JP5166081B2 - ベルト取付治具 - Google Patents

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４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。

これに対して、大径側や高負荷側のプーリを工具などで回転させ、これに掛巻したベルトを介して、ベルト取付治具を装着した小径側や低負荷側のプーリを回転させることにより、一対のプーリにベルトを取り付けることが考えられる。

ただ、プーリへの取付状態でのベルト周長と自由状態でのベルト周長との差が大きく又は／及び自由状態でのベルト周長が短い場合、ベルトの伸び率が高く設定される。この場合、ベルトをプーリの全範囲に完全に取り付けることができないだけでなく、ベルト取付治具を装着したプーリの十分な範囲にベルトを掛けることもできず、その分、ベルトの滑りを生じやすいので、ベルトを介して、ベルト取付治具を装着したプーリを回転させることができない。

本発明は、プーリへの取付状態でのベルト周長と自由状態でのベルト周長との差が大きく又は／及び自由状態でのベルト周長が短い場合にも、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、プーリに固定するための固定部と、ベルトをプーリ軸方向手前側からプーリ回転方向後方のプーリ溝に導入する導入部と、プーリのプーリ軸方向手前側を通るベルトを導入部からプーリ軸を挟んで反対側に回り込むよう保持する保持部と、プーリ及びこのベルト取付治具にベルトを掛けた状態でベルトとプーリ溝及び導入部との摩擦力を高めるようプーリを予備回転させるための回転補助部と、を備えたものである。

上記構成によれば、回転補助部に工具を係合するなどして、プーリの回転を補助することができるので、プーリ及びベルト取付治具にベルトを掛けた状態で、プーリを予備回転させながら、ベルトとプーリ溝及び導入部との摩擦力を高めて、ベルトの張力によってプーリを回転可能な状態にすることができる。

つまり、プーリ及びベルト取付治具に掛けたベルトに張力を付与してプーリを回転させようとしても、十分な摩擦力が得られない状態では、ベルトがプーリ溝及び導入部に対して滑るので、プーリを回転させることができない。これに対して、回転補助部を利用してプーリの回転を補助することにより、ベルトを滑らせることなく、プーリを予備回転させることができる。さらに、プーリの予備回転によってベルトを引き伸ばしながら張力を高めて、ベルトと、プーリ溝及び導入部との摩擦力を高めることができるので、十分な摩擦力が得られた後は、回転補助部を利用して回転を補助することなく、ベルトの張力によってプーリを回転させることができる。

これにより、ベルト取付治具を装着したプーリを工具などで直接回転させる必要がなく、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、導入部は、ベルトをプーリ軸方向手前側からプーリ溝に導入する部位であり、この導入部を境にして、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及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、ベルトを引き伸ばしながら、ベルト取付治具よりもプーリ回転方向後方のベルトの嵌ったプーリ溝の範囲が徐々に広がることにより、ベルトがプーリの全範囲に取り付けられる。

また、保持部は、ベルトを導入部からプーリ軸を挟んで反対側に回り込むよう保持して、ベルトをプーリ軸の外周を迂回するように配置するためのものであり、これにより、張力を付与しながらベルトを旋回させるようにして、プーリを回転させることができる。

また、固定部は、プーリへのねじ止め構造など、どのようなものものであってもよいが、プーリのプーリフランジに係止する係止部を設けて、導入部をベルトで押さえることにより、プーリフランジからの係止部の外れを阻止するようにすれば、ベルト取付治具をプーリに容易に固定し、かつ容易に取り外すことができる。

ここで、ベルトの引き伸ばし前の周長が短くてプーリに十分に掛けることができない場合、ベルト取付治具の導入部にベルトが届くように、例えばプーリとベルトとの接点付近に導入部を位置させることになる。この場合、ベルト取付治具がベルトによってプーリの接線方向に引っ張られることになるので、導入部と同じ位置や導入部よりもプーリ回転方向後方に係止部を設けると、この係止部をプーリフランジに係止することができない。これに対して、係止部を導入部よりもプーリ回転方向前方に設けることにより、例えばプーリとベルトとの接点付近にベルト取付治具を装着する場合であっても、係止部をプーリフランジに係止して、ベルト取付治具をプーリに固定することができる。

導入部よりもプーリ軸方向手前側に、ベルトが手前側に外れるのを阻止するための外れ止めを設ければ、ベルトを取り付ける際の外れを防止して、ベルト取付作業の安全性を高めることができる。しかも、その外れ止めのベルトとの接触面を、ベルトのうちの導入部で導入する部位の傾斜に対応する傾斜面とすれば、ベルトを外れ止めの位置で屈曲させることなく、プーリ軸方向手前側からプーリ溝に滑らかに導くことができる。

また、本発明は、外周面にプーリ溝を有する複数のプーリを回転させながら、周方向に伸長可能なベルトを複数のプーリのプーリ溝に取り付けるためのベルト取付方法を提供する。

具体的には、複数のうちの一のプーリに、ベルトをプーリ軸方向手前側からプーリ溝に導入するための導入部を有するベルト取付治具を装着し、他のプーリにベルトを掛巻する。それと共に、ベルト取付治具の導入部にベルトを掛けることにより、一のプーリにおいて、導入部よりもプーリ回転方向後方でベルトをプーリ溝に嵌めつつ、導入部よりもプーリ回転方向前方でベルトをプーリ軸方向手前側に通す。

次いで、一のプーリをプーリ回転方向前方に予備回転させることにより、ベルトを引き伸ばしつつ張力を高めて、ベルトと、プーリ溝及び導入部との摩擦力を高めてベルトの滑りを阻止する。さらに、他のプーリをプーリ回転方向前方に回転させることにより、ベルトを介して一のプーリをプーリ回転方向前方に本回転させて、導入部をプーリ回転方向前方に進め、その後方のベルトの嵌ったプーリ溝の範囲を徐々に広げてベルトを取り付ける。

上記構成によれば、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。

しかも、一のプーリを予備回転させて、ベルトとプーリ溝及び導入部との摩擦力を高めるので、他のプーリの回転を一のプーリに伝える際のベルトの滑りを阻止することができる。これにより、プーリ間の距離が短い場合や、一のプーリが小径である場合のように、プーリへの取付状態と自由状態とでベルト周長の差が大きく、一のプーリに十分にベルトを掛けることができない場合であっても、ベルトの滑りを生じることなく、他のプーリの回転を一のプーリに伝えることができる。

また、ベルト取付治具に回転補助部を形成しておき、この回転補助部に工具を係合して一のプーリをプーリ回転方向前方に予備回転させるようにすれば、プーリの予備回転を容易にすることができる。

特に、他のプーリが二段掛けプーリの奥側プーリである場合には、他のプーリに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、プーリ及びベルト取付治具に掛けた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。

しかも、回転補助部を利用してプーリを予備回転させることにより、ベルトと、プーリ溝及び導入部との摩擦力を高めるので、プーリ間の距離が短い場合や、小径側のプーリが極端に小径でベルトの係り代が少ない場合のように、プーリへの取付状態と自由状態とでベルト周長の差が大きく、ベルトの伸び率が高く設定される場合であっても、ベルトの滑りを生じることなく、ベルトを介してプーリの回転を伝えることができる。

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手前側から見た斜視図、図２はベルト取付治具の奥側から見た斜視図である。

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のプーリ軸方向手前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、治具本体６と、ベルト４をプーリ軸方向手前側からプーリ溝５に導入する導入部７と、ベルト４を導入部７からプーリ軸を挟んで反対側に回り込むよう保持する保持部８と、ベルト４が外れるのを阻止する外れ止め９と、プーリ２に係止する係止部１０と、プーリ２の回転を補助するための回転補助部１１とを備え、その回転補助部１１でプーリ２の予備回転を補助することにより、ベルト４と、プーリ溝５及び導入部７との摩擦力を高めて、プーリ溝５に導入されるベルト４の張力によるプーリ２の回転を可能にする。

治具本体６は、プーリ２のプーリ径よりもわずかに小径に設定された円盤状とされ、その手前側面に、手前側に突出する凸部１２が形成されている。この凸部１２は、治具本体６の中心部から外縁よりも半径方向外側に至る略直方体状に形成されている。治具本体６の奥側面には、プーリ２のセンターボルト１３との干渉を避けるよう、センターボルト１３を収容する凹部１４が形成され、治具本体６をプーリ２の手前側に配置した姿勢で、ベルト取付治具１を装着するようになっている。

導入部７は、凸部１２の外端部の奥側部分を滑らかに切り欠くようにして、プーリフランジ１５の外周面と面一な面から凸部１２のプーリ回転方向前面に至る滑らかな曲面を形成してなり、この導入部７にベルト４を掛けることにより、ベルト４がプーリ軸方向手前側からプーリ回転方向後方のプーリ溝５に導入される。

保持部８は、導入部７から滑らかに連続する凸部１２のプーリ回転方向前面から内端面に至る面とされ、プーリ２のプーリ軸方向手前側を通るベルト４を導入部７からプーリ軸を挟んで反対側に回り込むよう保持する。

外れ止め９は、導入部７よりも半径方向外側に突出する凸部１２の外端部からなり、導入部７よりもプーリ軸方向手前側に位置して、ベルト４が手前側に外れるのを阻止する。外れ止め９の奥側面は、導入部７が導入するベルト４の傾斜に対応する傾斜面とされ、ベルト４を屈曲させることなく、ベルト４と滑らかに接触する。

係止部１０は、導入部７よりもプーリ回転方向前方で、治具本体６の外縁から半径方向外向きに突出して形成され、そのフック状の先端部をプーリ２のプーリフランジ１５の外縁に係止するようになっている。この係止部１０は、ベルト４で導入部７を押さえることにより、プーリフランジ１５からの外れが阻止され、ベルト４がプーリ溝５に嵌るまで、ベルト取付治具１をプーリ２に固定する。

回転補助部１１は、例えば六角形状とされ、凸部１２の内端部の手前側面に、プーリ軸及び治具本体６の中心と径方向の位置を合わせて突設されている。この回転補助部１１は、例えば市販の工具１６を係合して、ベルト取付治具１を装着したプーリ２の回転を補助するようになっており、プーリ２を予備回転させながら、ベルト４を引き伸ばしつつ張力を高めて摩擦力を高めることにより、ベルト４とプーリ溝５及び導入部７との滑りが阻止される。

プーリ２、３は、そのボス部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３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３（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、大径側のプーリ３にベルト４を掛巻すると共に、ベルト４をベルト取付治具１の導入部７及び保持部８に掛ける。これにより、プーリ２のうち、導入部７よりもプーリ回転方向後方では、プーリ３から導かれたベルト４がプーリ溝５に嵌まり、導入部７よりもプーリ回転方向前方では、ベルト４がプーリ２よりもプーリ軸方向手前側を通る。さらに、プーリ軸方向手前側を通るベルト４が、保持部８でプーリ軸を挟んで反対側に回り込むよう保持され、プーリ軸の外周を迂回するようにしてプーリ３に向かう。

ベルト４を導入部７及び保持部８に掛ける際、適宜プーリ２を回転させて、導入部７を、ベルト４の取付状態におけるプーリ２とベルト４との接点付近に位置させる。これにより、導入部７をプーリ３に極力近づけることができるので、ベルト４に張力を作用させることなく、このベルト４を導入部７、保持部８及びプーリ２、３に容易に掛けることができる。

ここで、ベルト取付治具１をプーリ２に装着するには、治具本体６をプーリ２の手前側に配置しつつ、プーリ２のプーリフランジ１５に係止部１０を係止する。この係止部１０は、導入部７よりもプーリ回転方向前方に位置するので、導入部７をプーリ２とベルト４との接点付近に位置させることにより、プーリ２のプーリフランジ１５のうち、プーリ３と反対側の部位に係止部１０が係止される。これにより、プーリ３に向けて引っ張られるベルト４で、導入部７及び保持部８を押さえ、プーリフランジ１５からの係止部１０の外れを阻止することができる。

次いで、図３（ｂ）に示すように、ベルト取付治具１の回転補助部１１に例えば市販の工具１６を係合して、小径側のプーリ２の回転を補助しつつ、大径側のプーリ３のセンターボルト１７に例えば市販の工具１８を装着してプーリ３をプーリ回転方向前方に回転させる。これにより、ベルト４及びベルト取付治具１を介してプーリ２をプーリ回転方向前方に予備回転させることができ、このプーリ２の予備回転により、ベルト４を引き伸ばしつつ張力を高めて、ベルト４と、プーリ溝５及び導入部７との摩擦力を高め、ベルト４の滑りを阻止する。

図３（ｃ）に示すように、ベルト４の滑りを阻止できるまでプーリ２を予備回転させた後、回転補助部１１から工具１６を外し、さらに、工具１８でプーリ３をプーリ回転方向前方に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を本回転させる。このとき、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を引き伸ばしながら、導入部７がプーリ回転方向前方に進み、その後方のベルト４の嵌ったプーリ溝５の範囲が徐々に広がり、やがて、図３（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、導入部７及び保持部８にベルト４の反力が作用しなくなるので、係止部１０をプーリフランジ１５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手前側から見た斜視図 ベルト取付治具の奥側から見た斜視図 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 治具本体
７ 導入部
８ 保持部
９ 外れ止め
１０ 係止部
１１ 回転補助部
１２ 凸部
１３、１７ センターボルト
１４ 凹部
１５ プーリフランジ
１６、１８ 工具

Claims (6)

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、
   前記プーリに固定するための固定部と、前記ベルトをプーリ軸方向手前側からプーリ回転方向後方のプーリ溝に導入する導入部と、前記プーリのプーリ軸方向手前側を通るベルトを前記導入部からプーリ軸を挟んで反対側に回り込むよう保持する保持部と、前記プーリ及び当該ベルト取付治具にベルトを掛けた状態で該ベルトとプーリ溝及び導入部との摩擦力を高めるよう前記プーリを予備回転させるための回転補助部と、を備えたことを特徴とするベルト取付治具。
2. 前記固定部は、導入部よりもプーリ回転方向前方に設けられて前記プーリのプーリフランジに係止される係止部とされ、前記導入部がベルトで押さえられることにより、プーリフランジからの係止部の外れが阻止されることを特徴とする請求項１に記載のベルト取付治具。
3. 前記導入部よりもプーリ軸方向手前側に、ベルトが手前側に外れるのを阻止するための外れ止めが設けられ、該外れ止めのベルトとの接触面が、ベルトのうちの導入部で導入される部位の傾斜に対応する傾斜面と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. 外周面にプーリ溝を有する複数の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複数のプーリのプーリ溝に取り付けるためのベルト取付方法であって、
   複数のうちの一のプーリに、前記ベルトをプーリ軸方向手前側からプーリ溝に導入するための導入部を有するベルト取付治具を装着し、他のプーリにベルトを掛巻すると共に、前記ベルト取付治具の導入部にベルトを掛けることにより、前記一のプーリにおいて、導入部よりもプーリ回転方向後方でベルトをプーリ溝に嵌めつつ、導入部よりもプーリ回転方向前方でベルトをプーリ軸方向手前側に通し、次いで、前記一のプーリをプーリ回転方向前方に予備回転させることにより、ベルトを引き伸ばしつつ張力を高めて、ベルトとプーリ溝及び導入部との摩擦力を高めてベルトの滑りを阻止し、さらに、前記他のプーリをプーリ回転方向前方に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プーリ回転方向前方に本回転させて、前記導入部をプーリ回転方向前方に進め、その後方のベルトの嵌ったプーリ溝の範囲を徐々に広げてベルトを取り付けることを特徴とするベルト取付方法。
5. 前記ベルト取付治具に形成された回転補助部に工具を係合して前記一のプーリをプーリ回転方向前方に予備回転させることを特徴とする請求項４に記載のベルト取付方法。
6. 前記他のプーリは、二段掛けプーリの奥側プーリとされたことを特徴とする請求項４又は５に記載のベルト取付方法。

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