(57)【要約】【課題】歯付きベルトと歯付きプーリの間に存在する空気を瞬時に解放することにより、騒音をさらに低減させることができる歯付きプーリを提供する。【解決手段】隣り合う２つの歯部２０の間に形成される歯底部２１にスリット２２、２３が形成される。スリット２２、２３は軸方向に延び、かつ円筒状本体１０を径方向に貫通する。スリット２２、２３は２分割されて、円筒状本体１０の軸方向の両端部側にそれぞれ形成される。円筒状本体１０の内側に形成された環状溝１６に、スリット２２を覆うようにして吸音材１１が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状本体の外周面に沿って周方向に等間隔毎に、軸方向に延びる歯部が形成される歯付きプーリであって、隣り合う２つの歯部の間に形成される歯底部に、軸方向に延び、かつ前記円筒状本体を径方向に貫通するスリットが形成されることを特徴とする歯付きプーリ。
【請求項２】
各歯底部において、前記スリットは２分割されて、前記円筒状本体の軸方向の両端部側にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載の歯付きプーリ。
【請求項３】
前記スリットは、前記円筒状本体に形成された全ての歯底部に形成されることを特徴とする請求項１に記載の歯付きプーリ。
【請求項４】
前記円筒状本体の内側に、前記スリットを覆うようにして吸音材が設けられることを特徴とする請求項１に記載の歯付きプーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯付きベルトが掛け回され、駆動源の回転力を被駆動部材に伝達する歯付きプーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯付きベルトの走行時に発生する騒音は、歯付きベルトが歯付きプーリに噛み合うときに発生する噛み合い音、すなわち歯付きベルトが歯付きプーリの歯頂部に衝突することによって引き起こされる音が主な原因であることが知られており、その他の原因として、ベルトスパンの共振音、噛み合い時のベルト歯表面や側面部の擦れ音、風切り音等がある。噛み合い音は一般に衝撃音とも呼ばれ、衝撃音は、ベルト歯とプーリ歯の隙間に形成される空気柱と共鳴することが確認されており、空気柱が急激に形成されるほど、大きくなる傾向を示す。
【０００３】
歯付きベルトと歯付きプーリの噛み合い音を低減させる方法、すなわち空気柱によって発生する音自体を共鳴させない方法として、ベルト歯とプーリ歯の形状を相似形にして隙間をなくしたり、また歯付きプーリがベルトの側面（幅方向）から順次噛み合うように、はすば歯付きベルトを採用することも効果があるが、要求レベルを満足していない。一方、噛み合い音を低減させる歯付きプーリとして、従来、特許文献１に開示された構成が知られている。この歯付きプーリは、２つのディスク体を回転軸に嵌着するとともに、これらのディスク体の間に間隙を設け、この間隙に吸音部材を設けて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９６２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の歯付きプーリでは、プーリ本体が２つのディスクに分割されているので、歯付きベルトと歯付きプーリによる空気の圧縮比が小さくなり、さらに吸音部材が設けられることにより、衝撃音が低減される。しかし、歯付きベルトと歯付きプーリによる空気の圧縮が完全に回避されたわけではなく、騒音の低減は不十分であった。
【０００６】
本発明は、歯付きベルトと歯付きプーリの間に存在する空気を瞬時に解放することにより、騒音をさらに低減させることができる歯付きプーリを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、共鳴した衝撃音が拡散（伝播）する前に瞬時に吸収することができれば、低騒音化の効果が大きいと考え、歯付きプーリの歯底部に、ベルト歯と歯付きプーリの歯底部の間の空気を逃がすための開口部を設けて、空気柱が急激に形成されることを抑制し、空気を介して伝播される音にプーリ内側への方向性を持たせて吸音材に吸収させることに着目してなされたものである。すなわち本発明に係る歯付きプーリは、隣り合う２つの歯部の間に形成される歯底部に、軸方向に延び、かつ円筒状本体を径方向に貫通するスリットが形成されることを特徴としている。
【０００８】
好ましくは、各歯底部において、スリットは２分割されて、円筒状本体の軸方向の両端部側にそれぞれ形成される。スリットは例えば、円筒状本体に形成された全ての歯底部に形成される。また、円筒状本体の内側に、スリットを覆うようにして吸音材が設けられてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、歯付きベルトと歯付きプーリの噛み合いによる空気柱の急激な形成を抑え、衝撃音にプーリ内側への方向性を持たせて、拡散する前に吸音材で吸収することにより、騒音をさらに低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態である歯付きプーリを示す分解斜視図である。
【図２】歯付きプーリの円筒状本体を示す側面図である。
【図３】歯付きプーリの円筒状本体を示す断面図である。
【図４】第１のスリットの軸方向の中央付近において、円筒状本体を水平面で切断した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例と比較例における騒音の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。図１は本実施形態の歯付きプーリを示す分解斜視図である。図２は歯付きプーリの円筒状本体を示す側面図、図３は円筒状本体の断面図である。
【００１２】
歯付きプーリは円筒状本体１０と２つの吸音材１１、１２を有する。円筒状本体１０は、その外周面に、周方向に等間隔毎に設けられた多数の歯部２０を有する。歯部２０は円筒状本体１０の軸方向に沿って延び、隣り合う２つの歯部２０の間には歯底部２１が形成される。各歯底部２１には、第１および第２のスリット２２、２３が形成される。これらのスリット２２、２３は円筒状本体１０の軸方向に延び、円筒状本体１０を径方向に貫通している。つまりスリット２２、２３により、円筒状本体１０の外側と内側が連通する。
【００１３】
円筒状本体１０の内部にはボス部１３が設けられ、ボス部１３には駆動軸（図示せず）を装着するための軸孔１４が形成される。ボス部１３と円筒状本体１０の内壁面は、円筒状本体１０の軸方向の中央に形成された環状部１５によって連結される。ボス部１３の上端１８は、環状部１５の上面の近傍に位置し、ボス部１３と環状部１５の上面とによって、相対的に浅い上部環状溝１６が形成される。ボス部１３の下端１９は、円筒状本体１０の下端に略一致し、ボス部１３と環状部１５の下面とによって、相対的に深い下部環状溝１７が形成される。上部環状溝１６と下部環状溝１７には、それぞれ吸音材１１、１２が嵌合される。
【００１４】
図１〜３において上方に位置する第１のスリット２２は、円筒状本体１０の上端近傍から環状部１５の上面より少し上の位置まで延びる。下方に位置する第２のスリット２３は、円筒状本体１０の下端近傍から環状部１５の下面より少し下の位置まで延びる。すなわち歯底部２１において、スリットは環状部１５の外周壁面によって第１および第２のスリット２２、２３に２分割され、円筒状本体１０の軸方向の両端部側にそれぞれ形成される。本実施形態では、図３に示されるように、第１および第２のスリット２２、２３の軸方向長さは環状部１５の板厚よりも長く、また環状部１５の外周壁面の軸方向長さと略等しい。
【００１５】
吸音材１１、１２は図１では環状部材として示されるが、帯状部材を円形に成形して環状溝１６、１７に組み込んでもよい。吸音材１１の軸方向長さは環状部１５の上面から円筒状本体１０の上端までの寸法に略一致し、また吸音材１２の軸方向長さは環状部１５の下面から円筒状本体１０の下端までの寸法に略一致する。したがって円筒状本体１０の内側において、吸音材１１、１２はスリット２２、２３を覆うようにして設けられる。
【００１６】
なお吸音材１１、１２としては、グラスウール、ロックウール、連続気泡の弾性フォーム等の多孔質材料、フィルム、シート、板等の振動板、パンチングボードや有孔ボード等の共鳴現象を利用して空気自体を振動させて摩擦熱で音のエネルギーを消費させる共鳴材料が単独または組み合わせて利用可能であるが、好ましくは多孔質材料が利用される。
【００１７】
スリット２２、２３は、本実施形態では円筒状本体１０に形成された全ての歯底部２１に形成される。これに替えて、スリット２２、２３を一部の歯底部２１のみに設けてもよいが、できるだけ多くの歯底部２１に設けることが好ましい。
【００１８】
図４は、第１のスリット２２の軸方向の中央付近において、円筒状本体１０（図１参照）を水平面で切断した状態を示している。この図に示すように、スリット２２は歯底部２１の長手方向に沿って延びる長円形状を有し、スリット２２の歯底部２１とは反対側の開口は吸音材１１により覆われている。したがって歯付きベルトの歯部と歯底部２１の噛み合い動作によって圧縮される空気は、スリット２２から吸音材１１を通過して、円筒状本体１０の内側に流動する。換言すると、隣り合う２つの歯部２０の間の谷部にある空気は、歯付きベルトの歯部により押圧され、スリット２２を通ってプーリ内側に排出される。
【実施例】
【００１９】
図５は本発明の実施例と比較例における騒音の測定結果を示すグラフである。
この騒音測定試験は、共通の構成を有する歯付きプーリである原動プーリと従動プーリに歯付きベルトを掛け回して行われた。測定条件は以下の通りである。
歯付きベルトの周長：２５４０ｍｍ
歯付きベルトの幅：    １００ｍｍ
歯付きプーリの歯数：    ４５
歯付きプーリの歯ピッチ：１４ｍｍ
歯付きプーリの歯形：  円弧歯形
プーリ速比：          １：１
取付け張力：  標準取付け張力  ２１００Ｎ
負荷トルク：          無
プーリ回転数：    最大２５００ＲＰＭ
【００２０】
騒音測定試験では、歯付きベルトの近傍にマイクを設置し、プーリ回転数を徐々に上昇させながら音圧レベルを測定した。図５において、破線は第１実施例、実線は第２実施例、一点鎖線は比較例を示す。第１実施例の歯付きプーリは、歯底部２１に第１および第２のスリット２２、２３が形成され、吸音材１１、１２は設けられていない。第２実施例の歯付きプーリは、歯底部２１に第１および第２のスリット２２、２３が形成され、かつ上部環状溝１６と下部環状溝１７にはそれぞれ吸音材１１、１２が嵌合されている。なお吸音材１１、１２として、多孔質材料であるメラミンスポンジ弾性フォームを使用した。比較例の歯付きプーリは、歯底部にスリットが形成されない従来の構成である。
【００２１】
図５から理解されるように、プーリ回転数が上昇するに従って発生する騒音は大きくなり、プーリ回転数が比較的小さいときの音圧レベルは歯付きプーリの構造の影響をあまり受けないが、プーリ回転数が高くなるに従って、歯付きプーリに応じて変化が大きくなる。具体的には、プーリ回転数が５００ＲＰＭを越えると、ほとんどの回転数域において、比較例の歯付きプーリによる音圧レベルが最も高く、第２実施例の歯付きプーリによる音圧レベルが最も低い。つまり、スリット２２、２３が形成された第１実施例の歯付きプーリでは比較例よりも騒音低減の効果があり、スリット２２、２３に加えて吸音材１１、１２を設けた第２実施例の歯付きプーリでは、第１実施例よりも騒音低減の効果が大きい。
【００２２】
スリット２２、２３の開口面積は、歯付きベルトの歯部と歯付きプーリの歯底部との間の間隙よりも大きい。したがって歯付きベルトと歯付きプーリの噛み合い動作において、歯付きプーリの歯部の間の空気は瞬時にスリットを通って円筒状本体の内側に排出されるので、空気柱の急激な発生が抑えられ、さらに円筒状本体の内側に設けられた吸音材によって衝撃音が吸収されるので、騒音が低減されると考えられる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  円筒状本体
１１、１２  吸音材
２０  歯部
２１  歯底部
２２、２３  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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