JPH0842645A - 伝動比一定の伝動装置 - Google Patents

伝動比一定の伝動装置

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JPH0842645A
JPH0842645A JP7111097A JP11109795A JPH0842645A JP H0842645 A JPH0842645 A JP H0842645A JP 7111097 A JP7111097 A JP 7111097A JP 11109795 A JP11109795 A JP 11109795A JP H0842645 A JPH0842645 A JP H0842645A
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JP
Japan
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belt
teeth
pulley
transmission device
transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP7111097A
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English (en)
Inventor
Gijsbertus Cornelis F Roovers
コルネリス フランシスクス ルーヴェルス ギスベルタス
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Bosch Transmission Technology BV
Original Assignee
Van Doornes Transmissie BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Van Doornes Transmissie BV filed Critical Van Doornes Transmissie BV
Publication of JPH0842645A publication Critical patent/JPH0842645A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F16H55/171—Toothed belt pulleys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/28—Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
    • F16H7/023—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts with belts having a toothed contact surface or regularly spaced bosses or hollows for slipless or nearly slipless meshing with complementary profiled contact surface of a pulley

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特性の揃った、そして磨耗が生ぜず、精確な
同期が失われない低廉なチェーン伝動装置を提供する。 【構成】 横断方向に向いている歯を設けたしなやかな
無端部材と、これらの歯とかみ合う窪みを円周面に設け
た少なくとも２つのプーリとを備え、しなやかな無端部
材はそれの長さ方向には堅いしなやかなベルトであっ
て、例えば金属でできている。 【効果】 しなやかなベルトは弾性変形のみが発生し、
磨耗しない。更に、そのようなベルトは高温、例えば内
燃機関内の温度に容易に耐え、長い寿命を保証できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、横断方向に向いている
歯を設けたしなやかな無端部材と、これらの歯とかみ合
う窪みを周面に設けた少なくとも２つのプーリとを備え
る伝動比一定の伝動装置に係るものである。
【０００２】
【従来技術】このような伝動装置は一般に知られてい
る。例としては、包装機械、製造機械等に使用されてい
るものがある。内燃機関でもクランクシャフトと弁作動
のカムシャフトとの間にそのような伝動装置が使用され
ている。
【０００３】特に、この内燃機関での使用では種々の設
計が知られており、例えばチエーン・ホイールとチェー
ン、又はプラスチックの歯付きベルトと歯付きホイール
がある。しかし、すべてこれらの既知の構成にはある欠
点がある。
【０００４】チェーン伝動装置の価格はかなり高い。更
に、チェーン伝動装置の特性は不揃いである。チェーン
リンクのピッチ長さと関連している多角形効果によって
特性が不揃いとなるからである。更に、ある程度時間が
経過すると、チェーンに磨耗が生じ、その結果として精
確な同期が失われる。
【０００５】プラスチックの歯付きベルトの欠点は同期
が不精確であるということと、寿命が短いということで
ある。このような歯付きベルトがいつ破損するかは予測
し難いので比較的短い期間で取り替えなければならな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこれら
の欠点のない伝動装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は長さ方向には
堅くしなやかなベルトであるしなやかな部材によって達
成される。そのようなベルトは例えば金属から作られ、
ベルトの厚みはそれの幅よりもかなり小さいのが好まし
い。歯はベルトと一体となるよう形成されている。
【０００８】しなやかな金属ベルトの利点は弾性変形の
みが発生し、磨耗しないということである。更に、その
ようなベルトは高温、例えば内燃機関内の温度に容易に
耐える。従って、長い寿命を保証できる。
【０００９】別の重要な利点は、プーリに狭い幅の溝を
付けると多角形効果は事実上発生しないので、非常に円
滑な動作を確実なものとすることができる。引っ張り力
に対して硬さの程度が高いので、その硬さによってベル
トの同期動作は更に有利な影響を受ける。歯と溝とのか
み合わせにより、そしてベルトの高度の硬さにより確実
な同期がとれるのでベルトに予めかける張力を制限で
き、こうしてシャフトとベアリングの荷重の低減を達成
できる。
【００１０】既に述べたように、ベルトの歯はプーリの
溝とかみ合う。これらの歯と溝とのかみ合い裕度を不当
に小さくしないため駆動方向で見て、歯の厚みは窪みの
幅よりも小さいのが好ましい。こうして、窪みのピッチ
と歯のピッチに変動があっても溝に歯が入り込むのに確
実に影響がないようにできる。
【００１１】歯と溝の寸法に差があっても以下に述べる
理由でプーリの回転の同期は精確にとることができる。
【００１２】プーリの周りにある程度の張力を予めかけ
てベルトを配置する。この予張力は例えばそれ自体知ら
れている張力機構によって調整できる。この予張力によ
ってベルトは摩擦によってプーリへ偶力を伝えることが
できる。本伝動装置に意図している利用形態ではベルト
は油潤滑環境内での使用であるので、伝達しようとして
いる偶力は摩擦偶力よりもかなり大きい。このことが意
味していることは、歯の一側面がその歯が収まっている
溝の対向側面と接触するまでベルトがスリップするとい
うことである。
【００１３】これとの関連で駆動プーリの窪みのピッチ
は歯のピッチよりも大きく、そして被駆動プーリの窪み
のピッチは歯のピッチよりも小さい。駆動プーリについ
てこのことが意味していることは、窪みにいま入ろうと
している歯はプーリの回転方向で見て、窪みの最前方部
分に着くということである。他方で、窪みからいま抜け
出そうとしている歯は、後方へ完全に移された位置で、
窪みの側面に向いている。この歯と窪みとは側面が相互
に接触している唯一の対を形成し、それ故、この対だけ
がベルトと駆動プーリとの相互位置を決定している。
【００１４】留意すべきこととしては、歯が窪みから出
るときそれらの側面のかみ合わせは失われるということ
である。その瞬間ベルトはごく僅かな距離後方へスリッ
プする。このスリップは駆動プーリの回転方向で見て、
駆動プーリとベルトのピッチの差であり、その結果とし
て歯と窪みとから成る次の対の側面がかみ合う。この僅
かなスリップ（これは駆動偶力が摩擦偶力よりも大きい
ので可能なのである）は総ての歯に影響を及ぼして、各
歯は最前方の歯が離れるときにそれの窪みに対して更に
後方に僅かに移される。
【００１５】被駆動プーリとベルトの場合には逆の効果
が生じる。窪みに入り込もうとする歯は窪みの最後部に
着く。その歯は、一緒に回動しているプーリと共にそれ
の路を辿り続けて、歯がそれの窪みから離れる毎に僅か
づつ続けて前方に移されていく。ここで再び、ベルトに
対するプーリの位置は、側面が相互に接触している最前
方の対（すなわち、歯がそれの窪みから殆ど出てしまお
うとしている対）だけで決まる。
【００１６】ベルトの厚みを先細りとし、各歯の位置で
はベルトの厚みは比較的大きく、そして２つの歯の間の
区域ではベルトの厚みは比較的小さくする。こうすると
ベルトは比較的大きい屈曲を受けてもよく、ベルトの材
料内の歪みが高くならず小型プーリには適当である。
【００１７】ベルトの厚みの輪郭はベルトの中心面に対
して対称である。このためベルトはそれの真っ直ぐな部
分にわたって真っ直ぐな形に引っ張られ、そして不必要
な屈曲応力は回避される。
【００１８】ベルトの比較的厚い部分に歯を位置させる
ことの利点は、プーリが働かす力によって傾くという危
険なしに歯を支持できるということであり、その結果と
してベルトの歯支持部分に傾斜力が吸収されて内部応力
が過度に大きくなることはない。
【００１９】各歯と窪みとは横断面を非対称とし、歯が
窪みに出入りするとき、自由な歯の側面がそれの窪みの
側面と接触しないようにできる。
【００２０】歯と窪みとの間の接触力の結果として固有
振動数で伝動装置が振動し始めないようにするため各プ
ーリに制動手段を設けて歯と窪みとの間のかみ合わせに
より発生する振動を抑制することもできる。この設計の
利点は、窪みの側面の弾性特性のお蔭で、複数の歯、例
えば２つとか３つの歯が同時に問題のプーリとかみ合う
ことができるということである。結果として、力の伝達
は改善され、同時に歯と窪みとの係合、離脱は更に円滑
となる。更に、歯と窪みの磨耗は少なくなって、寿命を
延ばせるようになる。
【００２１】こういうことで、各窪みの一方の側面は弾
性となるよう設計するのがよい。実際にはその場合、各
切開の位置に２本の切り込みをつけ、一方の切り込みは
切開の底に開き、他方の切り込みは切開の近くでプーリ
の円周面に開いている。
【００２２】これらの切り込みは半径方向に走ってい
て、プーリの円周面に開いている切り込みの中には弾性
要素を埋め込む。
【００２３】更に、各プーリは円周方向に交互の領域を
持っていて、これらの領域は比較的曲率の高い領域と比
較的曲率の低い領域とである。比較的曲率の高い領域は
それぞれ２つの溝の間にある。この設計は、上に述べた
ようにベルトの厚みを先細りとするとき有利である。厚
みの最も薄いベルトの領域は曲率半径の最も小さいプー
リの円周部分の位置に配置する。歯が位置しているベル
トの比較的厚い部分は彎曲を小さくする必要がある。曲
率半径の比較的大きい円周部分の位置にそれらが位置し
ているからである。
【００２４】本発明の伝動装置は油浴と乾燥雰囲気との
両方で作動できる。
【００２５】本発明の実施例を添付図を参照して以下に
詳述する。
【００２６】図１の伝動装置はしなやかな金属ベルト
１、駆動プーリ２そして被駆動プーリ３を備える。この
伝動装置は例えば、内燃機関のカムシャフトとクランク
シャフトとの間のリンクを形成する。
【００２７】金属ベルト１にある張力を予めかけてプー
リ２、３の周りに配置する。この予張力は例えばそれ自
体よく知られている予張力装置（図示せず）によって与
えられる。この予張力装置はベルト１の引っ張っていな
い部分の外側を押しつけるような位置に配置する。ベル
ト１とプーリ２、３との間のこの摩擦係合によって摩擦
偶力が伝達される。この摩擦偶力はプーリ２、３の間で
動力を伝動する程に大きくはない。
【００２８】上に述べた内燃機関に使用する場合特に重
要である２つのプーリ間で同期を精確にとるためには一
方ではベルト１に歯４を付け、他方ではプーリ２、３に
窪みをつけるが、これらは横断する溝５、６の形をと
る。
【００２９】ベルト１の歯４のピッチは駆動プーリ２の
溝５のピッチよりも小さいが、被駆動プーリ３の溝６の
ピッチよりも大きくなるようにベルト１の歯４のピッチ
を選ぶ。この結果、被駆動プーリ３の溝８に丁度入り込
んだ歯７の場合、その歯７は（矢９で示した）被駆動プ
ーリ３の回転方向で見て、溝８の後部に位置する。これ
については図１の部分Ａと図２とを参照されたい。
【００３０】図１の部分Ｄと図５に示す、直径方向でほ
ぼ反対側に位置する被駆動プーリ３の側では歯１０は被
駆動プーリ３の回転方向で見て、溝１１に入り込み前方
に完全に押し込まれる。この位置で歯と溝の側面１２、
１３はそれぞれかみ合っている。歯１０と溝１１とから
成るこの対は、かみ合っているベルト１の歯と被駆動プ
ーリ３の溝との唯一の対を形成している。それ故、この
歯１０と溝１１とは被駆動プーリ３に対するベルト１の
精確な位置の原因となっている。換言すれば、それらは
前記の２つの部品の同期作動を生じさせる。
【００３１】被駆動プーリ３が更に僅かに回転すると、
歯１０がそれの溝１１を離れ、その結果それの後ろに位
置する歯は、回転方向９で見て前方に押し出て、その結
果としてそれが入っている溝の関連側面に当たるように
なる。この過程で、ベルト１はそれ全体で被駆動プーリ
３の円周面上を滑り、そして総ての歯４もそれらの関連
する溝内でその距離だけ滑る。
【００３２】すべてこれらの順次の小さい滑りの結果、
歯４がそれらの溝５内で連続的に更に前方に動く。図１
の部分Ｃの詳細図である図４に明らかなように、歯１４
は溝１５内で前方に溝１５のほぼ半分まで押される。
【００３３】ベルト１の、丁度溝１６に入った歯１７が
（矢１８で示す）プーリ２の回転方向で見てその溝１６
内の前方位置に位置していることを除いて、対応する影
響が駆動プーリ２に生じる。直径上でほぼ反対側で歯１
９は溝２０の後方に完全に押され、その結果として歯の
側面２１は遠い溝の側面２２に接触する。歯１９と溝２
０とから成るこの対は側面がかみ合っている唯一の対で
ある。事実、この対１９、２０は駆動プーリ２に対して
ベルト１の精確な位置を与える、換言すればこの対が精
確な同期を与える。
【００３４】ここでまた同じように、回転方向１８で見
て最前方の歯１９がそれの溝２０を出るとき、ベルト１
は駆動プーリ２に対して滑るが、今度は後方に滑る。こ
の過程で、次に最前の対として作動する歯と溝とがそれ
らの側面を介して相互に接触する。
【００３５】図２から図６において、それぞれの場合歯
の最前方の側面１２は最後方の側面２１よりも傾斜して
いる。このような形とした利点は、歯が被駆動プーリの
溝を出るとき歯は被駆動プーリ３の溝６の最前方の溝の
側面１３と接触することはもはやないということであ
る。
【００３６】図７は歯４を設けたベルトの一例である。
歯４があるところではベルトは厚い部分２３となってお
り、歯と歯の間の区域ではベルトは薄い部分２４となっ
ている。この実施例の利点は、一方では歯は駆動力の下
でも傾斜しないように、他方では薄い部分２４のお蔭で
十分にしなやかであるように歯が効果的に支持されてい
るということである。
【００３７】図７において、歯４を除いてベルトは対称
設計となっており、このことが意味するのはベルトの直
線部で中心線２５は直線であり、その結果として不必要
な屈曲応力は回避されるのである。
【００３８】図８の例でも同様に、ベルトは歯４と、厚
い部分２３と、薄い部分２４とを有している。この実施
例では右部分の中心線２６は直線ではない。場合によっ
てはこの種の中心線を選択するのが得策である。そのよ
うな線は結局、引っ張り力の下で右部分でベルトに真っ
直ぐになる効果を持っ。ベルトの直線側と先細りの厚み
を有する側との両方に歯４を配置してもよい。
【００３９】図９、１０と図１１の被駆動プーリの例
は、各溝２７の底で開いている半径方向の切り込み２８
を有する。回転方向２９の方向においてある距離で第２
の半径方向の切り込み３０が外に開いている。両方の切
り込み２８、３０によって溝２７の側面３１はプーリの
円周方向において僅かに弾性的に移動できる。この弾性
移動が、例えば図５で見れるように歯の側面１２が溝３
１の側面と接触するとき常に生じる接触力に対する制動
効果をもたらす。
【００４０】図１０に示すプーリの例では、プーリは円
周方向で交互の領域を有し、これらの交互の領域は小さ
い曲率半径ｒと大きな曲率半径Ｒとを有している。この
構成において小さい曲率半径領域は各々２つの窪み２７
の間に位置している。歯が位置しているベルトの厚い部
分が大きな曲率半径の円周面の部分の位置に位置してい
る結果として、それらの屈曲は小さい。もし上に述べた
ように、先細りの厚みを有するベルトをそのようなプー
リに使用すると、ベルト内の張力が高くなるのを防止す
る。
【００４１】歯の側面３１の弾性移動は、切り込み３０
に円形拡大部３２を設けその中に弾性部材３３を埋め込
むことによって更に大きくできる。
【００４２】図１２ではプーリの円周面３４を半径面内
で彎曲させてある。この彎曲の利点はベルトそれ自体で
円周面で心取りするということである。同時に、案内フ
ランジ３５、３６を設けてベルトがプーリから外れない
ようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は伝動装置の詳細部分を含んで、それの
部分の側面図である。
【図２】 図２は伝動装置の詳細部分を含んで、それの
部分の側面図である。
【図３】 図３は伝動装置の詳細部分を含んで、それの
部分の側面図である。
【図４】 図４は伝動装置の詳細部分を含んで、それの
部分の側面図である。
【図５】 図５は伝動装置の詳細部分を含んで、それの
部分の側面図である。
【図６】 図６は伝動装置の詳細部分を含んで、それの
部分の側面図である。
【図７】 伝動装置の部分を形成するベルトの第１実施
例の詳細図である。
【図８】 ベルトの第２実施例を示す。
【図９】 プーリの実施例を示す。
【図１０】 プーリの実施例を示す。
【図１１】 図４のプーリの拡大詳細図である。
【図１２】 プーリを示す。
【符号の説明】
１：ベルト、２：駆動プーリ、３：被駆動プーリ、４：
歯、５：溝（窪み）、６：溝（窪み）、２８：切り込
み、３０：切り込み、３２：円形拡大部、３３：弾性部
材、３５：案内フランジ、３６：案内フランジ。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 横断方向に向いている歯を設けたしなや
    かな無端部材と、これらの歯とかみ合う窪みを周面に設
    けた少なくとも２つのプーリとを備える伝動比一定の伝
    動装置において、前記のしなやかな部材はそれの長さ方
    向には堅いしなやかなベルトであることを特徴とする伝
    動装置。
  2. 【請求項２】 ベルトは金属からつくられている請求項
    １に記載の伝動装置。
  3. 【請求項３】 ベルトの厚みはそれの幅よりもかなり小
    さい請求項１もしくは２に記載の伝動装置。
  4. 【請求項４】 歯はベルトと一体になるよう形成されて
    いる請求項１、２もしくは３に記載の伝動装置。
  5. 【請求項５】 駆動方向で見て歯の厚みは窪みの幅より
    も小さい請求項１ないし４のいずれかに記載の伝動装
    置。
  6. 【請求項６】 駆動プーリの窪みのピッチは歯のピッチ
    よりも大きく、そして被駆動プーリの窪みのピッチは歯
    のピッチよりも小さい請求項１ないし５のいずれかに記
    載の伝動装置。
  7. 【請求項７】 窪みの幅はプーリと係合する歯の数によ
    り変わり、そしてプーリとベルトとの間のピッチ差によ
    り変わる請求項１ないし６のいずれかに記載の伝動装
    置。
  8. 【請求項８】 ベルトの厚みは先細りとして、それぞれ
    の歯の位置ではその厚みは比較的大きく、そして２つの
    歯の間の区域ではその厚みは比較的小さくなっている請
    求項１ないし７のいずれかに記載の伝動装置。
  9. 【請求項９】 ベルトの厚みの輪郭はベルトの中心面に
    大して対称である請求項８に記載の伝動装置。
  10. 【請求項１０】 歯と窪みの横断面の形は非対称である
    請求項１ないし９のいずれかに記載の伝動装置。
  11. 【請求項１１】 駆動方向で見て、各歯の最前方の、及
    び又は最後方の側面は面取りされている請求項１０に記
    載の伝動装置。
  12. 【請求項１２】 歯と窪みとの間のかみ合わせにより発
    生する振動を抑制する制動手段を各プーリに設けた請求
    項１ないし１１のいずれかに記載の伝動装置。
  13. 【請求項１３】 各窪みの一つの側面は弾性となるよう
    設計されている請求項１２に記載の伝動装置。
  14. 【請求項１４】 各切開の位置に２つの切り込みを設
    け、一方の切り込みは切開の底に開いており、そして他
    方の切り込みは切開付近のプーリの周面にある請求項１
    ３に記載の伝動装置。
  15. 【請求項１５】 切り込みは半径方向に延びている請求
    項１４に記載の伝動装置。
  16. 【請求項１６】 プーリの周面に開いている切り込みに
    弾性要素を埋め込んだ請求項１４もしくは１５に記載の
    伝動装置。
  17. 【請求項１７】 各プーリは、周囲方向に曲率の高い領
    域と曲率の低い領域とを交互に有している請求項１２な
    いし１６のいずれかに記載の伝動装置。
  18. 【請求項１８】 曲率の高い領域は２つの溝の間にそれ
    ぞれ位置している請求項１７に記載の伝動装置。
  19. 【請求項１９】 各プーリの周面は半径面内で中高な曲
    率となっている請求項１２ないし１８のいずれかに記載
    の伝動装置。
  20. 【請求項２０】 各プーリの両側にガイドフランジがつ
    いている請求項１１ないし１９のいずれかに記載の伝動
    装置。
JP7111097A 1994-04-13 1995-04-13 伝動比一定の伝動装置 Pending JPH0842645A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9400586A NL9400586A (nl) 1994-04-13 1994-04-13 Overbrenging met vaste overbrengingsverhouding.
NL9400586 1994-04-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0842645A true JPH0842645A (ja) 1996-02-16

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ID=19864062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7111097A Pending JPH0842645A (ja) 1994-04-13 1995-04-13 伝動比一定の伝動装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5662541A (ja)
EP (1) EP0677682B1 (ja)
JP (1) JPH0842645A (ja)
KR (1) KR950033180A (ja)
DE (1) DE69502764D1 (ja)
NL (1) NL9400586A (ja)
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