JP3129839B2 - 騒音低減ベルト駆動装置 - Google Patents
騒音低減ベルト駆動装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/022—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using dampers and springs in combination
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- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H7/10—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
- F16H7/12—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
- F16H7/1209—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means
-
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Description
【０００１】本発明は、コピー機／プリンタ等の幅広い
装置に使用できるベルト騒音制御機構に関するものであ
る。
装置に使用できるベルト騒音制御機構に関するものであ
る。
【０００２】作業環境においてコピー機／プリンタ等の
装置から出る過大な騒音は、そのような装置が出現して
から現在に到るまで、ユーザを悩ましてきた。装置の騒
音の主な一因が、タイミングベルトのアイドラであるこ
とがわかっている。低速時にアイドラから出る騒音は、
タイミングベルト及びプーリ装置の騒音と同じ程度の高
さである。高速時には、図１に示されているように、ア
イドラの騒音レベルの方が大幅に高くなることがわかっ
ている。これは、コピー機、プリンタ、複写機等に見ら
れる典型的なアイドラ装置は、騒音を発生するだけでな
く、ベルトの振動エネルギを装置フレーム及びカバーに
伝達し、場合によってはそれを増幅するからである。こ
の望ましくない機械的エネルギは騒音として放出され
る。装置の騒音を制御する手段の必要性が存在すること
は明らかである。
装置から出る過大な騒音は、そのような装置が出現して
から現在に到るまで、ユーザを悩ましてきた。装置の騒
音の主な一因が、タイミングベルトのアイドラであるこ
とがわかっている。低速時にアイドラから出る騒音は、
タイミングベルト及びプーリ装置の騒音と同じ程度の高
さである。高速時には、図１に示されているように、ア
イドラの騒音レベルの方が大幅に高くなることがわかっ
ている。これは、コピー機、プリンタ、複写機等に見ら
れる典型的なアイドラ装置は、騒音を発生するだけでな
く、ベルトの振動エネルギを装置フレーム及びカバーに
伝達し、場合によってはそれを増幅するからである。こ
の望ましくない機械的エネルギは騒音として放出され
る。装置の騒音を制御する手段の必要性が存在すること
は明らかである。
【０００３】従来形ベルト駆動装置の一例として、一定
のテンション及び速度でテープを駆動するテープ駆動機
構を開示している米国特許第２，９１９，１９２号があ
る。弓形に曲げられた弾力性のある可撓性ばねによっ
て、テープが記録ヘッドへ正確に移動できるようにして
いる。ばねは自由度１のコンプライアンスを与えてお
り、軽いテンションを加える場合だけに適しているよう
に思われる。ベルトの一部分だけを一時的に低速にし
て、残りの部分は別の速度に保持する多レバー多ばね装
置が、米国特許第４，８６９，７０７号に開示されてい
る。ばねによって初期張力を与え、ロックアームによっ
て装置をロックするようにした、感光ベルト用のロック
装置が、米国特許第４，９８３，１４６号に記載されて
いる。ロック機構の係合後は、ばねが機能していない。
しかし、この特許に記載されているようにベルトをしっ
かりロックすると、望ましくない過大な騒音及び振動が
発生するように思われる。これらの特許から見ても、装
置の騒音を制御する装置の必要性は依然として存在す
る。
のテンション及び速度でテープを駆動するテープ駆動機
構を開示している米国特許第２，９１９，１９２号があ
る。弓形に曲げられた弾力性のある可撓性ばねによっ
て、テープが記録ヘッドへ正確に移動できるようにして
いる。ばねは自由度１のコンプライアンスを与えてお
り、軽いテンションを加える場合だけに適しているよう
に思われる。ベルトの一部分だけを一時的に低速にし
て、残りの部分は別の速度に保持する多レバー多ばね装
置が、米国特許第４，８６９，７０７号に開示されてい
る。ばねによって初期張力を与え、ロックアームによっ
て装置をロックするようにした、感光ベルト用のロック
装置が、米国特許第４，９８３，１４６号に記載されて
いる。ロック機構の係合後は、ばねが機能していない。
しかし、この特許に記載されているようにベルトをしっ
かりロックすると、望ましくない過大な騒音及び振動が
発生するように思われる。これらの特許から見ても、装
置の騒音を制御する装置の必要性は依然として存在す
る。
【０００４】従って、本発明によれば、アイドラ及び適
当な取り付け構造体に連結された調整減衰部材を有す
る、ベルト駆動装置における騒音及び振動を能動的及び
／または受動的に制御する装置が提供されている。調整
減衰部材は、従来では発生してベルト駆動装置全体に伝
達、伝播及び増幅されていた騒音及び／または振動源の
抹消及び／または隔離を行う。
当な取り付け構造体に連結された調整減衰部材を有す
る、ベルト駆動装置における騒音及び振動を能動的及び
／または受動的に制御する装置が提供されている。調整
減衰部材は、従来では発生してベルト駆動装置全体に伝
達、伝播及び増幅されていた騒音及び／または振動源の
抹消及び／または隔離を行う。
【０００５】図１は、従来形ベルト駆動装置によるテス
ト結果を示すグラフである。
ト結果を示すグラフである。
【０００６】図２は、本発明による減衰アイドラアーム
を用いたベルト駆動装置を示す概略図である。
を用いたベルト駆動装置を示す概略図である。
【０００７】図３は、図２の装置のテストから得られた
テスト結果を示すグラフである。
テスト結果を示すグラフである。
【０００８】アイドラ及びタイミングベルトを組み込ん
だ従来のベルト駆動装置では、低速及び高速のいずれで
使用しても騒音問題が生じていた。例えば、図１のグラ
フは、アイドラの騒音レベル対ベルト及びプーリの騒音
レベルを示しており、アイドラの騒音レベルがベルト及
びプーリ両者の騒音レベルよりもはるかに高くなってい
る。低速度においても、アイドラの騒音レベルはベルト
及びプーリ両者の騒音レベルよりも高い。図１におい
て、加えたトルクは０．１Ｎｍ、アイドラによってベル
トに加えられる垂直力は、△＝１Ｎ、□＝２Ｎであり、
プーリの中心距離は２９０ｍｍであった。ベルト及びプ
ーリの騒音レベルは○で示されている。
だ従来のベルト駆動装置では、低速及び高速のいずれで
使用しても騒音問題が生じていた。例えば、図１のグラ
フは、アイドラの騒音レベル対ベルト及びプーリの騒音
レベルを示しており、アイドラの騒音レベルがベルト及
びプーリ両者の騒音レベルよりもはるかに高くなってい
る。低速度においても、アイドラの騒音レベルはベルト
及びプーリ両者の騒音レベルよりも高い。図１におい
て、加えたトルクは０．１Ｎｍ、アイドラによってベル
トに加えられる垂直力は、△＝１Ｎ、□＝２Ｎであり、
プーリの中心距離は２９０ｍｍであった。ベルト及びプ
ーリの騒音レベルは○で示されている。
【０００９】アイドラの騒音を減少させるため、図２に
示されている装置１０は、調整減衰能を備えたアイドラ
装置を有している。図２の構造の駆動装置では、単一の
無端ベルト１２が駆動力を駆動プーリ１４から伝達し
て、アイドラプーリ１６を駆動する。アイドラ２０がプ
ーリ１４及び１６間の無支持状態の渡り部分のタイミン
グベルト１２に調整減衰力を備えたアイドラアーム２２
によって押し付けられており、ナイロンの減衰係数が比
較的高いことから、アイドラアーム２２はナイロン製で
ある。必要に応じて、減衰のためにナイロン以外の素材
を用いることもできる。アイドラアーム２２は、支持軸
またはピン２６で回動可能に支持されている。アイドラ
アーム２２の最大回動位置を制御するためにハードスト
ップ２４が設けられている。どのようなハードストップ
を用いてもよいが、例えば「Ｄ形」孔を用いて支持軸２
６に組み込むこともできる。アイドラアーム２２は、ア
イドラローラ２０の中心で自由度６までの弾性エネルギ
及び支持を与えるものであれば、所望の構造にすること
ができる。ここで使用する自由度６とは、Ｘ、Ｙ及びＺ
方向への変位及びＸ、Ｙ及びＺ軸を中心にした回転を意
味している。これによって望ましくない振動エネルギが
減衰され、騒音が低減する。図２のアイドラ騒音制御装
置のさらなる利点は、調整減衰部材の素材を含む物理
的、化学的及び機械的特性を、ベルト装置の振動を減衰
させるための能動的減衰性を与えることができるように
最適化できることである。ここで使用する調整減衰と
は、物理的（形状）、化学的及び機械的手段によって騒
音及び振動を制御することである。調整減衰部材２２に
比べて、従来のアイドラ装置は、剛性の支持アームと、
巻きばねまたは引っ張りばね等であるばねとで構成され
ている。図２には調整減衰アーム２２が示されている
が、非調整アームを用いても、ある程度の騒音及び振動
低減が得られるが、調整減衰アームよりは効果が低い。
示されている装置１０は、調整減衰能を備えたアイドラ
装置を有している。図２の構造の駆動装置では、単一の
無端ベルト１２が駆動力を駆動プーリ１４から伝達し
て、アイドラプーリ１６を駆動する。アイドラ２０がプ
ーリ１４及び１６間の無支持状態の渡り部分のタイミン
グベルト１２に調整減衰力を備えたアイドラアーム２２
によって押し付けられており、ナイロンの減衰係数が比
較的高いことから、アイドラアーム２２はナイロン製で
ある。必要に応じて、減衰のためにナイロン以外の素材
を用いることもできる。アイドラアーム２２は、支持軸
またはピン２６で回動可能に支持されている。アイドラ
アーム２２の最大回動位置を制御するためにハードスト
ップ２４が設けられている。どのようなハードストップ
を用いてもよいが、例えば「Ｄ形」孔を用いて支持軸２
６に組み込むこともできる。アイドラアーム２２は、ア
イドラローラ２０の中心で自由度６までの弾性エネルギ
及び支持を与えるものであれば、所望の構造にすること
ができる。ここで使用する自由度６とは、Ｘ、Ｙ及びＺ
方向への変位及びＸ、Ｙ及びＺ軸を中心にした回転を意
味している。これによって望ましくない振動エネルギが
減衰され、騒音が低減する。図２のアイドラ騒音制御装
置のさらなる利点は、調整減衰部材の素材を含む物理
的、化学的及び機械的特性を、ベルト装置の振動を減衰
させるための能動的減衰性を与えることができるように
最適化できることである。ここで使用する調整減衰と
は、物理的（形状）、化学的及び機械的手段によって騒
音及び振動を制御することである。調整減衰部材２２に
比べて、従来のアイドラ装置は、剛性の支持アームと、
巻きばねまたは引っ張りばね等であるばねとで構成され
ている。図２には調整減衰アーム２２が示されている
が、非調整アームを用いても、ある程度の騒音及び振動
低減が得られるが、調整減衰アームよりは効果が低い。
【００１０】図２の装置を様々なアイドラ構造で、例え
ば直線クラウン形、中実形、スポーク形、スリーブ付き
等のアイドラでテストしたが、それらのすべてで従来形
構造のものに比べて明らかな騒音低減の改善が見られ
た。図３に示されているテスト結果は、外径が２０ｍ
ｍ、幅が１３ｍｍの中実アイドラを用いて得たものであ
る。このアイドラでは、１２ｄＢＡ（すなわち９７％）
までの騒音改善が得られた。図面の上側の曲線及び下側
の曲線は、それぞれ既存装置及び調整減衰装置の騒音レ
ベルを示している。支持軸の中心からアイドラ中心まで
の調整減衰アーム２２の長さを５６ｍｍ、ハードストッ
プの中心からアイドラの中心までの距離を４４ｍｍにし
てテストを行った。
ば直線クラウン形、中実形、スポーク形、スリーブ付き
等のアイドラでテストしたが、それらのすべてで従来形
構造のものに比べて明らかな騒音低減の改善が見られ
た。図３に示されているテスト結果は、外径が２０ｍ
ｍ、幅が１３ｍｍの中実アイドラを用いて得たものであ
る。このアイドラでは、１２ｄＢＡ（すなわち９７％）
までの騒音改善が得られた。図面の上側の曲線及び下側
の曲線は、それぞれ既存装置及び調整減衰装置の騒音レ
ベルを示している。支持軸の中心からアイドラ中心まで
の調整減衰アーム２２の長さを５６ｍｍ、ハードストッ
プの中心からアイドラの中心までの距離を４４ｍｍにし
てテストを行った。
【００１１】以上の説明から容易に理解されるように、
本発明によるベルト駆動及びアイドラ取り付け構造で
は、タイミングベルトに作用しているアイドラに調整減
衰部材を取り付けることによって、騒音が軽減される。
この制御機構は、アイドラ作動に必要な支持及び弾力性
を与えることによって騒音を減少させる。調整減衰部材
は、ベルト及び駆動装置と共に、ローラ装置にも使用で
きる。ベルト及び駆動装置には、平形ベルト、タイミン
グベルト、Ｖベルト、チェーン駆動装置及び一部の歯車
駆動装置が含まれるが、それらに制限されることはな
い。また、すべてのテンション装置にも適用できる。調
整減衰部材の１つの利点として、作用点でのセルフアラ
インメントが可能である。
本発明によるベルト駆動及びアイドラ取り付け構造で
は、タイミングベルトに作用しているアイドラに調整減
衰部材を取り付けることによって、騒音が軽減される。
この制御機構は、アイドラ作動に必要な支持及び弾力性
を与えることによって騒音を減少させる。調整減衰部材
は、ベルト及び駆動装置と共に、ローラ装置にも使用で
きる。ベルト及び駆動装置には、平形ベルト、タイミン
グベルト、Ｖベルト、チェーン駆動装置及び一部の歯車
駆動装置が含まれるが、それらに制限されることはな
い。また、すべてのテンション装置にも適用できる。調
整減衰部材の１つの利点として、作用点でのセルフアラ
インメントが可能である。
【図１】 従来形ベルト駆動装置によるテスト結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図２】 本発明による減衰アイドラアームを用いたベ
ルト駆動装置を示す概略図である。
ルト駆動装置を示す概略図である。
【図３】 図２の装置のテストから得られたテスト結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１２ タイミングベルト、１４ 駆動プーリ、１６ 従
動プーリ、２０ アイドラ、２２ アイドラアーム、２
４ ハードストップ
動プーリ、２０ アイドラ、２２ アイドラアーム、２
４ ハードストップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォルター・ジェイ・サンボーン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14586 ウエストヘンリエッタ パンプ キンフック 20 (56)参考文献 実開 昭53−152310（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−180715（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 7/12 B41J 23/62 ＷＰＩ
Claims (1)
- 【請求項１】 離設された駆動ローラ及び従動ローラに
掛けられたベルトと、 駆動ローラ及び従動ローラ間においてベルトにテンショ
ンを加えることができるように付勢された中心支持形ア
イドラと、 一端が支持部材に回動可能に取り付けられ、かつ、他端
が前記アイドラの中心を支持し、前記アイドラを付勢す
る、ナイロンから成る一体部材である調整アイドラアー
ムと、 前記調整アイドラアームの回動移動を制限し、前記アイ
ドラを付勢するストップ手段とを含む雑音低減ベルト駆
動装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US72273491A | 1991-06-27 | 1991-06-27 | |
| US722734 | 1991-06-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203003A JPH05203003A (ja) | 1993-08-10 |
| JP3129839B2 true JP3129839B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=24903163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04161151A Expired - Fee Related JP3129839B2 (ja) | 1991-06-27 | 1992-06-19 | 騒音低減ベルト駆動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0523869B1 (ja) |
| JP (1) | JP3129839B2 (ja) |
| DE (1) | DE69208404T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106051075B (zh) * | 2016-07-14 | 2020-02-14 | 广东格兰仕微波炉电器制造有限公司 | 带传动的减震结构 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1847720A (en) * | 1928-09-10 | 1932-03-01 | Marcellis Carmen Wood | Spring belt tension adjuster |
| FR1346804A (fr) * | 1963-02-11 | 1963-12-20 | Tendeurs de chaîne en matière plastique à bras semi-élastique fixe ou articulé, pour cycles, tandems, vélomoteurs, motocyclettes | |
| GB1172716A (en) * | 1967-05-31 | 1969-12-03 | Borge Warner Ltd | Chain Tensioner. |
| JPS54180715U (ja) * | 1978-06-12 | 1979-12-21 | ||
| JPS5568741U (ja) * | 1978-11-07 | 1980-05-12 | ||
| US4906222A (en) * | 1989-07-07 | 1990-03-06 | Dayco Products, Inc. | Belt tensioner and method of making the same |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP04161151A patent/JP3129839B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-24 EP EP92305828A patent/EP0523869B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-24 DE DE1992608404 patent/DE69208404T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0523869A3 (en) | 1993-05-26 |
| EP0523869B1 (en) | 1996-02-21 |
| DE69208404D1 (de) | 1996-03-28 |
| DE69208404T2 (de) | 1996-08-14 |
| JPH05203003A (ja) | 1993-08-10 |
| EP0523869A2 (en) | 1993-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970523 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |