JPH10159912A - 高負荷伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトの捩れが発生せず、更にセンターベル
トとブロックとの固定が容易であり、かつセンターベル
トが抜けにくく、長寿命な高負荷伝動ベルトを提供す
る。 【解決手段】 センターベルト４に複数のブロック５を
嵌合係止した高負荷伝動ベルト１において、ブロック５
はプーリ当接部６、７と連結部材８で三方を囲まれた嵌
合溝９を形成し、プーリ当接部６、７から前記嵌合溝９
の内面側に延びる一対のロック部１１、１２を有し、一
方のロック部１２は、センターベルトの全幅の少なくと
も１／３半分のところまで延びている。

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】従来から無段変速装置等の高負荷伝動を
要求される用途としてに適用されるベルトとして、ゴム
製Ｖベルト、また、特開昭５５−１００４４３号公報の
ような金属ベルトが提案されている。しかしゴム製Ｖベ
ルトでは高負荷用のものであっても最大面圧が１０ｋｇ
／ｃｍ² 程度であり、それ以上のトルクのかかる用途で
あるとゴム製Ｖベルトが高側圧に耐えられず座屈変形し
てしまう。

【０００３】金属ベルトは耐側圧性に優れており、かな
りの高側圧に耐えることができるので座屈変形すること
はないが、一般的に変速プーリは鉄やアルミニウム合金
などの金属材料で構成されているために、金属ベルトは
プーリとの当接面の焼きつきや摩耗を防止するために、
断えずオイルを供給しながら走行させなければならな
い。そうなるとオイルを供給するための装置を設けなけ
ればならないので、ベルトの伝動装置としては大型のも
のにならざるを得ない。

【０００４】そこで、オイルによる潤滑の不要な乾式の
ベルトであるとともに高負荷にも耐えうるベルトとして
心体を埋設したゴムベルトに硬質の樹脂等からなるブロ
ックを固定してベルト幅方向の強度を高め耐久性を向上
させたベルトも多数提案されている。

【０００５】そのようなブロックを用いた例として、特
公昭６２−７４１８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】このベルトはブロックをゴムベルトに嵌合
させて固定する構造であるために、例えば止着材を用い
てブロックとセンターベルトを固定するようなベルトと
比べると、ブロックの厚みを薄くすることができる。よ
って、ベルトを走行させた際のピッチノイズを低レベル
に抑えることができるという利点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公昭６２−
７４１８号公報に開示されるベルトは、図６にその断面
を示すように、上ビーム部３１と下ビーム部３２をセン
ターピラー３３で連結し、両側面にセンターベルトの嵌
合溝３４、３４を有するブロック３０の前記嵌合溝３
４、３４にセンターベルト３５を嵌合したタイプのベル
トである。また、センターピラー３３の中央部に前後の
ブロックを整列されるガイド凸部３６を有している。

【０００８】このタイプのベルトの場合、センターベル
トを側面から挿入する構造のために、最も効率的な摩擦
力を発生するセンターベルトの側方にセンターベルトを
挿入する溝が開口しているために、動力の伝達性が悪く
なるという欠点がある。また、センターベルトが２本で
あることから、変速ベルトでは避けられないミスアライ
メント走行する場合、ベルトが捩じれた状態になって１
本のベルトでしか張力を受け持てず、動力伝達効率の低
下につながったり、切断してしまうという問題もある。

【０００９】そこで、図７に示すようなブロック４０の
上ビーム部４１と下ビーム部４２を端部においてサイド
ピラー４３で連結した略コ字形状とし、１本のセンター
ベルト４４に前記のような略コ字形状のブロックを左右
交互に嵌め込んでゆくベルトとすると、センターベルト
は１本なので上述のようなベルトが捩れてしまうという
問題がなくなり、センターベルト４４を嵌合する溝も片
側しか開口していないので、センターベルトの側方の面
積が狭くなるという問題もある程度カバーすることがで
きる。

【００１０】しかし、この略コ字形状のブロック４０は
プーリのＶ溝と接触するプーリ接触面の面積が左右で異
なるため、Ｖ溝との間で発生する左右の摩擦力のバラン
スが崩れて、同じベルト内において摩擦力の大きい側の
速度が速くなり、走行方向に対してブロック４０が斜行
する。

【００１１】また、側面のセンターベルト４４を挿入す
るための開口部にかかるモーメント力によって上、下ビ
ーム部４１、４２が開いてブロックが破損したり、セン
ターベルト４４からブロックが外れてしまうという問題
がある。

【００１２】更にブロック４０をベルト長手方向で整列
させるために例えばブロックの前面の凸部４５、背面の
凹部からなるガイド嵌合部を設けて前後に位置するをブ
ロック同志を凹凸嵌合させているが、センターベルト４
４の横方向に開口部が存在するため、凸部４５と凹部を
設ける位置はブロックの上ビーム部４１、もしくは下ビ
ーム部４２にしなければならない。そうすると凹凸嵌合
の位置がセンターベルトの存在するピッチラインから大
きく外れるため凸部と凹部との間で相対的な動きが大き
く、摩耗の度合いも大きくなるという問題があった。ま
た、ブロック形状が左右非対象であるため走行中に、ブ
ロックの斜行は避けられず、伝達力や耐久性の低下を招
くことがある。

【００１３】そこで、本発明はセンターベルトは１本で
ベルトの捩れが発生することがなく、また、センターベ
ルトの側方でプーリからの側圧を受けることができ、ピ
ッチライン付近にガイド嵌合部を設けることによって前
後のブロックを嵌合しているので、凹凸の摩耗も少な
く、更にセンターベルトとブロックとの固定が容易であ
りかつ外れにくい高負荷伝動ベルトの提供を目的とす
る。

【００１４】

【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請求項１では、心線をエラストマー
中に埋設した無端のセンターベルトに、プーリのＶ溝と
係合する傾斜したプーリ接触面を有する複数のブロック
を、嵌合係止した構成からなる高負荷伝動ベルトにおい
て、前記ブロックは、プーリ接触面を含む一対のプーリ
当接部を連結部材で一体に接続して、前記一対のプーリ
当接部と連結部材で三方を囲まれた嵌合溝を形成し、該
嵌合溝に装着したセンターベルトが抜けないように、プ
ーリ当接部から前記嵌合溝の内面側に延びる一対のロッ
ク部を有しており、一対のロック部の内一方は、プーリ
当接部からブロック幅方向の少なくとも１／３ところま
でセンターベルトと当接しているとともに、前記一対の
ロック部の間にはセンターベルトの挿入孔が開口してい
る。

【００１５】このような構成を採ることによって、セン
ターベルトは一本であり、ベルトの捩れなどの問題がな
い。また、センターベルトの側面に当たる部分が開口し
ていないので効率よく動力伝達を行うことができる。ま
た、請求項２ではプーリ当接部の嵌合溝に装着したセン
ターベルトの略側方に前後のブロックを整列させるガイ
ド部を有しており、ガイド部の位置はベルトのほぼピッ
チラインの位置にあるので、ガイド部の動きが少なく摩
耗も起こりにくいことから長期に渡ってブロックの整列
機能を果たすことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の高負荷伝動ベルト
の斜視図、図２は本発明高負荷伝動ベルトのブロック本
体の斜視図である。

【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の両側面は、プ
ーリのＶ溝と係合する傾斜のついたプーリ接触面５ａ、
５ｂとなっており、駆動されたプーリから動力を受け取
ってブロック５に係止固定したセンターベルトを介して
従動側のプーリに動力を伝えるものである。

【００１８】ブロック５は、図２に示すような一対のプ
ーリ当接部６、７の下端を一体的に接続する一対の連結
部材８を有し、一対のプーリ当接部６、７と連結部材８
に三方を囲まれた嵌合溝９を有し、上方に挿入孔１０が
開孔している。そして、一対のプーリ当接部６、７の上
端から嵌合溝９の内面側に向かって延びるロック部１
１、１２が対向するように設けられている。

【００１９】嵌合溝９は、上方に挿入孔１０が開口して
おり、該挿入孔１０からセンターベルト４が装着される
が、装着後は前記ロック部１１、１２によって抜けない
ようになっている。

【００２０】更に、図３に断面を示すように嵌合溝９内
の連結部材８の上面には、凸条部８ａを、そしてロック
部１１、１２の下面には凸条部１１ａ、１２ａを形成し
ており、センターベルト４の上面及び下面の溝条部４ａ
と噛み合うようになっている。

【００２１】また、図２でロック部１１のブロック当接
部６から延びる長さＭは、センターベルト４の全幅の少
なくとも１／３となっているとともに、ロック部１１と
ロック部１２の間には、センターベルト４を嵌合溝９内
に挿入するための挿入孔１０が位置している。この挿入
孔１０の幅は、少なくともセンターベルト４の上下の溝
条部４ａの底間の厚みｔよりも大きく設定している。ロ
ック部１１およびロック部１２の先端はセンターベルト
４を挿入しやすいように、嵌合溝９の内方向へ傾いたテ
ーパを設けている。

【００２２】センターベルト４を嵌合溝９に挿入すると
きは、図４に示すようにセンターベルト４を挿入孔１０
に差し込み、最後はセンターベルト４の縁部を押してロ
ック部１２を乗り越えることによって挿入が完了する。
また、図４のように左上に挿入孔１０を有するブロック
５と右上に挿入孔を有するブロック５’を交互にセンタ
ーベルト４に挿入することによって、ベルト全体で重量
のバランスをとっている。以上のような構成を採ること
によって、比較的簡単にベルトの組み立てを行うことが
できる。また、一旦装着したセンターベルト４は、ロッ
ク部１１、１２によってブロック５から外れるのが防止
される。

【００２３】以上の例では、挿入孔１０がブロック５の
上方にある場合を説明したが、別段、プーリ当接部の上
端を連結部材で連結し、下方に挿入孔を設け、センター
ベルト４を下方から装着するものでも構わない。しか
し、ベルト１の走行中、センターベルト４に大きな張力
がかかったときにセンターベルト４とブロック５が外れ
てしまわないように、挿入孔１０は上方にあるものの方
が好ましいと言える。

【００２４】また、プーリ接触面５ａ、５ｂは、プーリ
当接部６、７の下端からセンターベルト４の上端程度の
高さまでとしており、ロック部１１、１２を設けた上端
付近にあたる部分は、プーリに接触しないようにしてい
るが、それは、プーリ当接部６、７の上端にプーリから
の側圧がかかることによって、プーリ当接部６、７が内
側に曲がってしまうのを防止するためである。また、ブ
ロック５は、金属からなる補強部材１４の少なくともプ
ーリと当接するプーリ接触面５ａ、５ｂに樹脂部１４を
被覆した構成からなっている。

【００２５】また、図５のようにブロック５にはプーリ
当接部６、７のブロック前面のほぼセンターベルト４の
心線２と略同じ高さの位置に、凸部１５と、背面の凹部
１６からなるガイド部を設け、その凸部１５と凹部１６
が嵌合し、隣り合うブロック同志の動きが規制しブロッ
クを整列させるガイドを役目を果たしている。また、凸
部１５および凹部１６は曲面となっておりベルトの屈曲
で隣り合うブロックとの間の角度が変わる際にも、摩耗
しないようになっている。

【００２６】上記のように凸部１５と凹部１６からなる
ガイド部を嵌合することによって、ベルト長手方向でブ
ロックを整列することができ、ベルトのプーリへの進入
の際にブロックがプーリに衝突することに寄って発生す
る衝突音を防止することができる。また、ガイド部をプ
ーリ当接部６、７の中央に設けることによって、センタ
ーベルト４側方のほぼセンターベルト４の心線３と同じ
高さであるピッチライン上に配置することができるの
で、隣り合うブロック同志の相対的な動きが最も少ない
場所であり、凸部と凹部の摩耗も他の場所に設けたとき
と比べて少ないと言える。

【００２７】ブロック５の前面においてプーリ当接部
６、７の上下方向中央付近から下半分は連結部材８を含
めて傾斜面となっており、ベルトがプーリに進入して屈
曲したときに前後のブロック同志が前面と背面とで接触
しないようになっている。

【００２８】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）、不飽和カルボン酸金属塩を含有したＨＮ
ＢＲ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。

【００２９】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。

【００３０】また、樹脂部１４は少なくとも、プーリと
接触するプーリ接触面５ａ、５ｂに相当する部分に設け
る必要があるものであり、図２で示すようにブロック５
は、金属製の補強材１３のプーリ当接部に相当する部分
と連結部材に相当する部分を樹脂部１４で被覆して構成
したものとなっているが、例えば補強材１３の全面を樹
脂部１４で被覆したものでも使用可能である。

【００３１】補強材１３の少なくともプーリ接触面５
ａ、５ｂを被覆する樹脂部１４としては、比較的摩擦係
数の大きく耐摩耗性に優れ、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）
樹脂等の合成樹脂が用いられる。

【００３２】また、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。

【００３３】

【実施例】次に、本発明のベルトを実際に走行させて伝
達性と騒音を測定する試験を行った。実施例１及び２と
しては、図１に示す構造からなる本発明の高負荷伝動ベ
ルト１であり、ロック部１１の長さＭをセンターベルト
４の全幅１６ｍｍに対して、８ｍとしたものと６ｍｍに
したものの２種類を用いた。なお、側部部分の略中央で
あってセンターベルトの側方のほぼピッチライン位置に
ガイド嵌合部を設けている。

【００３４】比較例１としては、図１に示す高負荷伝動
ベルト１であり、ロック部１１の長さＭがセンターベル
ト４の全幅１６ｍｍに対して４ｍｍとした以外は実施例
１、２と同じベルトを用いた。

【００３５】走行条件は、表１にまとめたように駆動側
プーリのピッチ径が６５ｍｍで回転数が３２００ｒｐ
ｍ、従動側プーリのピッチ径が１３０ｍｍで回転数が１
６００ｒｐｍ、そして雰囲気温度は９０℃、トルクを変
量して行った。そして、それぞれのベルトの限界トルク
を測定した。その結果を表２に示す。ただし、限界トル
クとは、ベルトスリップ率２％時の駆動側トルク値をい
うものである。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】表２の結果から分かるように、比較例に比
べて実施例では限界トルクが高く、ロック部１１の長さ
をセンターベルト４の幅の１／３以上とすることによっ
て、ブロック５をセンターベルト４に強固に固定するこ
とができることがわかる。

【００３９】次に、本発明のベルトを実際に走行させて
伝達性と騒音を測定する試験を行った。実施例として
は、図１に示す構造からなる本発明の高負荷伝動ベルト
であり、側部部分の略中央であってセンターベルトの側
方のほぼピッチライン位置にガイド嵌合部を設けたベル
トを使った。

【００４０】比較例としては、図７に示すような嵌合溝
の側方に開口部を有し、ガイド部を上部の連結部材に設
けたベルトを用いた。走行条件は、表３にまとめたよう
に駆動側プーリのピッチ径が６５ｍｍで回転数が３２０
０ｒｐｍ、従動側プーリのピッチ径が１３０ｍｍで回転
数が１６００ｒｐｍ、そして雰囲気温度は９０℃、負荷
は駆動側が４ｋｇｆｍ、従動側が８ｋｇｆｍで行った。
それぞれのベルトのトルク４ｋｇｆｍでのスリップ率及
び、走行中の音圧、寿命に至る時間を測定した。その結
果を表４に示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】

【表４】

【００４３】表４の結果から分かるように、比較例に比
べて実施例では、音圧も小さくなっており、ガイド部を
センターベルトの心線の位置に配置したため、ブロック
の整列がよくより効率的にベルトが走行していることが
わかる。また、寿命時間についても比較例が２６０時間
で寿命となってしまっているのに対し、実施例は４００
０時間走行させても、まだ寿命となっていないが、この
ことから、ガイド部の摩耗が少なく長期に渡ってベルト
の整列が行われていることが分かる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明の高負荷伝動ベルト
は、請求項１では、センターベルトに、プーリ接触面を
有する複数のブロックを嵌合係止した高負荷伝動ベルト
において、前記ブロックは、一対のプーリ当接部と連結
部材で三方を囲まれた嵌合溝を形成し、該嵌合溝に装着
したセンターベルトが抜けないような一対のロック部を
有しており、一対のロック部の内一方は、プーリ当接部
からブロック幅方向の少なくとも半分のところまで延び
ているという構成を採ることによって、センターベルト
は一本であり、ベルトの捩れなどの問題がない。また、
センターベルトの側面に当たる部分が開口していないの
で効率よく動力伝達を行うことができる。

【００４５】また、請求項２ではプーリ当接部の嵌合溝
に装着したセンターベルトの略側方に前後のブロックを
整列させるガイド部を有しており、ガイド部の位置はベ
ルトのほぼピッチラインの位置にあるので、ガイド部の
動きが少なく摩耗も起こりにくいことから長期に渡って
ブロックの整列機能を果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高負荷伝動ベルトの斜視図である。

【図２】ブロックの正面図である。

【図３】高負荷伝動ベルトの嵌合溝位置での縦断面図で
ある。

【図４】ブロック本体に係止部材を装着するところの要
部断面図である。

【図５】ガイド凸部位置での縦断面図である。

【図６】従来のベルトの断面図である。

【図７】従来のベルトの断面図である。

【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 ６ プーリ当接部 ７ プーリ当接部 ８ 連結部材 ９ 嵌合溝 １０ 挿入孔 １１ ロック部 １２ ロック部 １３ 補強材 １４ 樹脂部 １５ 凸部 １６ 凹部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心線をエラストマー中に埋設した無端の
   センターベルトに、プーリのＶ溝と係合する傾斜したプ
   ーリ接触面を有する複数のブロックを、嵌合係止した構
   成からなる高負荷伝動ベルトにおいて、前記ブロック
   は、プーリ接触面を含む一対のプーリ当接部を連結部材
   で一体に接続して、前記一対のプーリ当接部と連結部材
   で三方を囲まれた嵌合溝を形成し、該嵌合溝に装着した
   センターベルトが抜けないように、プーリ当接部から前
   記嵌合溝の内面側に延びる一対のロック部を有してお
   り、一対のロック部の内一方は、センターベルトの全幅
   の少なくとも１／３半分のところまでセンターベルトと
   当接しているとともに、前記一対のロック部の間にはセ
   ンターベルトの挿入孔が開孔していることを特徴とする
   高負荷伝動ベルト。
2. 【請求項２】 プーリ当接部の嵌合溝に装着したセンタ
   ーベルトの略側方に前後のブロックを整列させるガイド
   部を有する請求項１記載の高負荷伝動ベルト。