JP2004245404A - High load transmission belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センターベルトの長手方向に沿って所定ピッチでブロックを固定した高負荷伝動ベルトに係り、詳しくはこのようなベルトにおいてセンターベルトがはみ出してしまう問題を解消して騒音を低減すると共にブロックの軽量化と耐側圧性を両立させた高負荷伝動ベルトに関する。 The present invention relates to a high-load power transmission belt in which blocks are fixed at a predetermined pitch along the longitudinal direction of a center belt, and more specifically, to reduce the noise by eliminating the problem of the center belt protruding in such a belt and to reduce the noise. The present invention relates to a high-load transmission belt that achieves both lightweight and lateral pressure resistance.
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。 The belt used in the belt-type continuously variable transmission is used by being wound around a speed-change pulley that changes the effective diameter of the pulley by changing the V-groove width of the pulley and adjusts the speed ratio. Since the lateral pressure from the belt increases, the belt must withstand the large lateral pressure. In addition to the use of continuously variable transmission, it is necessary to use a belt that can withstand a high load especially in a high load transmission application in which the life of a normal rubber belt is too short.
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、特許文献1に示すようにブロックの両側面に溝を有しており、一対のセンターベルトを前記側面に設けた溝に嵌合したようなベルトがある。
Among such belts, there is a high-load transmission belt in which a block is fixed to a center belt to increase the strength in the width direction of the belt. As shown in
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、ベルトはプーリの径の変化に応じて大プーリ径や小プーリ径を行き来しながら用いられることになる。 As the required quality of such a tension transmission type high load transmission belt, it is used for continuously variable transmission as described above. In the continuously variable transmission, the speed is changed by changing the effective diameter of the pulley around which the belt is wound, and the belt is used while moving back and forth between the large pulley diameter and the small pulley diameter according to the change in the pulley diameter. Will be.
ブロックに用いられる素材としては、アルミニウムやそれらの合金などからなる芯材の少なくともプーリとの接触面やブロック同士の接触面にフェノール樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、またポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂を被覆したものが用いられている。 The material used for the block may be a thermosetting resin such as a phenol resin or an epoxy resin, or a thermosetting resin such as a polyamide resin on at least a contact surface of a core material made of aluminum or an alloy thereof with a pulley or a contact surface between blocks. Those coated with a plastic resin are used.
また、それらの樹脂素材中に炭素繊維やガラス繊維、またウィスカなどの補強材を混入して硬度を上げると共に摩擦係数を調整して、プーリからの側圧に十分耐えうるものとしている。 In addition, reinforcing materials such as carbon fibers, glass fibers, and whiskers are mixed into these resin materials to increase the hardness and adjust the friction coefficient so that the resin materials can sufficiently withstand the lateral pressure from the pulley.
また、特許文献2にはアルミニウムなどの合金からなるインサート材を埋設せずにベルトの軽量化をはかり、高速走行時の遠心力を小さくすることによって高速回転を可能にしたベルトが開示されている。
Further,
従来のゴム製のベルトと比べると前記のような素材をブロックとして用いていることから、プーリとの間で発生する騒音レベルが従来のベルトと比べると高く、低騒音化という課題がこのようなベルトにおける共通の課題のひとつでもあった。 Since the above-mentioned material is used as the block as compared with the conventional rubber belt, the noise level generated between the pulley and the pulley is higher than that of the conventional belt, and such a problem that the noise is reduced is such a problem. It was one of the common issues with belts.
低騒音化を測るための手段としては、例えば特許文献3に記載されているように、センターベルトをブロックの側面から部分的に突出させて、なおかつプーリからの側圧がかかることによって突出した部分が圧縮変形してブロックと面一になるように構成することによって、最初にプーリにゴムなどの素材からなるセンターベルトを当接させてからブロックを接触させることができて、ブロックがプーリに接触する衝撃音を下げるといった方法が提案されている。 As means for measuring the noise reduction, for example, as described in Patent Document 3, the center belt is partially protruded from the side surface of the block, and the portion protruded by the side pressure from the pulley is applied. By composing the block to be flush with the block, the block can be brought into contact with the pulley first with the center belt made of a material such as rubber, and then the block comes into contact with the pulley. Methods for lowering the impact sound have been proposed.
また、特許文献4ではプーリの表面硬度を所定の硬度以下とすることによってベルト走行時の騒音レベルの低減を図るとともに、長期間使用した場合でもベルトのスリップを生じないといったベルト駆動システムが提案されている。
しかし、特許文献3の方法ではゴムからなるセンターベルトがプーリとの摩擦で摩耗してしまった後には騒音を低減する効果が見られなくなると共に、内部に埋設している心線がポップアウトしてしまうといった問題が考えられ、本発明ではそのような問題の解消と共に更なる騒音の低減をするための構成の提供を目的とする。 However, in the method of Patent Document 3, after the center belt made of rubber is worn due to friction with the pulley, the effect of reducing noise cannot be seen, and the core embedded inside pops out. The present invention aims to provide a configuration for solving such a problem and further reducing noise.
また、特許文献2に開示されたようなベルトでは、ベルトを走行させている間に経時変化でセンターベルトを嵌合しているブロックの溝がプーリから側圧を受けることによって開口が拡がってしまい、センターベルトとブロックとの嵌合力が弱まってしまい、センターベルトがブロックからはみ出すといったことが発生する。センターベルトがブロックから大きくはみ出すとセンターベルトが摩耗してしまい場合によっては切断などの故障にいたるという問題が起こっていた。また、用途が比較的軽負荷の用途に限定されてしまうということもあって、場合によって使い勝手が悪いという問題もある。
Further, in the belt as disclosed in
そこで、本発明ではセンターベルトがはみ出してしまう問題を解消するとともにベルト走行時の騒音を低減し、ベルトの軽量化することによって遠心力の低減をはかり、また、ある程度の高負荷にも耐えうるようにベルトの耐側圧性を向上させた高負荷伝動ベルトの提供を目的とする。 Therefore, in the present invention, the problem that the center belt protrudes is eliminated, the noise during belt running is reduced, the centrifugal force is reduced by reducing the weight of the belt, and the belt can withstand a certain high load. It is another object of the present invention to provide a high-load transmission belt with improved lateral pressure resistance of the belt.
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センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って所定ピッチで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、ブロックは樹脂中にインサート材を埋設した第1ブロックと、樹脂中にインサート材を埋設していない第2ブロックとからなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention comprises a center belt having a core buried in an elastomer, and a plurality of blocks provided at a predetermined pitch along the longitudinal direction of the center belt. In the high-load transmission belt, the block includes a first block in which an insert material is embedded in a resin and a second block in which the insert material is not embedded in a resin.
また、請求項2では第1ブロックの個数:第2ブロックの個数を7:3〜4:6の範囲としている。
In
請求項3ではブロックの側面にセンターベルトを嵌合する溝が開口した高負荷伝動ベルトであって、第1ブロックの個数がブロック全個数の10%以下とし、かつ第1ブロックの最低個数が2個である高負荷伝動ベルトとしている。 The high load transmission belt according to claim 3, wherein the groove for fitting the center belt is opened on the side surface of the block, wherein the number of the first blocks is 10% or less of the total number of blocks, and the minimum number of the first blocks is 2%. It is a high-load transmission belt that is individual.
請求項4では、第1ブロックと第2ブロックがランダムに配置されている高負荷伝動ベルトとしている。 According to a fourth aspect, a high-load transmission belt is provided in which the first block and the second block are randomly arranged.
請求項5では、第1ブロックと第2ブロックがある特定の並びを繰り返すように規則的に配置されている高負荷伝動ベルトとしている。 According to the fifth aspect, the first block and the second block are a high-load transmission belt regularly arranged so as to repeat a specific arrangement.
以上のように本発明の請求項1では、エラストマー中に心体を埋設したセンターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って所定ピッチで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、ブロックは樹脂中にインサート材を埋設した第1ブロックと、樹脂中にインサート材を埋設していない第2ブロックとからなることを特徴とする。
As described above, according to
また、請求項2では第1ブロックの個数:第2ブロックの個数を7:3〜4:6の範囲としている。
In
ベルトの耐側圧性を向上させるインサート材を埋設した第1ブロックと、インサート材が埋設していない軽量の第2ブロックを所定の割合にて併用した高負荷伝動ベルトとしていることから、ベルト走行時の騒音の低減およびベルトの軽量化が可能であると共に、ある程度の負荷にも耐えうるだけの耐側圧性を有している。 The high load transmission belt uses a predetermined ratio of the first block embedded with the insert material to improve the lateral pressure resistance of the belt and the light weight second block without the embedded insert material. And the belt can be reduced in weight, and has sufficient lateral pressure resistance to withstand a certain load.
また、請求項3ではブロックの側面にセンターベルトを嵌合する溝が開口した高負荷伝動ベルトであって、第1ブロックの個数がブロック全個数の10%以下とし、かつ第1ブロックの最低個数が2個である高負荷伝動ベルトとしている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a high-load transmission belt in which a groove for fitting a center belt is opened on a side surface of the block, wherein the number of the first blocks is 10% or less of the total number of the blocks, and the minimum number of the first blocks is Are two high-load transmission belts.
両ブロックの割合をこのようにすることによってベルトの重量増は最低限に抑えることができ、かつブロックからのセンターベルトのはみ出しを防止することができるので、軽量で走行中の遠心力によるベルト張力の増大は実質インサート材を埋設していないブロックのみを使ったベルトと同等であり、またセンターベルトのはみ出しにより切断するといった故障をなくすことができるものである。 By setting the ratio of the two blocks in this manner, the increase in the weight of the belt can be minimized, and the center belt can be prevented from protruding from the block. This is equivalent to a belt using only a block in which the insert material is not substantially buried, and a failure such as cutting due to protrusion of the center belt can be eliminated.
請求項4では、第1ブロックと第2ブロックがランダムに配置されている高負荷伝動ベルトとしている。 According to a fourth aspect, a high-load transmission belt is provided in which the first block and the second block are randomly arranged.
ランダムに配置することによってベルトが回転している際にプーリに接触する第1ブロックおよび第2ブロックの周期が乱れるので、共振などによる大きな騒音の発生につながるといった問題を防止することができる。 By arranging the belts at random, the periods of the first block and the second block that come into contact with the pulley when the belt is rotating are disturbed, so that it is possible to prevent a problem that large noise is generated due to resonance or the like.
請求項5では、第1ブロックと第2ブロックがある特定の並びを繰り返すように規則的に配置されている高負荷伝動ベルトとしている。 According to the fifth aspect, the first block and the second block are a high-load transmission belt regularly arranged so as to repeat a specific arrangement.
両方のブロックをある特定の並びを繰り返すように規則的に、例えば交互に配置することによって、重量のバランスもよくまたベルトの耐側圧性もベルトの周回でバランスよく均等に持たせることができるので、ベルト中に弱点を作ることがないので安定した走行を期待することができ、寿命の面でも安定したベルトとすることができる。 By arranging both blocks regularly so as to repeat a specific arrangement, for example, alternately, the weight balance is good and the lateral pressure resistance of the belt can be evenly distributed in a well-balanced manner around the belt. Since no weak point is formed in the belt, stable running can be expected, and a stable belt can be obtained in terms of life.
エラストマー中に心体を埋設したセンターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って所定ピッチで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、ブロックは樹脂中にインサート材を埋設した第1ブロックと、樹脂中にインサート材を埋設していない第2ブロックとからなる。 In a high-load transmission belt including a center belt in which a core is embedded in an elastomer and a plurality of blocks provided at a predetermined pitch along the longitudinal direction of the center belt, the block is a first belt in which an insert material is embedded in a resin. It comprises a block and a second block in which no insert material is embedded in the resin.
以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
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センターベルト3a、3bと、このセンターベルト3a、3bの上下面6、7に所定ピッチで形成された凹条部18、19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8、9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センターベルト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。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a high-
ブロック2の形状は図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の両側面にはセンターベルト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にはセンターベルト3a、3bの上面6に設けた凹条部18と下面7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。
As shown in FIG. 1, the shape of the
ブロック2は、樹脂材41の内部にアルミニウムなどの合金などからなるインサート材42が埋設された図2に示すような第1ブロック2aとそのようなインサート材42を埋設していない第2ブロック2bの少なくとも2種類のブロック2a、2bを併用しており、センターベルト3の長手方向に前記2種類のブロック2a、2bをランダムに配置するかもしくはある特定の並びを繰り返すように規則的に配置している。
The
また、本発明では請求項2と請求項3にて第1ブロック2aの個数:第2ブロックの個数の割合を2種類設定しており、請求項2では7:3〜4:6の範囲内で、請求項3では第1ブロック個数の全ブロック個数中に占める割合が10%以下で、かつ第1ブロック2aの最低個数は2個であるとしている。
Further, in the present invention, two ratios of the number of the
請求項2のように7:3〜4:6の範囲とすることによって、全ブロックをインサート材の埋設されている第1ブロック2aとしたときの長所と、全ブロックをインサートの埋設されていない第2ブロック2bとしたときの長所を半分ずつ併せ持つようなベルト1とすることができ、比較的高トルクを伝導することができるだけの耐側圧性を備えて、かつ、ベルト1の軽量化が可能で走行時の遠心力を小さなものにすることができるのでベルトの寿命を長くすることができる。
By setting the ratio in the range of 7: 3 to 4: 6 as in
また、請求項3のように第1ブロック2aの個数を全ブロック数の中の10%以下とすると共に、最低個数を2個とすることによって、インサート材を埋設した第1ブロック2aを使用することによる重量増の問題は最低限に抑えることができ、かつ、ベルト1の耐側圧性を向上させるというところまでの効果は得られないにしても、センターベルト3a、3bが嵌合しているブロック側面の溝14、15からはみ出すのを防止することができるのでセンターベルト3a、3bの摩耗や切断といった問題を解消することができる。請求項3の場合はブロックの側面にセンターベルトを嵌合する溝14、15を有する図1や図2に示すようなベルトの場合に効果を有するものである。
Further, the number of the
第1ブロック2aと第2ブロック2bの配置に関しては、ある特定の並びを繰り返すように規則的に、例えば特定の個数毎に交互に配置することによって、重量的にはベルト全体でバランスがよく、また耐側圧性やセンターベルトがブロックからはみ出すのを防止するといった面でもベルトの全周で均等になるので好ましいといえる。規則的に並べる場合の並べかたは1個おきに交互に並べたり、2個おきに交互に並べたりといった場合もあるが、続けて同じブロックを並べる個数をブロックごとに変えて第1ブロック2aを2個並べた後に第2ブロック2bを1個挟んでまた第1ブロック2aを2個並べるといったものでもかまわない。
Regarding the arrangement of the
第1ブロック2aは図2に示すように樹脂材41中にインサート材42が埋設されたものであるが、インサート材42は、ブロック2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材であり、素材としてはマグネシウムの含有率が90%以上のマグネシウム合金、アルミ合金、セラミックス、セラミックスとアルミニウムとの複合材料、炭素繊維強化樹脂や鉄などの素材が挙げられる。
As shown in FIG. 2, the
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好ましく、金属材料の中では例えばアルミ合金の弾性率が7000kgf/mm2で比重が2.8であるのに対し、鉄は弾性率が22000kgf/mm2で比重が7.8であり、強度的には鉄が高いといえる。しかし、高速で回転するベルトにとって、ベルト重量は寿命に大きく影響を与えるため軽量化の面で有利なアルミ合金やマグネシウム合金、特にマグネシウム合金を用いることが好ましい。 A metal material is preferable in terms of imparting lateral pressure resistance and bending rigidity. Among the metal materials, for example, an aluminum alloy has an elastic modulus of 7000 kgf / mm 2 and a specific gravity of 2.8, whereas iron has an elastic modulus of 2.8 kgf / mm 2. At 22,000 kgf / mm 2 , the specific gravity is 7.8, which means that iron is high in strength. However, for a belt that rotates at a high speed, it is preferable to use an aluminum alloy or a magnesium alloy, particularly a magnesium alloy, which is advantageous in terms of weight reduction because the belt weight greatly affects the life.
マグネシウム合金としては、マグネシウム含有量が90%以上、より好ましくは94〜98%のものを用いることができ、AZ31、AZ61、AZ91Dなどを挙げることができる。添加する合金成分はアルミニウム、スカンジウム、イットリウム、ランタンなどの希土類、マンガン、シリコン、タングステン、亜鉛などを挙げることができ、特に限定されるものではないが、強度的に優れていることからアルミニウム、亜鉛、シリコンなどを添加したものを用いることが好ましい。 As the magnesium alloy, those having a magnesium content of 90% or more, more preferably 94 to 98% can be used, and examples thereof include AZ31, AZ61, and AZ91D. The alloying component to be added includes rare earths such as aluminum, scandium, yttrium, and lanthanum, manganese, silicon, tungsten, zinc, and the like, and is not particularly limited. It is preferable to use a material to which silicon or the like is added.
また、マグネシウム合金を用いることによって振動エネルギーの吸収特性にも優れており、ベルトの騒音を低減する効果も得られ、ベルト走行中にプーリから繰り返し衝撃を受けたとしてもブロックの破断などにつながりにくい。また、走行時には高温になり停止時には低温になるといった温度変化に対しても寸法の変化が少なく安定した走行を提供することができる。 In addition, the use of magnesium alloy also excels in vibration energy absorption characteristics, has the effect of reducing belt noise, and does not lead to breakage of blocks, etc., even when repeatedly subjected to impacts from pulleys while the belt is running. . In addition, it is possible to provide a stable traveling with a small change in dimension even when the temperature becomes high during running and becomes low when stopped.
樹脂材41を所定の箇所に配置する場合、ブロック2の大きさよりもひと回り小さい金属材料からなるインサート材42を用いてそのほぼ全面を樹脂材41で被覆したものを用いると、部分的に樹脂材41を被覆配置したものに比べて、樹脂材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材41を被覆する際にインサート材42を固定する部材が接触しているところは、インサート材42が露出する箇所が発生することになるが、その程度のインサート材42の露出は、実質的に全面を樹脂材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。
In the case where the
インサート材42を被覆する樹脂材41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、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、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(PI)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)樹脂等のゴムや合成樹脂が用いられる。
The
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、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。 In addition, in these resins, cotton yarn, synthetic fibers such as polyamide fibers and aramid fibers, glass fibers, metal fibers, woven fabrics made of carbon fibers, fillers, whiskers, silica, inorganic materials such as calcium carbonate were mixed. Made of reinforced resin.
第2ブロック2bは樹脂材41のみからなっている。このようなインサート材42を埋設していない第2ブロック2bを用いた場合、インサート材42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、自動二輪などの比較的軽負荷で高回転の用途に向いている。本発明ではインサート材42を埋設した第1ブロック2aと埋設していない第2ブロック2bの両方を用いることによって、ブロック2のすべてにインサート材を埋設した第1ブロック2aとしたベルトよりも軽量化を図ることができるとともに、耐側圧性についてはブロック2の全部をインサート材42が埋設されたブロックを用いた場合と比べてさほど劣ることのないベルトとすることができる。
The
ここでインサート材42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42を埋設することを意味するものではない。
Here, the
ブロック2bの樹脂として用いることができるのは、ブロック2aに用いる樹脂材と同様に具体的には硬度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、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、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(PI)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)樹脂等のゴムや合成樹脂が用いられる。等の合成樹脂が用いられる。
As the resin of the
これらの中でもブロックを効率よく製造するために射出成形法にて製造するには、ポリアミド樹脂のような熱可塑性樹脂を用いることになる。また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いということからすると、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。 Among these, a thermoplastic resin such as a polyamide resin is used to manufacture a block by an injection molding method in order to efficiently manufacture the block. In addition, nylon is one of the best polyamide resins because it has a low coefficient of friction, has excellent wear resistance, has rigidity, has elasticity against bending, and does not easily break. It can be said that 46 is preferable.
本発明では前述のようにブロックを形成する樹脂材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15〜40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摩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ったりするなどの問題があるので好ましくない。 In the present invention, it is possible to mix a fibrous reinforcing material or a whisker-like reinforcing material in the resin material forming the block as described above, and the fibrous reinforcing material is compounded in a range of 15 to 40% by weight. I do. If the amount is less than 15% by weight, there is a problem that the reinforcing effect is small and the abrasion resistance of the block is not sufficient. If the amount is more than 40% by weight, it becomes difficult to mix the resin with the resin or injection molding becomes difficult. It is not preferable because there is a problem.
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。 Examples of the fibrous reinforcing material to be added to the synthetic resin include aramid fiber, carbon fiber, glass fiber, polyamide fiber, polyester fiber and the like. Among them, by using a combination of nylon 46 and carbon fiber, which are preferable examples of the resin constituting the block, carbon fibers improve the water absorbing defect of nylon 46 and can significantly improve rigidity. In addition, the wear resistance, impact resistance, and fatigue resistance of nylon 46 can be utilized. Among carbon fibers, it is preferable to use PAN-based carbon fibers. Also, by blending the aramid fiber in combination with the carbon fiber, the toughness of the block is improved, and the wear resistance and impact resistance can be further improved.
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。 Here, the PAN-based carbon fiber used has good compatibility with the thermoplastic resin, and the length of the carbon fiber used is preferably 1 to 5 mm. If it is less than 1 mm, the block will not be sufficiently reinforced, and if it exceeds 5 mm, it will be difficult to knead with the resin, or it will break during kneading, which is not preferable.
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。 Further, in addition to the above organic fibers, inorganic fibers such as zinc oxide whiskers, potassium titanate whiskers, and aluminum borate whiskers may be blended as the fibrous reinforcing material.
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センターベルト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。
By adopting such a material configuration, it has sufficient strength such as rigidity and toughness that can sufficiently withstand the side pressure received when it comes into contact with the pulley, has excellent wear resistance, and furthermore, with respect to heat generated during friction. It is also possible to form a strong block, and the power received from the pulley can be efficiently transmitted to the
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。
In addition, the lubricity of the
また、ブロック2の下ビームは屈曲を許容しベルトがプーリに巻きかかることができるようにしなければならず、ベルト走行方向の前後面の少なくともいずれか一方に傾斜面を設けている。傾斜面を設けることによってブロック同士が緩衝することなくベルトが屈曲することができる。
The lower beam of the
センターベルト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。
The material used as the
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32、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によってセンターベルト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、センターベルト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。
FIG. 3 is an example of another belt, in which a pair of
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、センターベルト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、センターベルト3a、3bは、装着後はブロック2から抜けにくい状態となる。ブロック2が樹脂材41中にインサート材42を埋設した第1ブロック2aと、そうでない第2ブロック2bを併用しており、ランダムもしくは規則的に並べたものであれば本発明の範囲に入るものである。
Further,
次に実施例および比較例を挙げて本発明の効果を確認する試験を行った。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、本実施例に示した形態に限定されるものではない。 Next, tests for confirming the effects of the present invention were carried out with reference to Examples and Comparative Examples. The block used in the high-load transmission belt according to the present invention is not limited to the embodiment shown in the present embodiment.
まず、請求項2における第1ブロックと第2ブロックの個数の比を7:3〜4:6の範囲の設定した場合に、ある程度の耐側圧性が得られるとともに、ベルトの軽量に仕上げることができることを確かめる試験を行った。 First, when the ratio of the number of the first blocks and the number of the second blocks in the second aspect is set in the range of 7: 3 to 4: 6, a certain degree of lateral pressure resistance can be obtained, and the belt can be made lightweight. A test was conducted to confirm that it was possible.
(実施例1)
実施例1はブロックとして樹脂材中にインサート材を埋設した第1ブロックとインサート材を埋設していない第2ブロックを1つおきに交互に配置したベルトを用いた。ベルト周長は690mm、ブロックピッチは3mm、ブロック厚みは3mm、ブロックを構成する樹脂材としてはフェノール樹脂を用い、インサート材としてはアルミニウム合金からなるインサート材を用いた。またセンターベルト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。このベルトを表1に示す条件でベルトを走行させ、騒音レベルと寿命を測定した。その結果を表2に示す。
(Example 1)
Example 1 used a belt in which a first block in which an insert material was embedded in a resin material and a second block in which no insert material was embedded were alternately arranged as blocks. A belt circumference was 690 mm, a block pitch was 3 mm, a block thickness was 3 mm, a phenol resin was used as a resin material constituting the block, and an insert material made of an aluminum alloy was used as an insert material. A hydrogenated nitrile rubber was used as the elastomer for the center belt, and a rope made of aramid fiber was buried spirally in the elastomer as the core. The belt was run under the conditions shown in Table 1, and the noise level and life were measured. Table 2 shows the results.
(比較例1)
比較例1はブロックをすべて樹脂中にインサート材を埋設した第1ブロックとした以外はすべて実施例と同じ条件でベルトを作製した。このベルトを表1に示す条件でベルトを走行させ、騒音レベルと寿命を測定した。その結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a belt was manufactured under the same conditions as in Example except that all the blocks were the first blocks in which an insert material was embedded in resin. The belt was run under the conditions shown in Table 1, and the noise level and life were measured. Table 2 shows the results.
(比較例2)
比較例2はブロックをすべて樹脂中にインサート材を埋設していない第2ブロックとした以外はすべて実施例と同じ条件でベルトを作製した。このベルトを表1に示す条件でベルトを走行させ、騒音レベルと寿命を測定した。その結果を表2に示す。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a belt was manufactured under the same conditions as in Example except that all the blocks were second blocks in which no insert material was embedded in the resin. The belt was run under the conditions shown in Table 1, and the noise level and life were measured. Table 2 shows the results.
表2の結果からわかるように本発明の実施例では騒音が低くなっており、また寿命もすべてインサート入りの第1ブロックを用いた比較例1と比べてさほど劣らない結果となっている。それ対して、比較例1の寿命は実施例よりも長くなるものの騒音が高くなっており、本発明においてインサート材を埋設していない第2ブロックを併用していることが騒音を低くすることに寄与していることがわかる。 As can be seen from the results in Table 2, the example of the present invention has a low noise and has a life that is not so inferior to that of Comparative Example 1 using the first block with inserts. On the other hand, the life of the comparative example 1 is longer than that of the example, but the noise is high, and the use of the second block without the embedded insert material in the present invention reduces the noise. It can be seen that it has contributed.
また、比較例2では実施例よりも寿命が大幅に短く、インサート材を埋設した第1ブロックを併用することによって大きな負荷条件においては寿命を大幅に伸ばすことができるということがわかる。 Further, it can be seen that the life of Comparative Example 2 is significantly shorter than that of the Example, and that the life can be significantly extended under a large load condition by using the first block in which the insert material is embedded.
次に、請求項3における第1ブロックの個数が全ブロック中に10%以下とし、かつ、最低個数が2個として場合の、実質的に重量増がほとんどないので走行中の遠心力による張力の増大はなく、しかもブロックからのセンターベルトのはみ出しを防止することができるということを確かめる試験を行った。 Next, in the case where the number of the first blocks in claim 3 is 10% or less in all the blocks and the minimum number is two, there is substantially no substantial weight increase, so the tension due to the centrifugal force during traveling is reduced. A test was conducted to confirm that there was no increase and that the center belt could not protrude from the block.
(実施例2)
実施例2はブロックとして全ブロック数が230個のところに樹脂材中にインサート材を埋設した第1ブロックを4個全周中の均等の位置に配置し、残りのブロックは全部インサート材を埋設していない第2ブロックとしたベルトを用いた。ベルト周長は690mm、ブロックピッチは3mm、ブロック厚みは3mmとし、インサート材を埋設した第1ブロックにおけるブロックを構成する樹脂材としてはフェノール樹脂を用い、インサート材としてはアルミニウム合金からなるインサート材を用いた。インサートを埋設してない第2ブロックを構成する樹脂としては46ナイロン樹脂を用いた。
(Example 2)
In the second embodiment, the first block in which the insert material is buried in the resin material is placed at an equal position in the entire circumference of four blocks, and the remaining blocks are entirely buried with the insert material. A belt which was not used as the second block was used. The belt circumference is 690 mm, the block pitch is 3 mm, and the block thickness is 3 mm. A phenol resin is used as the resin material constituting the block in the first block in which the insert material is embedded, and an insert material made of an aluminum alloy is used as the insert material. Using. As the resin constituting the second block in which the insert is not embedded, 46 nylon resin was used.
またセンターベルト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。このベルトを表3に示す条件でベルトを200時間走行させ、走行後のベルトのセンターベルトがブロックの側面にはみ出している量を測定した。その結果を表4に示す。 A hydrogenated nitrile rubber was used as the elastomer for the center belt, and a rope made of aramid fiber was spirally embedded in the elastomer for the core. The belt was run for 200 hours under the conditions shown in Table 3, and the amount of the center belt of the running belt protruding from the side surface of the block was measured. Table 4 shows the results.
(実施例3)
実施例3はブロックとして全ブロック数が230個のところに樹脂材中にインサート材を埋設した第1ブロックを8個全周中の均等の位置に配置した以外は実施例2と同様のベルトを用いた。このベルトを表3に示す条件でベルトを200時間走行させ、走行後のベルトのセンターベルトがブロックの側面にはみ出している量を測定した。その結果を表4に示す。
(Example 3)
Example 3 has a belt similar to that of Example 2 except that eight first blocks in which an insert material is buried in a resin material are arranged at equal positions in the entire circumference when the total number of blocks is 230. Using. The belt was run for 200 hours under the conditions shown in Table 3, and the amount of the center belt of the running belt protruding from the side surface of the block was measured. Table 4 shows the results.
(実施例4)
実施例4はブロックとして全ブロック数が230個のところに樹脂材中にインサート材を埋設した第1ブロックを16個全周中の均等の位置に配置した以外は実施例2と同様のベルトを用いた。このベルトを表3に示す条件でベルトを200時間走行させ、走行後のベルトのセンターベルトがブロックの側面にはみ出している量を測定した。その結果を表4に示す。
(Example 4)
In Example 4, a belt similar to that of Example 2 was used except that the total number of blocks was 230 and the first blocks in which the insert material was buried in the resin material were arranged at equal positions in the entire circumference of 16 blocks. Using. The belt was run for 200 hours under the conditions shown in Table 3, and the amount of the center belt of the running belt protruding from the side surface of the block was measured. Table 4 shows the results.
(比較例3)
比較例3はブロックとして全ブロックが樹脂材中にインサート材を埋設していない第2ブロックを配置した以外は実施例2と同様のベルトを用いた。このベルトを表3に示す条件でベルトを200時間走行させ、走行後のベルトのセンターベルトがブロックの側面にはみ出している量を測定した。その結果を表4に示す。
(Comparative Example 3)
Comparative Example 3 used the same belt as that of Example 2 except that a second block in which all the blocks did not embed the insert material in the resin material was arranged as the block. The belt was run for 200 hours under the conditions shown in Table 3, and the amount of the center belt of the running belt protruding from the side surface of the block was measured. Table 4 shows the results.
(比較例4)
実施例4はブロックとして全ブロック数が230個のところに樹脂材中にインサート材を埋設した第1ブロックを32個(10%超)全周中の均等の位置に配置した以外は実施例2と同様のベルトを用いた。このベルトを表3に示す条件でベルトを200時間走行させ、走行後のベルトのセンターベルトがブロックの側面にはみ出している量を測定した。その結果を表4に示す。
(Comparative Example 4)
Example 4 Example 2 was the same as Example 2 except that the first block in which the insert material was buried in the resin material was placed at an equal position in the entire circumference of 32 (more than 10%) blocks where the total number of blocks was 230. The same belt was used. The belt was run for 200 hours under the conditions shown in Table 3, and the amount of the center belt of the running belt protruding from the side surface of the block was measured. Table 4 shows the results.
表4の結果からわかるように第1ブロックの個数が占める割合を請求項3の範囲内に限定することによって、ブロックからセンターベルトがはみ出す量を小さなものに抑えることができることがわかる。また、第1ブロックの割合が多くなりすぎると、ベルト走行時の遠心張力が増大し寿命が短くなる。 As can be seen from the results in Table 4, by limiting the ratio of the number of the first blocks to the range defined in claim 3, the amount of the center belt protruding from the blocks can be suppressed to a small value. On the other hand, if the ratio of the first block is too large, the centrifugal tension during the running of the belt increases and the life is shortened.
自動車やスクータなどの自動二輪車、そして農業機械などの駆動に用いる高負荷を伝達することができるベルトである。 It is a belt that can transmit high loads used for driving motorcycles such as automobiles and scooters, and agricultural machinery.
1 高負荷伝動ベルト
2 ブロック
2a 第1ブロック
2b 第2ブロック
3a センターベルト
3b センターベルト
4 エラストマー
5 心体
6 上面
7 下面
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
DESCRIPTION OF
Claims (5)
4. The high-load transmission belt according to claim 1, wherein the first block and the second block are arranged regularly so as to repeat a specific arrangement.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003286350A JP2004245404A (en) | 2002-08-07 | 2003-08-05 | High load transmission belt |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002230017 | 2002-08-07 | ||
JP2003013369 | 2003-01-22 | ||
JP2003286350A JP2004245404A (en) | 2002-08-07 | 2003-08-05 | High load transmission belt |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004245404A true JP2004245404A (en) | 2004-09-02 |
Family
ID=33033025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003286350A Pending JP2004245404A (en) | 2002-08-07 | 2003-08-05 | High load transmission belt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004245404A (en) |
-
2003
- 2003-08-05 JP JP2003286350A patent/JP2004245404A/en active Pending
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