JP4980405B2

JP4980405B2 - 歯付ベルト用プーリ

Info

Publication number: JP4980405B2
Application number: JP2009238073A
Authority: JP
Inventors: 善金森; 正人友渕
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2009-10-15
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2029-10-15
Also published as: CN102042384A; KR20110041399A; JP2011085188A; KR101454053B1; TW201113453A; US20110092326A1

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。
周知の歯付ベルト用プーリ５００は、図１３に示すように、歯付ベルトと噛み合う歯５１１の両側方にフランジ５２０が立設されており、フランジ５２０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５２０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１４乃至図１６に示すように、歯付ベルト６５０と噛み合う歯６１１に円周方向の切込み部６１２を形成し、該歯付ベルト用プーリ６００が歯付ベルト６５０と噛み合う前に切込み部６１２から歯底部６１３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６５０と噛み合う歯６１１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６１１７８３０３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６１１に円周方向の切込み部６１２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、ほぼ歯６１１の全高さ分の円周方向の切込み部６１２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６１２の幅が狭く、深さも歯６１１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、歯６１１と歯付ベルト６５０が密着する際の噛み合い音は防止できないため、騒音の低減効果は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、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、前記歯が、幅方向の中央部に歯付ベルトが変形して係合する凹状の凹み部を有しているとともに、前記凹み部が、一部に凸状部を有していることにより、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、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、前記歯が、幅方向の中央部に歯付ベルトが変形して係合する凹状の凹み部を有しているとともに、前記凹み部が、一部にさらに深い凹状の凹み溝部を有していることにより、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１または請求項２に記載された歯付ベルト用プーリの構成に加えて、前記凹み部が、前記歯の歯先部、歯面部および歯底部を含むディスク体の外周の全周にわたって一定の幅、かつ、表面から一定の深さで形成さ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４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された歯付ベルト用プーリの構成に加えて、前記フランジが、前記回転軸方向に貫通する複数の貫通孔を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項４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、歯が幅方向の中央部に歯付ベルトが変形して係合する凹状の凹み部を有していることにより、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凹み部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低減することができる。

また、歯付ベルトが変形して係合することにより、歯付ベルトの係合時にも密着することなく空隙が残され、噛み合い音が低減されるとともに、凹み部が浅いもので良く、最初から凹み部を有した状態でディスク体を形成したり、ごく少量の切削加工のみで凹み部を形成することができ、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、凹み部が一部に凸状部を有していることにより、歯付ベルトの係合時に残される空隙をより確実に残すことができ、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より排出しやすくなり、さらに流体音や破裂音の発生を低減することができる。

本請求項２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、歯が幅方向の中央部に歯付ベルトが変形して係合する凹状の凹み部を有していることにより、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凹み部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低減することができる。

また、歯付ベルトが変形して係合することにより、歯付ベルトの係合時にも密着することなく空隙が残され、噛み合い音が低減されるとともに、凹み部が浅いもので良く、最初から凹み部を有した状態でディスク体を形成したり、ごく少量の切削加工のみで凹み部を形成することができ、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、凹み部が、一部にさらに深い凹状の凹み溝部を有していることにより、歯付ベルトの係合時に残される空隙に加えて凹み溝部が周方向に連通するため、歯付ベルト用プーリが歯付ベルトと噛み合う際に圧縮された空気がより排出しやすくなり、さらに流体音や破裂音の発生を低減することができる。

本請求項３に係る発明の歯付ベルト用プーリは、請求項１または請求項２に係る歯付ベルト用プーリが奏する効果に加えて、凹み部が歯の歯先部、歯面部および歯底部を含むディスク体の外周の全周にわたって一定の幅、かつ、表面から一定の深さで形成されていることにより、歯付ベルトの係合時に残される空隙が周方向に連通するため、歯付ベルト用プーリが歯付ベルトと噛み合う際に圧縮された空気がより排出しやすくなり、さらに流体音や破裂音の発生を低減することができる。

本請求項４に係る発明の歯付ベルト用プーリは、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る歯付ベルト用プーリが奏する効果に加えて、フランジが回転軸方向に貫通する複数の貫通孔を有することにより、歯付ベルト用プーリが歯付ベルトと噛み合う際にベルト幅方向に流れる空気が貫通孔から排出され、圧縮された空気がフランジと歯付ベルトとの隙間から漏れる際の流体音や破裂音の発生が防止され、騒音が低減される。

本請求項５に係る発明の歯付ベルト用プーリは、請求項４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が防止され、騒音が低減される。

本発明の歯付ベルト用プーリの使用形態の斜視図。本発明をより良く理解するための参考例の歯付ベルト用プーリの断面図。本発明をより良く理解するための参考例の歯付ベルト用プーリの歯の斜視図。図２の歯付ベルトが係合した状態の断面図。図４の拡大図。図４の斜視図。本発明の第１実施例の歯付ベルト用プーリの断面図。本発明の第１実施例の歯付ベルト用プーリの歯の斜視図。本発明の第２実施例の歯付ベルト用プーリの断面図。本発明の第２実施例の歯付ベルト用プーリの歯の斜視図。本発明の第３実施例の歯付ベルト用プーリの側面図。本発明の歯付ベルト用プーリの特性比較図。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。

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、歯が幅方向の中央部に歯付ベルトが変形して係合する凹状の凹み部を有しているとともに、凹み部が、一部に凸状部、あるいは、一部にさらに深い凹状の凹み溝部を有し、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や噛み合い音を軽減し、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、歯付ベルト用プーリの歯に設けられる凹み部は、ディスク体の製造時に最初から設けられるものであっても良く、切削加工等によって後から形成されても良い。

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ディスク体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。
また、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。

さらに、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。

以下に、本発明をより良く理解するための参考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。
本発明をより良く理解するための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、両側外周部にフランジ１２０を有するディスク体１１０が回転軸１０１に嵌着され、歯付ベルト１５０がディスク体１１０の外周に設けられた歯１１１と係合することで回転運動が伝達されるように構成されている。

［参考例］
本発明をより良く理解するための参考例である歯付ベルト用プーリ１００は、図２、図３に示すように、両側外周部にフランジ１２０を有するディスク体１１０の外周に歯付ベルト１５０と噛み合う歯１１１が設けられ、歯１１１の幅方向の中央部に、歯１１１の歯先部１１４、歯面部１１５および歯底部１１３を含むディスク体１１０の外周の全周にわたって一定の幅、かつ、表面から一定の深さで凹み部１１２が形成されている。

この歯付ベルト用プーリ１００に歯付ベルト１５０が噛み合うと、図４乃至図６に示すように、歯付ベルト１５０の幅方向両端部のみが本来の歯１１１の歯先部１１４、歯面部１１５および歯底部１１３接触し、歯付ベルト１５０の中央部は凹み部１１２によって歯付ベルト用プーリ１００の回転中心方向に撓むこととなる。

この時、歯付ベルト１５０は弓状に撓んで中央付近は凹み部１１２に接触するが、凹み部１１２の両端部付近では歯付ベルト１５０との間に空隙Ｓが形成される。
また、歯面部１１５と歯付ベルト１５０との間も歯付ベルト１５０の歯が変形するが、少なくとも凹み部１１２の両端部付近に空隙Ｓと連通する空間ができる。

このことにより、歯付ベルト用プーリ１００が歯付ベルト１５０と噛み合う際に圧縮された空気が凹み部１１２の空隙Ｓから排出されるため、圧縮された空気が空隙Ｓ以外の僅かな隙間から漏れる際の流体音や破裂音の発生を低減している。

また、歯付ベルト１５０が変形して係合することにより、歯付ベルト１５０の係合時にも密着することなく空隙Ｓが残されるため、圧縮される空気を完全に排出する必要がなく噛み合い音が低減されるとともに、歯付ベルト１５０の係合時に残される空隙Ｓが周方向に連通するため、圧縮された空気がより排出しやすくなり、さらに流体音や破裂音の発生を低減している。

さらに、凹み部１１２が浅いもので良く、最初から凹み部１１２を有した状態でディスク体１１０を形成したり、ごく少量の切削加工のみで凹み部１１２を形成することができ、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が向上する。

本発明の第１実施例である歯付ベルト用プーリ２００は、図７、図８に示すように、両側外周部にフランジ２２０を有するディスク体２１０の外周に歯付ベルトと噛み合う歯２１１が設けられ、歯２１１の幅方向の中央部に、歯２１１の歯先部２１４、歯面部２１５および歯底部２１３を含むディスク体２１０の外周の全周にわたって一定の幅、かつ、表面から一定の深さで凹み部２１２が形成されるとともに、凹み部２１２の幅方向の中央に全周にわたってさらに深い凹状の凹み溝部２１６を有している。

これにより、凹み部２１２の両端部付近に残される空隙の他に凹み溝部２１６によって空隙が形成され、歯付ベルト用プーリ２００が歯付ベルトと噛み合う際に圧縮された空気が凹み部２１２の空隙および凹み溝部２１６からより多く排出されるため、圧縮された空気が空隙以外の僅かな隙間から漏れる際の流体音や破裂音の発生を低減することができるとともに、噛み合い音をより低減することができる。

なお、凹み溝部２１６は、複数本設けられても良く、また、全周にわたって設けられても、歯部にのみ設けられても良い。

本発明の第２実施例である歯付ベルト用プーリ３００は、図９、図１０に示すように、両側外周部にフランジ３２０を有するディスク体３１０の外周に歯付ベルトと噛み合う歯３１１が設けられ、歯３１１の幅方向の中央部に、歯３１１の歯先部３１４、歯面部３１５および歯底部３１３を含むディスク体３１０の外周の全周にわたって一定の幅、かつ、表面から一定の深さで凹み部３１２が形成されるとともに、凹み部３１２の幅方向の中央に全周にわたって凸状部３１７を有している。

これにより、歯付ベルトが弓状に撓んでも凹み部３１２の幅方向の中央の凸状部３１７と接触することで、凸状部３１７の両側に空隙が残されるとともに、凹み部３１２の両端部付近に残される空隙も大きくなり、歯付ベルト用プーリ３００が歯付ベルトと噛み合う際に圧縮された空気が空隙からより多く排出されるため、圧縮された空気が空隙以外の僅かな隙間から漏れる際の流体音や破裂音の発生を低減することができるとともに、噛み合い音をより低減することができる。

なお、凸状部３１７は、複数本設けられても良く、また、全周にわたって設けられても、歯先部３１４、歯面部３１５あるいは歯底部３１３にのみ設けられても良い。

本発明の第３実施例である歯付ベルト用プーリ４００は、図１１に示すように、両側外周部にフランジ４２０を有するディスク体４１０の外周に歯付ベルトと噛み合う歯４１１が設けられ、前記第１乃至第３実施例と同様に歯４１１の幅方向の中央部に凹み部が形成されるとともに、フランジ４２０のそれぞれ各歯４１１の歯先に対応する位置に貫通する貫通孔４２１が設けられている。

これにより、歯付ベルトと噛み合う際に圧縮されフランジ方向に排出される空気は貫通孔４２１から圧力と流速の増加を抑えながら排出されるため、歯付ベルトとフランジ４２０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ことができる。
なお、貫通孔４２１は、いかなる大きさ、形状で設けられても良い。

本発明によれば、図１２に示すように、本発明をより良く理解するための参考例である歯付ベルト用プーリ１００では、従来の歯付ベルト用プーリに比べて騒音が約１０％であるが、上記第３実施例である歯付ベルト用プーリ４００では約１８％低減され、その効果は甚大である。
また、歯付ベルトの変形に伴う耐久性の低下も、本発明をより良く理解するための参考例である歯付ベルト用プーリ１００でも従来の歯付ベルト用プーリに比べて僅かに２％であり、ほとんど問題にならないレベルである。

以上説明したように、本発明によれば、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、かつ、流体音や破裂音の発生や噛み合い音を軽減し、騒音を低減する歯付ベルト用プーリを提供することができるなど、その効果は、甚大である。

１００、２００、３００、４００、５００、６００・・・歯付ベルト用プーリ
１０１・・・回転軸
１１０、２１０３１０・・・ディスク体
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１・・・歯
１１２、２１２、３１２・・・凹み部
６１２・・・切込み部
１１３、２１３、３１３、６１３・・・歯底部
１１４、２１４、３１４・・・歯先部
１１５、２１５、３１５・・・歯面部
２１６・・・凹み溝部
３１７・・・凸状部
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０・・・フランジ
４２１・・・貫通孔
１５０、６５０・・・歯付ベルト
Ｓ・・・空隙

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、
前記歯が、幅方向の中央部に歯付ベルトが変形して係合する凹状の凹み部を有しているとともに、
前記凹み部が、一部に凸状部を有していることを特徴とする歯付ベルト用プーリ。
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、
前記歯が、幅方向の中央部に歯付ベルトが変形して係合する凹状の凹み部を有しているとともに、
前記凹み部が、一部にさらに深い凹状の凹み溝部を有していることを特徴とする歯付ベルト用プーリ。
前記凹み部が、前記歯の歯先部、歯面部および歯底部を含むディスク体の外周の全周にわたって一定の幅、かつ、表面から一定の深さで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の歯付ベルト用プーリ。
前記フランジが、前記回転軸方向に貫通する複数の貫通孔を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか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４に記載の歯付ベルト用プーリ。