特開 2022-18193 平ベルト伝動システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022018193

(43)【公開日】2022-01-27

(54)【発明の名称】平ベルト伝動システム

(51)【国際特許分類】

   F16H 7/20 20060101AFI20220120BHJP

   F16H 7/12 20060101ALI20220120BHJP

   F16H 55/36 20060101ALI20220120BHJP

【ＦＩ】

F16H7/20

F16H7/12 A

F16H55/36 A

F16H55/36 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020121116

(22)【出願日】2020-07-15

(71)【出願人】

【識別番号】000005061

【氏名又は名称】バンドー化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉見 武将

【テーマコード（参考）】

3J031

3J049

【Ｆターム（参考）】

3J031BA08

3J031CA01

3J049AA01

3J049BB05

3J049BB14

3J049BB23

3J049BE03

3J049BE06

3J049BE08

3J049BH02

3J049CA10

(57)【要約】

【課題】簡単な構造で確実に逆回転におけるベルトの脱落を阻止できるようにする。
【解決手段】平ベルト伝動システム１に、駆動プーリ２と、従動プーリ３と、駆動プーリ２及び従動プーリ３に掛けられる平ベルト６と、平ベルト６に当接し、正転時にプーリ軸７の傾きを調整し平ベルト６の蛇行を制御する蛇行制御プーリ５と、平ベルト６の側面に当接し、平ベルト６の脱落を防止する脱落防止ガイドローラ１０とを設ける。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動プーリと、
従動プーリと、
上記駆動プーリ及び上記従動プーリに掛けられる平ベルトと、
上記平ベルトに当接し、正転時にプーリ軸の傾きを調整して該平ベルトの蛇行を制御する蛇行制御プーリと、
逆転時に上記平ベルトの側面に当接し、該平ベルトの脱落を防止する脱落防止ガイドローラとを備えている
ことを特徴とする平ベルト伝動システム。

【請求項2】

請求項１の平ベルト伝動システムにおいて、
上記脱落防止ガイドローラは、上記駆動プーリと上記従動プーリの間の、
該駆動プーリの正転時に上記平ベルトを引っ張る、張り側又は
該駆動プーリの正転時に上記平ベルトが緩む、緩み側に配置され、
上記蛇行制御プーリは、上記駆動プーリの正転時の緩み側に配置されている
ことを特徴とする平ベルト伝動システム。

【請求項3】

請求項２の平ベルト伝動システムにおいて、
上記従動プーリの軸に垂直な方向から見たときに、上記脱落防止ガイドローラの外周面が上記平ベルトにおける正転時の正常な位置での側面から５ｍｍ以下だけ離れており、該平ベルトの正常な位置では、該平ベルトの側面と上記脱落防止ガイドローラとは、接触しないように構成されている
ことを特徴とする平ベルト伝動システム。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の平ベルト伝動システムにおいて、
上記蛇行制御プーリは、上記平ベルトと上記従動プーリとの接触点から該従動プーリの軸方向から見て１００ｍｍ以下の位置に配置されている
ことを特徴とする平ベルト伝動システム。

【請求項5】

請求項２から４のいずれか１に記載の平ベルト伝動システムにおいて、
上記脱落防止ガイドローラは、上記駆動プーリと上記従動プーリの間の、該従動プーリ側にも補助的に設けられている
ことを特徴とする平ベルト伝動システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蛇行制御プーリを有する平ベルト伝動システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、平ベルトを用いた伝動システムにおいては、平ベルトが走行中に蛇行したり、プーリの片側に寄る片寄り走行したりすることがある。これは、平ベルトが、他の平ベルトに比べて、プーリ軸の正規位置からのずれや、軸荷重の変化によるプーリ軸のたわみ、プーリの揺れなどに敏感なためである。このような蛇行及び片寄り走行を防ぐために、平ベルトの蛇行を防止する平ベルト蛇行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、特許文献２のように、ワンウェイクラッチを有する蛇行制御プーリが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５-１２１２０５号公報

【特許文献2】特許第６４１２２９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

送風機などのファンを有する平ベルト伝動システムでは、風などでファンが逆方向に回転（以下、逆転という）することがある。このような場合、上述したように、平ベルトはプーリからずれやすく、逆転すると平ベルトが蛇行する方向に動き、平ベルトがプーリのフランジに接触し、ベルト側面を損傷する。また、場合によっては、平ベルトがフランジに乗り上げてプーリから脱落してしまうおそれがある。

【0006】

また、特許文献２のようなワンウェイクラッチを設けなくても逆転による脱落を防止できる簡易なものが求められている。

【0007】

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、簡単な構造で確実に逆回転におけるベルトの脱落を阻止できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、この発明では、逆回転時に平ベルトの脱落を防止する脱落防止ガイドローラを設けた。

【0009】

具体的には、第１の発明の平ベルト伝動システムは、
駆動プーリと、
従動プーリと、
上記駆動プーリ及び上記従動プーリに掛けられる平ベルトと、
上記平ベルトに当接し、正転時にプーリ軸の傾きを調整して該平ベルトの蛇行を制御する蛇行制御プーリと、
逆転時に上記平ベルトの側面に当接し、該平ベルトの脱落を防止する脱落防止ガイドローラとを備えている。

【0010】

通常、蛇行制御プーリは、正転時にプーリ軸の傾きを調整して平ベルトの蛇行を防止する蛇行防止機能を発揮する。しかし、強風などによりファンが逆回転するような逆転時には、構造上、その機能を発揮できず、蛇行制御プーリが一方向に傾いたままとなり、そこを起点にベルト位置がずれていき、最終的に脱落に至る。しかし、上記の構成によると、逆転時に脱落しようとする平ベルトの側面に脱落防止ガイドローラが当接してそれ以上の脱落方向への移動を阻止するので、逆転時でも平ベルトが脱落しない。

【0011】

第２の発明では、第１の発明において、
上記脱落防止ガイドローラは、上記駆動プーリと上記従動プーリの間の、
該駆動プーリの正転時に上記平ベルトを引っ張る、張り側又は
該駆動プーリの正転時に上記平ベルトが緩む、緩み側に配置され、
上記蛇行制御プーリは、上記駆動プーリの正転時の緩み側に配置されている。

【0012】

上記の構成によると、平ベルトの脱落が始まりやすい張り側で脱落防止ガイドローラが平ベルトの側面に当接するので、平ベルトの脱落が確実に防止される。また、緩み側に設けても、平ベルトの脱落防止効果は発揮される。

【0013】

第３の発明では、第２の発明において、
上記従動プーリの軸に垂直な方向から見たときに、上記脱落防止ガイドローラの外周面が上記平ベルトにおける正転時の正常な位置での側面から５ｍｍ以下だけ離れており、該平ベルトの正常な位置では、該平ベルトの側面と上記脱落防止ガイドローラとは、接触しないように構成されている。

【0014】

上記の構成によると、平ベルトを正転時には脱落防止ガイドローラには接触させないようにしながら、逆転時には接触させ、ベルト位置がそれ以上脱落方向に移動しないようにすることができる。このため、必要なときだけ平ベルトの側面が脱落防止ガイドローラに接触するので、平ベルトの耐久性が低下しにくい。なお、正転時の正常な位置とは、平ベルトが蛇行していない（ずれていない）走行位置を意味する。

【0015】

第４の発明では、第２又は第３の発明において、
上記蛇行制御プーリは、上記平ベルトと上記従動プーリとの接触点から該従動プーリの軸方向から見て１００ｍｍ以下の位置に配置されている。

【0016】

上記の構成によると、従動プーリから必要以上に離れていない位置であれば平ベルトの剛性が保たれており、平ベルトの位置を保持しやすい。

【0017】

第５の発明では、第２から第４のいずれか１つの発明において、
上記脱落防止ガイドローラは、上記駆動プーリと上記従動プーリの間の、該従動プーリ側にも補助的に設けられている。

【0018】

上記の構成によると、補助的に設けた脱落防止ガイドローラにより、平ベルトの脱落がさらに確実に防止される。

【発明の効果】

【0019】

以上説明したように、本発明によれば、逆転時に脱落防止ガイドローラが平ベルトの側面に当接するようにしたことにより、簡単な構造で確実に逆回転におけるベルトの脱落を阻止できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態に係るベルト伝動システムの概要を示す斜視図である。

【図2】脱落防止ガイドローラ及びその周辺を拡大して示す斜視図である。

【図3】逆転時のベルト伝動システムの概要を示す側面図である。

【図4】正転時のベルト伝動システムの概要を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0022】

図１は本発明の実施形態に係る平ベルト伝動システム１を示す。各図において、正転方向を矢印Ｆで示し、逆転方向を矢印Ｒで示す。

【0023】

この平ベルト伝動システム１は、詳しくは図示しないが、例えば冷却塔、送風機等の駆動システムとして用いられ、電動モータ等のアクチュエータに駆動される駆動プーリ２と、ファン等の回転軸に連結された従動プーリ３と、これらに掛けられる平ベルト６とを備えている。この平ベルト伝動システム１は、送風機に限定されず、空調機、コンプレッサーなどにも用いられる。特にエンジンの出力軸に取り付けられるベルト伝動システムと違って回転変動がない、又はほとんどないものを対象とする。平ベルト６は、例えば、厚さ方向中心に心線を備え、この心線が上ゴム及び底ゴムによって挟持されているような構造とする。しかし、平ベルト６の種類は特に限定されず、材質等も特に限定されず、走行時に蛇行しやすいベルトも対象となり得る。

【0024】

本実施形態の平ベルト伝動システム１は、上記平ベルト６の伝動面に当接する蛇行制御プーリ５の傾きを調整して平ベルト６の蛇行を制御する蛇行制御デバイス４を備えている。この蛇行制御デバイス４は、送風機などに取り付けられるベース部４ａと、このベース部４ａの一端のアーム支持軸４ｂに揺動可能に支持されるテンションアーム４ｃとを備え、このテンションアーム４ｃに上記蛇行制御プーリ５を回転可能に支持するプーリ軸７が設けられている。蛇行制御プーリ５は、図示しないベアリングを介してプーリ軸７に回転可能に支持されている。詳しい説明は省略する（上記特許文献１及び２参照）が、このプーリ軸７に直交するピンを中心に傾動させてプーリ軸７の傾きを調整することで、平ベルト６の蛇行修正が行われるようになっている。テンションアーム４ｃは、ベース部４ａの他端側に設けた引っ張りバネ４ｄにより所定の引っ張り力で付勢されることで、オートテンショナとしての機能も果たしている。この蛇行制御デバイス４により、平ベルト６の走行位置が自律制御され、張力付与が引っ張りバネ４ｄで安定維持されるので、平ベルト６の長寿命化及びメンテナンスフリーを達成できるようになっている。

【0025】

そして、本実施形態の特徴として、図２にも拡大して示すように、平ベルト伝動システム１は、平ベルト６の側面に当接し、平ベルト６の脱落を防止する脱落防止ガイドローラ１０を備えている。脱落防止ガイドローラ１０は、例えば、円柱状のガイドローラ本体１１と、そのローラ回転軸１１ａを支持するガイドローラ支持部１２とを備えている。例えば、ガイドローラ支持部１２は、従動プーリ３等が支持される送風機本体に固定されている。

【0026】

脱落防止ガイドローラ１０は、駆動プーリ２と従動プーリ３の間の、駆動プーリ２の正転時に平ベルト６を引っ張る、張り側に配置されている。一方、蛇行制御プーリ５は、駆動プーリ２の正転時の緩み側に配置されている。

【0027】

そして、従動プーリ３の軸に垂直な方向から見たとき（具体的には、図４の正面から見たとき）に、脱落防止ガイドローラ１０の外周面が平ベルト６における正転時の正常な位置での側面からｘ＝５ｍｍ以下だけ離れている。そして、平ベルト６の正常な位置では、平ベルト６の側面と脱落防止ガイドローラ１０とは、接触しないように構成されている。つまり、必要以上に離れすぎず、最小限の距離ｘが保たれている。

【0028】

蛇行制御プーリ５は、平ベルト６と従動プーリ３との接触点から該従動プーリ３の軸方向から見てＬ＝１００ｍｍ以下の位置に配置されている。この１００ｍｍという値は、所定のベルト剛性が保たれた実験値から設定されている。

【0029】

－平ベルト伝動システムの作動－
例えば、送風機に平ベルト伝動システム１が使用された例について説明する。

【0030】

電動モータ等を駆動すると、図４に示すように、駆動プーリ２が正転方向に回転し、従動プーリ３が回転する。この動力により、ファンが回転する。蛇行制御デバイス４は、オートテンショナ機能も有するので、引っ張りバネ４ｄの張力により、平ベルト６が適度な張力に保たれている。

【0031】

蛇行制御プーリ５は、このような正転時に平ベルト６が蛇行した場合、その蛇行を戻すような方向にプーリ軸７が、プーリ軸に直交するピンを中心に傾いて蛇行を防止する蛇行防止機能を発揮する。そして、平ベルト６には、蛇行制御プーリ５が斜交い状態になることによる戻し力（片寄りを戻す力）と、蛇行制御プーリ５が傾斜することによる戻し力とが働き、これによって平ベルト６の片寄りが防止される。

【0032】

脱落防止ガイドローラ１０の外周面は、平ベルト６における正転時の正常な位置での側面から５ｍｍ以下だけ離れているので、平ベルト６には接触しない。

【0033】

一方で、図３に示すように、停止時に、従動側のファンが強風などにより外力が加わって逆回転するような逆転時には、その機能を発揮できない。このため、蛇行制御プーリ５が一方向に傾いたままとなり、そこを起点にベルト位置がずれていき、最終的に脱落に至るおそれがある。

【0034】

しかし、本実施形態では、逆転時に脱落しようとする平ベルト６の側面に脱落防止ガイドローラ１０が当接してそれ以上の脱落方向への移動を阻止する。このため、逆転時でも平ベルト６が脱落しない。

【0035】

本実施形態では、平ベルト６の脱落が始まりやすい張り側で脱落防止ガイドローラ１０が平ベルト６の側面に当接するので、平ベルト６の脱落が確実に防止される。

【0036】

また、平ベルト６を、正転時には脱落防止ガイドローラ１０には接触させず、逆転時のみ接触させ、ベルト位置がそれ以上脱落方向に移動しないようにすることができる。つまり、必要なときだけ脱落防止ガイドローラ１０に接触させるので、平ベルト６の耐久性が低下しにくい。

【0037】

さらに、脱落防止ガイドローラ１０を従動プーリ３からあまり離れていない位置に配置したので、平ベルト６の剛性が保たれた位置で当接し、その脱落を防止するので、平ベルト６の位置を保持しやすい。

【0038】

したがって、本実施形態に係る平ベルトの駆動装置１によると、逆転時に脱落防止ガイドローラ１０が平ベルト６の側面に当接するようにしたことにより、正転時の蛇行防止機能を確保しつつ、簡単な構造で確実に逆回転におけるベルトの脱落を阻止できる。これにより、蛇行制御デバイス４特有の弱点を解消できる。

【0039】

－変形例－
上記実施形態では、脱落防止ガイドローラ１０は、張り側かつ従動プーリ３側に１つだけ設けているが、例えば、図１にＡで囲む領域の、緩み側かつ駆動プーリ２側にも設けてもよい。

【0040】

また、脱落防止ガイドローラ１０を、緩み側かつ従動プーリ３側に設けてもよい。この場合も、蛇行制御プーリ５は、平ベルト６と従動プーリ３との接触点から従動プーリ３の軸方向から見てＬ＝１００ｍｍ以下の位置に配置されているとよい。この場合、図１にＢで囲む領域の、張り側かつ駆動プーリ２側にも設けてもよい。

【0041】

（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。

【0042】

すなわち、上記実施形態は、送風機などの特に回転変動のない平ベルト伝動システム１に適しているが、多少回転変動がある場合にも適用できる。

【0043】

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。

【符号の説明】

【0044】

１ 平ベルト伝動システム
２ 駆動プーリ
３ 従動プーリ
４ 蛇行制御デバイス
４ａ ベース部
４ｂ アーム支持軸
４ｃ テンションアーム
４ｄ 引っ張りバネ
５ 蛇行制御プーリ
６ 平ベルト
７ プーリ軸
９ ベアリング
１０ 脱落防止ガイドローラ
１１ ガイドローラ本体
１１ａ ローラ回転軸
１２ ガイドローラ支持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】