JPS63246530A - 歯付ベルト - 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〕 この発明は歯付ベルトに関し、詳しくは軸間距ｊｉｌ！
調節の出来ない固定プーリ間に巻掛は出来る歯付ベルト
に関する。

〔従来の技術〕

従来、同期伝動用巻掛装置として歯付ベルトを用いた伝
動装置が広く用いられている。

一般に、これら歯付ベルトは歯のピンチ間隔を正確に規
制する必要上ベルト背面部内にケプラー等の伸びの少な
い高張力糸よりなるコード、織布等を埋入した構成とさ
れている。

従って、歯付ベルトは人力によっては殆ど伸びないため
、歯付プーリ間に巻掛ける場合、プーリの軸間距離を可
変にしておく必要が有った。

しかし、歯付ベルトは、その正確な同期伝動性ゆえにＯ
Ａ音響、家電機器等にも広く使用されつつあり、かかる
小型、精密機器分野では、コンパクト化、組立て容易性
の見地より歯付ブーりの軸間距離可変とする構造は出来
るだけ避けたい要請が有る。

そこで、小型精密機器においては歯付ベルトの縦弾性率
を従来の歯付ベルトより低くし、ベルトに伸縮性を持た
せることによって、歯付プーリの軸間調整機構を省略す
ることが提案され、実施されている。

〔従来技術の問題点〕

しかし、上述のように歯付ベルトの縦弾性率を低（する
と、伝動容量が大幅に低下し、単なる紙送り程度の軽又
は超軽量負荷の伝動ならとも角、機構部を作動させるよ
うな中程度以上の伝動負荷にはとうてい耐えられない問
題が有った。

この理由は、第６図に示すように、歯付ベルトの張力−
歪曲線を考えた場合、従来の高抗張力の歯付ベルトは図
のＡ直線で示すように初期張力ＴＯに対し張り側の張力
Ｔｔと弛み側張力Ｔｓとの差が大きくても、歪εｔ〜ε
Ｓの差が小さく、また、εを一ε０＝ε０−εＳの関係
が成り立つことより、少々の負荷に対しても充分な伝動
容量を有するのに対し、縦弾性率を低くした歯付ベルト
は図のＢ直線で示すようにＴｔ−Ｔｓの変動に対しεｔ
〜εＳの変動が非常に大きく、容易にεＳ−０となりや
すく、また、前述の ξを一ε０＝ε０−εＳの関係より、Ｔ【及びｔｔにも
限界が生じ、この範囲を超えた使用を行えばｔｏ〈０で
張り側、弛み側、共に歯スキップを生じ、同期伝動が出
来ないばかりか著しくベルトの耐久寿命も損ねることと
なるからである。

〔発明が解決する問題点〕

この発明は、上記問題点に鑑み、容易に人手によって伸
縮可能であり、プーリ間に巻掛けを容易にすると共に、
高負荷にも良く耐え、しかも耐用寿命も著しく長くし得
る歯付ベルトを提供することを目的としてなされたもの
である。

〔問題点を解決する技術〕

即ち、この発明の歯付ベルトはゴム、ポリウレタンある
いは他の弾性材料から成る歯部と、該歯部を一定ピッチ
間隔で支持するベルト状背面部とから成る歯付ベルトに
おいて、背面部が、ケプラー等の高張力糸とスパンデッ
クス等の低張力糸とを、その抗張力がベルト長さ方向に
実質的に働くように混在せしめて形成され、任意のベル
ト引張り歪ε。に対し、ε。以下では主として前記低張
力糸による抗張力が前記ε。以上では主として前記高張
力糸による抗張力が発揮されるよう構成されて成ること
を特徴とするものである。

〔作用〕

既述のように、軸間距離固定の歯付プーリ間に歯付ベル
トを巻掛けるには、歯付ベルトを伸縮可能にするしかな
いが、このようにした場合、その縦弾性率の低下により
伝動容量の低下は免れ得ない。

そこで、歯付ベルトの張力保持部を伸びの非常に小さい
高張力糸と、伸縮可能な低張力糸とを抗張力が長さ方向
に実質的に働くように混在させ、初期張力ε。を付与す
るときには、低張力糸がそれ以上の張力が加わる場合に
は高張力糸がそれぞれ抗張力を発揮し得るように構成す
る。

この場合、歯付ベルトの張力−歪曲線は第１図に示すよ
うになり、初期張力Ｔ０の場合の歪ε。

に対し、張り側張力Ｔｔのとき、歪ａｔは高張力糸の作
用により非常に小さくなる。

一方、弛み側においては、歪量は、 εを一ε。：　ε０−εＳなる関係を保つから、εＳに
おける張力Ｔｓは図示のように非常に小さくなる。

つまり、この発明の歯付ベルトは張力−歪曲線が非直線
であるため、初期張力Ｔ０から張り側張力の増加量ΔＴ
ｔと弛み側張力の減少量ΔＴｓは付加張力Ｔｒ（＝Ｔｔ
　−Ｔｓ　）の増加に伴いΔＴｔ＞Ｔｓなる関係を保ち
つつ変化する。

そして歯付ベルトの歯スキップ防止条件はεＳ上０　（
Ｔｓ≧Ｏ）であるから、上述から明らかなように、Ｔｓ
＜Ｏとなるには相当大きな歪εＳが許容され、もって容
易に伸縮可能な歯付ベルトであっても、歯スキップを生
じることなく相当高馬力の伝動も可能となる。

なお、上記を具体的な条件について説明すれば、人手に
より加え得る初期張力は２ｋｇが限度であり、初期張力
Ｔｏを２ｋｇとし、初期歪量ε０を歯付プーリの軸間に
巻掛けたときに引き伸ばされるベルト長に等しくなるよ
うに設定すれば良いこととなる。

また、背面部を構成する高張力糸と低張力糸の態様は単
なる引き揃えの他織布としてもよく、さらに高張力糸に
は他物との接触から保護するためゴム等による保護被覆
層を設けても良い。

さらに、背面部を高張力糸と低張力糸の埋入されたゴム
状弾性を有するベルト状体としても良い。

〔実施例〕

以下、この発明の詳細な説明する。

（実施例１） 第２図に示すように、ケプラー繊維より成る高張力糸１
とスパンデックスより成る低張力糸２とを交互にかつ、
平行に５本づつ配置し、がっ、低張力糸２に２ｋｇの予
備張力を付加して引き揃え、この状態下でポリウレタン
製の歯部３・・・３を一定ピノチ間隔で一体的に付設し
巾１．５１周長２ｏｃＩ１１の無端ベルトを成形した。

この歯付ベルトは第３図に示すように、無負荷状態では
、低張力糸２の収縮により高張力糸１がたるんだ状態と
なった。

この高張力糸ｌ及び低張力糸２を背面部とする歯付ベル
トにつき、張力−歪曲線を測定したところ、第４図に示
す結果となった。

即ち、初期張力２ｋｇに対する歪ε０が、無負荷状態に
対し、２．７５％、張り側張力１０．８ｋｇに対し、同
歪εｔが４．３％、弛み側張カガ０．８７ｋｇ同歪εＳ
が１．２％となった。

また、歯３・・・３のピッチ間隔は第４図のｔｏにおい
て、プーリ歯のピッチと一致するように形成されている
。

（実施例２） 緯糸としてケプラー繊維より成る高張力糸１と、予め、
４％の張力を加えて張設したスパンデックスより成る低
張力糸２とを交互に配置し、経糸をケプラー繊維として
、すだれ織り繊布を織成し、該繊布上に実施例１と同様
にポリウレタン製歯部３・・・３を一定ピッチ間隔で一
体的に付設し実施例１と同じ寸法の歯付ベルトを成形し
た。

この歯付ベルトも実施例１と同様無負荷状態では、低張
力糸２の収縮により高張力糸１がふくれ上る状態となっ
た。

（実施例３） ケプラー繊維よりなる高張力糸１とスパンデックスより
成る低張力糸２とを平行に配置しスパンデックスより成
る低張力糸２に全く張力を加えることなく第３図に示し
たようにケプラー繊維よりなる高張力糸１を弛ませ、こ
の状態のままポリウレタンによりベルト状体を成形する
と同時に歯部３を成形した。

上記実施例１及び２を第５図に示す軸間距離可変の駆動
ブーＩＪ　５及び従動プーリ６間に巻掛け、従動ブーＩ
Ｊ　６にブレーキ７を設け、これにより負荷を種々変え
てベルト走行試験を行なった。

なお、第５図において、駆動、従動プーリの直径は２Ｏ
ｎ＋ａ、軸間距＃Ｌが６９〜７５ＩＩＩ１１の範囲で可
変のものを用いた。

試験方法は、まず軸間距離りを歯付ベル）１の伸張可能
な範囲で固定し、これに歯付ベル）１を人力により引き
延ばして巻掛け、次いで送行試験を行う手段によった。

歯付ベルトの伸張限度εｏ　＝２．７％に合わせ軸間距
ＭＬを７１．３ｎ＋に固定し、実施例１及び、２の歯付
ベルトを人力により引きのばし、巻掛けたところ、いず
れも容易にセット出来た。

次に、１２０ｒｐｍで、駆動ブーりを駆動し、従動側に
徐々にブレーキ負荷をかけたところ、負荷が１０ｋｇ　
／　ｃｍとなってもスキ・ノブは生じることはなかった
。

次に、ブーりの回転数を５０Ｏｒｐｍとし、負荷を５ｋ
ｇ　／　ｃｍとして耐久試験を行なったところ、１２時
間経過後も全く異常なく同期伝動が行なわれた。

なお、比較例として実施例１と同一形状の歯部を有し、
背面部が歯部と同材質のポリウレタン製とした、補強芯
を有しない歯付ベルトを成形し、上記と同一条件での試
験を行なったところ、負荷が’ｌ　ｋｇ／ｃｒａでスキ
ップを生じ、また、連続送行試験も、開始後５分程度で
かみ合い異常を生じ、間もなくスキップが発生して同期
伝動が不可能となった。

〔効果〕

この発明は、以上説明したように、人手により伸張させ
て軸間固定の歯付プーリ間に巻掛けることが可能である
にもかかわらずベルトの張り側に付加張力が加わっても
強大な抗張力を発揮するので、高馬力伝動も可能となる
。

また、ベルトの張り側に付加張力が加わることにより張
り側張力は増加するが弛み側張力はあまり凍少しないの
で、ベルトの応力発生がそれだけ少なくなり、芯体疲労
、摩耗も小さくなり、長期にわたり安定した寿命を発揮
するなどの効果を有する。

さらに、実施例３のように構成した場合高張力糸及び低
張力糸がゴム状弾性体よりなるベルト部分で保護される
ので歯付ベルトの寿命がより長く出来るといった効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の歯付ベルトの張力−歪曲線を示すグ
ラフ、第２図、第３図はこの発明の実施例の平面図及び
側面図、第３図は他の実施例の平面図、第４図は実施例
の張力−歪曲線図、第５図は実施例の試験装置を示す側
面図、第６図は従来例の張力−歪曲線を示すグラフであ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゴム、ポリウレタンあるいは他の弾性材料から成
   る歯部と、該歯部を一定ピッチ間隔で支持するベルト状
   背面部とから成る歯付ベルトにおいて、背面部が、ケプ
   ラー等の高張力糸とスパンデックス等の低張力糸とを、
   その抗張力がベルト長さ方向に実質的に働くように混在
   せしめて形成され、任意のベルト引張り歪ε＿０に対し
   、ε＿０以下では主として前記低張力糸による抗張力が
   前記ε＿０以上では主として前記高張力糸による抗張力
   が発揮されるよう構成されて成ることを特徴とする歯付
   ベルト。
2. （２）背面部が、ケプラー等の高張力糸とスパンデック
   ス等の低張力糸とをベルト長さ方向に平行にかつ交互に
   配設して成る特許請求の範囲第１項記載の歯付ベルト。
3. （３）背面部が、ケプラー等の高張力糸とスパンデック
   ス等の低張力糸とから成る織布とされている特許請求の
   範囲第１項記載の歯付ベルト。
4. （４）背面部が、ケプラー等の高張力糸とスパンデック
   ス等の低張力糸とをベルト長さ方向に平行に配列してゴ
   ム状弾性を有するベルト状体内部に埋入して形成されて
   なる特許請求の範囲第１項の歯付きベルト。