JP6144970B2 - 伝動ベルト - Google Patents

Description

本発明は、Ｖベルトから構成されるベルト本体と当該ベルト本体に固定された上下ブロックとを含む、伝動ベルトに関する。

Ｖベルトから構成されるベルト本体を有する伝動ベルトにおいて、ベルト本体に上下ブロックを固定し、ベルト本体の耐側圧性を高めるという技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、ベルト本体の内周側に設けられた歯部に下ブロックを嵌合させ、上ブロックに設けられた凹凸をベルト本体の外周側に食い込ませ、１本の止着材（固定部材）によってベルト本体に上下ブロックを固定している。

特開平７−１９７９９７

複数本の固定部材によってベルト本体に上下ブロックを固定する場合、１本の固定部材によってベルト本体に上下ブロックを固定する場合に比べ、固定部材の数の分だけ重量が増加し、伝動ベルトの高速回転時にベルト本体に作用する遠心力が大きくなる。また、固定部材によってベルト本体の心線が切断されることで、ベルト本体の引張強度が低下し得る。これらの理由から、複数本の固定部材によってベルト本体に上下ブロックを固定する場合、引張強度を確保するため、ベルト本体の幅を大きくせざるを得ないという問題がある。

上記問題を軽減するため、１本の固定部材によってベルト本体に上下ブロックを固定する構成を採用することが考えられる。しかしながら、この場合、当該１本の固定部材を軸として、上下ブロックがベルト本体に対して回転し得る。そこで、特許文献１のように上ブロックに凹凸を設けること等によって、ブロックの回転を規制することが考えられる。

しかしながら、特許文献１の構成では、伝動ベルトをプーリに巻回させたとき、ブロックがプーリと接触する。特にブロック及びプーリが共に樹脂等の剛体からなる場合、上記構成では、剛体同士が接触することになるため、伝動ベルトの走行中に大きな騒音が発生し得ると共に、ブロック及びプーリの製造に制約が課され、製造コストが増加し得る。具体的には、ブロック及びプーリを高精度に加工する必要や、プーリの材料として剛性が高い材料を採用する必要が生じ得る。

本発明の目的は、ベルト本体の幅の増加を抑制しつつ引張強度を確保できると共に、上下ブロックの回転が防止され、且つ、走行中の騒音や製造の制約を軽減できる、伝動ベルトを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の観点によると、長手方向に離隔して配置された複数のコグを少なくとも内周側に有するコグ付きＶベルトから構成される、ベルト本体と、前記ベルト本体における前記コグが設けられた部分の前記内周側とは反対側の外周側に配置された、上ブロックと、前記ベルト本体における前記部分の前記内周側に配置された、下ブロックと、前記上ブロック及び前記下ブロックを前記ベルト本体に固定する、１本の固定部材と、を備え、前記上ブロック及び前記下ブロックは、それぞれ、前記ベルト本体と対向する面に、凸部及び凹部の少なくともいずれかから構成される、前記ベルト本体に対する回転を規制する回転規制手段であって、前記１本の固定部材による締め付けによって前記ベルト本体に食い込んだ回転規制手段を有し、前記ベルト本体は、前記上ブロック及び前記下ブロックの少なくとも一方との嵌合のための歯部を有さない汎用のコグ付きＶベルトから構成され、前記ベルト本体における前記上ブロック及び前記下ブロックのそれぞれと対向する面は、前記回転規制手段が食い込んだ部分を除き、平坦であり、前記ベルト本体の幅方向に関して、前記ベルト本体が前記上ブロック及び前記下ブロックよりも突出していることを特徴とする、伝動ベルトが提供される。

上記観点によれば、１本の固定部材によってベルト本体に上下ブロックを固定する構成を採用したことにより、ベルト本体の幅の増加を抑制しつつ引張強度を確保することができる。また、上ブロック及び下ブロックのそれぞれが、１本の固定部材による締め付けによってベルト本体に食い込んだ回転規制手段を有することにより、上下ブロックをベルト本体に強固に固定することができ、上下ブロックの回転が確実に防止される。さらに、ベルト本体の幅方向に関してベルト本体が上ブロック及び下ブロックよりも突出しているため、伝動ベルトをプーリに巻回させたとき、ブロックがプーリと接触せず、ベルト本体がプーリと接触することになり、伝動ベルトの走行中における騒音や、製造の制約を軽減することができる。即ち、上記構成によれば、ベルト本体の幅の増加を抑制しつつ引張強度を確保できると共に、上下ブロックの回転が確実に防止され、且つ、走行中の騒音や製造の制約を軽減できる。しかも、ベルト本体が汎用のコグ付きＶベルトから構成されているため、製造コストを抑えることができる。

前記回転規制手段は、第１凸部、及び、突出長さが前記第１凸部よりも短く且つ突出方向と直交する方向の面積が前記第１凸部よりも大きい第２凸部を含んでよい。この場合、第１凸部によって大きなくさび効果を得ると共に、第２凸部によってブロックの緩みを抑制することができる。例えば、ベルト本体における第１凸部の周囲に永久歪が生じ、ベルト本体と第１凸部との間に隙間が生じた場合でも、第２凸部が比較的広い面積でベルト本体との接触を保持することで、ブロックの緩みが抑制される。即ち、上記構成によれば、第１凸部と第２凸部との組合せによって、長期に亘って、上下ブロックをベルト本体に強固に固定することができ、上下ブロックの回転を防止することができる。

前記第２凸部が前記突出方向から見て前記幅方向に長尺な形状を有してよい。この場合、上下ブロックの回転をより確実に防止することができる。

前記第１凸部及び前記第２凸部が前記幅方向に交互に配置されてよい。この場合、上下ブロックの回転をより確実に防止することができる。

前記上ブロックにおける前記ベルト本体と対向する面と、前記ベルト本体との間に、前記上ブロックの前記長手方向に関する中心から端部に向かうにつれて大きくなる隙間が形成されてよい。プーリに巻回された状態で走行中の伝動ベルトにおいて、プーリの回転に伴いプーリから離隔しようとする部分では、ベルト本体が内周側に向かって凸となるように湾曲し、上ブロックをベルト本体から剥がす方向の力が上ブロックに作用する。また、このとき固定部材にも力が作用し、固定部材が破損し得る。上記構成によれば、上ブロックのベルト本体からの剥離や固定部材の破損を防止することができる。

前記ベルト本体は、前記外周側の面と前記幅方向の両側面との境界部分に、前記内周側から前記外周側に向かうにつれて前記ベルト本体の幅が小さくなるように傾斜した、一対の傾斜面を有し、前記上ブロックにおける前記ベルト本体と対向する面は、前記幅方向の中央に設けられた平坦な基準面と、前記基準面に対して前記幅方向の両側に隣接して設けられ且つ前記基準面よりも前記内周側から前記外周側に向かう方向に後退した一対の凹面と、前記一対の凹面に対して前記幅方向の両側に隣接して設けられ且つ平坦な一対の中間面と、前記一対の中間面に対して前記幅方向の両側に隣接して設けられ且つ前記外周側から前記内周側に向かう方向に突出した一対の凸面と、を有し、前記１本の固定部材による締め付けによって、前記基準面と前記外周側の面とが接触すると共に、前記上ブロックにおける前記一対の凹面が設けられた部分が撓み、前記一対の中間面及び前記一対の凸面がそれぞれ前記外周側の面及び前記一対の傾斜面と圧接することにより、前記上ブロックが前記ベルト本体に嵌合してよい。この場合、上ブロックをベルト本体により一層強固に固定することができ、上ブロックの回転をより一層確実に防止することができる。

本発明によると、ベルト本体の幅の増加を抑制しつつ引張強度を確保できると共に、上下ブロックの回転が確実に防止され、且つ、走行中の騒音や製造の制約を軽減できる。しかも、ベルト本体が汎用のコグ付きＶベルトから構成されているため、製造コストを抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係る伝動ベルトを示す部分正面図である。 図１の伝動ベルトのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１の伝動ベルトに用いられるベルト本体を示す、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った斜視断面図である。 図１の伝動ベルトに用いられる上ブロックを示す図であり、（ａ）はベルト本体と対向する側とは反対側の斜視図、（ｂ）はベルト本体と対向する側の斜視図である。 図１の伝動ベルトに用いられる下ブロックを示す図であり、（ａ）はベルト本体と対向する側の斜視図、（ｂ）はベルト本体と対向する側とは反対側の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る伝動ベルトを示す、図２に対応する断面図である。 図６の伝動ベルトに用いられる上ブロックの正面図である。 比較例３に係る伝動ベルトを示す図であり、（ａ）は伝動ベルトの斜視断面図、（ｂ）はブロックの正面図、（ｃ）は下ブロックに設けられた凸部を示す平面図である。 本発明の一変形例に係る伝動ベルトを示す、図２に対応する断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１〜図５を参照し、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態に係る伝動ベルト１は、図１及び図２に示すように、ベルト本体２、上ブロック３、下ブロック４、及びリベット５を含む。

ベルト本体２は、長尺な帯状且つ無端状の部材であり、コグ付きＶベルト（例えば、汎用のローエッジコグタイプの無段変速ベルト）から構成される。図２に示すように、ベルト本体２における幅方向（図１、図２、及び図３において、単に「幅方向」と示す方向）の両側面２ｓは、内周側２ｘから外周側２ｙに向かって外側に拡がるように傾斜している。伝動ベルト１をプーリ１０に巻回させたとき、ベルト本体２はプーリ１０の略Ｖ字状の溝内に嵌合される。ベルト本体２の幅方向に関して、ベルト本体２が上ブロック３及び下ブロック４よりも突出している。したがって、伝動ベルト１をプーリ１０に巻回させたとき、ベルト本体２における幅方向の両側面２ｓがプーリ１０と接触し、ブロック３，４はプーリ１０と接触しない。

ベルト本体２は、図１に示すように、内周側２ｘに複数のコグ２ｐを有する。コグ２ｐは、ベルト本体２の長手方向（図１、図２、及び図３において、単に「長手方向」と示す方向）に所定間隔をなしつつ離隔して配置されている。コグ２ｐは、屈曲性を高めるためのものであり、ブロック３，４との嵌合のためのものではない。

ベルト本体２は、図３に示すように、エラストマーからなる弾性部２ａ、弾性部２ａ内に埋設された複数の心線２ｂ、及び、ベルト本体２の内周側２ｘ及び外周側２ｙにおいて弾性部２ａの表面を被覆するカバー２ｃ（図２では図示略）を有する。心線２ｂは、ベルト本体２の長手方向に延在し、ベルト本体２の幅方向に所定間隔をなしつつ離隔して配置されている。弾性部２ａは、ゴムの単一材（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等）、これらを混合したゴム配合材、ポリウレタン樹脂等から構成される。心線２ｂは、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、スチールワイヤ等からなる素線をスパイラル状に形成して束ねたものである。カバー２ｃは、帆布等から構成され、例えば緯糸にアラミド繊維を用いた帆布であってよい。

なお、図３では、ブロック３，４が固定される前の段階のベルト本体２を示しており、当該ベルト本体２には、リベット５を挿入するための貫通孔２ｈ（図１及び図２参照）や後述の凸部（第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙ）の食い込みによる凹部が未だ形成されていない。

ブロック３，４は、図１に示すように、ベルト本体２におけるコグ２ｐが設けられた部分の外周側２ｙ及び内周側２ｘにそれぞれ配置されており、一対となってベルト本体２の厚み方向（図１、図２、及び図３において、単に「厚み方向」と示す方向）に関してベルト本体２を挟持している。１つのコグ２ｐにつき一対のブロック３，４が、１本のリベット５によってベルト本体２に固定されている。

ブロック３，４は、図２に示すように、それぞれ、ベルト本体２と対向する面に、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙを有する。第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙは、ブロック３，４のベルト本体２に対する回転を規制するものであり、リベット５による締め付けによってベルト本体２の弾性部２ａに食い込んでいる。ベルト本体２におけるブロック３，４のそれぞれと対向する面は、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙが食い込んだ部分を除き、平坦である。

第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙは、図２、図４、及び図５に示すように、各ブロック３，４の幅方向の中央において、各ブロック３，４の長手方向（ベルト本体２の幅方向）に一列に、等間隔で交互に配置されている。第１凸部３ｐｘ，４ｐｘは、略円錐状であり、先端が尖ったピン状の突起である。第２凸部３ｐｙ，４ｐｙは、略直方体状であり、突出長さ（突出方向の長さ）が第１凸部３ｐｘ，４ｐｘよりも短く、突出方向（ベルト本体２の厚み方向）と直交する方向の面積（特に、基端部分の面積）が第１凸部３ｐｘ，４ｐｘよりも大きい。突出方向から見て、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘは円形、第２凸部３ｐｙ，４ｐｙはベルト本体２の幅方向に長尺な矩形の形状を有する。

上ブロック３におけるベルト本体２と対向する面（下面）は、図１及び図４（ｂ）に示すように、平坦ではなく、上ブロック３の幅方向（ベルト本体２の長手方向）に関する中央領域（第１凸部３ｐｘ及び第２凸部３ｐｙが形成された領域）を挟んで両側の領域が、テーパ加工されたテーパ部３ｔとなっている。これにより、上ブロック３の下面とベルト本体２との間に、上ブロック３の幅方向に関する中心から端部に向かうにつれて大きくなる隙間が形成されている。

ブロック３，４は、合成樹脂（硬質ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、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）、ＪＩＳ Ａ硬度９０°以上の硬質なゴム組成物等から構成される。また、曲げ剛性を高めるため、有機材料（綿糸、ポリアミド繊維、アラミド繊維等）や無機材料（ガラス繊維、金属繊維、カーボン繊維、シリカ、炭酸カルシウム等）を上記の合成樹脂やゴム組成物の補強材として添加してもよい。例えば、射出成形法によって効率よく製造するという観点から、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と、補強材としてガラス繊維とを選択してよい。

凸部３ｐｘ，４ｐｘ，３ｐｙ，４ｐｙを設けるにあたって、例えば、ブロック３，４を樹脂の射出成形により製造する場合、ブロック３，４の成形金型のキャビティ部分に、凸部３ｐｘ，４ｐｘ，３ｐｙ，４ｐｙとなる型を形成しておけばよい。

リベット５は、ステンレス等の金属材料からなる。リベット５を取り付けるには、先ず、ベルト本体２に貫通孔２ｈを形成し、その後、ブロック３，４をベルト本体２におけるコグ２ｐが設けられた部分の外周側２ｙ及び内周側２ｘにそれぞれ配置する。そして、リベット５を上ブロック３の貫通孔３ａ、ベルト本体２の貫通孔２ｈ、及び下ブロック４の貫通孔４ａに挿入して、リベット５及びブロック３，４をベルト本体２に対して仮位置決めした後、プレス治具等を用いてリベット５及びブロック３，４をベルト本体２に対して精確に位置合わせし、予成形する。このとき、ベルト本体２の弾性部２ａにおける第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙと接触した部分が第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙからの圧迫により弾性変形し、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙが弾性部２ａに食い込む。その後さらに、リベットマシンを用いて加圧することにより、ブロック３，４をベルト本体２に完全に固定する。

図１及び図２に示すように、ブロック３，４におけるリベット５の上下頭部が配置される部分（即ち、上ブロック３においては、ベルト本体２と対向する面と反対側の面（上面）における貫通孔３ａの周囲、及び、下ブロック４においては、ベルト本体２と対向する面（上面）における貫通孔４ａの周囲）に、それぞれ、座繰りが設けられている。即ち、リベット５の上下頭部は、ブロック３，４の上下面から突出しないように埋没している。これにより、ベルト本体２がアイドラプーリやテンションプーリと接触可能となっている。

以上に述べたように、本実施形態によれば、１本のリベット５によってベルト本体２にブロック３，４を固定する構成を採用したことにより、ベルト本体２の幅の増加を抑制しつつ引張強度を確保することができる。また、ブロック３，４のそれぞれに設けられた第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙにより、ブロック３，４の回転が防止される。さらに、ベルト本体２の幅方向に関してベルト本体２がブロック３，４よりも突出しているため、伝動ベルト１をプーリ１０に巻回させたとき、ブロック３，４がプーリ１０と接触せず、ベルト本体２がプーリ１０と接触することになり、伝動ベルト１の走行中における騒音や、製造の制約を軽減することができる。即ち、本実施形態によれば、ベルト本体２の幅の増加を抑制しつつ引張強度を確保できると共に、ブロック３，４の回転が防止され、且つ、走行中の騒音や製造の制約を軽減できる。

１本のリベット５による締め付けによって、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙがベルト本体２に食い込んでいる。これにより、ブロック３，４をベルト本体２により強固に固定することができ、ブロック３，４の回転をより確実に防止することができる。

ベルト本体２におけるブロック３，４のそれぞれと対向する面は、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙが食い込んだ部分を除き、平坦である。これにより、ベルト本体２として汎用のローエッジコグタイプの無段変速ベルト等を用いることができるため、製造コストを抑えることができる。

本実施形態では、回転規制手段として、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ、及び、突出長さが第１凸部３ｐｘ，４ｐｘよりも短く且つ突出方向と直交する方向の面積が第１凸部３ｐｘ，４ｐｘよりも大きい第２凸部３ｐｙ，４ｐｙを含む。これにより、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘによって大きなくさび効果を得ると共に、第２凸部３ｐｙ，４ｐｙによってブロック３，４の緩みを抑制することができる。例えば、ベルト本体２における第１凸部３ｐｘ，４ｐｘの周囲に永久歪が生じ、ベルト本体２と第１凸部３ｐｘ，４ｐｘとの間に隙間が生じた場合でも、第２凸部３ｐｙ，４ｐｙが比較的広い面積でベルト本体２との接触を保持することで、ブロック３，４の緩みが抑制される。即ち、本実施形態によれば、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘと第２凸部３ｐｙ，４ｐｙとの組合せによって、長期に亘って、ブロック３，４をベルト本体２に強固に固定することができ、ブロック３，４の回転を防止することができる。

第２凸部３ｐｙ，４ｐｙが突出方向から見てベルト本体２の幅方向に長尺な形状を有する。これにより、ブロック３，４の回転をより確実に防止することができる。

第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙがベルト本体２の幅方向に交互に配置されている。これにより、ブロック３，４の回転をより確実に防止することができる。

上ブロック３にテーパ部３ｔが設けられており、上ブロック３におけるベルト本体２と対向する面と、ベルト本体２との間に、上ブロック３の幅方向（ベルト本体２の長手方向）に関する中心から端部に向かうにつれて大きくなる隙間が形成されている。プーリ１０に巻回された状態で走行中の伝動ベルト１において、プーリ１０の回転に伴いプーリ１０から離隔しようとする部分では、ベルト本体２が内周側に向かって凸となるように湾曲し、上ブロック３をベルト本体２から剥がす方向の力が上ブロック３に作用する。また、このときリベット５にも力が作用し、リベット５が破損し得る。本実施形態によれば、上ブロック３のベルト本体２からの剥離やリベット５の破損を防止することができる。

次いで、図６及び図７を参照し、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

本実施形態に係る伝動ベルト２１は、図６に示すように、ベルト本体２２、上ブロック２３、下ブロック４、及びリベット５を含む。

ベルト本体２２は、外周側２ｙの面と両側面２ｓとの境界部分に一対の傾斜面２２ｉを有する点を除き、第１実施形態のベルト本体２と同じ構成である。傾斜面２２ｉは、内周側２ｘから外周側２ｙに向かうにつれてベルト本体２２の幅が小さくなるように、ベルト本体２２の厚み方向（図６及び図７において、単に「厚み方向」と示す方向）に対して角度θｉ（例えば３０°）をなして、傾斜している。傾斜面２２ｉは、ベルト本体２２の長手方向（図６及び図７において、単に「長手方向」と示す方向）に延在している。傾斜面２２ｉは、例えば、ベルト本体２２の製造過程において、所定の幅を得るべくベルト本体２２の基材を長手方向に切断した後、上記境界部分の角を面取りすることにより、形成される。

なお、図６には明示されていないが、両側面２ｓからは心線２ｂが露出しており、一対の傾斜面２２ｉからは心線２ｂが露出していない。

上ブロック２３は、ベルト本体２２と対向する面（下面）の構成を除き、第１実施形態の上ブロック３と同じ構成である。上ブロック２３の下面は、基準面２３ｘ、一対の凹面２３ｙ、一対の中間面２３ｚ、及び、一対の凸面２３ｉを有する。これら基準面２３ｘ、一対の凹面２３ｙ、一対の中間面２３ｚ、及び、一対の凸面２３ｉは、上ブロック２３の長手方向（ベルト本体２２の幅方向；図６及び図７において、単に「幅方向」と示す方向）の中心に関して対称に配置されている。

基準面２３ｘは、上ブロック２３の長手方向（ベルト本体２２の幅方向）の中央に設けられた、平坦な面である。一対の凹面２３ｙは、基準面２３ｘに対して上ブロック２３の長手方向の両側に隣接して設けられた、基準面２３ｘよりも内周側２ｘから外周側２ｙに向かう方向に後退した面であり、ベルト本体２２の長手方向から見て湾曲している。一対の中間面２３ｚは、一対の凹面２３ｙに対して上ブロック２３の長手方向の両側に隣接して設けられた、平坦な面である。一対の凸面２３ｉは、一対の中間面２３ｚに対して上ブロック２３の長手方向の両側に隣接して設けられた、外周側２ｙから内周側２ｘに向かう方向に突出した面であり、ベルト本体２２の厚み方向に対して傾斜面２２ｉと略同じ角度θｉをなしている。上ブロック２３の厚みは、凹面２３ｙが設けられた部分が、他の部分よりも薄い。

上ブロック２３は、回転規制手段として、２つの第１凸部３ｐｘのみを有する。２つの第１凸部３ｐｘは、それぞれ、一対の中間面２３ｚから突出している。

上ブロック２３がベルト本体２２に固定される前の段階（図７参照）において、中間面２３ｚは、基準面２３ｘよりも下方（ベルト本体２２に近づく方向）に張り出しており、上ブロック２３の長手方向（ベルト本体２２の幅方向）の端部に向かうにつれて下方への張り出し量が大きくなるように、基準面２３ｘに対して角度θｚをなして、傾斜している。当該角度θｚと、距離Ｄ（中間面２３ｚにおける凸面２３ｉと接続する部分２３ｚａと基準面２３ｘとのベルト本体２２の厚み方向に関する距離）とは、共に、上ブロック２３のベルト本体２２に対する固定前よりも固定後の方が小さい。これは、上ブロック２３をベルト本体２２に固定する際に、リベット５を締め付けると、貫通孔３ａを軸として、上ブロック２３における一対の凹面２３ｙが設けられた部分が撓み、上ブロック２３における一対の中間面２３ｚ及び一対の凸面２３ｉが設けられた部分が基準面２３ｘに対して上方（ベルト本体２２から離隔する方向）に移動するためである。このように、上ブロック２３のベルト本体２２に対する固定の前後で、基準面２３ｘに対する中間面２３ｚの相対位置が変化する。

上ブロック２３がベルト本体２２に固定された状態（図６参照）においては、１本のリベット５による締め付けによって、基準面２３ｘとベルト本体２２における外周側２ｙの面とが接触すると共に、上ブロック２３における一対の凹面２３ｙが設けられた部分が撓み、一対の中間面２３ｚ及び一対の凸面２３ｉがそれぞれベルト本体２２における外周側２ｙの面及び一対の傾斜面２２ｉと圧接することにより、上ブロック２３がベルト本体２２に嵌合している。このとき、上ブロック２３における一対の凹面２３ｙが設けられた部分の撓みによる「板バネ効果」が発揮されており、上ブロック２３における一対の中間面２３ｚ及び一対の凸面２３ｉが設けられた部分に曲げモーメントが生じている。これにより、一対の中間面２３ｚ及び一対の凸面２３ｉは、それぞれ、ベルト本体２２における外周側２ｙの面及び一対の傾斜面２２ｉと強固に圧接している。

以上に述べたように、本実施形態によれば、上記のような「板バネ効果」と、これによる「中間面２３ｚ−外周側２ｙの面間の圧接、及び、凸面２３ｉ−傾斜面２２ｉ間の圧接」とによって、上ブロック２３をベルト本体２２により一層強固に固定することができ、上ブロック２３の回転をより一層確実に防止することができる。即ち、本実施形態によれば、１本のリベット５によってベルト本体２２にブロック２３，４を固定する構成を採用した場合でも、ブロック２３，４の回転がより確実に防止される。

さらに、本実施形態によれば、心線２ｂが側面２ｓから飛び出すという現象を抑制することができる。例えば、伝動ベルト２１の走行中における側面２ｓとプーリ１０との摩擦やベルト本体２２の屈曲が繰り返されることによる歪の増大が要因で、心線２ｂが側面２ｓから飛び出すことが考えられる。しかしながら、本実施形態では、凸面２３ｉが傾斜面２２ｉに圧接しており、心線２ｂの飛び出しを抑制する方向の力が作用している。これにより、長期に亘って、上記現象を抑制することができる。

θｉは、本実施形態による上記効果を確実に得る観点から、２０°以上４０°以下であることが好ましく、略３０°であることがより好ましい。θｉが２０°未満の場合、上記現象の抑制効果が低減し得る。θｉが４０°を超える場合、上ブロック２３の回転防止効果が低減し得る。

以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明について説明する。

＜実施例１＞
実施例１に係る伝動ベルトは、テーパ部３ｔが無い（即ち、上ブロック３におけるベルト本体２と対向する面（下面）が平坦である）を除き、第１実施形態に係る伝動ベルト１と同じ構成である。ベルト本体２については、弾性部２ａがクロロプレンゴム（ＣＲ）、心線２ｂがアラミド繊維、カバー２ｃが緯糸にアラミド繊維を用いた帆布で構成されたものを用いた。ブロック３，４については、６，６−ナイロンに補強材としてガラス繊維を５０質量％添加したものを用いた。リベット５については、ステンレスからなる中空状のものを用いた。第１凸部３ｐｘ，４ｐｘの突出長さは１．２ｍｍ、第２凸部３ｐｙ，４ｐｙの突出長さは０．３ｍｍである。

＜実施例２＞
実施例２に係る伝動ベルトは、第１実施形態に係る伝動ベルト１と同じ構成であり、テーパ部３ｔがある点を除いて実施例１に係る伝動ベルトと同じ構成である。上ブロック３の下面における幅方向中央部分に対するテーパ部３ｔの角度は、４°である。

＜実施例３＞
実施例３に係る伝動ベルトは、第２実施形態に係る伝動ベルト２１と同じ構成であり、傾斜面２２ｉがある点、及び、上ブロックのベルト本体に対する嵌合がある点（上ブロックにおけるベルト本体と対向する面の構成）を除いて、実施例２に係る伝動ベルトと同じ構成である。θｉは３０°である。θｚは、上ブロックのベルト本体に対する固定前は１°、固定後は０°である。Ｄは、固定前は０．３ｍｍ、固定後は０．１ｍｍである。

＜比較例１＞
比較例１に係る伝動ベルトは、リベット５が２本である点、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙが無い点、及びリベット５の軸部の直径を除き、実施例１に係る伝動ベルトと同じ構成である。

＜比較例２＞
比較例２に係る伝動ベルトは、リベット５が２本である点、第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙが無い点、及びリベット５の軸部の直径を除き、実施例２に係る伝動ベルトと同じ構成である。

＜比較例３＞
比較例３に係る伝動ベルトは、図８に示す構成である。具体的には、図８（ａ）に示すように、当該伝動ベルト３１は、２本のベルト本体３２、及び、複数のブロック３９を含む。２本のベルト本体３２は、互いに同じ構成であり、それぞれ、内周側３２ｘ及び外周側３２ｙに複数のコグ３２ｐを有する。コグ３２ｐは、ベルト本体３２の長手方向（図８（ａ）において、単に「長手方向」と示す方向）に所定間隔をなしつつ離隔して配置されている。また、各ベルト本体３２は、エラストマーからなる弾性部３２ａ、弾性部３２ａ内に埋設された複数の心線３２ｂ、及び、ベルト本体３２の内周側３２ｘ及び外周側３２ｙにおいて弾性部３２ａの表面を被覆するカバー３２ｃを含む。心線３２ｂは、ベルト本体３２の長手方向に延在し、ベルト本体３２の幅方向（図８（ａ）において、単に「幅方向」と示す方向）に所定間隔をなしつつ離隔して配置されている。ブロック３９は、上ブロック３３、下ブロック３４、及びブロック３３，３４を連結するピラー３５から構成された、上下一体型のものであり、ベルト本体３２の厚み方向（図８（ａ）において、単に「厚み方向」と示す方向）に関してベルト本体３２を挟持している。ブロック３９の両側面に形成された開口３６内に、ベルト本体３２が嵌合している。また、ブロック３９における各開口３６を画定する部分には、上ブロック３３から下ブロック３４に向けて突出する凸部３３ｐ、及び、下ブロック３４から上ブロック３３に向けて突出する凸部３４ｐが設けられている。凸部３３ｐ，３４ｐは、先端が尖っていると共に、ベルト本体３２の長手方向から見てジグザグ形状であり、ベルト本体３２におけるコグ３２ｐ間の凹部に嵌合している。ブロック３９の両側面は、内周側３２ｘから外周側３２ｙに向かって外側に拡がるように傾斜しており、伝動ベルト３１をプーリに巻回させたときにプーリにおける略Ｖ字状の溝を画定する部分と接触する。

＜比較例４＞
比較例４に係る伝動ベルトは、ベルト本体２のみからなり、ブロック３，４やリベット５を省略したものである。ベルト本体２としては、実施例１，２，３や比較例１，２に係る伝動ベルトのベルト本体２と同様のものを用いた。

実施例１，２，３及び比較例１〜４の伝動ベルトについて、走行条件を表１に示し、仕様及び実験結果を表２に示す。

表２の実験結果において、実施例１，２，３及び比較例１，２と、比較例３とを比較すると、前者の方が後者に比べて騒音が抑制されていることから、伝動ベルトをプーリに巻回させたときにベルト本体がプーリと接触することで、走行中の騒音を軽減できることがわかる。また、実施例１と実施例２，３とを比較すると、前者はブロックの緩みが少し生じたのに対し、後者はブロックの緩みが生じなかったことから、上ブロック３にテーパ部３ｔを設けることで、ブロックの緩みを抑制できることがわかる。さらに、実施例１と比較例１との比較、及び、実施例２と比較例２との比較から、実施例１，２は実験終了時まで故障なく走行できたのに対し、比較例１，２は実験途中でリベットやベルト本体が破断して故障が生じたことから、リベットを１本から２本に増やしても、回転規制手段を設けない場合、リベットやベルトが破断して故障が生じ易いことがわかる。

以上、本発明の好適な実施の形態及び実施例について説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

例えば、以下のような設計変更が可能である。
・ベルト本体について：
ベルト本体は、内周側のみならず、外周側にも、コグを有してよい。
心線やカバーを省略してもよい。また、心線の代わりに、弾性部内に織布、金属薄板等を有してもよい。
・ブロックについて：
回転規制手段として、第１及び第２実施形態では凸部のみを設けているが、凸部及び凹部の両方を設けてもよく、或いは、凸部を設けずに凹部のみを設けてもよい（図９参照）。図９に示す伝動ベルト４１は、上ブロック４３及び下ブロック４４のそれぞれに、凸部（第１凸部３ｐｘ，４ｐｘ及び第２凸部３ｐｙ，４ｐｙ）の代わりに凹部３ｑ，４ｑを設けた点を除き、第１実施形態に係る伝動ベルト１と同じ構成である。図９の例では、リベット５による締め付けによって、凹部３ｑ，４ｑがベルト本体２に食い込んでいる。回転規制手段として凹部を設けることで、軽量化を実現することができる。また、回転規制手段として凸部及び凹部の両方を設けることで、回転規制効果の向上、ベルト本体における凸部の周囲の亀裂の抑制、動的発熱の抑制等の効果を得ることができる。
凸部及び／又は凹部の数、形状、大きさ、配置等は、任意に変更可能である。例えば、第１凸部及び第２凸部は、ベルト本体の幅方向に交互に配置されることに限定されない。第２凸部は、突出方向から見てベルト本体の幅方向に長尺な形状を有することに限定されない。凸部の形状は、第１実施形態では略円錐状や略直方体状であるが、角錐状、円筒状等であってよい。凸部は、心線際まで突出してもよい。第１実施形態のように突出長さや面積が異なる第１凸部及び第２凸部を設けるのではなく、形状やサイズが同じ凸部を複数設けてもよい。
凸部の強度向上のため、凸部を金属製でインサート成形してもよい。
上ブロックにテーパ部を設けず、上ブロックにおけるベルト本体と対向する面と、ベルト本体との間に、上ブロックにおけるベルト本体の長手方向に関する中心から端部に向かうにつれて大きくなる隙間が形成されていなくてもよい。
・固定部材について：
固定部材は、リベットに限定されず、ボルト−ナット、ネジ等であってもよい。
固定部材の上下頭部が、ブロックの上下面から突出してもよい。
・伝動ベルトの各構成要素（ベルト本体、ブロック、及びリベット）は、上述の実施形態で例示した以外の任意の材料により構成されてよい。例えば、ブロックは、金属（アルミニウム合金等）のみ、セラミックスのみ、又は、金属及びセラミックスの複合材料のみから構成されたものでもよいし、アルミニウム合金等からなるインサート材を樹脂材に埋設させたものであってもよい。ただし、第２実施形態の上ブロックの材料は、上記のような「板バネ効果」を得るための弾性・靭性・耐久性等を考慮して、選択されることが望ましい。
・第２実施形態に係るθｉ，θｚ，Ｄは、適宜に設定可能である。

本発明に係る伝動ベルトは、例えば、一般産業機械、自動二輪車、スノーモービル、農業機械等における無段変速機に適用可能である。

１；２１；４１ 伝動ベルト
２；２２ ベルト本体
２ｘ 内周側
２ｙ 外周側
２ｐ コグ
３；２３；４３ 上ブロック
３ｐｘ 第１凸部（凸部，回転規制手段）
３ｐｙ 第２凸部（凸部，回転規制手段）
３ｑ 凹部（回転規制手段）
４；４４ 下ブロック
４ｐｘ 第１凸部（凸部，回転規制手段）
４ｐｙ 第２凸部（凸部，回転規制手段）
４ｑ 凹部（回転規制手段）
５ リベット（固定部材）
２２ｉ 傾斜面
２３ｘ 基準面
２３ｙ 凹面
２３ｚ 中間面
２３ｉ 凸面

Claims (6)

1. 長手方向に離隔して配置された複数のコグを少なくとも内周側に有するコグ付きＶベルトから構成される、ベルト本体と、
   前記ベルト本体における前記コグが設けられた部分の前記内周側とは反対側の外周側に配置された、上ブロックと、
   前記ベルト本体における前記部分の前記内周側に配置された、下ブロックと、
   前記上ブロック及び前記下ブロックを前記ベルト本体に固定する、１本の固定部材と、
   を備え、
   前記上ブロック及び前記下ブロックは、それぞれ、前記ベルト本体と対向する面に、凸部及び凹部の少なくともいずれかから構成される、前記ベルト本体に対する回転を規制する回転規制手段であって、前記１本の固定部材による締め付けによって前記ベルト本体に食い込んだ回転規制手段を有し、
   前記ベルト本体は、前記上ブロック及び前記下ブロックの少なくとも一方との嵌合のための歯部を有さない汎用のコグ付きＶベルトから構成され、前記ベルト本体における前記上ブロック及び前記下ブロックのそれぞれと対向する面は、前記回転規制手段が食い込んだ部分を除き、平坦であり、
   前記ベルト本体の幅方向に関して、前記ベルト本体が前記上ブロック及び前記下ブロックよりも突出していることを特徴とする、伝動ベルト。
2. 前記回転規制手段は、第１凸部、及び、突出長さが前記第１凸部よりも短く且つ突出方向と直交する方向の面積が前記第１凸部よりも大きい第２凸部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の伝動ベルト。
3. 前記第２凸部が前記突出方向から見て前記幅方向に長尺な形状を有することを特徴とする、請求項２に記載の伝動ベルト。
4. 前記第１凸部及び前記第２凸部が前記幅方向に交互に配置されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の伝動ベルト。
5. 前記上ブロックにおける前記ベルト本体と対向する面と、前記ベルト本体との間に、前記上ブロックの前記長手方向に関する中心から端部に向かうにつれて大きくなる隙間が形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の伝動ベルト。
6. 前記ベルト本体は、前記外周側の面と前記幅方向の両側面との境界部分に、前記内周側から前記外周側に向かうにつれて前記ベルト本体の幅が小さくなるように傾斜した、一対の傾斜面を有し、
   前記上ブロックにおける前記ベルト本体と対向する面は、前記幅方向の中央に設けられた平坦な基準面と、前記基準面に対して前記幅方向の両側に隣接して設けられ且つ前記基準面よりも前記内周側から前記外周側に向かう方向に後退した一対の凹面と、前記一対の凹面に対して前記幅方向の両側に隣接して設けられ且つ平坦な一対の中間面と、前記一対の中間面に対して前記幅方向の両側に隣接して設けられ且つ前記外周側から前記内周側に向かう方向に突出した一対の凸面と、を有し、
   前記１本の固定部材による締め付けによって、前記基準面と前記外周側の面とが接触すると共に、前記上ブロックにおける前記一対の凹面が設けられた部分が撓み、前記一対の中間面及び前記一対の凸面がそれぞれ前記外周側の面及び前記一対の傾斜面と圧接することにより、前記上ブロックが前記ベルト本体に嵌合していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の伝動ベルト。

Images