(57)【要約】【課題】特に伝達動力やロック状態での衝撃が大きい場合でも、歯付きベルト２の歯飛び現象が起きず、低コストで低騒音な合理的設計を行った動力伝達機構付き機器を提供することを目的とする。【解決手段】動力伝達装置の少なくとも一部を、動力を伝達する歯付きベルト１２と、動力手段により回転する小プーリー１３と、歯付きベルトを介して小プーリー１３の動力を受ける大プーリー１４と、小プーリーの歯付きベルトの掛り代を多くする位置に固定して配した１個の補助プーリー１５により形成したので、伝達動力やロック状態での衝撃が大きい場合でも、歯付きベルト１２の歯飛び現象が起きない合理的設計を行った動力伝達機構付き機器を提供できる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転方向を切替え可能なモータと、負荷手段と、前記モータによる動力を前記負荷手段に伝達する動力伝達装置を備え、前記動力伝達装置の少なくとも一部を、動力を伝達する歯付きベルトと、動力手段により回転する小プーリーと、歯付きベルトを介して小プーリーの動力を受ける大プーリーと、小プーリーの歯付きベルトの掛り代を多くする位置に固定して配した１個の補助プーリーにより形成した動力伝達機構付き機器。
【請求項２】
補助プーリーを小プーリーのベルト接触角が、１８０度になる位置に固定して配した請求項１記載の動力伝達機構付き機器。
【請求項３】
補助プーリーと小プーリーと大プーリーを保持するハウジングを一体で形成した請求項１または２項記載の動力伝達機構付き機器。
【請求項４】
補助プーリーと小プーリーと大プーリーとモータを保持するハウジングを一体で形成した請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力伝達機構付き機器。
【請求項５】
モータと、負荷手段と、前記モータによる動力を前記負荷手段に伝達する動力伝達装置を備え、前記動力伝達装置をベルトとプーリーの伝達系ないし歯車の伝達系を少なくとも２つ以上の組合せで構成し、少なくとも２つ以上の伝達系に共通する軸とモータとハウジングとを保持し、少なくとも１つの伝達系を下に、他の１つ以上の伝達系を上に配するプレートを設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の動力伝達機構付き機器。
【請求項６】
モータを含む動力伝達装置を電気的に導電可能に金属プレートに固定し、金属プレートを厚さ３ｍｍ以上が確保できる絶縁性ゴムで保持し、金属プレートと金属外郭部が電気的に繋がらないよう前記絶縁性ゴムを金属外郭部に固定した請求項１〜５のいずれか１項に記載の動力伝達機構付き機器。
【請求項７】
動力伝動装置をゴムを介して底板に締結し、底板を金属等の導電材で設け、ゴムを半導電性のゴムで形成した請求項１〜６のいずれか１項に記載の動力伝達機構付き機器。
【請求項８】
金属プレートに、基礎絶縁されている他の充電部も電気的に導電可能に接続保持した請求項１〜７のいずれか１項に記載の動力伝達機構付き機器。
【請求項９】
動力伝達装置を内蔵する機器のアース線を金属プレートに接続した請求項１〜８のいずれか１項に記載の動力伝達機構付き機器。
【請求項１０】
ハウジングを導電材入りの樹脂にて形成し電気的導通性を持たせた請求項１〜９のいずれか１項に記載の動力伝達機構付き機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトを用いた動力伝達機構付き機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の歯付きベルトを有する動力伝達機構付き機器の代表例を図５、６に示す。モータ１等から成る動力手段と、動力手段により回転駆動される小プーリー３と、負荷側に連結され動力を受ける大プーリー４と、前記小プーリー３と大プーリー４に張架され動力を伝達する歯付きベルト２と補助プーリー５とで構成され、補助プーリー５と大プーリー４はアルミ鋳造のハウジング６にて片持ち支持され、小プーリー３はハウジング６が締結されている金属カバー７と、金属カバー７を締結し保持されている金属プレート８間に両端支持されている。金属プレート８は樹脂製の底板９に締結され固定されていおり、金属プレート８には本体機器のアース線１０が接続されている。
【０００３】
ここで、小プーリー３への歯付きベルト２の掛り代が少ない場合や、伝達される動力やロック状態での衝撃トルクが大きな場合は、歯付きベルト２の歯飛び現象を防ぐために補助プーリー５が設けられているが、動力手段１の回転方向を切替える場合は、補助プーリー５は双方の回転での張力を保つ為に、バネ等で可動可能に保持しベルト張力を維持するか、双方向での回転で張力が保てる位置に固定式に保持し２つ設ける方法があるが、大量生産品には生産性やコストの面から本従来例のような後者が採用されている。
【０００４】
また、カバーやプレートは、精度や剛性やメタル１１の圧入等の機能的面から金属が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の歯付きベルト減速機構にあっては、特に伝達動力やロック状態での衝撃が大きい時に発生する歯付きベルト２の歯飛び現象を防ぐために、生産性やコスト的優位性から補助プーリー５を固定で設けるのが一般的であったが、従来例のように双方向での回転を伴う場合は、それぞれの回転での張力を保つ位置に固定式に保持するため、２つの補助プーリー５が必要でありコスト的な負担が高かった。また、２つの補助プーリーと小プーリーとの位置関係が肝心であるが、それぞれの保持が別部品のため、多数の部品精度を高水準にする必要があり高コスト化の一因でもあった。
【０００６】
またモータ１を含む動力伝達機構の動作時には、モータ１と動力伝達機構の振動が金属プレート８や底板９に伝わり、騒音が発生し耳障りであった。
【０００７】
また、屋外に設置する機器や水使用機器に歯付きベルト減速機構を含む充電機器を搭載している場合にあっては、絶縁性確保の為に基礎絶縁されているモータ１、ヒータ等の充電機器を更に電気的に絶縁する（２段階の絶縁）為に、底板９等に樹脂製の外郭を採用し、各充電機器を金属プレート８に保持し、金属プレート８を樹脂製の底板９等に締結し、金属プレート８に本体機器のアース線１０を接続して、外部との絶縁性を確保すると同時に、万が一充電機器の基礎絶縁破壊が発生しても、金属プレート８のアース線により電気を逃がし使用者が感電することを徹底して防止している。
【０００８】
また外郭が金属製の場合等は充電機器を含むユニット等を電気的絶縁専用部分を介してた状態で保持しており、生産性も不利で高価構成となっていた。
【０００９】
本発明は、以上のような従来の課題を解決しようとするものであって、特に伝達動力やロック状態での衝撃が大きい場合でも、歯付きベルト２の歯飛び現象が起きず、低コストで低騒音な合理的設計を行った動力伝達機構付き機器を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、回転方向を切替え可能なモータと、負荷手段と、前記モータによる動力を前記負荷手段に伝達する動力伝達装置を備え、前記動力伝達装置の少なくとも一部を、動力を伝達する歯付きベルトと、動力手段により回転する小プーリーと、歯付きベルトを介して小プーリーの動力を受ける大プーリーと、小プーリーの歯付きベルトの掛り代を多くする位置に固定して配した１個の補助プーリーにより形成したので、伝達動力やロック状態での衝撃が大きい場合でも、歯付きベルト２の歯飛び現象が起きない合理的設計を行った動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、回転方向を切替え可能なモータと、負荷手段と、前記モータによる動力を前記負荷手段に伝達する動力伝達装置を備え、前記動力伝達装置の少なくとも一部を、動力を伝達する歯付きベルトと、動力手段により回転する小プーリーと、歯付きベルトを介して小プーリーの動力を受ける大プーリーと、小プーリーの歯付きベルトの掛り代を多くする位置に固定して配した１個の補助プーリーにより形成したので、伝達動力やロック状態での衝撃が大きい場合でも、歯付きベルト２の歯飛び現象が起きない合理的設計を行った動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００１２】
本発明の請求項２記載の発明は、補助プーリーを小プーリーのベルト接触角が、１８０度なる位置に固定して配したので、伝達動力やロック状態での衝撃が大きい場合でも、補助プーリー１個でも小プーリーに掛かる歯付きベルト２の歯飛び現象が起きない合理的設計を行った動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００１３】
本発明の請求項３記載の発明は、補助プーリーと小プーリーと大プーリーを保持するハウジングを一体で形成したので、プーリー間の相互位置の精度が上がり誤差が出難くなるのと同時に、ハウジングを直接金属プレート等のモータを締結している部品に締結することで、金属カバーを等のハウジングと小プーリを保持していた中間部品が廃止できるので、生産性にも優れ低コストの動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００１４】
本発明の請求項４記載の発明は、補助プーリーと小プーリーと大プーリーとモータを保持するハウジングを一体で形成したので、プーリー及びモータ間の相互位置の精度が上がり誤差が出難くなるのと同時に、ハウジングを直接底板等の本体に締結することで、金属カバー、金属プレート等のモータや金属カバーを保持していた中間部品が廃止できるので、生産性にも優れ低コストの動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００１５】
本発明の請求項５記載の発明は、モータと、負荷手段と、前記モータによる動力を前記負荷手段に伝達する動力伝達装置を備え、前記動力伝達装置をベルトとプーリーの伝達系ないし歯車の伝達系を少なくとも２つ以上の組合せで構成し、少なくとも２つ以上の伝達系に共通する軸とモータとハウジングとを保持し、少なくとも１つの伝達系を下に、他の１つ以上の伝達系を上に配するプレートを設けたので、２つの伝達系の組合せによる構成にて、ハウジングを直接金属プレート等のモータを締結している部品に締結することで、ハウジングと小プーリを保持していた金属カバーが廃止できる。また、双方の伝達系を両端に持つ軸を設け、真中で軸を保持するので片持ち保持の様な軸の傾きの心配が無い。よって、生産性にも優れ低コストの動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００１６】
本発明の請求項６記載の発明は、モータを含む動力伝達装置を電気的に導電可能に金属プレートに固定し、金属プレートを厚さ３ｍｍ以上が確保できる絶縁性ゴムで保持し、金属プレートと金属外郭部が電気的に繋がらないよう前記絶縁性ゴムを金属外郭部に固定したので、動力伝達装置の絶縁絶縁性を確保できると同時に、底板に振動を伝えるのを防ぎ、絶縁性と低騒音化を兼ね備えた安全かつ使用性の良い動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００１７】
本発明の請求項７記載の発明は、動力伝動装置をゴムを介して底板に締結し、底板を金属等の導電材で設け、ゴムを半導電性のゴムで形成したので、万が一ベルトやモータの駆動時に静電気が発生しても、半導電性のゴムによって絶縁性を維持したまま静電気を金属製の底板に逃がすことができる。よって、静電気を貯えず、絶縁性と低騒音化を兼ね備えた合理的設計の安全な動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００１８】
本発明の請求項８記載の発明は、金属プレートに、基礎絶縁されている他の充電部も電気的に導電可能に接続保持したので、金属プレートのみゴムで絶縁すれば、他の充電部もそれぞれの基礎絶縁に加え、絶縁性が発生する。よって、機器としての絶縁性を兼ね備えた合理的設計の動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００１９】
本発明の請求項９記載の発明は、動力伝達装置を内蔵する機器のアース線を金属プレートに接続したので、動力伝達装置のみならず、他の充電部の基礎絶縁が破壊された場合でも、絶縁性を維持し使用者が感電するのを防ぐ。よって、万が一充電部のいずれかが基礎絶縁破壊を起しても、機器として絶縁性を維持できる安全な動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００２０】
本発明の請求項１０記載の発明は、ハウジングを導電材入りの樹脂にて形成し電気的導通性を持たせた。ハウジングは鋳造品で形成するのが一般的だが、一体化が進むにつれ単品のコストが高くなるのに加え、大型化による重量増による他の構成部品の補強コスト、製品の運搬・流通費用増等など影響が出てくる。したがって、導電材入りのハウジングを採用することで、電気的特性を維持したままで、重量増加によるコスト増を抑えることができる。よって、絶縁性を維持したままで低コスト化する合理的設計の動力伝達機構付き機器を提供できる。
【００２１】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について図１から図３を参照しながら説明する。
【００２２】
図に示すように、動力源と成るモータ１１には、平ベルト小プーリー１６が取りつけられており、平ベルト１７を介して減速側の平ベルト大プーリー１８に動力を伝えている。平ベルト大プーリー１８は駆動軸１９に固定されており、駆動軸１９には、上方よりメタル軸受け２０Ａ摺動部、歯付きベルト小プーリー１３固定部、メタル軸受け２０Ｂ摺動部、平ベルト大プーリー１８固定部が形成されている。
【００２３】
歯付きベルト小プーリー１３の動力は歯付きベルト１２を介して、減速側の歯付きベルト大プーリー１４に伝わっている。歯付きベルト大プーリー１４は、負荷手段（図示せず）に連結された回転軸２１で片持ち支持されている。
【００２４】
駆動軸１９、回転軸２１は、アルミ鋳造品のハウジング２２に圧入されているメタル軸受け２０Ａを介してハウジング２２に保持されている。ハウジング２２は、メタル軸受け２０Ｂが圧入され、その上方に歯付きベルト１２減速系を、その下方に平ベルト１７減速系を構成している金属製のプレート２３にねじ止めされている。駆動軸１９は、歯付きベルト小プーリー１３の両端でメタル軸受け２０Ａと２０Ｂに両持ち支持されている。歯付きベルト小プーリー１３の近傍には、歯付きベルト１２を背面より押さえ歯付きベルト小プーリー１３への接触角を１８０度にする補助プーリー１５が１個設けてある。補助プーリー１５は、補助プーリー軸２４によって片持ち支持され、金属製のプレート２３を介してハウジング２２に固定されている。また、このモータ１１は、左右のいずれにも回転できるようにしている。
【００２５】
なお補助プーリー軸２４は、補助プーリー抑え部、軸部、締結部を兼ね備えている事は言うまでもない。
【００２６】
金属製のプレート２３は、２００Ｖ以上で導電する半導電性のゴムワッシャ２５によって挟み込まれた状態でネジによって金属製の底板２６に締結されている。ゴムワッシャ２５は締結状態で、プレート２３と底板２６間を３ｍｍ以上確保する厚みを有しており、プレート２３と底板２６は常に電気的に絶縁された状態になっている。
【００２７】
金属プレート２３には、本体２７のアース線接続部２８に連結させたリード線２９が取付けてあり、アース線接続部２８と電気的に導通している。
【００２８】
上記構成において動作を説明すると、モータ１１によって発生する動力は、平ベルト小プーリー１６より平ベルト１７を介して平ベルト大プーリー１８に減速して伝達される。平ベルト大プーリー１８に伝わった動力は、メタル軸受け２０Ａ，Ｂに保持されている駆動軸１９を共有している歯付きベルト小プーリー１３より歯付きベルト１２を介して、回転軸２１に支持されている歯付きベルト大プーリー１４に減速して伝達される。
【００２９】
この際、駆動系末端で大きな衝撃を伴うロックが発生した場合、摩擦系ベルトの平ベルト１７がスリップすることによってロックの衝撃を吸収するので、歯付きベルト１２が衝撃を受け歯付きベルト１２の掛り歯と歯付きベルト小プーリー１３の歯溝がずれてしまう所謂歯飛び（ジャンピング）が発生することを基本的に防いでいる。
【００３０】
それでも、ロック時の衝撃は大きく、歯付きベルト小プーリー１３での歯付きベルト１２の非張り側のたわみ部の歯付きベルト１２の掛り代が浅くなっている所で、歯飛びが発生し易くなるので、歯付きベルト１２を背面より押さえ歯付きベルト小プーリー１３への掛り代を多く（接触角１８０度）する１個の補助プーリー１５が位置固定で設けてある。
【００３１】
よって、補助プーリー１５が歯付きベルト小プーリー１３の歯付きベルト１２の掛り代を多くし、かかっている歯数を多く得ているので、歯一本当たりにかかる力が減少され、結果的に歯飛びが起こらない。よって、張力調整機能のない固定式の補助プーリーを用いた生産性の良い安価な構成で、歯飛びを防止できる。
【００３２】
また補助プーリー１５と歯付きベルト小プーリー１３が伴にハウジング２２に固定されているので、相互位置の規制を精度よく行なえ、部品公差の積み上げによる公差拡大もない。
【００３３】
その上補助プーリー１５は１個であるが、歯付きベルト小プーリー１３への接触角を１８０度にすることで、歯付きベルト１２の掛り代を充分確保しているので、モータ１１の回転方向が変わっても歯付きベルト１２のたわみ側の掛り代を多くとり、歯飛びを防いでいる。よって、モータ１１の回転方向が変わっても、歯飛び防止効果を得られる。
【００３４】
また、公差が張力に影響し易い歯付きベルト１２系の全てのプーリーが、ハウジング２２に保持されているので、プーリー位置による張力のバラツキを大幅に軽減できる。
【００３５】
また、プレート２３をゴムワッシャ２５で保持しているので、モータ１１や歯付きベルト１２や平ベルト１７の振動が伝わるのを防ぎ低騒音化を図ると伴に、厚みを３ｍｍ以上確保できているので絶縁性を確保できる。
【００３６】
更に、万が一平ベルト１７やモータ１１の駆動時に静電気が発生しても、ゴムワッシャ２５が半導電性のゴムなので、静電気（２０００Ｖ以上）は導通し底板２６に導通しそこで放電する。よって、静電気による本体２７機器の誤作動を防ぐことができる。
【００３７】
その上、万が一モータ１１等の基礎絶縁が破壊された場合でも、プレート２３を本体２７のアース線接続部２８にリード線２９で導通させているので、プレート２３は外郭には導通していないが、使用者が誤ってプレート２３に導通する部分を触っても感電するのを防いでいる。
【００３８】
なお、本実施例の機器が有する他のモータやヒータのような充電部を金属製のフレーム３０等に固定して、フレーム３０をプレート２３のみに導電するように固定して保持すると、プレート２３を絶縁することで機器全体の絶縁性を確保できるのと同時に、他の充電部の基礎絶縁が破壊された場合でも、絶縁性を維持し使用者が感電するのを防ぐ。
【００３９】
また、本実施例のハウジング２２は、アルミ鋳造品であるが、導電性のある樹脂材料を配合し電気的導通性を確保したハウジング２２で形成しても、同様の電気的特性を有した上、重量的に軽くハウジング２２を大型化しても他の部品の補強や運搬・流通費用等に及ぼす影響が少ないので重量増加によるコスト増を抑えることができる。
【００４０】
（実施例２）
次に本発明第２の実施例を、図４を用いて説明する。なお、上記第１の実施例と同一構成部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
モータ１１をハウジング２２に固定し、ハウジング２２をゴムワッシャ２５を介して底板を２６に固定した。
【００４２】
上記構成において動作を説明すると、歯付きベルト１２と平ベルト１７の全てのプーリーとモータ１１が、ハウジング２２に保持されるので、相互位置の精度が上がり歯付きベルト１２のみならず平ベルト１７の張力差が出難くなるのと同時に、ハウジング２２を直接底板２６等に締結することで、プレート２３等の部品が廃止できるので、生産性にも優れ低コスト化を図れる。
【００４３】
また、ハウジング２２と底板２６間にゴムワッシャ２５を介しているので、電気的特性は、実施例１と同様である。
【００４４】
なお、本実施例でも導電性のある樹脂材料を配合し電気的導通性を確保したハウジング２２で形成しても、実施例と同様の電気的特性を有した上、重量的に軽くハウジングを大型化しても他の部品の補強や運搬・流通費用等に及ぼす影響が少ないので重量増加によるコスト増を抑えることができるのは言うまでもない。
【００４５】
【発明の効果】
以上の実施例からも明らかなように本発明は、特に伝達動力やロック状態での衝撃が大きい場合でも、歯付きベルト２の歯飛び現象が起きず、低コストで低騒音な合理的設計を行った動力伝達機構付き機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す動力伝達機構付き機器の歯付きベルト減速機構の側面図
【図２】同歯付きベルト減速機構の要部上面図
【図３】同歯付きベルト減速機構の要部側面図
【図４】本発明の第２の実施例を示す動力伝達機構付き機器の歯付きベルト減速機構の要部側面図
【図５】従来例を示す動力伝達機構付き機器の歯付きベルト減速機構の側面図
【図６】同動力伝達機構付き機器の歯付きベルト減速機構の下面図
【符号の説明】
１１　動力手段（モータ）
１２　歯付きベルト
１３　歯付きベルト小プーリー
１４　歯付きベルト大プーリー
１５　補助プーリー
１７　摩擦系ベルト（平ベルト）
２２　ハウジング
２３　プレート
２４　補助プーリー軸
２５　ゴムワッシャ
２６　底板
２７　本体
２８　アース線接続部
【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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【図６】
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