TWI317403B - Drive belt pulley and belt drive system - Google Patents

Description

1317403 九、發明說明： 一、【發明所屬之技術領域】 本發明’涉及傳動皮帶用皮帶輪及皮帶傳動裝置。 【先前技術】 用平皮π之傳動裝置中’平皮帶有在轉動中蛇行，或者靠著 皮帶輪-側躺之偏走現象。此翻為平皮帶與其他傳動皮帶相 比：皮帶輪軸從標準位置產生偏移，或者由轴荷載(皮帶作用在轴 上之力，其方向為垂直於軸之軸線)之變化皮帶輪滅生彎曲 或者由皮帶輪之搖鱗之傳動裝置構成要素之變化械之原因。 產生如此之蛇彳了、偏走情況之下，平皮帶接觸平皮帶輪之凸 就會產生該平皮帶之侧面起毛、芯線·之現象。 對於該問題，在平皮帶輪的外周面之上加上隆起㈣ = 已為眾所周知。還有，將皮帶輪外周面之隆‘形 59旋轉^為中岐雜之提案(參照實開昭 提案之皮帶輪’湘由平皮帶之張力在皮帶 還有，矣輪轴之，斜及平皮帶之偏移。 形成複數槽之做周方向以-^之間隔 =:皮帶向‘，伸=平=帶= 走位if參;，議平皮帶之行 (發明所要解決之課題） 安定行之下’重視平皮帶之行走 央集中了應力。料果醇半⑯之時，在皮帶的寬度中 同時還會導致芯“早期疲;及皮傳動所利用’ 1317403 者偏走係困難之為 只靠加工槽要確實 之時最用在平皮帶之兩廳置導輥等限雛行走位置方式 ;就會長時間地與如此的限制用零件接觸。i 此’其側面之轉，芯線之驗就容 ===皮帶上實施特殊之加工，這又與=帶 從以上之理由，平皮帶傳動裝置，與V形 三、【發明内容】 因本發明’係為了確實能夠防止平皮帶、以及1他 ’使皮帶_裝置在各種產業機械、其他機械 (解決課題之方法） 軸上ί=載:=皮帶之偏走生成之時，利用作用在皮帶輪 ΐ =载置之變化使皮帶輪產生位移，防止傳動皮帶之偏 亦即，本發明之伽皮帶用皮帶輪，包括：捲傳 件正交之中樞軸周圍自由搖動之支撐器。 〃 r恭ϊΐ二i述中樞轴’在沿著皮帶輪軸方向看相對於上述軸 何載之方向心近上述皮帶輪本體之旋财向之—邊傾倒，其傾 1317403 倒角設定在超過0度而不超過9〇度範圍之内。 皮帶用皮帶輪，傳動皮帶在皮帶輪本體上偏移，軸 ^從中樞軸之位置向皮帶輪本體寬度方向之一側偏移‘二 $時’由雜荷载，在該軸件上以中樞軸為中心作用旋矩。 J該旋轉彎矩，該軸件與皮帶輪本體—起繞著愧軸產生^轉位 上述傾斜角為90度之情況，亦即，中樞軸與軸荷载方 兄之下，皮帶輪本體’產生使傳動皮帶向偏移—側軸荷 旋轉位移。亦即，從軸荷載額看高低，會成為傳動皮 ，而另—侧高之傾斜方式。亦即，皮帶輪本體ΐ 卜周面成為與隆起一樣之傾斜狀態。由此，在傳動皮帶上作用 ，上述偏移方向相反之恢復力。所以’傳敏帶在由上述皮 本體之傾斜引起的恢復力與由該皮帶傳動裝置特性在傳動皮帶上 =的偏移力之合力位置上行走。即便傳動皮帶有大的偏移，該 皮可也會被迫回到上述恢復力和偏移力的合力之位置。 士述傾斜角90度未滿情況之下，在傳動皮帶上產生偏移之時 ^皮巧本體的旋轉位移中’不只係上述軸荷載方向之成份，還 與軸荷載方向垂直相交前後方向(上述傳動皮帶與上述皮帶輪本 體接觸行走之方向)之成份。亦即，皮帶輪本體不只係轴荷載方向 之傾斜，亦係相對於傳動皮帶斜交接觸之狀態。 並且，上述中樞軸，相對於上述軸荷載之方向，向靠近上述 ，輪本體之旋轉方向一邊傾倒。換而言之，因為係以上述軸荷 戟方向為基準傾倒於靠近上述皮帶行走方向之一邊，所以，傳動 ，帶上f生偏移時，皮帶輪本體就會變成傳動皮帶偏移到之一侧 ^為與靠近皮帶行走方向之-邊斜交狀態。由於該皮帶輪本體在 二交狀態下旋轉’在傳動皮帶上施加了來自皮帶輪本體返回 偏移方向之力。 其結果，上述傾斜角超過〇度而9〇度未滿之情況下，在傳動 π上產生偏移時，在該傳動皮帶用皮帶輪上，作用有皮帶輪本 7 1317403 生成高健之麟雜復力和皮帶輪本體相 =傳動皮讀父時狀的祕力之兩個力。並且，在這兩個恢 ，力，合力和由該皮帶傳練置之特性侧在傳動皮帶上的偏移 力之&力位置上傳動皮帶進行行走。 在由上述傾斜引起之恢復力和由上述斜交引起之恢復力中， 後者防止偏移之效果高。 因此，較佳者係，使上述傾斜角超過〇度並使其90度未滿。 較佳者係，為有效由上述斜交狀的恢復力，使上述傾 斜角超過0度並使其在45度以下。另一方面，上述傾斜角在〇度 附近時，以上述中樞軸為中心之旋轉彎矩就不容易發生。因此， 再有較佳者係’使上麵斜肖在5度壯45度以下，或者1〇 度以上30度以下。 如此，上述皮帶輪就可以用簡單之構造迅速並確實地決 動皮帶的偏走和蛇行之問題。 、 因此，可以將平皮帶輪之隆起做的平緩，而且使用沒有隆起 之扁平皮帶輪亦係可能之。脚，皮帶輪之設計變得容易了。同 k ’傳動皮帶之芯線之張力分佈也變得均勻安定，提高傳動皮帶 之耐久性，提高傳動能力都是有利之。 本發明之其他傳動皮帶用皮帶輪，設置為上述中樞軸之方向 與上述軸荷載方向交叉之形式，上述皮帶輪本體，#上述傳動皮 帶在上述皮帶輪本體上偏移向—侧時，由加在上述軸件上之轴荷 載，產生使上述中樞軸彎曲之彎矩相對於上述傳動皮帶向相反一 側斜交。 因此’傳動皮帶在皮帶輪本體上偏向一側時，發生彎曲上述 中樞軸之彎矩皮帶輪本體與軸件一起相對於傳動皮帶斜交。由 此，從皮帶輪本體向傳動皮帶作用恢復該偏移之恢復力。還有， 皮帶，本體減於傳敏帶成斜交之時，同時還會使皮帶輪本體 在巧荷載方向上產生南低差之傾斜。由該傾斜在傳動皮帶上作用 恢復力所以’傳動皮帶’在上述恢復力和偏移力之合力位置行 1317403 走。 册亦即，該皮帶輪，用簡單之構造迅速並確實地解決了傳動皮 π之偏走和蛇行問題。 ，發明之再一個其他傳動皮帶用皮帶輪，包括：捲傳動皮帶 =圓筒狀皮帶輪本體；旋轉自由地捕上述皮帶輪本體之筒狀軸 I丄述軸件，使該軸件與上述皮帶輪本體一起可自由搖動 也支撐在與該軸件正交之中樞軸周圍之支撐器。 =此，將該傳動皮帶用皮帶輪，其中樞軸相對於軸荷載方向， «皮π輪本體之旋轉方向前傾，傾斜為0度以上而90度以下，由 2即在傳動皮帶上產生偏移，亦可以防止該偏移變大。 ίρί題皮帶輪’可以迅速並確實地解決傳動皮帶之偏走和蛇行 〜個其他傳動皮帶用皮帶輪，包括：捲上傳動皮 ^且盘卿針，f上财帶輪本體，錢射，雄厢旋轉自 ^。”該轉k軸正交在中娜厢搖動自由地支縣之支樓 沿著=近體==方向嘉f相對於上述軸荷載 角在超過G度而’並設定其傾斜 因:b 於傳動皮帶在皮帶輪本體上之偏移 置在ίίί:輪二㊁中帶:皮帶輪之上咖軸配 樓器退包括較ίΓί述述i傳動皮帶用皮帶輪之上述支 5軸件之支撐桿和構成上述中樞軸之銷 1317403 ΐ軸荷目撐桿之上，由於加在上述軸件上 ，“撐桿’由於傳動皮帶之張力相互滑動自 接觸，由此接觸在站杜阡籾夂帘弋诋力相互滑動自由地 於傳動皮帶之行。其結果’皮帶輪本體由 時，防止了皮帶、或者傳動皮帶之偏移 還有，較佳ii i小搖動時所產生之擺動。 中樞軸正交之平面’、述軸件之筒内面之上，形成了與上述 面形成支撐桿之平面相互滑動自由地接觸之平 上述軸件之半球體。在对料之平面與軸件之平面之間之構成 能，:=2=5= ’能夠發揮與銷栓之情況相同之功 咖b，糊軸_制了提ί 傳動如上所述之傳動皮帶用皮帶輪在 動皮動皮帶提供安^之張力之同時，也可防止該傳 利$帶 或者偏走，在充分發揮傳動皮帶之傳動能力上係有 類。:’ Ιΐ帶、代齒皮帶(同步皮帶)等不需問其種 可’但是，較佳者係’使代齒皮帶之外面(背面) (發明之效果） 移時如用皮帶輪，傳動皮帶在皮帶輪本體上偏 皮本體在軸荷載方向上產生高低差之傾斜， 傾斜之同時’使皮帶輪本體成為相對於傳動皮 :ίίίί:用簡單之構造可以迅速確實地解除傳動皮帶之 1317403 起之將平皮帶輪魏起做的平緩，且可雜肢有隆 傳動皮帶 高、傳動能力的皮帶之耐久性的提 太辦，將傳動皮帶用皮帶輪之中樞軸配置在上述皮帶輪 見^附近’使傳動皮帶在皮帶輪本體之寬度中央附近 (位置灯走係有利之。 ，铋！的筒内面和支撐桿之上’由軸荷載相互滑動自 楗叙平面’、銷检(中樞轴)正交，在防止皮帶輪本體之不規則 搖動或者左右微小搖動而產生之擺動方面係有利之。 ，加上，由於中樞軸為半球形構成’強度得以提高，所以在 支撲中樞軸周圍之搖動之軸件及皮帶輪本體方面係有利之。 本發日㈣絲傳絲置’㈣上轉動皮帶时帶輪對傳動 皮帶給予壓緊力’對傳動皮帶提供安定雜力之同時，可以防止 傳動皮帶的蛇行和偏移，在使傳動絲充分發揮傳動力方面 利之。 四、【實施方式】 以下，基於圖面詳細說明本發明之實施方式。 在圖1所顯示之皮帶傳動裝置中，i係驅動皮帶輪(平皮帶 輪）’ 2係從動皮帶輪(平皮帶輪）。在這兩個皮帶輪卜2上捲著傳 動皮帶(平皮帶)3。傳動皮帶用絲輪4，壓緊在傳動皮帶3之背 面，由此給予該傳動皮帶3以張力。 皮帶輪4,如圖2所顯示，包括：捲了傳動皮帶3之圓筒狀皮 帶輪本體5、將該皮帶輪本體5由軸承12旋轉自由地支撐之筒狀 轴件11、將皮帶輪本體5及軸件π搖動自由地支撐之支撐器7。 支撐器7包括支撐桿8和銷栓9。 支撐杯8 ’係由安裝部分8a和沿著該安裝部分ga之一端設置 之支撐部分8b組成。安裝部分8a，安裝在該皮帶傳動裝置設置之 1317403 ^(housing)等之支樓體上。支撐部分％，插入筒狀轴件 =。ί撐部分8b，係對應於斷面圓形桿之直徑方向切^為D ^ 开C之邛位而形成。由該D切割部分 上述支擇料，軸了被平狀滑動面H顯不’在 糾支撐部分8b，包括：相對平坦之滑動面8c、如、連接 該、8e之側邊兩側之圓弧面，斷面形狀近似呈長方$ 心Λ 方面’轴件11之筒孔’係形成為對應於由支撐桿8之支 ^分8b之斷面形狀斷面呈近似長方形。亦即，在軸上^支 ft8 ^動面8C、&滑_由地接觸之且 兩側相對。還有，形成連接該滑動面山、⑴之 彻i撐117之雜9 ’嵌在形餘支撐桿8之域部分8b之穿 ί置Ϊ皮在軸件11上之支觀。銷栓9 交。在皮帶輪本體5之寬度中央附近，與支擇桿8之滑動面8c正 ⑽，並$ ’支標杯8之支撐部分8b兩側之圓弧面和轴件”削 軸，轴件n與皮帶輪本體5 —起搖動。、 在旋轉中心軸C1周圍旋轉自由，且與該旋轉中心軸皮^ 父在中樞軸C2周圍搖動自在地支撐著。 動皮崎«由於傳 帶行走方向A之前向為基準使鎖栓9向皮 栓9相對於軸荷载L之方向;、交之狀^用所顯不那樣，使該鎖 體如圖4所顯示，應在皮帶輪本 之中央偏移到其—側。所從絲輪本體5 輪本體5之-側而=立置偏移到皮帶 以鎖栓9為中心之旋轉彎矩 由匕’在軸件11上作用有 疋轉？矩雜件11與皮帶輪本體5 -起繞著 12 1317403 銷栓9旋轉。 r恭了支撐桿8之支撐部分8b鎖栓9及轴件11。轴

ΐ 何f之方向對於雜9之方向只傾斜角度《之L IL^、刀力產生銷检9之周圍之旋轉幫矩。由該旋轉彎矩 ，u產生旋轉位移。上述角度α，係 =栓相當。並且，圖3圖4四五下由= 苡5?12圖6(平面圖)所顯示，為使傳動皮帶3偏向-側 2 t前側，於傳動皮帶3成為斜交狀態。與此 自圖3之VI1箭頭視圖)所顯示’為使傳動皮帶3偏 二-則低’相反-侧高而傾斜軸荷載L之方向。圖3、圖6及圖7 中’用雙點劃線顯示皮帶輪本體5之旋轉位移後之狀離。 ㈣3 1 ’作用有由於皮帶輪本體。為斜交 =，引起之恢㈣(恢復偏移之力）、由於皮帶輪本體5之傾斜之 恢復力。由此，防止了傳動皮帶3之該偏移。亦即，傳動皮帶3 ’ 2由於皮帶輪本體5之斜交和傾斜而引起之恢復力和由於該皮 讀動裝置之特性而引起之作用在傳動皮帶3上之偏移力之人力 位置行走。假設傳動皮帶3具有大之偏移，也使該傳動皮g 復到上述恢復力和偏移力之合力位置。 還有，如上所述由於使銷栓9處於傾倒狀態，支撐桿8及筒 狀軸件11軸荷載滑動面8c’ lla由軸荷載接觸，這兩個滑動面^， 11a作用有適度之滑動摩擦。因此，傳動皮帶3在皮帶輪本體$之 中央附近行走時，皮帶輪本體5由於傳動皮帶3之行走振動可以 避免微小之搖動。與此同時’在傳動皮帶3上產生偏移時，皮 輪本體5過敏反應產生旋轉位移，由此，可以防止皮帶輪 產生左右微小之搖狀獅。 圖8所顯示之使用方式中，傳動皮帶3偏移到皮帶輪本體5 之一側時，如圖9(圖8之XI箭頭視圖)所顯示，以與軸荷载正交 13 1317403 之銷栓9為中心皮帶輪本體5與軸件11 一起產生旋轉位移。其結 果，皮帶輪本體5，為使傳動皮帶3偏向一側低，反向一側高傾斜 轴荷载L之方向。 因此’傳動皮帶3上，由於皮帶輪本體5之傾斜作用恢復力。 由此，防止了傳動皮帶3之該偏移。亦即，傳動皮帶3，係在由於 皮帶輪本體5之傾斜而產生之恢復力和由於該皮帶傳動裝置之特 性作用在傳動皮帶3上之偏移力之合力位置行走。即便係傳動皮 帶3有大之偏移’該傳動皮帶會恢復到上述恢復力和上述偏移力 之合力位置上。 如上述實施方式，皮帶輪4係作為張緊輪使用，如此可以對 ，動皮帶3提供安定之張力，在充分發揮傳動皮帶3之傳動能力 方面係右刹夕。 1隹反妒輪本體5之外周面上加上平緩之隆起亦可。只 隆起係平緩之，可以避免在傳動皮帶3上加上大的負荷。，、 動皮3 本體5之兩側緣設置了凸緣，係為防止在傳 ίίίϊϊ 行可由皮帶輪本體之旋轉位移而防止，傳動皮 線緣。因此，傳動皮帶3之侧面之開裂或者芯 是，述實施方式中，將皮帶輪4作為張緊輪使用了，但 等的傳動亦;觸角之調節’皮帶行走方向之變更 (變形例） 通孔之J: 二由嵌在形成於支撐桿8之貫 在上述支撐桿δ之純;^中樞轴C2 ’如圖1G、圖11所顯示， 面8c突出之半球狀凸起^ ^8c、8c上各自形成，由從各個滑動 上述各滑動面8e凹w >足各，月動面8C犬出之半球體，係在 陷5又置之凹陷部分中谈入球92、92構成亦可。 14 1317403 中樞軸C2係由半球體91、球體92構成時，在可以得到盘銷 栓9相同之功能之同時，從提高了中樞軸C2 右 高了軸件η及皮帶輪賴5之捕贿之糧紐^具有k 還有，因為在上述支撐桿8上形成了貫通孔，也提高了支撐 桿8之軸強度H省略圖示，或者形成由上述描桿8之兩 個滑動面Sc、8c各自突出圓筒狀凸起部分，或者在滑動面8c上凹 陷設ΐΐΞΐ帽人w柱狀突起部分，不在支撐桿8上形成貫通 孔之構成亦可。 圓柱狀銷栓，取代設置在 再有，半球體91、球體92或者上述 支撐桿8上’設置在軸件11上亦可。 1317403 五、【圖式簡單說明】 圖1 ’係本發明所涉及之皮帶傳動裝置之側面圖。 圖2，係顯示本發明所涉及之傳動皮帶用皮帶輪一部分之侧面 圖3 ’係顯示同皮帶輪之使用狀態之正面圖。 圖4，係顯示同使用狀態之立體圖。 圖 圖5,係說明同使用狀態下由軸荷載在軸件上產生旋轉彎矩之

圖6,係顯柳使職態下_皮帶偏料皮帶輪本體之旋轉 位移狀態之平面圖。 圖7，係圖3之VII箭頭方向之視圖。 圖8，係顯示同皮帶輪之其他使用狀態之正面 圖9，係圖8之IX箭頭方向之視圖。 ϊ Γ ίΐ示ί形例所涉及之皮帶輪與圖3之對應圖。 圖11，係顯不同皮帶輪與圖4之對應圖。 ^2。’係顯示與圖1〇有不同之中樞軸構成之皮帶輪之與圖3 疋件符號說明： 1 驅動皮帶輪 2 從動皮帶輪 3 傳動皮帶 4 傳動皮帶用皮帶輪 5 皮帶輪本體 7 支撐器（支撐部件) 8 支撐桿 8a 滑動面（平面） 9 銷栓 11 轴件 16 1317403 lla 滑動面（平面） 91 半球狀凸起部分（半球體) 92 球體 A 皮帶行走方向 Cl 旋轉中心轴 C2 中心軸 L 軸荷載

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Claims (1)

1317403 十、申請專利範圍： 1_ 一種傳動皮帶用皮帶輪，其特徵為： 包括： 捲傳動皮帶之圓筒狀皮帶輪本體； 可使上述皮帶輪本體自由旋轉地支撐的筒狀軸件；以及 &插入上述軸件，使該軸件與上述皮帶輪本體一起在與該軸件 正父的中樞軸周圍自由搖動的支撐器；並且， 上述中樞軸，在沿著上述皮帶輪本體的旋轉中心軸方向看相 ί於上述軸荷載之方向向靠近上述皮帶輪本體雜轉方向一邊傾 倒， 其傾斜角，設定在超過〇度而不超過9〇度之範圍内。 2. —種傳動皮帶用皮帶輪，其特徵為·· 包括： 捲傳動皮帶之圓筒狀皮帶輪本體； 可使上述皮帶輪本體自由旋轉地支撐之筒狀軸件；以及 τ 軸件’使該軸件與上述皮帶輪本體—起在與該轴件 正父之中樞軸周圍自由搖動之支撐器；並且， 上述中樞敵方向，設置為與上雜荷_方向交叉； 偏移’上述傳動皮帶在上述皮帶輪本體上向一側 ======物咖嫩 3. —種傳動皮帶用皮帶輪，其特徵為： 包括： 捲傳動皮帶之圓筒狀皮帶輪本體； 起在與該軸件 使上述皮帶輪本體自由旋轉地支撐的筒狀軸件 插入上述軸件，使該軸件與上述皮帶輪本體一 正交的中樞軸周圍自由搖動之支撐器。 4. 一種傳動皮帶用皮帶輪，其特徵為： 包括： 18 1317403 捲傳動皮帶之_狀皮帶輪本體 ;以及 #上f皮帶輪本體，在旋轉中心軸周圍旋轉自由地、且與該 疋轉中心軸正交在巾樞軸觸搖動自由地支料的支#部件；並 且， & 一中樞轴’沿著上述旋轉中心、軸方向相對於上述軸荷載之 方°向罪近上述皮帶輪本體的旋轉方向一邊傾倒； 上述傾，角’設定為超過〇度而不超過9〇度之範圍。 5μ、^請專利範圍第1項之傳動皮帶用皮帶輪，其中： 述轴’配置在上述皮帶輪本體寬度中央之附近。 卜請專利範圍第1項之傳動皮帶用皮帶輪，其中： 述中4=:包括:插入上述筒狀軸件中之支撐桿和構成上 十述軸件筒内面和上述支撐桿上，由於加在上述軸件上 何载，互滑，自在地細之平面與上述齡成為正交形成。 •如申請專利範圍第1項之傳動皮帶用皮帶輪，其中： 上述軸件的筒内面上’形成正交上述巾樞軸之平面， 上述支撐器，包括： 與上軸件内，且由於加在上述轴件的軸荷载形成 與遴釉件之千面相互滑動自由地接觸平面之支撐桿， 之半3在該支撐桿的平面和姉件平面之間的構成上述中樞軸 如申請專利範圍第1項之鶴皮帶用皮帶輪，其中： 上述傳動皮帶用皮帶輪，壓緊傳動皮帶使其具有^力。