JP3100654B2 - 高負荷伝動用vベルト - Google Patents

高負荷伝動用vベルト

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JP3100654B2
JP3100654B2 JP03082477A JP8247791A JP3100654B2 JP 3100654 B2 JP3100654 B2 JP 3100654B2 JP 03082477 A JP03082477 A JP 03082477A JP 8247791 A JP8247791 A JP 8247791A JP 3100654 B2 JP3100654 B2 JP 3100654B2
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慎也 結城
光彦 高橋
康之 中西
務 落合
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/16V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
    • F16G5/166V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts with non-metallic rings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の変速装置等に
使用される高負荷伝動用Vベルトに関し、特に、張力帯
に多数のブロックを係止して構成されるブロックベルト
と呼ばれるものに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車或いはコンバインやト
ラクタ等の農業用機械等における変速装置は、歯車式又
は流体式のものが一般に広く使用されているが、近年、
変速時の操作性の向上、燃費の向上等を目的としてベル
ト式無段変速装置の開発が進められている。
【0003】このベルト式無段変速装置に使用されるベ
ルトは極めて高いトルクの伝動能力を必要とし、従来の
一般的なゴム製のVベルトでは高い側圧に耐えきれず、
座屈変形を生じて使用することができない。
【0004】そこで、斯かる要求を満足させる高負荷伝
動用ベルトの一例として、従来、特許第1441895
号、特開昭61−206847号公報、実開昭62−5
4348号公報等に開示されるいわゆるブロックベルト
が知られている。このものは、例えば図5及び図6に示
すように、保形層32に複数の心線33,33,…を埋
設してなる1対のエンドレスの張力帯31,31と、左
右側面に、Vプーリの溝面に摺接する摺接部37,37
をそれぞれ有するとともに、該各摺接部37に上記張力
帯31を嵌合するスリット状の嵌合部38が形成された
略台形板状の多数のブロック36,36,…とで構成さ
れる。上記各張力帯31の上下面にはそれぞれブロック
36,36,…と同数の凹溝34,35が長さ方向に等
間隔をあけかつ上下に対応して形成されている一方、各
ブロック36の各嵌合部38上下面にはそれぞれ上記張
力帯31の凹溝34,35に嵌合可能な凸条39,40
が形成されており、張力帯31の凹溝34,35と各ブ
ロック36の凸条39,40との係合によりブロック3
6を張力体31に対しベルト長手方向に係止固定してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
構造のベルトにおいては、多数のブロック36,36,
…が一定のピッチP(間隔)で張力帯31,31に係止
されているため、図7に示す如く、プーリPLYへの進入
時(巻付き時)に、ベルトがプーリPLYに対し落ち込む
落込み運動が生じる。このとき、ベルトの走行速度をV
b、プーリPLYの半径をrとすると、ベルトの落込み速
度Vdは、 Vd=Vb×(P/r) …(1) で与えられる。すなわち、ベルトの速度Vbが速くなる
ほど、またブロック36のピッチPが大きくなるほど落
込み速度Vdは大きくなり、これは衝撃力として働く。
この衝撃力はブロック36や張力帯31に負担を与え、
特に高速走行時にはこれら部材の破壊を招く原因となっ
ており、解決策が求められていた。
【0006】このような問題の解決のためには、ブロッ
ク36のピッチPを小さくすればよい。しかし、そのこ
とはブロック36の厚さを薄くすることを意味し、厚さ
が薄くなると、プーリからの高い側圧に耐える強度が不
十分となり、限界がある。
【0007】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ブロックの厚さを変える
ことなくブロック間のピッチを減少して、ベルトのプー
リへの落込み運動での速度を低減できるようにすること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、請求項1の発明では、ブロックを張力帯に対し後傾
状態に係止する。
【0009】具体的には、この発明では、ベルトを、各
々上下面に幅方向に延びる多数の上下凹溝が長さ方向に
等間隔をあけて形成されたエンドレスの1対の張力帯
と、各々、上下ビームをセンタピラーで連結してなり、
左右側面に、プーリの溝面に摺接する摺接部、及び上記
各張力帯をそれぞれ嵌合する左右1対のスリット状の嵌
合部を有し、該各嵌合部の上下面にそれぞれ上記張力帯
の上下凹溝に嵌合可能な上下凸条が形成された多数のブ
ロックとで構成する。
【0010】そして、上記各ブロックの下凸条を、ブロ
ックの上凸条が係合する張力帯の上凹溝よりもベルト走
行方向前側の下凹溝に係合させることにより、ブロック
を張力体に対し、その下ビームが上ビームに対しベルト
走行方向前側にずれるようにかつ伝動時のブロックに対
する剪断力と押付力との合力の方向に沿って傾斜してベ
ルト長手方向に係止固定する。
【0011】請求項2の発明では、各ブロックにおける
嵌合部上面の上凸条を、ブロックの厚さ中心を通る平面
に対しベルト走行方向後側にブロックの張力体に対する
傾斜角度と同じ角度をもって傾斜させる一方、嵌合部下
面の下凸条を、上記平面に対しベルト走行方向前側に上
記上凸条と同じ角度だけ傾斜させる
【0012】
【作用】上記の構成により、請求項1の発明では、各ブ
ロックの上凸条が係合する張力帯の上凹溝よりもベルト
走行方向前側の下凹溝に同ブロックの下凸条が係合し
て、ブロックが張力体に対し、ブロックの下ビームが上
ビームとベルト走行方向前側にずれるように傾斜して係
止固定されているので、各ブロックがプーリの進入境界
線を越えて進入する際、あるブロックの進入が完全に終
了しないうちにそれよりも後側のブロックの進入が始ま
ることとなり、ブロックのピッチ以下の進入を実現する
ことができる。こうして、ブロックの厚さを薄くするこ
となくブロック間のピッチを小さくでき、ベルトのプー
リへの落込み速度を下げることができる。
【0013】しかも、各ブロックが傾斜しているため、
その分、ベルトの厚さを薄くすることができる。また、
上記各ブロックは伝動時にブロックに対する剪断力と押
付力との合力の方向に沿って傾斜しているので、ブロッ
クの剛性を増大させることができる。
【0014】また、請求項2の発明では、各ブロックに
おける上下凸条がブロックの厚さ中心を通る平面に対し
ブロックの張力体に対する傾斜角度と同じ角度をもって
互いに逆方向に傾斜しているので、張力帯の上下凹溝へ
のブロックの上下凸条の係合が確実に行われ、ベルト走
行時にブロックが安定状態に保たれる
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1及び図2は本発明の実施例に係る高負荷伝動
用VベルトBを示す。このベルトBは、左右1対の平ベ
ルトからなるエンドレスの張力帯1,1に対し多数のブ
ロック6,6,…を係止固定したものである。
【0016】上記各張力帯1は、繊維強化ゴム又は繊維
強化プラスチックからなる保形層2と、該保形層2の上
下中央部にベルト幅方向に並んで埋設された長手方向に
延びる複数の心線3,3,…とで構成されている。ま
た、保形層2の上面にはその幅方向に延びる係合部とし
ての多数の上凹溝4,4,…が、また下面には同様の下
凹溝5,5,…が上溝4と同数だけそれぞれ形成され、
上下凹溝4,5は互いに上下に対応した位置に配置され
ている。
【0017】上記各ブロック6は、図3及び図4に示す
ように、左右方向に平行に延びる上ビーム6a及び下ビ
ーム6bと、両ビーム6a,6bの左右中央部を一体に
連結するセンタピラー6cとからなる。上記上下ビーム
6a,6bの左右両側面にはプーリ(図示せず)の溝面
に摺接する摺接部7,7が設けられている。
【0018】また、各ブロック6の左右側部には上下ビ
ーム6a,6bとセンタピラー6cとで囲まれる1対の
スリット状の嵌合部8,8が形成されている。この各嵌
合部8の上壁面には上記張力帯1上面の各上凹溝4に嵌
合する上凸条9が、また下壁面には張力帯1下面の各下
凹溝5に嵌合する下凸条10がそれぞれ形成されてい
る。図4に示す如く、上記上凸条9はブロック6の厚さ
中心を通る平面Lに対しベルト走行方向後側(図4では
右側)に所定角度θをもって傾斜している一方、嵌合部
8下面の下凸条10は上記平面Lに対しベルト走行方向
前側(同左側)に上記上凸条9と同じ角度θだけ傾斜し
ている。
【0019】そして、図2に示す如く、上記各ブロック
6の下凸条10は、同ブロック6の上凸条9が係合する
張力帯1の上凹溝4よりもベルト走行方向前側(図2で
左側)の下凹溝5に係合しており、このことにより、各
ブロック6は張力帯1,1に対し、ブロック6の下ビー
ム6bが上ビーム6aに対しブロック6,6間のピッチ
Pよりも小さいずれ量だけベルト走行方向前側にずれる
ように上記所定角度θだけ傾斜してベルト長手方向に係
止固定されている。
【0020】そして、ベルトBの伝動時にブロック6に
対し張力帯1からベルト進行方向前側に剪断力が、また
下方に剪断力と直角に押付力がそれぞれ働くが、上記ブ
ロック6の傾斜角度θは上記剪断力と押付力との合力の
方向に沿った方向とされ、具体的にはθ=10〜45°
(本発明者の実験例ではθ=29.2°)とされてい
る。
【0021】したがって、上記実施例においては、ベル
トBにおける各ブロック6の下ビーム6bが上ビーム6
aに対し前方向にずれて、各ブロック6が張力帯1に角
度θだけ後傾して係止されているので、ベルトBのプー
リへの進入時、プーリに各ブロック6が進入境界線を越
えて進入する際、ベルト走行方向前側のブロック6の進
入が完了する前に、引続き、該ブロック6後側の位置す
るブロック6の進入が開始する。このことでブロック
6,6間のピッチP以下の進入が実現される。このた
め、ブロック6の厚さを薄くすることなくブロック6,
6間の見掛上のピッチを小さくでき、ベルトBのプーリ
への落込み速度を下げて衝撃力を低減でき、高速走行時
の張力帯1やブロック6の破壊を防いで、ベルトBの耐
久性を向上できる。
【0022】また、各ブロック6が張力帯1に対し傾斜
しているため、ベルトBの厚さは薄くなる。
【0023】さらに、各ブロック6における上下凸条
9,10がブロック6の厚さ中心を通る平面Lに対し、
ブロック6の張力帯1に対する傾斜角度と同じ角度θを
もって互いに逆方向に傾斜しているので、ブロック6が
傾斜しているにも拘らず、張力帯1の上下凹溝4,5と
ブロック6の上下凸条9,10との係合が確実に行わ
れ、ベルト走行時にブロック6を安定状態に保つことが
できる。
【0024】また、各ブロック6が伝動時にブロック6
に対する剪断力と押付力との合力の方向に沿って傾斜し
ているので、ブロック6の剛性を増大させることができ
る。
【0025】尚、上記実施例では、各張力帯1における
上下凹溝4,5を上下に対応させたが、上下凹溝4,5
の位置を前後にずらし、このことで各ブロック6を後傾
させるようにしてもよい。要は、各ブロック6が張力帯
1に係止された状態で、ブロック6における下凸条10
が、その上凸条9の係合される上凹溝4よりも前側の下
凹溝5に係合されるようにすればよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、高負荷伝動用ベルトにおけるブロックを張力体
に対し、ブロックの下ビームが上ビームに対しベルト走
行方向前側にずれるようにかつ伝動時のブロックに対す
る剪断力と押付力との合力の方向に沿って傾斜して係止
固定したので、前側のブロックのプーリへの進入が終了
する前に後側のブロックの進入を開始させてブロックを
ピッチ以下で進入させることができ、ブロックの厚さを
薄くすることなくブロック間のピッチを小さくし、ベル
トのプーリへの落込み運動での速度を下げて衝撃力を低
減でき、ベルトの高速走行時の張力帯やブロックの破壊
を有効に抑制して、ベルトの耐久性を大幅に向上させる
ことができるとともに、各ブロックの傾斜によりベルト
の厚さを薄くすることができ、さらにはブロックの剛性
を増大させることができるという実用上優れた効果を有
する。
【0027】また、請求項2の発明によると、各ブロッ
クにおいて張力帯の上下凹溝にそれぞれ係合される上下
凸条をブロックの厚さ中心を通る平面に対し互いに逆方
向にブロックの張力体に対する傾斜角度と同じ角度をも
って傾斜させたので、張力帯の上下凹溝とブロックの上
下凸条との係合を確実化して、ベルト走行時にブロック
を安定状態に保つことができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係るベルトの一部分を示す
斜視図である。
【図2】同ベルトの側面図である。
【図3】ブロックの斜視図である。
【図4】ブロックの側面図である。
【図5】従来例のベルトを示す斜視図である。
【図6】同ベルトの側面図である。
【図7】ベルトのプーリへの落込み運動を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
B…Vベルト 1…張力帯 4…上凹溝 5…下凹溝 6…ブロック 6a…上ビーム 6b…下ビーム 6c…センタピラー 7…摺接部 8…嵌合部 9…上凸条 10…下凸条 L…ブロックの厚さ方向中心を通る平面 θ…ブロックの傾斜角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 務 兵庫県神戸市兵庫区明和通3丁目2番15 号 バンドー化学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−103027(JP,A) 特開 昭61−103030(JP,A) 実開 昭60−101249(JP,U) 実開 昭60−97446(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16G 5/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々上下面に幅方向に延びる多数の上下
    凹溝が長さ方向に等間隔をあけて形成されたエンドレス
    の1対の張力帯と、 各々、上下ビームをセンタピラーで連結してなり、左右
    側面に、プーリの溝面に摺接する摺接部と、上記各張力
    帯をそれぞれ嵌合する左右1対のスリット状の嵌合部と
    を有し、該各嵌合部の上下面にそれぞれ上記張力帯の上
    下凹溝に嵌合可能な上下凸条が形成された多数のブロッ
    クとで構成され、 上記各ブロックは張力体に対し、該ブロックの上凸条が
    係合する張力帯の上凹溝よりもベルト走行方向前側の下
    凹溝にブロックの下凸条が係合することにより、上記下
    ビームが上ビームに対しベルト走行方向前側にずれるよ
    うにかつ伝動時のブロックに対する剪断力と押付力との
    合力の方向に沿って傾斜してベルト長手方向に係止固定
    されていることを特徴とする高負荷伝動用Vベルト。
  2. 【請求項2】 各ブロックにおける嵌合部上面の上凸条
    は、ブロックの厚さ中心を通る平面に対しベルト走行方
    向後側にブロックの張力体に対する傾斜角度と同じ角度
    をもって傾斜している一方、嵌合部下面の下凸条は、上
    記平面に対しベルト走行方向前側に上記上凸条と同じ角
    度だけ傾斜していることを特徴とする請求項1記載の高
    負荷伝動用Vベルト
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