プーリーとは
プーリーとはベルトを介して軸から軸へと回転力を伝える機械部品です。プーリーにはいろいろな形状・種類が有り、ベルトとプーリーは同じ種類どうしの組み合わせで使用します。種類は、平ベルト用プーリー、Ｖベルト用プーリー、歯付きプーリー、丸ベルト用プーリー、金属ベルト用プーリーなど有り、それぞれのプーリーに合致するベルトが有ります。JISで形状・寸法が規定されているものや、メーカーが独自に規定して製作しているものも多く流通しています。
プーリーの使用用途
平ベルト用のプーリーは伝達効率が良く、農業用器機の動力伝達用途やOA機器での用紙搬送用途で使われます。
Ｖベルト用プーリーは高負荷に強くベルトを複数本並べてかけることができます。ボール盤の動力伝達、自動車エンジン部、集塵機などに使われます。
歯付きプーリーは滑りを嫌う場所で採用されています。サーボモーターやステッピングモーターによる高精度で精密な位置決めや搬送を行う装置、プリンター機器などで使われます。
丸ベルト用プーリーは高負荷に対して不向きですが自由度が高く、玩具やOA機器などで使われます。
プーリーの原理
前述しましたようにプーリーはベルトとセットで回転力を伝えますが、この伝達には「摩擦伝動」と「かみ合い伝動」の2つの方式が有ります。
平ベルト用プーリー、Ｖベルト用プーリー、丸ベルト用プーリーなどは摩擦電動で、プーリーとベルトの接触面の摩擦力で回転力を伝えます。Vベルト用のプーリーはVベルトとの接触面積が大きく、ベルトの食い込みによるくさびの効果もあり、平ベルト用プーリーと比べると伝動力は大きいです。摩擦による伝動では滑りの発生は避けられず、許容される場面で使用されます。しかしながら摩擦伝動では過大な負荷がかかった場合にはプーリーとベルトが滑って空転する特徴を生かして、安全装置としての働きを持たせるよう考慮している場合もあります。例えば駆動系に何かが巻き込まれたときにスリップさせることで一定以上の力が加わらないようにして過負荷を防止します。
歯付きプーリーはかみ合い伝動です。プーリーとベルトには歯が付いており、かみ合って動力を伝えるため滑りは発生しません。よって、高精度な位置決めが必要とされる場面で使用されています。似た機械部品でスプロケットとチェーンが有りますが、歯付きプーリーの方は軽くて騒音が低く、潤滑油が不要であることが特徴です。
参考文献
https://www.keyence.co.jp/ss/products/measure-sys/machine-elements/gear/belt-chain-basic.jsp
https://www.keyence.co.jp/ss/products/measure-sys/machine-elements/gear/belt-chain-basic.jsp