JPS5923149A - ベルト・ドライブ・システム - 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】 本発明はベルト・ドライブ・システムに関スる。さらζ
こ詳しくは９本発明は、歯付きベルトの＋’＋１　＋こ
ベルト長手方向に泪ってＶ溝を設けた歯付きベルトと、
この歯付きベルトの歯に噛み合う歯を１＆而に有しかつ
このベルト■溝に嵌合するリブ金ｌ戊面＋ｃ　Ｇって設
けたプーリとを有するベルト・ドライブ・システムに関
する。

ベルトとプーリとで主としてなるベルト・ドライブ・シ
ステムにおいて用いられる歯付きベルトは、一般に、抗
張体全埋設した主体部の底面番こベルトの長手方向に直
角に一定のピッチで歯を有する。この歯付きベルトは、
プーリとの噛合時≦こプーリ番こ吸する歯面側表面がゴ
ム引き布などで被緯されたり、ポリウレタンのような耐
摩耗性に富むゴム単体で仕上げられている。第１図（ａ
）に示すよう＋Ｃ、この種の従来ベル）　１００の歯面
梠：１表面１０１゜１（）２は平滑である。歯付きベル
トがブーりとａみ合うとき、ベルト歯底はわずかではあ
るが多角形挙動を伴ってプーリの歯頂部表１ｎ自こ接触
する。ベルトはブーり表面をたたくよう＋Ｃ４１触する
ため。

衝撃音を伴う。この衝撃音は、主としてベルト歯とプー
リ歯との噛み合い時に両歯の間に存在する空気が圧縮さ
ｉｌ、これが狭い間隙から急激＋ｒυ１出さ°れるとき
の王縮空気破装音である。両者の噛み合いが高速で行な
われるにつ旧、てベルト・ドライブにおけるこの衝撃音
は高くなる。

従来の歯イ」きベルトは、さら【こ、ブーり爾との噛合
時にブーり歯に接触するベルト歯底の摩耗が激しく、こ
れが歯付きベルトの寿命を短かくしている。ベルトＩ′
ｉｋ？底の摩耗を緩１Ｕするにはベルト中底を広くし単
位面績当りにかかるプーリ接制御Ｅを小さくする必艮が
ある。しかし、ベルト歯にＬツｒ定の強［（ｉ＝もたぜ
かつ歯の）Ｖ耗を少くするためにはベルト歯を広くする
必袂がある。従来の爾付きベルトは、結局、歯底全適度
番こ広＜１８全適度に狭く設定することでベルトの耐摩
耗性全優先させている。その結果、従来の歯付きベルト
の多くは歯強度に＃＋Ｉ＆点があり、大きなベルト・キ
ャパシティの安来されるトラックやバスなとの太ｉ（、
ＩＪ、　ｒｌｌ−のカムシャフト・ドライブ１１０こは
°イリ月（１しイ七Ｉｌよい。

また、歯（ｔきベルトはベルト・１！ライブ中に蛇行し
たり横すべりを起こし易く２発熱の原因およびベルトの
摩耗の原因１こもなっている。ベルトのこのような横す
べりはブーりに設けたフランジ番こより軽減されうる。

しかし、フランジがあるがため番こその占める分たけプ
ーリのベルトとのｍ　ａ　ｆｉ触而面か制限され、結果
的にベルトのキャパシティを制限することになっている
。

Ｕ、　Ｓ、　Ｐａｔｅｎｔ　＆　２，９８８，９２５は
、ｓ１図（Ｉ））に示すよつ＋こ、歯付きベルト１０３
の歯］０４の頂１ｍに４１１１　＜力・つ浅いｆｉ’＃
１０５を歯に平行（ベルト−μ手方向ｌこ直１′／１）
に設けること全開ボしている。特公昭４７−３４４３３
号は、川１図（Ｃ）ｌこ示すよう番こ、　＋’Ｌ？　（
’Ｉきベルシドブ−−　’Ｊ　１０６の歯１０７番こ複
数の細くかつ浅い溝１．０８４ｔＨベルト艮手方向に平
イテもしくはヘリカル状番こ設けること全開示している
。いづれの開示）支術もベルトとプーリとの噛合時に発
生する衝撃音を軽減することｔｔｉ的としているにすぎ
ず、ベルト・ドライブ１ごおける前記蛇行や楢すベリお
よびそれに伴う発熱とベルト歴耗の問題さらにはベルト
・キャパシティの制限の問題を同時に何ら解決しうるも
のではない。

他方、歯付きベルトはプーリ歯とのＷ　／＞−今−リ況
ス動による同期伝２ｎベルトてあり、■ベルトはプーリ
との間に生ずるＩ？′擦力により動力全伝達する・くル
トである。このように９両ベルトはそのｂｒｔ念と機能
において全く異ｒ−ｔ−ｒ：あり両ベル）ｆｆ：組合↑
Ｊ−て一木のベルトにするという発ぜは無意味かつＪ６
現不可能であるというのが当業者の従来からのｉ！ｌ、
ｉ；である。

不発１す４（ま、歯イ」きベルトの同１１３１伝導４幾
亜と＼ｌベルト０）定方向走行・ｔ（ｌＥ　（２＋１１
旨とを結合させること番こより両ベルトか）し来それぞ
れ有する機能と作用クツ１果の単なる寄せ集めｆｔ越え
た相乗様能と相乗効果全発揮しつるとの本発明者の新し
い知見＋ＣもとづＩＩ）で完成さ旧、た。その目的とす
るところは、　（ｌｉ　４１１ｉｉ　Ｑ’ｌｌ而接触面
こ由来する衝撃音全軽減しうるベルト・ドライブ°シス
テムを提供すること口２）ベルト長手方向およびベル）
　ｔＭ力方向のずベリのないベルｌ・・ドライブ・シス
テムを提供すること；　１：１１ベルト・ドライブ中番
こ蛇行したり１１１１すベリしてベルトカブーりからは
ずれるおそれのない、定方向走行性をイ」するベルト・
ドライブ゛・システムｋ　４３１　ｉ共すること＝（４
）発熱や摩耗の著しく少いベルト”；ｚ　４ｉＲえたベ
ルト・ドライブ・システムを提供すること；（６）耐摩
耗性に優れたベルト・ドライブ・システムを提供するこ
と１（６）十分な面強度（ぜん断応力）のベルト’ｔｃ
　４！Ｎｔえたベルト・ドライブ・システムヲ提供する
こと；（７）フランジの不安なブーり全（＋ｉＲえたベ
ルト・ドライブ・システムヲ提供すること；（８）ブ′
−りにフランジがないためフランジの占めていた分たり
ベルト＋ｊ〕ｆ広くし得、その結果ベルト・キャパシテ
ィが増大するベルト・ドライブ・システムを提供するこ
と１（９）形状が単純で製作が音しく　Ｉ’ｉｉｉ単な
ブー’Ｊ　ｋ　４ｉｉｉえたベルト・ドライブ・システ
ムを提供すること；０（拳−足品ｒｔｑでかつ経済性に
浴みしかも敏産の可能なブーＩＪ　（、備えたベルト・
ドライブ・システムを提供すること萼（１１１大きなキ
ャパシティの安水されるトラックやバスなどの大型月ｉ
のカムシャフト・ドライブ月１およびモーターリーイク
ルの後輪Ｕ（ス１助用のベルトなど番こ用いうろベルト
・ドライブ・システムｔ　＋是ＩＪＪｉすること電およ
びＩ＋！２＋ベルト・ドライブ中に蛇行の許されない紙
幣交換様や自動改札＋・凌１１’ｌのベルトｆ、ｒと【
こ用いうるベルト・ドライブ・システムｋ　ＡｊＡ　）
ＪＣ’１−ることにある。

以下に本発明を実Ｊｉｉｌｉ例にもとつき図１１１１を
参１１（へしつつ詳述する。

本ｆｆｉ　ｌｌｌ＋のベルト・ドライブ・システムは、
・話２図番こ示ずように、歯イ；１きベルト１とこ１口
こ・・尚み合うプーリ２とｒ有する。ＣＩ′Ｉ付きベル
トＪは、・配３図に示すように、−Ｅ雌部１０の１戊而
１２（こベルシト侵手方向に直角に一足のピッチで歯１
３　ｆｉ有する。

この歯１３には、ベルト長手方向番こ泪って少くとも一
本のＶ　ｌｆｌ＃　１４が設けられている。主体部１０
には、芳香族ポリアミド繊ｇイ（べ例えは四品名ケブラ
ー）やＪｊラスｔ：、Ｖ　＊ｔのようフｊ１氏伸１ｌｉ
商張力の撚九：ｉローブ１．Ｉ：どでｌＳる１ノ［張体
１１が埋設されている。

前記プーリ２は、第４図に示すように、その底面２２に
歯２３とリブ２４と全イイする。この歯２：（はプーリ
回転ＩＩＩＩＩＩＯに平行に−ｆｌピッチで設けられ。

上記中（−１きベルト１の歯１　’Ａ　ｊこ噛み合う。

プーリ２のリブ２４はブーり回転ｌｌ１１１ｉｏに垂１
θに設けられ。

南イテ］きベル１・１のＶ　ｍ　１４に［θそ合しうる
。リフ゛２４とｖ／１′、１目４とが同数氷形成され各
リブが対応するｖｒ＋”Ｊのすべてに嵌合することが最
も（Ｉｒましいが。

リブ数よりもｖ溝数の方が多く形Ｉ３ｖさねでもよい。

−」二＾己ブ′−リ２とこ旧（こ巻き７Ｊ）けられるベ
ル１゛１ｉＡ、ベルト−ドライブにおいて、ベル）　Ｍ
　１３とプーリ歯ＩＦ（２５、ベルト歯底Ｊ５とグーり
歯２３゜おヨＵ　ヘ／ｌ／　）　Ｖ　ｊ′ｒｇ　１４　
ドア”　−’）　’Ｊ　フ２４　ｉ＋）’ｃ　ｉ”Ｉソ
イ′１係合する。

ベルＩ−１とプーリ２との接触時に歯間に存でＥすル”
７ｐ′：Ａはｖ？（７ｆ　１４を通して）余有ｂ１ス出
するため、用縮夕気Ｇ（由来する衝撃汗は１執小とＩｊ
る。しかも。

ベルト］は、ベルト走行方向に沼って、役けたＶ溝１４
かプーリ２にプーリ回転軸０に垂１１′ｉ万ｌ＋’ｉｌ
　ｌこ設りたリブ２４に係合しつつ走／４１するため、
ベルト１は蛇行およびイ１４すベリすることなく！９「
定の走行方向金（Ｅしく維持しつつ駆・助する。ベルト
１が走イｊ中に蛇行や４′１．〜すベリをしないため、
プーリ２との間に不易・冴な魔照が生じない。そのため
１発熱やベルトの摩耗が著しく軽減される。

ベルト１は歯１３と歯底１５の他暑こＶ　？ｉ４１４に
よりプーリ２を受けるため、全体としてはプーリ２との
接触面偵が従来のベルトに比較し著しく広くなっている
。それゆえ、ベルト１（こかかるプーリ２の接触圧は単
位接触１ｆ＋ｉ漬当り減少する。その結果、ベルト１の
耐Ｌｌ耗注か向上する。ベルト歯底１５にかかるブー’
）　ｔｉＱ　ＩＥ力もこのような［ｊｌｉ山により緩Ａ
［Ｊされるため、ベルト歯ｌ僚１５　’５　＋ｉｆ：米
ベルトのよ−）にプーリｌ′Ｍ　［Ｅ力のＫＨ％和のた
めに広くする・１４・要がＩｊい。それゆえ、ベルト歯
１；４の歯厚Ｗ　ｆ、ｇ）太きくするごとかできる。ベ
ルト歯１ｉ、ｊ　ｗをＪ（きくず４）ことにより、ベル
ト歯１３は全体として太きくｆ、する。したかって、ベ
ルトｉ″４’Ｊ　１３の・守［Ｗが大きくなり、太きＩ
Ｓベルト・キャパシティの要求さｉ］るトラックやバス
ｌｘとの大槽屯のカムドライブ・シャフト用やモーター
ザイクルの棲１ＩＩｌｌｉｉ駆動用のベルトｆ、ｙとｌ
（用いられうる。ベルト１の１“肘屏Ｗと歯ＩＪ′（〕
（ピピッチー−Ｊ１Ｌｗ）との７１法比は、約１＝１〜
約２＝１の範囲番ご設′Ｊｄさ第１うる。ベルト由１１
．ＪＷが；（ａ　ＩＬ　ｊｃ大きいとベルトｌの屈曲性
および柔軟性ケ欠き、過Ｉｆこ小さいとベル）　ＩｖＪ
ｌｉｔ　Ｉｌｊか低下する。

づル）１１７）Ｖ溝１４の深さく１はベルト歯１：）の
品さｈの約６（）〜約１００％、好ましくは約８０〜約
１００係の軸回＋Ｃ設定されうる。ベルト１ψｆ　ｔ　
３の強ＩＷは、１１０′帛、歯元から歯高さｈの仕いせ
い、Ｙ’１２０チの位置付近までの歯下方Ｖｌｌｓ　１
３０　ｏ）・）１１１片に依存する。この位置から歯頂
部に到るまでの残りの歯上方部１３１はプーリ２との噛
合に専ら棲Ｒｉコする。そ１−ｔゆえ、この歯上刃部１
３１１こＶ（＋’ｔ？１４を設けてイ）ベルト歯１３の
強度は何ら低トしない。

上記ベルトｖ＋ｆｊｉ　１４は、また、・話５図に示ず
ように、その■溝角度θ１が約３０’〜＾勺５Ｄ’、奸
ましくけ約３０°〜約４０°の範囲に設定される。ｖＧ
’；＝角度０１か過ＩＷに大きいと、■溝１４の開口＋
１Ｊが広くなりすきる。それゆえ、ベル１−歯−上方部
］３１が狭くなり線強度が低下する。■面角Ｉｆθ１が
過度に小さいと、■溝１４が狭くｌλりすき２本発明の
Ｉｔ　ＪＩＪｌの目的全達成し得ない。

ベルトｖ（１°・’ｆ１４のＴＱ　１．！ｆθ１はこね
に嵌合するプーリリブ２４の旬ｌｉｊ　／／　２の約９
０〜約１００係の範囲に設′７１される。リブ用度θ２
が過ＩＷに大きいとリブ２４か低くなりすき、　Ｖ　？
４１４との噛み合いが弱くなる。リブ川ＩＷθ２が過度
に小さいとＶ　ｒｌ？＃１４との噛み合いが適切になさ
Ｊｌ、えない。いづれの場合も本発明の１」的を達成す
ることができなし）。

ベルＦＩＯ）透失としては、１７１］えは、ベルト歯表
面かたて横両方向にイ’ｆ’　４＃件のあるニットなと
の帆布で被覆されるよう一体成形する方法、あるいは歯
付きベルトのｌ’Ｆ３　＞ＸｌＫ１こ上記７９丁定形状
のｖｆｆｌｉを別途研摩仕上げする方法かある。いずれ
の場合にもベル）　＋１．＋７１５向の剛性を強めるた
めにベルト背面に帆布が１ｔ　ｒｒｌされつる。

プーリ２と噛み合うベルト１は、既述のように。

走行中番こ蛇行も横すべりもしない。それゆえ、プーリ
２には、従来のブーりのようｌＳフランジは全く不要で
ある。プーリ２はそれ自体全−捧成１１ソで１！！！漬
することもできるか１、話６図に示ずよう番こ。

歯付きプーリ部品２０を複数で固別々に成形し、その各
回転用１および両全整合させつつベルト巾に合せて適当
数組合せることにより作られうる。その一体物ノは、ね
じ止めやかしめ１１−めの＋ｌｌｌ常の固定子１２２０
０で固定される。このブーり部品２０（ま、　ｌｊ’ｃ
ｔｆ（ｒ２２０にベルト歯１３ｊこ噛み合う山２３ｏと
ベルト■溝１４ｉこ嵌合するリブ２４０と全Ｒｖる。こ
のリブ２４０は底面２２０に洛って底面２２０（Ｄ一端
に設りられる。たたし、最終製品のプーリ２の−ｖｍ　
＋ｒ位置するブーり部品番こはリブ２４０は不ｄてあン
）。ブーり部品２０は形状が単純で成形ｌｘど番こより
多ｒ＋４４こ生ｐｌコされうる。この部品２ｏ金１す［
定の山付きベルｌ−１の巾に合うよう組み台所るた（」
でＩすｒ　Ｌｔ！のプーリ２がイ↓（ら第１るため、得
ら第１たプーリ２は部品’ｉ　％、ｌＥと経済性に優れ
ている。ブー１２のＩＡ　’ｃ１　ｉ（＋１１！ｆに制
限はなく　＋　（ｆｉｌｌ　、１１！￥合金１合成ｌ１
７＋Ｉ　ＩＩｏｉｔ　ｆ、ｃど・（ららゆるｒｉｌｔ　
＆＋’ｊの拐料が１旧いられつる。

あるいは、プーリ２は、　、：Ｉ’！　７図に示すよう
１こ。

腹数個の歯イτ［きブーり部品３ｏとす数のリブ部品４
０とをその同転用１０および歯３１に整合させて交互番
こ組合せることにより作らメ］うる。この歯付きブーり
部品３０は、ベルト歯１３に佃み合う歯３１をその底面
３３０１こイ」する。ブーり部品４（）は円根形状ｆｆ
工しその外周へ偏曲が最終的に１社られるプーリ２の歯
２３より外方向へ突出しないよう形成される。これらプ
ーリ部品３　（１、４０は形状が宵しく単純であるため
、多１社生産か゛？ダＷ＋である。自・助旋盤による加
工番こ１時に４１利である。

フランジの不足な一１二記プーリ２は、７ラング４１１
当分たりベルトとの有効接触面清か友１１′１的に広く
なる。阪触面漬の広くＩよった分たけベルトｌの１１］
はＭ　′ＮＺ的（こ０・ろげら第１．うる。その、、Ｈ
−；　ＩＧ、ベルト１のベルト・１−ヤパシティがＪＩ
Ｊｌ−ヒする。それゆえ。

このベルト１は、）（きＩλベルＩ・・キヤパシテイの
′場歌されろトラックやバス１．■との入）ｌｌす中の
カム・シＶフト・ドライフ用やセーターサイクルのイ差
輪、１嘱動川に／ｆ’３’　１帥ｌλ井姻幸１朋ベルト
として使月１さ旧うる。しかイ）、ベルト、ｌＩノス・
ｉｌυ時の価撃音か吻）喘に少いため、１１頚音公害Ｉ
ＬＪｉ　１ヒにもｄ献しうる。

ベルｌ−１は、既述のよう番（、蛇行すること１．１：
　＜走イｒするため、走行時１こ蛇ｔＴ　Ｌ、　ｊｃい
ことが市′決な紙幣ＩＡ磯や自・助改札（幾用のベルト
にも月１いられうる。

【図面の簡単な説明】

７８１図（ａ）　、　（ｌりおよび（Ｃ）は、そｉ１七
ノ１．　、　ｆｒ’Ｆ米の歯イτｊきベルト１ｔＪＯ、
１０３および従来のプーリ１０６の部分行、睨図、第２
閣は本発明のベルト・ドライブ・システムの一実施例の
部分１゛・トイＬ１１１各１　、　ｉ　３　＋’ス１は
Ｃ＋１イ・［きベルｌ−１の一寿施例の部分斜視図、・
君４図はプーリ２の一実施例の斜視図、　ＩＴ！　５図
はｌ”ＪＪｌｔきベルト１とプーリ・２　（り　’＋１
み合いの一例の旧聞Ｉｆ（ｊｊｌｉ［ン１．′：Ｊ５よ
ひ・退６図Ｃ４ブ′−リ２の−ＪＬがＧ　１間の分１１
；了斜ｆ（１４図、および、ｌ−Ｅ　７図はプーリ２０
）　１１：＋のノこｌバリ１シ′１１の分ｊ（メ両Ｉ＝
１イｌ−５！スである。 ■−・山付きヘルド＃２・・・ブーＩＪ　、　ｌ　Ｏ・
・・べ／Ｌ／　ｌ−上１本部　、１１　　・−・４冗′
賑１本　、１２　　・・・　ベル　ト　１１（・Ｉ＋＋
　　、　　１．纂・・・ベルト歯、］４・・・ベルト■
ｕｊ　、　ｌ　５−・ベル＋−ｆ’：：Ｑ底、　２２−
プーリ底面、　２３−ブー’Ｉ　ｒｆ＋　、　２４−１
−ＩＪ　ＩＪブ、２５・・プーリ歯Ｉ戊、　１：ｎ＋・
・ベル；・泳［トガ部、１３１・ベルト歯−上方部、ｂ
・・ヘルド１”４ユ（の１ｉ７Ｈサ、　　Ｗ　　・　ベ
ルト（ψ＜　ｌ「］、−（１・・−ベルト］゛中口１’
Ｃ、＋１−　ベルト歯ピッチ、ｄ・・・ベルトＶ　？ｊ
７Ｉ　（１）　（′Ｒさ、θｌ・・ベア１／　　トＶ　
　？ｐ４１（１１１３１，θ　２　　・　　〕′　−リ
　　リ　フ゛　角　仄［。 以　　−１− 代理人　井哩十　山　本　秀　准 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 手　　Ｉ読　　拙　　正　　書（自発）１［召３・１１
５７年α頒入月１４日 特許覇長官殿 １、　”］Ｘ件の表示　　昭イ：ｔ＋ｓ７年持許願第１
３１６９８号２、発明の名称 ベルト・　ドライフ・システム ３、　補正をする者 ４、代理人０５３０ 住　ｊ９ｒ　　　大阪）１１大１＆市北区天神橋２丁目
４６Ｎ７号千代田第１ビル９階 ６、補正の対象 明紹Ｉ書の発明の詳細な説明の欄および図面（５“１）
３図と第４図） ７、補正の内容 ｆｌ）　　明＃ｌＩ　Ｗ　第４頁１７ｔテの「ベルト・
キャパシティ」の後に「（ベルト伝達能力）」を挿入し
寸す。 （２）同第８頁１４〜１５行の「ケプラー」を「ケプラ
ー」に訂正し唸ず。 （３）１図面第３図と第４図を別紙のように訂正し捷す
。 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ｆｌｌ　　抗張体を埋設した主体部の底面にベル
   ト長手方向に直角１こ一定のピッチで歯を有する歯付き
   ベルトの該歯ｌこベルト長手方向に沿って少くとも一木
   のＶ　島に設けた歯付きベルトと。 （２）該歯付きベルトの該歯に噛み合う歯を底面番こ設
   けかっ該歯付きベルトの該Ｖ溝に嵌合しうるリブを底面
   に沼って設けたブーりと。 全層するベルト・ドライブ・システム。 ２、　前記Ｖ溝は、その深さが前記ベルト歯の高さの約
   ６０〜約１００　％そしてそのＶ溝角ｆｗが約３０〜約
   ５０’の範囲にある前記特Ｉ「請求の・１眞囲與１項に
   記載のベルト・ドライブ・システム ３、　前記ベルト歯の歯厚と歯底の比が約ｌ＝１〜約２
   ＝１の範囲にある特許請求の範囲第１項に記載のベルト
   ・ドライブ・システム。 ４、　前記ベルＩ−Ｖ溝はそのＶ溝角度が前記プーリの
   リブの角度の約９０〜約１００弼の範囲にある前記Ｉ特
   許請求の＋１１１）四半１項に記載のベルト・ドライブ
   ・システム。 ５、　前記ブーりは、　１Ｍ　Ｍ　（ｌＡ１の歯付きプ
   ーリ部品をその各回転軸および歯を整合させて組合せる
   ことにより構成され、該ブーＩＪ　１Ｓｌｓ品は前記ベ
   ルト両番こ噛み合う歯ｆＫ：底面に設けかつ前記ベル）
   Ｖ溝に面会するリブを底面の一端に該底面に溢って回転
   ｉ１１＋に垂直に設けてなる［）（Ｉ記載　ＷＦ請求の
   範囲第１頃番こ：１己載のベルト・ドライブ゛・システ
   ム。 ６、＠記ブーりは、複数個の歯付きプーリ部品とリブ部
   品とをその回転軸および歯を整合させてＶ１盛こ組合仕
   ることにより構成され、該歯付きブーＩＪ部品は前記ベ
   ルト歯に噛み合う南を底面に設けてなり、そして該リブ
   部品は円板形状金なしその外周端面が最終的に得られる
   プーリの歯より外方向へ突出しない前記特許請求の範囲 載のベルト・ドライブ・システム。