JPH0242234A - 歯付ベルト伝動装置 - 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〕 この発明は歯付ベルト伝動Ｗｌに関し、詳しくは、起動
時に定常トルクの数倍の最大トルクが発生する原動機を
用いた伝動装置に適用される歯付ベルト伝動装置に関す
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。この歯付ベルト伝動装
置は、負荷トルクが増加するに伴ってベルト張り側が伸
長しベルト弛み側が弛む状態で動力を伝達する為、起動
時に定常トルクの数倍の最大トルクが発生する様な原動
機を用いた場合には、ベルト弛み側の弛み量が急激に大
きくなって、従動プーリの入り側でプーリの歯頭部に弛
緩した歯付ベルトの歯先が乗り上げて歯跳び現象を起こ
す初期トラブルが生じるという欠点があった。

そこで、このような問題を解消するため、起動時を含め
最大となる負荷を考慮し、これに耐え得る強度の歯付ベ
ルトを用いることや、歯跳び現象を防止する手段として
、第９図に示すように歯付ベルト弛み側ｖ１の背面部を
バネＳで付勢したテンションローラＲ８により押圧する
こと、あるいは第１０図に示すように従動プーリＤに歯
付ベルト■が入り込んで行く部分の歯付ベルトＶｚ背面
部にローラＲを設け、歯跳び現象を強制的に防止させる
様にしたものが提案され、かつ実施されている。

〔従来技術の問題点〕

しかし、上記方法のうち歯付ベルトの強度を最大許容応
力に設計することは、歯付ベルトの巾ないしは厚さが非
常に大きくなりすぎ、小型装置などにあっては装置のコ
ンパクト化の要請より実施が困難となる欠点がある。

また、第９図に示した方法では、歯付ベルト弛み側Ｖ、
の弛み量の増大に伴いバネＳの伸び量が大きくなるので
押付は力が弱まり、負荷トルクの増加に伴い歯跳び現象
を起こし易くなり、歯跳び現象の防止装置としてはその
効果が不充分となる問題が有った。

さらに、この方法では比較的小径のテンションローラＲ
，を歯付ベルトＶ１に押し付ける為、歯付ベルトに過大
な屈曲が繰返され、結果として歯付ベルトの耐久性をも
損なう問題点があった。

また、第１０図の方法であれば、歯跳び現象は確実に防
止できるが、１点での接触により強制的にベルト歯をプ
ーリ溝に押し入れるので、歯付ベルトには過大な集中力
が掛かり、耐久性が著しく低下するという欠点が有った
。また負荷トルクが大きくなると駆動プーリでの噛合歯
数が減少し、駆動プーリ上で歯跳び現象が起き易くなる
問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明は、上記諸問題に鑑み起動時、定常トルクの数
倍のトルクが発する様な原動機を用いた伝動装置であっ
ても、通常の駆動トルクを安定して伝達し得る強度範囲
の歯付ベルトが使用でき、しかも歯付ベルトに屈曲等の
過大な力を加えることなく有効に歯跳び現象を防止し、
その結果として、高耐久性の歯付ベルト伝動装置を提供
することを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するに至った技術〕

即ち、この発明の歯付ヘル１へ伝動装置は２以上の歯付
プーリ間に、歯付ベルト及び咳歯付ベルト外周長より内
周長が幾分短い高モジュラスの押さえベルトが重ねて巻
掛けられ、咳高モジュラスの押さえベルトのみに初期張
力が付加されてなることを特徴とするものである。

〔作用〕

この発明において第１図に示すように、２以上の歯付プ
ーリＩＡ、ＩＢ間には高モジュラスの歯付ベルト２が巻
掛けられ、その上に第２図に示すように歯付ベルト２の
外周長より内周長が幾分短い長さの高モジュラスの押さ
えベルト３が重ねて装架され、この状態で押さえベルト
３のみに初期張力が付加されて構成されている。

なお初期張力の付加は歯付プーリＩＡ、ＩＢの軸間を調
整して押さえベルト３を緊張させる他、第３図に示すよ
うに押さえベルト３にテンションプーリＲ１を圧接する
ことにより張り調整を行い初期張力を付加しても良い。

上記において、歯付ベルト２としてはゴム、ボリウレク
ン等の弾性体にグラスファイバー、ケブラー等の６体を
埋設させた通常の歯付ベルト２が使用され、また押さえ
ベルト３としては、ゴム、ボリウレクン等の弾性体にグ
ラスファイバーケブラー等の６体を埋設させたものの他
、無端状のスチールベルトや樹脂フィルムよりなるベル
ト、例えば平ベルトなどが使用される。

なお、この時、高モジュラスの押さえベルト３の内周長
が歯付ベルト２の外周長よりも長いと、初期張力を付与
した時、張力は歯付ベルト２の方に掛かり、押さえベル
ト３に弛み側張力を保持する機能を受は持たすことがで
きない。また、押さえベルト３の内周長が歯付ベルト２
の外周長より極端に短いと第２図における歯付ベルト２
の内側への膨らみ部分が大きくなり反対側の歯付ベルト
２の内側と接触し不都合となる。

この長さの比率は歯付ベルト２、及び押さえベルト３の
両者の抗張力、伸び率等により一概には言えないが大略
歯付ベルト２の外周長より長ければ良（、歯付プーリＩ
Ａ、ＩＢが二つの場合は既述の通り、反対側の歯付ベル
ト２の内側と接触しない長さの範囲内とされる。

また、歯付プーリが第３図に示したように三個以上の場
合は反対側の歯付ベルト２の内側と接触することが殆ど
無いので長さの制限は上述より少ない。

この発明において、歯付ベルト２に関する初期張力は、
第１図〜第３図より明らかなようにゼロであり、初期張
力は専ら押さえベルト３により受は持たれる。

次に負荷トルクが加われば第４図に示すように歯付ベル
ト２の張り側にその負荷トルクに応じた分だけ張力が掛
かり図示のように緊張する。従って、歯付ベルト２には
伝動に必要な張力以外全く加わることが゛無く、歯付ベ
ルト２は動力伝達の機能のみを受は持つ。

一方、押さえベルト３は歯付ベルト２外周に単に重ねら
れているだけであるから、これらの間ですべりが可能で
あり、駆動が開始されれば両者間の摩擦によって歯付ベ
ルト２と連れ回りする状態となる。従って、押さえベル
ト３には、初期張力が掛かるだけで動力伝達は全く受は
持たず、弛み側張力を保持する機能だけを受は持つ。

以上の様に歯付ベルト２は動力伝達だけを、押さえベル
ト３は初期張力保持だけを受は持つので、負荷トルクが
増大した時は、歯付ベルト２弛み側の内側への膨らみが
大きくなるだけで、弛み側張力は全く低下することがな
い。更に、より過大な負荷トルクが掛けられ、従動プー
リの入り側で歯付ベルト２の歯先がプーリ歯頂部に乗り
上げようとした時には、押さえベルト３は高モジュラス
であるので、乗り上げ力が大きくなるに伴って押さえベ
ルト３の張力が増大し歯跳び現象を存効に防止すること
ができる。

また、第２図または第３図より明らかなように押さえベ
ルト３は、歯付ベルト２のプーリＩＡ、ＩＢへの巻付き
部の曲率に従って巻付き郡全体に均一な力で押さえるの
で、歯付ベルト２に屈曲等の過大な力を加えることはな
い。更に押さえベルト３は、駆動プーリＩＡ、従動プー
リＩＢの両方を押さえているので、両方のプーリＩＡ、
ＩＢ上の歯跳び現象を同時に防止することができる。

この発明における歯付ベルト２と押さえベルト３は、一
体となって重ねて歯付プーリＩＡ、ＩＢに巻掛けられる
から、両者がプーリから外れてしまわないよう、第５図
に示すように歯付プーリＩＡ、１Ｂに両者を受容出来る
高さのフランジ４．４を設でけち良い。

また、第６図、第７図に示すように歯付ベルト２背面と
押さえベルト３内面に互いに雌雄関係をなして嵌合する
凹凸条２Ａ、３Ａを設けても良い。

さらに歯付ベルト２と押さえベルト３は接触面で若干す
べりながら連れ回りするので、両者の間の摩擦は低い方
が伝動効率上より好ましい。

〔実施例〕 次に、この発明の詳細な説明する。

ケプラー繊維を抗張力体として埋入したポリウレタン製
で、表１仕様の歯付ベルト２を、歯数２８歯で軸芯が移
動可能とされた駆動プーリ１Δと、歯数２８歯で軸芯固
定の従動ブー’Ｊ　Ｉ　Ｂにゆるく巻掛け、更にその上
からケブラー繊維を抗張力体として埋入した表２仕様の
ポリウレタン製の平ベルトを押さえベルト３としてゆる
く巻掛け、次いで駆動ブーＩＪ　Ｉ　Ａの軸芯を移動さ
せて初期張力を与えた。

表１　　　　　　　　表２ １旧！吋１益　　　押」→（さ四」ゴＪ外周長　　　１
２１０＋ｎ　　　　内周長　　１２００１幅　　　　　
　　　１５璽■　　　　幅　　　　　　　１５０背面厚
み　　　２龍　　　総厚み　　１，５ｕ＋ベルトピッチ
８１膳 歯数　　　　　１５０歯　　　−一 このときの状態は第２図に示す様に歯付ベルト２は張り
側、弛み側共に約２０１程度内側へ膨らみ、押さえベル
ト３は緊張された状態となった。

なお、駆動プーリＩＡ、従動プーリＩＢは共に両フラン
ジ付きのものを用い、フランジ４の高さは５龍、歯幅は
１６ｍ１とした。

従って、歯付ベルト２及び押さえベルト３の位置関係は
、フランジ４ζこよって規制されている。

この状態で駆動プーリを回転させたところ、歯付ベルト
２張り側の内側への膨らみは、瞬時に弛み側へ移行して
第４図の状態となった。

〔実施例の性能試験〕

上記の実施例によるベルト伝動装置に四水準変量させた
初期張力を与え、駆動プーリ１Ａを７５ｏｒｐｍで回転
させ、従動ブーＩＪ　Ｉ　Ｂに徐々に負荷トルクを付加
してゆき、歯付２ベルト２が歯跳び現象を起こす寸前の
負荷トルクを読み取り第８図のグラフを得た。第８図に
おいて、比較例１は実施例と同等の歯付ベルト２のみを
用い、押さえベルト３はなしで駆動プーリＩＡを移動さ
せて初期張力を四水準変量させた時の歯跳びトルクを読
取ったもの、又、比較例２は実施例と同等の歯付ベルト
２を用い、第９図のようにベルト弛み側にバネで付勢し
たテンションローラを押付けることにより、初期張力を
与えたものである。

第８図より明らかなように、どの初期張力状態において
も実施例が耐歯跳びトルク性にきわめて優れていること
がＴＪｆ！認された。

〔効果〕

以上説明した様に本発明によるベルト伝動装置であれば
、歯付ベルト２と押さえベルト３とで、動力伝動機能と
、初期張力保持機能を分担させることになり、負荷トル
クが増加した時にも押さえベルト３の張力が増大して歯
跳び現象をを効に防止することができるため、起動時に
定常トルクの数倍の最大トルクが発生する原動機を用い
た場合にも、使用できる。

従って従来のように、必要以上の広巾のベルトを使用し
なくてもよい為、装置を軽量、コンパクトにできる。

又、テンションローラを用いた従来の歯跳び防止装置の
ように、歯付ベルト２に屈曲等の過大な力を加えること
なく、歯跳び現象を防止できるので、歯付ベルト２の耐
久性を…なうことが無く、高耐久性の歯付ベルト伝動装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の実施例の側面図、第４図は
他の実施例の側面図、第５図は実施例の歯付プーリの要
部断面図、第６図及び第７図は他の実施例の歯付プーリ
の要部断面図、第８図は実施例の初期張力と歯跳びトル
クとの関係を示すグラフ、第９図、第１Ｏ図は従来例の
側面図である。 １５Ｊ Ｔ２．！！７ ｆ八、１８二菌イ寸フ・−９ ２ご南イ寸ぺ”ルト ３二　キ？之えべ゛ルト ／Ｃ ７４圏 づ ？’＝３．ｆｆ７ ５ｍ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２以上の歯付プーリ間に、歯付ベルト及び該歯付
   ベルト外周長より内周長が幾分短い高モジュラスの押さ
   えベルトが重ねて巻掛けられ、該高モジュラスの押さえ
   ベルトのみに初期張力が付加されてなることを特徴とす
   る歯付ベルト伝動装置。
2. （２）歯付プーリに歯付ベルト及び高モジュラスの押さ
   えベルトの両者を受容できる高さのフランジが設けられ
   ている特許請求の第１項記載の歯付ベルト伝動装置。
3. （３）歯付ベルトの背面及び高モジュラスの押さえベル
   ト内面とに互いに雌雄関係をなして嵌合可能な凹凸条及
   が形成されて成る特許請求の範囲第１項記載の歯付ベル
   ト伝動装置。