JPH07127698A

JPH07127698A - ベルト張力調整装置

Info

Publication number: JPH07127698A
Application number: JP29392293A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Watanabe; 広光渡辺
Original assignee: Tokimec Inc
Current assignee: Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 1995-05-16

Abstract

(57)【要約】【目的】ベルトの初期張力の調整を行うことなく、温
度変化による初期張力の自然増に対応し得る性能良好な
ベルト張力調整装置を提供すること。【構成】ベルト４用の張力調整手段１１と、これを支
持するベース部材１０とを備え、張力調整手段１１は、
ベルト４に当接されたアイドラプーリ１１Ａと、該アイ
ドラプーリ１１Ａを支持するアーム状保持部材１２と、
アイドラプーリ１１Ａを所定の方向に往復移動せしめる
張力調整用ねじ機構１３とにより構成する。また、アイ
ドラプーリ１１Ａを張力調整用ねじ機構１３側に引き寄
せる方向に移動させて所定の張力をベルト４に印加し得
るように、前述したアーム状保持部材１３の長さ及びア
イドラプーリ１１Ａの位置を設定する。そして、アーム
状保持部材を、ベース部材の熱膨張係数より大きい熱膨
張係数を備えた部材により構成したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト張力調整装置に
係り、とくに、アイドラプーリを用いたベルト張力調整
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルト機構を利用した動力伝達装置で
は、ベルトの張力を一定に保って稼働するのが寿命の上
からも好ましい。このため、一般的には、駆動プーリと
従動プーリの軸間距離を調整して所定の初期張力を印加
し、その後、軸間距離を固定して使用する場合が多い。

【０００３】また、温度変化の大きい箇所においては、
温度変化に伴って寸法変化する軸間距離，各プーリの直
径およびベルト長さに対応し得るように、図７に示す如
く、アイドラプーリ５１，アーム部材５２，ばね５３等
により構成されたベルト張力調整装置５０が、比較的多
く使用されている。この図７において、符号６０はベー
ス部材を示し、符号６１は駆動プーリを示し、符号６２
は従動プーリを示す。

【０００４】図８は、「常温」及び「常温＋Ｎ〔℃〕」
における各寸法の概要を示すと共に、この寸法の温度変
化に対する逃げをバネの伸び変位ΔＳで補正した場合の
例を示す。

【０００５】

【発明を解決しようとする課題】上記従来例にあって
は、図９に示すように「常温」時のバネ力をＦ，接触角
をθとすると、ベルト張力（Ｔ）は「Ｔ＝Ｆ／２ COS
θ」であるのに対し、「常温＋Ｎ〔℃〕」時には、バネ
力Ｆ，接触角θのいずれも増大し、ベルト張力（Ｔ^,）
が「Ｔ^,＝Ｔ＋ΔＴ＝（Ｆ＋ΔＦ）／２ COS（θ＋Δ
θ）」となる。

【０００６】このため、ベルト張力（Ｔ^,）は大きく変
化し、従ってベルトの張力が自然増で大きくなり、これ
がため、ベルトの耐久性が低下するという不都合があっ
た。このため、温度変化の大きい箇所では定期的にベル
トの初期張力を設定し直さなければ成らないという煩わ
しさがあった。

【０００７】また、図７に示す構造においては、図１０
に示すベルトの緩み側にアイドラプーリ５１が装備され
ている場合は駆動力伝達が比較的円滑になされるが、図
９に示すベルトの張り側にアイドラプーリ５１が装備さ
れている場合は、アイドラプーリ５１の逃げが生じ、速
度および角度の正確な伝達に支障を来すという不都合が
あった。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに温度変化に伴うベルトの初期張力の調
整をその都度行うことなく、当該温度変化による張力の
自然増に有効に対応し得る性能良好なベルト張力調整装
置を提供することを、その目的とする。

【０００９】

【発明が解決するための手段】本発明では、原動車と従
動車との間に架設されたベルトに対し所定の張力を付加
する張力調整手段と、該張力調整手段を支持するベース
部材とを備えている。

【００１０】張力調整手段は、ベルトに対し所定の張力
を付加する張力調整用のアイドラプーリと、このアイド
ラプーリを一端部で回転自在に支持するアーム状保持部
材と、このアーム状保持部材の他端部に連結され当該ア
ーム状保持部材の一端部を所定の方向に往復移動せしめ
る張力調整用ねじ機構とにより構成されている。

【００１１】アーム状保持部材の長さ及び前記アイドラ
プーリの配置箇所については、アイドラプーリを張力調
整用ねじ機構側に引き寄せる方向に移動させて所定の張
力をベルトに印加し得るように、前述したアーム状保持
部材の長さ及び前記アイドラプーリの位置が設定されて
いる。

【００１２】そして、アーム状保持部材の材質として
は、ベース部材の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を備
えた部材を使用する、等の構成を採っている。これによ
って前述した目的を達成しようとするものである。

【００１３】

【作用】まず、張力調整手段の張力調整ねじを回すこと
により、ナット部を介して前述したアーム状保持部材お
よびアイドラプーリを移動させ、所定の初期張力を前述
したベルトに印加する。

【００１４】次に、周囲の温度上昇によって原動車と従
動車との間の軸間距離が大きくなった場合は、アーム状
保持部材（請求項２では支点部材，請求項３では支持
板）が同じく熱膨張によって作用し、ベルトの張力を一
定に保持するように機能する。

【００１５】

【発明の実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至
図２に基づいて説明する。

【００１６】この図１乃至図２において、符号１は駆動
モータを示し、符号２は駆動モータ１に直結された原動
車としての駆動プーリを示し、符号３は従動車としての
従動プーリを示す。また、符号３Ａは従動プーリ３に直
結された出力軸を示す。駆動プーリ１の回転力は、ベル
ト４を介して従動プーリ３に伝達されるようになってい
る。符号５は従動プーリ３用の軸受部を示す。この軸受
部５および駆動モータ１は、ベース部材１０に装着され
ている。そして、このベース部材１０上に、ベルト張力
調整装置６が装備されている。

【００１７】ベルト張力調整装置６は、駆動プーリ２と
従動プーリ３との間に架設されたベルト４に対し所定の
張力を付加する張力調整手段１１と、この張力調整手段
１１を支持する前述したベース部材１０とを備えてい
る。

【００１８】張力調整手段１１は、ベルト４に対し所定
の張力を付加する張力調整用のアイドラプーリ１１Ａ
と、このアイドラプーリ１１Ａを一端部で回転自在に支
持するアーム状保持部材１２と、このアーム状保持部材
１２の他端部に連結され当該アーム状保持部材１２の一
端部を所定の方向に往復移動せしめる張力調整用ねじ機
構１３とにより構成されている。アーム状保持部材１２
の長さ及びアイドラプーリ１１Ａの配置箇所について
は、アイドラプーリ１１Ａを張力調整用ねじ機構１３側
に引き寄せる方向に移動させて所定の張力をベルトに印
加し得るように、前述したアーム状保持部材１２の長さ
及びアイドラプーリ１１Ａの位置が設定されている。

【００１９】また、張力調整用ねじ機構１３は、前述し
たベース部材１０上に固定装備されたねじ受け部１３Ａ
と、このねじ受け部１３Ａに対応して前述したアーム状
保持部材１２の他端部に固定装備されたナット部１３Ｂ
と、このナット部１３Ｂの往復移動を案内するガイド部
１３Ｃとを備えて構成されている。符号１３ａは、張力
調整ねじを示す。この張力調整ねじ１３ａは、前述した
ねじ受け部１３Ａに回転自在に装備され、前述したナッ
ト部１３Ｂに常時螺合されている。そして、この張力調
整ねじ１３ａを回すことにより、ナット部１３Ｂを介し
て前述したアーム状保持部材１２およびアイドラプーリ
１１Ａを移動させ、所定の張力を前述したベルト４に印
加するようになっている。

【００２０】更に、アイドラプーリ１１Ａを前述した張
力調整用ねじ機構１３側に引き寄せる方向に移動させて
所定の張力をベルト４に印加し得るように、アーム状保
持部材１２の長さ及びアイドラプーリ１１Ａの位置が適
宜設定されるようになっている。

【００２１】具体的には、図１に示すように、張力調整
用ねじ機構１３側からベルト４に向けて延設されたアー
ム状保持部材１２は、最初にベルト４を跨いだ箇所に配
設されたアイドラプーリ１１Ａを、その一端部で回転自
在に支持している。これにより、アイドラプーリ１１Ａ
を前述した張力調整用ねじ機構１３側に引き寄せる方向
に移動させることにより、所定の張力をベルト４に印加
することが可能となっている。

【００２２】そして、前述したアーム状保持部材１２
は、ベース部材１０の熱膨張係数より大きい熱膨張係数
を備えた部材により構成されている。

【００２３】次に、上記実施例における温度変化時の作
用を説明する。

【００２４】まず、「常温」時の各寸法を、図２におい
てｅ, ｄ₁ ，ｄ₂ ，ｄ₃ ，Ｅ，Ｓとし、各プーリ径ｄ
₁ ，ｄ₂ ，ｄ₃ はピッチサークル径を示し、ベルト長Ｅ
はピッチ長さを示すものとすると、＋Ｎ〔℃〕の温度上
昇において、「ｅ＋Δｅ」，「ｄ₁＋Δｄ₁」，「ｄ₂
＋Δｄ₂ 」，「ｄ₃ ＋Δｄ₃ 」，「Ｅ＋ΔＥ」となり、
張力に変化を与えない位置として、Ｓに対しては「−Δ
Ｓ」の変位をすればよいこととなる。

【００２５】ここで、ベース部材１０上においてアーム
状保持部材１２の他端部で当該アーム状保持部材１２が
支持される位置を各プーリ２，３の中心軸よりｘ_aの位
置とし、このｘ_aの地点よりｘ_bだけ離れたアーム状保
持部材１２の一端部で前述したアイドラプーリ１１Ａを
支持しているとする。この場合は、温度変化により、
「ΔＳ＝Δｘ_b−Δｘ_a」の変化を生じる。

【００２６】具体的に数値を挙げてこれを説明すると、
まず、各プーリ２，３，１１Ａおよびベース部材１０は
アルミニュームで形成され、また、ベルト４は、ガラス
芯のタイミングベルトが使用されているものとする。そ
して、「ｅ＝８０」，「ｄ₁＝８６」，「ｄ₂ ＝１７．
２」，「ｄ₃ ＝１７．２」，「Ｅ＝３４２」，「Ｓ＝２
３」の各寸法で、ベルト４の張力が適当な値をもって初
期設定されているとする。

【００２７】この場合、アルミニュームの熱膨張係数を
考慮して常温±５０℃の時の温度変化を算定すると、
「ｅ＝８０±0.094 」，「ｄ₁＝８６±0.100 」，「ｄ
₂ ＝１７．２±0.020 」，「ｄ₃ ＝１７．２±0.020
」，「Ｅ＝３４２±0.085 」の寸法変化となる。続い
て、この範囲にて「ΔＳ＝Δｘ_b−Δｘ_a」を算定する
と、熱変化による図２におけるアイドラプーリ１１Ａの
移動量ΔＳは、「ΔＳ＝±0.553 」となる。

【００２８】この移動量ΔＳは、「ｘ_b＝174.1 〔m
m〕」のジュラコンを用いることにより得ることができ
る。即ち、本実施例によると、「ｘ_b＝174.1 〔mm〕」
のジュラコンを用いることにより、常温±５０℃の時の
温度変化に対しても、ベルト張力をほぼ一定とすること
ができる。また、上記計算結果をまとめると、図３の如
くなる。この図３に示す図表では、常温−５０℃で「Ｅ
_P−Ｅ＝１２〔μm 〕」となるが微小であり、実用上の
問題は生じない。

【００２９】このため、この第１実施例によると、温度
変化によりプーリ相互間の拡大に対応してベルト４の張
力が増加した場合には、当該張力を緩和する方向に前述
したアーム状保持部材１２が同じく温度変化で膨張し、
従って、ベルトの初期張力の調整をその都度行うことな
く、当該温度変化による張力の自然増を有効に緩和する
ことができるという性能良好なベルト張力調整装置を得
ることができる。

【００３０】第２実施例

【００３１】次に、第２実施例を図４に基づいて説明す
る。この図４に示す第２実施例は、前述した第１実施例
の場合と同様に、アーム状保持部材２２と張力調整用ね
じ機構２３とを有すると共に、このアーム状保持部材２
２と張力調整用ねじ機構２３との間に、アイドラプーリ
１１Ａ用の拡大回動機構２０を装備した点に特長を有し
ている。

【００３２】即ち、この第２実施例に於けるアーム状保
持部材２２は、その他端部が，前述した張力調整用ねじ
機構２３に，図４の各プーリ回転面に平行な面内で回転
自在に装備されている。また、このアーム状保持部材２
２は、前述した張力調整用ねじ機構２３に近い部分が支
点部材２４の支点部２４ａによって回転自在に支持され
ている。この支点部材２４とアーム状保持部材２２の所
定位置を回動自在に支持する拡大回動用の支点部２４ａ
とにより、前述した拡大回動機構２０が構成されてい
る。

【００３３】拡大回動機構２０の支点部２４ａは、図４
に示すように、駆動プーリ２に近接して配置されてい
る。また、張力調整用ねじ機構２３も、前述した駆動プ
ーリ２に近接して配置されている。ここで、張力調整用
ねじ機構２３は、前述したベース部材１０上に固定装備
されたねじ受け部２３Ａと、このねじ受け部２３Ａに対
応して前述したアーム状保持部材２２の他端部に固定装
備されたナット部２３Ｂと、このナット部２３Ｂの往復
移動を案内するガイド部２３Ｃとを備えて構成されてい
る。符号２３ａは、張力調整ねじを示す。この張力調整
ねじ２３ａは、前述したねじ受け部２３Ａに回転自在に
装備され、前述したナット部２３Ｂに常時螺合されてい
る。

【００３４】張力調整用ねじ機構２３の張力調整ねじ２
３ａは、駆動プーリ２の前述した従動プーリ３とは反対
側に装備されている。

【００３５】そして、張力調整ねじ２３ａを回転操作す
ると、支点部２４ａを介してアーム状保持部材２２の一
端部およびアイドラプーリ１１Ａがアーム状保持部材２
２の他端部とは反対側方向に回動し、これによって、ベ
ルトの初期張力を所定の大きさに設定し得るようになっ
ている。

【００３６】更に、この図４に示す第２実施例にあって
は、前述した拡大回動機構２０の支点部材２４が、ベー
ス部材１０の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を備えた
部材により構成されている。

【００３７】このようにすると、支点部材２４を短く設
定しても、アーム状保持部材２２の一端部を大きく移動
させることができ、従って、ベルト張力調整装置２１の
全体を小さく形成することができるという利点がある。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってお
り、その作用効果も前述した第１実施例とほぼ同一とな
っている。

【００３８】第３実施例

【００３９】次に、第３実施例を図５に基づいて説明す
る。この第３実施例において、前述した第１実施例の場
合と同様に、ベルト張力調整装置３１は、駆動プーリ２
（後述する支持板３０の図５における裏面側に装備され
ている）と従動プーリ３との間に架設されたベルト４に
対し，所定の張力を付加する張力調整手段３６と、この
張力調整手段３６を支持する前述したベース部材１０と
を備えている。

【００４０】張力調整手段３６は、駆動プーリ２を回転
自在に支持する支持板３０と、この支持板３０を前記従
動車側から離れる方向に移動させる張力調整用ねじ機構
３３とにより構成されている。ここで、駆動プーリ２は
支持板３０の図５における裏面側に回転自在に装備され
ている。また、張力調整用ねじ機構３３は、前述した第
２実施例における張力調整用ねじ機構３３と同様に、ベ
ース部材１０上に固定装備されたねじ受け部３３Ａと、
このねじ受け部３３Ａに対応して前述した支持板３０の
一端部に固定装備されたナット部３３Ｂと、このナット
部３３Ｂの往復移動を案内するガイド部３３Ｃとを備え
て構成されている。

【００４１】この張力調整用ねじ機構３３と前述した駆
動プーリ２と従動プーリ３とは、それぞれ同一線上に配
置されている。

【００４２】符号３３ａは、張力調整ねじを示す。この
張力調整ねじ３３ａは、前述したねじ受け部３３Ａに回
転自在に装備され、前述したナット部３３Ｂに常時螺合
されている。そして、この張力調整ねじ３３ａを回すこ
とにより、支持板３０を介して当該支持板３０に装備さ
れている駆動プーリ２および駆動モータ１を移動させ、
所定の初期張力を前述したベルト４に印加するようにな
っている。

【００４３】そして、前述した支持板３０は、前述した
ベース部材１０の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を備
えた部材により形成されている。

【００４４】ここで、前述した第３実施例における温度
変化時の作用を説明する。

【００４５】まず、各プーリ２，３およびベース部材１
０はアルミニュームで形成され支持板３０はジュラコン
で形成されている。また、ベルト４は、ガラス芯のタイ
ミングベルトが使用されているものとする。そして図５
における「常温」時の各寸法を、軸間距離ｅ＝81.03 ，
従動プーリ３の直径ｄ₁ ＝86.00 ，駆動プーリ２の直径
ｄ₂ ＝17.20 ，ベルトの全長Ｅ＝339.00とし、この各寸
法でベルト４に適当な張力が初期設定されているとす
る。

【００４６】この場合、前述した図１に実施例と同様
に、各部材の熱膨張係数を考慮して常温±５０℃の時の
温度変化を算定すると、支持板３０の基準長さｘ＝52.4
9において、図６の結果を得ることができた。

【００４７】そして、この第３実施例の場合、常温＋５
０℃で「Ｅ−Ｅ_P＝３μm 」，常温で「Ｅ−Ｅ_P＝０μ
m 」，常温−５０℃で「Ｅ−Ｅ_P＝−９μm 」となり、
前述した第１実施例の場合と同様に、十分の精度を得る
ことができる。

【００４８】また、この第３実施例にあっては、前述し
た第１乃至第２実施例の場合と異なり、アーム状保持部
材１２およびアイドラプーリ１１Ａ（図１の第１実施例
参照），或いは拡大回動機構２０（図４の第２実施例参
照）が不要となり、かかる点において装置全体の簡素化
および小型化を図ることができるという利点がある。そ
の他の構成および作用効果については前述した図１に示
す第１実施例と同等となっている。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明のベルト張力調整
装置によると、温度変化（熱膨張）によってプーリ相互
間の軸間距離が大きくなりベルトの張力が増加しても、
これに対応して同じく温度変化によって該張力の増加を
緩和する方向に張力調整手段が作用して温度変化による
張力の自然増を有効に緩和することができ、このため、
温度変化の度に初期張力を調整しなければならないとい
う不都合をほぼ完全に排除することができるという従来
にない性能良好で信頼性の高いベルト張力調整装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す概略斜視図である。

【図２】図１における温度変化の状況を示す説明図であ
る。

【図３】図２に基づいて算定した熱変化時におけるベル
ト張力算定の一例を示す図表である。

【図４】本発明の第２実施例を示す概略斜視図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す概略斜視図である。

【図６】図５の熱変化時におけるベルト張力算定の一例
を示す図表である。

【図７】従来例を示す斜視図である。

【図８】図７における温度変化時の全体的動作を示す説
明図である。

【図９】図７における温度変化時のアイドラプーリ部分
を示す説明図である。

【図１０】従来例の一般的動作を示すもので、ベルトの
緩み側にアイドラプーリ部分を装備した場合の例を示す
説明図である。

【図１１】従来例の一般的動作を示すもので、ベルトの
張り側にアイドラプーリ部分を装備した場合の例を示す
説明図である。

【符号の説明】

２駆動プーリ３従動プーリ４ベルト６，２１，３１ベルト張力調整装置１０ベース部材１１，２６，３６張力調整手段１１ａアイドラプーリ１２アーム状保持手段１３，２３，３３張力調整用ねじ機構２０拡大回動機構２４支点部材２４ａ回動支点３０支持板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動車と従動車との間に架設されたベル
トに対し所定の張力を付加する張力調整手段と、この張
力調整手段を支持するベース部材とを備えてなるベルト
張力調整装置において、前記張力調整手段を、前記ベルトに対し所定の張力を付
加する張力調整用のアイドラプーリと、このアイドラプ
ーリを一端部で回転自在に支持するアーム状保持部材
と、このアーム状保持部材の他端部に連結され当該アー
ム状保持部材の一端部を所定の方向に往復移動せしめる
張力調整用ねじ機構とにより構成すると共に、前記アイドラプーリを前記張力調整用ねじ機構側に引き
寄せる方向に移動させて所定の張力を前記ベルトに印加
し得るように、前記アーム状保持部材の長さ及び前記ア
イドラプーリの位置を設定し、前記アーム状保持部材を、前記ベース部材の熱膨張係数
より大きい熱膨張係数を備えた部材により構成したこと
を特徴とするベルト張力調整装置。
【請求項２】原動車と従動車との間に架設されたベル
トに対し所定の張力を付加する張力調整手段と、この張
力調整手段を支持するベース部材とを備えてなるベルト
張力調整装置において、前記張力調整手段を、前記ベルトに対し所定の張力を付
加する張力調整用のアイドラプーリと、このアイドラプ
ーリを一端部で回転自在に支持するアーム状保持部材
と、このアーム状保持部材の所定箇所に装備され当該ア
ーム状保持部材の前記一端部を前記ベルトに直交する方
向に拡大回動せしめる拡大回動機構と、前記アーム状保
持部材の他端部に係合され当該アーム状保持部材の一端
部に回動動作を付勢する張力調整用ねじ機構とにより構
成し、前記拡大回動機構を、アーム状保持部材の前記所定箇所
で回動自在に支持する回動支点と、この回動支点を一端
部に備え他端部材が前記ベース部材上で且つ前記ベルト
から離れた位置に固定された支点部材とにより構成する
と共に、前記支点部材を、前記ベース部材の熱膨張係数より大き
い熱膨張係数を備えた部材により構成したことを特徴と
するベルト張力調整装置。
【請求項３】原動車と従動車との間に架設されたベル
トに対し所定の張力を付加する張力調整手段と、この張
力調整手段を支持するベース部材とを備えてなるベルト
張力調整装置において、前記張力調整手段を、前記原動車を回転自在に支持する
支持板と、この支持板を前記従動車側から離れる方向に
移動させる張力調整用ねじ機構とにより構成すると共
に、前記支持板を、前記ベース部材の熱膨張係数より大きい
熱膨張係数を備えた部材により構成したことを特徴とす
るベルト張力調整装置。