(57)【要約】【課題】プーリ本体の材質を変更したり、表面に摩擦係数の低い処理材を施したりすることなく、ベルト歯部とプーリ歯部との噛み合い時の異音や摩耗損傷を抑制することができる歯付きプーリを提供すること。【解決手段】歯付きベルトのベルト歯部が噛み合う形で連続して接触・摺動する複数のプーリ歯部11を外周に備えた歯付きプーリ1において、プーリ歯部11のベルト歯部と接触・摺動する部位に、該プーリ歯部11の幅方向に亘るローラ16を設けたことを特徴とし、好ましくは、ローラ16は、外周面の一部がプーリ歯部11の歯面から突出するように該歯面に埋設されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯付きベルトのベルト歯部が噛み合う形で連続して接触・摺動する複数のプーリ歯部を外周に備えた歯付きプーリにおいて、
前記プーリ歯部の前記ベルト歯部と接触・摺動する部位に、該プーリ歯部の幅方向に亘るローラを設けたことを特徴とする歯付きプーリ。
【請求項２】
前記ローラは、外周面の一部が前記プーリ歯部の歯面から突出するように該歯面に埋設されていることを特徴とする請求項１記載の歯付きプーリ。
【請求項３】
前記プーリ歯部の両端部にそれぞれプーリフランジを有し、
前記軸部の両端が前記プーリフランジにそれぞれ支持されていることを特徴とする請求項１又は２記載の歯付きプーリ。
【請求項４】
前記プーリフランジに、前記軸部を位置調整可能に支持することにより、前記歯面に対する前記ローラの位置を微調整するための調整手段を有することを特徴とする請求項３記載の歯付きプーリ。
【請求項５】
前記ローラは、スチール、アルミ、ステンレス、ＰＴＦＥ、ナイロン、ＰＯＭ、超高分子量ポリエチレン、ワックス入り樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか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、歯付きベルトのベルト歯部が噛み合う形で連続して接触・摺動することにより動力伝達を行う歯付きプーリに関し、詳しくは、歯付きベルトとの噛み合い部における摩耗や異音の発生を抑制した歯付きプーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場の生産・搬送・組立て用ライン等において、駆動源からの動力伝達のために、歯付きベルトとこの歯付きベルトのベルト歯部と噛み合うプーリ歯部を有する歯付きプーリとが使用されている。
【０００３】
従来、プーリ歯部は一般的にプーリ本体と一体構造となっており、スチール、アルミ、ステンレスあるいは樹脂製（ナイロン、ＰＯＭ等）のものが主に使用される。
【０００４】
また、ベルトが走行する際、プーリ歯部とベルト歯部が噛み合う形で連続して接触・摺動するため、接触・摺動レベルによっては、ベルト歯部の歯面が早期に摩耗して異音が発生したり、プーリ歯部との噛み合いが悪化してベルトが損傷したりすることがある。特に、摩耗によって摩耗粉塵が発生すると、微細な粉塵の発生でも問題となる例えばクリーンルーム等では使用することができない。
【０００５】
この対処方法として、ベルト側においては、ベルト歯部の歯面に摩擦係数の低い帆布を貼り付けたり、ベルト本体の材質自体に摩擦係数の低い材質を使用したりすることが考えられている。また、プーリ側においても、プーリ本体の材質を摩擦係数の低い材質を使用したり、表面に摩擦係数の低い処理材を施したりする方法等が考えられている。
【０００６】
また、従来では歯部の歯面形状を工夫することにより、ベルト歯とプーリ歯との噛み合い時の異音や摩耗の発生を抑制する技術も提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２２７６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のように、ベルト歯部とプーリ歯部との噛み合い時の異音や摩耗損傷を抑制するという課題をプーリ側において解決するための、従来にはない新たな解決手段を見出したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、プーリ本体の材質を変更したり、表面に摩擦係数の低い処理材を施したりすることなく、ベルト歯部とプーリ歯部との噛み合い時の異音や摩耗損傷を抑制することができる歯付きプーリを提供することを課題とする。
【００１０】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１２】
（請求項１）
歯付きベルトのベルト歯部が噛み合う形で連続して接触・摺動する複数のプーリ歯部を外周に備えた歯付きプーリにおいて、
前記プーリ歯部の前記ベルト歯部と接触・摺動する部位に、該プーリ歯部の幅方向に亘るローラを設けたことを特徴とする歯付きプーリ。
【００１３】
（請求項２）
前記ローラは、外周面の一部が前記プーリ歯部の歯面から突出するように該歯面に埋設されていることを特徴とする請求項１記載の歯付きプーリ。
【００１４】
（請求項３）
前記プーリ歯部の両端部にそれぞれプーリフランジを有し、
前記軸部の両端が前記プーリフランジにそれぞれ支持されていることを特徴とする請求項１又は２記載の歯付きプーリ。
【００１５】
（請求項４）
前記プーリフランジに、前記軸部を位置調整可能に支持することにより、前記歯面に対する前記ローラの位置を微調整するための調整手段を有することを特徴とする請求項３記載の歯付きプーリ。
【００１６】
（請求項５）
前記ローラは、スチール、アルミ、ステンレス、ＰＴＦＥ、ナイロン、ＰＯＭ、超高分子量ポリエチレン、ワックス入り樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の歯付きプーリ。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プーリ本体の材質を変更したり、表面に摩擦係数の低い処理材を施したりすることなく、ベルト歯部とプーリ歯部との噛み合い時の異音や摩耗損傷を抑制することができる歯付きプーリを提供することができる。
【００１８】
しかも、プーリ歯部に設けられたローラの表面がベルト歯部と接触するため、簡単な構造でベルト歯部との摩擦を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る歯付きプーリを示す一部破断する斜視図
【図２】プーリ歯部の断面図
【図３】本発明に係る歯付きプーリと歯付きベルトとの噛み合い状態を示す断面図
【図４】本発明に係る歯付きプーリの他の態様を示す一部破断する斜視図
【図５】（ａ）（ｂ）は調整手段の調整動作を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る歯付きプーリの第１の実施形態を示す一部破断する斜視図である。
【００２２】
歯付きプーリ１は、プーリ本体１０の外周面の全周に亘って、該プーリ本体１０の幅方向に沿う多数のプーリ歯部１１が突設されている。プーリ歯部１１の両端部、すなわち、プーリ本体１０の両端面には、プーリ歯部１１に噛み合う形で連続して接触・摺動する歯付きベルト（図示せず）を両端から挟むことにより該歯付きベルトの横方向の動きを規制するためのプーリフランジ１２がそれぞれ設けられている。
【００２３】
なお、図中、１３は歯付きプーリ１のボス、１４は歯付きプーリ１の軸穴、１５はプーリフランジ１２をプーリ本体１０に固定するためのフランジ固定用ボルトである。歯付きプーリ１はこのボス１３を中心にして、図中の矢印で示す方向に沿って回転可能とされる。
【００２４】
各ベルト歯部１１には、その歯面１１ａに該ベルト歯部１１の幅方向に亘る小型のローラ１６がそれぞれ回転可能に設けられている。
【００２５】
ベルト歯部１１は、図２に示すように、プーリ本体１０の外周面から立ち上がり、該プーリ本体１０の回転方向の前方側及び後方側にそれぞれ面する２つの歯面１１ａを有している。これら歯面１１ａは、プーリ本体１０に歯付きベルトが架け渡された際に、該歯付きベルトのベルト歯部と噛み合う形で連続して接触・摺動する部位となる面であり、特にベルト歯部との噛み合い開始時及び噛み合い解除時に、異音の発生や摩擦が大きくなる部位である。この歯面１１ａに、該ベルト歯部１１の幅方向に亘って円弧状の凹溝１１ｂが凹設されており、この凹溝１１ｂ内にそれぞれローラ１６が収容されている。
【００２６】
各ローラ１６は、軸部１６ａがプーリ歯部１１の幅方向の沿って延びるように配置され、凹溝１１ｂ内に完全に埋没してはおらず、その外周面の一部が歯面１１ａから僅かに突出するように該歯面１１ｂにそれぞれ埋設された状態となっている。
【００２７】
各ローラ１６の軸部１６ａは、プーリ歯部１１の両端部からそれぞれ突出しており、各プーリフランジ１２に設けられた軸部支持穴１２ａを貫通して、該軸部支持穴１２ａによって回転可能に支持されている。各ローラ１６は、この軸部１６ａによってプーリフランジ１２によって支持されるため、凹溝１１ｂの内面とは接触していない。このため、各ローラ１６は凹溝１６ａ内で円滑に回転可能とされている。
【００２８】
この歯付きプーリ１に歯付きベルト１００が架け渡された際の噛み合い状態を図３に示す。
【００２９】
歯付きベルト１００のベルト歯部１０１がプーリ本体１０の各プーリ歯部１１と噛み合った状態で、各プーリ歯部１１の歯面１１ａに設けられたローラ１６の外周面がベルト歯部１０１の歯面１０１ａと当接する。実際にはプーリ本体１０は図中矢印方向に沿って回転するため、その回転方向の前方側に配置されるローラ１６がベルト歯部１０１と当接するようになる。
【００３０】
そして、プーリ本体１０の回転に伴って、図中左側においてプーリ歯部１１とベルト歯部１０１との噛み合いが始まり、図中右側においてプーリ歯部１１とベルト歯部１０１との噛み合いが解除されるが、噛み合い開始時及び噛み合い解除時のいずれにおいても、ベルト歯部１０１の歯面１０１ａがプーリ歯部１１の歯面１１ａと接触して互いに摺擦し合う際、ベルト歯部１０１の歯面１０１ａがローラ１６と当接することにより、該ローラ１６が回転することによって摺擦時の摩擦抵抗が低減され、摩擦に伴う異音や摩耗損傷の発生が抑制される。
【００３１】
よって、クリーンルーム等で使用した場合でも、歯付きベルト１００との噛み合いによる摩耗粉塵の発生や異音の発生が抑制され、更に、プーリ本体１０との噛み合い悪化に起因した歯付きベルト１００の損傷を抑えることが可能となる。
【００３２】
プーリ本体１０やプーリフランジ１２は、歯付きベルトとの摩耗を考慮する必要がなく、任意の材質を採用することができ、例えば従来同様にステンレス（ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４Ｓ）等を用いることができる。
【００３３】
また、ローラ１６には、少なくとも歯付きベルトのベルト歯部と接する外周面が、スチール、アルミ、ステンレス、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ナイロン、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、超高分子量ポリエチレン、ワックス入り樹脂のいずれかであることが好ましい。いずれも歯付きベルトのベルト歯部と噛み合った際の摩擦抵抗を小さくでき、より耐摩耗性に優れると共に、ローラ１６が円滑に回転可能であることと相俟って、該ベルト歯部との円滑な噛み合い開始及び噛み合い解除を行うことができる。
【００３４】
なお、ローラ１６は、軸部１６ａがプーリフランジ１２の軸部支持穴１２ａに支持されて回転するものに限らず、軸部１６ａをプーリフランジ１２の軸部支持穴１２ａに固定し、ローラ１６が軸部１６ａの外周面に対して回転する構成であってもよい。この場合、軸部１６ａとその外周のローラ１６との間にローラ１６の回転を円滑にするための適度な隙間を設けておくとよい。
【００３５】
図４は、本発明に係る歯付きプーリの第２の実施形態を示す一部破断する斜視図である。図１と同一符号の部位は同一構成の部位であるため詳細な説明は省略する。
【００３６】
この歯付きプーリ２は、ローラ１６の軸部１６ａが貫通するプーリフランジ１２の軸部支持穴が、プーリ本体１０の回転方向に沿うように湾曲する円弧状の長孔１２ｂによって形成されている。
【００３７】
この長孔１２ｂは、各プーリフランジ１２において、プーリ本体１０のプーリ歯部１１に１対１に対応するように各プーリフランジ１２にそれぞれ設けられている。すなわち、１つのプーリフランジ１２に設けられた１つの長孔１２ｂは、プーリ本体１０の１つのプーリ歯部１１に設けられた２つのローラ１６、１６の各軸部１６ａ、１６ａの端部を共に貫通させて支持している。
【００３８】
各プーリフランジ１２には、各長孔１２ｂに、ローラ１６の軸部１６ａを位置調整可能に支持することにより、プーリ歯部１１の歯面１１ａに対するローラ１６の突出位置を微調整するための調整手段１７がそれぞれ設けられている。
【００３９】
調整手段１７は、図５に示すように、１つの長孔１２ｂから突出する２つの軸部１６ａをそれぞれ個別に貫通して支持する２つの軸部支持長孔１７ｂ、１７ｂが形成された板状部材１７ａからなる。板状部材１７ａには、共に図５中の上下方向に延びる長孔状のボルト挿通穴１７ｃ、１７ｃが設けられており、それぞれに取付けボルト１７ｄ、１７ｄが挿通し、プーリフランジ１２に設けられた２つの取付けねじ穴１２ｃ、１２ｃに対して取付けられている。
【００４０】
２つの軸部支持長孔１７ｂ、１７ｂは、板状部材１７ａに逆ハの字状に配置されており、プーリフランジ１２の長孔１２ｂからそれぞれ突出した２つの軸部１６ａ、１６ａをそれぞれ個別に貫通させることにより、軸部１６ａ、１６ａの間隔を規制している。これにより軸部１６ａ、１６ａのプーリ歯部１１における位置が規定され、ローラ１６の歯面１１ａからの突出位置が規定されるようになっている。
【００４１】
従って、図５（ａ）に示すように、各取付けボルト１７ｄ、１７ｄを緩め、板状部材１７ａを長孔状のボルト挿通穴１７ｃ、１７ｃに案内されながら図中矢印で示すように下方向に移動させると、各軸部１６ａは逆ハの字状に配置された２つの軸部支持長孔１７ｂ、１７ｂに案内されて、互いに左右に離反するように移動する。これにより、各ローラ１６の位置は、歯面１１ａから突出するように位置調整される。
【００４２】
一方、図５（ｂ）に示すように、各取付けボルト１７ｄ、１７ｄを緩め、板状部材１７ａを長孔状のボルト挿通穴１７ｃ、１７ｃに案内されながら図中矢印で示すように上方向に移動させると、各軸部１６ａは逆ハの字状に配置された２つの軸部支持長孔１７ｂ、１７ｂに案内されて、互いに中央に向けて近接するように移動する。これにより、各ローラ１６の位置は、歯面１１ａから退没するように位置調整される。
【００４３】
このようにローラ１６の位置を微調整するための調整手段１７を備えることにより、歯付きプーリ２の駆動条件、使用される歯付きベルトの種類等の様々な条件に応じて、ローラ１６の位置が最適位置となるように容易に微調整することができるため、プーリ歯部１１とベルト歯部との摺擦時の摩擦抵抗の低減をより効果的に発揮させることができ、異音や摩耗損傷の発生をより抑制することができる。
【００４４】
なお、以上の各実施形態では、プーリ歯部１１の２つの歯面１１ａ、１１ａのそれぞれにローラ１６を設けるようにしたが、プーリ歯部１１とベルト歯部との噛み合いの問題は、主にプーリ歯部１１における回転方向の前方側において顕著に発生するため、歯付きプーリ１、２の回転方向を規制することにより、この回転方向の前方側に面する歯面１１ａ側のみに設けるようにしてもよい。これによりローラ１６の配設数を半分にできるため、それだけ低コスト化を図ることができる。
【００４５】
また、一つの歯面１１ａには、必要に応じて２本以上のローラ１６を配設するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１、２：歯付きプーリ
１０：プーリ本体
１１：プーリ歯部
１１ａ：歯面
１１ｂ：凹溝
１２：プーリフランジ
１２ａ：軸部支持穴
１２ｂ：長孔
１２ｃ：取付けねじ穴
１３：ボス
１４：軸穴
１５：フランジ固定用ボルト
１６：ローラ
１６ａ：軸部
１７：調整手段
１７ａ：板状部材
１７ｂ：軸部支持長孔
１７ｃ：ボルト挿通穴
１７ｄ：取付けボルト
１００：歯付きベルト
１０１：ベルト歯部
１０１ａ：歯面
【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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