JPH03121332A - 弾性材から成る歯付きベルト及び歯付きベルトの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、歯付きベルトと歯車とから構成されるベルト
式駆動装置のための、弾性材から成る歯付きベルトと、
この歯付きベルトの製法とに関する。

［従来の技術］ 例えばＤＨ−ＡＳ第２７　２１　８００号明細書から公
知の歯付きベルト式駆動装置では、ベルト歯の高さが歯
車溝の深さよりも小さく、歯付きベルトに設けられたベ
ルト溝の底面が、カサ歯車の歯先面上に載置される。こ
のような構成の歯付きベルト式駆動装置よりも有利な構
成の歯付きベルト式駆動装置が、例えばＤＥ−ＡＳ第１
１　９７　７１０号明細書から公知であるこの歯付きベ
ルト式駆動装置では、ベルト歯の高さが歯車溝の深さよ
りも大きく、ベルト歯の歯先面が歯車溝の底面上に載置
される。この場合、歯車の歯面の半径方向全高は、ベル
ト歯の歯面と接触してベルトへカを伝達するのに利用さ
れる。それによって、特に歯車の歯面の半径方向高さが
極めて小さい場合には、ベルト歯の歯面に及ぼされる面
圧がわずかとなる。また、歯付きベルトと歯車との、所
定ピッチの歯の間で半径方向に重なり合う、接触面が摩
擦されて、力の伝達範囲が拡大されるように、歯車に設
けられる歯の周方向間隔が大きくなり、それに応じてこ
の歯の周方向長さが小さくなる場合には、力の伝達に利
用される上記歯車の歯面ば、全く役に立たない。という
のは、歯車が通常は金属から製作されていて、大きな強
度を有しているからである。しかし、プラスチック又は
その類似物から製作されている歯付きベルトにおいては
、上述したような歯車の歯のピッチの拡大によって、ベ
ルト歯の歯元のだけが長くなり、それによって、ベルト
歯のショア硬度が大きくなる。

はじめに述べた形式の歯付きベルト式駆動装置では、ベ
ルト歯の高さが歯車溝の深さよりも大きく、ベルト歯の
歯先面が歯車溝の底面上に載置される。この場合、摩擦
によって力の伝達範囲が拡大されるようにと、ベルト歯
の歯先面がベルト周方向で延長されるのにつれて、騒音
も増大する。歯車溝内へ入り込むさいに、ベルト歯が歯
先面によって歯車溝の底面へ衝突してしまうことにより
、騒音が生ぜしめられるのである。通常−船釣に使用さ
れる場合、ベルト歯は、歯１Ｌ溝へ容易に入り込めるよ
うに、ベルト周方向で見て歯車溝よりもわずかに短く形
成されており、従って、歯車溝とは係合しない。しかし
、逆転可能な歯付きベルト式駆動装置では、多くの場合
、ベルト歯が歯車と噛合うさいに歯車溝の両歯面と遊び
なく接触しなければならない。また、歯付きベルトを製
作するための弾性材料、例えば通常使用されるプラスチ
ック（ポリウレタン）によって、強度及び形状安定性が
歯付きベルトとベルト歯とに与えられる。しかし、この
ような弾性材から成るベルト歯は、通常運転に生じるベ
ルト張力によって歯の高さを圧縮されることはほとんど
ない。従って、ベルト歯を成す材料の半径方向での圧縮
によってこの材料のベルト周方向での伸長が生じること
もない。その結果、ベルト歯は歯車溝内へ完全かつ遊び
なく入り込むことはできない。上述した逆転可能な歯付
きベルト式駆動装置のためには、ベルト歯は歯車溝内へ
ほとんど遊びなく保合していなければならないにもかか
わらず、歯車溝内へ容易に入り込めるようにもなってい
なければならない。そのため、歯の形状又は歯列の断面
形状が複雑となり、歯付きベルトの製作にかかる費用だ
けでなく、歯付きベルトと協働する歯車の製作にかかる
費用が著しく増大する。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、歯付きベルトが歯車に巻掛けられるさ
いに、騒音が少なくて弱く抑えられるようになっており
、かつ、ベルト歯が、歯車と噛合う前には歯車溝内へ容
易に入り込めるようにベルト周方向で見て歯車溝よりも
わずかに短く形成されていながらも、歯車と噛合うさい
には逆転可能な歯付きベルト式駆動装置のために歯車溝
の両歯面と遊びなく接触するようになっている、はじめ
に述べた形式の歯付きベルトを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決した、本発明による歯付きベルトの構成
は、請求項１に記載した通りであるさらに、上記課題を
解決した、本発明による歯付きベルトの製法は、請求項
４に記載した通りである。

［作用及び効果１ 本発明による構成では、例えばプラスチックから製作さ
れた歯付きベルトのベルト歯の歯先面内へ頭部片が埋込
まれており、この頭部片がベルトの製作に通常側われる
プラスチックよりも柔らかくて弾性的なプラスチックか
ら製作されている。このような構成と歯付きベルト自体
の有利な構成とによって、騒音が減衰される。従って、
この歯付きベルトと協働する歯車は、騒音を減衰させる
手段を備えなくともよくなる。さらに本発明の構成によ
って、頭部片は、半径方向の圧縮に対してベルト周方向
に柔らかく弾性的に伸長されるようになる。この場合、
ベルト歯材料の楔打込み作用のために、ベルト歯はベル
ト周方向両側方へ向かってわずかに押し広げられる。そ
の結果、逆転可能な歯付きベルト式駆動装置で所望され
るように、ベルト歯が歯車溝内へ遊びなく圧着される。

このために、例えば頭部片の外面と内面とが両面とも湾
曲しており、それによって、頭部片がベルト長手方向断
面図で見て楕円形に形成される。有利には、頭部片はベ
ルト長手方向断面図で見てキノコ形状を有しており、キ
ノコの柄はベルト歯材料内へ突入している。これにより
、ベルトａ方向で見たベルト歯材料の楔作用が助成され
る。

さらに有利には、歯車溝の歯底が、円弧状に湾曲した面
ではなく直線状の平らな面として形成されている。従っ
て、頭部片は、湾曲した外面が平らになるまでしか半径
方向に圧縮されなくともよい。それだけで、ベルト歯は
、ベルト周方向の強制的な伸長によって押し広げられ、
歯車溝の両歯面と遊びなく接触できるのである。

歯付きベルトが、ナイロンのような公知の種類の織成物
から成る織成物帯材によって歯を備えた頭部片とを被覆
されている場合において、本発明による歯付きベルトを
製作する方法段階が、請求項４及び以下の実施例の説明
に詳しく述べられている。

［実施例］ 次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図に示された歯付きベルト１は、歯付きベルトに通
常使用されて約８５〜９０のショア硬度Ａを備えたポリ
ウレタンから例えば製作されている。また、補強挿入体
２がベルト材料内へ引張り強く埋め込まれている。補強
挿入体２は、ベルト材料内へ埋め込まれるさいに支持部
材によって支持される。即ち、補強挿入体２が、製作さ
れるべき歯付きベルｌ−１の中立した曲げ範囲に支持部
材によって支持されて、歯付きベルト１の完成時には、
この補強挿入体２に到るまで延びる凹部４が、ベルト溝
３の底部に残される。さらに、ベルトを成すプラスチッ
クよりも柔らかい弾性を備えたプラスチックから製作さ
れた頭部片６が、各ベルト歯５の歯先面内へそれぞれ埋
込まれており、かつベルトのプラスチックと溶融結合さ
れている。この頭部片６は、例えばショア硬度約７５〜
８０のポリウレタンから製作されていてもよい。また、
頭部片６の外面７が、ベルト長手方向断面図で見て歯付
きベルト１の歯先面から外側へ向かって湾曲している。

これに対して、頭部片６がベルト長手方向断面図を見て
キノコ形状に形成されていて、キノコの柄がベルト歯５
のほぼ全高にわたってベルト歯５内へ突入しているか、
又はベルト歯５のプラスチック内へ侵入しているかのよ
うに、ベルトのプラスチックと結合された、頭部片６の
内面８は構成されている。

第２図には、本発明による歯付きベルト１と歯車１０と
の噛合う状態が示されている。この場合、歯付きベルト
ｌのベルト歯５の高さは、歯車ｌＯの歯車溝１１の深さ
よりも大きくなっており、かつ、ベルト歯５の歯先面が
歯車溝１１の歯底１２上に載置されるように、規定され
ている。さらに、ベルト長手方向で見た、歯付きベルト
１のベルト歯５の長さは、歯車ｌＯの周方向で見た、歯
車溝１１の内幅よりもわずかに小さい。歯付きベルトｌ
は、製作時においてこのように寸法を規定されるのであ
る。これにより、歯付きベルト１が歯車１０に巻掛けら
れるさいに、歯付きベルｌ−１のベルト歯５は、歯車１
０の歯車溝ｌｌ内へ容易に入り込むことができる。この
場合、ベルト歯５が歯車溝ｌｌ内ヘルーズに係合してい
るだけでは、歯溝１１内に、ベルト式駆動装置の周方向
の遊びが生ぜしめられてしまう。このような遊びは、逆
転可能な歯付きベルト式駆動装置において発生してはな
らないものである。しかし、どのような歯付きベル）に
おいても、実際には所定のベルト張力が利用され、この
ベルト張力によって、歯付きベルトｌは歯車ｌＯの外周
部へ向かって半径方向に圧着される。本発明による歯付
きベルトｌにおいては、歯付きベルトｌが歯車ＩＯに巻
掛けられるさいに、まず、ベルト歯５が、頭部片６の湾
曲した外面７の最も高い隆起範囲によって歯車溝１１の
歯底１２上に当接する。次に、外面７が歯底１２上へ完
全に平らに載置されるまで、柔らかく弾性的な頭部片６
が、運転時のベルト張力によって半径方向に圧縮される
。

このような圧縮により、ベルト歯５の歯先面は、衝突に
よる大きな騒音を発することなく歯車溝１１の歯底１２
上へ載置される。即ち、ベルト歯５は柔らかく弾性的な
頭部片６のおかげで、衝撃及び騒音を緩和されて歯車溝
ｌｌ内へ入り込み、歯底１２上に載置される。さらに、
頭部片６の外面７が歯車溝１１の歯底１２上へ平行らに
押しつぶされｔ；状態で密着されると、圧縮された、柔
らかく弾性的に変形可能な頭部片６は、運転時のベルト
張力によって、半径方向での圧縮後にベル１−周方向に
伸長される。その結果、図示の実施例では特に横断面キ
ノコ形状に成形されてベルト歯５内へ突入した、頭部片
６の内面８と、自体材料の楔作用とによって、ベルト歯
５が弾性的に変形されて、ベルト周方向にわずかに押広
げられる。これにより、ベルト歯５の両歯面が歯車溝１
１の両歯面へ遊びなく圧着される。有利には、歯車溝１
１は円弧状ではなく直線状の歯底１２を有している。従
って、上述したようにベルト歯５の材料がベルト周方向
に押広げられるようにするために、外面７が内側へ向か
って湾曲するまで、頭部片６は半径方向に圧縮されなく
ともよい。

本発明による歯付きベルトｌは、歯を備えた面と頭部片
６とを公知の一般的な種類の織成物によって被覆される
場合に、以下のようにして製作される。

第１の製作段階のために使用される、第３図に示された
装置は、回転可能な成形型２０とこの成形型２０に巻掛
けられる成形ベルト２１とから構成されている。成形型
２０は外周部に複数の凹部２２を有しており、凹部２２
の中空室は、歯付きベルトｌの歯先において柔らかく弾
性的な材料から製作されるべき頭部片６の形状、例えば
キノコ形状に相応した形状に形成されている。まＩ；、
上記複数の凹部２２は、互いに所定の間隔を置いて成形
型２０の外周部に設けられている。そして、成形ベルト
２１は成形車外周部の一部に巻掛けられ、これらの凹部
２２を閉鎖して成形中空室を形成する。歯を備えたベル
ト面を被覆するための、長手方向でストレッチ織物のよ
うに弾性的に伸長可能な織成物ストリップ２３が、上記
のような構成の成形型２０と成形ベルト２１との間へ走
入されて、成形ベルト２１に接触する。成形型２０に半
径方向内側を、成形ベルト２１上の織成物ストリップ２
３に半径方向外側を密に移動される押出ノズル２４が、
成形型２０と成形ベル１−２１との集結部に配置されて
いる。柔らかく弾性的な材料が、この押出ノズル２４に
よって織成物ストリップ２３と成形型２０との間の、成
形ベルト２１により閉鎖されて織成物ストリップ２３に
より中空状に被覆された凹部２２内へ充填される。その
結果、複数の頭部片６が織成物ストリップ２３に射出成
形される。しかも、頭部片６の、織成物ストリップ２３
によって被覆された面は、完成した歯付きベルトｌにお
いて外面７となる。また、成形型２０の外周部とこの外
周部に巻掛けられた成形ベル１−２１とが円弧状に延び
ているので、第１図及び第２図に示されｔ；ように、頭
部片６の外面７は外側へ向かって湾曲した形状に成形さ
れる。

第２の製作段階のために使用される、第４図に示された
装置は、回転可能な成形型３０とこの成形型３０に巻掛
けられる成形ベルト３１とから構成されている。成形型
３０は、歯車形状に成形された環状の凹部を有している
。この凹部は、製作されるべき歯付きベルトｌの形状に
相応した形状を、備えており、かつ成形型３０の外周部
の一部に巻掛けられる成形ベルト３１によって閉鎖され
て、円弧状の成形中空室を形成する。この成形中空室の
始端部は、押出ノズル３２によって閉鎖されている。そ
して、成形ベルト３１が押出ノズル３２の半径方向外側
の面に沿って密に移動しており、歯付きベルｌ−１のた
めの弾性材と、第１図に示された、歯付きベルトｌの材
料内へ埋込まれるべ引張り強い補強挿入体２とが、上記
押出ノズル３２によって成形中空室内へ充填される。ま
た、成形型３０が、常に少なくとも１つの歯３３によっ
て押出ノズル３２の半径方向内側の面と協働しているの
で、充填された上記弾性材は、成形中空室始端部から流
出できない。第１の製作段階において半径方向外側へ向
いた面に頭部片６を射出成形されｔ；織成物ストリップ
２３は、成形車３０と押出ノズル３２との間の成形中空
室内へ走入される。この場合に、織成物ストリップ２３
によって支持された頭部片６は、補助車３５によって掴
まれ、成形車３０の溝３４内へ正確に案内されて、溝３
４の歯底上へ載置される。このようにして、頭部片６は
成形車３０と押出ノズル３２との間の成形中空室内へ確
実に走入される。有利には、詳しく示されていない小型
のピンが、成形車３０の谷溝３４の歯底に取付けられて
いてもよい。というのは、補助車３５によって溝３４内
へ押しつけられた頭部片６が、このピンに突き刺されて
固定され、それによって、成形中空室内への走入時に確
実に保持されるからである。成形中空室内の頭部片６と
織成物ストリップ２３とは、成形ベルト３１と織成物ス
トリップ２３との間の圧力によって、まず、成形中空室
内へ充填された弾性材料へ圧着され、次に、戊形車３０
の凹部の溝３４内へ完全に圧着される。その結果、頭部
片６の、半径方向内側へ向いた内面８は、充填されたベ
ルト材料によって融解され、このベルト材料と固く溶融
結合される。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明による歯付きベルト及びこの歯付きベル
トの製作段階を示すもので、第１図は歯付きベルトの長
手方向断面図、第２図は歯車に係合した第１図による歯
付きベルトを示す図、第３図は歯付きベルトの本発明に
よる製作方法の第１段階を実施するための装置を示す図
、第４図は歯付きベルトの本発明による製作方法の第２
段階を実施するｔ；めの装置を示す図である。 ｌ・・・歯付きベルト、２・・・補強挿入体、３・・・
ベルト溝、４・・・凹部、５・・・ベルト歯、６・・・
頭部片７・・・外面、８・・・内面、１０・・・歯車、
１１・・・歯車溝、１２・・・歯底、２０・・・成形車
、２１・・・成形ベルト、２３・・・織成物ストリップ
、２４・・・押出ノズル、３０・・・成形車、３１・・
・成形ベルト、３２・・・押出ノズル、３３・・・成形
車の歯、３４・・・溝３５・・・補助車 Ｆｉｇ、　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、歯付きベルトと歯車とから構成されるベルト式駆動
   装置のための、弾性材から成る歯付きベルトであって、
   ベルト歯の歯先面が、歯車の歯溝の歯底上に載置される
   形式のものにおいて、それぞれ１つの頭部片（６）が各
   ベルト歯（５）の歯先面内へ埋込まれており、この頭部
   片（６）が、ベルトを成す材料よりも弾性の大きな材料
   から製作されており、かつ、ベルト歯（５）の歯先面の
   、ベルト周方向で見たほぼ全長にわたって延びており、
   上記頭部片（６）の外面（７）が、歯付きベルト（１）
   の長手方向断面図で見てベルト歯（５）の歯先面から前
   方へ湾曲させられており、歯付きベルト（１）が歯車（
   １０）に巻掛けられるさいに、前方へ向かって湾曲した
   上記外面（７）が、まず、極めて高く隆起していること
   によって歯車（１０）の歯溝（１１）の歯底（１２）へ
   衝突し、次いで、運転時の半径方向ベルト張力によって
   、この歯底（１２）へ平らに接するまで圧縮されるよう
   になっており、頭部片（６）を成す材料の半径方向での
   圧縮から生じたこの材料のベルト長手方向での伸長によ
   り、ベルト歯（５）が両歯面によって歯溝（１１）の両
   歯面に圧着するまで押広げられるように、上記頭部片（
   ６）の、ベルト材料と結合された内面（８）が、歯付き
   ベルト（１）の長手方向断面図で見て構成されており、
   この内面（８）がベルト歯（５）内へ突入していること
   を特徴とする、弾性材から成る歯付きベルト。 ２、歯付きベルト（１）が、歯を備えた面と頭部片（６
   ）とを織成物帯材（２３）によって被覆されている、請
   求項１記載の歯付きベルト。 ３、頭部片（６）が、歯付きベルト（１）の長手方向断
   面図で見てキノコ形状の内面（８）を有しており、キノ
   コの柄がベルト歯（５）の材料内へ突入している、請求
   項１記載の歯付きベルト。 ４、請求項２に記載の歯付きベルトの製法において、 第１の製作段階では、互いに所定の間隔を置いた複数の
   凹部（２２）を外周部に備えて、歯付きベルト（１）の
   歯先に柔らかく弾性的な材料から製作されるべき頭部片
   （６）の形状に相応した中空室をこれらの凹部（２２）
   の所に備えた、回転可能な成形車（２０）と、この成形
   車（２０）の外周部の一部に巻掛けられて、凹部（２２
   ）を閉鎖して中空室を形成する被覆帯材（２１）との間
   へ、まず、ベルト長手方向で弾性的に伸長可能な織成物
   から成る織成物帯材（２３）を走入させ、次に、この織
   成物帯材（２３）によって被覆された成形車（２０）の
   凹部（２２）内へ、柔らかく弾性的な材料を充填し、最
   後に、製作されるべき歯付きベルト（１）の外側へ向い
   た面を外面（７）として有する頭部片（６）を、織成物
   帯材（２３）に射出成形して、第２の製作段階では、製
   作されるべき歯付 きベルト（１）の形状に相応する環状の凹部を外周部に
   備えた、回転可能な成形車（３０）と、この成形車（３
   ０）の外周部の一部で成形車（３０）の凹部を閉鎖する
   被覆帯材（３１）との間に、まず成形中空室を形成し、
   次に、半径方向外側へ向いた面に頭部片（６）を射出成
   形された織成物帯材（２３）を、この成形中空室内へ走
   入させて成形車（３０）の歯（３３）上に載置し、次に
   、成形中空室内へ走入した織成物帯材（２３）の、頭部
   片（６）を支持する各区分によって、成形車凹部の溝（
   ３４）を被覆し、次に、歯付きベルト（１）のための弾
   性材料を、成形中空室の始端部の所で織成物帯材（２３
   ）と被覆帯材（３１）の間へ充填し、次に、充填された
   このベルト材料の圧力と織成物の弾性的な伸長とによっ
   て、織成物帯材（２３）の、頭部片（６）を支持する区
   分を成形車凹部の溝（３４）の底部に接するまでこの溝
   （３４）内へ圧着し、最後に、頭部片（６）と歯付きベ
   ルト（１）の材料とを溶融結合によって固く結合させる
   ことを特徴とする、弾性材から成る歯付きベルトの製法
   。