JPH0886339A - 歯付ベルトとプーリとの組合せ装置 - Google Patents
歯付ベルトとプーリとの組合せ装置Info
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- JPH0886339A JPH0886339A JP11249195A JP11249195A JPH0886339A JP H0886339 A JPH0886339 A JP H0886339A JP 11249195 A JP11249195 A JP 11249195A JP 11249195 A JP11249195 A JP 11249195A JP H0886339 A JPH0886339 A JP H0886339A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ベルト歯部とプーリ溝部との圧縮比率をプー
リ歯数に応じて変化させ、またプーリ溝底面とベルト歯
先部との当接状態を改善することで、より一段とベルト
の初張力を小さく設定して装置等の使用機械の軸荷重を
軽減し、ベルト歯部とプーリ溝部との圧縮比率をプーリ
歯数に応じて変化させて、ベルトにかかる負担を軽減し
て寿命を延長する。 【構成】 この歯付ベルトとプーリとの組合せ装置１
は、プーリ溝部３とプーリ歯部４を交互に有するプーリ
２を駆動軸５と少なくとも一つの従動軸５にそれぞれ装
着するとともに、これらのプーリ２に歯付ベルト７を掛
架し、ベルト歯部８の高さをプーリ溝部３の深さより大
きくしてベルト歯部８をプーリ溝部３に圧縮係合させた
ものである。この装置１において、歯数の多いプーリ側
のプーリ溝部３とベルト歯部８との圧縮比率が、歯数の
少ないプーリ側のプーリ溝部３とベルト歯部８との圧縮
比率に比べて小さい。
リ歯数に応じて変化させ、またプーリ溝底面とベルト歯
先部との当接状態を改善することで、より一段とベルト
の初張力を小さく設定して装置等の使用機械の軸荷重を
軽減し、ベルト歯部とプーリ溝部との圧縮比率をプーリ
歯数に応じて変化させて、ベルトにかかる負担を軽減し
て寿命を延長する。 【構成】 この歯付ベルトとプーリとの組合せ装置１
は、プーリ溝部３とプーリ歯部４を交互に有するプーリ
２を駆動軸５と少なくとも一つの従動軸５にそれぞれ装
着するとともに、これらのプーリ２に歯付ベルト７を掛
架し、ベルト歯部８の高さをプーリ溝部３の深さより大
きくしてベルト歯部８をプーリ溝部３に圧縮係合させた
ものである。この装置１において、歯数の多いプーリ側
のプーリ溝部３とベルト歯部８との圧縮比率が、歯数の
少ないプーリ側のプーリ溝部３とベルト歯部８との圧縮
比率に比べて小さい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は歯付ベルトとプーリとの
組合せ装置に係り、詳しくはベルト歯部とプーリ溝部と
の圧縮比率をプーリ歯数に応じて変化させ、更にプーリ
溝底面とベルト歯先部との当接状態を改善することで、
使用機械の軸荷重を軽減し、そしてベルト歯部にかかる
負担を小さくしてベルトの寿命を高めることを狙った歯
付ベルトとプーリとの組合せ装置に関する。
組合せ装置に係り、詳しくはベルト歯部とプーリ溝部と
の圧縮比率をプーリ歯数に応じて変化させ、更にプーリ
溝底面とベルト歯先部との当接状態を改善することで、
使用機械の軸荷重を軽減し、そしてベルト歯部にかかる
負担を小さくしてベルトの寿命を高めることを狙った歯
付ベルトとプーリとの組合せ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日の歯付ベルトとプーリとの組合せ装
置では、ベルト歯部側面を円弧状にするとともに、プー
リ溝部側面も円弧状にした駆動装置が種々提案された。
中でも、特公平５−７０７３５号公報、特公昭５７−５
１５８９号公報、特公昭５６−２９１４１号公報に開示
された駆動システムが今日の主流になっている。
置では、ベルト歯部側面を円弧状にするとともに、プー
リ溝部側面も円弧状にした駆動装置が種々提案された。
中でも、特公平５−７０７３５号公報、特公昭５７−５
１５８９号公報、特公昭５６−２９１４１号公報に開示
された駆動システムが今日の主流になっている。
【０００３】そして、これらの駆動装置では、一般に表
面硬度の大きいベルト溝部表面とプーリ歯部表面とが当
接するときに発生するたたき音を阻止するために、ベル
ト歯部の高さをプーリ溝部の深さより大きくして、比較
的柔軟なベルト歯部をプーリ溝部に当接して圧縮係合さ
せ、駆動時の騒音を軽減している。即ち、ベルト歯部に
衝突時のエネルギーを吸収させるようにバンパー効果を
付与している。通常、ベルト歯部の高さをＨとし、プー
リ溝部の深さをＤとしたとき、ベルト歯部とプーリ溝部
との圧縮比率は（Ｈ−Ｄ）／Ｈで算出されるが、この値
が１〜２０％にすることが、例えば特公昭５６−２９１
４１号公報に開示されている。
面硬度の大きいベルト溝部表面とプーリ歯部表面とが当
接するときに発生するたたき音を阻止するために、ベル
ト歯部の高さをプーリ溝部の深さより大きくして、比較
的柔軟なベルト歯部をプーリ溝部に当接して圧縮係合さ
せ、駆動時の騒音を軽減している。即ち、ベルト歯部に
衝突時のエネルギーを吸収させるようにバンパー効果を
付与している。通常、ベルト歯部の高さをＨとし、プー
リ溝部の深さをＤとしたとき、ベルト歯部とプーリ溝部
との圧縮比率は（Ｈ−Ｄ）／Ｈで算出されるが、この値
が１〜２０％にすることが、例えば特公昭５６−２９１
４１号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は、駆動軸に装着したプーリの歯数が従動軸に装着した
プーリの歯数と異なっていても、ベルト歯部とプーリ溝
部との圧縮比率が同一に設定されていた。歯数の大きい
プーリとベルトとの単位面積当たりの面圧は、歯数の小
さいプーリとベルトとの面圧に比べて小さくなり、歯数
の大きいプーリに嵌合しているベルト歯部の圧縮歪み
は、歯数の小さいプーリに嵌合しているベルト歯部に比
べて小さくなっていた。
は、駆動軸に装着したプーリの歯数が従動軸に装着した
プーリの歯数と異なっていても、ベルト歯部とプーリ溝
部との圧縮比率が同一に設定されていた。歯数の大きい
プーリとベルトとの単位面積当たりの面圧は、歯数の小
さいプーリとベルトとの面圧に比べて小さくなり、歯数
の大きいプーリに嵌合しているベルト歯部の圧縮歪み
は、歯数の小さいプーリに嵌合しているベルト歯部に比
べて小さくなっていた。
【０００５】例えば、ベルト歯部とプーリ溝部との圧縮
比率を歯数の少ないプーリ側に合わせると、歯数の多い
プーリ側では、ベルト歯部が充分に圧縮されなくなる。
ベルトは常時プーリから浮き上がった状態になり、歯型
に期待する正常な噛み合い状態が得られないだけでな
く、走行中にジャンピングを起こし、プーリから離脱す
ることがあった。これを阻止するためにベルト張力を高
めていたが、ベルトに大きな負担がかかっていた。逆
に、ベルト歯部とプーリ溝部との圧縮比率を歯数の多い
プーリ側に合わせると、歯数の少ないプーリ側では、ベ
ルト溝部表面とプーリ歯部表面とが当接し、たたき音が
発生した。
比率を歯数の少ないプーリ側に合わせると、歯数の多い
プーリ側では、ベルト歯部が充分に圧縮されなくなる。
ベルトは常時プーリから浮き上がった状態になり、歯型
に期待する正常な噛み合い状態が得られないだけでな
く、走行中にジャンピングを起こし、プーリから離脱す
ることがあった。これを阻止するためにベルト張力を高
めていたが、ベルトに大きな負担がかかっていた。逆
に、ベルト歯部とプーリ溝部との圧縮比率を歯数の多い
プーリ側に合わせると、歯数の少ないプーリ側では、ベ
ルト溝部表面とプーリ歯部表面とが当接し、たたき音が
発生した。
【０００６】更に、従来の駆動装置では、ベルトに必要
以上の張力を必要とし、かつ軸荷重を過大にしていた。
以上の張力を必要とし、かつ軸荷重を過大にしていた。
【０００７】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、ベルト歯部とプーリ溝部との圧縮比率をプーリ
歯数に応じて変化させ、またプーリ溝底面とベルト歯先
部との当接状態を改善することで、より一段とベルトの
初張力を小さく設定して装置等の使用機械の軸荷重を軽
減し、ベルト歯部にかかる負担を軽減してベルト寿命を
延長した歯付ベルトとプーリとの組合せ装置を提供する
ことにある。
であり、ベルト歯部とプーリ溝部との圧縮比率をプーリ
歯数に応じて変化させ、またプーリ溝底面とベルト歯先
部との当接状態を改善することで、より一段とベルトの
初張力を小さく設定して装置等の使用機械の軸荷重を軽
減し、ベルト歯部にかかる負担を軽減してベルト寿命を
延長した歯付ベルトとプーリとの組合せ装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の特徴とす
るところは、プーリ溝部とプーリ歯部とを交互に有する
プーリを駆動軸と少なくとも一つの従動軸にそれぞれ装
着するとともに、これらのプーリに歯付ベルトを掛架
し、ベルト歯部の高さをプーリ溝部の深さより大きくし
てベルト歯部をプーリ溝部に圧縮係合させてなる歯付ベ
ルトとプーリとの組合せ装置において、上記駆動軸と従
動軸に装着したプーリの歯数を相違させ、歯数の多いプ
ーリ側のプーリ溝部とベルト歯部との圧縮比率を、歯数
の少ないプーリ側のプーリ溝部とベルト歯部との圧縮比
率に比べて小さくした歯付ベルトとプーリとの組合せ装
置にある。また、本発明は一つの駆動軸と一つの従動軸
の２軸からなる組合せ装置や、プーリ溝部の溝底面に設
けた隆起部をベルト歯部と圧縮係合させる組合せ装置も
含む。
るところは、プーリ溝部とプーリ歯部とを交互に有する
プーリを駆動軸と少なくとも一つの従動軸にそれぞれ装
着するとともに、これらのプーリに歯付ベルトを掛架
し、ベルト歯部の高さをプーリ溝部の深さより大きくし
てベルト歯部をプーリ溝部に圧縮係合させてなる歯付ベ
ルトとプーリとの組合せ装置において、上記駆動軸と従
動軸に装着したプーリの歯数を相違させ、歯数の多いプ
ーリ側のプーリ溝部とベルト歯部との圧縮比率を、歯数
の少ないプーリ側のプーリ溝部とベルト歯部との圧縮比
率に比べて小さくした歯付ベルトとプーリとの組合せ装
置にある。また、本発明は一つの駆動軸と一つの従動軸
の２軸からなる組合せ装置や、プーリ溝部の溝底面に設
けた隆起部をベルト歯部と圧縮係合させる組合せ装置も
含む。
【０００９】
【作用】本発明の歯付ベルトとプーリとの組合せ装置で
は、歯数の多いプーリ側のプーリ溝部とベルト歯部との
圧縮比率を、歯数の少ないプーリ側のプーリ溝部とベル
ト歯部との圧縮比率に比べて小さくし、歯数の多いプー
リ側と歯数の少ないプーリ側でベルト歯部を適切に圧縮
しているため、ベルトの張力増加を抑えて装置等の使用
機械の軸荷重を軽減することができる。これはベルト歯
部にかかる応力負担を軽減することになってベルト寿命
を延長することになる。各プーリでベルト歯部が適切に
圧縮されるため、走行時におけるベルトのジャンピング
によるプーリからの離脱がなく、走行時の騒音も軽減さ
れる。更に、プーリ溝部の溝底面に設けた隆起部がベル
ト歯部と圧縮係合するため、ベルト歯先部が変形しやす
く、小さな荷重で同じ圧縮比率を得ることができるよう
になり、更に軸荷重を軽減できる。
は、歯数の多いプーリ側のプーリ溝部とベルト歯部との
圧縮比率を、歯数の少ないプーリ側のプーリ溝部とベル
ト歯部との圧縮比率に比べて小さくし、歯数の多いプー
リ側と歯数の少ないプーリ側でベルト歯部を適切に圧縮
しているため、ベルトの張力増加を抑えて装置等の使用
機械の軸荷重を軽減することができる。これはベルト歯
部にかかる応力負担を軽減することになってベルト寿命
を延長することになる。各プーリでベルト歯部が適切に
圧縮されるため、走行時におけるベルトのジャンピング
によるプーリからの離脱がなく、走行時の騒音も軽減さ
れる。更に、プーリ溝部の溝底面に設けた隆起部がベル
ト歯部と圧縮係合するため、ベルト歯先部が変形しやす
く、小さな荷重で同じ圧縮比率を得ることができるよう
になり、更に軸荷重を軽減できる。
【００１０】
【実施例】以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を
説明する。図１は本発明に係る歯付ベルトの駆動装置の
側面図、図２は図１において歯数の少ないプーリ側での
Ａ−Ａ断面図、図３は図１において歯数の多いプーリ側
でのＢ−Ｂ断面図を示す。また、図４および図６は図２
に相当する他の変形例であって、歯数の少ないプーリ側
での歯付ベルトとプーリとの噛み合い状態を示し、また
図５および図７は図３に相当する他の変形例であって、
歯数の多いプーリ側での歯付ベルトとプーリとの噛み合
い状態を示す。
説明する。図１は本発明に係る歯付ベルトの駆動装置の
側面図、図２は図１において歯数の少ないプーリ側での
Ａ−Ａ断面図、図３は図１において歯数の多いプーリ側
でのＢ−Ｂ断面図を示す。また、図４および図６は図２
に相当する他の変形例であって、歯数の少ないプーリ側
での歯付ベルトとプーリとの噛み合い状態を示し、また
図５および図７は図３に相当する他の変形例であって、
歯数の多いプーリ側での歯付ベルトとプーリとの噛み合
い状態を示す。
【００１１】本発明に係る歯付ベルトの駆動装置１で
は、プーリ溝部３とプーリ歯部４とを交互に有するプー
リ２、２が駆動軸５と従動軸６にそれぞれ装着され、歯
付ベルト７が上記駆動軸５と従動軸６に装着された歯数
の異なるプーリ２、２に掛架された構成からなってい
る。駆動軸５に装着したプーリ２の歯数は、従動軸６に
装着したプーリ２の歯数より少なくなっている。むろ
ん、レイアウトはこの逆でもよい。
は、プーリ溝部３とプーリ歯部４とを交互に有するプー
リ２、２が駆動軸５と従動軸６にそれぞれ装着され、歯
付ベルト７が上記駆動軸５と従動軸６に装着された歯数
の異なるプーリ２、２に掛架された構成からなってい
る。駆動軸５に装着したプーリ２の歯数は、従動軸６に
装着したプーリ２の歯数より少なくなっている。むろ
ん、レイアウトはこの逆でもよい。
【００１２】本発明で使用する歯付ベルト７は、長さ方
向に沿って交互に配置した複数のベルト歯部８とベルト
溝部９、心線１０を埋設した背部１１、そしてベルト歯
部８とベルト溝部９の表面に歯布を被覆した構成からな
っている。このベルト歯部８は、図２〜図５に示すよう
な断面が台形の歯であったり、また図６〜図７に示すよ
うなベルト歯部８内に２つの起点をもつ交差した曲率半
径の円弧から側壁と平坦な歯先部から形成される歯でも
よい。むろん、通常ＳＴＰＤと呼ばれる歯付ベルトであ
って、ピッチライン上に設けた起点からベルト歯部８の
歯幅Ｗを半径とする円弧の一部からなる丸歯であっても
よく、またこれに限定されることなく、ＨＴＤと呼ばれ
るベルト歯部８の中心線上にあってベルト歯部８内に起
点をもつ一つの曲率半径の円弧から形成される丸歯であ
ってもよい。
向に沿って交互に配置した複数のベルト歯部８とベルト
溝部９、心線１０を埋設した背部１１、そしてベルト歯
部８とベルト溝部９の表面に歯布を被覆した構成からな
っている。このベルト歯部８は、図２〜図５に示すよう
な断面が台形の歯であったり、また図６〜図７に示すよ
うなベルト歯部８内に２つの起点をもつ交差した曲率半
径の円弧から側壁と平坦な歯先部から形成される歯でも
よい。むろん、通常ＳＴＰＤと呼ばれる歯付ベルトであ
って、ピッチライン上に設けた起点からベルト歯部８の
歯幅Ｗを半径とする円弧の一部からなる丸歯であっても
よく、またこれに限定されることなく、ＨＴＤと呼ばれ
るベルト歯部８の中心線上にあってベルト歯部８内に起
点をもつ一つの曲率半径の円弧から形成される丸歯であ
ってもよい。
【００１３】前記歯部８及び背部１１に使用される原料
ゴムは、水素化ニトリルゴムを始めとして、クロロプレ
ンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、ア
ルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）な
どの耐熱老化性の改善されたゴムや、天然ゴム、スチレ
ンブタジエンゴム、ニトリルゴム等が使用される。
ゴムは、水素化ニトリルゴムを始めとして、クロロプレ
ンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、ア
ルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）な
どの耐熱老化性の改善されたゴムや、天然ゴム、スチレ
ンブタジエンゴム、ニトリルゴム等が使用される。
【００１４】上記心線１０としては、Ｅガラスまたは高
強度ガラスの５〜９μｍのフィラメントを撚り合わせた
ものを、ゴムコンパウンドからなる保護剤あるいは接着
剤であるＲＦＬ液等で処理されたものである。また、有
機繊維としては応力に対して伸びが小さく、引張強度が
大きいパラ系アラミド繊維（商品名：ケブラー、テクノ
ーラ）の０．５〜２．５デニールのフィラメントを撚り
合わせ、ＲＦＬ液、エポキシ溶液、イソシアネート溶液
とゴムコンパウンドとの接着剤で処理された撚りコード
が使用される。しかし、本発明ではこれらに限定される
ことはない。
強度ガラスの５〜９μｍのフィラメントを撚り合わせた
ものを、ゴムコンパウンドからなる保護剤あるいは接着
剤であるＲＦＬ液等で処理されたものである。また、有
機繊維としては応力に対して伸びが小さく、引張強度が
大きいパラ系アラミド繊維（商品名：ケブラー、テクノ
ーラ）の０．５〜２．５デニールのフィラメントを撚り
合わせ、ＲＦＬ液、エポキシ溶液、イソシアネート溶液
とゴムコンパウンドとの接着剤で処理された撚りコード
が使用される。しかし、本発明ではこれらに限定される
ことはない。
【００１５】歯布として用いられる帆布は、６ナイロ
ン、６６ナイロン、ポリエステル、アラミド繊維等であ
って、単独あるいは混合されたものであってもよい。歯
布の経糸（ベルト幅方向）や緯糸（ベルト長さ方向）の
構成も前記繊維のフィラメント糸または紡績糸であり、
織構成も平織物、綾織物、朱子織物でいずれでもよい。
なお、緯糸には伸縮性を有するウレタン弾性糸を一部使
用するのが好ましい。
ン、６６ナイロン、ポリエステル、アラミド繊維等であ
って、単独あるいは混合されたものであってもよい。歯
布の経糸（ベルト幅方向）や緯糸（ベルト長さ方向）の
構成も前記繊維のフィラメント糸または紡績糸であり、
織構成も平織物、綾織物、朱子織物でいずれでもよい。
なお、緯糸には伸縮性を有するウレタン弾性糸を一部使
用するのが好ましい。
【００１６】ここで使用するプーリ２は、ベルト歯部８
とベルト溝部９に噛み合うプーリ溝部３とプーリ歯部４
を有するものであり、プーリ溝部３は図２および図３に
示すように台形溝、また図６および図７に示すように円
弧からなる側壁と平坦な溝底面から形成される溝、ある
いは側壁と溝底面を一つの円弧とする溝等からなるが、
特に制限されない。
とベルト溝部９に噛み合うプーリ溝部３とプーリ歯部４
を有するものであり、プーリ溝部３は図２および図３に
示すように台形溝、また図６および図７に示すように円
弧からなる側壁と平坦な溝底面から形成される溝、ある
いは側壁と溝底面を一つの円弧とする溝等からなるが、
特に制限されない。
【００１７】また、図４〜図７に示すように、プーリ溝
部３の溝底面を部分的に円弧状に隆起させ、この隆起部
１３をベルト歯部８と圧縮係合させることもできる。ベ
ルト歯先部１２は変形しやすく、小さな荷重で同じ圧縮
比率を得ることができるため、軸荷重を軽減することが
できる。上記隆起部１３の外形は、円弧に限定される必
要はなく、曲線であればよい。
部３の溝底面を部分的に円弧状に隆起させ、この隆起部
１３をベルト歯部８と圧縮係合させることもできる。ベ
ルト歯先部１２は変形しやすく、小さな荷重で同じ圧縮
比率を得ることができるため、軸荷重を軽減することが
できる。上記隆起部１３の外形は、円弧に限定される必
要はなく、曲線であればよい。
【００１８】上記プーリ溝部３とベルト歯部８との嵌合
状態は、図２〜図７に示しているように、ベルト歯部８
の高さＨがプーリ溝部３の深さＤより大きく、ベルト歯
部８とプーリ溝部３とは圧縮係合している。圧縮比率は
（Ｈ−Ｄ）／Ｈで算出される。尚、プーリ溝部３の深さ
Ｄは、溝底面に隆起部１３を有する場合には、隆起部１
３の先端から外周面までの寸法である。
状態は、図２〜図７に示しているように、ベルト歯部８
の高さＨがプーリ溝部３の深さＤより大きく、ベルト歯
部８とプーリ溝部３とは圧縮係合している。圧縮比率は
（Ｈ−Ｄ）／Ｈで算出される。尚、プーリ溝部３の深さ
Ｄは、溝底面に隆起部１３を有する場合には、隆起部１
３の先端から外周面までの寸法である。
【００１９】しかして、本発明の組合せ装置では、歯数
の多いプーリ側のプーリ溝部３とベルト歯部８との圧縮
比率を、歯数の少ないプーリ側のプーリ溝部３とベルト
歯部８との圧縮比率に比べて小さくした点が特徴の一つ
になっている。具体的には、駆動軸５における歯数の少
ないプーリ側のプーリ溝部３とベルト歯部８との圧縮比
率が、従動軸６における歯数の多いプーリ側のプーリ溝
部３とベルト歯部８との圧縮比率より大きくなってい
る。
の多いプーリ側のプーリ溝部３とベルト歯部８との圧縮
比率を、歯数の少ないプーリ側のプーリ溝部３とベルト
歯部８との圧縮比率に比べて小さくした点が特徴の一つ
になっている。具体的には、駆動軸５における歯数の少
ないプーリ側のプーリ溝部３とベルト歯部８との圧縮比
率が、従動軸６における歯数の多いプーリ側のプーリ溝
部３とベルト歯部８との圧縮比率より大きくなってい
る。
【００２０】この圧縮比率とプーリ歯数との関係につい
ては、以下の計算によって算出される。まず、図８に示
すように駆動軸５と従動軸６に同じ歯数とピッチをもつ
プーリ２、２を装着し、歯付ベルト７を掛架した装置を
作製し、駆動軸５と従動軸６に装着するプーリの歯数を
変化させて、軸荷重がほぼ一定になるように圧縮比率を
求めた。
ては、以下の計算によって算出される。まず、図８に示
すように駆動軸５と従動軸６に同じ歯数とピッチをもつ
プーリ２、２を装着し、歯付ベルト７を掛架した装置を
作製し、駆動軸５と従動軸６に装着するプーリの歯数を
変化させて、軸荷重がほぼ一定になるように圧縮比率を
求めた。
【００２１】この場合、歯数１８のプーリ２、２を駆動
軸５と従動軸６に装着した場合における圧縮比率を１０
０とし、これと異なる歯数をもつプーリにおける最適圧
縮比率を計算した。例えば、歯数１８のプーリにおいて
は、図９に示すようにプーリ歯数、各歯角度（α）、そ
して噛合歯数を基にするとともに、ベルト歯部８に噛み
合っている各プーリ溝部３のＸ軸方向の各分力Ｘ0 ，Ｘ
1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4をＸ0 ＝１００に設定し、式Ｘn
＝１００ｃｏｓαから求めた。即ち、プーリ歯数１８に
おけるＸ軸方向の分力の合計は、４×（Ｘ1 ＋Ｘ2 ＋Ｘ
3 ＋Ｘ4 ）＋（Ｘn ×２）＝１１５１．８である。
軸５と従動軸６に装着した場合における圧縮比率を１０
０とし、これと異なる歯数をもつプーリにおける最適圧
縮比率を計算した。例えば、歯数１８のプーリにおいて
は、図９に示すようにプーリ歯数、各歯角度（α）、そ
して噛合歯数を基にするとともに、ベルト歯部８に噛み
合っている各プーリ溝部３のＸ軸方向の各分力Ｘ0 ，Ｘ
1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4をＸ0 ＝１００に設定し、式Ｘn
＝１００ｃｏｓαから求めた。即ち、プーリ歯数１８に
おけるＸ軸方向の分力の合計は、４×（Ｘ1 ＋Ｘ2 ＋Ｘ
3 ＋Ｘ4 ）＋（Ｘn ×２）＝１１５１．８である。
【００２２】また、他のプーリ歯数におけるＸ軸方向の
分力も、その合計がプーリ歯数１８の合計（１１５１．
８）に近似するように、まずＸ軸方向の分力Ｘ0 を算出
し、その後に各Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘn を計算し
た。この結果を表１に示す。また、図１０には表１のＸ
0 とプーリ歯数をプロットしたもので、圧縮比率とプー
リ歯数との関係を示す。
分力も、その合計がプーリ歯数１８の合計（１１５１．
８）に近似するように、まずＸ軸方向の分力Ｘ0 を算出
し、その後に各Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘn を計算し
た。この結果を表１に示す。また、図１０には表１のＸ
0 とプーリ歯数をプロットしたもので、圧縮比率とプー
リ歯数との関係を示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】これから明からように、プーリ歯数が変化
しても軸荷重がほぼ一定になるような条件下では、プー
リ歯数が増加するにつれて圧縮比率も指数関数的に低下
していることが判る。
しても軸荷重がほぼ一定になるような条件下では、プー
リ歯数が増加するにつれて圧縮比率も指数関数的に低下
していることが判る。
【００２５】従って、本発明の組合せ装置のように駆動
軸５と従動軸６に装着したプーリ歯数が相違している場
合であっても、前記圧縮比率とプーリ歯数との特性関係
を満足するように、圧縮比率を設定する必要がある。例
えば、プーリ歯数１８とプーリ歯数３６を組み合わせた
駆動装置（装置１）では、プーリ歯数１８に係合するベ
ルト歯部８との圧縮比率を７％に設定すると、前記特性
関係に基づいてプーリ歯数３６に係合する歯付ベルトと
の圧縮比率は３．５％に設定される。即ち、プーリ歯数
３６のプーリの溝部の深さＤは、プーリ歯数１８のそれ
より大きくしなければならない。
軸５と従動軸６に装着したプーリ歯数が相違している場
合であっても、前記圧縮比率とプーリ歯数との特性関係
を満足するように、圧縮比率を設定する必要がある。例
えば、プーリ歯数１８とプーリ歯数３６を組み合わせた
駆動装置（装置１）では、プーリ歯数１８に係合するベ
ルト歯部８との圧縮比率を７％に設定すると、前記特性
関係に基づいてプーリ歯数３６に係合する歯付ベルトと
の圧縮比率は３．５％に設定される。即ち、プーリ歯数
３６のプーリの溝部の深さＤは、プーリ歯数１８のそれ
より大きくしなければならない。
【００２６】また、プーリ歯数１８とプーリ歯数８０を
組み合わせた駆動装置（装置２）では、プーリ歯数１８
に係合する歯付ベルトとの圧縮比率を７％に設定する
と、プーリ歯数８０に係合する歯付ベルトとの圧縮比率
は１．５８％に設定され、プーリの溝部の深さをＤは大
きくなる。この２つの装置１と装置２とのベルト初張力
は変化せず、また軸荷重もほぼ一定になる。
組み合わせた駆動装置（装置２）では、プーリ歯数１８
に係合する歯付ベルトとの圧縮比率を７％に設定する
と、プーリ歯数８０に係合する歯付ベルトとの圧縮比率
は１．５８％に設定され、プーリの溝部の深さをＤは大
きくなる。この２つの装置１と装置２とのベルト初張力
は変化せず、また軸荷重もほぼ一定になる。
【００２７】しかし、プーリ歯数１８とプーリ歯数３６
を組み合わせた駆動装置において、前記圧縮比率をとも
に７％に設定した場合のベルト初張力と軸荷重は、装置
１に比べて大きくなる。また、プーリ歯数１８とプーリ
歯数８０を組み合わせた駆動装置において、前記圧縮比
率をともに７％に設定した場合のベルト初張力と軸荷重
は、さらに大きくなる。圧縮比率を一定に設定した場
合、プーリ歯数が増すにつれて、軸荷重は直線的に増加
する。
を組み合わせた駆動装置において、前記圧縮比率をとも
に７％に設定した場合のベルト初張力と軸荷重は、装置
１に比べて大きくなる。また、プーリ歯数１８とプーリ
歯数８０を組み合わせた駆動装置において、前記圧縮比
率をともに７％に設定した場合のベルト初張力と軸荷重
は、さらに大きくなる。圧縮比率を一定に設定した場
合、プーリ歯数が増すにつれて、軸荷重は直線的に増加
する。
【００２８】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例にて詳細に説
明する。 実施例１〜２、比較例１
明する。 実施例１〜２、比較例１
【００２９】固定軸に歯数６０のプーリ（６０Ｓ８Ｍ０
１５０Ｂ）と移動軸に歯数１８のプーリ（１８Ｓ８Ｍ０
１５０Ｂ）を装着し、これに歯型：ＳＴＰＤ、ベルト歯
部の高さをＨ：３ｍｍ、歯数：８９、ベルト幅：１０ｍ
ｍ、歯ピッチ：８ｍｍの歯付ベルトを巻き付け、移動軸
を移動させて軸間距離１９１．２ｍｍに固定し、テンシ
ョンメータより軸荷重を測定した。
１５０Ｂ）と移動軸に歯数１８のプーリ（１８Ｓ８Ｍ０
１５０Ｂ）を装着し、これに歯型：ＳＴＰＤ、ベルト歯
部の高さをＨ：３ｍｍ、歯数：８９、ベルト幅：１０ｍ
ｍ、歯ピッチ：８ｍｍの歯付ベルトを巻き付け、移動軸
を移動させて軸間距離１９１．２ｍｍに固定し、テンシ
ョンメータより軸荷重を測定した。
【００３０】尚、歯数１８のプーリにおいては、プーリ
溝部の深さＤを２．８５ｍｍにして圧縮比率を５％に設
定し、一方歯数６０のプーリにおいては、プーリ溝部の
深さをＤを２．９１ｍｍ（圧縮比率３％）、２．９６ｍ
ｍ（圧縮比率１．５％）に変化させ、この場合における
軸荷重を測定した。その結果を表２および図１１に示
す。表１の圧縮比率とプーリ歯数との結果より、歯数１
８におけるプーリの圧縮比率を５％に設定すると、歯数
６０のプーリにおける圧縮比率は、１．５％が最適値に
なる。
溝部の深さＤを２．８５ｍｍにして圧縮比率を５％に設
定し、一方歯数６０のプーリにおいては、プーリ溝部の
深さをＤを２．９１ｍｍ（圧縮比率３％）、２．９６ｍ
ｍ（圧縮比率１．５％）に変化させ、この場合における
軸荷重を測定した。その結果を表２および図１１に示
す。表１の圧縮比率とプーリ歯数との結果より、歯数１
８におけるプーリの圧縮比率を５％に設定すると、歯数
６０のプーリにおける圧縮比率は、１．５％が最適値に
なる。
【００３１】
【表２】
【００３２】この結果より、プーリ溝部の深さＤをプー
リ歯数により変化させることで、軸荷重が軽減して、こ
の結果ベルト張力増加を抑えることができてベルト寿命
の延長が期待される。
リ歯数により変化させることで、軸荷重が軽減して、こ
の結果ベルト張力増加を抑えることができてベルト寿命
の延長が期待される。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明の歯付ベルトとプー
リとの組合せ装置では、歯数の多いプーリ側と歯数の少
ないプーリ側でベルト歯部とプーリ溝部との圧縮比率を
適切に変えているため、１）ベルトの張力増加を抑えて
軸荷重を軽減でき、２）ベルト歯部にかかる応力負担を
小さくしてベルト寿命を延長することができ、３）各プ
ーリでベルト歯部が適切に圧縮されるために走行時にお
けるベルトのジャンピングによるプーリからの離脱もな
くて走行時の騒音も軽減でき、そして４）プーリ溝部の
溝底面に設けた隆起部がベルト歯部と圧縮係合するた
め、ベルト歯先部が変形しやすく、小さな荷重で同じ圧
縮比率を得ることができるため更に軸荷重を軽減でき
る、といった効果を有している。
リとの組合せ装置では、歯数の多いプーリ側と歯数の少
ないプーリ側でベルト歯部とプーリ溝部との圧縮比率を
適切に変えているため、１）ベルトの張力増加を抑えて
軸荷重を軽減でき、２）ベルト歯部にかかる応力負担を
小さくしてベルト寿命を延長することができ、３）各プ
ーリでベルト歯部が適切に圧縮されるために走行時にお
けるベルトのジャンピングによるプーリからの離脱もな
くて走行時の騒音も軽減でき、そして４）プーリ溝部の
溝底面に設けた隆起部がベルト歯部と圧縮係合するた
め、ベルト歯先部が変形しやすく、小さな荷重で同じ圧
縮比率を得ることができるため更に軸荷重を軽減でき
る、といった効果を有している。
【図１】本発明に係る歯付ベルトとプーリとの組合せ装
置の側面図である。
置の側面図である。
【図２】図１において歯数の少ないプーリ側のＡ−Ａ断
面図である。
面図である。
【図３】図１において歯数の多い側のプーリ側のＢ−Ｂ
断面図である。
断面図である。
【図４】図２に相当する他の実施例であって、歯数の少
ないプーリ側の歯付ベルトとプーリとの噛み合い状態の
断面図である。
ないプーリ側の歯付ベルトとプーリとの噛み合い状態の
断面図である。
【図５】図３に相当する他の実施例であって、歯数の多
いプーリ側の歯付ベルトとプーリとの噛み合い状態の断
面図である。
いプーリ側の歯付ベルトとプーリとの噛み合い状態の断
面図である。
【図６】図２に相当する更に他の実施例であって、歯数
の少ないプーリ側の歯付ベルトとプーリとの噛み合い状
態の断面図である。
の少ないプーリ側の歯付ベルトとプーリとの噛み合い状
態の断面図である。
【図７】図３に相当する更に他の実施例であって、歯数
の多いプーリ側の歯付ベルトとプーリとの噛み合い状態
の断面図である。
の多いプーリ側の歯付ベルトとプーリとの噛み合い状態
の断面図である。
【図８】駆動軸と従動軸に同じ歯数とピッチを有するプ
ーリを装着した駆動装置の側面図である。
ーリを装着した駆動装置の側面図である。
【図９】歯付ベルトに噛み合った歯数１８のプーリの各
溝部に係るＸ軸方向の分力を示す模式図である。
溝部に係るＸ軸方向の分力を示す模式図である。
【図１０】軸荷重がほぼ一定になる条件下におけるプー
リ溝部とベルト歯部との圧縮比率とプーリの歯数との関
係を示す。
リ溝部とベルト歯部との圧縮比率とプーリの歯数との関
係を示す。
【図１１】軸間距離を一定にし、一方のプーリのプーリ
溝部の深さＤを変化させた場合における軸荷重と圧縮比
率との関係を示す。
溝部の深さＤを変化させた場合における軸荷重と圧縮比
率との関係を示す。
１ 組合せ装置 ２ プーリ ３ プーリ溝部 ４ プーリ歯部 ５ 駆動軸 ６ 従動軸 ７ 歯付ベルト ８ ベルト歯部 ９ ベルト溝部 １２ ベルト歯先部 １３ 隆起部
Claims (3)
- 【請求項１】 プーリ溝部とプーリ歯部とを交互に有す
るプーリを駆動軸と少なくとも一つの従動軸にそれぞれ
装着するとともに、これらのプーリに歯付ベルトを掛架
し、ベルト歯部の高さをプーリ溝部の深さより大きくし
てベルト歯部をプーリ溝部に圧縮係合させてなる歯付ベ
ルトとプーリとの組合せ装置において、上記駆動軸と従
動軸に装着したプーリの歯数を相違させ、歯数の多いプ
ーリ側のプーリ溝部とベルト歯部との圧縮比率を、歯数
の少ないプーリ側のプーリ溝部とベルト歯部との圧縮比
率に比べて小さくしたことを特徴とする歯付ベルトとプ
ーリとの組合せ装置。 - 【請求項２】 一つの駆動軸と一つの従動軸の２軸から
なる請求項１記載の歯付ベルトとプーリとの組合せ装
置。 - 【請求項３】 プーリ溝部の溝底面に設けた隆起部をベ
ルト歯部と圧縮係合させる請求項１記載の歯付ベルトと
プーリとの組合せ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11249195A JP2935960B2 (ja) | 1994-07-22 | 1995-04-13 | 歯付ベルトとプーリとの組合せ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19191094 | 1994-07-22 | ||
| JP6-191910 | 1994-07-22 | ||
| JP11249195A JP2935960B2 (ja) | 1994-07-22 | 1995-04-13 | 歯付ベルトとプーリとの組合せ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886339A true JPH0886339A (ja) | 1996-04-02 |
| JP2935960B2 JP2935960B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=26451631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11249195A Expired - Fee Related JP2935960B2 (ja) | 1994-07-22 | 1995-04-13 | 歯付ベルトとプーリとの組合せ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935960B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP11249195A patent/JP2935960B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2935960B2 (ja) | 1999-08-16 |
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Legal Events
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