JPS646430Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、ほゞ台形状の駆動歯を有する動力伝
達ベルトとそれに噛み合う少なくとも１つの有歯
プーリーとからなる積極駆動システムの改良に関
するものであり、さらに詳細に述べれば、本考案
は、剪断抵抗を増大するように改良されたベルト
歯の輪郭を有する動力伝達ベルトと少なくとも１
つの有歯プーリーとからなる積極駆動システムに
関する。 有歯プーリーと共に使われる動力伝達ベルトは
技術的に周知である。これらベルトは、ベルトの
ほゞ横断方向に延びる複数個の交互に配置された
歯と溝とを有し、有歯プーリー又はスプロケツト
の交互に配置された歯と溝とに噛み合い、それに
より、駆動機能をはたしている。これら有歯ベル
トの最も広く使われているものは、いわゆる積極
駆動ベルトであり、これは天然又は合成ゴムなど
のやわらかい弾性材料から作られる。これらベル
トはピツチ、歯の深さ、幅、その他の寸法を、正
しく精密に、そして非常に小さな公差を維持する
ように設計製作される。従来の積極駆動ベルトに
は、また実質的に延びない材料からなる高張力部
材が歯のほゞ歯元線上に設けられ、ベルトが過度
に延びるのを防いでいる。このベルト構造によ
り、可撓性、弾性を有するベルトの歯は、ピツチ
を変えることなく有歯プーリーの歯と噛み合い、
それにより、このベルトは同期ベルトとしての役
割を果たすことができる。同期ベルトの作動及び
利点はアメリカ特許第2507852号に詳細に記載さ
れている。 代表的な積極駆動ベルトの歯形は、長手方向の
縦断面で見た時直線から成り、そして最も典型的
なものは台形である。初期の頃においては、ベル
ト歯間の溝の幅は、ベルト歯の歯元の幅より大き
いように設計された。しかし、このベルトにおい
ては、ベルト内の応力集中によるベルト歯の剪断
破損の問題が発生した。それ故歯の剪断の問題を
解決するため現存のベルト歯の輪郭を修正する多
くの努力がなされた。例えば、ベルト上の荷重又
は応力をより満足のゆく程度まで分散するため、
与えられたベルトの長さに対するベルト歯の数を
増加させる方法がとられた。また、歯の剪断に対
し大きな抵抗を与えるため、個々のベルト歯を大
寸法で作製した。これらの試みは当然ベルト歯間
の空間を減少し、そのため、ベルト歯の歯元の幅
は歯間の溝の幅に等しいかそれより大となつてい
た。 最近になつてベルト歯の輪郭又は形状の色々の
変更が上述の試みと共になされている。例えばミ
ラーのアメリカ特許第3756091号は、積極駆動シ
ステムを開示している。このベルトは、特殊な曲
線から成る断面形状の比較的間隔のせまい駆動歯
を有し、共役曲線から成る断面形状のプーリー歯
と関連して作動する。 ベルト歯の剪断問題に対抗して行なわれた前述
のベルトの修正は、ベルト歯の相対的な間隔によ
る他の問題を生じる。例えば、従来装置の積極駆
動ベルト内の張力部材は、ベルト歯によつて適当
に支持されないようになり、それにより、駆動中
にベルト歯間の領域は過度の応力を受けることと
なる。この問題は、ほゞ歯元線上で測られたベル
ト歯の幅が、同じ線上で測られたベルト歯間の空
間よりも大きい駆動システムでは特に大きなもの
となる。この場合、ベルト歯間の空間と係合する
プーリー歯は比較的小さな鋭い先端を持ち、その
結果この状態は、ナイフの刃の上をベルトが通る
ようなものとなつていつた。その上過度の振動及
び不快な騒音も発生していた。 先行技術では、普通、ベルト歯と、ベルト溝及
びプーリー歯とプーリー溝の寸法関係は、プーリ
ー間のベルトの長手範囲に於て、ベルト歯の高さ
はプーリー溝の深さと等しいか、又はこれより小
とされていた。それゆえベルトがプーリーのまわ
りを回る時、プーリーと向き合うベルト歯の最外
部とプーリー溝の底部とは線・線接触となるか又
はこれらベルト歯とプーリー溝との間に隙間が形
成されるかの何れかとなつていた。 上述の寸法関係を持つ従来の積極駆動システム
にはある種の問題があり、この問題の解決は、本
出願人による特許出願“改良されたベルト駆動及
びそのベルト及びプーリー”（特公昭56−29141
号）に述べられている。この特許出願には、ベル
ト歯とプーリー歯との間の寸法関係が、プーリー
間のベルトの長手範囲ではベルト歯の高さがプー
リー溝の深さより大であるが、ベルトがプーリー
と係合しつつそのまわりを回る時にはベルト歯の
最外部がプーリー溝と接触すると共に、プーリー
歯の半径方向最外部がベルト溝の底部と接触する
ようなベルトとプーリーとを有する積極駆動シス
テムを開示している。かかるプーリー歯は積極駆
動ベルトの張力部材に対しより多くの支持を提供
し、それによつて駆動作動中ベルト歯間の領域に
おける応力を減少する。 本考案は、上記関連出願における考え方をベル
ト歯の両裾部分にも応用して完成したもので、ベ
ルトがプーリーのまわりを回る時、ベルト内の張
力部材が折曲点をつくらずにほゞ円弧状に支持さ
れると共に、ベルト歯の種々の原因による疲労破
壊に対する抵抗を大きくしたベルト及びそれに協
働する有歯プーリーからなる積極駆動システムを
提供することを目的とする。 本考案は上記目的を達成するため、横方向に
ほゞ一定の横断面を有する多数の台形状ベルト歯
と、上記歯のほゞ歯元線上に配設されたエンドレ
スな張力部材とを含む可撓性、弾力性を有する材
料から作られた本体を備えた完全一体構造の動力
伝達ベルトであつて、上記歯が、上記張力部材か
ら最も遠い位置のほゞ平坦な歯先と、上記歯先よ
りも広い幅を有する上記張力部材に最も近い位置
の歯元と、上記歯先の両端部から歯元の両端まで
延びる対向する側面とを有してなる動力伝動ベル
トと；隣接するベルト歯の間に嵌り合うようなプ
ーリー歯を有する少なくとも１つのプーリーと；
を組合せてなる積極駆動システムにおいて、上記
積極駆動式動力伝達ベルトの台形状ベルト歯が、
上記対向する側面の各々が上記歯元に隣接した位
置において曲線状又は直線状の長手方向断面を有
する応力軽減部を備えるように、修正された形状
となつており、上記ベルト歯の外形は、上記ベル
ト歯の応力軽減部がプーリー歯の対応部分と係合
した時に上記応力軽減部がベルト歯の高さ方向に
圧縮されるように選定されてなり；且つ上記応力
軽減部が、上記ベルト歯の全外周の1/2の40〜60
％の外表面を有しており、さらに上記有歯プーリ
ーは、多数の半径方向に突出した歯を有してお
り、上記各歯の高さは、上記プーリー間に縦方向
に延びるベルトの各ベルト歯の高さよりも低くな
され、そして、上記ベルトが上記プーリーの周囲
を走行する時、上記プーリー歯の歯先が同時にベ
ルト歯間のベルトの歯元表面と摩擦係合すべく上
記ベルト歯が極限値まで圧縮されながら、上記ベ
ルト歯の歯先が上記プーリー歯間のプーリーの歯
元表面ど摩擦係合するようになされ、そして上記
台形状のベルト歯が上記張力部材のための支持を
与え、かつ、上記ベルトが上記プーリーの周囲を
回る時上記張力部材がほぼ円弧状の折曲点のない
形状となる；ことを特徴としている。 本考案では、このようなベルト歯の設けられて
いる領域とその間の領域、すなわちベルト溝との
遷移領域に、プーリー歯と接触した時にベルトの
高さ方向に圧縮される応力軽減部が形成されてい
るため、ベルト内の張力部材はベルト溝の領域か
らベルト歯の形成されている領域にかけて連続的
にプーリーに支持されるようになる。これによつ
て、ベルト内の張力部材は、その内部に折曲点を
作らないようにプーリーに支持され、従つて、ベ
ルトは、全体として一定の角速度で且つ振動の少
ないより静かな運転が可能となる。 ベルト歯の両裾部分に形成された応力軽減部
は、ベルト溝の長手方向の長さを著しく減少させ
ることなく、ベルト歯の歯元の断面積を増大させ
ている。これは、各ベルト歯にかかる剪断破壊に
対する抵抗を著しく向上させる。 以下、図面を用いて本考案に係る動力伝達ベル
トと有歯プーリーとからなる積極駆動システムに
ついて詳細に説明する。 第１図は参照すると、本考案に係る積極駆動シ
ステム１０の１例が示されている。このシステム
は、一対のギヤー又はプーリー１２，１３のまわ
りに掛けられた動力伝達ベルト１１を有してい
る。ベルト１１は、そのほゞ横方向に延びる複数
個の交互に配置されたベルト歯１４とベルト溝１
５とを有している。プーリー１２，１３は、その
軸線方向に延びる複数個の交互に配置されたプー
リー歯１６とプーリー溝１７とを有しており、こ
れらは積極駆動システム１０の作動中、ベルト歯
１４及びベルト溝１５と噛合う。第１図に示す実
施例では、ベルト１１は、有歯駆動プーリー１２
から有歯被駆動プーリー１３に動力を伝えるのに
使われているがもちろん、どちらのプーリーが駆
動プーリーであつても良い。また、有歯及び無歯
の追加プーリーをシステム内に含めることも出来
る。 第２図に良く示されているベルト１１は、積極
即ち同期駆動形のベルトである。ベルト１１は、
例えば天然又は合成ゴムなどの弾性を有する重合
材料からなる本体１８を有している。ベルト１１
の本体１８は、ベルトに必要な長手方向の強度及
び安定性を与えるためグラスフアバー、鋼索など
の弾性係数の大きな実質的に伸びない材料からな
る張力部材１９を有している。ほゞ一様の高さ
Hbとピツチ長Pbとを有する柔軟性、弾性のある
ベルト歯１４は、ベルト１１のほゞ横方向に延び
ている。ベルト歯１４はベルト１１の横方向に延
びて本体１８の少くとも一方の面に一体的に形成
されている。必要ならばベルト歯は本体１８の両
面に形成することも出来る。 張力部材１９は、同期駆動ベルト（アメリカ特
許第2507852号の場合）に関して良く知られてい
る慣行のように、ベルト１１のベルト歯１４の
ほゞ歯元線BD上に置かれている。高強度張力部
材１９は、ベルト１１の過度の伸びを防ぐように
機能し、そしてベルト歯１４とプーリー１２，１
３のプーリー歯１６とをより正しく噛合せさせて
いる。 各ベルト歯１４は、長手断面で見て、張力部材
１９に最も近い歯元２０と張力部材１９から最も
遠い歯先２１とを有している。歯先の断面寸法
xbは、歯元２０の断面寸法Xbより小さい。両側
面２２は、歯元２０の端部から延び歯先２１の端
部に連結してベルト歯の輪郭を画定している。 各側部２２は、歯元２０に隣接して一体的に形
成された応力軽減部（フイレツト）２３を有して
いる。応力軽減部２３は、外面領域obを有し、
これはベルト歯１４の全外面領域の半分Obの少
なくとも40％である。尚、先行技術における代表
的なベルト歯のフイレツトは、ベルト歯の外面領
域の半分の30％より小さく、さらに特定すればベ
ルト歯の全外面領域の半分の約14乃至29％であつ
た。 応力軽減部２３は、駆動システム１０の作動
中、プーリー歯１６と接触した時にベルト歯１４
が受ける応力を分散するように働らく。各応力軽
減部２３は、各ベルト歯１４の歯元２０の端部で
応力を軽減すると共にベルト歯の剪断抵抗を増加
し、それにより、ベルト１１の寿命を増加する。 ベルト歯１４の各応力軽減部２３は、１つのベ
ルト歯１４の全外面領域の半分Obの40乃至60％
とされている。応力軽減部２３が、ベルト歯１４
の全外面領域Obの約50％とされたときにベルト
歯の剪断抵抗は最適の結果が得られる。 第２図に示すように、応力軽減部２３は、長手
断面で見た時、例えば、ベルト溝１５内に中心
Cbがある半径Rbの円の弧Abで画定される曲線か
ら成る外周を含んでいる。ここで、隣接するベル
ト歯１４間のピツチ長Pbに対する弧Abの半径Rb
の比は、約0.16：１乃至0.32：１となるように決
められる。 ベルト歯１４は、成形で形成するのが好ましい
が、必要であれば研磨又は鋳造で形成することも
できる。ベルト歯１４は、また例えばナイロン織
布のような織物材料からなる摩耗面２４を含むこ
とが好ましい。ベルト歯１４の各々は、非常に小
さな公差が維持されるよう正確に設計製作され
る。従つて、積極駆動システム１０の作動中、ベ
ルト歯１４は、有歯プーリー１２，１３のプーリ
ー歯１６と実質的に同一のピツチで噛み合うよう
にされている。 第３図に示す本考案の修正例では、動力伝達ベ
ルト２５は、複数個の柔軟性、弾性を有する歯２
６を備えている。その両側面２７は応力軽減部
（フイレツト）２８を有し、この外面領域o′は直
線から成り、且隣接するベルト歯２６の間のベル
ト溝内に中心Cb′を有し半径Rb′の円の弧Ab′の弦
CHで画定される。外面領域o′は、第２図のベル
トの如く、全外面領域の半分Ob′に対して同じ寸
法関係を持つている。隣接するベルト歯２６間の
ピツチ長Pb′に対する弧Ab′の半径Rb′の比は約
0.16：１乃至0.32：１であるのが好ましい。 動力伝達ベルトと一緒に使用されるプーリー１
２の構造上の特徴が、第４図、第５図に示さてい
る。プーリー１２は、複数個の等間隔の半径方向
に突出するプーリー歯１６を有している。各プー
リー歯１６は、プーリー１２の回転軸線に直角な
面内で見た時、回転軸に近い位置に配置された歯
元３２と、この歯元３２から隔てられた歯先３３
とそして前記歯元３２の端部から延び歯先３３の
端部に結合する両側面３４を有しており、これに
より、プーリー歯の輪郭を画定する。側面３４は
ほゞ平行と考えられるが、第４図、第５図に示す
ようにプーリー歯１６の歯先３３から歯元３２に
向つて僅かに外方に開くようにしても、あるい
は、僅かに内方にせばめるようにしても良い。 歯先３３の半分は、それぞれ少くとも１個の円
の弧Apで形成されたアーチ形外面領域opを有し
ている。円の中心点Cpはプーリー歯１６の内側
にあり、アーチ形外周opはプーリー歯１６の全
外面領域Opの半分の少くとも30％を占めるよう
にされている。例えば、第５図に示すものでは、
歯先３３は、プーリー歯１６の半径方向中心線
CLから等距離だけ隔てられた等半径Rp１，Rp２
の２個の円の弧Ap１，Ap２で形成されたアーチ
形外面領域op１，op２を持ち、弧Ap１，Ap２は
平担部３５で結ばれている。平担部３５は、弧
Ap１，Ap２の何れより小さい直線寸法dpを持つ
ている。 プーリー歯１６の歯先３３の半分を構成するア
ーチ形外面領域opは、プーリー歯１６の全外面
領域Opの半分の約35乃至100％であることが好ま
しい。この数値は、１つのプーリー歯１６の全外
面領域Opの半分の約40乃至60％であればさらに
好ましい。アーチ形外面領域opが、プーリー歯
１６の全外面領域Opの半分の約50％を構成する
時、最適の結果が得られる。 第６図に示す修正例では、プーリー歯１６は、
１個の円の弧Apで形成されたアーチ形外面領域
opを有している。この円の中心Cpはプーリー歯
３６の半径方向中心線CL上にある。この場合、
歯先はほゞ半円形であり、そして弧Apの外面領
域は、プーリー歯の全外面領域Opの２倍に関係
して決定することができる。 プーリーの歯先のアーチ形外面領域opを形成
する１個又は複数の弧Apの半径Rpは、次式で決
定することが出来る。 Ｒ＝0.165P＋0.0012P（Ｎ−９） ここで、 Ｒは弧Apの半径 Ｐはプーリー歯の円周ピツチ Ｎはプーリーの歯数 第１図及び第４図によく見られるように、ベル
ト歯１４とベルト溝１５及びプーリー歯１６とプ
ーリー溝１７の寸法関係は、プーリー間のベルト
１１の長手範囲Ｌにおいて、ベルト歯１４の高さ
Hbがプーリー溝１７の深さDpより大であるよう
にすることが好ましい。ベルト１１がプーリー１
２，１３のまわりを回る時、プーリー１２，１３
と向き合うベルト歯１４の歯先２１は、プーリー
溝１７の底部を画定する底面２９と接触するよう
になる。その時にベルト歯１４はその高さを減ら
すように圧縮され（hb）、それにより、プーリー
歯１６の歯先３０は、ベルト溝１５の底部を画定
する底面３１と接触するようになる。 ベルトの長手範囲Ｌにおける各ベルト歯の高さ
Hbは、積極駆動システム１０の効率の良い作動
を得るためには、各プーリー溝１７の深さDp又
は各プーリー歯１６の高さHpより最大で約20％
だけ高くすることが好ましい。されに特定すれ
ば、ベルト歯１４の高さHbを、各プーリー溝１
７の深さDpより約１乃至15％だけ高くするか、
逆にプーリー１２の各プーリー歯１６の高さHp
をそれと係合するベルト１１の各ベルト歯１４の
高さHbより約１乃至15％だけ低くすることが好
ましい。各ベルト歯１４の高さHbを、各プーリ
ー溝１７の深さDp又は各プーリー歯１６の高さ
Hpより約３乃至７％だけ高くすればさらに好適
である。最適の結果を得るためには、各ベルト歯
１４の高さHbを、各プーリー溝１７の深さDp又
は各プーリー歯１６の高さHpより約５％だけ高
くする。 第４図を参照すると、プーリー歯１６間の底面
２９と接触して圧縮される比較的高いベルト歯１
４は、ベルトの有歯領域Ａに位置する張力部材１
９に支持を与える。ベルト歯１４は、この有歯領
域Ａの位置でベルト本体１８に接合されている。
従つて、張力部材１９上に働らく剪断応力は、ベ
ルト歯１４間の底面３１に全体的に隣接するベル
トの無歯領域ａ内で減小する。 ここで、ベルト歯の高さとは、ベルト歯の歯元
線から歯先の最外端までの最短距離をいうものと
する。また、プーリー歯の高さとは、プーリーの
歯元線からプーリー歯の半径方向最外端までの半
径方向距離をいう。 本考案の概念は、ベルト１１がプーリー１２，
１３のまわりを回る時における、各ベルト歯１４
の歯元２０のその歯元線BD上で測つたときの周
縁方向の寸法Xbが各プーリー歯１６の歯元３２
のその歯元線PD上で測つた周縁寸法xpと等しい
かそれより大であるような張力部材１９に支持を
与える種々の応用例に利用することが出来る。例
えば、本考案は、各プーリー歯１６の歯元３２の
寸法xpに対する各ベルト歯１４の歯元の寸法Xb
の比が高いとき、例えば1.25乃至約1.75対１の
時、特に重要である。この最大の利用条件を他の
言葉で言いかえれば、各ベルト駆動歯１４の周縁
寸法Xbが各プーリー歯１６の周縁寸法xpの約
1.25乃至1.75倍である場合に、ベルト１１がプー
リー１２，１３のまわりを回る時、各ベルト歯１
４の周縁寸法Xbはその歯元線BD上で測つて、各
プーリー歯１６のその歯元線PD上で測つた周縁
寸法xpに等しいかそれより大となるということ
である。 従つて、当然ベルト１１の長手範囲Ｌにおける
各ベルト歯１４の歯元２０の直線寸法Ybはその
ほゞ歯元線BD上で測つて、同じ線上で測つた２
個のベルト歯間の距離即ち空間ybと等しいかそ
れより大となる。ベルトの長手範囲Ｌにおける各
ベルト歯１４の幅Ybを、その歯元２０で測つて
２個のベルト歯１４間の幅ybの約1.5乃至２倍と
することができる。同様に、プーリー１２に関し
て述べると、各プーリー歯１６の断面の周縁寸法
xp′は側面３４，３４′の接線とプーリー歯１６の
歯先線PAとの交点の間で測つて、２個の隣接す
るプーリー歯１６の向き合う側面３４，３４′間
の、この側面と同じ線との交点で測つた周縁距離
Xp′と等しいか又はこれより小となる。xp′は
Xp′の約60乃至90％とすることができる。 この点に関し、ベルト１１がプーリー１２，１
３のまわりを回る時、プーリー溝１７を画定する
プーリー歯間の空間はベルト歯１４でほゞ完全に
充たされ、それによつてベルト歯１４の側面２
２，２２′とプーリー歯１６の側面３４，３４′と
の間にほゞ隙間が無くなるようにすることが好ま
しい。しかし、現実的には、ベルトが有歯プーリ
ー１２のまわりを回り、そして側面２２がプーリ
ー歯１６の側面３４と接触する時は、ベルト歯の
側面２２′とプーリー歯の向き合う側面３４′との
間にはいくらかの隙間が形成されることが予想さ
れる。 本考案の好適実施例によれば、第４図のように
ベルト１１がプーリー１２によつて駆動される
と、ベルト歯１４とプーリー歯１６との間の接触
は、プーリーの歯元線PDの前側の初めのプーリ
ー接触点PCからベルトの歯元線BDのおくれ側の
最後のベルト接触点BCまで連続する。反対にも
しベルトがプーリーを駆動していると、接触はベ
ルトの歯元線の前側の初めのベルト接触点からプ
ーリーの歯元線のおくれ側の最後のプーリー接触
点まで連続することとなる。 それゆえ、夫々その歯元線によつて且つその上
方に画成されたベルト及びプーリーの向き合う駆
動面に沿つて連続した接触がある事は本考案を実
行する上で好ましいことである。これに関し、点
PCとBCとの間に延びるプーリー歯とベルト歯と
の接触部分は、ベルト歯１４の全外面領域Obの
ほゞ半分となつている。積極駆動システム１０の
作動中、ベルトの応力軽減部２３はプーリーの歯
先３３のアーチ形外面領域Opの約半分と接触す
る。さらに、応力軽減部を有するベルト歯１４の
プーリーとの接触部分は、歯元２０の端部から延
びベルト歯１４の歯先２１を形成するように内方
に収束している。各応力軽減部は１つのプーリー
歯の接触部分の全面接触領域の少くとも30％を占
める面接触領域を有し、それにより、各ベルト歯
の剪断抵抗を増している。 また、第４図でわかるように、高さ及び大きさ
を増加したベルト歯１４によつて張力部材１９に
与えられる支持は、ベルト１１の領域ａ内の応力
を軽減し、それにより、張力部材１９がプーリー
１２，１３のまわりを回る時これをほゞ円形又は
アーチ形（弦形ではない）を呈するようにさせ
る。張力部材１９の円形又はアーチ形の軌跡は、
プーリーの理論上のピツチ線にほゞ一致する。こ
れにより、一様な角速度を生じ、そしてより滑ら
かで静かな運転をもたらす振動減少効果が得られ
る。さらに、ベルトの寿命は、ベルト領域ａの摩
耗が減るので相当に増加する。 実施例 前述のような新規で独特な輪郭を持つ本考案に
係る積極駆動システムに使用する動力伝達ベルト
と、普通の輪郭を持つベルトとの性能を以下の如
き手順により比較した。 技術上知られている普通の材料を使つて普通の
方法によりいくつかの積極即ち同期駆動ベルトの
試料を作成した。すべてのベルトは、ベルト歯の
上にナイロン織物の面を持つネオプレンゴム混合
物で形成され、そしてベルト歯のほゞ歯元線上に
グラスフアイバーコードの張力部材を有してい
る。ベルト試料は、製造後以下で述べる適当な寸
法形状の有歯プーリー上で動的に試験された。 ４種類のベルト構造を適当な対応する有歯プー
リー構造と組合せて試験した。これら組合せを、
型，，及びとして表示する。型におい
て、各ベルト試料のベルト歯は第１図及び第２図
に示された本考案の輪郭を有している。作られた
すべてのベルトは、プーリー間のベルトの長手範
囲で測つて次の寸法を持つている。ベルト歯間の
ピツチは、9.55mm（0.376インチ）；歯のほゞ歯元
線上で測つたベルト歯の歯元の直線寸法は5.84mm
（0.230インチ）；歯の高さは3.58mm（0.141イン
チ）；そしてベルト歯の歯元線上で測つたベルト
歯間の距離は、3.70mm（0.146インチ）である。 ベルト歯は、歯元の両側で接合する応力軽減部
即ちフイレツトを有し、その各々は、3.00mm
（0.118インチ）の外周を持つている。ベルト歯の
全外周は13.36mm（0.526インチ）である。従つ
て、圧力軽減部の外面領域は、ベルト歯の全外面
領域の半分の44.91％を構成している。各圧力軽
減部の円弧形外面の半径は2.29mm（0.090インチ）
で、隣接するベルト歯間のピツチ長に対するこの
半径の比は、0.24：１となる。 12個の型のベルトを各々第４図及び第５図に
示す形状の18個のプーリー歯を持つプーリー上で
試験した。プーリー歯の円周ピツチは、9.55mm
（0.376インチ）である。プーリーの最外部は、歯
の半径方向中心線から0.20mm（0.008インチ）離
れた等半径の２個の円の弧で形成される5.26mm
（0.207インチ）のアーチ形外周を持ち、そしてプ
ーリー歯は9.86mm（0.388インチ）の全外面領域
を持つている。従つて、アーチ形外周の半分は、
歯の全外面領域の半分の53.35％である。プーリ
ー歯の最外部を形成する円弧は、直線寸法0.40mm
（0.016インチ）の平坦部で結ばれている。各円の
弧の半径の1.68mm（0.066インチ）である。プー
リー歯の高さは、3.40mm（0.134インチ）である。
ベルトの長手範囲では、ベルト歯の高さは、プー
リー歯の高さ又はプーリー溝の深さより0.178mm
（0.007インチ）だけ高い。 プーリー歯のその歯元線上で測つた周縁方向の
寸法は、3.89mm（0.153インチ）である。従つて、
その直線寸法とほゞ等しい各ベルト歯の周縁方向
の寸法はプーリー歯の周縁方向寸法の約1.5倍の
大きさとなつている。 各プーリー歯の断面の、プーリー歯側面の接線
とプーリー歯の歯先線との交点で測つた周縁方向
の寸法は、3.76mm（0.148インチ）で、２個の隣
接するプーリー歯の向き合う側面間の、向き合う
側面とプーリー歯の歯先線との交点で測つた周縁
方向寸法は5.54mm（0.128インチ）である。従つ
て、プーリー歯の断面の周縁方向寸法は、上述の
ように測つた隣接プーリー歯間の周縁方向寸法の
67.87％である。 型の組合せでは、伝動ベルトは先行技術（ア
メリカ特許2507852号の場合）で知られている普
通の台形歯を持つている。３個のベルト試料を試
験したがこれらはプーリー間のベルトの長手範囲
で測つて次の寸法を持つていた。ベルト歯間のピ
ツチは9.55mm（0.376インチ）；歯のほゞ歯元線上
で測つたベルト歯の歯元の直線寸法は4.64mm
（0.183インチ）；ベルト歯の高さは1.91mm（0.075
インチ）；そしてベルト歯の歯元線上で測つたベ
ルト歯間の距離は、4.90mm（0.193インチ）であ
つた。 各ベルト歯は、その歯元の両側にフイレツトを
持つている。各フイレツトは0.62mm（0.024イン
チ）のアーチ形の外周を持ち、フイレツトのアー
チ形外周の半径は0.51mm（0.020インチ）である。
ベルト歯の全外周は7.37mm（0.290インチ）であ
る。従つて、各フイレツトはベルト歯の全外面領
域の半分の16.82％の外面領域を持つている。隣
接するベルト歯間のピツチ長に対するフイレツト
のアーチ形外面の半径の比は0.053：１である。 型の構造のベルトは、普通の断面形状をもつ
プーリーと共に用した。プーリーは、一定の高
さ、2.13mm（0.084インチ）の18個の半径方向に
突出する台形の歯を有している。プーリー歯の円
周ピツチは、9.55mm（0.376インチ）である。ベ
ルトの長手範囲で、各ベルト歯の高さは、プーリ
ー歯の高さ又はプーリー溝の深さより0.22mm
（0.009インチ）だけ小である。 各プーリー歯のその歯元線上で測つた周縁方向
の寸法は、5.28mm（0.208インチ）で、各ベルト
歯のその歯元線上で測つた周縁方向寸法（幅）の
約88％である。 各プーリー歯の断面の、歯側面の接線とプーリ
ー歯の歯先線との交点で測つた周縁方向寸法は、
4.65mm（0.183インチ）で、そして２個の隣接歯
の向き合う側面間の、向き合う側面とプーリー歯
の歯先線との交点で測つた周縁方向寸法は4.65mm
（0.183インチ）である。 型の組合せは、型の場合と同じ普通の形状
のベルト歯を持つベルトを有している。４個のベ
ルト試料は、プーリー間のベルトの長手範囲で測
つて次の寸法を持つている。ベルト歯間のピツチ
は12.70mm（0.500インチ）；ベルト歯の歯元の
ほゞ歯元線上で測つた直線寸法は6.10mm（0.240
インチ）；ベルト歯の高さは2.29mm（0.09イン
チ）；そしてベルト歯の歯元線上で測つたベルト
歯間の距離は6.60mm（0.260インチ）である。 各ベルト歯は、その歯元の両側にフイレツトを
有し、その各々は1.24mm（0.049インチ）のアー
チ形外周を持つている。そして、このアーチ形外
周の半径は1.02mm（0.040インチ）である。ベル
ト歯の全外周は9.40mm（0.370インチ）であつた。
従つて、各フイレツトは、ベルト歯の全外面領域
の半分の26.38％の外面領域を持つている。隣接
するベルト歯間のピツチ長に対するフイレツトの
アーチ形外面の半径の比は0.080：１である。 型構造のベルトは、型のプーリーと同様な
断面をもつ普通のプーリー上で試験された。型
のプーリーは、高さ2.59mm（0.102インチ）の台
形断面の14個のプーリー歯を有している。プーリ
ー歯間のピツチは12.70mm（0.500インチ）であ
る。ベルトの長手範囲では、型のベルトの各ベ
ルト歯の高さは、プーリー歯の高さ又はプーリー
溝の深さより0.305mm（0.012インチ）だけ小であ
る。 各プーリー歯のその歯元線上で測つた周縁方向
寸法は、7.21mm（0.284インチ）で、各ベルト歯
のその歯元線上で測つた周縁方向寸法（幅）の約
87％である。 各プーリー歯の断面の、歯の側面の接線とプー
リー歯の歯先線との交点で測つた周縁方向寸法は
6.27mm（0.247インチ）で、２個の隣接する歯の
向き合う側面間の、向き合う側面の接線とプーリ
ー歯の歯先線との交点で測つた周縁方向寸法は、
6.12mm（0.241インチ）である。従つて、この各
プーリー歯の断面の周縁方向寸法は、隣接するプ
ーリー歯の間の周縁方向寸法の102.45％である。 型のベルトでは、ベルトは、ミラーのアメリ
カ特許第3756091号に示す形の歯形を持つている。
３個のベルト試料を対応する輪郭をもつ適当なプ
ーリーと組合せ試験した。プーリー歯は、ベルト
歯の相手となつて共同する所定の曲線から成る断
面を持つている。作られたすべてのベルト試料
は、プーリー間のベルトの長手範囲で測つて次の
寸法を持つている。ベルト歯間のピツチは８mm
（0.315インチ）；ベルト歯の歯元の歯元線上で測
つた直線寸法は、5.18mm（0.204インチ）；ベルト
歯の高さは、3.60mm（0.142インチ）；そして、ベ
ルト歯間のベルト歯の歯元線上で測つた距離は、
2.82mm（0.111インチ）である。 各ベルト歯は、その歯元の両側にフイレツトを
有し、その各々は、長さ1.20mm（0.047インチ）
で曲率半径が0.76mm（0.047インチ）のアーチ形
外周を持つている。 ベルト歯の全外周は、11mm（0.430インチ）で
ある。従つて、各フイレツトはベルト歯の全外面
領域の半分の21.86％の外面領域を持つている。
隣接するベルト歯間のピツチ長に対するフイレツ
トのアーチ形外面の半径の比は0.095：１である。 型構造のベルトは、ミラーのアメリカ特許第
3756091号に示す形の歯形を有しており、これを
第３図に記載の形のプーリーと共に用した。プー
リー歯は、曲線から成る断面形を持つている。型
構造のプーリーは、3.68mm（0.145インチ）の
一定高さを持つ22個の半径方向に突出する歯を有
している。プーリー歯の円周ピツチは８mm
（0.315インチ）である。ベルトの長手範囲で、各
ベルト歯の高さは、プーリー歯の高さ又はプーリ
ー溝の深さより0.08mm（0.003インチ）だけ小で
ある。 各プーリー歯は、その歯元線上で測つて2.29mm
（0.090インチ）の周縁方向寸法を持つている。従
つて、各ベルト歯は、各プーリー歯の周縁方向寸
法に関して約2.25：１の直線寸法とほゞ等しい周
縁方向の寸法を持つている。 各プーリー歯の断面における歯側面の接線とプ
ーリー歯の歯先線との交点で測つた周縁方向寸法
は、1.91mm（0.075インチ）で、２個の隣接する
歯の向き合う側面間の、向き合う側面のプーリー
歯の歯先線との交点で測つた周縁方向寸法は、
5.89mm（0.232インチ）である。従つて、各プー
リー歯の断面のこの周縁方向寸法は、隣接プーリ
ー歯間の周縁寸法の32.43％である。 型，，，及びのベルトを次の手順によ
つて動的に試験した。ベルトを、駆動、被駆動及
びアイドル・プーリーで構成される３個プーリー
配置を持つ標準水ブレーキ試験機に装架した。ベ
ルトの駆動荷重を8206ワツト（11馬力）とし、各
ベルトには600N（135ポンド）の撚糸張力をかけ
て据付けた。型及びのベルトの試験では、駆
動及び被駆動プーリーは外径53.30mm（2.099イン
チ）で、そして後側のプーリーは直径76.20mm
（３インチ）である。型の試験では駆動及び被
駆動プーリーは外径55.20mm（2.099インチ）で、
そして後側のプーリーは型及びの試験と同寸
法である。型のベルトは外径49.78mm（1.960イ
ンチ）の駆動及び被駆動プーリー上で試験され、
後側のアイドル・プーリーは76.20mm（３インチ）
の直径である。ベルトの試験は、他に注目すべき
事がない限り破損するまで続けた。そして、各ベ
ルト試料の破損に最も近い時間までの経過時間
を、ベルト試料の各群の破損までの平均時間と共
に表Ａに示した。

【表】

【表】 表Ａは、型の本考案に係る動力伝達ベルト
と、それに関係するプーリーとの組合わせが先行
技術のベルトとプーリーとの組合せてある型，
及びに比較してベルト寿命を相当に改善して
いる事を示している。 また、型のベルトとプーリーとを有する積極
駆動システムは、型，及びの駆動システム
に比べて騒音及び振動が少ないことが認められ
た。 本考案は、例示した好ましい実施例を基にして
説明してきたが、その技術的範囲を逸脱すること
なく種々の変形・修正が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る積極駆動システムの側
面図である。第２図は、第１図に図示された動力
伝達ベルトの拡大部分側面図である。第３図は、
本考案に係る積極駆動システムに使用される動力
伝達ベルトの他の実施例の拡大部分側面図であ
る。第４図は、本考案に係る動力伝達ベルトとそ
れと関係する有歯プーリーとの係合関係を示すた
めの積極駆動システムの部分拡大側面図である。
第５図は、第４図のプーリーの形状をより詳細に
説明する拡大部分側面図である。そして、第６図
は、本考案に係る積極駆動システムに使用される
プーリーの他の実施例の拡大部分側面図である。 １０……積極駆動システム、１１……動力伝達
ベルト、１２，１３……プーリー、１４……ベル
ト歯、１５……ベルト溝、１６……プーリー歯、
１７……プーリー溝、１８……本体、１９……張
力部材、２０……歯元、２１……歯先、２２……
側面、２３……応力軽減部、２４……摩耗面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 横方向にほゞ一定の横断面を有する多数の台
   形状ベルト歯と、上記歯のほゞ歯元線上に配設
   されたエンドレスな張力部材とを含む可撓性、
   弾力性を有する材料から作られた本体を備えた
   完全一体構造の動力伝達ベルトであつて、上記
   各歯が、上記張力部材から最も遠い位置のほゞ
   平坦な歯先と、上記歯先よりも広い幅を有する
   上記張力部材に最も近い位置の歯元と、上記歯
   先の両端部から歯元の両端まで延びる対向する
   側面とを有してなる動力伝動ベルトと； 隣接するベルト歯の間に嵌り合うようなプー
   リー歯を有する少なくとも１つのプーリーと； を組合せてなる積極駆動システムにおいて、 上記積極駆動式動力伝達ベルトの台形状ベル
   ト歯が、上記対向する側面の各々が上記歯元に
   隣接した位置において曲線状又は直線状の長手
   方向断面を有する応力軽減部を備えるように、
   修正された形状となつており、上記ベルト歯の
   外形は、上記ベルト歯の応力軽減部がプーリー
   歯の対応部分と係合した時に上記応力軽減部が
   ベルト歯の高さ方向に圧縮されるように選定さ
   れてなり；且つ 上記応力軽減部が、上記ベルト歯の全外周の
   １／２の40〜60％の外表面を有しており、さらに 上記有歯プーリーは、多数の半径方向に突出
   した歯を有しており、上記各歯の高さは、上記
   プーリー間に縦方向に延びるベルトの各ベルト
   歯の高さよりも低くなされ、そして、上記ベル
   トが上記プーリーの周囲を回る時、上記プーリ
   ー歯の歯先が同時にベルト歯間のベルトの歯元
   表面と摩擦係合すべく上記ベルト歯が極限値ま
   で圧縮されながら、上記ベルト歯の歯先が上記
   プーリー歯間のプーリーの歯元表面と摩擦係合
   するようになされ、そして 上記台形状のベルト歯が上記張力部材のため
   の支持を与え、かつ上記ベルトが上記プーリー
   の周囲を回る時上記張力部材がほぼ円弧状の折
   曲点のない形状となる； ことを特徴とする積極駆動システム。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の積極
   駆動システムにおいて、 上記ベルトが上記プーリーの周囲を回る時
   に、上記ベルト歯の側面と上記プーリー歯の側
   面との間にほゞクリアランスが存在しないよう
   にされてなる積極駆動システム。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の積極駆
   動システムにおいて、 上記プーリー歯の高さは、それと係合する上
   記ベルトの各ベルト歯の高さよりも約１％〜約
   15％低くなるようにされてなる積極駆動システ
   ム。 ４ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の積極
   駆動システムにおいて、 上記プーリー歯の高さは、それと係合する上
   記ベルトの各ベルト歯の高さよりも約３％〜約
   ７％低くなるようになされてなる積極駆動シス
   テム。 ５ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の積極駆
   動システムにおいて、 上記ベルトが上記プーリーの周囲を走行する
   時、上記各ベルト歯のその歯元線上で測つた円
   周方向の寸法は、上記各プーリー歯のその歯元
   線上で測つた円周方向の寸法と等しいか、又は
   大きくなるようになされてなる積極駆動システ
   ム。 ６ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の積極駆
   動システムにおいて、 上記ベルトは、横方向にほゞ一定の横断面を
   有する多数のベルト歯と、上記歯のほゞ歯元線
   上に配設されたエンドレスな張力部材とを含む
   可撓性の弾性部材製の本体をもつ、完全一体構
   造の動力伝達ベルトであつて、上記歯は上記張
   力部材から最も遠い位置の歯先と、上記張力部
   材から最も近い位置にあり上記歯先よりも広い
   幅を有する歯元と、そして上記歯元に隣接する
   応力軽落部を有し上記歯先の両端部から上記歯
   元の両端部まで延びる対向側面とを含んで構成
   されてなり、上記応力軽減部は上記歯の全外周
   の1/2の40〜60％の外面領域を有してなり、そ
   れによつて上記各歯の剪断抵抗を増加するよう
   にしてなる動力伝達ベルトであり；そして、 上記プーリーは、多数の一定間隔をあけた半
   径方向に突出する歯を有してなり、上記プーリ
   ーの回転軸に直角な平面内で見たとき上記歯は
   歯先と、上記歯先から離れている歯元と及び上
   記歯先の両端から上記歯元の両端まで延びる対
   向側面とから構成されてなり、上記各歯先は外
   側円弧表面領域を有し、この両端部は中心が上
   記プーリー歯内に位置する円の少なくとも１つ
   の円弧によつて画成されており、上記歯先の外
   側表面はプーリー歯の全外表面の1/2の少なく
   とも30％とされてなり且つ上記ベルトの作動中
   上記歯先は上記ベルトの応力軽減部と接触する
   ようになされてなるプーリーである； ことを特徴とする積極駆動システム。