JPS58160659A - 歯付ベルト及び歯付プ−リ−伝達装置 - 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】 発明の属する技術分野 本発明は、歯付ベルトと歯付プーリーとから成る伝達装
ｆｌｆｔ（本明細書において、歯付ベルト及び歯付プニ
ＩＪ−伝達装置という）、典ち、局面に歯列を備え一方
が駆動プーリー他方が被駆動プーリーである少な（とも
２つのプーリーと、これらのプーリーの歯とかみ合うよ
うに該プーリーに懸架され駆動プーリーの運動を被駆動
プーリーへ伝える歯付ベルトとから成る伝達装置に関す
る。

従来技術とその問題点 歯付ベルト及び歯付プーリー伝達装置は種々のものが既
に知られており、これらの既知の伝達装置においては、
運動の伝達は、歯車伝達の場合と同様に、歯付ばルトの
歯（ばルト歯）ト歯付プーリーの歯（プーリー歯）との
かみ合いによる。ところで、歯付ベルトは、互に平行で
同一面内に位置する複数個の可撓性で非伸、長性のコー
ドから成る抗張体を埋設したエラストマー材料等のリン
グから成り、リングの一面にエラストマー材料等の複数
個の歯から成る歯列を具備する。このような歯付（ルト
及び歯付プーリー伝達装置においては、伝達を行なう一
方の素子、即ち歯付ベルトがエラストマー材料でできて
いて弾憔的に変形でき、伝達を行な５他方の素子が例え
ば金属の如き剛直な材料でできているため、歯付ベルト
が過剰に摩耗し、伝達中の動力損失が大きく伝達動車が
低下し、撮動が発生しベルトの使用寿命が短かくなると
いう欠点を有する。

このような欠点を解消するため種々の解決策が提案され
たが、歯付ベルト及び歯付プーリー伝達装置のもつ諸欠
点を完全に解消するには至っていなし）。

発明の目的 本発明のねらいは、歯付（ルト及び歯付プーリー伝達装
置のもつ上述の諸欠点を排除することである。

本発明の目的は、抗張体を埋設したエラストマー材料製
の環状本体と、歯みぞにより互に隔てられていて環状本
体の一面に形感されプーリーの歯みぞに係合するように
なったエラストマー材料製の複数個の歯とから成る歯付
はルトを備えて成り、ベルト歯の歯先とプーリーの歯み
ぞとの間でベルト困の部分を拡げる手段を備えているこ
とを特徴とする。歯付ベルト及び歯付プーリπ伝達装置
を提供することである。

本発明の別の目的は、歯付ベルト及び歯付プーリー伝達
装置に用いる歯付ベルト、歯付ブー１］−を提供するこ
とである。

一般的に言えば、本発明に係る歯付ベルト及び歯付プー
リー伝達装置は、歯付ベルトの歯先と１重付プーリーの
歯みぞの底との間で各ベルト歯の部分を拡げる拡張手段
を備え、この拡張手段は、好適には、歯付プーリーの歯
みぞ内に歯付ベルトの各歯を位置させ歯みぞ内で各ベル
ト歯をセンタリングするための支持手段ともなる。

発明の実施例 図を用いて説明すると、第１図に示す本発明の歯付ベル
ト及び歯付プーリー伝達装置は、歯付ベルト１と、一方
が駆動用で他方が被駆動用の２つの歯付プーリー２．６
とから成る。詳細には、歯付ベルト１はエラストマー材
料等でできた環状本体４から成り、この本体４は、例え
ばグラスファイバ、脂肪族又は芳香族ポリアミド、スチ
ール等の可撓性で非伸長性の複数個のコード５を互に平
行にしかも同一面に配置して環状本体４の長手方向に沿
ってこの本体内に埋設して成る抗張体を有する。

環状本体４の一面には、歯みぞ７により互に隔□てられ
た複数個の歯６から晟るエラストマー材料等でできた歯
列が設けてあり、この歯列の表面　□（即ち、歯及び歯
みぞの表面）は、好適には、カバー、特にカバー布（例
えばイタリア国特許第８６４２０４号明細書に開示され
た如き自己潤滑性の布）にておおう。歯付プーリー２．
６は歯付ベルト１の材料よりも剛直な材料で作ってあり
、例えば金属製である。これらのブー！Ｊ−２，３の周
面ｄば歯みぞ９により隔てられた複数個の歯８から成る
歯列が設けである。

第２．３図には、第１図の伝達装置の歯付ベルト及び歯
付プーリーの一部を、互にかみ合っていない状態で、拡
大して示す。詳細には、第２図に歯付ベルトを示し、第
６図に歯付プーリー３を示す。ＦＪＪ２図に示すように
、歯付はルト１のベルト歯乙の側面１０は適当な形状で
よい、が、歯先にはスロット即ちみぞ１１を設けて２つ
の突起部１２を形成する。みぞ１１の特徴については後
述する。

一方、第６図に示すように歯付プーリーの歯みぞ９の側
面１′５は適当な形状でよいが歯付ベルトの歯乙の側面
１０に相補する形をしており、歯みぞ９の底部には突起
部１４を設けてその両側に２つのスロツ：ト即ちみぞ１
５を形成する。

ベルト歯６の歯先に設けたみぞ１１と歯付プーリー２、
乙の歯みぞ９の底部から隆起した突起部１４との組合わ
せは歯付ベルトの歯を拡げる手段を構成する。この手段
は本発明の伝達装置の歯付プーリーの歯みぞ９の底部と
歯付ベルト１の歯先との間で歯の部分を拡げる。

この目的を達成するため、みぞ１１と突起部１４とは次
の特徴を有さねばならない。まず、歯付ベルトの歯乙の
歯先に設けたみぞ１１の深さくこのみぞの底から両側の
突起部１２の頂上を結ぶ線までの長さ）は歯付プーリー
の歯みぞ９の底部に設けた突起部１４の高さくこの突起
部の頂上から両側の歯みぞ１５の底を結ぶ線までの長さ
）に等しくなければならない。次に、はルト歯６の歯先
ノみぞ１１の幅はプーリーの歯みぞ９の底部から隆起し
た突起部１４０幅よりも小さい。そして、突起部１４０
両側面における又は突起部１４の両側部の少なくとも一
部における接線と、接点におけるプーリーの半径に垂直
な方向とのなす角αはベルＨｅの表面とプーリー歯の表
面との間に存在する滑り摩擦角より大きくなければなら
ない。

このような諸条件を満たしていれば、ベルト歯ものでよ
い。

最後に、歯付プーリーの歯みぞ９を構成する空間の体積
はこの歯みぞに係合すべき×ルト歯の体積に実質上等し
くなげればならない。

次に、第１図に示す歯付はルト及び歯付プーリー伝達装
置の機能を、第２．６図及びベルトとプＩＪ−のかみ合
い状態を示す第４図をも参照して説明する。

第１甲に示すように、歯付ベルト、１は２つの歯付プー
リー２．６間にかけ渡されていて歯付プーリーの一部を
包囲しており、２つの直線部分、即ち上方走行部ａ及び
下方走行部すを有する。プーリーを包囲したはルト部分
においては、ベルト歯６は歯付プーリーとかみ合ってそ
の歯みぞ９内に位置している。かみ合い状態の詳細は第
４図に示す。一方、プーリーとかみ合っていないベルト
歯６は第２図に示すような形状をしている。前述のよう
に、２つの歯付プーリーの一方（例えばプーリー６は駆
動プーリーであり、他方（例えばプーリー２）は被駆動
プーリーである。駆動プーリー６を例えば第１図で見て
右回りに回転させれば、ベルト歯上に作用する駆動プー
リーの歯による推力のため歯付ベルト１が動く。ベルト
の運動が生じると、被駆動プーリーの歯上に作用するベ
ルト歯による推力のため被駆動プーリー２が回転する。

この運動期間中、ベルトの上方走行部ａ上めベルト歯６
は、次々と駆動プーリーろの歯みぞ９内へ侵入し、次い
でこのプーリーを離れるときに歯みぞから抜出し、下方
走行部のベルト歯となる。同様に、ベルトの下方走行部
す上のベルト歯６は、被駆動プーリーの歯列の歯みぞ内
へ順々に侵入してこの被駆動プーリーを運動させ、この
被駆動ブー−ＩＪ−から離れて上方走行部ａのベルト歯
となる。

すなわち、各ベルト歯はプーリーの歯列の歯みぞへ侵入
してその歯みぞ内に留まり、次いでその歯みぞから抜出
す。

プーリーの歯列の歯みぞ内へのばルト歯の侵入は次の様
式で生じる。すなわち、歯付プーリーの１つの歯みぞ内
への１つのばルト歯の侵入においては、ベルト歯の側面
とプーリー歯の側面（即ち、プーリーの歯みぞの側面）
との間での滑りは生じない。歯付ベルトの歯即ちベルト
歯と歯付プーリーの歯みぞとの間で生じる最初の接触は
、歯付プＩＪ−の歯みぞの底から隆起した突起部１４の
側面とはルト歯の歯先に設けたみぞ１１の側面との間≠
起こる。歯みぞ９の底から隆起した突起部１４０幅がベ
ルト歯部の歯先の歯みぞ１１の幅より大きいから、歯付
プーリーの歯みぞの内部で歯付ベルトの声部分が拡げら
れる。歯部々のこの拡がり（開拡）ハヘルト歯を膨張変
形させてベルト歯の実質上全表面をプーリーの歯みぞ９
の全表面に接触させる。この場合、突起部１４の高さが
みぞ１１の深さと同じなため、ベルト歯を圧縮状態下に
おかない。このため、歯付ベルトの抗張体５には特定な
方向の応力が生じない。

別の実施例 第５〜７図には本発明の歯付ベルト及び歯付プＩＪ−伝
達装置の別の実施例、特にその歯付ベルト及び歯付プー
リーの一部の詳細を示す。

第５〜７図に示すように、この実施列の歯付ベルト１６
及び歯付プーリーが先の実施例のものと違う点は、歯付
ベルト１６の各歯の歯先に隆起し、た少なくとも１つの
突起部１８が設けてありそして歯付プーリー１７の歯み
ぞの底部が平坦なことである。なお、この場合も、１つ
のベルト歯全体の体積は歯付プーリーの歯列の歯みぞの
体積に等しい。

この実施例の場合、ベルト歯部分を拡げる開拡手段は、
各ベルト歯の歯先とブー９−の歯みぞの底との間にあっ
て、各ベルト歯の歯先から隆起した突起部１８と、プー
リー歯列の歯みぞの平坦な底部Σから成る。第５〜７図
に示すこの別の実施例における歯付又ルト及び歯付プー
リー伝達装置の作動中、各（ルト歯は、ベルト歯の側面
と歯付プーリーの歯みぞの側面との間に何等の滑りを生
じさせずに、歯付プーリー９歯みぞ内へ侵入する。

側面間での滑りがないため、はルト歯とプーリー歯みぞ
との最初の接触は、ベルト歯の歯先の突起部１８とプー
リー歯みぞの底部との間で生じる。

歯みぞ内へのベルト歯の侵入が更に進むと、突起部１８
が圧迫されてばルト歯本体内にとけ込み、その結果歯自
体が膨張した形となり歯の拡がりが得られる０このよう
にしてベルト歯の全表面がプＩＪ−の歯みぞの全表面に
接触する。この状態を第７図に示す。なお、歯みぞから
離れたときに突起部は弾性で元の形に復元する。

本発明の更に別の実施例によれば、伝達装置の歯付ベル
トの各−はその歯先から隆起した突起部を有し、一方歯
付プーリーの各歯みぞの底には、ベルト歯の突起部を収
容するみぞが設けである。

しかし、この実施例の場合は、ベルト歯の歯先の突起部
の高さは歯付プーリーの歯みぞ底部のみぞの深さより大
きくなげればならない。

前述の説明から、本発明に係る歯付ベルト及び歯付プー
リー伝達装置により所期の目的が達成されることを理解
されたい。事実、第１に、ベルト歯とプーリー歯との間
に摩擦滑りがないから、ベルト歯の摩耗もなく、そのた
め歯付ベルト、従って伝達装置の使用寿命が長くなる。

更に、はルト歯が歯付プーリーの歯みぞ内へ侵入したの
ちに膨張によりはルト歯が拡がるため、既知の歯付ばル
ト及び歯付プーリー伝達装置が有していたような歯付プ
ーリーの歯みぞ内でのベルト歯の固定現象を含む従来の
すべての不都合な現象が生じない。

実際、ベルト歯本体の開拡のため既知の歯付ベルト及び
歯付プーリー伝達装置に必ず存在していたようなりリア
ランスがまったくなくなる。このようなりリアランスが
存在する場合には、次のような不当な現象が生じてしま
って好ましくない。

Ｕ）伝達装置の作動中ばルト歯とこれを受入れる歯付プ
ーリーとの間の位置の相対的な変化。

（ロ）ベルト歯を構成するエラストマー材料の恒久変形
。

−（ハ）伝達装置の作動中歯付プーリーの歯みぞ内に受
入れられたベルト歯に加えられる荷重の変化。

に）ベルト歯と歯付プーリーの歯みぞとの間での相対運
動及び固定現象。

こ〜で、本発明の伝達装置においては、ばルト歯とこれ
を受入れる歯付プーリーの歯みぞとの間にクリアランス
を生じないから、上述のような固定現象等の不当な諸現
象は生じない。このようなりリアランスの排除は本発明
の開拡手段の存在による。即ち、歯付プーリーの歯ろぞ
の底から隆起した突起部及びにルト歯の歯先に設けたみ
ぞの存在による。。その・理由は、（歯付プーリー及び
歯付ばルトの）これらの突起部とみぞとの係合がプーリ
ー歯みぞとベルト歯との間に生じうる相対運動を阻止す
るからである。

突起部とみぞとの係合は更にプーリーの歯みぞ内でのベ
ルト歯の完全なるセンタリング機能をも果し、それによ
って、ベルトに使用したエラストマー材料の固有の変形
性のために生じつるベルト歯とはルト環状本体との間で
の微変位を阻止し、もって歯付ベルトの歯列と歯付プー
リーの歯列との間の微変位を排除することにより、従っ
て伝達装置における振動を排除することにより、伝達装
置の確実性を保証する。

プーリー歯みぞの底部から隆起した突起部とベルト歯の
歯先に設けたみぞとの係合により得られる別の効果は歯
付プーリーとかみ合っている全ベルト歯に加わる荷重分
布を均一にすることである。

これにより、各ベルト歯に加わる荷重が減少し、それ故
伝達可能な動力が増大し、いわゆる歯のスキッピング現
象即ち飛越し現象の発生を減少させる。

更に、プーリー歯みぞの底部から隆起した突起部とベル
ｌの１先に設けたみぞとの係合は、ベルトの環状本体に
埋設した抗張体に局部曲げ応力が作用するのを阻止する
（従来の歯付はルト及び歯付プーリー伝達装置では、こ
のような曲げ応力が抗張体に作用していた）。この効果
のため、伝達装置における振動の発生原因を排除し、ベ
ルトの抗張体に均一な応力を作用させる。

フーリー歯みぞの底から隆起した突起部とベルト歯の歯
先のみぞとの係合のため、更に、プーリー歯みぞ内での
ベルト歯の支持が確実になる。このため、ベルト歯の歯
丈を高くすることができ、その結果伝達装置における伝
達可能な動力が増加するし、はルト歯のエラストマー材
料も加えられる応力に対してそれだけ良好に抵抗できる
。

更に、本発明の伝達装置は騒音も小さい。その理由はベ
ルト歯がプーリー歯みぞに入っている間接触により必ず
生じる衝撃が小さいからである。

即ち、最初の接触が２つのラインに沿って生じそしてプ
ーリー歯みぞに入ってその歯みぞの突起部と係合し歯み
ぞ内でベルト歯を拡げるベルト歯のみぞが緩衝手段とな
るから、衝撃が小さくなる。

また、（ルト歯とプーリー歯みぞとの接触区域に存在す
る空気はプーリー歯みぞから自由に逃げることができ、
騒音や振動が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の歯付ベルト及び歯付ブーＩＪ−伝達装
置の立面図。第２図は本発明の伝達装置のベルト歯の１
つの断面図。第３図は第２図のベルト歯とかみ合うべき
歯付プーリーの歯みぞの１つの断面図。第４図は第２図
のベルト歯と第６図のプーリー歯みぞのかみ合い状態を
示す図。第５図は本発明の別の実施例に係る伝達装置の
ベルト歯の１つの断面図。第６図は第５図のベルト歯と
かみ合うべきプーリー歯みぞの１つの断面図。第７図は
第５図のベルト歯と第６図のプーリー歯みぞとのかみ合
い状態を示す図である。 １：歯付ベルト　　　２，６：歯付プーリー４：環状本
体　　　　６：ベルト歯 ９：プーリー歯みぞ　１１：みぞ １４：突起部 代理人　弁理士　湯浅恭三し・ １ｋＩｔｒｌヨ　１− 瓜／図 幕４　図 秦２図 ！ 幕５図 ／４ 孔６　（２） 哀７図 ／Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　１４張体を埋設したニジストマー材料製の環
   状本体と、歯みぞにより互に隔てられていて環状本体の
   一面に形成されプーリーの歯みぞに係合するようになっ
   たエラストマー材料製の複数個の歯とから成る歯付ベル
   トを備えて成る歯付ばルト及び歯付プーリー伝達装置に
   おいて、歯付ベルトの歯の歯先とブー９−の歯みぞの底
   との間で該歯付ベルトの歯の部分を拡げる手段を備えて
   いることを特徴とする、歯付（ルト及び歯付プーリー伝
   達装置。
2. （２）歯付ベルトの各歯の歯先に該歯を拡げる手段を備
   えていることを特徴とする歯付ばルト。