JP6096506B2 - 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１３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、ベルトをプーリ軸方向手前側からプーリ溝１０３に導入する導入部１０４と、ベルトが手前側に外れるのを阻止する外れ止め１０５とを備えている。ベルト取付治具１０１にベルトを掛け、プーリ１０２を回転させて導入部１０４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１０３の範囲を徐々に広げることにより、ベルトがプーリ溝１０３に取り付けられる。

特開２００９−２２２１０１号公報（段落番号００２９、００３０、００４５、図１）

ところで、複数のプーリにベルトを取り付ける際、そのプーリのレイアウトなどによっては、プーリを回転させながらベルトを強く引き伸ばす必要があり、その分、ベルトの損傷を生じやすくなると共に、プーリを回転させるのに要するトルクが大きくなり、さらに、ベルトをベルト取付治具からプーリ軸方向手前側に外そうとする力が強くなるおそれがある。

これに対して、特許文献１のベルト取付治具は、ベルトが手前側に外れるのを外れ止めによって阻止することができるが、ベルトを特に強く引き伸ばす必要がある場合には、ベルトを手前側に外そうとする力がより強くなり、そのベルトの側面を外れ止めで無理に押えることにより、ベルトに損傷をより生じさせやすくなるおそれがある。

本発明は、ベルトを強く引き伸ばすことなく取り付けることのできるベルト取付治具の提供を目的とする。

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、ベルトの一部を受けてプーリフランジよりもプーリ軸方向手前側に保持する保持面と、ベルトをプーリ軸方向手前側から保持面に導入する導入面とを備え、その導入面を、少なくともプーリ軸方向に対して傾斜する傾斜面とし、プーリフランジよりもプーリ径方向内側に位置させたものである。

ここで、保持面は、ベルトの一部をプーリフランジの手前側に保持する部位であり、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手前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。

上記構成によれば、プーリの軸方向手前側を通るベルトを導入面によって保持面に導入することができるので、ベルトを無理に曲げることなく、滑らかな曲線状をなすように保持面に掛けることができる。さらに、導入面をプーリ軸方向に対して傾斜させるので、プーリの手前側を通してプーリ間に掛け渡したベルトのベルト幅方向をプーリ軸方向に対して傾斜させて、ベルトをプーリの手前側の側面に沿わせることができる。

プーリの手前側を通したベルトをプーリの手前側の側面に沿わせることにより、ベルト幅方向中心のなすラインがプーリ軸方向手前側に突出するのを抑えることができるので、ベルトを手前側に大きく迂回させることなく、プーリ間を結ぶ最短ルートに近づけて掛け渡すことができ、ベルトを取り付ける際のベルトの伸びを抑えることができる。これにより、ベルトを取り付ける際、ベルトの損傷を防止すると共に、プーリを回転させるのに要するトルクを小さくして作業性を高めることができ、さらに、プーリ軸に作用する力を小さくすることができる。

しかも、ベルトをプーリの手前側の側面に沿わせることにより、プーリ軸方向におけるベルトの占有幅を狭くすることができるので、プーリの軸方向手前側に障害物が存在する場合であっても、この障害物を回避するようにベルトを配置することができる。

また、保持面をプーリ軸方向奥側ほどプーリ径方向内側となる傾斜面とするようにしてもよい。この構成によれば、保持面の傾斜によって、ベルトをプーリ軸方向奥側に移動させようとするスラスト力を発生させることができ、ベルトを手前側に外そうとする力が作用したとしても、この力を保持面の傾斜によるスラスト力で打ち消して、ベルトの手前側への脱落を防止することができる。しかも、保持面の傾斜によるスラスト力によって、ベルトを保持面からプーリ溝に移動させやすくすることができ、ベルトを取り付けるのに要するプーリの回転角度を小さくすることができる。

また、保持面を、ベルトをプーリ軸方向手前側に移動させるよう導入面から受けるスラスト力と相殺する大きさのスラスト力を生じる傾斜角度に設定するようにしてもよい。この構成によれば、導入面の傾斜によるスラスト力と保持面の傾斜によるスラスト力とを相殺させるので、導入面の傾斜がベルトをプーリ軸方向手前側に移動させようとしても、これを保持面の傾斜によるスラスト力が打ち消して、保持面からのベルトの脱落を防止することができる。

また、保持面をプーリ径方向における位置をプーリフランジの外周面の近傍に設定するようにしてもよい。この構成によれば、保持面をプーリフランジの外周面の近傍かつ手前側に設定するので、プーリを回転させてベルトを必要十分なだけ引き伸ばすだけで、ベルトを保持面からプーリ溝に滑り込ませて、プーリ溝にベルトを取り付けることができる。これにより、ベルトを取り付ける際のベルトの伸びを極力抑えることができ、プーリ軸に作用する力を小さくすると共に、プーリを回転させるのに要するトルクを小さくすることができる。

また、保持面をプーリ回転方向前方ほどプーリ軸方向手前側に広げて形成するようにしてもよい。この構成によれば、保持面がプーリ回転方向前方に向かって徐々にプーリ軸方向手前側に広がるので、プーリ回転方向後方でプーリ溝に嵌めたベルトを徐々に手前側にずらしながら保持面に掛けて、プーリフランジよりも手前側に保持することができる。これにより、ベルトがプーリ溝からプーリフランジを手前側に乗り越える部位で、ベルトをベルト幅方向に無理に曲げる必要がなく、その分、ベルトを滑らかな曲線状をなすようにプーリフランジを乗り越えさせることができ、ベルトを取り付ける際のベルトの伸びを抑えることができる。

また、プーリの側面を覆う覆い板を設け、この覆い板に保持面を形成するようにしてもよい。この構成によれば、プーリの側面を覆い板で覆うので、プーリの軸方向手前側を通るベルトがプーリの手前側の側面に直接接触するのを阻止することができ、プーリと擦れることによるベルトの損傷を防止することができる。

また、プーリのプーリ軸方向手前側を通るベルトを保持面からプーリ軸を挟んで反対側に回り込むようガイドするガイド部を設けるようにしてもよい。この構成によれば、ガイド部がベルトを保持面からプーリ軸の外周を迂回するように反対側に回り込ませるので、プーリのプーリ軸方向手前側を通るベルトを、無理に曲げることなく、プーリ回転方向前方からスムーズに保持面に掛けることができる。

以上のとおり、本発明によると、導入面をプーリ軸方向に対して傾斜させるので、プーリの手前側を通してプーリ間に掛け渡すベルトをプーリの手前側の側面に沿わせることができ、プーリ間を結ぶ最短ルートに近づけてベルトを掛け渡すことができる。これにより、ベルトを強く引き伸ばすことなくプーリに取り付けることができ、ベルトの損傷を防止すると共に、プーリを回転させるのに要するトルクを小さくして、ベルトの取付作業性を高めることができる。

本発明に係るベルト取付治具の斜視図 ベルト取付後のプーリの斜視図 ベルト取付前のプーリの斜視図 ベルト取付中のプーリの斜視図 ベルト取付治具の正面図 ベルト取付治具の背面図 ベルト取付治具の平面図 ベルト取付治具の底面図 ベルト取付治具の左側面図 ベルト取付治具の右側面図 図１０の要部拡大図 ベルトを取り付ける手順を説明する図 従来のベルト取付治具を示す斜視図

以下、本発明に係るベルト取付治具を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

図１〜図４に示すように、ベルト取付治具１は、例えば外周面にプーリ溝２、３を有する一対のプーリ４、５のうち、一方のプーリ４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５に周方向に伸長可能なベルト６を掛け、ベルト６を引き伸ばしながら、一方のプーリ４を回転させて、プーリ４の外周面のプーリ溝２にベルト６を取り付けるようになっている。

図１、図３〜図１１に示すように、ベルト取付治具１は、プーリ４の側面を覆う覆い板７と、プーリ４に固定するための固定部８と、プーリ４を回転させる工具９を係合可能な係合部１０と、ベルト６の一部を受けてプーリフランジ１１よりもプーリ軸方向手前側に保持する保持面１２と、ベルト６をプーリ軸方向手前側から保持面１２に導入する導入面１３と、プーリ４のプーリ軸方向手前側を通るベルト６を保持面１２からプーリ軸を挟んで反対側に回り込むようガイドするガイド部１４と、を備え、プーリ４に装着した状態で、その保持面１２が、プーリ径方向における位置をプーリフランジ１１の外周面の近傍に設定されると共に、プーリ軸方向奥側ほどプーリ径方向内側となる傾斜面とされる。

ベルト６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６として、Ｖリブドベルトを例示するが、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。

覆い板７は、プーリ４のプーリフランジ１１と同径の円板状とされて、その背面側の中央に固定部８が設けられると共に、正面側の中央に係合部１０が設けられている。覆い板７のうちの正面側かつ係合部１０から外周縁に至る例えば中心角１３５°程度の扇形の範囲には、正面側に突出する扇形状の突出部１５が設けられ、この突出部１５に保持面１２及び導入面１３が形成されると共に、突出部１５のない残りの例えば２２５°程度の範囲にガイド部１４が形成されている。

固定部８は、覆い板７の背面側中央に突設された筒状とされ、固定部８をプーリ４のセンターボルト１６に外嵌して、ベルト取付治具１をプーリ４のプーリ軸方向手前側に装着するようになっている。固定部８の内周面には、複数条の凹凸１７が形成され、固定部８をセンターボルト１６に係合して、ベルト取付治具１とプーリ４とを一体に回転させるようになっている。

係合部１０は、覆い板７の正面側中央に突設されると共に、例えば正方形の中央穴１８を有する筒状とされ、中央穴１８に工具９を係合して回転させることにより、ベルト取付治具１を介してプーリ４を回転させるようになっている。

保持面１２は、覆い板７から正面側に突出する突出部１５のプーリ径方向外側面に設定され、突出部１５の突出量がプーリ回転方向前方ほど大きく設定されることにより、保持面１２がプーリ回転方向前方に向かって徐々にプーリ軸方向手前側に広がっている。

これにより、保持面１２よりもプーリ回転方向後方のプーリ溝２に嵌めたベルト６をプーリ回転方向前方に向かって徐々に手前側にずらしてプーリフランジ１１を乗り越えさせながら、そのベルト６を保持面１２で保持可能とされる。なお、覆い板７の外周面で、突出部１５のプーリ回転方向後端付近には、マーカー１９が設けられ、このマーカー１９よりもプーリ回転方向後方ではベルト６がプーリ溝２に嵌めるべきことを示している。

また、保持面１２は、突出部１５を覆い板７の外周縁に至る範囲に設けることにより、覆い板７の外周面と連続するよう設定され、さらに、プーリ軸方向奥側に向かってプーリ径方向内側に傾斜している。図１１に示すように、保持面１２は、プーリ軸方向に対する傾斜角度（θ）を３°〜５°程度に設定され、プーリ４にベルト６を取り付ける際、ベルト６を過度に引き伸ばすことなく、保持面１２に掛けたベルト６を奥側に移動させるスラスト力を発生させるようになっている。

導入面１３は、突出部１５のプーリ回転方向で前端部、かつプーリ径方向で外側の１／２程度の範囲に設けられ、プーリ軸方向及びプーリ径方向に対して傾斜する傾斜面とされる。この導入面１３は、プーリ軸方向手前側を通るベルト６を覆い板７の正面に沿わせるように捻じりながら保持面１２に滑らかに導入する。

これにより、プーリ４、５の手前側を通るベルト６をそのベルト中心のプーリ軸方向における位置をプーリ４、５に極力近づけて配置することができ、ベルト６を手前側に大きく突出させることなく、プーリ溝２、３間を結ぶ最短ルートに近づけて掛け渡すことができる。さらに、プーリ４、５の手前側かつ両プーリ４、５間に障害物となる部品がある場合であっても、プーリ４、５の手前側を通るベルト６を捻じって障害物２０を避けることができる（図４参照）。

ガイド部１４は、覆い板７の約１／２程度の径の扇形状とされ、係合部１０の周囲のうちの突出部１５のない残りの例えば２２５°程度の範囲から正面側に突出して形成されている。このガイド部１４にベルト６を掛けることにより、他方のプーリ５からプーリ４のプーリ軸方向手前側に延びたベルト６が、プーリ軸から離れた位置を迂回して反対側に回り込み、滑らかに導入面１３及び保持面１２に導入される。

次に、ベルト取付治具１を用いて一対のプーリ４、５にベルト６を取り付ける手順を説明する。

まず、図１２（ａ）に示すように、ベルト取付治具１の背面側の固定部８をプーリ４のセンターボルト１６に外嵌して、ベルト取付治具１を一方のプーリ４のプーリ軸方向手前側に装着し、他方のプーリ５にベルト６を掛巻すると共に、ベルト６をベルト取付治具１の保持面１２及び導入面１３に掛ける。

これにより、プーリ４のうち、保持面１２よりもプーリ回転方向後方では、プーリ５から導かれたベルト６がプーリ溝２に嵌まり、保持面１２よりもプーリ回転方向前方では、ベルト６がプーリ４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６が、ガイド部１４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５に向かう。

また、導入面１３に掛けられたベルト６は、保持面１２まで滑らかに導かれると共に、プーリ軸方向に対してベルト幅方向を傾斜させて覆い板７に沿うように捻じれた状態で、両プーリ４、５間に掛け渡される。これにより、ベルト６が、プーリ溝２、３間を結ぶ最短ルートに近い状態で掛け渡されると共に、両プーリ４、５の手前側にある障害物２０を回避する。

次いで、図１２（ｂ）に示すように、ベルト取付治具１の係合部１０に例えば市販の工具９を係合し、ベルト取付治具１を介してプーリ４をプーリ回転方向前方に回転させる。これにより、ベルト６を引き伸ばしながら、保持面１２がプーリ回転方向前方に進み、その後方のベルト６の嵌ったプーリ溝２の範囲が徐々に広がる。その際、ベルト６を手前側に滑らせる方向に導入面１３が傾斜しているが、保持面１２がベルト６を奥側に滑らせるように傾斜しているので、保持面１２によるスラスト力が導入面１３によるスラスト力を打ち消して、手前側へのベルト６の脱落を阻止する。やがて、図３（ｃ）に示すように、ベルト６が完全にプーリ４に取り付けられる。

ベルト６が完全にプーリ４に取り付けられた後、固定部１０をセンターボルト１６から外して、プーリ４からベルト取付治具１を取り外し、プーリ４、５へのベルト６の取り付けが完了する（図２参照）。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、固定部８をプーリ４のセンターボルト１６に外嵌してベルト取付治具１をプーリ４に装着する代わりに、ベルト取付治具１をプーリ４の他の部位に固定するようにしてもよく、さらに、覆い板７、係合部１０及びガイド部１４をそれぞれ省略することもできる。

また、導入面１３をプーリ軸方向及びプーリ径方向に対して傾斜させる代わりに、プーリ軸方向のみに対して傾斜させてもよい。また、保持面１２をプーリ回転方向前方に向かって徐々にプーリ軸方向手前側に広げる代わりに、保持面１２を一定幅に設定するようにしてもよい。

１ ベルト取付治具
２ プーリ溝（一方）
３ プーリ溝（他方）
４ プーリ（一方）
５ プーリ（他方）
６ ベルト
７ 覆い板
８ 固定部
９ 工具
１０ 係合部
１１ プーリフランジ
１２ 保持面
１３ 導入面
１４ ガイド部
１５ 突出部
１６ センターボルト
１７ 凹凸
１８ 中央穴
１９ マーカー
２０ 障害物
θ 保持面の傾斜角度

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、前記ベルトの一部を受けてプーリフランジよりもプーリ軸方向手前側に保持する保持面と、前記ベルトをプーリ軸方向手前側から前記保持面に導入する導入面とを備え、前記導入面は、少なくともプーリ軸方向に対して傾斜する傾斜面とされ、プーリフランジよりもプーリ径方向内側に位置し、前記保持面は、プーリ軸方向奥側ほどプーリ径方向内側となる傾斜面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、ベルトをプーリ軸方向手前側に移動させるよう導入面から受けるスラスト力と相殺する大きさのスラスト力を生じる傾斜角度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. 前記保持面は、プーリ径方向における位置をプーリフランジの外周面の近傍に設定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. 前記保持面は、プーリ回転方向前方ほどプーリ軸方向手前側に広げて形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のベルト取付治具。
5. 前記プーリの側面を覆う覆い板が設けられ、該覆い板に、前記保持面が形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のベルト取付治具。
6. 前記プーリのプーリ軸方向手前側を通るベルトを前記保持面からプーリ軸を挟んで反対側に回り込むようガイドするガイド部が設けられた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。

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