JP3008174B2 - 伝動装置におけるタイミングベルトの歯飛び防止機構 - Google Patents

伝動装置におけるタイミングベルトの歯飛び防止機構

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JP3008174B2
JP3008174B2 JP8031349A JP3134996A JP3008174B2 JP 3008174 B2 JP3008174 B2 JP 3008174B2 JP 8031349 A JP8031349 A JP 8031349A JP 3134996 A JP3134996 A JP 3134996A JP 3008174 B2 JP3008174 B2 JP 3008174B2
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tooth
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prevention mechanism
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憲次 吉田
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株式会社ソリック
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/18Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains
    • F16H2007/185Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains the guiding surface in contact with the belt, rope or chain having particular shapes, structures or materials

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  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動ドア装置等に
あって、伝動機構に伝動ベルトとしてのタイミングベル
トを用いた場合、このタイミングベルトの歯部と、駆動
プーリーの歯部との間に生ずる所謂歯飛び現象を防止す
るための機構に関する。
【0002】
【従来の技術】自動ドアにおける開閉ストロークおよび
開閉動作の制御手段としては、部品点数の削減と配線作
業の省力化等のため、既に従来より用いられて来たリミ
ットスイッチやリードスイッチによるON−OFF制御
に変えて、ホール素子やエンコーダ等によりモータの回
転方法と回転数を検出して行う自動制御が多用されてい
る。
【0003】一方自動ドアをモータの回転により駆動す
るには、汎用性があり、安価であることから、一般にV
ベルトが使用されている。しかし、このVベルトは、モ
ータにより回転する駆動プーリーに対して、摩擦伝動が
なされるものであることから、回転動作の都度、当該駆
動プーリーとの間で、僅かながら空転が発生してしま
い、この結果前記の如きホール素子やコンコーダを用い
た制御手段を採択した際には、正常な位置の検出により
制御が実施されないこととなる。このため、Vベルトで
なくチェーン、チェーンワイヤーそして、これらの複合
による噛み合い伝動機構も使用されている。
【0004】しかし、上記チェーン、チェーンワイヤー
では、所定の長さに切断するのに、サンダーその他の専
用工具が必要となり、また、使用中にスプロケットとの
噛み込み接触音が発生すること、長期使用により伸びが
生ずること、また、定期的に給油が必要となる等の問題
を有していることから、最近では、さらに取り扱いの良
さという点で優れたタイミングベルトが多用されて来て
いる。
【0005】しかし、このタイミングベルトは、その歯
部における歯形間の歯溝が、比較的浅いことから、当該
タイミングベルトの張力が、適正値よりも小さいような
場合には、ドアの開閉初期駆動時やブレーキの作動時、
または、ドアと、そのガイドレール間に異物がはさまる
ことで、同上タイミングベルトに負荷張力が加えられた
りすることによって、タイミングベルの歯形が噛合され
るべき駆動プーリーの歯溝でなく、その次の歯溝に噛合
してしまう所謂歯飛び現象が発生することがある。従っ
て、この結果ブレーキ始動位置とか、ドアの停止位置な
どが、不本意に変化してしまう等の不具合を生ずること
になる。
【0006】そして、上記の歯飛び現象が生じた際に
は、駆動プーリーの歯形をタイミングベルトの歯形が無
理に乗り越える時点でパンパンという歯飛び音が発生す
ることになる。さらに、上記とは逆に、ベルトの張力が
必要以上に大きく調整されてしまったときには、タイミ
ングベルトの歯形が駆動プーリーの歯溝に噛合する際、
可成り大きな噛み込み音を生じ、ブーンといった耳障り
な音を発生することになる。
【0007】そこで、上記の問題点を解決する従来手段
として以下の如きものが提案されている。まず第1に、
実公昭61−4612号公報に開示のものは、従動プー
リーをスプリングの張力によって、ベルトを張る方向へ
移動することにより付勢し、これによりベルト掛けと同
時に、当該ベルトを緊張状態に保持できるようにすると
共に、ベルトの掛け外しをも容易に行い得るよう構成さ
れたものである。
【0008】第2の従来例は、図11(A)、(B)に
示した通り、タイミングベルトaの外周側面a′を受承
可能なるよう突設部bが、受承板cの内面に設けられ、
この受承板cにL字状となるよう基板dを連設すること
で、歯飛び防止具eを形成する。一方ギヤケースfには
ボルトgを溶接し、駆動プーリーi、または図示しない
従動プーリーにあって、その表側フランジjに対して突
設部bが接離自在な方向へ前記の基板dを移動調整した
後、上記のボルトgに螺合のナットhを螺着して、歯飛
び防止具eをギヤケースfに固定する。これにより、タ
イミングベルトaは、その歯部kが当該駆動プーリーi
に噛合掛装された状態で、突設部bによる外周側面a′
の受承により保持されることになるのである。ここで図
中mは、基板dにあって、ボルトgを挿通するため穿設
した調整用長孔を示している。
【0009】さらに、第3の従来例は図12に示した如
く、上記の第2従来例に比し、歯飛び防止具eの基板d
に穿設した調整用長孔mにボルトgを挿入し、当該ボル
トgをギヤケースfに刻設した螺孔nに螺着するように
した点だけが相違している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した第1
の従来例では、ベルトの交換作業等には便利であるもの
の、固定式の従動プーリーに比し、スプリングを備え移
動調整自在とした従動プーリーであるから、どうして
も、可成り高価なものとなってしまう問題がある。
【0011】また、上記第2の従来例である歯飛び防止
機構にあっては、ギヤケースfにボルトgを熔接しなけ
ればならず、また、前記第3の従来例である歯飛び防止
機構では、ギヤケースfの螺孔nにボルトgをねじ込む
際に生ずる切り粉がギヤケースf内のギヤに噛み込ま
れ、これが異音発生の原因になる欠点がある上、駆動プ
ーリーiからタイミングベルトaを掛け外す際には、第
2、第3の従来例共に、ボルトgとかナットhの弛緩締
着操作や、歯飛び防止具eの移動調整操作が必要となる
といった共通の難点がある。
【0012】本発明は、上記従来技術が有するこのよう
な問題点に鑑み、先ず第1にタイミングベルトが駆動ま
たは従動プーリーに噛合掛装された状態で、その外周側
面を、ギヤケース、またはベースから延設した受承板に
より受承させることで歯飛び現象の発生を阻止してしま
い、しかも当該固定された受承板と駆動または従動プー
リーの表側フランジとの間に形成された挿脱用間隙を介
して、タイミングベルトを自由に掛け外しできるよう構
成する。さらに第2には、第1の構成によって単に受承
板の移動による調整操作などを行うことなしに、タイミ
ングベルトの掛け外しができ、しかも、歯飛びの発生を
高い信頼性をもって防止可能とするだけではなく、上記
した受承板の先端部に、タイミングベルトに対する挿脱
用案内片を傾成延設しておくことにより、タイミングベ
ルトの掛け外しに際しての作業につき、その作業性を向
上しようとするのが、その目的である。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、タイミングベルトが、駆動または従動プ
ーリーに噛合掛装の状態にあって、当該タイミングベル
トの外周側面を受承することで、上記噛合掛装の状態を
保持し、かつ先端側には、駆動または従動プーリーの外
側へ向けて傾成延設したタイミングベルトの挿脱用案内
片を有する受承板がギヤケース、これが取着されたベー
ス等の所定箇所から突設され、当該受承板の挿脱用案内
片の先端部と駆動または従動プーリーの表側フランジと
の間には、当該駆動または従動プーリーに対するタイミ
ングベルトの掛脱が許容される寸法に設定された挿脱用
間隙が形成されていることを特徴とする伝動装置におけ
るタイミングベルトの歯飛び防止機構を提供しようとし
ている。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。図1ないし図4(A)(B)
は、本発明に係る後に詳記の構成部材である挿脱用案内
片を具備していない場合を示しており、図1は駆動プー
リーにタイミングベルトを噛合掛装した状態の一部切欠
平面図、図2は図1の取付状態における正面図、図3
(A)(B)は駆動プーリーに対するタイミングベルト
の噛合掛装操作過程を示した一部切欠の各平面図、図4
(A)(B)は駆動プーリーに対するタイミングベルト
の噛合掛装状態を示した異種例の一部切欠による各平面
図である。
【0015】図1および図2において、1は図示しない
自動ドア装置にあって、基枠に取着されるベースで、既
知の通り、当該ベース1にはモータ2と、減速機3を内
装したギヤケース4が、ボルト5‥‥‥の締着によって
固定される。さらに、図示のモータ軸2aと減速機3の
回転軸6とは、ベルト、チェーン等による巻掛け伝動機
構7等によって連動自在に連結され、ギヤケース4から
正面外側へ突設の駆動軸8には、これまた既知のように
駆動プーリー9が軸装固定されている。
【0016】図10に示されている上記駆動プーリー9
と従動プーリー10には、内面に歯部11aを有する既
知のタイミングベルト11が掛け外し自在なるよう掛装
され、当該歯部11aと、駆動プーリー9の歯部9aお
よび従動プーリー10の図示しない歯部とを噛合させ、
上記タイミングベルト11には、図10に示されている
通り、既知の吊車12を有する吊り金具13、13を介
してドア14が吊下状態にて取着されることになる。
【0017】図1ないし図4(A)(B)におけるタイ
ミングベルト11の歯飛び防止機構では、上記ギヤケー
ス4の前面における外側縁から、タイミングベルト11
の受承板15を、前面側すなわち図1の上方側へ向けて
直交状態となるよう突設することで構成されている。
【0018】この歯飛び防止機構では、先ず、当該タイ
ミングベルト11が、駆動プーリー9に噛合掛装されて
いる状態において、その外周側面11bと上記受承板1
5とが僅少の隙間を保有して対向状態にあり、このこと
によって、当該タイミングベルト11を外側から受承可
能なるよう配装され、従って、タイミングベルト11
が、不本意に駆動プーリー9から大きく離反しないよう
にしてある。
【0019】図3(A)(B)に示されているように、
上記受承板15の図1における上端、すなわち先端部1
5aと、上記駆動プーリー9の表側フランジ9bとの間
には、タイミングベルト11の歯部9aを含む厚さAよ
りも僅かに大きい間隔である挿脱用間隙Bが形成され、
このことにより、駆動プーリー9に対してタイミングベ
ルト11を同上図3の如く傾斜状態に挿入また引き抜く
ことで、その掛け外し操作が可能となるようになってい
る。
【0020】ここで、図4(A)に示したように、駆動
プーリー9にタイミングベルト11を噛合掛装の状態と
した際、当該タイミングベルト11の外周側面11b
と、受承板15の内側面15′との離間距離Xは、理論
上タイミングベルト11の歯部11aにおける歯形の高
さよりも小さければ、タイミングベルト11が駆動プー
リー9から離脱することなく、実用に供し得るが、この
ように離間距離Xを可及的に小さくした場合には、上記
受承板15の高さ、すなわちタイミングベルト11のガ
イド面積Yは、小さくしないとタイミングベルト11の
掛け外し操作が困難となる。実際上自動ドアにあって
は、上記の離間距離を1mm程度とすることになる。
【0021】また、図4(B)に示したように、上記離
間距離Xを2mm程度に設定すれば、上記受承板15の
高さ、すなわちタイミングベルト11のガイド面積Y
は、図示の如く大きくしても、前記の挿脱用間隙Bを可
成り大きくとることができ、タイミングベルト11の掛
け外し操作に支障を来すことはない。
【0022】本発明では上記の構成に対して、さらに
5に示されている通り、受承板15の先端側からタイミ
ングベルト11の挿脱用案内片15bが、駆動プーリー
9の外側へ向けて傾成延設されているのである。そし
て、この場合にあっても、上記した挿脱用案内片15b
の先端部15cと、駆動プーリー9の表側フランジ9b
における外周端縁との間には、前記した挿脱用間隙B
が、タイミングベルト11の厚さAよりも僅かに大きく
設定される。
【0023】従って、タイミングベルト11は、傾設さ
れている挿脱用案内片15bに載置された状態として
入したり、引き抜くよう操作できることになり、この
め、駆動プーリー9に対するタイミングベルト11の掛
け外し操作が円滑にして容易になし得ることになると共
に、タイミングベルト11は実際上、手動的に変形可能
であることから、その駆動プーリー9に対する挿脱作業
も容易に行うことができる。
【0024】上記受承板15および挿脱用案内片15
bの材質および厚さは、特に限定されるものではない
が、当然のことながら、変形しないものを選定すべきで
ある。また、図示例では、金属製のギヤケース4におけ
る外側縁側を上方へ折曲して形成してあるが、合成樹脂
でギヤケース4と一体に成形することも可能である。
こで図6にあっては、図5の場合と違って、挿脱用案内
片15bを備えた受承板15が、ベース1の上面から
向きに突設されている。
【0025】上述の各実施形態では、すべてタイミング
ベルト用の挿脱用案内片15bが形成されている受承板
15を平板状とし、かつ表側フランジ9bの切線と平行
となるように配設してあるが、図7に示した通り、表側
フランジ9bに沿って平面略円弧形状したり、図8の
ように、平面略くの字状の曲折形状とか、さらには、図
9に例示の如く、平面略多角形状に曲設したりすること
できる。また、駆動プーリー9に対して受承板15を
臨装する場合につき例示して来たが、もちろん、従動プ
ーリー10に対して受承板15を施すよう構成しても所
期の目的を達成することができる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、タイミングベルトが適性張力よりも弱く張
られた場合とか、使用により伸びることで撓みが生じて
も、当該タイミングベルトは、駆動または従動プーリー
の外側に配設された受承板にて支承され得るよう配設さ
れているから、歯飛びの現象を確実に防止でき、これに
基づく種々の不具合を開扉できるのはもちろん所定箇所
に、当該受承板が固定されているので、その位置を調整
したりする作業は、一切不要となり、従って、操作性が
向上すると共に、構造の簡潔化も可能となるだけではな
く上記した受承板の先端側より挿脱用案内片が傾成延設
されていることから、タイミングベルトを当該挿脱用案
内片に載設しながら駆動または従動プーリーに対しての
噛合掛装と引抜き操作とを、より円滑にして容易になし
得ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のタイミングベルトの歯飛び防止機構
関し、挿脱用案内片を有しない場合の一部を切欠した
面図である。
【図2】図1に係る歯飛び防止機構の正面図を示してい
る。
【図3】同上例示のものに関し、(A)は駆動プーリー
にタイミングベルトを掛装する直前状態、(B)は当該
掛装の途上状態を示した各一部切欠の平面図である。
【図4】同上例示のものに関し、(A)は駆動プーリー
にタイミングベルトを噛合掛装した状態、(B)は異種
例示のものに係る当該噛合掛装状態を示した各一部切欠
平面図である。
【図5】本発明に係るタイミングベルトの歯飛び防止機
構を示す一実施態様の一部を切欠した平面図である。
【図6】発明の他実施態様による一部を切欠した平面
図である。
【図7】本発明に係る前同歯飛び防止機構の他種受承板
を用いた一実施態様を示す正面図である。
【図8】同上歯飛び防止機構の異種受承板を用いるよう
にした他実施態様を示す正面図である。
【図9】同上歯飛び防止機構における受承板につき、さ
らに別種のものを用いた実施態様を示す正面図である。
【図10】図1と近似の他実施例による歯飛び防止機構
を装備した自動ドア装置の平面図である。
【図11】従来におけるタイミングベルトの歯飛び防止
機構を示し、(A)は、その一部を切除した正面図、
(B)は一部切欠の平面図である。
【図12】従来におけるタイミングベルトの他の歯飛び
防止機構を示した一部切欠の平面図である。
【符号の説明】
1 ベース 4 ギヤケース 9 駆動プーリー 9b 駆動プーリーの表側フランジ 10 従動プーリー 11 タイミングベルト 11b タイミングベルトの外周側面 15 受承板 15a 先端部 15b 挿脱用案内片 15c 先端部 B 挿脱用間隙

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タイミングベルトが、駆動または従動プ
    ーリーに噛合掛装の状態にあって、当該タイミングベル
    トの外周側面を受承することで、上記噛合掛装の状態を
    保持し、かつ先端側には、駆動または従動プーリーの外
    側へ向けて傾成延設したタイミングベルトの挿脱用案内
    片を有する受承板がギヤケース、これが取着されたベー
    ス等の所定箇所から突設され、当該受承板の挿脱用案内
    片の先端部と駆動または従動プーリーの表側フランジと
    の間には、当該駆動または従動プーリーに対するタイミ
    ングベルトの掛脱が許容される寸法に設定された挿脱用
    間隙が形成されていることを特徴とする伝動装置におけ
    るタイミングベルトの歯飛び防止機構。
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