JP6887936B2 - Tension regulator - Google Patents
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Description
本発明は、出力軸と入力軸とにわたるように巻回され、出力軸の回転を入力軸に伝達する伝達環状体の張力を調整する装置に関する。 The present invention relates to a device that adjusts the tension of a transmission ring that is wound so as to span an output shaft and an input shaft and transmits the rotation of the output shaft to the input shaft.
張力調整装置は、下記特許文献1に記載されているように、動力伝達系の出力軸と入力軸とにわたるように巻き掛けられたベルトに対して、コイルバネの付勢力でテンションプーリをベルトに押圧することにより、ベルトに対して常に適正な張力を与えることができるものが知られている。
As described in
張力調整装置は、ベルトに対して常に適正な張力を与えることで、入出力軸に対する伝達環状体の滑りを抑制して、出力軸の回転を入力軸に適正に伝達すると共に、動力伝達系の動作中における出力軸の回転数の変動による伝達環状体の振動を抑えるようになっている。 The tension adjusting device constantly applies an appropriate tension to the belt to suppress the slip of the transmission ring body with respect to the input / output shaft, properly transmits the rotation of the output shaft to the input shaft, and at the same time, the power transmission system. The vibration of the transmission ring body due to the fluctuation of the rotation speed of the output shaft during operation is suppressed.
特許文献1に記載された張力調整装置は、テンションプーリがベルトに対して接触・離間する方向に回転するように軸支されていると共に、コイルバネの軸を中心とする一方向(離間方向)のねじり及びねじりから復帰する反発力によって、ベルトの振動に追従してベルトを押圧することができるようになっている。
The tension adjusting device described in
また、ベルトが使用によって徐々に伸びて緩みが発生するが、コイルバネの反発力がテンションプーリに作用しているため、緩みに応じてテンションプーリがコイルバネの反発力で回転してベルトを押圧することができるようになっている。 In addition, the belt gradually stretches and loosens due to use, but since the repulsive force of the coil spring acts on the tension pulley, the tension pulley rotates with the repulsive force of the coil spring to press the belt. Can be done.
したがって、特許文献1に記載された張力調整装置は、コイルバネのねじり及び反発力によって、動力伝達系の動作中のベルトの振動を抑えることができると共に、ベルトの使用による緩みに応じて、テンションプーリが緩んだベルトを自動的に押圧するため、ベルトの緩みに対するテンションプーリの調整作業を長期間にわたって不要とすることができる。
Therefore, the tension adjusting device described in
ところで、コイルバネは、ねじり状態からニュートラル位置(反発力0の位置)に戻るとき、徐々に反発力が低下するため、テンションプーリによるベルトを押圧する力もコイルバネの反発力の低下に比例して低くなる。 By the way, when the coil spring returns from the twisted state to the neutral position (position where the repulsive force is 0), the repulsive force gradually decreases, so that the force for pressing the belt by the tension pulley also decreases in proportion to the decrease in the repulsive force of the coil spring. ..
すなわち、コイルバネを用いた特許文献1の従来技術では、ベルトの伸びが大きくなった場合、テンションプーリの押圧力が低下するため、ベルトに対して適正な張力を与えることができなくなるという問題が生じる。
That is, in the conventional technique of
そして、ベルトに対して適正な張力を与えることができなくなると、入出力軸に対するベルトの滑りが発生して、出力軸の回転を入力軸に適正に伝達することができなくなると共に、動力伝達系の動作中における出力軸の回転数の変動によるベルトの振動を抑えることができなくなるという問題が生じる。 If the proper tension cannot be applied to the belt, the belt slips with respect to the input / output shaft, and the rotation of the output shaft cannot be properly transmitted to the input shaft, and the power transmission system There arises a problem that it becomes impossible to suppress the vibration of the belt due to the fluctuation of the rotation speed of the output shaft during the operation of.
前述のような問題から現在では、ベルトの伸び量にかかわらず、ベルトに対して一定の張力を自動的に与えることができる張力調整装置の開発が求められている。 Due to the above-mentioned problems, it is now required to develop a tension adjusting device that can automatically apply a constant tension to the belt regardless of the amount of elongation of the belt.
前述の課題を解決するために本発明が採用した手段は、押圧部、検出装置、制御部を具備し、前記押圧部は、伝達環状体が巻き掛けられた回転体の軸と平行な軸を有して、前記伝達環状体の外周面に対して該伝達回転体の径方向から接近・離間するように機体に軸支されたリンク板と、前記回転体の軸と平行な軸を有して、外周面が前記伝達環状体の外周面と対面して接触するように前記リンク板に軸支された押圧回転体と、前記回転体の軸に対して径方向に交差する軸と平行にスライド自在に配置されたスライド部と、前記回転体の軸と平行な軸を有して、前記リンク板を軸支していると共に、前記スライド部がスライド自在に連結された支軸と、前記スライド部と前記支軸との間に介在され、前記スライド部の一方のスライドに伴って収縮するように配された付勢部とを備え、前記検出装置は、検出部と、前記検出部で検出される被検出部とを具備し、前記検出部と前記被検出部の一方を定位置固定とし、他方を前記スライド部の一方のスライドによる前記付勢部の収縮に伴って変位自在として配し、前記検出部又は前記被検出部の変位により、前記検出部と前記被検出部とを非対面状態と対面状態とに切り替わるようにされ、前記制御部は、前記前記検出部と前記被検出部との対面状態又は非対面状態を検出する制御と、対面状態又は非対面状態の一方の検出時に、前記スライド部のスライドを開始させる制御と、他方の検出時に前記スライド部のスライドを停止させる制御とを少なくとも有することを特徴とする張力調整装置にしたことである。 The means adopted by the present invention to solve the above-mentioned problems includes a pressing unit, a detection device, and a control unit, and the pressing unit has an axis parallel to the axis of the rotating body around which the transmission ring body is wound. It has a link plate axially supported by the machine body so as to approach and separate from the outer peripheral surface of the transmission annular body in the radial direction of the transmission rotating body, and an axis parallel to the axis of the rotating body. The pressing rotating body pivotally supported by the link plate so that the outer peripheral surface faces and contacts the outer peripheral surface of the transmission ring body is parallel to the axis intersecting the axis of the rotating body in the radial direction. A support shaft that has a slide portion that is slidably arranged and a shaft that is parallel to the axis of the rotating body, supports the link plate, and is slidably connected to the slide portion, and the above. The detection device includes a detection unit and an urging unit that is interposed between the slide unit and the support shaft and is arranged so as to contract with one slide of the slide unit. It is provided with a detected portion to be detected, one of the detected portion and the detected portion is fixed at a fixed position, and the other is arranged so as to be freely displaceable as the urging portion is contracted by one slide of the slide portion. Then, due to the displacement of the detected unit or the detected unit, the detected unit and the detected unit are switched between a non-face-to-face state and a face-to-face state, and the control unit controls the detected unit and the detected unit. Control to detect a face-to-face state or a non-face-to-face state with a unit, control to start the slide of the slide unit when one of the face-to-face state or the non-face-to-face state is detected, and stop the slide of the slide unit when the other is detected. It is a tension adjusting device characterized by having at least control.
前記制御部は、前記スライド部のスライドの停止を検出する制御と、前記スライド部のスライド停止の検出時に、前記回転体の一方を駆動する駆動源の動作を開始させる制御とを更に有することを特徴とする請求項1に記載の張力調整装置にしたことである。
The control unit further has a control for detecting the stop of the slide of the slide unit and a control for starting the operation of the drive source for driving one of the rotating bodies when the slide stop of the slide unit is detected. The tension adjusting device according to
以下、本発明に係る張力調整装置Aの実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。尚、本発明は、下記で説明する実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。 Hereinafter, embodiments of the tension adjusting device A according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. The present invention is not limited to the embodiments described below, and can be implemented with a configuration within a range that does not deviate from the contents described in each section of the claims.
張力調整装置Aは、機体Bに軸支され、駆動源(図示せず)によって駆動回転する駆動軸C1側のプーリ(回転体)Cと従動軸D1側のプーリ(回転体)Dとに巻き掛けられたVベルト(伝達環状体)Eに対して、常に正常な張力を与えることができると共に、張力の調整を自動的に行うことができるように制御されているものである。 The tension adjusting device A is pivotally supported by the body B and wound around a pulley (rotating body) C on the drive shaft C1 side and a pulley (rotating body) D on the driven shaft D1 side that are driven and rotated by a drive source (not shown). It is controlled so that a normal tension can always be applied to the hung V-belt (transmission ring body) E and the tension can be automatically adjusted.
張力調整装置Aは、図1〜図3に示すように、押圧部1、検出装置2、制御部3を具備しており、機体Bに配置され、押圧部1がVベルトEを押圧することによって、VベルトEに対して正常な張力を与えるようになっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the tension adjusting device A includes a
押圧部1は、駆動軸C1及び従動軸D1と平行な軸を有して、VベルトEの外周面E1に対して、VベルトEの径方向から接近・離間するように機体Bに軸支されたリンク板10と、リンク板10におけるVベルトE側の端部10aに、駆動軸C1と従動軸D1と平行な軸を有して軸支された押圧プーリ(押圧回転体)11と、リンク板10と機体Bとにわたって張架されたダンパ部12と、リンク板10における端部10aとは反対側の端部10bと機体Bとにわたって、駆動軸C1と従動軸D1の軸に対して交差する軸を有して配置されたアクチュエータ(スライド部)13と、駆動軸C1と従動軸D1と平行な軸を有して、リンク板10を端部10b側で軸支すると共に、アクチュエータ13のピストンロッド13aを径方向に沿ってスライド自在に貫通支持した支軸14と、ピストンロッド13aに嵌合された圧縮バネ(付勢部)15とを備えている。
The
リンク板10は、図示においてL字状に形成されたものであり、L字状のリンク板10のコーナ部10cが支軸10dによって機体Bに軸支され、この支軸10dを中心として回転するようにされている。
The
ダンパ部12は、引っ張りバネであり、VベルトEの回転時において生じる振動を、リンク板10を介して吸収するものである。
The
アクチュエータ13は、シリンダチューブ13bが支軸14と平行な軸でもって機体Bに軸支され、ポンプPの圧油方向の切替えによって伸縮するようにスライドするピストンロッド13aの伸縮動作によって、リンク板10を回転させるようにされている。
The
検出装置2は、検出センサ(検出部)20と、検出センサ20に非接触状態で検出される被検出部21とを備えた非接触タイプのものである。
The
検出センサ20は、ピストンロッド13aに嵌合された支持体(図示においてL字状)2aに対して、ピストンロッド13aの周面と対面する方向で検出するように支持されている。
The
支持体2aは、ピストンロッド13aに嵌合される嵌合板20aと、嵌合板20aの端部からピストンロッド13aの軸と平行に延設されて検出センサ20を支持する支持板20bとで構成されている。
The
被検出部21は、ピストンロッド13aのシリンダチューブ13b側で嵌合固定されており、ピストンロッド13aに嵌合固定される嵌合板21aと、嵌合板21aの周囲縁からピストンロッド13aの軸と同軸で支軸14方向に延設された筒状の被検出体21bとで構成されている。
The detected
図1〜図3に示すように、嵌合板20aと嵌合板21aとの間には、圧縮バネ15が介在されており、この圧縮バネ15の付勢力によって、嵌合板20aを支軸14に押し付けて検出センサ20の位置を定位置固定している。
As shown in FIGS. 1 to 3, a
また、図2、図3に示すように、ピストンロッド13aの伸長時では、ピストンロッド13aの伸長に伴って支軸14方向に移動(変位)する被検出部21の嵌合板21aによって、圧縮バネ15が押圧されて嵌合板20aと嵌合板21aとの間で収縮し、支軸14方向に移動する被検出部21が、その移動中に検出センサ20とピストンロッド13aの径方向で互いに離間した状態で対面するようにされている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, when the
ここで、押圧部1及び検出装置2の動作を説明すると、図1に示すように張力調整装置Aの動作前(クラッチOFF状態)から、図2に示すように張力調整装置Aを動作させる(クラッチON状態)と、ピストンロッド13aが伸長し、この伸長に伴う嵌合板21aの支軸14方向への移動によって、圧縮バネ15を移動させながら、圧縮バネ15に対して収縮させる力を加える。
Here, to explain the operation of the pressing
ピストンロッド13aは、支軸14に対してスライド自在に貫通しているため、ピストンロッド13aの伸長時には、移動しながら収縮する圧縮バネ15の反発力を介して、リンク板10をVベルトE側へ回転(正回転)させる力を加える。
Since the
正回転するリンク板10に伴って押圧プーリ11によるVベルトEに対する押圧動作が開始され、この押圧動作によってVベルトEの張力が徐々に増大する。
A pressing operation on the V-belt E by the
VベルトEの張力が増大すると、VベルトEには、張力に対してリンク板10をVベルトEから離間する方向へ回転(逆回転)させる反力が生じ、この反力が連続する押圧動作によって増大する張力に比例して増大する。
When the tension of the V-belt E increases, a reaction force is generated in the V-belt E to rotate (reverse rotation) the
VベルトEの反力が増大し、この反力が収縮する圧縮バネ15の反発力を上回ったときに、リンク板10を逆回転させる方向に作用する反力が、伸長するピストンロッド13aによって移動する圧縮バネ15に対してその移動を抑えるように作用する。
When the reaction force of the V-belt E increases and this reaction force exceeds the repulsive force of the contracting
圧縮バネ15の移動を抑えるように作用する反力によって、連続して伸長するピストンロッド13aによって嵌合板20aが移動したときに、嵌合板21aを介して移動を抑えられた圧縮バネ15が、嵌合板20aと嵌合板21aとの間で収縮し、この収縮によって、被検出体21bが移動して検出センサ20と対面する。
When the
検出センサ20と被検出体21bとの距離は、圧縮バネ15の反発力を勘案し、両者が対面した時点においてVベルトEに正常な張力が生じるように設定されており、図2、図3に示すように、VベルトEの伸び量及びピストンロッド13aの伸長量Lにかかわらず、圧縮バネ15が常に一定の収縮量L1となったときに、検出センサ20と被検出体21bとが対面するようにされている。
The distance between the
そして、後述するように、制御部3の制御によって、被検出体21bが検出センサ20と対面すると、この検出センサ20が被検出体21bを検出し、この検出結果に基づいてピストンロッド13aの伸長を停止させることによって、VベルトEの張力が正常な張力に自動調整されると共に、正常な張力が保持される。
Then, as will be described later, when the detected
VベルトEの張力が正常に保持された状態では、ピストンロッド13aが停止しているが、前述のように支軸14に対してスライド自在に嵌合されているため、VベルトEの回転時に生じる振動がリンク板10を介して圧縮バネ15に伝達されると共に、圧縮バネ15の収縮によって吸収される。
When the tension of the V-belt E is normally held, the
制御部3は、図2、図3に示す張力調整装置Aの動作時に、検出センサ20に対して被検出部21を検出させる制御、検出センサ20の検出結果が非検出状態であるときに、ピストンロッド13aを伸長させる制御、前述したように、検出センサ20の検出結果が検出状態であるときに、ピストンロッド13aの伸長動作を停止させる制御、ピストンロッド13aの伸長動作停止に基づいて、駆動軸C1を回転駆動させる制御を行う。
The
図4は、制御部3が実行する張力調整装置Aの制御動作を示すフローチャートであり、この制御動作は、クラッチON(ステップS1)することで開始される。
FIG. 4 is a flowchart showing a control operation of the tension adjusting device A executed by the
クラッチOFF状態(図1参照)では、ピストンロッド13aが収縮状態にあると共に、り、検出センサ20と被検出体21bが離間して非対面状態にあって、且つ駆動軸C1が停止状態にあり、この状態からクラッチONが確認される(ステップS2)と、検出装置2の検出動作が開始される(ステップS3)。
In the clutch OFF state (see FIG. 1), the
ステップS3での検出動作によって、検出センサ20と被検出体21bとが非対面状態である場合(ステップS4)に、ピストンロッド13aを伸長動作させる(ステップS5)。
When the
ピストンロッド13aの伸長動作中に、検出センサ20が被検出体21bを検出する(ステップS6)と、ピストンロッド13aの伸長動作を停止させる(ステップS7)。
When the
このステップS4〜S7によって、押圧ローラ11がVベルトEに正常な張力を生じさせるように押圧する位置までリンク板10を回転させると共に、当該位置でリンク板10が保持される(図2、図3参照)。
By steps S4 to S7, the
ピストンロッド13aの伸長動作の停止が検出される(ステップS8)と、駆動軸C1の回転が開始され(ステップS9)、この駆動軸C1の回転がプーリC、VベルトE、プーリDを介して従動軸D1を回転させ、この従動軸D1の回転で機体Bに備えられた作業部(図示せず)を駆動させることができる。
When the stop of the extension operation of the
前述の制御は、クラッチOFFするまで継続され、クラッチOFFすることによって終了する(ステップS10)。 The above-mentioned control is continued until the clutch is disengaged, and ends when the clutch is disengaged (step S10).
この制御部3の制御によって、VベルトEの伸び量に応じて、自動的にVベルトEの張力を自動調整することができると共に、前述の作業部を自動的に駆動することができる。
By the control of the
本発明は、押圧部1の各構成要素について、前述の実施形態に例示したものに限定するものではなく、VベルトEとして例示した伝達環状体については、平ベルト、歯形ベルト、チェーン等に置き換え可能であり、プーリC、Dとして例示した回転体及び押圧プーリ11として例示した押圧回転体については、使用される伝達環状体に適合するものに置き換えればよい。
The present invention is not limited to those exemplified in the above-described embodiment for each component of the
また、圧縮バネ15として例示した付勢部についても、その配設位置や構造について、前述した圧縮バネ15と同じ作用効果を得られるものであれば、例示したものに限定するものではない。
Further, the urging portion exemplified as the
検出装置2の各構成要素についても、前述の実施形態に例示したものに限定するものではなく、例えば、リミットスイッチ等の接触タイプのものを使用することができる。
Each component of the
また、検出センサ20をピストンロッド13aに伴って移動するようにし、被検出部21を定位置固定にしてもよい。
Further, the
制御部3は、検出センサ20と被検出部21とが非対面状態であることを検出したときに、VベルトEに正常な張力が生じたものとして、ピストンロッド13aの伸長動作を停止させる制御を有するものとしてもよい。
When the
A:張力調整装置
B:機体
C:プーリ
D:プーリ
E:Vベルト
E1:外周面
1:押圧部
10:リンク板
11:押圧プーリ
11a:外周面
13:アクチュエータ
14:支軸
15:圧縮バネ
2:検出装置
20:検出センサ
21:被検出部
3:制御部
A: Tension adjusting device B: Machine C: Pulley D: Pulley E: V belt E1: Outer peripheral surface 1: Pressing part 10: Link plate 11: Pressing
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