JPH0248772B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 弾力性を有する基部３を有し、上記弾力性を
有する基部３は動力伝達部材４と、ベルト１の嵌
合歯５，５，…を補強する補強部材６とを含み、
上記補強部材６は波形の部分７を有する帯状であ
り、上記補強部材は上記ベルト１の嵌合歯５，
５，…に埋め込まれている構造の、嵌合歯を有す
るベルトであつて、上記動力伝達部材４は上記ベ
ルト１の長手方向に連続し、上記補強部材６及び
その波形の部分７，７，…の巾は上記動力伝達部
材４の巾に等しく、上記動力伝達部材４の巾は上
記ベルト１の嵌合歯５の長さにほぼ等しく、上記
補強部材６は上記動力伝達部材４の一方の側部に
配置されることを特徴とする嵌合歯を有するベル
ト。

２ 上記補強部材の上記波形の部分を形成する部
分１１の厚さｈが、上記波形の部分の間の部分１
２の厚さより厚いことを特徴とする請求の範囲第
１項に記載された嵌合歯を有するベルト。

３ 上記動力伝達部材４の端部ａ，ａ，…は重な
り、嵌合歯５Ａの部分に長孔を有し、上記長孔は
相互にずれないように重ね合わされて、突出部分
１９，２０を形成し、上記突出部分１９，２０は
上記嵌合歯５ａの内部に向かつて合わせられるよ
うに折り曲げられることを特徴とする請求の範囲
第１項に記載された嵌合歯を有するベルト。

４ 板状部材２１が上記突出部分１９，２０の間
に配置され、上記突出部分１９，２０が上記板状
部材２１の上に折り曲げられることを特徴とする
請求の範囲第３項に記載された嵌合歯を有するベ
ルト。

５ 上記嵌合歯を有するベルト２３の動力伝達部
材２２は突出部２４，２４，…を有し、上記突出
部２４は、上記嵌合歯を有するベルト２３の全長
に亘り、上記嵌合歯を有するベルト２３の両側の
側部から等しい長さだけ突出することを特徴とす
る請求の範囲第１項に記載された嵌合歯を有する
ベルト。

技術分野 本発明は機械工学に係り、より詳細には嵌合歯
を有するベルトに関する。

背景技術 弾力性を有する基部を備え、この基部が動力伝
達部材を含み、この動力伝達部材が撚り紐で作ら
れ、この撚り紐が螺旋形に巻かれた構造の、嵌合
歯を有するベルトは公知である。このベルトは、
嵌合歯の剛性を増大させるために内部に挿入部材
を含み、この挿入部材の材料が嵌合歯の構成材料
よりも堅く、この堅い材料で作られた挿入部材が
上記ベルトの長手方向に延びた構造である（例え
ば米国特許第3772929号、分類番号F16Gをを参照
されたい）。この動力伝達部材及び挿入部材は、
弾力性を有する基部によつて相互に接着されてい
るだけであつて強固な結合部分がない。そのため
に、上記ベルトの作動中に、上記嵌合歯の根本の
部分に有害な亀裂が入りやすい。

また、弾力性を有する基部を備え、この基部が
動力伝達部材及びベルトの嵌合歯の補強部材を含
み、この補強部材が波形の帯状であり、この波形
の帯状が上記嵌合歯の挿入部材の中に埋め込まれ
た構造の嵌合歯を有するベルトも公知である。こ
の動力伝達部材は孔を有し、この孔は上記嵌合歯
の位置にあり、この孔に上記波形帯状の補強部材
が挿入されている。この補強部材の巾は上記孔の
巾に対応している。挿入部材は上記嵌合歯を有す
るベルトの中の波形帯状の補強部材と動力伝達部
材との間に挿入されている（ソ連発明者証第
1073511号、1984年２月15日を参照されたい）。

しかしながら、この動力伝達部材は波形であ
り、孔を有し、この孔に波形の補強部材が挿入さ
れた構造であるために、一体構造としての強度が
弱く、また、上記補強部材は、その巾が上記孔の
巾に等しい。そのために、上記ベルトの支持力が
弱い。その理由は、上記ベルトが伝達すべき動力
を、上記補強部材の波形の部分と、上記動力伝達
部材の上記補強部材の波形の部分に挟まれた部分
とで負担するからである。

発明の開示 本発明は、動力伝達部材及び補強部材を有し、
実質的に支持力を増大させた、嵌合歯を有するベ
ルトを提供することを目的とする。

上記目的は、弾力性を有する基部を有し、上記
弾力性を有する基部は動力伝達部材と、ベルトの
嵌合歯を支持する帯状の補強部材とを含み、上記
帯状の補強部材は波形の部分を有し、上記補強部
材は上記ベルトの嵌合歯に埋め込まれている構造
の、嵌合歯を有するベルトにおいて、上記動力伝
達部材は上記ベルトの長手方向に連続し、上記補
強部材及びその波形の部分の巾は上記動力伝達部
材の巾に等しく、上記動力伝達部材の巾は上記ベ
ルトの嵌合歯の長さにほぼ等しく、上記補強部材
は上記動力伝達部材の一方の側部に配置されるこ
とを特徴とする嵌合歯を有するベルトによつて達
成される。

上記動力伝達部材及補強部材を、上記ベルトの
嵌合歯の全長に亘つて、一体構造にすることによ
り、上記ベルトの嵌合歯の剛性を増大させ、上記
ベルトの動力伝達能力を強化することができる。

上記本発明に基く嵌合歯を有するベルトは、上
記補強部材の上記波形の部分を形成する部分の厚
さを、上記補強部材の波形の部分の間の部分の厚
さよりも、厚くするのが好ましい。

上記補強部材の構造は、上記補強部材の上記波
形の部分の間の部分の厚さを少なくすることによ
り、嵌合歯を有するベルトに横方向の可撓性を与
えることができる。また、上記波形の部分を厚く
すれば、嵌合歯の剛性が大きくなるが、上記ベル
トの動力伝達能力を強化することができる。

また、上記ベルトの各嵌合歯を中空とし、上記
中空の部分を形成する部分を、上記波形の部分と
動力伝達部材により囲まれた空間の端部から端部
までの範囲とする。

嵌合歯をこのような構造とすることにより、上
記ベルトを軽くして、この嵌合歯を形成している
弾性材料の磨耗を軽減することができ、また、こ
の嵌合歯に力が加えられている時に、この嵌合歯
に発生する熱を減少させることもできる。

また、上記嵌合歯の壁体に貫通孔を設け、この
貫通孔を上記支持層の長手方向に延ばすのが好ま
しい。

また、貫通孔は、上記嵌合歯を有するベルトの
上記嵌合歯の間の部分に設けるのが好ましい。

上記貫通孔を設けることにより、上記嵌合歯を
有する動力伝達装置の作動中に発生する騷音を減
少させることができる。その理由は、上記嵌合歯
が係合した時に圧縮される空気を自由に逃がすこ
とができるからである。

また、上記動力伝達部材の端部を重なるように
し、嵌合歯の部分に長孔を設け、上記長孔を相互
にずれないように重ね合せ、花弁のように突出し
た突出部を形成し、上記突出部を上記嵌合歯の内
部に向けて合わせるように折り曲げるのが好まし
い。

さらに、板状部材を上記突出部の間に配置し、
上記突出部を上記板状部材の上に折り曲げる構造
にすることができる。

動力伝達部材を上記のように結合することによ
り、上記嵌合歯を有するベルトの結合された端部
の付近の部分の動力伝達能力を増大させることが
できる。

さらに、上記嵌合歯を有するベルトの動力伝達
部材に突出部を設け、この突出部を、上記嵌合歯
を有するベルトの全長に亘り、上記嵌合歯を有す
るベルトの両側の側部から等しい長さだけ突出さ
せるのが好ましい。

上記嵌合歯を有するベルトの動力伝達部材に上
記のような突出部を設け、この突出部を上記プー
リのフランジに係合させることにより、上記補強
層に加えられる曲げ荷重を軽減することができ
る。この補強層に対する曲げ荷重の軽減は、見方
を変えれば、上記ベルトの動力伝達能力を増大さ
せることを意味する。

本発明に基く嵌合歯を有するベルトは、以上説
明した通り、構造が簡単であるにもかかわらず、
動力伝達能力が大きい。本発明に基く嵌合歯を有
するベルトの他の長所は、嵌合歯の根本の部分に
有害な亀裂が発生せず、嵌合歯の側部の磨耗が、
従来のベルトよりも極めて少ないことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基く嵌合歯を有する動力伝達
装置の全体の略図、第２図は本発明に基く嵌合歯
を有する動力伝達装置の嵌合歯の中に埋め込まれ
ている撚紐で作られた動力伝達部材を示す斜視
図、第３図は支持層が帯状である本発明に基く嵌
合歯を有するベルトの部分縦断面図、第４図は動
力伝達部材の厚さが異なる本発明に基く嵌合歯を
有するベルトの部分縦断面図、第５図は嵌合歯が
中空である本発明に基く嵌合歯を有するベルトの
部分縦断面図、第６図は第５図のベルトの線−
に沿う断面図、第７図は第６図のベルトの線
−に沿う断面図、第８図は本発明に基く嵌合歯
を有するベルトの連結部を示す一部破断視図、第
９図は嵌合歯を有する動力伝達装置の部分断視図
である。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明に基く嵌合歯を有するベルトの具
体的な実施例を、図を用いて、極めて詳細に説明
する。

嵌合歯を有する動力伝達装置は嵌合歯を有する
帯状部材１（第１図）及びプーリ２を有する。上
記帯状部材１を、以下、ベルト１という。上記プ
ーリ２は上記ベルト１に係合する。上記ベルト１
は弾力を有する基部３（第２図）を含み、この基
部３に動力伝達部材４及び補強部材６が埋め込ま
れ、この補強部材６は嵌合歯５，５，…を補強す
る。上記動力伝達部材４は螺旋形に捩じられた撚
り紐であり、この撚り紐は上記ベルト１の縦方向
及び幅方向に延びる。上記補強部材６は、第２図
に符合６で示すように波形であり、その巾は上記
動力伝達部材４の巾とほぼ同じである。上記補強
部材６は上記動力伝達部材４の一方の側部に取り
付けられ、この補強部材６の波形の部分７は上記
ベルト１の嵌合歯５，５，…を補強する。上記補
強部材の動力伝達部材４の一方の側部に於ける構
造は、上記補強部材と一体であり、この一体な部
分は上記ベルト１の巾方向の端部から端部までの
範囲であるから、この構造によつて上記嵌合歯の
剛性が増加し、上記ベルト１の動力伝達能力が向
上する。貫通孔８，８，…は上記補強部材６に設
けられ、上記弾力を有する基部３の各部を、上記
補強部材６の側部から反対側の側部までの範囲
で、よく接着させる。

上記構造の代りに、動力伝達部材としてベルト
４ａ（第３図）を使用することができる。このベ
ルト４ａは金属又はプラスチツク材料で作るのが
好ましい。

ベルト９（第４図）の水平方向の可撓性を相対
的に大きくし、嵌合歯１０の剛性を増大させるた
めに、上記補強部材の嵌合歯１１（第４図）を形
成する部分の断面形状の厚さｈを、上記補強部材
の長さ方向の符合Ｈで表した部分の断面形状の厚
さh₁よりも、やや大きくする。上記符合Ｈで表す
部分は、上記補強部材の波形の部分１１の離間し
た部分である。

ベルト１３（第５図）の弾力を有する部分の磨
耗を少なくし、その部分の重量の変化を軽減し、
かつ、その部分の発熱を防ぐために、上記ベルト
１３の嵌合歯１４を中空にする。この中空部分
は、上記ベルトの波形の部分１５と動力伝達部材
４との間に設ける。

上記嵌合歯を有する動力伝達装置の作動中の騷
音を少なくするために、上記ベルト１３の嵌合歯
１４に貫通孔１６，１６，…（第６図及び第７
図）を設ける。この貫通孔１６は上記嵌合歯を支
持層１７の長手方向に貫通する。上記補強部材の
上記嵌合歯１４，１４，…の間にある部分（第５
図）は貫通孔１８，１８…（第６図）を有する。
上記貫通孔１６，１８は、上記嵌合歯１４，１
４，…が係合した時に、圧縮される空気を自由に
逃し得る形状である。

第８図において、動力伝達部材４ａ，４ａ，…
の端部ａ，ａ，…は、相互に重なる帯状の形であ
る。この形にするのは、上記動力伝達部材４ａ，
４ａ，…の連結を確実にするためである。

嵌合歯５ａを設けた部分で、上記端部は長穴を
有し、この長穴は丸みを帯びて突出した花弁状の
部分１９，２０を形成し、この花弁状の部分１
９，２０は上記嵌合歯５ａの内部に埋め込まれ
る。板状部材２１は、上記花弁状の部分１９，２
０の間によつて、上記動力伝達部材４ａ上に保持
され、上記花弁状の部分１９，２０の縁は上記板
状部材２１を固定する。上記嵌合歯５ａを設けた
部分にある動力伝達部材４ａの端部ａ，ａ，…の
連結部分には、上記ベルトが上記プーリの周囲を
回る時に、撓み応力が加えられない。従つて、上
記ベルトの動力伝達部材を増大させることができ
る。

次に、第９図において、ベルト２３の動力伝達
部材２２は延長部分２４を有する。この延長部分
２４は上記ベルト２３の嵌合歯５の両側にあり、
同じ巾であり、上記ベルトの長手方向に延びる。
これに対して、プーリ２５，２５，…はフランジ
２６，２６，…を有し、このフランジ２６は上記
プーリ２５の両側にあり、上記ベルト２３の突出
部２４，２４，…と共働する。上記ベルト２３の
突出部２４，２４，…は、上記プーリ２５のフラ
ンジ２６，２６，…と共働して、上記動力伝達部
材２２に対する曲げ荷重を緩和すると共に、上記
動力伝達部材２２を滑らかに曲げる作用をする。
これは、上記ベルト２３の突出部２４の上記プー
リ２５の凹部に連続的に係合する部分が、上記プ
ーリ２５の凹部に追随するように大きく曲げられ
るからである。

上記フランジ２６，２６，…の外径は上記プー
リ２５の歯の外径よりやや大きい。これは、嵌合
歯の干渉を防止して、上記プーリを容易に係合さ
せるためである。

本発明に基く嵌合歯を有する動力伝達装置は、
次のように作動する。

上記ベルト１の嵌合歯５，５，…は、その作動
経路上で、上記プーリの歯に係合して、このプー
リの歯に動力を伝達する。上記ベルト１の上記嵌
合歯５，５の間の部分では、動力の伝達を受け持
つのは、主として、上記動力伝達部材４である。
上記ベルト１にあつて、上記プーリ２に係合する
嵌合歯５，５，…は、接線方向の力を伝達する
が、この接線方向の力のために、ともすると、上
記ベルトの嵌合歯５，５，…に有害な亀裂が生じ
る。

上記ベルト１の嵌合歯５，５，…の内側に補強
部材６が埋め込まれている。従来の構造では、ベ
ルトの嵌合歯に剪断応力が加えられるが、本発明
に基いて、上記ベルト１の嵌合歯５，５，…の内
側に補強部材６を埋め込むことにより、ベルトの
嵌合歯５の根本に加えられる上記有害な応力を、
圧縮応力に変えることができる。

上記ベルト１の嵌合歯５，５，…の内側に補強
部材６を埋め込むことにより上記嵌合歯の剛性を
増大させることができ、この嵌合歯５，５，…の
剛性の増大によつて、上記嵌合歯５，５，…の磨
耗を減少させることができる。これは、上記嵌合
歯５，５，…の係合時の干渉を軽減できるからで
ある。

上記補強部材６を波形にすることにより、この
補強部材６の厚さを部分的に変化させることがで
きるので、上記ベルトの耐用命数を延伸すること
ができる。これは、上記嵌合歯の剛性と上記ベル
トの横方向の剛性を最適化できるからである。

偏光による研究及び光学的研究を行つた結果、
上記嵌合歯を有する動力伝達装置が作動している
時には、上記波形の部分７と動力伝達部材４とに
囲まれた空間に入つた上記嵌合歯の弾力を有する
部分に、荷重が加えられないことが判つた。そこ
で、この部分に貫通孔を設けることが出来るよう
になつた。

上記ベルトの嵌合歯に貫通孔を設け、上記嵌合
歯の間の空間に貫通孔を設けることにより、上記
ベルトの嵌合歯の磨耗を減少させることができ
る。

以上説明した本発明の特徴を具備する嵌合歯を
備えた動力伝達部材は、上記ベルト２３の曲げ応
力を減少させることができる。これは、上記動力
伝達部材２２の突出部２４，２４，…が、上記プ
ーリ２５のフランジ２６，２６，…と、共働する
からである。

このことは、見方を変えれば、上記ベルトの耐
用命数に悪影響を与えることなく、上記ベルトの
牽引力を増大させ得ることを意味する。基準寸法
ｍ＝７ミリメートルの従来構造の嵌合歯を有する
ベルトに、円周方向の力Ｐ＝320ニユートン毎セ
ンチメートルを加えた試験を行い、また、同一の
基準寸法の本発明に基く嵌合歯を有するベルト
に、円周方向の力Ｐ＝460ニユートン毎センチメ
ートルを加えた試験を行つた。その結果、上記両
ベルト１の耐久力が等しいことを確認することが
できた。

上記試験は、二重プーリ型テストスタンドを用
いて実施した。その一方のプーリを用いて従来構
造の嵌合歯を有するベルトを駆動し、他方のプー
リを用いて本発明に基く嵌合歯を備えたベルトを
駆動した。作動条件は上記従来構造のベルトと本
発明に基くベルトとを、ともに同一にした。作動
条件以外に、製造条件の影響を除くために、上記
新旧両構造のベルトを、共に、動力伝達部材及び
弾力ある基部を同一にし、同一のローラを使用し
て製造し、同一の耐磨耗ライニングを施した。

本発明が提案する新期な構造の嵌合歯を備えた
ベルトは、従来の弾性材料を使用して製造して
も、嵌合歯の剛性を大きくすることができる。従
つて、嵌合歯の干渉の程度を軽くすることがで
き、嵌合歯の根本の部分に有害な亀裂が発生する
のを防ぐことができる。

産業上の利用可能性 本発明は嵌合歯を有する動力伝達装置に最も有
用である。