JP6949754B2 - 蛇行制御プーリ取付用治具及びそれを用いた蛇行制御プーリの固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、蛇行制御プーリを所定の角度で被固定物に固定するための蛇行制御プーリ取付用治具及びそれを用いた蛇行制御プーリの固定方法に関する。

従来より、伝動ベルトの巻き掛けられる円筒状のプーリ本体と、このプーリ本体を、回転自在に支持するとともに、所定の枢軸の周りに揺動自在に支持する支持機構とを備え、この枢軸が、プーリ本体の回転中心軸に沿って見て、軸荷重の方向に対してプーリ本体の回転方向前側に所定の傾倒角で傾倒するとともに、プーリ本体の回転中心から軸荷重の向きにオフセットしているいわゆる蛇行制御プーリが知られている（例えば、特許文献１参照）。この蛇行制御プーリは、伝動ベルトがプーリ本体上で片寄って、軸荷重が枢軸の位置からプーリ本体の幅方向にずれて作用するようになると、その軸荷重によってプーリ本体には枢軸を中心とする回転モーメントが働いて、この枢軸の周りに回動変位（揺動）するようになる。これにより、プーリ本体は、ベルトの片寄った側が軸荷重の方向に移動するように、即ち、軸荷重の方向で高低を見れば、ベルトが片寄ってきた側が低く、反対側が高くなるように傾斜する。つまり、プーリ本体は、その外周面がクラウンと同様に傾斜した状態になるので、ベルトには上記片寄り方向とは反対の方向への戻し力が働く。このため、この種の蛇行制御プーリでは、枢軸の傾斜角度の設定が非常に重要となる。

そこで、この枢軸の傾斜角度の設定を容易にするために、駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けた伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ本体と、このプーリ本体を、回転軸周りに回転自在に、且つ、枢軸周りに揺動自在に支持するプーリ軸とを有し、枢軸は、プーリ軸方向に沿って見て、軸荷重の方向に対してプーリ本体の回転方向前側に所定の傾斜角で傾倒する蛇行制御プーリを取付部材に取り付けることは知られている（例えば、特許文献２参照）。この蛇行制御プーリのプーリ軸には、被当接部が形成され、取付部材には、蛇行制御プーリの被当接部に当接することでプーリ軸を軸周りに位置決めする当接部が設けられている。この取付部材を用いることで、枢軸が軸荷重の方向に対して所定の角度だけ傾倒するように蛇行制御プーリを位置決めできるようにしている。

特開２００６−２９２０５１号公報 特開２０１７−６７１９８号公報

しかしながら、特許文献２のような方法では、ベルト駆動装置全体のサイズが小さくて取付部材を設けるスペースがないなどの理由により、蛇行制御プーリを被取付部に直付けしなければならない場合がある。このような場合、従来の蛇行制御プーリ取付用治具では、枢軸の角度を軸荷重の方向に対して所定の傾斜角度だけ傾倒させるための角度調整が容易では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、狭いスペースであっても、容易にプーリ軸の枢軸を伝動ベルトから受ける軸荷重に対してプーリ本体の回転方向前側に所定の傾斜角度をもって取り付けることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、一対の当接アーム部を伝動ベルトにおけるプーリ本体に当接する当接面に対して反対側の面に当接させて枢軸の傾斜角度を所定の値にできるようにした。

具体的には、第１の発明では、伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ本体と、該プーリ本体を回転軸周りに回転可能に支持し、且つ該回転軸に直交する枢軸を中心に揺動可能に支持するプーリ軸とを備えた蛇行制御プーリを、駆動プーリと従動プーリとの間に掛けた伝動ベルトに対し、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの軸方向に沿って見て上記伝動ベルトから受ける軸荷重の方向に対して上記枢軸が上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾斜角度だけ傾斜するように上記プーリ本体を当接させた状態で該プーリ軸を被固定物に固定するための蛇行制御プーリ取付用治具を対象とする。

そして、上記蛇行制御プーリ取付用治具は、
上記伝動ベルトにおける上記プーリ本体に当接する当接面に対して反対側の面に当接する、Ｖ字状に開く一対の当接アーム部と、
上記一対の当接アーム部の基端部をそれぞれ間隔を空けて揺動可能に支持するベース部と、
上記ベース部から延び、上記プーリ軸が嵌め込まれる係止用凹部を有する支持部とを備え、
上記一対の当接アーム部は、上記一対の基端部を結ぶ基準直線に対して等角に開くように揺動可能に構成されており、
上記係止用凹部は、上記プーリ軸に設けた平坦面が上記支持部に対して回転不能に且つ上記基準直線に対して上記傾斜角度を保つように嵌まり込む形状を有する構成とする。

上記の構成によると、一対の当接アーム部が一対の基端部を結ぶ基準直線に対して等角に開き、支持部の係止用凹部にプーリ軸に設けた平坦面が、支持部に対して回転不能に且つ基準直線に対して所定の傾斜角度を保つように嵌め込まれる。すると、基準直線に対して直交する方向が、伝動ベルトから受ける軸荷重の方向となり、平坦面は、枢軸を中心に揺動するプーリ軸が揺動する方向であることから、枢軸の延びる方向と直交する方向に延びる。このため、プーリ軸を、その平坦面が基準直線に対して傾斜角度を保つように嵌めることで、確実に枢軸が軸荷重方向に対して所定の傾斜角度をもつように、プーリ軸を被固定物に固定できる。

第２の発明では、第１の発明において、
上記ベース部において、上記一対の当接アーム部の基端部に設けた歯車が互いに噛み合うように設けられることで、上記プーリ軸が一対の当接アーム部で形成される角の二等分線上に配置されるように構成されている。

上記の構成によると、簡単な構成で一対の当接アーム部を等角に開くことができ、その角の二等分線上にプーリ軸を設けることで、容易に枢軸が傾斜角度となるようにプーリ軸を被固定物に固定できる。

第３の発明では、第１又は第２の発明の蛇行制御プーリ取付用治具を用いて上記蛇行制御プーリを被固定物に固定する蛇行制御プーリの固定方法であって、
上記駆動プーリ及び上記従動プーリに上記伝動ベルトを巻き掛ける工程と、
上記伝動ベルトに上記プーリ本体の外周面を当接させた状態で上記プーリ軸を上記被固定物に仮固定する工程と、
上記蛇行制御プーリ取付用治具の一対の当接アーム部をＶ字状に開いた状態で、上記伝動ベルトの上記反対側の面に当接させ、上記支持部の係止用凹部に上記プーリ軸の平坦面を嵌まり込ませることで、蛇行制御プーリを、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの軸方向に沿って見て上記伝動ベルトから受ける軸荷重の方向に対して上記枢軸が上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾斜角度だけ傾斜するように固定する工程とを含む構成とする。

上記の構成によると、一対の当接アーム部を伝動ベルトのプーリ本体に対して反対側の面に当接させた状態で、支持部の係止用凹部に回転軸の平坦面を嵌まり込ませるだけで、枢軸が傾斜角度となるようにプーリ軸を簡単且つ確実に被固定物に固定できる。

以上説明したように、本発明によれば、蛇行制御プーリ取付用治具の一対の当接アーム部を伝動ベルトに当接させて位置合わせするだけで、容易に枢軸を所定の傾斜角度に取り付けることができる。

蛇行制御プーリ取付用治具を用いて蛇行制御プーリを固定する様子を拡大して示す正面図である。 蛇行制御プーリ取付用治具を拡大して示す平面図である。 蛇行制御プーリを取り付けたベルト駆動装置の概略を示す正面図である。 蛇行制御プーリを図２のIII−III線断面で切った平面図である。 蛇行制御プーリを示す斜視図である。 蛇行制御プーリを示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２及び図３は本発明の実施形態に係る蛇行制御プーリ５が取り付けられたベルト伝動装置１を示し、このベルト伝動装置１は、図示しない駆動モータで駆動される駆動プーリ２と、従動プーリ３と、これらに巻き掛けられる伝動ベルト４と、蛇行制御プーリ５とを備えている。従動プーリ３は、例えば、各種装置本体などの被固定物５０の回転可能に支持されている。

そして、図４及び図５にも示すように、蛇行制御プーリ５は、伝動ベルト４が巻き掛けられるプーリ本体６と、このプーリ本体６を回転軸Ｃ１周りに回転可能に支持し、且つ、この回転軸Ｃ１に直交する枢軸Ｃ２を中心に揺動可能に支持するプーリ軸７とを備えている。具体的には、プーリ軸７は、蛇行制御プーリ５のベアリング８（図３に示す）の内輪内周面に回転一体に固定された、例えば円筒状の軸部材９を備え、この軸部材９の中心には、対向する一対の直線と対向する一対の円弧からなる丸みを帯びた略四角形状断面の中心孔部１０が形成されている。この中心孔部１０の対向する略平行な一対の平坦な内面１０ａからそれぞれ互いに近付く方向に円柱状の突出部１１が延びている。この一対の突出部１１により蛇行制御プーリ５の枢軸Ｃ２が構成されている。また、一対の突出部１１の間には、隙間が設けられており、この隙間にプーリ軸７の中心を構成する固定用ボルト１２が挿通されるようになっている。本実施形態では、固定用ボルト１２は、六角穴付きボルトとしているが、六角頭付ボルト等他の締結部材でもよい。この固定用ボルト１２の外周は、この固定用ボルト１２の軸方向に沿って二分割された一対のカラー部材１３で覆われている。図５に示すように、これら一対のカラー部材１３には、互いの突き合わせ面において、一対の突出部１１を避けるための半円径の凹部１３ａが形成されており、互いに突き合わされたときに一対の凹部１３ａで形成される略円形断面の部分で一対の突出部１１が覆われるように構成されている。なお、突き合わせ面において、それぞれ１つの凸部１３ｃと凹部１３ｄとが設けられており、対向する凸部１３ｃと凹部１３ｄとを嵌合させることで、カラー部材１３のズレやガタツキを低減できるようになっている。

一対のカラー部材１３は、中心孔部１０に対応する外形形状を有し、外周に略平行な一対の平坦面１３ｂを有すると共に、中心孔部１０よりも外径が若干小さくなっている。特にその平坦面１３ｂが、中心孔部１０の一対の平坦な内面１０ａに沿って動くスペースが中心孔部１０の内面とカラー部材１３の外面との間に存在することで、カラー部材１３を含む固定用ボルト１２で構成される回転軸Ｃ１が枢軸Ｃ２を中心に狭い範囲ではあるが、揺動するようになっている。つまり、一対の平坦面１３ｂは、枢軸Ｃ２に直交する互いに間隔を空けた略平行な平面上に形成されている。そして、カラー部材１３及び固定用ボルト１２を含む回転軸Ｃ１を中心にプーリ本体６がベアリング８を介して回転可能に固定用ボルト１２に支持されるようになっている。

本実施形態では、この蛇行制御プーリ５に対し、一対の当接アーム部２１，２２を伝動ベルト４におけるプーリ本体６に当接する当接面４ａに対して反対側の反対側面４ｂに当接させてプーリ軸７の取付角度を一定にした状態で被固定物５０に回転可能に容易に固定できるようにしている。

具体的には、駆動プーリ２と従動プーリ３との間に掛けた伝動ベルト４に対し、駆動プーリ２及び従動プーリ３の軸方向に沿って見て枢軸Ｃ２がプーリ本体６の回転方向Ｒ（図２で反時計回り）前側に所定の傾斜角度αとなるようにプーリ本体６を当接させた状態でプーリ軸７を被固定物５０に固定するために、本実施形態の蛇行制御プーリ取付用治具２０が用いられる。この蛇行制御プーリ取付用治具２０は、伝動ベルト４における上記反対側面４ｂに当接する、Ｖ字状に開く一対の当接アーム部２１，２２を備えている。これら一対の当接アーム部２１，２２の基端部は、ベース部２３にそれぞれ間隔を空けて揺動可能に支持されている。ベース部２３は、例えば一対の板部材よりなる挟持部２４と、一対の当接アーム部２１，２２の基端部をそれぞれ揺動可能に支持する一対の支持ピン２６，２７と、一対の当接アーム部２１，２２の基端部にそれぞれ回転一体に設けられた一対の歯車２８，２９とを備えている。一対の歯車２８，２９は、互いに噛み合っており、そのことで、一対の当接アーム部２１，２２は、基準直線Ｌ１に対して互いに等角の角度βで開くように揺動可能となっている。

そして、ベース部２３の一方の挟持部２４の中心（例えば一対の支持ピン２６，２７の中間）から直交する方向に延びる固定ピン３０には、プーリ本体６のプーリ軸７が嵌め込まれる係止用凹部２５ａを有する支持部２５が支持されている。本実施形態では、固定ピン３０によって支持部２５は一対の当接アーム部２１，２２の一対の基端部を結ぶ基準直線Ｌ１に対して直交するように固定されている。そして、係止用凹部２５ａは、回転軸Ｃ１を構成するカラー部材１３の平坦面１３ｂが支持部２５に対して回転不能に且つ基準直線Ｌ１に対して傾斜角度αを保つように嵌まり込む形状を有する。つまり、回転軸Ｃ１の平坦面１３ｂは、枢軸Ｃ２の延びる方向に直交しているので、支持部２５が基準直線Ｌ１に対して直交するように設けられている場合には、平坦面１３ｂの傾斜角度は、回転軸Ｃ１の傾斜角度αと等しくなる。

本実施形態では、一対の当接アーム部２１，２２が一対の基端部を結ぶ基準直線Ｌ１に対して等角に開き、支持部２５の係止用凹部２５ａにプーリ軸７に設けた平坦面１３ｂを支持部２５に対して回転不能に且つ基準直線Ｌ１に対して所定の傾斜角度αを保つように嵌め込むことで、確実に枢軸Ｃ２が軸荷重方向Ｆに対して傾斜角度αとなる状態でプーリ軸７が被固定物５０に固定されるようになっている。

また、ベース部２３において、一対の当接アーム部２１，２２の基端部に設けた歯車２８，２９が互いに噛み合うように設けられることで、プーリ軸７が一対の当接アーム部２１，２２で形成される角の二等分線Ｌ２上に配置されるように構成されている。

次いで、本実施形態の蛇行制御プーリ取付用治具２０を用いて蛇行制御プーリ５を被固定物５０に固定する蛇行制御プーリ５の固定方法について説明する。

まず、駆動プーリ２及び従動プーリ３に伝動ベルト４を巻き掛ける。

次いで、伝動ベルト４にプーリ本体６の外周面を当接させた状態で回転軸Ｃ１の固定用ボルト１２を被固定物５０に仮固定する。

次いで、図１Ａに示すように、蛇行制御プーリ取付用治具２０の一対の当接アーム部２１，２２をＶ字状に開いた状態で、伝動ベルト４の反対側面４ｂに当接させながら、カラー部材１３を回転させて、その平坦面１３ｂを支持部２５の係止用凹部２５ａに嵌め込む。これにより、蛇行制御プーリ５を、駆動プーリ２及び従動プーリ３の軸方向に沿って見て軸荷重方向Ｆに対して枢軸Ｃ２が傾斜角度αとなるように固定する。

このように、カラー部材１３の平坦面１３ｂは枢軸Ｃ２の延びる方向に直交しているので、一対の当接アーム部２１，２２を伝動ベルト４のプーリ本体６と反対側面４ｂに当接させた状態で、支持部２５の係止用凹部２５ａに平坦面１３ｂを嵌まり込ませるだけで、枢軸Ｃ２が傾斜角度αとなるようにプーリ軸７を簡単且つ確実に被固定物５０に固定できる。

また、互いに噛み合う歯車２８，２９を基端部に設けることで、簡単な構成で一対の当接アーム部２１，２２を等角に開くことができる。また、その角の二等分線Ｌ２上にプーリ軸７を位置付けることで、枢軸Ｃ２が傾斜角度αとなるようにプーリ軸７を被固定物５０に固定できる。

したがって、本実施形態に係る蛇行制御プーリ取付用治具２０によると、狭いスペースであっても、容易にプーリ軸７を軸荷重方向Ｆに対して所定の傾斜角度αとなるように取り付けることができる。

（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、回転軸Ｃ１を被固定物５０等の載置面に直接固定しているが、載置面に固定したアーム状の部材を介して載置面に固定してもよい。この場合、アーム状部材は、付勢部材で所定の方向に付勢されていてもよい。

また、上記実施形態では、支持部２５を基準直線Ｌ１に対して直交する方向に延ばしているが、この支持部２５自体は、基準直線Ｌ１に対して直交している必要はなく、要は、カラー部材１３の平坦面１３ｂが基準直線Ｌ１に対して傾斜角度αとなるように、プーリ軸７を支持部２５の係止用凹部２５ａに固定できればよい。

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。

１ ベルト伝動装置
２ 駆動プーリ
３ 従動プーリ
４ 伝動ベルト
４ａ 当接面
４ｂ 反対側面
５ 蛇行制御プーリ
６ プーリ本体
７ プーリ軸
８ ベアリング
９ 軸部材
１０ 中心孔部
１０ａ 内面
１１ 突出部
１２ 固定用ボルト
１３ カラー部材
１３ａ 凹部
１３ｂ 平坦面
１３ｃ 凸部
１３ｄ 凹部
２０ 蛇行制御プーリ取付用治具
２１，２２ 一対の当接アーム部
２３ ベース部
２４ 挟持部
２５ 支持部
２５ａ 係止用凹部
２６，２７ 支持ピン
２８，２９ 歯車
３０ 固定ピン
Ｃ１ 回転軸
Ｃ２ 枢軸
Ｌ１ 基準直線
Ｌ２ 二等分線
α 傾斜角度
β 当接アーム部の基準直線に対する角度
Ｆ 軸荷重
Ｒ 回転方向

Claims (3)

1. 伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ本体と、該プーリ本体を回転軸周りに回転可能に支持し、且つ該回転軸に直交する枢軸を中心に揺動可能に支持するプーリ軸とを備えた蛇行制御プーリを、駆動プーリと従動プーリとの間に掛けた伝動ベルトに対し、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの軸方向に沿って見て上記伝動ベルトから受ける軸荷重の方向に対して上記枢軸が上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾斜角度だけ傾斜するように上記プーリ本体を当接させた状態で該プーリ軸を被固定物に固定するための蛇行制御プーリ取付用治具であって、
   上記伝動ベルトにおける上記プーリ本体に当接する当接面に対して反対側の面に当接する、Ｖ字状に開く一対の当接アーム部と、
   上記一対の当接アーム部の基端部をそれぞれ間隔を空けて揺動可能に支持するベース部と、
   上記ベース部から延び、上記プーリ軸が嵌め込まれる係止用凹部を有する支持部とを備え、
   上記一対の当接アーム部は、上記一対の基端部を結ぶ基準直線に対して等角に開くように揺動可能に構成されており、
   上記係止用凹部は、上記プーリ軸における上記枢軸の延びる方向に直交する平坦面が上記支持部に対して回転不能に且つ上記基準直線に対して上記傾斜角度を保つように嵌まり込む形状を有する
   ことを特徴とする蛇行制御プーリ取付用治具。
2. 請求項１に記載の蛇行制御プーリ取付用治具において、
   上記ベース部において、上記一対の当接アーム部の基端部に設けた歯車が互いに噛み合うように設けられることで、上記プーリ軸が一対の当接アーム部で形成される角の二等分線上に配置されるように構成されている
   ことを特徴とする蛇行制御プーリ取付用治具。
3. 請求項１又は２に記載の蛇行制御プーリ取付用治具を用いて上記蛇行制御プーリを被固定物に固定する蛇行制御プーリの固定方法であって、
   上記駆動プーリ及び上記従動プーリに上記伝動ベルトを巻き掛ける工程と、
   上記伝動ベルトに上記プーリ本体の外周面を当接させた状態で上記プーリ軸を上記被固定物に仮固定する工程と、
   上記蛇行制御プーリ取付用治具の一対の当接アーム部をＶ字状に開いた状態で、上記伝動ベルトの上記反対側の面に当接させ、上記支持部の係止用凹部に上記プーリ軸の平坦面を嵌まり込ませることで、蛇行制御プーリを、上記駆動プーリ及び上記従動プーリの軸方向に沿って見て上記伝動ベルトから受ける軸荷重の方向に対して上記枢軸が上記プーリ本体の回転方向前側に所定の傾斜角度だけ傾斜するように固定する工程とを含む
   ことを特徴とする蛇行制御プーリの固定方法。

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