專利名稱：傳動帶用皮帶輪和皮帶傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及傳動帶用皮帶輪和皮帶傳動裝置。
背景技術：
在使用扁平傳動帶的傳動裝置中，扁平傳動帶在運行中有時會一呈蛇行運動，有時會向皮帶輪的一側偏移地移位運行。這是由于扁平傳動帶與其它傳動帶相比，對皮帶輪軸因從正規(guī)位置的移位、因軸加重的變化導致的皮帶輪軸的撓曲、皮帶輪的擺動等傳動裝置結構要件的變化比較敏感。當產生這樣的蛇行、偏移運行情況時，扁平傳動帶與平緣輪的凸緣相接觸，該平緣輪側面會出現毛刺，芯線會出現磨損。
針對這一問題，已知有在平緣輪的外周面加設凸面的技術。但是，當著眼于平緣輪的運行穩(wěn)定性(防止蛇行和偏移)而減小凸面的曲率半徑時，傳動帶寬度中央產生應力集中，不能有效利用傳動帶整體寬度進行傳動，導致芯線過早疲勞和傳動能力的下降。
反之，已知有在平緣輪的外周面沿圓周方向有間隔地形成多個槽的技術(例如，參照日本特開平6-307521號公報)。即，該槽為由皮帶輪寬度中央向兩側對稱地延展成“V”字形，在扁平傳動帶和平緣輪之間通過產生使扁平傳動帶向中央偏移的摩擦力，防止該傳動帶的蛇行和偏移。
但是，在對平緣輪進行如上所述的槽加工時，會增加該平緣輪的制造成本，而且，僅通過槽加工難于確實地防止扁平傳動帶的蛇行和偏移。為此，扁平傳動帶傳動裝置的實際情況是，與V形肋拱帶等其它傳動帶相比，盡管傳動帶撓曲造成的損耗少、傳動效率非常高，但未充分活用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，可確實地防止扁平傳動帶和其它傳動帶的蛇行、偏移，使皮帶傳動裝置可以有效地用于各種工業(yè)機械和其它機器。
本發(fā)明針對這類問題，賦予用于調節(jié)傳動帶的長度和接觸角、施加張力、改變傳動帶運行方向等的皮帶輪防止蛇行、偏移的功能。
即，本發(fā)明的特征在于，具有卷掛傳動帶的皮帶輪本體；支持上述皮帶輪本體使之可自由旋轉的軸部件；支持著上述軸部件，使上述皮帶輪本體相對于上述傳動帶呈左右斜交狀態(tài)，并使上述軸部件可自由擺動的支持機構；配置在上述皮帶輪本體的兩側的傳動部件，它與由該皮帶輪本體偏離的上述傳動帶接觸后，使該皮帶輪本體相對該傳動帶呈向反對側斜交的狀態(tài)，將該傳動帶的動力傳遞給上述軸部件。
利用該皮帶輪，當傳動帶由該皮帶輪本體的寬度中央偏離從而與傳動部件相接觸時，傳動帶的動力(運行力)加在該傳動部件上，經該傳動部件給軸部件施加擺動力。由此使軸部件傾斜，使皮帶輪本體以相對于傳動帶呈向存在著該傳動部件的一側的相對一側斜交的狀態(tài)旋轉。這樣，賦予傳動帶向皮帶輪本體的寬度中央的回復力。
優(yōu)選為上述皮帶輪本體兩側的傳動部件設在上述軸部件上，具有與該皮帶輪本體的傳動帶卷掛面共面的傳動帶接觸面。
因此，在傳動帶由皮帶輪本體偏離時，使傳動帶的內表面(傳動面)或外表面(背面)與傳動部件的傳動帶接觸面相接觸，避免傳動帶側面的摩擦損耗、出現毛刺或芯線磨損。
并且，優(yōu)選為上述軸部件成型為筒狀，上述支持機構由插入上述筒狀軸部件的支持桿；和將上述筒狀軸部件支持在該支持桿上，使上述筒狀軸部件可自由擺動的樞軸構成，上述樞軸配置在上述皮帶輪本體寬度的中央附近，且與該皮帶輪本體的軸心正交。
因此，由于皮帶輪本體的擺動中心設在該皮帶輪本體寬度中央附近，有利于迅速解決擺動角增大導致傳動帶的蛇行、偏移的問題。與此同時，還有利于皮帶輪的小型化。
并且，優(yōu)選為在上述筒狀軸部件的筒內面與上述支持桿上，形成因受到卷掛在上述皮帶輪本體上的上述傳動帶的張力而可相互自由滑動接觸的平坦面，且使上述樞軸垂直于上述平坦面。
因此，由于上述筒狀軸部件與支持桿因傳動帶的張力而相互自由滑動接觸，所以，利用該接觸使擺動阻力作用在筒狀軸部件上，防止皮帶輪本體因傳動帶運行振動導致的皮帶輪本體的意外擺動和皮帶輪本體的左右微擺而產生沖壓。
并且，本發(fā)明是一種特征為通過按壓如上所述的皮帶輪，給傳動帶施加張力的皮帶傳動裝置。
因此，本發(fā)明一方面能賦予傳動帶穩(wěn)定的張力，一方面能防止該傳動帶的蛇行和偏移運行等情況，有利于充分發(fā)揮傳動帶的傳動能力。
傳動帶任何種類均可，可以是扁平傳動帶、齒形傳動帶(同步齒形帶)等。當為扁平傳動帶時，其內表面(傳動面)和外表面(背面)中的任一方均可與皮帶輪本體相接觸，但在齒形傳動帶的情況下，優(yōu)選為外表面(背面)與皮帶輪本體相接觸。
如上所述，由于根據本發(fā)明，卷掛傳動帶的皮帶輪本體的軸部件可自由擺動，同時，在該皮帶輪本體的兩側，在與傳動帶相接觸時，將該傳動帶的動力傳遞給上述軸部件，在皮帶輪本體呈與傳動帶反對側斜交的狀態(tài)下配置傳動部件，所以當傳動帶在由皮帶輪本體的寬度中央偏向一側的狀態(tài)下與傳動部件接觸時，該皮帶輪本體與傳動帶呈斜交狀態(tài)。由此，就能給傳動帶施加使其向皮帶輪本體的寬度中央回復的力，能確實而迅速地解決該傳動帶的蛇行和偏移的問題。
這樣，就能使平緣輪的凸面平緩，并使無凸面的平緣輪的使用成為可能，使皮帶輪易于設計。與此同時，還有利于使傳動帶的芯線的張力分布均勻穩(wěn)定，提高傳動帶的耐久性，提高傳動能力。
并且，當在傳動帶由皮帶輪本體偏離時，使其內表面(傳動面)或外表面(背面)與傳動部件的傳動帶接觸面相接觸，就能避免傳動帶側面的摩擦損耗、毛刺或芯線的磨損，有利于提高傳動帶的耐久性。
并且，當上述軸部件呈筒狀，在該筒狀軸部件內插入支持桿，將筒狀軸部件在皮帶輪本體寬度的中央附近用樞軸支持在該支持桿上，并使上述筒狀軸部件可自由擺動時，有利于迅速解決因擺動角增大導致的傳動帶蛇行、偏移的問題。同時，還有利于皮帶輪的小型化。
并且，當在上述筒狀軸部件的筒內面與上述支持桿上，形成因受到卷掛在上述皮帶輪本體上的上述傳動帶的張力而可互相自由滑動地接觸的平坦面，且使上述樞軸垂直于上述平坦面時，就可利用傳動帶的張力賦予筒狀軸部件擺動阻力。由此有利于防止皮帶輪本體意外擺動或產生左右微擺的沖壓。
并且，通過按壓如上所述的皮帶輪給傳動帶施加張力的皮帶傳動裝置，一方面能賦予傳動帶穩(wěn)定的張力，一方面能防止該傳動帶的蛇行和偏移運行等情況，有利于充分發(fā)揮傳動帶的傳動能力。


圖1為本發(fā)明的皮帶傳動裝置的側視圖。
圖2為本發(fā)明的皮帶輪的立體圖。
圖3為該皮帶輪的剖面圖。
圖4為該皮帶輪與傳動帶張力關系的說明圖。
圖5為該皮帶輪工作的平面示意圖。
具體實施例方式
下面，根據附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。
在圖1所示的皮帶傳動裝置中，1表示驅動皮帶輪(平緣輪)、2表示從動皮帶輪(平緣輪)，這兩個皮帶輪1、2卷掛有扁平傳動帶3，該平緣輪3與皮帶輪4壓接。
皮帶輪4如圖2所示，具有卷掛有扁平傳動帶3的皮帶輪本體5，配置在皮帶輪本體5兩側的傳動部件6、6，支持著皮帶輪本體5和傳動部件6、6并使其可自由擺動的支持機構7。支持機構7由支持桿8和樞軸9構成。
如圖3所示，皮帶輪本體5由軸承12支持在筒狀軸部件11上，并可自由旋轉。一側的傳動部件6與軸部件11形成一體，由該軸部件11的一端向離心方向呈鍔狀伸出。另一側的傳動部件6與軸部件11的另一端結合，由該另一端向離心方向呈鍔狀伸出。
在傳動部件6、6的周緣部形成圓筒狀的傳動帶承受部13、13，形成由該傳動帶承受部13、13的外側緣向離心方向伸出的鍔狀部14、14。該傳動帶承受部13具有與皮帶輪本體5的傳動帶卷掛面共面的傳動帶接觸面13a。該傳動帶接觸面13a高于皮帶輪本體5的傳動帶卷掛面，并隨著與皮帶輪本體5遠離，以越是離心方向越高的狀態(tài)傾斜。
支持桿8與設有該皮帶傳動裝置的框架等支持體以螺栓形成結合，并由與由支持體延伸的支架以螺栓形成結合的安裝部(螺栓部)8a和插入連接著該安裝部8a的一端而設置的筒狀軸部件11的筒孔的支持部8b構成。支持部8b為與直徑大于安裝部8a的剖面為圓形的桿的直徑方向相對應的部位切成D字狀的部件，在該支持部8b上，通過切成這種D字狀，如圖4所示，形成相互平行的平坦的滑動面8c、8c。
因此，支持部8b具有相對應的平坦的滑動面8c、8c，和將該滑動面8c、8c的側緣之間結合的兩邊的圓弧面，其剖面形狀近似于長方形。
另一方面，筒狀軸部件11的筒孔與支持桿8的支持部8b的剖面形狀相應，剖面近似于長方形。即，在筒狀軸部件11的內表面，對向地形成可自由滑動地與支持桿8的滑動面8c、8c相接觸的平坦的滑動面11a、11a，并且，形成將該滑動面11a、11a的兩側緣之間結合的兩邊的圓弧面。
支持機構7的樞軸9嵌入形成在支持桿8的支持部8b上的貫通孔，該樞軸9的兩端嵌入形成在筒狀軸部件11上的支持孔中。支持桿8的貫通孔形成在皮帶輪本體5的寬度中央附近，位于與滑動面8c呈正交的方向上。換言之，樞軸9配置在皮帶輪本體5的寬度中央附近，與支持桿8的滑動面8c正交。
并且，形成有支持桿8的支持部8b的兩邊的圓弧面與筒狀軸部件11的筒孔的兩邊的圓弧面之間的間隙15、15，間隙15、15允許筒狀軸部件11以樞軸9為軸擺動。
然后對皮帶輪4的使用方法的一例和工作方式進行說明。如圖1所示，皮帶輪4在該實施方式中應用做張緊輪，與扁平傳動帶3的背面相接觸，賦予該扁平傳動帶3張力。如圖4所示，設置皮帶輪4時，使給扁平傳動帶3施加張力時的反作用力，即傳動帶張力A、A的合力B，與支持桿8的D形切面、即滑動面8c大致呈正交。
在上述使用狀態(tài)中，如圖5所示，當掛在皮帶輪本體5的寬度中央附近的扁平傳動帶3如虛線所示由皮帶輪本體5的中央偏離，與一側的傳動部件6的傳動帶承受部13相接觸時，該傳動部件6使傳動帶運行方向的前側利用扁平傳動帶3而被拉向內側。由此，皮帶輪本體5與軸部件11一起立刻以樞軸9為軸擺動(旋轉移位)，相對于如虛線所示的扁平傳動帶3，在向該傳動部件6反對側斜交的狀態(tài)下旋轉。
因此，扁平傳動帶3上作用有利用皮帶輪本體5的上述斜交狀態(tài)下的旋轉，使其向皮帶輪本體5的中央側回復的力。當扁平傳動帶3復位后，由于皮帶輪本體5受到由扁平傳動帶3指向傳動帶運行方向的旋轉力，所以以樞軸9為軸旋轉移位至與先前擺動的反方向，回復到原始狀態(tài)，即與支持桿8正交的狀態(tài)。扁平傳動帶3由皮帶輪本體5的寬度中央附近偏向反對側的傳動部件6一方的情況與此相同。
這樣，當扁平傳動帶3由皮帶輪本體5偏離時，由于皮帶輪本體5立刻擺動，使扁平傳動帶3回復到原位，所以，實質上避免了扁平傳動帶3的蛇行和偏移運行。
并且，由于由扁平傳動帶3對支持桿8和筒狀軸部件11的滑動面8c、11a垂直作用有反力，所以在該兩滑動面8c、11a上作用有適當的滑動阻力。由此，當扁平傳動帶3在皮帶輪本體5的中央附近運行時，可使皮帶輪本體5避免因扁平傳動帶3的運行震動等而產生的微擺。
并且，當扁平傳動帶3由皮帶輪本體5偏離時，就是由于其耐磨損性高的背面與傳動部件6的傳動帶接觸面13a相接觸，所以避免了扁平傳動帶3的側面開綻。這樣，就不需要為了防止扁平傳動帶的側面開綻、芯線磨損等的特殊加工，有利于降低扁平傳動帶的制造成本。
而且，即使扁平傳動帶3受到極大的使其由皮帶輪本體5偏離的異常的外力，也能防止扁平傳動帶3與傳動部件6的鍔部14相接觸以致由皮帶輪4上脫落的情況。
并且，如上述實施方式所示，當皮帶輪4用作張緊輪時，可賦予扁平傳動帶3穩(wěn)定的張力，有利于充分發(fā)揮扁平傳動帶3的傳動能力。
另外，在上述實施方式中，傳動部件6的傳動帶承受部13呈圓筒狀，但也可為僅在扁平傳動帶3卷掛在皮帶輪本體5的一側呈圓弧狀。
并且，當如上述實施方式所示，形成圓筒狀的傳動帶承受部13時，在使傳動部件6可相對于軸部件11自由旋轉，且在扁平傳動帶3與傳動部件6接觸時使傳動部件6旋轉的情況下，有利于最大限度地抑制扁平傳動帶3的摩擦損耗。此時，當扁平傳動帶3與傳動部件6相接觸時，傳動帶運行力的一部分轉變?yōu)槠л啽倔w5的擺動力，傳動部件6也由皮帶輪本體5增大了旋轉阻力。
作為增大傳動部件的旋轉阻力的方法，例如有設置發(fā)電時利用傳動部件的旋轉的發(fā)電機構產生旋轉阻力；利用在傳動部件上安裝永久磁體產生旋轉阻力；在傳動部件上安裝散熱片，利用風力改變旋轉力產生旋轉阻力等。
并且，在上述實施方式中，使用皮帶輪4作為張緊輪，也可用于調節(jié)扁平傳動帶的長度和接觸角、改變傳動帶運行方向等傳動裝置的其它用途。
并且就支持著軸部件11并使之自由擺動的支持機構7，也不限于上述實施方式，可采用各種機構。例如，形成將軸部件的兩端用連桿連接的使該兩連桿平行移位的平行連桿機構，使軸部件11擺動；通過設置由該運行方向前后加力的加力機構，與該加力機構的所加力相抗，使軸部件的一端移動，在軸部件兩端，使該軸部件在中立位置(與傳動帶運行方向正交的位置)擺動等。
權利要求
1.皮帶傳動裝置用皮帶輪，其特征在于，具有卷掛傳動帶的皮帶輪本體；支持所述皮帶輪本體使之可自由旋轉的軸部件；支持著所述軸部件，使所述皮帶輪本體相對于所述傳動帶呈左右斜交狀態(tài)，并使所述軸部件可自由擺動的支持機構；分別配置在所述皮帶輪本體的兩側，將所述傳動帶的動力傳遞給所述軸部件的傳動部件，由所述皮帶輪本體偏離的所述傳動帶與所述任一傳動部件接觸后，使所述皮帶輪本體相對所述傳動帶呈向反對側斜交的狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的皮帶輪，其特征在于，所述各傳動部件設在所述軸部件上，所述各傳動部件具有與所述皮帶輪本體的傳動帶卷掛面共面的傳動帶接觸面。
3.如權利要求1所述的皮帶輪，其特征在于，所述軸部件為筒狀，所述支持機構具有插入所述筒狀軸部件的支持桿；和將所述筒狀軸部件配置在所述支持桿和軸部件之間，并使所述筒狀軸部件可自由擺動的樞軸，所述樞軸配置在所述皮帶輪本體寬度的中央附近，且與所述皮帶輪本體的軸心正交。
4.如權利要求3所述的皮帶輪，其特征在于，所述筒狀軸部件與所述支持桿分別具有因受到卷掛在所述皮帶輪本體上的所述傳動帶的張力而可相互自由滑動接觸的平坦面，所述樞軸垂直于所述平坦面。
5.通過按壓如權利要求1所述的皮帶輪給傳動帶施加張力的皮帶傳動裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及傳動帶用皮帶輪和皮帶傳動裝置。在皮帶輪本體(5)的兩側設有傳動部件(6、6)。當扁平傳動帶(3)由皮帶輪本體(5)中央偏離而與其中一個傳動部件(6)接觸后，利用扁平傳動帶(3)的運行力使皮帶輪本體(5)移位成相對于扁平傳動帶(3)斜交的狀態(tài)，產生使扁平傳動帶(3)復位的力。
文檔編號F16H55/36GK1576653SQ20041004247
公開日2005年2月9日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權日2003年7月10日
發(fā)明者宮田博文, 西川真一郎 申請人:阪東化學株式會社