JP4933135B2 - High load transmission belt - Google Patents
High load transmission belt Download PDFInfo
- Publication number
- JP4933135B2 JP4933135B2 JP2006119780A JP2006119780A JP4933135B2 JP 4933135 B2 JP4933135 B2 JP 4933135B2 JP 2006119780 A JP2006119780 A JP 2006119780A JP 2006119780 A JP2006119780 A JP 2006119780A JP 4933135 B2 JP4933135 B2 JP 4933135B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- belt
- block
- center
- groove
- load transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
- F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
- F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
- F16G5/166—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts with non-metallic rings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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関し、詳しくは軽量であり曲げ弾性率、耐衝撃性、耐摩耗性、寸法精度に優れ、またセンターベルトとブロックとの間の動きを防止した高負荷伝動ベルトに関する。 The present invention relates to a high-load transmission belt in which a block is fixed at a predetermined pitch along the longitudinal direction of the center belt, and in particular, is lightweight and excellent in bending elastic modulus, impact resistance, wear resistance, and dimensional accuracy, and the center belt The present invention relates to a high load transmission belt that prevents movement between the motor and a block.
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 such belts, there is a tensile transmission type high-load transmission belt in which a block is fixed to the center belt to increase the strength in the belt width direction. A block made of an elastomer that is relatively harder than the elastomer used for the center belt is fixed to the center belt embedded in the elastomer using a fixing material such as a bolt or a rivet.
このような引張伝動式の高負荷伝動ベルトに用い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。 The required quality of the block used in such a tension transmission type high load transmission belt is the purpose of high load transmission in friction transmission as described above, so bending fatigue, wear resistance, heat resistance, rigidity It is necessary to have a good balance of properties such as 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、特許文献1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
また、特許文献2には金属製のインサートを埋設していないブロックを用いたベルトであり、金属製のインサートを有していないことから多少ブロックの強度面では劣るところがあるものの、ベルトを大幅に軽量化することが可能となっている。インサートを埋設したブロックを用いたベルトが比較的重量があり、ベルトを高速で回転させると遠心力によるセンターベルトの劣化が早いという問題があるのであまり高回転の用途に向いていないということがあった。それに対して特許文献2に開示されているような金属製のインサートを埋設していないベルトでは遠心力の問題が少なく高回転にも適用できる。
In addition,
また、特許文献3にはブロックの溝の幅よりもセンターベルトの厚みを大きく設定することによってセンターベルトとブロックとのがたつきをなくしてブロックの揺動を抑えることによって、両者の間で生じる摩耗や発熱を防止するといった技術が開示されている。
Further, in
特許文献4には上ブロックに凹凸面を設けるとともにセンターベルト上面に設けた高度の低いエラストマーを配置して前記凹凸面をエラストマーに食い込ませることによってブロックとセンターベルトを強固に固定したベルトが開示されている。 Patent Document 4 discloses a belt in which an uneven surface is provided on an upper block and a low-grade elastomer provided on the upper surface of the center belt is disposed so that the uneven surface is bitten into the elastomer so that the block and the center belt are firmly fixed. ing.
更に、このような引張伝動式の高負荷伝動ベルトはベルトの走行中にブロックとセンターベルトとの間で常に摩擦を生じ、応力の集中や発熱によりセンターベルトやブロックが劣化するという問題がある。また、このようなベルトの場合、上記のように無段変速の用途として使われるために、ベルトを巻きかけるプーリの有効径を変化させることによって変速するような仕組みとなっており、ベルトは小プーリ径で用いられることになる。 Further, such a tension transmission type high load transmission belt has a problem in that friction is always generated between the block and the center belt during running of the belt, and the center belt and the block are deteriorated due to concentration of stress and heat generation. In addition, in the case of such a belt, since it is used as a continuously variable transmission as described above, it has a mechanism for shifting by changing the effective diameter of a pulley around which the belt is wound. It will be used with pulley diameter.
特に小プーリ径にベルトが巻きかかる際に、センターベルトの内周面側がブロックに挟まれた状態になって応力が集中するとともに大きな摩擦力が発生し、センターベルトを構成するゴムが劣化してクラックが生じたり、ベルト切断の原因となったりしていた。 In particular, when the belt is wound around a small pulley diameter, the inner peripheral surface side of the center belt is sandwiched between the blocks, stress is concentrated and a large frictional force is generated, and the rubber constituting the center belt deteriorates. Cracks occurred or belts were cut.
そこでそのようなセンターベルトにかかる応力の集中を緩和するために特許文献5には、センターベルトの内周面に設けた凸部上端がブロックの凸部下端位置よりも上に位置するように設定して、ベルトがプーリに巻きかかって屈曲した際にセンターベルトの凸部がブロックによって挟まれることがないようにしたベルトが提案されている。
In order to alleviate the concentration of stress applied to the center belt,
また、特許文献6にはブロックとセンターベルトの嵌合する部分においてセンターベルト内周面に形成する凹部の曲率半径よりブロックの形成する凸部の曲率半径を小さく設定することによって両者の間に隙間を設けるようにしたベルトが開示されている。
In
また、特許文献7にはブロックとして熱可塑性樹脂に対して炭素繊維などの繊維状補強材と酸化亜鉛ウィスカなどのウィスカ状の補強材を配合した樹脂組成物を用いることによって強度を向上させてブロックの軽量化を可能としベルトに作用する遠心力を小さくするといった技術が開示されている。
特許文献8にはセンターベルトとブロックとの間を凹凸の嵌め合い構造としたベルトが開示されている。 Patent Document 8 discloses a belt having an uneven fitting structure between a center belt and a block.
ところで、最近はニーズの多様化により、高負荷ではあるが、従来のものより負荷が少し低く、高速で回転させることができる高負荷伝動ベルトが要求されるようになってきている。 Recently, due to diversification of needs, there has been a demand for a high-load transmission belt that can be rotated at a high speed although the load is a little lower than the conventional one.
このため、例えば特許文献1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
特許文献2のベルトはブロックにインサート材を有していない。アルミニウム合金等金属製のインサート材を用いなければブロックが軽量化されてひいてはベルト全体の重量も大幅に軽量することができる。よって高速回転に有利なベルトとすることができる。
The belt of
しかし、ベルトの軽量化と引き換えにブロックの強度の面では低下を避けることができず、比較的撓みなどが発生しやすいブロックとなってしまう。このようなベルトではブロックに設けた溝部にエラストマー製のセンターベルトを装着する構造となっているが、センターベルトを装着する際にもブロックの上下ビームに撓みが発生することから、センターベルトとブロックの間で緩みを生じる。 However, a reduction in the strength of the block cannot be avoided in exchange for reducing the weight of the belt, and the block is relatively susceptible to bending. Such a belt has a structure in which an elastomer center belt is mounted in a groove provided in the block. However, since the upper and lower beams of the block also bend when the center belt is mounted, the center belt and the block Looseness occurs between.
一方で特許文献3に記載されているようなブロックの揺動による摩耗や発熱といった問題を解決するためにはブロックの溝の幅よりもセンターベルトの厚みを大きく取るといった方策があるが、インサート材を埋設していないブロックにおいては、上下ビームの撓みが更に大きくなってしまうという問題がある。センターベルトとブロックとの間におけるベルト幅方向の動きは、ベルトの伝達性能が低下したり騒音発生の原因になったりする問題があった。がたつきを防止するためにブロックに設けた溝部の幅をセンターベルトの厚みに対して小さく設定することで圧縮比を大きくすることが考えられるが、大きくしすぎるとベルトの組立て時においてセンターベルトの装着作業が困難になるという問題やベルト屈曲時の発熱が大きくなるといった問題にもつながる。
On the other hand, in order to solve the problems such as wear and heat generation due to the rocking of the block as described in
特許文献4は、上ブロックと下ブロックが独立してセンターベルトを挟んでリベット等で止着するものであり、ブロックの溝部にセンターベルトを嵌合装着するものではない。また、上ブロックのジグザグ形状をセンターベルトに食い込ませているが、ベルト長手方向のみ動きを規制するものである。 In Patent Document 4, an upper block and a lower block are independently fastened with a rivet or the like with a center belt interposed therebetween, and the center belt is not fitted and attached to a groove portion of the block. Further, the zigzag shape of the upper block is bitten into the center belt, but the movement is restricted only in the longitudinal direction of the belt.
前記特許文献5や特許文献6のような構成を採ることによって、ベルトの屈曲によってブロックとセンターベルトとの間で摩擦が発生するとともにの内周面に応力が集中して、センターベルトに亀裂を生じることや、発熱を来たしてゴムなどの材料が劣化するといった問題が発生することは緩和することができる。
By adopting the configuration as in
しかし、基本的にブロックによって拘束されたセンターベルトが屈曲する、特に小プーリ径にて屈曲することによってより強くブロックとセンターベルトとの間の摩擦が発生して発熱すること、また内周面が大きく圧縮されてどうしても内部発熱が発生し、センターベルトの摩耗につながるといった問題が解消されない。 However, the center belt constrained by the block bends, especially by bending with a small pulley diameter, the friction between the block and the center belt is generated more strongly and heat is generated, and the inner peripheral surface is The problem that internal compression will inevitably occur due to large compression and lead to wear of the center belt cannot be solved.
また、特許文献7のようにブロックに酸化亜鉛ウィスカなどのウィスカ状補強材を配合した樹脂組成物を用いた場合に、ブロックとセンターベルトとの間で摩擦が起こったときにウィスカ状補強材がセンターベルトの摩耗をより促進するという結果になり、センターベルトの切断といった故障を生じやすくすることにつながっていた。
Moreover, when the resin composition which mix | blended whisker-like reinforcement materials, such as a zinc oxide whisker, was used for the block like
特許文献8のベルトはセンターベルトを複数配置して、センターベルト同士も凹凸で嵌め合っており、センターベルト同士のズレを防止することを目的としたものである。また、センターベルトにも凹を設けてブロックの凸と嵌め合わせており、ブロックの凸をセンターベルトに食い込ませたものではない。 The belt of Patent Document 8 is provided with a plurality of center belts, and the center belts are also fitted with unevenness, and the purpose is to prevent displacement between the center belts. Further, the center belt is provided with a recess so as to be fitted with the convexity of the block, and the convexity of the block is not cut into the central belt.
そこで本発明はこのような問題を解消し、しかもブロックとセンターベルトとの間のベルト幅方向の動きが強く規制されることでブロックの揺動やブロックがベルト幅方向に対して傾きを生じたまま走行する斜行になることがなく、しかもセンターベルトを保護することで摩耗や発熱、劣化等による切断の問題を防止した高負荷伝動ベルトの提供を課題とする。 Therefore, the present invention solves such problems, and the movement of the block in the belt width direction between the block and the center belt is strongly restricted, so that the block swings or the block is inclined with respect to the belt width direction. It is an object of the present invention to provide a high-load transmission belt that does not cause slanting while traveling and protects the center belt and prevents cutting problems due to wear, heat generation, deterioration, and the like.
以上のような課題を達成するために本発明の請求項1では、エラストマー中に芯体を埋設したセンターベルトと、上ビームと下ビームをピラーによって連結し、センターベルトを装着するための上下ビームとピラーによって囲まれた溝部を有するブロックとからなり、前記溝部内にはブロックとセンターベルトとの間でベルト長手方向およびベルト幅方向の動きを規制する規制手段を設けてなるとともに、少なくともセンターベルト表面のブロックと接する箇所には繊維部材が存在した高負荷伝動ベルトにおいて、前記ベルト長手方向の動きを規制する手段がブロックの溝部内の溝上面および溝下面に設けたベルト幅方向の凸条部とセンターベルトに設けたベルト幅方向の凹条部が互いに嵌合した構成であり、 更に、前記ベルト幅方向の動きを規制する手段が、ブロックの溝部内の溝上面もしくは溝下面に設けた凸条部の少なくとも片方に凹凸を設け、該凹凸をセンターベルトに食い込ませた構成である、ことを特徴とする。
In order to achieve the above-described problems, according to
請求項2は、請求項1の発明において、ベルト幅方向の動きを規制する手段が、ブロックの溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部から、突出した1つ以上の突起を設けてなる高負荷伝動ベルトである。
請求項3は、請求項1の発明において、ベルト幅方向の動きを規制する手段が、ブロックの溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方のベルト進行方向の前後面に凹部を設けてなる高負荷伝動ベルトである。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the means for regulating the movement in the belt width direction is provided on at least one of the front and rear surfaces in the belt traveling direction of the protrusions provided on the groove upper surface and the groove lower surface in the groove portion of the block. This is a high load transmission belt provided with a recess.
請求項4は、請求項1の発明において、ベルト幅方向の動きを規制する手段が、ブロックの溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部にジグザク状の凹凸を設けてなる高負荷伝動ベルトである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the first aspect, the means for regulating the movement in the belt width direction has a zigzag-shaped unevenness on at least one top portion of the protrusions provided on the groove upper surface and the groove lower surface in the groove portion of the block. A high load transmission belt provided.
請求項5は、請求項1の発明において、ベルト幅方向の動きを規制する手段が、ブロックの溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部のブロックの側端側に凸部を設けてなる高負荷伝動ベルトである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention of the first aspect, the means for regulating the movement in the belt width direction provides a convex portion on the side end side of the block of the convex strip portion provided on the groove upper surface and the groove lower surface in the groove portion of the block. This is a high load transmission belt.
請求項6は、請求項1の発明において、ベルト幅方向の動きを規制する手段が、ブロックの溝部内の溝上面および溝下面のいずれか少なくとも一方の面においてベルト長手方向に連続して延びる突起を設けてなる高負荷伝動ベルトとしている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the means for regulating the movement in the belt width direction is a protrusion that continuously extends in the belt longitudinal direction on at least one of the groove upper surface and the groove lower surface in the groove portion of the block. A high load transmission belt is provided.
請求項7は、請求項1〜6のいずれか1項の発明において、凹凸の高低差が0.05〜0.3mmである高負荷伝動ベルトとしている。 A seventh aspect of the present invention is the high load transmission belt according to any one of the first to sixth aspects, wherein the uneven height difference is 0.05 to 0.3 mm.
請求項8は、請求項1〜7のいずれか1項の発明において、繊維部材がセンターベルトの表面に被覆したカバー帆布である高負荷伝動ベルトとしている。 An eighth aspect of the present invention is the high load transmission belt according to any one of the first to seventh aspects, wherein the fiber member is a cover canvas covered on the surface of the center belt.
請求項9は、請求項1〜7のいずれか1項の発明において、繊維部材がセンターベルトを形成するエラストマー中の短繊維である高負荷伝動ベルトとしている。 A ninth aspect of the present invention is the high load transmission belt according to any one of the first to seventh aspects, wherein the fiber member is a short fiber in an elastomer forming a center belt.
請求項10は、請求項1〜9のいずれか1項の発明において、ブロックにはインサート材を埋設してない高負荷伝動ベルトとしている。 A tenth aspect of the present invention is the high load transmission belt according to any one of the first to ninth aspects, wherein no insert material is embedded in the block.
請求項11では、請求項1〜10のいずれか1項の発明において、ブロックが熱可塑性樹脂と、繊維状の補強材とを主成分とし、前記繊維状の補強材が1〜60質量%の割合で配合されている高負荷伝動ベルトとしている。
In
請求項12では、請求項11の発明において、前記熱可塑性樹脂が、4,6−ナイロン、9T−ナイロン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミドのいずれかである高負荷伝動ベルトとしてい
る。
In
請求項13では、請求項11又は12の発明において、前記繊維状の補強材が、炭素繊維単独若しくは炭素繊維とアラミド繊維を組み合わせたものである高負荷伝動ベルトとしている。 A thirteenth aspect of the present invention is the high load transmission belt according to the eleventh or twelfth aspect of the invention, wherein the fibrous reinforcing material is a carbon fiber alone or a combination of carbon fiber and aramid fiber.
請求項14では、請求項11〜13のいずれか1項の発明において、前記ブロックには、ウィスカ状補強材が1〜30質量%の割合で配合されている高負荷伝動ベルトとしている。 In a fourteenth aspect , in the invention according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, the block is a high load transmission belt in which a whisker-like reinforcing material is blended at a ratio of 1 to 30% by mass.
請求項15では、請求項14の発明において、前記ウィスカ状の補強材が、酸化亜鉛ウィスカである高負荷伝動ベルトとしている。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the invention of the fourteenth aspect, the whisker-like reinforcing material is a high load transmission belt which is a zinc oxide whisker.
請求項16では、請求項14又は15の発明において、ブロックのセンターベルトとの接触面にはウィスカ状補強材を配合していない熱可塑性樹脂組成物を配置し、プーリとの接触面には繊維状補強材とウィスカ状補強材を配合した熱可塑性樹脂組成物を配置してなり、ブロックのセンターベルトとの接触面の全面積の中でウィスカ状補強材を配合していない熱可塑性樹脂組成物の占める割合と、ブロックのプーリとの接触面の全面積の中でウィスカ状補強材を配合した熱可塑性樹脂組成物の占める割合が、それぞれ70%以上である高負荷伝動ベルトとしている。 In a sixteenth aspect of the present invention, in the invention of the fourteenth or fifteenth aspect, a thermoplastic resin composition not containing a whisker-like reinforcing material is disposed on the contact surface of the block with the center belt, and fibers are disposed on the contact surface with the pulley. A thermoplastic resin composition in which a whisker-like reinforcing material and a whisker-like reinforcing material are blended, and the whisker-like reinforcing material is not blended in the entire area of the contact surface with the center belt of the block And the ratio of the thermoplastic resin composition containing the whisker-like reinforcing material in the total area of the contact surface with the pulley of the block is 70% or more, respectively.
請求項17では、請求項1〜16のいずれか1項の発明において、センターベルト表面のカバー帆布は接着処理がなされており、接着処理剤に摩擦係数低減材が配合されてなる高負荷伝動ベルトとしている。 In a seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixteenth aspects, the cover canvas on the surface of the center belt is subjected to an adhesion treatment, and the high load transmission belt is formed by blending an adhesive treatment agent with a friction coefficient reducing material. It is said.
請求項18では、請求項1〜17のいずれか1項の発明において、カバー帆布は接着処理によって収縮した後の幅が接着処理前の55〜70%の幅にしたものを用いてなる高負荷伝動ベルトとしている。
According to
請求項19では、請求項1〜18のいずれか1項の発明において、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複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトはエラストマー中に心体を埋設すると共に少なくともブロックと接触する部位の表面に厚みが1〜100μmの保護層を有している高負荷伝動ベルトとしている。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eighteenth aspects, in the high load transmission belt provided with a center belt and a plurality of blocks along the longitudinal direction of the center belt, the center belt is in the elastomer. A high-load transmission belt is provided that has a protective layer with a thickness of 1 to 100 μm on the surface of the part that embeds the core and contacts at least the block.
請求項20では、請求項19の発明において、保護層がウレタン樹脂からなる高負荷伝動ベルトとしている。
According to
請求項21では、請求項19の発明において、保護層が金属メッキ層である高負荷伝動ベルトとしている。 In a twenty-first aspect , in the invention according to the nineteenth aspect , a high load transmission belt in which the protective layer is a metal plating layer.
請求項22では、請求項21の発明において、金属メッキ層にはフッ素樹脂が含まれてなる高負荷伝動ベルトとしている。 In a twenty-second aspect , in the invention according to the twenty-first aspect, the metal plating layer is a high load transmission belt including a fluororesin.
請求項23では、請求項1〜22のいずれか1項の発明において、センターベルト上下面のカバー帆布は少なくともベルト長手方向の緯糸がアラミド繊維からなる帆布である高負荷伝動ベルトであるとしている。 According to a twenty- third aspect , in the invention according to any one of the first to twenty-second aspects, the cover canvas on the upper and lower surfaces of the center belt is a high-load transmission belt in which at least the wefts in the belt longitudinal direction are canvases made of aramid fibers.
本発明の請求項1から請求項7に係る高負荷伝動ベルトでは、ブロックとセンターベルトとの間の固定・保持するために、ブロックとセンターベルトとの間でベルト長手方向およびベルト幅方向の動きを規制する規制手段を設けてなるとともに、少なくともブロックと接するセンターベルトの表面に繊維部材が存在してなる高負荷伝動ベルトであり、ブロックとセンターベルトとの間で緩みが発生することにより、両者の間で摩擦が発生し、発熱して最後にはベルトの故障につながるといった問題を長期に渡って防止することができる。そして、センターベルト表面に繊維部材を存在させることで、センターベルトのクラックの発生を防止するとともにブロックとの間の摩擦が起こったとしても発熱量を低減することができる。
In the high-load transmission belt according to
また、具体的にはブロックの溝部内の溝上面もしくは溝下面の少なくとも片方の凸条部にはブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸を設けることによってセンターベルトを構成するエラストマー素材に食いつき、ブロックとセンターベルトとの間の動きが強く規制されるものである。ゆえにセンターベルトやブロックの摩耗や発熱といった問題を防止することができる。またセンターベルトの上下面にカバー帆布を設けていることから、ベルト走行時におけるブロックとの間の摩擦が生じたとしてもセンターベルトの摩耗を防止することができ、センターベルトとブロックとの嵌合の緩みの発生やベルトの切断といった故障を低減することができる。 More specifically, an elastomer material constituting the center belt is provided by providing irregularities for restricting movement of the center belt in the belt width direction with respect to the block on at least one of the groove upper surface or the groove lower surface in the groove portion of the block. The movement between the block and the center belt is strongly restricted. Therefore, problems such as wear and heat generation of the center belt and block can be prevented. In addition, since the cover canvas is provided on the upper and lower surfaces of the center belt, it is possible to prevent the center belt from being worn even if friction between the belt and the block occurs. It is possible to reduce troubles such as occurrence of slack of the belt and cutting of the belt.
請求項7のようにブロックの凹凸の高低差を所定の範囲とすることで、ブロックとセンターベルトの動きを規制する働きを十分に発揮させることができるとともに、凹凸が大きすぎて逆にセンターベルトの強度を低下させることのない高負荷伝動ベルトとすることができる。
By making the height difference of the unevenness of the block within the predetermined range as in
請求項8では、繊維部材をカバー帆布としており、ブロックに設けた凹凸による食い込みからセンターベルト保護することができ、センターベルトの亀裂の発生といった問題を防止することができる。 According to the eighth aspect of the present invention , the fiber member is a cover canvas, so that the center belt can be protected from biting by unevenness provided in the block, and problems such as the occurrence of cracks in the center belt can be prevented.
請求項9では、繊維部材をセンターベルトを構成するエラストマー中の短繊維としており、より簡単に低コストにてセンターベルトの表面に繊維部材を配置させることができる。 According to the ninth aspect , the fiber member is a short fiber in the elastomer constituting the center belt, and the fiber member can be arranged on the surface of the center belt more easily and at low cost.
請求項10では、ブロックとしてアルミ合金などのインサート材を埋設していないことからベルトが軽量で走行中の遠心力で破損するといったこともなく高速回転での使用にも向いている反面、ブロックの撓みが生じやすいという問題があるが、それを請求項1に記載したようなブロックの溝上面もしくは溝下面に設けたブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸を設けることによって両者のがたつきを防止することができる。
In
請求項11では、熱可塑性樹脂からなるブロックの補強材として繊維状の補強材を添加して強度を向上させることで、ブロック重量を軽量にすることが可能となり、作用する遠心力を小さくすることができる。 According to the eleventh aspect , it is possible to reduce the weight of the block by adding a fibrous reinforcing material as a reinforcing material for the block made of the thermoplastic resin to improve the strength, and to reduce the acting centrifugal force. Can do.
請求項12では、熱可塑性樹脂に、4,6−ナイロン、9T−ナイロン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミドのいずれか、特に好ましくは4,6−ナイロンを使用することで、射出成形が可能となり、ブロックの作製を容易に行うことができる。
In
請求項13では、炭素繊維を添加することで、硬度が高くなり、耐摩耗性に優れたものとできる。また、炭素繊維とアラミド繊維を組み合わせることにより、炭素繊維の有する特性である硬度と、アラミド繊維の有する特性である靭性が向上し、耐摩耗性に優れるとともに、耐衝撃性にも優れたものとできる。 According to the thirteenth aspect , by adding carbon fiber, the hardness is increased and the wear resistance is excellent. Also, by combining carbon fiber and aramid fiber, the hardness, which is a characteristic of carbon fiber, and the toughness, which is the characteristic of aramid fiber, are improved and wear resistance is also excellent. it can.
請求項14では、熱可塑性樹脂からなるブロックの補強材として繊維状の補強材に加えてウィスカ状の補強材を添加して強度を向上させており、更なるブロック重量の軽量化が可能になるとともに、センターベルトの表面のカバー帆布にアラミド繊維等の高強度の帆布を用いたとしてもブロックが摩耗してしまうといったことがなく、発熱も少なくなるのでブロックを構成する樹脂材料の劣化の防止にもなる。 According to the fourteenth aspect , the strength is improved by adding a whisker-like reinforcing material in addition to the fibrous reinforcing material as the reinforcing material of the block made of the thermoplastic resin, and the weight of the block can be further reduced. At the same time, even if a high-strength canvas such as aramid fiber is used as the cover canvas on the surface of the center belt, the block will not be worn and heat generation will be reduced, so that the resin material constituting the block will be prevented from deteriorating. Also become.
請求項15では、酸化亜鉛ウィスカは高比重、高剛性であるため、ブロックがプーリに突入する時の振動を低減させ、ベルト騒音を低くすることができる。また、酸化亜鉛ウィスカを添加することで摩擦係数が安定するため、耐摩耗性が一層向上する。 According to the fifteenth aspect , since the zinc oxide whisker has a high specific gravity and a high rigidity, vibration when the block enters the pulley can be reduced and belt noise can be reduced. Moreover, since the friction coefficient is stabilized by adding zinc oxide whisker, the wear resistance is further improved.
請求項16では、センターベルトを摩耗させるのを防止して尚且つブロックをウィスカにて補強しプーリとの摩擦によりブロックの摩耗を防止することができる。 According to the sixteenth aspect , it is possible to prevent the center belt from being worn and to reinforce the block with a whisker and prevent the block from being worn by friction with the pulley.
請求項17では、カバー帆布の接着処理剤に摩擦係数低減材を配合したものを用いていることから、ブロックとカバー帆布との間の摩擦係数を低下させることができ、より摩耗の度合いを低下させることができると共に、発熱も少なくすることができる。
In
請求項18では、カバー帆布は接着処理によって収縮した後の幅が接着処理前の55〜70%の幅にしたものを用いていることから伸縮性に富んでおり、センターベルトを成形する際に帆布が金型に沿いやすく、ブロックとセンターベルトとの間で噛み合うセンターベルトの凹凸形状を設計どおりの形状と高さに形成することができる。
In
請求項19では、センターベルトの表面に保護層を配置することによってベルト走行時にブロックとの間で摩擦から更にセンターベルトを保護することができ、ベルトの切断といった故障を低減することができる。また、発熱を少なくすることもでき、ブロックを構成する樹脂材料の劣化の防止にもなる。 According to the nineteenth aspect , by disposing a protective layer on the surface of the center belt, the center belt can be further protected from friction with the block when the belt is running, and failure such as belt cutting can be reduced. Further, the heat generation can be reduced, and the deterioration of the resin material constituting the block can be prevented.
請求項20では補強樹脂にウレタン樹脂を用いており、請求項21では金属メッキ層を用いるとしており、耐摩耗性に優れていると共に耐熱性にも優れており、前記のような摩耗や熱による劣化も少ないものとすることができる。
In
また請求項22のように金属メッキ層にフッ素樹脂を含有した場合は摩擦係数が低くブロックとの間で擦れあったとしても摩耗量を小さなものとすることができる。
Also it is possible when containing fluorine resin on the metal plating layer as in
請求項23では、センターベルト上下面のカバー帆布をベルト長手方向の緯糸がアラミド繊維からなる帆布とすることによって帆布によるセンターベルトの摩耗に対する保護がより強化され、ベルトの長寿命化を図ることができる。 According to the twenty- third aspect, the cover canvas on the upper and lower surfaces of the center belt is a canvas whose wefts in the longitudinal direction of the belt are made of aramid fibers, so that the protection against wear of the center belt by the canvas is further strengthened, and the life of the belt can be extended. it can.
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の一例を示す要部斜視図であり、図2は同じく要部側面図である。本発明の高負荷伝動ベルト1は、エラストマー4内に心線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に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、2c、2d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 perspective view showing a main part of an example of a high
ブロック2は、上ビーム11および下ビーム12と、上下ビーム11、12の中央部同士を連結したピラー13からなっており、ブロック2の両側面2a、2b、2c、2dには一対のセンターベルト3a、3bを嵌めこむ溝部14、15が形成されている。
The
本発明では、ブロック2とセンターベルト3a、3bとはベルト長手方向およびベルト幅方向の動きを規制する規制手段が設けられているとともにセンターベルト3a、3bの表面の少なくともブロック2と接触する箇所には繊維部材を配置している。ブロック2の側面2a、2b、2c、2dに開口する溝部14、15にセンターベルト3a、3bを嵌合装着したようなベルトの場合、ブロックの上下ビーム11、12が撓み変形することやセンターベルト3a、3bを構成するエラストマー4の永久歪によりブロック2とセンターベルト3a、3bとの嵌合に緩みが発生し、ブロック2がセンターベルト3a、3bに対して揺動したりベルト幅方向に移動したりして、摩擦が起こって発熱しセンターベルトが切断する等ベルトの故障に至るといった問題があった。本発明のようにブロック2とセンターベルト3a、3bとはベルト長手方向およびベルト幅方向の動きを規制する規制手段を設けることによって、両者の嵌合緩みの発生を長期渡って防止することができ前記のような問題を解消することができる。
In the present invention, the
ブロック2とセンターベルト3a、3bとのベルト長手方向の動きを規制する手段として具体的には、溝部14、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の上面に設けた凹条部18と下面に設けた凹条部19に係合する凸条部20、21が形成されているものが挙げられる。
Specifically, as means for restricting the movement of the
ブロック2とセンターベルト3a、3bとのベルト幅方向の動きを規制する手段としては、例えばブロックの溝上面16と溝下面17の少なくともいずれか一方に形成した凸条部20、21の上にセンターベルトとブロックとのベルト幅方向の動きを規制する凹凸22を設けている。具体的には図3および図4に示すように凸条部20、21の頂部に円筒形状または楕円筒形状などの突起23を設けている。この突起23を設けることによってブロックの溝部14、15にセンターベルトを装着すると、突起23がセンターベルトを構成しているエラストマー素材に食い込んだ状態になり、ブロックとセンターベルトとの間で強く動きを規制することができるようになり、ベルトの走行中にブロックがプーリからの力を受けた際にもブロックの揺動を抑制してブロックとセンターベルトにおける摩耗や発熱を防止することができるものである。
As a means for regulating the movement of the
図5および図6に示すように凸条部20、21の頂部にベルト幅方向に波打つ波形状の凹凸22やジグザグ形状の凹凸22を挙げることができる。このような構成を採ることによってセンターベルト3a、3bを構成しているエラストマー4にブロック2の凹凸22が食い込んだ状態になり、ブロック2とセンターベルト3a、3bとの間で強く動きを規制することができるようになり、ベルト1の走行中にブロック2がプーリからの力を受けた際にもブロック2の揺動や斜行を抑制してブロック2やセンターベルト3a、3bにおける摩耗や発熱を防止することができるものである。
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, a wave-shaped
更に図7および図8に示すように凸条部20、21のベルト進行方向の前後面に円筒面状の凹部24を設けるており、このような形態も本発明に含まれるものである。このような構成を採ることによってやはりセンターベルトがこの凹部24に食い込んでブロックとセンターベルトとの間で強く動きを規制することができるようになる。また、凸条部20、21にもうけた凹凸にてブロックとセンターベルトの動きを規制する場合、凸条部20、21に突起を設けるとその突起の大きさによっては、センターベルトの嵌入が困難になるとともに嵌入後のベルト走行時において発熱の原因となる。しかし、図7、8の形態のように凹部24を設けることで凹凸とするものではベルトの屈曲でエラストマーが圧縮されることによる発熱が少なく、逆にベルトの屈曲時において圧縮されたエラストマーが凹部24内に逃げることができるので発熱の抑制につながる。また、凹部24は凸条部20、21におけるベルト進行方向の前後面に設けていることから凸条部20、21の頂部に凹凸がないので心線の並びが乱れるといった心線に対する影響も少なく走行を安定させることができるというメリットもある。
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, a cylindrical surface-shaped
図9に示すように溝上面16の端部側のみに突起23を設けて凹凸22としたようなものでも構わない。このような突起23を設けることでもセンターベルトと干渉し、ブロック2とセンターベルト3の間の動きを規制し、ベルトを走行させてもブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きやブロックがセンターベルトに対して前後方向に回転する揺動を抑制することができ両者の間の摩擦を低減するという効果を得ることができる。
As shown in FIG. 9, the
図10および図11に設けた例では、ブロック2の溝部14、15内の溝上面16の3箇所に凸条部20上を含めてベルト長手方向に連続して延びる突起23が設けられており、やはりこの突起23がセンターベルト3a、3bの表面に食い込むことでブロック2とセンターベルト3a、3bとのベルト幅方向の動きを規制することができる。ベルト長手方向に延びる突起23としていることから動きを規制する効果としてより大きなものを得ることができる形態である。
In the example provided in FIG. 10 and FIG. 11,
また、図示はしないが、ブロックの上ビームの数ヶ所にワイヤー等を巻きつけることによって凸条部20上を含む溝上面16に凸を設けてセンターベルト3a、3bに食い込ませるようにし、ブロックとセンターベルトとのベルト幅方向の動きを規制する手段として用いることもできる。
Although not shown in the drawing, a wire or the like is wound around several points on the upper beam of the block so that the groove
上記のような目的で凹凸を設けるに際して凹凸の高低差Dが0.05〜0.3mmの範囲、より好ましくは0.05〜0.2mmの範囲であり、特に凸の形状はセンターベルトに食い込みやすいよう先端が尖形であることが好ましい。また、設ける凹凸の個数は凸の個数が1〜10、凹の個数が1〜10の範囲とすることが好ましい。 When providing irregularities for the purpose as described above, the height difference D of the irregularities is in the range of 0.05 to 0.3 mm, more preferably in the range of 0.05 to 0.2 mm. Particularly, the convex shape bites into the center belt. It is preferable that the tip is pointed so that it is easy. Further, the number of projections and depressions provided is preferably in the range of 1-10 for the number of protrusions and 1-10 for the number of recesses.
凹凸の高低差が0.05mm未満であるとセンターベルト3a、3bへの食い込み量が少なく、ブロック2とセンターベルト3a、3bとの間の動きを規制する効果が少なく、0.3mmよりも大きくなるとブロック2とセンターベルト3a、3bの動きを規制する効果は大きくなるが、上下ビームの厚みが十分に確保できなくなり、撓み量が大きくなってブロックとプーリとの間の接触に問題が出て騒音や伝達効率の低下につながったりセンターベルトを傷つけてしまうといったりすることにもなるので好ましくない。また、1つの凸条部に設ける凹凸の数が10個を超えて多くなりすぎると、一つ一つの凹凸が細くなりすぎて凹凸が簡単に摩耗してしまったり破損したりしてブロック2とセンターベルト3a、3bの動きを規制することができなくなってしまう。
If the height difference of the unevenness is less than 0.05 mm, the amount of biting into the
また、本発明におけるブロック2は樹脂材のみからなっているもの、また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の表面に樹脂材を被覆した構造からなるインサート材を埋設したもののいずれでもよい。インサート材を埋設していないブロック2を用いた場合、インサート材を埋設したブロックを用いたベルトよりも、軽量化が可能なので高回転で使用してもベルトに発生する遠心力が小さいという優位点があり、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が、インサート材を有していないので剛性が低いといった面があり、上下ビーム11、12に撓みが生じやすく、ブロックとセンターベルトとの嵌合におけるゆるみが発生しやすく両者の間で摩耗や発熱などの問題が発生するという欠点がある。
In addition, the
インサート材の表面に樹脂材を被覆したブロック2は、図示はしないがブロックと略同じエ字形状のインサート材を用い、少なくともブロック同士が接触する箇所やプーリとの接触箇所を樹脂材で被覆したものである。インサート材は、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。
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、強度的には鉄を用いるほうが高いといえるが、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を用いることが好ましい。 In terms of imparting lateral pressure resistance and bending rigidity, a metal material is preferable. Among the metal materials, the elastic modulus of aluminum alloy is 7000 kgf / mm 2 and the specific gravity is 2.8, whereas iron has an elastic modulus of 22000 kgf. / Mm 2 and a specific gravity of 7.8, and it can be said that iron is stronger in terms of strength. However, for belts that rotate at high speeds, the weight of the belt greatly affects the life of the aluminum, which is advantageous in terms of weight reduction. It is preferable to use an alloy.
樹脂材を所定の箇所に被覆配置する場合、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を用いてそのほぼ全面を樹脂材で被覆したものでもよく、部分的に樹脂材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。一方、ブロック2の軽量化という面からは部分的に樹脂材を被覆したものが有利である。
When the resin material is covered and arranged at a predetermined location, an insert material made of a metal material slightly smaller than the size of the
樹脂材としては、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3a、3bを構成するエラストマー4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 resin material has a relatively large friction coefficient and excellent wear resistance, and has higher rigidity than the elastomer 4 constituting the
これらの中でもブロック2の割れの発生といった問題が少なくしかも効率よく製造するために射出成形法にて製造できるといったことを考慮すると、熱可塑性樹脂、その中でも4,6−ナイロン、9T−ナイロン、6,6−ナイロン、6−ナイロン等のポリアミド樹脂が好ましい。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、更にポリアミド樹脂のなかでも4,6−ナイロンが好ましいといえる。
Among these, considering that the problem of occurrence of cracks in 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, these resins contain cotton yarn, chemical fibers such as polyamide fibers and aramid fibers, woven fabrics made of glass fibers, metal fibers, carbon fibers, etc., fillers, whiskers, silica, inorganic materials such as calcium carbonate, etc. Made of reinforced resin.
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補強材やウィスカ状補強材を配合することは可能であり、繊維状補強材を配合することによって樹脂の強度や剛性を高めることができ、樹脂への繊維補強材の配合量は、1〜60質量%の範囲とすることが好ましい。1質量%未満であると繊維を配合することによる補強効果がほとんど得られず、60質量%を超えると、成形が困難になるとともに硬度は上がるが靭性が低下してブロックの耐衝撃性の面では低くなるので好ましくない。 In the present invention, as described above, it is possible to mix a fibrous reinforcing material or a whisker-like reinforcing material in the resin material forming the block, and increase the strength and rigidity of the resin by mixing the fibrous reinforcing material. The blending amount of the fiber reinforcing material in the resin is preferably in the range of 1 to 60% by mass. If it is less than 1% by mass, almost no reinforcing effect is obtained by blending the fibers. If it exceeds 60% by mass, molding becomes difficult and the hardness increases, but the toughness decreases and the impact resistance of the block decreases. Then, it is not preferable because it becomes low.
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4,6−ナイロン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4,6−ナイロン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4,6−ナイロンの有する耐摩耗性、耐衝撃性、耐疲労性を生かすことができるものである。 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, the resin that constitutes the block described above is a preferable example of using 4,6-nylon and carbon fiber in combination with carbon fiber to improve the water-absorbing defect of 4,6-nylon and greatly improve the rigidity. It is possible to make use of the wear resistance, impact resistance and fatigue resistance of 4,6-nylon.
前記繊維状補強材に加えてウィスカ状補強材を配合することで強度を向上させて軽量化に結びつけることができることや耐摩耗性を向上させることができる。ウィスカ状補強材としては酸化亜鉛ウィスカ、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を挙げることができる。この中でも酸化亜鉛ウィスカは、テトラポット状に四方に手が延びた立体的形状をしており、これ単独でも耐熱性、耐摩耗性に優れたものであるが、前述のようにテトラポット状の立体的形状をしているため、繊維補強材とともに配合すると、繊維補強材の配向が抑制され、成形時のそりや成形収縮の異方性が改良されることから最も好ましい。さらに、このように繊維補強材の配向を低減できるため、ブロック2の靭性、曲げ剛性等の強度についての異方性も低減することができ、かつ、摩擦係数が安定するため耐摩耗性が向上する。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効果も期待できる。
By blending a whisker-like reinforcing material in addition to the fibrous reinforcing material, the strength can be improved and the weight can be reduced, and the wear resistance can be improved. Examples of the whisker-like reinforcing material include zinc oxide whisker, potassium titanate whisker, and aluminum borate whisker. Among them, the zinc oxide whisker has a three-dimensional shape in which the hands extend in four directions in a tetrapot shape, and even this alone is excellent in heat resistance and wear resistance. Since it has a three-dimensional shape, blending with a fiber reinforcing material is most preferable because the orientation of the fiber reinforcing material is suppressed and the anisotropy of warping during molding and molding shrinkage is improved. Further, since the orientation of the fiber reinforcement can be reduced in this way, the anisotropy of strength such as the toughness and bending rigidity of the
ウィスカ状補強材の配合量は対して1〜30質量%の範囲で配合する。1質量%未満であると耐摩耗性を向上させる効果が低く好ましくない。また30質量%を超えると配合することが困難になり成形性も悪くなるので好ましくない。 The blending amount of the whisker-like reinforcing material is 1 to 30% by mass. If it is less than 1% by mass, the effect of improving the wear resistance is low, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 30% by mass, it is difficult to blend and unfavorable moldability.
また、他にも二硫化モリブデン、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
ブロックに前記のようにウィスカ状補強材を配合するとブロックのプーリとの摩擦による摩耗を防止することができるが、一方でセンターベルトのブロックと接触している部分がウィスカによって摩耗してしまうという問題がある。そこでブロックのセンターベルトとの接触面には酸化亜鉛ウィスカを配合していない熱可塑性樹脂組成物を配置し、プーリとの接触面には繊維補強材と酸化亜鉛ウィスカを配合した熱可塑性樹脂組成物を配置することによってブロックのプーリとの接触面での摩耗を防止することができ、尚且つセンターベルトの摩耗もなくすことができる。 When a whisker-like reinforcing material is added to the block as described above, wear due to friction with the block pulley can be prevented, but on the other hand, the portion of the center belt in contact with the block is worn by the whisker. There is. Therefore, a thermoplastic resin composition containing no zinc oxide whisker is arranged on the contact surface with the center belt of the block, and a thermoplastic resin composition containing a fiber reinforcing material and zinc oxide whisker on the contact surface with the pulley. Therefore, the wear on the contact surface of the block with the pulley can be prevented, and the center belt can be prevented from being worn.
その場合、必ずしもブロックのセンターベルトと接触する面全てをウィスカを配合していない樹脂組成物で構成する、またはブロックのプーリと接触する面全てをウィスカを配合した樹脂組成物で構成する必要はなく、ブロックのセンターベルトとの接触面の全面積の中で前記熱可塑性樹脂組成物の占める割合と、ブロックのプーリとの接触面の全面積の中で前記熱可塑性樹脂組成物の占める割合が、それぞれ70%以上とすることによって上記の効果を得ることができる。 In that case, it is not always necessary to configure the entire surface in contact with the center belt of the block with a resin composition containing no whisker, or to configure all the surfaces in contact with the pulley of the block with a resin composition containing whisker. The ratio of the thermoplastic resin composition in the total area of the contact surface with the center belt of the block, and the ratio of the thermoplastic resin composition in the total area of the contact surface with the pulley of the block, By making each 70% or more, the above effect can be obtained.
要するにブロック2において基本的にセンターベルトと接触する部分はウィスカを配合していない熱可塑性樹脂組成物で構成し、ベルト走行時においてプーリと接触する部分は繊維補強材とウィスカを配合した熱可塑性樹脂組成物で構成しているが、夫々全面積の中で30%未満を限度にそれ以外のものが配置されていることを許容するものである。そのようなブロック2の例を図12に挙げる。
In short, the portion in contact with the center belt in the
図12に示すのは請求項12に係るブロック2の形態であり、ウィスカ状補強材を配合していない熱可塑性樹脂組成物からなるブロック本体部30は上下ビーム11、12とそれらを中央で連結するピラー13とからなり、ブロックの側面となる上下ビーム11、12の端部に設けた孔31にはウィスカ状補強材を配合した熱可塑性樹脂組成物からなるプーリとの接触部材32が差し込まれて配置されている。必ずしもこのような形状に限定されるものではなく、他にも図13に示すように、ブロック2はウィスカ状補強材を配合していない熱可塑性樹脂組成物からなるインサート材2eとその表面をウィスカ状補強材を配合した熱可塑性樹脂組成物からなる被覆材2fで覆った構造からなっている。そして、嵌合溝14、15内のセンターベルト3と接触する部分は完全に被覆材2fがなくインサート材2eが露出している形態も挙げられる。
FIG. 12 shows the form 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。
As the elastomer 4 of the
ベルトの形状は図1に示したものに限られず、ブロックの側面に開口部を有しセンターベルトのベルト幅方向に動きが発生しやすいタイプのベルトであれば本発明を適用することができる。図示はしないが、例えば略コ字形状のブロックを用い、片側の側面に開口した溝部にセンターベルトを嵌め込んだ構成となったようなベルトにであっても、溝部の溝上面、溝下面に設けた凸条部の少なくともいずれか一方にブロックとセンターベルトの間でベルト幅方向の動きを規制する凹凸を設けることによって、同様にブロックの揺動や斜行を抑制してブロックやセンターベルトにおける摩耗や発熱を防止することができる。また凹凸の形状も図3、図5、図7、図9、図10に示したものに限られるものではなく、凸条部の前面に例えば部分球面状の多数の凸や凹を均一もしくは不均一な配置で設けたもの、先述もしたようにブロックの上ビームの数ヶ所にワイヤー等を巻きつけることによって凸条部20上を含む溝上面16に凸を設けてセンターベルト3a、3bに食い込ませるようにし、ブロックとセンターベルトとのベルト幅方向の動きを規制したもの、複数の突起を設けることでベルト長手方向とベルト幅方向の規制手段を兼ねたものでも構わない。
The shape of the belt is not limited to that shown in FIG. 1, and the present invention can be applied to any belt that has an opening on the side surface of the block and easily moves in the belt width direction of the center belt. Although not shown in the figure, for example, a belt having a configuration in which a center belt is fitted into a groove portion opened on one side surface using a substantially U-shaped block, on the groove upper surface and groove lower surface of the groove portion. By providing unevenness that restricts movement in the belt width direction between the block and the center belt on at least one of the provided ridges, the block or center belt can be similarly prevented from swinging or skewing. Wear and heat generation can be prevented. In addition, the shape of the unevenness is not limited to that shown in FIGS. 3, 5, 7, 9, and 10, and a large number of, for example, a plurality of partial spherical protrusions and recesses are uniformly or not provided on the front surface of the protrusion. What is provided in a uniform arrangement, as described above, by winding a wire or the like around several points of the upper beam of the block, a protrusion is provided on the groove
また、本発明ではセンターベルト3の少なくともブロックの接触する面に繊維部材を配置している。繊維部材を配置する例としてはカバー帆布をセンターベルト3の上下面に接着積層させることや、センターベルト3を構成するエラストマー中に短繊維を配合することによってセンターベルト表面に短繊維の端部を露出させるといった形態を挙げることができる。
Moreover, in this invention, the fiber member is arrange | positioned to the surface which the block of the
図2に示す例では、センターベルト3は上下両面にカバー帆布10が配置されており、ベルト走行時に発生するセンターベルトとブロックとの摩擦からセンターベルトを保護するようになっている。このような構成を採ることによって、センターベルト3の摩耗が防止される。本発明のブロック2は上述のように嵌合溝内の凸条部に凹凸を有しており、センターベルトに食い込ませることでセンターベルト3とブロック2との動きを規制しており、ベルト走行中にブロックの凹凸によってセンターベルトに大きな力がかかり摩耗したり劣化したりするといったことが起こるが、カバー帆布10を接着配置してセンターベルトの上下面を被覆することによって、前記のような摩耗からセンターベルトを保護することができ、センターベルトとブロックとの緩みの発生やベルトの切断による故障を低減することができる。
In the example shown in FIG. 2, the
また、ブロックを構成する樹脂に酸化亜鉛ウィスカなどのウィスカ状補強材を配合した場合には、ベルト走行中にブロックとセンターベルトとの摩擦でウィスカ状補強材がセンターベルトを攻撃して摩耗させるといった問題があるが上記カバー帆布の配置によってその問題も防止することができる。 In addition, when a whisker-like reinforcing material such as zinc oxide whisker is blended in the resin constituting the block, the whisker-like reinforcing material attacks the center belt due to friction between the block and the center belt while the belt is running. Although there is a problem, the problem can also be prevented by the arrangement of the cover canvas.
カバー帆布10として用いられる織物としては、平織物、綾織物、朱子織物などを挙げることができ、カバー帆布10やセンターベルト中に配合する短繊維の素材としてはアラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維等を用いることができる。その中でもアラミド繊維を用いたもの、具体的には少なくともベルト長手方向の緯糸にアラミド繊維を使用したカバー帆布10によって、センターベルトの保護をより強化することができ、ベルトを長寿命化することができる。アラミド繊維としてはパラ系アラミド繊維でもメタ系アラミド繊維でもいずれでもよいが、0.3〜1.2デニールの原糸を収束したマルチフィラメント糸を用いることが好ましい。また、アラミド繊維以外にポリアミド繊維やウレタン弾性糸を混撚りした糸も用いることができるが、アラミド繊維の占める割合が緯糸の全重量の20〜80%であることが好ましい。原糸の太さが0.3デニール未満であるとベルト長手方向のカバー帆布10の引張強さが低下し、耐摩耗性にも劣ることになるので好ましくない。逆に1.2デニールを超えるような太さであると製織後にカバー帆布10としての剛性が高くなりすぎて経糸と緯糸とのバランスが取れなくなったり帆布にしわを発生させたりする原因となるので好ましくない。
Examples of the woven fabric used as the
パラ系アラミド繊維としては、例えば商品名をケブラー、テクノーラ、トワロンを挙げることができ、メタ系アラミド繊維としたは、商品名でノーメックス、コーネックスを挙げることができる。 Examples of the para-aramid fiber include Kevlar, Technora and Twaron as trade names, and the meta-aramid fiber includes Nomex and Conex as trade names.
また、ベルト幅方向の経糸についても緯糸と同様にパラ系アラミド繊維やメタ系アラミド繊維などのアラミド繊維からなるフィラメント糸としてもよく、その他6−ナイロン、6,6−ナイロン、12−ナイロン等のポリアミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維などのフィラメント糸を用いることができる。 Further, the warp yarn in the belt width direction may be a filament yarn made of an aramid fiber such as a para-aramid fiber or a meta-aramid fiber in the same manner as the weft, and other 6-nylon, 6,6-nylon, 12-nylon, etc. Filament yarns such as polyamide fiber, polyvinyl alcohol fiber, and polyester fiber can be used.
このような構成のカバー帆布10をセンターベルトの表面に積層接着するために接着処理がなされる。接着処理としては例えばRFL液、イソシアネート溶液あるいはエポキシ溶液による処理が挙げられる。RFL液はレゾルシンとホルマリンとの初期縮合物をラテックスに混合したものであり、ここで使用するラテックスとしてはスチレン・ブタジエン・ピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンなどのラテックスである。また、ゴムを溶剤に溶かしてゴム糊状にしたものをカバー帆布10の表面に付着させる糊引き処理も接着処理として挙げることができる。
Adhesion treatment is performed in order to laminate and bond the
これらの接着処理においてRFL液、イソシアネート溶液、エポキシ溶液、ゴム糊などの接着処理剤に摩擦係数低減材を配合することによって、ブロックとセンターベルトのカバー帆布との間の摩擦係数を下げることができ、酸化亜鉛などのウィスカを含んだブロックとセンターベルトとの摩擦による摩耗を防止することができる。摩擦係数低減材としては、具体的にはポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などのフッ素樹脂、セラミックパウダー、ガラスビーズ、超高分子量ポリエチレン、グラファイト、二硫化モリブデン、フェノール樹脂、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等をあげることができ、これらのうちの少なくとも1種、好ましくはセラミックパウダー、ガラスビーズ、超高分子量ポリエチレン、グラファイト、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、フェノール樹脂のなかの少なくとも1種、更に好ましくはポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂を用いることが好ましい。 In these adhesion treatments, the friction coefficient between the block and the center belt cover canvas can be lowered by blending a friction coefficient reducing material with an adhesion treatment agent such as an RFL solution, an isocyanate solution, an epoxy solution, or rubber glue. Further, it is possible to prevent wear due to friction between the block containing the whisker such as zinc oxide and the center belt. Specific examples of the friction coefficient reducing material include polytetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer. Fluorine resin such as polymer, ceramic powder, glass beads, ultra high molecular weight polyethylene, graphite, molybdenum disulfide, phenol resin, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, etc., at least one of these, Preferably, ceramic powder, glass beads, ultrahigh molecular weight polyethylene, graphite, molybdenum disulfide, polytetrafluoroethylene and other fluororesins, and at least one of phenolic resins, more preferably polytetrafluoroethylene. It is preferable to use a fluorocarbon resin such as La fluoroethylene.
また、センターベルト3には上下両面に所定ピッチで凹条部18、19等が設けられることで凹凸形状が形成されており、ブロック2との間で噛み合うようになっている。本発明においてカバー帆布10は接着処理後の幅が接着処理前の幅の55〜70%、より好ましくは58〜65%の範囲とすることがよい。カバー帆布として用いられる帆布は、元々伸縮性を有する帆布を用いているが接着処理を行うことによって縮む。縮みが大きいほど帆布は厚手となり逆に縮みが小さいほど薄手になる。特にカバー帆布10としてアラミド繊維を用いると他の繊維と比べて剛性が高く、センターベルトの凸条部を形成する際にもその剛性のために金型の形状に沿いにくく凹凸形状の高さや形状が設計どおりに形成されにくい。そこで、前記のようにカバー帆布10の接着処理後の幅を接着処理前の幅の55〜70%とすることで帆布の厚みを調整し、凹凸形状を形成する金型の形状に沿うことができるようにした。この数値が55%未満になると縮みが大きく帆布が厚手になるので加硫時に金型に沿うことができずセンターベルトの凹凸形状の高さや形状が設計どおりに形成されにくくなり、70%を超えると帆布の伸縮性が乏しくなるので同様にセンターベルトの凹凸形状の高さや形状が設計どおりに形成されにくくなる。55〜70%、より好ましくは58〜65%の範囲とすることで伸縮性と沿いやすさを兼ね備えた帆布とすることができる。
Further, the
また、センターベルト3の上下両面に保護層を配置しても構わない。センターベルト3の表面には前記のようなカバー帆布を配置してセンターベルト3を保護しているが更に保護層を設けることによってベルト走行時に発生するセンターベルトとブロックとの摩擦からより強固にセンターベルトを保護することができる。このような構成を採ることによって、センターベルト3の摩耗が防止されるのでベルトの切断による故障を低減することができる。
Further, protective layers may be disposed on the upper and lower surfaces of the
保護層としては、ポリイソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などを挙げることができ、耐摩耗性に優れていることと耐熱性に優れていることから熱硬化性樹脂で構成することが好ましい。センターベルト3への付着が容易であるという面からすると、液状のものを硬化させることができるでポリイソシアネート樹脂やウレタン樹脂を用いることが好ましい。また樹脂素材以外にも金属メッキ層を保護層40とすることができ具体的には無電解ニッケルメッキをセンターベルト3の表面に施すものが挙げられ、メッキ液に浸漬することで保護層を容易に形成することができる。金属メッキ層にフッ素樹脂の粒子を含有させることも可能でありブロックとの間の滑りがよくなり摩耗を防止することができる。
Examples of the protective layer include polyisocyanate resin, urethane resin, epoxy resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, silicone resin, fluorine resin, etc., which are excellent in wear resistance and heat resistance. Therefore, it is preferable to use a thermosetting resin. From the viewpoint of easy adhesion to the
金属メッキ層に含有させるフッ素樹脂としては、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体樹脂(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂(PFEP)、四フッ化エチレン・エチレン共重合体樹脂(PETFE)、ビニリデンフルオライド樹脂(PVDF)、ビニルフルオライド樹脂(PVF)、クロロトリフルオロエチレン樹脂(CTFE)、エチレン・クロロトリフルオロエチレン樹脂(ECTFE)、エチレン・四フッ化エチレン共重合体樹脂(PETFE)等を挙げることができる。フッ素樹脂の中では耐摩耗性や発熱を少なく抑えるという面で四フッ化エチレン樹脂(PTFE)を用いることが好ましい。 Fluorine resin to be included in the metal plating layer includes tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer resin (PFA), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin. (PFEP), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer resin (PETFE), vinylidene fluoride resin (PVDF), vinyl fluoride resin (PVF), chlorotrifluoroethylene resin (CTFE), ethylene / chlorotrifluoroethylene resin (ECTFE), ethylene / tetrafluoroethylene copolymer resin (PETFE), and the like. Among fluororesins, it is preferable to use tetrafluoroethylene resin (PTFE) from the viewpoint of suppressing wear resistance and heat generation.
また、保護層の厚みとしては1〜100μm、より好ましくは10〜50μmの範囲で設定することが好ましい。1μm未満であるとブロックとの摩擦で容易に摩耗・剥離してしまい保護の効果が薄く、100μmを超えると厚くなりすぎて屈曲性に乏しくなるので好ましくない。 Further, the thickness of the protective layer is preferably set in the range of 1 to 100 μm, more preferably 10 to 50 μm. If it is less than 1 μm, it will be easily worn and peeled off by friction with the block and the protective effect will be thin, and if it exceeds 100 μm, it will be too thick and poor in flexibility.
保護層をセンターベルト3に設ける方法としては、限定されるものではないが熱硬化性樹脂などの場合、未架橋で液状の樹脂にセンターベルト3を浸漬して全面に付着させて架橋硬化させるといった方法を採ることができる。付着させる樹脂層の厚みは浸漬する際の樹脂の粘度によって調整することもできるが、場合によっては複数回浸漬することによって必要な厚みを確保することもできる。
The method of providing the protective layer on the
図2に示す例では保護層はエラストマー4の表面に設ける構造となっているが、エラストマー4上にカバー帆布を積層して、更にそのカバー帆布上に保護層を設けたものでも同様に本発明が目的とする効果を得ることができる。 In the example shown in FIG. 2, the protective layer is provided on the surface of the elastomer 4. However, a structure in which a cover canvas is laminated on the elastomer 4 and a protective layer is further provided on the cover canvas is similarly applied to the present invention. Can achieve the intended effect.
本発明の実施例である高負荷伝動ベルトと本発明から外れる比較例となる高負荷伝動ベルトをそれぞれ作製し表1に示すような条件で走行させて耐久テストを行った。 A high load transmission belt as an example of the present invention and a high load transmission belt as a comparative example deviating from the present invention were produced and run under the conditions shown in Table 1 to perform a durability test.
(実施例1)
実施例1に使用した高負荷伝動ベルトは、図1に示すようなベルトを用いたものであり、ブロック両側面に開口した溝内には図5、6に示すようなジグザグ状凹凸を上ビーム側の溝上面に形成しており、4つの凸条部全てに高低差が0.15mmの均一な凹凸を設けた。ブロックに用いる樹脂としては、4,6−ナイロンに対して炭素繊維を30質量%配合したものを用いた。センターベルトとしては心線にアラミド繊維、エラストマーに水素化ニトリルゴムを用いたものとし、表面にアラミド繊維をベルト長手方向の緯糸に用いたカバー帆布を設けたものを使用した。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表1に示し、走行条件は表2に示す。
Example 1
The high load transmission belt used in Example 1 is a belt as shown in FIG. 1, and the upper beam has zigzag irregularities as shown in FIGS. 5 and 6 in the grooves opened on both sides of the block. It was formed on the upper surface of the groove on the side, and uniform irregularities with a height difference of 0.15 mm were provided on all four convex strips. As resin used for a block, what blended 30 mass% of carbon fiber to 4, 6 nylon was used. As the center belt, an aramid fiber was used for the core wire, and a hydrogenated nitrile rubber was used for the elastomer, and a cover canvas using an aramid fiber for the weft in the longitudinal direction of the belt was used on the surface. The specifications of the belt and the results of the durability test are shown in Table 1, and the running conditions are shown in Table 2.
(実施例2)
実施例2に使用した高負荷伝動ベルトは、図1に示すようなベルトを用いたものであり、ブロック両側面に開口した溝内の溝上面には図7、8に示すような凸条部の前後面に凹部を設けるかたちで凹凸を形成しており、4つの凸条部全てに高低差が0.15mmの均一な凹凸を設けた。ブロックに用いる樹脂としては、4,6−ナイロンに対して炭素繊維を30質量%配合したものを用いた。センターベルトとしては心線にアラミド繊維、エラストマーに水素化ニトリルゴムを用いたものとし、表面にアラミド繊維をベルト長手方向の緯糸に用いたカバー帆布を設けたものを使用した。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表1に示し、走行条件は表2に示す。
(Example 2)
The high load transmission belt used in Example 2 uses a belt as shown in FIG. 1, and a convex strip as shown in FIGS. Concavities and convexities were formed in the form of providing concave portions on the front and rear surfaces, and uniform concave and convex portions having a height difference of 0.15 mm were provided on all four convex strips. As resin used for a block, what blended 30 mass% of carbon fiber to 4, 6 nylon was used. As the center belt, an aramid fiber was used for the core wire, and a hydrogenated nitrile rubber was used for the elastomer, and a cover canvas using an aramid fiber for the weft in the longitudinal direction of the belt was used on the surface. The specifications of the belt and the results of the durability test are shown in Table 1, and the running conditions are shown in Table 2.
(実施例3)
実施例3ではセンターベルトの表面にナイロン繊維からなるカバー帆布を設けたものを使用した以外は実施例1と同様のベルトを用いた。走行条件は表1に示すような条件とした。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表1に示し、走行条件は表2に示す。
(Example 3)
In Example 3, a belt similar to that in Example 1 was used except that a center canvas provided with a cover canvas made of nylon fiber was used. The traveling conditions were as shown in Table 1. The specifications of the belt and the results of the durability test are shown in Table 1, and the running conditions are shown in Table 2.
(比較例1)
比較例1は凸条部に凹凸を設けなかった以外は実施例1と全く同様のベルトを用いた。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表1に示し、走行条件は表2に示す。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the same belt as in Example 1 was used except that the convex and concave portions were not provided with irregularities. The specifications of the belt and the results of the durability test are shown in Table 1, and the running conditions are shown in Table 2.
(比較例2)
比較例3は凸条部に凹凸を設けなかった以外は実施例3と全く同様のベルトを用いた。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表1に示し、走行条件は表2に示す。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 3, the same belt as in Example 3 was used except that the protrusions were not provided with irregularities. The specifications of the belt and the results of the durability test are shown in Table 1, and the running conditions are shown in Table 2.
表1の結果からわかるようにブロックの溝内の溝上面における凸条部に凹凸を設けた実施例1および2ではいずれも500時間走行させてもベルトに以上が発生していないが、比較例1では231時間にてブロックの下ビームが破損し故障に至った。これはブロックとセンターベルトとの間の嵌合の緩みにより動きが発生してブロックの破損につながったものと考えられる。また実施例3では280時間でセンターベルトが切断しており、ブロックには凹凸を設けていることで比較例1よりも優れた結果となっているが、カバー帆布としてはナイロンを用いていることで、実施例1、2と比較すると早期にセンターベルトが切断してしまうことがわかる。 As can be seen from the results of Table 1, in Examples 1 and 2 in which the protrusions on the upper surface of the groove in the groove of the block are provided with irregularities, the belt does not generate the above even if it is run for 500 hours. In 1, the lower beam of the block was broken in 231 hours, leading to a failure. This is thought to be due to movement caused by looseness of the fitting between the block and the center belt, leading to breakage of the block. Further, in Example 3, the center belt was cut in 280 hours, and the block was uneven, which was superior to Comparative Example 1. However, nylon was used as the cover canvas. Thus, it can be seen that the center belt is cut early compared to Examples 1 and 2.
(実施例4〜9)
次に、ブロックを構成する樹脂に酸化亜鉛ウィスカを配合することによるセンターベルトの摩耗の状況を本発明の実施例および比較例を挙げて確認した。高負荷伝動ベルトを表3に示すような構成で作製し、ベルトの走行試験を行い、走行後におけるセンターベルト表面のカバー帆布の状態とブロックとセンターベルトとの間の嵌合の緩み具合を観察し、ブロックの摩耗量(上幅変化)を測定した。
(Examples 4 to 9)
Next, the state of wear of the center belt by adding zinc oxide whisker to the resin constituting the block was confirmed by referring to Examples and Comparative Examples of the present invention. A high-load transmission belt is manufactured as shown in Table 3, and a belt running test is performed, and the state of the cover canvas on the center belt surface after running and the looseness of the fit between the block and the center belt are observed. Then, the wear amount (upper width change) of the block was measured.
なお、使用した高負荷伝動ベルトのブロックの形状は、溝上面の凸条部に図3に示すような凹凸を有するブロックを用いたものであり、そのセンターベルト表面のカバー帆布の構成を表3に示すように変えて、実施例4〜9の高負荷伝動ベルトとした。 Note that the shape of the block of the high load transmission belt used is such that a block having irregularities as shown in FIG. 3 is used on the convex portion on the upper surface of the groove. Table 3 shows the configuration of the cover canvas on the surface of the center belt. The load was changed to the high load transmission belts of Examples 4 to 9.
ブロックに用いる樹脂としては、4,6−ナイロンと炭素繊維及び酸化亜鉛ウィスカからなり、その配合は炭素繊維が30質量%で酸化亜鉛ウィスカが10質量%とした。なお実施例7と実施例9については酸化亜鉛ウィスカを配合しなかった。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表3に示し、走行条件は表4に示す。 The resin used for the block was composed of 4,6-nylon, carbon fiber and zinc oxide whisker, and the blend was 30% by mass of carbon fiber and 10% by mass of zinc oxide whisker. In addition, about Example 7 and Example 9, the zinc oxide whisker was not mix | blended. The belt specifications and durability test results are shown in Table 3, and the running conditions are shown in Table 4.
尚、ブロックの摩耗量(幅変化)は、走行後のベルトからブロックを抜き取り投影機で測定した。 The amount of wear (width change) of the block was measured with a projector by removing the block from the belt after running.
表3より判るように、カバー帆布として緯糸にアラミド繊維を用いている実施例4〜7では500時間走行後もカバー帆布は異常なしであるか小さな亀裂が発生している程度であった。それに対してブロックに酸化亜鉛ウィスカを含んでおり、カバー帆布にアラミド繊維を含まないナイロン帆布を使用した実施例8では走行200時間でカバー帆布に大きな亀裂が発生してベルトが切断した。 As can be seen from Table 3, in Examples 4 to 7 where aramid fibers were used for the weft as the cover canvas, the cover canvas had no abnormality or small cracks even after running for 500 hours. In contrast, in Example 8 in which the block contained zinc oxide whisker and the cover canvas was made of nylon canvas that did not contain aramid fibers, a large crack occurred in the cover canvas during 200 hours of travel, and the belt was cut.
実施例9はカバー帆布としてはナイロン帆布を用いており、ブロックを構成する樹脂中には酸化亜鉛ウィスカを配合していないもののブロック側の凹凸との擦れでカバー帆布に亀裂が発生し300時間で切断となった。また、ブロックにはウィスカが配合されていないので摩耗は0.5mmと大きく、ブロックとセンターベルトとの嵌合も大きく緩んでいた。 In Example 9, a nylon canvas is used as the cover canvas, and the cover canvas does not contain zinc oxide whisker in the resin constituting the block. It was cut. Further, since no whisker was blended in the block, the wear was as large as 0.5 mm, and the fitting between the block and the center belt was also greatly loosened.
実施例4、5に対して実施例6ではカバー帆布の緯糸に用いるアラミド繊維をパラ系に対してメタ系としている違いがあるが、実施例6では500時間走行後にカバー帆布に小さな亀裂の発生となっており、同じアラミド繊維であってもメタ系アラミド繊維よりもパラ系アラミド繊維の使用が好ましいということがわかった。更に実施例7ではブロックにウィスカを配合しておらずブロックの摩耗量が大きくなった。 Compared to Examples 4 and 5, in Example 6, there is a difference that the aramid fiber used for the weft of the cover canvas is a meta system compared to the para system, but in Example 6, a small crack occurs in the cover canvas after running for 500 hours. It was found that even for the same aramid fiber, it is preferable to use a para-aramid fiber rather than a meta-aramid fiber. Furthermore, in Example 7, no whisker was added to the block, and the amount of wear of the block increased.
次にセンターベルトの表面に保護層を設けたベルトと設けていないベルトについて比較試験を行った。 Next, a comparative test was performed on a belt provided with a protective layer on the surface of the center belt and a belt not provided with the protective layer.
(実施例10)
実施例10としては、図1に示すよう高負荷伝動ベルトであり、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%と酸化亜鉛ウィスカを10質量%含有した4,6−ナイロンを使用した。そしてセンターベルトとして心線5にアラミド繊維、エラストマー4にクロロプレンゴムを用いたものとし表面にはアラミド繊維からなるカバー帆布を設けた。ベルトのサイズはベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長690mm、ブロックピッチ3mmとした。ブロックの溝上面の凸条部には図3に示すような突起を設けている。なお、センターベルトを液状のウレタン樹脂に浸漬して硬化させる工程を3回繰り返して約30μm厚みの保護層を形成した。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表5に示し、走行条件は表6に示す。
(Example 10)
Example 10 is a high load transmission belt as shown in FIG. 1, and 4,6-nylon containing 30% by mass of carbon fiber and 10% by mass of zinc oxide whisker was used as the resin material used for the block. . As the center belt, an aramid fiber was used for the
(実施例11)
実施例11としてはセンターベルトの表面に設ける保護層をポリテトラフルオロエチレン(PTFE)とし、メッキによる付着を行った以外は実施例10と同じ条件でベルトを作成した。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表5に示し、走行条件は表6に示す。
(Example 11)
As Example 11, a protective layer provided on the surface of the center belt was made of polytetrafluoroethylene (PTFE), and a belt was produced under the same conditions as Example 10 except that adhesion by plating was performed. Table 5 shows the belt specifications and the results of the durability test, and Table 6 shows the running conditions.
(実施例12)
実施例12としてはセンターベルトの表面に保護層を設けなかった以外は実施例10と全く同じ条件でベルトを作成した。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表5に示し、走行条件は表6に示す。
(Example 12)
As Example 12, a belt was produced under exactly the same conditions as Example 10 except that the protective layer was not provided on the surface of the center belt. Table 5 shows the belt specifications and the results of the durability test, and Table 6 shows the running conditions.
表5の結果より、保護層を設けていない実施例12のベルトが500時間走行しているもののセンターベルトの摩耗によるブロックとセンターベルトとの緩みが発生しているのに対して実施例10、11では500時間経過してもベルトに異常が見られることなく引き続き走行可能な状態であり、保護層によりセンターベルトが保護されて寿命を延長させることができるということがわかる。 From the results of Table 5, although the belt of Example 12 without a protective layer was running for 500 hours, the block and the center belt were loosened due to wear of the center belt, whereas Example 10, 11 shows that the belt can continue to run without any abnormality even after 500 hours have elapsed, and the center belt is protected by the protective layer, and the life can be extended.
(実施例13〜16)
次に、本発明の高負荷伝動ベルトを表7に示すような構成で作製し、ベルトの走行試験を行い、ブロックの割れの発生を観察するとともにブロック側面の摩耗量を測定し、ブロックとセンターベルトとの間の緩み具合を観察した。
(Examples 13 to 16)
Next, a high load transmission belt according to the present invention was manufactured in the configuration shown in Table 7, a belt running test was performed, the occurrence of cracks in the block was observed, and the amount of wear on the side of the block was measured. The looseness between the belt and the belt was observed.
なお、使用した高負荷伝動ベルトのブロックは、溝上面の凸条部に図3に示すような凹凸を有するブロックを用いたもの図1に示すようなブロックを用いたものであり、そのブロックのインサート材と被覆材の材料を表1に示すように変えて、実施例10〜13の高負荷伝動ベルトとした。なお、実施例15および実施例16はインサート材を被覆材で覆ったものではなく一種類の樹脂で構成したブロックを用いた。 In addition, the block of the high load transmission belt used is a block using a block having irregularities as shown in FIG. 3 on the convex portion of the groove upper surface, and using a block as shown in FIG. The material of the insert material and the covering material was changed as shown in Table 1 to obtain high load transmission belts of Examples 10-13. In Example 15 and Example 16, the insert material was not covered with a covering material, but a block made of one kind of resin was used.
また、使用したセンターベルト3a、3bは、全て共通であり、心線5はアラミド繊維、エラストマー4はクロロプレンゴムを用い、表面にアラミド繊維をベルト長手方向の緯糸に用いたカバー帆布を設けたものを使用した。ベルトのサイズは実施例13、実施例15、実施例16についてはベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長831mm、ブロックピッチ3mmとし、実施例14のみはベルトピッチ幅25mm、ピッチ周長690mm、ブロックピッチ3mmとした。
The
ウィスカを配合していないものを熱可塑性樹脂組成物Aとして、4,6−ナイロンに炭素繊維の短繊維を30質量%配合したものを用いた。ウィスカを配合したものを熱可塑性樹脂組成物Bとして、4,6−ナイロンに炭素繊維の短繊維を30質量%配合し、更に酸化亜鉛ウィスカを10質量%配合したものを用いた。熱硬化性樹脂組成物としてはジアリルフタレート樹脂に対してPAN系炭素繊維50質量%、グラファイト15質量%を配合したものを用いた。 As a thermoplastic resin composition A that does not contain whiskers, 4,6 nylon and 30% by mass of carbon fiber short fibers were used. A mixture of whiskers was used as thermoplastic resin composition B, and 4,6-nylon was blended with 30% by mass of carbon fiber short fibers, and further with 10% by mass of zinc oxide whisker. As the thermosetting resin composition, a mixture of 50% by mass of PAN-based carbon fiber and 15% by mass of graphite with respect to diallyl phthalate resin was used.
ブロック側面の摩耗量は、走行後のベルトからブロックを抜き取り投影機で測定した。ベルトの仕様及び耐久テストの結果を表7に示し、走行条件は表8に示す。 The amount of wear on the side of the block was measured with a projector by removing the block from the belt after running. The belt specifications and durability test results are shown in Table 7, and the running conditions are shown in Table 8.
表7よりわかるように、実施例13〜16まで500時間走行しており、実施例13についてはブロックの割れ等の異常は発生しておらず、摩耗量も少なくブロックとセンターベルトの嵌合に緩みが発生することもなかった。酸化亜鉛ウィスカを配合していない熱可塑性樹脂組成物Aと酸化亜鉛ウィスカを配合した熱可塑性樹脂組成物Bとをインサート材と被覆材とで使い分け、センターベルトとの接触部位には熱可塑性樹脂組成物Aを、プーリとの接触部位には熱可塑性樹脂組成物Bを配置した効果が認められる。 As can be seen from Table 7, the examples 13 to 16 traveled for 500 hours. In Example 13, there was no abnormality such as cracking of the block, the amount of wear was small, and the block and the center belt were fitted together. Looseness did not occur. The thermoplastic resin composition A not containing zinc oxide whisker and the thermoplastic resin composition B containing zinc oxide whisker are used separately for the insert material and the covering material, and the thermoplastic resin composition is used at the contact point with the center belt. The effect which has arrange | positioned the thermoplastic resin composition B in the contact site | part with the thing A and a pulley is recognized.
実施例14ではブロックの摩耗は少ないがブロックとセンターベルトとの間に緩みが発生しており、これはベルトの重量が大きくセンターベルトに大きな遠心力がかかっているためだと考えられる。 In Example 14, although the wear of the block is small, looseness is generated between the block and the center belt, which is considered to be because the weight of the belt is large and a large centrifugal force is applied to the center belt.
実施例15では全てウィスカを配合していない樹脂からなっていることブロックが摩耗しておりブロックとセンターベルトとの嵌合が少し緩む結果となった。 In Example 15, it was made of a resin not containing any whisker, and the block was worn and the fitting between the block and the center belt was slightly loosened.
実施例16は全てウィスカを配合した樹脂からなっているのでブロックの摩耗量は少なくなっているが、ブロックを観察したところ所々に割れが発生しているとともにセンターベルトを摩耗させて少し緩みが発生した。これはいずれセンターベルトの切断などの問題につながると考えられる。 Example 16 is made of resin containing all whisker, so the amount of wear of the block is small, but when the block is observed, cracks occur in some places and the center belt is worn and a little looseness occurs. did. This will eventually lead to problems such as cutting the center belt.
以上の結果より、本発明のようにウィスカを配合した熱可塑性樹脂組成物Aとウィスカを配合していない熱可塑性樹脂組成物Bとをインサート材と被覆材とで使い分け、センターベルトとの接触部位には熱可塑性樹脂組成物Aを、プーリとの接触部位には熱可塑性樹脂組成物Bを配置することによって、ブロックとの摩擦によりセンターベルトやブロックの摩耗などの問題が少ない高負荷伝動ベルトとなることがわかった。 From the above results, the thermoplastic resin composition A containing whisker and the thermoplastic resin composition B containing no whisker as in the present invention are properly used for the insert material and the covering material, and the contact portion with the center belt. A high load transmission belt with less problems such as center belt and block wear due to friction with the block by disposing the thermoplastic resin composition A and the thermoplastic resin composition B at the contact portion with the pulley; I found out that
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.
1 高負荷伝動ベルト
2 ブロック
2a 側面
2b 側面
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
10 カバー帆布
11 上ビーム部
12 下ビーム部
13 センターピラー
14 嵌合溝
15 嵌合溝
16 溝上面
17 溝下面
18 凹条部
19 凹条部
20 凸条部
21 凸条部
22 凹凸
23 突起
24 凹部
DESCRIPTION OF
Claims (23)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006119780A JP4933135B2 (en) | 2005-04-26 | 2006-04-24 | High load transmission belt |
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005128698 | 2005-04-26 | ||
JP2005128698 | 2005-04-26 | ||
JP2005312078 | 2005-10-27 | ||
JP2005312078 | 2005-10-27 | ||
JP2006051388 | 2006-02-28 | ||
JP2006051388 | 2006-02-28 | ||
JP2006119780A JP4933135B2 (en) | 2005-04-26 | 2006-04-24 | High load transmission belt |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007263355A JP2007263355A (en) | 2007-10-11 |
JP4933135B2 true JP4933135B2 (en) | 2012-05-16 |
Family
ID=38636533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006119780A Expired - Fee Related JP4933135B2 (en) | 2005-04-26 | 2006-04-24 | High load transmission belt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4933135B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107385950B (en) * | 2017-08-09 | 2023-10-20 | 上海永利带业股份有限公司 | Aramid fiber reinforced fabric polyurethane conveyer belt for spray painting equipment and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6427553A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Ricoh Gen Electron Res Inst | Medical infrared laser operation apparatus |
JPH071054B2 (en) * | 1990-04-24 | 1995-01-11 | 三ツ星ベルト株式会社 | Toothed belt |
JP2500287B2 (en) * | 1991-07-11 | 1996-05-29 | バンドー化学株式会社 | Continuously variable transmission system |
JP3749858B2 (en) * | 2001-11-26 | 2006-03-01 | バンドー化学株式会社 | V belt for high load transmission |
JP2003222197A (en) * | 2002-01-28 | 2003-08-08 | Mitsuboshi Belting Ltd | High load transmission belt |
-
2006
- 2006-04-24 JP JP2006119780A patent/JP4933135B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007263355A (en) | 2007-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4933135B2 (en) | High load transmission belt | |
JP2006153268A (en) | High load transmission belt | |
JP2006010070A (en) | High load transmission belt | |
EP1875102B1 (en) | Power transmission belt for transmitting high loads | |
JP4808475B2 (en) | High load transmission belt | |
JP4624759B2 (en) | High load transmission belt | |
JP2006207793A (en) | Heavy load transmission belt | |
JP2007263364A (en) | High-load transmission belt | |
JP4917569B2 (en) | High load transmission belt | |
JP2010151208A (en) | High-load driving belt | |
JP2008267590A (en) | High-load transmission belt | |
JP2006153134A (en) | High-load transmission belt | |
JP4694248B2 (en) | High load transmission belt | |
JP2006307960A (en) | V belt and its design method | |
JP2006057836A (en) | High load transmission belt | |
JP2008241031A (en) | Belt for power transmission | |
JP2006183791A (en) | Heavy load transmission belt | |
JP2007051650A (en) | High load transmission belt | |
JP4439987B2 (en) | High load transmission belt | |
JP2006226524A (en) | High load transmission belt | |
JP2009030803A (en) | High load transmission belt | |
JP2005308172A (en) | High load transmitting belt | |
JP2010175012A (en) | High load transmission belt | |
JP2009150536A (en) | High-load driving belt | |
JP2010112546A (en) | Heavy-load transmission belt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090420 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110809 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111007 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120214 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4933135 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150224 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |