(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのフランジ部（１５、１７）を外側面の一側に備えるとともに、１つ以上の歯付きベルト（２０、３０、４０）と係合する歯状円周面（１１）を有するプーリ（１０）を備え、前記フランジ部が、前記プーリ（１０）の半径方向に前記歯状円周面（１１）を超えて突出して、前記プーリ（１０）の軸方向への前記ベルト（２０、３０、４０）の滑りを規制する歯付ベルトプーリ（１０）において、前記ベルト（２０、３０、４０）の１つが、前記プーリが予め所定位置に設置された状態で該プーリの前記歯状円周面に軸方向外側から掛けられるときに、前記少なくとも１つのフランジ部（１５、１７）が、前記ベルトと衝接しないような範囲内で前記プーリの円周の限定された部分のみに亘って延出するように設けられていることを特徴とする歯付ベルトプーリ（１０）。
【請求項２】
前記外側面の一側と他側との間に少なくとも１つの中間フランジ部（１６）を有してなり、該中間フランジ部の両側に前記歯状円周面（１１）が形成されていることを特徴とする請求項１記載の歯付ベルトプーリ。  
【請求項３】
前記外側面の他側に別のフランジ部（１５，１７）を有してなることを特徴とする請求項１または２記載の歯付ベルトプーリ。  
【請求項４】
前記限定された部分が、前記プーリの周りの巻角がaの場合、３６０°−aの逃げ角に亘って延びていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の歯付ベルトプーリ。
【請求項５】
前記フランジ部（１５、１６、１７）が、前記歯状円周面（１１）の方に傾斜するよう勾配が付けられていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の歯付ベルトプーリ。
【請求項６】
前記フランジ部（１５，１６、１７）の数をｎ個とした場合、前記円周方向に互いに３６０°/ｎ或いは３６０°/（ｎ＋１）ずれていることを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の歯付ベルトプーリ。
【請求項７】
前記歯付ベルトプーリ（１０）および前記少なくとも１つのフランジ部（１５、１６、１７）が、一体の構成要素として形成されていることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の歯付ベルトプーリ。
【請求項８】
前記一体の構成要素が、射出成形部品であることを特徴とする請求項７記載の歯付ベルトプーリ。
【請求項９】
前記少なくとも１つのフランジ部（１５、１６、１７）が、独立した構成要素として形成されていることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の歯付ベルトプーリ。
【請求項１０】
前記歯付ベルトプーリ（１０）の各歯の基部（３）に、溝が形成されていることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の歯付ベルトプーリ。
【請求項１１】
各々が、請求項１から１０のいずれか１項による少なくとも１つの歯付ベルトプーリを有する少なくとも２つの回転軸を備え、歯付きベルト（２０、３０）を介して予め組み合わされたプーリ（１０ａ、１０ｂまたは１０ｂ、１０ｃ）の２つのフランジ部（１５ａ、１５ｂまたは１５ｂ、１５ｃ）を、前記ベルトと衝接しないような軸角度位置で互いに向き合わせた状態で、前記ベルト（２０、３０）を前記歯状円周面に前記回転軸に沿って掛けることが可能であることを特徴とする歯付ベルトプーリシステム。
【請求項１２】
中間の歯状円周面（１１）の付いた３つ以上のフランジ部が、１つの回転軸上に前記回転軸に沿って互いに位置ずれさせた状態で配置されていることを特徴とする請求項１１記載の歯付ベルトプーリシステム。
【請求項１３】
１つのベルトが３つ以上のプーリによって案内されることを特徴とする請求項１１または１２記載の歯付ベルトプーリシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのフランジを有するとともに１つ以上の歯付ベルトと係合する歯状円周面を有する歯付ベルトプーリに関する。加えて、本発明は、複数のこのような歯付ベルトプーリを有する歯付ベルトプーリシステムに関する。
【０００２】
歯付ベルトプーリシステムは、全ての組み合わされた回転軸を駆動するのに１つのモータで十分であるように、歯付ベルトによって複数の離隔した回転軸を組合わせるための装置に使用される。３つ以上の回転軸の駆動は、対応する数の歯付ベルトプーリへ前述のベルトを案内することにより、１つの歯付ベルトによって保証することができる。しかし、回転軸対に別体の歯付ベルトを設けることもできる（縦列配置（cascade arrangement）。
【０００３】
作動中に、特にベルトが歯付ベルトプーリから横に滑り落ちるのを阻止するためのフランジが、歯付ベルトプーリの一面或いは両面に配置されたフランジの付いたホイールによって通常、形成される。
【０００４】
しかし、フランジの付いたホイールの存在によって、歯付ベルトの取付および交換の際に問題が起こる。装着されたベルトは、高負荷および高速で運転したときでも、プーリとの信頼できる係合を保証するために少なくとも僅かな予荷重を必要とするので、既に組み立てられた歯付ベルトプーリに、ベルトをフランジ付きのホイールを越えて簡単に配置することは容易ではない。この問題は、プーリにベルトを配置した後にのみフランジの付いたホイールを配置するか、或いは、プーリを作動位置に旋回してベルトを取り付けた後にのみそれをロックするか、或いは、過度に長いベルトを使用して、取付後に別体の張力ローラによってそれに予荷重をかけることによってのみ回避できる。しかしながら、これらの解決策は、相当な構造上の試みを必要とする。
【０００５】
特に、多数の回転軸が、複数の歯付ベルトを介して縦列に組み合わされている紙幣処理機のような比較的複雑な装置では、装置の構造的な試みや、ベルトを交換する際の保守の苦労は非常に大きいものとなる。
【０００６】
従って、本発明の課題は、ベルトを簡単に装着することを可能にするとともに、運転中にベルトが滑って外れることを確実に阻止する歯付ベルトプーリおよび歯付ベルトプーリシステムを提案することである。
【０００７】
この課題は、独立請求項の歯付ベルトプーリおよび歯付ベルトプーリシステムを使用して本発明により解決される。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
課題を解決するために、運転中にベルトが滑って外れるのを防止するためのフランジを、プーリの円周の限定した部分に亘ってのみフランジ部として形成することが提案されている。組み合わされる２つの回転軸のプーリが互いに関連して回転すると、プーリの円周を越えて突出した特定のフランジ部が互いに向き合い、ベルトは、フランジ部と衝接することなく、フランジ部を越えて２つのプーリに取り付けることが可能となる。
【００１０】
これは、ベルトが取り付けられるときに、フランジ部が、完全にベルトの内部領域内にある、即ち負荷ストランド（load strand）と戻りストランド（return strand）の間にあるように、プーリの円周方向におけるフランジ部の長さが選択されることが前提である。プーリの周りのベルトの所定の巻角ａで、フランジ部はプーリの円周方向に、ベルトが取り付けられるときに衝接することなく３６０°−ａの逃げ角に亘って延びることができる。しかし、フランジ部の局部的な半径方向の高さは、ベルトの接線方向（tangential course）に適応することが留意されねばならない。同様に大きいプーリが、例えば、ローラトラック（roller track）の駆動部と関連して組み合わされる場合は、フランジ部は、プーリの円周の１８０°より僅かに小さい範囲に亘って延出すべきである。しかし、組み合わされるべき２つのプーリの直径が異なっている(増加或いは減少（multoplication or reduction）)ならば、大きい方のプーリのフランジ部は、小さい方のプーリ（例えば２２０°）のフランジ部より、少ない円周角（例えば１４０°）に亘って延出する。
【００１１】
本発明は、このように、全てのプーリを予め組み立てることができ、そして、保守の際に、ベルト或いはベルト類が取り付けられるか、或いは交換されるとき、その方法を維持することができるという本質的な利点を提供する。
【００１２】
１つのモータによって駆動される、縦列配置された多数の回転軸を有する比較的複雑な装置の場合、２つの軸が同時に別体の歯付きベルトによってこのように組み合わされ、ベルトの取付は、関連する回転軸を回転させて２つのプーリのフランジ部を互いに反対位置とし、そして、フランジ部を通過してベルトをプーリに押圧することにより簡単になされる。この方法で、ベルトを完全に縦列に首尾よく取り付けることができる。
【００１３】
ベルトが縦列の場合、少なくとも２つのベルトが、各場合につき、縦列の中間の軸で作動する。このような場合、円周方向に互いに１２０°位置のずれた３つのフランジ部、即ち、２つのベルトの間の１つのフランジ部およびベルトの各側に１つのフランジ部が形成されたら有利である。関連する軸が１２０°回転すると、上記の方法でプーリに押されたベルトは、さらに押されて中間のフランジ部を越えて後部位置、即ち後部プーリに入ることが可能となる。
【００１４】
３つ以上のベルトも１つの軸に走らせることができ、それに応じて、円周に均等に配分された、さらに多いフランジ部が設けられねばならない。ベルトがｎ個の場合、円周方向に互いに３６０°／ｎ或いは３６０°／（ｎ＋１）だけ位置ずれしたｎ個のフランジの付いたホイール（一側に限定したフランジ付きのホイール）、或いは、ｎ＋１個のフランジの付いたホイール（両側に限定したフランジ付きのホイール）が形成されるのが好ましい。
【００１５】
本発明は、１つのベルトが、３つ以上のプーリによって案内される歯付きベルトプーリシステムに同様に採用できる。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、フランジ部はプーリに向けて斜面が形成されている。これによって、運転中、ベルトがフランジ部に乗り上げ、滑り、或いは破損したりせずに、確実にプーリに押し戻される。
【００１７】
発明性のあるフランジの付いた歯付ベルトプーリは、一体の部品、例えば、射出成型された部品として有利に実施できる。その代わりに、フランジ部は、プーリに、例えば、その表面にねじ止めにより、或いは、プーリに隣接した軸に滑り込ませて取り付けられる別体の部品として作ることができる。
【００１８】
本発明は、添付図面を参照して実施例により以下に説明するが、それにより本発明のさらなる利点および特徴が示される。
【００１９】
図４は、各場合に共通のベルト２０或いは３０を駆動している２つのプーリ１５ａ、１５ｂ或いは１５ｂ、１５ｃによって、ベルト２０、３０、４０に亘るカスケード配列に組み合わされた３つのプーリ１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する歯付ベルトプーリシステムを示す。
【００２０】
プーリ１０ａから１０ｃに相当するプーリ１０は、図１に斜視図で示され、図２に側面図で示されている。プーリ１０は、歯状円周面１１、および中心軸孔１２の他に、プーリ１０に一体に形成されたフランジ部１５、１６、１７を有する。プーリ１０は、射出成型により一体の部品としてこの形状に作ることができる。
【００２１】
フランジ部１５から１７は、歯状円周面１１を越えて半径方向に立ち上がり、プーリ上で回転するベルトが横方向にずれるのを阻止する。図示されたプーリ１０は、ベルト間のスペーサとして機能する中間フランジ部１６をともなって、２つのベルトを回転させることを意図している。外側のフランジ部１５、１７は、作動中に歯状円周面１１からベルトが滑り落ちないようにする機能を有する。図１に示すように一つの一体部品の代わりに、同じプーリの複合体を、フランジ部によって互いに分離し、また、各個に横方向にさらなるフランジ部を備えた２つの別体のプーリによって実現することもできる。
【００２２】
図２に拡大して示すプーリ１０の細部は、歯状円周面１１の２つの歯の間の領域を詳細に示す。プーリ１０とベルトの作動中に生じる騒音を低減する歯溝４の基部３が設けられている。騒音の低減は、圧縮空気が溝４から逃げることができるようになっていることにより実現される。圧縮空気は、ベルトの歯とプーリ１０が噛み合うときに作動中生じる。
【００２３】
図１に示す、２つのベルトと、それにより３つのフランジ部１５から１７を有するプーリ１０の場合、フランジ部は、図２に示すように円周の周りに１２０°離隔している。この理由は、質量を均一に分散して、バランスの異常を好ましく回避すべきだからである。従って、ｎ個のフランジ部を有するプーリにとって、プーリの円周の周りに３６０°／ｎのフランジ部の角度間隔は、全く普通のこととなる。角度の間隔は、以下に述べるように、１つの背後に他が位置する、ベルトの一側取付からもたらされる。
【００２４】
図３は、カスケード組合せされたプーリシステムの側面図を示す。即ち、２つのベルト２０、３０或いは３０、４０が、各回転軸上で回転し、そして、それ故、プーリ１０ｂおよび１０ｃと関連する各回転軸につき、３つのフランジ部１５ｂから１７ｂ或いは１５ｃから１７ｃがある。ルート半径は、両プーリ１０ｂ、１０ｃについて同じなので、ベルト３０の負荷ストランドおよび戻りストランドは互いに平行に延びる。フランジ部１５ｂおよび１５ｃは、ベルト３０の負荷ストランドおよび戻りストランド間で案内されることが可能なように、プーリ１０の歯元円から出発して延びる。即ち、フランジ部１５ｂおよび１５ｃは、プーリ１０ｂ或いは１０ｃのルート円の１８０°より僅かに少ない範囲に亘って延びている。図３に示された実施例では、ベルト３０がフランジ部１５ｂおよび１５ｃのいずれによっても横方向に案内されない領域は、僅かに約２°から３°である。
【００２５】
プーリ１０ｂおよび１０ｃの取付ベルト３０は、フランジ部１５ｂ、１５ｃの特別な形状により非常に簡単である。ベルト３０がプーリ１０ｂ、１０ｃに横方向に押される前に、プーリ１０ｂ、１０ｃは、フランジ部がベルト３０の負荷ストランドおよび戻りストランド間に位置するように、それらの外側フランジ部１５ｂ、１５ｃが互いに向き合う、図３に示す位置に回転される。次に、フランジ部１５ｂ、１５ｃを越えてベルト３０を押すことが容易に可能となる。運転中、即ち、プーリ１０ｂ、１０ｃが回転しているとき、ベルトは、無視できる程の約２°から３°の小さい範囲以外は、実質的に連続してフランジ部１５ｂ、１５ｃによって横方向に案内される。ベルト３０が、この短い期間の間、フランジ部１５ｂ、１５ｃに乗り上げることを防止するために、フランジ部１５ｂ、１５ｃの内側側面は、歯状円周面１１（図示せず）の方に傾斜している。これにより、ベルト３０が、滑ったとしたら、確実にプーリに押し戻される。
【００２６】
このプーリシステムは、通常は、一側からアクセス可能なので、ベルトは、最も後方のベルトから始めて、プーリに１つずつ掛けられる。これについては、図４を参照して以下に説明する。
【００２７】
第１に、ベルト２０および４０は、プーリ１０ａ、１０ｂ、１０ｃに掛けられる。ベルト４０の場合、図４に示すプーリ１０ｃの位置でなされる。ベルト２０もまた、第１に、プーリ１０ａ、１０ｂが図４に示す位置、即ち、外側フランジ部１５ａ、１５ｂが互いに内向きになったプーリ１０ａ、１０ｂにかけられる。次に、プーリ１０ｂは、中間のフランジ部１６ｂが内側を向くように時計回りに１２０°回転される。同時にプーリ１０ａは、プーリが組合わされていることにより同様に時計回りに回転し、図４の斜視図では見えない関連する中間のフランジ部１６ａが同様に内側を向き、フランジ部１６ｂと反対側になる。この状態では、ベルト２０は、中間フランジ部１６ａ、１６ｂを越えて、図４に示す後部位置に押されることが可能になる。最後に、ベルト３０は、組み合わされていないプーリ１０ｂ、１０ｃを、（図４に示す位置を越えて各々１８０°回転して、図３に示すように）それらの外側フランジ部１５ｂ、１５ｃが互いに向き合うように回転することによって取り付けられる。ベルト３０は、次に簡単に掛けることができ、これにより縦列配置のプーリシステムが完成する。
【００２８】
２つのベルト用の図示のプーリの他に、２つのベルトより１つ以上多く設計されたフランジ部を有するプーリも可能である。プーリに３つ以上のベルトが使用される場合、取り付けるのに、円周方向にフランジ部の寸法を縮小することは役立つかもしれない。
【００２９】
取付という点では、最後部のフランジは、ベルトが通常この位置を越えて押されることはないので、完全なフランジ付きのホイールとして設計することができる。
【００３０】
発明性のある歯付ベルトプーリシステムは、歯付ベルトが３つ以上のプーリによって案内されるギヤシステムに用いることもできる。円周方向におけるフランジ部の寸法は、次に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一体化されたフランジ部を有する創意工夫に富んだ歯付ベルトプーリの斜視図
【図２】  図１による歯付ベルトプーリの側面図
【図３】  本発明の、縦列配置になった歯付ベルトプーリシステムの側面図
【図４】  本発明の、縦列配置になった歯付ベルトプーリシステムの斜視図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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