JPS624951A - 同期動力伝達装置 - 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】 渡」しし９辻１ 本発明は可撓性ポリマー＋Ａ料の歯イ」ヘルドと少なく
とも２個のプーリとを有する同期動力伝達装置に関する
。

特に１本発明ばプーリの溝に係合するヘルドのスキップ
現象を避けるための改良に関する。

従うＬ四〇」支］竹− 既知の通り、歯付−・ルＩ・は動力伝達装置のプーリに
湯りを生ずることなく凡ての動力を同期伝達する。

更に既知の通り、同期動力伝達のためにば−・ルト歯が
プーリの溝との間に完全連続係合するごとが重要であり
、このため同期動力伝達装置においてヘルド歯の係合点
でヘルド歯がプーリ溝から外れ最終的にはヘルドの巻イ
」弧がプーリから外れることは著しく望ましくない。

スキップ現象はヘルドとプーリ間に伝達される力の分布
を計画に対して少数の歯数だけずらせることになる。

このため他の歯も保合位置から外れ、結果的に同期と運
動伝達の損失となる。

周知の通り、同期動力伝達装置を内燃機関のディストリ
ビュータ−制御等に使用する場合には上述の欠点は許容
できない。

上述の欠点を解決するための既知の方法として動力伝達
装置の両プーリとベルトとの間を初期伸張させる。

この方法は実際には被動プーリの軸を駆動プーリの軸か
ら離してプーリに巻いたベルト部分を伸張させる。

この解決法はスキップ現象を避ける傾向となるが、一方
では欠点を生じ、プーリ間の距離を一定に保つことが不
可能になり１両プーリ間のベルトが装置の振動、プーリ
軸間の不時の傾斜、ベルト材料の自然伸張等によって伸
張する。

このため、この動力伝達装置は常に調整が必要であり１
両プーリの間隔調整は熟練者の行う機械的工程であるた
め費用がかかる。

別の動力伝達装置ではジョツキ−プーリと称する所要の
円形素子をベルトの弛み側の面に押付けてベルトに連続
的圧力を作用する。

この解決法によれば、プーリ外周のベルトの巻付弧を増
加し多数の歯がプーリの溝内に係合し。

ベルトとプーリ間に伝達される応力が多数の歯に配分さ
れるためベルトのスキップ現象の危険は著しく減少する
。

Ｈ＜シ　しようと　る赴悪嘉 この解決法は多くの用途には満足であるが特別な支持部
材を必要とするため構造が極めて複雑になる。又１時に
はベルトを希望の伸びの程度に保つことが不可能の場合
もある。

この解決法はエラストマー材料等の材料製のベルト面と
ジョツキ−プーリ面との間に連続した強い摩擦が生じ接
触面間の摩耗とジョツキ−プーリを回転させる動力損失
を生ずる。

更に、ジョツキ−プーリはベル１−の接触部分に曲げサ
イクルを作用する。

更に、上述の材料摩耗のためベルトの使用寿命が短くな
り、ベルト面の摩耗にによってジョツキ−プーリの位置
の連続的調整が必要になり動力伝達装置の不規則作動と
なる。

別の解決法として、ジョツキ−プーリを弾性圧力下でヘ
ルド面に押圧する。即ち所要のばねで押してジョツキ−
プーリの外面とヘルド面との間の不一致２分離力に釣合
わせる。

この解決法は著しく複雑になり、ジョツキ−プーリの支
持装置、ばね、ばね端の連結部に必要とする装置が必要
であり、伝達装置取付けのための狭いスペースに収容す
る必要がある。

本発明の目的は、可撓性ポリマー材料製の歯イ」ヘルド
と少なくとも２個のプーリとを有する同期動力伝達装置
を提供し、上述の欠点を生しない装置とすることにある
。

刑１現Ｉ傷り七し［虻Δ＠手我 上述の目的を達するための本発明による同期動力伝達装
置はポリマー材料のベルトを設け、ベル１−はベルト本
体内に埋込んだ非伸張性の長手方向インサーＩ・とベル
１〜本体から突出した複数の歯とを有し、少なくとも２
個のプーリ即ち駆動プーリと被動プーリとを設け、各プ
ーリに歯とベルト歯の係合する溝とを有するものにおい
て、プーリに係合するヘルドのスキップ現象に抵抗する
装置を備え、−に記装置はプーリへのベルトの巻伺弧の
第１の半部の形成する部分でプーリに対向させ、上記装
置のベル１〜面との間隔はヘルド歯の高さの２７３から
０の範囲とする。

実流別 本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
。

第１図に示す同期動力伝達装置１ば、可撓性ポリマー材
料、特にエラストマー材料のベルト２と。

少な（とも２個のプーリ即ち駆動プーリ３と被動プーリ
４とを有し、プーリにば歯５と交互の溝６とを有する。

本明細書では可撓性ポリマー材料とばエラストマー又は
プラストマー材料例えばポリウレタン又は通常のゴム等
である。

ベルトの抵抗インサートとして複数の平行の非延伸性の
長手方向素子７をベルト本体内に埋込み複数の歯８をベ
ルト本体から突出して再駆動及び被動プーリ３，４の溝
に係合させる。

インサートは紐、金属線、繊維、ガラスファイバー等で
形成し、第２′図に示す断面寸法は０．２〜３ｍｍの間
とする。

ヘルドのエラストマー材料の硬度は６５〜９０シヨアＡ
とする。ポリマー材料がポリウレタンの場合は硬度は６
５〜９０シヨアＡとし、ポリウレタンのベルトの硬度を
２０〜５０シヨアＤとしてもよい。

本発明による同期動力伝達装置１は、プーリ。

この例では被動プーリ４に係合するベルトのスキップ現
象に抵抗する装置（後述するローラー０）を有する。

最も総括的解決としては、この装置（ローラ１０）はベ
ルトの面９からの距離をペルー・面に僅かな圧力の場合
にベルト歯高さの２７３と０の間とする。特にこの装置
はプーリの反対側のスキップ現象の起きる付近とする。

第１図の例ではこの装置はヘルド２の被動プーリ４への
巻付弧の第１の半部（後述擦る弧ＡＣ）の形成する部分
の反対側とする。

第１図ではペルー・の巻付弧は１８０°より小さく点へ
、Ｂの間である。

被動ブーＩＪ４へのベル１−２の巻付弧の半部は弧ＡＣ
であり、駆動及び被動プーリ３，４の中心を結ぶ線Ｘ−
Ｘと、被動プーリ４に噛合するため近接した第１のベル
ト歯８を通るか、又は第１図に示す如く第１のベルト歯
８により押されるプーリ歯５を通る被動プーリ４の半径
方向線との間に形成される。

スキップ現象に抵抗する装置（ローラ１０）はベル１−
面からある距離とし、この距離はベルト歯の高さの２７
３を超えない。

ベルトの高さＩ（はベルトに直角方向に歯の根元と歯の
最も突出した端部との間の寸法である。

例えば、変速比１：２の場合にベルトのピンチを８ｍｍ
とし高さを３．２ｍｍとする。

この装置（ローラ１０）はベルト面に低圧で接触させる
こともでき、好適な例では接触させず、熱膨張に際して
ベルト面に高い相対圧力が生ずるのを防ぐ。

スキップ現象を防ぎ、熱膨張に際して高い相対圧力が生
ずるのを防ぐための装置に対する最小距離は０．２ｍｍ
である。

特にスキップ現象に抵抗する装置（ローラ１０）は機械
的推力の合成力を発生するものであり、この合成力はヘ
ルド面９に作用すると共に、ベルトの巻付部で被動プー
リ４の第１の溝６又は歯５がベルト２の第１の近接歯８
に係合する時の被動プーリ４の半径方向に作用する。

好適な例で、この装置をローラー１０とし、金属又は剛
性の合成樹脂の円筒形とし１両プーリの軸線に平行の軸
に取付ける。

好適な例で、ローラー１０は自由回転として被動プーリ
４の第１図に点線で示す支持部材１１に支承する。

ローラーの巾のベルトの巾に対する値は３本発明によっ
て、ベルト面９の巾の１７３以上とする。

ローラー１０の寸法はベルトの特性値の１　（ｆｌｉｔ
に関連させ、特に長手方向インサート７の横寸法に関連
させる。

即ち、ヘルドの長手方向インサートの直径をｄ（第２゛
図参照）とし、ローラー１０の直径をＤとすれば５次の
式が得られる。

Ｄ　＞　１０　ｄ 第２図に示す例で、同期動力伝達装置１のローラー１０
に少なくとも１　（ｆｌｉｔの横フランジ１２を設けて
ヘルド２が被動プーリ４に対して横に動くのを防ぐ。　
好適な例で、ローラー１０の両側に横フランジを設けて
ベルトが被動プーリに対して両軸線方向に動くのを防ぐ
。

この場合は駆動及び被動ブーＩＪ３，４自体は横フラン
ジがない。

第３，４図は本発明の同期動力伝達装置を自転車に適用
した例を示す。

図に示す通り、被動輪の軸を支持部材１１に取付け、支
持部材１１をナツト１４によって車体後部１３に取付け
る。

ローラー１０は支持部材１１の端部から突出した所要の
スピンドル１５に支承し、ヘルド２からの間隔は前述の
通りとする。

本発明によって前述の目的を達成した。

本発明による同期動力伝達装置はスキップ現象に抵抗す
る装置を設け、ベルトのプーリに対する巻付を修正せず
に行い、プーリの反対側即ち外側取付けであるため容易
に取付は可能である。

更に、ローラー１０とした装置は同期動力伝達装置の始
動又は加速段階、一般的にベルトとプーリ間の伝達トル
クが急激に変化してスキップ現象を生ずる時の遷移段階
での一時的作動を行う。

このため、既知のジョツキ−プーリとベルト面との間が
高圧で連続摩擦があり、摩耗の問題が生じたのに比較し
て１本発明装置は生じない。

本発明装置は長寿命であり連続保守、摩耗の検査の必要
がなく、伝達効率は高い。

実施上１本発明の同期動力伝達装置の保守は簡単な目視
検査のみであり容易に直ちに行い得る。

所要器材はローラー１０とベルト面９との間に挿入して
画素子間の間隙を測定するゲージだけで充分である。

本発明によるヘルドのスキップ現象に抵抗する装置が上
述の利点を得る理由は、装置が凡てベルトの外側であり
駆動プーリから離れた位置であるためであり、複雑な同
期動力伝達装置では内燃機関の制御装置から離れ、この
ため車両運転者がローラーとベルト面との間が所要距離
であることを目視で評価できる。

好適な例で、ローラー１０の軸を支持部材１１の図示し
ない溝に取付け、ローラー１０とベルト面９との距離を
変更し、ベルト面に無圧力で接触する位置とベルト歯の
高さの２７３以下の寸法範囲内に調整する。

本発明の同期動力伝達装置の特性によって、明らかに全
体の動力伝達装置が長い寿命を有し、保守又は調整作業
の必要性が減少する。

ローラー１０とベルト面９との間隙をベルトの高さＩＩ
の２／３以下としたため、ヘルド歯と被動プーリ溝との
係合は凡ての作動条件において正しい係合が保証される
。

出願人の実験によれば３間隙値を上述の値より大きくす
れば、スキップ現象の傾向の存在の下で歯のエラストマ
ー材料を減少した時に、トルクを強制変動させれば、ベ
ルト歯とプーリ溝との間にスキップ現象が実際に生ずる
。

それ故、動力伝達装置の正当な作動を行うためには間隙
値を−に述の範囲とし、介在物の必要はない。

間隙値は別の関数に影響され、この関数は予見不可能で
あり、偶然に発見された。

内燃機関に使用する同期動力伝達装置に関する一部の用
途において、温度差が１００°Ｃ程度に達し、同期動力
伝達装置の装置を支持する材料の膨張が生じる。

ローラーの距離は歯の高さＨの２７３以下としたことは
最初から熱膨張を計算にいれである。熱膨張によって支
持部材１１が被動プーリの軸線とローラー軸との距離が
温度差で離れた時にもトルク変化の時にスキップ現象は
生じない。

更に、ローラー１０のｌ］をベルト面の巾の１７３以上
に定めた特性は２本発明の目的達成に好適である。

この好適な特性は本発明の動力伝達装置を二輪車に適用
した時に有利であり、障害物を超えるために強い急速な
筋力を使用するのは通常は一時的の作動である。

この場合に、ヘルド２と被動プーリ４との間の機械的ト
ルクの変化はベルトの第１の歯８を対応プーリ溝６から
離す傾向を生じベルト面９がローラー１０の円筒面に接
触する。ローラー１０は充分な横巾を有するためローラ
ー面に支持されないヘルド部分が横に曲がることはない
。

実施上、ヘルド中の１７３以上がローラーに支持された
時は支持されないベルト部分が相対的に外れることはな
い。

ローラー１０のｌ】を上述の下限よりも延長した場合に
、自転車の乗員が屡筋力の使用を行うことによるベルト
面９の周期的横曲げを防ぎ、ベルトのエラストマー材料
の歪みの加速を防いで長手方向インサート７との間の相
対的正確な位置を保ち。

全体の動力伝達装置の長寿命を得る。

かくしてローラー１０の直径りと各長手方向インサート
７の断面寸法ｄとの間の特定の関係が重要になる。

応力の存在が等しい値である場合にローラー１０の直径
がインサートの断面寸法の少なくとも１０倍であれば、
ベルトの寿命は著しく延長する。

使用間、ベルト歯８が正確な係合位置から外方へ動いた
時、即ちベルトがローラーと接触した時に、ベルト面は
ローラー曲率の定める面内にあり。

抵抗インサート７の機械的抵抗特性の許容値に範囲内で
ある。この好適な条件はインサートが繊維。

金属線、ガラスファイバーの何れでも成立する。

本発明の他の実施例によって、ローラー１０は２種の機
能を有し、第１はベルトのスキップ現象に抵抗する相互
作用に関する遷移作用であり、第２は両横フランジの存
在によるベルトの両プーリに対する軸線運動の防止とし
た連続作用である。

これに関して、プーリにフランジがない場合には動力伝
達装置の支持荷重の減少を生ずるため。

本発明のフランジによる軸線移動防止は車両、特に自動
車業界の希望された特性である。

特に５本発明の同期動力伝達装置はベルトの初期伸長な
く凡ての用途に使用でき、少なくとも初期伸長程度を少
なくできる。

例えば２両プーリ間を離して所要の初期伸長を行う通常
の場合に比較して５本発明の場合はローラー１０がスキ
ップ現象の危険を除去するため、既知の２０χの初期伸
長に減少できる。

本発明を好適な実施例について説明したが実施例並びに
図面は例示であって発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による同期動力伝達装置と歯付ベルトの
スキップ現象を避ける装置の図、第２図は他の実施例を
示す断面図、第２゛図は長手方向抵抗インサートを有す
るベルトの断面図、第３図及び第４図は夫々第１図の同
期動力伝達装置を自転車に取付けた図である。 １００．同期動力伝達装置　２３．ベルト３，４．、プ
ーリ５．８．、、歯　６０．溝　７４．長手方向インサ
ート９００．ベルト面　１０９．ローラー　１１９．支
持部材地３凹 亀４凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ベルト本体内に埋込んだ複数の互いに平行かつ非伸
   張性の長手方向インサート（７）とベルト本体から突出
   した複数の歯（８）とを有擦るポリマー材料のベルト（
   ２）と、駆動プーリ（３）及び被動プーリ（４）より成
   り、各プーリに歯（５）とベルト歯（８）の係合する溝
   （６）とを有する少なくとも２個のプーリとを有する同
   期動力伝達装置（１）において、 プーリに係合するベルトのスキップ現象に抵抗する装置
   を備え、上記装置はプーリへのベルトの巻付弧の第１の
   半部により画成される部分でプーリに対向させ、上記装
   置のベルト面との間隔はベルト歯の高さの２／３から０
   の範囲とすることを特徴とする同期動力伝達装置。 ２、前記ベルト歯が係合位置から離れる時に、スキップ
   現象に抵抗する装置が伝達する推力の合成力が、巻付部
   でのベルトの第１の近接する歯に係合するプーリの第１
   の溝又はこれに隣接する歯の形成するプーリ半径方向に
   一致することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の同期動力伝達装置。 ３、ベルト面（９）とスキップ現象に抵抗する装置との
   間隙を少なくとも０．２ｍｍとすることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の同期動力伝達装
   置。 ４、前記装置が円形のローラー（１０）を有し、ローラ
   ーを動力伝達装置のプーリの軸線に平行の軸に支承する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれか１項に記載の同期動力伝達装置。 ５、前記ローラーを自由回転支承することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項に記載の同期動力伝達装置。 ６、前記ローラーの母線に沿って測定した巾をベルト面
   の巾の少なくとも１／３とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項又は第５項に記載の同期動力伝達装置。 ７、前記ローラーの直径とベルト本体内に埋込んだ各長
   手方向インサートの最大横寸法との比を少なくとも１０
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第４項ないし第
   ６項のいずれか１項に記載の同期動力伝達装置。 ８、前記ローラーがベルトのプーリの軸線方向に動くの
   を防ぐための少なくとも１個の横フランジ（１２）を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７
   項のいずれか１項に記載の同期動力伝達装置。 ９、前記ローラーが２個のフランジを有し、前記プーリ
   は横フランジがないことを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項ないし第８項のいずれか１項に記載の同期動力伝達
   装置。 １０、前記ベルトをプーリに初期伸張なく係合させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第９項のい
   ずれか１項に記載の同期動力伝達装置。