JPH11101312A - 高負荷伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮伝動タイプの高負荷伝動ベルトにおい
て、乾式での駆動を可能にする。 【解決手段】 無端キャリア上にブロックの係合溝を係
合した圧縮伝動タイプの高負荷伝動ベルト１において、
無端キャリア２が樹脂バンド２ａと金属バンド２ｂを交
互に積層した積層体からなり、最上層４と最下層５には
樹脂バンド２ａを配置した構成からなる。

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ベルトが用いられてきたが、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／ｃ
ｍ² 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】そこで、特開昭５５−１００４４３号公報
のようなブロックが金属バンド上を摺動する押し伝動タ
イプの金属ベルトが提案されている。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
るので座屈変形しにくく、しかも押し伝動であることか
らブロックを金属バンドに噛み合わせるなどして係止す
る必要がないので、ブロックの厚みを薄くしてピッチを
小さくすることができるので、ベルト走行時の耳障りな
騒音を少なくすることができるベルトであるということ
ができる。

【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】このような樹脂を用いたブロックを利用し
た引張伝動のベルトの例として、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に樹脂を用いてお
り、ブロックに自己潤滑性があるためオイルを常に供給
しつづけなければならないということはなく、よりコン
パクトでメンテナンスフリーに近い使用の仕方ができる
という利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のベルト
のうち特開昭５５−１００４４３号公報に示すようなベ
ルトは、ブロックと金属バンドが共に金属でできており
プーリも金属製であるため、金属同志の摺動となってお
り、常にオイルを供給しつづけなければ焼き付きが起こ
ってしまう。するとベルトを密閉する箱が必要となるこ
と、常にオイルを供給する手段を要することや、オイル
の量をある一定範囲内に保つために定期的に点検しなけ
ればならないという問題がある。また、オイルを供給す
るための装置を設けなければならないことや、オイル中
のような摩擦係数が低くなる状況の元で摩擦伝動を行う
ためには、プーリとベルトとのあいだに大きな圧力を要
し、十分な圧力を得るためには、駆動軸や従動軸その軸
受け等に高い強度が必要となり、必然的に大型の装置と
なってしまう。

【０００８】次に、特公昭６２−７４１８号公報のよう
なベルトの場合は、ブロックが樹脂からなっており、張
力帯もゴムなどのエラストマーからなっているため、金
属のような潤滑は必要なくオイルを常に供給しなければ
ならないといったこともない。しかし、ブロックと張力
帯が固定関係にある引張伝動であることからブロックと
張力帯の間に発生する剪断力に耐えるためには、ある程
度のブロックの厚みが必要となってくるので、耳障りな
ピッチノイズを発生してしまうという点では前記の金属
製のベルトより不利である。

【０００９】そこで、本発明は押し伝動方式のメリット
を生かしてピッチノイズが少なく、しかも常にオイルを
供給する必要のない高負荷伝動ベルトの提供を目的とす
る。

【００１０】

【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、無端キャリア上に複
数のブロックの係合溝を長手方向摺動可能に係合すると
ともにブロックの前後面にはガイド凸部およびガイド凹
部が設けられ、隣り合うブロック同士を前記ガイド凸部
およびガイド凹部を嵌合することによって整列させる高
負荷伝動ベルトにおいて、無端キャリアが樹脂バンドと
金属バンドを交互に積層したの積層体からなるとともに
最上層と最下層には樹脂バンドを配置したことを特徴と
する。

【００１１】以上のように構成することによって、ブロ
ックの厚みを薄くすることができるので耳障りなピッチ
ノイズを極力小さく抑えることができる。無端キャリア
は樹脂バンドと金属バンドの積層体からなっており、十
分な引張強度を有しているとともに、オイルを供給しつ
づけて潤滑する必要がないのでよりコンパクトでメンテ
ナンスフリーである高負荷伝動ベルトを実現することが
できる。

【００１２】また請求項２では、無端キャリアが短繊維
を充填した樹脂からなっているので、無端キャリア表面
の摩擦係数を低くすることができるとともに長期に渡っ
て維持することができる。

【００１３】また請求項３では、無端キャリアが構成す
る樹脂には二硫化モリブデンとグラファイトとフッ素系
樹脂から選ばれてなる少なくとも一種を混入しているこ
とにより、無端キャリア表面の摩擦係数をより低くする
ことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の高負荷伝動ベルト
の断面図である。本発明の高負荷伝動ベルト１は、無端
キャリア２上を金属製の多数のブロック３の係合溝３ｃ
にベルト長手方向に摺動可能に係止したベルトであり、
プーリ間に巻きかけて走行させると、駆動プーリによっ
てブロックが動かされ、動かされたブロックのベルト進
行方向の前にあるブロックが押されて次のブロックを押
してゆき、ベルト全周に渡るブロックが動くことによっ
て従動プーリが回転し動力を伝える押し伝動方式のベル
トである。

【００１５】本発明の特徴部分はこの無端キャリア２で
あり、本発明では、無端キャリア２は、樹脂バンド２ａ
と金属バンド２ｂを交互に積層し、最上層４と最下層５
には樹脂バンド２ａを配置した構成となっている。

【００１６】ブロック３と接触することになる最上層４
と最下層５を樹脂バンド２ａとすることによって無端キ
ャリア２上を金属製のブロック３が摺動して駆動する押
し伝動方式のベルトにおいても、潤滑のための絶え間な
いオイルの供給をなくすことができるので、よりメンテ
ナンスフリーに近づいたベルト駆動装置を提供すること
ができる。また、樹脂バンド２ａのみでは不足ぎみの引
張強度を、その間に配置した金属バンド２ｂが補うこと
によって、十分な引張強度を有する無端キャリア２とす
ることができる。

【００１７】無端キャリア２を構成する樹脂バンド２ａ
の素材として用いることができるのは、芳香族ポリアミ
ド樹脂、芳香族ポリイミド樹脂、芳香族ポリアミドイミ
ド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテ
ルケトン樹脂、ポリエーテルサルファイド樹脂、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。

【００１８】樹脂バンド２ａの一枚の厚みは、５０〜３
００μｍの範囲で用いられ、５０μｍ未満であると強度
が十分に得られず特に最下層４、最上層５においてブロ
ックとの摩耗により簡単に切断してしまうなどの問題が
発生し、３００μｍを越えるとベルトの屈曲性が悪くな
り動力の伝達効率が悪くなるので好ましくない。

【００１９】金属バンド２ｂの素材として用いることが
できるのは、マルエージング鋼、ＳＵＳ３０４、１５−
７ＰＨ材を挙げることができる。金属バンド２ｂの一枚
の厚みは、１０〜５０μｍの範囲で用いられ、１０μｍ
未満であると、強度が不足し好ましくない。５０μｍを
超えると無端キャリア２の厚みを増してしまうことと重
量を増加させる点で好ましくない。

【００２０】また、無端キャリア２の樹脂バンド２ａと
金属バンド２ｂを合わせた積層枚数は所定の強度を得る
ためには１０〜３０枚の範囲で用いられ、１０枚より少
ないとブロック３をプーリ内径側へ押しつける十分な力
が発生できないのでブロックとプーリとの間の摩擦力が
小さくなり、動力の伝達効率が悪くなる。また、３０枚
より多層にすると内側の層と外側の層とで速度差が大き
くなりすぎ滑りが生じるので摩耗したり発熱が大きくな
るという問題があり好ましくない。

【００２１】樹脂バンド２ａには短繊維を充填すること
も可能であり、短繊維を充填することによって無端キャ
リア２表面の摩擦係数を低くすることができるととも
に、耐圧性を上げることもできる。短繊維として用いら
れるものとしては、ポリアミド繊維やアラミド繊維等の
化学繊維、金属繊維、カーボン繊維等が挙げられ、それ
らを充填することによって強化樹脂とすることができ
る。また、繊維分を部分的に露出させたりして摺動面を
補強したり、表面の摩擦係数を調整することも可能であ
る。

【００２２】また、樹脂バンド２ａ中に二硫化モリブデ
ン、グラファイト、フッ素系樹脂から選ばれてなる少な
くとも一つを混入することによっても無端キャリア２の
表面の摩擦係数を低くすることができる。フッ素系樹脂
としては、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフ
ッ化エチレンプロピレンエーテル（ＰＦＰＥ）、４フッ
化エチレン６フッ化プロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）、
ポリフッ化アルコキシエチレン（ＰＦＡ）等が挙げられ
る。

【００２３】次に、ブロック３は、図２に示す例では二
本の幅方向部材６、７とそれらを一方の端で連結する連
結部材８からなり、幅方向部材６の片方の端部に無端キ
ャリア２を挿入する溝が開孔している。

【００２４】ブロック３の形状は図１に示すものに限ら
れるものではなく、図２に示すように二本の幅方向部材
６、７とそれらを中央で連結する連結部材８からなるＩ
形状のブロック３でもよく、その場合はブロック３の両
側の側面に無端キャリア２を挿入する係合溝３ｃが開孔
している。そして、一対の無端キャリア２、２上にブロ
ック３が摺動可能に係止したベルトとなる。

【００２５】更に、図３に示すような略Ｕ字形状のブロ
ック３で上方に無端キャリア２を挿入する係合溝３ｃが
開孔しており、一旦挿入した無端キャリア２が抜けない
ようにロック部３ａ、３ａを備えた高負荷伝動ベルト１
でも構わない。

【００２６】ブロック３はベルトがプーリ上で屈曲でき
るように下方には傾斜面９が設けられており、プーリ間
でベルトが屈曲していないときには、前後のブロックは
上方のみが接触した状態になっている。そして、図５の
ように連結部材８にはベルト進行方向の前面にガイド凸
部１０を設けるとともに背面には前記ガイド凸部に対応
する位置にガイド凹部１１を設けており、前後のブロッ
クでガイド凸部１０とガイド凹部１１が嵌まり合うこと
によって、無端キャリア２上でブロック３が整列するよ
う構成している。

【００２７】このガイド凸部１０とガイド凹部１１を設
ける位置は幅方向部材６の幅方向中央のライン上に１ヵ
所や左右両側に２ヵ所設けるなど様々な形態が可能であ
る。本発明では、ブロック３のプーリとの接触面である
側面３ｂ、３ｂおよびブロック３と無端キャリア２との
摺動面において、ブロック側に樹脂層１２を配置してい
ても構わない。つまり、高負荷伝動ベルト１の中で大き
な摩擦が発生する部位に樹脂層１２を配置介在すること
によって、無端キャリア２に樹脂を用いることと相まっ
て、従来のようなオイルを供給する潤滑を必要とせずメ
ンテナンスフリーのベルトを実現するものである。

【００２８】樹脂層１２に用いられる樹脂として挙げら
れるものは、比較的摩擦係数の大きく耐摩耗性に優れ、
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が、中でも
低摩擦係数の樹脂を用いることが好ましい。

【００２９】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短繊維、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とすることも可能である。ま
た、繊維分を部分的に露出させたりして摺動面を補強し
たり、表面の摩擦係数を調整することも可能である。

【００３０】そして、ブロック３はブロックの耐側圧性
や曲げ剛性を持たせる部分として、芯材１３が埋設され
ており、素材としてはアルミ合金や鉄などの金属が挙げ
られるが、他に樹脂層１２と同じものもしくはカーボン
繊維やアラミド繊維の織布やスダレ等で補強した樹脂で
十分な強度を持つものを用いたとしても本発明の趣旨を
外れるものではない。

【００３１】ブロック３は、耐側圧性や曲げ剛性を持た
せるという面では金属材料が優れており、金属製の芯材
の所定箇所に樹脂層１２を被覆したブロックを用いるこ
とが好ましい。以上のような構成をもって、本発明のよ
うな構成の高負荷伝動ベルトにおいて特に、摺動が大き
く摩擦が顕著に発生する部分を樹脂層１２としているこ
とになる。

【００３２】樹脂層１２を所定の箇所に配置する場合、
ブロックの大きさよりもひと回り小さい金属材料からな
る芯材１３を用いてそのほぼ全面を樹脂層で被覆したも
のを用いると、例えば図４のように、部分的に樹脂層１
２を被覆配置したものに比べて、樹脂層の剥離などの問
題が発生しにくいので好ましい形態ということができ
る。ただし、全面といっても製造工程の上で樹脂層を被
覆する際に芯材を固定する部材が接触しているところ
は、芯材が露出する箇所が発生することになるが、その
程度の芯材の露出は、実質的に全面を樹脂で被覆してい
る形態に含まれるといってよいものである。

【００３３】しかし、次に説明するようにその他の部分
にも樹脂層を配置することによって、より焼き付きなど
の心配なくベルトを走行させることが可能である。ま
ず、図５に示すようにブロック３のベルト走行方向の前
面と背面に設けるガイド凸部１０とガイド凹部１１の部
分は前後のブロック３が互いに嵌まり合っているが、ベ
ルトが屈曲することによってその部分には摺動が起こり
摩擦が発生している。そこで、ガイド凸部１０とガイド
凹部１１のどちらか一方もしくは両方に、樹脂層を配置
することによって、ガイド凸部１０とガイド凹部１１と
の間のガタツキが発生しにくく、ベルトを長寿命化させ
ることができる。もちろんガイド凸部１０全体を樹脂層
としても構わない。

【００３４】

【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、無端キャリア上に複数のブロックの
係合溝を長手方向摺動可能に係合するとともに隣り合う
ブロック同士を前記ガイド凸部およびガイド凹部を嵌合
することによって整列させる押し伝動タイプの高負荷伝
動ベルトにおいて、無端キャリアが樹脂バンドと金属バ
ンドを交互に配置した積層体からなるとともに、最上層
と最下層には樹脂バンドを配置したことを特徴とする

【００３５】以上のように構成することによって、ブロ
ックの厚みを薄くすることができるので耳障りなピッチ
ノイズを極力小さく抑えることができるとともに、無端
キャリアのブロックとの接点である最上層と最下層が樹
脂材料からなっており、オイルを供給しつづけて潤滑す
る必要がない。また、金属バンドによって十分な引張強
度を得ることができ、コンパクトでメンテナンスフリー
である高負荷伝動ベルトを実現することができる。

【００３６】また請求項２では、無端キャリアが短繊維
を充填した樹脂からなっているので、無端キャリア表面
の摩擦係数を低くすることができるとともに長期に渡っ
て維持することができる。

【００３７】また請求項３では、無端キャリアが構成す
る樹脂には二硫化モリブデンとグラファイトとフッ素系
樹脂から選ばれてなる少なくとも一種を混入しているこ
とにより、無端キャリア表面の摩擦係数をより低くする
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断面図である。

【図２】別のブロックの例を示す図１に相当する断面図
である。

【図３】更に別のブロックの例を示す図１に相当する断
面図である。

【図４】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図５】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ 高負荷伝動ベルト ２ 無端キャリア ２ａ 樹脂バンド ２ｂ 金属バンド ３ ブロック ３ｃ 係合溝 ４ 最上層 ５ 最下層 ６ 幅方向部材 ７ 幅方向部材 ８ 連結部材 ９ 傾斜面 １０ ガイド凸部 １１ ガイド凹部 １２ 樹脂層 １３ 芯材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端キャリア上に複数のブロックの係合
   溝を長手方向摺動可能に係合するとともにブロックの前
   後面にはガイド凸部およびガイド凹部が設けられ、隣り
   合うブロック同士を前記ガイド凸部およびガイド凹部を
   嵌合することによって整列させる高負荷伝動ベルトにお
   いて、無端キャリアが樹脂バンドと金属バンドを交互に
   積層した積層体からなり、最上層と最下層には樹脂バン
   ドを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】 樹脂バンドが短繊維を充填した樹脂から
   なる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
3. 【請求項３】 樹脂バンドを構成する樹脂には、二硫化
   モリブデンとグラファイトとフッ素系樹脂から選ばれて
   なる少なくとも一種を充填している請求項１または２記
   載の高負荷伝動ベルト。