JPS6034552A - 駆動ベルト - 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】 本発明は、同期した方法で動力を伝達するに適し、大き
な出力を与え、良好な疲れ抵抗を有する連続駆動ベルト
に関する。

動力を伝達できるベルトは種々のものが既知であり、抵
抗横断面（矩形、台形等）の形や、ベルトを構成する材
料や、機械的な抵抗を増大させるためベルト材料に関連
する補強構造体により、ベルトの型式が区別されている
。成る種の型式のベルトにおいては、ベルトを）貿架す
るプーリーの歯と噛合する歯を備え動力を伝達する。

しかし、上述の型式の既知のベル）［は種々の欠点があ
る。

まず、普通の使用状態において必要な速度に達したとき
に大きな振動が発生してしまい、その結果ベルト自体内
に大きな応力が生じてしまう。このような不利な状態は
ベルトの単位長さ当りの質量に依存し、特に上述の型式
のベルトにおいては大きくなる。

更に、既知のベルトは、ベルトを構成する材料の剛性が
大きいため、及びベルト断面形状並に補強構造体のため
、可視性に乏しい。従って、ベルトを懸架するプーリー
の表面にベルトを適正に密着させるためには、ベルトに
大ぎな張力を作用させる必要がある。そのうえ、成る場
合は、ベルト構造が不連続性を有するため、ベルトは、
プーリーに密着するに必要な円弧形に湾曲できず、多角
形状に湾曲してしまう。

更に、このような不連続構造のベルトは特に高速作動時
の騒音が大きい。その理由は、ベルト回転中に大きな慣
性力が生じ、ベルトが不連続構造を有するからである。

最後に、上述の成る型式のベルトは、実質上同一平面内
に位置する中心面を有するプーリー間（即ち、それぞれ
の中心面が一致するように配置されたプーリー間）でし
か伝達を行なえない。事実、プーリーの中心面が互に一
致しなかったり、交差軸上にプーリーが取付けである場
合には、不規則な伝達が行なわれるか、ベルトに異常な
ひずみが生じてしまい、ベルトが早期に破損してしまう
。

本発明のねらいは、上述の諸欠点を有さす、大きなトル
クを伝達でき、良好な疲れ抵抗を有し、軽量で可視性に
秀れ、騒音がなく、しかも中心面が一致していないプー
リー又は交差軸に取付けられたプーリー間でも運動を伝
達できる連続駆動ベルトを提供することである。

本発明によれば、それぞれが軸のまわりで回転可能であ
り該軸に関し放射方向（半径方向）に突出しベルトの対
応する座内如挿入可能なピンを具備した２つの素子間で
運動を伝達するに適した連続駆動ベルトが提供され、こ
のベルトの特徴とずろところは、このベルトが７５度以
上のショアＡ硬さを有する変形可能なポリマー材料を主
成分として構成され、ベルトが、該主成分材料に埋設さ
れ該主成分材料よりも実質上手さな伸び特性を有する第
２材料で作られた複数個の環状素子から成る補強構造体
を具備していることである。更に、このベルトの特徴は
、前記環状素子がベルトの長手方向中心面に実質上平行
な面内に存在していることである。便宜的には、前記補
強構造体は少なくとも２連の前記環状素子から成り、各
一連の環状素子はベルトの前記座の一側にそれぞれ位置
する。

実施例 まず、第１図を参照すると、本発明の駆動ベルト１は軸
Ａ２　、Ａ３　のまわりで回転可能な２つの素子２，３
間で運動を伝達するのに適する。これらのｉ子は、プー
リー、ローラ、ドラム、その他連続ベルト（無端ベルト
）により作動せしめられる伝達装置の一部を構成する素
子から成ることができる。

本発明のベルトは２つの回転可能な素子２，３と共働し
、各素子２，３は素子の円筒状外表面５から放射方向即
ち半径方向に突出した一連のピン４を具備する。本発明
のベルトは少なくとも一連の座を備え、これらの座は回
転可能な素子２，３の対応するピン４と係合できる。第
１〜８図の実施例では、座は円形孔６として具体化しで
ある。

本発明のベルトは７５度のショアＡ硬さを有する変形可
能なポリマー材料でできており、補強構造体を具備する
。補強構造体は複数個の環状素子７から成り、これらの
素子はベルト材料内に埋設され、ベルト自体の材料より
も実質上手さな伸び特性を有する別の材料で形成されて
（・る。各環状素子７は、第２図に明示ずろよ５に、ベ
ルトの長手方向中心面に実質上平行な面内に存在する。

便宜的には、補強構造体は少なくとも２連の環状素子７
から成り、１方の一連の環状素子７はベルトの孔６の一
側に、他方の一連の素子は孔６の反対側にそれぞれ位置
し、しかもこれらの環状素子７は孔６の水平中心断面内
に位置する（第３図）か又は該中心断面の下方に位置す
る（第４図）。それ故、この実施例によれば、２連の環
状素子７を充分に係留するため、それぞれが環状素子を
埋設し孔６の側部に位置する２つの帯体（・くント）８
が示されている。これらの帯体８の幅は、合孔６の直径
なｄとした場合にベルトの全幅でか２ｄ〜４ｄの間の値
をとるように選択する。

ベルトの横断面は便宜的には矩形であり、従って第３．
４．５図に示すように孔６の側面により連結された一対
の上下面９，１０を有する。ベルトで大きな馬力を伝達
できるようにするために（ま、合孔６の直径ｄは２つの
隣接する孔６の中心間距離Ｐ（第２図）のη。〜８／１
ｏｖＣする。

便宜的には、本発明のベルトは数連の孔６を備え、各連
の孔の中心軸は第６図に示すように例えば互だ平行な平
面内に存在する。この実施例によれば、各連の孔６の両
側にはそれぞれ一連の環状素子７が位置し、その各々は
、前述の実施例の場合と同様に、ベルトの長手方向中心
面に実質上平行な面内に存在する。

更に１本発明のベル）・は第７図に示す方法圧よっても
構成できる。この実施例では、ベルトはベルトを貫通し
ない孔６を備え、このような構成にするため、上方に材
料の層１１が位置し、この層１１の内部には補強構造体
の環状素子７が埋設してあり、各環状素子は前述の実施
例と同様に、ベルトの長手方向中心面に実質上平行な面
内に存在する。

本発明に係るベルトの更に別の実施例を第９図に示す。

この実施例では、ピン４に係合するためのベルトの座は
円形孔ではなく、ベルトの側縁１９に設けた半円形のみ
−ＰＩＲから成ムー、＞餉ちのみぞは、前述の実施例の
孔６と同様、運動伝達のためにピン４と共働するように
なっている。つまり、この実施例では、ベルトは曲状の
縁部を有し、環状素子７は２連のみぞ１８間の中央部分
に位置している。

ベルトの材料が上述のショア硬さく７５度以上）のポリ
マー材料から成り、ベルト構造体が前述した実施例の１
つに従って作られた場合、ベルト自体に必要以上の張力
を加えずに回転可能素子２゜３の外表面５にベルトを密
着させるに必要な程度の大きな変形性をベルトが有する
ことが判った。

ベルトの孔６と回転可能部材２，３のピン４との正確で
一定な係合を保証するに必要な形状の如き、正確な円弧
状の周面な有する弾性的に変形されたベルト形状が生じ
る。本発明のベルトを構成するのに特に適したものと判
明した材料は、ゴムコンパウンド、ゴム溶液で含浸した
種々の材料、ポリウレタン、及び種々のその他のポリマ
ー（硬いものも含む）である。

補強構造体の環状素子７はベルトに使用する主材料の伸
びより実質上手さな伸びを有する任意の材料で作ること
ができる。例えば−スチールワイヤ、グラスファイバの
コード又はフィラメント、ポリエステルのコード又はフ
ィラメント、ナイロンやレーヨンの如き熱可塑性樹脂の
コード等、又は上述の特性を与える種々の繊維、又は抵
抗性及び可撓性材料のテープなどで作ることができる。

補強構造体のための環状素子としては、例えば０．１〜
２ｍｍの種々の厚さを有する例えば引抜きナイロン、交
差結合ポリエチレン、ポリエステル等のポリマー材料の
テープ、もつと一般的Ｗは１以上の層を使用することも
できる。これらの層はベルトの全幅に亘って位置し、こ
れらの層は加硫、接着等により例えば中間の位置で第１
のポリマー材料に係留する。ベルト材料の厚み内で埋設
された材料のこの連続的な層は順次孔あけされ、ベルト
全長に亘って孔あけが完了したときには、プーリーのピ
ンとかみ合うに必要な孔ができあがる。

明らかに、この場合、テープ状、もつと一般的にはポリ
マー層状のこの材料は孔と孔との間の区域にも存在し、
孔の側部だけに存在するとし゛うことはない。

便宜的には、ベルトのエラストマーの主拐料内に、少な
くとも１つの方向性のない補強材料を挿入する。この補
強材料は、ベルトの主拐料内に均一に分布した短かいフ
ィラメント、又は主材料自体に含浸され主材料と一体に
なった１個又は数個のフェルト層で構成することができ
ろ。いずれの場合も、補強材料はベルト主材料の内部て
優先的な補強方向を与えない（即ち、全方向に同じ補強
効果を及ぼず）。

上述のベルトの使用中の機能及び挙動は次のとおりであ
る。

第１図に示すように、ベルトが回転可能素子２゜３のま
わりに巻かれたとき、回転可能素子２，３０円筒外表面
５のまわりに巻付いたベルト部分１５．１６は正確に円
弧状に変形される。この変形は、ベルト上の初期張力（
ベルト張り）を生じる、軸線Ａ２　、Ａ３へ向いそれぞ
れ反対方向で加えられる力を必要としない。これは、上
記したベルト構造又はベルトに使われた基礎材料の性質
、特性に依るものである。

作動中に駆動回転エレメントから被駆動回転エレメント
に運動が伝達される状態では、巻付き部分１５．１６は
対応する円筒状外表面と常に接触状態に維持され、従っ
て、回転素子２，３のピン４とベルトの孔６との間の係
合は正しく保持される。この好ましい状態は、孔６があ
るために形状的には不連続性があったとしても、回転素
子への巻付き部分１５．１６の弾性変形が常に正確に円
弧状に維持されるからである。これもベルトの材料の性
質又はベルトの構造に依る。

駆動回転素子がベルトを介して一定の駆動力を被駆動回
転素子に伝達する場合は、合孔６に対応するピン４は第
８図に示す接線方向力Ｔをベルトに伝達し、孔の作用面
上に第８図に示す如き分布の圧力Ｐを生じる。隣り合う
２つの孔６の間にあるベルトの部分１７０寸法及び同部
分の材料の性質に依り、部分１７には目立つ程の変形を
生じないで圧力ｐ′／／頂汁妥、ニアー７ｆ桜遣す入と
ふめ一手改入−素子７はまさしくこの圧力、すなわち接
線方向の力を受ける作用をなすものである。従って、隣
り合う２つの孔６０間にあるベルト部分は機械的抵抗及
び剛性を・備え、それにより当該ベルト部分にも孔にも
過度の熱を生じる繰り返しの変形を生じることなしに、
環状素子７に圧力Ｐを伝達できるようにする。更に、ベ
ルトと回転素子との間の係合関係は、軸線Ａ２　、Ａ３
が相互に斜めになっている場合でも、回転素子の回転平
面が一致していない場合でも、常に適正に保持されろこ
とが証明されている。

更に、本発明に係るベルトは特眞軽量となり、同じ接線
方向力を伝達するのに、従来のベルトと比較し、単位当
りの重量を小さいものとすることができる。

この軽量化により、危検振動数は回転素子の高い回転数
において生じ、またそれは本発明のベルトを使用できる
従来の伝達装置において確かめられたものよりも高い回
転数において生じることが判った。しかし、そのような
振動はベルトの単位長さ当りの慣性が低いことにより自
然に減衰されるようになる。これにより、上記地検振動
数に対応する回転速度に容易に且つ迅速に対応でき、ま
た、そのような地検振動数が全く無い状態で運転するこ
ｋもできる。

更に、上記軽量構造と材質により、高速運転時において
も、騒音をかなり低くすることができる。

ベルトの構造は簡単で可撓性があり、また、次のように
して作ることができる。ベルトの材料を押出し加工する
と同時に、その中に環状素子７を入れ、その次に孔６を
開けて細長い部材とし、これを所要長さに切断１−５そ
の両端を接続する。

以上、本発明の実施例につき説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の駆動ベルトを使用した伝達装置の斜視
図、第２図は本発明の第１実施例として示すベルトの部
分断面斜視図、第３図は第２図の線Ｗ　ｍＶｃ沿つ拡大
断面図、第４図は変形例を示す第３図と同様な図、第５
図は第２図の線ｖ−ｖに活５拡大断面図、第６図は第２
の実施例を示す部分断面斜視図、第７図は第３の実施例
を示す部分断面斜視図、第８図はベルトの伝達運動時の
伝達力と圧力との分布を示す概略図、第６図は別の実施
例を示す部分断面斜視図。 ２．３：回転可能の素子　４：ピン ６：座　７：環状素子 １８：凹所　１９：側縁 手続補正書（方式） ６．補正をする者 事件との関係　出　願　人 住所 、Ｚ旧５　インクストリエー聞ｌノー　゛／シェフ。 べ１し・アジＴ二 ４、代理人 ６、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれ軸線のまわりに回転可能であって軸線て関
   して半径方向に突出する複数のビンを有し、該ビンが駆
   動ベルト自身の対応する座に挿入されるに適している２
   つの素子間に運動を伝達する前記ベルトにおいて、ベル
   トが、ショアＡ硬度が７５度より大きい変形可能な重合
   体の主材料から構成され、該主材料内に埋設された複数
   の環状素子を含む補強構造を具え、該環状素子は伸びが
   主材料よりも実質上手さい第２次材料から構成されてい
   ることを特徴とする前記駆動ベルト。 ２、前記環状素子がベルトの縦方向中央平面に実質上平
   行な平面内に配置されている、特許請求の範囲第１項記
   載のベルト。 ３、前記補強構造が少くとも２連の前記環状素子を含み
   、各一連の環状素子が前記座の各−側に配置されている
   、特許請求の範囲第１項または第２項記載のベルト。 ４　ベルトの縦方向中央平面内に実質上それぞれの軸線
   を有する一連の孔が設けられ、ベルトの幅が該孔の直径
   の２倍ないし４倍である、特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれが１項記載のベルト。 ５　前記各孔の直径が隣接する２つの孔の軸線間の距離
   の３／１０ないし８／１０である、特許請求の範囲第５
   項記載のベルト。 ６　ベルトの縦方向中央平面にそれぞれ平行な平面内に
   配置された複数連の孔が設けられ、各連の孔の各側に一
   連の前記環状素子が配置されている、特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれか１項記載のベルト。 ７．２連の座が設けられ、各床の形状と配置とはベルト
   の各側縁に実質上弓形の凹所を形成する如く定められ、
   前記補強構造の環状素子は前記各連の凹所の中間でベル
   トの中央部分に配置されている、特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれか１項記載のベルト。 ８．前記主材料内に少くとも無配向補強材料が挿入され
   ている、特許請求の範囲第１項記載のベルト。 ９　前記主材料がゴムである、特許請求の範囲第１項記
   載のベルト。 １０、前記第２次材料が鋼である、特許請求の範囲第１
   項記載のベルト。 １１、前記第２次材料がガラスであり、各環状素子が１
   本または複数本の素線すなわちガラス繊維から成ってい
   る、特許請求の範囲第１項記載のベルト。 １２、前記第２次材料がベルト自身と同一の幅のエラス
   トマー性の又はプラスチック性の材料のテープから成る
   特許請求の範囲第１項記載のベル　ト。