JPH0226355A - ベルト伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ベルトによる動力伝達装置の改良に関し、
特に歯車減速機と同様に一つの筐体内に収納したベルト
伝達装置の改良に関する。

〔従来技術〕

従来ベルト伝達機１０は、第５図（Ａ）　、　（Ｂ）の
ように大カプーリ１、出力プーリ２、ベルト３とで構成
される。ベルト交換に際しては入力軸０゜を相手軸０□
の方向（矢印Ａ、の方向）に移動してベルト３をプーリ
溝から解放して行う。このため入出力軸（Ｌ、Ｏｚをハ
ウジング内に密閉ないし半密閉化できず第５図（Ａ）の
場合であろうと、同図（Ｂ）の場合であると、いずれの
場合も事実上開放状態で使われている。

また大型大容量伝達の場合は張力車が有効に働かないの
で小型伝達機では張力車４、アーム５、支承軸６と加圧
手段８とからなる張力調整機構７が第５図（Ｂ）のよう
に施されている。

〔問題点〕

この種のベルト伝達機では、ベルト３が消耗品であるこ
とから頻繁にベルト交換保守を行う必要があるだけでな
くベルトの伸びに対し常時監視と対策とが不可欠である
。その対策として、二つの方法が採られている。その一
つは軸ｏＩを矢印Ａ２の方向に引離す管理を行う事で、
もう一つは張力調整機構７を付加する事が周知である。

また両者を併用する場合もある。

しかし、この種の伝達機をファン撹拌機など慣性の大き
な負荷に適用すると、大きな問題を発生する。もともと
張力調整機構７は、運転時にベルト・プーリ間に適度な
当接圧ないし摩擦係数を確保することが目的である。し
かし慣性の大きな負荷では起動時にベルト３に加わる衝
撃が逆に該ベルトから張力調整器７のスプリング８に加
わる。

その繰り返しの結果ついにはスプリング８がへたり、ス
プリング長さが短縮化し、有効なベルトプーリの接触圧
が確保できず、プーリが空回りし、負荷に所定の動力が
伝達できなくなる欠点が発生し、軸を移動する保守が必
要となる。この場合、ベルト３だけでなく、スプリング
８も摩耗品となる欠点になる。

〔目　的〕

この発明は、ベルト伝達機でありながら、歯車にしかも
ベルト交換保守以外は、全て保守不用とするためにベル
ト張力の調整機構を改良したベルト伝達装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための技術的手段〕この発明のベル
ト伝達装置は、入力時は出力回転軸に施したプーリのい
ずれか一方に設置され該プーリ円板に回転中心Ｃが該回
転軸の軸芯０と同軸位置ないし偏心位置の間で移動可能
な偏心プーリと、ベルトと、張力車および加圧装置から
なると共に該加圧装置は上記張力車から上記ベルトに常
時所定圧を印加するため第１バネ係数の弱弾性体並びに
該第１バネ定数より大きなバネ係数を持ち上記ベルトか
ら上記張力車に加わる衝撃を吸収する強弾性体から構成
される張力調整器とを上記入出力回転軸の軸間距離を変
更不能に取付けたハウジング内にそれぞれ収納したもの
である。

〔作　用〕

この発明によれば、ベルトの伸びに対して回転軸・を移
動させることなく、張力調整装置の加圧装置の機能が、
第一に加圧装置からベルトに加える加圧調整機能と、衝
撃吸収機能に分割し、それぞれに応じた弾性体を設けた
ので、コイルスプリングなどの弾性体のへたり現象が無
くなり、しかもベルトプーリ間の接触圧は長期使用によ
るベルトの伸びが進行しても一定に安定して印加するこ
とができる。また起動衝撃は圧力印加用の弱弾性体より
大きなバネ係数の強弾性体で吸収しているので、弱弾性
体のバネ定数の劣化も阻止できる。

〔実施例］ この発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図（Ａ）および（Ｂ）は一実施例のベルト伝達装置
の縦断面図および横断面図である。

図中、３０はベルト伝達装置であり、その楕円偏平のハ
ウジング３１の一方の平面側に誘導電動機２５か、また
他方の平面側に出力ラウンジ部３６が取付けられている
。この実施例では出力軸１１に大径プーリ１０が、電動
機２５の回転軸すなわち人力軸２２に小径プーリ２１が
設置されている。また大径プーリの上方に位置するハウ
ジング部分は保守用員の手を挿入して作業ができる程度
の広い保守用開孔３４が施され、この開孔３４を開放し
てベルト２０の交換作業が行われる。さらに開孔３４に
は蓋体３２が設置される。蓋体３２は錐状をなし、その
先端に通気孔３３が施され、この通気孔３３への雨滴、
砂塵の侵入防止に保護カバー３２ａが設置されている。

また、第１図（Ｂ）から明らかな通り、入力軸２２およ
び出力軸１１の間には張力調整装置４０が施されている
。この調整装置４０は、支柱４工に枢支されるレバー４
７０８開位置にテンションプーリ７を取付けられ、さら
にバネ４６およびガイドピン４４によってレバー４７の
先端を当接し、バネ４６の一端を押圧調整するニップル
４５で室外から張力の調整が行い得るように構成される
。

さらにガイドビン４４はニップル４５の中心貫通孔を介
して室外に突出し、ニップルとの相対位置によってベル
ト２０への張力の大きさを常時指示している。

第１図（Ｃ−１）および（Ｃ−２）は本実施例プーリに
よるベルト交換動作を示す動作説明図である。この説明
図では、２２は駆動軸すなわち電動機回転軸であり、駆
動プーリ２１が組み付けられた様子を示し、本実施例の
プーリ１０は従動側プーリの側に用いた例を示す。同図
（Ｃ−１）はベルト２０が正常に巻掛けされたプーリ状
態を示し、同図（Ｃ−２）はクサビ部材１４をネジ手段
すなわちボルト１７を解放することによって回転軸１１
の先端部より取外した様子を示す、すなわち、第１図（
Ｃ−２）で示した様に複数のボルトのうちボルト１６ｂ
を取外し、ポルｌ−１６ａは成る程度緩める。この状態
で次にクサビ部材１４をボルト１７によって解放すると
、これに伴いプーリ円板１５には予じめベルト２０によ
る押圧力が印加されているので、プーリ円板工５は支持
台１３上を駆動軸２２の方向に摺動し、クサビ部材１４
を取外すと、ベルト２０はプーリ外周との間に長さ！の
スキ間が確保される。従ってこのスキ間を利用して、ベ
ルト２０の交換が可能である。第２図（＾）、（Ｂ）、
（Ｃ）は張力調整装置の構成を示し同図（Ａ）は張力束
の断面図を、同図（Ｂ）は加圧装置の断面図を、同図（
Ｃ）はバネ圧特性図である。

第２図（Ａ）に於いて、支柱４１はフランジ５１溶接さ
れハウジング３０に直立している。この支柱４１に枢支
されるアーム４２には、軸５５が施され軸受５４，５５
を介して張力束４３が取付けられる。５６はピボット部
である。また第２図（Ｂ）中、加圧装置６０はガイド４
４、スプリング４６゜４７ニツプル４５、カバー５０、
ゴム５７とで構成される。ガイド４４は一端側でピボッ
ト端５８と、受具５９が一体に組付され、他端は自由端
である。４８はハウジングであり、タップ加工が施され
、室外からニップル４５を挿入し、スプリング４６．４
７の加圧量を調整可能である。カバー５０はニップル４
５のロックナツトの機能を果す。

ガイド４４はＰ点でアーム４２から分離でき、室外に取
外せる。スプリング４６．４７は互に逆巻きに巻かれた
コイルスプリングで構成する。ニップル４５はＤ点が支
点となり、テーパ穴４５ａが施゛され、アーム４２がＱ
点を中心に回転するのに伴いガイド４４の軸をＡ、Ｂ、
Ｃに移動可能にしている。このような調整装置６０の動
作を第２図（Ｃ）に従って説明する。スプリング４６は
バネ係数に、が大きくかつ圧力解放時の長さも短かく強
弾性体を形成し、スプリング４７はバネ係数に！が小さ
くかつ長い弱弾性体を形成している。いまニップル４５
は図（のの領域Ｘに来るように変位Ｐ０の位置に調整さ
れている。したがって負荷が回転中は変位Ｐ０を中心と
して張力束４３は振動しながら領域Ｙの範囲でベルト会
に対して背圧を印加しベルトプーリ間に所定接触圧を確
保している。

しかし、負荷を定常運転しているときは、主に張力束４
３からベルト２０に対して加圧するが、起動時には、停
止中の負荷が定格回動するため、通常の定格動力の数倍
〜数十倍の衝撃が瞬時にベルト２０に加わる。このため
主にスプリング４７の所定圧で押圧されていたベルト２
０が大きな力で瞬間的に張られるので、今度はベルト２
０から張力束４３を介してスプリング４６，４７に大き
な反力が加わる。この衝撃反力は第１図（Ｄ）に示すよ
うに張力束４３が収納壁４９に衝突したり、ガイド４４
の自由端４４ａがカバー５０に衝突する。しかしこの衝
撃反力は、ベルト２０が受ける負担を吸収する役目を果
すので、２０反力はスムースに吸収する必要がある。

本実施例では、２つのスプリング４６．４７を分離して
設置し、スプリング４７はバネ定数ｋ。

が小さく、長さも長く成形されているので、起動衝撃を
繰返し受けてもヘタリ現象が発生しにくい。

従って第２図（Ｃ）のように小さい範囲の負荷ＧＩ〜Ｇ
！でベルト２０を押圧するが大きな起動衝撃力が加わる
と、張力束４３からベルｌ−２０へ加えた荷重０１〜Ｇ
ｔは相殺され、スプリング４６が衝撃荷重Ｇ、を受ける
ことになる。

このようにベルト２０に与える調整荷重０１〜Ｇ２と、
ベルト２０から受ける衝撃荷重Ｇ、とを別体のスプリン
グで構成したことに重要な意味がある。その理由は、両
者を共用の単一スプリングにする場合には大きな弊害が
生ずる。すなわちバネ係数ｋを小さく選ぶと張力束４３
が壁４９に衝突し易くなる。逆にバネ係数を大きくする
とベルト・プーリ間の接触圧が大きくなり過ぎ、ベルト
伝達機の利点であるベルト・プーリ間のスリップによる
衝撃回連効果を利用できなくなる。このためベルト２０
が直接衝撃事故が発生しやすくなる。

さらに回転軸および軸受にもこの衝撃が加わるため、軸
受の交換頻度が増したりオーバーハングによる軸破損が
発生する場合がある。従って、バネ係数を中間の大きさ
に選定すると、運転中のベル）２０の振動と、起動衝撃
とによってスプリングにヘタリ現象が短期に発生する。

しかもスプリングかヘタった時にニップル４５を押し込
めば良いが、この保守を行わないと張力束４３がベルト
２０に背圧を加えなくなり、永年使用によりベルト２０
が伸びた時には、スリップの割合が増加し、円滑な動力
伝達が行われなくなる。

これに対し、本発明では、スプリングをバネ定数に応じ
て役目を分離させているため、背圧調整用には印加荷重
も小さくヘタリにくい構成とし、衝撃吸収用にはバネ定
数を著しく大きくし、仮にヘタリ現象が発生しても所定
背圧の印加には影響を与えないようにしたものである。

〔他の実施例〕

第３図は本発明の他の実施例を示し、バネ定数の大きな
スプリング４６が内側に配置される。さらにキャップ４
６ａとを介して緩衝スプリング４６ｃが施されている。

このスプリング４６ｃは通常の運転時にバネ定数の大き
なスプリング４６の圧力がベルト２０に加わるの阻止す
ると同時にスプリング４６が運転中に移動したり振動し
たりするのを抑制する。この様な構成では、受具５９の
裏側５９ａにキャップ端４６ｂが係止してからスプリン
グ４６によって本来の衝撃吸収の機能が行われる。なお
、スプリング４６が内側に配置されるときは、緩衝スプ
リング４６ｃおよびキャップ４６ａは無くても良く、大
きな衝撃発生時にのみスプリング４６ａを働かせても良
い。

第４図は、さらに本発明の他の実施例であって、この場
合は、背圧調整用のスプリング４７がアーム支柱の外周
に装填され立上り端部４７ａによりアーム４２に常時背
圧を与えるものである。背圧調整に際しては調整用スプ
リング４７ｂと衝撃吸収用スプリング４６とをガイド４
４に直列に配置しても良い。キャップ４６ａは第３図の
場合と同様に働く。

さらに上述の実施例以外に、スプリング４７をアーム端
部４２ａの反対側に位置させ、圧縮ではなく引張バネと
して使用することも当業者に容易である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ハウジング内に入出力軸が固定され
、しかもベルトの伸びに対してベルト寿命期間中はほぼ
張力調整などの保守作業を全く行わなくても充分に正規
の動力伝達機能を達成させることが可能となる。このこ
とは、従来ベルト・プーリ弐の動力伝達機が単なる部品
として現場組付していたのに対し、ベルト伝達装置自体
が歯車伝達機と同様に、部品ではなく一体の伝達機とし
てのａ能を確保するに至ったことを意味する。

また本発明のベルト伝達装置にあっては、入出力軸間の
距離が小さいのでベルト周長も短がく構成できるので、
このことは永年使用に対してもベルトの伸びの積算量は
僅がである事を意味する。

しかもこの僅かな伸びは全て張力調整装置４ｏの加圧機
構６０が吸収する能力を保持するので、保守を行うべき
箇所がベルトの寿命による交換保守だけで済み、歯車伝
達機と比較しても任意の回転数が自由にかつ安価に作り
出せ、騒音、定期油交換などの保守も不用なので優れた
効用をもつベルト伝達装置が確立する。

また張力調整装置に二段加圧機構を施したので、スプリ
ングにヘタリ現象が発生することもなく、このことはベ
ルト伝達機にあってベルトだけが消耗品となり、加圧ス
プリングが消耗品になることが無いので、安価で理想的
なベルト伝達機が構成できるので、工業上の価値も大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　、　（Ｂ）　、並びに（Ｃ）は本発明の
一実施例べ゛ルト伝達装置の縦および横断面図並びにベ
ルト交換手順の説明図を、 第２図（Ａ）　、　（Ｂ）および（Ｃ）は、同装置に適
用されたベルト張力調整装置の張力車の断面図、加圧装
置の断面図およびバネ特性図を、 第３図は本発明の他の実施例装置のうちの加圧装置の部
分断面図を、 第４図は本発明のさらに他の実施例装置のうちの加圧装
置を施した張力調整装置の構成図を示す。 さらに第５図（Ａ）　、　（Ｂ）は従来のベルト伝達機
の概略構成図を示す。 １０・・・偏心プーリ ２１・・・入力プーリ ４０・・・張力調整装置 ４２・・・アーム ４４・・・ガイド ４６・・・スプリング ５０・・・カバー ２０・・・ベルト ３０・・・ハウジング ４１・・・支柱 ４３・・・張力車 ４５・・・ニップル ４７・・・スプリング ６０・・・加圧装置 萬１図（Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）入力または出力回転軸に施したプーリのいずれか
   一方に設置され該プーリ円板の回転中心Ｃが該回転軸の
   軸芯Ｏと同軸位置ないし偏心位置の間で移動可能な偏心
   プーリと、ベルトと、張力車および加圧装置からなると
   共に該加圧装置は上記張力車から上記ベルトに常時所定
   圧を印加するため第１バネ係数の弱弾性体並びに該第１
   バネ定数より大きなバネ係数を持ち上記ベルトから上記
   張力車に加わる衝撃を吸収する強弾性体から構成される
   張力調整器とを上記入出力回転軸の軸間距離を変更不能
   に取付けるためハウジング内にそれぞれ収納してなるベ
   ルト伝達装置。 （２）上記張力調整器の弱および強弾性体はいずれもコ
   イル・スプリングで構成してなる特許請求の範囲第１項
   記載のベルト伝達装置。 （３）上記弾性体は、上記張力車を支持するアーム支柱
   に、また上記強弾性体は上記ハウジング壁と該アーム端
   との間にそれぞれ施してなる特許請求の範囲第２項記載
   のベルト伝達装置。 （４）上記弱および強弾性体は、いずれも上記ハウジン
   グ壁と、上記張力車を支承するアーム端との間に、同軸
   上に配置されてなる特許請求の範囲第２項記載のベルト
   伝達装置。（５）上記加圧装置は、上記弱ないし強弾性
   体を上記ハウジングの室外から加圧調整するニップルと
   上記弾性体を脱落阻止用のガイドとを含んでなる特許請
   求の範囲第３または４項記載のベルト伝達装置。 （６）上記弱弾性体と強弾性体とが上記ガイドに直列に
   配列されてなる特許請求の範囲第５項記載のベルト伝達
   装置。 （７）上記弱弾性体と強弾性体とは上記ガイド上に並列
   同軸芯上に配列され、コイルスプリングのコイル巻回方
   向が互に逆巻きに形成されると共に、上記弱弾性体の非
   加圧時の長さが上記強弾性体より長く構成されてなる特
   許請求の範囲第５項記載のベルト伝達装置。（８）上記
   張力調整器の強弾性体は、上記アーム端にピボット当接
   する上記ガイド端を介して該アーム端に加圧すると共に
   、さらに上記ガイド端と上記強弾性体との間に緩衝体を
   配置してなる特許請求の範囲第５項記載のベルト伝達装
   置。