JPH0570735B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は歯付きプーリと共に作動する歯付きの
伝動ベルトを用いた動力伝達装置ならびにかかる
装置に使用するベルトおよびプーリに係る。 複数枚の歯と溝が交互にベルトにほゞ横切るよ
うに延び溝付きプーリの交互に形成した歯と凹部
に噛合い駆動機能を行うような動力伝達装置が知
られている。数多くのかかるベルト・プーリ装置
が現在使用されており、ベルトならびにプーリの
両者の歯と溝の断面に対する最適形状の設計にか
なりの研究がなされた。例えば、ミラー
（Miller）の米国特許第3756091号に開示された確
実伝動装置の場合、ベルトには特殊な曲線断面形
状の比較的密間隔におかれた駆動歯が設けられ、
この駆動歯はこれとほゞ共役性の曲線断面形状を
もつプーリ歯の間に形成された相手方のプーリ凹
部と連動して作動する。プーリと組合された一定
の歯付きベルトを考えると、ベルト歯の共役形態
は、ベルトが移動してプーリに接触する際ベルト
歯により一層されない所のベルトとプーリ間の容
積に相当するプーリ上に画かれた歯の形態であ
る。プーリに共役歯を使用することは、ベルトと
プーリ歯が干渉することなしに係合および離脱が
必ずできるので好ましいことである。 ミラーの特許によるほぼ曲線状の歯を有するベ
ルトにおいては、ベルト歯の剪断変形の減少と馬
力容量の増加がもたらされた。このミラーの特許
の歯付き伝動ベルト・プーリ装置は幾多の商業上
の応用特に高トルク駆動分野に有用であると判明
しているが、ミラーの歯の場合、その殆ど垂直な
歯側面と歯のかなりの深さのため、ベルト歯より
かなり幅の大きなプーリ凹部を共に使用せねばな
らぬ。バツクラツシユをもたらすのはこのミラー
構造に固有の隙間である。駆動装置の割出し位置
ぎめ精度はベルト歯側面とこれに協働するプーリ
凹部の側面との間におけるバツクラツシユ又は遊
隙により制御される。現在知られている歯付きベ
ルト・プーリ動力伝達装置のいづれもが、高速プ
リンター、工作機位置ぎめ具又はコンピユータ制
御の組立ロボツトなどの如き装置に必要とされる
精密な割出しを特に高荷重において得ることがで
きない。 従来構造のベルトを採用しベルト歯幅の寸法を
増し更に若しくはかかるベルトを凹部幅の寸法を
減らしたプーリに組合せることができるが他方こ
のような構造はバツクラツシユを低下できるもの
のベルト歯とプーリ凹部との間に必然的に噛合い
干渉をもたらすのでベルト寿命はかなり低下し騒
音が増え更に若しくはより以上の駆動動力を要す
ることになる。すべてのベルト歯設計において入
口又は出口の噛合い干渉を防止するのに必要な最
小の間隙はベルトと共に使用すべき最小のプーリ
のピツチ直径上にベルト歯を回転走行させること
により見つけることができる。ベルト歯がプーリ
に出入りする際それが掃引する輪郭によりベルト
歯が干渉なしに噛合う最小のプーリ凹部輪郭（即
ち共役プーリ凹部）が画成される。 ホバツク（Hoback）の米国特許第4037485号
に開示された動力伝達装置においては、ベルトが
十分張力を受けると、それぞれのベルト歯の材料
がプーリ凹部内で拡がり凹部をほゞ一杯にし、そ
れによりバツクラツシユを実質的に減少させる。
しかしながら、かかる構造は必要とされる高張力
ならびにベルト歯とプーリ凹部との間に噛合時発
生する干渉とによりベルトヂヤケツト材の急激な
損耗が発生しその作動寿命をかなり低下するので
実際的ではないことが判明している。更に、ホバ
ツクの場合必要な高張力により有用な動力の損失
がもたらされ装置の構成部品の強化および過剰設
計を必要とする。これら欠点のすべては本発明に
よる装置により解決される。 ある駆動分野においては、上述のミラーの特
許、グレツグ（Gregg）の米国特許第3924481号
およびブランス（Bruns）の米国特許第4337056
号のほゞ弧状の歯側面の利点を保持し他方ベルト
歯側面とプーリ凹部側面との間に必要な間隙が減
るよう歯の形状と寸法の関係を選んだベルト・プ
ーリ動力伝達装置を使用できることが有利であ
る。かかる間隙の減少は、装置のバツクラツシユ
を減らしそれにより装置を高トルク負荷における
精密位置ぎめおよび若しくは割り出し機構に好適
ならしめるのに役立つものである。 このように、本発明の主要なる目的は、高速高
トルクの使用に役立ち、精密な位置ぎめおよび若
しくは割り出し機構に好適なよう十分に低バツク
ラツシユを発揮し、しかもベルト歯とプーリ歯と
の間における出入りの噛合い干渉の防止に必要と
される両方の歯の間の最小間隙を設けた動力伝達
装置を得ることにある。 本発明のもう一つの目的は、長手方向断面でほ
ぼ曲線状で凸状弧形の側面を有し、更に第１の一
定範囲内の高さ対幅の比率と第２の一定範囲内の
側面圧力角を有するような一連の間隙をおいた歯
を有するたわみ駆動ベルト得ることである。 更に他の目的は、上述の如きたわみ駆動ベルト
に使用するためのプーリにして、凹部で分離され
た複数個の歯を有し、該凹部はそれぞれ本質的に
Ｕ字形をしておりプーリ本体に対して凹面の弧形
側面を有する壁で画成され、各凹部は第１の一定
範囲内の高さ対幅の比率を有し凹部側面の圧力角
が第２の一定範囲内にあるようなプーリを得るこ
とにある。 本発明の付属的な目的は、ベルト歯と相手方の
プーリ凹部とを有しベルト歯の側面とプーリ凹部
側面との間における適正な噛合に要する間隙を最
小限におさえバツクラツシユを最小にした動力伝
達装置を得ることにある。 上記の如く、本発明によれば、歯付きベルト・
プーリの動力伝達装置のバツクラツシユ又は遅れ
は、現在高トルク用途使用に知られている装置に
比較した場合かなり低減し、これは装置作動時ベ
ルト歯が凹部に出入りする期間中ベルト歯の一部
分とプーリ凹部との間に干渉を発生させる摩耗を
ともなうことがない。このきわめて望ましき成果
は、本発明によりベルト歯とプーリ凹部を非常に
慎重に選んだ一組のパラメータによりその形状を
きわめることによりこれを達成する。即ち、ベル
ト歯の高さ対幅の比率ならびにプーリ凹部の深さ
対幅の比率は本文に記載する所定範囲内に選ばね
ばならずベルト歯の主な作動面はその長手方向断
面で凸面弧状の輪郭を有し、この弧状輪郭は、弧
状側面の位置する側と反対の歯の垂直軸の側のベ
ルトランドライン上に好適に位置する中心線から
引かれた円の弧にきわめて近似する曲線であらね
ばならぬ。更に、この弧状の側面の曲がりは２つ
の定点を通過せねばならぬ。その中の１つはベル
トランドラインから0.3Wの距離に位置し、第２
の点は側面曲がりの端部点を形成しかつ第１の点
よりベルトラインにより近く位置しており又ベル
ト歯幅Ｗが測られる点でもある。弧状側面カーブ
は更に、ベルトランドラインから0.3Wに等しい
距離にある点のカーブの接線はベルト歯の垂直中
心線に対して本文に後記する所定の範囲内に納ま
るべき角度をなす。 次に、添付図面参照の下に本発明の実施例につ
き下記詳述する。 第１図に示すように、循環ベルト１０が駆動プ
ーリ１１および従動プーリ１２に係合している。
ケース（Case）の米国特許第2507852号ならびに
ミラーの米国特許第3756091号を、この一般的な
歯付きベルト・プーリ装置の種類およびその構造
の詳細説明に参考にすることができる。このケー
スとミラーの両特許の全内容は本文に引用されて
いる。ベルト１０はいろいろな方法で製作される
が、同じく本文に参考引用したスクラ（Skura）
の米国特許第3078206号に記載の方法を用いるの
が好ましい。もう一つのベルト製作方法が上記の
ケースの特許に記載されている。第２図は本発明
によるベルト歯の典型的な輪郭を示す。それぞれ
の歯１３は歯中心線Ｘ−Ｘに対して対称のほゞＵ
字型の縦断面を有している。それぞれの歯１３に
は一対の対称形に向い合つた側面部分が曲線２
１，２２で形成されており、それぞれの曲線は円
の弧に近くほゞ同型の前後両部分で歯を形成して
いる。弧２１はベルトランドラインＬ上の中心２
３から画かれ半径Ｒ１であり点Ａから点Ｂに延び
ている。ベルトランドラインＬは、隣合うベルト
歯１３間のベルトランド域におけるベルト面を縦
断面で表わした長さｌの直線部分３２を接続する
直線である。弧２２は中心２４で画かれ半径Ｒ２
で点Ｃから点Ｄに延びている。中心２３と２４は
互いにへだたりベルト歯１３の半径方向の中心線
Ｘ−Ｘの両側のベルトランドラインＬ上に横たわ
つている。その中心から画かれた中心２３と弧２
１は中心線Ｘ−Ｘの両側に横たわり、同様に同じ
中心から画かれた中心２４と弧２２は中心線Ｘ−
Ｘの両側に横たわつている。半径Ｒ１とＲ２は等
しくそれぞれの中心２３，２４中心線Ｘ−Ｘから
等距離におかれている。 それぞれのベルト歯の先端は更に２つの曲線２
５と２６により形成されるのが好ましく曲線のそ
れぞれは円の弧であり、端点ＥとＦを有する直線
部分２７により接続されている。弧２５は中心２
８で画かれ半径Ｒ３を有し点Ｄから点Ｅに延びて
いる。弧２６は中心２９で画かれ半径Ｒ４を有し
点ＢとＦを結ぶ。中心２８と２９は互いにへだて
られ、歯の中心線Ｘ−Ｘの両側に等距離におかれ
ており、ベルトランドラインに平行な線上に位置
している。半径Ｒ３とＲ４は等しい。第２図の実
施例の場合、直線部分２７は平らでありベルトラ
ンドラインＬから距離Ｈの所に位置する最外部の
表面部分を有している。この距離Ｈはベルト歯の
高さを表わしている。 第２図の断面図で見られるように、歯１３の最
外部分はベルトの横断面にわたり一定で側面を形
成する弧２１と２２とより成る縦断面形態を有
し、弧２５，２６は直線部分２７と共に歯先を形
成し弧３０，３１が歯元を形成するように構成さ
れている。隣合う歯１３の弧３０と３１は端部点
ＩとＧを有する直接部分３２により接続され、こ
の直線部分は隣合う歯の間のランド域の長手方向
の長さを表わし又ベルトランドラインＬを画成し
ている。弧３０は中心３３から画かれ、半径Ｒ５
を有し点Ａから点Ｇに延びている。弧３１は中心
３４で画かれ、半径Ｒ６を有し点Ｉから点Ｃに延
びている。直線部３２は１つのベルト歯の点Ｉを
隣のベルト歯１３の点Ｇに接続する。 各歯１３は歯元の弧３０，３１がそれぞれの側
面弧２１，２２に交差する点ＡとＣとの間で測つ
て長手方向幅Ｗを有している。 ベルト歯側面２１，２２の凸状曲面は縦断面に
おいて（その曲がり輪郭にそつて測つて）長さを
有し、その長さはベルト歯の高さＨの少くとも40
％に等しく、第４図実施例に対しては高さＨの約
50％に等しいことが望ましく第２図実施例の場合
ベルト歯の高さＨの70％に等しいのが望ましい。 ある幅Ｗに対して歯の高さＨはＨ対Ｗの比が第
１の所定範囲即ち0.50と0.67の間にあり、好適と
される高さＨが幅Ｗの0.60に等しいように決めら
れる。 ベルト歯１３の弧形側面２１，２２の曲がり
は、弧形側面がベルトランドラインＬに平行にし
てそこから0.3W（即ち幅Ｗの0.3倍）に等しい距
離離れた線Ｌ３と交差する点Ｊにおいて弧形側面
に接線方向に線Ｔを引いた時、接線Ｔと歯中心線
Ｘ−Ｘとの間に形成する圧力角が第２の所定範囲
内即ち18°と23°との間にあり、好適には圧力角が
21.5°であるように選ばれる。 一例をあげると、若し８mmピツチのベルトを第
２図の本発明実施例に従つて設計し標準の設計要
項を採用したとすると、ベルトの各寸法は次の通
りとなる。 例「Ａ」（ベルト） ピツチ＝7.99mm（0.31496インチ） 歯の幅（Ｗ）＝5.20mm（0.205インチ） 側面の半径（Ｒ１，Ｒ２）＝4.42mm（0.174イン
チ） 歯元の半径（Ｒ５，Ｒ６）＝0.88mm（0.035イン
チ） ランド長さ（Ｇ１） ＝1.04mm（0.041イ
ンチ） 歯先半径（Ｒ３，Ｒ４） ＝0.96mm（0.038イ
ンチ） 歯先ランド（EF） ＝1.88mm（0.074イン
チ） 0.3Wにおける圧力角 ＝21.5° 歯元３０，３１を画成する弧の半径Ｒ５，Ｒ６
は、ベルトランドラインＬに平行してラインＬ３
の0.3Wの距離より少し距離だけラインＬよりへ
だてられたラインＬ４上に中心を有している。従
つて、本文定義による圧力角測定はベルト歯の側
面の作動面上の一定位置で実施される。従つて、
弧形側面２１は点Ａから始まり、点Ｊ（垂直軸線
Ｘ−Ｘにそつて測つてベルトラインＬから0.3W
の距離にありかつ曲線２１に対する接線Ｔが中心
線Ｘ−Ｘと一定角度をなす点）を通り点Ｂ（ベル
トランドラインＬから高さＨマイナス半径Ｒ４の
長さ又はそれ未満の量に等しい垂直距離の所にお
かれている）に延びている。 弧形側面２２は上記の側面２１と同じ要領で形
成されており、点Ｃから点Ｋを通り点Ｄに延びて
いる。 好適実施例によれば、ベルト歯側面２１，２２
はそれぞれ半径Ｒ１，Ｒ２の円の弧であるが、そ
のような弧に非常に近ければ良いので精密に画か
れた弧である必要はない。従つて、ベルト歯側面
２１，２２は実際に円の円弧の代りに、縦断面で
べき函数ｙ＝｜axⁿ｜により形成される曲線で画
成される凸状の曲がりを持たすことができるもの
であり、このべき函数でｙとｘはｙ，ｘ軸の座
標、ａは104と65.800との間に選ばれた定数、ｎ
は３ないし7.5の範囲に選ばれた数値を示す。更
に、これとは別に、わん曲側面（断面輪郭で）
は、直径Ｑの円（図示省略）のインボリユート曲
線で形成され、直径Ｑの円の中心は歯が突出する
方向とは反対側に位置する。例えば、上述の例
「Ａ」のベルトの諸寸法を有するベルトの場合直
径Ｑは15.24mm（0.6インチ）であり、ベルトラン
ドラインから7.62mm（0.3インチ）の所に中心を
有し画かれるわん曲側面と同じ側のベルト歯の中
心線Ｘ−Ｘから0.127mm（0.005インチ）離れてい
る。又、別の形態として側面はその断面の輪郭形
状が放物線、双曲線又は楕円の一部でも良く、こ
れらすべてにより半径Ｒ１又はＲ２を有する円の
弧に非常に近い曲線２１，２２が得られる。円の
実際の弧を使用する限り半径Ｒ１とＲ２の好適と
される長さは歯幅Ｗの約0.85倍である。好適に
は、ベルト歯の圧力角は21.5°、線32の長さｌは
ベルト歯幅Ｗの0.2倍に等しく、歯先ライン２７
の長さはベルト歯幅Ｗの0.36倍又は0.36W、歯の
高さＨは0.64W、ベルト歯１３の先端はベルト歯
幅Ｗの0.19倍に等しい半径で真直な歯先ライン２
７で一体につながれた同型の交差せざる弧２５と
２６で形成されている。この歯先弧２５と２６の
中心２８と２９は、ベルトランドラインＬと平行
でそこからＨマイナス半径Ｒ３の長さの距離だけ
離れた線にそい歯中心線Ｘ−Ｘの両側に等距離に
配置されている。Ｒ３はＲ４に等しい。歯先半径
Ｒ３とＲ４の中心線Ｘ−Ｘからの距離は円弧２
５，２６と弧形側面２１，２２他方ライン２７と
の間にそれぞれなめらかな移り変わりが得られる
ように選ばれる。 第３図は本発明によるプーリ歯および凹部の典
型的輪郭を示す。この歯および凹部の輪郭は次の
ように構成されている。それぞれの凹部１３ｐは
ほゞＵ字型の縦断面を有し、２本の交差せざる曲
線２１ｐ，２２ｐと、凹部底部分２７ｐと、一体
の凹底部曲線２５ｐ，２６ｐならびに一対のわん
曲凹部頂部ライン３０ｐ，３１ｐとにより形成さ
れている。凹側面ライン２１ｐは中心２３ｐより
画かれ、半径Ｒ１ｐで、点Apから点Bpに延びて
いる。側面弧２２ｐは中心２４ｐから画かれ、半
径Ｒ２ｐであり、点Cpから点Dpに延びている。
中心２３ｐと２４ｐは互いに変位されており、プ
ーリ溝の半径方向の中心線Ｘ−Ｘの両側におかれ
ている。中心２３ｐとこの中心から画かれた弧２
１ｐは中心線Ｘ−Ｘの両側におかれ、同様に中心
２４ｐとその中心から画かれた弧２２ｐは中心線
Ｘ−Ｘの両側に配置されている。半径Ｒ１ｐとＲ
２ｐは相等しく中心２３ｐと２４ｐはプーリ中心
から等しい半径方向距離好適にはプーリランドラ
インLp上又はその近傍に配されラインLpはプー
リの最外周を表わす円であり、第３図に長さLp
の直線部分３２ｐで縦断面で示されている。更
に、中心２３ｐと２４ｐは中心線Ｘ−Ｘの両側に
等距離におかれている。 それぞれのプーリ歯先はそれぞれ円の弧に近く
直線部分３２ｐでつながつた２本の交差しない曲
線３０ｐと３１ｐにより形成されている。弧３０
ｐは中心３３ｐから画かれ、半径Ｒ５ｐを有し、
点Apから点Gpに延びている。弧３１ｐは中心３
４ｐから画かれ半径Ｒ６ｐを有し点IpとCpをつ
なげる。中心３３ｐと３４ｐは、プーリランドラ
インLpを示す円と同心状でプーリの外周マイナ
ス半径Ｒ５ｐの長さに等しい半径をもつ円上に互
いにずらされている。プーリ歯先の中心３３ｐと
３４ｐは弧形ライン３２ｐで縦断面で示されたプ
ーリ歯ランド部分の長さに等しい距離lpだけ離れ
ている。半径Ｒ５ｐとＲ６ｐは相等しい。ライン
部分３２ｐはプーリの中心から画かれプーリラン
ドラインLpを形成する円の弧の一部である。 プーリ凹部の一つの側面を画成する弧２１ｐと
隣のプーリ歯の一部を画成する弧３０ｐは点Ap
で接合即ち交差している。同様に、プーリ凹部の
他の側面を画成する弧２２ｐは隣のプーリ歯先の
弧３１ｐと点Cpにおいて接合する（即ち交差）
している。第３図の点Ipから点Ipへの輪郭はプー
リの外周で繰返えされ他の歯および凹部を画成す
る。 直線部分２７ｐは点EpとEpをつなげプーリ凹
部の基部を形成している。一対の弧２６ｐと２５
ｐにより点EpとFpはそれぞれ点DpとBpに接続
する。弧２５ｐは中心２８ｐから画かれ半径Ｒ３
ｐを有し点Dpから点Epに延びている。弧２６ｐ
は中心２９ｐから画かれ、半径Ｒ４ｐを有し点
Bpより点Fpに延びている。中心２８ｐと２９ｐ
は互いに離れており、プーリ凹部１３ｐの半径方
向の中心線Ｘ−Ｘの両側に等距離で配置されてい
る。中心２８ｐとその中心から画かれた弧２５ｐ
は中心線Ｘ−Ｘの同じ側に配され、同様に中心２
９ｐとそれから画かれた弧２６ｐは中心線Ｘ−Ｘ
の同じ側に配されている。半径Ｒ３ｐとＲ４ｐは
相等しく中心２８ｐと２９ｐはプーリ中心から等
距離におかれ、従つて凹部１３ｐの基部２７ｐか
らも等距離におかれている。プーリ凹部１３ｐの
一定深さHp（プーリ半径にそつて測る）と、凹底
部分２７ｐの長さ、プーリ歯先ランドの長さIp、
プーリ径、プーリの歯数ならびに半径Ｒ１ｐとＲ
２ｐの長さならびに曲線中心の位置などは、一方
で曲線２１ｐとランド部分３２ｐ他方曲線２１ｐ
とプーリ凹底部２７ｐとの間がなめらかにつなが
るよう選定されている。同様に、曲がり側面２２
ｐとプーリ先端ランド３２ｐならびに曲がり側面
２２ｐとプーリ凹底部２７ｐとの間がなめらかに
つながるように曲線２５ｐと３１ｐが選ばれる。 プーリ凹部の一つの壁を画成する側面部分２１
ｐのわん曲は半径Ｒ１ｐを有し点Apから点Bpへ
延びる際点Jpを通過する円の一部にきわめて近
いように形成されている。点Apは歯元弧３０ｐ
が凸状弧形側面２１ｐと交差する点である。同様
に、点Cpは歯元弧３１ｐが凸状弧形側面２２ｐ
と交差する点である。点ApとCpはプーリ中心と
同心状の円Ｌ４ｐ上に位置している。プーリ幅
Wpが測られるのはこの点ApとCpとの間である。
プーリと同心で最大プーリ半径（即ちLpに示し
た円の半径）マイナス0.3Wpの量に等しい半径を
有する第２の円Ｌ３ｐが弧２１ｐと２２ｐとそれ
ぞれ点JpとKpとで交差している。側面２１ｐ，
２２ｐの点Jp，Kpにおいて引かれた接線はプー
リ凹部１３ｐの中心線Ｘ−Ｘと角度αpを形成し
ている。 第２図について上記に述べたベルト歯で圧力角
が18°と23°間、高さＨがベルト歯幅Ｗの0.50と
0.67の間、側面わん曲半径Ｒ１，Ｒ２対歯幅Ｗが
0.7と0.9の間のものに対しては、相手方のプーリ
凹部は、プーリランドラインLpから0.3Wpの所
で測つて18.5°と23.5°の間おける側面圧力角を有
し、深さHpは凹部幅Wpの0.47と0.64の間でプー
リ凹部側面の曲率半径Ｒ１ｐ，Ｒ２ｐ対凹部幅
Wpは0.67と0.87との間であらねばならぬ。従つ
て、上記のベルト例「Ａ」に対する好適プーリ凹
部は次の寸法となる。 例「Ａ」（プーリ） ピツチ＝7.99mm（0.31496インチ） 凹部幅（Wp） ＝5.31mm
（0.209インチ） 凹部側面半径（Ｒ１ｐ，Ｒ２ｐ）＝4.29mm
（0.169インチ） 凹部先端半径（Ｒ５ｐ，Ｒ６ｐ）＝0.83mm
（0.033インチ） 凹底部半径（Ｒ３ｐ，Ｒ４ｐ） ＝0.96mm
（0.038インチ） 底部接続ライン（２７ｐ） ＝2.03mm
（0.080インチ） 0.3Wにおけるプーリ側面圧力角αp＝22° 下記の表は、本発明第２図および第３図の実施
例による８mmのピツチの動力伝達装置とミラーの
特許との間の比較を示している。

【表】 この表に示す如く、本発明による動力伝達装置
は、0.3Wpラインにそつて測つた場合のベルト歯
側面とプーリ溝側面との間にミラーの特許による
動力伝達装置の示すのより約69％少い間隙Ｃが得
られる。上記の比較数字は本発明により設計した
動力伝達装置とミラーの設計による装置の図式構
成の比較の結果である。第６図で装置は無負荷状
態にあるので隙間Ｃはベルト歯１３の両側にある
（１／2c）および（１／2c）に示す合計隙間に等
しい。 本発明による実施例のそれぞれの場合、ベルト
歯側面弧２１は半径Ｒ１の中心点２３と半径Ｒ５
の中心点３３を結ぶ線上の点Ａにおいて歯元弧３
０に接線をなしている点註記されるべきである。
同様に、歯１３の反対側上の点Ｃは弧２２が歯元
弧３１に交差し、これの接線をなす点であり、弧
２２と３１の中心２４と３４を結ぶ線上の点であ
る。同じ関係が第３図の中心３３ｐと３４ｐの位
置について又第４図および第５図における対応す
るベルト歯元ならびにプーリ歯先中心に対しても
存在する。 弧形ライン２１とベルトランドラインＬに平行
に引かれ、かつそこから0.3Wの距離だけへだて
られた線との間の交点Ｊで弧形ベルト側面ライン
２１に接線をなすラインＴは点Ａを通らない。換
言すれば、点ＡとＪは本文に記載の如く互いにへ
だてられ、どんな曲線（上述の如く円の弧にきわ
めて近い）を弧２１に用いようともその曲線は２
つの点ＡとＪを通らねばならぬのでこれらの２つ
の点ＡとＪにより弧２１のためのパラメータの一
つが得られる。 同様に、曲線を構成する側面２２は与えられた
点ＣとＫを通過せねばならず、それにより点Ｃと
Ｋにより弧２２のパラメータの一つが得られる。 本発明の他の好適実施例を第４図および第５図
に示す。第４図および第５図におけるベルトおよ
びプーリは第２図および第３図のベルト・プーリ
とすべての点で同じだが、たゞ平たんベルト歯先
ライン２７と平たんプーリ凹底部２７ｐの代りに
第４図および第５図の実施例では凸状弧形ベルト
歯先部分３７′と凸状弧形プーリ凹底部分３７′ｐ
がそれぞれ形成されている点が相違している。 第４図のベルト歯先部分３７′の半径Ｒ７′の中
心（図示省略）はベルト歯中心線X′−X′の延長
線上に位置している。この実施例の場合、歯の高
さH′はベルトランドラインL′と凸状曲線３７′と
歯中心線X′−X′の交差点との間における距離で
ある。第４図および第５図における参照番号は
ほゞ同じ部品に対して第２図および第３図の参照
番号と同じであるが、たゞ第４図および第５図の
場合それぞれの参照番号にはダツシユ（′）の記
号が付いている。 同様に、第５図のプーリ凹部にはプーリ本体に
関して凸底３７p′が凹部中心線X′−X′上に中心
（図示省略）を有する半径Ｒ７p′により形成され
ている。第３図および第５図のプーリ凹部を形成
する各種半径は第２図および第４図のベルト歯に
結合できるよう選ばれることが判る。 第４図に示す実施例によれば、ベルト歯１３′
には0.63W′に等しい高さH′と21.5°に等しい圧力
各α′と、隣接歯１３′の歯元部分間の0.49W′の長
さのランド部分３２′と、0.85W′に等しくかつそ
の中心をベルトランドラインL′上に位置して有す
る側面半径Ｒ１′およびＲ２′、0.19W′に等しい
歯先半径Ｒ３′およびＲ４′と、弧２５′と２６′を
結びベルトランドラインと中心線X′−X′との交
点に中心をおきかつ0.63W′に等しい長さを有す
る凸状の歯先面ライン３７′が形成されるのが望
ましい。 第６図にはベルトおよびプーリは噛合い状態な
るも無負荷状態に示されている。換言すれば、第
６図は、本発明の第４図実施例によるベルトを第
５図のプーリに対して「重ね合わせた」状態でト
ルクをかけない状態で示している。第６図に示す
実施例の場合、ベルト歯先はプーリ凹部の底と
「軽くさわる」接触をし、プーリ歯先はベルトラ
ンド域と「軽くさわる」接触をしている。しかし
ながら、かかる接触は本発明にとつては重要なも
のではない。何故ならば、相対的なベルト高さな
らびにプーリ凹部深さを変化させた上述の面上に
一定の圧縮もしくはこの面上の一定の隙間を可能
ならしめなおかつ本発明の他のパラメータが守ら
れる限り高トルクにして低バツクラツシユの装置
が得られるからである。 例 下記寸法関係は例示としてあげる。 (A) 第２図に示すベルトの場合、角度αの好適な
大きさと21.5°、好適な歯の高さＨは0.63W、ラ
インｌの好適な長さは0.49W、半径Ｒ１とＲ２
の好適長さは0.85Wで、歯先半径Ｒ５とＲ６の
好適長さは0.19Wである。 (B) 第４図実施例に対しては好適寸法は第２図に
ついて上述せるものと同じではあるが、たゞ直
線部分２７の代りに第４図では0.63W′に等し
い半径の円の弧であるライン部分３７′により
縦断面で表わされたわん曲凸状先端ランド域が
形成されている。 (C) 第２図実施例によるもう一つのベルトは次の
如き寸法関係を有している。歯先高さＨは
0.60Wに等しく、圧力各αは21.5°、歯元半径Ｒ
５とＲ６は0.2Wに等しく、側面半径Ｒ１とＲ
２は0.85Wに等しく、先端半径Ｒ３とＲ４は
0.19Wに等しく、歯先接続ライン２７は0.36W
に等しい長さを有している。 (D) 第３図による好適プーリは18.5°から23.5の範
囲内の圧力角αpと、0.1から0.65Wp′の範囲内
の長さlpを有するプーリ歯先ランドと、0.47か
ら0.64Wp′の範囲内のプーリ凹部深さHpを有
している。好適には、αpは22°、半径Ｒ１ｐと
Ｒ２ｐは0.81Wpに等しく（又はプーリ凹部の
凸状弧形側面は等式ｙ＝｜axⁿ｜で画かれる。
この式でａは104と65800との間における定数で
ｎは３から7.5の値を有す）プーリ凹部の深さ
は好適には0.59Wpに等しく凹部の底における
半径は0.18Wpに等しく好適には0.38Wpに等し
い長さの直線で接続されている。 (E) 本発明の第６図による好適とされる動力伝達
装置において下記寸法関係が認められる。 ベルト歯高さH′は0.63W′に等しく、ベルト
は側面圧力角αは21.5°、ベルトランドI′の長さ
は0.49W′、凸状弧形側面２１′と２２′の半径
Ｒ１′とＲ２′は0.85W、歯先半径Ｒ３′とＲ
４′は0.19W′、わん曲ベルト歯先（第４図実施
例による）は半径0.63W′の円の弧で形成され、
プーリ圧力角αは22°、プーリのプーリ凹部深
さH′p（第５図実施例による）は0.61Wp′、プー
リ凹部の側面弧２１p′と２２p′は0.81Wp′、プ
ーリ凹底部弧は0.36Wp′に等しく0.60Wp′に等
しい半径のわん曲接続ラインで接続されてい
る。 新設計による減少隙間による利点は次の如く示
され、これは自動式ミシンテーブルに関連使用す
る装置などの如き機械的位置ぎめ装置に用いられ
る駆動装置には典型的なものである。若し、可逆
式電動機と回転負荷とより成る或る装置において
この両方がユニローヤル社（Uniroyal，Inc.）に
より市販されているように22の凹部を有する８mm
ピツチの一対のプーリとミラーの設計の８mmピツ
チベルトにより接続されており、同じ可逆式電動
機と同じ回転負荷を有する第二の装置で、これら
が本発明による設計の22の凹部を有する８mmピツ
チの一対のプーリと８mmピツチベルトで接続され
ているとすると、実施駆動力即ちこの場合、電動
機を逆回転した時駆動プーリと従動プーリの回転
位置間に発生する角度変位量（遅れ）を計算する
ことができる。ミラーのベルトおよびプーリを用
いた動力伝達装置に対し遅れは約0.9°として計算
され、一方本発明の新設計によるプーリ・ベルト
では約0.3°に低下する。自動ミシンテーブルの例
を使用した場合、遅れ（即ちバツクラツシユ）の
減少によりテーブルの超過走行がかなり低減し、
従つて装置指令に対する応答が十分に改善され
る。 以上本発明の好適実施例と考えられるものにつ
いて説明したが各種の変更および修正なるものが
本発明の本旨を離脱することなしに当業者には自
明なことであり、従つてかかる変更および修正の
すべては本発明の範囲と本旨に包含されるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の確実駆動装置を側方から見た
縦断面図で２個の協動プーリと係合しているベル
トを示し、第２図は本発明によるベルトの拡大断
片縦断面図、第３図は第２図のベルトに噛合うの
に適した本発明によるプーリの拡大断片縦断面
図、第４図は本発明によるベルトの他の実施例を
示す拡大断片縦断面図、第５図は第４図に示すベ
ルトに噛合うようになつたプーリの他の実施例を
示す拡大断片縦断面図、第６図は無負荷状態でベ
ルトをプーリに重ね合わした第４図および第５図
による係合ベルト・プーリの拡大断片縦断側面図
である。 １３……歯、Ｘ−Ｘ……歯中心線、２１，２２
……弧形側面、Ｌ……ベルトランドライン、２
３，２４……中心、２５，２６……弧又は曲線、
Ｈ……距離又は高さ、３０，３１……弧、Ｉ・Ｇ
……端部点、Ｗ……幅、Ｔ……接線、α……圧力
角、Ｒ１，Ｒ２……側面半径、Ｒ３，Ｒ４……歯
先半径、Ｒ５，Ｒ６……歯元半径、EF……歯先
ランド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数枚の同型の外周でベルトに係合する歯を
   有し該歯の間にプーリ凹部を画成するプーリであ
   つて、それぞれのプーリ凹部はほぼ同型の前後側
   面を有し、該側面のそれぞれの少なくとも一部は
   円の弧に近い曲線としての断面形状をしており、
   上記プーリ歯は先端にプーリランド面を有し、該
   ランド面は縦断面においてプーリの中心と同心の
   円に近いプーリランドラインLpの一部を画成し、
   上記プーリ凹部は、上記プーリランドラインLp
   からもつとも遠く離れた上記側面上の点で対向す
   る弧形側面を接続する凹底部分を有し、それぞれ
   の上記プーリ歯先はプーリランドラインLpに隣
   接する弧形部分を有しそれぞれの弧形側面部分を
   隣接プーリランド域につなぎ、上記凹部は、上記
   プーリ歯先の上記弧形部分がそれぞれの弧形側面
   に接続するような上記弧形側面部分の対応する点
   の間で測られる幅寸法Wpを有し、上記凹部は上
   記プーリランドラインLpと該プーリランドライ
   ンLpからもつとも遠く離れた凹底部分の部分と
   の間に測られる深さHpを有し、上記凹部側面の
   曲率は、該凹部側面がプーリの本体に対しほぼ凹
   状でかつ上記プーリランドラインLpから上記幅
   寸法Wpの0.3倍の距離へだてられた凹部側面上の
   点で該側面に接線方向に引いた線が上記プーリ凹
   部の中心線に対し角度αpをなすように選ばれ、
   上記プーリ凹部は第３の所定範囲内の深さ対幅の
   比を有し上記角度αpは第４の所定範囲内にある
   ような上記プーリとを組み合わせて成り、上記第
   ３所定範囲は0.47から0.64であり上記第４所定範
   囲は18.5°から23.5°である、プーリ。 ２ 以下の(イ)および(ロ)の構成要件を備える動力伝
   達システム。 (イ) 複数枚の同型の外周でベルトに係合する歯を
   有し該歯の間にプーリ凹部を画成するプーリで
   あつて、それぞれのプーリ凹部はほぼ同型の前
   後側面を有し、該側面のそれぞれの少なくとも
   一部は円の弧に近い曲線としての断面形状をし
   ており、上記プーリ歯は先端にプーリランド面
   を有し、該ランド面は縦断面においてプーリの
   中心と同心の円に近いプーリランドラインLp
   の一部を画成し、上記プーリ凹部は、上記プー
   リランドラインLpからもつとも遠く離れた上
   記側面上の点で対向する弧形側面を接続する凹
   底部分を有し、それぞれの上記プーリ歯先はプ
   ーリランドラインLpに隣接する弧形部分を有
   しそれぞれの弧形側面部分を隣接プーリランド
   域につなぎ、上記凹部は、上記プーリ歯先の上
   記弧形部分がそれぞれの弧形側面に接続するよ
   うな上記弧形側面部分の対応する点の間で測ら
   れる幅寸法Wpを有し、上記凹部は上記プーリ
   ランドラインLpと該プーリランドラインLpか
   らもつとも遠く離れた凹底部分の部分との間に
   測られる深さHpを有し、上記凹部側面の曲率
   は、該凹部側面がプーリの本体に対しほぼ凹状
   でかつ上記プーリランドラインLpから上記幅
   寸法Wpの0.3倍の距離へだてられた凹部側面上
   の点で該側面に接線方向に引いた線が上記プー
   リ凹部の中心線に対し角度αpをなすように選
   ばれ、上記プーリ凹部は第３の所定範囲内の深
   さ対幅の比を有し上記角度αpは第４の所定範
   囲内にあるような上記プーリとを組み合わせて
   成り、上記第３所定範囲は0.47から0.64であり
   上記第４所定範囲は18.5°から23.5°である、プ
   ーリと、 (ロ) 一様に離間した連続する同一形状の歯を形成
   すべく複数の凹部を有する無端状の可撓性動力
   伝達ベルトであつて、上記ベルトの歯が、上記
   プーリ凹部に実質的に対をなす可撓性動力伝達
   ベルト。