JPH0158376B2

JPH0158376B2 -

Info

Publication number: JPH0158376B2
Application number: JP61208332A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takashima; Keizo Nonaka
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1985-09-04
Filing date: 1986-09-03
Publication date: 1989-12-11
Also published as: JPS62151646A; EP0213627B1; CA1266387A; US4734085A; DE3666087D1; EP0213627A1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は乾式の変速装置に用いられる高負荷伝
動用のＶベルトに関する。本発明のＶベルトは、
自動車用無段変速機に用いられるほか、農業機械
および土木建設機械等のエンジンを搭載した車両
の無段又は有段変速機用のＶベルトとして適用す
ることができる。また、電動機で駆動する一般産
業機械の高負荷用Ｖベルトにも最適である。更に
ブロツクの上面を利用し、搬送や印字用ベルトと
しても利用できる。

（従来の技術）一般に、自動車用Ｖベルトは極めて高トルクの
伝動能力が要求される。例えば1000c.c.エンジンの
最大トルクをゴムＶベルトで伝達する場合、Ｖベ
ルトは20Kg／cm²前後の側圧力に耐えなければなら
ないが、現在実用化されている標準的なゴムＶベ
ルトは通常４〜５Kg／cm²以下で使用され、高負荷
用のゴムＶベルトにおいても10Kg／cm²程度が限界
である。

そこで、上記要求を満たすＶベルトとして、出
願人は、特開昭60−49151号公報（米国出願第
634885号）に記載されるように、エンドレスの一
対の張力帯に複数のブロツクを凹部と凸部との係
合により係止して構成されるＶベルトを開発し、
提案している。

出願人は、さらに研究を重ね、屈曲性を高め、
小径プーリへの適用を可能とするために、張力帯
として下側にコグを有するものを用い、ブロツク
の溝下面を湾曲凸面として、それに張力帯のコグ
のコグ底を係合させたＶベルトを着想したが、コ
グのコグ山がブロツクの溝下端よりも大きく下方
まで延びていると、プーリに巻き付いたときに、
上記コグのコグ山下端がブロツクの前後面にて大
きく圧縮変形されて、その反力としてブロツクに
加わる力が過大となり、ブロツクが早期破損に至
るという問題がある。

また、上述したＶベルトでは、張力帯とブロツ
クとは単なる凹部と凸部の係合により係止されて
いるだけであるので、ブロツクの張力帯に対する
固定度が小さく、張力帯とブロツクの間に生ずる
面圧とすべりに基づく摩擦発熱によつてブロツク
が溶融劣化したり、高温による強度低下により破
損したり、張力帯のゴム材質が硬化してクラツク
が生じたりして、ベルト寿命の点で別の問題があ
つた。

ところで、出願人は、ブロツクの溝下面と張力
帯の下面が最小プーリ径で一致されるようにブロ
ツクと張力帯との係合関係を構成し、屈曲性よ
く、小径プーリへの適用を可能としたＶベルトを
開発した（例えば実開昭60−173746号公報参照）
が、変速プーリではプーリピツチ径が変化するた
め、最小プーリ径より大きなプーリ径ではブロツ
クと張力帯との間にはいわゆるがたが存在するこ
とになり、特に高速運転時には係合部の摩擦発熱
が大きく、ベルト寿命の点で問題があつた。

（発明の目的）本発明は、上述した如きブロツクを備えたＶベ
ルトの問題を解決し、小径プーリへの適用が可能
で、ベルト寿命の長い高負荷伝動用のＶベルトを
提供することを目的とするものである。

（発明の構成）本発明は、上述した目的を達成するために、下
側にコグを有するエンドレスの張力帯と、前記張
力帯が係合される溝を有する複数のブロツクとに
より構成され、前記張力帯のコグ底である湾曲凹
部にブロツクの溝下面の湾曲凸面が係合されて前
記張力帯とブロツクとがベルト長手方向において
係止され、直線状態において隣合うブロツクの間
で該ブロツクの湾曲凸面の最下端位置より、張力
帯のコグ山が上方に位置することを特徴とするも
のである。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に沿つて説明す
る。

第１図および第２図に示すように、本発明に係
るＶベルト１は１対の張力帯２，３と、この張力
帯２，３にそれらの長手方向に配置された複数の
ブロツク４とにより構成されている。なお、ブロ
ツク４の側面４ａ，４ｂは傾斜して変速プーリの
溝角度と実質的に合致する角度αをなしている。
ブロツク同志の下側対向面４ｃ，４ｄは傾斜し、
変速プーリの最小ピツチ径に適合する角度βをな
している。

また、第３図に示すように、ブロツク４の側部
には側面４ａ，４ｂに開口する溝５，６がそれぞ
れ形成され、各溝５，６の上面５ａ，６ａには凹
部５ａ，６ｂがそれぞれ設けられている。下面５
ｃ，６ｃは曲率半径R₁を有する湾曲凸面となつ
ている。なお、下面５ｃ，６ｃにおいて、曲率半
径R₁を有する部分は、Ｖベルト１が変速プーリ
に巻回しない状態で、張力帯２，３と接する範囲
だけでもよい。

張力帯２，３は、それぞれ実質的に同一平面内
に配列された心体７，７がゴム部材８，９内に埋
設されてなる。

張力帯２，３の一方の側面２ａ，３ａは、ブロ
ツク４の側面４ａ，４ｂと実質的に同一勾配の傾
斜を有する。上記張力帯２，３の側面２ａ，３ａ
とブロツク４の側面４ａ，４ｂは、変速プーリの
溝と係合させたとき（動力伝達の状態）に、それ
ぞれ実質的に同一平面となるように調整されてい
る。また、第４図に示すように、張力帯２，３の
上面には、ブロツク４の溝５，６における凹部５
ｂ，６ｂと噛合う凸部２ｂ，３ｂが、下側にはコ
グ１０，１１が設けられている。なお、コグ１
０，１１はコグ山間にコグ底が位置しており、コ
グ底は、曲率半径R₂の湾曲凹部となつている
（コグ１１についてのコグ山１１ａ、コグ底１１
ｂのみ図示）。

しかして、張力帯２，３の各コグ底に対し各ブ
ロツク４の溝５，６の下面５ｃ，６ｃ（湾曲凸面）
が係合されるとともに、溝５，６の上面５ａ，６
ａの凹部５ｂ，６ｂと張力帯２，３の凸部２ｂ，
３ｂとが係合されることにより、張力帯２，３と
ブロツク４とがベルト長手方向に固定されてい
る。また、Ｖベルト１が変速プーリに巻回されて
いない直線状態においては、隣合うブロツク４，
４の溝５，６の下面５ｃ，６ｃ（湾曲凸面）の最
下端位置５ｄ，６ｄよりも張力帯２，３のコグ山
の下端が上方に位置している。

さらに、ブロツク４の溝５，６の下面５ｃ，６
ｃの湾曲凸面の曲率半径R₁と、張力帯２，３下
側のコグ１０，１１のコグ底の曲率半径R₂は、
R₁≧R₂となるように調整されている。即ち、Ｖ
ベルト１が変速プーリより離間された状態（第１
図参照）では、張力帯２，３のコグ底の曲率半径
R₂が、ブロツク４の湾曲凸面の曲率半径R₁と略
同一か、それよりも若干小さくなるように設定さ
れている。

ブロツク４を構成する材料は、プラスチツク
ス、硬質ゴム等の非金属材料であつて、摩擦係数
が大きくしかも摩耗耐性に優れた材料が適用され
る。

張力帯２，３を構成する心体７，７は、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリアラミド等の合成繊
維、スチール、グラス、カーボン等の無機繊維、
あるいはこれらの混紡よりなり、モノフイラメン
トあるいはマルチフイラメントによるコードまた
は織物として使用される。また、フイルムあるい
はシートとして使用される場合もある。また、ゴ
ム部材８，９は、圧縮ヤング率が大きく耐摩耗性
等に優れた材料が要求され、一般に短繊維で補強
された周知の合成ゴムが使用される。

なお、張力帯２，３は、上下面付近に必要に応
じて織布が埋設される。その場合、織布は、屈曲
性および耐摩耗性等に優れた材料が要求され、一
般に綿、ポリアミド、ポリエステル、ポリアラミ
ド等の紡織繊維あるいはこれらの混紡よりなる。
織布の代わりに合成樹脂シートを使用してもよ
い。比較的軽負荷の場合は、織布および合成樹脂
シートを省略してもよい。

上記のように構成すれば、Ｖベルト１は、変速
プーリより離間し側圧力を受けていない状態（第
１図及び第２図参照）において、張力帯２，３の
側面２ａ，３ａがそれぞれブロツク４の側面４
ａ，４ｂよりわずかに突出しているが、張力帯
２，３の圧縮ヤング率がブロツク４の圧縮ヤング
率よりも小さいため、Ｖベルト１が変速プーリと
係合し、側圧力を受けたときの動力伝達状態で
は、ブロツク４の側面４ａ，４ｂと張力帯２，３
の側面２ａ，３ａはそれぞれ実質的に同一平面と
なり、変速プーリとの摩擦伝達力は全ての側面に
発生する。この場合、ブロツク４に使用するプラ
スチツクス、硬質ゴム等は圧縮ヤング率が大きい
ので、Ｖベルト１は高側圧に耐え摩擦伝達力も大
きくなる。

また、張力帯２，３下側に設けたコグ１０，１
１のコグ山は、Ｖベルト１が変速プーリに係合し
たとき、圧縮変形してブロツク４の溝５，６の下
面５ｃ，６ｃ（湾曲凸面）を挟持する。この圧縮
挟持状態は、曲率半径R₁≧R₂となつているので、
いかなるプーリ径でも発生し、かつ変速プーリか
らＶベルト１にかかる力の大きい小プーリ径のも
の程圧縮量（したがつて圧縮力）が大きいので、
ブロツク４の固定度が極めて高くなり、係合部分
の摩擦発熱が小さく、ベルト寿命が長くなる。ま
た、コグ山が圧縮されることによつて発生する圧
縮力P₁が、第５図に示すように、心体７に対し
上向きに作用するので、従来の如く心体７が多角
形状に変形するおそれがなく、屈曲疲労が少なく
なり、この点からもベルト寿命が長くなる。さら
には、応力集中により亀裂の発生し易い部分すな
わちコグ底は曲率半径R₂を有するので、亀裂が
発生しにくく、ベルト寿命の向上に寄与する。

また、隣合うブロツク４，４の溝５，６の下面
の湾曲凸面の最下端位置５ｄ，６ｄよりも張力帯
２，３のコグ山の下端が上方に位置しているの
で、プーリ巻回時、張力帯のコグ山下端がブロツ
クの前後面にて大きく圧縮変形されることもな
く、ブロツクに加わる力が過大となつて、ブロツ
クが早期に破損するという問題もない。

上記張力帯２，３の凸部２ｂ，３ｂは、心体７
の外側に位置し、変速プーリへの巻回時に伸長す
るので、第５図に示すように、それによつて発生
する伸長力P₂がブロツク４の溝５，６における
凹部５ｂ，６ｂの壁面に作用し、張力帯２，３と
ブロツク４との固定を補助する。

上記実施例では、ブロツク４の溝５，６の下面
５ｃ，６ｃ全体を滑らかな連続面としているが、
第６図に示すようにブロツク１１の溝下面１２の
前後端に段部１２ａ，１２ｂを設け、それによつ
て張力帯１３のコグ１４のコグ山１４ａを大きく
形成するようにすることで、コグ山１４ａの剪断
強度を高めることもできる。

また、ブロツクの厚さを薄くすれば、心体が多
角形状になるのを防止でき小ピツチ径化も可能と
なり、騒音の点でも有利であるが、張力帯２，３
の上面の凸部の剪断強度が低下するので、そのよ
うな場合は、第７図に示すように、ブロツク１５
に凸部１５ａを、張力帯１６に凸部１５ａに係合
する凹部１６ａを形成することで、上述した如き
剪断強度の低下を防止できる。第７図に示すＶベ
ルトでは、張力帯１６のコグ１７のコグ山１７ａ
の下端を平坦面１７ｂとしているが、第８図に示
すように、張力帯１８のコグ１９のコグ山１９ａ
の下端に凹部１９ｂを設けるようにし、プーリ巻
回時の張力帯のコグ山の圧縮変形量を調節し、ベ
ルトの屈曲性を高め圧縮による張力帯の発熱を少
なくするようにしてもよい。また、このようにす
れば、ブロツクと張力帯１８（コグ底）との接触
面積が大きくなり、ブロツクに対する張力帯１８
の固定度が大きくなる。

上記実施例は、ブロツク４の側面４ａ，４ｂお
よび２本の張力帯２，３の側面２ａ，３ａにおい
て変速プーリとの摩擦伝達力を得るＶベルト１に
適用したものであるが、そのほか、１本の張力帯
と複数のブロツクとからなるＶベルトにも適用で
きるし、また、ブロツクの側面のみで上記摩擦伝
達力を得るＶベルトに対しても適用可能である。
さらには、第９図に示すように、そのようにする
と、ブロツク２１の下側側面２１ａ，２１ｂのみ
が変速プーリと接触するＶベルトに適用すること
ができ、このような場合は、張力帯２２，２３の
上面とブロツク２１の溝上面との係合手段を設け
なくとも、両者は十分な固定度でもつて固定され
る。

（発明の効果）本発明は上記のように構成したから、高負荷伝
動、小径プーリへの適用が可能で、ベルト寿命が
長いという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図
は本発明の実施例を示すＶベルトの側面図、第２
図は第１図の−線断面図、第３図は第１図の
Ｖベルトに使用されるブロツクの側面図、第４図
は第１図のＶベルトに使用される張力帯の側面
図、第５図は第１図のＶベルトが変速プーリに係
合した動力伝達状態のＶベルトのみを示す側面
図、第６図ないし第９図は変形例の説明図であ
る。１，１９……Ｖベルト、２，３……張力帯、２
ｂ，３ｂ……凸部、４……ブロツク、５，６……
溝、５ｂ，６ｂ……凹部、５ｃ，６ｃ……下面、
１０，１１，１４……コグ、１０ａ，１１ａ，１
４ａ……コグ山、１０ｂ，１１ｂ……コグ底、１
５……ブロツク、１５ａ……凸部、１６……張力
帯、１６ａ……凹部。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも２つ以上のプーリに巻回されるＶ
ベルトであつて、下側にコグを有するエンドレス
の張力帯と、前記張力帯が係合される溝を有する
複数のブロツクとにより構成され、前記張力帯の
コグ底である湾曲凹部にブロツクの溝下面の湾曲
凸面が係合されて前記張力帯とブロツクとがベル
ト長手方向において係止され、直線状態において
隣合うブロツクの間で該両ブロツクの溝の湾曲凸
部の最下端位置よりも上方に張力帯のコグ山が位
置することを特徴とするＶベルト。２ブロツクは、溝上面において張力帯と係合し
ているところの特許請求の範囲第１項記載のＶベ
ルト。３ブロツクは溝上面に凹部を、張力帯は上面に
上面凹部に係合する凸部をそれぞれ有するところ
の特許請求の範囲第２項記載のＶベルト。４張力帯の湾曲凹部よりもブロツクの湾曲凸面
の方が大きく形成されているところの特許請求の
範囲第１項記載のＶベルト。５隣合うブロツクの間に位置する張力帯のコグ
山である凸部の先端が平坦面となつているところ
の特許請求の範囲第１項記載のＶベルト。６ブロツクは、溝下面の前後端に段部が形成さ
れているところの特許請求の範囲第１項記載のＶ
ベルト。７隣合うブロツクの間に位置する張力帯のコグ
山である凸部は、先端に凹所が形成されていると
ころの特許請求の範囲第１項記載のＶベルト。８ブロツクは、張力帯よりも下側に位置する側
面のみがプーリのプーリ面に接するところの特許
請求の範囲第１項記載のＶベルト。