JPS6298043A - 歯付ベルト - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は歯付ベルトに関し、詳しくは軽負荷伝動に使
用される歯付ベルトに関する。

〔従来の技術〕

従来、精密伝動用ベルトとして歯付ヘルドが広く知られ
ている。

この歯付ベルトはベルト内面に形成した歯とプーリ外面
に形成した歯とを噛み合わせて伝動を行うから、ベルト
とプーリとの歯ピンチを正確に一致させる必要がある。

このため、一般に歯付ベルトはブーり間に巻掛ける場合
の初期張力や、伝動時の付加張力によって伸長しないよ
う、弾性の殆ど無い補強芯をベルト内部に一体的に埋入
することが一般に行われる。

一方、プーリ間に歯付ベルトを巻掛ける場合、周知のよ
うにベルトに一定以上の初期張力を付加する必要が有る
が、上述のように歯付ベルトは殆ど、或いは全く伸長し
ないため、ベルトに張力を付与するにはプーリを軸間調
節可能な構造にするか、或いは、テンンヨンプーリを付
設する必要がある。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、これらベルト張力調節のための機構は、
ブーりの軸支持構造が複雑となり、或いはテンションプ
ーリの取り付は容積を必要とするから装置の小型化に限
界が生じ、特に事務機器等コンパクト化の要請が強い技
術分野においてはかかる要請に十分答えられないと言っ
た問題がある。

〔発明が解決する問題点〕

この発明は上記問題点に鑑み、プーリ間の軸間調節、あ
るいはテンションプーリ等を一切使用することなくピッ
チの整合性並びに十分な張力が得られ、もって装置の小
型化に寄与できる歯付ベルトを提供することを目的とし
てなされたものである。

〔問題点を解決する技術〕

即ち、この発明の歯付ベルトは全体が弾性材料で成形さ
れた歯付ベルトであって、該歯付ベルトの断面積をＡｍ
ｍ’、同ヤング率をＥｋｇ／＋＋＋ｍ”としたとき、Ａ
×Ｅ　（縦弾性率）がベルト幅Ｉｏｎ当たり ２５ｋｇ＜Ａ　−Ｅ＜　５００ｋｇ とされてなることを特徴とするものである。

〔作用〕

一般に歯付ベルトの歯とブーりの歯との間には、噛み合
いをスムースに行わさせるために歯付ヘルドの歯厚をプ
ーリ歯間隔より小さくする、所謂バラクラフシが設けら
れる。

従って、仮にベルトが伸長しても、その伸びが上記バラ
クラフシの範囲内であればピッチのずれによる影響は生
じず同期伝動は維持されることとなる。

このベルトの伸びは負荷に比例するが、負荷が小さけれ
ばベルトが伸長可能な弾性部材で成形されていても伸び
による影響は殆ど生じないこととなる。

ところで、伝動の同期性が要求される反面伝動負荷の小
さい、例えば事務機器のような装置について考察すると
、これら装置に使用される歯付ベルトのバラクラフシは
通常０．２（ｈａであり、歯付ベルトの単一ピッチを２
．０３２　ｔｍとした場合の許容伸び歪は、噛合歯数２
０に対し ０．２０（龍）／（２０ｔ　Ｘ２．０３２）＝０．００
５　　・　・　・＋１１となる。

一方・上記事務機器の場合、ヘルドに掛かる力Ｆはベル
ト幅１０１層当たり １２５（ｇｒ）＜Ｆ（ｇｒ）＜　２５００（ｇｒ）　・
・１２）である。

ところで、歯付ベルトの縦弾性率については、歯付ベル
トの断面積をＡｆｆｉＩＩＩｚ、同ヤング率をＥｋｇ／
＋Ｔｕｎ”としたとき Ｅ＝σ／ε＝Ｆ／Ａε・・・・（３） の関係があるが、歯付ベルトはベルト芯体との複合体で
あるため断面積の規定が困難であり、従って（３）式よ
りベルトの縦弾性率を Ａ−Ｅ＝Ｆ／ε・・・・・・・（４） と定義すれば、（１１、（２）及び（４）式より２５檜
＜Ａ−Ｅ＜５００ｋｇ・・・・・（５）となる。

即ちベルトの縦弾性率（Ａ　−Ｅ）が上記（５）式の範
囲内にあれば歯付ベルトが伸長しても、これによる同期
性が影響されないこととなる。

なお、上記範囲は最大許容範囲を示すもので望ましくは ２５ｋｇ＜Ａ　−Ｅ＜　１００ｋｇ・・・・・（６）の
範囲が好適である。

また、本発明においては、歯付ベルトの縦弾性率が上記
範囲にあることが肝要であり、この範囲内にあれば、補
強芯の有無は関係無い。

即ち、補強芯が埋入されていても、当該補強芯が伸縮性
を有していれば良い。

このような補強芯としては、例えばポリエステル、ナイ
ロン、ＰＢＴ等の合成繊維補強コードであって繊維径、
打ち込み本数の設定により伸縮性を持たせることや、合
成繊維製の伸縮性を有する無端織布等が使用される。

なお初期歪が微小であるが一定歪後に縦弾性率が上昇し
上式（５）、（６）のＡ−Ｅ値の範囲となるものを使用
することも出来る（第１図の実施例４のグラフ参照）。

そして、上記（５）、（６）式の範囲の弾性率であれば
プーリの軸間が固定されていてもベルトを輪ゴムを引き
伸ばすようにして伸ばして掛けることが出来、プーリの
軸間調節のための装置は全く不要となる。

〔実施例〕

次に、この発明の詳細な説明する。

実施例１ ウレタン樹脂を成形素材として、補強芯を存しない無端
状歯付ベルトを成形した。

なお、＠端状歯付ベルトの形状は、ベルト幅６゜４璽霞
歯ピッチ２，０３２鶴、歯数７５であった。

実施例２ ウレタン樹脂を成形素材とし、補強芯として繊維径を通
常の歯付ベルト用のものに比し細くしたポリエステル合
成繊維コードを用い、かつその打ち込み本数も少なくし
て実施例１と同型の歯付ベルトを成形した。

実施例３ ウレタン樹脂を成形素材とし、補強芯としてナイロン繊
維製の伸縮可能な無端織布を用い、実施例１と同型の歯
付ベルトを成形した。

実施例４ ウレタン樹脂を成形素材とし、補強芯としてスパンデッ
クス無端織布を用い、実施例１と同型の歯付ベルトを成
形した。

比較例１ ウレタン樹脂を成形素材とし、ケブラー繊維を補強芯と
した、通常使用されている歯付ベルトと同一の縦弾性率
を有し、かつ実施例１と同型の歯付ベルトを成形した。

比較例２ 天然ゴムを成形素材とし、補強芯を有しない、実施例１
と同型の歯付ベルトを成形した。

上記実施例１〜４及び比較例１．２の縦弾性率（Ａ　−
Ｅ）は第１図に示す通りであった。

即ち、第１図において、縦軸はベルトに懸かる張力（ｋ
ｇ　／　ｃｘン、横軸は歪（８）を示し、第１図より明
らかなように、実施例１は縦弾性率（Ａ・Ｅ値）が約８
０ｋｇ／ａｍ、実施例２は約１５０ｋｇ／備、実施例３
は約４００ｋｇ／ｃｍであった。なお、実施例４は初期
弾性率は低いが一定歪後縦弾性率が上昇しその値が４２
０ｋｇ／ａｍとなるものである。

また比較例１は縦弾性率が約３２００ｋｇ／ｃｍ、比較
例２は縦弾性率が約１８ｋｇ／＞であった。

次に、上記実施例１〜４及び比較例１．２の歯付ベルト
を、軸間距離りを固定した歯付プーリ２Ａ、２Ｂ間に巻
掛けた。

実施例１〜４及び比較例２の歯付ベルト１は第２図に鎖
線で示すように輪ゴムを引き伸ばすようにして巻掛ける
ことが出来たが、比較例１は殆ど歯付ベルトが伸長しな
いので人力による巻掛けが不可能であった。

次に、第３図に示すように、駆動プーリ２Ａと従動プー
リ２Ｂに歯付ベルト１を巻掛け、従動ブーＵ　２　Ｂに
ブレーキ３を懸け、負荷が１ｋｇ／ａｍとなるようにし
、駆動ブーｌ７２Ａを５００ＲＰで矢印方向へ回転させ
た。

この結果、実施例１〜４は、１２時間経過後も全く異常
なく同期回転伝動が行われたが、比較例２は駆動開始後
５分程度で歯付ベルトと歯付プーリとの噛合異常が生じ
、間もなくスキップが発生の他に、ポリエステル樹脂、
ナイロン樹脂を用い同様の試験を行なったが、同様の結
果が得られた。

〔効果〕

以上説明したように、この発明の歯付ベルトは、縦弾性
率を低くすることによって伸長可能とした為、軸間固定
のプーリであっても歯付ベルトの方を伸長させて巻掛け
ることが出来、また、この時の張力により初期張力が得
られるので従来のように軸間調整装置、テンションプー
リ等の付帯設備を全く必要としない。従って、装置のコ
ンパクト化に十分に寄与できる。

また、歯付ベルトの縦弾性率の下限をバックランシとの
相関より噛み合い不良の生じない範囲としたので、歯付
ベルトが伸長するにもかかわらず安定した同期伝動が得
られ、軽負荷同期伝動装置のコンパクト化、及び性能の
向上に非常に寄与できる等種々の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例、及び比較例の縦弾性率を示
すグラフ、第２図はこの発明の実施例、及び比較例の使
用状態を示す側面図、第３図はこの発明の実施例、及び
比較例の試験装置を示す側面図である。 ？’２１ｆＪ ３１Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）全体が弾性材料で成形された歯付ベルトであって
   、該歯付ベルトの断面積をＡｍｍ＾２、同ヤング率をＥ
   ｋｇ／ｍｍ＾２としたとき、Ａ×Ｅ（縦弾性率）がベル
   ト幅１０ｍｍ当たり ２５ｋｇ＜Ａ・Ｅ＜５００ｋｇ とされてなることを特徴とする歯付ベルト。
2. （２）Ａ×Ｅの値（縦弾性率）がベルト幅１０ｍｍ当た
   り ２５ｋｇ＜Ａ・Ｅ＜１００ｋｇ である特許請求の範囲第１項記載の歯付ベルト。
3. （３）Ａ×Ｅの値を害し無い範囲内で補強芯が埋入され
   ている特許請求の範囲第１項又は、第２項記載の歯付ベ
   ルト。