JPH09317828A - 高負荷伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易でブロックの脱落がなく騒音の少
ない高負荷伝動ベルトの提供を課題とする。 【解決手段】 無端のセンターベルト４に複数のブロッ
クを係止した高負荷伝動ベルト１であって、ブロック５
は両側のＶプーリのＶ溝対向面の一方に開口部６を持つ
センターベルト嵌合溝７を有する略コ字形状の補強材Ｈ
と該補強材のプーリとの接触面に被覆した樹脂部Ｊから
なり、ブロック５の重心をベルト幅方向の略中央に配置
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エラストマー製の
センターベルトと耐側圧を補強するブロックからなる高
負荷伝動用に供するベルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ベルトによる伝動のうち、ベルト式の無
段変速装置など特に高負荷を伝動しなければならない場
合やディーゼルエンジン等の脈動が顕著であり通常のゴ
ムベルトではどうしても寿命の点で問題のある場合に
は、ベルトもそれなりに高負荷に耐えるよう強度を高め
なければならない。

【０００３】そのような高負荷を伝動するためのベルト
として、心体を埋設したエラストマーからなるセンター
ベルトの長手方向に樹脂や金属をインサートした樹脂な
どの素材で構成した複数のブロックを嵌合したタイプの
ベルトがある。センターベルトはベルト長手方向の張力
を受け持つ部分であり、センターベルト内の心体として
は高強力低伸度のロープ心体等が用いられている。ブロ
ックは、プーリに係合するためにプーリＶ溝面に合うよ
うに台形状となっており、プーリからの側圧に対して補
強する役目を果たしている。

【０００４】以上のようなベルトは、ゴム製のベルトと
比べて高硬度のブロックを配置しているために側圧に対
して大きな剛性を示し、センターベルトは従来のベルト
と変わらないゴムからなっているために走行方向に対し
て優れた屈曲性を持っていると共に、高負荷の用途に用
いても十分な耐摩耗性を示す。

【０００５】そのようなブロック固定式のベルトには、
例えば実開昭６３−２４４３８号公報に開示されるよう
なブロックの両側面にそれぞれスロット部を設け、その
スロット部にゴム製のベルト挿入したものがある。

【０００６】また、他の例として、実開昭６３−１５０
１３６号公報に示すような心線を埋設したゴム製のベル
トの両面に上ブロックと下ブロックをそれぞれあてがい
ボルトやリベット等の止着材で固定したものがある。

【０００７】ところが、上記各ベルトのうち前者はブロ
ックを長手方向にまとめるセンターベルトを２本使用す
ることになるので、その２本のセンターベルトは長さが
少しでも異なればベルトの左右で周長が異なることにな
り、ベルトは走行しプーリに進入するときに傾いて進入
してしまい、それはベルト内の左右でベルトの周速が異
なることになる。

【０００８】すると走行しているうちに左右の走行にず
れが生じてしまう。そしてベルトは常に傾いて走行する
ことになり、ブロックが偏摩耗してしまうとともに、高
い伝動効率が得られない。

【０００９】また後者のベルトは歯部を有するセンター
ベルトと、この歯部に上、下ブロックの二部材を嵌合し
て止着材によって固定した構造からなり、この場合、
上、下ブロックとセンターベルトを止着材で圧縮締結し
ていることが、前者のベルトよりも耐剪断力を高めてお
り、そのことが負荷の高いところまでの使用を可能にし
ているが、エラストマーをマトリックスとしているセン
ターベルト止着材で固定しているため、センターベルト
の厚み及び硬度のばらつきから、止着代が一定となら
ず、ブロックの固定強度にばらつきができることなるこ
とや、また、ベルトの走行中にエラストマーの劣化によ
り固化、亀裂の発生が発生し、止着材の効果が失われる
ことによってブロックの欠損が起こり、信頼性に欠ける
ところがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】また、このようなベル
トの一つにセンターベルトを側面に嵌合溝を有する略コ
字形状のブロックに嵌合したものがある。このベルトは
センターベルトが一本であるとともに止着材を用いてい
ないので、それらが原因となる走行のずれやブロックの
欠損が起こらない。しかし、ベルトがプーリに掛かって
いるところではブロックがセンターベルトから抜けてし
まうことはないが、駆動プーリと従動プーリとの間のス
パン部においてブロックが抜けてしまう可能性がある。

【００１１】また、このようなブロックは非対称形状で
あり、センターベルトに対してブロックが動く余裕を持
っているために、ブロックが特にベルトの幅方向にずれ
てしまい、ベルトがプーリに進入する際発音する原因と
なっている。

【００１２】また、センターベルトの凸条部に噛み合わ
せるとともに、凹凸のガイドを嵌合させて組み込むには
ブロックの間隔を比較的大きめにとらなければならず、
そうするとベルトの騒音が顕著になるという問題があっ
た。そこで本発明は、ブロックの抜け落ちを防ぐととも
にベルトの走行を安定させて騒音を発生せず、隣合うブ
ロックの整列が可能でかつ、組み込みも容易なブロック
タイプの高負荷伝動ベルトの提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために心体をエラストマー中に埋設した無
端のセンターベルトと該センターベルトに嵌合するとと
もにセンターベルトの長手方向に係止した複数のブロッ
クからなる高負荷伝動ベルトであって、ブロックは該ブ
ロックの両側のＶプーリのＶ溝対向面の一方に開口部を
持つセンターベルト嵌合溝を有する略コ字形状の補強材
と該補強材の少なくともプーリとの接触面に被覆した樹
脂部とからなり、ブロックの重心をベルト幅方向の略中
央に配置したことを特徴とする。

【００１４】また、補強材はそのベルト長手方向の厚み
がセンターベルト嵌合溝の開口部側で大きくなっている
こと、ブロックの開口部においてセンターベルト抜け防
止部を形成していること、ブロックの前面にはガイド凸
部を有し、背面には前記ガイド凸部が嵌入するガイド穴
を設けてなるもの、センターベルトの長手方向に並んだ
ブロックは開口部のある位置が左右交互に並んでいるも
のも本発明に含まれるものである。

【００１５】

【作用】本発明では、センターベルトに複数のブロック
を係止した高負荷伝動用のベルトにおいて、一本のセン
ターベルトにコ字形状のブロックを嵌合する構成を採用
しているのでベルトの組み立ては比較的容易であり、複
数本のセンターベルトを用いることによる伝動ロスの心
配もない。また、ブロックの重心をベルト幅方向の略中
央に配置しているので、ベルトの走行中にブロックが左
右方向に振れることも防止され、ブロックの抜け落ちが
なくなるとともにベルトの走行も安定化する。さらに、
ベルトがプーリへ進入する際の騒音も低減できることに
なる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の高負荷伝動ベルト
の要部断面斜視図、図２は本発明の高負荷伝動ベルトの
断面図、図３は高負荷伝動ベルトの要部側断面図、図４
はブロックの平面図であり、図５はブロックの別の例を
示す平面図である。

【００１７】本発明の高負荷伝動ベルト１は、エラスト
マー２内に心体３をスパイラル状に埋設してなるセンタ
ーベルト４とセンターベルト４の長手方向に複数嵌合配
置するブロック５からなる。ブロック５は金属材料等か
らなる補強材Ｈとブロック５の少なくともプーリのＶ溝
壁面に当接するＶ溝対向面の５ａ、５ｂの部分に被覆し
た樹脂部Ｊからなる。また、ＶプーリのＶ溝対向面５
ａ、５ｂの一方に開口部６を持つセンターベルト嵌合溝
７を有する略コ字形状であり、Ｖ溝対向面の５ａ、５ｂ
は傾斜しておりＶプーリの溝角度に合わせた角度を持っ
ている。

【００１８】また、前記開口部６において嵌合溝７の幅
が狭くなったセンターベルト抜け防止部８、９を形成
し、またブロック５の前面１０にはガイド凸部１１を設
けて背面１２には該ガイド凸部１１が嵌入するガイド穴
１３を設けている。

【００１９】また、センターベルト４には上面および下
面の少なくとも一方に一定ピッチの凹部もしくは凸部１
４を有し、ブロック５の嵌合溝７にも凸部もしくは凹部
１５有しており、センターベルト４の凹部もしくは凸部
１４とブロック５の嵌合溝７の凸部もしくは凹部１５と
が噛み合うことによってブロック５とセンターベルト４
がベルト長さ方向には固定されベルト幅方向には脱着可
能となっている。

【００２０】前記のセンターベルト４を構成するエラス
トマー２として使用されるものは、ＮＲ（天然ゴム）、
ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプ
レンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ハイパロン（ク
ロロスルフォン化ポリエチレン）、ＨＮＢＲ（水素化ニ
トリルゴム）、メタクリル酸亜鉛などの不飽和カルボン
酸金属塩を分散させて強度を向上させたＨＮＢＲ等のゴ
ムの単一材またはこれらのブレンド物からなるゴム配合
物やポリウレタン樹脂等でが挙げられる。

【００２１】そして、エラストマー２内にスパイラル状
に埋設する心体３としては、ポリアミド、ポリエステ
ル、アラミド等の合成繊維、あるいはスチールコード、
ガラス繊維コード、カーボン繊維コード等の無機繊維の
単体からなるコードやこれらの混紡からなる撚りコー
ド、織物などが用いられる。

【００２２】また、ブロック５は片方の側面に開口部を
有するセンターベルト４嵌合溝を持ったアルミ合金やス
テンレス等の金属からなる補強材Ｈの少なくともＶ溝対
向面５ａ、５ｂに樹脂部Ｊを被覆したものであり、また
ブロック５の重心位置をベルト１の幅方向の略中央に配
置するために補強材Ｈのベルト長手方向の厚みを左右で
異ならせている。図４に示すように開口部６のない側か
ら開口部６のある方向へ行くにつれて厚みが徐々に大き
くしており、開口部のある側の厚み（Ｍ）＞開口部のな
い側の厚み（Ｌ）としている。そして、開口部６の部分
に補強部が存在しない分の重量を厚みで補い、ベルト１
の幅方向の略中央に重心が来るように調整している。こ
うすることによって、ベルト走行中にブロック５のセン
ターベルト４に対する振れが少なくなるので、本発明で
用いられているようなコ字形状のブロックであっても、
センターベルト４からのブロックの抜け落ちや、ベルト
の走行を不安定にするという問題が解消されることにな
る。

【００２３】また、図４では補強材Ｈの厚みをベルト幅
方向で左右非対称にすることによってブロック５の重心
位置を調整しているが、本発明の主旨はブロック５の重
心位置をベルト１幅方向の略中央に配置することであっ
て、具体的な方法としてはこの例に限られるものではな
く、図５に示すように補強材Ｈの開口部６内の上面と下
面にテーパを設けて重心位置を調整してもよい。さら
に、補強材Ｈに被覆する樹脂部Ｊの量を開口部６を有す
る側と開口部６のない側で変えることや、補強材Ｈと樹
脂部Ｊともに開口部６側において隆起させることによっ
て重心位置を調整することも可能である。

【００２４】ブロック５の重心位置を求める方法として
は、簡易な方法としては、ブロック５を糸で吊るすこと
によって大体の位置をつかむ方法があるが、より正確に
求めるには、ブロックを立方体と三角柱に分割して夫々
の重心Ｙ_i と体積Ｖ_i を求め、それらを次の式で合算す
ることによってブロック５全体の重心位置Ｙ_G を決定す
る方法を用いることができる。

【００２５】

【数１】

【００２６】補強材Ｈに被覆する樹脂部Ｊとしては、比
較的摩擦係数の大きく耐摩耗製に優れ、センターベルト
４を構成するエラストマー２と比べると剛性の高い、具
体的には硬度９０°ＪＩＳ Ａ以上の硬質ゴム、硬質ポ
リウレタン樹脂、液晶樹脂、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、メタアクリル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリーテルサルフォン樹脂等の合成
樹脂または、これらの樹脂中に、綿糸、ポリアミド繊維
やアラミド繊維等の化学繊維、ガラス繊維、金属繊維、
カーボン繊維等からなる織布、フィラー、ウィスカー、
シリカ、炭酸カルシウムなどの無機材料等を混入した強
化樹脂からなる。

【００２７】次に、ブロック５のセンターベルト嵌合溝
７はセンターベルト４の厚みと略同等に設定しており、
開口部６において嵌合溝の幅を狭くしたセンターベルト
抜け防止部８、９を形成している。抜け防止部８、９の
具体例としては、図６、図７、図８に示すような溝内側
は略垂直に立つ壁面を有し溝外側に下るテーパを有する
突起、矩形の突起や溝内側に下るテーパーを有する突起
が挙げられる。図７に示す抜け防止部はベルトの組み立
て時に嵌合溝７にセンターベルト４を容易に嵌め込むこ
とができ、いったん嵌め込むと抜けにくく好ましい形状
と言える。

【００２８】ブロック５の前面１０に設けたガイド凸部
１１と背面１２に設けたガイド穴１３は、ブロック５を
センターベルト４に組み込んだ状態で嵌まるようになっ
ており、ベルト１をプーリに掛架して走行させていると
きに、ブロック５がセンターベルト４上で整列し、プー
リに進入する際の騒音を抑えることができる。

【００２９】また、ブロック５はセンターベルト嵌合溝
の開口部６が右側面にあるものと左側面に２種類のブロ
ックを用意し、センターベルト４にブロック５を組み込
む際にセンターベルト４の右側から組み込むブロックと
左側から組み込むブロックを交互に配置することによっ
て、ベルト全体で重量のバランスがとれるのでより安定
した走行が可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明の高負荷伝動ベルト
は、一本のセンターベルトにブロックを嵌め込むだけで
ベルトを組み立てることができるので、ベルトの製造が
容易であり、かつブロックの重心の位置をベルト幅方向
の略中央に配置しているので、ベルト走行中にブロック
のセンターベルトに対する振れが低減でき、ブロックの
抜け落ちの防止や、ベルトの走行安定性の向上や、ベル
トがプーリに進入する際の騒音の低減にも効果を発揮す
る。

【００３１】また、ブロックのセンターベルト嵌合溝に
は抜け防止部を設けているのでベルトの走行中にブロッ
クが脱落することがなく、また、ベルトの長手方向には
センターベルトとブロックの嵌合溝内の凹凸の噛み合い
によって位置固定し幅方向にはガイド凸部とガイド溝に
よって動きを抑制しているので、センターベルト上でブ
ロックが整列し、重心位置の調整と相まってプーリに進
入する際の騒音の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高負荷伝動ベルトの要部斜視断面図で
ある。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の高負荷伝動ベルトの要部側断面図であ
る。

【図４】ブロックの平面図である。

【図５】ブロックの別の例を示す正面図である。

【図６】ブロックのセンターベルト抜け防止部の例を示
す正面図である。

【図７】ブロックのセンターベルト抜け防止部の別の例
を示す正面図である。

【図８】ブロックのセンターベルト抜け防止部の更に別
の例を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 高負荷伝動ベルト ２ エラストマー ３ 心体 ４ センターベルト ５ ブロック ５ａ Ｖ溝対向面 ５ｂ Ｖ溝対向面 ６ 開口部 ７ センターベルト嵌合溝 ８ センターベルト抜け防止部 ９ センターベルト抜け防止部 １０ 前面 １１ ガイド凸部 １２ 背面 １３ ガイド穴 １４ 凸部 １５ 凹部 Ｈ 補強部 Ｊ 樹脂部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心体をエラストマー中に埋設した無端の
   センターベルトと該センターベルトに嵌合するとともに
   センターベルトの長手方向に係止した複数のブロックか
   らなる高負荷伝動ベルトであって、ブロックは該ブロッ
   クの両側のＶプーリのＶ溝対向面の一方に開口部を持つ
   センターベルト嵌合溝を有する略コ字形状の補強材と該
   補強材の少なくともプーリとの接触面に被覆した樹脂部
   とからなり、かつブロックの重心をベルト幅方向の略中
   央に配置したことを特徴とする高負荷伝動ベルト。
2. 【請求項２】 補強材はそのベルト長手方向の厚みがセ
   ンターベルト嵌合溝の開口部側で大きくなっている請求
   項１記載の高負荷伝動ベルト。
3. 【請求項３】 ブロックの開口部においてセンターベル
   ト抜け防止部を形成した請求項１または２記載の高負荷
   伝動ベルト。
4. 【請求項４】 ブロックの前面にはガイド凸部を有し、
   背面には前記ガイド凸部が嵌入するガイド穴を設けてな
   る請求項１乃至３に記載の高負荷伝動ベルト。
5. 【請求項５】 センターベルトの長手方向に並んだブロ
   ックは開口部のある位置が左右交互に並んでいる請求項
   １乃至４に記載の高負荷伝動ベルト。