JPH0516433Y2 - - Google Patents

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JPH0516433Y2
JPH0516433Y2 JP5108886U JP5108886U JPH0516433Y2 JP H0516433 Y2 JPH0516433 Y2 JP H0516433Y2 JP 5108886 U JP5108886 U JP 5108886U JP 5108886 U JP5108886 U JP 5108886U JP H0516433 Y2 JPH0516433 Y2 JP H0516433Y2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
    • F16G5/166—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts with non-metallic rings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本考案は乾式の変速装置に用いられるVベルト
に関する。 (従来の技術) 現在、自動車の走行用変速装置として、ベルト
式無段変速装置の開発が進められている。このベ
ルト式無段変速装置は、駆動軸と従動軸に溝間隔
が可変の変速プーリをそれぞれ取付け、2個の変
速プーリ間にVベルトを巻掛けて構成し、溝間隔
を調整して回転ピツチ径を変化させ、無段階に変
速させるものである。 また、ベルト式無段変速装置には2種類があ
り、1つは金属Vベルトを使用する湿式の変速装
置(例えば特公昭55−6783号公報参照)であり、
他方はゴムVベルトを使用する乾式の変速装置
(例えば実公昭32−10408号公報参照)である。一
般に、変速プーリは鋳鉄、鋼、アルミニウム合金
等の金属材料で構成されるため、金属Vベルトは
摩擦面の焼付きや摩耗対策として潤滑油の中で使
用しなければならないが、ゴムVベルトはその必
要がなくコストやメンテナンス面で有利である。 ところで、自動車の走行用変速装置は極めて高
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。 しかしながら、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。この原因は、ゴムVベルトが
高側圧において座屈変形し、Vベルトの発熱を伴
ない破壊されるためである。 (考案が解決しようとする問題点) そこで、出願人はエンドレスの張力帯に複数の
ブロツクを係止して構成されるVベルト(特開昭
60−49151号公報参照)を先に出願したが、その
ようなVベルトでは、従来のゴムVベルトに比し
て高い伝達能力を有するが、高トルクを小プーリ
で伝達するというような厳しい条件下では、ブロ
ツクに加わる力が過大となつて、ブロツクを高強
度樹脂又は硬質ゴム単独で構成した場合、ブロツ
クの強度が不足し、早期破損に至るという問題が
ある。 そこで、ブロツクを補強する目的でブロツク内
部に補強材として金属材を埋設することが考えら
れるが、ブロツクに加わる力が過大になるのに応
じて埋設する金属材を厚くする必要がある。とこ
ろが、金属材の厚さを増すとブロツクの重量が増
大するので、ベルト運転時の遠心張力が増大し、
特に高速運転時にベルトの発熱増大、伝達効率の
低下が生じ、低寿命となるという別の問題が発生
する。 因に、樹脂、ゴムの比重は1.0〜1.6であるのに
対し、金属は、軽量金属のアルミニウム合金を用
いても、2.7である。 本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、軽
量で、トルク伝達能力、高速性に優れ、ベルト寿
命が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。 (問題点を解決するための手段) 本考案は、上述した目的を達成するために、ブ
ロツクを、金属材料よりも比強度に優れる繊維強
化プラスチツクよりなる補強材を樹脂材料中に埋
設して構成したことを特徴とする。 (実施例) 以下、本考案の実施例を図面に沿つて説明す
る。 第1図及び第2図に示すように、本考案に係る
Vベルト1は1対のエンドレスの張力帯2,3
と、この張力帯2,3にそれらの長手方向に一定
ピツチで係止された複数のVブロツク4とにより
構成されている。 Vブロツク4は、第3図乃至第6図に示すよう
に、樹脂材料からなる本体5の略中央位置に、繊
維強化プラスチツク(以下単にFRPという)か
らなる板状の補強材6が埋設されてなる。Vブロ
ツク4は、上ビーム部4a、下ビーム部4b及び
それらを連結するセンタピラー部4cを有し、そ
れらによつて、張力帯2,3が係合される係合溝
7,8が形成されている。補強材6も、Vブロツ
ク4に対応した形状で、上ビーム部6a,下ビー
ム部6bおよびセンタピラー部6cを有する。補
強材6の前後面の上部及び下部の中央部分付近
は、本体5の一部が取除かれた凹所5a,5b,
5c,5dを通じて露出している。凹所5a,5
b,5c,5dは、本体5に対して補強材6の位
置をブロツク成形時に規制するものである。 補強材6の側面6d,6eは略同一平面上にあ
り、本体5のプーリとの接触面すなわちVブロツ
ク4の傾斜側面4d,4eと略平行に位置してい
る。 張力帯2,3は、それぞれ実質的に同一平面内
に配列された低伸張度の心体9,9と、この心体
9,9を保持するゴム部材10,11と、上面お
よび下面付近に埋設された織布12,12および
13,13により構成される。また、張力帯2,
3の上面および下面には、各Vブロツク4の係合
溝に設けられた凸部および湾曲凸面に係合する凹
部(係合溝7,8の凸部7a,8aおよび湾曲凸
面7b,8b、張力帯3の凹部3a,3bのみ図
示)が設けられている。) Vブロツク4の本体5の材質は6,6ナイロ
ン、芳香族ナイロン、ポリエチレンテレフタレー
ト等の熱可塑性樹脂、フエノール樹脂、硬質ポリ
ウレタン、不飽和ポリエステル、ポリイミド、エ
ポキシ樹脂の熱硬化性樹脂、エボナイトのごとき
硬質ゴムが単独又は短繊維、充填材、摩擦調整材
等を複合して使用される。 Vブロツク4に埋設される補強材6は、カーボ
ンフアイバ、ガラスフアイバ、アルミナフアイ
バ、アラミドフアイバ等の長繊維で強化した
FRPからなる。 張力帯2,3を構成する心体9,9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、
或はこれらの混紡よりなり、モノフイラメント或
はマルチフイラメントによるコード又は織物とし
て使用される。ゴム部材10,11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。織布12,13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
繊維或はこれらの混紡よりなる。 続いて、本考案例は比較例のVベルトについて
行つた寿命試験につい説明する。 試料ベルト Vブロツクに対し、本考案例ではエポキシ樹脂
をマトリツクスとしカーボンフアイバ(PAN系)
複合した補強材(CFRP)を用い、比較例ではア
ルミニウム合金(2017T3)からなる補強材を用
いている。CFRPは繊維配向方向を適宜変えて積
層構成することにより、カーボンフアイバの強度
を最適に利用できるので、種々の積層構成を応力
解析し、補強材の形状に対し最適な積層構成を求
めたもので、2mmの板をまずプレス成形し、所定
の形状に切削加工した。又Al合金は2mmの板を
プレスにより打抜いた。Vブロツクの本体は、フ
エノール樹脂、NBR、ビニロン(短繊維)、炭酸
カルシウムを、55:10:25:10の比率で混練した
樹脂材料で、曲げ弾性率350kgf/mm2、曲げ強度
13kgf/mm2である。 各Vベルトにおいて、張力帯は共通のものを用
い、Vブロツクを変えて試験を行つた。Vブロツ
クは所定形状の補強材を接着処理後、インジエク
シヨン成形機によりインサート成形を行つた。設
計寸法は、上幅45.6mm、厚さ4.8mm、ベルト角度
26°、ブロツク取付ピツチ5.0mm、ベルト周長740
mmである。 試験に用いたVブロツクの特性は次表に示す通
りである。
【表】
【表】 なお、本考案例の引張強度、引張弾性率は1軸
方向強化材の配向方向についてのものである。 試験方法 ベルトの伝達能力を評価するために、第7図に
示すように、駆動プーリ21(ピツチ径72.2mm、
回転数2500rpm)と従動プーリ22(ピツチ径
152.5mm)との間に試料ベルト23を巻回し、入
力トルクに応じベルトのスリツプ率が1.8%とな
るように軸荷重DW1を変量して試験した(試験
条件A)。 また、ベルトの高速性能を評価するために、第
8図を示すように、駆動プーリ31(ピツチ径
152.5mm)と従動プーリ32(ピツチ径72.12mm)
との間に試料ベルト33を巻回し、軸荷重DW2
=100Kgとし、無負荷状態で駆動プーリ31の回
転数を変えてベルト周速を変量して試験を行つた
(試験条件B)。 試験結果 次表に示す通りである。なお、ST値は次式で
求めた。 ST値=Tr/r・rθ(Kg/m) Tr…入力トルク(Kg・m) r…プーリ半径(m) θ…駆動側プーリでのベルトの巻付角
(radean)
【表】
【表】 本考案例のベルトは比強度に優れるCFRPを使
用しているため軽量で、高速性能に優れ、かつ比
較例が高負荷条件で早期破損するのに対し、著し
く優れたトルク伝達能力を示した。なお、試験条
件Aでのベルト破壊はブロツクの補強材の破損で
あつた。また、本考案例のST値2800Kgf/mは
自動車用ベルトとして見た時1500c.c.排気量の自動
車を駆動しうる伝達能力に相当する。 上記実施例に使用したFRPは軽量性に優れ、
強度の大きいCFRPであるが、超強度アルミニウ
ム合金に比較して比強度に優れるFRPであれば
ガラス繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロ
ン繊維等で強化した他のFRPも使用できる。又
SMC(シートモールデイングコンパウンド)のご
ときカツトフアイバーで補強したFRPも長繊維
強化物より性能は劣るものの厚みを厚くして使用
すればアルミニウム合金より優れた性能を発揮す
ることは言うまでもない。 上記実施例では、Vブロツク4の凸部と張力帯
2,3の凹部との係合により、Vブロツク4と張
力帯2,3とをベルト長手方向に係止している
が、逆にVブロツク側に凹部を、張力帯側に凸部
をそれぞれ形成し、両部を係合させて係止するよ
うにしてもよく、Vブロツクと張力帯との係止方
法は特に制限されない。例えば、接着剤を使用し
た化学的な固定手段を用いるようにしてもよい。 また、上記実施例では、Vブロツクの側面およ
び張力帯の側面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、Vブロツクの側面(一部又は全部)のみ
で上記摩擦伝達力を得るVベルトに対しても適用
可能であるし、また、張力帯が1本のタイプにも
適用できる。 なお、本考案の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ベルトにも適する。 (考案の効果) 本考案は、上記のように、比強度に優れる
FRPをブロツクの補強材として用いたから、軽
量でトルク伝達能力に優れ、高速性能にも優れ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係るVベルトの側面図、第2
図は第1図の−線における断面図、第3図及
び第4図はVブロツクの正面図及び側面図、第5
図及び第6図は補強材の正面図及び側面図、第7
図及び第8図は試験方法の説明図である。 1……Vベルト、2,3……張力帯、4……V
ブロツク、4a……上ビーム部、4b……下ビー
ム部、4c……センタピラー部、5……本体、5
a,5b,5c,5d……凹所、6……補強材、
6a……上ビーム部、6b……下ビーム部、6c
……センタピラー部。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) エンドレスの張力帯に複数のブロツクが係止
    されてなるベルトであつて、前記ブロツクは、
    金属材料よりも比強度に優れる繊維強化プラス
    チツクよりなる補強材が樹脂材料中に埋設され
    てなることを特徴とするVベルト。 (2) 補強材は、長繊維にて強化された繊維強化プ
    ラスチツクが積層されてなるところの実用新案
    登録請求の範囲第1項記載のVベルト。 (3) 繊維強化プラスチツクは、カーボンフアイバ
    による強化物であるところの実用新案登録請求
    の範囲第1項又は第2項記載のVベルト。
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JPS62162432U JPS62162432U (ja) 1987-10-15
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013061538A1 (ja) * 2011-10-26 2013-05-02 バンドー化学株式会社 高負荷伝動用vベルト及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013061538A1 (ja) * 2011-10-26 2013-05-02 バンドー化学株式会社 高負荷伝動用vベルト及びその製造方法

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JPS62162432U (ja) 1987-10-15

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