(57)【要約】【課題】単純でかつ安価な構成を維持したまま、改善された、従来よりも減弱された励振特性を示すような走行ローラを提供する。【解決手段】走行ローラ１１の中空ハブ１２と走行リング１３とが、環状ウェブ１４により互いに結合されており、該環状ウェブ１４の両側で中空ハブ１２と走行リング１３とが、周方向分配されかつ半径方向に配置された複数のリブ１７，１８によって互いに支持されており、該リブ１７，１８の個数が、環状ウェブ１４の両側でそれぞれ素数により形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトテンション装置または巻掛け伝動装置に用いられる走行ローラ（１１）であって、中空ハブ（１２）と、円筒状の走行リング（１３）とが設けられており、中空ハブ（１２）と走行リング（１３）とが、環状ウェブ（１４）により互いに結合されており、該環状ウェブ（１４）の両側で中空ハブ（１２）と走行リング（１３）とが、周方向分配されかつ半径方向に配置された複数のリブ（１７，１８）によって互いに支持されている形式のものにおいて、リブ（１７，１８）の個数が、環状ウェブ（１４）の両側でそれぞれ素数により形成されていることを特徴とする、ベルトテンション装置または巻掛け伝動装置に用いられる走行ローラ。
【請求項２】
ベルトテンション装置または巻掛け伝動装置に用いられる走行ローラ（１１）であって、中空ハブ（１２）と、円筒状の走行リング（１３）とが設けられており、中空ハブ（１２）と走行リング（１３）とが、環状ウェブ（１４）により互いに結合されており、該環状ウェブ（１４）の両側で中空ハブ（１２）と走行リング（１３）とが、周方向分配されかつ半径方向に配置された複数のリブ（１７，１８）によって互いに支持されている形式のものにおいて、リブ（１７，１８）が、環状ウェブ（１４）の両側で等しい個数を有していて、互いに相対的に周方向でずらされていることを特徴とする、ベルトテンション装置または巻掛け伝動装置に用いられる走行ローラ。
【請求項３】
ベルトテンション装置または巻掛け伝動装置に用いられる走行ローラ（１１）であって、中空ハブ（１２）と、円筒状の走行リング（１３）とが設けられており、中空ハブ（１２）と走行リング（１３）とが、環状ウェブ（１４）により互いに結合されており、該環状ウェブ（１４）の両側で中空ハブ（１２）と走行リング（１３）とが、周方向分配されかつ半径方向に配置された複数のリブ（１７，１８）によって互いに支持されている形式のものにおいて、リブ（１７，１８）の個数が、環状ウェブ（１４）の両側で互いに異なっていることを特徴とする、ベルトテンション装置または巻掛け伝動装置に用いられる走行ローラ。
【請求項４】
ベルトテンション装置または巻掛け伝動装置に用いられる走行ローラ（１１）であって、中空ハブ（１２）と、円筒状の走行リング（１３）とが設けられており、中空ハブ（１２）と走行リング（１３）とが、軸線垂直な環状ウェブ（１４）により互いに結合されており、該環状ウェブ（１４）の両側で中空ハブ（１２）と走行リング（１３）とが、周方向分配されかつ半径方向に配置された複数のリブ（１７，１８）によって互いに支持されている形式のものにおいて、各リブ（１７，１８）の間のリブ配置のピッチ角度が、全周にわたって可変であることを特徴とする、ベルトテンション装置または巻掛け伝動装置に用いられる走行ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトテンションシステムまたは巻掛け伝動装置に用いられる走行ローラ（Laufrolle）であって、軸受けを収容するための中空ハブと、巻き掛かったベルトを転動させるための走行面を備えた円筒状の走行リングとが設けられており、中空ハブと走行リングとが、環状ウェブにより互いに結合されており、該環状ウェブの両側で中空ハブと走行リングとが、周方向分配されかつ半径方向に配置された複数のリブによって互いに支持されている形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような形式の走行ローラはプラスチック材料から成る均質な射出成形部品として製造され、これによって軽量でかつ廉価である。このことは重要である。なぜならば、当該走行ローラが振動性のシステムの一部であるからである。さらに、使用されるプラスチック材料は好都合な音響特性を有している。射出成形時に走行ローラは多数の流込み点もしくはゲート（Angiesspunkt）を介して射出成形される。これらのゲートは、たとえば中空ハブに周方向分配されて配置されている。上記リブを備えた公知の構造は軽量構造において形状強度のために役立つ。この場合、走行リングが、該走行リングに張設されたベルトの力を受けてクラウニング状に変形することが回避されると望ましい。なぜならば、このことはベルトにおいて高められた摩耗を招き、そしてローラの疲労を招いてしまうからである。
【０００３】
プラスチック射出成形部品として製造された走行ローラが型抜きされると、冷却および硬化の際に収縮プロセスが生じる。この収縮プロセスは全周にわたる材料分配に関連しており、この場合、リブは材料溜まりを成しており、このような材料溜まりは自由な走行リングよりも小さな収縮しか受けないので、最終結果として走行リングは回転軸線の軸垂直な断面で見て多角形（Vieleck）を成すか、もしくは全体的に多辺形（Vielkant）もしくは多角形状の底面に起立した中空円筒体を成す。多角形の頂点もしくは円筒体辺はこの場合、それぞれ支持機能を有するリブに対応しており、これらの間に位置する走行面範囲はほぼ平坦に形成されている。全周にわたる流込み点もしくはゲートの分配はこの効果を増幅させるか、またはこの効果に重畳する。なぜならば、それぞれゲートの範囲では走行リングの早期の冷却および凝固が生じ、この早期の冷却および凝固がやはり収縮プロセスに作用するからである。これによっても、ローラボディには少数の角隅（頂点）もしくは円筒体辺が生じ、このような角隅もしくは円筒体辺はリブにおける前記角隅（頂点）および円筒体辺に増幅重畳される恐れがある。
【０００４】
このような形状付与の結果、ローラに巻き掛かって走行するベルトの引張区分には、走行ローラに沿った転動時に周期的な長手方向負荷が生ぜしめられ、ひいては周期的な伸長が生ぜしめられ、このような伸長は著しいノイズ形成を招く。ベルトの内面に対する前記多辺形の個々の辺の衝突時に生じる衝撃も、音響的な励起を招く原因となる。その結果は、特にベルトの引張区分の励起周波数がベルトテンションシステムの励振周波数に相当している場合に顕著となり、これにより共振が生じる。
【０００５】
このような現象は許容不可能である。なぜならば、このような現象は快適さの観点で見て不快因子となり、運転安全性の観点で見てベルトおよび走行ローラの寿命を損なうからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上で述べた公知先行技術に鑑み、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の走行ローラを改良して、引き続き単純でかつ安価な構成を維持したまま、改善された、従来よりも減弱された励振特性を示すような走行ローラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために本発明の第１の構成では、リブの個数が、環状ウェブの両側でそれぞれ素数により形成されているようにした。
【０００８】
この課題を解決するために本発明の第２の構成ではリブが、環状ウェブの両側で等しい個数を有していて、互いに相対的に周方向でずらされているようにした。
【０００９】
この課題を解決するために本発明の第３の構成では、リブの個数が、環状ウェブの両側で互いに異なっているようにした。
【００１０】
この課題を解決するために本発明の第４の構成では、各リブの間のリブ配置のピッチ角度が、全周にわたって可変であるようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の構成もしくは第１の解決手段は、リブの個数が環状ウェブの両側でそれぞれ素数、特に７に等しいか、または７よりも多い素数により形成されることにある。この場合、特にリブの個数がそれぞれ２９、３１または３７であることが提案される。
【００１２】
両側に設けられたリブは互いに同じ周方向位置を有しているか、または特に中心位置が互いにずらされていてよい。
【００１３】
意想外にも、外側の走行面が製作上の原因から相変わらず多辺形の形状を有しているこのような単純な手段を用いるだけで、励振が著しく小さくなることが判った。なぜならば、ベルトテンションシステムの偶数の主励振次数（Haupterreger-Ordnung）に当たらないからである。このような構成では、公知の形式の走行ローラに対する過剰コストならびに重量欠点は事実上生じない。
【００１４】
本発明の第２の構成もしくは第２の解決手段は、リブが環状ウェブの両側で等しい個数を有していて、互いに相対的に周方向でずらされていることにある。この場合、特別な実施態様では、環状ウェブの一方の側に設けられたリブが、環状ウェブの他方の側に設けられたリブに比べてピッチ角度の数分の１だけ、たとえばピッチ角度の１／４だけ、中心外にずらされている。この場合にも、両側のリブの個数のために素数を選択することができ、有利には既に上で挙げた素数を選択することができる。
【００１５】
この単純な手段を用いると、リブがそれぞれ走行面の幅の１／２しか支持していなくとも、走行リングにおけるリブ結合部の個数が全周にわたって倍増されることにより、多辺性が崩されるか、もしくは弱められる。全体的には、走行面の改善された真円度を有する走行ローラが生じる。これにより音響的な視点で見て一層好都合な特性が得られることは容易に理解され得る。励振部は全周にわたり一層多くなるが、しかし励振量は著しく減弱する。理想的には純然たる円筒状の走行面への近似が行われる。この解決手段の場合にも、特にリブペアの個数およびゲートマークの個数は素数であると有利である。
【００１６】
本発明の第３の構成もしくは第３の解決手段では、リブの個数が環状ウェブの両側で互いに互いに異なっている。この場合、特別な実施態様では、リブの個数が環状ウェブの両側で、互いに近接して位置する素数、特に直接に連続した素数、たとえば２９および３１を成している。この解決手段を用いても、走行面の多角形の横断面の効果は部分的に崩壊される；この場合、走行リングにおけるリブ配置の間隔は全周にわたって所定の差分だけ常に変化するので、走行面の平坦化部もしくは励振部は周期的ではなくなる。前で説明した解決手段の場合と同じ作用が得られる。
【００１７】
本発明の第４の構成もしくは第４の解決手段は、リブの間のピッチ角度が全周にわたって可変であることにある。この場合、環状ウェブの一方の側における小ピッチ角度が、環状ウェブの他方の側における大ピッチ角度に対峙しているので、全周にわたる不均一なピッチ角度にもかかわらず、全体的にはローラの一般的な対象性が維持されている。この解決手段を用いても、周期性の崩壊の原理が追求され、この場合、走行リングは周面に不均一に支持されたリブにより案内されて、減じられた励起もしくは励振を生ぜしめる。この場合、共振現象は回避される。この場合にも、両側におけるリブ個数を素数により形成することができる。
【００１８】
既に冒頭で述べたように、公知の形式の走行ローラにおける別の欠点は、製造方法が原因となっている。すなわち、公知の製造方法では、材料が、たとえば中空ハブの一方の端面において周方向に分配された多数の流込み点（ゲート）を介して、型内に射出される。これにより、付加的に走行面の所望の真円度から多辺形の方向への偏差が生ぜしめられる。
【００１９】
したがって、上で挙げた全ての解決手段の有利な構成では、ゲートの個数が素数であり、この場合、ローラサイズおよびリブ個数に応じて５個、７個、１１個または１７個の、全周にわたって分配されたゲートが有利になる。これによっても、走行リングの、収縮を原因とする非真円性は原理的に引き継がれているけれども、過渡振動（Einschwingen）もしくは共振現象が回避されるか、または少なくとも減じられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。
【００２１】
図１の各部分図ａ）、ｂ）、ｃ）を以下に一緒に説明する。本発明による走行ローラ１１は環円筒状の中空ハブ１２と、外側の円筒状の走行リング１３と、軸線垂直もしくは半径方向の環状ウェブ１４とを有している。この環状ウェブ１４は上記両構成部分、つまり中空ハブ１２と外側の円筒状の走行リング１３とを対称的な配置形式で互いに結合している。中空ハブ１２は転がり軸受けを収容するための内側の座面１５を形成しており、外側の円筒状の走行リング１３は平滑な円筒状の外側の走行面１６を有している。この走行面１６に沿って、ベルトテンションシステムまたは巻掛け伝動装置のベルトが転動するようになっている。走行ローラ１１はほぼ位置固定であるが、しかし弾性的なベルトテンション装置においてはプリロードもしくは予荷重をかけられてベルトに対してフレキシブルに保持されていてよい。環状ウェブ１４の両側には、周方向分配された半径方向のリブ１７，１８が配置されている。これらのリブ１７，１８は走行リング１３の内面と、環状ウェブ１４と、中空ハブ１２の外面とに均一に配置されている。走行ローラ１１は単一にプラスチック材料から成っている。
【００２２】
リブ１７，１８は周方向で均一に分配されてペアになって環状ウェブ１４の両側に配置されている。この場合、リブ１７，１８の数はそれぞれ共通に３１個であり、これによりリブ数は素数を形成している。
【００２３】
中空ハブ１２の両端面のうちの一方の端面には、製造時に使用された射出成形用の射出点もしくはゲートのゲートマーク１９が認められる。ゲートマーク１９の数は１１個であり、やはり素数を形成している。
【００２４】
図２には本発明の第２実施例が示されている。図２において、図１の第１実施例の場合と同じ構成部分は同一の符号で示されている。これらの構成部分については、上で説明した通りであるので、以下においては図１の第１実施例とは異なる特徴についてのみ説明する。図２の実施例では、図１の実施例の場合と同じリブ形状においてリブ１７，１８の数が互いに等しく、つまり２９個である。しかし、一方のリブ１７は他方のリブ１８に対してピッチ角度の１／４だけ周方向にずらされている。個数２９も素数を成している。
【００２５】
図３には本発明の第３実施例が示されている。図３において、図１の第１実施例の場合と同じ構成部分は同一の符号で示されている。これらの構成部分については、上で説明した通りであるので、以下においては図１の第１実施例とは異なる特徴についてのみ説明する。リブ１７，１８は周方向で均一に分配された形で、環状ウェブ１４のそれぞれ一方の側に配置されているが、しかし互いに異なる個数を有している。これによって、一方のリブ１７は他方のリブ１８に対して異なるピッチ角度を有している。具体的な事例では、一方のリブ１７の個数がこの場合２９であり、それに対して他方のリブ１８の個数は３１である。この場合にも、中空ハブ１２の片側の端面には、１１個のゲートマーク１９が認められる。したがって、前記個数は全て素数を形成している。
【００２６】
本発明の全ての実施態様は、公知の形式の走行ローラ、すなわち環状ウェブの両側に複数のリブが等しいピッチ角度で、特に偶数配置で、それぞれペアになって互いに向かい合って位置する互いに等しい配置形式の形で形成されているので走行面が、明確に形成された多辺形の形状をとるような公知の走行ローラに比べて、改善された真円度を有している。このような公知の形式の走行ローラに比べて、上で説明した本発明による走行ローラは、改善された真円度および／または減弱された励起特性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施例による走行ローラを；ａ）軸方向で見た図、ｂ）半径方向で見た図、ｃ）軸線に沿った半径方向断面図で示す図である。
【図２】本発明の第２実施例による走行ローラを；ａ）軸方向で見た図、ｂ）半径方向で見た図、ｃ）軸線に沿った半径方向断面図で示す図である。
【図３】本発明の第３実施例による走行ローラを；ａ）軸方向で見た図、ｂ）半径方向で見た図、ｃ）軸線に沿った半径方向断面図で示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１  走行ローラ、
１２  中空ハブ、
１３  走行リング、
１４  環状ウェブ、
１５  座面、
１６  走行面、
１７，１８  リブ
１９  ゲートマーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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