JP4833441B2

JP4833441B2 - Belt tension mechanism

Info

Publication number: JP4833441B2
Application number: JP2001157249A
Authority: JP
Inventors: 洋末繁; 昭人 ▲高▼野; 秀之坂本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2021-05-25
Also published as: JP2002349651A

Description

【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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a belt tension mechanism.
[0002]
[Prior art]
The belt tension mechanism is called a belt tension clutch mechanism because the transmission of power is “turned on / off” by stretching or loosening a belt stretched around a pair of pulleys with a tension roller. Here, it is abbreviated as a belt tension mechanism. Since such a belt tension mechanism has a relatively simple configuration, it is often employed in various power transmission systems. As the belt tension mechanism, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-315896, “Clutch operating device for work vehicle” (hereinafter referred to as “conventional technology (1)”) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-81748, “Belt tension of snowplow”. "Mechanism" (hereinafter referred to as "Prior Art 2") is known.
[0003]
In the prior art {circle around (1)}, as shown in FIGS. 5 and 6 of the publication, a transmission belt 44 is connected to a pair of belt pulleys 41 and 43 (numbers are those cited in the publication. The same applies hereinafter). The belt tension mechanism relates to a belt tension mechanism that transmits power by pushing and tensioning the tension ring body 46a against the transmission belt 44 and non-transmitting power by returning the tension ring body 46a and loosening the transmission belt 44.
[0004]
According to the prior art {circle around (1)}, the tension motor 46a is rotated by rotating the clutch motor 50 forward, swinging the swing link 53 via the output gear 50a and the gear 54, and pulling the operation cable 57. It can be pressed against the transmission belt 44. Further, the tension ring body 46 a can be returned by the return action of the cutting spring 47 by rotating the clutch motor 50 in the reverse direction to swing the swing link 53 in the reverse direction and loosening the operation cable 57.
[0005]
On the other hand, as shown in FIG. 2 of the same publication, the above prior art (2) uses a belt 37 around a small-diameter pulley 36 and a large-diameter pulley 38, and pushes a tension roll 62 against the belt 37 for tension. This is related to a wire winding belt tension mechanism 60 in which power is not transmitted by returning the tension roll 62 and loosening the belt 37.
[0006]
According to the conventional technique (2), the tension roller 62 can be pressed against the belt 37 by rotating the electric motor 64 forward, rotating the drum 74 forward via the gear set 75, and pulling the wire 73. . Further, the tension roller 62 can be returned by the return action of the return spring 63 by rotating the electric motor 64 in reverse to reverse the drum 74 and loosening the wire 73.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional technique {circle around (1)} is a method of pulling or loosening the operation cable 57 by forward / reverse rotation of the clutch motor 50. The pulling speed and the loosening speed of the operation cable 57 depend on the rotational speed of the clutch motor 50. For this reason, the clutch on / off operation speed is slower than other clutch mechanisms such as an electromagnetic clutch. During clutch on / off operation, the half-clutch state lasts longer than other clutches. The half-clutch state is a state in which the transmission belt 44 slips to the belt pulleys 41 and 43 and the tension ring body 46a. The slip time affects the durability of the transmission belt 44. The same applies to the conventional technique (2).
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of further improving the durability of the belt in the belt tension mechanism.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides a power transmission system for transmitting the power of the driving source to the load by interposing a pair of pulleys and a belt spanning them, and pressing the tension roller to stretch the belt. Is a belt tension mechanism that makes the power non-transmission by loosening the belt by returning the tension roller,
This belt tension mechanism rotates the roller drive motor forward and pulls a flexible wire such as a wire or rope to press the tension roller against the belt, and reverses the roller drive motor to loosen the flexible wire. In the belt tension mechanism in which the tension roller is returned by the return action of the return member,
Belt tension mechanism In this case, a pulling member that draws a flexible wire is arranged so as to be relatively rotatable with respect to a rotating body that is driven forward / reversely by a roller driving motor, and between the rotating body and the pulling member, By providing a speed switching mechanism that switches the state of connection with the member, the speed switching mechanism connects the pulling member to the rotating body when the rotating body rotates normally, and the speed switching mechanism is released when the rotating body rotates reversely. With this configuration, the flexible wire is rapidly returned by the return action of the return member without being affected by the rotational speed of the roller driving motor. It is characterized by that.
[0010]
Kula The tension roller returns rapidly when switching from clutch on to clutch off. As a result, the slip time required for the belt to slip to the pulley or the tension roller is short. Since the slip time can be shortened in this way, the durability of the belt can be further increased.
[0012]
The switching operation of the pulling member with respect to the rotating body that is rotated forward and backward by the roller driving motor can be reliably and promptly performed by the speed switching mechanism. Furthermore, the belt tension mechanism with a speed switching mechanism can be configured simply.
[0013]
Claim 2 The speed switching mechanism includes a ratchet groove provided on the pulling member, a ratchet claw that is swingably attached to the rotating body so as to be engaged with the ratchet groove when the rotating body is rotating forward, and a direction in which the ratchet claw is applied to the ratchet groove. The first spring that has been repelled, the release cam member that is swingably attached to the rotating body, and that pushes the ratchet pawl in a direction away from the ratchet groove by hitting the stopper at the start of reverse rotation of the rotating body, and the release cam member And a second spring that is repelled in a direction away from the ratchet groove.
[0014]
Usually, the ratchet mechanism (the combination of the ratchet groove and the ratchet pawl) is locked, and the pulling member is connected to the rotating body.
At the start of the reverse rotation of the rotating body, the release cam member starts the reverse rotation together with the rotating body and hits the stopper. When the release cam member hits the stopper and swings, the ratchet mechanism is unlocked. As a result, the pull member is detached from the rotating body. The pulled pulling member is rapidly reversed by the return action of the return member. At the same time, the tension roller also returns rapidly due to the return action of the return member. Since the tension roller returns quickly, the belt slip time is short.
The speed switching mechanism can be made simple, and the connecting / disconnecting switching operation of the pulling member with respect to the rotating body can be performed reliably and promptly.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that “front”, “back”, “left”, and “right” follow the direction as viewed from the operator. The drawings are to be viewed in the direction of the reference numerals. Hereinafter, an example in which the belt tension mechanism is applied to a snowplow will be described.
[0016]
FIG. 1 is a side view of a snowplow according to the present invention. A snowplow 10 as a working machine is provided with an idler wheel 11 at a front portion and three lower rolling wheels 12, 13, and 14 at a lower portion so as to be freely rotatable. A body frame 21 is connected to the rear part of the crawler frame 16 so as to be able to swing up and down, a snow removing part 30 is attached to the front part of the body frame 21, an engine 22 is mounted on the body frame 21, and driving wheels are mounted on the rear part of the body frame 21. 23, a crawler belt 24 is wound around the drive wheel 23 and the idler wheel 11, the pivot shaft 25 connecting the vehicle body frame 21 to the crawler frame 16 is moved forward, the drive wheel 23 is moved rearward, and the rear lower roll is rotated. The wheel 14 is disposed below the middle of the pivot shaft 25 and the drive wheel 23, and the upper roller 26 that supports the crawler belt 24 above the middle of the pivot shaft 25 and the drive wheel 23 is connected to the crawler roller. Attached to 16, it is a crawler type vehicle.
[0017]
The snow removal unit 30 includes an auger 31, a blower 32, a snow removal unit housing 33, a sled 34, and a shooter 35 which are driven by the engine 22 as basic elements. The engine 22, the drive pulley 36, the belt 37, the driven pulley 38, and the drive shaft 39. By transmitting the power of the engine 22 in the order of the gear case 41 and the auger shaft 42, the auger 31 is rotated to scrape snow on the road in the direction of the front and back of the drawing, and sent to the blower 32. Snow can be projected through.
[0018]
In this way, a pair of pulleys 36 and 38 and a belt 37 spanning them are interposed in the power transmission system 43 that transmits the power of the engine 22 to the auger 31 and the blower 32 as loads.
[0019]
On the other hand, the traveling system 50 includes the continuously variable transmission 51, the idler wheels 11, the lower wheels 12, 13, and 14, the drive wheels 23, and the crawler belt 24 using the engine 22 as a drive source as the basic elements. 52, the belt 53, the driven pulley 54, the continuously variable transmission 51, and the drive wheels 23 are transmitted in this order, whereby the crawler belt 24 can be rotated to travel on the road.
[0020]
In this way, a pair of pulleys 52 and 54 and a belt 53 that spans them are provided in the traveling power transmission system 55 that transmits the power of the engine 22 to the crawler belt 24 as a load.
In the figure, 27 is an engine cover, 28 is an engine air cooling fan, and 29 is an auger height adjusting hydraulic cylinder.
[0021]
2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and shows that a belt tension mechanism 60 is provided in the traveling power transmission system 55. FIG.
The belt tension mechanism 60 acts on a belt 53 wound around a small-diameter driving pulley 52 and a large-diameter driven pulley 54, and transmits power by pressing the tension roller 62 to stretch the belt 53. The power can be made non-transmitted by returning the tension roller 62 and loosening the belt 53.
[0022]
More specifically, the belt tension mechanism 60 includes a tension roller 62 attached to the clutch arm 61, a return spring 63 as a return member for returning the tension roller 62, and a roller driving motor 64 as a drive source. Based on the information that the engine switch 66 or the clutch switch 67 is turned off based on the tensioner mechanism 65 that presses the tension roller 62 against the belt 37 against the returning action, the roller driving motor 64 is reversed and the tension roller 62 is returned. And a controller 68 for controlling the roller driving motor 64 so as to loosen the belt 37.
[0023]
The tensioner mechanism 65 includes, for example, a tension rod 71 connected to the clutch arm 61, a tension spring 72 connected to the other end of the tension rod 71, and a flexibility such as a wire and a rope connected to the other end of the tension spring 72. It consists of a wire rod 73 and a pulling mechanism 74 that pulls the flexible wire rod 73.
[0024]
The action of tensioning the belt 37 is as follows.
Upon receiving information that the engine switch 66 and the clutch switch 67 are turned on, the control unit 68 issues a forward rotation command to the motor rotation direction control unit 78, sets the positive / negative polarity in the motor rotation direction control unit 78, and drives the roller. The electric motor 64 is rotated forward. When the roller drive motor 64 is rotated forward by receiving power from the battery 75, the pulling member 85 is rotated forward, the flexible wire 73 and the tension rod 71 are pulled, and the clutch arm 61 indicated by the imaginary line is rotated clockwise. Turn and tension belt 37 with tension roller (solid line) 62.
The forward rotation of the roller driving motor 64 is continued until the first switch means 77 detects the pin 76 extended from the tension rod 71.
[0025]
The action of loosening the belt 37 is as follows.
Upon receiving information that the main switch (engine switch) 66 or the clutch switch 67 has been turned off, the control unit 68 issues a reverse rotation command to the motor rotation direction control unit 78, and the motor rotation direction control unit 78 reverses the positive / negative polarity. Then, the roller driving motor 64 is reversed. Since the flexible wire 73 and the tension rod 71 are in the loose state, the pulling action of the return spring 63 is effective, and the clutch arm 61 and the tension roller 62 indicated by the solid line are returned to the position of the imaginary line, and the belt 37 is in the loose state. To.
Note that the second switch means 79 detects that the clutch arm 61 has returned, and based on this detection signal, the controller 68 stops the operation (reverse rotation) of the roller driving motor 64.
[0026]
According to such a belt tension mechanism 60, the roller driving motor 64 is rotated forward and the flexible wire 73 is drawn to press the tension roller 62 against the belt 53, and the roller driving motor 64 can be rotated in the reverse direction. The tension roller 62 can be returned by the return action of the return spring (return member) 63 by loosening the flexible wire 73.
[0027]
FIG. 3 is a control flowchart of the belt tension mechanism according to the present invention, and STxx indicates a step number.
ST01: Check whether the main switch is on. If YES, the process proceeds to the next step, and if NO, the process proceeds to ST05.
ST02: Check whether or not the clutch switch is on. If YES, the process proceeds to the next step, and if NO, the process proceeds to ST05.
ST03: Check whether or not the first switch means (SW1) is on.
ST04: When NO in ST03, the roller driving motor is rotated forward. This forward rotation is continued until SW1 is turned on in ST03.
[0028]
ST05: When the main switch is not turned on in ST01, or when the clutch switch is not turned on in ST02, that is, in the off state, it is checked whether or not the second switch means (SW2) is turned on.
ST06: The roller driving motor is reversely rotated when NO in ST05. This reverse rotation is continued until SW2 is turned on in ST05.
By ST01, ST02, ST05, ST06, the belt can be automatically returned to the loose state when the main switch or the clutch switch is switched from on to off.
[0029]
FIG. 4 is a side view of the pulling mechanism according to the present invention. The pulling mechanism 74 includes a base 81 having a flat bottom plate 81a, a roller driving motor 64 attached to the bottom plate 81a of the base 81, and a roller driving motor. 64, a drive gear 82 attached to the output shaft 64a, a support shaft 83 raised from the bottom plate 81a of the base 81, a driven gear 84 and a pulling member 85 rotatably attached to the support shaft 83, and the driven gear 84. A speed switching mechanism 90 that switches the connection state with the member 85 and a stopper 86 that restricts the rotation angle of the pulling member 85 are included.
[0030]
The roller driving motor 64 has a built-in worm gear reduction mechanism 64b, and can output the reduced output from the output shaft 64a. The drive gear 82 and the driven gear 84 are spur gears that mesh with each other.
The base 81 is a fixing member attached to the crawler frame 16, the vehicle body frame 21, the snow removal unit housing 33, etc. shown in FIG.
[0031]
The pulling member 85 is a disc-shaped reel that can rotate relative to the driven gear 84 as a rotating body, and pulls the winding groove 85 a around which the flexible wire 73 is wound and the end of the flexible wire 73. A hook groove 85b is provided. Further, the pulling member 85 has a ratchet groove 85c formed on the outer peripheral surface and a stopper groove 85d formed in an arc shape along the outer periphery on the flat surface portion. The rotation angle of the pulling member 85 can be restricted by the leading end portion 86b of the stopper 86 coming into contact with both ends (one end 85e and the other end 85f) of the stopper groove 85d in the groove longitudinal direction.
[0032]
The speed switching mechanism 90 is interposed between the driven gear 84 and the pulling member 85 so that when the driven gear 84 is rotated forward (when rotated in the counterclockwise direction in the figure), the pulling member 85 is connected to the driven gear 84. And the pulling member 85 is released from the driven gear 84 when the driven gear 84 rotates in the reverse direction (when it rotates counterclockwise in the figure).
[0033]
Specifically, the speed switching mechanism 90 includes a ratchet groove 85c provided in the pulling member 85, a ratchet pawl 92 swingably attached to the driven gear 84, a release cam member 93 swingably attached to the driven gear 84, and a ratchet. The first spring 102 is set so as to eject the pawl 92, and the second spring 104 is set so as to eject the release cam member 93.
[0034]
The ratchet pawl 92 is a member that hangs the pawl portion 92a on the ratchet groove 85c when the driven gear 84 is rotated forward. The release cam member 93 is a member that swings by hitting the fixed-side stopper 86 at the start of reverse rotation of the driven gear 84 and pushes the ratchet pawl 92 away from the ratchet groove 85c.
[0035]
The first spring 102 repels in the direction in which the ratchet pawl 92 is hooked on the ratchet groove 85c. The second spring 104 repels the release cam member 93 in a direction in which the ratchet pawl 92 is detached from the ratchet groove 85c.
[0036]
The second switch means 79 is attached to the edge 81b of the base 81 via the stay 111, and the displacement of the release cam member 93 is detected by the second switch means 79, so that the roller drive motor 64 can be rotated during reverse rotation. Stop timing can be detected.
[0037]
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4 and shows that the support shaft 83 is a bolt and nut attached to the bottom plate 81a, and the driven gear 84 and the pulling member 85 are attached via the bush 87.
The base 81 is formed by bending an edge portion 81b from the edge of the bottom plate 81a, and a base end portion 86a of a stopper 86 is attached to the edge portion 81b via a stay 88.
The stopper 86 is a round bar member that is bent into a substantially U shape that opens to the bottom plate 81a side. The straight base end portion 86a extends toward the bottom plate 81a, and the straight distal end portion 86b is a stopper. It extends toward the bottom of the groove 85d.
In the figure, 89 is a rubber annular cushion material, and 112, 113, 114 are washers.
[0038]
FIG. 6 is an exploded view of the speed switching mechanism according to the present invention, and shows that the ratchet pawl 92 and the release cam member 93 are swingably attached to the support shaft 91 raised from the driven gear 84 (see FIG. 4).
The ratchet claw 92 is a member in which an acute-angled claw portion 92a is formed on one end side that swings, a pin 92b is provided in the vicinity thereof, and a convex portion 92c is formed on the other end side that swings. The claw portion 92a is a hook portion that is hung on the ratchet groove 85c (see FIG. 4).
[0039]
The release cam member 93 is a flat plate with a substantially elliptical shape in plan view that overlaps with the ratchet claw 92 and is rotatable relative to the ratchet claw 92. It is a member in which the convex part 93b is formed. The extruding convex portion 93b is a drive member that extends toward the ratchet pawl 92 so as to hit the contact surface 92d of the driven convex portion 92c.
[0040]
By the way, the support shaft 91 is formed by forming a long slit 91a at the front end surface and attaching the first spring 102 and the second spring 104 thereto.
The first spring 102 and the second spring 104 are torsion coil springs arranged on the center of the same coil, and these torsion coil springs are integrally molded to form a single member. This single member is the “torsion coil spring 94”.
[0041]
More specifically, the “torsion coil spring 94” includes a first arm portion 101 on one end side, a first spring 102 wound in a coil shape from the end of the first arm portion 101, and a winding end end of the first spring 102. The straight portion 103 provided, the second spring 104 wound in a coil shape from the end of the straight portion 103, and the second arm portion 105 provided at the end of winding of the second spring 104 are formed by one wire. This is a double torsion type coil spring.
[0042]
The first arm portion 101 has a U-shaped hook 101a at the tip, and the second arm portion 105 has an L-shaped hook 105a at the tip. The straight portion 103 between the first and second springs 102 and 104 extends in the coil radial direction through the coil center.
[0043]
The first and second springs 102 and 104 are inserted into the support shaft 91, the straight portion 103 is inserted into the slit 91 a and hung, the U-shaped hook 101 a is hung on the pin 92 b of the ratchet claw 92, and the release cam member 93 The torsion coil spring 94 can be attached by hooking the L-shaped hook 105a on the hooking hole 93c. In this way, the first spring 102 and the second spring 104 can act as a torsion spring independent of each other.
[0044]
Since the two first and second springs 102 and 104 that have independent spring actions are made as a single part, the number of parts can be reduced and they can be easily arranged in a narrow space. The first and second springs 102 and 104 may be two parts.
[0045]
The first spring 102 and the second spring 104 have a spring action so as to be repelled in the direction in which the pushing projection 93b hits the contact surface 92d of the driven projection 92c. That is, the first spring 102 springs the ratchet pawl 92 clockwise in the figure, and the second spring 104 springs the release cam member 93 counterclockwise in the figure.
[0046]
However, the first spring 102 and the second spring 104 have substantially the same coil diameter, number of turns, and pitch. The length of the first arm portion 101 is larger than the length of the second arm portion 105. Therefore, the torque that springs the ratchet pawl 92 clockwise by the first spring 102 is larger than the torque that springs the release cam member 93 counterclockwise by the second spring 104. Reference numeral 95 denotes a retaining pin.
[0047]
FIG. 7 is a side view of the speed switching mechanism according to the present invention. A support shaft 91 parallel to the support shaft 83 (see FIG. 5) is attached to the driven gear 84, and the ratchet pawl 92 and the release cam member 93 are attached to the driven gear 84. Are stacked in this order, and when the release cam member 93 is moved with the cam portion 93a of the release cam member 93 directed radially outward of the driven gear 84, the proximal end portion 86a of the stopper 86 indicated by the phantom line of the cam portion 93a. It shows that it arranged so that it may hit.
[0048]
FIG. 8 is an exploded view of the tension mechanism according to the present invention, and shows the relationship between each member of the tension mechanism 74 and the speed switching mechanism 90 with respect to the base 81. 96 is a washer.
[0049]
Next, the operation of the belt tension mechanism 60 configured as described above will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is an operation diagram (part 1) of the belt tension mechanism according to the present invention, and shows that the belt tension mechanism 60 is in an OFF state. Since it is in the off state, the tension roller 62 returns and the belt 53 is loosened, and the power from the driving pulley 52 to the driven pulley 54 is not transmitted. The roller driving motor 64 is stopped. The pulling member 85 is prevented from rotating clockwise as the one end 85e abuts against the tip end portion 86b of the stopper 86 via the cushion material 89.
[0050]
As described above, the torque that springs the ratchet pawl 92 clockwise by the first spring 102 is greater than the torque that springs the release cam member 93 counterclockwise by the second spring 104. Therefore, the claw portion 92a enters the ratchet groove 85c.
[0051]
FIG. 10 is an operation view (No. 2) of the belt tension mechanism according to the present invention, and shows a start point of the clutch-on operation.
By causing the roller drive motor 64 to rotate forward, the driven gear 84 rotates in the direction of the arrow Lr (counterclockwise direction in the figure), that is, rotates forward. For this reason, the claw portion 92a rotates forward together with the driven gear 84 and engages with the ratchet groove 85c, causing the pulling member 85 to rotate forward. That is, the ratchet mechanism formed by the combination of the ratchet groove 85c and the ratchet pawl 92 is locked. As described above, when the driven gear 84 is rotated forward, the pulling member 85 can be connected to the driven gear 84 by the speed switching mechanism 90.
[0052]
When the pulling member 85 rotates in the forward direction, the pulling member 85 winds up and pulls the flexible wire 73, swings the clutch arm 61, and allows the tension roller 62 to approach the belt 53 side.
[0053]
FIG. 11 is an operation view (No. 3) of the belt tension mechanism according to the present invention, and shows the middle of the clutch-on operation.
As the roller driving motor 64 continues to rotate normally, the driven gear 84, the ratchet pawl 92, and the release cam member 93 further rotate normally. As a result, the cam portion 93a of the release cam member 93 hits the base end portion 86a of the stopper 86 and swings in the clockwise direction in the figure. In this way, the release cam member 93 once escapes from the base end portion 86a and returns to the original state by the elastic force of the second spring 104 after passing.
[0054]
FIG. 12 is an operation view (No. 4) of the belt tension mechanism according to the present invention, and shows that the roller driving motor 64 is further stopped after continuing normal rotation.
As the roller driving motor 64 continues to rotate forward in this way, the pulling member 85 further pulls the flexible wire 73 and presses the tension roller 62 against the belt 53, thereby tensioning the belt 53. As a result, the clutch-on operation is completed. Power can be transmitted from the drive pulley 52 to the driven pulley 54 via the belt 53.
[0055]
As is apparent from the above description, the wire drawing speed when the flexible wire 73 is drawn by the roller driving motor 64 is a value corresponding to the rotation speed of the roller driving motor 64.
In order to perform the clutch-off operation from this clutch-on state, the roller driving motor 64 is reversed.
[0056]
FIG. 13 is an operation view (No. 5) of the belt tension mechanism according to the present invention, and shows that the clutch-off operation is started.
By rotating the roller driving motor 64 in the reverse direction, the driven gear 84, the ratchet pawl 92, and the release cam member 93 rotate in the direction of the arrow Rr, that is, reverse. As a result, the cam portion 93a of the release cam member 93 hits the base end portion 86a of the stopper 86 and swings counterclockwise in the drawing. In this way, the release cam member 93 temporarily escapes from the base end portion 86a. When the release cam member 93 swings in the counterclockwise direction in the drawing, the push-out convex portion 93b pushes the driven convex portion 92c in the counterclockwise direction in the drawing. As the ratchet pawl 92 swings counterclockwise in the figure, the pawl portion 92a is disengaged from the ratchet groove 85c. That is, the ratchet mechanism is unlocked. Thus, when the driven gear 84 is reversely rotated, the speed switching mechanism 90 can be released, and the connected state of the pulling member 85 to the driven gear 84 can be released.
[0057]
At the moment when the claw portion 92a is removed from the ratchet groove 85c, the flexible wire 73 is rapidly returned by the return action by the elastic force of the return spring 63. For this reason, the pulling member 85 reverses rapidly. Since the elastic force of the return spring 63 is used, the wire return speed when the flexible wire 73 is returned by the return action of the return spring 63 is not affected by the rotational speed of the roller driving motor 64.
[0058]
Therefore, this wire rod returning speed is significantly larger than the wire rod drawing speed when the flexible wire 73 is drawn by the roller driving motor 64. By returning the tension roller 62 and rapidly loosening the belt 53, the power can be made non-transmitted. Since the tension roller 62 returns quickly, the slip time of the belt 53 can be short. By shortening the slip time, the durability of the belt 53 can be further increased.
The roller driving motor 64 continues to reverse.
As is clear from the above description, the speed switching mechanism 90 plays the role of a quick return mechanism (quick return mechanism).
[0059]
FIG. 14 is an operation view (No. 6) of the belt tension mechanism according to the present invention, showing the midway of clutch-off operation.
The release cam member 93 once escapes from the base end portion 86 a and, after passing, returns to the original state by the elastic force of the second spring 104. At that time, since the pulling member 85 is returned in the direction of the arrow Rr, the phase of the ratchet groove 85c is shifted. The claw portion 92a is disengaged from the ratchet groove 85c and slips on the outer peripheral surface 85g of the pulling member 85.
[0060]
Thereafter, the roller driving motor 64 is further reversely rotated, whereby the driven gear 84, the ratchet pawl 92, and the release cam member 93 are returned to the positions shown in FIG. At this time, the return of the cam portion 93a is detected by the second switch means 79 (see FIG. 14), and the roller driving motor 64 stops the reverse rotation operation based on this detection signal.
[0061]
FIG. 15 is a diagram showing a modification of the pulling mechanism according to the present invention. The pulling mechanism 74 of this modification extends the arm 85h from the outer peripheral surface of the pulling member 85 and connects the end of the flexible wire 73 to the arm 85h. It is characterized by that. Since the arm 85h is provided, the winding groove 85a shown in FIG. 4 is not necessary. Other configurations are the same as those shown in FIGS. 1 to 14 described above, and the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
[0062]
In the embodiment of the invention described above, the belt tension mechanism 60 has been described as being used in the traveling power transmission system 55 of the snowplow 10. However, the present invention is not limited to this and is employed in various power transmission systems. be able to. For example, the present invention can also be applied to the power transmission system 43 of the snow removal unit 30.
Further, the drive source of the power transmission system is not limited to the engine 14, and may be, for example, an electric motor.
Furthermore, the rotating body that is driven forward / reversely by the roller driving motor 64 is not limited to the driven gear 84.
[0063]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
Claim 1 A pulling member that draws a flexible wire is arranged to be rotatable relative to a rotating body that is driven forward / reversely by a roller driving motor, and the rotating body and the pulling member are disposed between the rotating body and the pulling member. A speed switching mechanism is provided to switch the connection state between the two, so that the speed switching mechanism connects the pulling member to the rotating body when the rotating body is rotating forward, and the speed switching mechanism is released when the rotating body rotates backward. As a result, the flexible wire is rapidly returned by the return action of the return member without being affected by the rotation speed of the roller driving motor. Therefore, the tension roller can be quickly returned when switching from clutch-on to clutch-off. As a result, the slip time during which the belt slips to the pulley or the tension roller can be shortened. By shortening the slip time, the durability of the belt can be further increased.
[0064]
Further claim 1 The belt tension mechanism is arranged so that a pulling member that pulls a flexible wire can be rotated relative to a rotating body that is driven forward / reversely by a roller driving motor, and between the rotating body and the pulling member. By interposing the speed switching mechanism, the pulling member is connected to the rotating body by the speed switching mechanism when the rotating body is rotating forward, and the speed switching mechanism is released when the rotating body is reversely rotated. The connecting / disconnecting switching operation of the pulling member with respect to the rotating body that is rotated in the forward and reverse directions by the speed switching mechanism can be performed reliably and quickly. Furthermore, the belt tension mechanism with a speed switching mechanism can be configured simply.
[0065]
Claim 2 The speed switching mechanism includes a ratchet groove provided on the pulling member, a ratchet claw that is swingably attached to the rotating body so as to be hooked on the ratchet groove when the rotating body is rotating forward, and a direction in which the ratchet claw is hooked on the ratchet groove. The first spring that has been repelled, the release cam member that is swingably attached to the rotating body, and that pushes the ratchet pawl in a direction away from the ratchet groove by hitting the stopper at the start of reverse rotation of the rotating body, and the release cam member Since the second spring springs in a direction away from the ratchet groove, the speed switching mechanism can be simplified, and the connecting / disconnecting switching operation of the pulling member with respect to the rotating body can be performed reliably and quickly. Can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a snowplow according to the present invention.
2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
FIG. 3 is a control flow diagram of a belt tension mechanism according to the present invention.
FIG. 4 is a side view of a tension mechanism according to the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG.
FIG. 6 is an exploded view of a speed switching mechanism according to the present invention.
FIG. 7 is a side view of a speed switching mechanism according to the present invention.
FIG. 8 is an exploded view of a tension mechanism according to the present invention.
FIG. 9 is an operation diagram of the belt tension mechanism according to the present invention (part 1).
FIG. 10 is an operation diagram of the belt tension mechanism according to the present invention (part 2).
FIG. 11 is an operation diagram of the belt tension mechanism according to the present invention (part 3).
FIG. 12 is an operation diagram of the belt tension mechanism according to the present invention (part 4).
FIG. 13 is an operation diagram of the belt tension mechanism according to the present invention (part 5).
FIG. 14 is an operation diagram of the belt tension mechanism according to the present invention (part 6).
FIG. 15 is a modification of the tension mechanism according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Drive source (engine), 52, 54 ... Pair of pulleys, 53 ... Belt, 55 ... Power transmission system, 60 ... Belt tension mechanism, 62 ... Tension roller, 63 ... Return member (return spring), 64 ... Roller drive For motor, 73 ... flexible wire, 84 ... rotating body (driven gear), 85 ... pulling member, 85c ... ratchet groove, 86 ... stopper, 90 ... speed switching mechanism, 92 ... ratchet pawl, 93 ... release cam member, 102 ... 1st spring, 104 ... 2nd spring.

Claims

A power transmission system that transmits the power of the drive source to the load is provided with a pair of pulleys and a belt that spans them. The tension roller is pressed to stretch the belt to transmit the power, and the tension roller is returned to loosen the belt. It is a belt tension mechanism that does not transmit power by
The belt tension mechanism rotates the roller driving motor forward and pulls a flexible wire such as a wire or rope to press the tension roller against the belt, and reverses the roller driving motor to rotate the flexible motor. In the belt tension mechanism in which the tension roller is returned by the return action of the return member by loosening the conductive wire,
The belt tension mechanism is arranged such that a pulling member for pulling the flexible wire rod is relatively rotatable with respect to a rotating body that is driven forward / reversely by the roller driving motor , and between the rotating body and the pulling member. Further, by providing a speed switching mechanism for switching the connection state between the rotating body and the pulling member, the speed switching mechanism connects the pulling member to the rotating body at the time of normal rotation of the rotating body, By configuring so that the speed switching mechanism is released at the time of reverse rotation, the flexible wire can be quickly returned by the return action of the return member without being affected by the rotational speed of the roller driving motor. belt tension mechanism, characterized in that the configuration was.

The speed switching mechanism includes a ratchet groove provided in the pulling member, a ratchet claw that is swingably attached to the rotating body so as to be engaged with the ratchet groove when the rotating body is rotated forward, and a direction in which the ratchet claw is applied to the ratchet groove. And a release cam member that swingably attaches to the rotating body and pushes the ratchet pawl in a direction away from the ratchet groove by hitting a stopper at the start of reverse rotation of the rotating body, and the release cam member 2. The belt tension mechanism according to claim 1, wherein the ratchet pawl includes a second spring that is repelled in a direction away from the ratchet groove.