in the rearward direction of the belt with respect to the radial load direction applied to the belt guide wheel as a reference line. Since the belt is used in an inclined state, when the belt travels one side, the position of the radial load applied to the belt guide wheel from the belt shifts in the width direction of the belt guide wheel, and the belt guide wheel and its belt guide A rotational moment is applied to the aligning wheel that supports the wheel, and the belt guide wheel has a height difference in the radial load direction. At this time, the belt guide wheel is inclined so that the side where the belt is offset becomes lower, and also inclined so as to be oblique to the running direction of the belt. The belt guide wheel is tilted in two directions to apply a returning force toward the center of the belt guide wheel in the width direction, and the belt is automatically returned toward the center of the belt guide wheel in the width direction. Thus, the radial load applied to the belt guide wheel is also displaced to the center position in the width direction of the belt guide wheel, and the belt guide wheel is returned to the state without inclination.
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。 When the belt meanders, the same operation as described above is performed to correct the meandering.
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。 Here, the radial load applied from the belt to the belt guide wheel is the spherical contact portion between the fixed shaft and the aligning wheel in both the normal running state, the offset running state, and the meandering state. Supported by. For this reason, the load applied to the fulcrum pin that supports the aligning ring in a swingable manner is small, and the fulcrum pin is not damaged.
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。 In the pulley with a centering function according to the present invention, when an external force such as excessive vibration or impact is applied to the belt guide wheel, the centering balance may be lost and the belt guide wheel may tilt so that the tilt cannot be corrected. . At this time, there is a possibility that problems such as rubbing of the belt side surface and dropping of the belt may occur due to contact with other structures.
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。 Therefore, by providing an interference ring on the center axis of the fixed shaft that limits the swing angle of the belt guide wheel around the fulcrum pin by abutting against the end face or inner diameter surface of the aligning ring, the belt guide wheel is more than necessary. Therefore, it is possible to prevent inconveniences such as rubbing of the belt side surface and dropping of the belt as described above.
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。 Here, by using the outer ring of the rolling bearing as a belt guide ring, the belt guide ring can be rotatably supported by incorporating the rolling bearing, so that it is possible to facilitate the incorporation of the pulley with the aligning function. In addition, since the rolling bearing is easily available, a low-cost pulley with a centering function can be obtained.
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。 As described above, in the present invention, when the belt runs to the side or meanders, the belt guide wheel is inclined so that the side where the belt is offset becomes lower and also oblique to the running direction of the belt. Since the belt is inclined and the return force is applied to the belt by the inclination in the two directions, it is possible to automatically correct the deviation and meandering of the belt.
また、固定軸の外周に形成された球面によってベルト案内輪を回転自在に支持する調心輪の内周の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。 In addition, since the spherical surface formed on the outer periphery of the fixed shaft contacts and guides the inner peripheral spherical surface of the aligning wheel that rotatably supports the belt guide wheel, the radial load applied from the belt to the belt guide wheel is As a result, the load applied to the fulcrum pin that swingably supports the aligning ring is reduced and the fulcrum pin is damaged. In other words, a pulley with a centering function having excellent durability can be obtained.
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。 Furthermore, it comprises a fixed shaft, an aligning wheel guided spherically by the fixed shaft, a fulcrum pin that supports the aligning wheel in a swingable manner, and a belt guide wheel that is rotatably supported by the aligning wheel. Since the number of parts is small, it is easy to assemble.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a belt transmission device in which a
図2乃至図4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。
2 to 4 show details of the
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。
The outer periphery of the
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。
A pair of
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。
A rolling
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。
The
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。
As shown in FIG. 2, a pair of
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3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3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。
The
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。
In the use state as described above, the radial load F 0 is divided in a direction parallel to the
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。
Here, when the
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7(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。
When the
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7(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7(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。
The deviation of the radial load F 0, the rotation moment acts on the
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。
Due to the inclination of the
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7(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。
When the
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。
Here, the radial load F 0 applied from the
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。
Further, the fixed
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5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。
In the pulley with the aligning function described above, when an external force such as excessive vibration or impact is applied to the
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。
Thus, since the
ここで、図5では、干渉リング22の側面外周部に対する内輪18の側面の当接によってベルト案内輪19が必要以上に傾くのを防止するようにしたが、調心輪13の側面を干渉リング22の側面に当接させるようにしてもよく、あるいは、
図6に示すように、干渉リング22の外周部に対する調心輪13の内周一部の当接により、ベルト案内輪19が必要以上に傾くのを防止するようにしてもよい。
Here, in FIG. 5, the
As shown in FIG. 6, the
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
DESCRIPTION OF
22 Interference ring
Claims (3)
前記固定軸の外側に嵌合され、内周に形成された球面が前記球面で接触案内されて、負荷されるラジアル荷重がその球面接触部で支持される調心輪と、
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。 A fixed shaft fixed to the stationary member and having a spherical surface on the outer periphery;
A spherical ring that is fitted to the outside of the fixed shaft and formed on the inner periphery thereof is contact-guided by the spherical surface, and a radial load to be loaded is supported by the spherical contact portion ;
A fulcrum pin that is inserted into a radially extending pin hole formed in the aligning ring and the fixed shaft and supports the aligning ring in a swingable manner;
A belt guide wheel rotatably supported on the outer periphery of the aligning ring,
Adjustment is made so that the fulcrum pin is inclined at a predetermined angle rearward in the moving direction of the belt with respect to the direction of the radial load applied to the belt guide wheel from the belt guided by the belt guide wheel as a reference line. Pulley with heart function.
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