JP7030324B2 - 伝動システム - Google Patents

Description

本発明は、電動機等の駆動源から、伝動手段であるベルトを介して、所定の装置の作動部に駆動力を伝達可能とする伝動システムに関する。

石やコンクリート廃材、アスファルト廃材などを所望の大きさに破砕する破砕機、例えば、ジョークラッシャや、こうした破砕機と共に用いられるフィーダやコンベヤ、選別機等の装置は、電動機や油圧モータ等の駆動源からの駆動力が無端環状のベルトを介して装置の作動部分に入力される機構を採用することが多かった。

例えば、ジョークラッシャは、動歯が取付けられたスイングジョーを支持しつつ回転して、スイングジョーを繰り返し動かす回転軸を有すると共に、この回転軸上に駆動力伝達用のベルトを巻掛けるプーリが設けられ、回転軸に駆動源である電動機からの回転駆動力がベルトやプーリを介して入力されることで、回転軸を回転させ、スイングジョーその他の破砕に係る作動を可能にする仕組みを有していた。
このような従来の破砕機（ジョークラッシャ）の一例としては、特開平９－１８７６６８号公報に開示されるものがある。

特開平９－１８７６６８号公報

従来の破砕機は前記特許文献に示される構成を有しており、例えばジョークラッシャにおける不動歯と動歯との間への破砕対象物の供給過多によりスイングジョーが動きにくくなるなど、過負荷の場合には、作動のための駆動力を発生させている駆動源としての電動機においても過負荷状態となり、電動機において電流が過大となる。このため、通常は電動機での過電流を検出すると、電動機への電流供給を停止させて電動機を作動停止状態とする制御が行われている。この後、破砕機の過負荷状態が解消されてから、電動機への電流供給を再開して、電動機を再度起動し、あらためて定常回転状態に移行させるようにしていた。
こうした破砕機等における電動機には、出力の大きな誘導モータが多く用いられるが、これらは、その始動時に定格の数倍の電流が流れるという特性を有していた。

また、破砕機、特にジョークラッシャは、スイングジョーを支持しつつ回転して、スイングジョーを繰り返し動かす回転軸に、駆動力伝達用のベルトを巻掛けるプーリと兼用又は独立にフライホイールを設けられており、回転軸をフライホイールの慣性モーメントで速度変動を抑えつつ安定して回転させられるようにする仕組みを有していた。

この破砕機等にみられるような、フライホイールなどの大きな回転負荷を有する電動機は、始動に際し定格回転に達するまでの時間が長くなり、その分、大電流となる期間が長びくことで、同じ電源系統に接続されている他の機器に電圧降下による影響を与えたり、電動機や電力供給用回路に発熱などの問題が生じやすい。特に、こうした電動機において、上記のような過負荷となる状況が発生しやすい場合、電動機の停止と始動が繰り返されることで、電動機や電力供給用回路に悪影響が及ぶおそれがある、という課題を有していた。

一方、このような電動機に対しては、始動時の電流を抑制するために、スターデルタ始動器などの特別な設備を設けて、電流を抑えた状態で始動し、問題のない回転数に達したら電流の制限を解除する手法が従来から採用されている。しかしながら、始動用に特別な設備を設ける分、コストが増大すると共に、電動機とその周辺機器を小型化できないという課題を有していた。

この他、ジョークラッシャ等のように、作動部分にフライホイール等の慣性モーメントが大きい回転機構を有する装置では、電動機に給電して駆動力を発生させている状態で、仮に給電を停止又は抑制して、電動機を停止させたり急減速させたとしても、作動部分の回転機構はその慣性モーメントにより回転作動をしばらくの間継続し、なお且つその回転がベルトを介して電動機に伝わり、電動機出力軸を強制的に回転させるようになっている。

ここで、電動機がインバータにより駆動制御される誘導モータの場合、電動機の出力軸が強制的に回転させられると、それに伴う電動機の発電作用で電力が発生し、この電力がインバータ回路部に逆流し、インバータ回路部で過電流や過電圧のエラーが生じるなど悪影響を及ぼすおそれがあるという課題を有していた。

本発明は前記課題を解消するためになされたもので、電動機と作動部との間でのベルトを介した駆動力の伝達度合いを簡略な機構で必要に応じて適切に調整して、電動機で過電流が生じないようにすると共に、電動機に接続された機器への悪影響を抑えられる、伝動システムを提供することを目的とする。

本発明に係る伝動システムは、駆動力を発生させる電動機から、前記駆動力を得て作動する所定装置の作動部に対し、少なくとも一部に無端環状のベルトを介在させて駆動力を伝達する伝動システムにおいて、前記電動機の駆動力で回転する駆動軸と、当該駆動軸に一体に回転可能に取り付けられ、前記ベルトの一部を巻掛けられる駆動側プーリと、前記作動部に回転可能に配設されて、駆動力を入力される従動軸と、当該従動軸に一体に回転可能に取り付けられ、前記ベルトの他部を巻掛けられる従動側プーリと、前記ベルトに接して回転可能とされるテンションプーリを有して、ベルトの近傍に配設され、前記駆動側プーリと従動側プーリとの間でベルトに接触するテンションプーリの位置を変えて、ベルトの張り状態を調整可能とする伝動調整部と、当該伝動調整部に連結されて配設され、伝動調整部を動かして少なくともテンションプーリの位置を変更可能とするアクチュエータと、前記電動機と作動部との少なくとも一方の作動状態を取得して、当該作動状態に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記電動機と作動部との少なくとも一方の作動の異常状態を取得して、アクチュエータを作動させてテンションプーリをベルトの張りが緩む側に変位させ、駆動側プーリと従動側プーリの少なくとも一方に対するベルトの滑りを大きくするように制御を行うものである。

このように本発明によれば、制御部で作動を制御されるアクチュエータで伝動調整部を動かし、駆動力伝達用のベルトに対し接触する伝動調整部のテンションプーリを変位させることで、ベルトの張り状態を調整可能とし、制御部が、電動機の作動異常状態をその電流値により取得したり、作動部の作動異常状態を例えばセンサ等を通じて取得すると、そうした作動の異常状態に基づいて、制御部が伝動調整部のテンションプーリをベルトの張りが緩む側に変位させるようアクチュエータを作動させ、駆動側プーリと従動側プーリの少なくとも一方に対するベルトの滑りを大きくして、ベルトを介して駆動側プーリと従動側プーリとの間で駆動力を伝達する度合いを低下させることにより、作動部における作動の負荷が電動機に与える影響を小さくすることができ、電動機での過電流が生じるような異常状態を解消可能となる。同様に、電動機からの駆動力が作動部に伝わるのを抑えることで、作動部の作動を継続しにくくして、作動の異常状態を早期に収束させることができる。

また、本発明に係る伝動システムは必要に応じて、前記制御部が、前記電動機と作動部における前記作動の異常状態の解消を取得すると、アクチュエータを作動させてテンションプーリをベルトの張りが増大する向きに動かし、駆動側プーリと従動側プーリとの少なくとも一方に対するベルトの滑りを小さくするように制御を行うものである。

このように本発明によれば、作動異常状態にあった電動機や作動部における異常状態の解消を制御部で取得すると、そうした作動状態変化に基づいて、制御部が伝動調整部のテンションプーリをベルトの張りが増す側に変位させるようアクチュエータを作動させ、駆動側プーリと従動側プーリの少なくとも一方に対するベルトの滑りを小さくして、ベルトを介して駆動側プーリと従動側プーリとの間で駆動力を伝達する度合いを大きくすることにより、異常でなくなった電動機と作動部との間で、ベルトを介した駆動力の伝達が適切に行われる状態に移行して、電動機の駆動力で作動部を無理なく作動させる通常の作動状態に速やかに復帰できる。

また、本発明に係る伝動システムは必要に応じて、前記作動部の従動軸及び従動側プーリを含む回転部分が、作動部の作動中に前記電動機からの駆動力伝達が途切れた場合でも回転を所定期間継続可能な慣性モーメントを有してなり、前記制御部が、前記作動部の作動中に前記電動機における作動停止状態を取得すると、前記アクチュエータを作動させてテンションプーリをベルトの張りが緩む向きに動かし、駆動側プーリと従動側プーリとの少なくとも一方に対するベルトの滑りを生じさせて、作動部の従動側プーリの前記慣性モーメントにより継続する回転が前記駆動軸に伝わる度合いを小さくする又は駆動軸に伝わらないように制御を行うものである。

このように本発明によれば、電動機からの駆動力伝達が途切れても回転継続可能な程度に大きな慣性モーメントを有する作動部の回転部分に対し、制御部が電動機の作動停止状態を取得すると、アクチュエータを作動させて伝動調整部のテンションプーリをベルトの張りが緩む向きに動かして、各プーリに対するベルトの滑りを大きくして、ベルトを介して駆動側プーリと従動側プーリとの間で駆動力を伝達する度合いを小さくすることにより、慣性モーメントによる従動軸や従動側プーリの回転を駆動軸側に伝えないようにして、作動停止状態の電動機が駆動軸を介した作動部側からの入力で作動することを防いで、電動機での発電作用に伴う電力の発生と、この電力による給電用回路への悪影響を抑えることができる。

また、本発明に係る伝動システムは必要に応じて、前記作動部の従動軸及び従動側プーリを含む回転部分が、作動部の作動中に前記電動機からの駆動力伝達が途切れた場合でも回転を所定期間継続可能な慣性モーメントを有してなり、前記制御部が、前記作動部の作動中に前記電動機における作動停止状態を取得すると、アクチュエータを作動させてテンションプーリを動かし、駆動側プーリと従動側プーリとの少なくとも一方に対するベルトの滑り量を変化させ、作動部の従動側プーリの前記慣性モーメントにより継続する回転が電動機に伝わる度合いを調整して、ベルトによる回転伝達に基づく電動機での発電で生じる電力があらかじめ設定された範囲内で最大となるように制御するものである。

このように本発明によれば、電動機からの駆動力伝達が途切れても回転継続可能な程度に大きな慣性モーメントを有する作動部の回転部分に対し、制御部が作動中の電動機の作動停止状態を取得すると、アクチュエータを作動させて伝動調整部のテンションプーリを動かし、各プーリに対するベルトの滑り量を変えて、慣性モーメントによる従動軸や従動側プーリの回転がベルトを介して電動機に伝わる度合いを調整し、作動部側からの回転伝達に基づく電動機での発電で生じる電力が適切なものとなるようにすることにより、電動機で発生する電力を回生制動に全て利用して、回生制動に用いる以外の余剰の電力を生じさせず、給電用回路への悪影響を抑えつつ、生じた制動力をベルトを介して作動部の回転部分に作用させて、慣性モーメントで継続回転する作動部の回転部分を可能な限り速やかに停止させられることとなり、作動部を短時間で作動停止状態に移行させられ、停止操作後における作動部の制御できない慣性力に基づく作動状態が続くことによる悪影響を防止できると共に、作動部のブレーキ機構などの停止に係る他機構の負担を減らせる。

また、本発明に係る伝動システムは必要に応じて、前記制御部が、アクチュエータにより伝動調整部のテンションプーリの位置を調整して、少なくとも前記電動機の停止状態からの作動開始直前時点には、テンションプーリが、駆動側プーリの回転に伴ってベルトが少なくとも動いて従動側プーリに回転を伝達可能となるようにベルトを押圧する状態とすると共に、制御部が、電動機の作動開始状態を取得すると、作動開始直後又は所定時間経過後にアクチュエータを作動させてテンションプーリをベルトの張りが増大する向きに動かし、駆動側プーリと従動側プーリとの少なくとも一方に対するベルトの滑りを少しずつ小さくするように制御を行うものである。

このように本発明によれば、電動機の作動開始時には、伝動調整部のテンションプーリを、ベルトの駆動側プーリや従動側プーリに対する滑りを許容するベルト押圧状態としておく一方、電動機の作動開始状態を制御部で取得すると、伝動調整部のテンションプーリをベルトの張りが増す側に変位させるよう、制御部がアクチュエータを作動させ、各プーリに対するベルトの滑りを徐々に小さくして、ベルトを介して駆動側プーリと従動側プーリとの間で駆動力を伝達する度合いを大きくしていくことにより、電動機の始動時にはベルトの一定の滑りを許容して、ベルトを介して作動部側から電動機に加わる回転負荷を緩和し、始動した電動機の回転数増大を促すことができ、電動機で過大な始動電流が生じにくく、始動電流を必要最小限に抑えられる。また、電動機の始動を始動器無しでも電流を抑制しつつスムーズに実行でき、始動器を不要として、電動機に係るコストを抑えられると共に、電動機やその周辺機器の小型化を実現できる。さらに、電動機の回転数増大に応じてベルトの張りを徐々に増大させ、ベルトの各プーリに対する滑りを小さくし、電動機と作動部との間で効率のよい駆動力伝達を可能として、電動機の駆動力で作動部を適切に作動させる通常の作動状態に無理なく移行できる。

本発明の第１の実施形態に係る伝動システムを適用した自走式破砕機の概略側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムの概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおける破砕機起動操作時点のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおける電動機作動開始時のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおけるベルトの張り増大状態説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおける破砕機通常作動状態でのテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおける起動対応制御のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおける作動異常取得時点のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおけるベルト緩み側へのテンションプーリ変位状態説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおけるテンションプーリの初期位置復帰状態説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおける異常解消後のベルト再押圧状態のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおける作動異常対応制御のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおける作動停止操作時点のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおけるベルト緩み側へのテンションプーリ変位状態説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る伝動システムにおける回転非伝達状態でのテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る伝動システムにおける作動停止操作時点のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る伝動システムにおけるベルト緩み側へのテンションプーリ変位状態説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る伝動システムにおけるベルト張り側へのテンションプーリ変位状態説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る伝動システムにおける回生制動効果最大状態のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る伝動システムにおける回生制動対応制御のフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る伝動システムの概略構成図である。 本発明の第３の実施形態に係る伝動システムにおけるフィーダ起動操作時点のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る伝動システムにおける電動機作動開始時のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る伝動システムにおけるフィーダ通常作動状態でのテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る伝動システムにおける作動異常取得時点のテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る伝動システムにおけるベルト緩み側へのテンションプーリ変位状態説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る伝動システムにおける回転非伝達状態でのテンションプーリ位置説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る伝動システムにおける異常解消後のベルト再押圧状態のテンションプーリ位置説明図である。

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る伝動システムを前記図１ないし図１５に基づいて説明する。本実施形態では、ジョークラッシャである破砕機における、破砕を実行する作動部へ、電動機から無端環状のベルトを介して駆動力を伝達する伝動システムの例について説明する。

前記各図において本実施形態に係る伝動システム１０は、駆動力を伝える伝動手段としてのベルト３０と、電動機４０の駆動力で回転する駆動軸１１と、この駆動軸１１に一体に回転可能に取り付けられ、ベルト３０の一部を巻掛けられる駆動側プーリ１２と、破砕機５０の作動部５０ａに回転可能に配設されて駆動力を入力される従動軸１３と、この従動軸１３に一体に回転可能に取り付けられ、ベルト３０の他部を巻掛けられる従動側プーリ１４と、ベルト３０に接するテンションプーリ１５ａでベルト３０の張り状態を調整可能とする伝動調整部１５と、伝動調整部１５を動かしてテンションプーリ１５ａの位置を変えるアクチュエータ１６と、電動機４０の作動状態を取得して、この作動状態に基づいてアクチュエータ１６の作動を制御する制御部１７とを備える構成である。

本実施形態に係る伝動システム１０を適用する破砕機５０は、本体フレーム５１に固定された不動歯５２と、この不動歯５２に対向して配置される動歯５３と、この動歯５３を取り付けられて少なくとも揺動可能に本体フレーム５１に配設されるスイングジョー５４と、スイングジョー５４の下部に一端部を当接させて設けられるトッグルプレート５５と、トッグルプレート５５の他端部に当接するようにして本体フレーム５１に位置調整可能として設けられるトッグルブロック５６と、スイングジョー５４等を作動させる駆動部５７とを備える構成である。

この破砕機５０は、スイングジョー５４を動かして、動歯５３と不動歯５２との間隔を周期変化させ、不動歯５２と動歯５３との間に供給、導入される破砕対象物を破砕する公知のジョークラッシャである。各部の機構については、電動機４０で発生させた駆動力を前記伝動システム１０を介してスイングジョー５４に伝える構成を除いて、公知のシングルトッグル式のジョークラッシャと同様のものであり、詳細な説明を省略する。

前記駆動軸１１は、電動機４０の出力軸であり、軸端に駆動側プーリ１２を取り付けられる構成である。
この駆動軸は電動機の出力軸に限られるものではなく、電動機の駆動力で回転するものであれば、電動機と歯車など別の伝動手段を介して連動しつつ、電動機とは離して配設される構成とすることもできる。

前記駆動側プーリ１２は、駆動軸１１に取り付けられて駆動軸１１と一体に回転可能とされ、外周所定範囲に巻掛けられたベルト３０を循環移動させて、従動側に電動機の駆動力を伝えるものである。

前記従動軸１３は、破砕機５０における破砕を実行する作動部５０ａ、すなわち、破砕対象物を挟んで破砕する不動歯５２と動歯５３、動歯５３を取り付けられるスイングジョー５４等の、破砕機５０の破砕に係る機構部、に回転可能に配設され、電動機４０からの回転駆動力を入力されて、作動部５０ａの破砕に係る作動を生じさせるものである。

詳細には、従動軸１３は、破砕機５０の本体フレーム５１に回転可能に支持され、軸上にスイングジョー５４を相対回転可能に取り付けられてこれを支持しつつ、この従動軸の回転に連動させてスイングジョー５４を動かす仕組みである。公知のジョークラッシャと同様、従動軸１３のスイングジョー５４取付部分は、従動軸１３の他部分に対し中心がずれた偏心軸構造とされており、従動軸１３の回転で、スイングジョー５４に動歯５３と不動歯５２との間隔を繰り返し変化させる特有の動きを与えられることとなる。

従動軸１３は、さらに、駆動力伝達用のベルト３０が巻掛けられる従動側プーリ１４を取り付けられる。この従動軸１３に駆動源である電動機４０からの回転駆動力がベルト３０や各プーリを介して入力される。

前記従動側プーリ１４は、従動軸１３に取り付けられて従動軸１３と一体に回転可能とされ、外周所定範囲に巻掛けられて循環移動するベルト３０によって回転し、一体の従動軸１３に電動機４０の駆動力が伝わるようにするものである。

この従動側プーリ１４は、フライホイールを兼ねるものであり、従動軸周りに十分大きな慣性モーメントを有し、従動軸１３をこの慣性モーメントで速度変動を抑えつつ安定して回転させられる仕組みである。これにより、従動軸１３や従動側プーリ１４を含む作動部５０ａの回転機構は、その作動中に電動機４０からの駆動力伝達が途切れた場合でも、その慣性モーメントで回転を所定期間継続可能であり、スイングジョー５４を動かし続けることとなる。

前記伝動調整部１５は、ベルト３０に接して回転可能とされるテンションプーリ１５ａを有して、ベルト３０の近傍となる破砕機５０の所定箇所に配設され、駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との間でベルト３０に接触するテンションプーリ１５ａの位置を変えて、ベルト３０の張り状態を調整可能とするものである。

伝動調整部１５は、詳細には、テンションプーリ１５ａを従動側プーリ１４の回転中心軸と平行な軸周りに回転可能として支持する可動基部１５ｂと、この可動基部１５ｂを所定範囲移動可能に支持する一方で、破砕機の所定位置に揺動可能として配設され、揺動に伴うテンションプーリ１５ａの位置変化の軌跡がベルト３０の走行方向と交わるようにする支持腕部１５ｃと、可動基部１５ｂと支持腕部１５ｃとに連結されて、支持腕部１５ｃに対し可動基部１５ｂをベルト寄りに動かすように付勢する付勢手段としてのばね１５ｄとを備える構成である。

この伝動調整部１５は、ベルト３０のプーリ間に掛け渡される部位のうち、破砕機５０が破砕対象物の破砕を行う通常作動状態におけるベルト走行方向について、ベルト緩み側となる部位に対し、テンションプーリ１５ａをベルト外方、すなわち上方から押し付け可能な配置として破砕機５０に取り付けられる。

伝動調整部１５では、テンションプーリ１５ａが、ベルト３０と接触しつつ、支持腕部１５ｃの揺動と共にベルト３０に対してその位置を変え、ベルト３０の張り状態を変化させることで、駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４の少なくとも一方に対してベルト３０が滑る割合を変化させることができ、その結果として、駆動側プーリ１２から従動側プーリ１４へのベルトによる駆動力の伝達度合いを調整可能とする仕組みである。

伝動調整部１５においては、テンションプーリ１５ａをベルト３０と接触させている状態で、可動基部１５ｂがばね１５ｄによりベルト寄りに付勢されて、可動基部１５ｂに支持されたテンションプーリ１５ａがベルト３０を押すようにされることから、ベルト３０に加わる振動やベルト３０の経年変化による伸びに伴う、ベルト３０の張り状態の変化を防ぐことができる。

前記アクチュエータ１６は、伝動調整部１５に連結されて配設され、伝動調整部１５を動かしてテンションプーリ１５ａの位置を変更可能とするものである。
アクチュエータ１６は、詳細には、一部を破砕機５０の本体フレーム５１に連結されると共に、この一部に対し位置関係可変とされる他部を伝動調整部１５の支持腕部１５ｃに連結されて配設され、前記一部と他部との位置関係を変化させるように作動して、支持腕部１５ｃを上下に揺動させる構成である。アクチュエータ１６が支持腕部１５ｃを揺動させることで、この支持腕部１５ｃごとテンションプーリ１５ａを上下に動かせる仕組みである。このアクチュエータ１６としては、例えば油圧シリンダなどの直動式アクチュエータを用いることができ、その場合、アクチュエータ１６を作動させて破砕機側の一方の端部と支持腕部側の他方の端部との間隔を変えることで、支持腕部１５ｃを揺動させることとなる。

アクチュエータ１６は、制御部１７の制御に基づいて作動することで、伝動調整部１５ごとテンションプーリ１５を移動させ、テンションプーリ１５によるベルト３０の押圧状態を調整して、ベルト３０を所望の張り状態となるようにする仕組みである。

なお、アクチュエータ１６は、油圧シリンダなどの直動式アクチュエータに限られるものではなく、電動機や油圧モータ等の回転式アクチュエータとして、アクチュエータの一部が連結された伝動調整部を、アクチュエータの他部を連結した破砕機の本体フレームに対して回転させて動かすことで、テンションプーリの位置を変更可能とする構成とすることもできる。

前記制御部１７は、電動機４０の作動状態を取得して、この作動状態に基づいてアクチュエータ１６の作動を制御するものである。
制御部１７は、詳細には、破砕機５０における電動機４０の近傍に設けられて電動機４０と接続され、この電動機４０の電流値を検出してその作動状態（通電により電動機出力軸を回転させて駆動力を発生させている状態）を取得可能とされると共に、アクチュエータ１６と接続されてその作動を制御可能とされる構成である。

この制御部１７は、そのハードウェア構成として、ＣＰＵや記憶部、入出力インターフェース等を備えるコンピュータとなっており、記憶部に格納されるプログラムにより、コンピュータを制御部１７として作動させる仕組みである。こうした制御部１７をなすコンピュータは、ＣＰＵや記憶部等を一体的に形成されたマイクロコンピュータとしてもかまわない。

そして、制御部１７は、電動機４０の作動状態に基づく制御の下にアクチュエータ１６を作動させ、伝動調整部１５の支持腕部１５ｃを動かしてテンションプーリ１５ａの位置を変え、ベルト３０の張り状態を緩めたり増大させたりすることで、駆動側プーリ１２から従動側プーリ１４へのベルトによる駆動力の伝達度合いを調整する。

例えば、制御部１７が、電動機４０における過電流など、電動機４０の作動の異常状態を取得した場合、制御部１７は、アクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５の支持腕部１５ｃを上方に揺動させ、テンションプーリ１５をベルト３０の張りが緩む側に変位させるように制御を行う。こうした制御により、駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との少なくとも一方に対するベルト３０の滑りを大きくして、電動機４０と作動部５０ａとの間でのベルト３０を介した駆動力伝達の度合いを小さくする、又は、駆動力伝達を断つこととなる。

こうして、電動機４０と作動部５０ａとの間で、ベルト３０を介した駆動力の伝達が有効に行われにくくなることに伴い、作動部５０ａにおける過負荷などを解消できると共に、こうした過負荷等の電動機への悪影響を断って、電動機の作動異常状態の解消も図れる。

そして、電動機４０と作動部５０ａとの間でベルト３０を介した駆動力の伝達が行われにくくなった結果として、電動機４０や作動部５０ａの作動状態に異常がなくなったことを制御部１７が取得した場合には、制御部１７は、アクチュエータ１６を先ほどとは逆向きに作動させて伝動調整部１５の支持腕部１５ｃを下方に揺動させ、テンションプーリ１５をベルト３０の張りが増大する側に変位させるように制御を行う。

この制御により、駆動側プーリ１２や従動側プーリ１４に対するベルト３０の滑りを少しずつ小さくして、作動部５０ａに伝達される駆動力を徐々に増やして、駆動力が無駄なく伝達される正常な状態に確実に移行させることができる。

また、制御部１７は、作動部の作動中に、停止操作に応じて電動機４０の作動が停止されたことを取得した場合には、アクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５の支持腕部１５ｃを上方に揺動させ、テンションプーリ１５をベルト３０の張りが緩む側に変位させるように制御を行う。

この制御で、駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との少なくとも一方に対するベルト３０の滑りを大きくして、作動部５０ａの従動側プーリ１４の慣性モーメントにより継続する回転が電動機４０に伝わる度合いを小さくする、又は、電動機４０に伝わらないようにすることで、作動部側の回転に伴う電動機４０での発電を抑えて、発生する電力による過電流等の問題を解消できる。

さらに、制御部１７は、電動機４０の作動開始状態を取得した場合には、アクチュエータ１６を作動させて支持腕部１５ｃを下方に揺動させ、テンションプーリ１５をベルト３０の張りが増大する側に変位させるように制御を行う。この制御で、駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との少なくとも一方に対するベルト３０の滑りが大きく、ベルト３０を介した駆動力の伝達が行われにくい当初の状態から、滑りを少しずつ小さくして、作動部５０ａに伝達される駆動力を徐々に増大させるようにする。これにより、始動時に電動機４０に加わる負荷を抑えて、負荷の小さい状態で電動機４０の回転数を速やかに高めた上で、ベルト３０を介した駆動力の伝達の度合いを少しずつ大きくして、電動機４０で作動部５０ａを駆動する状態に無理なく移行でき、電動機４０の始動電流を抑制できる。

次に、前記構成に基づく伝動システムの使用状態について説明する。
最初に、破砕機５０の起動時における伝動システムの作動状態について説明する。
破砕機５０の起動前の段階において、伝動調整部１５では、テンションプーリ１５ａが、ベルト３０の上側でベルトから離れるか、ベルト３０に接触してもベルト３０をほとんど押圧しない位置にある（図３参照）。

制御部１７が、破砕機５０の起動操作された状態を取得すると、まず、伝動調整部１５のテンションプーリ１５ａによるベルト３０の押圧が、駆動側プーリ１２の回転に伴ってベルト３０が少なくとも動いて従動側プーリ１４に回転を伝達可能とする程度のベルト３０の所定の張り状態を与えるように、アクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５の支持腕部１５ｃを下方に傾動させ、テンションプーリ１５ａをベルト３０の張りが増大する側に動かして、テンションプーリ１５ａの位置を調整する。
この後、破砕機５０の起動操作に応じて電動機４０に給電が開始されるなどして電動機４０が作動開始となり、駆動側プーリ１２を回転させる。

電動機４０が始動した当初は、テンションプーリ１５ａがベルト３０の張りを上記のあらかじめ設定された初期状態とすることで、ベルト３０が駆動側プーリ１２や従動側プーリ１４に対し一定の割合で滑りつつ、一部駆動力を伝達して、駆動側プーリ１２が回転すると従動側プーリ１４も回転する状態にあり（図４参照）、従動軸１３に回転が伝わり、スイングジョー５４は動き出すこととなる。
この駆動力を最低限伝達しつつ、ベルト３０が各プーリに対し滑る状態にある間に、電動機４０は回転数を十分に高めた状態（定常回転状態）に移行することとなる。

さらに、制御部１７は、電動機４０の作動開始状態を取得してから所定時間経過し、電動機４０の回転数が十分に増大したことが見込める場合には、アクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５の支持腕部１５ｃを下方に傾動させ、テンションプーリ１５ａをベルト３０の張りが増大する側に変位させるようにする。

この支持腕部１５ｃの下方への傾動に伴うテンションプーリ１５ａの位置変化により、テンションプーリ１５ａがベルトを押圧して、ベルト３０に少しずつ張りを与え、滑りを徐々に小さくして、ベルト３０を介した駆動力の伝達が必要最低限に留まる当初の状態から、ベルト３０が各プーリに対し滑らずに駆動力の伝達を行える割合を大きくしていく（図４、図５参照）。

これにより、ベルト３０を介して駆動側プーリ１２から従動側プーリ１４に適切に駆動力を伝達し、従動軸１３の回転でスイングジョー５４を十分な駆動力で動かして、破砕に係る作動が可能となる。

テンションプーリ１５ａは、最終的に、ベルト３０を適度な押圧力で押し下げて、ベルト３０に十分な張りを与え、ベルト３０が各プーリに対しほとんど滑らずに動きを伝えることが可能な位置に達する（図６参照）。この位置にテンションプーリ１５ａが到達した状態では、ベルト３０が各プーリに対しほぼ滑らずに効率よく駆動力伝達が行え、電動機４０の駆動力をベルト３０を介して駆動側プーリ１２から従動側プーリ１４に確実に伝えて、従動側プーリ１４と従動軸１３を無理なく回転させられる。こうして、スイングジョー５４を繰り返し動かせるようになり、破砕に係る作動が通常の作動状態に達して継続実行される。

このように、破砕機５０の起動当初は、テンションプーリ１５ａによるベルト３０の押圧を制限して、ベルト３０が各プーリに対し一定の割合で滑って駆動力伝達を最低限にとどめるようにし、電動機４０の始動時に作動部５０ａ側から電動機４０に加わる回転負荷を抑えることで、電動機４０を十分に回転数が高まった状態に速やかに到達させることができ、さらにその状態から、ベルト３０の張りを徐々に増大させて駆動側プーリ１２から従動側プーリ１４に駆動力を伝達可能とし、電動機４０で作動部５０ａを無理なく駆動する状態に移行させることにより、電動機４０の始動電流を抑制できる。

続いて、破砕機５０の作動中での電動機４０の異常状態取得時における伝動システムの作動状態について説明する。
制御部１７が、電動機４０で過電流を検出するなど、破砕機５０の過負荷などの影響による電動機４０の作動の異常状態を取得した場合、制御部１７は、アクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５の支持腕部１５ｃを上方に傾動させ、テンションプーリ１５をベルト３０の張りが減少する側に変位させる（図８、図９、図１０参照）。

このテンションプーリ１５ａの位置変化により、ベルトがプーリに対しほぼ滑らずに駆動力を伝達可能な当初の状態から、テンションプーリ１５ａによるベルトの押圧が弱まり、ベルトの張りが減少して、駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との少なくとも一方に対するベルトの滑りが大きくなる。

こうして、ベルトが各プーリに対し滑らずに駆動力の伝達を行える割合を減少させ、ベルトを介して駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との間で駆動力を伝達する度合いが低下することで、破砕機の作動部における破砕に係る作動の負荷が電動機に与える影響も小さくなり、電動機４０での過電流が生じるような異常状態が解消する。

ここで、電動機４０の異常状態を生じさせた原因が、異物等の噛み込みなどでスイングジョー５４が動かなくなり、従動軸１３が回転できないことにある場合には、作業者が例えば異物等を除去するなど、スイングジョー５４の不動の原因となった問題点を解消することとなる。

一方、電動機の異常状態が、従動軸が回転してスイングジョーが動いている状況で生じている場合には、駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との間での駆動力伝達の度合いを小さくして、破砕機５０の作動部側からの影響が電動機４０に及びにくい状態とした後も、作動部における従動側プーリ１４の慣性モーメントが十分大きいため、従動側プーリ１４及び従動軸１３の回転は継続し、スイングジョー５４は動き続ける。ただし、摩擦抵抗等により従動側プーリ１４の回転の勢いは時間の経過に伴って弱まり、その回転数は徐々に低下する。

電動機４０での異常状態が解消したことを制御部１７で取得すると共に、作動部５０ａにおいて従動軸１３が回転できない状態から回転可能な状態に復帰したことを取得する、あるいは、回転していた従動軸１３の回転数が十分に低下して、仮に伝動調整部１５を動かして電動機４０の駆動力が再度従動軸１３に伝わるようにした場合に、電動機４０が問題なく従動軸１３を駆動可能であり、且つ電動機４０における電流を適切な範囲内に収められる状態に達したことを検出すると、制御部１７は、アクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５の支持腕部１５ｃをあらためて下方に傾動させ、テンションプーリ１５をベルト３０の張りが増大する側に変位させる。

このテンションプーリ１５ａの位置変化により、テンションプーリ１５ａがベルト３０を押圧して、ベルト３０に少しずつ張りを与え、滑りを徐々に小さくして、ベルト３０が各プーリに対し滑らずに駆動力の伝達を行える割合を大きくしていく。そして、テンションプーリ１５ａは、最終的に、ベルト３０を適度な押圧力で押し下げて、ベルト３０に十分な張りを与え、ベルト３０が各プーリに対しほとんど滑らずに動きを伝えることが可能な位置に達する（図１１参照）。

この位置にテンションプーリ１５ａが到達した状態では、ベルト３０が各プーリに対しほぼ滑らずに効率よく駆動力伝達が行え、電動機４０の駆動力をベルト３０を介して駆動側プーリ１２から従動側プーリ１４に確実に伝えて、従動側プーリ１４と従動軸１３を無理なく回転させられる。こうして、スイングジョー５４を繰り返し動かせるようになり、破砕に係る作動を以前と同様の通常作動状態に復帰させられる。

さらに、破砕機５０の作動していた状態からの停止時における伝動システムの状態について説明する。
破砕機５０では、その破砕に係る作動を停止させる操作がなされると、電動機４０を作動停止状態として駆動力を発生させず、作動部５０ａにさらなる駆動力を与えないようにして作動停止に至らせる。

制御部１７が、破砕機５０を停止させる操作に応じた電動機４０の作動停止状態を取得した場合には、アクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５の支持腕部１５ｃを上方に傾動させ、テンションプーリ１５をベルト３０の張りが緩む側に変位させる（図１３、図１４、図１５参照）。

通常、電動機４０の作動停止により破砕機側に電動機側から新たな駆動力が加わらない状態となっても、破砕機５０の作動部における従動側プーリ１４の慣性モーメントが十分大きいことから、従動側プーリ１４はそのまま回転を継続しようとし、スイングジョー５４も動き続けることとなる。

このように電動機４０の作動を停止させても、慣性モーメントにより従動側プーリ１４の回転が継続するものでは、仮にベルト３０が各プーリに対し滑らずに駆動力を伝達可能な場合、従動側プーリ１４の慣性モーメントによる回転が、ベルト３０と駆動側プーリ１２を経て駆動軸１１としての電動機出力軸に伝わる。電動機４０が誘導モータで且つインバータ駆動の場合、電動機４０の出力軸が強制的に回転させられると、電動機４０の発電作用により生じた電力が駆動用インバータ回路で過電流や過電圧のエラーを発生させるおそれがある。

上記のテンションプーリ１５ａの位置変化により、ベルト３０が各プーリに対しほぼ滑らずに駆動力を伝達可能な当初の状態（図１３参照）に対し、テンションプーリ１５ａによるベルト３０の押圧が弱まり、ベルト３０の張りが減少して、駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との少なくとも一方に対するベルトの滑りが大きくなる。こうして、ベルト３０が各プーリに対し滑らずに駆動力の伝達を行える割合を減少させて、ベルト３０を介して駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との間で駆動力を伝達する度合いを小さくすることで、従動側プーリ１４の慣性モーメントにより継続する回転が電動機４０に伝わりにくくすることができ、出力軸の強制回転に伴う電動機４０での発電を抑制し、この発電作用に伴う電力の発生と、この電力により電動機駆動用のインバータ回路で過電流等のエラーが生じるのを未然に防止できる。

こうしてアクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５のテンションプーリ１５をベルト３０の張りが緩む側に変位させた後は、作動部５０ａの回転機構の慣性モーメントによる回転は摩擦抵抗等により弱まり、最終的に停止することとなり、破砕機５０は完全に停止となる。

このように、本実施形態に係る伝動システムにおいては、制御部１７で作動を制御されるアクチュエータ１６で伝動調整部１５を動かし、駆動力伝達用のベルト３０に対し接触する伝動調整部のテンションプーリ１５ａを変位させることで、ベルト３０の張り状態を調整可能とし、制御部１７が、電動機４０の過負荷による過電流発生などの作動異常状態をその電流値により取得すると、そうした異常状態に基づいて、制御部１７が伝動調整部１５のテンションプーリ１５ａをベルト３０の張りが緩む側に変位させるようアクチュエータ１６を作動させ、駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４の少なくとも一方に対するベルト３０の滑りを大きくして、ベルト３０を介して駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との間で駆動力を伝達する度合いを低下させることから、破砕機５０の作動部５０ａにおける作動の負荷が電動機４０に与える影響を小さくすることができ、電動機４０での過電流が生じるような異常状態を解消可能となる。同様に、電動機４０からの駆動力が作動部５０ａに伝わるのを抑えることで、作動部５０ａの作動を継続しにくくして、作動部５０ａにおける過負荷など作動の異常状態を早期に収束させることができる。

（本発明の第２の実施形態）
前記第１の実施形態に係る伝動システムにおいては、破砕機５０を作動状態から停止させる場合、制御部１７がアクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５を動かし、ベルトの張りを減少させて、ベルトの各プーリに対する滑りを大きくし、従動側プーリ１４の慣性モーメントにより継続する回転がベルトを介して電動機４０に伝わりにくくする構成としているが、この他、図１６ないし図２０に示すように、第２の実施形態として、電動機４０の発電作用で電力が生じても適切に電力回生等を実行して、電動機４０を従動側プーリ１４の回転に対する回生制動に利用できる場合には、破砕機５０を作動状態から停止させる際も、ベルトを介して駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との間で駆動力を伝達可能として、従動側プーリ１４の慣性モーメントにより継続する回転を電動機４０による回生制動で早期に停止させる構成とすることもできる。

この破砕機５０の作動を停止させる際の伝動システムの作動状態について、具体的に説明する。なお、前提として、電動機４０への電力供給回路は、電動機４０での発電により生じた電力を、抵抗負荷で熱として消費したり、電源側に電力回生を行ったりするなど、適切に利用することで発電に係る抵抗力を電動機において生じさせる、すなわち回生制動を実現可能な回路であるものとする。また、電動機４０への電力供給回路では、電動機４０での発電により生じて回路に入力される電力について、回路における電力回生等で受入れられる電力の許容範囲をあらかじめ設定されているものとする。

作動中の破砕機５０を停止させる操作がなされると、まず電動機４０が作動停止状態に移行する。ただし、電動機４０の作動停止により破砕機側に電動機側から新たな駆動力が加わらない状態となっても、破砕機５０の作動部における従動側プーリ１４の慣性モーメントが十分大きいことから、従動側プーリ１４はそのまま回転を継続しようとし、スイングジョー５４も動き続けることとなる。

制御部１７が、作動中の破砕機５０を停止させる操作に応じた、電動機４０の作動停止状態を取得すると、作動停止時点の回転状態でそのまま電動機出力軸を破砕機側からベルトを介して強制回転させた場合の、電動機４０の発電作用で生じる電力の大きさを予測する。そして、制御部１７は、その予測値が電動機４０への電力供給回路における電力回生等で許容される大きさを超えるものであるか否かを判定する。

予測した発生電力が回路の許容量を超える場合、制御部１７は、アクチュエータ１６を作動させて支持腕部１５ｃを上方に傾動させ、テンションプーリ１５ａをベルト３０の張りが減少する側に変位させて（図１６、図１７参照）、ベルトの各プーリに対する滑りを大きくし、ベルトを介して駆動側プーリ１２と従動側プーリ１４との間で駆動力を伝達する度合いを低下させることで、従動側プーリ１４の回転に基づく電動機出力軸の回転を抑える。

引き続き制御部１７は、実際に電動機４０で生じる電力の大きさを検出して、それが電力回生等で許容される大きさを超えない、適切なものとなるように、アクチュエータ１６を作動させてテンションプーリ１５ａの位置を調整する。

この後、従動側プーリ１４及び電動機４０の回転が回生制動や摩擦抵抗その他により弱まって、電動機４０での発生電力が小さくなった場合には、制御部１７はアクチュエータ１６を作動させて支持腕部１５ｃを下方に傾動させ、テンションプーリ１５をベルト３０の張りが増大する側に変位させる（図１８、図１９参照）。こうしてベルトの各プーリに対する滑りを減らして電動機側への回転伝達の度合いを高め、電動機４０で発生する電力が回路の許容量を超えない範囲で可能な限り大きくして、回生制動の効果が最大限に得られるようにする。

一方、制御部１７で予測した発生電力が回路の許容量を超えない場合、制御部１７はアクチュエータ１６を作動させない。テンションプーリ１５ａの位置が変化せず、ベルトが各プーリに対しほぼ滑らずに駆動力を伝達可能な当初の状態を維持することで、電動機４０における回生制動の効果が最大限に得られるようにする。
最終的に、破砕機５０の回転機構の慣性モーメントによる回転は、電動機４０での回生制動や摩擦その他の抵抗により弱まって停止に至ることとなる。

このように、本実施形態に係る伝動システムにおいては、制御部１７が作動中の電動機４０の作動停止状態を取得すると、アクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５のテンションプーリ１５ａを動かし、各プーリに対するベルト３０の滑り量を変えて、慣性モーメントによる従動軸１３や従動側プーリ１４の回転がベルト３０を介して電動機４０に伝わる度合いを調整し、作動部側からの回転伝達に基づく電動機４０での発電で生じる電力が適切なものとなるように制御することから、電動機４０で発生する電力を回生制動に全て利用して、回生制動に用いる以外の余剰の電力を生じさせず、電動機４０への電力供給回路に対する悪影響を抑えつつ、生じた制動力をベルト３０を介して作動部５０ａの回転部分に作用させて、慣性モーメントで継続回転する作動部５０ａの回転部分を可能な限り速やかに停止させられることとなり、作動部５０ａを短時間で作動停止状態に移行させられ、停止操作後における作動部５０ａの制御できない慣性力に基づく作動状態が続くことによる悪影響を防止できると共に、作動部５０ａのブレーキ機構などの停止に係る他機構の負担を減らせる。

（本発明の第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る伝動システムを前記図２１ないし図２８に基づいて説明する。本実施形態では、振動フィーダにおける、搬送供給を実行する作動部へ、電動機からベルトを介して駆動力を伝達する伝動システムの例について説明する。

前記各図において本実施形態に係る伝動システム２０は、前記第１の実施形態同様、駆動軸２１と、駆動側プーリ２２と、従動軸２３と、従動側プーリ２４と、伝動調整部２５と、アクチュエータ２６と、制御部１７とを備える一方、異なる点として、従動軸２３がフィーダ６０の作動部に回転可能に配設され、従動側プーリ２４がプーリとしての機能のみ有してフライホイールを兼ねない構造とされる構成を有するものである。

本実施形態に係る伝動システム２０を適用するフィーダ６０は、破砕機等の被供給装置へ向けて石などの搬送対象物を搬送、供給するものであり、より詳細には、前記第１の実施形態における破砕機５０と併用され、破砕機５０と共に車体９０に搭載される構成である。

前記フィーダ６０は、電動機４５を取り付けられて前記車体９０の一部をなす固定フレーム６１と、この固定フレーム６１上に配設され、搬送対象物を載せて搬送を実行する振動部６２と、この振動部６２を少なくとも振動可能に固定フレーム６１に連結する緩衝部６３と、振動部６２に取り付けられて配設され、電動機４５による駆動で振動を発生させる加振部６４とを備える構成である。

このうち加振部６４は、一対の不釣り合い錘をそれらの回転中心軸が互いに平行となるように配置しつつ、互いに異なる回転方向に回転させることで、不要な振動成分を打ち消して所定の向きの振動を生じさせる公知の機構である。フィーダ６０は、この加振部６４を作動させて振動部６２を振動させ、振動部６２上に載置された搬送対象物としての破砕原料を前方の被供給装置、すなわち破砕機５０へ向け搬送する仕組みである。

このフィーダ６０については、電動機４５で発生させた駆動力を前記伝動システム２０を介して加振部６４に伝える構成を除いて、公知の振動フィーダと同様のものであり、詳細な説明を省略する。

前記従動軸２３は、フィーダ６０における搬送供給を実行する作動部６０ａ、すなわち、載せられた搬送対象物を振動により徐々に前方へ移動させる振動部６２、この振動部６２を振動させる加振部６４等の、フィーダ６０の搬送供給に係る機構部、に回転可能に配設され、電動機４５からの回転駆動力を入力されて、作動部６０ａの搬送供給に係る作動を生じさせるものである。

詳細には、従動軸２３は、フィーダ６０の加振部６４に回転可能に支持され、軸上に一方の不釣り合い錘６４ａを一体に取り付けられ、この従動軸２３と共に不釣り合い錘６４ａを回転可能とする仕組みである。加振部６４では、公知の加振機構と同様、従動軸２３から歯車等を介して他方の不釣り合い錘６４ｂの支持軸に逆方向の回転が伝わる構造とされており、従動軸１３の回転で、一対の不釣り合い錘が同時に回転することとなる。

前記従動側プーリ２４は、加振部６４の外側で従動軸２３端部に取り付けられて従動軸２３と一体に回転可能とされ、外周所定範囲に巻掛けられて循環移動するベルト３５に伴って回転し、一体の従動軸２３に電動機４５の駆動力が伝わるようにするものである。

これら従動軸２３及び従動側プーリ２４は、加振部６４の不釣り合い錘６４ａと一体に回転する構造とされることで、従動軸周りの回転について荷重は大きいものの、軸に対し荷重が非対称となっているため、従動軸２３や従動側プーリ２４の回転は、電動機４５からの駆動力伝達が途切れた場合、回転が継続しにくく、間もなく停止することとなる。

前記伝動調整部２５は、前記第１の実施形態同様、テンションプーリ２５ａと、可動基部２５ｂと、支持腕部２５ｃと、ばね２５ｄとを備え、ベルト３０の近傍となるフィーダ６０の固定フレーム６１の所定箇所に配設され、電動機４５側の駆動側プーリ２２と従動側プーリ２４との間でベルト３５に接触するテンションプーリ２５ａの位置を変えて、ベルト３５の張り状態を調整可能とする構成である。

この伝動調整部２５は、ベルト３５のプーリ間に掛け渡される部位のうち、フィーダ６０が搬送対象物の搬送を行う通常作動状態におけるベルト走行方向について、ベルト緩み側となる部位に対し、テンションプーリ２５ａをベルト外方、すなわち斜め下方から押し付け可能な配置としてフィーダ６０の電動機支持部６１ａに取り付けられる。

伝動調整部２５では、前記第１の実施形態同様、テンションプーリ２５ａが、ベルト３５と接触しつつ、支持腕部２５ｃの揺動と共にベルト３５に対してその位置を変え、ベルト３５の張り状態を変化させることで、駆動側プーリ２２と従動側プーリ２４の少なくとも一方に対してベルト３５が滑る割合を変化させることができ、その結果として、駆動側プーリ２２から従動側プーリ２４へのベルトによる駆動力の伝達度合いを調整可能とする仕組みである。

伝動調整部２５においては、この他、テンションプーリ２５ａをベルト３５と接触させている状態で、可動基部２５ｂがばね２５ｄによりベルト寄りに付勢されて、可動基部２５ｂに支持されたテンションプーリ２５ａがベルト３５を押すようにされることから、ベルト３５に加わる振動やベルト３５の経年変化による伸びに伴う、ベルト３５の張り状態の変化を防ぐことができる。

前記アクチュエータ２６は、伝動調整部２５に連結されて配設され、伝動調整部２５を動かしてテンションプーリ２５ａの位置を変更可能とするものである。
アクチュエータ２６は、詳細には、一部をフィーダ６０の電動機支持部６１ａに連結されると共に、この一部に対し位置関係可変とされる他部を伝動調整部２５の支持腕部２５ｃに連結されて配設され、前記一部と他部との位置関係を変化させるように作動して、支持腕部２５ｃを上下に揺動させる構成である。アクチュエータ２６が支持腕部２５ｃを揺動させることで、この支持腕部２５ｃごとテンションプーリ２５ａを斜めに動かせる仕組みである。このアクチュエータ２６としては、例えば油圧シリンダなどの直動式アクチュエータを用いることができ、その場合、アクチュエータ２６を作動させて固定側の一方の端部と支持腕部側の他方の端部との間隔を変えることで、支持腕部２５ｃを揺動させることとなる。

アクチュエータ２６は、制御部１７の制御に基づいて作動することで、伝動調整部２５ごとテンションプーリ２５を移動させ、テンションプーリ２５によるベルト３５の押圧状態を調整して、ベルト３５を所望の張り状態となるようにする仕組みである。

前記制御部１７は、電動機４５の作動状態を取得して、この作動状態に基づいてアクチュエータ２６の作動を制御するものである。
制御部１７は、詳細には、前記第１の実施形態における破砕機側の伝動システム１０における制御部と兼用のものであり、伝動システム１０における制御機能とは別に、フィーダ６０における電動機４５と接続されて、この電動機４５の電流値を検出してその作動状態（通電により電動機出力軸を回転させて駆動力を発生させている状態）を取得可能とされると共に、アクチュエータ２６と接続されてその作動を制御可能とされる構成である。

この制御部１７は、電動機４５の作動状態に基づく制御の下にアクチュエータ２６を作動させ、伝動調整部２５の支持腕部２５ｃを動かしてテンションプーリ２５ａの位置を変え、ベルト３５の張り状態を緩めたり増大させたりすることで、駆動側プーリ２２から従動側プーリ２４へのベルト３５による駆動力の伝達度合いを調整する。

この他、制御部１７は、作動部６０ａの作動中における振動部３２の振動に伴う固定フレーム６１に対する加振部６４の位置変化に応じて、アクチュエータ２６を作動させてテンションプーリ２５ａを動かし、仮に固定フレーム６１に対し加振部６４が遠ざかってベルト３５の張りを大きくしようとする場合には、アクチュエータ２６で支持腕部２５ｃを上方に動かしてテンションプーリ２５ａをベルト３５の張り状態を緩める側に変位させ、また、固定フレーム６１に対し加振部６４が近付いてベルトの張りを小さくしようとする場合には、アクチュエータ２６で支持腕部２５ｃを下方に動かしてテンションプーリ２５ａをベルト３５の張り状態を増大させる側に変位させるなど、固定フレーム６１に対する加振部６４の位置変化が生じた場合でも、ベルト３５の張り状態を変化させず一定とするように制御を行うこともできる。

この場合、ベルト３５の張り状態を一定として、電動機４５と作動部６０ａとの間のベルトを介した駆動力伝達の度合いをあらかじめ設定された適切な範囲内に維持することができ、搬送供給を一定の状態で適切に行える。また、固定フレーム側における電動機の支持を固定としても駆動力伝達を問題なく行え、従来のように、固定フレーム側における電動機の支持を、ベルトの張り状態が維持されるように、ばね等で電動機に付勢力を常時付加した状態で且つ支持位置を調整可能として行う構造を採用せずに済み、電動機の支持部分のコストを抑えられる。

次に、前記構成に基づく伝動システムの使用状態について説明する。
最初に、フィーダ６０の起動時における伝動システムの作動状態について説明する。
フィーダ６０の起動前の段階において、伝動調整部２５では、テンションプーリ２５ａが、ベルト３５の斜め下側でベルトから離れるか、ベルトに接触してもベルトをほとんど押圧しない位置にある（図２２参照）。

制御部１７が、フィーダ６０の起動操作された状態を取得すると、まず、伝動調整部２５のテンションプーリ２５ａによるベルト３０の押圧が、駆動側プーリ２２の回転に伴ってベルト３５が少なくとも動いて従動側プーリ２４に回転を伝達可能とする程度のベルト３５の張り状態を与えるように、アクチュエータ２６を作動させて伝動調整部２５の支持腕部２５ｃを斜め上方に傾動させ、テンションプーリ２５ａをベルト３５の張りが増大する側に動かして、テンションプーリ２５ａの位置を調整する。
この後、フィーダ６０の起動操作に応じて電動機４５に給電が開始されるなどして電動機４５が作動開始となり、駆動側プーリ２２を回転させる。

電動機４５が始動した当初は、テンションプーリ２５ａがベルト３５の張りをあらかじめ設定された初期状態とすることで、ベルト３５が駆動側プーリ２２や従動側プーリ２４に対し一定の割合で滑りつつ、一部駆動力を伝達して、駆動側プーリ２２が回転すると従動側プーリ２４も回転する状態にあり（図２３参照）、従動軸２３に回転が伝わり、加振部６４は動き出すこととなる。
この駆動力を最低限伝達しつつ、ベルト３５が各プーリに対し滑る状態にある間に、電動機４５は回転数を十分に高めた状態（定常回転状態）に移行することとなる。

さらに、制御部１７は、電動機４５の作動開始状態を取得してから所定時間経過し、電動機４５の回転数が十分に増大したことが見込める場合には、アクチュエータ２６を作動させて伝動調整部２５の支持腕部２５ｃを斜め上方に傾動させ、テンションプーリ２５ａをベルト３５の張りが増大する側に変位させるようにする。

この支持腕部２５ｃの斜め上方への傾動に伴うテンションプーリ２５ａの位置変化により、テンションプーリ２５ａがベルトを押圧して、ベルト３５に少しずつ張りを与え、滑りを徐々に小さくして、ベルト３５を介した駆動力の伝達が必要最低限に留まる当初の状態から、ベルト３５が各プーリに対し滑らずに駆動力の伝達を行える割合を大きくしていく。

ベルト３５を介して駆動側プーリ２２から従動側プーリ２４に十分に駆動力を伝達することで、従動軸２３を回転させて加振部６４を適切な速度で動かせるようになり、振動が生じて搬送供給に係る作動が可能となる。

テンションプーリ２５ａは、最終的に、ベルト３５を適度な押圧力で押して、ベルト３５に十分な張りを与え、ベルト３５が各プーリに対しほとんど滑らずに動きを伝えることが可能な位置に達する（図２４参照）。この位置にテンションプーリ２５ａが到達した状態では、ベルト３５がプーリに対しほぼ滑らずに効率よく駆動力伝達が行え、電動機４５の駆動力をベルト３５を介して駆動側プーリ２２から従動側プーリ２４に確実に伝えて、従動側プーリ２４と従動軸２３を無理なく回転させられる。こうして、加振部６４を継続的に作動させるようになり、振動の発生を一定で安定したものとして、搬送供給に係る作動が継続実行される。

このように、電動機４５においては、従動軸２３と一体となっている加振部６４の不釣り合い錘の回転に係る荷重が、仮に始動時に回転負荷として作用する場合、始動電流が過大となるおそれがあるものの、フィーダ６０の起動当初は、テンションプーリ２５ａによるベルト３５の押圧を制限して、緩んだベルト３５が各プーリに対し一定の割合で滑って駆動力伝達を最低限にとどめるようにし、電動機４５の始動時に作動部６０ａ側から電動機４５に加わる回転負荷を抑えることで、電動機４５を十分に回転数が高まった状態に速やかに到達させることができ、さらにその状態から、ベルト３５の張りを徐々に増大させて駆動側プーリ２２から従動側プーリ２４に駆動力を十分に伝達可能とし、電動機４５で作動部６０ａを無理なく駆動する状態に移行させることにより、電動機４５の始動電流を抑制できる。

続いて、フィーダ６０の作動中での電動機４５の異常状態取得時における伝動システムの作動状態について説明する。
制御部１７が、電動機４５で過電流を検出するなど、フィーダ６０の過負荷などの影響による電動機４５の作動の異常状態を取得した場合、制御部１７は、アクチュエータ２６を作動させて伝動調整部２５の支持腕部２５ｃを斜め下方に傾動させ、テンションプーリ２５をベルト３０の張りが減少する側に変位させる（図２５、図２６、図２７参照）。

このテンションプーリ２５ａの位置変化により、ベルト３５が各プーリに対しほぼ滑らずに駆動力を伝達可能な当初の状態から、テンションプーリ２５ａによるベルト３５の押圧が弱まり、ベルト３５の張りが減少して、駆動側プーリ２２と従動側プーリ２４との少なくとも一方に対するベルト３５の滑りが大きくなる。

こうして、ベルト３５が各プーリに対し滑らずに駆動力の伝達を行える割合を減少させ、ベルト３５を介して駆動側プーリ２２と従動側プーリ２４との間で駆動力を伝達しにくくすることで、フィーダ６０の作動部６０ａにおける搬送供給に係る作動の負荷が電動機４５に与える影響を排除でき、電動機４５での過電流が生じるような異常状態が解消する。

フィーダ６０の作動部６０ａ側に電動機４５側から新たな駆動力が加わらない状態とした後は、加振部６４における不釣り合い錘の荷重で従動軸２３及び従動側プーリ２４の回転はそれほど時間を経ずに弱まり、その回転数が電動機４５で問題なく駆動可能な範囲の回転数相当まで低下し、電動機４５の駆動力を再度伝える状態とした場合の電動機４５における電流が適切な範囲内に収まることが見込める状態になる。

電動機４５の電流値が低下して正常状態に戻ったことが検出されると、制御部１７は、アクチュエータ２６を作動させて伝動調整部２５の支持腕部２５ｃをあらためて斜め上方に傾動させ、テンションプーリ２５をベルト３５の張りが増大する側に変位させる。このテンションプーリ２５ａの位置変化により、テンションプーリ２５ａがベルト３５を押圧して、ベルト３５に少しずつ張りを与え、滑りを徐々に小さくして、ベルト３５が各プーリに対し滑らずに駆動力の伝達を行える割合を大きくしていく。そして、テンションプーリ２５ａは、最終的に、ベルト３５を適度な押圧力で押して、ベルト３５に十分な張りを与え、ベルト３５が各プーリに対しほとんど滑らずに動きを伝えることが可能な位置に達する（図２８参照）。

この位置にテンションプーリ２５ａが到達した状態では、ベルト３５が各プーリに対しほぼ滑らずに効率よく駆動力伝達が行え、電動機４５の駆動力をベルト３５を介して駆動側プーリ２２から従動側プーリ２４に確実に伝えて、従動側プーリ２４と従動軸２３を無理なく回転させられる。こうして、加振部６４を継続的に作動させて振動を絶えず発生させられるようになり、搬送供給に係る作動を以前と同様の通常の作動状態に復帰させられる。

この他、フィーダ６０で、その搬送供給に係る作動を停止させる操作がなされると、電動機４５を作動停止状態とし、作動部６０ａにさらなる駆動力を与えないようにして作動停止に至らせる。

制御部１７が、フィーダ６０を停止させる操作に応じた電動機４５の作動停止状態を取得した場合には、アクチュエータ２６を作動させて伝動調整部２５の支持腕部２５ｃを斜め下方に傾動させ、テンションプーリ２５をベルト３５の張りが減少する側に変位させて、フィーダの次回の起動に備える状態とする。

電動機４５の作動を停止してフィーダ６０の作動部６０ａ側に電動機４５側から新たな駆動力が加わらない状態となると、作動部６０ａをなす加振部６４における従動軸２３や従動側プーリ２４と一体の不釣り合い錘の非対称荷重が大きいことから、従動軸２３や従動側プーリ２４は回転を継続できず、加振部６４も間もなく停止状態となり、搬送供給に係る作動が停止する。

このように、本実施形態に係る伝動システムにおいては、制御部１７で作動を制御されるアクチュエータ２６で伝動調整部２５を動かし、駆動力伝達用のベルト３５に対し接触する伝動調整部のテンションプーリ２５ａを変位させることで、ベルト３５の張り状態を調整可能とし、制御部１７が、電動機４５の過負荷による過電流発生などの作動異常状態をその電流値により取得すると、そうした異常状態に基づいて、制御部１７が伝動調整部２５のテンションプーリ２５ａをベルト３５の張りが緩む側に変位させるようアクチュエータ２６を作動させ、駆動側プーリ２２と従動側プーリ２４の少なくとも一方に対するベルト３５の滑りを大きくして、ベルト３５を介して駆動側プーリ２２と従動側プーリ２４との間で駆動力を伝達する度合いを低下させることから、フィーダ６０の作動部６０ａにおける作動の負荷が電動機４５に与える影響を小さくすることができ、電動機４５での過電流が生じるような異常状態を解消可能となる。同様に、電動機４５からの駆動力が作動部６０ａに伝わるのを抑えることで、作動部６０ａの作動を継続しにくくして、作動部６０ａにおける過負荷など作動の異常状態を早期に収束させることができる。

なお、前記実施形態に係る伝動システムにおいては、搬送対象物を搬送、供給するフィーダ６０に適用して、電動機４５から加振部６４へ駆動力を伝達して振動を生じさせ、搬送、供給を実行させる構成としているが、この他、フィーダ同様に振動を利用して、多様な粒度の原料から所定粒度範囲の対象物を篩い分ける振動スクリーン装置にも、伝動システムを適用することができ、前記同様に電動機から加振部に駆動力を伝達して振動を生じさせ、加振部と一体のスクリーン部（篩い部）を振動させて、スクリーン部上で原料を移動させながら所望の対象物又は対象物以外のものを篩い落とす篩い分け作業を実行する構成とすることができる。前記実施形態同様、伝動調整部を動かして駆動力伝達用のベルトの張り状態を調整し、ベルトで駆動力を伝達する度合いを変えて、振動スクリーン装置で篩い分けを実行する作動部における作動の負荷が電動機に与える影響を抑えられ、電動機での過電流が生じるような異常状態を解消できる。

また、こうした作動部が振動を発生させるような装置以外にも、ベルトを介して電動機からの駆動力を伝えて作動させられる装置、例えば、電動機からの駆動力をベルトを介してドライブプーリに伝えることで作動し、搬送対象物の搬送を行うベルトコンベヤや、電動機からの駆動力をベルトを介してスプロケットに伝えることで作動して走行移動するクローラ付きの装置等にも伝動システムを適用することができる。こうした装置においても、前記実施形態同様、伝動調整部を動かしてベルトの張り状態を調整し、ベルトによる駆動力伝達の度合いを変えて、搬送あるいは移動を実行する作動部における作動の負荷が電動機に与える影響を抑えられ、電動機での過電流が生じるような異常状態を解消できる。

特に、こうした装置では、前記第２の実施形態同様に、ベルトの張り状態を調整して、作動部側からの回転伝達に基づく電動機での発電が適切になされるように制御する構成とすることで、的確な回生制動を実現して、制御不能な慣性力により停止操作後も走行のおそれがあるコンベヤやクローラ等を確実且つ効率よく停止させられ、安全を確保できると共に、停止用の他のブレーキ機構の負担を軽減できることとなる。

また、前記第１の実施形態に係る伝動システムにおいては、破砕機５０におけるスイングジョー５４を中心とした作動部５０ａに対し、駆動源である電動機４０の駆動力を伝達する一方、電動機４０における検出情報に基づく制御部１７による制御で、アクチュエータ１６を作動させて伝動調整部１５を動かし、テンションプーリ１５ａを変位させて、ベルト３０を介した駆動力の伝達の度合いを変化させる構成としているが、この他、駆動源が油圧モータの場合に、伝動調整部を動かすアクチュエータを油圧駆動式とすると共に、油圧モータの油圧回路にアクチュエータを接続するようにして、油圧モータの出力軸回転数を増大させるように油圧モータへの供給油圧が増大すると、アクチュエータへの供給油圧も増大して、伝動調整部のテンションプーリがベルトの張りを増大させる向きに変位するようにアクチュエータを作動させる構成とすることもできる。

この場合、油圧モータで生じる駆動力が大きくなるにつれて、ベルトの張りも増大し、駆動側プーリや従動側プーリに対するベルトの滑りを少しずつ小さくして、作動部に伝達される駆動力を徐々に増大させることとなり、油圧モータを起動して作動部の作動を開始させるにあたり、複雑な制御を必要とすることなく、伝達される駆動力の変化を緩やかにして、衝撃を発生させずに作動を開始させることができる。

また逆に、油圧モータへの供給油圧が減少すると、アクチュエータへの供給油圧も減少して、アクチュエータは、伝動調整部のテンションプーリをベルトの張りが緩くなる向きに変位させるように作動する。これにより、油圧モータで生じる駆動力が小さくなるにつれて、ベルトの張りも緩くなり、駆動側プーリや従動側プーリに対するベルトの滑りを次第に大きくして、作動部に伝達される駆動力も徐々に減少する。こうして、油圧モータを止めて作動部の作動を停止させるにあたり、複雑な制御を必要とすることなく、衝撃を発生させずに作動を緩やかに停止させることができる。

１０、２０ 伝動システム
１１、２１ 駆動軸
１２、２２ 駆動側プーリ
１３、２３ 従動軸
１４、２４ 従動側プーリ
１５、２５ 伝動調整部
１５ａ、２５ａ テンションプーリ
１５ｂ、２５ｂ 可動基部
１５ｃ、２５ｃ 支持腕部
１５ｄ、２５ｄ ばね
１６、２６ アクチュエータ
１７ 制御部
３０、３５ ベルト
４０、４５ 電動機
５０ 破砕機
５０ａ 作動部
５１ 本体フレーム
５２ 不動歯
５３ 動歯
５４ スイングジョー
５５ トッグルプレート
５６ トッグルブロック
６０ フィーダ
６０ａ 作動部
６１ 固定フレーム
６１ａ 電動機支持部
６２ 振動部
６３ 緩衝部
６４ 加振部
６４ａ、６４ｂ 不釣り合い錘
９０ 車体
９１ 走行台車部
９２ ホッパ
９３ 搬送用コンベヤ

Claims (4)

1. 駆動力を発生させる電動機から、前記駆動力を得て作動する所定装置の作動部に対し、少なくとも一部に無端環状のベルトを介在させて駆動力を伝達する伝動システムにおいて、
   前記電動機の駆動力で回転する駆動軸と、
   当該駆動軸に一体に回転可能に取り付けられ、前記ベルトの一部を巻掛けられる駆動側プーリと、
   前記作動部に回転可能に配設されて、駆動力を入力される従動軸と、
   当該従動軸に一体に回転可能に取り付けられ、前記ベルトの他部を巻掛けられる従動側プーリと、
   前記ベルトに接して回転可能とされるテンションプーリを有して、ベルトの近傍に配設され、前記駆動側プーリと従動側プーリとの間でベルトに接触するテンションプーリの位置を変えて、ベルトの張り状態を調整可能とする伝動調整部と、
   当該伝動調整部に連結されて配設され、伝動調整部を動かして少なくともテンションプーリの位置を変更可能とするアクチュエータと、
   前記電動機と作動部との少なくとも一方の作動状態を取得して、当該作動状態に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する制御部とを備え、
   当該制御部が、前記電動機と作動部との少なくとも一方の作動の異常状態を取得して、アクチュエータを作動させてテンションプーリをベルトの張りが緩む側に変位させ、駆動側プーリと従動側プーリの少なくとも一方に対するベルトの滑りを大きくするように制御を行うものであり、
   前記作動部の従動軸及び従動側プーリを含む回転部分が、作動部の作動中に前記電動機からの駆動力伝達が途切れた場合でも回転を所定期間継続可能な慣性モーメントを有してなり、
   前記制御部が、前記作動部の作動中に前記電動機における作動停止状態を取得すると、アクチュエータを作動させてテンションプーリを動かし、駆動側プーリと従動側プーリとの少なくとも一方に対するベルトの滑り量を変化させ、作動部の従動側プーリの前記慣性モーメントにより継続する回転が電動機に伝わる度合いを調整して、ベルトによる回転伝達に基づく電動機での発電で生じる電力があらかじめ設定された範囲内で最大となって、最大限の回生制動を実現するように制御を行うことを
   特徴とする伝動システム。
2. 前記請求項１に記載の伝動システムにおいて、
   前記制御部が、前記電動機と作動部における前記作動の異常状態の解消を取得すると、アクチュエータを作動させてテンションプーリをベルトの張りが増大する向きに動かし、駆動側プーリと従動側プーリとの少なくとも一方に対するベルトの滑りを小さくするように制御を行うことを
   特徴とする伝動システム。
3. 前記請求項１又は２に記載の伝動システムにおいて、
   前記作動部の従動軸及び従動側プーリを含む回転部分が、作動部の作動中に前記電動機からの駆動力伝達が途切れた場合でも回転を所定期間継続可能な慣性モーメントを有してなり、
   前記制御部が、前記作動部の作動中に前記電動機における作動停止状態を取得すると、前記アクチュエータを作動させてテンションプーリをベルトの張りが緩む向きに動かし、駆動側プーリと従動側プーリとの少なくとも一方に対するベルトの滑りを生じさせて、作動部の従動側プーリの前記慣性モーメントにより継続する回転が前記駆動軸に伝わる度合いを小さくする又は駆動軸に伝わらないように制御を行うことを
   特徴とする伝動システム。
4. 前記請求項１ないし３のいずれかに記載の伝動システムにおいて、
   前記制御部が、アクチュエータにより伝動調整部のテンションプーリの位置を調整して、少なくとも前記電動機の停止状態からの作動開始直前時点には、テンションプーリが、駆動側プーリの回転に伴ってベルトが少なくとも動いて従動側プーリに回転を伝達可能となるようにベルトを押圧する状態とすると共に、
   制御部が、電動機の作動開始状態を取得すると、作動開始直後又は所定時間経過後にアクチュエータを作動させてテンションプーリをベルトの張りが増大する向きに動かし、駆動側プーリと従動側プーリとの少なくとも一方に対するベルトの滑りを少しずつ小さくするように制御を行うことを
   特徴とする伝動システム。

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