JP4942723B2

JP4942723B2 - 歯付ベルト用プーリ

Info

Publication number: JP4942723B2
Application number: JP2008272664A
Authority: JP
Inventors: 正人友渕; 善金森
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2028-10-23
Also published as: JP2010101395A; US20100105509A1; KR101314016B1; US8562468B2; CN101725695B; CN101725695A; KR20100045369A

Description

本発明は、歯付ベルトに係合して回転運動を伝達する歯付ベルト用プーリに関するものである。

従来、外周に歯付ベルトに係合される歯と該歯付ベルトの両側部の外方に立設されるフランジとを有する歯付ベルト用プーリが周知である（例えば、特許文献１参照）。
周知の歯付ベルト用プーリ５００は、図６に示すように、歯付ベルトと噛み合う歯５０１の両側方にフランジ５５０が立設されており、フランジ５５０によって歯付ベルトの幅方向へのブレを押えることができ、安定した回転運動の伝達が可能となる一方、歯付ベルト用プーリ５００が歯付ベルトと噛み合う際に圧縮された空気の排出される経路が歯付ベルトの側部とフランジ５５０の間のわずかな隙間のみとなり、流体音や破裂音が非常に大きいという問題があった。

また、歯付ベルト用プーリが歯付ベルトと噛み合う前に空気を逃がし、圧縮された空気が隙間から漏れる際の流体音や破裂音の発生を軽減し、騒音を低減する歯付ベルト用プーリが公知である。

この公知の歯付ベルト用プーリ６００は、図７乃至図９に示すように、歯付ベルト６１０と噛み合う歯６０１に円周方向の切込み部６０２を形成し、該歯付ベルト用プーリ６００が歯付ベルト６１０と噛み合う前に切込み部６０２から歯底部６０３方向に空気を逃がすことで、圧縮された空気が歯付ベルト６１０と噛み合う歯６０１の隙間から歯付ベルト用プーリ６００の左右に漏れることによる流体音や破裂音の発生を軽減し、騒音を低減している（特許文献２参照。）。
特開２００１−２７６９３９号（第４頁、図３）実願昭６０−１７８３０３号（実開昭６２−８７２５１号公報）のマイクロフィルム（第３−５頁、図１乃至図３）

前記周知の歯付ベルト用プーリ５００の流体音や破裂音が非常に大きいという問題を軽減するため、公知の歯付ベルト用プーリ６００のように、歯６０１に円周方向の切込み部６０２を形成することが考えられるが、公知の歯付ベルト用プーリ６００は、歯６０１に円周方向の切込み部６０２を切削加工等により形成する必要があるため、製造工程が増加することで製造コストが高騰するとともに、製造時間が長くなり生産効率が低下するという問題があった。

また、切込み部６０２の深さは歯６０１の高さが限度となるため、逃せる空気の量には限界があるとともに、当該切込み部６０２を流れる流体音や破裂音も発生するため、騒音の低減効果が低いという問題があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、製造工程を単純化することで製造コストを削減し、製造時間を短縮して生産効率を向上するとともに、歯付ベルトの幅方向へのブレを押えて安定した回転運動の伝達を可能とし、流体音や破裂音の発生や噛み合い音を軽減し、高速回転時にトータルの発生音の周波数成分を分散させて聴感上の騒音を低減する歯付ベルト用プーリを提供することである。

本請求項１に係る発明は、内周を回転軸に嵌着されるとともに外周に歯付ベルトに係合される歯と該歯付ベルトの両側部の外方に立設されるフランジとを有するディスク体からなる歯付ベルト用プーリにおいて、前記フランジが、前記回転軸の軸方向に貫通する複数の貫通孔を有しているとともに、前記複数の貫通孔が、異なる大きさ、または、異なる形状で設けられ、前記ディスク体が、前記軸方向に複数に分割されて構成されるとともに、該複数のディスク体が、前記軸方向に間隙を設けて嵌着され、前記複数のディスク体が、前記間隙を規定する間隙保持体を挟んで前記回転軸に嵌合され、前記間隙保持体が、内周を前記回転軸に嵌合されるとともに、外周を非円形に形成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された歯付ベルト用プーリの構成に加えて、前記複数の貫通孔が、前記ディスク体の歯の歯先に対応する位置に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項２に記載された歯付ベルト用プーリの構成に加えて、前記複数の貫通孔が、前記ディスク体両側部の各々のフランジで異なる歯の歯先に対応する位置に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項１に係る発明の歯付ベルト用プーリは、内周を回転軸に嵌着されるとともに外周に歯付ベルトに係合される歯と該歯付ベルトの両側部の外方に立設されるフランジとを有するディスク体からなる歯付ベルト用プーリにおいて、フランジが前記回転軸の軸方向に貫通する複数の貫通孔を有することにより、フランジによって歯付ベルトの幅方向へのブレを押えることができるため、安定した回転運動の伝達が可能となるとともに、歯付ベルト用プーリが歯付ベルトと噛み合う際に圧縮された空気が貫通孔から排出されるため、圧縮された空気が隙間から漏れる際の流体音や破裂音の発生を軽減しつつ、フランジに孔加工するだけで良いため、製造工程が単純化されて製造コストが削減され、製造時間が短縮されて生産効率を向上させることができる。
そして、複数の貫通孔が異なる大きさ、または、異なる形状で設けられていることにより、軽減された流体音や破裂音の周波数成分を貫通孔ごとに変化させることができるため、高速回転時にトータルの発生音の周波数成分を分散させることによって、聴感上の騒音をさらに低減することができる。

また、ディスク体が軸方向に複数に分割されて構成されるとともに、該複数のディスク体が軸方向に間隙を設けて嵌着されていることにより、歯付ベルト用プーリが歯付ベルトと噛み合う際に圧縮された空気を複数のディスク体に挟まれた空間にも逃がすことができるため、ベルト幅方向の空気の流れがさらに減少し、さらに流体音や破裂音の発生が防止され、騒音が低減されるとともに、複数のディスク体に何らの加工を施す必要もないため、製造工程が単純化されて製造コストが削減され、製造時間が短縮されて生産効率を向上することができる。

また、複数のディスク体が間隙を規定する間隙保持体を挟んで回転軸に嵌合されていることにより、複数のディスク体を軸方向に間隙を設けて嵌着する組立工程が単純化されるため、さらに製造コストが削減され、製造時間が短縮されて生産効率を向上することができるとともに、複数のディスク体が移動して間隙が狭くなることがないため、さらに安定して流体音や破裂音の発生を防止して、騒音を低減することができる。

また、間隙保持体が内周を回転軸に嵌合されるとともに、外周を非円形に形成されていることにより、複数のディスク体に挟まれた空間の半径方向の深さが周方向で変化することにより、大径部分で複数のディスク体を安定して平行に保つことができるとともに、小径部分で複数のディスク体に挟まれた空間の容量を確保して流体音や破裂音の発生を防止し、騒音を低減することができる。
さらに、間隙保持体の外周形状が非円形であることにより、軸方向で隣接するディスク体の歯が歯付ベルトと噛み合う際に圧縮される空気が逃れて流入してくる間隙に構成される空間の形状が噛み合う歯ごとに異なるものとなるため、わずかに流体音や破裂音が発生してもその周波数成分を噛み合う歯ごとに異なるものとし、高速回転時にトータルの発生音の周波数成分を分散させることによって、聴感上の騒音をさらに低減する。

また、本請求項２に係る発明の歯付ベルト用プーリは、請求項１に係る歯付ベルト用プーリが奏する効果に加えて、複数の貫通孔がディスク体の歯の歯先に対応する位置に設けられていることにより、歯付ベルト用プーリが歯付ベルトと噛み合う際に空気が最も圧縮される部分に貫通孔が位置するため、さらに圧縮された空気を多く排出することができ、流体音や破裂音の発生を軽減することができる。

また、本請求項３に係る発明の歯付ベルト用プーリは、請求項２に係る歯付ベルト用プーリが奏する効果に加えて、ディスク体両側部の各々のフランジで異なる歯の歯先に対応する位置に設けられていることにより、加工すべき貫通孔の数を減らすことができるため、歯付ベルト用プーリが歯付ベルトと噛み合う際に空気が最も圧縮される部分に貫通孔が位置するため、さらに製造工程が単純化されて製造コストが削減され、製造時間が短縮されて生産効率を向上させることができる。

本発明は、内周を回転軸に嵌着されるとともに外周に歯付ベルトに係合される歯と歯付ベルトの両側部の外方に立設されるフランジとを有するディスク体からなる歯付ベルト用プーリにおいて、フランジが回転軸の軸方向に貫通する複数の貫通孔を有し、複数の貫通孔が異なる大きさ、または、異なる形状で設けられ、前記ディスク体が、前記軸方向に複数に分割されて構成されるとともに、該複数のディスク体が、前記軸方向に間隙を設けて嵌着され、前記複数のディスク体が、前記間隙を規定する間隙保持体を挟んで前記回転軸に嵌合され、前記間隙保持体が、内周を前記回転軸に嵌合されるとともに、外周を非円形に形成されることにより、製造コストが削減され、製造時間が短縮されて生産効率を向上するとともに、歯付ベルトの幅方向へのブレが押えられて安定した回転運動の伝達が可能であって、かつ、流体音や破裂音の発生が防止され、高速回転時にトータルの発生音の周波数成分を分散させて聴感上の騒音を低減するものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても何ら構わない。

すなわち、本発明の歯付ベルト用プーリのディスク体の材質は、鉄等の金属であっても良く、樹脂、セラミック等いかなる材質であっても良い。
また、フランジはディスク体と一体に形成されていても良く、ディスク体と別体に形成されたものを嵌着しても良く、両側のフランジの片方がフランジと一体で片方が別体のものを嵌着したものであっても良い。

本発明の歯付ベルト用プーリのフランジに設けられる貫通孔は、円形でも良く多角形でも良く、いかなる形状でも良い。
また、すべての孔が同一であっても良く、異なる大きさ・形状であっても良い。
さらに、貫通孔は両側のフランジともにすべての歯先に対応して設けられても良く、歯先ごとに片側のフランジにのみ設けられても良い。

本発明の歯付ベルト用プーリのディスク体にフランジを嵌着する場合は、圧入や焼き嵌め等の締まり嵌めにより嵌着されても良く、ボルトやナット等で固定されても良く、いかなる方法で嵌着されても良い。

本発明の歯付ベルト用プーリのディスク体は、複数に分割されている場合、２枚であっても良く、３枚以上であっても良い。
さらに、本発明の歯付ベルト用プーリの間隙保持体の材質は、鉄等の金属であっても良く、樹脂、セラミック、ゴム等いかなる材質であっても良い。

また、本発明の歯付ベルト用プーリのディスク体は、回転軸に対して、圧入や焼き嵌め等の締まり嵌めにより嵌着されても良く、ボルトやナット等で固定されても良く、いかなる方法で嵌着されても良い。また、キー溝やスプラインを用いても良い。
さらに、本発明の歯付ベルト用プーリの間隙保持体は、単にディスク体に挟まれて固定されるだけでも良く、ディスク体と同様に回転軸に対して嵌着されても良い。また、ディスク体とピンや凹凸等で回転係合されても良い。

以下に、本発明の実施例である歯付ベルト用プーリについて、図面に基づいて、説明する。
図１は、本発明の歯付ベルト用プーリの実施例と部分的に共通する構造を有する参考例のうちの第１参考例の使用形態の斜視図であり、図２は、本発明の歯付ベルト用プーリの第１参考例の正面図および断面図であり、図３は、本発明の歯付ベルト用プーリの第２参考例のフランジの拡大側面図であり、図４は、本発明の歯付ベルト用プーリの第３参考例のフランジの拡大側面図であり、図５は、本発明の歯付ベルト用プーリの第４参考例の正面図および断面図である。

本発明を理解するための第1参考例である歯付ベルト用プーリ１００は、図１に示すように、回転軸１０４に両側外周部にフランジ１５０を有するディスク体１０５が嵌着されており、歯付ベルト１１０がディスク体１０５の外周に設けられた歯１０１と係合することで回転運動が伝達される。

本発明の第１参考例である歯付ベルト用プーリ１００は、図１、図２に示すように、歯付ベルト１１０と噛み合う歯１０１を有するディスク体１０５の両側方に、それぞれ各歯１０１の歯先に対応する位置に回転軸１０４の軸方向に貫通する複数の貫通孔１５１が設けられたフランジ１５０が嵌着されており、該ディスク体１０５が回転軸１０４に嵌着されて構成されている。

フランジ１５０は、歯付ベルト１１０の幅方向へのブレを押え、安定した回転運動の伝達を可能とするとともに、ディスク体１０５の歯１０１が歯付ベルト１１０と噛み合う際に圧縮された空気はフランジ１５０のディスク体１０５の歯１０１の歯先に対応する位置に設けられた貫通孔１５１から圧力と流速の増加を抑えながら排出されるため、ディスク体１０５の歯１０１と歯付ベルト１１０および歯付ベルト１１０とフランジ１５０の僅かな隙間から圧縮された空気が漏れる際の流体音や破裂音の発生を軽減する。

また、ディスク体１０５の歯１０１が歯付ベルト１１０と噛み合う際に圧縮される空気はディスク体１０５の歯１０１の歯先付近で最も圧縮されることとなるため、貫通孔１５１がフランジ１５０のディスク体１０５の歯１０１の歯先に対応する位置に設けられていることにより、より効果的に流体音や破裂音の発生を軽減する。
さらに、フランジ１５０に貫通孔１５１を加工するだけで良いため、製造工程が単純化されて製造コストが削減され、製造時間が短縮されて生産効率を向上する。

本発明の第２参考例である歯付ベルト用プーリ１００は、図３に示すように、両側部のフランジ１５０、２５０に設けられた貫通孔１５１、２５１が、ディスク体１０５の歯１０１の歯先に一つおきに対応する位置に配置されるように設けられ、両側部のフランジ１５０、２５０は貫通孔１５１、２５１がディスク体１０５の歯１０１の歯先に交互に対応するようにディスク体１０５に嵌着されており、他の構成は、第１参考例と同様に構成されている。

このことにより、フランジ１５０、２５０に貫通孔１５１、２５１を加工する箇所を半分とすることが出来、さらに製造工程が単純化されて製造コストが削減され、製造時間が短縮されて生産効率を向上することができる。

本発明の第３参考例は、図４に示すように、両側部のフランジ１５０に設けられた貫通孔１５１、１５２が、ディスク体１０５の歯１０１の歯先に一つおきに異なる孔径となるように設けられており、他の構成は、第１参考例と同様に、構成されている。

このように、両側部のフランジ１５０に設けられた貫通孔１５１、１５２が、ディスク体１０５の歯１０１の歯先に一つおきに異なる孔径となるように設けられていることにより、ディスク体１０５の歯１０１が歯付ベルト１１０と噛み合う際に圧縮された空気が、貫通孔１５１から排出される際と貫通孔１５２から排出される際の排出音の周波数成分が異なることとなるため、高速回転時にトータルの発生音の周波数成分を分散させることによって、聴感上の騒音をさらに低減することができる。

本発明の第４参考例である歯付ベルト用プーリ１００は、図５に示すように、歯付ベルト１１０と噛み合う歯１０１を有するディスク体１０６、１０７が２枚で構成され、歯１０１の歯先に対応する位置に回転軸１０４の軸方向に貫通する複数の貫通孔１５１が設けられたフランジ１５０が、それぞれのディスク体１０６、１０７の外側方に嵌着されており、回転軸１０４に２枚のディスク体１０６、１０７が間隙１２０を確保するように間隙保持体１２１を挟んで嵌着されて構成されている。

該間隙１２０により構成される空間に歯付ベルト用プーリ１００の歯１０１が歯付ベルト１１０と噛み合う際に圧縮される空気の一部が、圧力と流速の増加を抑えながら逃がされるため、ベルト幅方向の空気の流れがさらに減少し、流体音や破裂音の発生が防止され、騒音が低減される。

また、間隙保持体１２１の外周形状が正方形に形成されており、間隙保持体１２１の外周形状の頂点が最大径部分となることで、２枚のディスク体１０６、１０７を安定して平行に保つとともに、間隙１２０により構成される空間の容量を、同一の径を持つ外周形状が円形の間隙保持体を使用するものより大きくするため、間隙１２０に構成される空間の容量を確保しつつ２枚のディスク体１０６、１０７を安定して平行に保つ。

また、間隙保持体１２１の外周形状が非円形であることにより、軸方向で隣接する２枚のディスク体１０６、１０７の歯１０１が歯付ベルト１１０と噛み合う際に圧縮される空気が逃れて流入してくる間隙１２０に構成される空間の形状が噛み合う歯１０１ごとに異なるものとなるため、わずかに流体音や破裂音が発生してもその周波数成分を噛み合う歯１０１ごとに異なるものとし、高速回転時にトータルの発生音の周波数成分を分散させることによって、聴感上の騒音をさらに低減する。
そして、本発明の一実施例は、図５に示される第４参考例の歯付ベルト用プーリにおいて、両側部のフランジ１５０に設けられた複数の貫通孔１５１の代わりに、異なる大きさ、または、異なる形状の複数の貫通孔（例えば、図４参照）が設けられた歯付ベルト用プーリである。
また、本発明の別の実施例として、両側部のフランジ１５０に設けられた、異なる大きさ、または、異なる形状の複数の貫通孔（例えば、図４参照）が、両側部の各々のフランジで異なる歯の歯先に対応する位置（例えば、図３参照）に設けられてもよい。

以上説明したように、本発明の歯付ベルト用プーリによれば、製造コストが削減され、製造時間が短縮されて生産効率を向上することができるとともに、歯付ベルトの幅方向へのブレが押えられて安定した回転運動の伝達が可能であって、流体音や破裂音の発生が防止され、聴感上の騒音をさらに低減することができるなど、その効果は甚大である。

なお、本発明の歯付ベルト用プーリ１００の第４参考例は、２枚のディスク体１０６、１０７を有しているが、３枚以上のディスク体を有するものでも良い。
そして、本発明の歯付ベルト用プーリ１００が３枚以上のディスク体で構成される場合、すべてのディスク体に挟まれる間隙に間隙保持体を有しても良く、一部に間隙保持体を有しても良く、さらに間隙保持体を２枚以上有する場合、それぞれの間隙保持体が同一形状のものでも良く、異なる形状のものでも良い。

また、本発明の歯付ベルト用プーリ１００の第１参考例乃至第４参考例のディスク体１０５、１０６、１０７は単純な円盤状であるが、歯１０１を有する外周付近および回転軸１０４に嵌着される内周付近のみを広幅として径方向中間部分を薄くしたものでも良く、径方向中間部分に軸方向の肉抜き部分を設けたものであっても良い。

本発明の歯付ベルト用プーリの実施例と部分的に共通する構造を有する第１参考例の使用形態の斜視図。本発明の第１参考例の正面図および断面図。本発明の実施例と部分的に共通する構造を有する第２参考例のフランジの拡大側面図。本発明の実施例と部分的に共通する構造を有する第３参考例のフランジの拡大側面図。本発明の実施例と部分的に共通する構造を有する第４参考例の正面図および断面図。従来の歯付ベルト用プーリの斜視図。従来の他の歯付ベルト用プーリの使用形態の側面図。従来の他の歯付ベルト用プーリの正面図。従来の他の歯付ベルト用プーリの断面図。

１００、５００、６００・・・歯付ベルト用プーリ
１０１、５０１、６０１・・・歯
６０２・・・切込み部
６０３・・・歯底部
１０４・・・回転軸
１０５・・・ディスク体
１０６・・・ディスク体
１０７・・・ディスク体
１１０、６１０・・・歯付ベルト
１２０・・・間隙
１２１・・・間隔保持体
１５０、５５０・・・フランジ
１５１・・・貫通孔
１５２・・・貫通孔
１５１・・・貫通孔
２５０・・・フランジ
２５１・・・貫通孔

Claims

内周を回転軸に嵌着されるとともに外周に歯付ベルトに係合される歯と該歯付ベルトの両側部の外方に立設されるフランジとを有するディスク体からなる歯付ベルト用プーリにおいて、
前記フランジが、前記回転軸の軸方向に貫通する複数の貫通孔を有しているとともに、
前記複数の貫通孔が、異なる大きさ、または、異なる形状で設けられ、
前記ディスク体が、前記軸方向に複数に分割されて構成されるとともに、該複数のディスク体が、前記軸方向に間隙を設けて嵌着され、
前記複数のディスク体が、前記間隙を規定する間隙保持体を挟んで前記回転軸に嵌合され、
前記間隙保持体が、内周を前記回転軸に嵌合されるとともに、外周を非円形に形成されていることを特徴とする歯付ベルト用プーリ。
前記複数の貫通孔が、前記ディスク体の歯の歯先に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の歯付ベルト用プーリ。
前記複数の貫通孔が、前記ディスク体両側部の各々のフランジで異なる歯の歯先に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の歯付ベルト用プーリ。