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JP7440368B2 - Flat belt transmission system and its usage - Google Patents

Flat belt transmission system and its usage Download PDF

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JP7440368B2
JP7440368B2 JP2020131155A JP2020131155A JP7440368B2 JP 7440368 B2 JP7440368 B2 JP 7440368B2 JP 2020131155 A JP2020131155 A JP 2020131155A JP 2020131155 A JP2020131155 A JP 2020131155A JP 7440368 B2 JP7440368 B2 JP 7440368B2
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JP
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pulley
flat belt
meandering control
shaft
meandering
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武将 吉見
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Bando Chemical Industries Ltd
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Description

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及びその使用方法に関する。 FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a flat belt transmission system with serpentine control pulleys and methods of using the same.

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、プーリの片側に寄って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)。 Conventionally, in a transmission system using a flat belt, the flat belt may sometimes meander while running or run unilaterally toward one side of a pulley. This is because flat belts are more sensitive than other flat belts to deviations of the pulley shaft from its normal position, deflection of the pulley shaft due to changes in shaft load, swinging of the pulley, and the like. In order to prevent such meandering and lopsided running, a flat belt meandering control device that prevents meandering of a flat belt is known (for example, see Patent Document 1).

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。 Furthermore, a meandering control pulley having a one-way clutch is known as disclosed in Patent Document 2.

特開2017-25932号公報JP2017-25932A 特許第6412293号公報Patent No. 6412293

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。 In a flat belt transmission system that includes a fan such as a blower, the fan may rotate in the opposite direction (hereinafter referred to as "reverse rotation") due to wind or the like. In such a case, as described above, the flat belt tends to slip off the pulley, and when the rotation is reversed, the flat belt moves in a meandering direction, and the flat belt comes into contact with the flange of the pulley, damaging the side surface of the belt. Furthermore, in some cases, the flat belt may ride on the flange and fall off the pulley.

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。 Furthermore, there is a need for a simple device that can prevent falling off due to reverse rotation without providing a one-way clutch as in Patent Document 2.

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転時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。 The present invention has been made in view of this problem, and its object is to provide a simple structure that reliably prevents the belt from falling off during reverse rotation.

上記の目的を達成するために、この発明では、逆転時にも蛇行防止機能を発揮できるように、停止時にプーリ軸を敢えて正転時とは逆方向にミスアライメントするようにした。 In order to achieve the above object, in the present invention, the pulley shaft is deliberately misaligned in the opposite direction to that during normal rotation when stopped, so that the meandering prevention function can be exhibited even during reverse rotation.

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、該平ベルトの蛇行を制御する蛇行制御プーリと、
上記蛇行制御プーリを回転自在に支持すると共に、枢軸の周りに揺動自在に支持するプーリ軸とを備え、
上記枢軸は、上記駆動プーリの停止時に、上記プーリ軸の方向に沿って見て、軸荷重の方向に対して上記蛇行制御プーリに正転方向前側に-15°以上でかつ0°よりも小さい角度で傾倒している。
Specifically, the flat belt transmission system of the first invention includes:
drive pulley;
a driven pulley;
a flat belt that is hung around the drive pulley and the driven pulley;
a meandering control pulley that comes into contact with the flat belt and controls meandering of the flat belt;
a pulley shaft rotatably supporting the meandering control pulley and swingably supporting the meandering control pulley around a pivot;
When the driving pulley is stopped, the pivot axis is arranged at an angle of −15° or more and less than 0° in the forward direction of the meandering control pulley in the normal rotation direction with respect to the direction of the shaft load, when viewed along the direction of the pulley axis. It is tilted at an angle.

同様に第3の発明の平ベルト伝動システムの使用方法は、
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、該平ベルトの蛇行を制御する蛇行制御プーリと、
上記蛇行制御プーリを回転自在に支持すると共に、枢軸の周りに揺動自在に支持するプーリ軸とを備えた平ベルト伝動システムの使用方法であって、
上記駆動プーリの停止時に、上記枢軸を、上記プーリ軸の方向に沿って見て、軸荷重の方向に対して上記蛇行制御プーリに正転方向前側に-15°以上でかつ0°よりも小さい角度で傾倒するように調整し、かつ、
正転時には、上記枢軸を、上記プーリ軸の方向に沿って見て、軸荷重の方向に対して上記蛇行制御プーリに正転方向前側に0°よりも大きい角度で傾倒するように調整する構成とする。
Similarly, the method of using the flat belt transmission system of the third invention is as follows:
drive pulley;
a driven pulley;
a flat belt that is hung around the drive pulley and the driven pulley;
a meandering control pulley that comes into contact with the flat belt and controls meandering of the flat belt;
A method of using a flat belt transmission system comprising a pulley shaft rotatably supporting the meandering control pulley and swingably supporting the meandering control pulley around a pivot shaft, the method comprising:
When the driving pulley is stopped, when the pivot shaft is viewed along the direction of the pulley axis, the meandering control pulley has an angle of −15° or more and less than 0° toward the front in the normal rotation direction with respect to the direction of the shaft load. Adjust to tilt at an angle, and
At the time of normal rotation, the pivot shaft is adjusted so that the meandering control pulley is tilted forward in the normal rotation direction at an angle greater than 0° with respect to the direction of the shaft load when viewed along the direction of the pulley axis. shall be.

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。 Normally, the meandering control pulley exhibits a meandering prevention function that prevents the flat belt from meandering by adjusting the inclination of the pulley shaft during forward rotation. However, when the fan rotates in the opposite direction due to strong winds, etc., it cannot perform its function due to its structure, and the meandering control pulley remains tilted in one direction, which causes the belt position to shift and eventually This results in shedding.

全体の剛性の低い平ベルト伝動システムの場合、平ベルトを掛ける前の駆動プーリの停止時において、駆動時に平ベルトから加わる軸荷重の逆方向にミスアライメントをとることで、正転時の荷重がかかった際にミスアライメントが0となるように調整を行っている。しかし、上記の構成によると、停止時における枢軸の傾倒角度を敢えて正転方向前側に-15°以上でかつ0°よりも小さい角度(言い換えると、正転方向後ろ側に0°よりも大きく15°以下の角度)とすることにより、荷重の加わらない状態の逆転時に正転時とは逆方向の傾倒角度が保たれていることから、逆転時でも蛇行制御プーリにより蛇行制御が行われる。このため、逆転時でも平ベルトが脱落することはない。一方、正転時には、平ベルトの荷重により、ミスアライメントが0とはならずに正転方向前側にプラスとなるようにすることで、この場合も従来通り蛇行制御可能である。 In the case of a flat belt transmission system with low overall rigidity, when the drive pulley is stopped before the flat belt is applied, misalignment is taken in the opposite direction to the axial load applied from the flat belt during drive, thereby reducing the load during forward rotation. Adjustments are made so that the misalignment will be 0 when this occurs. However, according to the above configuration, the tilting angle of the pivot when stopped is set at an angle of -15° or more to the front side in the forward rotation direction and smaller than 0° (in other words, it is larger than 0° to the rear side in the forward rotation direction). By setting the tilt angle in the opposite direction to that during normal rotation during reverse rotation with no load applied, the meandering control pulley performs meandering control even during reverse rotation. Therefore, the flat belt will not fall off even during reverse rotation. On the other hand, during normal rotation, the misalignment is not zero but becomes positive toward the front in the normal rotation direction due to the load of the flat belt, so that meandering control can be performed as before in this case as well.

第2の発明では、第1の発明において、
上記枢軸は、上記駆動プーリの正転時には、上記平ベルトの張力により、上記プーリ軸の方向に沿って見て、軸荷重の方向に対して上記蛇行制御プーリに正転方向前側に0°よりも大きい角度で傾倒している。
In the second invention, in the first invention,
When the drive pulley rotates in the normal direction, the tension of the flat belt causes the meandering control pulley to move from 0° forward in the normal rotation direction with respect to the direction of the shaft load when viewed along the pulley axis direction. It is also tilted at a large angle.

上記の構成によると、逆転時でも蛇行制御が可能なため、ワンウェイクラッチなどで強制的に逆転を回避する部品を設ける必要はなく、正転時及び逆転時に平ベルトが脱落することはない。 According to the above configuration, meandering control is possible even during reverse rotation, so there is no need to provide a component such as a one-way clutch to forcibly avoid reverse rotation, and the flat belt does not fall off during normal rotation or reverse rotation.

以上説明したように、本発明によれば、簡単な構造で正転時及び逆転時に蛇行制御可能な平ベルト伝動システムが得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a flat belt transmission system that has a simple structure and can control meandering during normal rotation and reverse rotation.

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。1 is a perspective view showing an overview of a belt transmission system according to an embodiment of the present invention. 正転時の枢軸の傾倒角度を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing the tilt angle of the pivot during normal rotation. 図2Aの一部を拡大した正面図である。FIG. 2B is an enlarged front view of a portion of FIG. 2A. 逆転時の枢軸の傾倒角度を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing the tilt angle of the pivot during reverse rotation. 図3Aの一部を拡大した正面図である。FIG. 3A is a partially enlarged front view of FIG. 3A. 逆転時の軸間距離の変化について説明するための側面図である。FIG. 6 is a side view for explaining a change in the distance between the axes during reverse rotation. 蛇行制御デバイスの詳細を説明するための正面図である。It is a front view for explaining the details of a meandering control device. 図5のVI-VI線拡大断面図である。6 is an enlarged sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5. FIG. 蛇行制御プーリの使用状態における支持ロッド周りの概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of the support rod and its surroundings when the meandering control pulley is in use. 図5のVIII方向矢視図である。FIG. 6 is a view taken in the direction of arrow VIII in FIG. 5; 図5のIX方向矢視図である。6 is a view taken in the direction of arrow IX in FIG. 5. FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

図1~図3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。 1 to 3 show a flat belt transmission system 1 according to an embodiment of the invention. In each figure, the forward rotation direction is shown by arrow F, and the reverse rotation direction is shown by arrow R.

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。 Although not shown in detail, this flat belt transmission system 1 is used as a drive system for, for example, a cooling tower, a blower, etc., and is connected to a drive pulley 2 driven by an actuator such as an electric motor, and a rotating shaft of a fan or the like. It includes a driven pulley 3 and a flat belt 6 that is hung around the driven pulley 3. This flat belt transmission system 1 is not limited to blowers, but can also be used for air conditioners, compressors, and the like. In particular, it targets systems that have no or almost no rotational fluctuations, unlike belt transmission systems that are attached to the output shaft of an engine. The flat belt 6 has a structure in which, for example, a core wire is provided at the center in the thickness direction, and this core wire is held between a top rubber and a bottom rubber. However, the type of flat belt 6 is not particularly limited, nor is the material etc. particularly limited, and belts that tend to meander during running can also be used.

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。 The flat belt transmission system 1 of this embodiment includes a meandering control device 4 that controls the meandering of the flat belt 6 by adjusting the inclination of the meandering control pulley 5 that comes into contact with the transmission surface of the flat belt 6. This meandering control device 4 includes a base portion 4a that is attached to a blower or the like, and a tension arm 4c that is swingably supported by an arm support shaft 4b at one end of the base portion 4a. A pulley shaft 7 that rotatably supports the control pulley 5 is provided.

具体的には、蛇行制御デバイス4は、図5及び図6にも示すように、平ベルト6が巻き掛けられる蛇行制御プーリ5と、蛇行制御プーリ5を回転軸J3周りに回転自在に支持するプーリ軸7とを備えている。 Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the meandering control device 4 supports a meandering control pulley 5 around which the flat belt 6 is wound, and the meandering control pulley 5 rotatably around a rotation axis J3. A pulley shaft 7 is provided.

プーリ軸7は、蛇行制御プーリ5をベアリング12によって支持する軸部材11と、支持ロッド13と、枢軸Cを構成するピン17とを備えている。 The pulley shaft 7 includes a shaft member 11 that supports the meandering control pulley 5 by a bearing 12, a support rod 13, and a pin 17 forming a pivot shaft C.

上記軸部材11は、平面視長孔状で軸方向に貫通する挿入孔11’を有し、この挿入孔11’の内周面には、平坦かつ互いに平行な摺動面11a,11aと、これら摺動面11a,11aを両側で接続する円弧面11b,11bとが形成されている。また、各摺動面11aの略中央部には、支持孔11cが貫通形成されている。 The shaft member 11 has an insertion hole 11' that is elongated in plan view and penetrates in the axial direction, and the inner peripheral surface of the insertion hole 11' has flat and mutually parallel sliding surfaces 11a, 11a, Arcuate surfaces 11b, 11b connecting these sliding surfaces 11a, 11a on both sides are formed. Further, a support hole 11c is formed through approximately the center of each sliding surface 11a.

支持ロッド13は、テンションアーム4cに締結された取付部13aと、軸部材11の挿入孔11’に挿入された支持部13bとからなる。支持部13bには、図5に示すように、互いに平行かつ平坦な摺動面13c,13cが、軸部材11の摺動面11a,11aに対向して摺動自在に接触するように形成されている。また、支持部13bの摺動面11a,11aの両側には、円弧面13d,13dが形成されている。また、支持部13bには、上記摺動面13c,13cの略中央部で開口する貫通孔13eが形成されている。 The support rod 13 includes a mounting portion 13a fastened to the tension arm 4c and a support portion 13b inserted into the insertion hole 11' of the shaft member 11. As shown in FIG. 5, the support portion 13b has mutually parallel and flat sliding surfaces 13c, 13c formed so as to face and slidably contact the sliding surfaces 11a, 11a of the shaft member 11. ing. Furthermore, arcuate surfaces 13d, 13d are formed on both sides of the sliding surfaces 11a, 11a of the support portion 13b. Further, the support portion 13b is formed with a through hole 13e that opens approximately at the center of the sliding surfaces 13c, 13c.

プーリ軸7のピン17は、支持ロッド13の支持部13bに形成された貫通孔13eに嵌められ、ピン17の両端は軸部材11に形成された支持孔11cに嵌められている。したがって、ピン17は、蛇行制御プーリ5の幅方向中央付近に位置し、支持ロッド13の摺動面13c,13cに直交している。 The pin 17 of the pulley shaft 7 is fitted into a through hole 13e formed in the support portion 13b of the support rod 13, and both ends of the pin 17 are fitted into support holes 11c formed in the shaft member 11. Therefore, the pin 17 is located near the center in the width direction of the meandering control pulley 5 and is perpendicular to the sliding surfaces 13c, 13c of the support rod 13.

軸部材11の円弧面11b,11bと、支持ロッド13の円弧面13d,13dとの間には、ピン17を軸として軸部材11が蛇行制御プーリ5と共に揺動することを許容する隙間15,15が形成されている。したがって、蛇行制御プーリ5は、回転軸J3周りに回転自在に、かつ回転軸J3に直交する枢軸C周りに揺動自在に支持されている。 A gap 15 is provided between the arcuate surfaces 11b, 11b of the shaft member 11 and the arcuate surfaces 13d, 13d of the support rod 13, which allow the shaft member 11 to swing together with the meandering control pulley 5 about the pin 17. 15 is formed. Therefore, the meandering control pulley 5 is supported so as to be rotatable around the rotation axis J3 and swingable around the pivot axis C perpendicular to the rotation axis J3.

蛇行制御デバイス4は、図2、図5及び図7に示すように、軸荷重(平ベルト6の張力によって軸部材11にかかる荷重)Pの方向を基準として、ピン17を正転方向前側に、角度αだけ傾倒させて使用される。言い換えれば、図2Bに拡大して示すように、この蛇行制御プーリ5に加わる軸荷重Pは、蛇行制御プーリ5に巻き付く平ベルト6の巻付き部分の中央と、プーリ軸7の軸心とをつないだ線分に加わることになるが、ピン17との角度差がαとなる。このαの値は、駆動プーリ2のモータが駆動した場合の平ベルト6の進行方向に対し、蛇行制御プーリ5に加わる軸荷重Pの方向を基準としてピン17を正転方向前側に向けた場合、プラスの値とする。正転時には、蛇行制御機能を発揮するために、αの値は正転方向前側にプラスである必要がある。αの値が正転方向前側とは逆方向のマイナスになると、蛇行制御プーリ5の中央から平ベルト6が脱落するように作用する。例えば、図2Bでは、α=8°であり、蛇行制御が働く。 As shown in FIGS. 2, 5, and 7, the meandering control device 4 moves the pin 17 forward in the normal rotation direction with respect to the direction of the shaft load (load applied to the shaft member 11 by the tension of the flat belt 6) P. , it is used by tilting it by an angle α. In other words, as shown in an enlarged view in FIG. 2B, the axial load P applied to the meandering control pulley 5 is applied between the center of the winding portion of the flat belt 6 that wraps around the meandering control pulley 5 and the axis of the pulley shaft 7. The angular difference from the pin 17 is α. The value of α is calculated when the pin 17 is directed forward in the normal rotation direction with reference to the direction of the axial load P applied to the meandering control pulley 5 with respect to the traveling direction of the flat belt 6 when the motor of the drive pulley 2 is driven. , is a positive value. During normal rotation, the value of α needs to be positive toward the front in the normal rotation direction in order to exhibit the meandering control function. When the value of α becomes negative in the direction opposite to the front side in the normal rotation direction, the flat belt 6 acts to fall off from the center of the meandering control pulley 5. For example, in FIG. 2B, α=8°, and meandering control is activated.

図3Bに対し、図2Bの状態では、テンションアーム4cが21°ほど左回転しており、その分、ピン17の方向が回転している。このため、図3Bでは、α=-13°となっている。 In contrast to FIG. 3B, in the state of FIG. 2B, the tension arm 4c has rotated to the left by about 21 degrees, and the direction of the pin 17 has rotated by that amount. Therefore, in FIG. 3B, α=-13°.

α=-13°となると、平ベルト6がF方向に正転した場合、平ベルト6は脱落するが、R方向に逆転すると、蛇行制御が働き脱落しない。 When α=-13°, when the flat belt 6 rotates normally in the F direction, the flat belt 6 falls off, but when it rotates reversely in the R direction, meandering control works and does not fall off.

すなわち、図3A及び図3Bの場合、従動プーリ3側のファンが強風などの外力によって逆回転するような逆転時でも、蛇行制御プーリ5は、その蛇行制御機能を発揮する。 That is, in the case of FIGS. 3A and 3B, the meandering control pulley 5 exerts its meandering control function even when the fan on the driven pulley 3 side rotates in the opposite direction due to an external force such as strong wind.

このように、図2Aに示したように、平ベルト6の正転方向Fが時計回りで、蛇行制御プーリ5が反時計回りのとき蛇行制御機能が発揮され、平ベルト6の正転方向Fが時計回りで、蛇行制御プーリ5が時計回りのときは、蛇行制御機能は発揮されない。 In this way, as shown in FIG. 2A, when the normal rotation direction F of the flat belt 6 is clockwise and the meandering control pulley 5 is counterclockwise, the meandering control function is exhibited; is clockwise and the meandering control pulley 5 is clockwise, the meandering control function is not exhibited.

図8において実線で示すように、蛇行制御プーリ5の幅方向中央付近に掛かっていた平ベルト6が、二点鎖線で示す如く蛇行制御プーリ5の中央からその片側へ寄ると、軸荷重はピン17の位置から蛇行制御プーリ5の片側にずれて軸部材11に作用するようになる。これにより、軸部材11にピン17を中心とする(枢軸C周りの)回転モーメントが働き、軸部材11が蛇行制御プーリ5と共にピン17の周りを回転変位する。 As shown by the solid line in FIG. 8, when the flat belt 6 that has been hanging around the center of the meandering control pulley 5 in the width direction moves from the center of the meandering control pulley 5 to one side of the meandering control pulley 5 as shown by the chain double-dashed line, the axial load is reduced to a pin. From the position 17, the meander control pulley 5 shifts to one side and acts on the shaft member 11. As a result, a rotational moment about the pin 17 (around the pivot C) acts on the shaft member 11, and the shaft member 11 is rotationally displaced around the pin 17 together with the meandering control pulley 5.

すなわち、図7に示すように、軸荷重の方向がピン17と平行であるとき(P0のとき)には、ピン17周りの回転モーメントは発生しない。これに対して、軸荷重の方向がピン17の方向に対して角度αだけ傾いたPの方向になると、その分力P1によって、ピン17周りの回転モーメントが発生し、軸部材11は回転変位することになる。 That is, as shown in FIG. 7, when the direction of the axial load is parallel to the pin 17 (at P0), no rotation moment is generated around the pin 17. On the other hand, when the direction of the axial load is in the direction P which is inclined by an angle α with respect to the direction of the pin 17, a rotational moment is generated around the pin 17 due to the component force P1, and the shaft member 11 undergoes a rotational displacement. I will do it.

軸荷重Pによって、蛇行制御プーリ5が傾倒したピン17周りに回転変位することにより、蛇行制御プーリ5は、図8において二点鎖線で示すように、平ベルト6が片寄ってきた側が正転方向Fの前側となるように、この平ベルト6に対して斜交い状態になり、また、図9(図5のIX方向矢視図)の二点鎖線に示すように、平ベルト6が片寄ってきた側が低く、反対側が高くなるように軸荷重Pの方向において傾斜する。 As the meandering control pulley 5 rotates around the tilted pin 17 due to the axial load P, the meandering control pulley 5 rotates so that the side on which the flat belt 6 is biased rotates in the normal rotation direction, as shown by the two-dot chain line in FIG. The flat belt 6 is obliquely crossed so as to be on the front side of F, and the flat belt 6 is shifted to one side as shown by the two-dot chain line in FIG. It is tilted in the direction of the axial load P so that the side from which it comes is lower and the opposite side is higher.

したがって、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。すなわち、平ベルト6は、蛇行制御プーリ5が斜交いになり、かつ傾斜することによる戻し力と、ファン1全体の特性によって平ベルト6に作用する片寄り力とがつり合う位置で走行することになる。このように、蛇行制御デバイス4は、平ベルト6の走行位置を一定に規制することができるように構成されている。 Therefore, the flat belt 6 is subjected to a returning force (a force for returning the offset) due to the meandering control pulley 5 being in an oblique state, and a returning force due to the inclination of the meandering control pulley 5. This prevents the flat belt 6 from shifting to one side. That is, the flat belt 6 runs at a position where the return force caused by the meandering control pulleys 5 intersecting and tilting is balanced with the biasing force acting on the flat belt 6 due to the characteristics of the fan 1 as a whole. become. In this way, the meandering control device 4 is configured to be able to regulate the traveling position of the flat belt 6 to a constant value.

また、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。 The tension arm 4c also functions as an auto-tensioner by being biased with a predetermined tensile force by a tension spring 4d provided at the other end of the base portion 4a. The meandering control device 4 autonomously controls the running position of the flat belt 6, and tension is stably maintained by the tension spring 4d, so that the flat belt 6 can have a long life and is maintenance-free.

そして、本実施形態の特徴として、平ベルト伝動システム1の枢軸であるピン17は、図3に示すように、駆動プーリ2が駆動されず、平ベルト6が停止した状態で、プーリ軸7の方向に沿って見て、軸荷重の方向に対して蛇行制御プーリ5に正転方向前側に-15°以上でかつ0°よりも小さい角度βで傾倒している。すなわち、正転時の角度αが正転方向前側にプラスであるのに対し、この角度βは正転方向前側とは逆方向を意味するマイナスの値となっている(-15°≦β<0°)。 As a feature of this embodiment, the pin 17, which is the pivot of the flat belt transmission system 1, is connected to the pulley shaft 7 when the drive pulley 2 is not driven and the flat belt 6 is stopped, as shown in FIG. When viewed along the direction, the meandering control pulley 5 is inclined forward in the normal rotation direction at an angle β of −15° or more and smaller than 0° with respect to the direction of the axial load. In other words, while the angle α during forward rotation is positive toward the front in the forward rotation direction, the angle β is a negative value meaning the opposite direction from the front in the forward rotation direction (-15°≦β< 0°).

-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。
-Operation of flat belt transmission system-
For example, an example in which the flat belt transmission system 1 is used in a blower will be described.

電動モータ等を駆動しない、停止状態においては、図3A、図3B及び図4に示したように、図2A及び図2Bで示す正転時に比べて平ベルト6が緩んだ分、駆動プーリ2の回転軸が例えば、距離L3=5mmで、角度γ=約3°移動する。図3に示すように、例えば、軸荷重の方向がピン17の方向に対して角度β=-13°だけ傾いた状態となる。 In the stopped state where the electric motor etc. are not driven, as shown in FIGS. 3A, 3B and 4, the flat belt 6 is loosened compared to the normal rotation shown in FIGS. 2A and 2B, and the drive pulley 2 is For example, the rotation axis moves by an angle γ=approximately 3° with a distance L3=5 mm. As shown in FIG. 3, for example, the direction of the axial load is inclined with respect to the direction of the pin 17 by an angle β=−13°.

例えば、正転時の軸間距離がL1=1295mmである場合、逆転時の軸間距離L2はL3=5mm程度増えて約1300mmとなる。このときの図3に示す角度βは、例えばβ=-13°に設定されている。この角度βは-15°≦β<0°で設定される。 For example, when the distance between the shafts during forward rotation is L1 = 1295 mm, the distance between the shafts L2 during reverse rotation increases by approximately 5 mm (L3) to approximately 1300 mm. The angle β shown in FIG. 3 at this time is set to β=−13°, for example. This angle β is set to satisfy -15°≦β<0°.

このように軸間距離が変化するのは、駆動プーリ2にトルクが生じた場合、蛇行制御プーリ5のある上側スパンの張力は、大きく変化しないにもかかわらず、下側スパンの張力は、モータトルクにより高くなるために駆動プーリ2に加わる軸力が大きくなり、駆動プーリの角度γが変化するためである。 The reason why the distance between the axes changes in this way is that when torque is generated on the drive pulley 2, the tension on the upper span where the meandering control pulley 5 is located does not change significantly, but the tension on the lower span is This is because the axial force applied to the drive pulley 2 increases due to the torque, and the angle γ of the drive pulley changes.

通常、モータ軸がベルト張力変化により傾斜角度が変化するように不安定な固定は避けるべきであるが、取付位置によっては支える鋼材が多大になる場合もあり、モータ支持部分の強度を確保できる場合には、モータ自体がベルト張力により動くような支持も許容される。 Normally, unstable fixation of the motor shaft should be avoided so that the inclination angle changes due to changes in belt tension, but depending on the mounting position, a large amount of steel may be required to support the motor shaft, so if the strength of the motor support part can be ensured. Support such that the motor itself is moved by belt tension is also permissible.

本実施形態では、モータ軸がベルト張力変化により傾斜角度を変えるような柔構造の構成を利用して平ベルト6が逆転した場合においても、脱落を避けることができるようにしている。 In this embodiment, even when the flat belt 6 is reversed, it is possible to avoid falling off by using a flexible structure in which the motor shaft changes its inclination angle according to changes in belt tension.

上述したように、図3Bに対し、図2Bの場合には、駆動プーリ2と従動プーリ3間の軸間距離は、L3=5mm短くなるγ=0°となるが、その長さの変化に対し、アーム支持軸4bに対してテンションアーム4cが左方向に回転し、蛇行制御プーリ5が下側に移動することにより、平ベルト6に所定の張力を加えるようにしている。 As mentioned above, in the case of FIG. 2B compared to FIG. 3B, the inter-axial distance between the driving pulley 2 and the driven pulley 3 becomes γ = 0°, which is shorter by L3 = 5 mm, but the change in length On the other hand, the tension arm 4c rotates to the left with respect to the arm support shaft 4b, and the meandering control pulley 5 moves downward, thereby applying a predetermined tension to the flat belt 6.

そして、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でも、蛇行制御プーリ5は、その蛇行制御機能を発揮する。すなわち、逆転時には、平ベルト6の走行方向が図2の場合と逆になるが、そのときの角度βが正転時とは逆方向側にあるので、結果として、図2の正転時のαが正転方向前側にプラスの場合と同様に、平ベルト6が蛇行しようとすると、その蛇行を戻すような方向にプーリ軸7が、プーリ軸7に直交するピン17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、これによって逆転時でも平ベルト6の片寄りが防止される。 The meandering control pulley 5 exerts its meandering control function even when the fan on the driven side rotates in the opposite direction due to an external force such as strong wind when the fan is stopped. That is, at the time of reverse rotation, the running direction of the flat belt 6 is reversed to that shown in FIG. As in the case where α is positive in the forward rotation direction, when the flat belt 6 tries to meander, the pulley shaft 7 tilts around the pin 17 perpendicular to the pulley shaft 7 and meanders in a direction that reverses the meandering direction. Demonstrates a meandering prevention function that prevents. Then, the flat belt 6 is subjected to a return force (force to restore the offset) due to the meandering control pulley 5 being in an oblique state, and a return force due to the inclination of the meandering control pulley 5, which causes the reverse rotation. This prevents the flat belt 6 from shifting even when the belt is in use.

一方、駆動モータを駆動すると、図4に実線で示すように、平ベルト6に引張張力が働き、平ベルト伝送システム1全体の剛性が低いことから、少し寝ていた駆動プーリ2の回転軸が起き上がる。また、平ベルト6は、張力により全体で約5.5mm程度延びる。この力関係による各部材の変動により、図2に示すように、角度αは正転方向前側にプラス(例えば11°)となる。図3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。 On the other hand, when the drive motor is driven, a tensile force is applied to the flat belt 6 as shown by the solid line in FIG. get up. Furthermore, the flat belt 6 extends approximately 5.5 mm in total due to tension. Due to the fluctuation of each member due to this force relationship, as shown in FIG. 2, the angle α becomes positive (for example, 11°) toward the front in the normal rotation direction. As shown in FIG. 3, the driving pulley 2 rotates in the normal rotation direction, and the driven pulley 3 rotates. This power causes the fan to rotate. Since the meandering control device 4 also has an auto-tensioner function, the flat belt 6 is maintained at an appropriate tension by the tension of the tension spring 4d.

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7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。 The meandering control pulley 5 has a meandering control pulley 5 that, when the flat belt 6 meanders during normal rotation, the pulley shaft 7 tilts around a pin perpendicular to the pulley shaft 7 in a direction that restores the meandering, thereby preventing the meandering. Demonstrates prevention function. Then, the flat belt 6 is subjected to a returning force (force to restore the offset) due to the meandering control pulley 5 being in an oblique state, and a returning force due to the tilting of the meandering control pulley 5. This prevents the belt 6 from shifting to one side.

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、停止時のミスアライメント角度βを敢えて正転時とは逆方向に設定し、正転時には、角度αが正転方向前側にプラスにな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転時における平ベルト6の脱落を阻止できる。このため、簡単な構造で正転時及び逆転時に蛇行制御可能な平ベルト伝動システムが得られる。また、蛇行制御デバイス4特有の弱点を解消できる。 Therefore, according to the flat belt drive device 1 according to the present embodiment, the misalignment angle β at the time of stopping is intentionally set in the opposite direction to that at the time of forward rotation, and during the forward rotation, the angle α becomes positive toward the front side in the forward rotation direction. By doing so, it is possible to secure the meandering prevention function during forward rotation and reliably prevent the flat belt 6 from falling off during reverse rotation with a simple structure. Therefore, a flat belt transmission system that can control meandering during forward and reverse rotation with a simple structure can be obtained. Moreover, the weaknesses peculiar to the meandering control device 4 can be eliminated.

(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。
(Other embodiments)
The present invention may have the following configuration for the above embodiment.

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。 That is, the above embodiment is suitable for a flat belt transmission system 1 such as a blower in which there is no rotational fluctuation, but it can also be applied to a case where there is some rotational fluctuation.

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。 Note that the above embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its applications, or uses.

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
10 脱落防止部材
11 軸部材
11’ 挿入孔
11a 摺動面
11a,11a 摺動面
11b,11b 円弧面
11c 支持孔
12 ベアリング
13 支持ロッド
13a 取付部
13b 支持部
13c,13c 摺動面
13d,13d 円弧面
13e 貫通孔
15,15 隙間
17 ピン(枢軸C)
1 Flat belt transmission system
2 Drive pulley
3 Driven pulley
4 Meandering control device
4a Base part
4b Arm support shaft
4c tension arm
4d tension spring
5 Meandering control pulley
6 flat belt
7 Pulley shaft
10 Falling prevention member
11 Shaft member
11' insertion hole
11a Sliding surface
11a, 11a sliding surface
11b, 11b arc surface
11c Support hole
12 Bearing
13 Support rod
13a Mounting part
13b Support part
13c, 13c sliding surface
13d, 13d Arc surface
13e Through hole
15,15 Gap
17 pin (axis C)

Claims (2)

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、該平ベルトの蛇行を制御する蛇行制御プーリと、
アーム支持軸に揺動可能に支持されるテンションアームと、
上記テンションアームに設けられ、上記蛇行制御プーリを回転自在に支持すると共に、枢軸の周りに揺動自在に支持するプーリ軸とを備え、
上記枢軸は、上記駆動プーリの逆転時に、上記プーリ軸の方向に沿って見て、枢軸の平ベルトに近い側の端部が、軸荷重の方向に対して上記蛇行制御プーリに正転方向前側に-15°以上でかつ0°よりも小さい角度で傾倒し、
上記枢軸は、上記駆動プーリの正転時には、上記平ベルトの張力により、上記プーリ軸の方向に沿って見て、枢軸の平ベルトに近い側の端部が、軸荷重の方向に対して上記蛇行制御プーリに正転方向前側に0°よりも大きい角度で傾倒している
ことを特徴とする平ベルト伝動システム。
drive pulley;
a driven pulley;
a flat belt that is hung around the drive pulley and the driven pulley;
a meandering control pulley that comes into contact with the flat belt and controls meandering of the flat belt;
a tension arm that is swingably supported on an arm support shaft;
a pulley shaft provided on the tension arm and rotatably supporting the meandering control pulley and swingably supporting the meandering control pulley around a pivot;
When the drive pulley reverses , the end of the pivot near the flat belt rotates in the normal rotation direction of the meandering control pulley with respect to the direction of the shaft load, when viewed along the pulley axis direction. Tilt forward at an angle of -15° or more and less than 0°,
When the drive pulley rotates in the normal direction, the tension of the flat belt causes the pivot shaft to have an end portion close to the flat belt, which is located at the end of the pivot shaft in the direction of the shaft load, when viewed along the pulley axis direction. The meandering control pulley is tilted forward in the normal rotation direction at an angle greater than 0°.
A flat belt transmission system characterized by:
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、該平ベルトの蛇行を制御する蛇行制御プーリと、
アーム支持軸に揺動可能に支持されるテンションアームと、
上記テンションアームに設けられ、上記蛇行制御プーリを回転自在に支持すると共に、枢軸の周りに揺動自在に支持するプーリ軸とを備えた平ベルト伝動システムの使用方法であって、
上記駆動プーリの逆転時に、上記枢軸を、上記プーリ軸の方向に沿って見て、枢軸の平ベルトに近い側の端部が、軸荷重の方向に対して上記蛇行制御プーリに正転方向前側に-15°以上でかつ0°よりも小さい角度で傾倒するように調整し、かつ、
正転時には、上記枢軸を、上記プーリ軸の方向に沿って見て、枢軸の平ベルトに近い側の端部が、軸荷重の方向に対して上記蛇行制御プーリに正転方向前側に0°よりも大きい角度で傾倒するように調整する
ことを特徴とする平ベルト伝動システムの使用方法。
drive pulley;
a driven pulley;
a flat belt that is hung around the drive pulley and the driven pulley;
a meandering control pulley that comes into contact with the flat belt and controls meandering of the flat belt;
a tension arm that is swingably supported on an arm support shaft;
A method of using a flat belt transmission system including a pulley shaft provided on the tension arm and rotatably supporting the meandering control pulley and swingably supporting the meandering control pulley around a pivot axis, the method comprising:
When the drive pulley reverses , when the pivot is viewed along the direction of the pulley axis, the end of the pivot near the flat belt rotates in the normal rotation direction of the meandering control pulley with respect to the direction of the shaft load. Adjust it so that it tilts forward at an angle of -15° or more and less than 0°, and
During forward rotation, when the pivot shaft is viewed along the direction of the pulley axis, the end of the pivot shaft closer to the flat belt is 0° forward in the forward rotation direction of the meandering control pulley with respect to the direction of the shaft load. A method of using a flat belt transmission system characterized by adjusting it to tilt at an angle greater than .
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