专利名称：传动带用皮带轮和皮带传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及传动带用皮带轮和皮带传动装置。
背景技术：
在使用扁平传动带的传动装置中，扁平传动带在运行中有时会一呈蛇行运动，有时会向皮带轮的一侧偏移地移位运行。这是由于扁平传动带与其它传动带相比，对皮带轮轴因从正规位置的移位、因轴加重的变化导致的皮带轮轴的挠曲、皮带轮的摆动等传动装置结构要件的变化比较敏感。当产生这样的蛇行、偏移运行情况时，扁平传动带与平缘轮的凸缘相接触，该平缘轮侧面会出现毛刺，芯线会出现磨损。
针对这一问题，已知有在平缘轮的外周面加设凸面的技术。但是，当着眼于平缘轮的运行稳定性(防止蛇行和偏移)而减小凸面的曲率半径时，传动带宽度中央产生应力集中，不能有效利用传动带整体宽度进行传动，导致芯线过早疲劳和传动能力的下降。
反之，已知有在平缘轮的外周面沿圆周方向有间隔地形成多个槽的技术(例如，参照日本特开平6-307521号公报)。即，该槽为由皮带轮宽度中央向两侧对称地延展成“V”字形，在扁平传动带和平缘轮之间通过产生使扁平传动带向中央偏移的摩擦力，防止该传动带的蛇行和偏移。
但是，在对平缘轮进行如上所述的槽加工时，会增加该平缘轮的制造成本，而且，仅通过槽加工难于确实地防止扁平传动带的蛇行和偏移。为此，扁平传动带传动装置的实际情况是，与V形肋拱带等其它传动带相比，尽管传动带挠曲造成的损耗少、传动效率非常高，但未充分活用。
发明内容
本发明的目的在于，可确实地防止扁平传动带和其它传动带的蛇行、偏移，使皮带传动装置可以有效地用于各种工业机械和其它机器。
本发明针对这类问题，赋予用于调节传动带的长度和接触角、施加张力、改变传动带运行方向等的皮带轮防止蛇行、偏移的功能。
即，本发明的特征在于，具有卷挂传动带的皮带轮本体；支持上述皮带轮本体使之可自由旋转的轴部件；支持着上述轴部件，使上述皮带轮本体相对于上述传动带呈左右斜交状态，并使上述轴部件可自由摆动的支持机构；配置在上述皮带轮本体的两侧的传动部件，它与由该皮带轮本体偏离的上述传动带接触后，使该皮带轮本体相对该传动带呈向反对侧斜交的状态，将该传动带的动力传递给上述轴部件。
利用该皮带轮，当传动带由该皮带轮本体的宽度中央偏离从而与传动部件相接触时，传动带的动力(运行力)加在该传动部件上，经该传动部件给轴部件施加摆动力。由此使轴部件倾斜，使皮带轮本体以相对于传动带呈向存在着该传动部件的一侧的相对一侧斜交的状态旋转。这样，赋予传动带向皮带轮本体的宽度中央的回复力。
优选为上述皮带轮本体两侧的传动部件设在上述轴部件上，具有与该皮带轮本体的传动带卷挂面共面的传动带接触面。
因此，在传动带由皮带轮本体偏离时，使传动带的内表面(传动面)或外表面(背面)与传动部件的传动带接触面相接触，避免传动带侧面的摩擦损耗、出现毛刺或芯线磨损。
并且，优选为上述轴部件成型为筒状，上述支持机构由插入上述筒状轴部件的支持杆；和将上述筒状轴部件支持在该支持杆上，使上述筒状轴部件可自由摆动的枢轴构成，上述枢轴配置在上述皮带轮本体宽度的中央附近，且与该皮带轮本体的轴心正交。
因此，由于皮带轮本体的摆动中心设在该皮带轮本体宽度中央附近，有利于迅速解决摆动角增大导致传动带的蛇行、偏移的问题。与此同时，还有利于皮带轮的小型化。
并且，优选为在上述筒状轴部件的筒内面与上述支持杆上，形成因受到卷挂在上述皮带轮本体上的上述传动带的张力而可相互自由滑动接触的平坦面，且使上述枢轴垂直于上述平坦面。
因此，由于上述筒状轴部件与支持杆因传动带的张力而相互自由滑动接触，所以，利用该接触使摆动阻力作用在筒状轴部件上，防止皮带轮本体因传动带运行振动导致的皮带轮本体的意外摆动和皮带轮本体的左右微摆而产生冲压。
并且，本发明是一种特征为通过按压如上所述的皮带轮，给传动带施加张力的皮带传动装置。
因此，本发明一方面能赋予传动带稳定的张力，一方面能防止该传动带的蛇行和偏移运行等情况，有利于充分发挥传动带的传动能力。
传动带任何种类均可，可以是扁平传动带、齿形传动带(同步齿形带)等。当为扁平传动带时，其内表面(传动面)和外表面(背面)中的任一方均可与皮带轮本体相接触，但在齿形传动带的情况下，优选为外表面(背面)与皮带轮本体相接触。
如上所述，由于根据本发明，卷挂传动带的皮带轮本体的轴部件可自由摆动，同时，在该皮带轮本体的两侧，在与传动带相接触时，将该传动带的动力传递给上述轴部件，在皮带轮本体呈与传动带反对侧斜交的状态下配置传动部件，所以当传动带在由皮带轮本体的宽度中央偏向一侧的状态下与传动部件接触时，该皮带轮本体与传动带呈斜交状态。由此，就能给传动带施加使其向皮带轮本体的宽度中央回复的力，能确实而迅速地解决该传动带的蛇行和偏移的问题。
这样，就能使平缘轮的凸面平缓，并使无凸面的平缘轮的使用成为可能，使皮带轮易于设计。与此同时，还有利于使传动带的芯线的张力分布均匀稳定，提高传动带的耐久性，提高传动能力。
并且，当在传动带由皮带轮本体偏离时，使其内表面(传动面)或外表面(背面)与传动部件的传动带接触面相接触，就能避免传动带侧面的摩擦损耗、毛刺或芯线的磨损，有利于提高传动带的耐久性。
并且，当上述轴部件呈筒状，在该筒状轴部件内插入支持杆，将筒状轴部件在皮带轮本体宽度的中央附近用枢轴支持在该支持杆上，并使上述筒状轴部件可自由摆动时，有利于迅速解决因摆动角增大导致的传动带蛇行、偏移的问题。同时，还有利于皮带轮的小型化。
并且，当在上述筒状轴部件的筒内面与上述支持杆上，形成因受到卷挂在上述皮带轮本体上的上述传动带的张力而可互相自由滑动地接触的平坦面，且使上述枢轴垂直于上述平坦面时，就可利用传动带的张力赋予筒状轴部件摆动阻力。由此有利于防止皮带轮本体意外摆动或产生左右微摆的冲压。
并且，通过按压如上所述的皮带轮给传动带施加张力的皮带传动装置，一方面能赋予传动带稳定的张力，一方面能防止该传动带的蛇行和偏移运行等情况，有利于充分发挥传动带的传动能力。
图1为本发明的皮带传动装置的侧视图。
图2为本发明的皮带轮的立体图。
图3为该皮带轮的剖面图。
图4为该皮带轮与传动带张力关系的说明图。
图5为该皮带轮工作的平面示意图。
具体实施例方式
下面，根据附图详细说明本发明的具体实施方式
。
在图1所示的皮带传动装置中，1表示驱动皮带轮(平缘轮)、2表示从动皮带轮(平缘轮)，这两个皮带轮1、2卷挂有扁平传动带3，该平缘轮3与皮带轮4压接。
皮带轮4如图2所示，具有卷挂有扁平传动带3的皮带轮本体5，配置在皮带轮本体5两侧的传动部件6、6，支持着皮带轮本体5和传动部件6、6并使其可自由摆动的支持机构7。支持机构7由支持杆8和枢轴9构成。
如图3所示，皮带轮本体5由轴承12支持在筒状轴部件11上，并可自由旋转。一侧的传动部件6与轴部件11形成一体，由该轴部件11的一端向离心方向呈锷状伸出。另一侧的传动部件6与轴部件11的另一端结合，由该另一端向离心方向呈锷状伸出。
在传动部件6、6的周缘部形成圆筒状的传动带承受部13、13，形成由该传动带承受部13、13的外侧缘向离心方向伸出的锷状部14、14。该传动带承受部13具有与皮带轮本体5的传动带卷挂面共面的传动带接触面13a。该传动带接触面13a高于皮带轮本体5的传动带卷挂面，并随着与皮带轮本体5远离，以越是离心方向越高的状态倾斜。
支持杆8与设有该皮带传动装置的框架等支持体以螺栓形成结合，并由与由支持体延伸的支架以螺栓形成结合的安装部(螺栓部)8a和插入连接着该安装部8a的一端而设置的筒状轴部件11的筒孔的支持部8b构成。支持部8b为与直径大于安装部8a的剖面为圆形的杆的直径方向相对应的部位切成D字状的部件，在该支持部8b上，通过切成这种D字状，如图4所示，形成相互平行的平坦的滑动面8c、8c。
因此，支持部8b具有相对应的平坦的滑动面8c、8c，和将该滑动面8c、8c的侧缘之间结合的两边的圆弧面，其剖面形状近似于长方形。
另一方面，筒状轴部件11的筒孔与支持杆8的支持部8b的剖面形状相应，剖面近似于长方形。即，在筒状轴部件11的内表面，对向地形成可自由滑动地与支持杆8的滑动面8c、8c相接触的平坦的滑动面11a、11a，并且，形成将该滑动面11a、11a的两侧缘之间结合的两边的圆弧面。
支持机构7的枢轴9嵌入形成在支持杆8的支持部8b上的贯通孔，该枢轴9的两端嵌入形成在筒状轴部件11上的支持孔中。支持杆8的贯通孔形成在皮带轮本体5的宽度中央附近，位于与滑动面8c呈正交的方向上。换言之，枢轴9配置在皮带轮本体5的宽度中央附近，与支持杆8的滑动面8c正交。
并且，形成有支持杆8的支持部8b的两边的圆弧面与筒状轴部件11的筒孔的两边的圆弧面之间的间隙15、15，间隙15、15允许筒状轴部件11以枢轴9为轴摆动。
然后对皮带轮4的使用方法的一例和工作方式进行说明。如图1所示，皮带轮4在该实施方式中应用做张紧轮，与扁平传动带3的背面相接触，赋予该扁平传动带3张力。如图4所示，设置皮带轮4时，使给扁平传动带3施加张力时的反作用力，即传动带张力A、A的合力B，与支持杆8的D形切面、即滑动面8c大致呈正交。
在上述使用状态中，如图5所示，当挂在皮带轮本体5的宽度中央附近的扁平传动带3如虚线所示由皮带轮本体5的中央偏离，与一侧的传动部件6的传动带承受部13相接触时，该传动部件6使传动带运行方向的前侧利用扁平传动带3而被拉向内侧。由此，皮带轮本体5与轴部件11一起立刻以枢轴9为轴摆动(旋转移位)，相对于如虚线所示的扁平传动带3，在向该传动部件6反对侧斜交的状态下旋转。
因此，扁平传动带3上作用有利用皮带轮本体5的上述斜交状态下的旋转，使其向皮带轮本体5的中央侧回复的力。当扁平传动带3复位后，由于皮带轮本体5受到由扁平传动带3指向传动带运行方向的旋转力，所以以枢轴9为轴旋转移位至与先前摆动的反方向，回复到原始状态，即与支持杆8正交的状态。扁平传动带3由皮带轮本体5的宽度中央附近偏向反对侧的传动部件6一方的情况与此相同。
这样，当扁平传动带3由皮带轮本体5偏离时，由于皮带轮本体5立刻摆动，使扁平传动带3回复到原位，所以，实质上避免了扁平传动带3的蛇行和偏移运行。
并且，由于由扁平传动带3对支持杆8和筒状轴部件11的滑动面8c、11a垂直作用有反力，所以在该两滑动面8c、11a上作用有适当的滑动阻力。由此，当扁平传动带3在皮带轮本体5的中央附近运行时，可使皮带轮本体5避免因扁平传动带3的运行震动等而产生的微摆。
并且，当扁平传动带3由皮带轮本体5偏离时，就是由于其耐磨损性高的背面与传动部件6的传动带接触面13a相接触，所以避免了扁平传动带3的侧面开绽。这样，就不需要为了防止扁平传动带的侧面开绽、芯线磨损等的特殊加工，有利于降低扁平传动带的制造成本。
而且，即使扁平传动带3受到极大的使其由皮带轮本体5偏离的异常的外力，也能防止扁平传动带3与传动部件6的锷部14相接触以致由皮带轮4上脱落的情况。
并且，如上述实施方式所示，当皮带轮4用作张紧轮时，可赋予扁平传动带3稳定的张力，有利于充分发挥扁平传动带3的传动能力。
另外，在上述实施方式中，传动部件6的传动带承受部13呈圆筒状，但也可为仅在扁平传动带3卷挂在皮带轮本体5的一侧呈圆弧状。
并且，当如上述实施方式所示，形成圆筒状的传动带承受部13时，在使传动部件6可相对于轴部件11自由旋转，且在扁平传动带3与传动部件6接触时使传动部件6旋转的情况下，有利于最大限度地抑制扁平传动带3的摩擦损耗。此时，当扁平传动带3与传动部件6相接触时，传动带运行力的一部分转变为皮带轮本体5的摆动力，传动部件6也由皮带轮本体5增大了旋转阻力。
作为增大传动部件的旋转阻力的方法，例如有设置发电时利用传动部件的旋转的发电机构产生旋转阻力；利用在传动部件上安装永久磁体产生旋转阻力；在传动部件上安装散热片，利用风力改变旋转力产生旋转阻力等。
并且，在上述实施方式中，使用皮带轮4作为张紧轮，也可用于调节扁平传动带的长度和接触角、改变传动带运行方向等传动装置的其它用途。
并且就支持着轴部件11并使之自由摆动的支持机构7，也不限于上述实施方式，可采用各种机构。例如，形成将轴部件的两端用连杆连接的使该两连杆平行移位的平行连杆机构，使轴部件11摆动；通过设置由该运行方向前后加力的加力机构，与该加力机构的所加力相抗，使轴部件的一端移动，在轴部件两端，使该轴部件在中立位置(与传动带运行方向正交的位置)摆动等。
权利要求
1.皮带传动装置用皮带轮，其特征在于，具有卷挂传动带的皮带轮本体；支持所述皮带轮本体使之可自由旋转的轴部件；支持着所述轴部件，使所述皮带轮本体相对于所述传动带呈左右斜交状态，并使所述轴部件可自由摆动的支持机构；分别配置在所述皮带轮本体的两侧，将所述传动带的动力传递给所述轴部件的传动部件，由所述皮带轮本体偏离的所述传动带与所述任一传动部件接触后，使所述皮带轮本体相对所述传动带呈向反对侧斜交的状态。
2.如权利要求1所述的皮带轮，其特征在于，所述各传动部件设在所述轴部件上，所述各传动部件具有与所述皮带轮本体的传动带卷挂面共面的传动带接触面。
3.如权利要求1所述的皮带轮，其特征在于，所述轴部件为筒状，所述支持机构具有插入所述筒状轴部件的支持杆；和将所述筒状轴部件配置在所述支持杆和轴部件之间，并使所述筒状轴部件可自由摆动的枢轴，所述枢轴配置在所述皮带轮本体宽度的中央附近，且与所述皮带轮本体的轴心正交。
4.如权利要求3所述的皮带轮，其特征在于，所述筒状轴部件与所述支持杆分别具有因受到卷挂在所述皮带轮本体上的所述传动带的张力而可相互自由滑动接触的平坦面，所述枢轴垂直于所述平坦面。
5.通过按压如权利要求1所述的皮带轮给传动带施加张力的皮带传动装置。
全文摘要
本发明涉及传动带用皮带轮和皮带传动装置。在皮带轮本体(5)的两侧设有传动部件(6、6)。当扁平传动带(3)由皮带轮本体(5)中央偏离而与其中一个传动部件(6)接触后，利用扁平传动带(3)的运行力使皮带轮本体(5)移位成相对于扁平传动带(3)斜交的状态，产生使扁平传动带(3)复位的力。
文档编号F16H55/36GK1576653SQ20041004247
公开日2005年2月9日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年7月10日
发明者宫田博文, 西川真一郎 申请人:阪东化学株式会社