(57)【要約】【課題】中間フランジの空回りを確実に防止させ、中間フランジの組立作業負担を軽減させ、中間フランジの真円度を向上させ、溶接強度のばらつきを解消して品質を向上させたプーリを提供する。【解決手段】ベルト巻回面１１０に円周方向に凹設されたフランジ溝と、フランジ溝の幅方向に２枚重ね合わされてフランジ溝に嵌合され中間フランジ１２０を構成する円周方向に複数に分割された円弧状の分割フランジと、分割フランジの端面対向部に配置されるとともにフランジ溝に穿孔されたピン孔に圧入され突出部分が半割形状の回り止めピンとを具備し、端面対向部がフランジ溝の幅方向に重ならないように配置され、端面対向部で対向している端面と回り止めピンの突出部分と端面対向部に並設されている分割フランジの側面とが一緒に溶接されていることにより前記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト巻回面をベルト幅方向に中間フランジによって分割し複数のベルトを巻き掛けするプーリにおいて、
前記ベルト巻回面に円周方向に凹設されたフランジ溝と、
前記フランジ溝の幅方向に２枚重ね合わされて該フランジ溝に嵌合され前記中間フランジを構成する円周方向に複数に分割された円弧状の分割フランジと、
前記分割フランジの端面対向部に配置されるとともに前記フランジ溝に穿孔されたピン孔に圧入され突出部分が半割形状の回り止めピンとを具備し、
前記端面対向部がフランジ溝の幅方向に重ならないように配置され、
前記端面対向部で対向している端面と前記回り止めピンの突出部分と前記端面対向部に
並設されている分割フランジの側面とが一緒に溶接されていることを特徴とするプーリ。
【請求項２】
前記フランジ溝の幅方向に重ね合わされて該フランジ溝に嵌合された２枚の分割フランジの外周端面が円周方向の複数箇所で互いに溶接されていることを特徴とする請求項１記載のプーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械や電動射出成形機などの伝動軸（駆動軸及び従動軸）に固設してベルトを巻き掛けて動力伝達するプーリに関し、特に、ベルト巻回面をベルト幅方向に分割して複数のベルトを巻き掛けて使用するプーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一つのプーリのベルト巻回面をベルト幅方向に中間フランジによって分割し複数のベルトを巻き掛けて動力の伝達を行うプーリが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
このようなプーリは、図８に示すように、ベルト巻回面３１０の円周方向にフランジ溝を設け、そのフランジ溝に略半円弧状の一対の分割フランジ３２２、３２４を端面が対向するように嵌合させ、その端面間の隙間を溶接して接合することによって中間フランジ３２０を構成していた。図８の拡大図において、符号３３０を付した部分が溶接部である。
【特許文献１】特開２００７−１２７１６６号公報（特に、第３頁、図２参照）
【特許文献２】特開２００２−５４７２０号公報（特に、第３頁、図４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図８に示したような従来のプーリ３００は、略半円弧状の一対の分割フランジ３２２及び分割フランジ３２４の端面間を溶接するだけで中間フランジ３２０が構成されているので、中間フランジ３２０がプーリ３００のベルト巻回面３１０に対して空回りすることがあった。そして、中間フランジ３２０が空回りすると、金属同士が摺接することによる耳障りな騒音や異音が発生していた。
【０００５】
さらに、溶接部３３０があるためプーリ３００を超高速回転した場合、遠心力により溶接部３３０に異常荷重が加わり、中間フランジ３２０が破断に至る恐れがあった。万一、中間フランジ３２０が破断した場合、プーリ３００に巻き掛けされた複数のベルトが干渉するためベルトが切断され、プーリ３００が装着された機械構造物の他の部品まで破損する恐れがあった。
【０００６】
また、中間フランジ３２０は、略半円弧状の一対の分割フランジ３２２及び分割フランジ３２４をフランジ溝に嵌合させて２つ合わせて上下２箇所の端面間を溶接している。そのため、分割フランジ３２２及び分割フランジ３２４は、２つを合わせたときに溶接するための隙間ができるように形成されている。すなわち、分割フランジ３２２及び分割フランジ３２４は、真の半円弧形状ではなく、若干短く形成されている。したがって、上下２箇所の端面間の間隔がばらつくため溶接体積がばらつき、溶接強度もばらつくとともに、中間フランジ３２０の真円度が低下する原因ともなっていた。しかも、上下２箇所の端面間の間隔を合わせることが困難で溶接する際の作業負担が大きかった。その結果、複数のプーリを製造した際に、製品間で中間フランジの接合強度がばらつき、製品の品質が低下するという課題が指摘されていた。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、中間フランジの空回りを確実に防止させ、中間フランジの組立作業負担を軽減させ、中間フランジの真円度を向上させ、溶接強度のばらつきを解消して品質を向上させたプーリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
まず、本請求項１に係る発明は、ベルト巻回面をベルト幅方向に中間フランジによって分割し複数のベルトを巻き掛けするプーリにおいて、前記ベルト巻回面に円周方向に凹設されたフランジ溝と、前記フランジ溝の幅方向に２枚重ね合わされて該フランジ溝に嵌合され前記中間フランジを構成する円周方向に複数に分割された円弧状の分割フランジと、前記分割フランジの端面対向部に配置されるとともに前記フランジ溝に穿孔されたピン孔に圧入され突出部分が半割形状の回り止めピンとを具備し、前記端面対向部がフランジ溝の幅方向に重ならないように配置され、前記端面対向部で対向している端面と前記回り止めピンの突出部分と前記端面対向部に並設されている分割フランジの側面とが一緒に溶接されていることによって、前記課題を解決したものである。
【０００９】
そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係るプーリにおいて、フランジ溝の幅方向に重ね合わされて該フランジ溝に嵌合された２枚の分割フランジの外周端面が円周方向の複数箇所で互いに溶接されていることによって、前記課題をさらに解決したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本請求項１に係る発明によれば、ベルト巻回面をベルト幅方向に中間フランジによって分割し複数のベルトを巻き掛けするプーリにおいて、ベルト巻回面に円周方向に凹設されたフランジ溝と、フランジ溝の幅方向に２枚重ね合わされて嵌合され中間フランジを構成する円周方向に複数に分割された円弧状の分割フランジと、分割フランジの端面対向部に配置されるとともにフランジ溝に穿孔されたピン孔に圧入され突出部分が半割形状の回り止めピンとを具備し、分割フランジの端面対向部がフランジ溝の幅方向に重ならないように配置され、端面対向部で対向している端面と回り止めピンの突出部分と端面対向部に並設されている分割フランジの側面とが一緒に溶接されていることによって、フランジ溝に穿孔されたピン孔に圧入された回り止めピンが分割フランジの円周方向の移動を阻止するため、中間フランジが空回りすることのないプーリが実現できる。
【００１１】
また、中間フランジの接合部の接合強度が端面同士の溶接のみならず、回り止めピンの突出部分及び並設されている分割フランジの側面との溶接によっても担われるため、中間フランジの接合部の接合強度が飛躍的に向上する。
【００１２】
さらに、回り止めピンが分割フランジの端面間に介在することによって、端面間の間隔が必然的に一定に保たれるため、中間フランジの組立作業負担が大幅に軽減される。そして、中間フランジの真円度が向上するとともに各接合部の溶接体積が一定となるため、各接合部の接合強度が均一になり品質の向上が図られる。
【００１３】
本請求項２に係る発明によれば、請求項１に係るプーリにおいて、フランジ溝の幅方向に重ね合わされてフランジ溝に嵌合された２枚の分割フランジの外周端面が円周方向の複数箇所で互いに溶接されていることによって、重ね合わされた分割フランジが一体化するため、回り止めピンによる空回り防止効果と相俟って、中間フランジの接合強度がより一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のプーリは、ベルト巻回面をベルト幅方向に中間フランジによって分割し複数のベルトを巻き掛けするものであって、ベルト巻回面に円周方向に凹設されたフランジ溝と、フランジ溝の幅方向に２枚重ね合わされて嵌合され中間フランジを構成する円周方向に複数に分割された円弧状の分割フランジと、分割フランジの端面対向部に配置されるとともにフランジ溝に穿孔されたピン孔に圧入され突出部分が半割形状の回り止めピンとを具備し、分割フランジの端面対向部がフランジ溝の幅方向に重ならないように配置され、端面対向部で対向している端面と回り止めピンの突出部分と端面対向部に並設されている分割フランジの側面とが一緒に溶接されていることによって、中間フランジの空回りを確実に防止させ、中間フランジの組立作業負担を軽減させ、中間フランジの真円度を向上させ、溶接強度のばらつきを解消して品質を向上させるものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
【００１５】
例えば、本発明のプーリは、ベルト巻回面をベルト幅方向に１つの中間フランジによって２分割するものであっても、２以上の中間フランジによって複数に分割するものであっても何ら支障ない。
【００１６】
また、本発明のプーリは、プーリの中心の軸穴を伝動軸の軸端から差し込んで、キーなどでとめる、いわゆる一体形プーリであっても、伝動軸の中間で半割りにしたものを両側から伝動軸を挟んでボルト締めする、いわゆる割り形プーリであっても良く、また、平ベルト用プーリであっても歯付きベルト用プーリであっても何ら支障はない。
【００１７】
本発明のプーリの実施例について、図１乃至図６に基づいて説明する。
【００１８】
ここで、図１は、本発明の実施例であるプーリの全体斜視図であり、図２（ａ）は、図１のＩＩＡ部の拡大斜視図であり、図２（ｂ）は、図１のＩＩＢ部の拡大斜視図であり、図３は、図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ面で切断したときの断面図であり、図４は、図３を矢視ＩＶから見たときの上面図であり、図５は、中間フランジの部分組立図であり、図６は、本実施例であるプーリの中間フランジを構成する分割フランジと回り止めピンの配置関係を示す概略組立図である。
【００１９】
本発明の実施例であるプーリ１００は、図１に示すように、伝動軸（図示していない）をアルミ合金鋳物からなるプーリ本体１９０の中心に設けられた軸穴１９２に差し込んで固定し、他のプーリとの間にベルトを巻き掛けて動力伝達を行うためのものである。
【００２０】
そして、本実施例のプーリ１００は、図１に示すように、プーリ本体１９０の両外周端部に熱間圧延軟鋼板（ＪＩＳ  Ｇ３１３１で規定されるＳＰＨＣ）からなるフランジ１９４が設けられているとともに、この一対のフランジ１９４に挟まれたベルト巻回面１１０の中央に中間フランジ１２０が設けられてベルト巻回面１１０を２分割し、２本のベルトが巻き掛けできるようになっている。
【００２１】
ここで本実施例のプーリ１００における中間フランジ１２０は、次のような工程によって構成される。まず、図５に示すように、ベルト巻回面１１０に円周方向に沿って、中間フランジ１２０の高さに対応した深さのフランジ溝１５０を凹設する。このフランジ溝１５０の底面にフランジ溝１５０の幅よりも若干短い直径のピン孔１４０を円周方向に等角度間隔で４つ、すなわち９０°間隔で穿孔する。これらのピン孔１４０に、長さ方向の略半分が中心を通る面で半割形状に切断された回り止めピン１６０を圧入する。
【００２２】
次に、中間フランジ１２０を構成するフランジ溝１５０の幅の２分の１より若干薄い幅の２枚の一般構造用圧延鋼板（ＪＩＳ  Ｇ３１０１で規定されるＳＳ４００）からなる環状部材の外周縁を面取り加工して環状部材の片側面にテーパー面を形成する。本実施例の場合、このテーパー面のテーパー角（垂直面に対する傾斜角）を４５度としている。面取り加工後、それぞれの環状部材を１つの直径で２分割する。そして、２分割された半円弧状部材の切断端面を各々、回り止めピン１６０の半径にほぼ等しい長さ分切削する。
【００２３】
このようにしてできた略半円弧形状の４つの分割フランジを図３に示すように、４５度のテーパー面を形成した側面同士を重ね合わせる。このように環状部材の片側面にテーパー面を形成した後に、１つの直径で２分割して半円弧形状とし、テーパー面を形成した側面同士を重ねることにより、図３に示すように、重ね合わせた面に対して対称のテーパー面が、重ね合わせた２つの分割フランジの内側側面に形成される。その結果、２枚の分割フランジを重ね合わせて１つのフランジを構成するときに生じがちな断面非対称となることを確実に防止している。
【００２４】
そして、図６に示すように、円周方向に対向配置された分割フランジ１２１及び分割フランジ１２３並びに分割フランジ１２２及び分割フランジ１２４の端面対向部を円周方向に９０°ずらして配置し、この端面対向部間に図５に示すように、回り止めピン１６０の半割形状の突出部分１６０ａが挟持されるように、４枚の分割フランジ１２１、１２２、１２３、１２４をフランジ溝１５０に嵌合させる（図５には、分割フランジ１２３は図示されていない。分割フランジ１２３については、図６参照。）。
【００２５】
そして、４箇所の端面対向部において、図５に示すように、２つの分割フランジ１２２、１２４の対向している端面１２２ａ、１２４ａと回り止めピン１６０の突出部分１６０ａと端面対向部に並設している分割フランジ１２１の側面１２１ａとを一緒に溶接し、その溶接面を旋削仕上げして溶接部１３０（図２及び図４参照）を構成する。この時、対向している分割フランジ１２２、１２４を並設している分割フランジ１２１の側面１２１ａに宛がって溶接できるため、溶接しようとする部分が固定され作業性が飛躍的に向上する。また、図６に示すように、分割フランジ１２１と分割フランジ１２３との端面対向部が分割フランジ１２２と分割フランジ１２４の側面に宛がわれ、また、分割フランジ１２２と分割フランジ１２４との端面対向部が分割フランジ１２１と分割フランジ１２３の側面に宛がわれるため、同心度を出しやすく中間フランジの真円度も向上する。そして、真円度が向上することによって、各溶接部への負荷のバランスが良くなり、１箇所に負荷が集中することが防止されるため、中間フランジ全体の強度が向上し、その効果は甚大である。なお、本実施例においては、回り止めピン１６０を、全ての端面対向部に配設しているが、中間フランジの回転力や要求される強度に応じて、配設する数を適宜変更することができる。
【００２６】
さらに、フランジ溝の幅方向に重ね合わされてフランジ溝に嵌合された２枚の分割フランジの外周端面にそれぞれの分割フランジのテーパー面が対向して形成される断面Ｖ字形状の溶接溝１２０ａ（図３参照）を円周方向の複数箇所（図１の参照符号１３１、１３２）で溶接し、重ね合わされた２枚の分割フランジを互いに固着する。その結果、重ね合わされた分割フランジが一体化するため、回り止めピンによる空回り防止効果と相俟って、中間フランジの強度がより一層向上する。
【００２７】
以上のように、本発明の実施例であるプーリ１００は、中間フランジ１２０を幅方向に２分割された分割フランジを重ね合わせて構成し、溶接部を円周方向に４箇所設けるとともに、その溶接部を２つの分割フランジの対向している端面と回り止めピン１６０の突出部分と並設されている分割フランジの側面とが一緒に溶接されているため、溶接の接合力が円周方向のみならず幅方向によっても担われるため、プーリの超高速回転時に生じがちな強大な遠心力にも耐え得る高強度化が実現できる。さらに、プーリ本体１９０に圧入された回り止めピン１６０が溶接部の２つの分割フランジの対向している端面間（端面対向部）に配置されているため、中間フランジの空回りが確実に防止され、しかも、各溶接部の溶接体積を一定にすることができ各溶接部への負荷のバランスが良くなるため、長期に亘って中間フランジの接合強度を持続させることができる。
【００２８】
なお、前述したプーリ１００は、図６に示すように、中間フランジ１２０が厚み方向に２枚重ね合わされるとともに円周方向に２分割された合計４枚の分割フランジ１２１乃至分割フランジ１２４から構成されているが、円周方向の分割個数は２分割に限定されることなく、例えば、図７に示したように、４分割された合計８枚の分割フランジ２２１乃至分割フランジ２２８から構成されるものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例であるプーリの全体斜視図。
【図２】（ａ）が図１のＩＩＡ部の拡大斜視図、（ｂ）が図１のＩＩＢ部の拡大斜視図。
【図３】図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ面で切断したときの断面図。
【図４】図３を矢視ＩＶから見たときの上面図。
【図５】中間フランジの部分組立図。
【図６】４つの分割フランジと回り止めピンとの配置関係を示す概略組立図。
【図７】８つの分割フランジと回り止めピンとの配置関係を示す概略組立図。
【図８】従来の中間フランジを持つプーリの全体斜視図。
【符号の説明】
【００３０】
１００、３００  ・・・  プーリ
１１０、３１０  ・・・  ベルト巻回面
１２０、３２０  ・・・  中間フランジ
１２１、１２２、１２３、１２４、３２２、３２４  ・・・  分割フランジ
１２０ａ  ・・・  溶接溝
１３０、３３０  ・・・  溶接部
１３１、１３２  ・・・  （分割フランジの外周端面の）溶接部
１４０  ・・・  ピン孔
１５０  ・・・  フランジ溝
１６０  ・・・  回り止めピン
１９０  ・・・  プーリ本体
１９２  ・・・  軸穴
１９４  ・・・  フランジ
２２０  ・・・  中間フランジ
２２１〜２２８  ・・・  分割フランジ
２６０  ・・・  回り止めピン
【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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