(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の動力を負荷へ伝える動力伝達系統に一対のプーリ並びにこれらに掛け渡したベルトを介設し、テンションローラを押し付けてベルトを張ることで動力を伝達し、テンションローラを戻してベルトを緩めることで動力を非伝達とする、ベルトテンション機構であって、
このベルトテンション機構は、ローラ駆動用電動機を正転させてワイヤやロープ等の可撓性線材を引くことで前記テンションローラを前記ベルトに押し付けるとともに、前記ローラ駆動用電動機を逆転させて前記可撓性線材を緩めることでリターン部材の戻し作用にて前記テンションローラを戻すようにしたベルトテンション機構において、
前記ベルトテンション機構は、前記ローラ駆動用電動機で正・逆転駆動する回転体に対して、前記可撓性線材を引く引き部材を相対回転可能に配置し、これらの回転体と引き部材との間に、回転体と引き部材との間の連結状態を切換える速度切換え機構を介設することで、前記回転体の正転時には前記速度切換え機構で回転体に引き部材を連結し、前記回転体の逆転時には前記速度切換え機構を解除するように構成したことにより、前記ローラ駆動用電動機の回転速度の影響を受けることなく、前記リターン部材の戻し作用にて前記可撓性線材を急速に戻すように構成したことを特徴とするベルトテンション機構。
【請求項２】
前記速度切換え機構は、前記引き部材に設けたラチェット溝と、前記回転体の正転時にラチェット溝に掛かるように回転体にスイング可能に取付けたラチェット爪と、このラチェット爪をラチェット溝に掛ける方向に弾発した第１スプリングと、前記回転体にスイング可能に取付けて回転体の逆転開始時にストッパに当ることでラチェット爪をラチェット溝から外れる方向に押出す解除カム部材と、この解除カム部材を前記ラチェット爪が前記ラチェット溝から外れる方向に弾発した第２スプリングと、からなることを特徴とした請求項１記載のベルトテンション機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルトテンション機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルトテンション機構は、一対のプーリに掛け渡したベルトをテンションローラで張ったり緩めることで、動力の伝達を「入り／切り」することから、ベルトテンションクラッチ機構と呼ばれる。ここではベルトテンション機構と略記する。このようなベルトテンション機構は比較的簡単な構成なので、種々の動力伝達系統に採用されることが多い。ベルトテンション機構としては、例えば特開平１１−３１５８９６号公報「作業車のクラッチ操作装置」（以下、「従来の技術▲１▼」と言う）や特開２００１−８１７４８号公報「除雪機のベルトテンション機構」（以下、「従来の技術▲２▼」と言う）が知られている。
【０００３】
上記従来の技術▲１▼は、同公報の図５及び図６に示される通り、一対のベルトプーリ４１，４３（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）に伝動ベルト４４を掛け渡し、テンション輪体４６ａを伝動ベルト４４に押し付けて張ることで動力を伝達し、テンション輪体４６ａを戻して伝動ベルト４４を緩めることで動力を非伝達とする、ベルトテンション機構に関する。
【０００４】
上記従来の技術▲１▼によれば、クラッチモータ５０を正転させ、出力ギヤ５０ａ並びにギヤ５４を介して揺動リンク５３をスイングさせて、操作ケーブル５７を引くことで、テンション輪体４６ａを伝動ベルト４４に押し付けることができる。また、クラッチモータ５０を逆転させて揺動リンク５３を逆方向にスイングさせ、操作ケーブル５７を緩めることで、切りばね４７の戻し作用にてテンション輪体４６ａを戻すことができる。
【０００５】
一方、上記従来の技術▲２▼は、同公報の図２に示される通り、小径プーリ３６と大径プーリ３８とにベルト３７を掛け渡し、テンションロール６２をベルト３７に押し付けて張ることで動力を伝達し、テンションロール６２を戻してベルト３７を緩めることで動力を非伝達とする、ワイヤ巻き取り式ベルトテンション機構６０に関する。
【０００６】
上記従来の技術▲２▼によれば、電動モータ６４を正転させ、ギヤセット７５を介してドラム７４を正転させて、ワイヤ７３を引くことで、テンションロール６２をベルト３７に押し付けることができる。また、電動モータ６４を逆転させてドラム７４を逆転させ、ワイヤ７３を緩めることで、リターンばね６３の戻し作用にてテンションロール６２を戻すことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術▲１▼は、クラッチモータ５０の正逆転によって操作ケーブル５７を引いたり緩める方式である。操作ケーブル５７の引き速度並びに緩め速度は、クラッチモータ５０の回転速度に依存する。このため、クラッチオン・オフ作動速度は電磁クラッチなどの他のクラッチ機構に比べて遅い。クラッチオン・オフ作動時には、他のクラッチに比べて半クラッチ状態が長く続くことになる。半クラッチ状態は、伝動ベルト４４がベルトプーリ４１，４３やテンション輪体４６ａにスリップした状態である。スリップ時間は、伝動ベルト４４の耐久性に影響を及ぼす。上記従来の技術▲２▼についても同様である。
【０００８】
そこで本発明の目的は、ベルトテンション機構におけるベルトの耐久性をより向上させることができる技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、駆動源の動力を負荷へ伝える動力伝達系統に一対のプーリ並びにこれらに掛け渡したベルトを介設し、テンションローラを押し付けてベルトを張ることで動力を伝達し、テンションローラを戻してベルトを緩めることで動力を非伝達とする、ベルトテンション機構であって、
このベルトテンション機構が、ローラ駆動用電動機を正転させてワイヤやロープ等の可撓性線材を引くことでテンションローラをベルトに押し付けるとともに、ローラ駆動用電動機を逆転させて可撓性線材を緩めることでリターン部材の戻し作用にてテンションローラを戻すようにしたベルトテンション機構において、
ベルトテンション機構は、ローラ駆動用電動機で正・逆転駆動する回転体に対して、可撓性線材を引く引き部材を相対回転可能に配置し、これらの回転体と引き部材との間に、回転体と引き部材との間の連結状態を切換える速度切換え機構を介設することで、回転体の正転時には速度切換え機構で回転体に引き部材を連結し、回転体の逆転時には速度切換え機構を解除するように構成したことにより、ローラ駆動用電動機の回転速度の影響を受けることなく、リターン部材の戻し作用にて可撓性線材を急速に戻すように構成したことを特徴とする。
【００１０】
クラッチオンからクラッチオフへ切換えたときに、テンションローラは急速に戻る。この結果、ベルトがプーリやテンションローラにスリップする、スリップ時間は短くて済む。このようにスリップ時間を短かくすることができるので、ベルトの耐久性をより高めることができる。
【００１２】
ローラ駆動用電動機で正逆転される回転体に対する引き部材の連結・非連結切換え作動を、速度切換え機構によって確実に且つ速やかに行うことができる。さらには、速度切換え機構付きベルトテンション機構を簡単な構成にすることができる。
【００１３】
請求項２は、速度切換え機構が、引き部材に設けたラチェット溝と、回転体の正転時にラチェット溝に掛かるように回転体にスイング可能に取付けたラチェット爪と、このラチェット爪をラチェット溝に掛ける方向に弾発した第１スプリングと、回転体にスイング可能に取付けて回転体の逆転開始時にストッパに当ることでラチェット爪をラチェット溝から外れる方向に押出す解除カム部材と、この解除カム部材をラチェット爪がラチェット溝から外れる方向に弾発した第２スプリングと、からなることを特徴とする。
【００１４】
通常は、ラチェット機構（ラチェット溝とラチェット爪の組合せ）がロックすることで、回転体に引き部材を連結した状態にある。
回転体の逆転開始時には、回転体と共に解除カム部材が逆転を開始してストッパに当る。解除カム部材がストッパに当ってスイングすることで、ラチェット機構をアンロックさせる。この結果、回転体から引き部材が外れる。外れた引き部材は、リターン部材の戻し作用によって急速に逆転する。同時に、テンションローラもリターン部材の戻し作用によって急速に戻る。テンションローラが速やかに戻るので、ベルトのスリップ時間は短くて済む。
速度切換え機構を簡単な構成にすることができるとともに、回転体に対する引き部材の連結・非連結切換え作動を確実に且つ速やかに行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は作業者から見た方向に従う。また、図面は符号の向きに見るものとする。以下、ベルトテンション機構を除雪機に適用した例について説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る除雪機の側面図であり、作業機としての除雪機１０は、前部に遊動輪１１、下部に３個の下部転輪１２，１３，１４を各々回転自在に備えたクローラフレーム１６の後部に、車体フレーム２１を上下スイング可能に連結し、この車体フレーム２１の前部に除雪部３０を取付け、車体フレーム２１にエンジン２２を載せ、車体フレーム２１の後部に駆動輪２３を取付け、この駆動輪２３と前記遊動輪１１とにクローラベルト２４を巻き掛け、クローラフレーム１６に車体フレーム２１を連結するピボット軸２５を前に、駆動輪２３を後に、最後尾の下部転輪１４をピボット軸２５と駆動輪２３の中間下方に配置し、且つ、ピボット軸２５と駆動輪２３の中間上方でクローラベルト２４を支える上部転輪２６をクローラフレーム１６に取付けた、クローラ式車両である。
【００１７】
除雪部３０は、エンジン２２を駆動源としたオーガ３１、ブロア３２、除雪部ハウジング３３、そり３４及びシュータ３５を基本要素とし、エンジン２２、駆動プーリ３６、ベルト３７、被動プーリ３８、駆動軸３９、ギヤケース４１、オーガ軸４２の順でエンジン２２の動力を伝えることにより、オーガ３１を回転させて路上の雪を図面表裏方向に掻き集めることでブロア３２に送り込み、ブロア３２の遠心力でシュータ３５を通じて雪を投射することができる。
【００１８】
このようにして、エンジン２２の動力を負荷としてのオーガ３１やブロア３２へ伝える動力伝達系統４３に、一対のプーリ３６，３８並びにこれらに掛け渡したベルト３７を介設する。
【００１９】
一方、走行系５０は、エンジン２２を駆動源とした無段変速機５１、遊動輪１１、下部転輪１２，１３，１４、駆動輪２３、クローラベルト２４を基本要素とし、エンジン２２、駆動プーリ５２、ベルト５３、被動プーリ５４、無段変速機５１、駆動輪２３の順でエンジン２２の動力を伝えることにより、クローラベルト２４を回転させて路上を走行することができる。
【００２０】
このようにして、エンジン２２の動力を負荷としてのクローラベルト２４へ伝える走行動力伝達系統５５に、一対のプーリ５２，５４並びにこれらに掛け渡したベルト５３を介設する。
図中、２７はエンジンカバー、２８はエンジン空冷用ファン、２９はオーガ高さ調節用油圧シリンダである。
【００２１】
図２は図１の２−２線断面図であり、走行動力伝達系統５５にベルトテンション機構６０を設けたこと示す。
このベルトテンション機構６０は、小径の駆動プーリ５２と大径の被動プーリ５４とに巻き掛けたベルト５３に作用するものであって、テンションローラ６２を押し付けてベルト５３を張ることで動力を伝達し、テンションローラ６２を戻してベルト５３を緩めることで動力を非伝達とすることができる。
【００２２】
詳しく説明すると、ベルトテンション機構６０は、クラッチアーム６１に取付けたテンションローラ６２と、このテンションローラ６２を戻すリターン部材としてのリターンばね６３と、ローラ駆動用電動機６４を駆動源とし、リターンばね６３の戻し作用に抗してテンションローラ６２をベルト３７に押しつけるテンショナ機構６５と、エンジンスイッチ６６又はクラッチスイッチ６７がオフになった情報に基づいてローラ駆動用電動機６４を逆転させてテンションローラ６２を戻してベルト３７を緩めるようにローラ駆動用電動機６４を制御する制御部６８と、からなる。
【００２３】
テンショナ機構６５は、例えばクラッチアーム６１に連結したテンションロッド７１と、このテンションロッド７１の他端に連結した引張りばね７２と、この引張りばね７２の他端に連結したワイヤやロープ等の可撓性線材７３と、この可撓性線材７３を引張る引張り機構７４と、からなる。
【００２４】
ベルト３７を緊張する作用は次の通りである。
エンジンスイッチ６６及びクラッチスイッチ６７がオンになった情報を受けた制御部６８は、モータ回転方向制御部７８に正転命令を出し、モータ回転方向制御部７８で正極／負極を設定し、ローラ駆動用電動機６４を正転させる。バッテリ７５からの給電を受けてローラ駆動用電動機６４が正転すると、引き部材８５を正転させ、可撓性線材７３及びテンションロッド７１を引き、想像線で示したクラッチアーム６１を時計方向に回し、テンションローラ（実線）６２でベルト３７を緊張させる。
ローラ駆動用電動機６４の正転は、テンションロッド７１から延ばしたピン７６を第１スイッチ手段７７で検知するまで継続する。
【００２５】
ベルト３７を緩める作用は次の通りである。
メインスイッチ（エンジンスイッチ）６６又はクラッチスイッチ６７がオフになった情報を受けた制御部６８は、モータ回転方向制御部７８に逆転命令を出し、モータ回転方向制御部７８で正極／負極を反転し、ローラ駆動用電動機６４を逆転させる。可撓性線材７３並びにテンションロッド７１がルーズ状態となるため、リターンばね６３の引張り作用が有効となり、実線で示したクラッチアーム６１及びテンションローラ６２が想像線の位置に戻り、ベルト３７をルーズ状態にする。
なお、クラッチアーム６１が戻ったことを第２スイッチ手段７９で検出し、この検出信号に基づいて、制御部６８はローラ駆動用電動機６４の運転（逆転）を停止する。
【００２６】
このようなベルトテンション機構６０によれば、ローラ駆動用電動機６４を正転させて可撓性線材７３を引くことでテンションローラ６２をベルト５３に押し付けるとともに、ローラ駆動用電動機６４を逆転させて可撓性線材７３を緩めることでリターンばね（リターン部材）６３の戻し作用にてテンションローラ６２を戻すことができる。
【００２７】
図３は本発明に係るベルトテンション機構の制御フロー図であり、ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：メインスイッチがオンであるか否かを調べる。ＹＥＳであれば次に進み、ＮＯであればＳＴ０５に進む。
ＳＴ０２：クラッチスイッチがオンであるか否かを調べる。ＹＥＳであれば次に進み、ＮＯであればＳＴ０５に進む。
ＳＴ０３：第１スイッチ手段（ＳＷ１）がオンであるか否かを調べる。
ＳＴ０４：ＳＴ０３でＮＯのときにローラ駆動用電動機を正転させる。この正転はＳＴ０３でＳＷ１がオンになるまで続ける。
【００２８】
ＳＴ０５：ＳＴ０１でメインスイッチがオンでないときや、ＳＴ０２でクラッチスイッチがオンでないとき、すなわちオフ状態のときに、第２スイッチ手段（ＳＷ２）がオンであるか否かを調べる。
ＳＴ０６：ＳＴ０５でＮＯのときにローラ駆動用電動機を逆転させる。この逆転はＳＴ０５でＳＷ２がオンになるまで続ける。
ＳＴ０１，ＳＴ０２，ＳＴ０５，ＳＴ０６により、メインスイッチ又はクラッチスイッチがオンからオフに切換わったときに、ベルトを自動的にルーズ状態に戻すようにしたことができる。
【００２９】
図４は本発明に係る引張り機構の側面図であり、この引張り機構７４は、平坦な底板８１ａを有するベース８１と、ベース８１の底板８１ａに取付けたローラ駆動用電動機６４と、ローラ駆動用電動機６４の出力軸６４ａに取付けた駆動ギヤ８２と、ベース８１の底板８１ａから立上げた支持軸８３と、支持軸８３に回転可能に取付けた被動ギヤ８４並びに引き部材８５と、被動ギヤ８４と引き部材８５との間の連結状態を切換える速度切換え機構９０と、引き部材８５の回転角を規制するストッパ８６と、からなる。
【００３０】
ローラ駆動用電動機６４はウォームギヤ減速機構６４ｂを内蔵し、減速した出力を出力軸６４ａから取り出すことができる。駆動ギヤ８２並びに被動ギヤ８４は、互いに噛み合う平歯車である。
ベース８１は、上記図１に示すクローラフレーム１６、車体フレーム２１、除雪部ハウジング３３等に取付ける固定部材である。
【００３１】
引き部材８５は、回転体としての被動ギヤ８４に対して相対回転可能な円盤状のリールであり、可撓性線材７３を巻く巻回溝８５ａ並びに可撓性線材７３の端部を引掛ける引掛け溝８５ｂを有する。さらに引き部材８５は、外周面に形成したラチェット溝８５ｃと、平面部分に外周に沿って円弧状に形成したストッパ溝８５ｄとを有する。ストッパ溝８５ｄにおける溝長手方向の両端（一端８５ｅ並びに他端８５ｆ）にストッパ８６の先端部８６ｂが当ることで、引き部材８５の回転角を規制することができる。
【００３２】
速度切換え機構９０は、被動ギヤ８４と引き部材８５との間に介設することで、被動ギヤ８４の正転時（図反時計回り方向に回転したとき）には被動ギヤ８４に引き部材８５を連結し、被動ギヤ８４の逆転時（図反時計回り方向に回転したとき）には被動ギヤ８４に対する引き部材８５連結を解除する機構である。
【００３３】
詳しくは、速度切換え機構９０は、引き部材８５に設けたラチェット溝８５ｃと、被動ギヤ８４にスイング可能に取付けたラチェット爪９２と、被動ギヤ８４にスイング可能に取付けた解除カム部材９３と、ラチェット爪９２を弾発するようにセットした第１スプリング１０２と、解除カム部材９３を弾発するようにセットした第２スプリング１０４と、からなる。
【００３４】
ラチェット爪９２は、被動ギヤ８４の正転時に、爪部９２ａをラチェット溝８５ｃに掛ける部材である。解除カム部材９３は、被動ギヤ８４の逆転開始時に、固定側のストッパ８６に当ることでスイングし、ラチェット爪９２をラチェット溝８５ｃから外れる方向に押出す部材である。
【００３５】
第１スプリング１０２は、ラチェット爪９２をラチェット溝８５ｃに掛ける方向に弾発する。第２スプリング１０４は、解除カム部材９３を、ラチェット爪９２がラチェット溝８５ｃから外れる方向に弾発する。
【００３６】
ベース８１の縁部８１ｂにステー１１１を介して上記第２スイッチ手段７９を取付け、この第２スイッチ手段７９にて解除カム部材９３の変位を検出することで、ローラ駆動用電動機６４の逆転時の停止タイミングを検出することができる。
【００３７】
図５は図４の５−５線断面図であり、支持軸８３が底板８１ａに取付けたボルト・ナットであって、ブッシュ８７を介して被動ギヤ８４並びに引き部材８５を取付けたことを示す。
ベース８１は底板８１ａの縁から縁部８１ｂを折曲げ形成したものであり、この縁部８１ｂにステー８８を介してストッパ８６の基端部８６ａを取付ける。
ストッパ８６は、底板８１ａ側に開放する略Ｕ字状に折曲げ形成した丸棒の部材であり、ストレート状の基端部８６ａが底板８１ａへ向って延びるとともに、ストレート状の先端部８６ｂがストッパ溝８５ｄの底へ向って延びる。
図中、８９はラバー製環状クッション材、１１２，１１３，１１４はワッシャである。
【００３８】
図６は本発明に係る速度切換え機構の分解図であり、被動ギヤ８４（図４参照）から立上げた支軸９１にラチェット爪９２並びに解除カム部材９３をスイング可能に取付けたことを示す。
ラチェット爪９２は、スイングする一端側に、鋭角状の爪部９２ａを形成するとともにその近傍にピン９２ｂを備え、また、スイングする他端側に、被動用凸部９２ｃを形成した部材である。爪部９２ａはラチェット溝８５ｃ（図４参照）に掛ける引掛け部である。
【００３９】
解除カム部材９３は、ラチェット爪９２に重ねるとともにラチェット爪９２に対して相対回転可能な、平面視略楕円形の平盤であって、スイング先端に平面視凸円弧状のカム部９３ａ並びに押出し用凸部９３ｂを形成した部材である。押出し用凸部９３ｂは、被動用凸部９２ｃの接触面９２ｄに当るようにラチェット爪９２側へ延びた駆動部材である。
【００４０】
ところで、支軸９１は、先端面に長いスリット９１ａを形成するとともに、第１スプリング１０２並びに第２スプリング１０４を取付けたものである。
第１スプリング１０２並びに第２スプリング１０４は、同一コイル中心上に配列したねじりコイルばねであり、これらのねじりコイルばねを一体に成形することで、単一部材とした。この単一部材が「ねじりコイルばね９４」である。
【００４１】
詳しく説明すると、「ねじりコイルばね９４」は、一端側の第１アーム部１０１と、第１アーム部１０１の端からコイル状に巻いた第１スプリング１０２と、第１スプリング１０２の巻き終わり端に設けたストレート部１０３と、ストレート部１０３の端から更にコイル状に巻いた第２スプリング１０４と、第２スプリング１０４の巻き終わり端に設けた第２アーム部１０５とを、１本の線材で形成したダブルトーション形のコイルばねである。
【００４２】
第１アーム部１０１は先端にＵ字状フック１０１ａを有し、第２アーム部１０５は先端にＬ字状フック１０５ａを有する。第１・第２スプリング１０２，１０４間のストレート部１０３は、コイル中心を通ってコイル径方向に延びる。
【００４３】
支軸９１に第１・第２スプリング１０２，１０４を差込むとともに、スリット９１ａにストレート部１０３を差込んで掛け、ラチェット爪９２のピン９２ｂにＵ字状フック１０１ａを掛け、解除カム部材９３の引掛孔９３ｃにＬ字状フック１０５ａを掛けることによって、ねじりコイルばね９４を取付けることができる。このようにして、第１スプリング１０２及び第２スプリング１０４は、互いに独立した、ねじりばね作用をすることができる。
【００４４】
互いに独立したばね作用を成す２つの第１・第２スプリング１０２，１０４を、単一部品としたので、部品数を削減することができるとともに、狭いスペースに容易に配置することができる。なお、第１・第２スプリング１０２，１０４を２部品とすることは差し支えない。
【００４５】
第１スプリング１０２及び第２スプリング１０４は、被動用凸部９２ｃの接触面９２ｄに押出し用凸部９３ｂが当る方向に弾発し合うようにばね作用を成す。すなわち、第１スプリング１０２はラチェット爪９２を図時計回りに弾発し、第２スプリング１０４は、解除カム部材９３を図反時計回りに弾発する。
【００４６】
但し、第１スプリング１０２と第２スプリング１０４は、コイル径、巻数、ピッチがほぼ同一である。第１アーム部１０１の長さが第２アーム部１０５の長さよりも大きい。従って、第１スプリング１０２によってラチェット爪９２を図時計回りに弾発するトルクは、第２スプリング１０４によって解除カム部材９３を図反時計回りに弾発するトルクよりも大きい。９５は抜止めピンである。
【００４７】
図７は本発明に係る速度切換え機構の側面図であり、上記支持軸８３（図５参照）に平行な支軸９１を被動ギヤ８４に取付け、被動ギヤ８４にラチェット爪９２並びに解除カム部材９３をこの順に重ね、解除カム部材９３のカム部９３ａを被動ギヤ８４の径外方へ向け、解除カム部材９３が移動したときに、カム部９３ａが想像線にて示すストッパ８６の基端部８６ａに当るように配置したことを示す。
【００４８】
図８は本発明に係る引張り機構の分解図であり、ベース８１に対する引張り機構７４並びに速度切換え機構９０の各部材の関係を示す。９６はワッシャである。
【００４９】
次に、上記構成のベルトテンション機構６０の作用について、図９〜図１４に基づき説明する。
図９は本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その１）であり、ベルトテンション機構６０がオフ状態にあることを示す。オフ状態であるから、テンションローラ６２が戻ってベルト５３を緩めており、駆動プーリ５２から被動プーリ５４への動力を伝達しない。ローラ駆動用電動機６４は停止している。一端８５ｅがストッパ８６の先端部８６ｂにクッション材８９を介して当ることで、引き部材８５は図時計回りの回転を阻止されている。
【００５０】
上述のように、第１スプリング１０２によってラチェット爪９２を図時計回りに弾発するトルクは、第２スプリング１０４によって解除カム部材９３を図反時計回りに弾発するトルクよりも大きい。従って、爪部９２ａはラチェット溝８５ｃに入り込んでいる。
【００５１】
図１０は本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その２）であり、クラッチオン作動の開始時点を示す。
ローラ駆動用電動機６４を正転させることで、被動ギヤ８４は矢印Ｌｒ方向（図反時計回り方向）に回転、すなわち正転する。このため、被動ギヤ８４と共に爪部９２ａは正転してラチェット溝８５ｃに掛かり、引き部材８５を正転させる。すなわち、ラチェット溝８５ｃとラチェット爪９２の組合せからなるラチェット機構がロックする。このように、被動ギヤ８４の正転時には、速度切換え機構９０で被動ギヤ８４に引き部材８５を連結することができる。
【００５２】
引き部材８５が正転することで、引き部材８５は可撓性線材７３を巻き取って引き、クラッチアーム６１をスイングさせてテンションローラ６２をベルト５３側へ接近させることができる。
【００５３】
図１１は本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その３）であり、クラッチオン作動途中を示す。
ローラ駆動用電動機６４が正転を続けることで被動ギヤ８４、ラチェット爪９２及び解除カム部材９３は更に正転する。この結果、解除カム部材９３のカム部９３ａはストッパ８６の基端部８６ａに当って、図の時計回り方向にスイングする。このようにして、解除カム部材９３は基端部８６ａから一旦逃げて、通過した後には、第２スプリング１０４の弾発力によって元に戻る。
【００５４】
図１２は本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その４）であり、ローラ駆動用電動機６４が更に正転を続けた後に停止したことを示す。
このようにローラ駆動用電動機６４が更に正転を続けることで、引き部材８５は可撓性線材７３を更に引き、テンションローラ６２をベルト５３に押し付けることによって、ベルト５３を張る。この結果、クラッチオン作動が完了する。駆動プーリ５２からベルト５３を介して被動プーリ５４へ動力を伝達することができる。
【００５５】
以上の説明から明らかなように、ローラ駆動用電動機６４にて可撓性線材７３を引くときの線材引き速度は、ローラ駆動用電動機６４の回転速度に応じた値になる。
このクラッチオン状態からクラッチオフ作動をするには、ローラ駆動用電動機６４を逆転させる。
【００５６】
図１３は本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その５）であり、クラッチオフ作動を開始したことを示す。
ローラ駆動用電動機６４を逆転させることで、被動ギヤ８４、ラチェット爪９２及び解除カム部材９３は矢印Ｒｒ方向に回転、すなわち逆転する。この結果、解除カム部材９３のカム部９３ａがストッパ８６の基端部８６ａに当って図の反時計回り方向にスイングする。このようにして、解除カム部材９３は基端部８６ａから一旦逃げる。解除カム部材９３が図の反時計回り方向にスイングすることで、押出し用凸部９３ｂは被動用凸部９２ｃを図の反時計回り方向に押出す。ラチェット爪９２が図の反時計回り方向にスイングすることで、爪部９２ａはラチェット溝８５ｃから外れる。すなわち、ラチェット機構がアンロックになる。このように、被動ギヤ８４の逆転時には速度切換え機構９０を解除して、被動ギヤ８４に対する引き部材８５の連結状態を解除することができる。
【００５７】
ラチェット溝８５ｃから爪部９２ａが外れた瞬間に、リターンばね６３の弾発力による戻し作用にて、可撓性線材７３を急速に戻す。このため、引き部材８５は急速に逆転する。リターンばね６３の弾発力を利用したので、リターンばね６３の戻し作用にて可撓性線材７３を戻すときの線材戻し速度は、ローラ駆動用電動機６４の回転速度の影響を受けない。
【００５８】
従って、この線材戻し速度は、ローラ駆動用電動機６４にて可撓性線材７３を引くときの線材引き速度よりも、大幅に大きい。テンションローラ６２を戻してベルト５３を急速に緩めることで動力を非伝達とすることができる。テンションローラ６２が速やかに戻るので、ベルト５３のスリップ時間は短くて済む。スリップ時間を短かくすることで、ベルト５３の耐久性をより高めることができる。
ローラ駆動用電動機６４は引続き逆転する。
以上の説明から明らかなように、速度切換え機構９０は早戻り機構（クイック・リターン機構）の役割を果たす。
【００５９】
図１４は本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その６）であり、クラッチオフ作動途中を示す。
解除カム部材９３は基端部８６ａから一旦逃げて、通過した後には、第２スプリング１０４の弾発力によって元に戻る。そのときには、引き部材８５が矢印Ｒｒ方向に戻されているので、ラチェット溝８５ｃの位相はずれている。爪部９２ａがラチェット溝８５ｃから外れて、引き部材８５の外周面８５ｇをスリップする。
【００６０】
その後、ローラ駆動用電動機６４が更に逆転することで、被動ギヤ８４、ラチェット爪９２、解除カム部材９３が上記図９の位置に戻る。このときに、カム部９３ａが戻ったことを第２スイッチ手段７９（図１４参照）で検出し、この検出信号に基づいて、ローラ駆動用電動機６４は逆転作動を停止する。
【００６１】
図１５は本発明に係る引張り機構の変形例図であり、この変形例の引張り機構７４は引き部材８５の外周面からアーム８５ｈを延し、アーム８５ｈに可撓性線材７３の端部を連結したことを特徴とする。アーム８５ｈを有するので、上記図４に示す巻回溝８５ａは不要である。他の構成については上記図１〜図１４に示すものと同様であり、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
なお、上記発明の実施の形態では、ベルトテンション機構６０を除雪機１０の走行動力伝達系統５５に採用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、種々の動力伝達系統に採用することができる。例えば、除雪部３０の動力伝達系統４３にも適用できる。
また、動力伝達系統の駆動源はエンジン１４に限定されるものではなく、例えば電動機であってもよい。
さらにまた、ローラ駆動用電動機６４で正・逆転駆動する回転体は、被動ギヤ８４に限定されるものではない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ローラ駆動用電動機で正・逆転駆動する回転体に対して、可撓性線材を引く引き部材を相対回転可能に配置し、これらの回転体と引き部材との間に、回転体と引き部材との間の連結状態を切換える速度切換え機構を介設することで、回転体の正転時には速度切換え機構で回転体に引き部材を連結し、回転体の逆転時には速度切換え機構を解除するように構成したことにより、ローラ駆動用電動機の回転速度の影響を受けることなく、リターン部材の戻し作用にて可撓性線材を急速に戻すように構成したので、クラッチオンからクラッチオフへ切換えたときに、テンションローラを急速に戻すことができる。この結果、ベルトがプーリやテンションローラにスリップする、スリップ時間を短くすることができる。スリップ時間を短かくすることで、ベルトの耐久性をより高めることができる。
【００６４】
さらに、請求項１は、ベルトテンション機構が、ローラ駆動用電動機で正・逆転駆動する回転体に対して、可撓性線材を引く引き部材を相対回転可能に配置し、これらの回転体と引き部材との間に速度切換え機構を介設することで、回転体の正転時には速度切換え機構で回転体に引き部材を連結し、回転体の逆転時には速度切換え機構を解除するように構成したので、ローラ駆動用電動機で正逆転される回転体に対する引き部材の連結・非連結切換え作動を、速度切換え機構によって確実に且つ速やかに行うことができる。さらには、速度切換え機構付きベルトテンション機構を簡単な構成にすることができる。
【００６５】
請求項２は、速度切換え機構を、引き部材に設けたラチェット溝と、回転体の正転時にラチェット溝に掛かるように回転体にスイング可能に取付けたラチェット爪と、このラチェット爪をラチェット溝に掛ける方向に弾発した第１スプリングと、回転体にスイング可能に取付けて回転体の逆転開始時にストッパに当ることでラチェット爪をラチェット溝から外れる方向に押出す解除カム部材と、この解除カム部材をラチェット爪がラチェット溝から外れる方向に弾発した第２スプリングとにより構成したので、速度切換え機構を簡単な構成にすることができるとともに、回転体に対する引き部材の連結・非連結切換え作動を確実に且つ速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除雪機の側面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】本発明に係るベルトテンション機構の制御フロー図
【図４】本発明に係る引張り機構の側面図
【図５】図４の５−５線断面図
【図６】本発明に係る速度切換え機構の分解図
【図７】本発明に係る速度切換え機構の側面図
【図８】本発明に係る引張り機構の分解図
【図９】本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その１）
【図１０】本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その２）
【図１１】本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その３）
【図１２】本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その４）
【図１３】本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その５）
【図１４】本発明に係るベルトテンション機構の作用図（その６）
【図１５】本発明に係る引張り機構の変形例図
【符号の説明】
２２…駆動源（エンジン）、５２，５４…一対のプーリ、５３…ベルト、５５…動力伝達系統、６０…ベルトテンション機構、６２…テンションローラ、６３…リターン部材（リターンばね）、６４…ローラ駆動用電動機、７３…可撓性線材、８４…回転体（被動ギヤ）、８５…引き部材、８５ｃ…ラチェット溝、８６…ストッパ、９０…速度切換え機構、９２…ラチェット爪、９３…解除カム部材、１０２…第１スプリング、１０４…第２スプリング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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