JPH10122306A

JPH10122306A - 高負荷伝動ベルト

Info

Publication number: JPH10122306A
Application number: JP29961996A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Takagi; 晋一高木; Shoji Tsuji; 勝爾辻
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ベルトの捩れが発生せず、更にセンターベル
トとブロックとの固定が容易な高負荷伝動ベルトを提供
する。【解決手段】複数のブロック５を前記センターベルト
４に嵌合係止した高負荷伝動ベルト１において、ブロッ
ク５は側部部材を連結した下ビーム部を有する略Ｕ字形
状のブロック本体９と、前記側部部材の上端を連結して
ブロック本体９の前記嵌合溝８に嵌合したセンターベル
ト４を係止する係止ピン１０からなり、係止ピンの両先
端部１１を凸曲面とし、側部部材内面の係止ピンの受け
部１２を凹曲面としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エラストマー製の
センターベルトと耐側圧を補強するブロックからなる高
負荷伝動用に供するベルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から無段変速装置等の高負荷伝動を
要求される用途としてに適用されるベルトとして、ゴム
製Ｖベルト、また、特開昭５５−１００４４３号公報の
ような金属ベルトが提案されている。しかしゴム製Ｖベ
ルトでは高負荷用のものであっても最大面圧が１０ｋｇ
／ｃｍ²程度であり、それ以上のトルクのかかる用途で
あるとゴム製Ｖベルトが高側圧に耐えられず座屈変形し
てしまう。

【０００３】金属ベルトは耐側圧性に優れており、かな
りの高側圧に耐えることができるので座屈変形すること
はないが、一般的に変速プーリは鉄やアルミニウム合金
などの金属材料で構成されているために、金属ベルトは
プーリとの当接面の焼きつきや摩耗を防止するために、
断えずオイルを供給しながら走行させなければならな
い。そうなるとオイルを供給するための装置を設けなけ
ればならないので、ベルトの伝動装置としては大型のも
のにならざるを得ない。

【０００４】そこで、オイルによる潤滑の不要な乾式の
ベルトであるとともに高負荷にも耐えうるベルトとして
心体を埋設したゴムベルトに硬質の樹脂等からなるブロ
ックを固定してベルト幅方向の強度を高め耐久性を向上
させたベルトも多数提案されている。

【０００５】そのようなブロックを用いた例として、特
公昭６２−７４１８号公報に開示されるようなブロック
の両側面にそれぞれスロット部を設け、そのスロット部
にゴム製のベルト挿入したものがある。

【０００６】このベルトは特に固定のためにブロックを
嵌合させて固定する構造であるために、例えば止着材を
用いてブロックとセンターベルトを固定するようなベル
トと比べると、ブロックの厚みを薄くすることができ
る。よって、ベルトを走行させた際のピッチノイズを低
レベルに抑えることができるという利点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公昭６２−
７４１８号公報に開示されるベルトは、図１１にその断
面を示すように、上ビーム部３１と下ビーム部３２をセ
ンターピラー３３で連結し、両側面にセンターベルトの
嵌合溝３４、３４を有するブロック３０の前記嵌合溝３
４、３４にセンターベルト３５を嵌合したタイプのベル
トである。また、センターピラー３３の中央部に前後の
ブロックを整列されるガイド凸部３６を有している。こ
のタイプのベルトの場合、センターベルトを側面から挿
入する構造のために、最も側圧を受ける部分であるセン
ターベルトの側方にセンターベルトを挿入する溝が開口
しているために、ブロックの側面の面積が狭く、動力の
伝達性が悪くなるという欠点がある。また、センターベ
ルトが２本であることから左右のセンターベルトの長さ
が異なると、ベルト走行中に左右のセンターベルトの長
さの違いからベルトが捩じれた状態になり、動力伝達効
率の低下につながったり、ブロックが偏摩耗するという
問題もある。

【０００８】そこで、図１２に示すようなブロック４０
の上ビーム部４１と下ビーム部４２を端部においてサイ
ドピラー４３で連結した略コ字形状とし、１本のセンタ
ーベルト４４に前記のような略コ字形状のブロックを左
右交互に嵌め込んでゆくベルトとすると、センターベル
トは１本なので上述のようなベルトが捩れてしまうとい
う問題がなくなり、センターベルト４４を嵌合する溝も
片側しか開口していないので、センターベルトの側方の
面積が狭くなるという問題もある程度カバーすることが
できる。

【０００９】しかし、この略コ字形状のブロック４０は
プーリのＶ溝と接触するＶ溝対向面の面積が左右で異な
るため、Ｖ溝との間で発生する左右の摩擦力のバランス
が崩れて、同じベルト内において摩擦力の大きい側の速
度が速くなり、走行方向に対してブロック４０が斜行す
る。

【００１０】また、側面のセンターベルト４４を挿入す
るための開口部にかかるモーメント力によって上、下ビ
ーム部４１、４２が開き、センターベルト４４からブロ
ックが外れてしまうという問題がある。

【００１１】更にブロック４０をベルト長手方向で整列
させるために例えばブロックの前面の凸部４５、背面の
凹部からなるガイド嵌合部を設けて前後に位置するをブ
ロック同志を凹凸嵌合させているが、センターベルト４
４の横方向に開口部が存在するため、凸部４５と凹部を
設ける位置はブロックの上ビーム部４１、もしくは下ビ
ーム部４２にしなければならない。そうすると凹凸嵌合
の位置がセンターベルトの存在するピッチラインから大
きく外れるため凸部と凹部との間で相対的な動きが大き
く、摩耗の度合いも大きくなるという問題があった。こ
のため、かえって図１１に示す両側面にセンターベルト
を挿入する溝が開口しているベルトよりも伝達力や耐久
性の低下を招くことがある。

【００１２】そこで、本発明はセンターベルトは１本で
ベルトの捩れが発生することがなく、また、センターベ
ルトの側方でプーリからの側圧を受けることができ、ピ
ッチライン付近にガイド嵌合部を設けることによって前
後のブロックを嵌合しているので、凹凸の摩耗も少な
く、更にセンターベルトとブロックとの固定が容易な高
負荷伝動ベルトの提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために請求項１では、心線をエラストマー
中に埋設した無端のセンターベルトと、プーリのＶ溝と
係合する傾斜したＶ溝対向面を有する複数のブロックを
前記センターベルトに嵌合係止した構成からなる高負荷
伝動ベルトにおいて、ブロックは二本の側部部材の下端
部を一体的に連結した下ビーム部を有し、上方に開口し
た嵌合溝を持つ略Ｕ字形状のブロック本体と、上方に開
口した嵌合溝を持つ略Ｕ字形状のブロック本体と、前記
側部部材の上端を連結してブロック本体の前記嵌合溝に
嵌合したセンターベルトを係止する係止ピンからなり、
係止ピンの両先端部を先細りの凸曲面とし、側部部材内
面の係止ピンの受け部を凹曲面としたことを特徴として
いる。

【００１４】このような構成を採ることによって、２本
のセンターベルトを用いたベルトのようにベルトの捩じ
れが発生することがなく、また、係止ピンの先端および
係止ピンの受け部形状を凸曲面、凹曲面としているの
で、係止ピンの装着は容易である。

【００１５】請求項２では、側部部材の係止ピンの受け
部から内面の端部に向かって、受け部よりも浅い挿入溝
を設けることによって、係止ピンのブロック本体への装
着は、前記挿入溝に沿って装着することができるので、
より簡単になる。更に請求項３では、側部部材のブロッ
ク前面およびブロック背面にガイド嵌合部を設ける構成
をとっており、センターベルトの存在するほぼベルトの
ピッチライン付近にガイド嵌合部を設けているので、前
後ブロックのあいだで相対的な動きが少なく、ガイド嵌
合部の摩耗が少なくて済む。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の高負荷伝動ベルト
の斜視図、図２は本発明高負荷伝動ベルトのブロック中
央部における横断面図、図３はブロック本体に係止ピン
を嵌めるところの要部正面図、図４はブロックの側部部
材におけるベルトの縦断面図であり、図５はブロックの
センターベルト嵌合溝におけるベルトの縦断面図であ
る。

【００１７】本発明の高負荷伝動ベルト１は、エラスト
マー２内に心体３をスパイラル状に埋設してなるセンタ
ーベルト４とセンターベルト４の長手方向に複数嵌合配
置するブロック５からなる。ブロック５は、二本の側部
部材６の下端を一体的に連結する下ビーム部７を有し、
上方に開口した嵌合溝８を持つとともに、両側面がプー
リのＶ溝と係合する傾斜したＶ溝対向面９ａ、９ｂであ
る略Ｕ字形状のブロック本体９と、前記側部部材６の上
端同志を連結する係止ピン１０からなる。なお係止ピン
１０は、前記センターベルト４をブロック本体９に係止
するための部材であり、凸曲面の先端部１１となってい
る。

【００１８】また、ブロック本体９の側部部材６の上端
内側には、係止ピン１０の先端を受ける凹曲面を有する
受け部１２を設けており、図３に示すように係止ピン１
０を矢印方向に押し下げることによって、側部部材を二
重矢印の方向へ僅かに撓ませて、係止ピン１０を前記受
け部１２に装着することができる。更に、側部部材６の
受け部１２からブロック本体９の上部へ向かって延びる
挿入溝１３を設けることによって、係止ピン１０のブロ
ック本体９への装着は、前記挿入溝１３に沿って行うこ
とができるので、より簡単となる。この挿入溝１３は、
受け部１２の位置から上部へ向かうのみならず、ブロッ
クの前面や背面に延びて設けるものでも構わない。

【００１９】また、図４のようにブロック本体９には側
部部材６のブロック前面のほぼセンターベルトの心線と
同じ高さの位置に、凸部１４と、背面の凹部１５からな
るガイド嵌合部を設け、その凸部１４と凹部１５が嵌合
し、隣り合うブロック同志の動きが規制するガイドを役
目を果たしている。また、凸部１４および凹部１５は曲
面となっておりベルトの屈曲で隣り合うブロックとの間
の角度が変わる際にも、摩耗しないようになっている。

【００２０】上記のように凸部１４と凹部１５からなる
ガイド嵌合部を嵌合することによって、ベルト長手方向
でブロックを整列することができ、ベルトのプーリへの
進入の際にブロックがプーリに衝突することに寄って発
生する衝突音を防止することができる。また、ガイド嵌
合部を側部部材６に設けることによって、センターベル
ト４側方のほぼセンターベルトの心線と同じ高さである
ピッチライン上に配置することができるので、隣り合う
ブロック同志の相対的な動きが最も少ない場所であり、
凸部と凹部の摩耗も他の場所に設けたときと比べて少な
いと言える。

【００２１】ブロック本体９は、ブロック５の前面にお
いて側部部材の６の上下方向中央付近から下半分は下ビ
ーム部７を含めて傾斜面となっており、ベルトがプーリ
に進入して屈曲したときに前後のブロック同志が前面と
背面とで接触しないようになっている。更に、嵌合溝８
内の下ビーム部７の上面は、凸条部を形成しており、セ
ンターベルト４下面の溝条部４ａと噛み合うようになっ
ている。一方、センターベルト４上面にも溝条部４ｂが
形成されており、ブロック本体９に装着した係止ピン１
０が嵌まり込んで噛み合うことになる。

【００２２】前記のセンターベルト４を構成するエラス
トマー２として使用されるものは、ＮＲ（天然ゴム）、
ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプ
レンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ハイパロン（ク
ロロスルフォン化ポリエチレン）、ＨＮＢＲ（水素化ニ
トリルゴム）、不飽和カルボン酸金属塩を含有したＨＮ
ＢＲ等のゴムの単一材またはこれらのブレンド物からな
るゴム配合物やポリウレタン樹脂等でが挙げられる。

【００２３】そして、エラストマー２内にスパイラル状
に埋設する心体３としては、ポリアミド、ポリエステ
ル、アラミド等の合成繊維、あるいはスチールコード、
ガラス繊維コード、カーボン繊維コード等の無機繊維の
単体からなるコードやこれらの混紡からなる撚りコー
ド、織物などが用いられる。

【００２４】また、図２で示すようにブロック本体９
は、金属製の補強材１６の全面を樹脂１７で被覆して構
成したものとなっているが、樹脂１７は少なくとも、プ
ーリと接触するブロック本体９のＶ溝対向面９ａ、９ｂ
に相当する部分に設ける必要があるものであって、前記
のような補強材１６の全面に被覆するものに限られず、
該補強材１６のプーリと当接するＶ溝対向面のみに樹脂
１７を被覆した構成したものでも使用可能である。

【００２５】補強材１６の少なくともＶ溝対向面９ａ、
９ｂを被覆する樹脂１７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４を構成するエラ
ストマー２と比べると剛性の高い、具体的には硬度９０
°ＪＩＳＡ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、ポリアミド
樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メタアクリル
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等
の合成樹脂が用いられる。

【００２６】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
カー、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。

【００２７】図６は、本発明の別の例を示す正面図であ
る。このベルト１は他の部分は先述の例と同じである
が、ブロック本体１９と係止ピン２０の嵌め合いにおい
て、ブロック本体１９側を先細りの凸曲面形状を有する
受け部２１とし、係止ピン２０を前記受け部２１と嵌め
合う形状の凹曲面の先端部２２としている。

【００２８】なお、この場合、係止ピンの曲げ強度を保
ち且つ先端が摩耗しにくいように、ピン径はできる限り
大きくし、凸曲面と凹曲面の広さは、係止ピン２０の断
面よりも幾分狭くして、係止ピン２０の先端部において
凹曲面の周囲に平坦部分２３を設けておく必要がある。
また、図７に受け部の２１の例を示すように、受け部２
１、係止ピン２０を円錐台形状としたものでもよい。そ
して、図８に示す如く先述の例で設けたように、係止ピ
ン２０の平坦部分２３に挿入溝２４を設けることによっ
て、係止ピン２０の装着がより容易になる。

【００２９】

【実施例】次に、本発明のベルトを実際に走行させて伝
達性と騒音を測定する試験を行った。実施例１として
は、本発明の高負荷伝動ベルトであって、側部部分の略
中央であってセンターベルトの側方のほぼピッチライン
位置にガイド嵌合部を設けたベルトを使った。

【００３０】比較例１としては、図１１に示すような上
ビーム部と下ビーム部をセンターピラーで連結してお
り、センターピラーの中央部にガイド嵌合部を有すると
ともに、両側面にセンターベルトの嵌合溝を有するブロ
ックの左右の嵌合溝に２本のセンターベルトを嵌め込ん
だベルトを用いた。比較例２としては、図１２に示すよ
うな、ブロックの片側の側面に開口部を持つ略コ字形状
のブロックを、１本のセンターベルトに左右交互に嵌め
込んており、上ビーム部中央部にガイド嵌合部を設けた
ベルトを用いた。

【００３１】走行条件は駆動側プーリのピッチ径が６５
ｍｍで回転数が３２００ｒｐｍ、従動側プーリのピッチ
径が１３０ｍｍで回転数が１６００ｒｐｍ、そして雰囲
気温度は９０℃、負荷は変量して行った。それぞれのベ
ルトの寿命に至るまでの時間を測定し、負荷トルクに対
するスリップ率及び、負荷トルクに対する騒音レベルを
測定した。その結果を図９と図１０のグラフに示す。

【００３２】図９及び図１０からわかるように、センタ
ーベルトの心線の側方にブロックが開口している比較例
１は、実施例に比べてスリップ率が大きく伝達性に劣る
という結果が出ている。また、ブロックの片方の側面に
のみが開口している比較例２では、比較例１よりもスリ
ップ率、騒音レベル共に大きいという結果が出ている。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明の高負荷伝動ベルト
は、請求項１においては、心線をエラストマー中に埋設
した無端のセンターベルトと、プーリのＶ溝と係合する
傾斜したＶ溝対向面を有する複数のブロックを前記セン
ターベルトに嵌合係止した構成からなる高負荷伝動ベル
トにおいて、ブロックは二本の側部部材の下端部を一体
的に連結した下ビーム部を有し、上方に開口した嵌合溝
を持つ略Ｕ字形状のブロック本体と、前記側部部材の上
端を連結してブロック本体の前記嵌合溝に嵌合したセン
ターベルトを係止する係止ピンからなり、係止ピンの両
先端を凸曲面とし、側部部材内面の係止ピンの受け部を
凹曲面としているので、係止ピンのブロック本体への装
着は、側部部材を僅かに撓ませることによって簡単に行
うことができる。

【００３４】また、請求項２では、側部部材の係止ピン
の受け部から内面の端部に向かって、受け部よりも浅い
挿入溝を設けているので、その挿入溝に沿って係止ピン
を装着することができるのでより装着は容易となる。さ
らに請求項３では、側部部材のブロック前面およびブロ
ック背面に凸部と凹部からなるガイド嵌合部を設けてい
るので、ガイド嵌合部の位置はセンターベルトの存在す
るピッチライン付近となるので、隣り合うブロック同志
の相対的な動きは少なく、ガイド嵌合部の摩擦によるガ
タツキの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高負荷伝動ベルトの斜視図である。

【図２】高負荷伝動ベルトのブロック中央位置での横断
面図である。

【図３】ブロック本体に係止ピンを装着するところの要
部正面図である。

【図４】高負荷伝動ベルトの側部部材位置での縦断面図
である。

【図５】高負荷伝動ベルトの嵌合溝位置での縦断面図で
ある。

【図６】本発明の別の例を示すブロック本体と係止ピン
の正面図である。

【図７】本発明の更に別の例を示すブロック本体の部分
拡大斜視図である。

【図８】係止ピンの要部拡大図である。

【図９】負荷トルクに対するスリップ率を示すグラフで
ある。

【図１０】負荷トルクに対する騒音レベルを示すグラフ
である。

【図１１】従来のベルトの断面図である。

【図１２】従来のベルトの断面図である。

【符号の説明】

１高負荷伝動ベルト２エラストマー３心体４センターベルト５ブロック６側部部材７下ビーム部８嵌合部９ブロック本体９ａＶ溝対向面９ｂＶ溝対向面１０係止ピン１１先端部１２受け部１３挿入溝１４凸部１５凹部１９ブロック本体２０係止ピン２１受け部２２先端部２３挿入溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】心線をエラストマー中に埋設した無端の
センターベルトと、プーリのＶ溝と係合する傾斜したＶ
溝対向面を有する複数のブロックを前記センターベルト
に嵌合係止した構成からなる高負荷伝動ベルトにおい
て、ブロックは二本の側部部材の下端部を一体的に連結
した下ビーム部を有し、上方に開口した嵌合溝を持つ略
Ｕ字形状のブロック本体と、前記側部部材の上端を連結
してブロック本体の前記嵌合溝に嵌合したセンターベル
トを係止する係止ピンからなり、係止ピンの両先端部と
側部部材内面の係止ピンの受け部のいずれか一方を先細
りの凸曲面とし、他方を前記凸曲面と嵌め合う凹曲面と
したことを特徴とする高負荷伝動ベルト。
【請求項２】側部部材の係止ピンの受け部から内面の
端部に向かって、受け部よりも浅い挿入溝を設けている
請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項３】側部部材のブロック前面およびブロック
背面に凸部と凹部からなるガイド嵌合部を設けてなる請
求項１または２記載の高負荷伝動ベルト。