JP2001323993A - 歯付きベルト用プーリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易でコストダウンが可能な歯付きベ
ルト用プーリを提供する。 【解決手段】 歯型形状板１４と円盤１５は、金属また
は高分子材料で打抜き加工されたものである。歯型形状
板１４は、周方向Ａにプーリ歯面１２を有している。プ
ーリ１１は、歯型形状板１４を整列して積層した歯型形
状板１４の間に円盤１５を介挿させて一体に構成してい
る。円盤１５は、歯型形状板１４の歯面１２の歯底半径
よりも小さいので、円盤１５を介挿した部分には周方向
に沿って溝１３が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯付きのタイミン
グベルトを介して駆動力を伝達する場合などに適用され
る歯付きベルト用プーリに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の駆動力伝達構造として、例えば図
７に示すように、プーリ１０１から歯付きベルト１０３
を介して駆動力が伝達されるようになっており、図８乃
至図９に示すようなプーリを用いていた。歯付きベルト
１０３を用いるプーリ１０１は、ギアなどと異なって潤
滑油を必要とせず、またＶベルトや平ベルトを用いるプ
ーリと異なって大容量の伝達力を伝えることが可能なた
め、多くの製品に用いられている。

【０００３】このような従来のプーリにおいては、ギヤ
のようにギヤボックス内では一般に使用されず遮音され
ることもないので、騒音面で問題がある。一例として、
図１０に示すように、歯付きベルト近接位置における騒
音の周波数分析結果によれば、歯付きベルト１０３とプ
ーリ１０１の噛合い成分Ｎｚ音（Ｎは回転数で、ｚは歯
数である。）及びその高調波成分による騒音が認められ
る。

【０００４】騒音の発生原因の１つは、プーリ１０１と
歯付きベルト１０３の噛合い時に空気が歯面内に閉じ込
められて圧縮されるためと考えられていて、その対策と
して、例えば特開平１０-３１８３５３号、特開平５-１
０６７０８号又は実開昭６２-８７２５１号に記載され
た構造、すなわち空気逃がしのための溝を設ける構造が
提案されている。

【０００５】この内の特開平１０-３１８３５３号で
は、図１１に示すように、溝１０４をプーリの周方向に
設けたものや、図１２に示すように、溝１０５をプーリ
の幅方向に設けたものを提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プーリ
１０１は単一材料から切削加工によって製作されてい
て、周方向であれ幅方向であれ溝のような複雑な形状と
することには限度があり、仮に加工できたとしても工数
がかかってしまう。本発明は、かかる状況に鑑みてなさ
れたものであり、製造が容易でコストダウンが可能な歯
付きベルト用プーリを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る歯付きベル
ト用プーリは、かかる課題を解決するためになされたも
のであり、歯付きベルト用のプーリを薄板の積層構造と
した。すなわち、周方向に歯面を有する歯型板を整列し
て積層し、かつ該歯型板よりも小さい外形形状のスペー
サを上記歯型板の間に介挿して一体に構成したことを特
徴とする。

【０００８】上記歯型板は、異種材質のものを混在して
積層するようにしてもよく、また、上記歯型板及び上記
スペーサは、打抜きにより形成してもよい。

【０００９】また、本発明に係る歯付きベルト用プーリ
は、積層してなる歯付きプーリで、ヘルムホルツ共鳴器
を内蔵するように構成できる。すなわち、周方向に歯面
を有するとともに、該歯面の歯底に開口する首部と該首
部に続く幅広部とからなる切欠き部を有する第１の板を
整列して積層し、かつ上記第１の板の歯面と同形状の歯
面を周方向に有する第２の板を上記第１の板の間に整合
するように介挿して一体に構成したことを特徴とするも
のである。

【００１０】上記第１の板及び上記第２の板は、打抜き
により形成してもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る歯付きベルト
用プーリの実施の形態について図面に基づいて説明す
る。本発明の第１の実施形態に係る歯付きベルト用プー
リを図１乃至図３に、本発明の第２の実施形態に係る歯
付きベルト用プーリを図４乃至図６にそれぞれ示す。

【００１２】まず、第１の実施形態に係る歯付きベルト
用プーリについて図１乃至図３を用いて説明する。な
お、図１は、本実施形態に係る歯付きベルト用プーリ１
１の外観を部分的に現した斜視図、図２は、金属または
高分子材料で打ち抜き加工された歯型形状板（歯型板）
１４の斜視図、図３は、金属または高分子材料で打ち抜
き加工された円盤（スペーサ）１５の斜視図である。

【００１３】歯付きベルトによる動力伝達装置のプーリ
１１は、打抜き板の積層構造になっている。まず、図２
に示すように、歯型形状板１４を金属または高分子材料
で打ち抜き加工する。この歯型形状板１４は、プーリ歯
面１２が外周面の周方向Ａに連続的に形成されている。
このプーリ歯面１２の部分がベルト（図７参照）と噛合
い動力伝達する。

【００１４】さらに、図３に示すように、円盤１５を金
属または高分子材料で打ち抜き加工する。円盤１５の半
径は、歯型形状板１４の歯底円半径よりも小さい。この
部分が空気抜けの溝１３（図１参照）を構成する。この
溝１３は、周方向に延在する。

【００１５】これら打抜いた２種の歯型形状板１４と円
盤１５とを整列しながら適宜積層して一体に構成するこ
とで、図１に示すようなプーリ１１が完成する。歯型形
状板１４と円盤１５はともに薄板で形成する。なお、歯
型形状板１４と円盤１５との結合方法は、通常用いられ
る方法を採用すればよく、例えばリベットによるかし
め、部分溶接を行う。

【００１６】本実施形態ではプーリ１１を積層形とした
ことにより、以下のような効果を有する。 (1)形状の自由度が増える。 歯面形状が切削加工に比べ自由に選べる。複雑な表面
形状にできる。 歯幅方向の寸法が積層枚数で変えられる。周方向の溝
ピッチ・溝幅が変えられる。 (2)プーリの振動特性の改善（ダンピング増加）が図れ
る。 積層による摩擦ダンピングが増加する。 非金属の積層(材料そのものの減衰大)によるダンピン
グが増加する。

【００１７】なお、本実施形態におけるプーリ１１は、
打ち抜き形状が同じで材質のみ異なるものを適宜積層し
て構成したもの、打ち抜き形状を３種類以上とし複雑な
パターンとするもの、歯形をインヴォリュート、台形、
矩形、三角形、半円形又は半楕円形等とするもの等を用
いることができる。この変形例は、後述する第２の実施
形態においても適用することができる。

【００１８】次に、本発明の第２の実施形態に係る歯付
きベルト用プーリについて図４乃至図６を用いて説明す
る。なお、図４は、本実施形態に係る歯付きベルト用プ
ーリ２１の外観を部分的に現した斜視図、図５は、空洞
形成用穴（切欠き部）２６を有する、金属または高分子
材料で打ちぬき加工された歯型形状板（第１の板）２５
の斜視図、図６は、金属または高分子材料で打ち抜き加
工された歯型形状板（第２の板）２９の斜視図である。

【００１９】歯付きベルトによる動力伝達装置のプーリ
２１は、打抜き板の積層構造になっている。まず、図５
に示すように、歯型形状板２５を金属または高分子材料
で打ち抜き加工する。この歯型形状板２５は、プーリ歯
面２２が外周面の周方向Ａに連続的に形成されている。
このプーリ歯面２２の部分がベルト（図７参照）と噛合
い動力伝達する。また、歯型形状板２５は、プーリ歯面
２２の歯底２３に開口する首部２７とこの首部２７に続
く幅広部２８とからなる空洞形成用穴２６を有する。

【００２０】さらに、図６に示すように、歯型形状板２
９を金属または高分子材料で打ち抜き加工する。この歯
型形状板２９は、歯型形状板２５のプーリ歯面２２と同
形状の歯面に形成されている。

【００２１】これら打抜いた空洞形成用穴２６を有する
歯型形状板２５を複数枚整列して積層する。このとき
に、空洞２４（図４参照）の容積が適当となるようにし
ておく。次に、空洞形成用穴２６のない歯型形状板２９
を１枚又は複数枚入れた後、再度空洞形成用穴２６を有
する歯型形状板２５を同様に積層していくと、図４に示
す空洞２４付きのプーリ２１となる。歯底２３下に空洞
２４が形成されている。この空洞２４は、狭い通路の首
部２７を介して歯底２３とつながっている。

【００２２】この空洞２４は、ヘルムホルツ共鳴器を形
成している。空洞２４内の空気の圧力は、媒質が首部２
７を通って出入りすることにより、圧縮されたり拡大さ
れたりすることにより変化する。このため、首部２７の
開口部においては、周囲の媒質への音の放射が起こり、
音響エネルギの散逸が発生する。容積Ｖの空洞２４が、
外部の媒質と断面積Ｓ、長さＬの首部２７を介して通じ
ている構造において、共鳴周波数ｆは、音速ｃとする
と、

【数１】 で決まり、騒音の周波数成分と共鳴周波数を合致させる
ことで効率よく減音ができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る歯付きベルト用プーリは、
周方向に歯面を有する歯型板を整列して積層し、かつ該
歯型板よりも小さい外形形状のスペーサを上記歯型板の
間に介挿して一体に構成したことを特徴とするので、複
雑な歯面形状にも容易に対応することができ、コストダ
ウンを図ることができる。

【００２４】上記歯型板は、異種材質のものを混在して
積層すると、使用状況に応じて適宜組合わせることがで
きるので、プーリの振動特性を改善することが容易にな
り、製品品質を向上させることができる。

【００２５】上記歯型板及び上記スペーサは、打抜きに
より形成すると、さらに製造が容易になり、一層のコス
トダウンを図ることができる。

【００２６】本発明に係る歯付きベルト用プーリは、周
方向に歯面を有するとともに、該歯面の歯底に開口する
首部と該首部に続く幅広部とからなる切欠き部を有する
第１の板を整列して積層し、かつ上記第１の板の歯面と
同形状の歯面を周方向に有する第２の板を上記第１の板
の間に整合するように介挿して一体に構成したことを特
徴とするので、複雑な歯面形状にも容易に対応すること
ができ、コストダウンを図ることができるとともに、騒
音を低減化が容易に実現することができる。

【００２７】上記第１の板及び上記第２の板は、打抜き
により形成すると、さらに製造が容易になり、一層のコ
ストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る歯付きベルト用
プーリを部分的を示す斜視図である。

【図２】図１の歯付きベルト用プーリを構成する歯型形
状板の斜視図である。

【図３】図１の歯付きベルト用プーリを構成する円盤の
斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る歯付きベルト用
プーリを部分的に示す斜視図である。

【図５】図４の歯付きベルト用プーリを構成する歯型形
状板の一部を省略した平面図である。

【図６】図４の歯付きベルト用プーリを構成する別の歯
型形状板の一部を省略した平面図である。

【図７】従来の歯付きベルト用プーリを用いて駆動力を
ベルトに伝達している状態を示す斜視図である。

【図８】図７の歯付きベルト用プーリの斜視図である。

【図９】図８の歯付きベルト用プーリの歯面を部分的に
拡大した斜視図である。

【図１０】従来の歯付きベルト近接位置における騒音の
周波数分析結果を示すグラフであり、縦軸が音圧レベル
（ｄＢ）、横軸が周波数（Ｈｚ）である。

【図１１】従来の歯付きベルト用プーリの歯面を部分的
に拡大した斜視図である。

【図１２】従来の歯付きベルト用プーリの歯面を部分的
に拡大した斜視図である。

【符号の説明】

１１、２１ プーリ １２、２２ プーリ歯面 １３ 溝 １４、２５、２９ 歯型形状板 １５ 円盤 ２３ 歯底 ２４ 空洞 ２６ 空洞形成用穴 ２７ 首部 ２８ 幅広部 Ａ 周方向

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周方向に歯面を有する歯型板を整列して
   積層し、かつ該歯型板よりも小さい外形形状のスペーサ
   を上記歯型板の間に介挿して一体に構成したことを特徴
   とする歯付きベルト用プーリ。
2. 【請求項２】 上記歯型板は、異種材質のものを混在し
   て積層することを特徴とする請求項１に記載の歯付きベ
   ルト用プーリ。
3. 【請求項３】 上記歯型板及び上記スペーサは、打抜き
   により形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載
   の歯付きベルト用プーリ。
4. 【請求項４】 周方向に歯面を有するとともに、該歯面
   の歯底に開口する首部と該首部に続く幅広部とからなる
   切欠き部を有する第１の板を整列して積層し、かつ上記
   第１の板の歯面と同形状の歯面を周方向に有する第２の
   板を上記第１の板の間に整合するように介挿して一体に
   構成したことを特徴とする歯付きベルト用プーリ。
5. 【請求項５】 上記第１の板及び上記第２の板は、打抜
   きにより形成したことを特徴とする請求項４に記載の歯
   付きベルト用プーリ。