JPH0742794A - 歯付ベルト及びそれを用いた伝動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト長さ方向に延びる背ゴム部１と、該背
ゴム部１内面にベルト長さ方向に沿って所定ピッチ間隔
Ｐで設けられ、ベルト長さ方向の断面が略三角形状であ
る多数の歯部２と、上記背ゴム部１の内面側にベルト長
さ方向に沿って埋設された抗張体３とを有し、歯付プー
リとの噛合時に上記各歯部２の両側面が該歯付プーリの
溝部両側面に接触するようになされたバックラッシュな
しの歯付ベルトを、歯部２のみにおいて歯付プーリに支
持させる際に、細幅化に起因する歯付プーリ上での横転
を防止できるようにし、もって、さらなる細幅化が図れ
るようにする。 【構成】 ベルト高さ寸法Ｈに対するベルト幅寸法の比
が０．６〜１．２の範囲に設定される場合に、抗張体３
を背ゴム部１のベルト長さ方向の全ての部位に１本〜３
本の完全なベルト幅方向の断面形状が確保されている状
態に埋設し、背ゴム部１ないし歯部２をショア硬さＨｓ
が８５≦Ｈｓ≦９５の範囲に設定されたポリウレタン樹
脂で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、歯付プーリにバック
ラッシュなしに噛合する歯付ベルト及びそれを用いた伝
動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の歯付ベルトでは、図９に示すよう
に、ベルト長さ方向に延びる背ゴム部ａと、該背ゴム部
ａにベルト長さ方向に沿って所定ピッチ間隔で設けら
れ、ベルト長さ方向の断面が略台形状の歯部ｂとを有
し、例えば駆動歯付プーリｃに噛合する場合では、該噛
合を円滑に行わせるために上記歯部ｂにおける回転方向
前側の側面ｄと該歯付プーリｃの溝部ｅにおける回転方
向前側の側面ｆとの間にバックラッシュを確保するよう
になされている。

【０００３】一方、正逆回転の伴う伝動機構では、例え
ば、実公昭５０−３２６６３号公報に開示されるよう
に、ベルト長さ方向の断面が略三角形状である歯部を有
し、歯付プーリとの噛合時に上記歯部の両側面が歯付プ
ーリの溝部両側面に接触するようになされたバックラッ
シュなしの歯付ベルトが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記後者の
歯付ベルトにおいて、歯付プーリとの噛合時に歯部の両
側面を歯付プーリの溝部両側面に十分に接触させるよう
にするには、歯付ベルトの歯底部が歯付プーリの外周に
接触しないように両者間に隙間を確保しておく必要があ
る。

【０００５】しかしながら、上記のような隙間がある
と、歯付ベルトは歯部のみにおいて歯付プーリに支持さ
れることとなり、この状態で、ベルト幅寸法Ｗのベルト
高さ寸法Ｈに対する比（Ｗ／Ｈ）を小さくすると、歯部
における支持が不安定となる。すなわち、バックラッシ
ュなしの歯付ベルトでは、細幅化すると歯付プーリ上で
ベルト幅方向に横転し易くなってしまう。

【０００６】具体的には、ベルト高さ寸法ＨがＨ＝０．
６５ｍｍの場合に、ベルト幅寸法ＷがＷ＝０．８ｍｍ
（Ｗ／Ｈ＝１．２３）程度までの細幅化が略限界であ
り、それを下回ってベルト幅寸法ＷがＷ＝０．７ｍｍ
（Ｗ／Ｈ＝１．０８）のときには、もはや、実用に供し
得ない。このために、従来の歯付ベルトではさらなる細
幅化を図ることが困難な状況にあり、伝動機構を小型化
するためのニーズ、例えば、８ミリビデオカメラのよう
に、軽量化し、しかもベルトのトルクロス（曲げロス）
を小さくして消費電力を少なくしなければならないよう
な設計に対して、十分に応え切れないでいるという問題
がある。

【０００７】この発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は、バックラッシュなしの歯付ベ
ルトを歯部のみにおいて歯付プーリに支持させる際に、
細幅化に起因する歯付プーリ上での横転を防止できるよ
うにし、もって、さらなる細幅化が図れるようにするこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、歯付ベルトの歯部を適度に硬
質化し、歯付ベルトが上記歯部において歯付プーリに支
持される際に、該歯部が変形し難いようにした。

【０００９】具体的には、この発明に係る歯付ベルトで
は、ベルト長さ方向に延びる背ゴム部と、該背ゴム部内
面にベルト長さ方向に沿って所定ピッチ間隔で設けら
れ、ベルト長さ方向の断面が略三角形状である多数の歯
部と、上記背ゴム部の内面側にベルト長さ方向に沿って
埋設された抗張体とを有し、歯付プーリとの噛合時に上
記各歯部の両側面が該歯付プーリの溝部両側面に接触す
るようになされた歯付ベルトが前提である。

【００１０】そして、上記各歯部でのベルト高さ寸法に
対するベルト幅寸法の比が０．６〜１．２の範囲に設定
されている場合に、上記抗張体を背ゴム部のベルト長さ
方向の全ての部位に１本〜３本の完全なベルト幅方向の
断面形状を有する状態に埋設し、上記背ゴム部ないし歯
部を、ショア硬さＨｓが８５≦Ｈｓ≦９５の範囲に設定
されたポリウレタン樹脂で構成する。

【００１１】請求項２の発明に係る伝動機構では、正逆
方向に回転駆動される駆動側歯付プーリと、正逆回転可
能な従動側歯付プーリとを備え、上記駆動側及び従動側
歯付プーリに上記請求項１の発明に係る歯付ベルトを巻
き掛けるようにする。

【００１２】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、ベル
ト幅寸法のベルト高さ寸法に対する比が０．６〜１．２
の場合に、先ず、背ゴム部のベルト長さ方向の全ての部
位に１本〜３本の完全なベルト幅方向の断面形状を有す
る状態に埋設された抗張体により、細幅化された背ゴム
部のベルト張力維持率がベルト長さ方向の全体にわたっ
て確保される。次いで、ショア硬さＨｓが８５≦Ｈｓ≦
９５の範囲に設定されたポリウレタン樹脂により背ゴム
部ないし歯部が構成されていることで、該歯部を従来の
歯付ベルトの歯部に比べて適度に硬質化（従来のショア
硬さＨｓは、Ｈｓ＝８０程度）することができる。上記
ショア硬さＨｓを８５以上としたのは、ショア硬さＨｓ
が８５未満（Ｈｓ＜８５）では歯付ベルトの横転防止に
不十分であるためであり、一方、９５以下としたのは、
９５を超える（９５＜Ｈｓ）と硬過ぎて歯付プーリとの
噛合時に不具合が生じ易くなるからである。したがっ
て、上記歯付ベルトが歯部において歯付プーリに支持さ
れる際に、該歯部の変形を抑えることができ、歯付ベル
トの歯付プーリ上での横転を防止できる。

【００１３】請求項２の発明では、上記歯付ベルトの歯
部はベルト長さ方向の断面が略三角形状をなしていて略
台形状のものよりもベルト長さ方向寸法が小さいので、
歯部の所定ピッチ間隔を小さくすることができ、このこ
とで、小径の歯付プーリに巻き掛けることができるよう
になる。これにより、駆動側及び従動側歯付プーリを小
径化することができ、上記歯付ベルトの細幅化と相俟っ
て、軽負荷の正逆回転が伴う精密な伝動機構の小型化を
図ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１〜図６はこの実施例に係る歯付ベルトＡを
示し、該歯付ベルトＡは、ベルト長さ方向に延びて幅方
向の断面が矩形状をなす背ゴム部１と、該背ゴム部１の
内面（図１の下面）にベルト長さ方向に沿って所定ピッ
チ間隔Ｐでかつ背ゴム部１と同じベルト幅寸法に設けら
れ、ベルト長さ方向の断面が略三角形状でありかつ幅方
向の断面が矩形状をなす歯部２と、上記背ゴム部１の内
面側にベルト長さ方向に沿って埋設された抗張体３とを
有し、全体としてエンドレス状に形成されている。該歯
付ベルトＡの有効ピッチ周長ＬはＬ＝１２９．００ｍ
ｍ、歯部２のピッチ間隔ＰはＰ＝１．０００ｍｍであ
り、したがって、ベルト歯数ＴはＴ＝１２９である。

【００１５】上記歯付ベルトＡの各部位の寸法について
説明すると、ベルト幅寸法ＷはＷ＝０．４０ｍｍ、ベル
ト高さ寸法ＨはＨ＝０．６５ｍｍである。したがって、
ここでは、ベルト幅寸法Ｗのベルト高さ寸法Ｈに対する
比（Ｗ／Ｈ）は、Ｗ／Ｈ＝約０．６２となっている。そ
して、背ゴム部１の厚さ寸法ｔはｔ＝０．２１ｍｍ、歯
部２の高さ寸法ｈはｈ＝０．４４ｍｍである。また、上
記歯部２のベルト長さ方向両側面２ａ，２ａが互いにな
す角度θはθ＝７０°で、該両側面２ａ，２ａの先端接
続面は半径ｒがｒ＝０．２１ｍｍの曲面状になされてい
る。さらに、上記側面２ａと歯底部２ｂ、つまり、背ゴ
ム部１の内面との接続面は半径ｒがｒ＝０．０５ｍｍの
曲面状になされている。

【００１６】上記抗張体３は直径φがφ＝０．１５ｍｍ
のポリエステルコード（７０ｄ／１×３、Ｚ撚り）から
なり、歯付ベルトＡの成形時にスパイラル状に巻き付け
た状態で埋設されている。そして、歯付ベルトＡのベル
ト幅寸法ＷがＷ＝０．４０ｍｍであるのに対し抗張体３
の巻きピッチ間隔ｐがｐ＝０．２ｍｍとされていること
で、背ゴム部１のベルト長さ方向の全ての部位に少くと
も１本の抗張体３がベルト幅方向の完全な断面形状の状
態で必ず存在するようになされている。

【００１７】この発明の特徴として、上記背ゴム部１な
いし歯部２は、ショア硬さＨｓがＨｓ＝９０のポリウレ
タン樹脂で構成されている。

【００１８】ここで、上記歯付ベルトＡの耐トルク性能
を調べるために、図７に示すような伝動機構Ｂによる走
行テストを行った。該伝動機構Ｂは、正逆方向に回転駆
動される駆動側歯付プーリ１１と、正逆回転可能な従動
側歯付プーリ１２とを備え、上記駆動側及び従動側歯付
プーリ１１，１２に歯付ベルトＡが巻き掛けられてい
る。上記駆動側歯付プーリ１１は、ピッチ径φがφ＝
４．７７ｍｍ、溝数ＮがＮ＝１５である。一方、上記従
動側歯付プーリ１１は、ピッチ径φがφ＝１２．１０ｍ
ｍ、溝数ＮがＮ＝３８である。尚、何れの歯付プーリ１
１，１２も溝部のピッチ間隔ＰはＰ＝１．０００ｍｍで
ある。また、両歯付プーリ１１，１２の軸間距離ＣはＣ
＝５１．１２ｍｍに設定されている。この場合には、駆
動側歯付プーリ１１の歯付ベルトＡに対する接触角度θ
はθ＝１７１．７８°、従動側歯付プーリ１２の接触角
度θはθ＝１８８．２３°となる。そして、上記駆動側
歯付プーリ１１のトルクＴを常用でＴ＝１０ｇｆ・ｃ
ｍ、また最大でＴ＝２０ｇｆ・ｃｍとしたところ、歯付
ベルトＡは両歯付プーリ１１，１２上で横転することな
く従動側歯付プーリ１２を円滑に正逆回転させることが
できた。

【００１９】したがって、この実施例によれば、ベルト
幅寸法Ｗのベルト高さ寸法Ｈに対する比（Ｗ／Ｈ）がＷ
／Ｈ＝約０．６２の場合に、先ず、背ゴム部１のベルト
長さ方向の全ての部位に少くとも１本の完全なベルト幅
方向の断面形状を有する状態に抗張体３を埋設したこと
により、細幅化された背ゴム部１のベルト張力維持率を
確保することができる。次いで、ショア硬さＨｓがＨｓ
＝９０に設定されたポリウレタン樹脂により歯部２を構
成したことで、該歯部２を従来の歯付ベルトの歯部に比
べて適度に硬質化（従来のショア硬さＨｓは、Ｈｓ＝８
０程度）することができる。したがって、図８に示すよ
うに、上記歯付ベルトＡが歯部２において歯付プーリ１
１に支持される際に、該歯部２の変形を抑えることがで
き、歯付ベルトＡの歯付プーリ１１上での横転を防止す
ることができる。

【００２０】また、上記歯付ベルトＡを伝動機構に用い
た場合には、該歯付ベルトＡの歯部２はベルト長さ方向
の断面が略三角形状をなしていて台形状のものよりもベ
ルト長さ方向寸法が小さいので、該歯部２の所定ピッチ
間隔を小さくすることができ、このことで、小径の歯付
プーリに巻き掛けることができるようになる。これによ
り、駆動側及び従動側歯付プーリ１１，１２を小径化で
き、上記歯付ベルトＡの細幅化と相俟って、軽負荷の正
逆回転が伴う精密な伝動機構の小型化を図ることができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係る歯付ベルトによれば、ベルト長さ方向に延びる背ゴ
ム部にベルト長さ方向の断面が略三角形状である歯部が
ベルト長さ方向に沿って所定ピッチ間隔に多数設けら
れ、歯付プーリとの噛合時に上記各歯部の両側面が歯付
プーリの溝部両側面に接触するようになされた歯付ベル
トに対し、ベルト幅寸法に対するベルト高さ寸法の比が
０．６〜１．２の範囲に設定される場合に、上記抗張体
を背ゴム部のベルト長さ方向の全ての部位に１本〜３本
の完全なベルト幅方向の断面形状を有する状態に埋設し
たことで該背ゴム部のベルト張力維持率を確保すること
ができる一方、ショア硬さＨｓが８５≦Ｈｓ≦９５の範
囲に設定されたポリウレタン樹脂で背ゴム部ないし歯部
を構成したことにより、該歯部を適度に硬質化すること
ができ、バックラッシュなしの歯付ベルトを歯部のみに
おいて歯付プーリに支持させる際に、細幅化に起因する
歯付プーリ上でのベルト幅方向の横転を防止することが
でき、もって、さらなる細幅化を図ることができる。

【００２２】請求項２の発明に係る伝動機構によれば、
上記歯付ベルトの歯部はベルト長さ方向の断面形状が略
三角形状であって台形状のものよりもベルト長さ方向寸
法が小さいので、歯部の所定ピッチ間隔を小さくして小
径の歯付プーリに巻き掛けることができる。これによ
り、駆動側及び従動側歯付プーリを小径化することがで
き、上記歯付ベルトの細幅化と相俟って、例えば、８ミ
リビデオカメラのカセットテープリールの伝動機構等の
ような軽負荷の正逆回転が伴う精密な伝動機構における
小型化及び省電力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係る歯付ベルトを部分的に
示す正面図である。

【図２】歯付ベルトの全体を示す正面図である。

【図３】図１の平面図である。

【図４】図１の底面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】図１のVI−VI線断面図である。

【図７】この発明の実施例に係る伝動機構を示す概略図
である。

【図８】歯付ベルトの歯付プーリに対する噛合状態を示
す図である。

【図９】一般の歯付ベルトの歯付プーリに対する噛合状
態を示す図である。

【符号の説明】

１ 背ゴム部 ２ 歯部 ２ａ 側面 ３ 抗張体 １１ 駆動側歯付プーリ １２ 従動側歯付プーリ Ａ 歯付ベルト Ｗ ベルト幅寸法 Ｈ ベルト高さ寸法 Ｐ ピッチ間隔 Ｂ 伝動機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト長さ方向に延びる背ゴム部と、該
   背ゴム部内面にベルト長さ方向に沿って所定ピッチ間隔
   で設けられ、ベルト長さ方向の断面が略三角形状である
   多数の歯部と、上記背ゴム部の内面側にベルト長さ方向
   に沿って埋設された抗張体とを有し、歯付プーリとの噛
   合時に上記各歯部の両側面が該歯付プーリの溝部両側面
   に接触するようになされた歯付ベルトであって、 上記各歯部でのベルト高さ寸法に対するベルト幅寸法の
   比が０．６〜１．２の範囲に設定され、 上記抗張体は背ゴム部のベルト長さ方向の全ての部位に
   １本〜３本の完全なベルト幅方向の断面形状を有する状
   態に埋設され、 上記背ゴム部ないし歯部は、ショア硬さＨｓが８５≦Ｈ
   ｓ≦９５の範囲に設定されたポリウレタン樹脂で構成さ
   れていることを特徴とする歯付ベルト。
2. 【請求項２】 正逆方向に回転駆動される駆動側歯付プ
   ーリと、 正逆回転可能な従動側歯付プーリとを備え、 上記駆動側歯付プーリ及び従動側歯付プーリに請求項１
   記載の歯付ベルトが巻き掛けられていることを特徴とす
   る伝動機構。