JPS596285Y2 - 伝動ベルト用変速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、主として農機具伝動ベルトの外、一般産業、
自動２輪車、雪上車、自動車等の伝動ベルト用変速装置
に関するものであり、通常のＶ形プーりよりなる駆動プ
ーりと軸に固定した■形変速プーり片ならびに軸に回転
移動自在に取付けた■形遊車片で構或される従動プーり
間にＶベルトを巻掛けた変速機構を提供することにより
、特に農機具において動力伝達を頻繁に繰り返し遮断す
る所謂クラッチ切れ（停止）を良好ならしめることを目
白勺としたもので゛ある。

従来、コンバイン、田植機、バインダーなどの如き農機
具の伝動機構は第１図に示す如く駆動プーり１と変速プ
ーりよりなる従動プーり２の間に■ベルト４を巻掛けテ
ンションプーり３の上下移動によりクラッチオフ（クラ
ッチ切れ、停止）、クラッチオン（駆動）を作動せしめ
る機能になっているが、上記従来の方式ではベルトクラ
ッチ作用を働かすためにベルト４の緩みが必要で、この
ためベルト４の背面を内側に押込む量、即ち移動量は初
めから緩みがあるので駆動軸と従動軸間の変速比を大き
くすることができない欠点を有していた。

このような欠点を改善すべく、第２図に示すようにテン
ションプーり３によりベルト４を外側に引張る方式が採
用されているが、このような方式の伝動機構では駆動プ
ーり１の回転が従動プーリ２へ伝わらない位置までテン
ションプーり３を下方に移動し、張力を緩めた状態でク
ラッチ作用を与えると、ベルト４の振動によりベルト４
が■プーりの溝から外れてしまう傾向があり、又、テン
ションプーり３を外側に引張るため余分なスペースを必
要とする難点があった。

又、最近、第３図に示す如く駆動プーり１と従動プーり
２の間にベルト４を巻掛け、これにベルト押え５を付設
したテンションプーり３を例えばａ， ｂ，，ｃの如
き適当な位置に設置し、これによりクラッチ作用をせし
める方式があるが、これはベルト押え５によってベルト
腹面を押えつつベルト４の張力を緩めてベルト４を駆動
プーり１から点線の如く離し動力の伝達を完全に遮断す
る方式であり、ベルトテンション３の押込量を大きくし
変速比も大きくすることができるが、伝動機構の態様な
らびにベルトの仕様などによりベルト押えを設置する位
置決めが困難であるばかりでなく、ベルト駆動をクラッ
チオフした時、ベルト４とベルト押え５が急激に接触す
るためベルト腹面を損傷しスリップ音を発生するという
問題がある。

更に、上記従来の方式は何れもベルト起動時、即ちクラ
ッチオンの時、スリップ、スリップ音、ベルトの発熱、
摩耗が大きくベルトライフに影響を及ぼすばかりでなく
、又クラッチオン、クラッチオフの時の衝撃が大きく装
置自体を損傷せしめるほか、作業者の安全面にも問題が
あった。

本考案は、上記の如き従来の諸問題を解決すべく鋭意研
究の結果完或するに至ったもので、一方の■形変速プー
り片を軸に固定し、他方のプーリ片として遊軍機能を有
するＶ形プーり片を回転移動可能になるように内部にプ
ッシュ、外面ボス部にベアリングを介して前記固定プー
り片と対向的に取付け、かつ両プーり片間にストッパー
兼スラストベアリングを挿入したＶ形変速プーりを従動
プーりとして使用し、これに通常の■形プーりを駆動プ
ーリへして組み合わせ、クラッチオンの時にはベルトは
両プーり間の下面にかかつて駆動軸と共に回転し、クラ
ッチオフの時にはベルトは上面に移動して他方のプーり
片のプッシュならびにスラストベアリングにより他方の
プーり片を遊軍として機能ゼしめ従動軸を停止せしめる
ようにすることを目白勺とするもので゛ある。

即ち本考案の特徴とするところは、軸の一対の■形プー
り片を対向して、その一方の■形プーリ片は軸に固定し
て取付け、他方の■形プーり片は内部に該プーり片をス
ラスト方向及び回転方向に移動可能ならしめるプッシュ
を装着し、かつ外面に設けた段付ボス部に滑り機能を有
するスラストベアリングを嵌入固定して前記軸に取付け
ると共に、上記可動側Ｖ形プーり片の側方に前記ベアリ
ングに対向してスラスト方向には軸と一体で、回転方向
には内面にプッシュを有して回転自在な固定式ガイド板
を設け、前記ベアリングと該固定式ガイド板との間にス
プリングを介挿せしめ、更に前記一対のプーり片の間に
は可動プーり片の移動量を制限し、両プーり片間の回転
力を遮断するためのストッパー兼スラストベアリングを
挿入してなる変速プーりを従動側プーりとなし、一方、
該従動側プーりに対応して通常の■形プーりからなる駆
動側プーりを設け、かつ両プーり間にテンションプーり
を配して各プーり間にわたる■ベルトを懸架せしめテン
ションプーりをベルトの張りがゆるむ方向に移動させる
とき、それに追従して従動側変速プーりの可動プーり片
が移動して変速プーりの有効径が大きくなり、最大有効
径近くとなったとき、可動プーり片が移動した分だけベ
ルトの走行線が固定プーり片側に偏倚し、テンションプ
ーりを更に移動し可動プーり片をそれに追従して移動せ
しめ、固定プーり片と可動プーり片の■溝底部が前記ス
トッパー兼スラストベアリングを介して接圧するとき、
ベルトと各プーり間でベルトに生ずる張力が殆ど零とな
り、この状態でベルトの走行線を固定プーり片側に片寄
らせることによってベルトが戻る力で可動プーり片側面
と接圧し固定プーり片に接圧することなしに完全なクラ
ッチ切れを起生ずる如く構威せしめた点にある。

以下、更に上記本考案の具体的構戊を添付図面を参照し
つつ詳細に説明する。

第４図は、本考案に係るクラッチオンした時の変速装置
横断面図で、図において１１は固定■形プーり片（以下
固定プーり片と略称する）でボルト１６によって軸１７
に固定して取付けられている。

一方、これと相対向する位置に取付けられた他方のプー
り片１２は遊車をなす可動■形プーリ片（以下、可動プ
ーり片と略称する）で、その内部に前記プーり片１２と
共に回転しうるプッシュ（軸受）１３が装着され、かつ
その外面には段付ボス部が形威されて、これに滑り機能
を有するスラストボールベアリング１４が嵌入固定され
ており、更にプッシュ２０（必らずしも必要ではない）
を内挿した固定式ガイド板１９との間に挿入された反撥
弾性を有するスプリング１８によって押圧され軸線方向
にも移動できるようになっている。

又前記両プーり片１１， １２の間には可動プーり片１
２の移動量を制限し、かつ固定プーり片１１と可動プー
リ片１２の間に回転力を遮断するためのストッパー兼ス
ラストボールベアリング１５が挿入されており、かつこ
の両プーり片１１， １２はその間の下面に■ベルト１
０を巻掛けた時、可動プーり片１２がスプリング１８の
強い押圧力を受けることにより軸１７と共に駆動する。

この際、一方の可動プーリ片１２は遊車として機能し、
該プーり片１２に内挿されているプッシュ１３ならびに
段付ボス部に固定されているスラストボールベアリング
１４はスプリング１８の押圧力により回転機能は発揮し
ない。

第５図は同じく本考案に係る変速装置の横断面図である
が、この場合はクラッチオフした場合で、ベルト１０の
上面を押圧しているテンションプーリ（図示せず）のゆ
るみ移動により両プーり１１，１２間の下方に嵌合され
たベルト１０が上方に移動し、同時に可動プーり片１２
がガイド板１９を固定壁としてスプリング１８の押圧力
で固定プーり片１１の方向に移動して固定プーり片１１
と可動プーリ片１２のアライメント即ち整列状態を変化
せしめることにより、ベルト１０両側面への押圧力は固
定プーり片１１より可動プーり片１２側へ大部分の圧力
が加わり、そのためベルト１０を強く押圧している可動
■形プーり片１２はプッシュ１３． ２０ならびにスラ
ストボールベアリング１４の空転機能により変速される
と同時に遊軍としての機能が強く働き、更にベルト１０
が上面に移動すると可動プーリ片１２は両プーり片１１
， １２間のスラストボールベアリング１５と接触して
滑り機能が働き、その上テンションプーリ （図示せず
）の働きでベルトの張りを少くするか又は零にすると、
この結果ベルト１０は遊軍片の作用にある可動プーり片
１２と共に軸１７の周りを空転しているが、固定■形プ
ーリ片１１ならびに従動軸１７は回転力が遮断され、ク
ラッチ切れとなる。

この際、可動プーり片１２を移動させる′アライメント
の変化は、ベルト軸の１／８〜１／３．５程度移動させ
ることが必要で、１／８以下では場合によって固定プー
り片とベルトが接することになり、クラッチオフが作用
せず、又１／３．５以上ではベルト１０がねじれ、早期
破損の原因となる。

従って前記範囲内にすることは好ましく、かつ必要があ
る。

尚、第５図中、第４図と同一部分は同一符号で示す。

しかして、本考案変速装置は上述の第４図、第５図で示
される装置を従動側とし、これに公知の■形プーりから
なる駆動側プーりを組み合わせ両プーり間にテンション
プーりを配して各プーり間にわたりベルトを懸架するこ
とによって上記の各機能を果すものであるが、この場合
、少くともテンションプーりをベルトの張りがゆるむ方
向に移動させるとき、それに追従して従動側変速プーリ
の可動プーり片が移動して変速プーりの有効径が大きく
なり、最大有効径近くとなったとき、可動プーり片が移
動した分だけベルトの走行線が固定プーり片側に偏倚し
、テンションプーりを更に移動し可動プーり片をそれに
追従して移動せしめ、固定プーり片と可動プーり片の■
溝底部が前記ストッパー兼スラストベアリングを介して
接圧するとき、ベルトと各プーり間でベルトに生ずる張
力が殆ど零となり、この状態でベルトの走行線を固定プ
ーり片側に片寄らせることによってベルトが固定プーり
片に接圧することなしに完全なクラッチ切れを起生ずる
如く構或されることが肝要である。

即ち、少くともテンションプーりをベルトの張りが、ゆ
るむ方向に移動させるとき、それに追従して従動側変速
プーり片が第４，５図において、左方向に移動して変速
プーり中の■ベルトの有効径が大きくなり、可動プーり
片が左方向に移動した分だけベルト走行線が強制的に固
定プーり片側へ片寄り、■ベルトの側面が可動プーり片
の側面により強く接圧する。

そして更にテンションプーりをベルトの張りがゆるむ方
向に移動させると、それに追従して■ベルトの有効径が
更に大きくなり、その有効径が、最大近くになる迄移動
せしめた時、固定プーり片と可動プーり片の底部がスト
ッパー兼スラストボールベアリングを介して接圧した状
態となる。

この状態より引続き前記テンションプーりを更にベルト
の張りが、ゆるむ方向に移動させるとき、上記の如く、
両プーり片底部は、スラストボールベアリングを介して
、接圧しており、一方、■溝巾が狭くならないためテン
ションフ゜−りをゆるめた分だけ■ベルトに対する張り
がなくなり、ベルトの張りがリラックスした状態となる
。

しかしベルトの走行線を固定プーり片側へ強制的に第４
，５図で左方向に移させた分だけベルトは逆に右方向へ
戻ろうとする力を生じ、その力で可動プーり片側面と接
圧することとなり、逆に固定プーり片とは、接圧せずそ
の状態がクラッチオフとなるのである。

次に、本考案に係る上記変速装置の作用機構について説
明すると、第６図は通常の■形プーりよりなる駆動プー
ＩＪ Ｄｒと本考案に係る変速装置を用いた従動プーリ
ＤｎならびにアイドラープーリＩの間に変速Ｖ形ベルト
１０を巻掛け、ベルト１０の背面に更にテンションプー
リＴを設けた伝動機構で、このテンションプーリＴの位
置を移動せしめることによりベルト１０の変速ならびに
クラッチオン、クラッチオフを可能ならしめたものであ
る。

先ず、テンションプーリＴがＴ１の位置にある時はベル
ト１０にかかる初張力を生じないようにプーり上の巻掛
け長さよりベルト１０長に対し、２〜７％長くなるよう
な状態にしておく。

この時従動側の変速プーリＤｎには第５図に示す如くベ
ルト１０は有効径Ｒ１でプーり上面に位置し、ベルトに
対してプーりよりのスプリング力による側圧がない状態
でベルトより生ずる変速プーリＤｎに対する圧力がアラ
イメントの変化（ずれ）によって可動プーり片１２に集
中し、可動プーり片１２は遊車として機能しクラッチが
オフ状態にされている。

次にテンションプーリＴの位置をＴ１からＴ２へ押圧移
動することにより、変速プーリＤｎの有効径はＲ２へ、
そしてベルト位置も１０から１８′へと変化し、同時に
ベルト１０はクラッチオフからクラッチオンの状態に移
行して駆動され、ベルト周速度は低速から順次高速へと
変化して走行を続ける。

このように、ベルト１０のクラッチオン、クラッチオフ
ならびに変速はテンションプーリＴを移動して可動プー
り片１２をベルト１０の中心線よりずらすことにより繰
り返し行うことができる。

以上の如く、本考案ベルト変速装置によれば従動側プー
りとして軸に固定した一方の変速プーリ片と、内部に回
転移動可能になるようにプッシュを装着すると共に外面
に形威した段付ボス部に滑り機能を有するスラストボー
ルベアリングを嵌入固定した他方の可動プーり片よりな
るＶ形変速プーりを使用し、通常のＶ形プーりを駆動プ
ーリとしで組合せ、プーり間に巻掛けられたベルトをテ
ンションプーりを適宜移動せしめることによりベルトの
クラッチオン、クラッチオフを作動せしめると共に、ベ
ルトの周速度を変化せしめるようにした機構であり、下
記の如き種々の顕著な効果を有している。

（１）ベルトを同一伝動面上にある固定■形プーリ片と
回転移動可能なＶ形プーり片よりなるＶ形変速プーり片
間を上下に往復移動せしめる方式であるため、同一スペ
ースで大きな変速比をとることができる。

（２）ベルトを固定プーり片と可動プーり片の間を走行
させながら移動する方式であるため、クラッチオン、ク
ラッチオフの頻繁な繰り返しに対しても、従来の如き強
いショックはなく、スムースなスタートならびにストッ
プせしめることができ、又ショックによるベルトのスリ
ップ、スリップ音、ベルトの発熱、摩耗をも防止するこ
とができる。

（３）固定プーり片と可動プーり片の間にストッパー兼
スラストベアリングを設けているため両プーり片がテン
ションプーりの移動によりそれに追従し可動プーり片が
固定プーり片側に移動すると最終的に、該スラストベア
リングを介して固定可動両プーり片が接圧し、最小ベル
ト巾が確実に制限されると共に更に固定プーり片側の回
転力がスラストベアリングにより遮断されて伝達されな
い状態で、該ベアリングが溝幅制限ストッパーとして働
くことにより定まった最小溝巾に対して両プーり片によ
り作られる変速プーりの最大有効径でのＶ溝幅に対して
ベルトの有効幅が狭くなる如く位置せしめることができ
る利点がある。

（４）衝撃緩和によりプーりその他装置全体の破損を防
止し、かつ作業者の安全面を向上することができる。

（５）構戒がシンプルであるためコスト安になる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来の方式による伝動機構の概略側
面図、第４図は本考案に係るクラッチオン時の変速装置
横断面図、第５図は同じく本考案に係るクラッチオフ時
の変速装置横断面図、第６図は本考案に係る変速装置を
用いた伝動機構の概略側面図である。 １１・・・固定プーり片、１２・・・可動プーり片、１
３・・・プッシュ、１４・・・ベアリング、１７・・・
軸、１８・・・スプリング、１９・・・ガイド板、２０
・・・プッシュ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸に一対のＶ形プーり片を対向して、その一方のＶ形プ
   ーり片は軸に固定して取付け、他方のＶ形プーり片は内
   部に該プーり片をスラスト方向及び回転方向に移動可能
   ならしめるプッシュを装着し、かつ外面に設けた段付ボ
   ス部に滑り機能を有するスラストベアリングを嵌入固定
   して前記軸に取付けると共に、上記可動側Ｖ形プーり片
   の側方に前記ベアリングに対向してスラスト方向には軸
   と一体で、回転方向には内面にプッシュを有して回転自
   在な固定式ガイド板を設け、前記ベアリングと該固定式
   ガイド板との間にスプリングを介挿せしめ、更に前記一
   対のプーり片の間には可動プーり片の移動量を制限し、
   両プーり片間の回転力を遮断するためのストッパー兼ス
   ラストベアリングを挿入してなる変速プーりを従動側プ
   ーりとなし、一方、該従動側プーりに対応して通常の■
   形プーりからなる駆動側プーりを設け、かつ両プーり間
   にテンションプーりを配して各プーり間にわたり■ベル
   トを懸架せしめ、テンションプーリをベルトの張りがゆ
   るむ方向に移動させるとき、それに追従して従動側変速
   プーりの可動プーリ片が移動して変速プーりの有効性が
   大きくなり、最大有効径近くとなったとき、可動プーり
   片が移動した分だけベルトの走行線が固定プーり片側に
   偏倚し、更にテンションプーりをベルトの張りがゆるむ
   方向に移動し可動プーり片をそれに追従して移動せしめ
   、固定プーり片と可動プーり片の■溝底部が前記ストッ
   パー兼スラストベアリングを介して接圧するとき、ベル
   トと各プーり間でベルトに生ずる張力が殆ど零となり、
   この状態でベルトの走行線を固定プーり片側に片寄らせ
   ることによってベルトが戻る力で可動プーり片側面と接
   圧し固定プーり片に接圧することなしに完全なクラッチ
   切れを起生ずる如く構成せしめてなることを特徴とする
   伝動ベルト用変速装置。