特許 7102602 ベルトクランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-08

(45)【発行日】2022-07-19

(54)【発明の名称】ベルトクランプ

(51)【国際特許分類】

   F16G 3/00 20060101AFI20220711BHJP

   F16G 1/28 20060101ALI20220711BHJP

【ＦＩ】

F16G3/00 C

F16G1/28 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021503845

(86)(22)【出願日】2019-07-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-11-11

(86)【国際出願番号】 US2019043036

(87)【国際公開番号】W WO2020023510

(87)【国際公開日】2020-01-30

【審査請求日】2021-02-12

(31)【優先権主張番号】16/043,810

(32)【優先日】2018-07-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504005091

【氏名又は名称】ゲイツ コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン，レスリー

(72)【発明者】

【氏名】デサンティ，ヤング ダブリュー．

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５８－００５５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５４００７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｇ ３／００

Ｆ１６Ｇ １／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１部材と、
前記第１部材に接続可能であり、第１の溝と第２の溝を有する第２の面を備え、各溝が歯付きベルトの歯を受容するためであり、頂部が各溝の間に配置された第２部材とを備え、
前記第２部材は前記第１部材に共同的に係合して、間にある前記歯付きベルトに係合し、
前記第１部材はクランプ幅にわたって延びる少なくとも１つの円弧状凹面を備え、前記第２部材が前記第１部材に固定されるとき、前記円弧状凹面は前記第２部材の頂部に対応し、
前記円弧状凹面は、溝ピッチの約２５％から５０％の範囲内にある幅Ｗ２を有する
クランプ。

【請求項2】

前記円弧状凹面は、溝ピッチの約７５％から２００％の半径Ｒを有する請求項１に記載のクランプ。

【請求項3】

前記円弧状凹面の深さＤは、溝ピッチの約１０％である請求項１に記載のクランプ。

【請求項4】

前記クランプは、隣接するベルト歯の間にあり、かつベルト抗張コード上にある応力集中を減少させる請求項１に記載のクランプ。

【請求項5】

第１部材と、
前記第１部材に接続可能であり、少なくとも第１の溝と第２の溝を有する第２面を備える第２部材とを備え、前記第１の溝と第２の溝が溝ピッチ分だけ離間し、各溝が歯付きベルトの歯を共同的に受容し、前記第２部材が各溝の間に配置された第２部材の頂部を備え、
前記第２部材は、前記第１部材に共同的に係合して、間にある前記歯付きベルトに係合し、
前記第１部材は、クランプ幅にわたって延びる少なくとも１つの円弧状凹面を備え、前記第２部材が前記第１部材に固定されるとき、前記円弧状凹面は前記第２部材の頂部に共同的に一致し、
前記円弧状凹面は前記溝ピッチの約２５％から５０％の範囲内にある幅Ｗ２を有する
クランプ。

【請求項6】

第１部材と、
少なくとも第１の溝と第２の溝を有する第２面を有する第２部材とを備え、各溝は溝ピッチ分だけ離間し、各溝は歯付きベルトの歯を共同的に受容し、前記第２部材が各溝の間に配置された第２部材の頂部を備え、
前記第２部材は、前記第１部材に共同的に係合して、間にある前記歯付きベルトに係合し、
前記第１部材はクランプ幅にわたって延びる少なくとも１つの円弧状凹面を備え、前記第２部材と前記第１部材が間で前記歯付きベルトと係合関係にあるとき、前記円弧状凹面は第２部材の頂部に対して共同的に配置され、
前記円弧状凹面は、前記溝ピッチの約２５％から５０％の範囲内にある幅Ｗ２と、前記溝ピッチの１０％よりもほぼ小さい深さとを有する
クランプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はベルトクランプに関し、より詳しくは、クランプ幅にわたって延びる少なくとも１つの円弧状凹面を有し、第２部材が第１部材に固定されるとき、円弧状凹面が第２部材の頂部に対応するクランプに関する。

【背景技術】

【0002】

タイミングベルトは、装置、機械、工具等のために、測定し、位置決めし、搬送し、動揺させる種々の駆動機構に用いられる。タイミングベルトは、ネオプレン、ポリウレタン等の耐久性樹脂の形態であり、抗張金属コードによって強化されてもよい。タイミングベルトは、幅、歯数、タイミングベルトに作用する作動条件に適した樹脂のタイプ、および他のパラメータにおいて変化する。

【0003】

タイミングベルトは、通常の使用すなわち標準的な長さで入手可能である。精密な機械要素の提供者および販売業者に所有されている標準長さよりも、ベルト長さが長いことが要求されるとき、新しい、より長いベルトが、所定長さのタイミングベルトの在庫品から成形される。所定長さのベルトの在庫品の反対側の端部を結合させて無端状ベルトを成形するために、クランプが用いられる。結果として生じる無端状ベルトは標準的なベルトよりも長さが大きく、使用者の特別な要求に対応することができる。ベルト長さはまた、各端部において、ピック・パック動作に用いられるＸＹ装置に連結されるかもしれない。

【0004】

製造工程により、応力集中が歯付きベルトの歯の間に生じ得る。応力集中は、抗張コードの早期の損傷を引き起こすことにより、ベルトの作動寿命を短縮しうる。

【0005】

したがって、応力集中を消失させて作動寿命を延長させるベルトクランプの必要性が低下することはない。

【0006】

この技術の代表は米国特許出願第２００８／００６０１７１Ａ１であり、これは、所定長さのタイミングベルトの在庫品の自由端を相互に固定して、無端状タイミングベルトを成形するためのベルトクランプを開示する。クランプは、逆Ｕ字状カバーと、Ｕ字状ベースと、カバーとベース内の開口に整列され、芯合わせされて配置され、カバーとベース重合関係に引き合わせる固定具とから成る。複数の凹部がベースの上面に成形され、ベッドが芯合わせされて凹部に干渉する。所定長さのタイミングベルトの在庫品の自由端はベッドに位置決めされ、カバーとベースが相互に引かれるとき、固定具によって付与される圧力により固定位置に保持される。タイミングベルトの在庫品の一端側または両側に形成された、リブ、歯あるいはボタンのような突起は、ベースの相補的な凹部内に押し込められる。ブラケット、あるいは他の取付け支持具が、ベルトクランプの上面において、上方へ延びるピンまたは突起に取付けられ、ベルトクランプとともに移動するために、位置表示センサが突起に位置決めされ、および／またはブラケットに固定されてもよい。

【0007】

必要なものは、クランプ幅にわたって延びる、少なくとも１つの円弧状凹面を備え、第２部材が第１部材に固定されたときに、円弧状凹面が第２部材の頂部に対応するクランプである。本発明はこの必要性に合致する。

【発明の概要】

【0008】

本発明の主な特徴は、クランプ幅にわたって延びる、少なくとも１つの円弧状凹面を備え、第２部材が第１部材に固定されたときに、円弧状凹面が第２部材の頂部に対応するクランプである。

【0009】

本発明の他の特徴は、本発明の次の記載と添付した図面により示され、明らかになる。

【0010】

本発明は、第１部材と、第１部材に接続可能であり、第１の溝と第２の溝を有する第２の面を備え、各溝が歯付きベルトの歯を受容するためであり、頂部が各溝の間に配置された第２部材とを備え、第２部材は第１部材に共同的に係合して、間にある歯付きベルトに係合し、第１部材はクランプ幅にわたって延びる少なくとも１つの円弧状凹面を備え、第２部材が第１部材に固定されるとき、円弧状凹面は第２部材の頂部に対応するクランプである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

この明細書に組み込まれその一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を示し、説明とともに本発明の原理を説明するために用いられる。

【図1】従来技術のベルトの側面図である。

【図2A】図１の詳細である。

【図2B】図２Ａの他の形態である。

【図3】歯付きベルトを伴うクランプの側面図である。

【図4】歯付きベルトを伴うクランプの側面図である。

【図5】歯付きベルトを伴うクランプの側面図である。

【図6】歯付きベルトを伴うクランプの斜視図である。

【図7】歯付きベルトを伴うクランプの透視斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は従来技術のベルトの側面図である。ベルト１００はベルト本体１０を有する。ベルト本体１０は、例えばポリウレタン、あるいはこれの派生物のような、ベルトの分野において使用される多くの公知の熱可塑性樹脂のうちの１つであってもよい。ベルト本体の中には、複数の抗張コード２０が埋設されている。抗張コード２０は、ほんの２、３の例を挙げれば、カーボンファイバ、ポリエステル、スチールおよびナイロンであってもよい。抗張コードはベルトの長手方向に延びる。

【0013】

複数の歯３０がベルト本体から拡張する。歯はベルトの幅にわたって延び、それは長手方向に対して垂直である。歯はスプロケット（図示せず）において、協働する溝に係合する。

【0014】

歯基部３１は各歯の基部にある。歯基部はベルト歯からベルト本体へ移る。

【0015】

各歯の間には台形切欠き４０がある。同期ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）ベルトの現在の製造方法は典型的には、抗張コードの直ぐ下方の歯の間に台形の切欠きを生じる。ベルトがクランプによって強固に固定されるとき、これらの切欠きは、コードの損傷を生じてベルト寿命を短くする、応力集中部となる。

【0016】

図２Ａは図１の詳細である。応力集中部１２は抗張コード２０に近接して示される。応力集中部１２はベルト歯３０の間にあり、抗張コードの上に集まりうる。応力集中部は、抗張コードひいてはベルトの損傷を早める一因となりうる。応力集中部１２は図において陰影をつけて示される。

【0017】

図２Ｂは図２Ａの他の形態である。切欠き４０がないと、応力集中部１３は、本体１０の歯３０とは反対側において上部に存在する。応力集中部３０もまた、ベルトの損傷を早める一因となりうる。本発明のクランプは、上述した応力集中部（１２、１３）の大きさを小さくし、これはベルトの作動寿命を高める。応力集中部１３は図において陰影をつけて示される。

【0018】

図３は歯付きベルトを伴うクランプの側面図である。本発明のクランプは、例えばＸＹ多重軸装置内の歯付きベルトに用いられる。

【0019】

本発明のクランプは、凹面の輪郭形状５１を台形切欠き４０の真上に組み込んでいる。凹面５１により与えられる余分な空間は、抗張コード２０および台形切欠き４０に蓄積される歪エネルギーのかなりの量を緩和させ、消失させる。

【0020】

凹面５１は、歯のピッチの約２５％から５０％の範囲の幅Ｗ２を有する。歯のピッチは隣接する歯の頂部の間の距離である。

【0021】

凹面５１の半径Ｒは歯のピッチの約７５％から２００％である。深さＤは典型的には歯のピッチの１０％である。横方向凹面を有する本発明のクランプは、切欠き４０の上方に生じる応力集中を１８％から５５％減少させることができる。歪エネルギーの吸収量は著しく大きく、エネルギーは、台形切欠き４０と抗張コード２０に集中するのではなく、本体１０の上層部に沿って消失する。

【0022】

図４は歯付きベルトを伴うクランプの側面図である。ベルト本体の突起１１は凹面５１内に膨出して示されている。突起１１における応力集中は、図２Ａおよび図２Ｂに示される応力集中と比較して、著しく減少している。

【0023】

図５は歯付きベルトを伴うクランプの側面図である。クランプ５０は上方部分５７と下方部分５３を有する。部分５３は固定具５５によって部分５７に固定される。固定具５５はボルトまたはネジであってもよい。ベルト１０は部分５７と部分５３の間に把持される。部分５３は、ベルト１０の歯の外形に協働する溝付き形状５４を有する。

【0024】

図６は歯付きベルトを伴うクランプの斜視図である。クランプ５０は、使用者によって要求されるかもしれないように、ＸＹ機械要素（図示せず）に係合することができる。例えば、それは倉庫の自動貯蔵・検索システム（ＡＳＲＳ）の一部でありうる。

【0025】

図７は歯付きベルトを伴うクランプの透視斜視図である。このワイヤフレーム画像は部分５７、部分５３およびベルト１０を示す。ベルト１０は概略幅Ｗ１を有する。クランプ幅とベルト幅はほぼ同じである。各凹面５１は、部分５３の頂部５８に対して、共同的に一致し、反対側に位置する。各頂部５８はベルト溝に係合する。隣接する溝の中心間の間隔は溝ピッチＰである。クランプとベルトの間の共同的な係合が与えられると、溝ピッチと歯ピッチは等しくなり、すなわちＰである。

【0026】

本発明の形態が説明されたが、ここに記載された発明の精神と範囲から逸脱することなく、当業者が、構成と部分の関係と方法において変形を施すことは自明である。特に否定しない限り、図面に示された要素は尺度を表さない。数値の例は本発明を説明するために用いられ、特許請求の範囲の幅を限定しない。さらに、「ｍｅａｎｓ ｆｏｒ」または「ｓｔｅｐ ｆｏｒ」の語句が明確に用いられていない限り、添付された特許請求の範囲の要素のいずれかが米国特許法第１１２条（ｆ）の問題を引き起こすことは意図していない。本件の開示は、図面に示され、またここに記載された、代表的な実施形態または数値の大きさに限定されるものではない。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】