JPS608377B2 - 弾性ベルト係止歯付ｖプ−リ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｖ溝内にベルト係止歯を備えたＶプ−川こ関
するものである。

Ｖプーリとこれ等を連結するＶベルトとはＬ該Ｖプーリ
が固定された軸間の回転伝導機構として多用されている
。

このような回転伝導機構は、高速回転に耐えて騒音がな
く安価である利点があるが、Ｖプーリの外周面に備えら
れたＶ溝とＶベルトとの摩擦力によって回転力を伝える
ものであるため、チヱィンや歯車等の伝導機構と比較し
て伝達トルクが低く、かつＶプーリの径が一定以上に制
約される不都合があった。このため、特にモータ等の出
力軸から所定の回転数を得るための変速機構としてＶプ
ーリを用いる場合には、装置が大きなものとなり、また
該出力軸の回転速度が可変である場合には低速城におけ
る伝達馬力が実用上通さない程に極めて小さいものに限
定されてしまうのである。一方、伝達トルクが大きいベ
ルト式の回転伝導機構として円周部に複数の係止歯を備
えたタイミングプーリと該プーリ間を連続するタイミン
グベルトとから成るものがある。

しかしながら、斯るタイミングベルトはショック荷重や
ベルトの弛みに基因するベルトの歯跳びによって破損さ
れ易く、またタイミングプーリは複雑な形状を有するの
で高価となる欠点があった。本発明者は、以上の事情を
背景として鋭意研究を重ねた結果、内側面に波形の凹凸
を備えた凹凸付ベルトに連結されるＶプーリのＶ溝に、
該凹凸に係止するとともに円周方向に弾性変形可能な係
止歯を設けると、前記Ｖベルトによる回転伝導機構の長
所を失うことなく「かつ該凹凸付ベルトに損傷を与える
ことなく伝達トルクを著しく大きくし得、しかもＶブー
リの径を小さくできることを見し、出した。

本発明は以上の知見に基づいて為されたものである。す
なわち、本発明は、外周面に設けられたＶ溝に、内側面
に凹凸を備えた凹凸付ベルトが掛けられて回転を伝導す
るＶプーＩＪ‘こおいて、該凹凸付ベルト内側面の凹部
に係合するように該Ｖ溝を横切って一円周上に等間隔に
ト断面形状がＣ字形又はＵ字形を成しかつ該Ｃ字又はＵ
字の関口が該Ｖプーリの鞠心に向って位置して該Ｖプー
リの円周方向に弾性変形可能なべルト係止歯を備えたこ
とを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図及び第２図において、２は外周面に横断面Ｖ字状
のＶ溝４を備えたＶプーリであり「そのＶプーリ２には
轍心に平行でありＶ溝４を横方向に貫通する貫通穴６が
一円周上に等間隔で８箇所穿談されている。

貫通穴６のＶプーリ２の前面及び後面への開□部には、
テーパ状に形成された面取部８が備えられており「貫通
穴６１こ挿通されたスプリングピン１０の両端が拡関さ
れて設けられたフランジ部１１が該面取部８において掛
止されることによってスプリングピン１０がＶ溝４を横
切った状態でＶプーリ２からの抜け出しが防止されてい
る。このスプリングピンｉｏは、Ｖプーリ２の厚みと略
等しい長さであって、Ｖプーリ２の軸心に対向する周壁
に鞠心に平行なスリット１２が長手方向に沿って全体に
形成された円管状のバネ材で構成されている。すなわち
、スプリングピン１川ま断面Ｃ字形を成し、その関口が
Ｖプーリ２の軸心方向に向いている。したがって、スプ
リングピンＩＱ‘まもＶプーリ２の円周方向に力が加え
られたとき該力を受けた周面が主としてスリットｉ２の
幅Ｋ（スプリングピンの円周方向の隙間）が許容する範
囲で該円周方向に弾性変形し得るのである。尚、１４は
スプリングピン亀Ｑの回転を防止するためにフランジ部
ｉｌの上からＶプーリ２へ打込まれたノックピンであり
、１６はその藤穴１５の内面に形成された横断面半円状
のキー溝である。以上のような構成のＶプーリ２は、次
のように製作される。

通常の外形を有するＶプーリを用いて、そのＶプーリの
所定の位置に貫通穴６を穿設するとともに、その閉口部
を切削して面取部８を形成する。次にスプリングピン亀
０をそのスリット１２がＶプーリ２の鞠心に向う状態で
スプリングピン１０より径の小さい（約一０．５肋）貫
通穴６へ打込み、その後プレス加工によってスプリング
ピン１０の両端を拡開させてフランジ部１１を形成する
。更に、このフランジ部１１の上からＶプーリ２に向っ
て小径の穴を穿設し、該穴にノックピン１４を打込んだ
スプリングピン１０の回転を防止する。このように、Ｖ
プーリ２は簡単な加工によって構成されるので、他の回
転伝導機構に用いられる歯車やタイミングプーリに比較
して安価なものとなる利点がある。上記Ｖプーリ２は、
第３図に示されるように、出力軸１８に設けられた横断
面半円状のキー溝２０とキー溝１６とが一致するように
該出力軸１８に鉄合させられ、キー溝１６とキー溝２０
とが両者で形成する円形のキー穴に打込まれたコイルス
プリング状の弾性キー２２によって出力軸１８に固定さ
れる。

そして、入力軸２４に固定された径の大きい通常のＶプ
ーリ２６とＶプーリ２との間に内周面に凹凸を有する凹
凸付ベルト２８が掛けられて、両プーリ２６，２間の回
転力が伝達されるようになっている。尚、弾性キー２２
は、ショック荷重や微振動が長期的に加えられてもこれ
等を弾性的に吸収してキーの永久変形がなく、出力麹１
８とＶブ−リ２との間を良好に固定してそれ等の間の摩
耗を防止するものである。また、スプリングピンＩＰ‘
ま凹凸付ベルト２８の内側面に形成された凹部３０１こ
係止されてベルト係止歯を成している。以下「本実施例
の作動を説明する。

第１図に示すように「矢印Ｍ方向に凹凸付ベルト２８が
回転する場合において、その凹部３８‘こスプリングピ
ン１０が係止される前にはスプリングピンーロの切欠亀
２において隙間Ｋが存在しており、かつ直線状態にある
凹凸付ベルト２８の凹部３０の互に対向する左右の側壁
面３２は相互に約３０ｏの開き角度を成している。

Ａはこの状態のスプリングピン１０と凹部３０とを示し
ている。ベルト２８が移動させられるに従って凹部３０
１こスプリングピン翼０が係止される状態になると凹凸
付ベルト２８はＶプーリ２の外周のＶ溝４に沿って湾曲
させられるので、凹部３０の左右の側壁面３２は相互に
略平行状態となるように接近させられるとともに、スプ
リングピン１０は側壁面３２の押圧力に従ってスリット
１２の隙間Ｋが減少する方向に変形する。Ｂはこの状態
のスプリングピン１０と凹部３８とを示している。更に
凹凸付ベルト２８が移動させられると、凹凸付ベルト２
８‘ま更に湾曲させられるので、側壁面３２は更にスプ
リングピン１０を押圧する。この結果、スプリングピン
１Ｑ‘まスリット１２の隙間Ｋが消滅する程度まで変形
させられるとともに「側壁面３２は相互に約−２０ｏの
閉じ角度を成すようになる。このとき凹部３川ま恰もス
プリングピン１０を把持する状態となり「凹凸付ベルト
２８はＶプーリ２の軸心に近ずく方向の力を受けるよう
になる。Ｃはこの状態のスプリングピン１０と凹部３０
とを示している。凹凸付ベルト２８が更に移動させられ
ると、逆に順次上述のＢの状態からＡの状態へと復元し
〜スプリングピン１川ま凹部３０から容易に離脱すると
ともに、凹凸付ベルト２８は直線状態となる。

以上の作用がそれぞれのスプリングピン１０及び凹部３
Ｑ蔓こついて連続的に為されるのである。このように「
本実施例の回転伝導機構によれば、凹凸付ベルト２８が
スプリングピン１０‘こよってＶプーリ２の中心方向へ
の喰い込みが阻止されるので「凹凸付ベルト２８の側圧
が４・さく発熱による劣化が防止されるとともに、凹凸
付ベルト２８の凹部３０１こはスプリングピン１０を把
持する作用があるので、弛んだ状態においても歯跳びが
防止され、凹凸付ベルト２８の破損が防止される。

また、スプリングピン１川ま円周方向に弾性変形し得る
ので、常時複数のスプリングピンｉｏがガタッキのない
状態で凹部３０を係止して負荷を受けるのでショック荷
重が加えられても特定の部分に負荷が集中しないと同時
に、有害な凹凸付ベルト２８自体の微動振動の発生がな
く凹凸付ベルト２８の耐久性が向上する。したがってト
高速性があって安価であるＶプー心こよる回転伝導機構
の特徴を損うことなく〜伝導トルクを飛躍的に向上させ
、しかも径を大幅に小さくしたＶプーリを提供し得るの
である。本発明者の実験によれば厚み８柳の凹凸付ベル
ト２８を使用する場合には直径３０帆（従来のＶプーリ
に比較して約１′２）の弾性ベルト係止歯付Ｖプーリ２
が充分実用に供されることが判明した。尚「上述したの
はあくまでも本発明の−実施例であり、本発明はその精
神を逸脱しない範囲において種々変更が加えられ得るも
のである。

たとえば、前述の実施例においてト径の大きいＶプーリ
２６には伝達トルクが大きいため通常のものが使用され
ているが、Ｖプーリ２のようにベルト係止歯であるスプ
リングピン１０が備えられていてもよいのである。

この場合、入力轍２４と出力較量８とが調時して回転す
ることが保証される。スプリングピン１０‘ま管状であ
ってその径が拡大する方向に付勢されているものでよい
から、その側壁に設けられる功欠は直線状みならず、第
４図に示されるように、波形の功欠３４が形成されたス
プリングピン３６であってもよいのである。

スプリングピン１‐Ｑの両端のフランジ部ｉｌを形成す
るために、端面に軸方向に平行な浅い切欠を複数設け、
該端面の拡開を容易にしてもよいのである。また、Ｖプ
ーリ２に設けられたスプリングピンの数は該Ｖプーリ２
の径及び使用する凹凸付ベルト２８の内側面に設けられ
た凹部の間隔によって種々変更され得るものであり「か
つ伝達する馬力の大きさに基づいて軸方向にベルト係止
歯を備えた複数のＶ溝を並列的に形成してもよいのであ
る。

更に、スプリングピン１０６ま、凹部３９‘こ把持され
て、Ｖプーリ２の円周方向に弾性変形し得るものでよい
から、第５図に示されるように「長手方向に沿って設け
られたスリット４８がＶプーリ２の鞠心に向かうように
Ｖプーリ２に形成されたかまぼこ状断面の穴４１内へ挿
入された断面Ｕ字形のスプリングピン４２であってもよ
い。

この場合においては、スプリングピン４２の回転を防止
するノックピン１４が不要となる利点がある。尚、４４
はスプリングピン４２の抜けを防止するために両端にお
いて曲げられたストッパであり「前述のフランジ部１１
に相当するものである。以上詳記したように「本発明の
弾性ベルト係止歯付Ｖプーリは、該Ｖプーリに掛けられ
る凹凸付ベルトに対して損傷や耐久上の悪影響を与える
ことなく、小径にできかつ低速城においても高トルクを
伝達できるので、低速回転領域においても実用され、大
幅に小型化された安価なＶプーリ式変速機構を提供し得
る効果を生ずるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−実施例の一部断面を含む正面を示す
とともにその作用を説明する図である。 第２図は第１図の実施例の一部断面を含む側面図である
。第３図は第１図の実施例が使用された回転伝導機構を
示す図である。第４図はスプリングピンの他の実施例を
示す斜視図である。第５図は本発明の他の実施例の要部
を示す一部断面を含む正面図である。２：Ｖプーリ「
４：Ｖ溝、１０：スプリングピン（ベルト係止歯）、１
２：スリット（関口）「 ２８：凹凸付ベルト、３０：
凹部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外周面に設けられたＶ溝に、内側面に凹凸を備えた
   凹凸付ベルトが掛けられて回転を伝導するＶプーリにお
   いて、 該凹凸付Ｖベルト内周面の凹部に係合するよう
   に該Ｖ溝を横切つて一円周上に等間隔に、断面形状がＣ
   字形又はＵ字形を成しかつ該Ｃ字又はＵ字の開口が該Ｖ
   プーリの軸心に向つて位置して該Ｖプーリの円周方向に
   弾性変形可能なベルト係止歯を備えたことを特徴とする
   弾性ベルト係止歯付Ｖプーリ。