JP4435617B2 - Manufacturing method of high load transmission belt - Google Patents

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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の製造方法および製造装置そして高負荷伝動ベルトに係り、より短い時間で効率よく製造することができ、しかもブロックの割れなどの問題が発生しにくいものに関する。   The present invention relates to a high load transmission belt manufacturing method and manufacturing apparatus and a high load transmission belt in which a plurality of blocks are fixed along the longitudinal direction of a tension band, and can be efficiently manufactured in a shorter time. It is related to things that are less prone to problems such as cracking.

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 transmission pulley that changes the effective diameter of the pulley by adjusting the V groove width of the pulley and adjusts the transmission gear ratio. Because the side pressure from the belt increases, the belt must withstand a large side pressure. In addition to continuously variable speed applications, it is necessary to use a belt that can withstand a high load, especially for high-load transmission applications where the life of conventional rubber belts 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(張力帯)にブロックを固定してベルト幅方向の強度を高めた引張伝動式の高負荷伝動ベルトがあり、具体的な構成としては、心線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(張力帯)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がある。   Among those used as such belts, there is a tensile transmission type high load transmission belt in which the block is fixed to the center belt (tensile belt) and the strength in the belt width direction is increased. As a specific configuration, A block made of elastomer that is relatively harder than the elastomer used for the center belt (tension belt) is secured to the center belt with a core wire embedded in an elastomer such as rubber using a fastening material such as a bolt or rivet. There is something fixed.

このような引張伝動式の高負荷伝動ベルトに用いられる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。   As the required quality of the block used for such a tension transmission type high load transmission belt, since it is intended for high load transmission in friction transmission as described above, bending fatigue, wear resistance, heat resistance, It is necessary to have a good balance of properties such as rigidity and impact resistance. Another important factor is not to wear the pulley.

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。   An example of a high load transmission belt that satisfies these requirements is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-34342. This belt uses a double-structured block in which the part where the block and pulley come into contact is coated with an insert material made of metal or the like by a resin molding material in which a rubber component is added to a phenolic resin component. It is.

また、特許文献1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。   In Patent Document 1, a phenolic resin is mixed with 25 to 60 parts by weight of a fiber containing two fibers of carbon fiber and aramid fiber using acrylonitrile-butadiene rubber as a matrix, and the carbon fiber has an onion structure. A high-load transmission belt using a block using a phenolic resin having a crystal layer thickness of 25 to 200 μm is disclosed.

このため、例えば特許文献2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。   For this reason, for example, since the belt disclosed in Patent Document 2 uses an aluminum alloy or the like as an insert material, if it rotates at a high speed, a large centrifugal force is applied due to its weight, and a large tension acts on the belt. As a result, there has been a problem that the belt is prematurely damaged.

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、特許文献1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。   In addition, the amount of heat generated between the pulley and the block increases due to the high-speed rotation. Therefore, in the block mainly composed of phenolic resin as disclosed in Patent Document 1, the phenolic resin is inferior in impact resistance. However, the belt may be damaged. Unless this was improved, the above-described demand for a high load transmission belt could not be satisfied at a high level. In addition, since the phenol resin is a thermosetting resin, there is a problem that the molding cycle becomes long and the recyclability is inferior.

そこで、まずブロックを軽量化するためにブロック内に埋設していたアルミニウム合金などからなるインサートを埋設しておらず、更に熱可塑性樹脂素材で形成したブロックを用いるということが考えられる。   Therefore, it is conceivable to use a block made of a thermoplastic resin material without inserting an insert made of an aluminum alloy or the like embedded in the block in order to reduce the weight of the block.

また、特許文献3には金型内にセンターベルト(張力帯)を設置した状態で、射出成形によってブロックを成形するといったベルトの製造方法が開示されている。   Patent Document 3 discloses a belt manufacturing method in which a block is formed by injection molding in a state where a center belt (tension band) is installed in a mold.

特公平7−110900号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-110900 特開昭63−34342号公報Japanese Patent Laid-Open No. 63-34342 特開2003−202054号公報JP 2003-202054 A

ところが、このようなブロックを装着したベルトの製造は張力帯にブロックを一つ一つ嵌め込んでやるという作業をおこなわなければならず、製造には非常に手間がかかってしまう。それだけ製造コストの面では不利であり、価格の高いベルトとなってしまうといった問題があった。   However, the production of a belt equipped with such a block requires an operation of fitting the blocks one by one in a tension band, which is very laborious to produce. This is disadvantageous in terms of manufacturing cost, and there is a problem that the belt becomes expensive.

また、特許文献3ではセンターベルト(張力帯)を装着した金型に樹脂を射出してブロックを成形することにより、センターベルト(張力帯)に別途成形したブロックを装着するという行程を省くことができるので、製造コストを大幅に下げることができる。   Moreover, in patent document 3, the process of mounting a block separately formed on the center belt (tension band) can be omitted by injecting resin into a mold having a center belt (tension band) and molding the block. Therefore, the manufacturing cost can be greatly reduced.

しかし、キャビティ内に射出成形をしてこのようなロ字形状のブロックを成形した場合、成形時の射出ゲートと反対側の位置においてウェルドラインができてしまう。このウェルドラインは成形体全体の中では強度などの物性の面で弱い部分であるといえる。一方、このような構造のベルトの場合、ブロックの中の下ビーム部は張力帯から常に張力がかかる部分であり、また上ビーム部よりも寸法的にも小さく割れなどの損傷が発生しやすい部位であるということができる。   However, when such a square block is formed by injection molding in the cavity, a weld line is formed at a position opposite to the injection gate at the time of molding. It can be said that this weld line is a weak portion in terms of physical properties such as strength in the entire molded body. On the other hand, in the case of the belt having such a structure, the lower beam portion in the block is a portion where the tension is always applied from the tension band, and the portion is smaller in dimension than the upper beam portion, and is easily damaged. It can be said that.

これらの成形上の理由で発生する弱点とベルトの構造上の弱点が重なってしまうと、なおさらのこと問題が発生しやすくなり、ベルトを早期に寿命に至らせる原因ともなってしまう。   If the weak points generated for these molding reasons overlap with the weak points on the structure of the belt, the problem is more likely to occur, and the belt may reach the end of its life early.

そこで本発明はこのようなブロックを張力帯に装着したタイプのベルトを製造するにあたり、ブロックの成形とブロックを張力帯に装着するのを同時に行うことによって非常に簡単にしかも短時間で高負荷伝動ベルトを製造することができ、しかもブロックの弱点となる原因を分散することによって容易に割れなどが発生しない高負荷伝動ベルトの製造方法の提供を課題とする。   Therefore, in the production of a belt of such a type in which such a block is attached to a tension band, the present invention makes it very easy to perform high load transmission in a short time by simultaneously forming the block and attaching the block to the tension band. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a high-load transmission belt that can manufacture a belt and that does not easily cause cracks or the like by dispersing causes that are weak points of the block.

上記のような課題を解決するために本発明の請求項1は、張力帯と、該張力帯の長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトの製造方法であって、金型は張力帯保持部と、該張力帯保持部に保持された張力帯の所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有しており、張力帯を前記張力帯保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂を射出することによって、上下ビーム部と左右の摺動部を有するブロックを成形すると同時に張力帯にブロックを取り付ける高負荷伝動ベルトの製造方法において、原料を金型内に射出する射出ゲートをブロックの下ビーム部の位置に配置したことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, claim 1 of the present invention is a method of manufacturing a high-load transmission belt provided with a tension band and a plurality of blocks along the longitudinal direction of the tension band. Has a tension band holding part and a cavity for molding a block arranged so that the molded block is fitted in a predetermined position of the tension band held by the tension band holding part. A high-load transmission belt for molding a block having upper and lower beam parts and left and right sliding parts and simultaneously attaching the block to the tension band by injecting resin into a cavity in the mold in a state where the belt is set on the tension band holding part In this manufacturing method, the injection gate for injecting the raw material into the mold is arranged at the position of the lower beam portion of the block.

ブロックを成形する際の射出ゲートの位置をブロックの中で弱点となりやすい下ビーム部の位置に配置することによって、ウェルドラインはその反対側に形成されるために、下ビーム部において成形上の理由で発生する弱点とブロックの構造上の弱点が重なってしまうといったことがない。   Because the weld line is formed on the opposite side of the block by placing the injection gate at the position of the lower beam part that tends to be a weak point in the block, the reason for molding in the lower beam part There is no overlap between the weak points generated in the block and the weak points in the block structure.

図1は本発明の高負荷伝動ベルトの製造方法に用いる金型の例を示す斜視図であり、図2は金型を開いたところから見た正面図である。また、図3は本発明の製造方法により製造される高負荷伝動ベルトの一例を示す斜視図であり、図4は高負荷伝動ベルトの側断面図である。図5と図6は射出ゲートの位置を示すブロックの正面図であり、図7は金型を閉じた状態で見た側断面図、図8は図7における別の例を示す側断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing an example of a mold used in the method for manufacturing a high load transmission belt according to the present invention, and FIG. 2 is a front view of the mold as viewed from the opened state. FIG. 3 is a perspective view showing an example of a high load transmission belt manufactured by the manufacturing method of the present invention, and FIG. 4 is a side sectional view of the high load transmission belt. 5 and 6 are front views of the block showing the position of the injection gate, FIG. 7 is a side cross-sectional view seen with the mold closed, and FIG. 8 is a side cross-sectional view showing another example in FIG. is there.

本発明の製造方法により製造される高負荷伝動ベルトとは、例えば図3、図4に示すようなものであり、高負荷伝動ベルト1はエラストマー4内に心線5をスパイラル状に埋設してなる張力帯3と、この張力帯3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3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。   The high load transmission belt manufactured by the manufacturing method of the present invention is, for example, as shown in FIGS. 3 and 4, and the high load transmission belt 1 has a core wire 5 embedded in an elastomer 4 in a spiral shape. And a plurality of blocks 2 that are fitted in recesses 6 formed at a predetermined pitch on the upper surface of the tension band 3 and are locked and fixed. Both side surfaces 2a and 2b of the block 2 are inclined surfaces that engage with the V-grooves of the pulley, and receive power from the driven pulley to pull the tension band 3 that is locked and fixed. The power of the driving pulley is transmitted to the driven pulley.

ブロック2は、図3に示すように、上ビーム部11および下ビーム部12と、両側部13、14が一体的に張力帯3の周囲に形成されている。ブロック2の中央には張力帯3を嵌めこむ開口部15を有し、開口部15内の上面および下面には張力帯3の上面に設けた凹条部6と下面に設けた凹条部7に係合する凸条部16、17が形成されている。   In the block 2, as shown in FIG. 3, the upper beam portion 11 and the lower beam portion 12, and both side portions 13 and 14 are integrally formed around the tension band 3. The center of the block 2 has an opening 15 into which the tension band 3 is fitted. The upper surface and the lower surface in the opening 15 have a groove 6 provided on the upper surface of the tension band 3 and a groove 7 provided on the lower surface. Convex ridges 16 and 17 are formed to be engaged with each other.

このようにブロックに張力帯を嵌め込んで形成するような高負荷伝動ベルトの製造するにあたり、図1および図2に示すように一対の金型30、31を用い、その金型30、31には張力帯保持部32を有するとともに、一対の金型30、31が合さった状態でブロック2を成形するためのキャビティ33を形成するようになっており、張力帯3を前記張力帯保持部32にセットした状態で金型30、31内のキャビティ33に樹脂を射出する。張力帯3には上下面のブロック2と嵌合する凹条部6、7の間に金型の張力帯保持部32と嵌合する凹部8、9を有しており、ブロック2を射出成形で成形する際に張力帯3の位置決めを行うようになっている。   In manufacturing a high-load transmission belt in which a tension band is fitted into a block in this way, a pair of molds 30 and 31 are used as shown in FIGS. Has a tension band holding part 32 and a cavity 33 for forming the block 2 in a state where the pair of molds 30 and 31 are joined together. The resin is injected into the cavities 33 in the molds 30 and 31 in the state of being set. The tension band 3 has recesses 8 and 9 for fitting with the tension band holding part 32 of the mold between the recesses 6 and 7 for fitting with the block 2 on the upper and lower surfaces, and the block 2 is injection molded. The tension band 3 is positioned at the time of molding.

キャビティ33は張力帯保持部32に張力帯3を嵌め込んだ状態で張力帯3を取り囲むように配置されており、キャビティ33でブロック2を成形すると張力帯3にブロック2が凹条部6、7で嵌合された状態で成形されるようになっている。   The cavity 33 is arranged so as to surround the tension band 3 with the tension band 3 fitted in the tension band holding part 32. When the block 2 is formed by the cavity 33, the block 2 is formed in the tension band 3 with the concave strip portion 6, 7 is formed in a state of being fitted.

本発明においては、キャビティ33内にブロック2の原料を射出する射出ゲート35は、ブロック2の下ビーム部12の位置に配置している。このようなロ字形状の成形体を成形する際に射出ゲート35の位置の反対側において射出された樹脂同志がぶつかり合うウェルドラインができてしまう。ウェルドラインは成形体の中で強度などの物性が弱い弱点部分となってしまう。一方でこのような構造のブロックベルトを走行させた場合に、張力帯からの張力がほとんどブロック2の下ビーム部12にかかってしまうこととなり、ベルトの構造的な面からすると下ビーム部12は他の部分よりも破損しやすく故障の原因となりやすい部位であるということができる。   In the present invention, the injection gate 35 for injecting the raw material of the block 2 into the cavity 33 is disposed at the position of the lower beam portion 12 of the block 2. When such a B-shaped molded body is formed, a weld line is formed in which the injected resins collide with each other on the side opposite to the position of the injection gate 35. The weld line becomes a weak point portion having weak physical properties such as strength in the molded body. On the other hand, when the block belt having such a structure is run, the tension from the tension band is almost applied to the lower beam portion 12 of the block 2, and from the structural aspect of the belt, the lower beam portion 12 is It can be said that it is a part which is more easily damaged than other parts and is likely to cause a failure.

本発明では成形時に生ずるウェルドラインという欠点を、ベルトの構造上損傷が生じやすい箇所である下ビーム部12以外のところの配置するようにすることでブロックが弱くなる原因となる部分を分散することができるので、結果的に割れなどの問題を発生させないようにすることができる。本発明では前記のように射出ゲート35を下ビーム部12の位置に配置することによって、ウェルドラインを張力帯からの張力をほとんど受けることのない上ビーム部11に持ってくることができるので前記のようなブロックの割れといった問題を低減することができる。   In the present invention, by disposing the defect of the weld line generated at the time of molding other than the lower beam portion 12 which is a place where damage is easily caused due to the structure of the belt, the portion that causes the block to be weakened is dispersed. As a result, problems such as cracks can be prevented from occurring. In the present invention, by arranging the injection gate 35 at the position of the lower beam portion 12 as described above, the weld line can be brought to the upper beam portion 11 that hardly receives tension from the tension band. It is possible to reduce problems such as block breaks.

以上のような工程を経て、ブロック2を成形すると同時に張力帯3にブロック2を取り付けることができる。   Through the steps as described above, the block 2 can be attached to the tension band 3 at the same time as the block 2 is molded.

従来、このような高負荷伝動ベルトの製造においては張力帯3を製造し、別途ブロック2を製造した上で張力帯3にブロック2を一つ一つ嵌め込んでいく作業を行っており、特にブロック2を張力帯3に嵌め込んでいく作業に多くに時間をとられていたが、上記のような製造方法を採ることによって、ブロック2を張力帯3の所定位置に成形しているので、ブロック2を成形し終わった時点でブロック2は張力帯3に嵌め込まれた状態となるので、改めてブロック2を張力帯3に嵌め込むといった作業が不要になるので、製造に要する時間を大幅に短縮することができるものである。   Conventionally, in the manufacture of such a high load transmission belt, the tension band 3 is manufactured, and the block 2 is manufactured separately, and then the block 2 is fitted into the tension band 3 one by one. Although much time has been taken for the work of fitting the block 2 into the tension band 3, since the block 2 is formed at a predetermined position of the tension band 3 by adopting the above manufacturing method, When the block 2 is completely formed, the block 2 is fitted into the tension band 3, so that the work of fitting the block 2 into the tension band 3 is not required, so that the time required for manufacturing is greatly reduced. Is something that can be done.

射出ゲート35の位置は図5に矢印で示すようにブロック2の下ビーム部12の中央付近で下方向から射出するものが挙げられ、ウェルドラインWは上ビーム部11の中央付近にできるが、それ以外にも、図6のように下ビーム部12の端部であって側方から射出する位置に設けることも可能である。その場合のウェルドラインWは上ビーム部11の端部付近にできることになる。図6で示すような位置に射出ゲート35を配置することによって後述の図8のような金型分割面を持つもので、下ビーム12の中央にゲート35を配置できないようなものにも対応可能である。   The position of the emission gate 35 is one that emits from the lower direction near the center of the lower beam portion 12 of the block 2 as indicated by the arrow in FIG. 5, and the weld line W can be formed near the center of the upper beam portion 11, In addition, as shown in FIG. 6, it is also possible to provide at the end of the lower beam portion 12 and at a position where the beam exits from the side. In this case, the weld line W can be formed near the end of the upper beam portion 11. By arranging the injection gate 35 at the position as shown in FIG. 6, it has a mold dividing surface as shown in FIG. 8, which will be described later, and can cope with the case where the gate 35 cannot be arranged at the center of the lower beam 12. It is.

また図7に示すように、金型30と金型31とはブロックの上ビーム部11及び下ビーム部12の中央にパーティングラインができるように分割面36を位置させている。このようにすることによってベルトが走行する際にプーリと接触するブロックの側面2a、2bを平滑な面に仕上げることができるので、ベルト走行初期の騒音や摩耗の問題を解消することができる。   Further, as shown in FIG. 7, the mold 30 and the mold 31 have a dividing surface 36 positioned so that a parting line is formed at the center of the upper beam portion 11 and the lower beam portion 12 of the block. By doing so, the side surfaces 2a and 2b of the block that come into contact with the pulley when the belt travels can be finished to a smooth surface, so that the problem of noise and wear in the initial belt travel can be solved.

分割面36の位置は図7では張力帯3の中央付近に位置させているが、ブロックの側面2a、2bを平滑に仕上げるということからすれば、図8に示すように張力帯3の端に位置させることも可能である。そうすることによって金型31に張力帯3を挿入した状態で張力帯3が金型31から突出することがないので、金型30をあわせる際に突出した張力帯3が折れ曲がったり金型に引っかかって損傷したりするといったことがないので好ましい形態であるということができる。   The position of the dividing surface 36 is located near the center of the tension band 3 in FIG. 7, but if the side surfaces 2a and 2b of the block are finished smoothly, it will be at the end of the tension band 3 as shown in FIG. It is also possible to position it. By doing so, the tension band 3 does not protrude from the mold 31 in a state where the tension band 3 is inserted into the mold 31, so the tension band 3 that protrudes when the mold 30 is aligned is bent or caught by the mold. Therefore, it can be said that it is a preferable form.

図2に示す例では、金型30、31に設けられたキャビティ33は5箇所であり、一度に成形できるブロックの数は5個である。よって5個のブロックを成形した後に金型から一度ベルトを取り外してブロック5個分を図2中の矢印方向に回転させて次の位置にブロック2を成形できるようにして再度金型30、31に装着し、次の位置に5個のブロック2を成形する。このような操作を繰り返してベルト全周のブロック2全部を成形してベルトが完成する。   In the example shown in FIG. 2, the cavities 33 provided in the molds 30 and 31 are five, and the number of blocks that can be molded at one time is five. Therefore, after forming five blocks, the belt is once removed from the mold, and the five blocks are rotated in the direction of the arrow in FIG. And 5 blocks 2 are formed at the next position. By repeating such an operation, the entire block 2 around the belt is molded to complete the belt.

ブロック2を成形するキャビティ33以外のところでは張力帯は固定する必要がなく、金型を閉じる時のベルトの逃げ場所としてベルトの概略形状よりやや広い通路34が形成されている。   The tension band does not need to be fixed in places other than the cavity 33 for molding the block 2, and a passage 34 that is slightly wider than the general shape of the belt is formed as a belt escape location when the mold is closed.

ブロックの成形が完了したら金型30、31を開いてブロック2を金型から脱型する。脱型には金型から突出するイジェクトピンを用いて行うのが便利であり、例えば図9に示すブロックのようにブロック2の傾斜した側面2a、2bの上下位置に垂直面部2cを形成してイジェクトピンを当接させる箇所としてもよい。   When the molding of the block is completed, the molds 30 and 31 are opened, and the block 2 is removed from the mold. For removal, it is convenient to use an eject pin protruding from the mold. For example, as shown in the block of FIG. 9, the vertical surface portion 2c is formed at the vertical positions of the inclined side surfaces 2a and 2b of the block 2. It is good also as a location where an eject pin contacts.

このような張力帯3にブロック2を取り付けた高負荷伝動ベルト1においてブロック2のピッチ(張力帯3に取り付けるブロック2同士の間隔)は騒音の問題などに関与するものであり、ピッチが大きすぎると騒音が増すことになる。しかし、一方でブロック2の成形をする際のブロック間に存在する金型の厚みが薄くなりすぎると射出圧力によって金型が変形しブロック2の変形にもつながるので好ましくない。そこで、ブロック2とブロック2間の金型の厚みはブロック2の厚みの1/6〜3/2とする。ただし図2に示すように高負荷伝動ベルト1の全ブロックの内、一度に成形する数が数個であるなど一部の場合はより好ましくは1/2〜3/2とする。   In such a high load transmission belt 1 in which the block 2 is attached to the tension band 3, the pitch of the block 2 (interval between the blocks 2 attached to the tension band 3) is related to noise problems and the pitch is too large. And noise will increase. However, on the other hand, if the thickness of the molds existing between the blocks when the blocks 2 are formed becomes too thin, the molds are deformed by the injection pressure, leading to deformation of the blocks 2, which is not preferable. Therefore, the thickness of the mold between the block 2 and the block 2 is set to 1/6 to 3/2 of the thickness of the block 2. However, as shown in FIG. 2, in some cases, such as the number of blocks formed at one time out of all the blocks of the high load transmission belt 1, it is more preferably 1/2 to 3/2.

ブロック2とブロック2間の金型の厚みがブロック厚みの3/2をこえると、ブロックのピッチが大きくなりすぎてベルトの強度や騒音の問題が発生し、1/2未満では射出圧力によって金型の変形が発生してしまう。   If the thickness of the mold between the block 2 and the block 2 exceeds 3/2 of the block thickness, the pitch of the block becomes too large, causing problems of belt strength and noise. Mold deformation will occur.

以上の説明ではブロック2は一度に5個を成形し、順送り的に全数を成形して高負荷伝動ベルト1を完成させているが、ブロック2の全数と同じ数のキャビティを有する金型を用いて一度に全部を成形しても構わない。   In the above description, the block 2 is formed by molding 5 pieces at a time, and all the blocks are formed in order to complete the high load transmission belt 1. However, a mold having the same number of cavities as the total number of the blocks 2 is used. You may mold all at once.

金型に全ブロック数と同じだけのキャビティ33を設け、ブロック2の全数を一度に成形する場合には、各キャビティ33が全部隣り合って位置しており、各キャビティ33内の圧力が略一定になるのでブロック2間の金型の厚みは小さくても金型の変形は起こりにくくなる。そのためブロック厚みの1/6〜1/2の範囲で十分にブロックを成形することが可能になる。   When the mold is provided with the same number of cavities 33 as the total number of blocks, and all the blocks 2 are molded at once, the cavities 33 are all located next to each other, and the pressure in the cavities 33 is substantially constant. Therefore, even if the thickness of the mold between the blocks 2 is small, the mold is hardly deformed. Therefore, the block can be sufficiently formed in the range of 1/6 to 1/2 of the block thickness.

本発明に適用できる高負荷伝動ベルトは図3で示した例に限られることはなく、様々な形態を採ることができる。図10に示すベルトは図3に示すベルトとほぼ同じ形状を有しているが、張力帯3の幅方向の中央にブロックを取り付けるのと同じピッチで貫通孔18を有しており、ブロック2が成形される際にその貫通孔18を通して樹脂が連結19されている。   The high load transmission belt applicable to the present invention is not limited to the example shown in FIG. 3 and can take various forms. The belt shown in FIG. 10 has substantially the same shape as the belt shown in FIG. 3, but has through holes 18 at the same pitch as the block attached to the center of the tension band 3 in the width direction. The resin is connected 19 through the through hole 18 when the resin is molded.

このように張力帯3に設けた貫通孔18を通して上下でブロックを形成する樹脂が連結19されていることによって、ブロック2と張力帯3との固定力がより強固なものになる。ベルト1が長期にわたって走行を続けるとブロック2と張力帯3とのがたつきが発生し、それが原因でベルト1の騒音が大きくなったり、ブロック2の破損や張力帯3の切断したりといった故障につながることがあるが、ブロック2と張力帯3の固定力を高めることによってベルト1の寿命を長期化することができるものである。   Thus, the resin 19 that forms the block is connected through the through-holes 18 provided in the tension band 3 so that the fixing force between the block 2 and the tension band 3 becomes stronger. If the belt 1 continues to run for a long period of time, the block 2 and the tension band 3 will rattle, causing the noise of the belt 1 to increase, the block 2 to be damaged, and the tension band 3 to be cut off. Although it may lead to failure, the life of the belt 1 can be extended by increasing the fixing force of the block 2 and the tension band 3.

図10の例では一つのブロック2につき張力帯3に設けている貫通孔18の数は一つであるが、一つであることに限定されるものでなく、二つや三つといった複数の孔を設けることも可能である。   In the example of FIG. 10, the number of the through holes 18 provided in the tension band 3 per block 2 is one, but the number is not limited to one, and a plurality of holes such as two or three are provided. It is also possible to provide.

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本発明の範囲から外れるものではない。   This block 2 is made of only a synthetic resin material, and no insert material made of metal such as 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、なかでもナイロン46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 polyamide resin, especially nylon 46 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 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 blend into a 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。   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 toughness and bending rigidity of the block 2 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3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. The power received from the pulley can be efficiently transmitted to the tension band 3 as a tensile force, and a tensile 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 to these, the lubricity of the block 2 can be improved by mixing at least one selected from molybdenum disulfide, graphite, and fluorine-based resin. Examples of the fluorine-based resin include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyfluorinated ethylene propylene ether (PFPE), tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer (PFEP), polyfluorinated alkoxyethylene (PFA), and the like. .

張力帯3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、心線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、心線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、編み布や金属薄板等を使用することもできる。   Examples of the elastomer 4 used for the tension band 3 include a single material such as chloroprene rubber, natural rubber, nitrile rubber, styrene-butadiene rubber, hydrogenated nitrile rubber, or a rubber or polyurethane rubber obtained by appropriately blending them. . As the core 5, a rope selected from polyester fiber, polyamide fiber, aramid fiber, glass fiber, steel wire and the like is used. The core wire 5 may be made of a woven fabric, knitted fabric, metal thin plate, or the like of the above-mentioned fiber other than a rope embedded in a spiral shape.

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.

次に本発明の製造方法にて作成したベルト(実施例1)と本発明から外れる方法で作成したベルト(比較例1)を走行させて故障の発生するまでの時間を測定した。   Next, a belt (Example 1) prepared by the manufacturing method of the present invention and a belt (Comparative Example 1) prepared by a method deviating from the present invention were run, and the time until failure occurred was measured.

実施例1としては、図3に示すよう高負荷伝動ベルトを図1に示すような成形装置を用い射出ゲートの位置は図7に示すような下ビーム部の中央に配置したものでブロックを成形したベルトを作成した。なお、ブロックに用いた樹脂材料としてはカーボン繊維を30質量%含有した46ナイロンであり、ブロックのピッチは6mmである。表1に示すような条件でベルトを走行させて耐久テストを行った。その結果を表2に示す。   As Example 1, a high load transmission belt as shown in FIG. 3 is formed using a forming apparatus as shown in FIG. 1 and the injection gate is located at the center of the lower beam portion as shown in FIG. Made a belt. The resin material used for the block is 46 nylon containing 30% by mass of carbon fiber, and the pitch of the block is 6 mm. A durability test was performed by running the belt under the conditions shown in Table 1. The results are shown in Table 2.

実施例2では、射出ゲートの位置を図8に示すような下ビーム部の端部に配置した以外は実施例1と全く同様にしてベルトを作成した。表1に示すような条件でベルトを走行させて耐久テストを行った。その結果を表2に示す。   In Example 2, a belt was produced in the same manner as in Example 1 except that the position of the injection gate was arranged at the end of the lower beam part as shown in FIG. A durability test was performed by running the belt under the conditions shown in Table 1. The results are shown in Table 2.

比較例1Comparative Example 1

比較例1としては射出ゲートの位置を上ビーム部の端部に配置した以外は実施例1と全く同様にしてベルトを作成した。表1に示すような条件でベルトを走行させて耐久テストを行った。その結果を表2に示す。   As Comparative Example 1, a belt was produced in the same manner as in Example 1 except that the position of the injection gate was arranged at the end of the upper beam portion. A durability test was performed by running the belt under the conditions shown in Table 1. The results are shown in Table 2.

Figure 0004435617
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表2の結果からわかるようにブロックを成形する際の射出ゲートを上ビーム部の端部付近に配置してウェルドラインが下ビーム部にある比較例1が早期に故障を起こしているのに対して射出ゲートの位置をブロックの下ビーム部の位置に配置してウェルドラインを上ビーム部の位置にもってきた実施例1および2は400時間走行させても故障することがなくウェルドラインを上ビーム部にもってくることにより、ブロックの割れなどによるベルトの故障が発生しにくくなっていることがわかる。   As can be seen from the results in Table 2, the comparative example 1 in which the injection gate when forming the block is arranged near the end of the upper beam portion and the weld line is in the lower beam portion has a failure early. In the first and second embodiments in which the position of the injection gate is arranged at the position of the lower beam portion of the block and the weld line is brought to the position of the upper beam portion, the weld line is moved to the upper beam without causing a failure even after running for 400 hours. It can be seen that belt failure due to block breakage or the like is less likely to occur by bringing it to the part.

自動車や自動二輪車、農業機械の無段変速装置など、プーリの有効径が変化し大きなトルクを伝達するようなベルトの製造に適用することができる。   The present invention can be applied to the manufacture of belts that change the effective diameter of pulleys and transmit large torque, such as continuously variable transmissions for automobiles, motorcycles, and agricultural machines.

本発明の製造方法で用いられる製造装置の概要斜視図である。It is a general | schematic perspective view of the manufacturing apparatus used with the manufacturing method of this invention. 金型を開いたところから見た正面図である。It is the front view seen from the place which opened the metal mold | die. 本発明の製造方法に製造される高負荷伝動ベルトの斜視図である。It is a perspective view of the high load power transmission belt manufactured by the manufacturing method of this invention. 高負荷伝動ベルトの側断面図である。It is a sectional side view of a high load power transmission belt. ブロックにおける射出ゲートの位置を示す正面図である。It is a front view which shows the position of the injection gate in a block. ブロックにおける別の射出ゲートの位置を示す正面図である。It is a front view which shows the position of another injection gate in a block. 金型を閉じた状態で見た側断面図である。It is the sectional side view seen in the state where a metal mold was closed. 図7における別の例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows another example in FIG. ブロックの別の例を示す正面図である。It is a front view which shows another example of a block. 高負荷伝動ベルトの別の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of a high load power transmission belt.

符号の説明Explanation of symbols

1 高負荷伝動ベルト
2 ブロック
3 張力帯
4 エラストマー
5 心線
6 凹条部
7 凹条部
8 凹部
9 凹部
11 上ビーム部
12 下ビーム部
30 金型
31 金型
32 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 SYMBOLS 1 High load transmission belt 2 Block 3 Tension band 4 Elastomer 5 Core wire 6 Concave part 7 Concave part 8 Concave part 9 Concave part 11 Upper beam part 12 Lower beam part 30 Mold 31 Mold 32 Tension band holding part 33 Cavity 34 Passage 35 Gate 36 Split surface

Claims (1)

張力帯と、該張力帯の長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトの製造方法であって、金型は張力帯保持部と、該張力帯保持部に保持された張力帯の所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有しており、張力帯を前記張力帯保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂を射出することによって、上下ビーム部と左右の摺動部を有するブロックを成形すると同時に張力帯にブロックを取り付ける高負荷伝動ベルトの製造方法において、原料を金型内に射出する射出ゲートをブロックの下ビーム部の位置に配置したことを特徴とする高負荷伝動ベルトの製造方法。
A method of manufacturing a high load transmission belt having a tension band and a plurality of blocks along the longitudinal direction of the tension band, wherein the mold includes a tension band holding part and a tension band held by the tension band holding part The mold has a cavity for molding the block arranged so that the molded block is fitted at a predetermined position, and the resin is placed in the cavity in the mold in a state where the tension band is set in the tension band holding portion. In the manufacturing method of the high load transmission belt in which the block having the upper and lower beam portions and the left and right sliding portions is molded and at the same time the block is attached to the tension band, the injection gate for injecting the raw material into the mold is formed in the block. A method for manufacturing a high-load transmission belt, wherein the belt is disposed at a position of a lower beam portion.
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