JPH0742795A - 歯付き伝達ベルト - Google Patents

歯付き伝達ベルト

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Publication number
JPH0742795A
JPH0742795A JP5330841A JP33084193A JPH0742795A JP H0742795 A JPH0742795 A JP H0742795A JP 5330841 A JP5330841 A JP 5330841A JP 33084193 A JP33084193 A JP 33084193A JP H0742795 A JPH0742795 A JP H0742795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
tooth profile
tooth
cable
pulley
Prior art date
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Pending
Application number
JP5330841A
Other languages
English (en)
Inventor
William R Lynch
アール. リンチ ウイリアム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UINFURETSUDO M BAAGU Inc
WM Berg Inc
Original Assignee
UINFURETSUDO M BAAGU Inc
Winfred M Berg Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UINFURETSUDO M BAAGU Inc, Winfred M Berg Inc filed Critical UINFURETSUDO M BAAGU Inc
Publication of JPH0742795A publication Critical patent/JPH0742795A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00Driving-belts
    • F16G1/28Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed

Abstract

(57)【要約】 【目的】優れた耐摩耗性を備え、淀みや飛び跳ねを排除
し、回転速度の変調を減少し、よりスムーズで正確な動
作をするタイミングベルトを提供すること。 【構成】駆動伝達手段として使用するのに適した歯付き
駆動伝達ベルト20であって、一連の歯体38を備えて
おり、各歯体38の曲部はトラクトリクス曲線を表すシ
ールの反摩擦公式を基にして形成されている歯付き駆動
伝達ベルト。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スリップすることなく
駆動力を伝達する伝達ベルト、例えばタイミングギアベ
ルト等の歯付き動力伝達ベルトに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、スミスのアメリカ合衆国特許第
2,181,001号には半球体とパラボラ体の中間的
形状の真空凹部(vacuum cavities) を備えたベルトが
開示されている。バーグのアメリカ合衆国特許第4,0
26,162号にはフレキシブルなベルト形カバー体
と、そのベルト形カバー体に形成された一連の歯形部を
備えた少なくとも1本の長いフレキシブルエレメントケ
ーブルを有する長尺体を有し、ギアとスプロケットに使
用可能な歯付き伝達ベルトを示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの現存のベルト
の問題点は、それらのベルトが必ずしも常にスムーズで
正確な動作をしないことである。問題はベルトの流れが
淀んだり、ベルトが飛んだり、外れたりすることであ
り、ベルトの動きを妨害する回転速度の変調が生じるこ
とであった。その結果として、ベルトは必ずしも理想的
な特性を発揮しなかった。
【0004】よって、本発明の目的は、改善された耐摩
耗性及び耐久性を備えたタイミングベルトを提供するこ
とにある。本発明の他の目的はベルトの淀みや飛び跳ね
を排除し、よりスムーズで正確な動作をするタイミング
ベルトを提供することにある。本発明の他の目的は回転
速度の変調を減少させ、さらにスムーズで正確な動きの
タイミングベルトを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、各歯体の形状がトラクトリクス曲線を示
すシール(Schiele)の反摩擦公式(Anti−
Friction Formula)に適合する歯付き
伝達ベルトを提供するものである。
【0006】具体的には、請求項1に記載の発明は、
「動力伝達手段に使用されるベルトであって、上面部と
下面部とを備えており、該下面部には歯付き伝達歯車手
段の凹部内に適正に係合する歯体を形成している複数の
歯部が形成されており、各歯体は以下の等式
【数3】 に対応する形状を備えており、式中のaは定数であるこ
とを特徴とするベルト。」である。
【0007】又、請求項2に記載の発明は、「動力伝達
手段であって、少なくとも1本のケーブルと、該ケーブ
ルを囲むベルト手段とを有する長尺体部分を有する動力
伝達手段であり、該ベルト手段は複数の歯体を含んでお
り、該ベルトの歯体は以下の等式
【数4】 に対応する形状を備えており、式中のaは定数であるこ
とを特徴とする動力伝達手段。」である。
【0008】
【作用】上記構成により、上記公式に従って形成された
本発明による歯付き伝達ベルトにおいては、ベルトの歯
体の係合及び非係合時にベルトの側部は滑車の歯に対し
て接線方向に動き、非常にスムーズで正確な動作をす
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明によるベルトについて図面に従
って説明する。図1は本発明の動力伝達手段であるベル
ト20を示している。この動力伝達手段20は、少なく
とも1本の長いフレキシブルエレメント22によって形
成された本体部を備え、この長いフレキシブルエレメン
ト22は、撚ったスチール鋼、ワイヤ又は他の適当な素
材から成るマルチストランド体26で形成された中央ケ
ーブル24を有する。
【0010】ベルト手段30は、ケーブル24上に成形
されるか、又はケーブル24とベルトは一体化され、図
4と図5に示すようにケーブルカバーとベルトの合成体
30aとすることも可能である。ベルトカバー手段30
と30aには、歯体38を形成する歯形部(indented p
ortions) 36が提供される。この構成により、堅固で
しかもフレキシブルな構造体が得られる。歯体38は、
プーリー44のような歯付き伝達歯車手段の歯体42の
凹部40内に適正に係合し、ベルト手段30又は30a
の各歯体38の間に形成された凹部46内に適正に係合
する歯体42を有するプーリー44を駆動する。
【0011】ベルト歯体の一部38Sは、凹部46の中
央線78で始まり、隣接する凹部46の中央線78で終
わるベルト20の1ユニットとして定義され、凹部46
と中央線78との間に位置する歯体38を含む。歯体3
8の形状は、図10に示すようにシールの反摩擦トラク
トリクス(tractrix curve) に基づくものであり、次
の等式で表される。
【0012】
【数5】
【0013】式中aは定数である。この形状は非常に堅
固な歯体を提供し、ベルトの歯体側部と伝達歯車手段
(即ち、プーリーの歯)との間の摩擦を最小限に抑え
る。ベルトの歯体が前記の等式に従って形成されると、
ベルト側部は係合時と非係合時にプーリーの歯に対して
接線方向(tangentially)に動き、スムーズで正確な動
作をする。
【0014】ベルト手段30又は30aには、さらにプ
ーリーの歯42内の溝部50に係合するベルトガイド手
段48が設けられている。ガイド手段48は、各ベルト
歯体38の間の凹部46に配置された一連のアーチ形ベ
ルトガイド部52から成っている。ベルトガイド部52
は、カバーしているケーブル24の部分と同心状の湾曲
表面部54を有するアーチ形状を有している。従って、
歯体38を有し、ケーブル24上の一体となったベルト
カバー手段30a又はベルト手段30を有する構造体と
ベルトガイド部52は、歯付きプーリー44に対して正
方向の駆動力(positive drive)を提供し、プーリー4
4から脱落することを防止するためのベルトガイド手段
48を有する伝達ベルト手段20を提供する。
【0015】この構造により、伝達ベルト手段20をそ
の場に保持するための高価で保守が困難なプーリー44
用サイドフランジを設ける必要がなくなる。この構造
は、常に正方向の駆動を提供する、丈夫であって軽量で
あり、非常にフレキシブルな伝達ベルト20を提供す
る。
【0016】この伝達ベルト手段20は、図4に示すよ
うにベルト手段30aの歯付き側部62の反対側にスム
ーズな側部60を有することも可能であり、必要によ
り、設けられた歯体38の反対側に凹部64を図2のベ
ルト手段30の場合と同様に提供することも可能であ
る。この凹部64はより優れたフレキシブル特性を提供
する。
【0017】2本以上のケーブル24を有するベルトの
場合には、ベルトガイド手段48と溝部50を各ケーブ
ル24に対応して設けることができる(図5参照)。
【0018】伝達ベルト20は、望む長さの無端ベルト
20を提供するように接合されるのに選択された長さに
て形成される。接合手段は、図6から図9にかけて図示
されている。図6には、1本の伝達ベルト20が示され
ており、端部70と72が接合されて無端ループベルト
を形成する。図6から図9には、ベルト20の端部70
と72のみが示されているが、これはベルト20の残部
がこれらの図面では切り取られているからである。
【0019】歯体38がプーリー44の凹部40内に適
正に係合するようにベルト20を接合するには、接合間
隔74に隣接する2つの歯体38eを1本の歯付きベル
ト部38Sが必要とする空間だけ離して配置し、その空
間に接合部76を適正に配置しなければならない。これ
はオーバーラップして1本のベルト歯体部38Sと同じ
長さの接合部76を形成するベルト歯体部38Sを含む
端部70と72を有するベルト20を提供することで達
成される。
【0020】ベルト20が図1の2個のプーリー44間
を駆動するのに、例えば28個のベルト歯体部38Sを
必要とすると想定する。接合部76は1本のベルト歯体
部38Sとして代用されねばならず、端部70と72が
接合部76を形成するのにオーバーラップしなければな
らないので、ベルト20の長さは、接合部76と27個
のベルト歯体部38S分でなければならない。接合部分
76は2個のベルト歯体部38Sと等しく、その歯体部
38Sはオーバーラップして接合部76となる。従っ
て、28個の歯体部38Aを必要とするシステムに使用
されるベルトは実際には29個の歯体部38A、言い替
えればもう1個余計に歯体部を必要とし、接合部76を
提供する。
【0021】接合工程の第1ステップは、適正な長さの
ベルトを提供することである。第2ステップは、全カバ
ー材料30又はベルト材料30aをケーブル24から切
除し、図7に示すように歯体部38Sの長さに裸のケー
ブル端部80と82を用意することである。次のステッ
プは、図7に示す84と86の破線にて示すように少量
(80と82の長さの約5%から15%)を端部80と
82から切り取ることである。
【0022】その次のステップは、端部の歯体ユニット
38e間で切除されたケーブル端部80と82をオーバ
ーラップさせ、1本のベルト歯体部38Sの長さの接合
間隔74を準備することであり、オープンスライスブッ
シング88を図8に示すようにオーバーラップしたケー
ブル端部80と82上に配置するステップがこれに続
く。最後の接合ステップは、オープンブッシング88を
クリンプ工具又は他の手段にてクリンプ処理し、ブッシ
ング88を閉じることで正方向(positive)の配置でケ
ーブル端部80と82を接合させることである。
【0023】接合部76は、伝達ベルト20と共にプー
リー44上に係合し、1個のベルト歯体部と同じ長さの
接合部で適正に設けられていれば、プーリーの凹部40
に係合する。従って、完成したベルトループは、プーリ
ーの凹部40に対応する歯体38を接合部を除いて適正
に提供する。各プーリー44に複数の歯体が適正に係合
するので、接合部で1つの空間をスキップしても本発明
ベルトの効果及び利用形態は変わらない。
【0024】上記利点に加え、本発明のケーブルの補強
にはさらに利点がある。即ち、ケーブル24の周囲に形
成されたジャケット28の素材によって、ケーブル24
の複数の外側ストランド26の周囲の空間90内を満た
し、さらに、ケーブル24の外側面と接触しているケー
ブル24の複数のストランド26間で符号92で示す空
間部分全体を満たすことも可能である。
【0025】本発明を無端形状にて、又は削り取り可能
な複数のストランドと共に、ケーブルの補強に使用する
ことが可能である。ベルトは、例えば0.080インチ
(2.03mm)、0.0816(2.07mm)イン
チ、0.200インチ(5.08mm)、0.375イ
ンチ(約9.53mm),0.500インチ(12.7
mm)、3mm、5mm,8mm,14mm等のピッチ
を有することが可能である。
【0026】本発明はその精神又は本質的な特色から逸
脱せずに他の特定形態にて具現化することが可能であ
る。従って、本実施例は説明の為のものであり、限定を
意図しておらず、本発明の範囲は本明細書の前述部分で
はなく請求の範囲にあり、請求の範囲内の全ての変更は
本発明に含まれるものである。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、回転速
度の変調を減少させてベルトの淀みや飛び跳ねを排除
し、よりスムーズで正確な動作をするタイミングベルト
を提供し、優れた耐摩耗性及び耐久性を備えたタイミン
グベルトを提供することができるという優れた効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の動力伝達手段の側面図である。
【図2】 図1の伝達ベルトの一部拡大斜視図である。
【図3】 図1の3−3線に沿った拡大断面図である。
【図4】 本発明の伝達ベルトの第2形状を示す一部拡
大斜視図である。
【図5】 図4の5−5線に沿った拡大断面図である。
【図6】 接合前の両ループ端部の関係を示す一部側面
図。
【図7】 ベルトの接合手段を示す側面図である。
【図8】 ブッシングが配置されたベルト接合手段の側
面図。
【図9】 ブッシングが配置されて完成した接合状態の
側面図。
【図10】 歯体の曲部を示す断面図である。
【符号の説明】
20 ベルト 22 フレキシブルエレメント 24 中央ケーブル 26 マルチストランド体 30 ベルト手段 38 歯体 42 歯体 44 プーリー 46 凹部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動力伝達手段に使用されるベルトであっ
    て、上面部と下面部とを備えており、該下面部には歯付
    き伝達歯車手段の凹部内に適正に係合する歯体を形成し
    ている複数の歯部が形成されており、各歯体は以下の等
    式 【数1】 に対応する形状を備えており、式中のaは定数であるこ
    とを特徴とするベルト。
  2. 【請求項2】 動力伝達手段であって、少なくとも1本
    のケーブルと、該ケーブルを囲むベルト手段とを有する
    長尺体部分を有する動力伝達手段であり、該ベルト手段
    は複数の歯体を含んでおり、該ベルトの歯体は以下の等
    式 【数2】 に対応する形状を備えており、式中のaは定数であるこ
    とを特徴とする動力伝達手段。
JP5330841A 1993-01-04 1993-12-27 歯付き伝達ベルト Pending JPH0742795A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/000277 1993-01-04
US08/000,277 US5346439A (en) 1993-01-04 1993-01-04 Toothed transmission belt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0742795A true JPH0742795A (ja) 1995-02-10

Family

ID=21690779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5330841A Pending JPH0742795A (ja) 1993-01-04 1993-12-27 歯付き伝達ベルト

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US (1) US5346439A (ja)
EP (1) EP0605897A1 (ja)
JP (1) JPH0742795A (ja)

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