JP2005003067A

JP2005003067A - 伝動装置

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Publication number: JP2005003067A
Application number: JP2003166132A
Authority: JP
Inventors: Itsuo Kitahata; 逸雄北畠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】フランジ部を設けることなくプーリに対するベルトのずれを抑制する。
【解決手段】プーリ３にタイミングベルト５を巻掛けて回転駆動する伝動装置１において、前記プーリ３の外周面及びタイミングベルト５の内側面に該タイミングベルト５の長手方向に交差する方向に沿って形成され相互に噛み合う複数の歯１５，２３を有した歯部１１，１９と、前記プーリ３側の歯部１１とタイミングベルト５側の歯部１９とのいずれか一方に設けられた凸部２１と、他方に設けられ前記凸部２１に係合する凹部１３とを備え、前記凸部２１と凹部１３との係合により、前記プーリ３に対する前記タイミングベルト５のベルト幅方向の位置決めを行うことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プーリからのベルトの外れを防止する伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の伝動装置としては、例えば、図８に示すようなものがある。この伝動装置１０１は、一対のプーリ１０３間にベルト１０５を巻掛けて構成されている。そして、伝動装置１０１は、プーリ１０３の外周面及びベルト１０５の内側面に設けられた歯部１０７、１０９が相互に噛み合うことによって、駆動力を伝動するようになっている。
【０００３】
この伝動措置１０１では、プーリ１０３の外周面に、その幅方向両縁に沿ってフランジ部１１１が突設されている。これらのフランジ部１１１は、プーリ１０３に巻掛けられたベルト１０５が、プーリ１０３に対してずれることを抑制している。このため、伝動装置１０１では、ベルト１０５がプーリ１０３から外れること防止することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特願平８−１９４４９２号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記伝動装置１０１では、プーリ１０３にフランジ部１１１を設けているので、その分、重量増となり、高速回転の妨げとなっていた。
【０００６】
また、上記伝動装置１０１の組み付けは、一対のプーリ１０３間にそのプーリ１０３間よりも長く形成されたベルト１０５を巻掛け、その後、前記プーリ１０３間においてベルト１０５を図示しないテンショナーにより弛みなく張ることで行われる。ここで、伝動装置１０１では、フランジ部１１１がプーリ１０３の外周面から外側に向けて突設されているため、フランジ部１１１を乗り越える分だけベルト１０５を長くしておく必要がある。従って、伝動装置１０１では、プーリ１０３間においてベルト１０５を弛みなく張る際に、テンショナーにかかる負荷が大きくなっていた。
【０００７】
これに対し、図９〜１１に示すような伝動装置１１３が提案されている。この伝動装置１１３では、プーリ１１５とフランジ部１１７とが別体に形成されている。
【０００８】
すなわち、プーリ１１５は、その両側面に嵌合用の段部１１９を有している。前記フランジ部１１７は、円板上に形成され中心部に嵌合用の孔１２１が貫通形成されている。そして、フランジ部１１７は、その孔１２１にプーリ１１５の段部１１９を嵌合し、図１０のように、段部１１９との間に加締部１２０を設けることによって、プーリ１１５に取り付けられている。
【０００９】
このような伝動装置１１３では、図１１のように、予めプーリ１１５の一側にのみフランジ部１１７を取り付け、その後、ベルト１２３をプーリ１１５にその他側から矢印のように巻掛ける。そして、プーリ１１５の他側にフランジ部１１７を前記のように加締めて取り付けることによりベルト１２３をプーリ１１５に巻掛けることができる。従って、伝動装置１１３では、フランジ部１１７を乗り越える分だけベルト１２３を長くしておく必要が無い。
【００１０】
しかしながら、伝動装置１１３においても、プーリ１１５にフランジ部１１７を設ける構成であるため、プーリ１１５が重量増となっていた。さらに、伝動装置１１３では、部品点数が増加すると共に組み付け作業工数も増加していた。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、フランジ部を設けることなくプーリに対するベルトのずれを抑制することができる伝動装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、プーリにベルトを巻掛けて回転駆動する伝動装置において、前記プーリの外周面及びベルトの内側面に該ベルトの長手方向に交差する方向に沿って形成され相互に噛み合う複数の歯を有した歯部と、前記プーリ側の歯部とベルト側の歯部とのいずれか一方に設けられた凸部と、他方に設けられ前記凸部に係合する凹部とを備え、前記凸部と凹部との係合により、前記プーリに対する前記ベルトのベルト幅方向の位置決めを行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の伝動装置であって、前記凸部及び凹部は、前記ベルト及びプーリの幅方向中間部に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の伝動装置であって、前記凸部は、前記ベルト側に設けられ、前記凹部は、前記プーリ側に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の伝動装置であって、前記凸部の幅方向外面と前記凹部の幅方向内面との少なくとも一方が、前記凸部と凹部との係合を案内可能なように傾斜していることを特徴とする。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、プーリ又はベルトのいずれか一方に設けられた凸部と他方に設けられた凹部とが係合することによって、プーリに対するベルトのずれを抑制することができる。従って、フランジ部を用いることなく、ベルトがプーリから外れることを確実に抑制することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、凸部及び凹部がベルト及びプーリの幅方向中間部に設けられているため、ベルトがプーリから外れることを、より確実に防止することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明の効果に加え、凹部がプーリ側に設けられ、凸部がベルト側に設けられているため、軽量化を図ることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、請求項１〜３のいずれかの発明の効果に加え、前記凸部の外面と前記凹部の内面との少なくとも一方が傾斜していることにより、前記凸部と凹部との係合を案内することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る伝動装置の一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る伝動装置の概略構成を示す側面図、図２は図１に示す伝動装置の要部拡大側面図、図３は図２のＡ−Ａ線における断面図、図４は図１に示す伝動装置に用いられているタイミングベルトを一部断面にした斜視図である。
【００２１】
本発明の伝動装置１は、いわゆるタイミングベルト装置であり、図１のように、一対のプーリ３と、これらのプーリ３間に巻掛けられたタイミングベルト５とを備えている。また、伝動装置１では、テンショナー７によりプーリ３間においてタイミングベルト５が弛みなく張られている。
【００２２】
前記プーリ３は、図２，図３のように、円盤状に形成されている。このプーリ３は、その中心部に軸孔９が貫通形成され、この軸孔９により図示しない駆動軸などに回転自在に軸支持される。前記プーリ３は、例えば、鉄、アルミ合金、ジュラルミンなどの鋳物や鍛造品からなっている。このプーリ３は、外周面に形成された歯部１１と、この歯部１１に形成された凹部１３とを有している。
【００２３】
前記歯部１１は、複数の歯１５からなっている。これらの歯１５は、プーリ３の周方向に所定のピッチ毎に配置されている。また、各歯１５は、プーリ３の外周面から外側に向けて一体に突設されプーリ３の幅方向に沿って形成されている。
【００２４】
前記凹部１３は、前記歯１５の隣接間ごとに設けられている。但し、１つおきなど任意に設定することができる。凹部１３は、プーリ３の幅方向中間部に形成され、前記外周面から中心側に向けて穿設されている。但し、プーリ３の幅方向一側にずらして、凹部１３を形成することもできる。この凹部１３の内面１３ａ，１３ｂは、底部に向けて次第に凹部１３を小さくするように傾斜している。
【００２５】
一方、前記タイミングベルト５は、図１のように、無端帯状であり前記プーリ３間よりも若干長く形成されている。このタイミングベルト５は、例えば、樹脂、合成樹脂、特殊織物や、スチールプレートなどからなっている。タイミングベルト５が樹脂などの場合には、内部に、図４のように、金属や合成樹脂製のワイヤなどからなる複数の心線１７が埋設されている。このタイミングベルト５は、内側面に形成された歯部１９と、この歯部１９に形成された凸部２１とを有している。
【００２６】
前記歯部１９は、図２〜図４のように、複数の歯２３からなっている。これらの歯２３は、タイミングベルト５の内側面にその長手方向に所定のピッチごとに配置されている。また、各歯２３は、タイミングベルト５の内側面から内側に向けて一体に突設され、前記タイミングベルト５の長手方向に交差する幅方向に沿って形成されている。これらの歯２３は、前記プーリ３側歯部１１の歯１５と対応しており、それらの歯１５と相互に噛み合うようになっている。この歯１５，２３の噛み合い、すなわちプーリ３側及びタイミングベルト５側の歯部１１，１９の噛み合いにより、前記タイミングベルト５は回転駆動されて駆動力を伝達することになる。
【００２７】
前記凸部２１は、前記歯部１９の各歯２３ごとに設けられている。但し、前記凹部１３に対向させ、一歯おきなど任意に設定することができる。この凸部２１は、前記歯２３の先端の幅方向中間部に一体に突設されている。但し、幅方向にずらして設けることもできる。この凸部２１は、断面形状が台形形状に形成され、その外面２１ａ，２１ｂが先端に向けて次第に凸部２１を小さくするように傾斜している。そして、凸部２１は、前記凹部１３に対応しており、前記歯部１１，１９の噛み合いに応じてその部分において前記凹部１３に順次入り込んで係合する。
【００２８】
このような伝動装置１では、前記プーリ３側及びタイミングベルト５側の歯部１１，１９の噛み合いに応じてプーリ３に設けられた凹部１３とタイミングベルト５に設けられた凸部２１とが係合することによって位置決めがなされ、プーリ３に対してタイミングベルト５がその幅方向へのずれることを抑制することができる。従って、伝動装置１では、従来のようにフランジ部を用いることなく、タイミングベルト５がプーリ３から外れることを確実に抑制することができる。
【００２９】
このため、伝動装置１では、プーリ３の軽量化を図ることができプーリ３を高速回転させるのに適すると共に、構造が簡素化されて製造、組み付けを容易とし、かつ製造コストをも低減することもできる。
【００３０】
また、伝動装置１では、凹部１３がプーリ３の幅方向中間部に設けられた凸部２１がタイミングベルト５の幅方向中間部に設けられているため、タイミングベルト５にねじれ方向の力が加わった場合でもタイミングベルト５の動きを前記凹部１３と凸部２１との係合により抑制することができる。このため、タイミングベルト５がプーリ３から外れることを、より確実に防止することができる。
【００３１】
また、伝動装置１では、凹部１３がプーリ３側に設けられているため、その分、プーリ３を軽量化することができる。
【００３２】
さらに、伝動装置１では、プーリ３に対して比重の軽いタイミングベルト５に凸部２１を設けたことにより、全体としての重量増を防止することができる。
【００３３】
また、伝動装置１では、前記凹部１３の内面１３ａ，１３ｂと凸部２１の外面２１ａ，２１ｂとの傾斜により、その凹部１３と凸部２１との係合を案内することができる。このため、伝動装置１では、前記係合を円滑に行うことができる。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、構成の要素に付随した各種の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、プーリ３側及びタイミングベルト５側の歯部１１，１９がそれぞれ幅方向に沿って設けられているが、幅方向に対して斜めに形成してもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、前記隣接した各歯１５間に凹部１３を、前記歯２３の各先端部に凸部２１を設けていたが、プーリ３の少なくとも中心を通って対向する部分に配置された前記隣接した歯１５間に凹部１３を設け、これに応じて凸部２１を前記歯２３の先端部に設けてあればよい。さらに、前記凸部２１を隣接した歯２１間に、前記凹部１３を各歯１５の先端部にそれぞれ設けてもよい。
【００３６】
また、前記凹部１３はプーリ３側に、前記凸部２１はタイミングベルト５側にそれぞれ設けられていたが、逆に凹部をタイミングベルト５側に、凸部をプーリ３側に設けてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、前記凸部２１の断面形状が台形形状であったが、例えば、図５〜図７のような形状にすることもできる。
【００３８】
図５〜図７は変形例に係る伝動装置に用いられているタイミングベルトの断面図である。図５に示す凸部２５は断面形状を三角形形状にしたものであり、図６に示す凸部２７は断面形状を四角形形状にしたものであり、図７に示す凸部２９は断面形状を半円形状としたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る伝動装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す伝動装置の要部拡大側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図１に示す伝動装置に用いられているタイミングベルトを一部断面にした斜視図である。
【図５】変形例に係る伝動装置に用いられているタイミングベルトの断面図である。
【図６】別の変形例に係る伝動装置に用いられているタイミングベルトの断面図である。
【図７】別の変形例に係る伝動装置に用いられているタイミングベルトの断面図である。
【図８】（ａ）は従来例に係る伝動装置を示すプーリの断面図、（ｂ）は（ａ）に示すプーリのＢ−Ｂ線における断面図である。
【図９】別の従来例に係る伝動装置を示す断面図である。
【図１０】図９に示す伝動装置の要部拡大図である。
【図１１】図９に示す伝動装置の分解図である。
【符号の説明】
１伝動装置
３プーリ
５タイミングベルト（ベルト）
１１，１９歯部
１３凹部
１５，２３歯
２１，２５，２７，２９凸部

Claims

プーリにベルトを巻掛けて回転駆動する伝動装置において、
前記プーリの外周面及びベルトの内側面に該ベルトの長手方向に交差する方向に沿って形成され相互に噛み合う複数の歯を有した歯部と、
前記プーリ側の歯部とベルト側の歯部とのいずれか一方に設けられた凸部と、他方に設けられ前記凸部に係合する凹部とを備え、
前記凸部と凹部との係合により、前記プーリに対する前記ベルトのベルト幅方向の位置決めを行うことを特徴とする伝動装置。
請求項１記載の伝動装置であって、
前記凸部及び凹部は、前記ベルト及びプーリの幅方向中間部に設けられていることを特徴とする伝動装置。
請求項１又は２記載の伝動装置であって、
前記凸部は、前記ベルト側に設けられ、
前記凹部は、前記プーリ側に設けられたことを特徴とする伝動装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の伝動装置であって、
前記凸部の幅方向外面と前記凹部の幅方向内面との少なくとも一方が、前記凸部と凹部との係合を案内可能なように傾斜していることを特徴とする伝動装置。