JP4638157B2 - クローラベルト用複合ベルトおよびクローラベルトシステム - Google Patents

Description

本発明は、クローラベルト用複合ベルトおよびこれを使用したクローラベルトシステムに関するものである。

一般に、クローラベルトシステムや搬送ベルトシステムに使用されるプーリは、ベルト背面側への突出を避ける必要があり、ベルトの逸脱を規制するためのフランジを設けずに使用されることが多い。

このようなフランジのないプーリからのベルトの逸脱を阻止する手法として、歯付プーリと平プーリとを組み合わせた複合プーリに、歯付ベルトと平ベルトとを組み合わせた複合ベルトを掛巻して使用することが考えられる。

図４および図５に複合ベルトおよびこれを掛巻する複合プーリの一例を示す（特許文献１）。図４の複合ベルトは、ベルト幅方向における中央の歯付ベルト部１０１とその両側の平ベルト部１０２とからなり、平ベルトの内面側の中央に歯付ベルトを接着して形成される。図５の複合プーリは、歯付ベルト部１０１に歯合する歯付プーリ部１０３と、平ベルト部１０２に当接する平プーリ部１０４とからなり、中央の歯付プーリ部１０３を両側の平プーリ部１０４よりも凹ませて形成している。

この複合ベルトおよび複合プーリは、平プーリ部１０４と歯付プーリ部１０３との境界の段差部に、平ベルト部１０２の内面から内向きに突出する歯付ベルト部１０１の側面が係合することにより、複合ベルトの逸脱を規制する。
特開平１０−１０１２０８号公報（段落番号００１９、段落番号００２５〜００２７、第２図、第３図）

ところで、上記の複合プーリの段差部は、歯付ベルト部の側面に係合して複合ベルトの逸脱を規制するが、この段差部の高さはベルト厚さ以下であり、ベルトの背面側にまで突出可能なフランジの代わりとして十分に機能することができない。そのため、強い横向きの力が作用することによる複合ベルトの逸脱が懸念され、強い横向きの力が作用しない場合においてもベルトの横ずれが懸念される。

特に、クローラベルトとして使用されるベルトは、その取付張力が弱く、かつ、クローラの方向転換時に強い横向きの力が働きやすいので、プーリからベルトが逸脱するおそれがある。

本発明は、プーリにフランジを設けることなく、ベルトの逸脱および横ずれを防止することができるクローラベルト用複合ベルトおよびこれを使用したクローラベルトシステムを提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、平ベルト部と、平ベルト面から突出するベルト歯を有する歯付ベルト部とからなる複合ベルトを掛巻して使用するものであり、プーリ軸方向の両端付近に平プーリ部を形成して、両平プーリ部間に歯付プーリ部を形成し、平プーリ部の内端側の径よりも外端側の径を小さく設定して、全体形状を樽形（クラウン形状）とする複合プーリを採用することができる。

この複合プーリの構成は、複合ベルトの取付張力が比較的に強い場合に適したものであり、平プーリ部と歯付プーリ部との段差部が歯付ベルト部の側面に係合して複合ベルトの逸脱を規制すると共に、平ベルト部のクラウン効果によって複合ベルトの横ずれを規制してその直進性を高めることができる。

また、平プーリ部の内端側の径よりも外端側の径を大きくして、全体形状を鼓形（逆クラウン形状）にすることにより、複合ベルトの取付張力が比較的に強い場合に加えて、取付張力が比較的に弱い場合にも好適な複合プーリとしてもよい。

すなわち、平ベルト部と、平ベルト面から突出するベルト歯を有する歯付ベルト部とからなる複合ベルトを掛巻して使用することを前提として、プーリ軸方向の両端付近に形成された平プーリ部と、両平プーリ部間に形成された歯付プーリ部とを備え、平プーリ部は、内端側よりも外端側の径を大きくされ、全体形状を鼓形とされた複合プーリを採用することもできる。

この構成によると、複合ベルトの取付張力が比較的に強い場合には、平プーリ部と歯付プーリ部との段差部が歯付ベルト部の側面に係合して複合ベルトの逸脱を規制する。一方、取付張力が比較的に弱い場合には、強い横向きの力により歯付ベルト部が平プーリ部に乗り上げても、歯付ベルト部が平プーリ部の傾斜に沿って中央側へ滑ることにより、歯付ベルト部が歯付プーリ部の位置に戻るので、複合ベルトの逸脱を防止することができる。

平プーリ部と歯付プーリ部との境界の段差部に、歯付プーリ部の歯溝をプーリ軸方向に底狭にするテーパーを形成すれば、歯付ベルト部が歯付プーリ部に巻き付く際の平プーリ部への引っ掛かりを防止して、歯付ベルト部の平プーリ部への乗り上げを阻止することができる。

また、本発明は、鼓形（逆クラウン形状）の複合プーリに掛巻して使用するのに好適なように、平ベルト部を傾斜させて形成し、平プーリ部の形状にある程度合わせるようにしたクローラベルト用複合ベルトを提供する。

すなわち、本発明が提供するクローラベルト用複合ベルトは、プーリ軸方向の両端付近の平プーリ部と、両平プーリ部間の歯付プーリ部とからなり、平プーリ部の内端側の径よりも外端側の径を大きくされた鼓形の複合プーリに掛巻することにより、ベルト背面がベルト幅方向にフラットなクローラベルトとして使用するものであり、ベルト幅方向の両縁付近に平ベルト部を形成して、両平ベルト部間に、平ベルト面から突出するベルト歯を有する歯付ベルト部を形成し、平ベルト部を中心側から外縁にかけて傾斜させて外縁側を薄くして、平プーリ部の形状に合わせるものである。

この構成によれば、歯付ベルト部の浮き上がりを防止して、歯付プーリ部との噛み合いを良好にすることができる。つまり、鼓形の複合プーリは、平プーリ部の外端付近の径が内端付近の径よりも大きいため、これに平ベルト部の厚さが一定の複合ベルトを掛巻する場合、平プーリ部の内端付近から平ベルト部が浮き上がりやすい。この平ベルト部の浮き上がりに伴い、歯付プーリ部から歯付ベルト部が浮き上がって噛み合い不良を生じさせるおそれがあるが、平ベルト部を傾斜させて形成して平プーリ部の形状に合わせることにより、歯付ベルト部の浮き上がりを防止することができる。

ベルト周方向に連続する心線をベルト幅方向と平行に配列して埋設し、その心線のうちの平ベルト部の傾斜面から突出する部位を切除する。これにより、平ベルト部の心線の断面積が小さくなって変形しやすくなるので、平ベルト部が複合プーリの形状になじみやすくなる。なお、主に歯付ベルト部が動力の伝達に寄与するので、平ベルト部の心線の断面積を小さくしても問題はない。

ベルト幅方向の両縁付近に平ベルト部を形成し、両平ベルト部間に、平ベルト面から突出するベルト歯を有する歯付ベルト部を形成し、平ベルト部と歯付ベルト部との境界の段差部に、歯付ベルト部の歯部をベルト幅方向に先狭にするテーパーを形成する。そうすれば、歯付ベルト部が歯付プーリ部に巻き付く際の平プーリ部への引っ掛かりを防止して、歯付ベルト部の平プーリ部への乗り上げを阻止することができる。

この構成の複合ベルトを、平プーリ部と歯付プーリ部との境界の段差部に、歯付プーリ部の歯溝をプーリ軸方向に底狭にするテーパーを形成した複合プーリに掛巻すれば、Ｖベルトと同様の機能を得ることができ、複合ベルトの直進性を高めることができる。

上記構成の複合ベルトをクローラベルトとして使用すれば、本発明の好適な実施態様を提供することができる。

以上のとおり、本発明によると、クローラベルトシステムに複合プーリおよび複合ベルトを採用し、その複合プーリの全体形状を鼓形（逆クラウン形状）にすることにより、フランジを設けることなく、クローラベルト用複合ベルトの逸脱および横ずれを防止することができる。

以下、本発明に係るクローラベルト用複合ベルトおよびクローラベルトシステムを実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。

［第１参考形態］まず、第１参考形態を説明する。図１は第１参考形態の複合ベルトおよび複合プーリを示す図であり、（ａ）は複合ベルトの断面図、（ｂ）は複合プーリの側面図である。

この複合ベルトおよび複合プーリは、例えばベルト背面に被搬送物を載置して使用する搬送ベルトシステムに用いられるものであり、比較的に強い取付張力で複合ベルトを複合プーリに掛巻するようになっている。

複合ベルトは、ベルト幅方向における両縁付近の平ベルト部１と、ベルト幅方向における中央の歯付ベルト部２とから構成され、例えばクロロプレンゴムからなるベルト本体３に、多数本のガラス繊維を撚り合わせてなる心線４を埋設した構造とされる。

歯付ベルト部２は、その内周面に平ベルト部１の内周面よりも突出するベルト歯５を有し、ベルト歯５の内面が歯布６で覆われて補強されている。ベルト歯５の歯部７の側面は、平ベルト部１と歯付ベルト部２との境界の段差部を構成し、この段差部に、歯部７をベルト幅方向に先狭にするテーパー８が４５°〜８０°程度の角度で形成されている。

心線４は、ベルト周方向に連続して複合ベルトに作用する引張力を受けるものであり、平ベルト部１の内周面付近および歯付ベルト部２の歯底付近に、ベルト幅方向と平行に配列されている。

この複合ベルトは、まず歯付ベルトを製作し、その後、歯付ベルトの両縁付近の歯部７を削って平ベルト部１を形成することにより製作される。この場合、平ベルト部１の内周面が断続的に歯布６で覆われる。なお、ベルト本体３を一体成形して所定の形状にする手法や、平ベルトに歯付きベルトを接着する手法を用いてもよい。

複合プーリは、プーリ軸方向の両端付近の平プーリ部９と、プーリ軸方向の中央の歯付プーリ部１０とからなり、複合ベルトの平ベルト部１を平プーリ部９に当接させ、歯付ベルト部２を歯付プーリ部１０に噛み合わせるようになっている。

平プーリ部９は、その内端側よりも外端側の径を小さくされ、複合プーリの全体形状が樽形（クラウン形状）を呈している。平プーリ部９の傾斜により、その外端付近におけるＰＬＤが歯付プーリ部１０におけるＰＬＤよりも１〜５％程度大きくなる。なお、平プーリ部９は、加工が簡単なようにストレートにしているが、Ｒをつけつつ傾斜させるようにしてもよい。

平プーリ部９と歯付プーリ部１０との境界の段差部に、歯付プーリ部９の歯溝をプーリ軸方向に底狭にするテーパー１１が複合ベルトのテーパー８と同じ角度で形成されている。プーリ軸方向の歯溝の幅（ａ）は、ベルト幅方向の歯部７の幅（ｂ）よりも小さく設定され、歯部７をベルト幅方向に若干圧縮させながら噛み合うようになっている。

この複合プーリは、両側の平プーリ部９と歯付プーリ部１０とからなる３ピース構造とされ、その製作を簡単にしている。なお、複合プーリを３ピース構造とする代わりに、その全体を一体成形するようにしてもよい。

平プーリ部９および歯付プーリ部１０のプーリ軸方向における長さは、その比率を例えば２：１：２に設定される。なお、歯付プーリ部の幅を広くすることにより、広い幅で動力を伝達することができる。一方、平プーリ部９の幅を広くすることにより、複合ベルトが外れにくくなり、歯付プーリ部の幅を狭くすることにより、音が静かになると共に、複合プーリのコストが安くなる。

上記構成によれば、強い取付張力で掛巻した複合ベルトの歯部７の側面が、平プーリ部９と歯付プーリ部１０との境界の段差部に係合するので、複合ベルトの逸脱を阻止することができる。また、平ベルト部１および平プーリ部９のクラウン効果により直進性を高めることができ、ベルト側のテーパー８とプーリ側のテーパー１１とによって、Ｖベルトと同様の効果を得ることができる。これにより、低い段差で有効な逸脱防止効果と直進性を発揮することができる。

［第２参考形態］次に、第２参考形態を説明する。図２は第２参考形態の複合ベルトおよび複合プーリを示す図であり、（ａ）は複合ベルトの断面図、（ｂ）は複合プーリの側面図である。

この複合ベルトおよび複合プーリは、例えばクローラベルトシステムに使用されるものであり、比較的に弱い取付張力で複合ベルトを複合プーリに掛巻するようになっている。複合ベルトおよび複合プーリのうち、複合ベルトは第１参考形態と同じ構成である。

複合プーリは、第１参考形態とほぼ同じ構成であるが、その平プーリ部１２が内端側よりも外端側の径を大きくされ、複合プーリの全体形状が鼓形（逆クラウン形状）を呈している。平プーリ部１２の傾斜により、その外端付近におけるＰＬＤが歯付プーリ部１０におけるＰＬＤよりも１〜５％程度小さくなる。なお、平プーリ部１２は、加工が簡単なようにストレートにしているが、Ｒをつけつつ傾斜させるようにしてもよい。

上記構成によれば、平プーリ部１２の外端側の径を大きくして複合プーリを鼓形にしているので、複合ベルトの横ずれが大きくなるほどベルト張力を強くすることができる。これにより、強い横向きの力を受ける場合であっても、複合ベルトの逸脱を防止することができる。

つまり、複合ベルトを弱い取付張力で掛巻することにより、その歯付ベルト部２が平プーリ部１２に乗り上げやすくなるが、歯付ベルト部２が平プーリ部１２の傾斜に沿って中央側に滑るので、再び歯付ベルト部２を歯付プーリ部１０に噛み合わせることができる。ここで、歯付ベルト部２の歯部７の歯先は、平プーリ部１２との接触面積が少なく、歯布６で覆われて摩擦係数が小さくなっているので、平プーリ部１２に沿って滑りやすくなっている。

なお、この第２参考形態の複合プーリは、複合ベルトの取付張力が強い場合にも有効である。

［実施形態］次に、本発明の実施形態を説明する。図３は本発明の実施形態のクローラベルト用複合ベルトおよび複合プーリを示す図であり、（ａ）は複合ベルトの断面図、（ｂ）は複合プーリの側面図である。

この複合ベルトおよび複合プーリは、クローラベルトシステムに使用されるものであり、比較的に弱い取付張力で複合ベルトを複合プーリに掛巻するようになっている。複合ベルトおよび複合プーリのうち、複合プーリは第２参考形態と同じ構成である。

複合ベルトは、第２参考形態とほぼ同じ構成であるが、その平ベルト部１３の中央付近を厚めに研磨して端縁付近を薄めに研磨することにより、平ベルト部１３が中心側から外縁にかけて傾斜して形成されている。この平ベルト部１３に埋設された心線４は、傾斜面から突出する部位を切除されている。なお、この実施形態では、歯部７の側面にテーパー８を設けない構成を採用している。

上記構成によれば、平ベルト部１３を傾斜して形成するので、ベルト背面をベルト幅方向にフラットに設定しつつ、複合ベルトの横断面の内周面側の形状と、複合プーリのプーリ軸方向断面の外周面側の形状とをほぼ一致させることができる。これにより、ベルト幅方向の中央付近における複合ベルトの浮き上がりを防止して、歯付ベルト部２と歯付プーリ部１０との噛み合いを良好にすることができる。

また、平ベルト部１３に埋設された心線４の一部を切除するので、平ベルト部１３の心線４が伸びやすくなり、複合ベルトを複合プーリの形状になじみやすくすることができる。なお、動力伝達に主に寄与する歯付ベルト部１０の心線４をそのまま残すので、動力伝達にほとんど寄与しない平ベルト部１３の心線４のみを切除しても特に問題はない。

第１参考形態の複合ベルトおよび複合プーリを示す図 第２参考形態の複合ベルトおよび複合プーリを示す図 本発明の実施形態のクローラベルト用複合ベルトおよび複合プーリを示す図 従来の複合ベルトの斜視図 従来の複合プーリの側面図

符号の説明

１、１３ 平ベルト部
２ 歯付ベルト部
４ 心線
５ ベルト歯
７ 歯部
８ テーパー
９、１２ 平プーリ部
１０ 歯付プーリ部
１１ テーパー

Claims (4)

1. プーリ軸方向の両端付近の平プーリ部と、両平プーリ部間の歯付プーリ部とからなり、前記平プーリ部の内端側の径よりも外端側の径を大きくされた鼓形の複合プーリに掛巻することにより、ベルト背面がベルト幅方向にフラットなクローラベルトとして使用するクローラベルト用複合ベルトにおいて、
   ベルト幅方向の両縁付近に形成された平ベルト部と、両平ベルト部間に形成され、平ベルト面から突出するベルト歯を有する歯付ベルト部とを備え、
   前記平ベルト部は、外縁側を薄くして平プーリ部の形状に合わせるように中心側から外縁にかけて傾斜して形成されたことを特徴とするクローラベルト用複合ベルト。
2. ベルト周方向に連続する心線がベルト幅方向と平行に配列されて埋設され、前記心線のうちの平ベルト部の傾斜面から突出する部位が切除されたことを特徴とする請求項１に記載のクローラベルト用複合ベルト。
3. 前記平ベルト部と歯付ベルト部との境界の段差部に、歯付ベルト部の歯部をベルト幅方向に先狭にするテーパーが形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のクローラベルト用複合ベルト。
4. プーリ軸方向の両端付近の平プーリ部と、両平プーリ部間の歯付プーリ部とからなり、前記平プーリ部の内端側の径よりも外端側の径を大きくされた鼓形の複合プーリに、請求項１、２又は３に記載のクローラベルト用複合ベルトを掛巻してなることを特徴とするクローラベルトシステム。

Images