JP2001311455A - 歯付ベルト駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ベルトとプーリの接触面積を伝達力が低下し
ない程度に小さくすることによって、ベルト歯部とプー
リ溝部との擦過音及び衝突音を低減させた歯付ベルト駆
動装置を提供する。 【解決手段】 ベルト長手方向に一定ピッチで歯部と溝
部を交互に有する歯付ベルト１と、該歯付ベルト１とか
み合うプーリ１０とからなり、前記歯付ベルト１のベル
ト歯部６とプーリ１０とが接する面であって少なくとも
歯付ベルト１のベルト歯部６の表面又はプーリ１０の表
面のうちのどちらか一方が波形状２となっているまた
は、歯付ベルト幅方向に溝を設けた歯付ベルト駆動装置
７である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯付ベルトとプー
リとの組み合わせからなる歯付ベルトの駆動装置に係
り、更に詳しくはベルトとプーリとの接触面積を極端に
少なくすることによって、ベルト歯部とプーリ溝部との
こすれ合いによるベルト歯部の摩耗を低減すると共に、
伝動面での擦過音、衝突音を低減させた歯付ベルト駆動
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般産業用に使用される同期伝動用の歯
付ベルトや小型機械に用いられる正確な位置決め精度を
要求される搬送用の歯付ベルトは、より高負荷の伝達力
及びベルトの取り替え周期の延長を要求されている。

【０００３】さらに、上記小型の歯付ベルトで、特に事
務機器等に使用される歯付ベルトにあっては、静粛性が
要求されていたが、従来からある台形歯形のベルトや丸
歯を有するベルトにおいては、歯先、歯底、歯部側面
（圧力面）にプーリが当たるときの衝突音、空気圧縮
音、ベルト固有内部伝播音等が大きく、静粛性の要求を
満たすものではなかった。

【０００４】これら発音の原因としては、ベルト歯とプ
ーリ溝とがほぼ同じ形状であり、ベルトがプーリにかみ
合うときに、ベルト歯の面とプーリ溝の面とが合致して
しまい、ベルト歯とプーリ溝との衝突音等が発生した場
合、空気の逃げ場所が無く、音が低減できなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、発音の低減に
ついては、丸歯形のベルトであれば形状を変更すること
で対応してきたり、あるいはベルト歯表面に歯布を被覆
し、さらに歯布表面に存在するゴムを極端に少なくする
ことで、ベルト歯部の摩擦係数を低減し発音対策を行な
ってきたがまだ十分とは言えなかった。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ベルトとプーリの接触面積を伝達力が低下しない
程度に小さくすることによって、ベルト歯部とプーリ溝
部とのこすれ合いによるベルト歯部の摩耗を低減すると
共に、伝動面での擦過音及び衝突音を低減させた歯付ベ
ルト駆動装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為の手
段として、請求項１に記載の歯付ベルト駆動装置は、ベ
ルト長手方向に一定ピッチで歯部と溝部を交互に有する
歯付ベルトと、該歯付ベルトとかみ合うプーリとからな
り、前記歯付ベルトの歯部とプーリ面とが接する面であ
って少なくとも歯付ベルトの歯部の表面又はプーリの表
面のうちのどちらか一方が波形状となっている歯付ベル
ト駆動装置にある。

【０００８】上記歯付ベルト駆動装置で少なくとも歯付
ベルトの歯部の表面又はプーリの表面のうちのどちらか
一方が波形状となっていることから、ベルト歯がプーリ
溝にかみ合うときに、ベルト歯部とプーリ溝部との衝突
により発生した空気を上記波形状の凹部から逃がすこと
ができ、衝突音の低減を図ることができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、ベルト長手方向
に一定ピッチで歯部と溝部を交互に有する歯付ベルト
と、該歯付ベルトとかみ合うプーリとからなり、前記歯
付ベルトの歯部とプーリとが接する面であって少なくと
も歯付ベルトの歯部又はプーリの表面のうちのどちらか
一方に全面に渡って歯付ベルトの幅方向に溝を設けた歯
付ベルト駆動装置である。

【００１０】請求項２に記載の発明によると、前記歯付
ベルトの歯部又はプーリの表面のうちのどちらか一方に
全面に渡って歯付ベルトの幅方向に溝を設けたことか
ら、請求項１に記載の発明と同様にベルト歯部とプーリ
溝部との衝突により発生した空気を上記ベルトの溝から
逃がすことができ、衝突音の低減を図ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の歯付ベルト駆動装
置を示す概略図であり、図４は本発明の歯付ベルト駆動
装置において発音テストをおこなうときの装置を示した
概略図である。図１の歯付ベルト駆動装置７において、
歯付ベルト１は歯部６に波形状２を有する。

【００１２】本発明におけるベルト駆動装置に使用され
る歯付ベルト１は、図３に示すように、そのベルト本体
１ａはゴムや、合成樹脂等のゴム状弾性体からなり、裏
面長手方向には一定のピッチにて歯部６と溝部３が交互
に形成されている。さらに、ベルト本体１ａのピッチラ
イン４上にはガラス繊維、アラミド繊維等の低伸度高強
度の抗張体が埋設されている。そして、歯部６及び溝部
３で構成される歯付ベルト１の裏面側には、歯布で被覆
されていても、されていなくてもどちらであってもよ
い。

【００１３】図２において、前記歯付ベルト１とかみ合
うプーリ１０は、ポリアセタール、ナイロン、ポリプロ
ピレン等の合成樹脂や金属等からなり、ベルト歯部６と
かみ合うプーリ溝部１６と、ベルト溝部３とかみ合うプ
ーリ歯部１１とが一定のピッチにて交互に形成されてい
る。

【００１４】歯付ベルト１がベルト歯部６に波形状２を
有することによって歯付ベルト１とプーリ１０とがかみ
合ったときに、プーリ１０のプーリ溝部１６とベルト歯
部６との間に空隙１４が発生し、この空隙１４が空気の
逃げ道となり、発音低減に寄与する。上記波形状２はプ
ーリの歯底部、歯先部、歯付ベルトの歯部と接触する圧
力面にに設けても同様の効果を奏する。

【００１５】上記波形状２と同様の効果を奏するものと
して、歯付ベルト１或はプーリ１０の両者が接する面で
歯付ベルト１又はプーリ１０のうち少なくともどちらか
一方に溝を全面に渡って設けても良い。

【００１６】上記波形状２となる凹部又は、溝の間隔は
歯付ベルトの歯部のピッチに対して１／１００〜１／４
となる。前記間隔が１／１００より小さくなると、波形
状２の凹部の寸法を極端に小さくしなければならず、表
面が波形状となっているかどうかを目視では判別できな
いという問題が有る。一方、前記波形状２の凹部又は、
溝の間隔を１／４より大きくすると、波形状２の凹部又
は、溝の寸法が大きくなり過ぎるためにベルトの伝達力
が低下する。或いは前記波形状２の凹部又は、溝の間隔
が開き過ぎる為に波形状部或いは溝を設ける効果が小さ
くなる。

【００１７】上記波形状２となる凹部又は、溝の深さは
歯付ベルトの歯部のピッチに対して１／１００〜１／１
０となる。前記深さが１／１００より小さくなると、歯
部の表面はほぼフラットとなり、波形状２又は溝を設け
た効果が無くなる。一方、前記深さが１／１０より大き
くなると、ベルト歯部とプーリとの伝達面が小さくなり
伝達力が低下する。

【００１８】上記溝の形状としては、特に制限されない
が半円状が好ましいが、特に制限されなく、矩形状の溝
や三角形状の溝も適用できる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、目的を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。図１
は本発明の歯付ベルト駆動装置であり、図４は本発明の
歯付ベルト駆動装置において発音テストを行う装置を示
した概略図である。 （実施例）作製したベルトのサイズは、ベルト幅１５ｍ
ｍ、ベルト歯形Ｓ８Ｍ（８．０ｍｍピッチ）、歯数１０
６であり、通常１５０Ｓ８Ｍ８４８と表示される。歯付
ベルト表面には歯布を被覆したクロロプレンゴム製のベ
ルトを使用した。そして、該歯布表面には、歯底面、歯
先面、側面（圧力面）全ての面に渡り波状形状がベルト
幅方向に沿って施され、該波状形状の凹部はピッチが１
ｍｍピッチで深さが０．４ｍｍのものであった。なお、
歯布はＲＦＬ（レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテック
ス）処理液で処理後ゴム糊層が形成した歯布を用いたの
で、歯布表面にゴム層を形成したものであった。

【００２０】（従来例）実施例と同じベルトサイズで同
じ材質のベルトを用い波形状は施さなかった。また、歯
布表面にはゴム糊層が形成されたものであった。 （比較例）実施例と同じベルトサイズで同じ材質のベル
トを用い波形状は施さなかった。歯布はＲＦＬ処理のみ
施したものを用いたので、歯布表面にはほとんどゴムは
付着していなかった。

【００２１】上記実施例、従来例及び比較例のベルトを
図４の発音試験機の一対のプーリに懸架し発音テストを
行なった。テスト条件としては、駆動側プーリの回転数
を６０００ｒｐｍとし、ベルト張力を２３ｋｇｆとし
た。負荷は無負荷であった。そして音圧レベルの測定と
三次元周波数分析を行なった。その結果を図５及び図６
に示す。

【００２２】図５から従来例、比較例に比べて実施例
は、全回転領域で音圧レベルが２〜３ｄＢ低減された。
さらに図６からも実施例は従来例及び比較例よりも全体
的な音圧ヒークが小さくなっていることがわかる。これ
は、従来例等通常の場合にはベルト歯部とプーリとのか
み合い時に巻き込まれつつある空気が、完全にかみ合う
迄圧縮されていき、プーリとの衝突時に一気に抜け出す
ため、かみ合い音を助長させていたものが、この空気を
逃がすことにより、音圧を下げる効果があったものと考
えられる。

【００２３】

【発明の効果】上記のように本発明は、上記歯付ベルト
駆動装置で少なくとも歯付ベルトの歯部の表面又はプー
リの表面のうちのどちらか一方が波形状となっているこ
とから、ベルト歯がプーリ溝にかみ合うときに、ベルト
歯部とプーリ溝部との衝突により発生した空気を上記波
形状の凹部から逃がすことができ、衝突音の低減を図る
ことができるという効果が有る。

【００２４】請求項２に記載の発明によると、前記歯付
ベルトの歯部又はプーリの表面のうちのどちらか一方に
全面に渡って歯付ベルトの幅方向に溝を設けたことか
ら、請求項１に記載の発明と同様にベルト歯部とプーリ
溝部との衝突により発生した空気を上記ベルトの溝から
逃がすことができ、衝突音の低減を図ることができると
いう効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の歯付ベルト駆動装置を示す概略図であ
る。

【図２】本発明に係る装置に使用するプーリの一本の溝
部の縦断面図である。

【図３】本発明に係る装置に使用する歯付ベルトの一個
の歯部の縦断面図である。

【図４】発音測定装置の概念図である。

【図５】図４の装置で測定した駆動側プーリの回転数と
音圧レベルの関係を示した図である。

【図６】図４の装置で測定した三次元周波数分析を示し
た図である。

【符号の説明】

１ 歯付ベルト ２ 波形状 ３ ベルト溝部 ４ ピッチライン ５ 中心点 ６ ベルト歯部 ７ 歯付ベルト駆動装置 ８ ベルト歯先部 ９ ベルト側壁 １０ プーリ １１ プーリ歯部 １２ プーリ歯先コーナー １３ 溝部側面 １４ 空隙 １５ 歯先表面部 １６ プーリ溝部 １７ 直線部 １８ プーリ溝底部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト長手方向に一定ピッチで歯部と溝
   部を交互に有する歯付ベルトと、該歯付ベルトとかみ合
   うプーリとからなり、歯付ベルトの歯部とプーリとが接
   する面であって少なくとも歯付ベルトの歯部の表面又は
   プーリの表面のうちのどちらか一方が波形状となってい
   ることを特徴とする歯付ベルト駆動装置。
2. 【請求項２】 ベルト長手方向に一定ピッチで歯部と溝
   部を交互に有する歯付ベルトと、該歯付ベルトとかみ合
   うプーリとからなり、歯付ベルトの歯部とプーリとが接
   する面であって少なくとも歯付ベルトの歯部又はプーリ
   の表面のうちのどちらか一方に全面に渡って歯付ベルト
   の幅方向に溝を設けたことを特徴とする歯付ベルト駆動
   装置。