JPH11280849A - 高負荷伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミインサート樹脂ブロックの形状を改善
することにより、ブロックが撓んだ状態になることな
く、センターベルトに対して適度で均等な応力をもって
当接し動力伝達性能を良好に保つと共に、ブロックやセ
ンターベルトの破損を防止した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の上下面に溝部４ａ，
４ｂを形成し中心部に心線３を埋設した一対の無端状セ
ンターベルト４と、アーチ形状の上ビーム部６および該
上ビーム部の両端と中央から下方に延びるサイドピラー
７、８とセンターピラー９によって下面側にセンターベ
ルトを挿入するための三方を囲んだ一対の凹部１０を有
する長手方向に複数嵌合したブロック５と、該凹部１０
にセンターベルト４を嵌合し凹部の下端にて各ピラーを
挿通すると共にセンターベルト下面の溝部４ｂに係合す
る補強ピン１１とから構成されている高負荷伝動ベルト
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乾式の変速装置に
用いられる高負荷伝動ベルト、詳しくはエラストマー製
のセンターベルトと耐側圧性を補強するブロックとブロ
ックにセンターベルトを固定するための補強ピンとから
なる高負荷伝動ベルトに関する。

【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。

【０００３】しかしながら、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
ベルトが高い側圧に耐えられず座屈変形してしまう。

【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、心線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】そのようなベルトの中で、ブロックの形状
が一対のプーリ当接部とそのプーリ当接部を連結するビ
ーム部で三方を囲んだセンターベルト嵌合溝を形成し、
プーリ当接部のビーム部で連結されている反対側にセン
ターベルトが抜けないようにロック部を形成していると
共に、ビーム部およびロック部に設けた凸部とセンター
ベルトに設けた溝部とを嵌合し、その嵌合によって動力
を伝達するような高負荷伝動ベルトを本発明者らが提案
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、そのブロック
はセンターベルトの嵌合溝が上方向に開放部を有してお
り、そのようなベルトをプーリに掛架して走行させた場
合、ブロックは上方向にのみ開放部を有していることか
ら、センターベルトの張力を受けてプーリ中に沈み込も
うとする力とプーリから受ける側圧によって、ビーム部
が撓む（ディッシング）と共にサイドピラーがブロック
の内方向に押されて嵌合溝の開口部が閉じる方向に撓む
という現象が起こる。

【０００７】その時ブロックのロック部は、他の部分と
共に動いて水平方向に対して下向きに方向を変えること
になる。そうすると、センターベルトに対してロック部
が食い込んだような状態となるために、不必要な応力を
生じてロック部とセンターベルトの嵌合による動力伝達
性能を低下させたり、センターベルト内の心線が樹脂ブ
ロックの撓み等で均等な張力がかからず心線の疲労によ
る早期破損につながることがある。

【０００８】そこで、本発明ではこのような問題点に対
処すべく鋭意検討の結果、アルミインサート樹脂ブロッ
クの形状を改善することにより、ブロックが撓んだ状態
になることなく、センターベルトに対して適度で均等な
応力をもって当接し、動力伝達性能を良好に保つと共
に、ブロックやセンターベルトの破損を防止した高負荷
伝動ベルトの提供を目的とする。

【０００９】

【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、センターベルトの上
下面に溝部を形成し中心部に心線を埋設した一対の無端
状センターベルトと、アーチ形状の上ビーム部および上
ビーム部の両端と中央から下方に延びるサイドピラーと
センターピラーによって下面側にセンターベルトを挿入
するための三方を囲んだ一対の凹部を有する長手方向に
複数勘合したブロックと、該凹部にセンターベルトを嵌
合し凹部の下端にて各ピラーを挿通すると共にセンター
ベルト下面の溝部に係合する補強ピンとから構成されて
いることを特徴とする高負荷伝動ベルトである。

【００１０】このような構成を採ることによって、高負
荷伝動ベルトの走行中にブロックがプーリに進入したさ
いに荷重による撓みを防止することにより、センターベ
ルトの心線張力から発生する平均荷重を均等な張力とし
て、ブロックの破損やセンターベルトの破損を防止する
ことができる長寿命の高負荷伝動ベルトを提供すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明高負荷伝動ベルトの
要部斜視図、図２は高負荷伝動ベルトをブロック間で切
断した断面図、図３は図２のＩ−Ｉ線で切断したブロッ
クの断面図、図４は図２のＪ−Ｊ線で切断した断面図で
ある。本発明の高負荷伝動ベルト１は、図１及び図２に
示すようにエラストマー２内に心線３をスパイラル状に
埋設してなる同じ幅の二本のセンターベルト４、４と、
センターベルト４の長手方向に複数個連続して嵌合配置
するブロック５と、センターベルト４をブロックに固定
するための補強ピン１１とからなる。

【００１２】ブロック５の両側面５ａ、５ｂは、プーリ
のＶ溝と係合する傾斜のついた面となっており、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４を介して従動側のプーリに動力を
伝達するものである。

【００１３】ブロック５は、本発明の要部であって断面
形状がアーチ型の上ビーム６と、該上ビーム部６の両端
及び中央部から下方に向かって一対のサイドピラー７、
８及びセンターピラー９が延びており、上ビーム部６と
サイドピラー７、８及びセンターピラー９とで三方を囲
まれた凹部１０を形成している。このアーチ型のブロッ
ク５は、上ビーム６をアーチ型とし中央部にセンターピ
ラー９を持つ構造とし、しかも下部に十分な剛性をもっ
た補強ピン９を設けることにより、ベルトの走行中にブ
ロックがプーリに進入したさいに荷重による撓みを防止
することによりセンターベルト４の心線張力からの平均
荷重を均等なものとする。

【００１４】この凹部１０は下方に開口部を有してお
り、一対のサイドピラー７、８及びセンターピラー９の
下端部を挿通して補強ピン１１が挿入され下端部が支持
されている。センターベルト装着にさいしては補強ピン
が挿入される前に下方開口部からセンターベルト４が装
着されるが、装着後は前記補強ピン１１によってセンタ
ーベルト４が落下しないように支持されている。

【００１５】また、後で図４において詳しく説明する
が、ブロック５とセンターベルト４は上ビーム部６に設
けた凸部６ａとセンターベルト４にもうけた溝部４ａに
よって、又、センターベルト４下端の溝部４ｂには補強
ピン１１の凸部１１ａが凹凸係合しており、その部分の
剪断力によってブロック５がセンターベルト４に対して
ベルト長手方向に移動しないよう構成され動力の伝達を
行っている。

【００１６】ブロック５を構成する補強材１５は、ブロ
ックの耐側圧性や曲げ剛性を持たせる部分となるインサ
ートであり、素材としてはアルミ合金や鉄などの金属が
挙げられる。アルミ合金の弾性率が７０００ｋｇｆ／ｍ
ｍ² で比重が２．８であるのに対し、鉄は弾性率が２２
０００ｋｇｆ／ｍｍ² で比重が７．８であり、軽量化の
面では鉄よりのもアルミ合金を用いるほうが有利である
が、強度的には鉄のほうが高い。他に樹脂１６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でも構わな
い。

【００１７】ただし、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、金属製の補強材１５
の所定箇所に樹脂１６を被覆したブロックを用いること
が好ましい。

【００１８】樹脂１６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
補強材１５を用いてそのほぼ全面を樹脂１６で被覆した
ものを用いると、部分的に樹脂１６を被覆配置したもの
に比べて、樹脂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１６を被覆する際に補強材１５を
固定する部材が接触しているところは、補強材１５が露
出する箇所が発生することになるが、その程度の補強材
１５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。

【００１９】補強材１５を被覆する樹脂１６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。

【００２０】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ものでもよい。

【００２１】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が挙げられる。そしてエ
ラストマー硬度はＪＩＳで９０°以上のものが好まし
い。

【００２２】エラストマー２内にスパイラル状に埋設す
る心線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もしくは織
布が用いられる。

【００２３】図３は高負荷伝動ベルトのブロックが長手
方向に複数嵌合したブロック５間の嵌合状態を示すもの
で、上ビーム６の左右中心部でセンターピラー９のすぐ
真上の位置に，前面の凸部１２と背面の凹部１３とから
なるガイド部を設け、その凸部１２と凹部１３が嵌合
し、隣り合うブロック同志の動きを規制しブロックを整
列させるガイドの役目を果たしている。また、凸部１２
および凹部１３は曲面として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
してもよい。

【００２４】上記のように凸部１２と凹部１３からなる
ガイド部を嵌合することによって、隣合うブロック同士
を圧接させあたかも一本の棒のようにベルト長手方向で
複数個のブロック５を整列することができ、又、縦方向
で座屈しないように２本のセンターベルトの溝部とブロ
ックの凸部でブロック間のズレを防止することが出来
る。一方、ガイド部中央のセンターピラー９を設けるこ
とによって、センターベルトを２分割し、上部より荷重
を受けたさい補強ピンが中央で撓まないようにしてい
る。

【００２５】ブロック５の前面においてサイドピラー
７、８の上下方向中央付近から下半分はビーム部６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。

【００２６】更に、上ビーム部６とサイドピラー７、８
とセンターピラー９にて形成される凹部１０内には、図
４に示すように上ビーム部６の下面には凸部６ａを形成
しており、センターベルト４の上面の溝部４ａと噛み合
うようになっている。また、サイドピラー７、８及びセ
ンターピラー９の下端部には補強ピン１１が挿入されて
おり、そのピンの凸部が１１ａがセンターベルト４の下
面に設けた溝部４ｂと嵌合させてもおり動力伝達の役目
を果たしている。

【００２７】

【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、ベルトの上下面に溝部を形成し中心
部に心線を埋設した一対の無端状センターベルトと、ア
ーチ形状の上ビーム部および該ビーム部の両端と中央か
ら下方に延びるサイドピラーとセンターピラーによっ
て、下面側にセンターベルトを挿入するための三方を囲
んだ一対の凹部を有するブロックと、該凹部にセンター
ベルトを嵌合し凹部の下端にて各ピラーを挿通すると共
にセンターベルト下面の溝部に係合する補強ピンとから
構成されていることを特徴とする高負荷伝動ベルトであ
る。

【００２８】このような構成を採ることによって、ベル
トの走行中にブロックがプーリに進入して、センターベ
ルトの張力とプーリからの側圧によって撓んだような状
態（ディッシング）になることはなく、センターベルト
に対して均等な応力を持って当接し、動力伝達性能の低
下やブロックの破損やセンターベルトの破損を防止する
ことができ、長寿命のベルトを提供することができる。

【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図であ
る。

【図２】本発明の高負荷伝動ベルトをブロック間で切断
した断面図である。

【図３】図２のＩ−Ｉ線で切断したブロックの縦断面図
である。

【図４】図２のＪーＪ線で切断した高負荷伝動ベルトの
嵌合溝位置の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 高負荷伝動ベルト ２ エラストマー ３ 心線 ４ センターベルト ４ａ，４ｂ センターベルト溝部 ５ ブロック ５ａ，５ｂ ブロック側面 ６ 上ビーム部 ６ａ 上ビーム凸部 ７，８ サイドピラー ９ センターピラー １０ 凹部 １１ 補強ピン １１ａ 補強ピンの凸部 １２ 上ビーム凸部 １３ 上ビーム凹部 １５ 補強材 １６ 樹脂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センターベルトの上下面に溝部を形成し
   中心部に心線を埋設した一対の無端状センターベルト
   と、アーチ形状の上ビーム部および該上ビーム部の両端
   と中央から下方に延びるサイドピラーとセンターピラー
   によって下面側にセンターベルトを挿入するための三方
   を囲んだ一対の凹部を有する長手方向に複数嵌合したブ
   ロックと、該凹部にセンターベルトを嵌合し凹部の下端
   にて各ピラーを挿通すると共にセンターベルト下面の溝
   部に係合する補強ピンとから構成されていることを特徴
   とする高負荷伝動ベルト。