JP2005214230A - High load transmission belt and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、張力帯の長手方向に沿って複数のブロックを固定した高負荷伝動ベルト及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a high-load transmission belt in which a plurality of blocks are fixed along the longitudinal direction of a tension band and a method for manufacturing the same.
自動車等の車両に備えられるベルト式無段変速装置に用いられる高負荷伝動ベルトは、
軸上に固定された固定プーリと固定プーリに対して軸に沿って移動可能な可動プーリとの間に形成されるV溝幅を変えることによって巻き掛かる有効径を変化させ変速比を調節するような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得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得るようなベルトを用いる必要がある。
A high load transmission belt used in a belt type continuously variable transmission provided in a vehicle such as an automobile is
By changing the width of the V groove formed between the fixed pulley fixed on the shaft and the movable pulley movable along the shaft with respect to the fixed pulley, the effective diameter wound is changed to adjust the transmission ratio. Since the side pressure from the pulley increases, the belt must be able to withstand the large side pressure. In addition to continuously variable speed applications, it is necessary to use a belt that can withstand a particularly high load for high load transmission applications where the life of conventional rubber belts is too short.
かかる高負荷伝動ベルトとして使用されるものの中には、例えば、特許文献1に開示されているように、心線をゴムなどのエラストマー中に埋設した張力帯と、この張力帯に対して等ピッチで固定された複数のブロックとを有しているものがある。詳しくは、張力帯の上面及び下面には、その幅方向に沿って形成された凹溝が長手方向に対して等ピッチで設けられている。一方、ブロックの中央には張力帯を嵌め込む開口部が形成されており、開口部内の上面及び下面には、それぞれ凸部が設けられている。そして、ブロックは、その凸部を張力帯の凹溝に嵌合させることによって、張力帯の長手方向に沿って等ピッチで固定されている。なお、このブロックの両側面は、プーリのV溝と係合する傾斜のついた面となっている。
Among those used as such a high load transmission belt, for example, as disclosed in
また、上述の高負荷伝動ベルトは、張力帯の所定位置に一対の金型を用いてブロックを射出成形することによって製造される。詳しくは、この金型は、張力帯保持部を有していると共に、一対の金型が合わさった状態で、等ピッチで成形された複数のブロックが張力帯保持部に保持されている張力帯に嵌合するように配置されたブロック成形用の複数のキャビティが形成されるようになっている。このような金型を用いることによって、ブロックを成形すると同時に、張力帯に対してブロックを取り付けることができる。したがって、ブロックを張力帯とは別途作成し、張力帯にブロックを一つ一つ嵌め込むことによってベルトを製造する場合と比べて、ベルトの製造に要する時間を大幅に短縮することができる。
かかる高負荷電動ベルトの各ブロックの両側面がプーリのV溝の表面に当接して運転される場合に、ブロックとプーリとの当接により騒音が発生する。特に、各ブロックのピッチが等間隔であるために、ブロックピッチに起因する周波数の騒音が顕著になるという問題が生じる。そこで、ブロックピッチをランダムにし、騒音の周波数を分散させて騒音を低減させることが考えられる。しかしながら、ブロックピッチがランダムなベルトの製造工程は複雑になるために、ベルトの製造コストが増大するという問題が生じる。 When the both side surfaces of each block of the high load electric belt are operated in contact with the surface of the V groove of the pulley, noise is generated due to the contact between the block and the pulley. In particular, since the pitch of each block is equal, there is a problem that noise at a frequency due to the block pitch becomes significant. Therefore, it is conceivable to reduce the noise by making the block pitch random and dispersing the noise frequency. However, since the manufacturing process of a belt having a random block pitch is complicated, there arises a problem that the manufacturing cost of the belt increases.
そこで、本発明の目的は、ブロックピッチに起因する周波数の騒音を抑制すると共に、簡易な方法で製造することができる高負荷伝動ベルトを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-load transmission belt that can be manufactured by a simple method while suppressing noise at a frequency caused by a block pitch.
本発明の高負荷伝動ベルトは、張力帯と、前記張力帯の長手方向に沿って設けられた複数のブロックとを有する高負荷伝動ベルトにおいて、所定ピッチで配置された所定個数の前記ブロックから成る複数のグループが形成されていると共に、隣接する前記グループの隣接方向端部に配置された前記ブロック間のピッチが前記所定ピッチの倍数とは異なる値を有する。 The high load transmission belt according to the present invention comprises a predetermined number of the blocks arranged at a predetermined pitch in a high load transmission belt having a tension band and a plurality of blocks provided along the longitudinal direction of the tension band. A plurality of groups are formed, and a pitch between the blocks arranged at adjacent end portions of the adjacent groups has a value different from a multiple of the predetermined pitch.
この構成によると、グループ間のピッチは所定ピッチの倍数とは異なる値を有する。よって、1つのグループ内に含まれる複数のブロックとプーリとの当接により生じる騒音の周波数は、他のグループに含まれる複数のブロックとプーリとの当接によって生じる騒音の周波数とは異なることとなる。したがって、騒音の周波数が好適に分散される。その結果、ブロックピッチ周波数に起因する周波数の騒音を抑制することができる。 According to this configuration, the pitch between groups has a value different from a multiple of the predetermined pitch. Therefore, the frequency of noise generated by contact between a plurality of blocks included in one group and the pulley is different from the frequency of noise generated by contact between the plurality of blocks included in another group and the pulley. Become. Therefore, the noise frequency is preferably dispersed. As a result, frequency noise caused by the block pitch frequency can be suppressed.
本発明の高負荷伝動ベルトは、前記グループの隣接方向端部に配置された前記ブロック間のピッチが前記所定ピッチの2倍よりも小さな値であることが好ましい。この構成によると、グループの隣接方向端部に配置されたブロック間のピッチが広がりすぎることによる、ベルト強度の低下を抑制することができる。 In the high load transmission belt of the present invention, it is preferable that the pitch between the blocks arranged at the end portions in the adjacent direction of the group is smaller than twice the predetermined pitch. According to this configuration, it is possible to suppress a decrease in belt strength due to an excessively wide pitch between blocks arranged at the adjacent end portions of the group.
本発明の高負荷伝動ベルトの製造方法では、張力帯と、前記張力帯の長手方向に沿って設けられた複数のブロックとを有する高負荷伝動ベルトの製造方法において、張力帯保持部と、所定ピッチで成形された所定個数の前記ブロックが前記張力帯保持部に保持された前記張力帯に対して嵌合するように配置された前記ブロック成形用の複数のキャビティとを有する金型を用いて、前記張力帯を前記張力帯保持部にセットした状態で前記金型内のキャビティに樹脂を射出することによって、所定個数の前記ブロックから成るグループを形成すると同時に前記張力帯に対して前記グループの前記ブロックをそれぞれ取り付ける工程を含んでおり、前記工程を複数回繰り返すことによって、隣接する前記グループの隣接方向端部に配置された前記ブロック間のピッチが前記所定ピッチの倍数とは異なる値を有するように複数の前記グループを形成する。 In the method for manufacturing a high load transmission belt according to the present invention, in the method for manufacturing a high load transmission belt having a tension band and a plurality of blocks provided along the longitudinal direction of the tension band, Using a mold having a plurality of cavities for block molding arranged so that a predetermined number of blocks molded at a pitch are fitted to the tension band held by the tension band holding part By injecting resin into the cavity in the mold with the tension band set in the tension band holding portion, a group consisting of a predetermined number of the blocks is formed, and at the same time, the group of the group with respect to the tension band. A step of attaching each of the blocks, and by repeating the step a plurality of times, the blocks disposed at the adjacent end portions of the adjacent groups. Tsu pitch between click to form a plurality of groups so as to have a value different from a multiple of the predetermined pitch.
これによると、ブロックの成形と、ブロックの張力帯への取り付け作業を同時に行うことができる。したがって、張力帯にブロックを一つ一つ嵌め込むといった作業が不要になるために、ベルトの製造に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。また、この方法によると、グループ毎にブロックを成形しているので、隣接するグループの隣接方向端部に配置されたブロック間のピッチの変更は、金型を新たに用意することなく容易に行うことができる。 According to this, the molding of the block and the attaching operation to the tension band of the block can be performed simultaneously. Accordingly, the work of fitting the blocks one by one in the tension band is not necessary, and the time required for manufacturing the belt can be greatly reduced. Further, according to this method, since the blocks are formed for each group, it is easy to change the pitch between the blocks arranged at the adjacent end portions of the adjacent groups without preparing a new mold. be able to.
本発明の高負荷伝動ベルトの製造方法では、前記金型の分割面が前記高負荷伝動ベルトの幅方向中心位置を通るように設けられることが好ましい。これにより、ブロックがベルトとして走行する際にプーリと当接する側面は、パーティングラインができることがなく滑らかな面となる。したがって、ベルト走行初期の騒音や初期摩擦といった問題を抑制することができる。 In the manufacturing method of the high load transmission belt of the present invention, it is preferable that the dividing surface of the mold is provided so as to pass through the center position in the width direction of the high load transmission belt. Thereby, when the block travels as a belt, the side surface that comes into contact with the pulley becomes a smooth surface without a parting line. Therefore, problems such as noise and initial friction at the initial stage of belt running can be suppressed.
本発明の高負荷伝動ベルトの製造方法では、前記金型の分割面が前記張力帯の幅方向端部に沿って設けられていることが好ましい。これによると、一対の金型のうち一方の金型に張力帯をセットした際に、分割面から張力帯が突出することがないので、一対の金型を合せる際に張力帯が折れ曲がったたり、金型に引っかかって張力帯が損傷したりするのを抑制することができる。 In the method for manufacturing a high-load transmission belt according to the present invention, it is preferable that the dividing surface of the mold is provided along the end in the width direction of the tension band. According to this, when the tension band is set to one of the pair of molds, the tension band does not protrude from the split surface, so the tension band may be bent when the pair of molds are combined. It is possible to suppress the tension band from being damaged by being caught on the mold.
本発明の高負荷伝動ベルトの製造方法では、前記金型の前記張力帯保持部は前記張力帯の厚み方向の間隔を変化させることが可能に構成されていることが好ましい。これによると、張力帯保持部の張力帯の厚み方向の間隔は、張力帯保持部に張力帯をセットする際には広くし、その後狭くすることができる。したがって、キャビティ内の射出された樹脂がキャビティと張力帯との隙間から漏れることを抑制することができる。 In the high load transmission belt manufacturing method according to the present invention, it is preferable that the tension band holding portion of the mold is configured to be able to change an interval in the thickness direction of the tension band. According to this, the distance in the thickness direction of the tension band of the tension band holding part can be widened when the tension band is set in the tension band holding part, and then narrowed. Therefore, the injected resin in the cavity can be prevented from leaking from the gap between the cavity and the tension band.
本発明の高負荷伝動ベルトの製造方法では、前記グループの隣接方向端部に配置された前記ブロック間のピッチが前記所定ピッチより大きな値であることが好ましい。これによると、グループの隣接方向端部に配置されたブロック間のピッチが所定ピッチより小さな値の場合と比べて、張力帯保持部のベルトの長手方向に沿う寸法を大きくすることができる。したがって、金型の強度を高めることができる。 In the high load transmission belt manufacturing method of the present invention, it is preferable that the pitch between the blocks arranged at adjacent end portions of the group is larger than the predetermined pitch. According to this, the dimension along the longitudinal direction of the belt of the tension band holding portion can be increased as compared with the case where the pitch between the blocks arranged at the end portions in the adjacent direction of the group is smaller than the predetermined pitch. Therefore, the strength of the mold can be increased.
本発明の高負荷伝動ベルトの製造方法では、前記グループの隣接方向端部に配置された前記ブロック間のピッチが前記所定ピッチの2倍よりも小さな値であることが好ましい。これによると、グループの隣接方向端部に配置されたブロック間のピッチが広がりすぎることによる、ベルト強度の低下を抑制することができる。 In the high load transmission belt manufacturing method of the present invention, it is preferable that the pitch between the blocks arranged at the adjacent end portions of the group is smaller than twice the predetermined pitch. According to this, it is possible to suppress a decrease in belt strength due to an excessively wide pitch between blocks arranged at adjacent end portions of the group.
以下、本発明の第1の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る高負荷伝動ベルトの斜視図である。図2は、図1の高負荷伝動ベルトのII−II断面図である。図1及び図2に示すように、高負荷伝動ベルト1は、張力帯10と張力帯10の長手方向に沿って固定された複数のブロック20とを有している。なお、図1及び図2において互いに直交する矢印x,y,zは、それぞれ本発明の第1の実施の形態に係る高負荷伝動ベルト1の長手方向、幅方向、上下方向を示す。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a high load transmission belt according to a first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the high load transmission belt of FIG. 1 taken along the line II-II. As shown in FIGS. 1 and 2, the high
張力帯10は、エラストマー11内に複数の心線12を長手方向に沿って埋設したものである。そして、張力帯10の上面には、その幅方向にそれぞれ形成されたブロック固定溝13a及び金型嵌合溝14aが、長手方向に交互に設けられている。一方下面において、ブロック固定溝13aに対向する位置にはブロック固定溝13bが設けられており、金型嵌合溝14aに対向する位置には金型嵌合溝14bが設けられている。ここで、ブロック固定溝13a、13bは、ブロック20の後述する凸部20a、20bにそれぞれ嵌合する。また、金型嵌合溝14a、14bは、後述する金型30の張力帯保持部32に嵌合する。
The
ブロック20の両側面23は、後述する駆動プーリ43及び従動プーリ53のV溝43a及び53aと係合する傾斜のついた面となっている。また、ブロック20の中央には、張力帯10を嵌め込む開口部24が形成されている。そして、開口部24内の上面及び下面には、上述の張力帯10のブロック固定溝13a、13bにそれぞれ嵌合する凸部20a、20bが形成されている(図2参照)。したがって、張力帯10には、ブロック固定溝13a、13bと凸部20a、20bとの嵌合により、複数のブロック20が固定されている。
Both
ここで、図2を参照しつつ、各ブロック20のピッチ(隣接するブロック20間の間隔)について説明する。高負荷伝動ベルト1では、所定個数のブロック20によって複数のグループが形成されている。図2においては、点線で囲まれた部分に含まれる複数のブロック20によって1つのグループが形成されている。そして、各グループ内においてブロック20は、隣接するブロック20間の間隔(以下、「ブロックピッチ」と称する)が等しくなるように張力帯10に対して固定されている。図2では、ブロックピッチはaとなっている。さらに、図2では、隣接するグループの隣接方向端部のブロック20間の間隔(以下、「グループ端部ブロックピッチ」と称する)はbとなっている。なお、aとbとの関係は、以下の(式1)で示される。
a<b<2a (式1)
Here, the pitch of each block 20 (interval between adjacent blocks 20) will be described with reference to FIG. In the high
a <b <2a (Formula 1)
すなわち、グループ端部ブロックピッチはブロックピッチの整数倍とは異なる値を有する。また、図2では、各グループ間の間隔(以下、「グループピッチ」と称する)はcとなっている。つまり、グループを構成するブロック20の個数をN個とするとcは、以下の(式2)で示される。
c=a×(N−1)+b (式2)
That is, the group end block pitch has a value different from an integer multiple of the block pitch. In FIG. 2, the interval between the groups (hereinafter referred to as “group pitch”) is c. That is, when the number of
c = a × (N−1) + b (Formula 2)
ここで、(式1)及び(式2)より、以下の(式3)が成り立つ。
a×N<c<a×(N+1) (式3)
Here, from (Expression 1) and (Expression 2), the following (Expression 3) is established.
a × N <c <a × (N + 1) (Formula 3)
すなわち、(式3)より、グループ端部ブロックピッチがブロックピッチの整数倍とは異なる値を有する場合には、グループピッチについてもブロックピッチの整数倍とは異なる値を有することがわかる。 That is, from (Equation 3), when the group end block pitch has a value different from an integer multiple of the block pitch, the group pitch also has a value different from the integer multiple of the block pitch.
なお、張力帯10の上面及び下面に形成されるブロック固定溝13a及び13bは、上述のブロック20のピッチに対応するように設けられている。また、金型嵌合溝14aは、隣接するブロック固定溝13a間の中間に形成される。同様に、金型嵌合溝14bは、隣接するブロック固定溝13b間の中間に形成される。
The block fixing grooves 13a and 13b formed on the upper surface and the lower surface of the
次に、高負荷伝動ベルト1の無段変速機における使用状態について、図3及び図4を参照しつつ説明する。図3は、高負荷伝動ベルトがプーリに巻き掛けられた状態を示す上面図である。図4は、図3の駆動プーリのIV−IV断面図である。図3及び図4に示すように、高負荷伝動ベルト1は、無段変速機の駆動軸40に設けられた駆動プーリ43と従動軸50に設けられた従動プーリ53に巻き掛けられて使用されるものである。駆動プーリ43と従動プーリ53との構成は、ほぼ同様であるので、ここでは駆動プーリ43について説明する。
Next, a usage state of the high
駆動プーリ43は、駆動軸40に固定された固定プーリ41と固定プーリ41に対して駆動軸40に沿って移動可能な可動プーリ42とから構成されている。ここで、固定プーリ41及び可動プーリ42の対向する面をそれぞれ摺接面41a及び42aとする。摺接面41a及び42aは、いずれも中心部分が膨らんでおり、周辺部に向けて傾斜している。つまり、固定プーリ41及び可動プーリ42の厚みは、いずれも中心部分が肉厚であり周辺部分に近い程肉薄になっている。これにより、固定プーリ41と可動プーリ42との間には、V溝43aが形成される。そして、無段変速機では、可動プーリ42を移動させることによってV溝43aの幅を変化させ、高負荷伝動ベルト1が巻き掛かる駆動プーリ43の有効径を変化させることによって変速比を調整している。
The
上述のような構成により、駆動プーリ43及び従動プーリ53に巻き掛けられた高負荷伝動ベルト1のブロック20の両側面23は、固定プーリ41、51の摺接面41a、51a及び可動プーリ42、52の摺接面42a、52aにそれぞれ当接する。そして、ブロック20は、駆動プーリ43から駆動力を受け取って係止固定されている張力帯10を引っ張ることによって、駆動軸40側の駆動力を従動軸50側に伝達している。
With the above-described configuration, both side surfaces 23 of the
次に、図5〜図7を参照しつつ、本発明の第1の実施の形態にかかる高負荷伝動ベルト1の製造方法について説明する。図5は、本発明の第1の実施の形態にかかる製造方法で用いられる金型の概略斜視図である。図6は、図5の金型の分割面の正面図である。図7は、図5の金型のVII−VII断面図である。
Next, a method for manufacturing the high
上述の高負荷伝動ベルト1は、一対の金型30、31を用いて、1グループ分のN個のブロック20を一度に射出成形すると同時に張力帯10に取り付けるという作業を複数回繰り返すことによって製造される。なお、図5及び図6に示されている金型30、31は、一度に5つのブロック20を成形するものであり、以下の説明では、1グループに含まれるブロック20が5つである高負荷伝動ベルト1の製造方法について述べる。
The above-described high-
金型30、31は、張力帯10の金型嵌合溝14a、14bに嵌合する張力帯保持部32を有している。詳しくは、この張力帯保持部32は、成形する5つのブロック20の凸部20a、20bがそれぞれ嵌合する張力帯10のブロック固定溝13a、13bに隣接する6つの金型嵌合溝14a、14bに嵌合する。
The
また、一対の金型30、31が合わさった状態で、ブロック20を成形するための5つのキャビティ33が形成されるようになっている。キャビティ33は、張力帯保持部32に張力帯10をセットした状態で張力帯10を取り囲むように配置されている。そして、キャビティ33でブロック20を成形すると、張力帯10のブロック固定溝13a、13bにブロック20の凸部20a、20bが嵌合された状態で成形されるようになっている。さらに、それぞれのキャビティ33には、金型の外部と連結しているゲート35が設けられている。この、ゲート35からキャビティ33内に溶解した樹脂を射出することによってブロック20を成形する。
Further, five
ブロック20を成形するキャビティ33以外のところでは、張力帯10を固定する必要はなく、金型30、31を閉じている時の張力帯10やブロック20の逃げ場所として、ブロック20の概略形状よりもやや広い通路34が形成されている。
It is not necessary to fix the
また、本実施の形態では、図7に示すように、金型30、31の分割面36は、高負荷伝動ベルト1の幅方向の中心位置を通るようになっている。したがって、金型30、31を用いて成形されたブロック20の両側面23にパーティングラインが形成されることはない。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the split surfaces 36 of the
上述のような金型30、31を用いて、1グループずつブロック20を成形する。詳しくは、一度の射出成形作業によって、1グループ分の5つのブロック20を成形した後に、金型30、31から張力帯10及びブロック20を取り外す。そして、張力帯10を矢印A(図6参照)方向にグループピッチ分だけ回転させて、次の位置にブロック20を成形できるようにして再度金型30、31に張力帯10をセットし、次の位置に1グループ分の5つのブロックを成形する。このような作業を繰り返して、張力帯10の全周に亘ってブロック20を成形し、高負荷伝動ベルト1が完成する。
The
以上のように、本実施の形態の高負荷伝動ベルト1では、複数のブロック20で構成される1グループ内においては、ブロックピッチは一定であると共に、グループ端部ブロックピッチが、ブロックピッチの倍数以外の値を持つように、張力帯10に対してブロック20が固定されている。つまり、グループピッチはブロックピッチの倍数以外の値を持つ。したがって、1つのグループ内に含まれる複数のブロック20と駆動プーリ43または従動プーリ53との当接により生じる騒音の周波数は、その他のグループに含まれるブロック20と駆動プーリ43または従動プーリ53との当接により生じる騒音の周波数とは異なることとなる。よって、騒音の周波数が好適に分散される。その結果、ブロックピッチ周波数に起因する周波数の騒音を抑制することができる。
As described above, in the high
また、グループ端部ブロックピッチはブロックピッチの2倍よりも小さな値である。したがって、グループ端部ブロックピッチが広がりすぎることによる、ベルト強度の低下を抑制することができる。さらに、グループ端部ブロックピッチはブロックピッチよりも大きな値である。したがって、グループ端部ブロックピッチがブロックピッチより小さな値の場合と比べて、金型30、31の張力帯保持部32のベルト長手方向に沿う寸法を大きくすることができる。したがって、金型30、31の強度を高めることができる。
The group end block pitch is a value smaller than twice the block pitch. Therefore, it is possible to suppress a decrease in belt strength due to the group end block pitch being too wide. Further, the group end block pitch is larger than the block pitch. Therefore, the dimension along the belt longitudinal direction of the tension
また、本実施の形態の高負荷伝動ベルトの製造方法では、金型30、31を用いて、1グループ分のブロック20を一度に射出成形すると同時に張力帯10に取り付けるという作業を複数回繰り返すことによって高負荷伝動ベルト1が製造される。したがって、張力帯10にブロック20を一つ一つ嵌め込むといった作業が不要になるために、ベルトの製造に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。また、この方法によると、グループ毎にブロック20を成形しているので、グループ端ブロックピッチの変更は、金型30、31を新たに用意することなく容易に行うことができる。
Moreover, in the manufacturing method of the high load power transmission belt of the present embodiment, the work of using the
また、金型30、31の分割面36は、高負荷伝動ベルト1の幅方向の中心位置を通るようになっている。したがって、ブロック20の両側面23にはパーティングラインが形成されることがなく滑らかな面となる。その結果、ベルト走行初期の騒音や初期摩擦といった問題を抑制することができる。
The dividing surfaces 36 of the
次に、本発明の第2の実施の形態について、図8を参照しつつ説明する。図8は、本発明の第2の実施の形態にかかる製造方法で用いられる金型の幅方向断面図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view in the width direction of a mold used in the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
本発明の第2の実施の形態の製造方法が、第1の実施の形態の製造方法と主に異なる点は、第1の実施の形態の製造方法で用いられる金型30、31の分割面36は、高負荷伝動ベルト1の幅方向の中心位置を通るようになっているが、第2の実施の形態の製造方法で用いられる金型130、131の分割面136は、張力帯110の幅方向端部に沿うようになっている。なお、その他の製造方法及び第2の実施の形態の製造方法で製造される高負荷伝動ベルトの構成については、第1の実施の形態とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略する。
The main difference between the manufacturing method of the second embodiment of the present invention and the manufacturing method of the first embodiment is that the divided surfaces of the
図8に示すように、本発明の第2の実施の形態では、金型130、131を用いてブロック120の射出成形が行われる。金型131の幅は、金型130の幅に比べて広く、金型131に設けられた図示しない張力帯保持部に張力帯110をセットした際に、張力帯110の幅方向端部が分割面36に一致するようになっている。つまり、張力帯110は分割面136から突出しないようになっている。
As shown in FIG. 8, in the second embodiment of the present invention, injection molding of the
以上のように、本実施の形態の高負荷伝動ベルトの製造方法では、金型130、131の分割面136は、張力帯110の幅方向端部に沿うようになっており、金型131に張力帯110をセットした状態で、張力帯110が分割面136から突出しないようになっている。したがって、金型130、131を合せる際に、分割面136から突出した張力帯110が折れ曲がったり、金型130に引っかかって損傷したりするといったことがない。
As described above, in the method for manufacturing a high-load transmission belt according to the present embodiment, the split surfaces 136 of the
次に、本発明の第3の実施の形態について、図9を参照しつつ説明する。図9は、本発明の第3の実施の形態にかかるの製造方法で用いられる金型の分割面の正面図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a front view of a dividing surface of a mold used in the manufacturing method according to the third embodiment of the present invention.
本発明の第3の実施の形態の製造方法が、第1の実施の形態の製造方法と主に異なる点は、第1の実施の形態の製造方法で用いられる金型30、31の張力帯保持部32の張力帯10の厚み方向の間隔は一定であったが、第2の実施の形態の製造方法で用いられる金型230、231では、張力帯保持部232の張力帯210の厚み方向の間隔が可変となっている。なお、その他の製造方法及び第3の実施の形態の製造方法で製造される高負荷伝動ベルト201の構成については、第1の実施の形態とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略する。
The manufacturing method of the third embodiment of the present invention is mainly different from the manufacturing method of the first embodiment in that the tension bands of the
図9に示すように、本発明の第3の実施の形態で用いられる金型230内においてキャビティ233を形成している部分は、張力帯210の厚み方向に対して移動可能な可動部230aとなっている。そして、張力帯210を張力帯保持部232にセットする際には、張力帯保持部232の張力帯210の厚み方向の間隔を張力帯210の厚みよりも広げ、張力帯保持部232に張力帯210を嵌めて金型を閉じた後、図示しない油圧、電動、エア圧などを含む機構により、可動部230aを矢印B方向に移動させて、張力帯保持部232と張力帯210とを押し付ける。
As shown in FIG. 9, the part forming the
以上のように、本実施の形態の高負荷伝動ベルトの製造方法で用いられる金型230は、張力帯保持部232の張力帯210の厚み方向の間隔が可変である。したがって、張力帯保持部232の張力帯210の厚み方向の間隔は、張力帯保持部232に張力帯210をセットする際には広くし、その後狭くすることができる。したがって、キャビティ233内の射出された樹脂がキャビティ233と張力帯210との隙間から漏れることを抑制することができる。
As described above, in the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims. Is.
例えば、上述の第1の実施の形態では、図1に示す高負荷伝動ベルト1について説明しているが高負荷伝動ベルトの構成はこれには限られず、図10(a)に示すような高負荷伝動ベルト301であっても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。高負荷伝動ベルト301は、高負荷伝動ベルト1とほぼ同様の形状を有しているが、張力帯310のブロック固定溝313a、313bの幅方向中心部分に貫通孔313cが形成されている。そして、ブロック320を成形する際に、貫通孔313c内にも樹脂が射出される。したがって、ブロック320には、2つの開口部324、325が形成される。このような高負荷伝動ベルト301では、張力帯310とブロック320との固定力がより強固なものになる。その結果、高負荷伝動ベルト301では、長期に亘って走行を続けた際に生じる張力帯310とブロック320とのがたつきを抑制することができ、寿命を長期化することができる。
For example, in the first embodiment described above, the high
また、図10(a)の高負荷伝動ベルト301は、1つのブロック320につき張力帯310に設けられている貫通孔313cは1つであるがこれには限られず、複数の貫通孔313cが設けられていてもよい。
In addition, the high
さらに、図10(b)に示すような高負荷伝動ベルト401であっても良い。高負荷伝動ベルト401では、一対の張力帯410a、410bがブロック420の両側面423に形成された嵌合溝425a、425bにそれぞれ嵌め込まれている。
Furthermore, a high
また、上述の第1〜3の実施の形態では、グループ端部ブロックピッチがブロックピッチよりも大きく、且つブロックピッチの2倍よりも小さな値である場合について説明しているがこれに限らず、グループ端部ブロックピッチは、ブロックピッチの倍数以外の値であれば良い。 In the first to third embodiments described above, the case where the group end block pitch is larger than the block pitch and smaller than twice the block pitch is described, but the present invention is not limited thereto. The group end block pitch may be any value other than a multiple of the block pitch.
また、上述の第1及び3の実施の形態では、金型の分割面が高負荷伝動ベルトの幅方向の中心位置を通るようになっている場合について、また第2の実施の形態では、金型の分割面が張力帯の幅方向端部に沿うようになっている場合についてそれぞれ説明したが、これらには限られない。例えば、金型の分割面は、高負荷伝動ベルトの幅方向に沿うようになっていてもよい。 Further, in the first and third embodiments described above, the case where the dividing surface of the mold passes through the center position in the width direction of the high load transmission belt, and in the second embodiment, Although the case where the dividing surface of the mold is adapted to be along the end in the width direction of the tension band has been described, it is not limited thereto. For example, the dividing surface of the mold may be arranged along the width direction of the high load transmission belt.
ブロック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本発明の範囲から外れるものではない。 The block is made only of a synthetic resin material, and no insert material made of a metal such as an aluminum alloy is embedded therein. However, the insert material made of metal or the like here refers to a skeleton-like material that has almost the shape of a block.For example, a reinforcing material such as a short fiber or whisker that is added in a synthetic resin material is added. The addition does not depart from the scope of the present invention.
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(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、ポリアミド樹脂が好ましいといえる。 As the block resin, polyamide resin, polyamideimide (PAI) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyimide (PI) resin, polyethersulfone (PES) resin, Synthetic resins such as polyetheretherketone (PEEK) resin are used, but among them, they have low friction coefficient, excellent wear resistance, rigidity and elasticity against bending, and can be easily damaged. Resin which does not end up is good, and it can be said that a polyamide resin is preferable.
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15〜40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。 In the present invention, it is possible to mix a fibrous reinforcing material and a whisker-shaped reinforcing material in the synthetic resin forming the block as described above, and the fibrous reinforcing material is blended in the range of 15 to 40% by weight. To do. If it is less than 15% by weight, there is a problem that the reinforcing effect is small and the wear resistance of the block is not sufficient, and if it exceeds 40% by weight, it becomes difficult to add to the resin or injection molding becomes difficult. This is not preferable.
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 blended with the synthetic resin include aramid fibers, carbon fibers, glass fibers, polyamide fibers, and polyester fibers. Among them, by using a combination of nylon 46 and carbon fiber, which is a preferable example of the resin constituting the block, the carbon fiber can improve the water absorption defect of nylon 46 and greatly improve the rigidity. In addition, the wear resistance, impact resistance, and fatigue resistance of nylon 46 can be utilized. Of the carbon fibers, PAN-based carbon fibers are preferably used. Moreover, the toughness of a block improves by mix | blending an aramid fiber in combination with a carbon fiber, and abrasion resistance and impact resistance can be improved further.
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 carbon fiber used preferably has a length of 1 to 5 mm. If it is less than 1 mm, the block is not sufficiently reinforced, and if it exceeds 5 mm, kneading with the resin becomes difficult, and it is not preferable because it breaks and shortens during kneading.
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。これらのウィスカを配合することによって成形時のそりや成形収縮の異方性が改良される。さらに、ブロックの靭性、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。 Moreover, you may mix | blend inorganic fibers, such as a zinc oxide whisker, a potassium titanate whisker, an aluminum borate whisker other than said organic fiber as said fibrous reinforcement. By blending these whiskers, warpage during molding and anisotropy of molding shrinkage are improved. Further, the anisotropy of strength such as block toughness and bending rigidity can be reduced and the friction coefficient is stabilized, so that the wear resistance is improved.
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。 Moreover, since the zinc oxide whisker has a high specific gravity and high rigidity, it is possible to reduce vibration during contact with the pulley and to reduce noise generation. In addition, when there are few compounding quantities of this zinc oxide whisker, the added effect does not express, and when too large, it cannot knead | mix and it becomes difficult to shape | mold.
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 structure, it has 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 further, with respect to heat generated during friction. Therefore, the power received from the pulley can be efficiently transmitted to the tension belt as a tensile force, and a tension transmission type high load transmission belt can be configured.
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 to these, the lubricity of the block can also be improved by mixing at least one selected from molybdenum disulfide, graphite, and fluororesin. Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyfluorinated ethylene propylene ether (PFPE), tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer (PFEP), polyfluorinated alkoxyethylene (PFA), and the like. .
張力帯のエラストマー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、心線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、心線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、編み布や金属薄板等を使用することもできる。 Examples of the elastomer used in the tension band include a single material such as chloroprene rubber, natural rubber, nitrile rubber, styrene-butadiene rubber, hydrogenated nitrile rubber, rubber obtained by appropriately blending these, polyurethane rubber, and the like. As the core wire, a rope selected from polyester fiber, polyamide fiber, aramid fiber, glass fiber, steel wire and the like is used. In addition to the core wire having a rope embedded in a spiral shape, a woven fabric, a knitted fabric, a metal thin plate, or the like of the above-mentioned fibers can also be used.
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。 The block used in the high load transmission belt according to the present invention is not limited to the form shown in the present embodiment.
(実施例1)実施例1としては、図5に示すような構成の高負荷伝動ベルトを用いる。ブロックの配置については、1グループを構成するブロックの個数を17個とし、ブロックの厚みを3mm、ブロックピッチを4mm、グループ端部ブロックピッチを5mmとする。したがって、グループピッチは69mmとなる。このようなピッチで張力帯に対して固定されるようにブロックを射出成形し、周長690mmの高負荷伝動ベルトを作製する。すなわち、張力帯には17個のブロックで構成された10個のグループが形成される。ここで、ブロックの材料としてはカーボン繊維を30質量%含有したナイロン46を使用する。
(Embodiment 1) As
上述の高負荷伝動ベルトを、駆動プーリ(有効径46.3mm)と従動プーリ(有効径46.3mm)とに巻き掛け、駆動プーリの回転数を1000〜5000rpmとし走行試験を行った。その騒音解析の結果を図11(a)に示す。 The above-described high-load transmission belt was wound around a drive pulley (effective diameter 46.3 mm) and a driven pulley (effective diameter 46.3 mm), and a running test was performed at a rotation speed of the drive pulley of 1000 to 5000 rpm. The result of the noise analysis is shown in FIG.
(比較例1)比較例1としては、実施例1と同様に図5に示すような構成の高負荷伝動ベルトを用いるが、ブロックはベルト全周に亘って等ピッチで配置する。詳しくは、ブロックの厚みを3mm、ブロックピッチを6mmとし、周長690mmの高負荷伝動ベルトを作製する。すなわち、115個のブロックが張力帯に対して固定されるように射出成形される。そして、実施例1と同様の条件で走行試験を行った。その騒音解析の結果を図11(b)に示す。 (Comparative Example 1) As Comparative Example 1, a high load transmission belt having the structure shown in FIG. 5 is used as in Example 1, but the blocks are arranged at an equal pitch over the entire circumference of the belt. Specifically, a high load transmission belt having a block thickness of 3 mm, a block pitch of 6 mm, and a peripheral length of 690 mm is produced. That is, the injection molding is performed so that 115 blocks are fixed to the tension band. And the driving | running | working test was done on the conditions similar to Example 1. FIG. The result of the noise analysis is shown in FIG.
(比較例2)比較例2としては、ブロックピッチを3mmとする以外は比較例1と同様に作製された高負荷伝動ベルトを用いる。すなわち、230個のブロックが張力帯に対して固定されるように射出成形される。そして、実施例1と同様の条件で走行試験を行った。その騒音解析の結果を図11(c)に示す。 (Comparative Example 2) As Comparative Example 2, a high-load transmission belt manufactured in the same manner as in Comparative Example 1 is used except that the block pitch is 3 mm. That is, the injection molding is performed so that 230 blocks are fixed to the tension band. And the driving | running | working test was done on the conditions similar to Example 1. FIG. The result of the noise analysis is shown in FIG.
ここで、プーリの有効径をD、回転数をRとすると、ブロックピッチがaである高負荷伝動ベルトのブロックピッチ周波数Faは以下の(式4)で表すことができる。
Fa=D×π×(R/60)×(1/a) (式4)
Here, when the effective diameter of the pulley is D and the rotation speed is R, the block pitch frequency Fa of the high load transmission belt having a block pitch a can be expressed by the following (formula 4).
Fa = D × π × (R / 60) × (1 / a) (Formula 4)
図11(a)〜(c)は、いずれも騒音の大きさを示すグラフであり、縦軸は駆動軸の回転数Rを表しており、横軸は周波数Fを表している。図11(b)では3本の直線G、H、Iが観察される。直線Gは、上述の(式4)により算出されるブロックピッチ周波数Faに対応しており、直線Hはその2倍、直線Iはその3倍にそれぞれ対応している。同様に、図11(c)で観察される直線J、Kは、それぞれ上述の(式4)により算出されるブロックピッチ周波数Faとその2倍とに対応している。以上より、比較例1及び2では、ブロックピッチ周波数に起因する周波数において、大きな騒音が生じていることが分かる。 FIGS. 11A to 11C are graphs showing the magnitude of noise. The vertical axis represents the rotational speed R of the drive shaft, and the horizontal axis represents the frequency F. FIG. In FIG. 11B, three straight lines G, H, and I are observed. The straight line G corresponds to the block pitch frequency Fa calculated by (Equation 4) described above, the straight line H corresponds to twice that, and the straight line I corresponds to three times that. Similarly, the straight lines J and K observed in FIG. 11C respectively correspond to the block pitch frequency Fa calculated by the above-described (Expression 4) and twice the same. From the above, it can be seen that in Comparative Examples 1 and 2, a large noise is generated at the frequency resulting from the block pitch frequency.
一方、図11(a)では、多数の直線が観察される。この多数の直線のうち、直線Cが上述の(式4)により算出されるブロックピッチ周波数Faに対応する直線であり、直線Eがその2倍に対応する直線であるが、図11(b)、(c)の直線G、H、I、J、Kのように明確な直線としては観察されない。このように、実施例1では、騒音の周波数が好適に分散されていることが分かる。その結果、ブロックピッチ周波数に起因する周波数の騒音が目立たなくなっている。 On the other hand, in FIG. 11A, a large number of straight lines are observed. Among these many straight lines, the straight line C is a straight line corresponding to the block pitch frequency Fa calculated by the above (formula 4), and the straight line E is a straight line corresponding to twice that, but FIG. , (C) are not observed as clear straight lines like the straight lines G, H, I, J, and K. Thus, in Example 1, it turns out that the frequency of noise is distributed suitably. As a result, the noise of the frequency resulting from the block pitch frequency is not noticeable.
1 高負荷伝動ベルト
10 張力帯
11 エラストマー
12 心線
13a、13b ブロック固定溝
14a、14b 金型嵌合溝
20 ブロック
20a、20b 凸部
23 側面
30、31 金型
31 張力帯保持部
33 キャビティ
34 通路
35 ゲート
36 分割面
DESCRIPTION OF
Claims (8)
所定ピッチで配置された所定個数の前記ブロックから成る複数のグループが形成されていると共に、隣接する前記グループの隣接方向端部に配置された前記ブロック間のピッチが前記所定ピッチの倍数とは異なる値を有することを特徴とする高負荷伝動ベルト。 In a high load transmission belt having a tension band and a plurality of blocks provided along the longitudinal direction of the tension band,
A plurality of groups including a predetermined number of the blocks arranged at a predetermined pitch are formed, and a pitch between the blocks arranged at adjacent end portions of the adjacent groups is different from a multiple of the predetermined pitch. A high load transmission belt characterized by having a value.
張力帯保持部と、所定ピッチで成形された所定個数の前記ブロックが前記張力帯保持部に保持された前記張力帯に対して嵌合するように配置された前記ブロック成形用の複数のキャビティとを有する金型を用いて、
前記張力帯を前記張力帯保持部にセットした状態で前記金型内のキャビティに樹脂を射出することによって、所定個数の前記ブロックから成るグループを形成すると同時に前記張力帯に対して前記グループの前記ブロックをそれぞれ取り付ける工程を含んでおり、
前記工程を複数回繰り返すことによって、隣接する前記グループの隣接方向端部に配置された前記ブロック間のピッチが前記所定ピッチの倍数とは異なる値を有するように複数の前記グループを形成することを特徴とする高負荷伝動ベルトの製造方法。 In a method of manufacturing a high load transmission belt having a tension band and a plurality of blocks provided along the longitudinal direction of the tension band,
A tension band holding portion, and a plurality of the block forming cavities arranged so that a predetermined number of the blocks formed at a predetermined pitch are fitted to the tension band held by the tension band holding portion; Using a mold with
By injecting resin into the cavity in the mold in a state where the tension band is set in the tension band holding portion, a group consisting of a predetermined number of the blocks is formed and at the same time the group of the group Including attaching each block,
By repeating the step a plurality of times, the plurality of groups are formed such that a pitch between the blocks arranged at adjacent end portions of the adjacent groups has a value different from a multiple of the predetermined pitch. A method for producing a high-load transmission belt, which is characterized.
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---|---|---|---|---|
FR2961571A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Notched V-type driving belt for use as transmission element in continuous variator in hybrid motor vehicle, has trapezoidal notching step that is variable over length of belt, and needle crimped in jumpers |
-
2004
- 2004-01-27 JP JP2004018333A patent/JP2005214230A/en active Pending
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