JP6067613B2 - 伝動装置のプーリ芯出し治具及びプーリ芯出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、一方のプーリと他方のプーリとの間にベルトを掛け渡して動力を伝動する伝動装置のプーリ芯出し治具及びプーリ芯出し装置に関する。

一方のプーリと他方のプーリとの間にベルトを掛け渡して動力を伝動する伝動装置は、プーリやベルトが運転時間の経過とともに磨耗するため交換が必要となる。また、それぞれの軸には軸受が設けられているが、不具合が生じた場合に交換が必要となる。これらの交換後には一方のプーリと他方のプーリとの芯出しを行う必要がある。
従来の芯出し作業は、水糸や直尺を用いて複数の作業者が経験に基づき仮固定、測定を何度か繰り返すことによって行っていた。また、レーザ光を利用し、プーリに接触することなく芯出しを行うものも採用されつつある。

治具を用いるものとして、次のようなものがある。
直線定規をマグネットによりポンププーリに取り付け、直線定規の基準面とモータプーリのプーリ面との隙間がなくなるようにすることで芯出しを行うものがある（例えば、特許文献１（［００２７］、図１−図２）参照）。
また、直線状の連結部分の両端に２つの円弧部分を設けた治具を用い、一対のプーリの溝にそれぞれ２つの円弧部分を嵌め込み、段差なく連なるか否かを目視で確認することによりアライメントを調整するものもある（例えば、特許文献２（［００１９］、図３）参照）。

さらに、アライメント調整治具を各プーリに取り付けた後、ラジエターを移動させてアライメントの調整を行う。この移動により、アライメント調整治具のアーム部と、ラジエターのクランクプーリーに取り付けられた第２の保持部とが相対的に移動し、アライメントが合うとアーム部の先端が第２の保持部の切欠を通過し、アーム部の先端がクランクプーリーの溝と係合する。この係合を確認することによりアライメントを調整するものがある（例えば、特許文献３（［００２６］、図１０）参照）。

特開平１１−６３９０５号公報 特開２０１０−４８２６７号公報 特開平８−２８５０５２号公報

しかしながら、特許文献１にあっては、隙間を無くすようにして芯出しを調整するものであって線乃至面の隙間を調整する必要があり、調整が困難である。また、治具は一方のプーリに取り付けられるのみであって、片持支持となるから、治具の固定が大型化する。

また、特許文献２にあっては、治具が剛体であるから、アライメントの調整をする際に、調整する量の把握が難しいものであった。さらに、特許文献２にあっては、一対のプーリの溝にそれぞれ２つの円弧部分を嵌め込み、段差なく連なるか否かを目視で確認するものであるから、調整中の一対のプーリの溝への２つの円弧部分の嵌め込み状態を把握し難い。

また、特許文献３にあっては、治具は、一体に構成されておらず、長孔とネジとを接続する必要があり、治具をプーリにセッティングする作業が煩雑であった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、簡便に芯出しを行うことができる伝動装置のプーリ芯出し冶具及びプーリ芯出し装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の伝動装置のプーリ芯出し冶具は、一方のプーリと他方のプーリとの間にベルトを掛け渡して動力を伝動する伝動装置のプーリ芯出し冶具であって、
前記治具は、
前記一方のプーリへの取付部を有する第１の部材と、
前記他方のプーリへの取付部を有する第２の部材と、
前記第１の部材及び前記第２の部材にそれぞれ屈曲可能に接続される中間部材と、
前記第１の部材と前記中間部材との相対的な屈曲角度を示す第１の屈曲角度指示部と、前記第２の部材と前記中間部材との相対的な屈曲角度を示す第２の屈曲角度指示部と
を備え、
前記第１の部材、前記第２の部材及び前記中間部材の少なくともいずれか１つの部材は、回転軸の回りに回転可能な２つの部位と、前記２つの部位の相対的な回転角度を示す回転角度指示部を含むものであることを特徴としている。
この特徴によれば、治具は、第１の部材、第２の部材及び中間部材が一体であるからプーリへの取付が簡単である。また、屈曲角度が示されるから、芯出し作業を簡単に実現できる。また、治具は一対のプーリの軸方向及び傾き方向に変位できるようになり、一対のプーリの軸方向及び傾き方向の調整をできる。

さらに、前記第１の部材と前記中間部材及び前記第２の部材と前記中間部材とは、回動軸により屈曲可能に接続されることを特徴としている。
この特徴によれば、屈曲角度を簡単に得ることができる。

さらに、少なくとも前記第１の部材及び前記第２の部材は、所定以上の外力により前記取り付けられたプーリに対し移動可能であることを特徴としている。
この特徴によれば、芯出しのために一方又は他方のプーリが固定された装置を移動すると、治具が円滑に従動し、芯出しの作業性が良い。

さらに、前記互いに接続される第１の部材と第２の部材と中間部材とはその断面形状又は外郭が略等しいことを特徴としている。
この特徴によれば、その外郭により相対的な屈曲角度の把握が簡単であり、屈曲角度調整の作業性が良い。

また、上述したプーリ芯出し冶具を用いたプーリ芯出し装置において、前記第１及び第２の屈曲角度指示部は第１及び第２の屈曲角度信号を出力するものであり、屈曲角度信号に基づき調整すべき量を表示する表示器を備えたことを特徴としている。
この特徴によれば、表示器に調整すべき量が表示されるから、治具を見ることなく調整の作業性を行うことができる。

ここで、本発明における中間部材とは、第１の部材及び第２の部材にそれぞれ屈曲可能に接続されるものを意味し、それ自体が１つの部材から構成されるもののみならず複数の部材、例えば互いに屈曲可能な複数の部材から構成されるものであってもよい。
また、屈曲とは、２つの部材が相対的に曲がれば良く、例えばヒンジやユニバーサルジョイントを用いたものが挙げられるが、２部材の部材が撓むことにより曲がるものを除外するものではない。後者の場合、屈曲角度は歪ゲージなどにより得ることが可能である。

実施例１、２におけるプーリ芯出し装置を示す斜視図である。 図１のプーリ芯出し治具を示す斜視図である。 プーリ芯出し装置の動作を示す上面図である。 プーリ芯出し装置の動作を示す正面図である。 電動機側プーリに取り付けるアームを示す斜視図である。

本発明に係る伝動装置のプーリ芯出し治具及びプーリ芯出し装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例１に係る伝動装置のプーリ芯出し治具及びプーリ芯出し装置につき、図１から図５を参照して説明する。
送風機２２の回転軸には送風機側プーリ２が固定されている。送風機２２は固着具により図示しないベースに固定されている。電動機２３の回転軸には電動機側プーリ３が固定されている。電動機２３は固着具により図示しないベースに固定されている。周知の固定手段により、電動機２３の位置を前後、左右、上下に微調整することが可能とされている。なお、前後、左右、上下の方向は図１におけるｘｙｚの方向にそれぞれ対応する。

プーリ芯出し治具１は、送風機側プーリ２の一面にマグネット４ｍ（図２を参照）により取り付ける送風機側アーム４、電動機側プーリ３の一面にマグネット７ｍ（図２を参照）により取り付ける電動機側アーム７、送風機側アーム４にヒンジ８によりアーム４、５の軸１６、１７が互いに屈曲可能に接続されたズレ表示アーム５、ズレ表示アーム５にヒンジ９によりアーム５、６の軸１７、１８が互いに屈曲可能に接続されるとともにアーム６、７の回転軸１０により軸１８、１９を中心に電動機側アーム７に回転可能に接続された回転支持アーム６を有する。

ここで、送風機側アーム４、電動機側アーム７、ズレ表示アーム５及び回転支持アーム６はほぼ同じ断面形状又は外郭を有するものである。なお、ズレ表示アーム５は２枚のプレートのものを例示したが、強度の観点から他のアームと同じ断面の長尺の角柱に２枚のプレートを固着したものであってもよい。

送風機側アーム４とズレ表示アーム５の屈曲角度及び電動機側アーム７とズレ表示アーム５の屈曲角度がわかるようにヒンジ８、９の外周には目盛８Ａ、９Ａ（図２を参照）が付されている。さらに、それぞれのヒンジ８、９の軸８Ｂ、９Ｂには回動角度を電気信号として取り出すことができるボリューム１１、１２が設けられている。目盛８Ａは、図２に示されるように、ヒンジ８の軸８Ｂに付された三角形のマーク８Ａ１と表示アーム５に付された三角形のマーク８Ａ２から構成される。目盛９Ａも同様である。

また、回転支持アーム６と電動機側アーム７との回動角度がわかるように目盛１０Ａが付されているとともに回動角度を電気信号として取り出すことができるボリューム１３が設けられている。目盛１０Ａは、図２に示されるように、固定される部材側に付された線状のマーク１０Ａ１と電動機側アーム7の先端側に設けたネジ部を有する回転軸１０と共に回動する部材に付されたマーク１０Ａ２から構成される。ボリューム１１、１２、１３から得られた電気信号は、送信部１４から無線により表示器１５に送信され表示される。

次いで芯出し方法について、目盛を用いた方法について説明し、表示器を用いた方法は後述する実施例２において説明する。ここで、目盛を用いた方法にあっては、ボリューム１１、１２、１３、送信部１４、表示器１５は必ずしも必要ではない。
［目盛を用いた方法］
送風機側プーリ２と電動機側プーリ３との間にＶベルトが掛け渡されていない状態において、送風機側プーリ２の側面に送風機側アーム４をその一面に配置されたマグネット４ｍにより取り付ける。次いで、電動機側プーリ３の側面に電動機側アーム７をその一面に配置されたマグネット７ｍにより取り付ける。

ここで、送風機２２よりも電動機２３の方が小さくその調整に伴う移動が簡単であるから、送風機側プーリ２の側面を基準面とするが、電動機側プーリ３の側面を基準面としてもよい。また、取付の安定性、芯出しの正確さ、芯出しの作業効率の観点から、送風機側アーム４の中心軸１６が図示しない送風機側プーリ２の回転軸と交わる位置、同様に電動機側アーム７の中心軸１９が図示しない電動機側プーリ３の回転軸と交わる位置に各アーム４、７を取り付けることが好ましい。

両アーム４、７を両プーリ２、３に取り付けた状態において、プーリ芯出し治具１は、送風機側プーリ２の側面に対する電動機側プーリ３の側面との間の前後方向のずれ及び傾きに応じて、図１、図３−図４に示すように、送風機側アーム４とズレ表示アーム５とが屈曲し、ズレ表示アーム５と回転支持アーム６が屈曲し、かつ、回転支持アーム６と電動機側アーム７とが軸方向に捩れた状態となる。

この状態（図３（ａ）、図４（ａ））から、電動機側プーリ３の上下方向の軸２１の略上下方向の傾き（捩れ）を修正するために、目盛１０Ａのマーク１０Ａ１とマーク１０Ａ２（図２）とが一致するように、すなわち送風機側プーリ２の上下方向の軸２０と電動機側プーリ３の上下方向の軸２１とが平行となるように、電動機２３の固定手段を微調整する。

この状態（図３（ｂ）、図４（ｂ））から、電動機側プーリ３の左右方向の軸（軸１９と平行な軸）の傾きを修正するために、目盛９Ａのマーク９Ａ１とマーク９Ａ２（図２）と間の角度が目盛８Ａのマーク８Ａ１とマーク８Ａ２との間の角度と一致するように、すなわち送風機側プーリ２の側面と電動機側プーリ３の側面とが平行となるように、電動機２３の固定手段を微調整する。

この状態（図３（ｃ）、図４（ｃ））から、電動機側プーリ３の前後方向のずれを修正するために、目盛８Ａ、９Ａのマーク８Ａ１、９Ａ１とマーク８Ａ２、９Ａ２（図２）とが一致するように、すなわち送風機側プーリ２の回転中心面と電動機側プーリ３の回転中心面とが同一平面となるように、電動機２３の固定手段を微調整する。ここで、回転中心面とは、プーリの両側面の中央に位置し、両側面に平行な仮想的な面である。

このようにして、芯出しが終了するので、この状態（図３（ｄ）、図４（ｄ））において、電動機２３をベースに固定する。言い換えると、リンク機構により構成されるプーリ芯出し治具１を最終的には一直線になるように調整することで、電動機側プーリ３の前後方向のずれと傾きを調整することができる。

ここで、芯出しは、電動機２３を移動して調整することになる。この調整は通常微小な移動であるので、ヒンジ８、９と回転軸１０の回動により対応できる。調整量が少し大きいときであっても、アーム４、７はマグネット４ｍ、７ｍによりプーリ２、３に取り付けられているから、外力により多少のズレが可能で吸収することができる。

また、プーリ芯出し治具１を円滑に従動させるために、図５に示すように、電動機側アーム７の変形例として、固定部材７Ｂの底部にプーリ３に取り付けるためのマグネット７Ａを有するものであって、アーム本体７Ｄを固定部材７Ｂに設けたすべり軸受けであるブッシュ７Ｃに摺動可能に挿通するものとすることが好ましい。

以上のとおりであって、プーリ芯出し治具１はリンク機構により一体に構成されているから、その取り扱いが簡単であり、特に、両プーリ２、３への取付の作業が簡単である。
また、プーリ芯出し治具１は、両プーリ２、３に取り付けられるから、一方のプーリのみに取り付けられる片持ち形式のものに比較して剛性を小さくできるとともに、作業者が１人であっても芯出しをすることができる。

また、プーリ芯出し治具１を最終的には一直線になるように調整することが好ましい。そうすることにより、大まかな調整は目盛を使用せずとも、各アーム４、５、６、７の外郭を見ることにより実現できる。この場合には、各アーム４、５、６、７の断面形状又は外郭の形状は同じであることが好ましい。実施例１の場合、各アーム４、５、６、７の外郭はほぼ同じであり、アーム４、６、７の断面形状はほぼ同じである。

また、調整する順序を、電動機側プーリ３における上下方向の軸２１の上下方向の傾き（捩れ）、左右方向の軸を中心とする傾き、前後方向のずれの順に修正するようにしたので、調整途中において、どのような調整を行っているかを把握でき、無駄な調整作業を繰り返すことを少なくできる。なお、調整する順序は、上述した順に限らず、例えば、図３（ｃ）、図４（ｃ）に示す両アーム４、７を平行にする手順を省略し、すなわち、図３（ｂ）、図４（ｂ）の状態から直接図３（ｄ）、図４（ｄ）となるように調整すると調整作業手順が少なくできる観点から好ましい。

また、目盛８Ａ、９Ａ、１０Ａは、両プーリ２、３の間に位置し、かつ一般に両プーリ２、３の間には他の部材が存在しないから、視認性が良い。
また、回転軸１０を電動機２３側、すなわち調整の際に微調整する側に設けたので、目盛２４の視認性が良く、かつ、回転軸１０の回りに回動させたときに、ズレ表示アーム５等他のアームへの干渉がなく、作業性が良い。

なお、上述では、電動機側プーリ３の傾き及び前後方向のずれを修正するものについて説明したが、粗調整により、両プーリ２、３の鉛直方向の平行（軸２０と軸２１とが平行）が得られるものもあり、この場合には、電動機側アーム７をズレ表示アーム５にヒンジにより接続したものでよく、回転支持アーム６及び回転軸１０は不要である。

また、プーリ２の側面にアーム４の軸１６を平行に取り付けることは必須ではないものの、平行とすることで、芯出しを行うときには最終的にプーリ芯出し治具１を直線的になるようにすればよいから、芯出し作業の効率が良い。

また、さらに伝動装置の使用時における芯出し精度を高めるために、上述した芯出し終了後、Ｖベルトを掛け渡した状態において、再び同様にして芯出し調整を行っても良い。

次に、実施例２に係るプーリの芯出し装置につき、図１から図５を参照して説明する。なお、前記実施例１と重複する内容の説明を省略する。構成は実施例１と同様であるから、芯出し方法について、表示器を用いた方法について説明する。

［表示器を用いた方法］
プーリ芯出し治具１を初期状態として直線かつ捩れがないように、すなわち目盛８Ａ、９Ａ、１０Ａの各マークがそれぞれ一致する状態とする（ステップ１）。
この状態で、図示しないゼロ調整ボタンを押下することにより、送信部１４の演算装置は、ボリューム１１、１２、１３の値をゼロに初期化し、その関係（各ボリューム１１、１２、１３からの値とゼロとの関係）をメモリに記憶させる（ステップ２）。

その後、実施例１で説明したのと同様に、アーム４、７をそれぞれプーリ２、３に取り付ける（ステップ３）。
この状態において、送信部１４の演算部は、ボリューム１１、１２、１３からの信号を受け取り、初期値からの差分を求め、表示器１５に送信する（ステップ４）。
表示器１５には、ボリューム１１、１２、１３毎に対応して、修正すべき角度を表示する（ステップ５）。

その後、作業者は、実施例１と同様にして、ボリューム１３、ボリューム１２、ボリューム１１の順に修正すべき角度がゼロとなるように、電動機２３の位置を微調整する（ステップ６）。

以上のとおりであるから、実施例１の作用効果に加えて、作業者は近くにある表示器１５を見ればよいから、プーリ芯出し治具１や目盛８Ａ、９Ａ、１０Ａを見ることなく調整作業を円滑に行うことができる。

また、視覚的な理解を助けるために、表示器１５に図１−図４のいずれかに示すようなプーリ芯出し治具１の形状を表示させ、そのヒンジ８、９、回転軸１０の近傍にそれぞれ調整すべき角度を表示させると良い。

また、次のようにして、電動機２３を上下、左右、前後に移動させるべき量を表示させるようにすると作業効率がよく好ましい。
送風機側アーム４を送風機側プーリ２に取り付けた際の、送風機側アーム４の軸１６の延在する方向の基準位置と送風機側プーリ２の回転軸の位置との差分、及び電動機側アーム７を電動機側プーリ３に取り付けた際の、電動機側アーム７の軸１９の延在する方向の基準位置と電動機側プーリ３の回転軸の位置との差分を、ステップ３において、作業者又は図示しないセンサが送信部１４の入力部に入力するようにしてもよい。
このようにすると、２つのプーリ間の前後方向のずれ及び傾きを定量的に把握できるから、送信部１４は、表示器１５に、上述した修正すべき角度に加えて（又は代えて）、電動機２３を上下、左右、前後方向に移動すべき移動量を表示させることが可能となる。

また、表示器１５を用いる場合には、ボリューム１１、１２、１３、送信部１４、表示器１５の異常等により、表示すべき修正量に誤りが生じることがあるのでエラーを表示する機能を追加することが好ましい。特に、ボリューム１１、１２、１３から出力された値が例えばボリュームのオープン故障や短絡などにより基準値を超えるとき、例えば電気回路の異常により本来ではありえない修正すべき角度が示されたとき、ボリューム１１とボリューム１２とから得られる修正すべき角度の差が所定値を超えるとき等の場合にエラーを表示するものが好ましい。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

１ プーリ芯出し治具
２ 送風機側プーリ（一方のプーリ）
３ 電動機側プーリ（他方のプーリ）
４ 送風機側アーム（第１の部材）
５ ズレ表示アーム（中間部材）
６ 回転支持アーム（第２の部材、第２の部位）
７ 電動機側アーム（第２の部材、第１の部位）
８ ヒンジ
８Ａ 目盛（第１の屈曲角度指示部）
８Ｂ 回動軸
９ ヒンジ
９Ａ 目盛（第２の屈曲角度指示部）
９Ｂ 回動軸
１０ 回転軸
１０Ａ 目盛（回転角度指示部）
１１ ボリューム（第１の屈曲角度指示部）
１２ ボリューム（第２の屈曲角度指示部）
１３ ボリューム（回転角度指示部）
１４ 送信部
１５ 表示器
１６ 中心軸
１７ 中心軸
１８ 中心軸
１９ 中心軸
２０ 中心軸
２１ 中心軸
２２ 送風機
２３ 電動機

Claims (5)

1. 一方のプーリと他方のプーリとの間にベルトを掛け渡して動力を伝動する伝動装置のプーリ芯出し冶具であって、
   前記治具は、
   前記一方のプーリへの取付部を有する第１の部材と、
   前記他方のプーリへの取付部を有する第２の部材と、
   前記第１の部材及び前記第２の部材にそれぞれ屈曲可能に接続される中間部材と、
   前記第１の部材と前記中間部材との相対的な屈曲角度を示す第１の屈曲角度指示部と、前記第２の部材と前記中間部材との相対的な屈曲角度を示す第２の屈曲角度指示部と
   を備え、
   前記第１の部材、前記第２の部材及び前記中間部材の少なくともいずれか１つの部材は、回転軸の回りに回転可能な２つの部位と、前記２つの部位の相対的な回転角度を示す回転角度指示部を含むものであることを特徴とする伝動装置のプーリ芯出し冶具。
2. 前記第１の部材と前記中間部材及び前記第２の部材と前記中間部材とは、回動軸により屈曲可能に接続されるものであることを特徴とする請求項１に記載の伝動装置のプーリ芯出し冶具。
3. 少なくとも前記第１の部材及び前記第２の部材は、所定以上の外力により前記取り付けられたプーリに対し移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の伝動装置のプーリ芯出し冶具。
4. 前記互いに接続される第１の部材と第２の部材と中間部材とはその断面形状又は外郭が略等しいものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の伝動装置のプーリ芯出し冶具。
5. 請求項１に記載されたプーリ芯出し冶具を用いた伝動装置のプーリ芯出し装置であって、
   前記第１及び第２の屈曲角度指示部は第１及び第２の屈曲角度信号を出力するものであり、屈曲角度信号に基づき調整すべき量を表示する表示器を備えたものであることを特徴とする伝動装置のプーリ芯出し装置。

Images