JPH0516434Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本考案は主として自動車用無段変速装置等に用
いられる高負荷伝動用のＶベルトに関する。 （従来の技術） 一般に、自動車用Ｖベルトは極めて高トルクの
伝動能力が要求される。例えば1000c.c.エンジンの
最大トルクをゴムＶベルトで伝達する場合、Ｖベ
ルトは20Kg／cm²前後の側圧力に耐えなければなら
ないが、現在実用化されている標準的なゴムＶベ
ルトは通常４〜５Kg／cm²以下で使用され、高負荷
用のゴムＶベルトにおいても10Kg／cm²程度が限界
である。 そこで、上記要求を満たすＶベルトとして、出
願人は、特開昭60−49151号公報に記載されるよ
うに、エンドレスの一対の張力帯に複数のブロツ
クを凹部と凸部との係合により係止して構成され
るＶベルトを提案している。 （考案が解決しようとする問題点） ところで、動力伝達状態で、上述した如きＶベ
ルトの１つのブロツクに加わる力を考えると、第
５図に示すように、押付力Fr、プーリからの抗
力Fn、ベルト進行方向の摩擦力Ftが作用する。
これらの力は、ベルトに要求される必要張力、プ
ーリ径、伝達すべきトルクで異なるが、自動車用
無段変速装置を動かすベルトの場合、例えば1000
c.c.の自動車であれば、低速条件下では、Fr＝80
Kg、Ft＝50Kg、Fn＝200Kgがブロツク10mm厚さ当
りに作用することになる。 これらの力に耐えるには、ブロツクを金属、
FRP等の補強部材で補強すればよいと考えられ
るが、張力帯も、第６図に示ごとく、ブロツクと
の噛合部に多大な圧縮、せん断力Fsをブロツク
より受けることになるので、ブロツクの強度を満
足し、噛合形状を最適にしても、張力帯の破損と
いう問題がある。張力帯の破損はFr，Ftにより、
コグ部が圧縮、せん断変形を受けて初期的なクラ
ツク発生、あるいは発熱によるゴムの硬化クラツ
クによる心体の切断破壊である。 かかる圧縮、せん断力に耐え、高寿命化を図る
張力帯としては、張力帯を心体とゴム引帆布のみ
で構成することが考えられるが、張力帯が高価に
なるし、ブロツクのピツチが小さい場合、ブロツ
クとの係合のための小さな凹凸部を張力帯上下面
に精度よくシヤープに形成することが困難であ
る。 そこで、出願人は、張力帯の保形ゴム部を短繊
維複合ゴムの繊維配向方向をベルト長手方向に対
しバイヤス交差状に積層して構成し、張力帯凸部
のせん段抵抗性を増し、ベルトの高速回転時の長
寿命化を図つたＶベルトを開発し別途出願してい
るが（特願昭60−274802号参照）、そのようなＶ
ベルトでは、駆動プーリが小プーリとなりかつ伝
動トルクが大きくなると、第６図の押付力Frが
過大となつて、保形ゴム層は大きな繰返し圧縮変
形を受けて保形ゴム層が永久変形したり、極度に
発熱し炭化して早期クラツクが発生したり、保形
ゴム層の永久変形によりベルトにガタが生じて低
寿命であるという問題があつた。 本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、高
負荷、小プーリ条件下で使用することができ、ベ
ルト寿命の長いＶベルトを提供することを目的と
するものである。 （問題点を解決するための手段） 本考案は、上述した目的を達成するために、前
記張力帯は心体部の上下に保形ゴム部が配設さ
れ、該下の保形ゴム部はベルト厚さ方向に短繊維
が配向された短繊維強化ゴムで構成されるととも
に、下面が帆布で補強されていることを特徴とす
るものである。 （実施例） 以下、本考案の実施例を図面に沿つて説明す
る。 第１図および第２図に示すように、本考案に係
るＶベルト１は１対の張力帯２，３と、この張力
帯２，３にそれらの長手方向に係止された複数の
ブロツク４とにより構成されている。ブロツク４
の側部には側面４ａ，４ｂに開口する溝５，６が
それぞれ形成され、各溝５，６の上面には凸部
（溝６について凸部６ａのみ図示）がそれぞれ設
けられ、下面は湾曲凸面（溝６についての湾曲凸
面６ｂのみ図示）となつており、内部に補強部材
７が埋設されている。 張力帯２，３は、接着ゴム中に心体８，８がそ
れぞれ実質的に同一平面内に配列された心体層
９，１０と、それの上下に位置する保形ゴム部１
１，１２，１３，１４と、上下面に位置する帆布
層１５，１６，１７，１８とにより基本的に構成
されている。 張力帯２，３の一方の側面２ａ，３ａは、ブロ
ツク４の側面４ａ，４ｂと実質的に同一勾配の傾
斜を有する。また、張力帯２，３の上下面には、
ブロツク４の溝５，６における凸部あるいは湾曲
凸面と噛合うコグ（張力帯３のコグ１９，２０の
み図示）が設けられている。なお、コグ１９，２
０はコグ山１９ａ，１９ａあるいは２０ａ，２０
ａ間にコグ底１９ｂ，２０ｂが位置しており、こ
のコグ底１９ｂ，２０ｂに上記凸部６ａ、湾曲凸
面６ｂが噛合うようになつている。これによつ
て、張力帯２，３とブロツク４とがベルト長手方
向に凹凸の係合関係で固定されている。 保形ゴム部１１，１２，１３，１４は、圧縮ヤ
ング率が大きく耐摩耗性に優れる材料が要求され
ることから、短繊維で補強された周知の短繊維入
りゴムで形成される。保形ゴム部１２，１４にお
ける短繊維の配列方向は、Ｖベルト１の厚さ方向
である。 ブロツク４は、例えばプラスチツクス、硬質ゴ
ム等の非金属材料あるいは金属などで補強された
複合材料であつて、一定の剛性および強度を有
し、摩擦係数が大きくしかも摩耗耐性に優れた材
料にて構成される。 張力帯２，３を構成する心体８，８には、ポリ
エステル、アラミド等の有機繊維、スチール、グ
ラス、カーボン等の無機繊維を撚糸、接着処理し
たものが用いられる。 帆布層１５，１６，１７，１８を構成する帆布
は、屈曲性および耐摩耗性等に優れた、ポリエス
テル、アラミド等の有機繊維よりなる。なお、特
に帆布層１７，１８はベルト進行方向のせん断力
FTに対する抵抗性を付与するために必要不可欠
である。すなわち、押付力Fr（圧縮力）に対して
は短繊維入りゴムの短繊維配向方向の高圧縮弾性
率により、せん断力Ftに対しては帆布の補強に
より変形が防止される。 上記Ｖベルトの張力帯２，３は、例えば第３図
に示すように、短繊維を一定方向に配列したシー
ト３１をある厚さに多層積層した後、これをスラ
イスすることによつて厚さ方向に短繊維の配向し
たシート３２を得る。これをスカイビングあるい
はエンボス成形によつて張力帯のコグ形状を得て
おき、張力帯成形後加硫して一体化する。 続いて、上記Ｖベルトにおいて、張力帯の保形
ゴム部の構成を変えて、耐久性すなわちベルト寿
命を比較した試験について説明する。 試料ベルト 試料ベルトの基本構成は、ブロツクピツチ５
mm、ベルト上幅40mm、ベルト角度26°、ベルト厚
み（ブロツク高さ）20mm、ベルト周長740mmであ
る。 本考案例、比較例１，２ともに、張力帯の上下
の保形ゴム部は３mmカツトの短繊維（コーネツク
ス、帝人（株）のアラミド繊維）が混入されてい
る。全てクロロプレンゴムをベースとするマトリ
ツクスゴムからなり、上の保形ゴム層は全て60°
バイアス交互積層され、下の保形ゴム層は短繊維
の配列方向が、本考案例ではベルト厚さ方向に、
比較例１ではベルト幅方向に、比較例２では交互
積層によりベルト長さ方向に角度60°でバイアス
状になつている。なお、使用したブロツクの材料
質はガラス繊維強化フエノール樹脂であり、心体
は芳香族ポリアミド、帆布は6.6ナイロン帆布を
使用した。 試験方法 第４図に示すように試料ベルト５１を、駆動プ
ーリ５２（直径75mm、トルク7.5Kg・ｍ）と従動
プーリ５３（直径150mm）に巻回し、駆動プーリ
５１に荷重Ｗ＝250Kgを加えた状態で走行させた。 試験結果 次表に示す通りである。

【表】 本考案例は比較例１，２より低い発熱温度を示
し、コグ底したがつて保形ゴム層の永久歪量も小
さく、長寿命となつている。 小プーリ、高負荷伝達時に生ずるブロツクから
張力帯にかかる過大な押付力に対しベルト厚さ方
向に配列した短繊維入りゴムの高い圧縮弾性率に
よつて下の保形ゴム層の歪量が小さく、繰返し圧
縮変形による発熱量も少なく永久歪みも小さくな
る。又下面に位置する帆布層を構成する補強帆布
はせん断力Frに対する抵抗性を付与する。以上
の作用により、小プーリ、高トルク伝達において
も寿命に優れるベルトを提供する。 又ベルトの屈曲方向（ベルト長手方向）におけ
る短繊維入りゴム層の弾性率は小さいため、ベル
トの曲げ剛性は何ら問題がない。 上記実施例は、ブロツク４の側面４ａ，４ｂお
よび２本の張力帯２，３の側面２ａ，３ａにおい
て変速プーリとの摩擦伝達力を得るＶベルト１に
適用したものであるが、そのほか、１本の張力帯
と複数のブロツクとからなるＶベルトにも適用で
きるし、また、ブロツクの側面のみで上記摩擦伝
達力を得るＶベルトに対しても適用可能である。
さらには、ブロツクの下側側面のみが変速プーリ
と接触するＶベルトに適用することができ、この
ような場合は、張力帯の上面とブロツクの溝上面
との係合手段を設けなくとも、両者は十分な固定
度でもつて固定される。 上記実施例は張力帯にブロツクを凹凸の係合関
係のみにより組立固定する形式のＶベルトである
が、化学的接着手段等の併用によつて、ブロツク
を張力体と一体化した形式のベルトにも適用でき
ることは言うまでもない。 なお、本考案のＶベルトは、自動車用無段変速
機に用いられるほか、農業機械および土木建設機
械等のエンジンを搭載した車両の無段又は有段変
速機用のＶベルトとして適用することができる。
また、電動機で駆動する一般産業機械の高負荷用
Ｖベルトにも最適である。 （考案の効果） 本考案は、上記のように構成したので、高負荷
小プーリ条件下においても、ベルト寿命が延び
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すＶベルトの側面
図、第２図は第１図の−線断面図、第３図は
第１図のＶベルトに使用される保形ゴム部の説明
図、第４図は試験方法の説明図、第５図および第
６図はそれぞれブロツクおよび張力帯にかかる力
系の説明図である。 １……Ｖベルト、２，３……張力帯、４……ブ
ロツク、１１，１２，１３，１４……保形ゴム
部、１５，１６，１７，１８……帆布層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数のブロツクがエンドレスの張力帯に凹凸の
   係合関係でベルト長手方向において係止されたも
   のであつて、前記張力帯は、心体部の上下に保形
   ゴム部が配設され、該下の保形ゴム部はベルト厚
   さ方向に短繊維が配向された短繊維強化ゴムで構
   成されるとともに、下面が帆布で補強されている
   ことを特徴とするＶベルト。