JPH10205590A

JPH10205590A - ベルト駆動装置

Info

Publication number: JPH10205590A
Application number: JP2435897A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Onaka; 喜章尾仲; Takeshi Tsuji; 武志辻
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】低回転で用いるベルト駆動装置で張力変動の
幅を小さくし、変速ムラや装置の振動を抑えることを目
的とする。【解決手段】曲げ剛性の大きい部分を持つベルトを使
用するベルト駆動装置１において、ベルト２に曲げ剛性
の大きい部分が複数存在し、任意の曲げ剛性の大きい部
分Ｊ_Aが、プーリ７から出て張力が低下する前に、他の
曲げ剛性の大きい部分Ｊ_Bがプーリ７に進入するようそ
れらを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に比較的低回転
域での使用にも及ぶ用途でかつベルトの張力変動を嫌う
用途に適したベルト駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ベルトとプーリからなるベル
ト駆動装置を用いた伝動が使用されているが、その中に
は、常に駆動軸の回転数が５００ｒｐｍ以上の高い回転
数で用いられるものと、一般事務機械やＯＡ機器のよう
に１００〜３００ｒｐｍ程度の低い回転数で用いられる
もの、また、洗濯機のような家庭電気製品や一部の農業
機械等のように回転数が０ｒｐｍ（無回転）の低いとこ
ろから２０００〜３０００ｒｐｍの高いところまでを変
化しながら使うものがある。

【０００３】その中で回転数が変化するものを含めて低
い回転数で用いる用途の場合、ベルト中に帆布のジョイ
ント部分等の他の部分と比べて曲げ剛性の大きい、ベル
トの屈曲性を阻害する部分があると、その部分がプーリ
に巻きかかった時にその部分の曲げ剛性の影響が顕著に
現れ、ベルトの張力が一時的に高くなり、ベルト走行時
における張力変動の幅が大きくなってしまう。

【０００４】ベルトの高回転用途であるとその影響が現
れるのは、一瞬の間なので全体的に見てベルトの張力変
動にさほど影響しないが、低回転でも用いられる用途の
場合は、曲げ剛性が影響する時間が長く、ベルトの張力
変動にも顕著に影響が現れてしまう。

【０００５】ベルトの張力が変動すると、それにともな
いベルトの回転ムラや振動が発生するという問題や、ベ
ルトの疲労にもつながってしまう。そこで、帆布同志の
ジョイントができるのはしかたないとして、ジョイント
部分の形状を滑らかにして、ジョイント部分の曲げ剛性
をできるだけ小さくすることや、製造上生じる端尺の関
係でできてしまう一本のベルト中に二つのジョイント部
分があるベルトは、不良品として使用しないなどの方策
が考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】確かに、ジョイント部
分の形状を滑らかにする等の工夫をすると、ある程度の
曲げ剛性を小さくする効果が現れるが、依然として張力
変動を充分なレベルまで解消することはできていない。

【０００７】また、端尺品を不良品としてしまうと不良
率のアップ、生産コストのアップにつながってしまうの
で、必ずしも良い方策とは言えない。

【０００８】本発明者等は、全周中に二つ以上のジョイ
ントが存在するベルトでもそのジョイントが特有の配置
をしているものは、張力変動の原因となるジョイントが
複数あるという条件からの予想に反して、逆に張力変動
の幅が小さくなることに着目し、本発明に至ったもので
ある。

【０００９】そこで本発明は、張力変動が顕著に現れや
すい低回転で用いられるベルト駆動装置においても、張
力変動の幅を小さくすることができて、ひいては変速ム
ラや装置の振動を抑えることのできるベルト駆動装置の
提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
目的を達成するために、請求項１ではベルトの長手方向
の一部に他の部分と比べて曲げ剛性の大きい部分を持つ
ベルトとプーリからなるベルト駆動装置において、ベル
ト全周の中に前記曲げ剛性の大きい部分が少なくとも二
つ以上存在し、ベルト走行中に、任意の曲げ剛性の大き
い部分が、プーリから出ることによってベルトの張力が
低下する前に、他の曲げ剛性の大きい部分がプーリに進
入するよう複数の曲げ剛性の大きい部分を配置したこと
を特徴としており、任意の曲げ剛性の大きい部分がプー
リに進入するとプーリ中で強制的に曲げられ、戻ろうと
する反発力によってベルト張力が大きくなるが、その部
分がプーリから出て張力が低下する前に、他の曲げ剛性
の大きい部分が新たにプーリに進入して再び張力を大き
くするために、結果的にはベルトを走行させても張力変
動の幅としては小さいベルト駆動装置を得ることができ
る。

【００１１】請求項２では、ベルト表面を帆布で被覆し
たベルトであって、曲げ剛性の大きい部分が前記帆布の
ジョイント部分としており、製造時にジョイントが所定
位置にある帆布を用いることによってベルト中の所定位
置に曲げ剛性の大きい部分を所定位置に有する張力変動
の幅の小さいベルト駆動装置を得ることができる。

【００１２】請求項３では、ベルトが表面全体を帆布で
被覆したラップドベルトであり、帆布ジョイント部分が
一番大きく、曲げ剛性が大きいジョイント部分のベルト
の張力への影響も一番大きいといえるラップドベルトで
あることから、本発明を適用するのには最も適している
と言える。

【００１３】請求項４では、ベルトの長手方向の一部に
他の部分と比べて曲げ剛性の大きい部分を持つベルトと
プーリからなるベルト駆動装置において、ベルト全周の
中に前記曲げ剛性の大きい部分が少なくとも二つ以上存
在し、ベルトの走行中に、複数存在する曲げ剛性の大き
い部分の一部が、常にプーリ中にあるようにその曲げ剛
性の大きい部分を配置したことを特徴としており、常に
曲げ剛性の大きい部分がプーリにかかった状態となるの
で、結果的にはベルトを走行させてもベルトの張力変動
のほとんどないベルト駆動装置を得ることができる。

【００１４】請求項５では、ベルト表面を帆布で被覆し
たベルトであって、曲げ剛性の大きい部分が前記帆布の
ジョイント部分であり、製造時にジョイントが所定位置
にある帆布を用いることによってベルト中の所定位置に
曲げ剛性の大きい部分を所定位置に有する張力変動の幅
の小さいベルト駆動装置を得ることができる。

【００１５】請求項６では、ベルトが表面全体を帆布で
被覆したラップドベルトであり、帆布ジョイント部分が
一番大きく、曲げ剛性が大きいジョイント部分のベルト
の張力への影響も一番大きいといえるラップドベルトで
あることから、ベルトの張力変動の幅をほとんどなくす
という効果が最も顕著に現れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面にしたがって本発
明が、洗濯機の駆動に適用された場合を例に挙げて説明
する。図１は本発明のベルト駆動装置の概要図である。
本発明のベルト駆動装置１は、洗濯機１０の下部に取り
付けられており、これに用いるベルト２としては、図２
に断面図を示すようにエラストマー３中に心線４をスパ
イラル状に埋設し、帆布５で全面を被覆したラップドベ
ルトである。

【００１７】そして、帆布５にはベルトの全周中では他
の部分と比べて曲げ剛性の大きい部分であるといえるジ
ョイント部分が二箇所Ｊ_A、Ｊ_Bあり、その位置は図３
に示すようにベルト全周中で９０°離れた場所に配置し
ている。

【００１８】このベルトを構成するエラストマー３とし
ては、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、
ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、水素
化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、クロロスルフォン化ポリ
エチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルフォン化ポ
リエチレン（ＡＣＳＭ）、ウレタンゴム（ＵＲ）などの
各種エラストマー素材を用いることができ特に限定する
ものではないが、洗濯機を駆動する用途としては、耐衝
撃性、屈曲性、耐久性等の理由からクロロプレンゴムを
用いることが好ましい。

【００１９】また、これらのエラストマー素材には、通
常、カーボン、オイル、老化防止剤、亜鉛華、酸化マグ
ネシウムなどを混入する。心線４としては、ポリアミド
繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ガラス繊維等
の高強力低伸度のロープを用いることができる。

【００２０】帆布５としては、綿、ポリエステル繊維、
ポリアミド繊維などからなる糸を平織り、綾織り、朱子
織り、スダレ織りとした織物を長手方向に伸縮性を持た
せるためにバイアスカットした織物が用いられる。

【００２１】一方、ベルト２を巻きかけるプーリ６は、
モーター１１に接続されている駆動プーリと洗濯槽１２
に接続された従動プーリ７からなり、それぞれの軸は固
定で軸間距離が変えられない仕様となっている。通常洗
濯機に用いるベルト駆動装置には、帆布をベルト表面全
体に被覆したラップドベルトを用いており、特にベルト
の張力を調節するような機能を設けていない。

【００２２】また、洗濯動作時には、反転で行われるた
めに駆動軸の回転数が０回転（無回転）から１０００回
転の範囲で回転することになり、特に５００回転以下の
低い回転数のときにベルト中の帆布のジョイント部分が
プーリに進入することによって張力の変動が生じるのが
普通である。

【００２３】しかし、本発明では前記のように、ベルト
２の全周中にジョイント部分が二箇所Ｊ_A、Ｊ_B存在
し、その二つのジョイント部分Ｊ_A、Ｊ_Bを９０°離れ
た位置に配置している。そうすることによって、図４に
示すように従動プーリ７からジョイント部分Ｊ_Aが出る
時に、ジョイント部分Ｊ_Bが進入するようになってお
り、ベルト２の張力変動が小さく抑えられる。

【００２４】また図５ではジョイント部分Ｊ_Bが従動プ
ーリ７から出るときに、ジョイント部分Ｊ_Aが駆動プー
リ６に進入するようになっており、やはりベルトの張力
の低下は少なくなる。ただし、駆動プーリ６は従動プー
リ７よりも径が小さいので、次の図６示すように、駆動
プーリ６からジョイント部分Ｊ_Aが出るときには、まだ
ジョイント部分Ｊ_Bは、駆動プーリ６に進入していない
が、実際、ベルト中で曲げ剛性が大きいといえる部分は
ジョイント部分の一点ではなくその近傍においても他の
部分と比べると曲げ剛性が大きくなっているので、張力
が高くなっている。

【００２５】そして、その部分がプーリから出るときに
次の曲げ剛性の大きな部分がプーリに進入するのであれ
ば、結果的にはベルト２の張力変動の幅は小さくなるの
で、このような場合は、本発明に含まれるものである。

【００２６】また、プーリの回転数が十分にあれば、ベ
ルト中の曲げ剛性の大きな部分がプーリから出てしまっ
ていても、ベルト２の張力が完全に低下してしまうまで
の僅かな時間のあいだに、次の曲げ剛性の大きな部分が
プーリに進入し、再び張力の高い状態に戻るので、結果
的にはベルト２の張力変動の幅は小さくなる。

【００２７】また、逆に複数の曲げ剛性の大きい部分が
同時にプーリと接触している状態があったとしても、や
はりプーリの回転数が十分にあれば張力が高くなりすぎ
る迄の間に片方のジョイント部分がプーリから出てしま
うことになり、張力が上がってしまう前に元の張力に戻
るので、結果的にはベルトの張力の変動の幅は小さくな
る。よって、これらような場合も本発明に含まれるもの
である。

【００２８】図７に示すのは、駆動、従動プーリ６、７
の径が同じで、駆動軸と従動軸の軸間距離が、最適な状
態でプーリに巻きかかっていないベルト２の長さＳとプ
ーリに巻きかかっている長さＴがＳ＝Ｔと等しくなって
いる場合であり、かつベルトにはベルト全周長さの４分
の１間隔で二つの帆布のジョイント部分が配置されてい
るものである。

【００２９】このような場合は、片方のジョイント部分
Ｊ_Aがプーリから出る瞬間に他方のジョイント部分Ｊ_B
がプーリに進入することになり、常に片方のジョイント
部分すなわち曲げ剛性の大きい部分がプーリに巻きかか
っているので、ほとんどベルト２の張力変動をなくすこ
とができる。

【００３０】また、以上の例は、ベルト２がラップドベ
ルトであり、ラップドベルトの場合は帆布のジョイント
部分が長くなるのでジョイント部分の曲げ剛性も他の部
分と比べてかなり大きくなり、本発明を適用した場合の
効果も大きいといえる。

【００３１】しかし、ラップドベルトに限られるもので
なく、ジョイント部分を有する帆布を持つベルトであれ
ば、ローエッジベルト、Ｖリブドベルト、平ベルト等種
々のベルトに適用することができ、更に、曲げ剛性の大
きい部分が帆布のジョイントでなくてもエラストマー材
料の不均質なジョイント部分や、ジョイント部分以外の
他の要因による曲げ剛性の大きい部分でも適用できる。

【００３２】また、図８に示すようにプーリが駆動プー
リ６一つに従動プーリ７、８が二つあるなどプーリが三
つあるような場合やそれ以上ある場合、曲げ剛性の大き
い部分であるジョイント部分Ｊ_A、Ｊ_B、Ｊ_Cが三箇所
あるいはそれ以上あるベルト２を用いることによって本
発明の効果を奏することができる。

【００３３】更に、プーリの個数が二つでも駆動軸と従
動軸の軸間距離が長い場合に、その距離に応じて曲げ剛
性の大きい部分を三箇所もしくはそれ以上とすることに
よって本発明の効果を奏することが可能である。次に本
発明の実施例を比較例とともに示し、本発明の効果を確
認する。

【００３４】

【実施例】次に、本発明における搬送用ベルトと従来の
搬送用ベルトとで、比較実験を行った。実施例１として
は、図２に示すようなラップドベルトであり、ポリエス
テルからなる心線をクロロプレンゴム中にスパイラル上
に埋設し、平織りの織物をバイアスにカットした帆布を
被覆したものであり、曲げ剛性の大きい部分である帆布
のジョイントが二つあるとともにその二つはベルト全周
の４分の１（９０°）間隔に位置させたベルトを用い
た。

【００３５】比較例１としては、実施例と同様のベルト
であって、但し曲げ剛性の大きい部分である帆布のジョ
イントが一つのベルトを用いた。比較例２としては、実
施例と同様のベルトであって、曲げ剛性の大きい部分で
ある帆布のジョイント部分は二つあるが、２分の１（１
８０°）間隔に位置させたベルトを用いた。

【００３６】以上３種類のベルトを、駆動プーリ径φ６
５ｍｍ、従動プーリ径φ１００ｍｍで、軸間距離が１３
０ｍｍのレイアウトにベルトをセットし、適当な張力を
与えて１００ｒｐｍで走行させる。そして、軸荷重が１
２ｋｇｆ（張力６ｋｇｆ）に安定するまで調整した後、
ベルト走行中の最大張力と最小張力を測定した。張力の
測定はロードセルを通して軸荷重計を用いて測定した。
測定結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１からわかるように、まず、比較例１や
比較例２において最大張力は曲げ剛性の大きい部分であ
るジョイント部分がプーリと接触した時の張力であり、
最小張力は曲げ剛性の大きい部分であるジョイント部分
がプーリと接触していないときであり、曲げ剛性の大き
い部分であるジョイント部分が張力を上げる原因となっ
ていることがわかる。

【００３９】そして、実施例１は比較例１や比較例２と
比べて最大張力と最小張力の差が小さくなっており、ベ
ルトの張力変動の幅が小さいことがわかる。

【００４０】実施例１において小さいながらも張力の変
動が現れるのは、径の小さい駆動プーリを挟んで二つの
ジョイント部分が、プーリから外れている部分である
が、ジョイント部分の近傍ではジョイント部分ほどでは
ないにしても曲げ剛性が大きいところがあり、また、ジ
ョイント部分がプーリから外れている時間は極僅かであ
り、本発明の意図通りに、ベルトの張力変動の幅は小さ
くなっているものである。

【００４１】次に実施例２、比較例３、比較例４として
それぞれ前記実施例１、比較例１、比較例２と同様のベ
ルトを用いて、ベルトのレイアウトを駆動プーリ径と従
動プーリ径を両方ともφ１００ｍｍとし、ベルトのプー
リと接触していない部分の長さがプーリと接触している
長さと等しくなるように軸間距離を調整したものにし
た。そして、同様にベルト走行中の最大張力と最小張力
を測定した。測定結果を表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２からわかるように、比較例３、比較例
４は前記表１で示した結果とほぼ同様の結果となってお
り、実施例２はそれと比べるとベルトの張力変動の幅は
格段に小さくなっており、実施例１と比べても改善され
ていることがわかる。これは実施例１と比べると、実施
例１では瞬間的にではあるが二つのジョイント部分が同
時にプーリと接触しない時間があるのに対し、実施例２
ではレイアウト上、ベルト走行中に常に片方のみがプー
リと接触するようになっており、最も好ましい形態とな
っているからである。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明のベルト駆動装置
は、請求項１では、任意の曲げ剛性の大きい部分がプー
リに進入するとプーリ中で強制的に曲げられ、戻ろうと
する反発力によってベルト張力が大きくなるが、その部
分がプーリから出て張力が低下する前に、他の曲げ剛性
の大きい部分が新たにプーリに進入して再び張力を大き
くするために、結果的にはベルトを走行させても張力変
動の幅としては小さいベルト駆動装置を得ることができ
る。

【００４５】請求項２では、曲げ剛性の大きい部分が帆
布のジョイント部分としており、製造時にジョイントが
所定位置にある帆布を用いることによってベルト中の所
定位置に曲げ剛性の大きい部分を所定位置に有する張力
変動の幅の小さいベルト駆動装置を得ることができる。

【００４６】請求項３では、ベルトが表面全体を帆布で
被覆したラップドベルトであり、帆布ジョイント部分が
一番大きく、曲げ剛性が大きいジョイント部分のベルト
の張力への影響も一番大きいといえるラップドベルトで
あることから、本発明を適用するのには最も適している
と言える。

【００４７】請求項４では、常に曲げ剛性の大きい部分
がプーリにかかった状態となるので、結果的にはベルト
を走行させてもベルトの張力変動のほとんどないベルト
駆動装置を得ることができる。

【００４８】請求項５では、曲げ剛性の大きい部分が帆
布のジョイント部分であり、製造時にジョイントが所定
位置にある帆布を用いることによってベルト中の所定位
置に曲げ剛性の大きい部分を所定位置に有する張力変動
の幅の小さいベルト駆動装置を得ることができる。

【００４９】請求項６では、ベルトが表面全体を帆布で
被覆したラップドベルトであり、帆布ジョイント部分が
一番大きく、曲げ剛性が大きいジョイント部分のベルト
の張力への影響も一番大きいといえるラップドベルトで
あることから、ベルトの張力変動の幅をほとんどなくす
という効果が最も顕著に現れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のベルト駆動装置を取り付けた洗濯機の
部分切欠図である。

【図２】本発明に用いるベルトの要部断面斜視図であ
る。

【図３】本発明に用いるベルトの側面図である。

【図４】本発明のベルト駆動装置の走行中の一状態の示
す側面図である。

【図５】本発明のベルト駆動装置の走行中の別の状態の
示す側面図である。

【図６】本発明のベルト駆動装置の走行中の更に別の状
態の示す側面図である。

【図７】本発明のベルト駆動装置の走行中の更に別の状
態の示す側面図である。

【図８】本発明の他のベルト駆動装置の走行中の一状態
の示す側面図である。

【符号の説明】１ベルト駆動装置２ベルト３エラストマー４心線５帆布６駆動プーリ７従動プーリ８従動プーリＪ_A ジョイント部分（曲げ剛性の大きい部分）Ｊ_B ジョイント部分（曲げ剛性の大きい部分）Ｊ_C ジョイント部分（曲げ剛性の大きい部分）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルトの長手方向の一部に他の部分に比
べて曲げ剛性の大きい部分を持つベルトとプーリからな
るベルト駆動装置において、ベルト全周の中に前記曲げ
剛性の大きい部分が少なくとも二つ以上存在し、ベルト
走行中に、任意の曲げ剛性の大きい部分が、プーリから
出ることによってベルトの張力が低下する前に、他の曲
げ剛性の大きい部分がプーリに進入するよう複数の曲げ
剛性の大きい部分を配置したことを特徴とするベルト駆
動装置。
【請求項２】表面を帆布で被覆したベルトであって、
曲げ剛性の大きい部分が前記帆布のジョイント部分であ
る請求項１記載のベルト駆動装置。
【請求項３】ベルトが表面全体を帆布で被覆したラッ
プドベルトである請求項２記載のベルト駆動装置。
【請求項４】ベルトの長手方向の一部に他の部分と比
べて曲げ剛性の大きい部分を持つベルトとプーリからな
るベルト駆動装置において、ベルト全周の中に前記曲げ
剛性の大きい部分が少なくとも二つ以上存在し、ベルト
の走行中に、複数存在する曲げ剛性の大きい部分の一部
が、常にプーリ中にあるようにその曲げ剛性の大きい部
分を配置したことを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項５】表面を帆布で被覆したベルトであって、
曲げ剛性の大きい部分が前記帆布のジョイント部分であ
る請求項４記載のベルト駆動装置。
【請求項６】ベルトが表面全体を帆布で被覆したラッ
プドベルトである請求項５記載のベルト駆動装置。