JPH0747982B2 - Ｖベルト伝動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はＶベルト伝動装置に関し、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ような伝動装
置に適用されるＶベルト伝動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来伝動用巻掛装置としてＶベルト伝動装置が広く使用
されている。

このＶベルト伝動装置は、負荷トルクが増加するに伴っ
てベルト張り側が緊張し、この時のＶプーリに対するＶ
ベルトの見掛け摩擦係数の増大により伝動力が確保され
ると言った利点を有する他、静粛性に富みかつコンパク
ト化も可能であるといった種々の利点より各種の回転伝
動装置として広く使用されている。

〔従来技術の問題点〕

ところで、上記Ｖベルト伝動装置を起動時に定常トルク
の数倍の最大トルクが発生するような伝動装置に用いた
場合、起動時急激に上昇するトルクによって張り側Ｖベ
ルトがＶプーリの溝に食い込むと同時に緩み側の緩み量
が大きくなるのでＶプーリよりＶベルトが浮き上がり、
プーリに対する巻掛長さが瞬間的に小さくなり、この結
果ベルトがスリップし易くなり、さらにスリップに伴う
大きな異音を発生するといった欠点があり、さらにベル
トに非常な無理な応力が加わってベルトの耐用寿命を損
なうなど種々の問題が有った。

もっとも、このような応力に対応するよう、Ｖベルトを
最大負荷に合わせ、幅及び厚みを大きくすることが考え
られるが、この場合、通常トルクに対するＶベルトの大
きさに対し適用されるＶベルトが非常に大型となり、装
置全体のコンパクト化が充分に達成されないといった欠
点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明は上記欠点に鑑み、定常トルクに対するＶベル
トの大きさとするにも係わらず、最大応力にも充分に対
応可能であり、もってこのようなトルクの生じる巻掛伝
動装置のコンパクト化を無理なく達成し得るＶ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Ｖベルト伝動装置は２以上のＶプーリ
間に、Ｖベルトと該Ｖ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Ｖプ
ーリ1A、1B間には高モジュラスのＶベルト２が巻掛ら
れ、その上に第２図に示すようにＶベルト２の外周長よ
り内周長が幾分長い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
力が負荷されて構成されている。

この初期張力の付加はＶプーリ1A、1B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４を圧接することによ
り張り調整を行い、これによって初期張力を付加する構
成としても良い。

上記においてＶベルト２としてはゴム、ポリウレタン等
の弾性体にグラスファイバー、ケブラー等の芯体を埋設
させた通常のＶベルト２が使用され、また押さえベルト
３としてはゴム、ポリウレタン等の弾性体にグラスファ
イバー、ケブラー等の芯体を埋設させた平ベルトの他、
無端環状のスチールベルトや高モジュラスの樹脂フィル
ムよりなるベルトなどが使用される。

なお、高モジュラスの押さえベルト３の内周長がＶベル
ト２の外周長より長いと初期張力を付加した時、張力は
Ｖベルト２の方に掛かり、押さえベルト３に緩み側張力
を保持する機能を受け持たすことが出来なくなる。

また押さえベルト３の内周長がＶベルト２の外周長より
極端に短いと第２図におけるＶベルト２の内側への脹ら
みが大きくなり、反対側のＶベルト２の内側と接触し不
都合となる。

従って、上記を勘案して押さえベルト３の長さはその内
周長がＶベルト２の外周長より幾分長い程度とされる。

なお、Ｖ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Ｖベルト２の内側と接することが殆ど無いため
長さの制限は上述の二個のＶプーリを用いたものより少
なく出来る。

この発明において、Ｖ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により受け持たれる。

次に、負荷トルクが加われば第４図に示すようにＶベル
ト２の張り側に負荷トルクに応じて張力が掛かり図示の
ように緊張する。

従ってＶ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、動力伝達の機能のみを受け持つ。

一方、押さえベルト３はＶ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Ｖベルト
２と連れ周りする状態となる。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け持た
ず、緩み側張力を保持する機能だけを受け持つ。

以上のようにＶ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け持つので、負荷トルクが
増大した時は、Ｖベルト２の緩み側の内側への脹らみが
大きくなるだけで弛み側張力は全く低下することが無
い。

さらに、Ｖベルト２は外側より押さえベルト３に押さえ
られ、Ｖプーリ1A、1Bに巻きつくように変形しているか
ら、Ｖプーリに対する巻付き角も大きくなり、従って弱
い押し付け力でも相当高負荷伝動もスリップ無く可能と
なる。

この発明におけるＶベルト２と押さえベルト３はＶプー
リ1A、1Bに重ねて巻掛られるから両者がＶプーリから外
れてしまわないよう第５図に示すようにＶ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4A、4Bを設けても良い。

なお、この凹凸条４、４は第６図に示すように複数条と
しても良い。

上記のような嵌合構造以外に、第７図に示すようにＶプ
ーリ1A、1Bに両ベルト２、３を受容できる高さのフラン
ジ１′、１′を設けても良い。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

ケブ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Ｖベルト２を、軸芯が移動可能とされた駆
動Ｖプーリ1Aと軸芯固定の従動Ｖプーリ1Bにゆるく巻掛
け、さらにその上から内周長が前記Ｖベルト２の外周長
よりやゝ長くされ、ケブラー繊維を抗張力体として埋入
したポリウレタン製の平ベルトを押さえベルト３として
ゆるく巻掛け駆動Ｖプーリ1Aの軸芯を移動させて重ねて
巻掛けたベルト３のみに初期張力を与えた。

表１ 表２ Ｖベルト仕様 押さえベルト仕様 外周長 706mm 内周長 700mm 上幅 7mm 幅 7mm ベルト厚み 5.3mm 厚み 1.5mm この初期張力を与えた状態は第２図に示すようにＶベル
ト２は張り側、弛み側共に約10mm程度内側へ膨らみ、押
さえベルト３は緊張した状態となった。

この状態で駆動プーリ1Aを回転させたところ、Ｖベルト
２の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〕

上記実施例によるＶ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2850rpmで回転させ、
従動プーリ1Bに徐々に負荷トルクを付加してゆき、Ｖベ
ルト伝動装置が４％スリップを起こす時点での負荷トル
クを読み第８図に示すグラフを得た。

第８図において比較例１は実施例と同等のＶベルト２の
みを用い、押さえベルト３なしで駆動プーリ1Aを調整し
て初期張力を四水準変量させた時の４％スリップ発生ト
ルクを読み取ったものである。

第８図より明らかなように、どの初期張力状態において
も実施例が耐スリップ性に優れていることが確認され
た。

〔効果〕

以上説明したようにこの発明のＶベルト伝動装置によれ
ば、Ｖベルト２と押さえベルト３とで動力伝達機能と初
期張力保持機能を分担させることになり、負荷トルクが
急に増加した時にも押さえベルト３の張力が増大してＶ
ベルト２のスリップを有効に防止することが出来るた
め、起動時に定常トルクの数倍の最大トルクが生じるよ
うな伝動装置にも安全に仕様可能となる。

従って、従来のように、必要以上の広幅のベルトを使用
しなくても済み、装置のコンパクト化、軽量化が容易に
達成出来るのである。

【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Ｖプーリの要部
断面図、第６図及び第７図は他の実施例のＶプーリの要
部断面図、第８図は実施例の初期張力とスリップとの関
係を示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２以上のＶプーリ間に、Ｖベルトと該Ｖ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Ｖ
   ベルト伝動装置。
2. 【請求項２】ＶプーリにＶ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範囲第１項記載のＶベルト伝動装
   置。
3. 【請求項３】Ｖ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する凹凸条
   が形成されている特許請求の範囲第１項記載のＶベルト
   伝動装置。