(57)【要約】【解決課題】位置決め精度を向上させるとともに耐久性の低下および接触騒音の増大を回避する動力伝達用歯付きベルトなどを提供すること。【解決手段】背ゴム１１１と、複数の芯線１１２と、複数のベルト歯１１５を有する歯ゴム１１３とを備え、複数のベルト歯１１５が複数の直歯状プーリー歯１２２に交差する複数の斜歯であるとともに複数の直歯状プーリー歯１２２と相互に等しいピッチＰで背ゴム１１１の長さ方向Ｌに配設されて構成されている動力伝達用歯付きベルト１１０。【選択図】図１
2012057711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺形状を有する背ゴムと該背ゴムの長さ方向に沿って前記背ゴムに埋設された複数の芯線と該複数の芯線上に形成された複数のベルト歯を有する歯ゴムとを備え、前記背ゴムの長さ方向およびプーリーの周方向を揃えて前記プーリーに歯ゴムを巻き掛けた状態で前記プーリーの幅方向に沿った複数の直歯状プーリー歯に前記複数のベルト歯を係合させる動力伝達用歯付きベルトにおいて、
前記複数のベルト歯が、前記複数の直歯状プーリー歯に交差する複数の斜歯であるとともに前記複数の直歯状プーリー歯と相互に等しいピッチで前記背ゴムの長さ方向に配設されていることを特徴とする動力伝達用歯付きベルト。
【請求項２】
前記複数の芯線が、前記背ゴムの長さ方向に沿って背ゴムに埋設され、
前記複数の芯線の撚り方向が、相互に揃っていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達用歯付きベルト。
【請求項３】
前記背ゴムの長さ方向を含んで前記背ゴムに直交する仮想平面で前記ベルト歯を切った断面形状が、前記歯ゴムから背ゴムに向かう方向に沿って幅広となるテーパ形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達用歯付きベルト。
【請求項４】
回転軸を中心として回転するプーリーと該プーリーに巻き掛けられて動力を伝達する動力伝達用歯付きベルトとを備え、前記動力伝達用歯付きベルトが、長尺形状を有する背ゴムと該背ゴムの長さ方向に沿って前記背ゴムに埋設された複数の芯線と該複数の芯線上に形成された複数のベルト歯を有する歯ゴムとを備えているとともに前記背ゴムの長さ方向およびプーリーの周方向を揃えて前記プーリーに歯ゴムを巻き掛けた状態で前記プーリーの幅方向に沿った複数の直歯状プーリー歯に前記複数のベルト歯を係合させる動力伝達装置において、
前記複数のベルト歯が、前記複数の直歯状プーリー歯に交差する複数の斜歯であるとともに前記複数の直歯状プーリー歯と相互に等しいピッチで前記背ゴムの長さ方向に配設されていることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般産業機械に用いられる動力伝動用歯付きベルトおよび動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力伝達用歯付きベルトとしては、歯筋がベルト幅方向に平行な直歯状のベルト歯を備えているもの、またはベルト幅方向の略中央からその両端に向かって傾斜したベルト歯を備えたもの（例えば、特許文献１参照。）がある。
また、歯付きベルトを介して動力を伝達する装置としては、斜歯を備えた歯付きベルトを駆動する斜歯付きベルト伝動装置（例えば、特許文献２参照。）、湾曲形状を有するベルト歯を備えた歯付きベルトを動力伝達媒体とする歯付きベルト式動力伝達装置（例えば、特許文献３参照。）、および湾曲したプーリー歯を備えた歯付きベルト駆動装置（例えば、特許文献４参照。）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４６１３８号公報（特許請求の範囲、図２参照。）
【特許文献２】特平３−３０９０号公報（特許請求の範囲、図２参照。）
【特許文献３】特昭６３−１８６６１号公報（実用新案登録請求の範囲、図１参照。）
【特許文献４】特昭６１−２０９４８号公報（実用新案登録請求の範囲、図２参照。）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の直歯状のベルト歯を備えた動力伝達用歯付きベルトや前述の動力伝達用歯付きベルトおよび動力伝達装置では、図１８に示すようにプーリー２２０の回転方向を正回転方向から逆回転方向に切り替えた場合や逆回転方向から正回転方向に切り替えた場合に動力伝達用歯付きベルト２１０のベルト歯２１５およびプーリー歯２２２間に隙間ＢＲ（バックラッシュ）が生じてしまうため、動力伝達用歯付きベルト２１０およびプーリー２２０相互の位置決め精度が低下してしまうという問題点があった。
また、プーリー歯２２２およびベルト歯２１５間の隙間をなくして動力伝達用歯付きベルト２１０およびプーリー２２０相互の位置決め精度を向上させようとするとベルト歯２１５およびプーリー歯２２２が相互に干渉して接触抵抗が増大してしまうため、動力伝達用歯付きベルト２１０の耐久性を低下させてしまうとともにベルト歯２１５およびプーリー歯２２２間の接触騒音の増大を回避することが困難になるという問題点があった。
また、プーリーに巻き掛けられた動力伝達用歯付きベルトにはプーリーから荷重が作用するため、図１９に示すように、動力伝達用歯付きベルトの一部を構成する背ゴムの長さ方向に対して複数の芯線が斜めに埋設された従来の動力伝達用歯付きベルトではプーリーから動力伝達用歯付きベルトに作用する荷重に対して複数の芯線が耐え切れずに動力伝達用歯付きベルトに弾性伸びが生じてベルト歯およびプーリー歯相互の位置決め誤差がより顕著に生じてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、動力伝達用歯付きベルトおよびプーリー間の位置決め精度を向上させるとともに動力伝達用歯付きベルトの耐久性の低下および接触騒音の増大を回避することを実現する動力伝達用歯付きベルトおよび動力伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
まず、本請求項１に係る発明は、長尺形状を有する背ゴムと該背ゴムの長さ方向に沿って前記背ゴムに埋設された複数の芯線と該複数の芯線上に形成された複数のベルト歯を有する歯ゴムとを備え、前記背ゴムの長さ方向およびプーリーの周方向を揃えて前記プーリーに歯ゴムを巻き掛けた状態で前記プーリーの幅方向に沿った複数の直歯状プーリー歯に前記複数のベルト歯を係合させる動力伝達用歯付きベルトにおいて、前記複数のベルト歯が、前記複数の直歯状プーリー歯に交差する複数の斜歯であるとともに前記複数の直歯状プーリー歯と相互に等しいピッチで前記背ゴムの長さ方向に配設されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００７】
そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る動力伝達用歯付きベルトの構成に加えて、前記複数の芯線が、前記背ゴムの長さ方向に沿って背ゴムに埋設され、前記複数の芯線の撚り方向が、相互に揃っていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。
【０００８】
また、本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る動力伝達用歯付きベルトの構成に加えて、前記背ゴムの長さ方向を含んで前記背ゴムに直交する仮想平面で前記ベルト歯を切った断面形状が、前記歯ゴムから背ゴムに向かう方向に沿って幅広となるテーパ形状であることにより、前述した課題をさらに解決したものである。
【０００９】
また、本請求項４に係る発明は、回転軸を中心として回転するプーリーと該プーリーに巻き掛けられて動力を伝達する動力伝達用歯付きベルトとを備え、前記動力伝達用歯付きベルトが、長尺形状を有する背ゴムと該背ゴムの長さ方向に沿って前記背ゴムに埋設された複数の芯線と該複数の芯線上に形成された複数のベルト歯を有する歯ゴムとを備えているとともに前記背ゴムの長さ方向およびプーリーの周方向を揃えて前記プーリーに歯ゴムを巻き掛けた状態で前記プーリーの幅方向に沿った複数の直歯状プーリー歯に前記複数のベルト歯を係合させる動力伝達装置において、前記複数のベルト歯が、前記複数の直歯状プーリー歯に交差する複数の斜歯であるとともに前記複数の直歯状プーリー歯と相互に等しいピッチで前記背ゴムの長さ方向に配設されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の動力伝達用歯付きベルトは、長尺形状を有する背ゴムとこの背ゴムの長さ方向に沿って背ゴムに埋設された複数の芯線とこの複数の芯線上に形成された複数のベルト歯を有する歯ゴムとを備え、背ゴムの長さ方向およびプーリーの周方向を揃えてプーリーに歯ゴムを巻き掛けた状態でプーリーの幅方向に沿った複数の直歯状プーリー歯に複数のベルト歯を係合させることにより、プーリーおよび動力伝達用歯付きベルト間で相互に動力を伝達することができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。
【００１１】
すなわち、本請求項１に係る動力伝達用歯付きベルトは、複数のベルト歯が複数の直歯状プーリー歯に交差する複数の斜歯であるとともに複数の直歯状プーリー歯と相互に等しいピッチで背ゴムの長さ方向に配設されていることにより、ベルト歯が直歯状プーリー歯に対して接触面積の急激な増大を生じさせることなく一対一で少しずつ接触して係合するため、ベルト歯および直歯状プーリー歯の接触時におけるこれら歯相互のガタツキ、プーリー幅方向に沿った動力伝達用歯付きベルトの片寄りおよび隙間の発生を回避するとともに背ゴムおよび歯ゴムの弾性伸びを回避して直歯状プーリー歯およびベルト歯相互の位置決め精度を向上させ、さらに接触騒音の増大を回避し、しかもベルト歯および直歯状プーリー歯の摩耗を低減して動力伝達用歯付きベルトおよびプーリーの耐久性を向上させることができる。
【００１２】
そして、本請求項２に係る動力伝達用歯付きベルトは、請求項１に係る動力伝達用歯付きベルトが奏する効果に加えて、複数の芯線が背ゴムの長さ方向に沿って背ゴムに埋設され、複数の芯線の撚り方向が相互に揃っていることにより、ベルト幅方向への荷重（スラスト力）の片寄りが芯線の撚りで相殺されて回避されるため、動力伝達用歯付きベルトの弾性伸びおよびプーリー幅方向への片寄りを低減してベルト歯および直歯状プーリー歯相互の位置決め誤差の発生を回避するとともに直歯状プーリー歯およびベルト歯相互の偏摩擦を回避して位置決め精度および耐久性をより一層向上させることができる。
【００１３】
また、本請求項３に係る動力伝達用歯付きベルトは、請求項１又は請求項２に係る動力伝達用歯付きベルトが奏する効果に加えて、背ゴムの長さ方向を含んで背ゴムに直交する仮想平面でベルト歯を切った断面形状が、歯ゴムから背ゴムに向かう方向に沿って幅広となるテーパ形状であることにより、直歯状プーリー歯からベルト歯に作用する荷重すなわちスラスト力がベルト歯の表面に沿って逃がされるため、ベルト幅方向に沿った動力伝達用歯付きベルトの片寄りを回避して位置決め誤差をより一層回避することができる。
【００１４】
また、本請求項４に係る動力伝達装置は、回転軸を中心として回転するプーリーとこのプーリーに巻き掛けられて動力を伝達する動力伝達用歯付きベルトとを備え、動力伝達用歯付きベルトが、長尺形状を有する背ゴムとこの背ゴムの長さ方向に沿って背ゴムに埋設された複数の芯線とこの複数の芯線上に形成された複数のベルト歯を有する歯ゴムとを備えているとともに背ゴムの長さ方向およびプーリーの周方向を揃えてプーリーに歯ゴムを巻き掛けた状態でプーリーの幅方向に沿った複数の直歯状プーリー歯に複数のベルト歯を係合させることにより、前述の請求項１に係る動力伝達用歯付きベルトと同様に、動力伝達用歯付きベルトおよびプーリー間で相互に動力を伝達することができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。
【００１５】
すなわち、本請求項４に係る動力伝達装置は、複数のベルト歯が、複数のプーリー歯に交差する複数の斜歯であるとともに複数の直歯状プーリー歯と相互に等しいピッチで背ゴムの長さ方向に配設されていることにより、前述の請求項１に係る動力伝達用歯付きベルトと同様に、ベルト歯および直歯状プーリー歯の接触時におけるこれら歯相互のガタツキ、ベルト歯の片寄りおよび隙間の発生をなくすとともに背ゴムおよび歯ゴムの弾性伸びを回避して直歯状プーリー歯およびベルト歯相互の位置決め精度を向上させ、さらに接触騒音の増大を回避し、しかもベルト歯および直歯状プーリー歯の摩耗を低減して動力伝達用歯付きベルトおよびプーリーの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る動力伝達装置の構成図。
【図２】本発明に係る動力伝達装置の平面図。
【図３】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの拡大斜視図。
【図４】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの平面図。
【図５】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの平面図。
【図６】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの製造方法の一工程を示す斜視図。
【図７】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの振幅測定方法の概念図。
【図８】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの最大振幅値を示すグラフ。
【図９】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの振幅収束時間を示すグラフ。
【図１０】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの耐久性を示すグラフ。
【図１１】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの位置決め精度測定方法の概念図。
【図１２】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの位置決め精度を示すグラフ。
【図１３】取付張力及び位置決め精度の関係を示すグラフ。
【図１４】繰り返し精度および停止回数の関係を示すグラフ。
【図１５】本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの駆動時における騒音を示すグラフ。
【図１６】動力伝達用歯付きベルトの伸び量及び荷重を測定する測定方法の概念図。
【図１７】動力伝達用歯付きベルトの伸び量及び荷重の関係を示すグラフ。
【図１８】従来の動力伝達用歯付きベルトおよびプーリーの係合部分の拡大図。
【図１９】従来の動力伝達用歯付きベルトの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の動力伝達用歯付きベルトは、長尺形状を有する背ゴムとこの背ゴムの長さ方向に沿って背ゴムに埋設された複数の芯線とこの複数の芯線上に形成された複数のベルト歯を有する歯ゴムとを備え、背ゴムの長さ方向およびプーリーの周方向を揃えてプーリーに歯ゴムを巻き掛けた状態でプーリーの幅方向に沿った複数の直歯状プーリー歯に複数のベルト歯を係合させ、複数のベルト歯が、複数の直歯状プーリー歯に交差する複数の斜歯であるとともに複数の直歯状プーリー歯と相互に等しいピッチで背ゴムの長さ方向に配設され、動力伝達用歯付きベルトおよびプーリー間の位置決め精度を向上させるとともに動力伝達用歯付きベルトの耐久性の低下および接触騒音の増大を回避するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
また、プーリー幅方向すなわちベルト幅方向に対してベルト歯の歯筋方向が交差する角度は、複数のベルト歯および複数の直歯状プーリー歯を一対一で相互に係合させるようにこれら歯のピッチを相互に揃えて設定できる角度であれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても構わない。
【００１８】
また、本発明の動力伝達用歯付きベルトは、周面に複数のベルト歯に対応する歯型が形成された円筒状成形型に基布および歯ゴムを巻き付け、その外側に周方向に対して斜めに芯線を巻き付け、さらにその外側に背ゴムを巻き付けてなる円筒状成形体に加硫処理を施し、その後円筒状成形体の周面からカット刃を切り込んで製造されてもよい。
その際、前述の円筒状成形体の周方向に対して斜めにカット刃を切り込むことにより、プーリーに基布を介して歯ゴムを巻き掛けた際にプーリー幅方向と一致するベルト幅方向に対して交差する歯筋を有する複数のベルト歯を備えた動力伝達用歯付きベルトが切り出されるため、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトは、従来の動力伝達用歯付きベルトの製造方法を大きく変更することなく本発明に係る動力伝達用歯付きベルトに特有の構成を形成することができるという点で、より好ましい。
【００１９】
また、本発明の動力伝達用歯付きベルトは、前述したようにその製造時において円筒状成形型に巻き付けられた歯ゴムの周面に斜めに複数の芯線を巻き付けておいてカット刃を切り込むことにより、背ゴムの長さ方向に沿って背ゴムに埋設された複数の芯線を備えた動力伝達用歯付きベルトが切り出されるため、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトに特有の構成を簡便に形成することができるという点で、より好ましい。
また、本発明の動力伝達用歯付きベルトは、複数の芯線の撚り方向が相互に揃っていればよく、左撚り(Ｚ撚り)または右撚り(Ｓ撚り)に撚り方向が揃えられた複数の芯線を備えていてもよい。
また、本発明の動力伝達装置は、前述した本発明の動力伝達用歯付きベルトが複数本プーリーに多列で巻き掛けられて動力を伝達する構成を有していてもよい。
【実施例】
【００２０】
本発明の実施例である動力伝達用歯付きベルトおよび動力伝達装置を図１乃至図１６に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明に係る動力伝達装置の構成図であって、（ａ）は本発明に係る動力伝達装置の全体斜視図であり、（ｂ）は本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの断面図であり、図２は、本発明に係る動力伝達装置の平面図であり、図３は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの拡大斜視図であり、図４および図５は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの平面図であり、図６は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの製造方法の一工程を示す斜視図であり、図７は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの振幅測定方法の概念図であり、図８は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの最大振幅値を示すグラフであり、図９は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの振幅収束時間を示すグラフであり、図１０は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの耐久性を示すグラフであり、図１１は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの位置決め精度測定方法の概念図であり、図１２は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの位置決め精度を示すグラフであり、図１３は、取付張力及び位置決め精度の関係を示すグラフであり、図１４は、繰り返し精度および停止回数の関係を示すグラフであり、図１５は、本発明に係る動力伝達用歯付きベルトの駆動時における騒音を示したグラフであり、図１６は、動力伝達用歯付きベルトの伸び量及び荷重を測定する測定方法の概念図であり、図１７は、動力伝達用歯付きベルトの伸び量及び荷重の関係を示すグラフである。
【００２１】
本発明の実施例である動力伝達装置１００は、図１に示すように、回転軸１２１を中心として回転するプーリー１２０と、プーリー１２０に巻き掛けられて動力を伝達する本発明の動力伝達用歯付きベルト１１０を備え、動力伝達用歯付きベルト１１０からプーリー１２０へ、またはプーリー１２０から動力伝達用歯付きベルト１１０へ動力を伝達するように構成されている。
【００２２】
本実施例の動力伝達装置１００は、図１に示すように、動力伝達用歯付きベルト１１０が、長尺形状を有する背ゴム１１１と、背ゴム１１１の長さ方向Ｌに沿って背ゴム１１１に埋設された複数の芯線１１２と、複数の芯線１１２上に形成された複数のベルト歯１１５を有する歯ゴム１１３とを備えているとともに背ゴム１１１の長さ方向Ｌおよびプーリー１２０の周方向を揃えてプーリー１２０に歯ゴム１１３を巻き掛けた状態でプーリー１２０の幅方向Ｗに沿った複数の直歯状プーリー歯１２２に複数のベルト歯１１５を係合させることにより、動力伝達用歯付きベルト１１０およびプーリー１２０間で相互に動力を伝達するようになっている。
【００２３】
次に、本実施例の動力伝達装置１００が最も特徴とする動力伝達用歯付きベルト１１０の構成を図１ないし図３に基づいて説明する。
本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０は、複数のベルト歯１１５が複数の直歯状プーリー歯１２２に交差する複数の斜歯であるとともに複数の直歯状プーリー歯１２２のピッチＰ２と相互に等しいピッチＰ１で背ゴム１１１の長さ方向Ｌに配設されて構成されている。
これにより、ベルト歯１１５が直歯状プーリー歯１２２に対して接触面積の急激な増大を生じさせることなく一対一で少しずつ接触して係合するため、本実施例の動力伝達装置１００は、ベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２の互いの接触時におけるこれら歯相互のガタツキ、プーリー幅方向Ｗに沿った動力伝達用歯付きベルト１１０の片寄りおよび隙間すなわちバックラッシュの発生を回避するとともに背ゴム１１１および歯ゴム１１３の弾性伸びを回避してベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２相互の位置決め精度を向上させ、さらに接触騒音の増大を回避し、しかもベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２の摩耗を低減して動力伝達用歯付きベルト１１０およびプーリー１２０の耐久性を向上させるようになっている。
【００２４】
また、プーリー幅方向Ｗすなわちベルト幅方向に対してベルト歯１１５の歯筋方向が交差する角度αは、複数のベルト歯１１５および複数の直歯状プーリー歯１２２を一対一で相互に係合させるようにこれら歯のピッチＰ１、Ｐ２を相互に揃えて設定できる角度であれば、いかなる角度であってもよいが、確実にベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２を係合させるためには、角度αが０．５度以下に設定されているほうが好ましい。
このような角度αでベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２が相互に交差していることにより、ベルト歯１１５のピッチＰ１および直歯状プーリー歯１２２のピッチＰ２を相互に揃えた状態で複数の直歯状プーリー歯１２２相互の歯溝幅が幅広に形成されるため、本実施例の動力伝達装置１００および動力伝達用歯つきベルト１１０は、相互に隣り合う直歯状プーリー歯１２２間の歯溝にベルト歯１１５が入り込む際の歯の引っ掛かりを回避してベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２を連続的に円滑に係合させるようになっている。
【００２５】
次に、本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０の詳細な構成を図１ないし図６に基づいて説明する。
図１、図４および図５に示すように、本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０は、複数の芯線１１２が背ゴム１１１の長さ方向Ｌに沿って背ゴム１１１に埋設され、複数の芯線１１２の撚り方向が相互に揃っていることにより、背ゴム１１１の長さ方向Ｌに沿って動力伝達用歯付きベルト１１０の剛性を向上させるとともにプーリー幅方向Ｗすなわちベルト幅方向への荷重（スラスト力）の片寄りが芯線１１２の撚りで相殺されるため、動力伝達用歯付きベルト１１０の弾性伸びおよびプーリー幅方向Ｗへの片寄りを低減してベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２相互の位置決め誤差の発生を回避するとともにベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２相互の偏摩擦を回避して位置決め精度および耐久性をより一層向上させるようになっている。
なお、本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０は、複数の芯線１１２の撚り方向が相互に揃っていればよく、図４に示す左撚り(Ｚ撚り)または図５に示す右撚り(Ｓ撚り)に撚り方向が揃えられた複数の芯線１１２を備えていればよい。
【００２６】
また、図３に示すように、本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０は、背ゴム１１１の長さ方向Ｌを含んで背ゴム１１１に直交する仮想平面でベルト歯１１５を切った断面形状が、歯ゴム１１３から背ゴム１１１に向かう方向に沿って幅広となるテーパ形状であることにより、直歯状プーリー歯１２２からベルト歯１１５に作用するスラスト力がベルト歯１１５の表面に沿って逃がされるため、プーリー幅方向Ｗすなわちベルト幅方向に沿った動力伝達用歯付きベルト１１０の片寄りを回避して位置決め誤差をより一層回避するようになっている。
【００２７】
また、図６に示すように、本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０は、周面に複数のベルト歯１１５に対応する歯型が形成された円筒状成形型Ｍに基布１１４Ａおよび歯ゴム１１３Ａを巻き付け、その外側に周方向に対して角度αをなす斜め方向Ｄ１に芯線１１２を巻き付け、さらにその外側に背ゴム１１１Ａを巻き付けてなる円筒状成形体Ｅに加硫処理を施し、その後円筒状成形体Ｅの周面からカット刃Ｓを切り込んで製造されるようになっている。
その際、斜め方向Ｄ１に平行な切り込み方向Ｄ２に沿って円筒状成形体Ｅにカット刃Ｓを切り込むことにより、プーリー１２０に基布１１４を介して歯ゴム１１３を巻き掛けた際にプーリー幅方向Ｗと一致するベルト幅方向に対して角度αをなして交差する歯筋を有する複数のベルト歯１１５を備えた動力伝達用歯付きベルト１１０が切り出されるため、本発明に係る動力伝達用歯付きベルト１１０は、従来の動力伝達用歯付きベルトの製造方法を大きく変更することなく動力伝達用歯付きベルト１１０に特有の構成を形成するようになっている。
【００２８】
このようにして製造された動力伝達用歯付きベルト１１０は、その製造時において円筒状成形型Ｍに巻き付けられた歯ゴム１１３の周面に斜め方向Ｄ１に沿って複数の芯線１１２を巻き付けられた状態で切り込み方向Ｄ２に沿ってカット刃Ｓを切り込むことにより、背ゴム１１１の長さ方向Ｌに沿って背ゴム１１１に埋設された複数の芯線１１２を備えた動力伝達用歯付きベルト１１０が切り出されるため、本発明に係る動力伝達用歯付きベルト１１０に特有の構成を簡便に形成するようになっている。
【００２９】
次に、本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０の性能を図７ないし図１７に基づいて説明する。
なお、以下では、本実施例の動力伝達装置１００について、本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０である本願発明品（以下、“本願品”と称す。）と従来品すなわち直歯状のベルト歯を有する動力伝達用歯付きベルトとを比較して性能を説明する。
また、図８ないし図１０、図１２、図１３ないし図１５、図１７における指数（％）とは、基準となる測定値を１００とした場合にその他の測定値を基準値１００に対する比率で示した数値をいう。
【００３０】
まず、本実施例の動力伝達装置１００および動力伝達用歯付きベルト１１０の振幅最大値、振幅収束時間および耐久性能を、図７ないし図１０に基づいて説明する。
図７に示すように、動力伝達装置１００のプーリー１２０に測定用棒Ｂを接続固定して動力伝達用歯付きベルト１１０をクランプＣで保持しつつ図中太線矢印で示す回転方向に動力伝達用歯付きベルト１１０を駆動させるとともに測定用棒Ｂで反射されたレーザー光を検出することにより、動力伝達用歯付きベルト１１０の振幅を測定する。
【００３１】
図８に示すように、本願品および従来品の動力伝達用歯付きベルトを３００ｒｐｍの回転数で駆動させた場合、本願品の指数は、従来品の指数１５２より低い１００である。
これにより、本願品は、従来品に比べて振幅が低減されているため、ベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２接触時におけるこれら歯相互のガタツキ、プーリー幅方向Ｗに沿った動力伝達用歯付きベルト１１０の片寄りおよび隙間の発生が従来品に比べて回避されるようになっていることが裏付けられている。
【００３２】
図９に示すように、本願品および従来品の動力伝達用歯付きベルトを３００ｒｐｍの回転数で駆動させた場合、本願品の指数は、従来品の指数１７５より低い１００である。
これにより、本願品は、従来品に比べて振幅収束時間が低減されているため、ベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２の接触時におけるこれら歯相互のガタツキ、プーリー幅方向Ｗに沿った動力伝達用歯付きベルト１１０の片寄りおよび隙間の発生が回避されるようになっていることが裏付けられている。
【００３３】
図１０に示すように、本願品および従来品が備える動力伝達用歯付きベルトを３００ｒｐｍの回転数で駆動させた場合、本願品の指数は９８であり、従来品の一例であるバックラッシュレス歯形を有する動力伝達用歯付きベルトの指数５５より高くなっている。
これにより、本願品は、従来品の一例であるバックラッシュレス歯形を有する動力伝達用歯付きベルトに比べて耐久指数が高いため、ベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２接触時におけるこれら歯相互のガタツキ、プーリー幅方向Ｗに沿った動力伝達用歯付きベルト１１０の片寄りおよび隙間の発生を回避して動力伝達用歯付きベルト１１０の摩耗が低減されて耐久性を高めるようになっている。
なお、本願品の指数（９８）は、従来品すなわち直歯状のベルト歯を備えた動力伝達用歯付きベルトの指数（１００）と略等しいため、耐久性能を殆ど低下させることなく、ベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２接触時におけるこれら歯相互のガタツキ、プーリー幅方向Ｗに沿った動力伝達用歯付きベルト１１０の片寄りおよび隙間の発生が回避されるようになっている。
【００３４】
次に、本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０のプーリー１２０に対する位置決め精度、取付張力に対する位置決め精度および騒音と、繰り返し精度に対する停止回数の関係とを、図１１ないし図１４に基づいて説明する。
図１１に示すように、本実施例に係る動力伝達用歯付きベルト１１０を備えた動力伝達装置１００と、従来の直歯を有する動力伝達用歯付きベルト２１０を備えた動力伝達装置２００とについて、図中左側に示す一方のプーリー１２０、２２０から図中右側に示す他方のプーリー１２０．２２０にテーブルＴを搬送する場合、すなわち各動力伝達用歯付きベルト１１０、２１０に載置されたテーブルＴを図中搬送方向ＤＡに搬送する場合を位置Ａを原点０とする“行き”モードと便宜上定義する。
また、搬送方向ＤＡの逆方向、すなわち搬送方向ＤＢにテーブルＴを搬送する場合を位置Ｂを原点０とする“帰り”モードと便宜上定義する。
そして、上述の“行き”モードおよび“帰り”モードのそれぞれについて、位置ＡおよびＢで測定されたテーブルＴの位置決め精度を比較した。
【００３５】
その結果、図１２に示すように、本願品の“行き”モードの場合の位置決め精度は、従来品の“行き”モードと同等である。
一方、本願品の“帰り”モードの位置決め精度は２００であり、従来品の“帰り”モードの位置決め精度である３４０の約２／３になっているため、本願品は、従来品に比べて位置決め誤差が低減されて位置決め精度を大きく向上させることができた。
このような本願品による効果は、本願品の特有の構成によって得られる隙間（バックラッシュ）の低減と動力伝達用歯付きベルト１１０の剛性向上とに基づいて奏されていると推察される。
【００３６】
また、図１３に示すように、本願品は、従来品に比べて、取付張力に対しても上述の“帰り”モードの場合にテーブルＴの位置決め精度を大きく向上させることができたため、本願品の位置決め精度に関して従来品に対する優位性は、動力伝達用歯付きベルト１１０の取付張力に左右されない。
また、図１４に示すように、上述の“帰り”モードにおいて、本願品は、上述の“行き”モードに比べて同等の停止回数で繰り返し精度を大きく向上させることができるため、隙間（バックラッシュ）の影響を抑えて繰り返し精度の向上を狙えることがわかった。
【００３７】
次に、図１５に示すように、本願品および従来品が備える動力伝達用歯付きベルトを駆動させた場合、本願品の指数は９０であり、従来品の一例であるバックラッシュレス歯形を有する動力伝達用歯付きベルトの指数１１０より低くなっているとともに、従来品すなわち直歯状のベルト歯を備えた動力伝達用歯付きベルトの指数（１００）より低くなっているため、本願品は、ベルト歯１１５および直歯状プーリー歯１２２の接触時におけるこれら歯相互のガタツキ、プーリー幅方向Ｗに沿った動力伝達用歯付きベルト１１０の片寄りおよび隙間の発生が回避されるとともに騒音の増大を回避するようになっている。
【００３８】
次に、本実施例の動力伝達用歯付きベルト１１０の伸び量に対する荷重の関係を、図１６および図１７に基づいて説明する。
図１６に示すように、動力伝達装置１００が備えるプーリー１２０の一方を固定した状態で動力伝達用歯付きベルト１１０を引っ張ることにより、伸び量に対する荷重を測定する。
図１７に示すように、本願品の指数が全ての伸び量について従来品の指数より大きいことにより、本願品の弾性伸びが従来品に比べて小さくなっているため、本願品は、従来品に比べて高い剛性を有するようになっている。
【００３９】
このようにして得られた本発明の動力伝達用歯付きベルト１１０などは、長尺形状を有する背ゴムとこの背ゴムの長さ方向に沿って背ゴムに埋設された複数の芯線とこの複数の芯線上に形成された複数のベルト歯を有する歯ゴムとを備え、背ゴムの長さ方向およびプーリーの周方向を揃えてプーリーに歯ゴムを巻き掛けた状態でプーリーの幅方向に沿った直歯状の複数の直歯状プーリー歯に複数のベルト歯を係合させ、複数のベルト歯が複数の直歯状プーリー歯に交差する複数の斜歯であるとともに前記複数の直歯状プーリー歯と相互に等しいピッチで前記背ゴムの長さ方向に配設されていることにより、ベルト歯および直歯状プーリー歯接触時におけるこれら歯相互のガタツキ、プーリーの幅方向に沿った動力伝達用歯付きベルトの片寄りおよび隙間の発生を回避するとともに背ゴムおよび歯ゴムの弾性伸びを回避してベルト歯および直歯状プーリー歯相互の位置決め精度を向上させ、さらに接触騒音の増大を回避し、しかもプーリー歯および直歯状ベルト歯の摩耗を低減してプーリーおよび動力伝達用歯付きベルトの耐久性を向上させることができるなど、その効果は甚大である。
【符号の説明】
【００４０】
１００、２００  ・・・  動力伝達装置
１１０、２１０  ・・・  動力伝達用歯付きベルト
１１１、１１１Ａ  ・・・  背ゴム
１１２、２１２  ・・・  芯線
１１３、１１３Ａ  ・・・  歯ゴム
１１４、１１４Ａ  ・・・  基布
１１５  ・・・  ベルト歯
１２０、２２０  ・・・  プーリー
１２１  ・・・  回転軸
１２２  ・・・  直歯状プーリー歯
Ｂ  ・・・  測定用棒
ＢＲ  ・・・隙間（バックラッシュ）
Ｃ  ・・・  クランプ
Ｄ１  ・・・  芯線の巻き付け方向
Ｄ２  ・・・  カット刃の切り込み方向
ＤＡ、ＤＢ  ・・・  テーブルの搬送方向
Ｅ  ・・・  円筒状成形体
Ｌ  ・・・  背ゴムの長さ方向
Ｍ  ・・・  円筒状成形型
Ｐ  ・・・  ピッチ
Ｓ  ・・・  カット刃
Ｔ  ・・・  テーブル
Ｗ  ・・・  プーリー幅方向
α  ・・・  直歯状プーリー歯およびベルト歯がなす角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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