JPS6196233A - ベルトおよびこれと関連する伝達装置 - 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】 技術分野 本発明は、ベルトおよび２つのプリーを有するその相対
運動伝達装置に関し、特にプリーとの運動の伝達が摩擦
により生じる可撓性に富んだ重合　　　　　１材料、特
に弾性材料製のベルトに関する。

動力の伝達がベルトと伝達装置のプリーとの間の摩擦に
より生じるベルトは既に公知である。

更に、前記ベルトは、平滑な円筒状プリーにおいて巻１
１ンられる平担なベノートの形態、またはその側面部が
プリーの対応する７字形の溝において重合される■ベル
トの形態を呈するものでよい。

こ；１１らの両方の形式のベルトは色々な分野において
使用されるが、これらベルトはある場合には過大なエネ
ルギ損失を生じ、または摩擦作用力により制約される作
業しかできない。

！（）−に平和なベルトの場合は、ベルトとプリー間の
過大な滑り現象を生じ得、このような短所は大ぎな直径
を有する少なくとも１つのプリーを用いることによって
始めて克服することができる。

■ベルトによる動力伝達は、しばしば、ベルトの倶１而
ｆＸｌｌ＋が■字形シリーの溝と接する圧縮応力を受け
る時、横断方向の剛性が不充分となる。

■ベルトにおいては、横断方向の剛性を高めるためベル
ト本体内に挿入された補強構造は望ましくないｊぐ手方
向の硬度を生じるおそれがあり、その結果前記ベルトは
小さな曲率半径を有するプリーに対しては充分に適用し
得なくなる場合があるので、充分な横断方向の剛性を与
える解決策を提供することはしばしば不可能である。

発明の摘要 本出願人は、自らの実験において、摩擦作Ｉ’１１によ
る運動の伝達の分野と関連する全ての問題を解決しよう
と試み、従って本発明の目的は、ベルト・と関連する伝
達力の一部のみを改善する許りでな（同時に公知の解決
法の全ての欠陥を回避する改善されたベルトの耐疲労性
および大きな可撓性を提供しようとするベルトおよびそ
の関連する伝達装置の提供にある。

本発明の目的は少な（とも２つのプリーにおける運動の
伝達のための実質的に可撓性に富む重合材料製のベルト
にあり、このベルトは、その長手方向に指向されたベル
トに対し同心状のリング上に配置された複数の耐久力に
富む埋設部材を含んでおり、このベルトは底部及び２つ
の壁面により限定されるベルトの長手方向のスロットと
、このス「コツトに対応する１つの蝶着（ヒンジ）区域
を有することを特徴とし、このベルトは前記スロット壁
面が各プリーの対向する画側面からある距離たけ離」］
、る第１の位置から、プリーの周囲を周回−４−る際の
第２位置へ移行し、以て伸長しない要素に対し課される
引張作用ｊがプリーの対向する側面に対し７てスロット
壁面を接近させ摩擦による運動伝達を生じる。

実施例 本発明については、添付図面に関する限定しない事例に
よる以下の詳細な記述によって更によ（理解されるであ
ろう。

第１図においては、照合査号ｌは、底部３および側壁面
４，５（第２図）により制限されるスロット２が設けら
れた可撓性に富む重合材料製の駆動ベルトを示している
。

ベルトの本陣を形成する可撓性に富む重合材料は、通常
可撓性を有する１駆動ベルトにおいて使用される神類の
エラストマーである。この重合材料は、ｔ（１゛にポリ
ウレタンまたはポリクロロプレン、または例えばネオプ
レンまたは天然ゴム等の他の材料でよい。

×ルトは、少な（とも２つのプリー（その一方が第２図
および第３図において６で示される１つの駆動プリーお
よび１つの被駆動プリー）を含む運動伝達装置の一部で
ある。

図示の如く、このプリーはディスクの形状を有し、即ち
本発明の目的を構成する特定の形式のベルトと関連した
薄い厚さを有する。

静止状態即ちプリーと係合する前の状態におけるこのベ
ルトは、ディスクの厚さＳよりも大きな横断寸法のスロ
ットを有し、従って、このような状態においてはベルト
は底部３によってのみディスクと接触状態にあり、側壁
面４．５はディスク状のプリーの対向する側面からある
距離だけ離れている。

べ／ｌ／　）は、これと同心状のリング上に置かレカつ
ベルトの長手方向に沿って配置された複数の長　　　　
　　１手方向の埋設部材を含む。

簡潔のため、第２図に関する一実施例においては、コ−
１・７の形態の２つの長手方向の埋設部材のみが示され
ている。

このコード７は、同一面上に存在し、スロットの中心部
を通る中心軸ｘ−Ｘから平均距ｌＩ？１ｌｌｂだけ離れ
ている。

本発明の全ての実施態様においては、長手方向の押設部
材は例えばにθＶｌａｒ、　ナイロン等の繊維材ネ・１
のコード、糸、線条、もしくは薄い金属層の形態あるい
は鉱物繊維例えばガラス繊維の形態で示すことができる
。

第１ｂ図に示されるように、ベルトは抵抗要素のないス
ロット形状の特定の区域を有し、この区域は以下本文に
おいては、以下に示す図面に関して強調される機能を有
する蝶着区域と呼ばれる。

プリー上の掛渡し以前の状態からプリー上の掛渡し状態
まで変化するＲルトｌは、引張作用Ｔを受ける第６図に
示された略々ロープの如き挙動を呈する。

プリーｔを囲繞するロープは、そね、自身の引張作用に
より、半径方向に指向され、式Ｔ　＝＝　ｐ　／　ｒで
引張力Ｔおよび曲率半径ｒと関連する応力ｐを生じる。

同様に、引張作用力Ｔを受ける×シト１は、ディスクの
中心軸ｘ−ｘに対して平行な面上に作用する応力分布を
有して中心に向けて指向された応力Ｔｌを生じることに
なる。しカル、この場合、スロット２の側方のベルト部
分全体に一致するディスク面がな（・と、ベルトのスロ
ット以外のこれらの部分における応力Ｔ１に距離すを乗
じると、蝶着区域の周囲にあるトルクを生じ、その結果
ディスク状のプリー（第５図）の対向する側面部に対す
るベルトのスロットの側壁面の回転運動および接近を生
じる。

その結果、ベルト自体がプリーと係合して摩擦作用によ
りプリーを牽引する。

本×ルトの特性は、■ベルトにおいて既に公知であるも
のとは非常に異なったものとなる。

実際に、プリー壁面間の構台状態においてｖベルトは楔
合作用自体に抗する半径方向の摩擦作用を受け、その結
果動力の損失を生じる。

ここで、ベルトは、■字形プリー溝の側壁面の存在によ
り制限されないため、プリーとの掛渡しの間どんな種類
の拮抗作用も受けず、スロット壁面がディスクの対向面
に対して静置することを許容して、引張作用により生じ
る全てのトルクを活用することができろ。

従って、本発明の解決法において一切の動力損失がない
。更に、本発明によるベルトにおいては。

プリーにおけるベルトの作用を更に活用するようにレバ
ー機構を調整することが可能である。

この特徴は、第６ｂ図を照合することによって更に強調
することができる。この図において、ｐ　＝　Ｔ　／　
２　ｒは、引張作用から生じろ求心力を表わし、 ｒはディスクの半径を表わし、 ａは蝶着区域の隅部Ａからの求心力の距離を表わ肱 Ｆはプリーの１つの面上に作用するスラストから生じる
作用力を表わし、 Ｋは１つのスラストの強さを規定する可能なカーノを表
わし、 ａＯは結果的に生じる作用力Ｐのスロットの底部からの
距離を表わす。

プリー上のペルー・の作用条件は、関与するトルクの均
衡関係、即ち下式により表わされる。即ち、ａＸｐ−Ｆ
ｘａｏｌこの式から、　Ｆ　／　ｐ　＝　ａ　／　ａ　
Ｏとなる。

前に述べた関係に示されるように、本解決法においては
、等しい引張作用により把持条件を生じるスラス）Ｆの
値を増加するように適正な値を選択した後レバー機構を
調整することが可能となる。

その特有の作用特性について前に示し記したベルトは、
以下に述べろように更に別の実施態様を構成することが
できる。

ある特定の実施態様においては、このベルトは全てが相
互に平行な複数のスロットを構成することができる（第
７図および第８図） 本実施態様においては、補強構造１２を複数の可撓性に
富む伸長しない長手要素、例えば、前記スロットの上の
面に配置されるコートゝによって形成することもできる
。

このコードはまたｊ・１）（着区域に配置することもで
き、また更に、補強用諸部材の総抵抗力が動力伝達装置
のプリーの円囲におけるベルトの巻付きの間柱々のスロ
ットの側壁面間の接近を許容しようどする蝶着区域の形
成を妨げないように選択された薄い繊維層をコードの面
の上もしくはその下方に旧設することもできる。

籾数のスロット１１を設けたベルトは、望ましくはプリ
ーの対応する卸１面と色々なスロットの壁面との係合を
容易にする手段が存在することを特徴とする。

第７図および第８図の特定の実施態様においては、この
係合を容易にする手段は、弾性材料に長手方向にスロッ
トと交互に延在する複数の切込み１３である。

第８図から判るように、ベルトとプリー間のトルクの伝
達状態において、この切込みが存在するため、神々のス
ロット１１の全ての壁面が、プリー１５の１つのハノに
一体に配置されたディスク状の半径方向の突起部と強力
に係合することができる。

第７図および第８図に示された解決策は、大きな力を伝
達することが必要な場合に特に適当である。

本発明によるベルトは、小さな曲率半径を有するプリー
に巻付けるのに適当である。

このような望ましい状況は、略々平坦であり、従って大
とな曲率を有する走路上で容易に変形し得るベルトの形
状に依存する。

特に、大きな動力を伝達することが必要な解決策におい
て、必要に応じてベルトの最大長手寸法を横断する歯１
７と間隙１６とを交互に設けて歯列を形成すること（第
９図）により、長手方向の可撓性を太き（して、ベルト
の断面を略々平坦に保ちながら非常に大きな面積を持た
せることができる。

第１０図は、ベルトの両面に作用を持たせるのに非常に
適した特性を備えたこれまでに述べた全ての特徴を有す
る別のベルト１８を示している。

実際に、ベルト１８は、一方の面２０に開口を有する複
数のスロット１９と、同じベルトの反対側の面２２に開
口を有する複数の反対方向のスロット２１とからＬ【つ
でいる。

このベルトは、ベルト本体の厚さの半分を横切る中心面
Ｙ−Ｙに関して対称である。

別の実施態様においては、前記の対称性がなく、例えば
、片側に向いた第１０図の歯列を反対側に配置されたも
のに関して偏在させることもできる。

また、オー１０図に例示した如くスロットの中心を通る
垂直方向面ｘ−Ｘに関して対称的な部分を有するよう示
された前回のベルトは、前記の対称性を具有しない解決
策となり得る。

例えば、第１１図に示される別の実施態様においては、
スロットの中心を辿る面Ｚ−Ｚの両側においてベルト２
３は反対側のものとは異なる複数のコート９を有し、全
断面は同じものとすることができる。

また、例えば、第１２図に示されるように、ベルト２４
はスロットの中心を通る面Ｚ−Ｚの一方の側に１本のテ
ープから或る抵抗構造部２５を含ませることもできるが
、この抵抗構造部は、対称面の反対側の２本のコード２
６により画成される抵抗構造部とは異なる。

前記スロットを通る軸心に関する断面において非対称性
が第１３図に示される如き形状を有するベルト２４′を
他の解決法に従って得ることができる。

この非対称性はまた異なる重量を有する部品により決定
することもできる。

第１３図の実施態様においては、ディスク２４″は常に
中心面に対して約５°傾斜した面を有することもできる
が、スロットの両壁面はその間にディスクよりも大きな
横断方向寸法を有するという事実から更に大きな角度を
形成する。

第１４図は、曲線状の輪郭を有する対向面を有するディ
スク２８上に作用するベルト２７を示す。

本発明はまた、プリーの半径方向周辺部の輪郭がベルト
のスロットと棟台するため更に複雑で更に適当な傾斜角
度即ち輪郭を有する如ぎ解決策をも包含する。

ここに述べた全ての解決法において、ベルトのスロット
は色々な幾荷学的形状を有することもできる。

第１５図および第１６図に示した実施態様においては、
間隙２９がベルト断面において拡開した形状を有する第
１の内側部分と壁面から直線状に発散する経路を有する
部分とを有するベルトを提供することができる。

第１５図の解決策により定まる緊締作用は、小さな矢印
ｆによって第１６図に更によく示されている。

第１５図および第１６図の解決策は、これまでの事例に
おけるように、プリーの表面との摩擦作用を増加させよ
うとする適当な手段を提供する可能性を強調するもので
ある。

本発明による一実施態様においては、伝達装置は、例え
ば、金属材料のディスク状の半径方向の突起部を有する
プリーと、スロット壁に現われる状態において方向の如
何に拘らず指向された繊維の形態の充填剤を弾性材料中
に分散させたベルトとを特徴とするものとすることがで
きる。

特に、望ましい１つの解決法において、摩擦作用を増加
させようとする前記手段は横断方向に配向された繊維に
よって形成することもできる。

前記繊維は、アラミド８樹脂またはナイロン、ポリエス
テル、レーヨン等の他の材料によって形成することもで
きる。

この繊維は、０．５闘乃至５ｍｍの長さおよび１０μ乃
至４００μの範囲内の直径を有する。

前記の解決法に代るものとして、プリーのディスク状の
側面が大きな摩擦係数を有する材料で覆われた金属面で
形成することができる解決策も可能である。

別の解決策においてはプリーはシート材の剪断により得
ることができ、また他の解決策においては大きな摩擦係
数を提供する充填剤を添加したポリアミド９樹脂を用（
・て成形操作によって得ることもできる。

本発明は所期のあらゆる目的を達成するものである。実
際に、本イルトはある薄い厚さを有するため、完全に異
なる作用原理に基づくも平坦なベルトの可撓性と比較し
得る可撓性を生じる形状である。

しかし、本〈ルトは平坦なベルトに比して大きな滑り現
象がないが、これは本ベルトのスロット壁面の係合作用
が、随時調整可能なレバー機構を設けたディスク状プリ
ーの対応部分に対して緊締する機械的な顎部と対比し得
るという事実によるものである。

更に、本発明によるベルトは、■ベルトに共通するとこ
ろの、引張および枠台の現象および結果的に生じる動力
損失を回避するものである。

実際に、図示の如くベルトとプリー間の係合状態が、ベ
ルトに対して内側の位置を維持するプリーの両側におけ
るベルトの側壁面の作用の結果生じ、スロットの閉鎖状
態がベルトがプリー上で既に彎曲した状態にある時に生
じその前には生じない。

事実、本ベルトにおいては、■ベルトを横方向に硬度を
上げる必要から生じる全ての短所が、ベル］・の横方向
の過大な硬化がベルトの長手方向の硬化を生じ、このた
め小さな曲率半径を有するプリーに対してはそれ程適合
できないことになるという事実から生じるＶ−、−ルト
の欠陥と共に、避けられる。

本発明の１つの特質は、ベルトに形成されたスロット壁
面とプリーの両側面との間の接触に、Ｌり決定する摩擦
による運動の伝達原理に、ｌ：りて構成される。

このような作用形式の結果得られろものは、本明細書に
おいて幾度も述べた如きプリーのディスク形状の構造で
あり、即ち非常に軽い重量で実施することが可能な薄い
構造である。

従って、その重量が実質的に軽いベルトおよびプリーに
より形成される本伝達装置は、本装置の共振周波数を運
転周波数から幾分とも外れた高い値に移動させることを
可能にするものである。

伝達装置一式を無騒音要件が厳しいあらゆる用途、即ち
機械的な精度を要する装置、自動車産業および色々な産
業用途において適合できるということは、本文に述べた
軽量である特性から得られるものである。

本発明のいくつかの特定の実施態様について示し２記し
たが、本発明はその範囲内に当業者には着想可能なこれ
に代るどんな実施態様をも含む。例えば本発明は、非伸
長性の長い要素が、コード、糸、線条即ち連続状の長尺
材、又は運動の伝達に必調とされる引張作用を吸収する
ようにベルト本体の長手方向に配向される複数本の繊維
を用いて得られる如き不連続的形態のいずれをとること
もできるベルトに関するものであることが理解されよう
。

また、本発明は、その原理において、その本体が全体的
に可撓性に富む重合材料により構成されるベルトを包含
するものであるが、この重合材料とは当業者には公知の
天然ゴム、合成ゴムおよびこれらの複合材料を意味する
ものである。

また、本発明はその原理において、図に示すようにベル
トの長手方向縁部を四角形にする代りに、ベルトを軽く
しかつ騒音をなくすため長手方向縁部が弾性材料に切欠
き即ち間隙を有する種々の形態のベルトと、好ましいと
考えられる単一の傾斜角度、円、放物線等の円弧の如き
種々の外側輪郭を有するディスクとを含むことが明らか
でル）ろう。

前記プリーの両面に溝と突起部とを交互に設け、ベルト
のスロット壁面の弾性材料の局部的な変形を許容する形
状とすることもできる。

本解決法は、ベルトとプリー間の緊密度の改善を可能に
し、これにより摩擦作用のみならず係合の機構に対する
信頼性を高めるものである。

本発明はまた、その原理において、本文に述べた如くベ
ルトにスロットが設けられ、比較的小さな直径のプリー
にスロット壁面と係合するためのディスク状の突起部が
設けられ、第２の比較的大きな直径のプリーに平滑な円
筒状の外表面が設けられる伝達装置を含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明によるベルトを示す斜視図、第１ｂ図
は本発明によるベルトおよび１つのプリーを示す部分斜
視図、第２図は第１ｂ図に示したベルトおよび伝達装置
の一部をなすプリーの１つを示す断面図、第３図は伝達
装置のプリーの１つの正面図および側面図、第４図は第
２図のベルトを示す底１１４図、２ｐ：５図は関連する
プリーと係合した状態の第２図のベルトを示す図、第６
ａ図はプリーにおける引張作用を受けるロープにより伝
達さ」ｔろ求心応力を示す図、第６ｂ図は本発明の伝達
装置におけるレバー機構を示す図、第７図および第８図
は第２図に示したものと類似の複数のスロットを有する
ベルトの断面図、第９図は歯列を設けた面を有するベル
トの実施態様を示す図、第１０図は両側に複数のスロッ
トを有するベルトを示す断面図、第１１図および第１２
図は長手方向のスロットを形成する面に関するベルトの
非対称的形状を有する別の実施態様を示す図、第１３図
および第１４図は本発明の別の実施態様を示す図、およ
び第１５図および第１６図は本ベルトのスロットの別の
実施態様を示す断面図である。 １・・・駆動ベルト　　　　２・・・スロット３・底部
　　　　　　　４，５・・・側壁面７・・・コ−１−’
　　　　　　　１１・・・スロット１２・・・補強構造
物　　　　１３・・・切込み１５・・・プリー１６・・
・間隙 １７・・・歯列　　　　　　　１８・・・ベルト１９・
・・スロット　　　　　２０・・・面２１・・・スロッ
ト２２・・・面 ２３　、２４・・・ｋルト２５・・・抵抗構造部２６・
・・コー１−’　　　　　　　２９・・・間隙（外５名
） 智 ＦＩＧ、Ｉａ ＦＩＧ、１ｂ ＦＩＧ、２　　　　　　　　　　ＦＩＧ、４ＦＩＧ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２つのプリー（６）と共に運動を伝達す
   るための実質的に可撓性に富んだ重合材料からなるベル
   ト（１）であつて、該ベルトの長手方向にベルトと同心
   円上に配置された複数の抵抗力を有する埋設部材（７）
   を含むベルトにおいて、底部（３）及び２つの壁面（４
   ，５）により画定されベルトの最大伸長方向に伸びる少
   なくとも１つのスロット（２）と、前記スロットと対応
   する蝶着区域とが設けられ、前記ベルトは、前記スロッ
   トの壁面（４，５）が各プリーの対向する壁面から或る
   距離だけ離れる第１の位置から、プリーの周囲を周回す
   る際の第２位置へ移行し、以て非伸長性の要素上に及ぼ
   される引張作用により前記スロットの壁面が前記プリー
   の両側壁面に接近され摩擦による運動の伝達が生じるこ
   とを特徴とするベルト。 ２、前記の非伸長性の要素（７）が前記ベルトの可撓性
   に富む重合材料の１つの面内に埋設され、前記スロット
   に対して側方位置にのみ配置されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のベルト。 ３、複数の平行な長手方向スロット（１１）を設けるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲の前記各項のいずれかに
   記載のベルト。 ４、前記スロット（１３）に対して交互の位置に置かれ
   て、該スロットの壁面のプリーの対向する側壁面に対す
   る係合を容易にする手段を備えたことを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載のベルト。 ５、前記ベルトの両側面の少なくとも１つにベルトの方
   向を横断する歯列を設けることを特徴とする特許請求の
   範囲の前記各項のいずれかに記載のベルト。 ６、スロットの壁面上に前記プリーの表面との係合状態
   を改善する手段を設けることを特徴とする特許請求の範
   囲の前記各項のいずれかに記載のベルト。 ７　可撓性に富んだ重合材料製のベルト（１）と、１つ
   の駆動プリー及び１つの被駆動プリーからなろ少なくと
   も２つのプリー（６）との間の運動の伝達装置において
   、前記ベルトは前記ベルトに対して同心円上で相互に平
   行に前記ベルトの長手方向に指向された複数の非伸長性
   の要素（７）と、１つの底部（３）及び２つの壁面（４
   ，５）により画成された少なくとも１つの長手方向のス
   ロット（２）と、該スロットの付近の蝶着区域とを有し
   、前記プリーの各々は前記ベルトのスロットの底部と係
   合する少なくとも１つのディスク状の突起部を有し、前
   記伝達装置は、前記ベルトが前記プリーに巻付いている
   間、前記ベルトのスロット（２）の壁面が前記プリー（
   ６）のデイスク状突起部の両側の側壁面から離れる位置
   から以降の作用位置まで移行し、以て前記ベルトの非伸
   長性弗素に及ぼされる引張作用により前記スロットの壁
   面が前記ディスク状突起部の両側の側壁面に接近し係合
   してベルト及びプリー間で摩擦による運動の伝達がなさ
   れることを特徴とする伝達装置。 ８、前記の２つのプリーが２つのディスクであることを
   特徴とする特許請求の範囲第７項記載の伝達装置。 ９、前記の各プリーは単一のハブに一体的に互いに近接
   して設けられた複数のディスクから成り、単一のベルト
   の複数のスロットの壁面がこれらディスクの側面に作用
   するとき該スロットにより、駆動されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項記載の伝達装置。 １０、前記プリー（６）の周部（２８）における輪郭が
   、前記ベルトのスロットにおける楔合状態を改善するた
   め半径方向に対しある傾斜角度を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項記載の伝達装置。