JPS5827423B2 - ベルト動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に冷却塔送風機などの狭い空間内に配置す
る際に有効でかつ動力増減速の可能なベルト伝達装置に
関する。

従来送風機を伴った空調機器などの産業機器では、電動
機から定減比の減速機を介してファンなどの負荷を一定
回転数で駆動している。

しかし最近、電力節減の観点から、負荷を可変速で駆動
する要求が出され始めている。

しかるに、工作機器あるいはコンベアラインなどで使れ
てきた機械変速機として、第１図の如く電動機Ａ、ベル
ト変速機Ｂ、ウオーム歯車減速機Ｃおよび制御電動機り
を結合した変速装置があったが、この変速装置を空調機
器に適用すると各種の問題を発生する。

すなわち、まず第一にウオーム歯車減速機Ｃは、逆方向
への動力伝達は行われず所謂セルフロックが働き、送風
機の如き慣性の大きい負荷では運転停止時に逆動力が加
わるため使用することができない。

またウオーム歯車、遊星歯車などは減速比が極めて大き
いので低速負荷（ベルトコンベア）には向くが、比較的
大きな出力回転数を確保するには全く適合しない。

そこで平歯車、ベベルなと他の歯車減速機も考えられる
が、任意の出力回転数、出力馬力の機種を揃える必要が
あるため、その都変ギヤ比、ギヤボックスなどを個別に
全シリーズに沿って用意しなければならず、ベルト減速
機に比して高価な歯車減速機を別体のベルト変速機と絹
み合せ、これを正確な回転精度が要求されない負荷装置
に適用することは、製造上の加工工数が多く、組立およ
び据付は作業の点から、著しく不経済となる。

さらに、第二にベルト変速機と歯車減速機との別体組合
せ構造では、危険かつ狭い空間でのベルト交換などの保
守作業は事実上不可能である。

すなわち従来のベルト変速機Ｂの構造は、出力軸Ｅが両
軸受の構造を採るため入出力軸間の距離を調節すること
ができず、ベルト交換に際して蓋体Ｈ１軸受蓋■および
側面蓋Ｊ、さらに変速プーリ体を外す必要があり、事実
上は変速機自体の分解作業が要求される。

しかもこの種の作業は、負荷（例えば送風機）に設置し
たままの状態では行うことができない。

歯車減速機Ｃの保守も同様で全てを負荷より取り外して
から行う必要がある。

また、冷却塔などのように狭い空間に設置することが要
求される場合には、電動機Ａの回転軸Ｆとファンが設置
される出力軸Ｇとが軸方向が一致しかつ軸心が同一軸心
あるいはその近傍にあることが望まれるが、第１図の如
き構成では、この要件を満し得す、全体の構成にバラン
スがとれないため不用意な振動を招く欠点が生じた。

本発明は、斯かる欠点を有する従来の変速装置を改良し
たもので、上述した第一の欠点を解決するため、初段に
ベルト変速機をまた次段にはベルト定減速機を単一の筐
体内に設け、初段では広範囲の変速比を確保させ次段減
速機のプーリ比を各種揃えるのみで、多種の出力回転数
を任意に用意できるように構成したものである。

また、第二の欠点を満足させるため、中間回転軸を支承
する摺動体がガイド体に対して摺動可能となすことによ
り、保守作業に際しては中間回転軸と入出力軸との軸間
距離を狭ばめさえすれば可変プーリを分解することなく
上下側で独立してベルトの入れ替えが容易に行うことが
できる。

また運転に際してはベルト張力を適蜜な値となるように
上述の軸間距離を定め、その所定軸間距離にて摺動体を
ガイド体に完全に固定でき不用意な衝撃トルクが発生し
ても中間回転軸が揺動したり、あばれたりすることがな
くベルトの長寿命化を確保でき安定したトルク伝達を可
能にするものである。

本発明は、このようにベルト変速機とベルト定減速機と
を複合して一つの筐体内にコンパクトに配置して経済的
に有利なトルク伝達を可能にししかも蓋体を開放するこ
とにより本体を負荷装置に結合したままの状態でベルト
変換などの保守作業を極めて容易に行わしめたベルト動
力伝達装置を提供することを目的としている。

以下図面と共に本発明の一実施例ベルト動力伝達装置を
訣明する。

第２図は、本発明の一実施例のベルト変速装置を示して
おり、特に冷却塔のような多湿雰囲気中に設置される型
式のものを示しである。

図中１は入力軸であり、送風機用電動機のような動力源
（図示せず）が連結される。

２は中間回転軸で中央部を摺動枠３０に枢支される。

３は出力軸で、図示しない送風ファンなどの負荷が結合
されている。

４および５はいずれもベルトであり、変速ベルト４は、
入力軸１に装備した可変プーリ１０と、中間回転軸２の
上端に装備した可変中間プーリ２０とを、またベルト５
は、同じく固定中間プーリ４０と固定プーリ５０とをそ
れぞれ巻回している。

入力軸１より導入された動力はベルト４を経て中間回転
軸２に伝達して増速ないし減速されて第一段の変速が行
われ、さらに中間回転軸２からベルト５を経て出力軸３
に伝達して第二段の減速が行われる。

その結果出力軸３は第一段でのベルト変速機による変速
のため、回転数が連続可変の動力として出されることに
なる。

このようにベルト変速機とベルト減速機がそれぞれ複合
して単一の筐体６内に収納され、入力軸１からフランジ
７を介して入力された一定回転数の動力は、フランジ８
を介して出力軸に冷却塔送風機などの負荷回転数に適し
た可変連動力として出力される。

可変プーリ１０および可変中間プーリ２０はいずれも互
にスプラインシャフト１４および２５で嵌挿している固
定円板１０ａ 、２０ａおよび摺動円板１０ｂ 、２０
ｂを有している。

固定円板１０ａ、２０ａはいずれもその回転軸１，２の
軸方向には摺動できず、摺動円板１０ｂ、２０ｂのみが
軸方向に摺動する。

キー１６を介して固定円板１０ａを係止している係止体
１５の先端には、ベアリング１２を経て調節ネジ１１が
取り付けられ、さらにその調節ネジ１１の先端部ではネ
ジ溝に泊って上下動する移動体１８と、歯車１７とがベ
アリング１３を介してプーリ筒部１０ｃに設けられてい
る。

この歯車１７の回転に伴って移動体１８は入力軸１の軸
と平行に上下動するため、固定円板１０ａと摺動円板１
０ｂとの間隙は、この歯車１７の回転を制御することに
よって、強制的に制御できる構成となっているものであ
る。

一方、可変中間プーリ２０は、可変プーリ１０とは逆に
摺動円板２０ｂが固定円板２０ａの上方に位置し、内筒
２４を中間軸２に嵌入された固定円板２Ｏａ上で直立固
着した案内棒２１に嵌合した摺動円板２０ｂが案内板２
２との間に設けたスプリング２３に抗して上下動する。

このため、ベルト４の周縁の長さに対して入力軸１と中
間軸２との間隔を適当に選定すると、可変伝達機として
働くことになる。

摺動体３０は、中央部３３で二つのベアリング３１を介
して中間軸を枢支しており、外部ではコの字状のガイド
体３５に設けた溝３６に嵌挿したガイド片３７が設けら
れ、このガイド片３７の四隅には入出力軸１，３と中間
軸２との軸間距離を変化させることが可能なように図示
しない長穴が施され、この長大を通るナツト３２および
ボルト３４の締め付けを開放することによってその位置
を調節している。

第２図より明らかな通り、コの字状のガイド体３５は、
筐体６の内側壁にてコの字状画先端部が筐体６の外側壁
から図示しないネジにより固定され、この内側壁から中
間回転軸２の中央支承部すなわち摺動体３０に向って二
本の腕が突出し、摺動体３０を包囲する如く形成されて
いる。

また、このコ字状の固定ガイド体３５と、このガイド体
３５上に設置される摺動体３０は、筐体６に設けた開口
から露出するように構成され、さらに図示のようにこの
摺動体３０とガイド体３５との露出部分が、覆い被せる
如く形成された蓋体９にて閉止されるよう構成されてい
る。

この様な構造にすれば、中間回転軸２の上下両端に設置
されたプーリ体２０および４０は、それぞれの先端で両
軸受とする必要がなく、両端が開放となるため、上下の
ベルト交換などの保守作業に於いても、プーリ体２０お
よび４０を装着したまま、中間回転軸２を入出力軸１お
よび３に接近させるように摺動体３０を摺動しさえすれ
ば、上下のベルト４および５は取り外ずすことができ、
またベルト４および５の装着のときにはそれぞれ第１段
ベルト４と第２段ベルト５とを上側および下側から独立
して挿入でき、従来の如く可変プーリ体自体の分解取外
しなどの煩雑な作業を要しない。

次に、６０は制御電動機であり、その動力は公知のサー
ボ制御回路または調節回路（いずれも図示せず）で制御
される。

この制御電動機６０の回転力は歯車減速機構６１を介し
て、歯車１７と結合した歯車６３を支持するシャフト６
４に伝達される。

なお、プーリ体１０へのベルト４の装着、取外しを容易
にするためネジ連結具６２を設置して、一体化された歯
車６３およびシャフト６４を着脱可能にしている。

このように、本発明のベルト動力伝達装置によれば、初
段伝達にベルト変速機をまた次段にベルト減速機を単一
の筐体内に設け、さらにこの両者を結合する中間回転軸
の支承摺動体が伝達装置の筐体より突出せる固定ガイド
体上で軸間距離を調整可能に配置され、一旦軸間距離が
位置決めされるとガイド体上に固着する構成とし、しか
も中間回転軸の支承摺動体とガイド体とが蓋体を外すこ
とによって筐体から露出する構成となっている。

したがって、本発明によれば、次のような優れた効果を
生ずる。

Ｇ 初段ベルト変速機と次段ベルト減速機とを単一筐体
に収納し、初段では広い変速範囲を、次段ではプーリの
減速比のみを変更しさえすれば任意の出力回転数を得ら
れるので、所要動力および出力回転数に応じた多機種の
伝達装置を極めて経済的に達成でき、送風機などの比較
的回転精度を要求されない負荷には最適である。

また、斯かる負荷では、歯車伝達機の摩耗時に発生する
様な騒音がなく、しかも中間回転軸が運転時にはガイド
体に固定しているので中間回転軸が揺動せずベルトを長
寿命化し極めて滑らかでかつ安定した動力伝達を可能に
する。

■ さらに、従来のベルト変速機は、軸受構造の関係か
ら軸間距離を固定として使用するためベルト変速機は第
１図の如く独立した単体ユニットとして使用されるのが
常で、しかもベルト変換に際してプーリ体の分解・着脱
作業が不可欠であった。

本発明では、中間回転軸の支承摺動体とこれを設置する
ガイド体とが、筐体内部より露出しているので、その露
出部分を覆う蓋体を外し、摺動体とガイド体とを完全固
着しているナツトを緩める作業のみでベルト変換などの
保守作業は著しく簡略化されしかも本発明の伝達装置を
負荷装置に設置したままの状態でこれ等の作業ができ危
険場所での作業には極めて有利となる。

■ また、変速機、減速機および中間回転軸の支承機構
が全て一つの筐体に収納しており、全体構成がコンパク
ト化し、狭い空間に設置する際に有利となるだけでなく
、第１図の従来変速装置のように各機能機器が不均衡に
配置されることがないため、一部の機器に不本意な振動
を招くこともない。

このことは、多温度雰囲気などの悪条件下で使用する変
速機として工業的価値は、極めて太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来一般産業機械の分野で使用されて来た従
来の変速装置の概要構成図を示している○さらに第２図
は、本発明の一実施例ベルト動力伝達装置の断面構成図
を示している。 図において、Ｂ・・・・・・ベルト変速機、Ｃ・・・・
・・歯車変速機、１・・・・・・入力軸、２・・・・・
・中間回転軸、３・・・・・・出力軸、４，５・・・・
・・ベルト、６・・・・・・筐体、９・・・・・・蓋体
、１０，２０・・・・・・可変プーリ、３０・・・・・
・支承摺動体、３５・・・・・・ガイド体、４０．５０
・・・・・・定速プーリ、６０・・・・・・制御電動機
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 動力入力軸および中間回転軸間に変速可能なベルト
   変速機を、また出力軸および上記中間回転軸間にベルト
   定減速機をそれぞれ複合して単一筐体内に配置し、上記
   中間回転軸中央部を支承する摺動体はその支承軸心を中
   心に左右にガイド片を形成し、上記筐体内壁の左右から
   上記ガイド片に向って夫々突出する固定ガイド体上にて
   上記入出力軸と上記中間回転軸間の距離を摺動調整する
   ことが可能な上記摺動体を設置して固着し、上記筐体は
   上記固定ガイド体を露出する開口部を設は蓋体で閉止す
   ると共に、上記筐体外壁に変速制御電動機を取付け、上
   記入力軸に装着される上記ベルト変速機の変速プーリ体
   と上記変速制御電動機とを互に連結する伝達機を介して
   上記変速制御電動機の出力動力を上記変速プーリ体に伝
   達することにより変速比を制御してなるベルト動力伝達
   装置。