JP2021032262A - ベルト駆動機構および自動ドア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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ベルト駆動機構、および、ベルト駆動機構を組み込んだ自動ドア装置を提供すること。【解決手段】弾性を有する断面四角形状の歯付きベルト４０と、歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂが、両端部２０ａ、２０ａから軸２３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、駆動モーター１０の動力を、従動プーリー３０との間で環状に架け渡される歯付きベルト４０に噛み合い伝動する駆動プーリー２０と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、動力の伝達に歯付きベルトを用いたベルト駆動機構、および、ベルト駆動機構を組み込んだ自動ドア装置に関する。

従来、動力の伝達に歯付きベルトを用いた駆動機構であるベルト駆動機構は、例えば、自動ドア装置のドアの開閉駆動に用いられ、駆動モーターに動力伝達機構を介して連結された駆動プーリーと、駆動プーリーに対して離間配置された従動プーリーと、駆動プーリーと従動プーリーとの間で環状に架け渡される歯付きベルトと、を有する（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の歯付きベルトは、ベルト連結用具によって両端部を連結し、ベルト連結用具のテンション調整機構を用いてテンションを調整できるようになっている。

このようなベルト駆動機構５００は、図１１に示すように、駆動プーリー６００によって歯付きベルト７００に効率良く動力を伝達するため、歯付きベルト７００を掛ける駆動プーリー６００の内周面に歯付きベルト７００の歯７１０に噛み合う複数の歯６１０が形成されている。
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。

特開２０１９−２３４２３号公報

しかしながら、従来のベルト駆動機構は、各部の取付け状態、または、構造上の公差、あるいは、特許文献１に記載されたベルト連結用具による歯付きベルトにかかる荷重のバランス不均衡等の影響を受けることによって、歯付きベルトが一方のフランジ側の位置に偏った状態で回転され、フランジに擦れて経年劣化することによって、歯付きベルトの端面がフランジに接触した際に異音が発生するという問題があった。

このような問題の解決手段としては、歯付きベルトに表面処理を施し、歯付きベルトの端面とフランジとの間の摩擦を低下させることが考えられる。
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。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、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ベルト駆動機構、および、ベルト駆動機構を組み込んだ自動ドア装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るベルト駆動機構は、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、フランジ側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。

また、本発明に係るベルト駆動機構は、上記の発明において、前記歯先面および前記歯底面が、円弧状の曲面形状であることを特徴とする。

また、本発明に係るベルト駆動機構は、上記の発明において、前記駆動プーリーが、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。

また、本発明に係るベルト駆動機構は、上記の発明において、前記従動プーリーが、該従動プーリーの歯先面および歯底面が、該従動プーリーのフランジ側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。

また、本発明に係るベルト駆動機構は、上記の発明において、前記従動プーリーが、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、前記溝内周面が、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。

また、本発明に係るベルト駆動機構は、上記の発明において、前記歯付きベルトが、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。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る自動ドア装置は、上記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。

また、本発明に係る自動ドア装置は、上記の発明において、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。

本発明に係るベルト駆動機構は、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、フランジ側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、を有するので、前記歯付きベルトは、所定のテンションを保持した状態で前記駆動プーリーと前記従動プーリーとの間に環状に架け渡された状態で回転されると、凸部である歯の先端面が前記駆動プーリーの曲面形状の歯底面に追従され、凹部の面が前記駆動プーリーの曲面形状の歯先面に追従されることによって、前記駆動プーリーの歯先面および歯底面の最底となる幅方向の中央部に戻る力が作用される。
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。

本発明の請求項に係る自動ドア装置は、上記のベルト駆動機構が組み込まれているため、上記のベルト駆動機構と同様の効果を奏することができる。

図１は、本発明の実施例１に係る自動ドア装置の概略図である。 図２は、ベルト駆動機構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。 図３は、ベルト駆動機構の駆動プーリー周辺を示した斜視図である。 図４は、駆動プーリーの要部断面図である。 図５は、ベルト駆動機構の駆動プーリー周辺を示した正面図であり、駆動プーリーのフランジを省略した図である。 図６は、歯付きベルトの一部を示した図である。 図７は、両端部が連結された状態の歯付きベルトのベルト連結用具周辺を示した斜視図である。 図８は、変形例１のベルト駆動機構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。 図９は、変形例２のベルト駆動機構の駆動プーリー周辺を示した斜視図である。 図１０は、実施例２のベルト駆動機構の従動プーリー周辺を示した斜視図である。 図１１は、実施例３のベルト駆動機構の従動プーリー周辺を示した斜視図である。 図１２は、従来技術の問題点を説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るベルト駆動機構、および、ベルト駆動機構を組み込んだ自動ドア装置の好適な実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る自動ドア装置１００の概略図である。図２は、ベルト駆動機構１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。図３は、ベルト駆動機構１の駆動プーリー２０周辺を示した斜視図である。図４は、駆動プーリー２０の要部断面図である。図５は、ベルト駆動機構１の駆動プーリー２０周辺を示した正面図であり、駆動プーリー２０のフランジ２１を省略した図である。図６は、歯付きベルト４０の一部を示した図である。図７は、両端部が連結された状態の歯付きベルト４０のベルト連結用具５０周辺を示した斜視図である。
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。

自動ドア装置１００は、本体フレーム１１０と、ベルト駆動機構１と、ベルト駆動機構１を収容するエンジンベース１２０と、ベルト駆動機構１によって開閉駆動されるドア１４０と、を有する。

本体フレーム１１０は、例えばアルミニウム製であり、装置の骨格を形成するものである。
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。

ベルト駆動機構１は、図２に示すように、駆動モーター１０と、減速機構１１と、減速機構１１の動力伝達機構を介して駆動モーター１０に連結する駆動プーリー２０と、従動プーリー３０と、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と、を有する。

駆動プーリー２０は、金属製であり、歯付きベルト４０を掛ける円周面上に歯付きベルト４０の歯４２に噛み合う複数の歯２２が周方向に沿って形成されている。
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。

また、駆動プーリー２０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２１、２１が設けられている。
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。

また、駆動プーリー２０は、図３および図４に示すように、歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂが、フランジ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。
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。

従動プーリー３０は、樹脂製であり、駆動プーリー２０との間で歯付きベルト４０を環状に架け渡すため、歯付きベルト４０を掛ける円周面上に歯付きベルト４０の歯４２に噛み合う複数の歯３２が周方向に沿って形成されている。
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。

歯付きベルト４０は、合成ゴム材等を含んだ弾性を有する断面四角形状のベルトであり、この実施例では、ベルト連結用具５０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。

この歯付きベルト４０は、図５および図６に示すように、ベルト本体４１の内周面に、歯４２が形成された凸部４２と、歯４２が形成されない凹部４３とが延在方向に沿って交互に並んで形成されている。

ベルト連結用具５０は、図７に示すように、歯付きベルト４０の各端部に固定される一対の端部固定部５１、５２と、一対の端部固定部５１、５２の間の間隔を調整可能に連結する端部間隔調整部５３と、を有する。
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。

なお、この実施例１では、歯付きベルト４０は、ベルト連結用具５０によって両端部が連結されるものを例示したが、ベルト連結用具５０を用いない無端の環状であるものを用いてもよい。

このようなベルト駆動機構１は、駆動モーター１０が駆動されることによって、減速機構１１の動力伝達機構を介して連結された駆動プーリー２０が回転駆動され、駆動プーリー２０の回転駆動によって、従動プーリー３０との間に環状に架け渡された歯付きベルト４０が回転される。

このため、歯付きベルト４０は、自動ドア装置１００の不図示の制御部によって駆動モーター１０が、正転方向および逆転方向の両方向に回転制御されることによって、正転方向および逆転方向の両方向に回転されるようになっている。

この歯付きベルト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ると、図５に示すように、駆動プーリー２０の歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂに追従されるように接触される。
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。

このように歯付きベルト４０が、駆動プーリー２０の歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂに追従できるのは、歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂの曲面形状が漸次形状を変化させて追従し易い形状になっていることが一つの要因として挙げられる。

また、もう一つの要因として、歯付きベルト４０が、歯４２が形成された凸部４２と、歯４２が形成されない凹部４３とがベルト本体４１の内周面の周方向に沿って交互に並んで形成されていることが挙げられる。
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。

また、歯付きベルト４０が、駆動プーリー２０の歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂに追従できるさらなる要因として、歯付きベルト４０の断面形状が厚み方向よりも幅方向を長尺寸法とした長方形状になっているため、追従させるために撓ませたい厚み方向が幅方向に比して薄肉になっていることが挙げられる。

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の曲面形状の歯底面２２ｂに追従され、凹部４３の面４３ａが駆動プーリー２０の曲面形状の歯先面２２ａに追従されることによって、両端面４０ａ、４０ａが駆動プーリー２０のフランジ２１、２１に接触され難いようになっている。
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。

次に、エンジンベース１２０について説明する。
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。

また、エンジンベース１２０は、図２に示すように、駆動モーター１０の軸１０ａ方向の寸法に対応して配置された開口１２０ａにカバー１２１が取付けられる。
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。

このようなベルト駆動機構１が組み込まれた自動ドア装置１００は、図１に示すように、ドア１４０が連結金具１３０によって歯付きベルト４０に連結されており、歯付きベルト４０の回転方向が正転方向、および、逆転方向に変化されることによって、ドア１４０が開閉方向にスライド移動されるようになっている。

自動ドア装置１００は、駆動モーター１０が駆動されると、歯付きベルト４０が、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に追従させながら回転される。
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。

本発明の実施例１に係るベルト駆動機構１は、弾性を有する断面四角形状の歯付きベルト４０と、歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂが、フランジ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、駆動モーター１０の動力を、従動プーリー３０との間で環状に架け渡される歯付きベルト４０に噛み合い伝動する駆動プーリー２０と、を有するので、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、凸部４２である歯４２の歯先面４２ａが駆動プーリー２０の曲面形状の歯底面２２ｂに追従され、凹部４３の面４３ａが駆動プーリー２０の曲面形状の歯先面２２ａに追従されることによって、駆動プーリー２０の歯先面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。

また、本発明の実施例１に係るベルト駆動機構１は、駆動プーリー２０の歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂが、円弧状の曲面形状であるので、駆動プーリー２０の歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂの曲面形状を容易に所望の寸法に加工することができる。

また、本発明の実施例１に係るベルト駆動機構１は、歯付きベルト４０が、ベルト連結用具５０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ので、ベルト連結用具５０による歯付きベルト４０にかかる荷重のバランス不均衡の影響を受け易いものの、歯付きベルト４０が、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ので、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。

また、本発明の実施例１に係る自動ドア装置１００は、ベルト駆動機構１が組み込まれているため、本発明の実施例１に係るベルト駆動機構１と同様の効果を奏することができる。
（変形例１）

次に、図８を用いて本発明の実施例１に係るベルト駆動機構および自動ドア装置の変形例１について説明する。
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。

変形例１のベルト駆動機構２および自動ドア装置２００は、ベルト駆動機構２の駆動プーリー２０が駆動モーター１０の軸１０ａ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歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂの曲面形状の形成に必要な軸方向の幅を設定されている点で、実施例１のベルト駆動機構１および自動ドア装置１００と異なる。
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。

この変形例１のベルト駆動機構２は、駆動プーリー２０が駆動モーター１０の軸方向の先端面に面一に近傍に端面が位置するまで軸方向の幅を拡大させている。
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。

この変形例１のベルト駆動機構２は、駆動プーリー２０が、駆動モーター１０の軸１０ａと平行に軸２３が配置され、かつ、駆動モーター１０の軸１０ａ方向の先端面１０ｂよりも内側となる軸２３方向空間を利用することによって歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂの曲面形状の形成に必要な軸２３方向の幅を設定しているので、駆動モーター１０が軸１０ａ方向先端側に最も突出される部位である場合、軸１０ａ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。

また、この変形例１の自動ドア装置２００は、ベルト駆動機構２が駆動モーター１０および駆動プーリー２０の軸２３方向先端側をカバー１２１が取付けられる開口１２０ａに向けて収容され、かつ、開口１２０ａ側に最も突出されるベルト駆動機構２の部位である駆動モーター１０の軸１０ａ方向の寸法に対応して、カバー１２１が干渉することなく取付けられる位置に開口１２０ａが形成されたエンジンベース１２０を有する。
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）

次に、図９を用いて本発明の実施例１に係るベルト駆動機構１および自動ドア装置１００の変形例２について説明する。
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。

変形例２のベルト駆動機構２Ａおよび自動ドア装置２００Ａは、ベルト駆動機構２Ａの駆動プーリー２０Ａがフランジ２１、２１を有していない点で、実施例１のベルト駆動機構１および自動ドア装置１００と異なる。
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。

この変形例２のベルト駆動機構２Ａは、駆動プーリー２０Ａが軸方向の両端部にフランジ２１、２１を有していない。
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。

このような変形例２のベルト駆動機構２Ａは、歯付きベルト４０が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、凸部４２である歯４２の歯先面４２ａが駆動プーリー２０Ａの曲面形状の歯底面２２ｂに追従され、凹部４３の面４３ａが駆動プーリー２０の曲面形状の歯先面２２ａに追従されることによって、駆動プーリー２０の歯先面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。
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。

次に、図１０を用いて本発明の実施例２に係るベルト駆動機構３および自動ドア装置３００について説明する。
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。

本発明の実施例２に係るベルト駆動機構３および自動ドア装置３００は、ベルト駆動機構３の従動プーリー６０が実施例１の駆動プーリー２０と同様に歯先面６２ａおよび歯底面６２ｂを曲面形状に形成している点で、実施例１のベルト駆動機構１および自動ドア装置１００と異なる。
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。

この実施例２に係るベルト駆動機構３の従動プーリー６０は、図１０に示すように、歯６２の歯先面６２ａおよび歯底面６２ｂが、フランジ３１側の両端部３０ａ、３０ａから軸方向の幅の中央部３０ｂが最底となるように両端部３０ａ、３０ａから中央部３０ｂ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。

本発明の実施例２に係るベルト駆動機構３は、従動プーリー６０の歯先面６２ａおよび歯底面６２ｂが、該従動プーリー６０のフランジ３１側の両端部３０ａ、３０ａから軸方向の幅の中央部３０ｂが最底となるように該従動プーリー６０の両端部３０ａ、３０ａから中央部３０ｂに向けて漸次高さが低くなる同一の曲面形状をなすので、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６０との間に環状に架け渡された状態で回転されると、凸部４２である歯４２の歯先面４２ａが従動プーリー６０の曲面形状の歯底面６２ｂに追従され、凹部４３の面４３ａが従動プーリー６０の曲面形状の歯先面６２ａに追従されることによって、従動プーリー６０の歯先面６２ａおよび歯底面６２ｂの最底となる幅方向の中央部３１ｂ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。

また、本発明の実施例２に係る自動ドア装置３００は、本発明の実施例２に係るベルト駆動機構３が組み込まれているため、本発明の実施例２に係るベルト駆動機構３と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明の実施例２に係るベルト駆動機構３および自動ドア装置３００は、従動プーリー６０がフランジ３１を有するものを例示したが、実施例１の変形例２に示した駆動プーリー２０Ａと同様にフランジ３１の無い構成にしても構わない。

次に、図１１を用いて本発明の実施例３に係るベルト駆動機構４および自動ドア装置４００について説明する。
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。

本発明の実施例３に係るベルト駆動機構４および自動ドア装置４００は、ベルト駆動機構４の従動プーリー７０が、アイドラとして機能するものであり、両端部の一対のフランジを無くし、歯付きベルト４０を掛ける溝７１の溝内周面７１ａを歯付きベルト４０が従動プーリー７０の両端部から外れないような曲面形状にしている点で、実施例１のベルト駆動機構１および自動ドア装置１００と異なる。
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。

この実施例３に係るベルト駆動機構４の従動プーリー７０は、樹脂製であり、図１１に示すように、駆動プーリー２０との間で歯付きベルト４０を環状に架け渡すために歯付きベルト４０を掛ける溝７１の溝内周面７１ａが、軸３３方向の両端部７０ａ、７０ａから軸３３方向の幅の中央部７０ｂが最底となるように両端部７０ａ、７０ａから中央部７０ｂ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になっている。

この溝内周面７１ａは、駆動モーター１０によって回転駆動された駆動プーリー２０との間で回転される歯付きベルト４０が両端部から外れないような曲面形状になっている。

なお、この実施例３では、従動プーリー７０は、溝内周面７１ａが円弧状の曲面になっている。すなわち、従動プーリー７０は、所定寸法の径をなす円に基づいた円弧状の溝内周面７１ａが形成されている。
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。

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が、歯付きベルト４０を掛ける溝７１の溝内周面７１ａが、該従動プーリー７０の軸３３方向の両端部７０ａ、７０ａから軸方向の幅の中央部７０ｂが最底となるように両端部７０ａ、７０ａから中央部７０ｂ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、溝内周面７１ａが、回転駆動された駆動プーリー２０との間で回転される歯付きベルト４０が該従動プーリー７０の両端部から外れないような曲面形状になっている。
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。

また、本発明の実施例３に係る自動ドア装置４００は、本発明の実施例３に係るベルト駆動機構４が組み込まれているため、本発明の実施例３に係るベルト駆動機構４と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明の実施例１−３、および変形例に係るベルト駆動機構１、２、３、４は、駆動プーリー２０の歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂが円弧状の曲面であるものを例示したが、駆動プーリー２０の歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂは、フランジ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れば、その他の形状であっても構わない。例えば、駆動プーリー２０の歯先面２２ａおよび歯底面２２ｂは、楕円の一部を用いた形状であってもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を、上述した発明の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述した発明の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１、２、２Ａ、３、４ ベルト駆動機構
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

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るベルト駆動機構は、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、フランジ側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、を有し、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。

本発明に係る自動ドア装置は、上記のベルト駆動機構が組み込まれているため、上記のベルト駆動機構と同様の効果を奏することができる。

Claims (8)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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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