JP2516855B2

JP2516855B2 - 歯付ベルトおよび伝動装置

Info

Publication number: JP2516855B2
Application number: JP3242713A
Authority: JP
Inventors: 喜隆佐藤
Original assignee: Unitta Co Ltd
Current assignee: Unitta Co Ltd
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JPH0560179A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば内燃機関の駆動
機構に設けられる歯付ベルトおよび伝動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯付ベルトにおいて、耐歯欠け性および
耐摩耗性等の耐久性を向上させるためには、歯面の剛性
を上げればよく、このため従来、加硫ゴム膜によって覆
われた硬い帆布により歯面全体を被覆された構成が知ら
れている。また従来、プーリ溝部深さよりも歯高さが大
である歯部とプーリ溝部とを当接させることにより生じ
るクッション効果を利用し、歯付ベルトと歯付プーリの
噛合い音の発生を抑えた構成が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて近年、耐久性と静
粛性とを併せ持つ歯付ベルトの開発が強く要望されてき
ている。ところが、耐久性に対処するため、歯付ベルト
のベルト歯を固い帆布で被覆すると、ベルト歯は歯ゴム
部と帆布とが一体となって剛性を有することになり、そ
の歯部をプーリ溝部に当接するように構成すると、ベル
ト歯部とプーリ溝部によって衝突音が発生し、静粛性を
得ることはできない。本発明は、耐久性と静粛性の両者
を同時に満足する歯付ベルト、およびこの歯付ベルトの
性能を充分に発揮するような歯付プーリとの組合せから
成る伝動装置を得ることを目的としてなされたものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る歯付ベルト
は帆布の少なくとも歯頂部の加硫ゴムが実質的に除去さ
れてけば立っていることを特徴としている。また本発明
に係る伝動装置は、加硫ゴムが含浸された帆布の少なく
とも歯頂部の加硫ゴムの部分が実質的に除去されてけば
立ち、歯頂部の帆布がけばにより弾力性を有する歯付ベ
ルトと、この歯付ベルトの歯頂部が当接する溝部を有す
る歯付プーリとを備えたことを特徴としている。

【０００５】

【実施例】以下、図示実施例により本発明を説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る歯付ベルト１０と歯付
プーリ２０から成る伝動装置を示す。無端状のベルト１
０は、内面側にベルト歯１１と歯底部１２とを有する。
プーリ２０は、その外周面に、等間隔に形成された歯部
２１と溝部２２を有し、これらの歯部２１と溝部２２
は、それぞれベルト１０の歯底部１２とベルト歯１１と
略同じ断面形状を有する。プーリ２０は金属によって構
成されるが、ベルト１０は基本的に合成ゴムから構成さ
れ、その歯面全体は、後述するように帆布によって被覆
される。

【０００６】図２は、歯付ベルト１０の断面を示す。ベ
ルト歯１１において、側面１３と歯頂部１４の表面の外
形はそれぞれ円弧状であり、歯底部１２の表面の外形は
略直線状である。ベルト１０の長手方向に延びるベルト
本体１５の内部には、心線１６が設けられる。歯面全体
は帆布３０により被覆される。帆布３０は、ベルト１０
の長手方向に延びる嵩高加工糸部３１（伸縮性糸）と、
ベルト１０の幅方向に延びる非伸縮性糸部３２とから成
る。

【０００７】帆布３０の表面は加硫ゴム膜（図には明示
されない）により覆われ、ベルト歯１１および歯底部１
２には、帆布３０とゴムの複合部が形成される。すなわ
ち、ベルト歯１１および歯底部１２を構成するゴムの一
部は、加圧加硫の際、帆布３０の織り組織の歯ゴム側表
面の凹凸部に入り込み、帆布と固く結合している。

【０００８】図３は歯頂部１４における帆布３０を拡大
して示し、図４は歯底部１２における帆布３０を拡大し
て示すものである。図３に示すように歯頂部１４では、
嵩高加工糸部３１と非伸縮性糸部３２のベルト背面に対
して垂直方向の太さは、図４に示す歯底部１２と比較し
て小さい。これに対し、図４に示すように歯底部１２で
は、嵩高加工糸部３１と非伸縮性糸部３２のベルト背面
に対して垂直方向の太さは、歯頂部１４よりも小さい。

【０００９】この太さの違いの理由を説明する。歯付ベ
ルトの製造工程において、帆布の外側にゴムシートが巻
きつけられ、さらにその上に心線１６が巻き付けられ
る。この時、図３の歯頂部１４の帆布箇所は金型溝上に
あり、金型の溝方向に対して、帆布は自由に変形するこ
とができる。したがって、帆布が加圧加硫の際に受ける
圧力は、熱により流動性をもったゴム側から金型溝部の
歯形に加硫圧力で押し付けるものだけとなり、ゴム皮膜
に覆われているものの加工糸の嵩高性は充分に残存す
る。一方、図４の歯底部１２では、金型凸部上の帆布は
心線１６によって可及的に締め付けられるので、非伸縮
性糸部は締め付け方向に偏平な楕円形状に変形し、また
嵩高加工糸部では、嵩高性が最小の状態となる。

【００１０】このように帆布３０は、歯底部１２では心
線１６によって圧縮されているが、歯頂部１４では加工
前とほとんど同じ厚さを有している。したがって、歯頂
部１４における帆布３０からゴム膜を除去することによ
り、帆布３０に弾力性を回復させることが可能である。
この弾力を有する層の厚さは、歯頂部１４における嵩高
加工糸部３１の厚さＡと、歯底部１２における嵩高加工
糸部３１の厚さＢとの差（Ａ−Ｂ）である。本実施例で
は、この層のゴム膜を、後述するように例えば研磨機あ
るいはペーパーやすり等で研磨することにより除去し、
弾力性を回復させている。以下、この差（Ａ−Ｂ）を帆
布弾性層と称し、この帆布弾性層には、後述するけば３
３も含まれる。

【００１１】すなわち歯頂部１４において、帆布３０は
ゴム膜が実質的に除去されており、この歯頂部１４の帆
布３０には、図２に示すように、けば３３が形成されて
いる。このように、けば立っているため、歯頂部１４の
帆布３０（けば３３）は所定の弾力性を有する。これに
対し、歯頂部１４以外の部分においては、帆布３０は研
磨されず、したがってベルト１０の耐久性を保持するの
に充分な剛性が確保されている。

【００１２】本実施例において、ベルト１０のベルト歯
１１のピッチは８ｍｍである。けば３３の幅（図２の左
右方向の寸法）は、ベルト歯１１の中心線を中心として
前後２ｍｍであり、けば３３の高さは、０．１〜０．５
ｍｍである。なお、これらの数値はあくまでも一例であ
り、目的に応じて所定の数値を設定できることは言うま
でもない。

【００１３】図５は、歯頂部１４のけば３３の幅が比較
的小さい例を示し、この幅は例えば約１ｍｍである。図
６は、けば３３の幅が比較的大きい例を示し、けば３３
は側部１３まで達している。この他の例として、プーリ
溝部との衝突音を防止する目的だけに着目すれば、歯面
全体をけば立たせてもよい。

【００１４】図７は、歯付ベルト１０と歯付プーリ２０
との噛合い状態を示すものである。このプーリ２０の溝
部２２は、ベルト１０のベルト歯１１の断面形状に合致
した断面形状を有する。プーリ２０の溝部２２の深さ
は、ベルト１０のベルト歯１１の高さよりも、噛合い時
に歯頂部１４において、帆布３０の帆布弾性層の部分が
圧縮される分だけ小さい。すなわち、プーリ２０の溝部
２２にベルト１０のベルト歯１１が完全に噛み合った状
態において、ベルト１０のけば３３の部分が溝部２２に
当接し、ここの帆布３０が充分に圧縮されるようになっ
ている。

【００１５】このように本実施例のベルト１０とプーリ
２０から成る伝動装置は、ベルト１０の歯面全体を被覆
する帆布３０のうち歯頂部１４の部分を研磨してゴム膜
を除去することにより弾力性を持たせているため、ベル
ト１０とプーリ２０の噛合い時に、ベルト１０の歯頂部
１４とプーリ溝部２２との間において衝突音が発生する
ことはない。また、ベルト１０の歯頂部１４以外の部分
は加硫ゴム膜によって被覆されているため、充分な剛性
を有しており、したがってベルト１０の耐久性は確保さ
れる。なお、ベルト歯１１において耐久性に影響を及ぼ
す部分は側面１３であり、ベルト１０とプーリ２０の噛
合い時にベルト歯頂部１４には大きな応力が発生しな
い。すなわち、歯頂部１４において帆布３０が強度部材
として機能する程度は小さく、歯頂部１４の帆布３０か
らゴム膜を除去してもベルトの耐久性は損なわれない。

【００１６】次に図８を参照し、本実施例によるベルト
歯１１とプーリ溝部２２との衝突音の発生防止効果につ
いて説明する。図８（ａ）はベルト１０の歯面全体をけ
ば立たせた例、図８（ｂ）は歯底部１２のみをけば立た
せた例、図８（ｃ）は歯頂部１４のみをけば立たせた
例、図８（ｄ）は歯頂部１４以外をけば立たせた例を、
それぞれ示す。すなわち、図８（ｃ）は本実施例の効果
を示し、その他は比較例の効果を示す。

【００１７】これらの図から理解されるように、歯面全
体（ａ）あるいは歯頂部１４のみ（ｃ）をけば立たせる
と、５〜９kHZ の周波数域の音圧レベルが低下している
が、歯底部のみ（ｂ）、あるいは歯頂部以外（ｄ）をけ
ば立たせると、５〜９kHZ の周波数域の音圧レベルを低
下させることはできない。これは、図８（ｂ）および
（ｄ）の場合、歯頂部が硬いためにこの歯頂部とプーリ
溝部による衝突音が発生するのに対し、図８（ａ）およ
び（ｃ）の場合、歯頂部がクッション性を有するために
この歯頂部とプーリ溝部による衝突音の発生が防止され
ているためである。

【００１８】なお、これらの図に示されるように、１〜
４kHz の周波数域の音は、ベルト歯部のけば３３の位置
に関係なく生じている。この音はベルト１０とプーリ２
０の噛合いによって発生するもので、ベルト１０の歯頂
部１４とプーリ溝部２２との衝突によって発生するもの
ではなく、けば３３によっては防止できない。

【００１９】次に図９を参照して、本実施例のベルト１
０の帆布３０を被覆しているゴム膜の除去について説明
する。ベルト１０の製造工程において、未加硫のゴム層
を有する帆布３０とゴムシートと心線１６を巻いて加硫
缶に入れ、加圧加硫して歯形を成形した後、図９に示す
ように、この成形品を反転させてベルト歯を外側に向
け、図示しないドラムの周囲に巻く。そして、このベル
トの外周を工業用ダイヤモンドを設けた研磨機により研
磨し、歯頂部１４の帆布をけば立たせる。なお、この研
磨機を代えて、人手によってペーパーやすり等を用いて
歯頂部１４の帆布をけば立たせてもよい。

【００２０】図１０は本発明の他の実施例に係る歯付ベ
ルト１０を示す。この歯付ベルト１０では、歯頂部１４
の帆布３０はけば立っておらず、例えば溶剤を活用する
ことによってゴム膜が除去されている。したがって、図
２に示す歯付ベルトと同様に、歯頂部１４は弾力性を有
し、上述した効果と同様にプーリとの衝突音の発生が防
止される。

【００２１】なお上記実施例において、帆布３０の表面
は加硫されたゴム膜により覆われるとして説明した。し
かし、帆布３０を溶剤系処理により得られるゴム膜によ
り被覆することに代えて、ＲＦＬ等で代表される水系処
理による皮膜等を施してもよいし、あるいは後者の上に
前者の処理を重ねて行うことも可能である。この場合も
研磨機等によって研磨することにより歯頂部１４の帆布
の弾力性を得ることができる。

【００２２】また、本発明はベルト歯１１の形状を限定
するものではなく、歯頂部１４は曲面を有することが好
ましいが、側面１３は如何なる形状を有していてもよ
い。そして歯頂部１４は、図示実施例のように単一の円
弧状曲面を有している必要はなく、複数の円弧状曲面を
有していてもよい。

【００２３】さらに本発明は、両面にベルト歯を有す
る、両歯ベルトにも適用できることは勿論である。

【００２４】なお、上記実施例では、帆布は綾織りによ
るものであったが、これに限定されず、例えば平織り、
朱子織りでもよく、また他の変形織りであってもよい。
また帆布を構成する嵩高加工糸と非伸縮性糸には、ナイ
ロン糸を使用してもよいし、他の合成繊維を採用しても
よい。さらに、ゴム膜の材料については、耐候性を重要
視するのであれば、クロロプレンゴム、耐熱性を重要視
するのであれば、水素添加ニトリルゴム等、目的に応じ
て、適宜選択することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、歯付ベル
トにおいて耐久性と静粛性の両者を同時に満足させるこ
とができ、さらに、この歯付ベルトの性能を充分に発揮
することができる伝動装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る歯付ベルトと歯付プー
リから成る伝動装置を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例に係る歯付ベルトを示す断面
図である。

【図３】歯頂部における帆布を拡大して示す断面図であ
る。

【図４】歯底部における帆布を拡大して示す断面図であ
る。

【図５】歯頂部のけばの幅が比較的小さい例を示す斜視
図である。

【図６】歯頂部のけばの幅が比較的大きい例を示す斜視
図である。

【図７】歯付ベルトと歯付プーリとの噛合い状態を示す
断面図である。

【図８】ベルト歯とプーリ溝部との衝突音の発生防止効
果を示す図である。

【図９】帆布のゴム膜の除去工程を示す斜視図である。

【図１０】本発明の他の実施例に係る歯付ベルトを示す
断面図である。

【符号の説明】

１０歯付ベルト１１ベルト歯１４歯頂部２０プーリ３０帆布３３けば

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加硫ゴムが含浸された帆布により歯面全
体を被覆された歯付ベルトにおいて、上記帆布の少なく
とも歯頂部の加硫ゴムが実質的に除去されてけば立ち、
該歯頂部の帆布がけばによって弾力性を有することを特
徴とする歯付ベルト。
【請求項２】帆布の歯頂部が研磨されることにより、
該歯頂部の加硫ゴムが除去されてけば立つことを特徴と
する請求項１の歯付ベルト。
【請求項３】加硫ゴムが含浸された帆布の少なくとも
歯頂部の加硫ゴムが実質的に除去されてけば立ち、該歯
頂部の帆布がけばによって弾力性を有する歯付ベルト
と、この歯付ベルトと噛合い、上記歯頂部が当接する溝
部を有する歯付プーリとを備えたことを特徴とする伝動
装置。