JPS62113939A - 歯付ベルトの駆動装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は歯付ベルトの駆９Ｊ装置に係り、詳しくは例え
ば自動車の駆動装置において歯付プーリを高速回転から
低速回転または低速回転から高速回転へ変速させた際に
おいて、ベルトの固有振動数と歯合い時における振動数
が合致した時に生じるベルト共振に起因するベルトの異
音を防止した歯付ベルトの駆動装置に関する。

（従来技術） 歯付ベルトは平ベルトや■ベルトと異なり、すべりの無
い確実伝動が可能であり、また歯車やチェーンの確実伝
動に比べて給油を必要としない等の利点を有しているた
め、近年、需要が急激に増大している。

しかし、この歯付ベルトの伝動は、ベルト歯部とプーリ
溝部が夫々の噛み合い力の伝動を行うものであり、夫々
の噛み合い状態により、また歯形等によって噛み合い時
に騒音、異音を発生していた。

そのため、従来においてはベルト歯部の高さをプーリ溝
部の深さにより太き（して、ベルト噛み合い時において
まずベルト歯部の頂部をプーリ溝部の底部に当接させる
ことによりベルト溝部表面とプーリ歯部表面との衝突音
を押さえようとじた装置が提案され、例えば米国特許第
４，０３７゜４８５号に開示されている。あるいは、ベ
ルト歯部の高さをプーリ溝部の深さにより大きくすると
共にベルト歯部の先端部を大きく変形するように試みて
該先端部にクッション効果を持たせベルト溝部表面とブ
ーり歯部表面との衝突音のみならずベルト歯部先端部と
プーリ溝部底面との衝突音も緩和させてなる駆動装置も
、例えば特公昭５９−１８９６５号公報に開示されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記駆動装置では、ベルト歯部とプーリ溝部と
の衝突音は緩和されるが、エンジン等の回転数が高速か
ら低速あるいは低速から高速へ変動すると、衝突音とは
異なった不快な異音が発生することがあった。特に、こ
の原因は歯付ベルトがプーリと噛み合う時、ベルト溝部
表面がプーリ歯部表面と衝突してベルトを振動させ、こ
の場合におけるベルト振動数（ｆ工＝プーリ歯数×回転
数／６０）がベルトの固有振動数（ｆ口＝１／２１・　
Ｔｇ／ｆＡ、１：ベルトのスパン長、Ｔ：ベルト振方、
ｇ：重力加速度、ｆＡ：ベルトの線密度）と重なった時
に生じる異常なベルト振動、即ちベルト共振に起因する
と言われている。例えば、ベルトの音圧はプーリの回転
数が増加するに従い大きくなり、しかもある回転数で急
増に上昇する傾向があり、この位置も数ケ所で出現して
いる。

このピーク値がベルトの共振により発生していると考え
られている。　従って、自動車等のエンジンに用いた場
合には、エンジンの広範囲な回転数のどこかの範囲で共
振点が発生する。

本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、特
にベルトを高速から低速あるいは低速から高速へと回転
数を変化させた場合に発生する共振に伴った異音を防止
し、そしてこのような異音を含めた騒音を減少させるよ
うにした歯付ベルトの駆動装置を提供することを目的と
するものである。

（発明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、ゴムその他の弾性
体又は合成樹脂からなりベルトのピッチラインに抗張体
を埋設し、ベルト長手方向に一部ピッチで歯部と溝部を
交互に有する歯付ベルトとこれに噛み合うプーリとから
構成され、上記歯付ベルトのベルト歯頂部をベルト歯部
底面より隆起した形状となし、上記ベルトがプーリと噛
み合う際において該ベルト山頂部をプーリ歯部底面に干
渉させてなる歯付ベルトの駆動装置にある。

（作用） 本発明の駆動装置は駆動プーリの回転数により決定され
る歯付ベルトの振動数とベルトの固有振動数とが重なっ
た場合に生じる歯付ベルトの共振を、プーリに噛み合う
ベルト歯部の一部分をプーリ歯部に干渉させることによ
って積極的に押さえ、プーリの回転変速時に生じるベル
ト共振に起因した異音を防止する。従って、本発明の駆
動装置ではプーリの回転数が変化する装置において有効
である。

（実施例） 以下、本発明の駆動装置を添付図面に従って詳細に説明
する。

第１図は本発明の歯付ベルトの駆動装置に使用する歯付
ベルトの１例であり、該ベルト（１）はゴムその他の弾
性体又は合成樹脂を素材とするベルト本体（２１のベル
トピッチライン（３）上にロープ状の抗張体（４）が埋
設され、また上記ベルト本体（２）の長平方向に沿って
一部ピンチで歯部（５）を溝部（６）を交互に具備して
いる。そして、上記ベルト歯部（５）はプーリの歯部と
実質的に係合して動力伝達を担っている第１領域（７）
と、ベルト歯部（５）をプーリ溝部で支持する第２領域
（８）から構成されているが、上記第１領域（７）は実
質的にベルト溝部表面（９）からベルト歯部高さくＨｂ
）の８５〜９５％に相当し、第２領域（８）はその末端
よりベルト歯頂部ＱＯ）の先端に至る残りの領域に相当
する。　そして、上記第１領域（７）のベルト歯部形状
は、ベルトのピッチライン（３）上に中心線をおく半径
（Ｒ工）の円弧の一部分で形成され、一方第２領域（８
）においてはベルト溝部底面（１１）より隆起した半円
形状、楕円形状の一部をもつ歯頂部００）が設けられ、
プーリ溝部底面に当接するようになっている。

尚、上記構成において第１領域（７）のベルト歯部形状
は上記の如き特定した円弧に限られるものではな（、例
えばベルト歯部に中心点をもつ円弧あるいは楕円形等を
含む曲線であってもよい。

また、ベルト溝部表面（９）は通常、実質的に平坦な平
面であり、また第１領域（７）の連結部であるベルト歯
部（１２）は曲率半径（Ｒ２）の円弧になついる。

一方、上記歯付ベルト（１）と噛合う歯付プーリ　（１
３）は第２図にその一例を示すようにベルトの形状を基
礎にして設計されたものであり、プーリ溝部（１４）は
曲率半径（Ｒ３）の円弧で成形される両端部（１５）と
、直線で形成される歯先表面部（１６）から構成され、
またこのプーリ歯部間のプーリ溝部（１４）はプーリの
ピッチライン（１７）上に中心点をもつ半径（Ｒ４）の
円弧の一部を有するブーり溝部側壁（１８）と平坦な平
面からなるプーリ溝部底面（１９）よりなっている。

そして、前記歯付ベルト（１）とプーリ　（１３）との
寸法関係において、ブーり溝部（１４）の曲率半径（Ｒ
４）はベルト歯部（５）の第１領域の曲率半径（Ｒｚ）
より通常、約０．５〜２％大きく、またベルト歯部の高
さくＨｂ）はプーリ溝部（１４）の深さくＨｐ）より大
きくしてベルト歯部の第２領域の歯頂部側をプーリの溝
部底面（１９）に接触させるようにする。

第３図は、前記歯付ベル）　（１１がプーリ　（１３）
に噛合うところを示した部分側面図であり、プーリ（１
３）が図中矢印方向に回転したとき、ベルト歯部の第２
領域（８）に設けられた、一方の歯頂部α０は、まず最
初にプーリ溝部底面（１９）に接触してベルト歯部（５
）を保持した後にベルト溝部表面（９）がプーリ歯部表
面（１６）に当接するため、ベルト溝部表面（１９）と
プーリ歯部表面（１６）との衝突音は緩和されることに
なる。また、これのみならずプーリの回転数が変動した
場合、ベルトがプーリと噛合う時に生じるベルト振動数
がベルトの固有振動数に一致すると、歯付ベル）　（１
１は大きく振動して、いわゆる共振を発生しようとする
。しかし、ベルト歯部（５）に設けた歯頂部αωがまず
プーリ溝部底面（１９）に当接して大きなりッション効
果を発揮し、ベルト共振による振動を吸収するため、異
音を防止することが可能となる。

本発明においては、上記ベルトの歯頂部０ωはヘルド部
底面（１１）かられずかに隆起した形状を有しており、
具体的には第２領域（８）の高さとなるが、プーリ溝部
底面（１９）と接触した後、該底面（１９）をすべりな
がら移動する。このため、ベルト歯部（５）の表面には
通常ポリアミド、ポリエステル繊維等からなる織布が被
覆されている。

以下、更にプーリの回転変動時に生じゃすいヘルド異音
についての具体的な試験結果を示す。

例 ２軸の走行試験において、駆動軸から従動軸間のヘルド
の固有振動数ｆ口＝６４．５Ｈｚの条件で、従来の断面
台形の歯を有する歯付ベルト（ピッチ９．５２５ｇｍ、
歯数１２２、ベルト歯１９ｍ１、ヘルド歯部高さＨｂ＝
２．２９ｍｍ、ベルト歯部角度θ−４０°、ＰＬＤ値＝
０．６８６厘璽）を駆動軸、従動軸に取り付けた直線状
平面で囲まれたｌｌｉ〒面台形面歯形溝をもつ駆動用プ
ーリ　（歯数３０、溝深さＨｐ＝２．５９鶴、θ−４０
°）、従動軸用プーリ　（歯数３０、Ｈｐ＝２．５９鶴
、θ−４０°）に掛張して運転させたところ、駆動用プ
ーリの低速回転域（回転数４００〜５００ｒｐｍ、７０
０〜８００ｒｐｍ、ｆ　１＝２００〜２５０Ｈ２，３５
０〜４００Ｈｚ）で共振し、ギイーギイーという様な異
音が発生した。（第４図におけるＡ点、Ｂ点に相当する
） それに対して、第２図に示す歯付ベルト（ピッチ９．５
２５鶴、歯数１２２、ベルト歯１９鶴、Ｈｂ＝３．０Ｏ
ｎ、Ｒ１＝０．　８重ｍ、Ｒ２＝５゜２龍、ＰＬＤ４直
＝０．６８６ＮＭ、ベルト中−１９１１１、歯頂部は半
径Ｑ、２ｍｍの円弧）を使用し、また一方駆動用、従動
用プーリとして（Ｈｐ＝３゜０　　１ｍｍ　Ｓ　　Ｒ３
＝０．　　８　５ｍｍ、　　　Ｒ４＝５．　　３　１重
）　　を使用して走行テストをした場合、第５図に示す
ように駆動用プーリの回転数８００〜９００ｒｐｍにお
いて音圧のわずかなピーク値（０点）が発生しているが
、従来の装置にくらべて音圧のピークも鈍（、また共振
による異音の発生もなかった。

（発明の効果） 以上のように、本発明の装置はベルト歯部の歯頂部をベ
ルト歯部底面よりわずかに隆起させた形状とし、かかる
歯頂部をプーリの溝底面に圧接させる構岳になっている
ため、上記ベルトの歯頂部はベルト歯部がプーリ溝部に
噛合う際に変形して大きな衝突エネルギーを吸収し、ま
たそればかりでなくプーリの回転数が変化する際におい
て発生するベルトの共振を阻止して不快な異音を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る歯付ベルトの駆動装置に使用する
歯付ベルトの歯部断面図、第２図は上記駆動装置に使用
する歯付プーリの溝部断面−、第３図は歯付ベルトがプ
ーリに噛合うところを示す本発明の駆動装置の部分側面
図、第４図は従来の駆動装置における駆動用ブーり回転
数とベルトの音圧との関係を示す図、第５図は本発明に
係る駆動装置の駆動用プーリ回転数とベルト音圧との関
係を示す。 （１１・・・用歯付ベルト （３１町−＜ルトビッチライン （４）・・・・・・抗張体　　　　　（５）・・・・・
・ベルト歯部（６）・・・・・・ベルト溝部　　　ａの
・・・・・・ベルト歯頂部（１１）・・・ベルト歯部底
面 （Ｉ３）・・・歯付プーリ （１４）・・・プーリ溝部 （１９）・・・プーリ溝部底面 特許出願人　　三ツ星ベルト株式会社 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ゴムその他の弾性体、又は合成樹脂よりなりベルト
   のピッチライン上に抗張体を埋設し、ベルトの長手方向
   に一定ピッチで歯部と溝部を交互に有し、かつベルト歯
   形としてベルト歯部側壁を円弧の一部分とする歯付ベル
   トと、これに噛み合う歯付プーリとから構成され、上記
   ベルトの歯項部をベルト歯部底面より隆起させた形状と
   し、ベルト歯部の高さをプーリ溝部深さより大きくして
   、歯付ベルトとプーリとの噛み合い時にベルト歯頂部を
   プーリ溝部底面に干渉させることを特徴とする歯付ベル
   トの駆動装置。