JP2021032262A - ベルト駆動機構および自動ドア装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、駆動プーリー600は、軸方向の両端部に溝内周面に対して略垂直に立上げられた一対のフランジ620、620が形成されている。
この一対のフランジ620、620は、回転駆動中の歯付きベルト700が、駆動プーリー600の一方の端部寄りに移動した場合に、歯付きベルト700の端面700aに接触することによって、歯付きベルト700が駆動プーリー600から外れることを阻止する機能をなしている。
しかしながら、歯付きベルトが経年劣化することによって、歯付きベルトの表面処理の効果が低下してしまうため、長期的な効果が得られ難いという問題がある。
このため、前記歯付きベルトは、回転中に前記駆動プーリーの一端部寄り、すなわち一方の前記フランジ側に移動しても、最底となる中央部に戻されることによって、前記フランジに擦れないようにすることができる。
従って、本発明に係るベルト駆動機構は、長期の使用においても歯付きベルトが駆動プーリーのフランジに接触することによる異音の発生を防ぐことができる。
なお、図1は、自動ドア装置100は、エンジンベース120内部に収容されたベルト駆動機構1が目視できるようにエンジンベース120のカバー121を外した状態になっている。
本発明の実施例に係るベルト駆動機構1は、動力の伝達に歯付きベルト40を用いたものである。
また、本発明の実施例に係る自動ドア装置100は、ベルト駆動機構1が組み込まれ、ベルト駆動機構1が歯付きベルト40に連結されたドア140を開閉駆動させるようになっている。
この本体フレーム110には、エンジンベース120等、自動ドア装置100の各部品が固定される。
なお、駆動プーリー20は、金属製に限らず、樹脂製であっても構わない。
一対のフランジ21、21は、駆動中の歯付きベルト40が一方の端部寄りに移動した場合に、歯付きベルト40の端面40aに接触することによって、歯付きベルト40が駆動プーリー20から外れることを阻止する機能をなしている。
なお、この実施例1では、駆動プーリー20は、歯先面22aおよび歯底面22bが、円弧状の曲面形状になっている。
より具体的には、駆動プーリー20は、歯先面22aおよび歯底面22bが、フランジ側の両端部20a、20aを最大高さとし、軸方向の幅の中心が最低の高さとなるように同一の円弧状の曲面形状になっている。
また、従動プーリー30は、軸方向の両端部に略垂直に立上げられた一対のフランジ31、31が設けられている。
一対のフランジ31、31は、駆動中の歯付きベルト40が一方の端部寄りに移動した場合に、歯付きベルト40の端面40aに接触することによって、歯付きベルト40が従動プーリー30から外れることを阻止する機能をなしている。
この歯付きベルト40は、ベルト本体41と、ベルト本体41の内周面に形成された複数の歯42と、を有する。
なお、この実施例1の歯付きベルト40は、断面形状が厚み方向よりも幅方向を長尺にした長方形状になっている。
このベルト連結用具50は、一対の端部固定部51、52に歯付きベルト40の各端部を固定した状態で、端部間隔調整部53によって一対の端部固定部51、52の間隔を調整することによって、駆動プーリー20と従動プーリー30と間で環状に架け渡される歯付きベルト40のテンションを調整できるようになっている。
より具体的には、歯付きベルト40は、凸部42である歯42の歯先面42aが駆動プーリー20の歯底面22bに追従され、凹部43の面43aが駆動プーリー20の歯先面22aに追従されるように接触される。
すなわち、歯付きベルト40は、断面四角形状の幅方向を弾性を利用して撓ませることによって、凸部42である歯42の歯先面42aを駆動プーリー20の曲面形状の歯底面22bに追従させ、凹部43の面43aを駆動プーリー20の曲面形状の歯先面22aに追従させている。
換言すれば、駆動プーリー20に接触される部分となる歯付きベルト40の面が、最大厚さを形成する部分となる凸部42と、薄肉部分を形成する部分となる凹部43とで歯付きベルト40の延在方向に沿って交互に並んで形成され、凸部42が凹部43を境界として分離された領域になっているため、歯付きベルト40の歯先面42aおよび凹部43の面43aが駆動プーリー20の歯先面22aおよび歯底面22bのそれぞれの曲面形状に追従し易い形状になっていることが挙げられる。
より具体的には、駆動プーリー20の歯先面22aおよび歯底面22bが、フランジ21、21側の両端部20a、20aから軸方向の幅の中央部20bが最底となるように両端部20a、20aから中央部20bに向けて漸次高さが低くなる同一の曲面形状をなしているので、歯付きベルト40は、所定のテンションを保持した状態で駆動プーリー20と従動プーリー30との間に環状に架け渡された状態で回転されると、歯先面22aおよび歯底面22bの最底となる幅方向の中央部20bに戻る力が作用される。
このため、歯付きベルト40は、回転中に駆動プーリー20の一端部20a寄り、すなわち一方のフランジ21側に移動しても、最底となる中央部20bに戻されることによって、フランジ21に擦れないようになっている。
エンジンベース120は、駆動モーター10および駆動プーリー20の軸方向先端側を開口120aに向けてベルト駆動機構1が収容される部分である。
このエンジンベース120は、自動ドア装置100のメンテナンス性を考慮して前面側を開口120aとして本体フレーム110に固定される。
すなわち、エンジンベース120内に軸10a方向先端側を開口120aに向けて収容されるベルト駆動機構1は、駆動モーター10が開口120a側に最も突出される部位であるため、カバー121を取り付けた状態で、カバー121が駆動モーター10に干渉しない位置にエンジンベース120の開口120aが形成されている。
このため、歯付きベルト40は、駆動プーリー20の幅方向で駆動プーリー20の一端部20aのフランジ21側に寄った位置から最底部分を形成する中央部20bに戻るように移動させながら回転され、結果的に、両端面40a、40aを駆動プーリー20のフランジ21に接触させずに回転される。
このため、歯付きベルト40は、回転中に駆動プーリー20の一端部20a寄り、すなわち一方のフランジ21側に移動しても、最底となる中央部20bに戻されることによって、フランジ21に擦れないようにすることができる。
従って、本発明の実施例1に係るベルト駆動機構1は、長期の使用においても歯付きベルト40が駆動プーリー20のフランジ21に接触することによる異音の発生を防ぐことができる。
(変形例1)
図8は、変形例のベルト駆動機構2の周辺を上面側から視た図であり、一部を断面で示した図である。
なお、その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
このため、駆動プーリー20は、の軸方向の幅を大きく確保することができ、それだけ、歯先面22aおよび歯底面22bの曲面形状の設計に関する自由度が増すことができるようになっている。
なお、この変形例では、従動プーリー30についても、駆動プーリー20の幅の拡大に対応して軸方向の幅を同様に拡大させている。
このため、この変形例の自動ドア装置200は、エンジンベース120内に収容されるベルト駆動機構2の駆動モーター10が開口120a側に最も突出される部位であるため、カバー121を取り付けた状態で、駆動プーリー20の軸23方向先端側にカバー121との間に余剰空間が生まれる。
従って、この変形例1の自動ドア装置200は、軸方向空間を有効に利用して駆動プーリー20の歯先面22aおよび歯底面22bの曲面形状の形成に必要な駆動プーリー20の軸23方向の幅を設定することができる。
(変形例2)
図9は、変形例2のベルト駆動機構2Aの駆動プーリー20A周辺を示した斜視図である。
なお、その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
駆動プーリー20Aは、歯先面22aおよび歯底面22bが、両端部20a、20aから軸方向の幅の中央部20bが最底となるように両端部20a、20aから中央部20bに向けて漸次高さが低くなる同一の曲面形状をなしている。
なお、この変形例2では、駆動プーリー20Aは、歯先面22aおよび歯底面22bが、円弧状の曲面形状になっている。
駆動プーリー20Aは、歯先面22aおよび歯底面22bが、両端部20a、20aを最大高さとし、軸方向の幅の中心が最低の高さとなるように同一の円弧状の曲面形状になっていが、実施例1と同様に必ずしも円弧状に限定されない。
従って、この変形例2のベルト駆動機構2Aおよび自動ドア装置200Aは、駆動プーリー20Aの両端部にフランジ21が無いので、歯付きベルト40が、駆動プーリー20Aのフランジに接触することによる異音の発生を防ぐことができ、しかも、歯付きベルト40が、回転中に駆動プーリー20Aから外れることがないため、実施例1のベルト駆動機構1および自動ドア装置100と同様の効果を奏することができる。
図10は、実施例2のベルト駆動機構3の従動プーリー60周辺を示した斜視図である。
なお、その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
なお、この実施例2では、従動プーリー60は、歯先面62aおよび歯底面62bが、円弧状の曲面形状になっている。
より具体的には、従動プーリー60は、歯先面62aおよび歯底面62bが、フランジ31側の両端部30a、30aを最大高さとし、軸33方向の幅の中心が最低の高さとなるように同一の円弧状の曲面形状になっている。
なお、この実施例2では、従動プーリー60は、軸33方向の幅および、歯先面62aおよび歯底面62bの曲面形状を駆動プーリー20と同一となるように設定している。
このため、歯付きベルト40は、回転中に従動プーリー60の一端部寄り、すなわち一方のフランジ31側に移動しても、最底となる中央部31bに戻されることによって、フランジ31に擦れないようにすることができる。
図11は、実施例3のベルト駆動機構4の従動プーリー70周辺を示した斜視図である。
なお、その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
このような従動プーリー70は、金型成形以外に、樹脂製の円柱状部材に溝内周面71aを削り出すことによって容易に製造することができる。
このため、本発明の実施例3に係るベルト駆動機構4は、従動プーリー70の両端部に従来の従動プーリーのような一対のフランジがないため、駆動プーリー20と従動プーリー70の間で歯付きベルト40を環状に架け渡す際、従動プーリー70の幅方向一端部側から溝内周面71aに向けて歯付きベルト40を容易に移動させることができる。
また、本発明の実施例3に係るベルト駆動機構4は、弾性を有する断面四角形状の幅方向を弾性を利用して撓ませ、歯付きベルト40の歯の歯先面42aを溝内周面71aの曲面形状に追従させることによって、歯付きベルト40の両端面40a、40aが溝内周面71aに接触され難くなり、しかも、歯付きベルト40が、回転中に従動プーリー70の一端部寄りに移動しても、最底となる中央部70bに戻されることによって、従動プーリー70から外れないようにすることができる。
10 駆動モーター
10a 軸
10b 先端面
11 減速機構
20、20A 駆動プーリー
20a 端部
20b 中央部
21 フランジ
22 歯
22a 歯先面
22b 歯底面
23 軸
30、60、70 従動プーリー
31 フランジ
30a、70a 端部
30b、70b 中央部
32、62 歯
62a 歯先面
62b 歯底面
71 溝
71a 溝内周面
33 軸
40 歯付きベルト
40a 端面
41 ベルト本体
42 歯(凸部)
42a 歯先面
43 凹部
43a 面
50 ベルト連結用具
51、52 端部固定部
53 端部間隔調整部
110 本体フレーム
120 エンジンベース
120a 開口
121 カバー
130 連結金具
140 ドア
100、200、200A、300、400 自動ドア装置
Claims (8)
- 弾性を有する断面四角形状の歯付きベルトと、
歯先面および歯底面が、両端部から軸方向の幅の中央部が最底となるように前記両端部から前記中央部に向けて漸次高さが低くなる同一の曲面形状をなし、駆動モーターの動力を、従動プーリーとの間で環状に架け渡される前記歯付きベルトに噛み合い伝動する駆動プーリーと、
を有することを特徴とするベルト駆動機構。 - 前記歯先面および前記歯底面は、
円弧状の曲面形状である
ことを特徴とする請求項1に記載のベルト駆動機構。 - 前記駆動プーリーは、
前記駆動モーターの軸と平行に軸が配置され、かつ、前記駆動モーターの軸方向の先端面よりも内側となる軸方向空間を利用することによって前記歯先面および前記歯底面の曲面形状の形成に必要な前記軸方向の幅を設定している
ことを特徴とする請求項1または2に記載のベルト駆動機構。 - 前記従動プーリーは、
該従動プーリーの歯先面および歯底面が、該従動プーリーの両端部から軸方向の幅の中央部が最底となるように該従動プーリーの前記両端部から前記中央部に向けて漸次高さが低くなる同一の曲面形状をなす
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載のベルト駆動機構。 - 前記従動プーリーは、
前記歯付きベルトを掛ける溝の溝内周面が、該従動プーリーの軸方向の両端部から軸方向の幅の中央部が最底となるように前記両端部から前記中央部に向けて漸次高さが低くなるように形成された曲面形状であり、
前記溝内周面は、
回転駆動された前記駆動プーリーとの間で回転される前記歯付きベルトが該従動プーリーの前記両端部から外れないような曲面形状になっている
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載のベルト駆動機構。 - 前記歯付きベルトは、
ベルト連結用具によって両端部が連結されることによって環状に形成されている
ことを特徴とする請求項1、2、3、4または5に記載のベルト駆動機構。 - 請求項1−6に記載のベルト駆動機構が組み込まれ、
前記ベルト駆動機構の前記歯付きベルトにドアが連結されることによって、該ドアが開閉駆動される
ことを特徴とする自動ドア装置。 - 前記駆動モーターおよび前記駆動プーリーの軸方向先端側をカバーが取付けられる開口に向けて前記ベルト駆動機構が収容され、かつ、前記開口側に最も突出される前記ベルト駆動機構の部位である前記駆動モーターの軸方向の寸法に対応して、前記カバーが干渉することなく取付けられる位置に前記開口が形成されたエンジンベースを有する
ことを特徴とする請求項7に記載の自動ドア装置。
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