JP2013238288A

JP2013238288A - ベルト伝動装置

Info

Publication number: JP2013238288A
Application number: JP2012112242A
Authority: JP
Inventors: Yoji Yamauchi; 洋司山内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2013-11-28
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: JP5803804B2

Abstract

【課題】歯付ベルトの各歯と各歯付プーリの各歯との噛み合い時の騒音を低減すること。
【解決手段】ベルト伝動装置１０では、駆動側の歯付プーリ１１の回転力が、従動側の歯付プーリ１２に、歯付ベルト１３を介して伝達されるように構成されていて、歯付ベルト１３の各歯の歯先と各歯付プーリ１１、１２の各歯の歯底が当接可能に設定されている。また、ベルト伝動装置１０では、各歯付プーリ１１、１２の各歯の歯幅方向の一部（Ｌ１）の歯筋形状（傾斜角度α１、β１）が、残部（Ｌ２）の歯筋形状（傾斜角度α２、β２）とは異なる形状に形成されていて、歯幅方向の一部（Ｌ１）にて、歯付ベルト１３の各歯の歯先から歯底に至る歯面と、各歯付プーリ１１、１２の各歯の歯先から歯底に至る歯面が、歯先部同士から滑り接触を開始して、歯付ベルト１３の各歯と各歯付プーリ１１、１２の各歯（１１ａ、１２ａ）が噛み合いを開始するように設定されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ベルト伝動装置、特に、駆動側の歯付プーリの回転力が、従動側の歯付プーリに、歯付ベルトを介して伝達されるように構成されていて、前記歯付ベルトの各歯の歯先と前記各歯付プーリの各歯の歯底、または、前記歯付ベルトの各歯の歯底と前記各歯付プーリの各歯の歯先が当接可能に設定されているベルト伝動装置に関する。

駆動側の歯付プーリの回転力が、従動側の歯付プーリに、歯付ベルトを介して伝達されるように構成されているベルト伝動装置は、例えば、下記特許文献１に示されている。下記特許文献１に記載されているベルト伝動装置においては、各歯付プーリと歯付ベルトの各歯としてハス歯が採用されていて、歯付プーリの歯筋角度（プーリ歯筋角度）が歯付ベルトの歯筋角度（ベルト歯筋角度）より大きく設定されている。これにより、このベルト伝動装置の駆動後におけるベルト歯筋角度とプーリ歯筋角度のズレに起因するベルト歯先とプーリ歯先間の不適切な干渉による騒音を防止することが可能である。

特開２００５−２３９４７号公報

上記特許文献１に記載されているベルト伝動装置では、上記した騒音を防止することが可能であるものの、前記歯付ベルトの各歯の歯先と前記各歯付プーリの各歯の歯底、または、前記歯付ベルトの各歯の歯底と前記各歯付プーリの各歯の歯先が当接可能に設定されている場合において、その当接（各歯の噛合部での歯先と歯底の衝突）による騒音を防止する対策が施されていない。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、
駆動側の歯付プーリの回転力が、従動側の歯付プーリに、歯付ベルトを介して伝達されるように構成されていて、前記歯付ベルトの各歯の歯先と前記各歯付プーリの各歯の歯底、または、前記歯付ベルトの各歯の歯底と前記各歯付プーリの各歯の歯先が当接可能に設定されているベルト伝動装置において、
前記各歯付プーリの各歯の歯幅方向の一部の歯筋形状が、残部の歯筋形状とは異なる形状に形成されていて、歯幅方向の一部にて、前記歯付ベルトの各歯の歯先から歯底に至る歯面と、前記各歯付プーリの各歯の歯先から歯底に至る歯面が、歯先部同士から滑り接触を開始して、前記歯付ベルトの各歯と前記各歯付プーリの各歯が噛み合いを開始するように設定されていることに特徴がある。

上記した本発明の実施に際して、前記各歯付プーリの各歯の歯幅方向の一部の歯筋形状は、その傾斜角度が、残部の歯筋形状の傾斜角度とは異なる形状に形成されていることも可能である。また、前記各歯付プーリの各歯の歯幅方向の一部の歯筋形状は、その歯厚長が、残部の歯筋形状の歯厚長に比して歯幅端部に向けて順次増大する形状に形成されていることも可能である。また、前記各歯付プーリの各歯の歯幅方向の一部の歯筋形状は、その歯丈長が、残部の歯筋形状の歯丈長に比して歯幅端部に向けて順次増大する形状に形成されていることも可能である。

本発明によるベルト伝動装置においては、歯付ベルトの各歯と各歯付プーリの各歯との噛み合い時に、前記歯付ベルトの各歯の歯先から歯底に至る歯面と、前記各歯付プーリの各歯の歯先から歯底に至る歯面との衝突を緩衝することができるとともに、歯付ベルトの各歯の歯底と各歯付プーリの各歯の歯先との衝突速度、または、歯付ベルトの各歯の歯先と各歯付プーリの各歯の歯底との衝突速度を減ずることができて、歯付ベルトの各歯と各歯付プーリの各歯との噛み合い時の騒音を低減することが可能である。

また、上記した本発明の実施に際して、前記駆動側の歯付プーリの各歯にて歯幅方向の一部の歯筋形状が残部の歯筋形状とは異なる形状に形成されている部位と、前記従動側の歯付プーリの各歯にて歯幅方向の一部の歯筋形状が残部の歯筋形状とは異なる形状に形成されている部位が、歯幅方向にて反対側に設定されていることも可能である。この場合には、各歯付プーリから歯付ベルトに作用するスラスト力（歯幅方向の力）をキャンセルすることが可能である。

本発明によるベルト伝動装置の一実施形態を概略的に示した側面図である。図１の一部（駆動側の歯付プーリと歯付ベルトの噛み合い開始部位）の拡大断面図である。図１に示した駆動側の歯付プーリと従動側の歯付プーリの関係を概略的に示した平面図である。本発明の他の実施形態（各歯にはハッチングが施されている）を概略的に示した図３相当の平面図である。

以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明によるベルト伝動装置の一実施形態を概略的に示していて、このベルト伝動装置１０では、駆動側の歯付プーリ１１の回転力が、従動側の歯付プーリ１２に、歯付ベルト１３を介して伝達されるように構成されている。また、このベルト伝動装置１０では、図２に示したように、歯付ベルト１３の各歯１３ａの歯先１３ａ１と駆動側の歯付プーリ１１の各歯１１の歯底１１ａ２が当接可能に設定されていて、歯付ベルト１３の各歯１３ａと駆動側の歯付プーリ１１の各歯１１ａ間に、僅かな径方向隙間Ｄと僅かな周方向隙間Ｓが設定されている。

なお、このベルト伝動装置１０では、歯付ベルト１３の各歯１３ａの歯先１３ａ１と従動側の歯付プーリ１２の各歯の歯底（図示省略）も同様に当接可能に設定されている。また、このベルト伝動装置１０では、各歯付プーリ１１、１２の各歯１１ａ、１２ａの歯幅方向長さが共にＬｏとされ、歯付ベルト１３の各歯１３ａの歯幅方向長さがＬｏより所定量小さく（図３ではＬｏと略同じ長さに）されている。

ところで、この実施形態においては、図３に示したように、駆動側の歯付プーリ１１において、同歯付プーリ１１の各歯１１ａの歯幅方向の一部（図３左方部分）の歯筋形状（傾斜角度α１）が、残部の歯筋形状（傾斜角度α２）とは異なる形状に形成されていて、歯幅方向の一部（Ｌ１＝Ｌｏ-Ｌ２）にて、歯付ベルト１３の各歯１３ａの歯先１３ａ１から歯底１３ａ２に至る歯面と、駆動側の歯付プーリ１１の各歯１１ａの歯先１１ａ１から歯底１１ａ２に至る歯面（図３に符号１１ａを付した歯部の図示上側（ベルトを駆動する側の歯面）が、歯先部同士から滑り接触を開始して、歯付ベルト１３の各歯１３ａと駆動側の歯付プーリ１１の各歯１１ａが噛み合いを開始するように設定されている。なお、図３においては、歯筋の傾斜角度α１（α１＞α２）が誇張して描かれている。

また、従動側の歯付プーリ１２において、同歯付プーリ１２の各歯１２ａの歯幅方向の一部（図３右方部分）の歯筋形状（傾斜角度β１）が、残部の歯筋形状（傾斜角度β２）とは異なる形状に形成されていて、歯幅方向の一部（Ｌ１＝Ｌｏ-Ｌ２）にて、歯付ベルト１３の各歯１３ａの歯先１３ａ１から歯底１３ａ２に至る歯面と、従動側の歯付プーリ１２の各歯１２ａの歯先１２ａ１から歯底１２ａ２に至る歯面（図３に符号１２ａを付した歯部の図示下側（ベルトにより駆動される側の歯面）が、歯先部同士から滑り接触を開始して、歯付ベルト１３の各歯１３ａと従動側の歯付プーリ１２の各歯１２ａが噛み合いを開始するように設定されている。なお、図３においては、歯筋の傾斜角度β１（β１＞β２）が誇張して描かれている。

このため、この実施形態では、歯付ベルト１３の各歯１３ａと各歯付プーリ１１、１２の各歯１１ａ、１２ａとの噛み合い時に、歯付ベルト１３の各歯１３ａの歯先１３ａ１から歯底１３ａ２に至る歯面と、各歯付プーリ１１、１２の各歯１１ａ、１２ａの歯先１１ａ１、１２ａ１から歯底１１ａ２、１２ａ２に至る歯面との衝突を緩衝することができるとともに、歯付ベルト１３の各歯１３ａの歯先１３ａ１と各歯付プーリ１１、１２の各歯１１ａ、１２ａの歯底１１ａ２、１２ａ２との衝突速度を減ずることができて、歯付ベルト１３の各歯１３ａと各歯付プーリ１１、１２の各歯１１ａ、１２ａとの噛み合い時の騒音を低減することが可能である。

また、この実施形態では、駆動側の歯付プーリ１１の各歯１１ａにて歯幅方向の一部の歯筋形状が残部の歯筋形状とは異なる形状に形成されている部位（図３の左方部位）と、従動側の歯付プーリ１２の各歯１２ａにて歯幅方向の一部の歯筋形状が残部の歯筋形状とは異なる形状に形成されている部位（図３の右方部位）が、歯幅方向にて反対側に設定されている。このため、各歯付プーリ１１、１２から歯付ベルト１３に作用するスラスト力（歯幅方向の力）をキャンセルすることが可能である。したがって、歯付ベルト１３が各歯付プーリ１１、１２に対して歯幅方向の中央で噛み合うこととなり、歯付ベルト１３の歯幅方向移動を規制するサイドプレートの設定が不要である。

上記した実施形態では、図３に示したように、各歯付プーリ１１、１２の各歯１１ａ、１２ａの歯幅方向の一部（Ｌ１）の歯筋形状を、残部（Ｌ２）の歯筋形状とは異なる形状とするために、各歯１１ａ、１２ａの各傾斜角度（α１・α２、β１・β２）を異にして実施したが、各歯１１ａ、１２ａの傾斜角度（α２、β２）をゼロとして実施することも可能である。

また、本発明の実施に際しては、図４に示したように、各歯付プーリ１１、１２の各歯１１ａ、１２ａの歯幅方向の一部（Ｌ１）の歯筋形状を、残部（Ｌ２）の歯筋形状とは異なる形状とするために、各歯１１ａ、１２ａ（図４の実施形態では、ハッチングが施されている）の一部（Ｌ１）の歯厚長（図４の上下方向長さ）が、残部（Ｌ２）の歯厚長に比して歯幅端部に向けて順次増大する形状に形成されるように実施することも可能である。なお、図４では、歯厚長の増大が誇張して描かれている。

また、本発明の実施に際しては、各歯付プーリ１１、１２の各歯１１ａ、１２ａの歯幅方向の一部（Ｌ１）の歯筋形状を、残部（Ｌ２）の歯筋形状とは異なる形状とするために、各歯１１ａ、１２ａの一部（Ｌ１）の歯丈長が、残部（Ｌ２）の歯丈長に比して歯幅端部に向けて順次増大する形状に形成されるように実施することも可能である。

上記した各実施形態では、歯付ベルト１３の各歯１３ａの歯先１３ａ１と駆動側の歯付プーリ１１の各歯１１ａの歯底１１ａ２が当接可能に設定されるとともに、歯付ベルト１３の各歯１３ａの歯先１３ａ１と従動側の歯付プーリ１２の各歯１２ａの歯底（図示省略）が当接可能に設定されているが、本発明の実施に際しては、歯付ベルトの各歯の歯底と駆動側の歯付プーリの各歯の歯先が当接可能に設定されるとともに、歯付ベルトの各歯の歯底と従動側の歯付プーリの各歯の歯先が当接可能に設定されていることも可能である。

上記した本発明のベルト伝動装置は、例えば、車両用電動パワーステアリング装置において電動モータの出力回転を減速する減速装置として採用可能であるが、他の種々な機器の伝達装置としても採用可能である。

１０…ベルト伝動装置、１１…駆動側の歯付プーリ、１１ａ…各歯、１１ａ１…歯先、１１ａ２…歯底、１２…従動側の歯付プーリ、１２ａ…各歯、１２ａ１…歯先、１２ａ２…歯底、１３…歯付ベルト、１３ａ…各歯、１３ａ１…歯先、１３ａ２…歯底、Ｌ１…歯幅方向の一部、Ｌ２…歯幅方向の残部、α１・α２、β１・β２…歯の傾斜角度

Claims

駆動側の歯付プーリの回転力が、従動側の歯付プーリに、歯付ベルトを介して伝達されるように構成されていて、前記歯付ベルトの各歯の歯先と前記各歯付プーリの各歯の歯底、または、前記歯付ベルトの各歯の歯底と前記各歯付プーリの各歯の歯先が当接可能に設定されているベルト伝動装置において、
前記各歯付プーリの各歯の歯幅方向の一部の歯筋形状が、残部の歯筋形状とは異なる形状に形成されていて、歯幅方向の一部にて、前記歯付ベルトの各歯の歯先から歯底に至る歯面と、前記各歯付プーリの各歯の歯先から歯底に至る歯面が、歯先部同士から滑り接触を開始して、前記歯付ベルトの各歯と前記各歯付プーリの各歯が噛み合いを開始するように設定されていることを特徴とするベルト伝動装置。
前記各歯付プーリの各歯の歯幅方向の一部の歯筋形状は、その傾斜角度が、残部の歯筋形状の傾斜角度とは異なる形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト伝動装置。
前記各歯付プーリの各歯の歯幅方向の一部の歯筋形状は、その歯厚長が、残部の歯筋形状の歯厚長に比して歯幅端部に向けて順次増大する形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト伝動装置。
前記各歯付プーリの各歯の歯幅方向の一部の歯筋形状は、その歯丈長が、残部の歯筋形状の歯丈長に比して歯幅端部に向けて順次増大する形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のベルト伝動装置。
前記駆動側の歯付プーリの各歯にて歯幅方向の一部の歯筋形状が残部の歯筋形状とは異なる形状に形成されている部位と、前記従動側の歯付プーリの各歯にて歯幅方向の一部の歯筋形状が残部の歯筋形状とは異なる形状に形成されている部位は、歯幅方向にて反対側に設定されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のベルト伝動装置。