JP2012522193A - 摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせたｖベルト伝動システム - Google Patents

Abstract

Ｖベルト伝動システムは、小プーリ（２）および大プーリ（１）を含む。大プーリ（１）および小プーリ（２）にＶベルト（３）がラップ接続し、Ｖベルト（３）および大プーリ（１）は摩擦伝動、Ｖベルト（３）および小プーリ（２）は摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせた方式を採用して伝動を行う。本発明は、スリップ現象を効果的に防止することができ、伝動効率を高め、ベルトの変形が小さく、ベルトの使用寿命が長いＶベルトの複合伝動システムを提供し、既存のベルト伝動でスリップおよび空回りが起こりやすい難題を解決した。
【選択図】図１

Description

本発明は伝動システムに関し、具体的には大動力、重負荷および高伝動比のベルト伝動に対して、ベルトおよびプーリのスリップと空回りを解消したＶベルト伝動システムである。

機械分野での伝動方式は多くの種類があり、歯車伝動、チェーン伝動、ベルト伝動などが含まれる。そのうち歯車噛合伝動は伝動比が正確であり、高い伝動比の伝動方式を実現できる。積載動力も大きいが、２つの伝動軸の距離が比較的近い状況でしか適応しない。２つの伝動軸の距離が比較的遠い状況では、一般にチェーン伝動またはベルト伝動が選択される。そのうちチェーン伝動は、主にチェーンおよびスプロケットの噛合によって伝動を行うが、チェーン伝動には、瞬間的な衝撃負荷の欠点が先天的に存在し、その伝動速度が比較的低下するため、低速伝動および衝撃負荷の無い条件の伝動にしか適用されない。チェーンおよびチェーン歯車の噛合と接触は、２つの硬性部材の噛合であるが、ベルトおよびベルトプーリの噛合は、１つの硬性部材および１つの可撓性（軟性）部材の噛合であり、両者には本質的な違いがある。２つの硬性部材が噛合するとき、両者の噛合特性は特に吻合する必要があり、少しの誤差で噛合に隙間および干渉が生じることがある。しかし、１つの硬性部材および１つの可撓性部材が噛合するとき、可撓性部材の柔軟性のため、可撓性部材は硬性部材の噛合の干渉に対して、その噛合の要求を実現することができる。すなわち、硬性部材は可撓性部材を希望する噛合寸法まで圧縮し、噛合を実現する。現在、ベルト伝動は、主に摩擦伝動（三角ベルトまたはＶベルト）および噛合伝動（タイミングベルト）がある。摩擦伝動は一般に、大動力、高負荷で過負荷保護の要求のある伝動に適用される。摩擦伝動は一般に、ゴムおよびプラスチックまたは弾性体材質であり、伝動過程における弾性滑りおよび弾性変形は避けることができない。したがって、伝動過程におけるスリップおよび空回りも避けることができない。噛合伝動の原理に基づいて設計されたタイミングベルト伝動は、伝動比が正確であり、さらにベルトおよびプーリは噛合関係にあるため、その伝動でスリップおよび空回りが発生することはないが、軽負荷の伝動にしか適用されない。タイミングベルトは正常な噛合状態を保持するため、そのベルト体は一般に比較的薄く設計される。このように、ベルト体の屈曲性能を保障することができ、ベルト歯の変形が起こることはない。この種のベルト体の構造が、大きい負荷を受けることができないことを決定づけ、大きい負荷を受ける場合、タイミングベルトのベルト歯はプーリの歯によって摩耗が生じるか、またはベルト体が断裂することがある。さらに、高伝動比の状況の場合、大きいタイミングプーリの製造難易度は非常に高く、製造工程は非常に複雑で、コストは非常に高く、採算が合わない。

中国特許公開第ＣＮ１１８３３３８号に「Ｖベルトシステム」が公開されている。このシステムで使用されるＶベルト面は、タイミングプーリと噛合する歯型を有する。使用される大プーリはＶ溝プーリであり、小プーリは正噛合伝動のタイミングプーリである。このシステムが始動するとき、ＶベルトはＶ溝プーリでわずかにスリップすることがあり、システムの初期始動に対する衝撃を低下させることができる。Ｖベルトおよび小プーリはタイミングベルトの噛合関係であるため、それらの間の滑りの問題は克服された。しかし、実験を通して、この発明が小動力、軽負荷のベルト伝動システムに限定されることが証明された。大動力、重負荷の状況に使用される場合、伝動ベルトに「歯欠け」現象が起こることがある。つまり、噛合伝動に使用される小プーリの歯車の歯（硬歯）が、ベルト歯（軟歯）を摩耗することがあり、そのため噛合伝動の効果が失われる。大動力、重負荷、高伝動比の状況下でのスリップ、空回りの問題に対して解決はされておらず、現実的な意味もない。これもこの発明が現在でも実施することができない本当の原因である。特にこの特許は、ベルト設計時にベルト設計の基本前提に背いている。つまり、ベルトのトルク負荷体については、ベルトの心線またはその他の強化層であるべきであり、ベルトのゴム層であるべきではない。したがって、この特許の歯欠けの問題は、設計原理の誤りによるものであり、それゆえ「歯欠け」の問題を根本的に解決することができない。「歯欠け」の状況が非常に深刻であれば、ベルト寿命は非常に短くなり、根本的に正常に生産することができなくなる。

中国特許公開第ＣＮ２０１１８７５５８Ｙ号に「石油採掘装置に接続した歯型Ｖベルト伝動装置」が公開されている。これはベルトに特別に設けられた台形突起およびベルトプーリの台形溝が相互に対応することにより、滑り防止機能を有する。干渉を解消する設計を有さないため、実際に使用するとき、ベルトの弾性滑りおよび弾性変形が生じ、ベルトの台形突起およびベルトプーリの台形溝は、正確に対応および噛合することができず、ベルトの台形突起およびベルトプーリの台形溝に干渉が生じる。剛性（硬い）のベルトプーリの「台形溝」によって、可撓性（軟らかい）のベルトの「台形突起」が摩耗され、つまり、「歯欠け」現象が起こる。歯欠け現象が起こると、その状態は進行し続けることがあり、剛性のベルトプーリの「台形溝」はベルトの「台形突起」を摩耗し続け、ベルトの「台形突起」を摩耗しきるまで続く。さらに、この種の歯欠け状況は、崩壊型の反応が起こることがあり、非常に短い時間でベルトプーリを摩耗しきることがある。ベルトの「台形突起」の摩耗は、この特許で利用するベルトの「台形突起」およびベルトプーリの「台形溝」が相互に対応することにより、滑り防止機能を有する目的を実現することができないことを示唆している。

中国特許公開第ＣＮ１１８３３３８号 中国特許公開第ＣＮ２０１１８７５５８Ｙ号

本発明は、伝動分野における各種伝動方法の不足に対し、打ち出されたＶベルトの複合伝動システムである。本発明は、スリップ現象を効果的に防止することができ、伝動効率を高め、ベルトの変形が小さく、ベルトの使用寿命が長いＶベルトの複合伝動システムを提供し、既存技術に存在する、従来のベルト伝動に起こりやすいスリップおよび空回りの難題を解決した。

本発明の上述の技術問題は、下述する技術案によって解決された。Ｖベルト伝動システムは、駆動輪とする小プーリおよび従動輪とする大プーリを含む。小プーリは、Ｖベルトを介して大プーリを動かして回転させ、大プーリは作用輪である。大プーリはＶベルトと嵌合するベルト溝を有し、ベルト溝の両側面はＶベルトの両側面と嵌合し摩擦伝動を形成する。小プーリはＶベルトと嵌合するベルト溝を有し、ベルト溝の両側面はＶベルトの両側面と嵌合し摩擦伝動を形成する。小プーリのベルト溝底面に、連続して分布する凹凸歯を有する。小プーリのベルト溝底面の凹歯は、最底縁に位置する噛合部を含み、噛合部は両側にベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部が対称に設計される。ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部と、小プーリの凹歯の両側の凸歯は連結する。Ｖベルトの内底面には連続して分布する凹凸歯を有し、Ｖベルトの内底面の凸歯および小プーリのベルト溝底面の噛合部は、噛合によって伝動を行う。Ｖベルトの内底面の凹歯およびＶベルトの内底面の凸歯は、形状および寸法が完全に同じである。小プーリの凸歯が凹歯と比較して縮小された設計であるのは、Ｖベルトの凹歯の歯底部との間に隙間を残すためであり、それによりベルトおよびプーリの放熱と、ベルトの屈曲および拘束の減少が保証される。

本発明は、従動輪とする大プーリに滑り摩擦伝動を採用し、駆動輪とする小プーリに滑り摩擦伝動、噛合伝動および過負荷時の転がり摩擦伝動を採用した複合伝動方式である。ベルト伝動の方式について、大プーリおよび小プーリの直線速度は同じであるが、直径は異なるため、大プーリおよび小プーリの角速度は異なる。ラップアングルも異なり、大プーリのラップアングルは１８０°より大きく、小プーリのラップアングルは１８０°より小さい。大プーリのラップアングルおよび直径は大きいため、Ｖベルトおよび大プーリが接触する長さは、Ｖベルトおよび小プーリが接触する長さよりはるかに長く、Ｖベルトおよび大プーリが接触する面積は、Ｖベルトおよび小プーリが接触する面積よりはるかに大きい。したがって、スリップはすべて小プーリに集中し、そのため空回りは大プーリで生じる。大プーリは従動輪、つまり作用輪であり、大プーリの空回りは効率の低下および効果の浪費を示している。効率を高めるには、大プーリの空回りを解決しなければならず、大プーリの空回りを解決するには、小プーリのスリップを解決しなければならない。スリップ現象を解決するため、小プーリのベルト溝底部に噛合部が設けられ、噛合部およびＶベルトの凸歯の噛合伝動によってスリップ現象を克服する。Ｖベルトおよび小プーリは噛合部で噛合伝動するだけであり、小プーリの凹凸歯の噛合部は、噛合原理に基づいて設計されただけである。本発明のＶベルトのベルト体およびベルト歯が、小プーリと噛合する領域以外の伝動領域内にあると、ベルト体およびベルト歯は、引張および屈曲作用のため長くなったり大きくなったりする。大きくなった歯型が噛合する領域に進入するとき、剛性小プーリの歯車の歯の押し出しによって、小プーリの歯車の歯の形状および大きさと同じ寸法に変化し、噛合が正常に行われる。小プーリは底部の一部が噛合原理に基づいて設計されているだけである。噛合部の両側はベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部であり、小プーリの歯車の歯がＶベルトのベルト歯をロックする可能性を低下させ、歯欠け現象の発生を防止し、Ｖベルトの摩耗を低下させ、Ｖベルトの使用寿命を高める。小プーリの歯型設計およびタイミングベルトの噛合伝動は完全に異なる。その上、本発明で設計されたＶベルト複合伝動システムは、大動力、高負荷および高伝動比の設備に応用される場合、タイミングベルトを採用した噛合原理を完全に実現することはできない。さらに、噛合部は調整することができる。小プーリの剛性歯の存在のため、Ｖベルトの弾性変形によって起こる伝動ベルトの伸長を噛合部で修復することができる。正常運転中に、Ｖベルトの凸歯および小プーリの噛合部は噛合運動を行う。この種の噛合は、ベルト歯および歯車の歯のすべてが噛合するのではなく、両者の噛合深度はベルト歯の半径以下に設計される。しかし、負荷が急激に変化するか、または負荷が過負荷であるとき、ベルト歯が小プーリの凹歯内のベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部で、簡単に噛合から離脱し、転がり摩擦伝動を開始することが許容される。さらにこの種の転がり摩擦伝動は、小プーリの噛合部およびＶベルトの凸歯の間に設計された曲線拘束下で行われる。したがって、この設計は噛合伝動の正確性を保証し、過負荷であるか、または負荷が急激に変化する時にベルトの保護を実現することもできる。これは、該発明の最も革新的な部分である。本発明の運行中、ベルトの両側面およびプーリの両側面は滑り摩擦伝動であり、Ｖベルトの凸歯およびプーリは噛合部で噛合伝動を行う。伝動が過負荷であるか、または負荷が急激に変化するとき、Ｖベルトおよび小プーリは転がり摩擦伝動を開始し、さらに、ベルト歯は歯車の凸歯を完全に超えることができ、ベルト歯回転進入部を通過して再度噛合部に進入し噛合伝動を行う。この種は滑り摩擦伝動を有し、噛合伝動も有する。さらに転がり摩擦伝動を有する複合伝動システムは、小プーリのスリップ問題を機能的に解決すると同時に、噛合伝動が過負荷保護を行うことができない難題を機能的に解決した。ベルト歯および歯車の歯が転がり運転するため、従来の滑り摩擦から転がり摩擦に変化して、摩擦係数が大幅に低下し、ベルトの運転寿命を最大限に高め、摩擦エネルギー損失が低下し、ベルトに省エネルギー効果を持たせた。プーリの凸歯の設計はＶベルトの凹歯より小さく、プーリの凸歯およびＶベルトの凹歯の歯底部との間に隙間を残すため、放熱性能とベルト運行時の屈曲および拘束を高め、さらにはベルトの使用寿命を高めた。Ｖベルトの凸歯は、プーリのベルト溝底部の噛合部と相互に噛み合う原理に基づいて設計され、Ｖベルトの凹歯および凸歯の形状は同じであり、Ｖベルトの成型および製造に都合がよい。

好ましくは、ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部の形状は同じである。ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部は、円弧状、放物線状、伸開線状、楕円線状、トロコイド状のうちの１つである。ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部の曲率半径は噛合部の曲率半径より大きく、小プーリの凸歯の曲率半径は噛合部の曲率半径より小さい。ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部の形状は、この部分およびＶベルトが転がり摩擦であることを保証するだけである。小プーリの凸歯、噛合部、ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部の曲率半径は順番に大きくなる。噛合部は噛合原理に基づいて設計され、小プーリの凸歯の曲率半径は噛合部より小さいため、小プーリの凸歯およびＶベルトの凹歯の間に隙間を残して放熱することができ、さらにベルトの屈曲および拘束を減少させる。ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部の曲率半径は最も大きく、小プーリおよびＶベルトが接触するとき、弾性変形するＶベルトの凸歯は、ベルト歯が破れていない状況で、小プーリの凹歯に進入することができ、噛合伝動を保証することができる。

好ましくは、噛合部両側のベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部は対称に分布し、ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部とＶベルトの凸歯は、転がり摩擦によって運動を行う。ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部の曲率半径と、Ｖベルトの凸歯の曲率半径は異なるため、両者の間は点接触が保証される。両者の間の運動は転がり摩擦であり、転がり摩擦の摩擦力は最も小さく、ベルトおよび小プーリの摩耗も最も小さい。

好ましくは、噛合部とベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部は、円形遷移で連結し、ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部と小プーリの凸歯は、円形遷移で連結する。各部は円形遷移を採用しており、連結安定性がよく、伝動効率が高まる。

好ましくは、小プーリのベルト溝は、プーリの軸方向に沿って１〜１００個の平行したサブベルト溝に分かれる。Ｖベルトの内底面は、軸方向に沿ってサブベルト溝の数量と同じサブＶベルトに分けられ、サブベルト溝の溝側面およびサブＶベルトの側面は、滑り摩擦によって伝動が行われる。サブベルト溝の溝底面およびサブＶベルトの内底面は、噛合伝動および転がり摩擦運動を組み合わせた方式によって伝動を行う。複数の組合せで同時に伝動を行うことによって、伝動効率および伝達されるトルクが高まる。

好ましくは、Ｖベルトのベルト層構造は心線層を含み、心線層の上部は、順番に緩衝ゴム層、すだれ織層、緩衝ゴム層、広角帆布層、緩衝ゴム層および広角帆布層が相互に接着して形成され、心線層の下部は、順番に緩衝ゴム層、繊維ゴム層、緩衝ゴム層、すだれ織層、緩衝ゴム層、繊維ゴム層および緩衝ゴム層が相互に接着して形成される。Ｖベルトの凹凸歯の表面に弾性織層を有する。このような設計は、伝動ベルトの剛性を増加させることができると同時に、伝動ベルトが裂けるのも防止する。

好ましくは、小プーリの凸歯の最上部およびＶベルトの凹歯の歯底部の間に隙間ｈが残る。Ｖベルトの凸歯半径はＲで、０．２ｍｍ≦ｈ＜Ｒである。隙間の大きさはプーリの大きさに基づいて改良され、主に、十分な放熱の隙間を残し、放熱性能を高めることが保証される。

好ましくは、大プーリおよび小プーリの直径比は、１：１．５〜１：５０である。大プーリおよび小プーリの回転軸の中心距離は、大プーリの半径および小プーリの半径の和より大きい。大プーリのラップアングルはα、小プーリのラップアングルはβであり、α：β＝１．１〜３である。２つのプーリの間の距離は比較的大きく、伝達しなければならないトルクおよび負荷は比較的大きい。したがって、タイミングベルト伝動を採用して達成することはできない。

したがって、本発明のＶベルト伝動システムは、下述する長所を有する。大プーリのラップアングルは大きく、大小プーリの直径比率は比較的大きく、スリップが大プーリに与える影響は大きくない。したがって、大プーリにはＶベルトの滑り摩擦伝動を採用して牽引力を高める。小プーリは駆動輪とし、そのラップアングルは１８０°より小さい。小プーリに凹凸歯を設計し、嵌合するとして、Ｖベルトにも凹凸歯を同様に設計する。小プーリの凹歯の底部は噛合部であり、Ｖ字部の凹凸歯は、噛合部との噛合関係に基づいて設計され、噛合伝動によってスリップを防止する。それと同時に、噛合部の両側はベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部を採用し、歯欠けを防止する。転がり摩擦を利用して、Ｖベルトの凸歯を噛合部に容易に回転進入させ、噛合伝動を実現する。小プーリのＶベルトの側面を使用した滑り摩擦伝動、ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部の転がり摩擦伝動と、噛合部の噛合伝動を組み合せ、伝動トルクおよび動力を高めた状況で、歯欠け現象が起こらないことを保証し、Ｖベルトの使用寿命を高めた。

図１は、本発明のＶベルト伝動システムの１角度からの立体図である。 図２は、本発明のＶベルト伝動システムの別の１角度からの立体図である。 図３は、本発明のＶベルトが小プーリにラップ接続するのを拡大した主観図である。 図４は、図３のＤ部分の主観拡大図である。 図５は、図３の小プーリのＤ部分の主観拡大図である。 図６は、図１のＶベルトの断面概要図である。 図７は、図３の小プーリの断面概要図である。

以下に実施例を通して、図を組合せ、本発明の技術案に対してさらに具体的に説明する。

図１、図２および図３に示すように、Ｖベルト伝動システムは、直径が９９０ｍｍの大プーリ１および直径が２８０ｍｍの小プーリ２を含む。大プーリ１および小プーリ２の回転軸の中心距離は１８０７．５７ｍｍ、大プーリ１のラップアングルであるαは２０２．６５°、小プーリ２のアップアングルβは１５７．３５°である。小プーリ２は駆動輪、大プーリ１は従動輪である。小プーリ１および大プーリ２にＶベルト３がラップ接続し、小プーリ２はＶベルト３を介して大プーリ１を動かし、旋回させて稼働させる。大プーリ１にベルト溝２３が設けられ、Ｖベルト３の両側面３１および大プーリのベルト溝１１２の両側面１１１は相互に接触し、Ｖベルト３は滑り摩擦を利用して大プーリ１を動かし旋回させる。小プーリ２の外周表面にも同様にベルト溝２３が設けられ、小プーリのベルト溝２３の両側面２１１およびＶベルト３の両側面３１は相互に接触し、両者は滑り摩擦伝動を行う。スリップを防止するため、小プーリ２のベルト溝の底面に凹凸歯を設け、同様にＶベルト３の内底面にも凹凸歯を設ける。図４に示すように、小プーリの凹歯４は、最底縁に位置する噛合部２０を含み、噛合部２０の両側は円形遷移で、ベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１が連結する。ベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１の形状および寸法は同じであり、ベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１と、小プーリ２のベルト溝底面の凸歯４１は連結する。そのうち、小プーリ２の噛合部２０と、ベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１の高度比は１：２．５である。Ｖベルト３の内底面の凸歯３２および小プーリ２の凹歯底縁の噛合部２０は、噛合によって伝動を行う。Ｖベルト３の内底面の凹歯２２およびＶベルト３の内底面の凸歯３２は、形状が同じである。小プーリ２の凸歯４１の最上部およびＶベルトの凹歯２２の歯底部の間は隙間が残され、隙間の距離ｈは０．７２ｍｍ、小プーリの噛合部２０の高度は１．４ｍｍ、Ｖベルトの凸歯の半径Ｒは、２．９５ｍｍである。図５に示すように、図５の点線円Ｅは噛合部の仮想円であり、点線円Ｆは小プーリの凸歯４１の仮想円であり、ベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１は伸開線である。噛合部２０両側のベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１は対称に配置される。小プーリの凸歯４１の曲率半径は１．６９ｍｍ、小プーリの噛合部２０の曲率半径は２．９５ｍｍである。ベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１の曲率半径は、噛合部２０の曲率半径より大きく、小プーリの凸歯４１の曲率半径は、噛合部２０の曲率半径より小さい。ベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１と噛合部の曲率半径が異なるため、ベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１の曲率半径とＶベルト３の凸歯３２の曲率半径も異なるため、ベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１と、Ｖベルトの凸歯３２に転がり摩擦が生じる。図６に示すように、Ｖベルト３のベルト層構造は心線層１１を含み、心線層１１の上部は、順番に緩衝ゴム層１０、すだれ織層９、緩衝ゴム層８、広角帆布層７、緩衝ゴム層６および広角帆布層５が相互に接着して形成される。心線層１１の下部は、順番に緩衝ゴム層１２、繊維ゴム層１３、緩衝ゴム層１４、すだれ織層１５、緩衝ゴム層１６、繊維ゴム層１７および緩衝ゴム層１８が相互に接着して形成され、伝動ベルト１の凹凸歯の表面に弾性織層１９を有する。ベルトがさらに大きな負荷を受けるため、大プーリ、小プーリおよびＶベルトは複数連結して形成することができる。本発明の大プーリ、小プーリのベルト溝は、ともに２つのＶベルト溝２３を並べて形成しており、対応するＶベルトも２列で、溝体が互いに嵌合するベルト体である。当然、図７に示すように、５列を連結して連結体を形成してもよく、小プーリは５個のベルト溝２３を有し、ベルト溝２３の側面３１およびＶベルトは摩擦伝動を行う。

本発明を石油採掘装置に応用すると、伝動システムで伝動する必要があるトルクは、１２００ＮＭ〜２０００ＮＭである。小プーリ２は駆動輪、大プーリ１は従動輪であるため、大プーリ１の運動は、Ｖベルト３の滑り摩擦によって動かす必要があるだけである。Ｖベルト３はさらに大きな摩擦力を有し、さらに大きな牽引力を提供することができ、重負荷および大トルクの状況に適用される。小プーリ２のラップアングルは比較的小さいため、Ｖベルト３の回転過程において、弾性変形および弾性滑りが容易に発生する。これによりスリップ現象が生じ、Ｖベルト３の使用寿命が短縮される。スリップを防止するために、Ｖベルト３の弾性変形および弾性滑りを低下させる。小プーリ２およびＶベルト３に噛合部２０を設け、噛合部２０の噛合を通して伝動を行う。Ｖベルトのベルト歯の進入および離脱をさらにスムーズにするため、噛合部２０には、両側にベルト歯回転進入部２２１およびベルト歯回転離脱部２１が設計され、Ｖベルト３および小プーリ２の側面１１１の滑り摩擦伝動、ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部２１の転がり摩擦伝動と、噛合の噛合伝動によって、小プーリおよびＶベルトの間の伝動の組合せが完成し、大きい伝動トルクの状況で、歯欠けが起こらないことを保証し、ベルトの使用寿命を高めた。

以上述べたのは、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明に対していかなる形式での制限も行なわない。本発明は好適な実施例によって上述のように開示されたが、本発明を限定するものではない。本技術分野に周知のいかなる当業者も、本発明の技術案の範囲から逸脱しない状況で、上述で示した方法および技術内容を利用し、本発明の技術案に対して多くの可能な変更および修飾、あるいは均等変化の同等実施例への修正を行うことができる。したがって、本発明の技術案から逸脱しないすべての内容について、本発明の技術の本質に基づき、以上の実施例に対して行われる簡単な修正、均等変化および修飾は、すべて本発明の技術案によって保護される範囲内に属する。

Claims (8)

1. 駆動輪とする小プーリおよび従動輪とする大プーリを含み、小プーリがＶベルトを介して大プーリを動かして回転させ、前述の大プーリがＶベルトと嵌合するベルト溝を有し、大プーリのベルト溝の両側面およびＶベルトの両側面が嵌合し滑り摩擦伝動を形成する、摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせたＶベルト伝動システムであって、前述の小プーリがＶベルトと嵌合するベルト溝を有し、小プーリのベルト溝の両側面およびＶベルトの両側面が嵌合し滑り摩擦伝動を形成し、前述の小プーリのベルト溝底面に連続して分布する凹凸歯を有し、前述の小プーリのベルト溝底面の凹歯が最底縁に位置する噛合部を含み、噛合部の両側がベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部であり、前述のベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部が、それぞれ小プーリのベルト溝底部の凸歯と連結し、前述のＶベルトの内底面に連続して分布する凹凸歯を有し、前述のＶベルトの内底面の凸歯および前述の小プーリの凹歯の噛合部が噛合によって伝動を行い、Ｖベルトの内底面の凹歯およびＶベルトの内底面の凸歯の形状と寸法が同じであり、小プーリの凸歯の最上部および前述のＶベルトの凹歯の歯底部の間に隙間が残ることを特徴とする、Ｖベルト伝動システム。
2. 前述のベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部の形状が同じであり、前述のベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部が、円弧状、放物線状、伸開線状、楕円線状、トロコイド状のうちの１つであり、ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部の曲率半径が前述の噛合部の曲率半径より大きく、前述の小プーリの凸歯の曲率半径が噛合部の曲率半径より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせたＶベルト伝動システム。
3. 前述の噛合部両側のベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部が対称に分布し、ベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部と、前述のＶベルトの凸歯が転がり摩擦によって伝動を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせたＶベルト伝動システム。
4. 前述の噛合部と、前述のベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部が、円形遷移で連結し、前述のベルト歯回転進入部およびベルト歯回転離脱部と、前述の小プーリの凸歯が円形遷移で連結することを特徴とする、請求項１または２に記載の摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせたＶベルト伝動システム。
5. 前述の小プーリのベルト溝が、プーリの軸方向に沿って１〜１００個の平行したサブベルト溝に分かれ、前述のＶベルトの内底面が、軸方向に沿ってサブベルト溝の数量と同じサブＶベルトに分けられ、サブベルト溝の溝側面およびサブＶベルトの側面が、滑り摩擦によって伝動を行い、サブベルト溝の溝底面およびサブＶベルトの内底面が、噛合伝動および転がり摩擦伝動を組み合わせた方法によって伝動を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせたＶベルト伝動システム。
6. 前述のＶベルトのベルト層構造が心線層を含み、心線層の上部が順番に緩衝ゴム層、すだれ織層、緩衝ゴム層、広角帆布層、緩衝ゴム層および広角帆布層が相互に接着して形成され、前述の心線層の下部が順番に緩衝ゴム層、繊維ゴム層、緩衝ゴム層、すだれ織層、緩衝ゴム層、繊維ゴム層および緩衝ゴム層が相互に接着して形成され、前述のＶベルトの凹凸歯の表面に弾性織層を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせたＶベルト伝動システム。
7. 前述の小プーリの凸歯の最上部および前述のＶベルトの凹歯の歯底部の間に隙間ｈが残り、前述のＶベルトの凸歯半径がＲで、０．２ｍｍ≦ｈ＜Ｒであることを特徴とする、請求項１または２に記載の摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせたＶベルト伝動システム。
8. 前述の大プーリおよび小プーリの直径比が１：１．５〜１：５０であり、前述の大プーリおよび小プーリの回転軸の中心距離が、大プーリの半径および小プーリの半径の和より大きく、前述の大プーリのラップアングルがα、前述の小プーリのラップアングルがβであり、α：β＝１．１〜３であることを特徴とする、請求項１または２に記載の摩擦伝動および噛合伝動を組み合わせたＶベルト伝動システム。

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