JP2003049907A - 高負荷伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 張力帯の内周側において、エラストマーにか
かる応力が緩和されるので発熱量も抑えることができ、
張力帯の劣化や熱によるブロックの劣化を防止しベルト
の寿命を延ばすことができるものである。 【解決手段】 張力帯３ａ、３ｂと複数のブロック２と
からなる高負荷伝動ベルト１において、心体５を埋設し
た張力帯３ａ、３ｂと該張力帯に設けた複数のブロック
２とからなる高負荷伝動ベルト１において、心体５は張
力帯３ａ、３ｂの厚み方向の中心よりもベルトの内周側
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、張力帯の長手方向
に沿って多数のブロックを固定した高負荷伝動ベルトに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルト式無段変速装置に使用するベルト
は、プーリのＶ溝幅を変えることによってプーリに巻き
かかる有効径を変化させ変速比を調節する様な変速プー
リに巻き掛けて使用するものであり、プーリからの側圧
が大きくなるのでベルトは大きな側圧に耐えるものでな
くてはならない。また、無段変速の用途以外にも通常の
ゴムベルトでは寿命が短くなりすぎるような高負荷伝動
の用途には特別に高負荷に耐えうるようなベルトを用い
る必要がある。

【０００３】そのようなベルトとして使用されるものの
中に、センターベルトにブロックを固定してベルト幅方
向の強度を高めた高負荷伝動ベルトがあり、具体的な構
成としては、心体をゴムなどのエラストマー中に埋設し
たセンターベルトにボルトやリベットなどの止着材を用
いてセンターベルトに使用しているエラストマーよりも
比較的硬質のエラストマーからなるブロックを止着固定
したものや、特開昭６３−３４３４２に示すようにブロ
ックの両側面に溝を有しており、一対の張力帯を前記側
面に設けた溝に嵌合したようなベルトがある。

【０００４】このような引張伝動式の高負荷伝動ベルト
の要求品質としては、上記のように無段変速の用途とし
て使われる。無段変速ではベルトを巻きかけるプーリの
有効径を変化させることによって変速するような仕組み
となっており、ベルトは小プーリ径で用いられることに
なる。

【０００５】特に小プーリ径にベルトが巻きかかる際
に、張力帯の内周面側がブロックに挟まれた状態になっ
て応力が集中し、張力帯を構成するゴムが劣化してクラ
ックが生じたり、ベルト切断の原因となったりしてい
た。

【０００６】そこでそのような張力帯にかかる応力の集
中を緩和するために特開昭６２−１５１６４６には、張
力帯の内周面に設けた凸部上端がブロックの凸部下端位
置よりも上に位置するように設定して、ベルトがプーリ
に巻きかかって屈曲した際に張力帯の凸部がブロックに
よって挟まれることがないようにしたベルトが提案され
ている。

【０００７】また、特開平９−２５９９９にはブロック
と張力帯の嵌合する部分において張力帯内周面に形成す
る凹部の曲率半径よりブロックの形成する凸部の曲率半
径を小さく設定することによって両者の間に隙間を設け
るようにしたベルトが開示されている。

【０００８】また一方で、このような引張伝動式の高負
荷伝動ベルトのブロックの要求品質としては、上記のよ
うに摩擦伝動において高負荷の伝動を目的としているた
めに、曲げ疲労性、耐摩耗性、耐熱性、剛性、耐衝撃性
等の性質をバランス良く保有する必要がある。さらにプ
ーリを摩耗させないようにすることも大切な要素であ
る。

【０００９】これらの要求を満たす高負荷伝動ベルトと
して、例えば、特開昭６３−３４３４２号公報に開示さ
れているようなものがある。このベルトは、ブロックと
プーリの接触する部分が、フェノール系樹脂成分にゴム
成分が添加された樹脂成形材料によって、金属等によっ
て形成されているインサート材を被覆した２重構造のブ
ロックを用いたものである。

【００１０】また、特公平７−１１０９００号公報に
は、フェノール系樹脂にアクリロニトリル−ブタジエン
系ゴムをマトリックスとして炭素繊維及びアラミド繊維
の２繊維を含む繊維質充填率２５〜６０重量部を配合さ
せて、炭素繊維はオニオン構造を有し、結晶層厚が２５
〜２００μｍであるフェノール系樹脂を用いたブロック
が用いられた高負荷伝動ベルトが開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記特開昭６２−１５
１６４６や特開平９−２５９９９のような構成を採るこ
とによって、ベルトの屈曲によって張力帯の内周面に応
力が集中して、張力帯に亀裂を生じることや、発熱を来
たしてゴムなどの材料が劣化するといった問題が発生す
ることは緩和することができる。

【００１２】しかし、基本的にブロックによって拘束さ
れた張力帯が屈曲する、特に小プーリ径にて屈曲するこ
とによって張力帯の内周面が大きく圧縮されてどうして
も内部発熱が発生し、張力帯の劣化につながったり、樹
脂製のブロックを軟化させてブロックの破損につながっ
たりする問題が解消されない。

【００１３】また、最近はニーズの多様化により、高負
荷ではあるが従来のものよりも負荷が少し低く、高速で
回転させることができる高負荷伝動ベルトの要求も出て
きているが、例えば特開昭６３−３４３４２号公報に開
示されているベルトは、アルミニウム合金等をインサー
ト材として使用しているため、高速で回転すると、その
重量のため、大きな遠心力がかかり、ベルトに大きな張
力が作用して、ベルトが早期破損するという問題が生じ
るようになった。

【００１４】また、高速回転により、プーリとブロック
間で発生する熱量も多くなり、そのため、特公平７−１
１０９００号公報で開示されているようなフェノール系
樹脂を主成分とするブロックでは、フェノール系樹脂が
耐衝撃性に劣るところがあり、ベルトの破損が発生する
ことがある。これを改善しなくては、前述の高負荷伝動
ベルトとしての要求を高いレベルで満足することができ
ないものであった。また、フェノール樹脂は熱硬化性樹
脂であるために成形サイクルが長くなってしまうことや
リサイクル性に劣るといった問題もある。

【００１５】そこで、本発明は前記のような問題を解決
して小プーリ径にてベルトが屈曲するような用い方をし
たとしても、張力帯の内周側を形成するエラストマーか
らの発熱が少なく、張力帯やブロックの熱による劣化を
緩和し、ひいてはベルト寿命を延長することができ、更
にはブロック重量を軽くすることで高速回転した場合で
あっても、十分な強度を有するとともに、高負荷伝動ベ
ルトとして要求されている条件を高いレベルで満足でき
る引張伝動式の高負荷伝動ベルトの提供を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために本発明の請求項１では、エラストマー中に心
体を埋設した張力帯と、該張力帯に設けた複数のブロッ
クとからなる高負荷伝動ベルトにおいて、心体の位置は
張力帯の厚み方向の中心よりもベルト内周側に配置した
ことを特徴とする。

【００１７】このように張力帯の心体の位置を厚み方向
の中心よりもベルト内周側に位置させることによって、
ベルトが屈曲したときに圧縮される心体よりも内周側の
エラストマーの厚みが薄くなり、エラストマーにかかる
応力が緩和されるので発熱量も抑えることができ、張力
帯の劣化や熱によるブロックの劣化を防止しベルトの寿
命を延ばすことができるものである。

【００１８】請求項２では、心体の位置は張力帯の内周
面から全厚みの３０〜４８％に位置している請求項１記
載の高負荷伝動ベルトとしている。

【００１９】心体の位置を前記の範囲内とすることによ
って、張力帯やブロックの劣化を防止するという効果を
十分に発揮することができて、しかも心体よりも内周側
のエラストマーの厚みが薄すぎることによる張力帯の破
損などの問題もない高負荷伝動ベルトを提供することが
できるものである。

【００２０】請求項３では、ブロックはインサート材を
埋設していない合成樹脂材料からなる請求項１または２
記載の高負荷伝動ベルトとしている。

【００２１】金属などのインサート材を埋設していない
ブロックを用いたベルトの場合は、比較的負荷の小さ
い、たとえば自動二輪などの用途に向けられることが多
く、変速の幅を広くとるために小プーリ径で用いられる
ことが頻繁になるので、張力帯の内周側の厚みを薄くし
て屈曲をよくし、発熱を抑えることによる効果が顕著で
ある。

【００２２】請求項４では、合成樹脂材料は曲げ弾性率
が１５〜２０ＧＰａであり、且つ、ブロックの幅をＷ、
厚みをｔとするとｔ／Ｗの数値が０．１１〜０．２０の
歯にとした高負荷伝動ベルトとしている。

【００２３】従来補強材としてブロック中に埋設してい
たアルミニウム合金などのインサート材を埋設していな
いためブロックを軽量化することができるが、ブロック
自身の強度としては低下することになる。そこでブロッ
クの幅と厚みの比を上記のように０．１１〜０．２０の
範囲とすることによって、負荷によるブロック変形量を
少なくすることができ、伝達性能が向上するとともに寿
命を大幅に改善することができる。

【００２４】請求項５では合成樹脂材料はポリアミド樹
脂に繊維状補強材を１５〜４０質量％配合したものであ
る高負荷伝動ベルトとしている。

【００２５】ブロックに繊維状補強材を配合したポリア
ミド樹脂を用いることで、強度を向上させることができ
るとともにブロック重量を軽量にすることが可能とな
り、作用する遠心力を小さくすることができる。

【００２６】請求項６では、繊維状補強材が炭素繊維で
ある高負荷伝動ベルトとしており、ブロックの硬度が高
くなり、耐摩耗性に優れたものとすることができる。

【００２７】請求項７では、ポリアミド樹脂がナイロン
４６である高負荷伝動ベルトとしており、他のポリアミ
ドに比べて靭性が高く、樹脂の破損や割れが発生しにく
いことからより高負荷伝動ベルトの寿命の改善につなが
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明を
具体的に説明する。

【００２９】図１は、本発明に係る高負荷伝動ベルト１
の一例を示す斜視概略図であり、図２はその側断面図で
ある。本発明の高負荷伝動ベルト１は、エラストマー４
内にロープ状の心体５をスパイラル状に埋設してなる同
じ幅の二本の張力帯３ａ、３ｂと、この張力帯３ａ、３
ｂの、上面に所定ピッチで形成された凹部６に嵌合し、
係止固定されている複数のブロック２とから構成されて
いる。このブロック２の両側面２ａ、２ｂ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、係止固定されている張
力帯３ａ、３ｂを引張り、駆動側プーリの動力を従動側
プーリに伝動している。

【００３０】ブロック２は、図１に示すように、上ビー
ム部１１および下ビーム部１２と、上下ビーム部１１、
１２の中央部同士を連結したセンターピラー１３からな
っており、ブロック２の両側面には張力帯３ａ、３ｂを
嵌めこむ溝１４、１５が形成されている。また、溝１５
内の溝上面１６および溝下面１７には張力帯３の上面に
設けた凹条部１８と下面に設けた凹条部１９に係合する
凸条部２０、２１が設けられている。

【００３１】図３は、別のベルトの例であり、ビーム部
３１の両端から上方に向かって一対のサイドピラー３
２、３３が延びており、このサイドピラー３２、３３の
上端からそれぞれブロック２の中心に向かって延びるロ
ック部３４、３５が対向するように設けられている。そ
して、これらビーム部３１、サイドピラー３２、３３及
びロック部３４、３５によって張力帯３ａ、３ｂが嵌合
する嵌合溝３０が形成されている。この嵌合溝３０に、
張力帯３ａ、３ｂが、ロック部３４、３５間の開口部よ
り挿入され装着される。また、ロック部３４、３５の嵌
合溝３０側には、凸部３７がそれぞれ設けられており、
この凸部３７が、張力帯３ａ、３ｂに所定ピッチで設け
られている凹部３６に嵌合する。これによって、張力帯
３ａ、３ｂは、装着後はブロック２から抜けにくい状態
となる。

【００３２】このブロック２は合成樹脂素材のみからな
っており、アルミニウム合金などの金属などからなるイ
ンサート材は一切埋設されていない。ただし、ここで金
属などからなるインサート材というのは、それだけでほ
ぼブロックの形状を呈する骨組的なものことを指し、例
えば合成樹脂素材中に配合する形で加える短繊維やウィ
スカなどの補強材を添加することはインサート材を埋設
することを意味するものではない。

【００３３】本発明では請求項１および請求項２におい
てはインサート材を埋設したブロックを使用したベルト
も対象としているが、請求項３においてインサート材を
埋設しないベルトに限定している。このようなインサー
ト材を埋設していないブロックを用いたベルトの場合、
インサート材を埋設したブロックを用いたベルトより
も、軽量化が可能なので高回転で使用してもベルトに発
生する遠心力が小さいという優位点があるが、耐側圧性
には劣ることになって、自動二輪などの比較的軽負荷で
使用されることになる。

【００３４】このような用途では変速比が重要であり、
変速の幅を広くとるためにかなりの小プーリ径で用いら
れることも頻繁である。小プーリ径に巻きかかるとベル
トはより屈曲したときに内周側のエラストマーの圧縮が
大きくなり、応力による張力帯の劣化、内部発熱による
エラストマーや樹脂製のブロックの軟化や劣化が問題と
なってくる。

【００３５】そこで、本発明では張力帯３ａ、３ｂにお
いて、心体５の位置は張力帯３ａ、３ｂの厚み方向の中
心よりもベルト内周側に配置している。これは図１およ
び図２において張力帯３ａ、３ｂの全厚みＤの中心の位
置よりも心体５の厚み方向の中心が、ベルトの内周側に
ずれているように配置するということである。

【００３６】張力帯３ａ、３ｂは屈曲する際に心体５の
ラインを基準に曲がり、心体５より外周側のエラストマ
ー４ａは伸張され、一方心体５より内周側のエラストマ
ー４ｂは圧縮されている。張力帯３ａ、３ｂに多数のブ
ロック２を嵌合した本発明で用いられるような高負荷伝
動ベルト１では、樹脂製のブロック２により張力帯３
ａ、３ｂが挟まれており、高負荷伝動ベルト１が屈曲し
て心体５より内周側のエラストマー４ｂが圧縮されても
体積的に逃げ場がなく、エラストマー４ｂに大きな内部
発熱を発生する。

【００３７】本発明のように心体５を張力帯３ａ、３ｂ
の厚み方向の中心よりもベルト内周側に配置することに
よって、心体５より内周側のエラストマー４ｂの厚みが
薄くなり、屈曲しても圧縮はより小さなものになるので
発熱量も少なくすることができてベルトの長寿命化にも
寄与することができる。

【００３８】そして、心体５の位置は張力帯３ａ、３ｂ
の内周面６から全厚みの３０〜４８％の範囲内とするこ
とが好ましい。これは内周面６から心体５の厚み方向の
中心までの距離ｄが、張力帯３ａ、３ｂの全厚みＤの３
０〜４８％とするという意味である。

【００３９】前記のような範囲内とすることによって心
体５を張力帯の内周側に配置することによる効果を十分
に得ることができて、しかも張力帯内周側のエラストマ
ー４ｂの厚みが薄くなりすぎて心体５がブロック２によ
ってダメージを受けるなどの問題も防止することができ
る。

【００４０】また、ブロック２が合成樹脂素材のみから
なっており、アルミニウム合金などの金属からなるイン
サート材を埋設することによって補強していないものの
場合、インサート材による補強がなされてないことか
ら、ベルトに負荷がかかることによってブロックが変形
しやすく、ブロックの変形が大きくなるとベルトの伝達
性能が落ちるとともに、ブロックの繰り返し変形による
劣化も激しくベルトの寿命を短くすることになる。

【００４１】本発明ではインサート材を埋設していない
ブロックの場合に、合成樹脂の曲げ弾性率が１５〜２０
ＧＰａの範囲であり、しかもブロックの幅をＷ、厚みを
ｔとするとｔ／Ｗが０．１１〜０．２０の範囲としてい
る。インサート材を埋設していないブロックであっても
このような条件を満たすブロックとすることによって、
変形量が少なくなり、伝達性能が向上するとともに寿命
が大幅に改善される。ブロックの幅Ｗとは図４に示すよ
うにブロックの上幅であり、厚みｔとはブロックの上ビ
ーム部における厚みとする。また、本発明でいう曲げ弾
性率とはＡＳＴＭ Ｄ７９０ ２３℃での値とする。

【００４２】ｔ／Ｗの比が０．１１より小さくなると不
簡易よりブロックが湾曲座屈し、短時間でベルトが破壊
してしまうことにもなる。また、ｔ／Ｗが０．２０より
大きくなるとブロックの変形は少ないものの、ブロック
の厚みが大きくなるのでピッチが増大することによるブ
ロックとプーリとの衝突エネルギーが増大するとともに
プーリ中でベルトが多角形を形成することになるので、
ベルト振動の増大により騒音が高くなってしまうこと
や、寿命が短くなってしまうといった問題が発生するの
で好ましくない。

【００４３】張力帯３ａ、３ｂのエラストマー４として
使用されるものは、クロロプレンゴム、天然ゴム、ニト
リルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素化ニトリル
ゴムなどの単一材またはこれらを適宜ブレンドしたゴム
あるいはポリウレタンゴム等が挙げられる。そして、心
体５としてはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラ
ミド繊維、ガラス繊維、スチールワイヤ等から選ばれた
ロープが用いられる。また、心体５はロープをスパイラ
ル状に埋設したもの以外にも、上記の繊維の織布、編布
や金属薄板等を使用することもできる。

【００４４】ブロックの樹脂として用いることができる
のは、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹
脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリブ
チレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）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、中でも低摩擦係数で耐摩耗性に優
れ、剛性があるとともに曲げに対しても弾力性を有して
おり、簡単に破損してしまうことのない樹脂がよく、ポ
リアミド樹脂、なかでもナイロン４６が好ましいといえ
る。

【００４５】本発明では前述のようにブロックを形成す
る合成樹脂中に繊維状の補強材やウィスカ状の補強材を
配合することは可能であり、繊維状の補強材は１５〜４
０重量％の範囲で配合する。１５重量％未満であると補
強効果が少なくブロックの耐磨耗性が十分でないなどの
問題があり、４０重量％を超えると樹脂への配合が困難
になったり射出成形が困難になるなどの問題があるので
好ましくない。

【００４６】合成樹脂に配合する繊維状補強材として
は、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアミド
繊維、ポリエステル繊維などを挙げることができる。そ
の中でも前記のブロックを構成する樹脂で好ましい例で
あるナイロン４６と炭素繊維を組み合わせて用いること
によって炭素繊維がナイロン４６の吸水性の欠点を改善
し、剛性を大幅に向上させることができて、且つナイロ
ン４６の有する耐摩耗性、耐衝撃性、耐疲労性を生かす
ことができるものである。炭素繊維の中でも、ＰＡＮ系
炭素繊維を用いることが好ましい。また、炭素繊維と組
み合わせてアラミド繊維を配合することによってブロッ
クの靭性が向上し、耐摩耗性や、耐衝撃性を一層向上さ
せることができる。

【００４７】ここで、使用されるＰＡＮ系炭素繊維は、
熱可塑性樹脂と相性が良く、用いる炭素繊維の長さは１
〜５ｍｍのものが好ましい。１ｍｍ未満であると、ブロ
ックの補強が十分になされず、また、５ｍｍを越える
と、樹脂との混練が困難になること、また、混練時に折
れて短くなってしまうので好ましくない。

【００４８】また、前記繊維状補強材として上記の有機
繊維のほかにも酸化亜鉛ウィスカ、チタン酸カリウムウ
ィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカなどの無機繊維を
配合してもよい。これらの中では、酸化亜鉛ウィスカを
用いることが好ましい。酸化亜鉛ウィスカは、テトラポ
ット状に四方に手が延びた立体的形状をしている。この
酸化亜鉛ウィスカは、これ単独でも耐熱性、耐摩耗性に
優れたものであるが、前述のようにテトラポット状の立
体的形状をしているため、炭素繊維とともに配合する
と、炭素繊維の配向が抑制され、成形時のそりや成形収
縮の異方性が改良される。さらに、このように炭素繊維
の配向を低減できるため、ブロック２の靭性、曲げ剛性
等の強度についての異方性も低減することができ、か
つ、摩擦係数が安定するため、耐摩耗性が向上する。

【００４９】また、酸化亜鉛ウィスカは、高比重、高剛
性であるため、プーリとの接触時の振動を低減でき、ノ
イズの発生を小さくすることができる。なお、この酸化
亜鉛ウィスカの配合量が少ない場合は、添加した効果が
発現せず、多すぎると、混練できず、成形することが困
難となる。

【００５０】このような材料構成とすることによって、
プーリと接する際に受ける側圧にも十分に耐えうる剛
性、靭性等の強度を有するとともに、耐摩耗性に優れ、
更には、摩擦時に発生する熱に対しても強いブロックと
することが可能となり、プーリから受ける動力を効率よ
く張力帯３ａ、３ｂに引張力として伝えることができ、
引張伝動式の高負荷伝動ベルトを構成することができ
る。

【００５１】なお、これらの他に、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ブロック２の潤滑性を
向上させることができる。フッ素系樹脂としては、ポリ
４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。

【００５２】なお、本発明にかかる高負荷伝動ベルトに
用いられるブロックには、本実施形態に示した形態に限
定されるものではない。

【００５３】

【実施例】次に、張力帯における心体の位置を変化させ
た高負荷伝動ベルトを作製し、それぞれのベルト用いて
走行試験を行い性能の比較を行った。

【００５４】（実施例１）使用した高負荷伝動ベルト
は、図１に示すようなブロックを用いたものであり、そ
のブロックの材料としてはナイロン４６の１００重量部
に炭素繊維を３０重量部配合したものを用いた。また張
力帯にはエラストマーとして水素化ニトリルゴムを用
い、心体としてはアラミド繊維からなるロープをエラス
トマー中にスパイラル状に埋設した。なお、心体の位置
は張力帯の内周面から張力帯の全厚みの４３％の位置に
配置した。

【００５５】得られたベルトを用いて表１に示す条件で
走行させ、耐久時間を測定した。その結果を表２に示
す。

【００５６】（比較例１）心体の位置を張力帯の内周面
から張力帯の全厚みの５０％（心体の上下の厚みが同
じ）の位置に配置した以外は実施例１と全く同じ高負荷
伝動ベルトを作成し、同様に走行試験を行った。その結
果を表２に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】表２の結果から判るように、実施例１のベ
ルトは寿命時間も長い結果となっているのに対して、比
較例では寿命が短く、故障現象も下ビーム部の破損とな
っている。張力帯の内周側のエラストマーが圧縮される
ことによって発生した熱によってブロックを構成するナ
イロン４６が軟化して破損に至っていると予測される。

【００６０】次に、ｔ／Ｗの値を変えたブロックを用い
た高負荷伝動ベルトを作製し、それぞれのベルト用いて
走行試験を行い性能の比較を行った。

【００６１】（実施例２）使用した高負荷伝動ベルト
は、図１に示すようなブロックを用いたものであり、そ
のブロックの材料としてはナイロン４６の１００重量部
に炭素繊維を３０重量部配合したＳｔａｎｙｌ ＴＷ２
００Ｂ６（日本合成ゴム社製）を用いた。ブロックのｔ
／Ｗの値は０．１１とした。表３に示す条件で走行させ
耐久時間と騒音を測定した。その結果を表４に示す。

【００６２】（実施例３）ブロックのｔ／Ｗの値を０．
１４とした以外は実施例１と全く同じ高負荷伝動ベルト
を作成し、同様に走行試験を行った。その結果を表４に
示す。

【００６３】（実施例４）ブロックのｔ／Ｗの値を０．
２０とした以外は実施例１と全く同じ高負荷伝動ベルト
を作成し、同様に走行試験を行った。その結果を表４に
示す。

【００６４】（比較例２）ブロックのｔ／Ｗの値を０．
０８とした以外は実施例１と全く同じ高負荷伝動ベルト
を作成し、同様に走行試験を行った。その結果を表４に
示す。

【００６５】（比較例３）ブロックのｔ／Ｗの値を０．
１０とした以外は実施例１と全く同じ高負荷伝動ベルト
を作成し、同様に走行試験を行った。その結果を表４に
示す。

【００６６】（比較例４）ブロックのｔ／Ｗの値を０．
２２とした以外は実施例１と全く同じ高負荷伝動ベルト
を作成し、同様に走行試験を行った。その結果を表４に
示す。

【００６７】（比較例５）ブロックのｔ／Ｗの値を０．
２４とした以外は実施例１と全く同じ高負荷伝動ベルト
を作成し、同様に走行試験を行った。その結果を表４に
示す。

【００６８】

【表３】

【００６９】

【表４】

【００７０】表４の結果から判るように、実施例２、３
のベルトは耐久時間も長く、騒音も低い結果になってお
り、実施例４はブロックのピッチが大きくなっているこ
とからわずかに騒音が大きくなっているが問題のない範
囲である。

【００７１】比較例２、３は短時間で走行方向にブロッ
クが湾曲座屈してベルトが切断した。比較例４はブロッ
クの変形は認められないがベルトが切断しており、新線
の疲労であると推定される。また、比較例５は比較例４
よりも更にブロックピッチが大きくなっており、ベルト
の振動の影響が増し発生する騒音のレベルも増加が見ら
れる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１の高負荷
伝動ベルトは、エラストマー中に心体を埋設した張力帯
と、該張力帯に設けた複数のブロックとからなる高負荷
伝動ベルトにおいて、心体の位置は張力帯の厚み方向の
中心よりもベルト内周側に配置したことを特徴とする。

【００７３】このように張力帯の心体の位置を厚み方向
の中心よりもベルト内周側に位置させることによって、
ベルトが屈曲したときに圧縮される心体よりも内周側の
エラストマーの厚みが薄くなり、エラストマーにかかる
応力が緩和されるので発熱量も抑えることができ、張力
帯の劣化や熱によるブロックの劣化を防止しベルトの寿
命を延ばすことができるものである。

【００７４】請求項２では、心体の位置は張力帯の内周
面から全厚みの３０〜４８％に位置している請求項１記
載の高負荷伝動ベルトとしている。

【００７５】心体の位置を前記の範囲内とすることによ
って、張力帯やブロックの劣化を防止するという効果を
十分に発揮することができて、しかも心体よりも内周側
のエラストマーの厚みが薄すぎることによる張力帯の破
損などの問題もない高負荷伝動ベルトを提供することが
できるものである。

【００７６】請求項３では、ブロックはインサート材を
埋設していない合成樹脂材料からなる請求項１または２
記載の高負荷伝動ベルトとしている。

【００７７】金属などのインサート材を埋設していない
ブロックを用いたベルトの場合は、比較的負荷の小さ
い、たとえば自動二輪などの用途に向けられることが多
く、変速の幅を広くとるために小プーリ径で用いられる
ことが頻繁になるので、張力帯の内周側の厚みを薄くし
て屈曲をよくし、発熱を抑えることによる効果が顕著で
ある。

【００７８】請求項４では、合成樹脂材料は曲げ弾性率
が１５〜２０ＧＰａであり、且つ、ブロックの幅をＷ、
厚みをｔとするとｔ／Ｗの数値が０．１１〜０．２０の
歯にとした高負荷伝動ベルトとしている。

【００７９】従来補強材としてブロック中に埋設してい
たアルミニウム合金などのインサート材を埋設していな
いためブロックを軽量化することができるが、ブロック
自身の強度としては低下することになる。そこでブロッ
クの幅と厚みの比を上記のように０．１１〜０．２０の
範囲とすることによって、負荷によるブロック変形量を
少なくすることができ、伝達性能が向上するとともに寿
命を大幅に改善することができる。

【００８０】請求項５では合成樹脂材料はポリアミド樹
脂に繊維状補強材を１５〜４０質量％配合したものであ
る高負荷伝動ベルトとしている。

【００８１】ブロックに繊維状補強材を配合したポリア
ミド樹脂を用いることで、強度を向上させることができ
るとともにブロック重量を軽量にすることが可能とな
り、作用する遠心力を小さくすることができる。

【００８２】請求項６では、繊維状補強材が炭素繊維で
ある高負荷伝動ベルトとしており、ブロックの硬度が高
くなり、耐摩耗性に優れたものとすることができる。

【００８３】請求項７では、ポリアミド樹脂がナイロン
４６である高負荷伝動ベルトとしており、他のポリアミ
ドに比べて靭性が高く、樹脂の破損や割れが発生しにく
いことからより高負荷伝動ベルトの寿命の改善につなが
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高負荷伝動ベルトの一例を示す斜
視概略図である。

【図２】高負荷伝動ベルトの側断面図である。

【図３】本発明に係る高負荷伝動ベルトの他の例を示す
斜視概略図である。

【図４】本発明に係る高負荷伝動ベルトの更に別の例を
示す斜視概略図である。

【符号の説明】

１ 高負荷伝動ベルト ２ ブロック ３ａ 張力帯 ３ｂ 張力帯 ４ エラストマー ５ 心体 １１ 上ビーム部 １２ 下ビーム部ー １３ センターピラー １４ 嵌合溝 １５ 嵌合溝

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エラストマー中に心体を埋設した張力帯
   と、該張力帯に複数設けたブロックとからなる高負荷伝
   動ベルトにおいて、心体の位置は張力帯の厚み方向の中
   心よりもベルト内周側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】 心体の位置は張力帯の内周面から全厚み
   の３０〜４８％に位置している請求項１記載の高負荷伝
   動ベルト。
3. 【請求項３】 ブロックはインサート材を埋設していな
   い合成樹脂材料からなる請求項１または２記載の高負荷
   伝動ベルト。
4. 【請求項４】 合成樹脂材料は曲げ弾性率が１５〜２０
   ＧＰａであり、且つ、ブロックの幅をＷ、厚みをｔとす
   るとｔ／Ｗの数値が０．１１〜０．２０の歯にとした請
   求項３記載の高負荷伝動ベルト。
5. 【請求項５】 合成樹脂材料はポリアミド樹脂に繊維状
   補強材を１５〜４０質量％配合したものである請求項３
   または４記載の高負荷伝動ベルト。
6. 【請求項６】 繊維状補強材が炭素繊維である請求項５
   記載の高負荷伝動ベルト。
7. 【請求項７】 ポリアミド樹脂がナイロン４６である請
   求項５または６記載の高負荷伝動ベルト。