JPH022997Y2 - - Google Patents
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- JPH022997Y2 JPH022997Y2 JP2956885U JP2956885U JPH022997Y2 JP H022997 Y2 JPH022997 Y2 JP H022997Y2 JP 2956885 U JP2956885 U JP 2956885U JP 2956885 U JP2956885 U JP 2956885U JP H022997 Y2 JPH022997 Y2 JP H022997Y2
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- JP
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- tooth
- tooth groove
- groove
- toothed belt
- root
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- Expired
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Pulleys (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
この考案は、歯付ベルトによる巻掛伝動装置に
関し詳しくは、精密同期伝動に用いられる歯付ベ
ルトによる巻掛伝動装置に関する。
関し詳しくは、精密同期伝動に用いられる歯付ベ
ルトによる巻掛伝動装置に関する。
従来の技術
従来、同期伝動装置として、歯付ベルトを用い
た巻掛伝動装置が広く知られている。
た巻掛伝動装置が広く知られている。
一般に、この種伝動装置は、第６図に示すよう
に歯付プーリＡの歯溝巾Ｄが歯付ベルトＶの歯厚
ｄより大とされ、従つて、噛み合わせ巻掛けた場
合、上記の差△ｄ（＝Ｄ−ｄ）の隙間が生じてい
た。
に歯付プーリＡの歯溝巾Ｄが歯付ベルトＶの歯厚
ｄより大とされ、従つて、噛み合わせ巻掛けた場
合、上記の差△ｄ（＝Ｄ−ｄ）の隙間が生じてい
た。
この隙間は、ベルト歯先がプーリ歯に噛み合う
際の干渉防止のため、必然的に用いられるもので
歯車と同様バツクラツシと呼称される。
際の干渉防止のため、必然的に用いられるもので
歯車と同様バツクラツシと呼称される。
ところで、このバツクラツシがあると、同一方
向の同期伝動には支障無いが、正逆両方向の回転
伝動を行なう場合、歯付ベルトと歯付プーリ間の
動力伝動の際に上記△ｄ分だけの同期ずれが生
じ、かつ、逆転伝動毎にこのずれが生じるため、
例えばロボツト装置など精密かつ自在な動作の要
求される装置類については、上記伝動装置は不向
きである問題があつた。
向の同期伝動には支障無いが、正逆両方向の回転
伝動を行なう場合、歯付ベルトと歯付プーリ間の
動力伝動の際に上記△ｄ分だけの同期ずれが生
じ、かつ、逆転伝動毎にこのずれが生じるため、
例えばロボツト装置など精密かつ自在な動作の要
求される装置類については、上記伝動装置は不向
きである問題があつた。
もつとも、このような問題を解決するため、例
えば実公昭50−32663号公報に示されるように歯
付ベルトと歯付プーリの相互の歯条を隙間なく噛
み合わせるように構成した巻掛伝動装置の採用も
考えられるが、この場合の噛み合い関係は第７図
に示すように、歯条側面T1、T1、T2、T2及び歯
付ベルトＶの歯底面Vbと歯付プーリｐの歯先面
ptとが夫々密に接触するため、歯付ベルトＶ内に
埋入された抗張力体Ｃが歯付プーリｐの歯先面pt
との接触により摩耗されやすく、さらに、歯付ベ
ルトＶが歯付プーリｐに巻き付く際、歯付プーリ
ｐの歯先面ptを頂点として歯付ベルトＶが多角形
状に折曲され、両者相俟つて抗張力体が損傷され
やすく、耐用寿命も損なわれる問題があつた。
えば実公昭50−32663号公報に示されるように歯
付ベルトと歯付プーリの相互の歯条を隙間なく噛
み合わせるように構成した巻掛伝動装置の採用も
考えられるが、この場合の噛み合い関係は第７図
に示すように、歯条側面T1、T1、T2、T2及び歯
付ベルトＶの歯底面Vbと歯付プーリｐの歯先面
ptとが夫々密に接触するため、歯付ベルトＶ内に
埋入された抗張力体Ｃが歯付プーリｐの歯先面pt
との接触により摩耗されやすく、さらに、歯付ベ
ルトＶが歯付プーリｐに巻き付く際、歯付プーリ
ｐの歯先面ptを頂点として歯付ベルトＶが多角形
状に折曲され、両者相俟つて抗張力体が損傷され
やすく、耐用寿命も損なわれる問題があつた。
また、断面三角形状をなす歯形の場合、相互の
干渉を防止するための歯形形状の決定が非常に困
難であり、歯付ベルトの弾性変形性により上記干
渉を吸収させようとしても、噛み合い毎にベルト
歯はプーリ歯を強くするか、又は、プーリ歯によ
り変形力を受けることとなり、異音発生の原因と
なるほか、耐用寿命も犠性とせざるを得ない欠点
があつた。
干渉を防止するための歯形形状の決定が非常に困
難であり、歯付ベルトの弾性変形性により上記干
渉を吸収させようとしても、噛み合い毎にベルト
歯はプーリ歯を強くするか、又は、プーリ歯によ
り変形力を受けることとなり、異音発生の原因と
なるほか、耐用寿命も犠性とせざるを得ない欠点
があつた。
さらに他の従来例として、例えば米国特許第
2987932号により開示されているように、歯溝に
対し噛み合う歯条の相関形状を第８図に示すよう
に、歯条Ｔに対し歯溝PGの拡がり角を大きくし、
歯条Ｔの歯先の肩T3，T3が歯溝に接するよう構
成したものがあるが、この場合、バツクラツシを
無くすことは可能であつても、噛み合い毎に歯条
Ｔの肩部T3，T3に強大な応力が集中し、これが
原因となつて歯条の損耗、ひいては歯条の欠け落
ち事故を生じるといつた欠点があつた。
2987932号により開示されているように、歯溝に
対し噛み合う歯条の相関形状を第８図に示すよう
に、歯条Ｔに対し歯溝PGの拡がり角を大きくし、
歯条Ｔの歯先の肩T3，T3が歯溝に接するよう構
成したものがあるが、この場合、バツクラツシを
無くすことは可能であつても、噛み合い毎に歯条
Ｔの肩部T3，T3に強大な応力が集中し、これが
原因となつて歯条の損耗、ひいては歯条の欠け落
ち事故を生じるといつた欠点があつた。
この考案の解決する問題点
この考案は上記問題点を鑑み、バツクラツシが
無いにもかかわらず干渉を全く生じず、さらに耐
用強度も著るしく向上し得る歯付ベルトを提供す
ることを目的としてなされたものである。
無いにもかかわらず干渉を全く生じず、さらに耐
用強度も著るしく向上し得る歯付ベルトを提供す
ることを目的としてなされたものである。
問題点を解決するに至つた技術
この考案の歯付ベルトは、断面逆台形状をなす
歯溝に噛み合う歯条を有した歯付ベルトであつ
て、前記歯溝側面のビツチ円に対する法線となす
角をθ、及び歯溝の開口巾をＡとし、かつ、該歯
溝に噛み合う歯条の歯たけをＨとしたとき、 Ｈ≦Acosθ√１−2 とされ、かつ、該歯条の歯先側側面のみが前記歯
溝側面と密接に沿う面とされ、歯元側側面は歯元
方向へ行くに従い前記歯溝側面と離れる傾斜面と
されており、前記歯先側面と歯元側面との傾斜転
向点の歯元面よりの高さをｈとしたとき、ｈ／Ｈ
＝0.1〜0.5とされて成ることを特徴とするもので
ある。
歯溝に噛み合う歯条を有した歯付ベルトであつ
て、前記歯溝側面のビツチ円に対する法線となす
角をθ、及び歯溝の開口巾をＡとし、かつ、該歯
溝に噛み合う歯条の歯たけをＨとしたとき、 Ｈ≦Acosθ√１−2 とされ、かつ、該歯条の歯先側側面のみが前記歯
溝側面と密接に沿う面とされ、歯元側側面は歯元
方向へ行くに従い前記歯溝側面と離れる傾斜面と
されており、前記歯先側面と歯元側面との傾斜転
向点の歯元面よりの高さをｈとしたとき、ｈ／Ｈ
＝0.1〜0.5とされて成ることを特徴とするもので
ある。
実施例
次にこの考案を実施例により説明する。
第１図はこの考案の実施例の断面図である。
この考案の歯付ベルト１は、断面逆台形状をな
す歯溝２に噛み合う歯条１Ａを有した歯付ベルト
であつて、前記歯溝２側面２Ａのピツチ円（歯付
プーリのピツチ円）に対する法線Ｎ、Ｎとなす角
をθ、及び歯溝２の開口巾をＡとし、かつ、該歯
溝２に噛み合う前記歯条１Ａの歯たけをＨとした
とき、 Ｈ≦Acosθ√１−2 とされ、かつ、この歯条１の歯先側側面１Ｂのみ
が前記歯溝側面２Ａと密接に沿う面とされ、歯元
側側面１Ｃは歯元方向へ行くに従い前記歯溝側面
２Ａと離れる傾斜面とされており、前記歯先側面
１Ｂと歯元側面１Ｃとの傾斜転向点１Ｄの歯元面
よりの高さをｈとしたとき、ｈ／Ｈ＝0.1〜0.5と
されて構成されている。
す歯溝２に噛み合う歯条１Ａを有した歯付ベルト
であつて、前記歯溝２側面２Ａのピツチ円（歯付
プーリのピツチ円）に対する法線Ｎ、Ｎとなす角
をθ、及び歯溝２の開口巾をＡとし、かつ、該歯
溝２に噛み合う前記歯条１Ａの歯たけをＨとした
とき、 Ｈ≦Acosθ√１−2 とされ、かつ、この歯条１の歯先側側面１Ｂのみ
が前記歯溝側面２Ａと密接に沿う面とされ、歯元
側側面１Ｃは歯元方向へ行くに従い前記歯溝側面
２Ａと離れる傾斜面とされており、前記歯先側面
１Ｂと歯元側面１Ｃとの傾斜転向点１Ｄの歯元面
よりの高さをｈとしたとき、ｈ／Ｈ＝0.1〜0.5と
されて構成されている。
上記において、歯条１の歯たけＨは歯溝２の一
方の開口端をＧ、他方をＦ、Ｇより他側の歯溝側
面へ下した垂線の足をＬとしたとき、このＬを通
る歯溝２の開口面２Ｂと平行な面が歯条１の歯先
面１Ｅとされる。
方の開口端をＧ、他方をＦ、Ｇより他側の歯溝側
面へ下した垂線の足をＬとしたとき、このＬを通
る歯溝２の開口面２Ｂと平行な面が歯条１の歯先
面１Ｅとされる。
従つて、第１図において、歯溝２の側面の傾斜
角θ、∠FLG＝∠Ｒ、及び∠NFG＝∠Ｒより∠
FGL＝θ 従つて、＝Acosθまた、Ｈ＝ＦＬ／――／cosθ
△GLFに ついて、A2＝2＋2従つて、A2＝A2cos2θ＋
H2／cos2θ 上式を変形すれば、 Ｈ＝Acosθ√１−2 が得られる。
角θ、∠FLG＝∠Ｒ、及び∠NFG＝∠Ｒより∠
FGL＝θ 従つて、＝Acosθまた、Ｈ＝ＦＬ／――／cosθ
△GLFに ついて、A2＝2＋2従つて、A2＝A2cos2θ＋
H2／cos2θ 上式を変形すれば、 Ｈ＝Acosθ√１−2 が得られる。
また、歯条１の歯側面の傾斜転向点１Ｄよりの
歯先側の斜面１Ｂの法線Ｎ，Ｎに対する傾斜角を
θ1、歯元側の斜面１Ｃ傾斜角をθ2としてとき、θ
＝θ1＞θ2＞０とされている。
歯先側の斜面１Ｂの法線Ｎ，Ｎに対する傾斜角を
θ1、歯元側の斜面１Ｃ傾斜角をθ2としてとき、θ
＝θ1＞θ2＞０とされている。
上記歯条１側面の傾斜転向点１Ｄの高さｈを
ｈ／Ｈ＝0.1〜0.5とする理由は0.1より少ないと、
傾斜角θ2によつて出来る歯条側面１Ｃと歯溝側面
２Ａとの間の空隙Ｓが小さすぎ、後述の作用のよ
うに排気及び緩衝が行なわれず、また、0.5より
大きいと、歯条１の弾性変形量が大きくなりす
ぎ、同期伝動作用に支障が生じるからである。
ｈ／Ｈ＝0.1〜0.5とする理由は0.1より少ないと、
傾斜角θ2によつて出来る歯条側面１Ｃと歯溝側面
２Ａとの間の空隙Ｓが小さすぎ、後述の作用のよ
うに排気及び緩衝が行なわれず、また、0.5より
大きいと、歯条１の弾性変形量が大きくなりす
ぎ、同期伝動作用に支障が生じるからである。
作 用
一般に、歯付ベルト１は歯付プーリの歯溝２に
噛み合う際第２図に示すように、歯溝２の一方の
開口端Ｇを中心として、矢印Ｘ方向へ回転しなが
ら噛み合う。本願考案において、歯条１の高さＨ
を歯溝の２の一方の開口端Ｇより他方側側面２Ａ
に下した垂線の足により定めているから、歯条１
の断面形状における対角線が回転半径に相当
し、従つて歯条１の歯先側側面１Ｂが歯溝２の側
面２Ａと密接するまで全く干渉することなしに相
対回転し噛み合う。
噛み合う際第２図に示すように、歯溝２の一方の
開口端Ｇを中心として、矢印Ｘ方向へ回転しなが
ら噛み合う。本願考案において、歯条１の高さＨ
を歯溝の２の一方の開口端Ｇより他方側側面２Ａ
に下した垂線の足により定めているから、歯条１
の断面形状における対角線が回転半径に相当
し、従つて歯条１の歯先側側面１Ｂが歯溝２の側
面２Ａと密接するまで全く干渉することなしに相
対回転し噛み合う。
また、このとき、歯元側側面１Ｃと歯溝側面２
Ａとの間には、θ−θ2により出来る隙間Ｓが形成
され、この隙間を通じ、歯先側面１Ｂが接する際
の排出空気が流出されるので、異音発生が防止さ
れる。
Ａとの間には、θ−θ2により出来る隙間Ｓが形成
され、この隙間を通じ、歯先側面１Ｂが接する際
の排出空気が流出されるので、異音発生が防止さ
れる。
このようにして噛み合つた歯条１と歯溝２と
は、歯先側面１Ｂと歯溝側面２Ａとの間に全く隙
間がないため、バツクラツシは全く無く、従つて
正逆いずれの方向に回転しても同期ずれは生じな
い。
は、歯先側面１Ｂと歯溝側面２Ａとの間に全く隙
間がないため、バツクラツシは全く無く、従つて
正逆いずれの方向に回転しても同期ずれは生じな
い。
また、巻掛伝動系に負荷が加わつた場合、第３
図に示すように歯条１は負荷Ｗにより変形され、
隙間Ｓが無くなる結果歯条１側面１Ｂ，１Ｃ全体
が歯溝側面２Ａに接することとなり、歯条加わる
応力分散が図られる。
図に示すように歯条１は負荷Ｗにより変形され、
隙間Ｓが無くなる結果歯条１側面１Ｂ，１Ｃ全体
が歯溝側面２Ａに接することとなり、歯条加わる
応力分散が図られる。
なお、上記隙間Ｓの大きさを決定するｈ／Ｈに
つき、本考案者らが試験を行なつたところ、第４
図に示すグラフのような結果が得られ、これよ
り、ｈ／Ｈ＝0.1〜0.5、望ましくはｈ／Ｈ＝0.1〜
0.3が好適であることが判明した。
つき、本考案者らが試験を行なつたところ、第４
図に示すグラフのような結果が得られ、これよ
り、ｈ／Ｈ＝0.1〜0.5、望ましくはｈ／Ｈ＝0.1〜
0.3が好適であることが判明した。
上記試験結果を得るために用いた装置は第５図
に示すように、駆動プーリ（20歯）３と従動プー
リ（20歯）４に本願考案の歯付ベルト１を巻掛
け、従動プーリ４にセツトウエイト40Kgをかけ、
4800rpmで回転駆動し、歯付ベルトの歯条の欠け
落ちが生じたときを寿命時間とし、そのときの寿
命時間／通常の歯付ベルトの寿命時間の値を摩耗
化寿命率として得たものである。
に示すように、駆動プーリ（20歯）３と従動プー
リ（20歯）４に本願考案の歯付ベルト１を巻掛
け、従動プーリ４にセツトウエイト40Kgをかけ、
4800rpmで回転駆動し、歯付ベルトの歯条の欠け
落ちが生じたときを寿命時間とし、そのときの寿
命時間／通常の歯付ベルトの寿命時間の値を摩耗
化寿命率として得たものである。
効 果
この考案は以上説明したように、歯付プーリの
歯条に噛み合わせた場合、歯条先端側面が歯溝側
面と無理なく接するから、歯条歯先面に無理な応
力が加わることなく、バツクラツシを全く無くす
ることが出来、正逆いずれの回転伝動にも同期ず
れを生じることがない。また、歯条の歯元側面に
は歯溝側面との間に隙間が形成されるので、噛み
合い時この隙間が排気通路となり、高速回転伝動
時の異音発生が防止出来、静粛性が発揮され、さ
らに、負荷が加わつた場合は、上記隙間を埋めて
歯条側面全面が歯溝側面に接するため、歯条に加
わる応力の分散が図られ、この結果、歯付ベルト
の破壊パターンの典形的と言える歯条の歯元部の
亀裂の発生、成長等が防止出来、ベルト寿命も長
期化し得るといつた効果を有する。
歯条に噛み合わせた場合、歯条先端側面が歯溝側
面と無理なく接するから、歯条歯先面に無理な応
力が加わることなく、バツクラツシを全く無くす
ることが出来、正逆いずれの回転伝動にも同期ず
れを生じることがない。また、歯条の歯元側面に
は歯溝側面との間に隙間が形成されるので、噛み
合い時この隙間が排気通路となり、高速回転伝動
時の異音発生が防止出来、静粛性が発揮され、さ
らに、負荷が加わつた場合は、上記隙間を埋めて
歯条側面全面が歯溝側面に接するため、歯条に加
わる応力の分散が図られ、この結果、歯付ベルト
の破壊パターンの典形的と言える歯条の歯元部の
亀裂の発生、成長等が防止出来、ベルト寿命も長
期化し得るといつた効果を有する。
第１図はこの考案の実施例の断面図、第２図は
実施例の作用説明図、第３図は、さらに他の実施
例の作用説明図、第４図はこの考案の実施例の試
験結果を示すグラフ、第５図は同試験装置の説明
図、第６図〜第８図は従来例の説明図である。
実施例の作用説明図、第３図は、さらに他の実施
例の作用説明図、第４図はこの考案の実施例の試
験結果を示すグラフ、第５図は同試験装置の説明
図、第６図〜第８図は従来例の説明図である。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 断面逆台形状をなす歯溝に、噛み合う歯条を有
した歯付ベルトであつて、前記歯溝側面のピツチ
円に対する法線となす角をθ、また歯溝の開口巾
をＡとし、かつ、該歯溝に噛み合う歯条の歯たけ
をＨとしたとき、 Ｈ≦Acosθ√１−2 とされ、かつ、該歯条の歯先側側面のみが前記歯
溝側面と密接に沿う面とされ、歯元側側面は歯元
方向へ行くに従い前記歯溝側面と離れる傾斜面と
されており、前記歯先側面と歯元側面との傾斜転
向点の歯元面よりの高さをｈとしたとき、ｈ／Ｈ
＝0.1〜0.5とされて成ることを特徴とする歯付ベ
ルト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2956885U JPH022997Y2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2956885U JPH022997Y2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145147U JPS61145147U (ja) | 1986-09-08 |
| JPH022997Y2 true JPH022997Y2 (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=30528494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2956885U Expired JPH022997Y2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022997Y2 (ja) |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP2956885U patent/JPH022997Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61145147U (ja) | 1986-09-08 |
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