JP6378597B2 - ベルト駆動装置を備えた作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、ベルト駆動装置を備えた作業車両に関し、特にその伝動ベルトの交換のしやすさの向上に関する。

従来より、駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡された伝動ベルトを有するベルト駆動装置を備えた作業車両は知られている。

例えば、特許文献１のように、動力取出装置の駆動力を伝動ベルトで水圧ポンプに伝達する高圧洗浄車や、特許文献２のように、動力取出装置の駆動力を伝動ベルトでルーツブロワに伝達する吸引車のような作業車両が知られている。

特開２０１０−７８０５３号公報 特開２０１１−４３０２８号公報

しかしながら、従来のベルト駆動装置を備えた作業車両では、動力取出装置の駆動力を利用して水圧ポンプ、ルーツブロワなどの回転機械を駆動するようにしているので、駆動プーリと従動プーリとの間に掛けた伝動ベルトを交換しようとすると、駆動プーリに回転一体の回転軸を外して伝動ベルトを外す必要がある。そうすると、この回転軸を抜き出すスペースを確保しなければならず、また、伝動ベルトの交換後に再び回転軸と動力取出装置の出力軸との芯合わせを再びしなければならない、という問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ベルト駆動装置の伝動ベルトを簡単に交換できるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、駆動側支持プレートのベルト開口を利用して伝動ベルトを駆動プーリから取り外せるようにした。

具体的には、第１の発明では、駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡された伝動ベルトを有するベルト駆動装置を備えた作業車両を前提とし、
この作業車両は、
駆動軸に回転一体に連結されると共に、上記駆動プーリと回転一体に結合された駆動側回転軸と、
上記駆動側回転軸を回転可能に両側から支持する一対の駆動側支持プレートと、
上記一対の駆動側支持プレートのうち少なくとも一方に形成され、上記駆動側回転軸を上記一対の駆動側支持プレートに支持させたまま、上記伝動ベルトを通過可能とするベルト用開口とを備えており、
上記駆動側回転軸は、上記一対の駆動側支持プレートにそれぞれ側面を取り付けた軸受により回転可能に支持されている。

上記の構成によると、ベルト用開口を通して無端帯状態である伝動ベルトを駆動プーリから取り外すことができるので、駆動側回転軸を外すことなく、伝動ベルトの交換を行うことができる。このため、駆動側回転軸を抜き出すスペースを確保する必要がなく、また駆動側回転軸の芯出しを再び行う手間を省ける。さらに、駆動側回転軸に垂直な面に取り付けるピロー型軸受ではなく、水平な面に取り付ける軸受なので、軸受に偏った力がかかりにくく、軸受が長持ちしやすい。

第２の発明では、第１の発明において、
上記ベルト用開口は、着脱可能なカバー部材で覆われている。

すなわち、ベルト用開口は、ベルトを通すことができるだけの隙間を確保するものであるため、ベルト駆動装置の駆動時の剛性を低くするものであるが、上記の構成によると、駆動時にはカバー部材でベルト用開口を覆うことで、剛性が低下しないようにすることができる。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記駆動軸は、エンジンの動力を取り出す動力取出装置の出力軸であり、
上記従動プーリは、回転機械の入力軸に回転一体に連結されている。

すなわち、従来は、回転機械を駆動する動力を伝達する伝動ベルトは、通常かなりの伝達能力を有する規模のものであるため、交換作業は極めて手間がかかる作業であったが、上記の構成によると、芯ずれを起こすことなく極めて容易に伝動ベルトの交換を行うことができる。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、
上記駆動側回転軸における上記駆動軸と反対側には、第２の回転機械が回転一体に連結されており、
上記伝動ベルトの交換時には、上記駆動側回転軸と上記第２の回転機械との間が取り外し可能となっている。

上記の構成によると、第２の回転機械を備えるような伝動ベルトの交換が手間となる場合でも、第２の回転機械との連結を解除すれば、伝動ベルトを容易に交換できる。

第５の発明では、第１から第４のいずれか１つの発明において、
上記軸受は、フランジ型軸受であり、該フランジ型軸受のフランジが上記一対の駆動側支持プレートにそれぞれ取り付けられている。

上記の構成によると、駆動側回転軸に垂直な面に取り付けるピロー型軸受ではなく、水平な面に取り付けるフランジ型軸受なので、軸受に偏った力がかかりにくく、軸受が長持ちしやすい。

以上説明したように、本発明によれば、駆動側支持プレートにベルト用開口を設け、駆動側回転軸を一対の駆動側支持プレートに支持させたままで伝動ベルトを通過できるようにしたので、伝動ベルトを簡単に交換できるようにする。

図２のＩ方向から見た矢視図である。 吸引車の概要を示す側面図である。 図２のIII部拡大側面図である。 支持ブラケットを示す拡大背面図である。 ベルト駆動装置及びその周辺を示す概要図である。 伝動ベルト交換時の様子を示す図１相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２は本発明の実施形態のベルト駆動装置１９を備えた作業車両としての吸引車１を示し、この吸引車１は、例えば、車台２と、キャブ３とを備え、車台２のシャーシフレーム２ａの上にサブフレーム４が載置されている。このサブフレーム４の上に回転機械が載置されている。回転機械として、例えばルーツブロワ５が配置され、このルーツブロワ５の吸引力を利用してホース６から回収物をタンク７に吸引するようになっている。

そして、図５にも示すように、車台２のエンジン８の駆動力が変速機９を介して動力取出装置（ＰＴＯ）１０に伝達されるようになっている。図３に拡大して示すように、ＰＴＯ１０の出力軸である駆動軸１０ａは、車両前後方向に延びる第１ユニバーサルジョイント１１を介して駆動側回転軸１２に回転一体に連結されている。車両前後方向に延びる駆動側回転軸１２の他端側は、第２ユニバーサルジョイント１３を介してポンプ側回転軸１４に回転一体に連結されている。このポンプ側回転軸１４によって、第２の回転機械としての油圧ポンプ１５が駆動されるようになっている。

そして、吸引車１は、駆動プーリ１６と従動プーリ１８との間に掛け渡された伝動ベルト１７を有するベルト駆動装置１９を備えている。具体的には、駆動側回転軸１２には、駆動プーリ１６が回転一体に連結されている。駆動プーリ１６の回転力は、伝動ベルト１７を介して従動プーリ１８に伝達されるようになっている。この従動プーリ１８は、ルーツブロワ５の入力軸５ａに回転一体に連結されている。伝動ベルト１７は、複数本のＶベルトで構成してもよいし、１本の結合Ｖベルトで構成してもよい。

図１及び図３に示すように、駆動側回転軸１２は、シャーシフレーム２ａに取り付けられた前後一対の駆動側支持プレート２０（第１駆動側支持プレート２０１，第２駆動側支持プレート２０２）により、両側から回転可能に支持されている。実際には、一対の駆動側支持プレート２０にそれぞれ設けた軸受２１に駆動側回転軸１２が回転可能に支持されている。軸受２１は、駆動側回転軸１２に平行な面に取り付けるピロー型軸受ではなく、垂直な面に取り付けるフランジ型軸受なので、軸受２１に偏った力がかかりにくくて有利である。

そして、一対の駆動側支持プレート２０のうちの油圧ポンプ１５側の第２駆動側支持プレート２０２には、図４及び図６にも示すように、ベルト用開口２２が形成されている。このベルト用開口２２は、完全に第２駆動側支持プレート２０２を２つに分割するように形成されている。このことで、駆動側回転軸１２を第２駆動側支持プレート２０２と、駆動軸１０ａ側の第１駆動側支持プレート２０１との間に支持させたまま、伝動ベルト１７を通過可能とする役割を果たす。

このベルト用開口２２は、通常は、着脱可能なカバー部材２３で覆われている。カバー部材２３は、例えば矩形板状の鋼板よりなり、締結ボルト２３ａによって第２駆動側支持プレート２０２に固定されている。これにより、ベルト用開口２２によって２分割された第２駆動側支持プレート２０２がカバー部材２３によって剛性を低下させることなく一体に連結されるようになっている。カバー部材２３は、例えば、複数の位置決め用部材２３ｂがそれぞれ溶接されており、これら位置決め用部材２３ｂによって位置決めすることにより締結ボルト２３ａを締結しやすくなっている。なお、第１駆動側支持プレート２０１及び第２駆動側支持プレート２０２には、駆動側回転軸１２を挿通するための挿通用開口２０ｃが設けられている。

第１駆動側支持プレート２０１及び第２駆動側支持プレート２０２の車幅（左右）方向先端側の先端貫通孔２０ａには、張力調整部２４の連結軸２４ａがそれぞれ連結されている。連結軸２４ａには、調整ボルト２４ｂの下端が連結され、その上端は、シャーシフレーム２ａに固定された調整部用ブラケット２４ｃ側にネジ止めされている。第１駆動側支持プレート２０１及び第２駆動側支持プレート２０２の中間部分には、揺動中心孔２０ｂが設けられ、この揺動中心孔２０ｂに調整部用ブラケット２４ｃに固定した揺動軸２４ｄが挿通されている。これにより、調整ボルト２４ｂに螺合された調整ナット２４ｅを回転させて位置調整し、第１駆動側支持プレート２０１及び第２駆動側支持プレート２０２の先端貫通孔２０ａ側を下方に揺動させる。伝動ベルト１７の張力を調整するようになっている。

次に、本実施形態にかかる吸引車１の伝動ベルト１７の交換手順について説明する。

図１に示す使用状態では、張力調整部２４の調整ボルト２４ｂにより、一対の駆動側支持プレート２０を揺動させて伝動ベルト１７の張力を調整しており、伝動ベルト１７は容易には外れない。また、駆動側回転軸１２の回転数も高く、駆動軸１０ａとの芯出しは、高精度に行われている。図６に示すように、ベルト用開口２２は、伝動ベルト１７を通すことができるだけの隙間Ｌを確保するものであるため、ベルト駆動装置１９の駆動時の剛性を低くするものであるが、ベルト駆動装置１９の駆動時にはカバー部材２３でベルト用開口２２を覆うことにより、剛性が低下しない。

そして、ベルト駆動装置１９を使用していると、経年劣化等により伝動ベルト１７を交換しなければならなくなる。このときには、まず調整ボルト２４ｂに螺合された調整ナット２４ｅを回転させて位置調整し、第１駆動側支持プレート２０１及び第２駆動側支持プレート２０２の先端貫通孔２０ａ側を下方に揺動させる。すると、第１駆動側支持プレート２０１及び第２駆動側支持プレート２０２の駆動側回転軸１２の支持側は上方に移動することとなり、伝動ベルト１７の張力が緩められる。調整ボルト２４ｂを調整部用ブラケット２４ｃの大きめの貫通孔に締結するようにすれば、緩められときに適度に傾くので、駆動側支持プレート２０が揺動し安くなって有利である。

次いで、第２駆動側支持プレート２０２より車両後方側の第２ユニバーサルジョイント１３を外してポンプ側回転軸１４と駆動側回転軸１２との結合をいったん解除する。

次いで、カバー部材２３の締結ボルト２３ａを緩めてカバー部材２３を取り外す。すると、図６に示すように、ベルト用開口２２が開口する。

これにより、緩めておいた伝動ベルト１７を取り外すことができる。このとき、伝動ベルト１７は、１本の結合Ｖベルトよりも多数本のＶベルトの方が取り扱いやすい上に取り外しやすい。

交換対象の伝動ベルト１７を取り外した後は、新しい伝動ベルト１７をベルト用開口２２を通して従動プーリ１８及び駆動プーリ１６にかけ直し、カバー部材２３でベルト用開口２２をつないで連結する。

そして、駆動側回転軸１２に第２ユニバーサルジョイント１３を連結して油圧ポンプ１５と再び連結する。

最後に調整調整ナット２４ｅを締め付けながら張力調整する。

以上説明したように、従来は、ルーツブロワ５などの回転機械を駆動する動力を伝達する伝動ベルト１７は、かなりの伝達能力を有する規模のものであるため、交換作業は極めて手間がかかる作業であった。また通常は、駆動側回転軸１２の周辺に張力調整用装置等が設けられて駆動側回転軸１２が抜き出しにくく、駆動側回転軸１２を取り外さなければ、伝動ベルト１７を交換できなかった。このため、伝動ベルト１７の交換後は、再び駆動側回転軸１２を組付け直し、芯出しを再び行う必要があった。

しかし、本実施形態では、ベルト用開口２２を通して無端帯状態である伝動ベルト１７を駆動プーリ１６から取り外すことができるので、駆動側回転軸１２を外すことなく、伝動ベルト１７の交換を行うことができる。このため、駆動側回転軸１２を取り外すためのスペースを確保する必要がなく、また、駆動側回転軸１２の芯出しを再び行う手間を省け、駆動側回転軸１２の芯ずれを起こすことなく極めて容易に伝動ベルト１７の交換を行うことができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、張力調整部２４は、調整ボルト２４ｂで調整する構成としているが、油圧シリンダを設けたり、テンションプーリを設けたりして調整してもよい。

上記実施形態では、一対の駆動側支持プレート２０のうちの油圧ポンプ１５側の第２駆動側支持プレート２０２にベルト用開口２２を設け、ＰＴＯ１０側（駆動軸側）の第１駆動側支持プレート２０１には、ベルト用開口２２を設けなかったが、第１駆動側支持プレート２０１及び第２駆動側支持プレート２０２にベルト用開口２２を設けてもよいし、ＰＴＯ１０側の第１駆動側支持プレート２０１にのみ設けてもよい。第１駆動側支持プレート２０１にベルト開口２２を設ける場合には、伝動ベルト１７を取り外す側のベルト用開口２２側において、駆動軸１０ａと駆動側回転軸１２との連結を解除する必要があるが、その場合でも、他端側の駆動側回転軸１２の連結を解除しなくてよりので、芯出し作業が楽である。

上記実施形態では、作業車両をルーツブロワ５を有する吸引車１としたが、水ポンプを有する高圧洗浄車など、ＰＴＯ１０の動力をベルト駆動装置１９を利用して回転機械に伝達させる作業車両であれば、特に限定されない。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、ベルト駆動装置を備えた吸引車、高圧洗浄車などの作業車両について有用である。

１ 吸引車（作業車両）
２ 車台
２ａ シャーシフレーム
３ キャブ
４ サブフレーム
５ ルーツブロワ（回転機械）
５ａ 入力軸
６ ホース
７ タンク
８ エンジン
９ 変速機
１０ ＰＴＯ（動力取出装置）
１０ａ 駆動軸
１１ 第１ユニバーサルジョイント
１２ 駆動側回転軸
１３ 第２ユニバーサルジョイント
１４ ポンプ側回転軸
１５ 油圧ポンプ（第２の回転機械）
１６ 駆動プーリ
１７ 伝動ベルト
１８ 従動プーリ
１９ ベルト駆動装置
２０ 駆動側支持プレート
２０１ 第１駆動側支持プレート
２０２ 第２駆動側支持プレート
２０ａ 先端貫通孔
２０ｂ 揺動中心孔
２０ｃ 挿通用開口
２１ 軸受
２２ ベルト用開口
２３ カバー部材
２３ａ 締結ボルト
２３ｂ 位置決め用部材
２４ 張力調整部
２４ａ 連結軸
２４ｂ 調整ボルト
２４ｃ 調整部用ブラケット
２４ｄ 揺動軸
２４ｅ 調整ナット

Claims (5)

1. 駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡された伝動ベルトを有するベルト駆動装置を備えた作業車両において、
   駆動軸に回転一体に連結されると共に、上記駆動プーリと回転一体に結合された駆動側回転軸と、
   上記駆動側回転軸を回転可能に両側から支持する一対の駆動側支持プレートと、
   上記一対の駆動側支持プレートのうち少なくとも一方に形成され、上記駆動側回転軸を上記一対の駆動側支持プレートに支持させたまま、上記伝動ベルトを通過可能とするベルト用開口とを備えており、
   上記駆動側回転軸は、上記一対の駆動側支持プレートにそれぞれ側面を取り付けた軸受により回転可能に支持されている
   ことを特徴とするベルト駆動装置を備えた作業車両。
2. 請求項１に記載のベルト駆動装置を備えた作業車両において、
   上記ベルト用開口は、着脱可能なカバー部材で覆われている
   ことを特徴とするベルト駆動装置を備えた作業車両。
3. 請求項１又は２に記載のベルト駆動装置を備えた作業車両において、
   上記駆動軸は、エンジンの動力を取り出す動力取出装置の出力軸であり、
   上記従動プーリは、回転機械の入力軸に回転一体に連結されている
   ことを特徴とするベルト駆動装置を備えた作業車両。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載のベルト駆動装置を備えた作業車両において、
   上記駆動側回転軸における上記駆動軸と反対側には、第２の回転機械が回転一体に連結されており、
   上記伝動ベルトの交換時には、上記駆動側回転軸と上記第２の回転機械との間が取り外し可能となっている
   ことを特徴とするベルト駆動装置を備えた作業車両。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載のベルト駆動装置を備えた作業車両において、
   上記軸受は、フランジ型軸受であり、該フランジ型軸受のフランジが上記一対の駆動側支持プレートにそれぞれ取り付けられている
   ことを特徴とするベルト駆動装置を備えた作業車両。

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