JP2008175291A - :pulley and multi-shaft driving device having this pulley - Google Patents

:pulley and multi-shaft driving device having this pulley Download PDF

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滋 河本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the increase of deflection by the resonance of a power transmission belt. <P>SOLUTION: The radius of a pulley 1 changes continuously and peaks of the radius change to rotating angles occur at two positions during one revolution. Furthermore, the rotating angles θ1 and θ2 between the peaks are different from each other. As the pulley 1 is rotated, the tension of the belt 20 placed into the pulley 1 changes. This tension change of the belt 20 causes the peaks to the rotation angles to change at least two positions during one revolution. The rotation angles between the peaks are different from each other. On the other hand, in the tension changes of the belt arising from changes of revolutions and the like, rotation angles between peak changes to the rotating angles are equal to each other. Thus, when the tension changes arising from the radius changes of the pulley 1 and the tension changes arising from the revolution changes are synthesized, the tension of the belt 20 changes irregularly. Therefore, resonance can be prevented because the vibrations of the tension changes of the belt 20 do not coincide with the vibrations inherent of the belt 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジン等に連結された多軸駆動装置に用いられるプーリに関する。   The present invention relates to a pulley used in a multi-axis drive device connected to an engine or the like.

従来から、エンジン等に連結され、発電機等の補機がベルトを介して駆動される多軸駆動装置において、エンジンの爆発行程等の要因により駆動軸の回転速度が周期的に変動すると、ベルトの張力も周期的に変動する。この張力変動の振動数が、ベルトのスパン長さや張力及び単位重量により特性付けられるベルトの固有振動数に一致した場合に共振状態となる。このとき、ベルトの振れの増大や、異音が発生し、さらにはベルトの耐久性が低下する。   Conventionally, in a multi-axis drive device that is connected to an engine or the like and an auxiliary machine such as a generator is driven via a belt, if the rotational speed of the drive shaft fluctuates periodically due to factors such as the explosion stroke of the engine, the belt The tension of this also varies periodically. Resonance occurs when the frequency of this tension variation matches the natural frequency of the belt, which is characterized by the belt span length, tension and unit weight. At this time, an increase in belt vibration or abnormal noise occurs, and the durability of the belt decreases.

そこで、従来から、楕円形状のプーリや真円の外周を有し、且つ、回転中心が重心からずれた偏心プーリがベルトの張り側部分に係合するように設けられた多軸駆動装置が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。楕円形状のプーリや真円形状の偏心プーリは、回転角度に対して半径が連続的に変化する外周形状を有する。さらに、回転角度に対する半径の変化のピークは、楕円形状のプーリの場合は半回転ごとに生じ、真円形状の偏心プーリの場合は1回転ごとに生じる。そこで、例えば4気筒エンジンの場合であって、爆発行程等に起因したベルトの張力の弛緩時期が、駆動軸が1回転する間に2回生じている場合には、楕円形状のプーリの場合は駆動軸が1回転する間に1回転するように、真円形状の偏心プーリの場合は駆動軸が1回転する間に2回転するように、且つ、弛緩時期に最大半径の位置にベルトが巻き掛けられるように設置する。これにより、ベルト張力がほぼ一定に維持され、共振によるベルトの振れが抑えられる。   Therefore, conventionally proposed are multi-shaft drive devices that have an elliptical pulley or an outer periphery of a perfect circle, and an eccentric pulley whose center of rotation is offset from the center of gravity is engaged with the tension side portion of the belt. (For example, see Patent Documents 1 and 2). An elliptical pulley or a perfect circular eccentric pulley has an outer peripheral shape whose radius changes continuously with respect to the rotation angle. Further, the peak of the change in radius with respect to the rotation angle occurs every half rotation in the case of an elliptical pulley, and occurs every rotation in the case of a perfect circular eccentric pulley. Thus, for example, in the case of a four-cylinder engine, when the tension of the belt due to the explosion stroke occurs twice during one rotation of the drive shaft, In the case of a perfect circular eccentric pulley, the belt is wound at the position of the maximum radius at the time of relaxation so that the drive shaft rotates once while the drive shaft rotates once. Install so that it can be hung. As a result, the belt tension is maintained substantially constant, and the vibration of the belt due to resonance is suppressed.

特開昭62−258109号公報JP-A-62-258109 特許平6−10693号公報Japanese Patent No. 6-10893

しかし、このような楕円形状のプーリや真円形状の偏心プーリを用いても、ベルト張力を完全に一定にすることは不可能である。また、楕円形状のプーリや真円形状の偏心プーリの半径の変化は、180°回転するごとに反復して生じるため、張力変動がある程度低減されたとしても、張力の弛緩時期は180°ごとに周期的に生じる。従って、張力変動の振動数がベルトの固有振動数と一致することも十分にあり得ることから、共振の発生を防止できるとは言い難い。   However, even if such an elliptical pulley or a perfect circular eccentric pulley is used, it is impossible to make the belt tension completely constant. In addition, the change in radius of an elliptical pulley or a circular eccentric pulley occurs repeatedly every 180 ° rotation, so even if the tension fluctuation is reduced to some extent, the tension relaxation time is every 180 °. It occurs periodically. Therefore, the frequency of the tension fluctuation can sufficiently match the natural frequency of the belt, so that it is difficult to prevent the occurrence of resonance.

本発明では、駆動軸の回転変動に起因するベルトの張力変動の振動数がベルトの固有振動数に一致することを防ぎ、ベルトの共振を確実に防止できるプーリ及びこのプーリを有する多軸駆動装置を提供することを目的とする。   In the present invention, a pulley capable of preventing the frequency of the belt tension fluctuation caused by the rotational fluctuation of the drive shaft from matching the natural frequency of the belt and reliably preventing the belt from resonating, and a multi-axis drive device having the pulley The purpose is to provide.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

請求項1に記載のプーリは、半径が連続的に変化するとともに、回転角度に対する半径の変化のピークが1回転する間に2ヶ所生じるような外周形状を有し、さらに、前記2ヶ所のピーク間の回転角度が互いに異なることを特徴とするものである。   The pulley according to claim 1 has an outer peripheral shape in which the radius continuously changes and the peak of the change in the radius with respect to the rotation angle is generated at two locations during one rotation, and the two peaks are further provided. The rotation angles are different from each other.

本発明のプーリにおいては、回転に伴って半径が連続的に変化するため、このプーリに巻き掛けられたベルトの張力が変動する。また、回転角度に対する半径の変化のピークが1回転する間に2ヶ所生じるため、ベルト張力の変化のピークも1回転する間に少なくとも2ヶ所生じる。さらに、プーリの半径の変化のピーク間の回転角度は互いに異なるため、ベルトの張力変動のピーク間の回転角度も互いに異なることとなる。即ち、ベルト張力は不規則的に変動する   In the pulley of the present invention, the radius continuously changes with the rotation, so that the tension of the belt wound around the pulley varies. In addition, since the peak of the change in radius with respect to the rotation angle is generated in two places during one rotation, the peak of the change in belt tension is also generated in at least two places during one rotation. Further, since the rotation angles between the peaks of the pulley radius change are different from each other, the rotation angles between the belt tension fluctuation peaks are also different from each other. That is, the belt tension varies irregularly.

一方、回転変動等に起因するベルトの張力変動は、等間隔でピークが生じる。プーリの半径の変化に起因する張力変動と、回転変動等に起因する張力変動が合成されると、張力は不規則的に変動する。そのため、張力変動の振動数とベルトの固有振動数は一致することがない。即ち、張力変動を乱すことにより、共振を防止することができる。   On the other hand, belt tension fluctuations caused by rotational fluctuations and the like have peaks at equal intervals. When the tension fluctuation caused by the change in the radius of the pulley and the tension fluctuation caused by the rotation fluctuation are combined, the tension fluctuates irregularly. For this reason, the frequency of tension fluctuation and the natural frequency of the belt do not match. That is, resonance can be prevented by disturbing the tension fluctuation.

請求項2のプーリは、請求項1において、円弧状の外周形状を有する2つの大径部と、これら2つの大径部を滑らかに接続する曲線状の外周形状を有する2つの小径部とを備え、前記2つの大径部の何れか一方の大径部の円弧の中心と回転中心を結ぶ直線と、他方の大径部の円弧の中心と回転中心を結ぶ直線が交差しており、さらに、前記2つの小径部の半径が、前記2つの大径部のそれぞれの最大半径のうち小さい方の最大半径よりも小さいことを特徴とするものである。   A pulley according to a second aspect is the pulley according to the first aspect, comprising two large-diameter portions having an arcuate outer peripheral shape, and two small-diameter portions having a curved outer peripheral shape that smoothly connects the two large-diameter portions. A straight line connecting the center of the arc of one of the two large diameter portions and the rotation center intersects with a straight line connecting the center of the arc of the other large diameter portion and the rotation center, and The radii of the two small diameter portions are smaller than the smaller one of the maximum radii of the two large diameter portions.

2つの小径部の半径は、2つの大径部のそれぞれの最大半径のうち小さい方の最大半径よりも小さい。そのため、2つの大径部のそれぞれの最大半径において、回転角度に対する半径の変化のピークが生じる。従って、回転角度に対する半径の変化のピークが1回転する間に2ヶ所生じる。さらに、2つの大径部のうち一方の大径部の円弧の中心と回転中心を結ぶ直線と、他方の大径部の円弧の中心と回転中心を結ぶ直線が交差する。言い換えると、回転中心は2つの大径部の円弧の中心同士を結ぶ直線から回転中心がずれている。そのため、ピーク間の回転角度は互いに異なる。従って、プーリの回転に伴って、プーリに巻き掛けられたベルトの張力は不規則的に変動するため、比較的単純な外周形状で共振を確実に防止することが可能となる。   The radius of the two small diameter portions is smaller than the smaller maximum radius of the respective maximum radii of the two large diameter portions. Therefore, at the maximum radius of each of the two large diameter portions, a peak of a change in radius with respect to the rotation angle occurs. Accordingly, the peak of the change of the radius with respect to the rotation angle is generated at two places during one rotation. Further, a straight line connecting the center of the arc of one large diameter portion and the rotation center of the two large diameter portions intersects with a straight line connecting the center of the arc of the other large diameter portion and the rotation center. In other words, the rotation center is shifted from the straight line connecting the centers of the arcs of the two large diameter portions. Therefore, the rotation angles between peaks are different from each other. Accordingly, since the tension of the belt wound around the pulley fluctuates irregularly with the rotation of the pulley, it is possible to reliably prevent resonance with a relatively simple outer peripheral shape.

請求項3のプーリは、請求項2において、前記2つの大径部の円弧とそれぞれ同じ中心及び半径を有する2つの円が2点で交わっており、さらに、前記2つの大径部のそれぞれの最大半径が、前記2つの交点から回転中心までの距離のうち、大きい方の距離の1.03〜1.2倍であることを特徴とするものである。   The pulley according to claim 3 is the pulley according to claim 2, wherein two circles each having the same center and radius as the arc of the two large diameter portions intersect at two points, and each of the two large diameter portions The maximum radius is 1.03 to 1.2 times the larger distance among the distances from the two intersections to the center of rotation.

2つの大径部のそれぞれ最大半径のうち小さいほうの最大半径が小さく、回転角度に対する半径の変化が小さすぎると、回転変動等に起因するベルトの張力変動を乱す効果が薄くなり、共振を阻止することが困難となる。また、2つの大径部のそれぞれ最大半径のうち大きい方の最大半径が大きすぎると、回転バランスが悪くなるという不都合が生じる。従って、2つの大径部のそれぞれの最大半径を適切な範囲に設定することにより、回転バランスをある程度取りながら共振を確実に防止することが可能となる。   If the smaller one of the maximum radii of the two large-diameter parts is small and the change in the radius with respect to the rotation angle is too small, the effect of disturbing the belt tension fluctuation due to rotation fluctuation, etc. will be diminished and resonance will be prevented. Difficult to do. In addition, if the larger maximum radius of each of the two large diameter portions is too large, there is a disadvantage that the rotational balance is deteriorated. Therefore, by setting the maximum radius of each of the two large diameter portions within an appropriate range, it is possible to reliably prevent resonance while maintaining a certain rotational balance.

請求項4のプーリは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記2ヶ所のピーク間の回転角度が、108〜144°と252〜216°であることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the rotation angle between the two peaks is 108 to 144 ° and 252 to 216 °.

ピーク間の回転角度の差が大きすぎると、回転中心がプーリの重心から大きくずれているため、回転中心バランスが悪くなるという不都合が生じる。逆に、ピーク間の回転角度の差が小さすぎると、回転変動等に起因するベルトの張力変動を乱す効果が薄いため、共振を阻止できない。従って、ピーク間の回転角度を適切な範囲に設定することにより、回転バランスをある程度取りながら共振を確実に防止することが可能となる。   If the difference in rotation angle between the peaks is too large, the rotation center is greatly deviated from the center of gravity of the pulley. On the contrary, if the difference in the rotation angle between the peaks is too small, the effect of disturbing the belt tension fluctuation caused by the rotation fluctuation or the like is small, and resonance cannot be prevented. Therefore, by setting the rotation angle between peaks within an appropriate range, it is possible to reliably prevent resonance while maintaining a certain rotation balance.

請求項5の多軸駆動装置は、エンジンのクランク軸と、少なくとも1つ以上の従動軸にそれぞれ連結された複数のプーリにわたって伝動ベルトが懸架された多軸駆動装置であって、前記クランク軸に連結されたプーリが、半径が連続的に変化するとともに、回転角度に対する半径の変化のピークが1回転する間に2ヶ所生じるような外周形状を有し、さらに、前記2ヶ所のピーク間の回転角度が互いに異なることを特徴とするプーリを有する。   The multi-shaft drive device according to claim 5 is a multi-shaft drive device in which a transmission belt is suspended over a plurality of pulleys respectively connected to an engine crankshaft and at least one driven shaft. The connected pulley has a peripheral shape in which the radius continuously changes and the radius change peak with respect to the rotation angle is generated at two locations during one rotation, and the rotation between the two peaks is further performed. It has a pulley characterized by different angles.

クランク軸に連結されたプーリの回転に伴い、その半径が連続的に変化するため、クランク軸に連結されたプーリと他のプーリとの間のベルトの張力が変動する。また、クランク軸に連結されたプーリの回転角度に対する半径の変化のピークが1回転する間に2ヶ所生じ、そのピーク間の回転角度は互いに異なるため、ベルトの張力の変化のピークも1回転する間に少なくとも2ヶ所生じ、張力変動のピーク間の回転角度も互いに異なることとなる。即ち、クランク軸に連結されたプーリと他のプーリとの間のベルトの張力は不規則的に変動する。従って、クランク軸に連結されたプーリの半径の変化に起因する張力変動と、クランク軸の回転変動に起因する張力変動が合成されると、ベルト張力は不規則的に変動する。そのため、ベルトの張力変動の振動数とベルトの固有振動数は一致することがない。即ち、ベルトの張力変動を乱すことにより、共振を防止することができる。   As the pulley connected to the crankshaft rotates, the radius thereof continuously changes, so that the belt tension between the pulley connected to the crankshaft and other pulleys varies. In addition, since the peak of the change in the radius with respect to the rotation angle of the pulley connected to the crankshaft is generated twice during one rotation, and the rotation angle between the peaks is different from each other, the peak of the belt tension change also rotates once. There are at least two places in between, and the rotation angles between the peaks of tension fluctuations are also different from each other. That is, the belt tension between the pulley connected to the crankshaft and the other pulley fluctuates irregularly. Therefore, when the tension fluctuation caused by the change in the radius of the pulley connected to the crankshaft and the tension fluctuation caused by the crankshaft rotation fluctuation are combined, the belt tension fluctuates irregularly. Therefore, the frequency of belt tension fluctuation and the natural frequency of the belt do not match. That is, resonance can be prevented by disturbing fluctuations in belt tension.

請求項6の多軸駆動装置は、請求項5において、前記2ヶ所のピーク間の回転角度が、108〜144°と252〜216°であることを特徴とするプーリを有する。   According to a sixth aspect of the present invention, the multi-axis drive device according to the fifth aspect has a pulley characterized in that the rotation angles between the two peaks are 108 to 144 ° and 252 to 216 °.

ピーク間の回転角度が適切な範囲に設定されることにより、回転バランスをある程度取りながら共振を確実に防止することが可能となる。   By setting the rotation angle between the peaks within an appropriate range, it is possible to reliably prevent resonance while maintaining a certain rotation balance.

次に、本発明の実施の形態について説明する。図1に示すように、本実施形態の多軸駆動装置100は、エンジンのクランク軸21と、例えばウォーターポンプに連結された従動軸22と、例えば発電機に連結された従動軸23と、これらの軸21、22、23にそれぞれ連結されたプーリ1、24、25と、これらのプーリ1、24、25の間に懸架された伝動ベルト20とを備えている。   Next, an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the multi-axis drive device 100 of the present embodiment includes an engine crankshaft 21, a driven shaft 22 connected to, for example, a water pump, a driven shaft 23 connected to, for example, a generator, Pulleys 1, 24, 25 connected to the shafts 21, 22, 23, respectively, and a transmission belt 20 suspended between these pulleys 1, 24, 25.

プーリ1は、エンジンのクランク軸21に取り付けられており、図1の矢印方向(時計回りの方向)に回転する。プーリ24、25は、それぞれ従動軸22、23に回転自在に支持されている。そして、プーリ1が回転駆動されると、その回転により伝動ベルト20が駆動されるとともに、プーリ24、25が伝動ベルト20の走行に伴ってそれぞれ図4の矢印方向(時計回りの方向)に従動回転する。   The pulley 1 is attached to the crankshaft 21 of the engine, and rotates in the direction of the arrow in FIG. 1 (clockwise direction). The pulleys 24 and 25 are rotatably supported by the driven shafts 22 and 23, respectively. When the pulley 1 is driven to rotate, the transmission belt 20 is driven by the rotation of the pulley 1, and the pulleys 24 and 25 are driven in the direction indicated by the arrows in FIG. Rotate.

伝動ベルト20は、プーリ1、24、25との接触面側にベルトの長手方向に延びたV字型のリブ部を複数有するVリブドベルトが好適に用いられる。   The transmission belt 20 is preferably a V-ribbed belt having a plurality of V-shaped rib portions extending in the longitudinal direction of the belt on the contact surface side with the pulleys 1, 24, 25.

ここで、特に、駆動軸であるクランク軸に連結されたプーリに、ベルトの共振を防止することが可能な形状を有するプーリ1が採用されている。図2に示すように、本実施形態のプーリ1は、円弧状の外周形状を有する2つの大径部2、3と、大径部2と大径部3の両端部同士を滑らかに接続する曲線状の外周形状を有する2つの小径部4、5とを備える。   Here, in particular, a pulley 1 having a shape capable of preventing the resonance of the belt is employed in a pulley connected to a crankshaft as a drive shaft. As shown in FIG. 2, the pulley 1 of the present embodiment smoothly connects two large-diameter portions 2 and 3 having an arcuate outer peripheral shape, and both ends of the large-diameter portion 2 and the large-diameter portion 3. Two small diameter portions 4 and 5 having a curved outer peripheral shape are provided.

大径部3の最大半径r2は、大径部2の最大半径r4よりも小さい。また、小径部4の半径及び小径部5の半径は、いずれも半径r2より小さい。従って、図3に示すように、半径r2と半径r4において、回転角度に対する半径の変化のピークが生じる。即ち、回転角度に対する半径の変化のピークが1回転する間に2ヶ所生じる。尚、図2において、半径r1、r3は、それぞれ小径部4、5の最小半径である。   The maximum radius r2 of the large diameter portion 3 is smaller than the maximum radius r4 of the large diameter portion 2. Further, the radius of the small diameter portion 4 and the radius of the small diameter portion 5 are both smaller than the radius r2. Therefore, as shown in FIG. 3, at the radius r2 and the radius r4, a peak of a change in radius with respect to the rotation angle occurs. That is, two peaks occur during one revolution of the radius change with respect to the rotation angle. In FIG. 2, radii r1 and r3 are the minimum radii of the small diameter portions 4 and 5, respectively.

大径部2の最大半径r4は、大径部2の円弧の中心C2を通る半径であり、大径部3の最大半径r2は、大径部3の円弧の中心C3を通る半径である。大径部2の円弧の中心C2と回転中心C1を結ぶ直線と、大径部3の円弧の中心C3と回転中心C1を結ぶ直線は交差している。従って、前記ピーク間の回転角度θ1とθ2は互いに異なる。   The maximum radius r4 of the large diameter portion 2 is a radius that passes through the arc center C2 of the large diameter portion 2, and the maximum radius r2 of the large diameter portion 3 is a radius that passes through the arc center C3 of the large diameter portion 3. The straight line connecting the center C2 of the arc of the large diameter portion 2 and the rotation center C1 and the straight line connecting the center C3 of the arc of the large diameter portion 3 and the rotation center C1 intersect. Therefore, the rotation angles θ1 and θ2 between the peaks are different from each other.

図2において、円6は、大径部2の円弧と同じ中心及び半径を有する円である。また、円7は、大径部3の円弧と同じ中心及び半径を有する円である。円6と円7は2点で交わっている。距離L1は、これら2つ交点から回転中心C1までの距離のうち大きい方の距離である。   In FIG. 2, a circle 6 is a circle having the same center and radius as the arc of the large diameter portion 2. The circle 7 is a circle having the same center and radius as the arc of the large diameter portion 3. Circle 6 and circle 7 intersect at two points. The distance L1 is the larger distance of the distances from these two intersections to the rotation center C1.

尚、プーリ1は外周形状が対称形ではないため、プーリボス部で回転バランスを調整することが好ましい。   In addition, since the outer periphery shape of the pulley 1 is not symmetrical, it is preferable to adjust the rotation balance at the pulley boss portion.

クランク軸21は、エンジンの爆発行程等に起因して回転変動が生じている。従って、この回転変動に起因してベルト20の張力は周期的に変動する。   The crankshaft 21 has a rotational fluctuation due to an explosion stroke of the engine. Therefore, the tension of the belt 20 periodically varies due to this rotational variation.

また、プーリ1の半径は連続的に変化することにより、ベルト20の張力は変動する。半径r2と半径r4において、回転角度に対する半径の変化のピークが生じるため、ベルト20の張力変動のピークも1回転する間に2ヶ所生じる。さらに、ピーク間の回転角度θ1、θ2は互いに異なるため、回転角度に対するベルト20の張力変動のピーク間の回転角度も互いに異なることとなる。   Further, the tension of the belt 20 varies as the radius of the pulley 1 continuously changes. At the radius r2 and the radius r4, the peak of the change of the radius with respect to the rotation angle is generated, so the peak of the fluctuation of the tension of the belt 20 is also generated at two places during one rotation. Further, since the rotation angles θ1 and θ2 between the peaks are different from each other, the rotation angles between the peaks of the fluctuation of the tension of the belt 20 with respect to the rotation angle are also different from each other.

プーリ1の半径の変化に起因する不規則的な張力変動と、回転変動に起因する規則的な張力変動が合成されることにより、ベルト20の張力変動は不規則的に変動する。そのため、張力変動の振動数がベルト20の固有振動数と一致することを防ぐことが出来る。即ち、ベルト20の張力変動を乱すことにより、共振を防止することができる。さらに、異音の発生を防ぐとともに、ベルトの耐久性を向上することが可能になる。   By combining the irregular tension fluctuation caused by the change in the radius of the pulley 1 and the regular tension fluctuation caused by the rotation fluctuation, the tension fluctuation of the belt 20 fluctuates irregularly. Therefore, it is possible to prevent the frequency of the tension fluctuation from matching with the natural frequency of the belt 20. That is, resonance can be prevented by disturbing fluctuations in the tension of the belt 20. Furthermore, it is possible to prevent the generation of abnormal noise and improve the durability of the belt.

半径r2が小さく、半径r2における回転角度に対する半径のピーク値が小さすぎると、ベルト20の張力変動を乱す効果が薄くなり、共振を阻止することが困難となる。また、半径r4が大きすぎると、回転バランスが悪くなるという不都合が生じる。よって、半径r2と半径r4を適切な範囲に設定することにより、回転バランスをある程度取りながら共振を確実に防止することが可能となる。具体的には、半径r2と半径r4は、距離L1の1.03〜1.2倍であることが好ましい。   If the radius r2 is small and the peak value of the radius with respect to the rotation angle at the radius r2 is too small, the effect of disturbing the tension fluctuation of the belt 20 becomes thin, and it becomes difficult to prevent resonance. Further, if the radius r4 is too large, there arises a disadvantage that the rotational balance is deteriorated. Therefore, by setting the radius r2 and the radius r4 within appropriate ranges, it is possible to reliably prevent resonance while maintaining a certain rotational balance. Specifically, the radius r2 and the radius r4 are preferably 1.03 to 1.2 times the distance L1.

ピーク間の回転角度θ1とθ2の差が大きすぎると、回転中心C1はプーリ1の重心から大きくずれる。そのため、回転バランスが悪くなるという不都合が生じる。逆に、ピーク間の回転角度θ1とθ2の差が小さすぎると、ベルト20の張力変動を乱す効果が薄い。そのため、共振を阻止することが困難となる。よって、ピーク間の回転角度θ1、θ2を適切な範囲に設定することにより、回転バランスをある程度取りながら共振を確実に防止することが可能となる。具体的には、ピーク間の回転角度θ1とθ2は、それぞれ108〜144°と252〜216°であることが好ましい。   If the difference between the rotation angles θ1 and θ2 between the peaks is too large, the rotation center C1 is greatly deviated from the center of gravity of the pulley 1. Therefore, there arises a disadvantage that the rotation balance is deteriorated. Conversely, if the difference between the rotation angles θ1 and θ2 between the peaks is too small, the effect of disturbing the tension variation of the belt 20 is small. Therefore, it becomes difficult to prevent resonance. Therefore, by setting the rotation angles θ1 and θ2 between the peaks within an appropriate range, it is possible to reliably prevent resonance while maintaining a certain rotation balance. Specifically, the rotation angles θ1 and θ2 between the peaks are preferably 108 to 144 ° and 252 to 216 °, respectively.

ここで、従来の真円形状のプーリの場合、ベルト20の張り側は、爆発行程時に最も緊張する。この緊張時期に合わせて、ベルト20の張り側の張力が最小となるようにプーリ1を設置することが好ましい。これにより、共振を防止するとともに、1回転する間の少なくとも1回の緊張時期のベルト20の張力変動を低減することが出来る。   Here, in the case of the conventional perfect circular pulley, the tension side of the belt 20 is most tense during the explosion stroke. The pulley 1 is preferably installed so that the tension on the tension side of the belt 20 is minimized in accordance with the tension time. As a result, resonance can be prevented and fluctuations in the tension of the belt 20 at the time of at least one tension during one rotation can be reduced.

また、従来の真円形状のプーリの場合、ベルト20の張り側は、爆発から30〜70°遅れた時期に最も弛緩する。この弛緩時期に合わせて、ベルト20の張り側の張力が最大となるようにプーリ1を設置してもよい。これにより、共振を防止するとともに、1回転する間の少なくとも1回の弛緩時期のベルト20の張力変動を低減することが出来る。   Further, in the case of a conventional perfect circular pulley, the tension side of the belt 20 is most relaxed at a time delayed by 30 to 70 ° from the explosion. In accordance with this relaxation time, the pulley 1 may be installed so that the tension on the tension side of the belt 20 is maximized. As a result, resonance can be prevented and fluctuations in the tension of the belt 20 at the time of at least one relaxation during one rotation can be reduced.

共振を防止するためには、プーリ1を従動軸に連結させてもよい。この構成によれば、駆動プーリの回転に伴って伝動ベルトが駆動され、プーリ1は伝動ベルトの走行に伴って従動回転する。このとき、プーリ1の回転に伴って、駆動プーリとプーリ1との間のベルトの張力が不規則的に変動する。プーリ1の半径の変化に起因する張力変動と、エンジンの回転変動に起因する張力変動が合成されると、ベルトの張力が不規則的に変動するため、共振の発生を防止することができる。   In order to prevent resonance, the pulley 1 may be connected to a driven shaft. According to this configuration, the transmission belt is driven as the drive pulley rotates, and the pulley 1 is driven to rotate as the transmission belt travels. At this time, as the pulley 1 rotates, the belt tension between the driving pulley and the pulley 1 fluctuates irregularly. When the tension fluctuation caused by the change in the radius of the pulley 1 and the tension fluctuation caused by the engine rotation fluctuation are combined, the belt tension fluctuates irregularly, so that the occurrence of resonance can be prevented.

また、共振を防止するためには、図4に示すように、2つの大径部2、3の円弧の半径が互いに等しいプーリ11を用いてもよい。回転中心C1は、大径部2の円弧の中心C2と大径部3の円弧の中心C3を結ぶ直線からずれている。さらに、小径部4の半径は、大径部2、3の最大半径r4、r2よりも小さく、小径部5の半径も、大径部2、3の最大半径r4、r2よりも小さい。従って、プーリ11の半径は連続的に変化するとともに、回転角度に対する半径の変化のピークは1回転する間に2ヶ所生じている。さらに、このピーク間の回転角度は互いに異なっている。   Further, in order to prevent resonance, as shown in FIG. 4, a pulley 11 in which the radii of the arcs of the two large diameter portions 2 and 3 are equal to each other may be used. The rotation center C1 is deviated from a straight line connecting the arc center C2 of the large diameter portion 2 and the arc center C3 of the large diameter portion 3. Further, the radius of the small diameter portion 4 is smaller than the maximum radii r4 and r2 of the large diameter portions 2 and 3, and the radius of the small diameter portion 5 is also smaller than the maximum radii r4 and r2 of the large diameter portions 2 and 3. Therefore, the radius of the pulley 11 changes continuously, and two peaks of the change in radius with respect to the rotation angle occur during one rotation. Furthermore, the rotation angles between the peaks are different from each other.

プーリの形状や回転中心を適切に設定することにより、様々な振動特性を持った共振の防止を図ることが可能となる。プーリの外周形状は任意曲線を組み合わせた形状であってもよい。例えば、滑らかな凸部分を有するプーリを用いれば、部分的に急激な張力変動を発生させることが可能となる。これにより、回転変動に起因する張力変動の周期を十分に乱すことが出来るため、共振の発生を確実に防止することが可能となる。一方、これらのプーリに対して、プーリ1は比較的単純な外周形状で共振を確実に防止することが可能となる。   By appropriately setting the shape and rotation center of the pulley, it is possible to prevent resonance having various vibration characteristics. The outer peripheral shape of the pulley may be a shape combining arbitrary curves. For example, if a pulley having a smooth convex portion is used, it is possible to partially generate a sudden fluctuation in tension. As a result, the period of the tension fluctuation caused by the fluctuation in rotation can be sufficiently disturbed, so that it is possible to reliably prevent the occurrence of resonance. On the other hand, with respect to these pulleys, the pulley 1 can reliably prevent resonance with a relatively simple outer peripheral shape.

本発明の実施形態に係る多軸駆動装置を示す図である。It is a figure which shows the multi-axis drive device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るプーリを示す図である。It is a figure which shows the pulley which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るプーリの回転角度に対する半径の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the radius to the rotation angle of the pulley concerning the embodiment of the present invention. 他の実施形態に係るプーリを示す図である。It is a figure which shows the pulley which concerns on other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 プーリ
2、3 大径部
4、5 小径部
C1 回転中心
θ1、θ2 ピーク間の回転角度
r2、r4 大径部の最大半径
20 伝動ベルト
21 クランク軸
22、23 従動軸
24,25 プーリ
100 多軸駆動装置
1 Pulley 2, 3 Large diameter portion 4, 5 Small diameter portion C 1 Rotation center θ 1, θ 2 Rotation angle between peaks r 2, r 4 Maximum radius of large diameter portion 20 Transmission belt 21 Crank shaft 22, 23 Drive shaft 24, 25 Pulley 100 Shaft drive

Claims (6)

半径が連続的に変化するとともに、回転角度に対する半径の変化のピークが1回転する間に2ヶ所生じるような外周形状を有し、
さらに、前記2ヶ所のピーク間の回転角度が互いに異なることを特徴とするプーリ。
It has an outer peripheral shape in which the radius changes continuously and the peak of the change in the radius with respect to the rotation angle occurs in two places during one rotation
Further, the pulley is characterized in that rotation angles between the two peaks are different from each other.
円弧状の外周形状を有する2つの大径部と、これら2つの大径部を滑らかに接続する曲線状の外周形状を有する2つの小径部とを備え、
前記2つの大径部のうち一方の大径部の円弧の中心と回転中心を結ぶ直線と、他方の大径部の円弧の中心と回転中心を結ぶ直線が交差しており、
さらに、前記2つの小径部の半径が、前記2つの大径部のそれぞれの最大半径のうち小さい方の最大半径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のプーリ。
Two large-diameter portions having an arcuate outer peripheral shape, and two small-diameter portions having a curved outer peripheral shape that smoothly connects the two large-diameter portions,
A straight line connecting the center of the arc of one large diameter portion and the rotation center of the two large diameter portions intersects with a straight line connecting the center of the arc of the other large diameter portion and the rotation center,
2. The pulley according to claim 1, wherein a radius of the two small diameter portions is smaller than a smaller maximum radius of the maximum radii of the two large diameter portions.
前記2つの大径部の円弧とそれぞれ同じ中心及び半径を有する2つの円が2点で交わっており、
さらに、前記2つの大径部のそれぞれの最大半径が、前記2つの交点から回転中心までの距離のうち、大きい方の距離の1.03〜1.2倍であることを特徴とする請求項2に記載のプーリ。
Two circles each having the same center and radius as the arcs of the two large diameter portions intersect at two points,
The maximum radius of each of the two large-diameter portions is 1.03 to 1.2 times the larger one of the distances from the two intersections to the center of rotation. 2. The pulley according to 2.
前記2ヶ所のピーク間の回転角度が、108〜144°と252〜216°であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のプーリ。   The pulley according to any one of claims 1 to 3, wherein a rotation angle between the two peaks is 108 to 144 ° and 252 to 216 °. エンジンのクランク軸と、少なくとも1つ以上の従動軸にそれぞれ連結された複数のプーリにわたって伝動ベルトが懸架された多軸駆動装置であって、
前記クランク軸に連結されたプーリが、半径が連続的に変化するとともに、回転角度に対する半径の変化のピークが1回転する間に2ヶ所生じるような外周形状を有し、
さらに、前記2ヶ所のピーク間の回転角度が互いに異なることを特徴とするプーリを有する多軸駆動装置。
A multi-axis drive device in which a transmission belt is suspended over a plurality of pulleys respectively connected to an engine crankshaft and at least one driven shaft;
The pulley connected to the crankshaft has an outer peripheral shape in which the radius continuously changes and the peak of the change in the radius with respect to the rotation angle is generated at two locations during one rotation,
Furthermore, the multi-axis drive device having a pulley characterized in that the rotation angles between the two peaks are different from each other.
前記2ヶ所のピーク間の回転角度が、108〜144°と252〜216°であることを特徴とする請求項5に記載のプーリを有する多軸駆動装置。   The multi-axis drive device having a pulley according to claim 5, wherein a rotation angle between the two peaks is 108 to 144 ° and 252 to 216 °.
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