JPH05203003A - ベルト騒音及び振動制御機構 - Google Patents

ベルト騒音及び振動制御機構

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JPH05203003A
JPH05203003A JP4161151A JP16115192A JPH05203003A JP H05203003 A JPH05203003 A JP H05203003A JP 4161151 A JP4161151 A JP 4161151A JP 16115192 A JP16115192 A JP 16115192A JP H05203003 A JPH05203003 A JP H05203003A
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Walter J Sanborn
ウォルター・ジェイ・サンボーン
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】ベルト駆動装置で発生する機械的エネルギーを
吸収して、騒音レベル及び振動を減少させる。 【構成】ベルト駆動装置10のタイミングベルト12に
作用するアイドラ20に調整減衰部材22を取り付ける
ことによって、ベルトにテンションを与えると同時に、
アイドラ作動に必要な支持及び弾力性を与えながら、こ
れらの装置で発生する騒音を低減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、コピー機/プリンタ等の幅広い
装置に使用できるベルト騒音制御機構に関するものであ
る。
【0002】作業環境においてコピー機/プリンタ等の
装置から出る過大な騒音は、そのような装置が出現して
から現在に到るまで、ユーザを悩ましてきた。装置の騒
音の主な一因が、タイミングベルトのアイドラであるこ
とがわかっている。低速時にアイドラから出る騒音は、
タイミングベルト及びプーリ装置の騒音と同じ程度の高
さである。高速時には、図1に示されているように、ア
イドラの騒音レベルの方が大幅に高くなることがわかっ
ている。これは、コピー機、プリンタ、複写機等に見ら
れる典型的なアイドラ装置は、騒音を発生するだけでな
く、ベルトの振動エネルギを装置フレーム及びカバーに
伝達し、場合によってはそれを増幅するからである。こ
の望ましくない機械的エネルギは騒音として放出され
る。装置の騒音を制御する手段の必要性が存在すること
は明らかである。
【0003】従来形ベルト駆動装置の一例として、一定
のテンション及び速度でテープを駆動するテープ駆動機
構を開示している米国特許第2,919,192号があ
る。弓形に曲げられた弾力性のある可撓性ばねによっ
て、テープが記録ヘッドへ正確に移動できるようにして
いる。ばねは自由度1のコンプライアンスを与えてお
り、軽いテンションを加える場合だけに適しているよう
に思われる。ベルトの一部分だけを一時的に低速にし
て、残りの部分は別の速度に保持する多レバー多ばね装
置が、米国特許第4,869,707号に開示されてい
る。ばねによって初期張力を与え、ロックアームによっ
て装置をロックするようにした、感光ベルト用のロック
装置が、米国特許第4,983,146号に記載されて
いる。ロック機構の係合後は、ばねが機能していない。
しかし、この特許に記載されているようにベルトをしっ
かりロックすると、望ましくない過大な騒音及び振動が
発生するように思われる。これらの特許から見ても、装
置の騒音を制御する装置の必要性は依然として存在す
る。
【0004】従って、本発明によれば、アイドラ及び適
当な取り付け構造体に連結された調整減衰部材を有す
る、ベルト駆動装置における騒音及び振動を能動的及び
/または受動的に制御する装置が提供されている。調整
減衰部材は、従来では発生してベルト駆動装置全体に伝
達、伝播及び増幅されていた騒音及び/または振動源の
抹消及び/または隔離を行う。
【0005】図1は、従来形ベルト駆動装置によるテス
ト結果を示すグラフである。
【0006】図2は、本発明による減衰アイドラアーム
を用いたベルト駆動装置を示す概略図である。
【0007】図3は、図2の装置のテストから得られた
テスト結果を示すグラフである。
【0008】アイドラ及びタイミングベルトを組み込ん
だ従来のベルト駆動装置では、低速及び高速のいずれで
使用しても騒音問題が生じていた。例えば、図1のグラ
フは、アイドラの騒音レベル対ベルト及びプーリの騒音
レベルを示しており、アイドラの騒音レベルがベルト及
びプーリ両者の騒音レベルよりもはるかに高くなってい
る。低速度においても、アイドラの騒音レベルはベルト
及びプーリ両者の騒音レベルよりも高い。図1におい
て、加えたトルクは0.1Nm、アイドラによってベル
トに加えられる垂直力は、△=1N、□=2Nであり、
プーリの中心距離は290mmであった。ベルト及びプ
ーリの騒音レベルは○で示されている。
【0009】アイドラの騒音を減少させるため、図2に
示されている装置10は、調整減衰能を備えたアイドラ
装置を有している。図2の構造の駆動装置では、単一の
無端ベルト12が駆動力を駆動プーリ14から伝達し
て、アイドラプーリ16を駆動する。アイドラ20がプ
ーリ14及び16間の無支持状態の渡り部分のタイミン
グベルト12に調整減衰力を備えたアイドラアーム22
によって押し付けられており、ナイロンの減衰係数が比
較的高いことから、アイドラアーム22はナイロン製で
ある。必要に応じて、減衰のためにナイロン以外の素材
を用いることもできる。アイドラアーム22は、支持軸
またはピン26で回動可能に支持されている。アイドラ
アーム22の最大回動位置を制御するためにハードスト
ップ24が設けられている。どのようなハードストップ
を用いてもよいが、例えば「D形」孔を用いて支持軸2
6に組み込むこともできる。アイドラアーム22は、ア
イドラローラ20の中心で自由度6までの弾性エネルギ
及び支持を与えるものであれば、所望の構造にすること
ができる。ここで使用する自由度6とは、X、Y及びZ
方向への変位及びX、Y及びZ軸を中心にした回転を意
味している。これによって望ましくない振動エネルギが
減衰され、騒音が低減する。図2のアイドラ騒音制御装
置のさらなる利点は、調整減衰部材の素材を含む物理
的、化学的及び機械的特性を、ベルト装置の振動を減衰
させるための能動的減衰性を与えることができるように
最適化できることである。ここで使用する調整減衰と
は、物理的(形状)、化学的及び機械的手段によって騒
音及び振動を制御することである。調整減衰部材22に
比べて、従来のアイドラ装置は、剛性の支持アームと、
巻きばねまたは引っ張りばね等であるばねとで構成され
ている。図2には調整減衰アーム22が示されている
が、非調整アームを用いても、ある程度の騒音及び振動
低減が得られるが、調整減衰アームよりは効果が低い。
【0010】図2の装置を様々なアイドラ構造で、例え
ば直線クラウン形、中実形、スポーク形、スリーブ付き
等のアイドラでテストしたが、それらのすべてで従来形
構造のものに比べて明らかな騒音低減の改善が見られ
た。図3に示されているテスト結果は、外径が20m
m、幅が13mmの中実アイドラを用いて得たものであ
る。このアイドラでは、12dBA(すなわち97%)
までの騒音改善が得られた。図面の上側の曲線及び下側
の曲線は、それぞれ既存装置及び調整減衰装置の騒音レ
ベルを示している。支持軸の中心からアイドラ中心まで
の調整減衰アーム22の長さを56mm、ハードストッ
プの中心からアイドラの中心までの距離を44mmにし
てテストを行った。
【0011】以上の説明から容易に理解されるように、
本発明によるベルト駆動及びアイドラ取り付け構造で
は、タイミングベルトに作用しているアイドラに調整減
衰部材を取り付けることによって、騒音が軽減される。
この制御機構は、アイドラ作動に必要な支持及び弾力性
を与えることによって騒音を減少させる。調整減衰部材
は、ベルト及び駆動装置と共に、ローラ装置にも使用で
きる。ベルト及び駆動装置には、平形ベルト、タイミン
グベルト、Vベルト、チェーン駆動装置及び一部の歯車
駆動装置が含まれるが、それらに制限されることはな
い。また、すべてのテンション装置にも適用できる。調
整減衰部材の1つの利点として、作用点でのセルフアラ
インメントが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来形ベルト駆動装置によるテスト結果を示
すグラフである。
【図2】 本発明による減衰アイドラアームを用いたベ
ルト駆動装置を示す概略図である。
【図3】 図2の装置のテストから得られたテスト結果
を示すグラフである。
【符号の説明】
12 タイミングベルト、14 駆動プーリ、16 従
動プーリ、20 アイドラ、22 アイドラアーム、2
4 ハードストップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォルター・ジェイ・サンボーン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14586 ウエストヘンリエッタ パンプキンフッ ク 20

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 離設された駆動ローラ及び従動ローラに
    掛けられたベルトと、駆動ローラ及び従動ローラ間にお
    いてベルトにテンションを加えることができるように付
    勢された中心支持形アイドラとを設けたベルト駆動装置
    において、 アイドラに取り付けられて、ベルト装置の作動によって
    発生する機械的エネルギを吸収してベルト駆動装置の騒
    音レベルを減少させる、回動可能に取り付けられた調整
    減衰部材と、 前記調整減衰部材の回動移動を制限するストップ手段と
    を有していることを特徴とする、ベルト駆動装置のアイ
    ドラローラで発生する騒音を減少させる改良。
JP04161151A 1991-06-27 1992-06-19 騒音低減ベルト駆動装置 Expired - Fee Related JP3129839B2 (ja)

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EP0523869A3 (en) 1993-05-26
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EP0523869A2 (en) 1993-01-20

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