JPS59532Y2 - 伝動ベルト用変速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、農機具用伝動ベルトの外、一般産業、自動２
輪車、雪上車、自動車等の伝動ベルト用変速装置に関す
るもので、軸に固定した■形変速プーリ片並びに伝動面
底部に突出せるベルト受はノングを設け、かつ軸に回動
自在に取り付けた■形遊車片で構成される駆動プーリと
、通常の■形変速プーリよりなる従動プーリ間にＶベル
トを巻掛けた変速機構を提供することにより、特に農機
具において動力伝達を頻繁に繰り返し遮断する、所謂、
クラッチ切れ（停止）を良好ならしめると共に変速比を
大ならしめることを目的としたものである。

従来、コンバイン、田植機、バインダーなどの如き農機
具の伝動機構は第４図に示す如く駆動プーリ１と変速プ
ーリよりなる従動ブー１１２の間にＶベルト４を巻掛は
テンションプーリ３の上下移動によりクラッチオフ（ク
ラッチ切れ、停止）、クラッチオン（駆動）を作動せし
める機能になっているが、上記従来の方式ではベルトク
ラッチ作用を働かすためにベルト４の緩みが必要で、こ
のためベルト４の背面を内側に押し込む量、即ち移動量
は始めから緩みがあるので駆動軸と従動軸間の変速比を
大きくすることができない欠点を有していた。

そこで、このような欠点を改善すべく、第２図に示すよ
うにテンションプーリ３によりベルト４を外側に引張る
方式が採用されたが、かがる方式の伝動機構では駆動プ
ーリ１の回転が従動プーリ２へ伝わらない位置までテン
ションプーリ３を下方に移動し、張力を緩めた状態でク
ラッチ作用を与えると、ベルト４の振動によりベルト４
が■プーリの溝から外れてしまう傾向があり、又、テン
ションプーリ３を外側に引張るため余分なスペースを必
要とする難点があった。

一方、最近では、第３図に示す如く駆動プーリ１と従動
プーリ２の間にベルト４を巻掛け、これをベルト押え５
を付設したテンションプーリ３を例えばａ、ｌ）、ｃの
如き適当な位置に設置し、これによりクラッチ作用をせ
しめる方式がある。

これはベルト押え５によってベルト腹面を押えつつベル
ト４の張力を緩めてベル１〜４を駆動プーリ１から点線
の如く離し動力の伝達を完全に遮断する方式で、この方
式ではベルトテンション３の押込量を大きくし変速比も
大きくすることができるが、これは伝動機構の態様なら
びにベルトの仕様などによりベルト押えを設置する位置
決めが困難であるばかりでなく、ベルト駆動をクラッチ
オフした時、ベルト４とベル１〜押え５が急激に接触す
るためベルト腹面を損傷しスリップ音を発生するという
問題点がある。

更に、上記従来の方式は何れもベルト起動時、即ちクラ
ッチオンの時、スリップ、スリップ音、ベルトの発熱、
摩耗が大きくベルトライフに影響を及ぼすばかりでなく
、またクラッチオン、クラッチオフの時の衝撃が大きく
装置自体を損傷せしめる外、作業者の安全面にも問題が
あった。

本考案は、上記の如き従来の諸問題を解決すべく鋭意研
究の結果完成するに至ったもので、一方の■形変速プー
リ片を軸に固定すると共に、底面にベルト受はリングを
設けた他方の■形遊軍片を軸受を介して回動自在になる
ように前記一方のプーリ片と対向的に取り付けた構成を
特徴とし、かかる構成からなる■形変速プーリを駆動プ
ーリとして使用し、又、通常のスプリング式■形変速プ
ーリを従動プーリとして使用し、クラッチオンの時には
ベルトは駆動プーリの上面ならびに従動プーリの下面に
かかつて両プーリは共に回転しているが、クラッチオフ
の時にはベルトは駆動プーリの下面に移動してベルト受
はリングならびに遊軍片体動面と接触すると共に、一方
のＶ形変速プーリ片と遊離し、遊軍片ならびに従動プー
リを停止せしめるようにしたものである。

以下、更に本考案の具体的構成を添付図面を参照しつつ
詳細に説明する。

第４図は、本考案に係るクラッチオンした時の変速装置
横断面図で、図において１１は動車として機能する■形
プーリ片でボルト１６で軸１７に固定して取り付けられ
ている。

一方、これと相対向する位置に取り付けられた他方のプ
ーリ片１２は動車、遊軍を兼用したＶ形プーリ片で、そ
の伝動面底部には伝動面に対し前記■形プーリ片１１側
に突出してベルト受はリング１３が前記固定された■形
プーリ片１１と遊離するように形成され、かつプーリ片
１２の内部には軸１７の回転方向に回転するラジアルボ
ールベアリング１４、更にその外面には軸受１５が夫々
挿入固定され、軸線方向にも移動できるようになってい
る。

そして、固定された前記一方の■形プーリ片１１と内部
にベアリング１４、軸受１５を包含した前記化の■形プ
ーリ片１２は、更にプーリ片１２のベルト受はリング１
３が一方のプーリ片１１と接触しないようにベルト受は
リング１３と略々同幅のスラストボールベアリング１Ｂ
を挾んで対向的に取り付けられ、かつ後者のプーリ片１
２はその下端部がバンドル２２を有する“クラッチレバ
−１９の先端に取り付けられた押えローラー２０でアー
ム支持軸受２１を介して押圧されてＶ形を形成しており
、この両プーリ１１．１２間に■ベルト１０を巻掛けた
時はプーリ片１２への押えローラー２０の押圧力により
プーリ片１１．１２は軸１７と共に駆動する。

この際、プーリ片１２は動車として機能し、プーリ片１
２に内挿されているベアリング１４は押えローラ２０の
押圧力により回転機能は発揮しない。

しかして、上記第４図に示した変速プーリからなる変速
装置は、通常の変速プーリを用いた従動プーリと組み合
わされ、その駆動側プーリとして図示の如く■ベル小が
巻き掛けられるが、このとき、駆動プーリと従動プーリ
とはアライメント（配列）のずれ１１を有し、あらかじ
め従動側プーリの径方向中心線の延長は駆動側プーリの
径方向中心線より、その可動■形プーリ片寄りに偏倚し
て配置する。

従って、巻き掛けられたベルトは稍斜め状で巻き掛けら
れる。

第５図は前述と同じく本考案に係る変速装置の横断面図
であるが、この場合はクラッチオフした場合で、バンド
ル２２でクラッチレバ−１９を回転させ、押えローラー
２０を円周方向に移動させることにより両プーリ１１，
１２間の上方に嵌合されたベルト１０が下方に移動し、
同時にベルト１０がプーリ片１２の伝動側面に接触し、
かつ同プーリ片１２の底部に突出しているベルト受はリ
ング１３に捲回された状態となってプーリ片１２と共に
軸線方向に移動して両プーリ１１．１２間の間隔が拡が
り、ベルト１０は固定プーリ片１１と遊離し、この時、
■形変速プーリ片１１は軸１７と共に回転しているが、
ベルト１０が捲回されているベルト受はリング１３と一
体化したＶ形プーリ片１２はラジアルボールベアリング
１４の空転機能により遊軍として機能し、従動プーリと
共に動力が遮断され停止している。

しかして上記の場合において、駆動プーリと、従動プー
リの位置関係についてみれば駆動プーリ径が最大である
とき、第４図に図示するように従動プーリは径方向中心
線を駆動プーリの可動■形プーリ片１２側にずれｌ□だ
け偏倚して配置されているが、駆動プーリ径が小さくな
ってゆくに伴ないこのずれ１１が次第に減少する方向に
なって第５図の駆動プーリ径が最小でクラッチオフの位
置に至るときは、径方向中心線を駆動プーリの可動■形
プーリ片１２側に距離１２だけ片寄った状態を保持させ
る。

このとき１２は１２ ＞ ０であることが望ましいが、
１°が大きくなると、当然１１も大きくなるので、可及
的１２は必要最小限に保つようにすることが好適である
。

なお、駆動、従動の両プーリ間にわたって懸架されるベ
ルトは通常、心線があり、この心線の撚り方向によって
ベルトの走行方向に対して直角方向への偏倚傾向を有し
ている。

そのため、その偏倚傾向が駆動プーリの可動プーリ片側
であるときは１□を場合によってマイナス方向、即ち固
定プーリ片方向にすることも考慮する。

又、ベルトの走行に対する偏倚傾向が上記と逆の場合は
１２の値をプラス方向即ち前記と反対方向に大きくとる
ことを考慮することも必要となる。

何れにしてもクラッチオフの位置において、ベルトと駆
動プーリの固定プーリ片１１との接触を防止するに必要
な１１及び１２の値を最小にすることがアライメントの
ずれを少なくしベルトの走行性能を高めることとなる。

なお、図中、第４図と同一部分は同一符号で示す。

次に前記本考案に係る変速装置の作用機構について説明
すると、先ず第６図は本考案に係る変速装置を用いた駆
動ブー’Ｊ （Ｄｒ）と通常の■形変速プーリを用いた
従動プーリ（Ｄｎ）の間に変速■形ベルト１０を巻掛け
た伝動機構で、両プーリ間の有効径を変化せしめること
によりベルト１０のクラッチオン、クラッチオフを可能
ならしめたものである。

即ち、第４図における押えローラ２０でプーリ片１２を
押圧し、駆動ブー’Ｊ （Ｄｒ）の有効径が（ｒｌ）の
時は従動ブーＩＪ （Ｄｎ）の有効径は（Ｒ工）で高速
回転しているが、ベルト１０が押えローラ２０の移動に
より駆動ブーＩＪ （Ｄｒ）の下方に移動すると駆動ブ
ーＩＪ （Ｄｒ）、従動ブーＩＪ （Ｄｎ）の有効径も
夫々（ｒ２ ）、 （Ｒ２）となって低速になり、ベル
ト１０の巻掛は位置も１０″から１０″へと移動する。

更にベルト１０を駆動ブーＩＪ （Ｄｒ）の下方へ移動
すると、ベルト１０は片方の側面のみが第５図の如くプ
ーリ片１２の伝動側面に接触すると共に、底部に突出し
ているベルト受はリング１３の周囲に捲回されてプーリ
片１２と共に軸線方向に移動し、固定プーリ片１１と遊
離し、駆動プーリ（Ｄｒ）、従動プーリ（Ｄｎ）の有効
径も（ｒａ）、 （Ｒ３）と変化してクラッチオフさ
れた状態でラジアルボールベアリング１４、軸受１５を
介して従動プーリ（Ｄｎ）と共に巻掛けられたベルト１
０を図における位置１０′とし、その動力伝達を遮断し
ている。

なお、この場合、固定■形プーリ片１１は軸１７と共に
回転している。

このように■形プーリ片１２はクラッチオンの時には固
定■形プーリ片１１と共に動車として機能しでいるが、
ベルト１０がクラッチオフされたときにはベルト１０は
プーリ片１２の下方に移動してベルト受はリング１３に
捲回されて固定プーリ片１１と遊離し、ラジアルボール
ベアリング１４の空転機能と相俟って停止し遊軍として
機能する。

次いで、クラッチオフの状態よりクラッチオンにする時
には、クラッチレバ−１９のハンドル２２を廻して押え
ローラー２０で再度、プーリ片１２の下端を押圧するこ
とにより、ベルト１０は固定プーリ片１１と接触しなが
ら次第に上方に移動し、同時に■形プーリ片１１．１２
が動車として駆動しなからプーリの有効径、変速比が変
化してベルト１０が第４図の如くクラッチオンされ、完
全に駆動状態となる。

このように、ベルト１０のクラッチオン、クラッチオフ
はクラッチレバ−１９に付設せる押えローラー２０の移
動で■形プーリ片１１．１２の間隔を伸縮せしめること
により繰り返し行なうことができる。

以上の如く、本考案のベルト変速装置によれば駆動側プ
ーリとして軸に固定した一方の■形変速プーリ片と、底
面にベルト受はリングを設け、がつ内部に回動移動可能
になるようにベアリング軸受を介して対向的に取り付け
た遊軍片よりなる変速装置を使用し、従動プーリとして
通常のスプリング式■形変速プーリを組み合わせ、前記
駆動プーリの遊軍片を押えローラーその他の方法で軸線
方向に適宜移動せしめることによりベルトのクラッチオ
ン、クラッチオフを作動せしめると共に、ベルト周速度
を変化せしめるようにした機構であり、下記の如き顕著
な効果を有している。

（１）ベルトを同一伝動面上にある固定Ｖ形プーリ片と
動車、遊軍兼用の■形プーリ片よりなる■形変速プーリ
片間を上下に往復移動せしめる方式であるから、従来の
クラッチ機構のクラッチオフ時のようなベルトの大きな
緩みが不要で、クラッチオフ、変速時ともベルトは緊張
状態にあり、ベルトの移動量が少なく、かつ同一スペー
スで大きな変速比をとることができる。

（２）ベルトを動車と遊軍の間を走行させながら移動す
る方式であるため、クラッチオン、クラッチオフの頻繁
な繰り返しに対しても、従来の如き強いショックはなく
、スムースにスタート、ストップせしめることができ、
またショックによるベルトのスリップ、スリップ音、ベ
ルトの発熱、摩耗を防止することができる。

（３）衝撃緩和によりプーリその他装置全体の破損を防
止し、かつ作業者の安全面を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来の方式による伝動機構の概略側
面図、第４図は本考案に係るクラッチオン時の変速装置
横断面図、第５図は同じく本考案に係るクラッチオフ時
の変速装置横断面図、第６図は本考案に係る変速装置を
用いた伝動機構の概略側面図である。 １０・・・ベルト、１１・・・固定側Ｖ形プーリ片、１
２・・・■形遊軍プーリ片、１３・・・ベルト受はリン
グ、１４・・・ラジアルボールベアリング、１５・・・
軸受、１６・・・固定用ポル１〜．１１・・・軸、１Ｂ
・・・スラストボールベアリング、１９・・・クラッチ
レバ−１２０・・・押えローラー、２１・・・アーム支
持軸受、２２・・・ハンドル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸に一対のＶ形プーリ片を対向して、その一方の■形プ
   ーリ片は軸に固定して取り付け、他方のＶ形プーリ片は
   伝動面底部に突出したベルト受はノングを形威し、かつ
   内部に回転移動可能にベアリング及び軸受を介して取り
   付けてなる■形変速プーリを駆動側プーリとし、一方、
   通常の■形変速プーリを従動側プーリとし、両変速プー
   リを互いにその径方向中心線をずらし、従動側プーリの
   径方向中心線の延長が駆動側プーリの当該中心線に対し
   、その可動■形プーリ片側に片寄ってずれる如く配置し
   てそれら両変速プーリ片に■形ベルトを巻き掛けてなる
   ことを特徴とする伝動ベルト用変速装置。