JPH10176735A - 高負荷伝動用ｖベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンドレスの張力帯１，１と、その張力帯
１，１を嵌合する嵌合部１０，１０及び左右両側部にプ
ーリ溝面２０ａ，２０ａに摺接する摺接面１１，１１を
有する多数のブロック５，５，…とで構成された高負荷
伝動用ＶベルトＢに対して、各摺接面１１が摩耗しても
各ブロック５が各プーリ２０に出入する際の各プーリ溝
面２０ａとの周速差を不変とし、ベルト音、発熱、推力
バランス等のベルト特性の経時変化を出来る限り小さく
する。 【解決手段】 各ブロック５の左右両側部に、対応する
プーリ溝面２０ａに直交する方向に延びかつそのプーリ
溝面２０ａに沿ったプーリ半径方向の長さが略一定とな
る突起部１５，１５を設け、この各突起部１５の先端に
摺接面１１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば農業用汎用
機械や自動車におけるベルト式無段変速装置等のベルト
伝動装置に用いられる高負荷伝動用Ｖベルトに関する技
術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えばコンバインやトラクタ等の
農業用機械や自動車等における変速装置として、変速時
の操作性や燃料消費率の向上等を図る観点から、ベルト
式無段変速装置の開発が進められている。そして、この
種の変速装置に用いられる高負荷伝動用Ｖベルトは、例
えば特開昭６０−４９１５１号公報に示されているよう
に、エンドレスの張力帯と、その張力帯を嵌合する嵌合
部及び左右両側部にプーリ溝面に摺接する摺接面を有す
る多数のブロックとで構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
Ｖベルトでは、ベルトがプーリに突入するときに、ベル
トのピッチライン上に位置する張力帯はプーリ溝面に対
してスリップすることなく突入するが、各ブロックは張
力帯と同じ速度で突入するため、プーリ溝面に対して速
度差が生じる。すなわち、プーリの各部はその回転中心
からの距離が大きくなるほど周速度が大きくなるので、
各ブロックは、ピッチラインから離れた部分ほどプーリ
溝面に対して大きなスリップを生じながら突入する。こ
のため、各ブロックは、張力帯よりも上側でベルト進行
方向に対して後向きの力を、また張力帯よりも下側で前
向きの力をプーリからそれぞれ受けると共に、その摺接
面はスリップにより摩耗していく。さらに、ベルトがプ
ーリから出るときにも、突入時と同様にスリップが生じ
る。

【０００４】一方、各ブロックの左右両側部の摺接面近
傍において対応するプーリ溝面に沿ったプーリ半径方向
の長さは、通常、プーリ溝面に直交する方向に一定では
ないため、摺接面がプーリ溝面との摺接によりそのプー
リ溝面に対して直交する方向に摩耗していくと、プーリ
溝面と新たに摺接する部分がピッチラインに対して変化
していく。このため、各ブロックがプーリに対して出入
する際のプーリ溝面との周速差が変化し、ベルト音、発
熱、推力バランス等のベルト特性の経時変化が生じると
いう問題がある。

【０００５】また、ピッチラインからさらに離れた部分
に、プーリ溝面との新たな摺接面が生じると、プーリ溝
面とのスリップがますます大きくなり、摩耗をより一層
増大させると共に、上記ベルト特性の経時変化をさらに
大きくさせることになる。

【０００６】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、上記の如く張力帯と
多数のブロックとで構成された高負荷伝動用Ｖベルトに
おいて、各ブロックの摺接面を構成する左右両側部の構
造を改良することによって、摺接面が摩耗しても各ブロ
ックがプーリに対して出入する際のプーリ溝面との周速
差が変化するのを防止し、ベルト音、発熱、推力バラン
ス等のベルト特性の経時変化を出来る限り抑えようとす
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、各ブロックの左右両側部に、対応
するプーリ溝面に直交する方向に延びかつそのプーリ溝
面に沿ったプーリ半径方向の長さが略一定となる突起部
を設け、その突起部の先端に摺接面を形成するようにし
た。

【０００８】具体的には、請求項１の発明では、エンド
レスの張力帯と、該張力帯を嵌合する嵌合部及び左右両
側部にプーリ溝面に摺接する摺接面を有する多数のブロ
ックとで構成された高負荷伝動用Ｖベルトを前提とす
る。

【０００９】そして、上記各ブロックの左右両側部に、
対応するプーリ溝面に直交する方向に延びかつ該プーリ
溝面に沿ったプーリ半径方向の長さが略一定となる突起
部が設けられ、上記突起部の先端に摺接面が形成されて
いるものとする。

【００１０】このことにより、摺接面がプーリ溝面に対
して直交する方向に摩耗しても、プーリ溝面と新たに摺
接する部分のピッチラインからの距離は摩耗する前後で
変化することはないので、各ブロックがプーリに対して
出入する際のプーリ溝面との周速差は常に一定となる。
よって、簡単な構成でベルト音、発熱、推力バランス等
のベルト特性の経時変化を抑えることができる。

【００１１】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、突起部のプーリ溝面に直交する方向の高さは、予
め決定されたベルト寿命時期の前に該突起部がプーリ溝
面との摺接により摩耗消滅するように設定されているも
のとする。

【００１２】この発明により、突起部が摩耗消滅する前
は、ベルト特性を一定とすることができ、突起部が摩耗
消滅すると、プーリ溝面と摺接する部分がピッチライン
に対して変化するので、ベルト音等のベルト特性が急激
に変化するようになる。このため、突起部のプーリ溝面
に直交する方向の高さを、ベルト切断時期やブロック破
壊時期等の予め決定されたベルト寿命時期の直前にその
突起部が摩耗消滅するように設定すれば、ベルト音等の
変化でＶベルトが寿命時期に達したことをその破損前に
容易に知ることができるようになる。よって、ベルト特
性の経時変化を抑えつつ、Ｖベルトを破損させることな
くその寿命時期まで最大限に利用することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態
に係る高負荷伝動用ＶベルトＢを示す。このＶベルトＢ
は、その左右両側部に２本のエンドレスの張力帯１，１
と、ベルト長手方向に所定のピッチ間隔をあけて配設さ
れた多数のブロック５，５，…とで構成されている。上
記各張力帯１内には、ベルト長手方向に延びる心線２，
２，…が左右方向に略等間隔をあけてそれぞれ埋め込ま
れている。

【００１４】上記各ブロック５は正面形状が略エ字状と
され、ベルト背面側の上ビーム部６、ベルト内面側の下
ビーム部７及びこれらを連結するベルト厚み方向（上下
方向）中央部のセンタピラー８からなる。このセンタピ
ラー８の左右両側の上下ビーム部６，７の間には、上記
各張力帯１を嵌合する２つの嵌合部１０，１０が設けら
れている。

【００１５】上記センタピラー８ないし各張力帯１の上
下方向略中央がＶベルトＢのピッチラインに設定されて
おり、上記上ビーム部６及びセンタピラー８のピッチラ
インから上側は、そのベルト長手方向の厚みが略一定と
されている。また、上記下ビーム部７及びセンタピラー
８のピッチラインから下側のベルト長手方向の両面に
は、ベルト長手方向の厚みが下側に向かって小さくなる
ようにテーパ面１２，１２が形成されている。

【００１６】上記上ビーム部６の上面には、左右両側に
おいてそれぞれ左右端に向かって下降する傾斜面１３，
１３が形成され、上記下ビーム部７の下面には、左右両
側においてそれぞれ左右端に向かって上昇する傾斜面１
４，１４が形成されている。上記各ブロック５の左右両
側部には、対応するプーリ溝面２０ａに直交する方向に
延びかつそのプーリ溝面２０ａに沿ったプーリ半径方向
の長さが略一定となる突起部１５，１５が設けられ、こ
の各突起部１５の先端に、各プーリ溝面２０ａと摺接す
る摺接面１１が形成されている。このことで、上記各傾
斜面１３，１４の各摺接面側端部が、各プーリ溝面２０
ａと摺接しないように構成されている。

【００１７】上記各突起部１５のプーリ溝面２０ａに直
交する方向の高さは、このＶベルトＢのベルト切断時期
やブロック破壊時期等の予め実験等により決定されたベ
ルト寿命時期の直前にその各突起部１５がプーリ溝面２
０ａとの摺接により摩耗消滅するように設定されてい
る。

【００１８】尚、各突起部１５の上下基端部には、成型
上の制約により、僅かにＲ面が形成されているが、この
部分においてもプーリ溝面２０ａに沿ったプーリ半径方
向の長さは略一定とみなすことができる。

【００１９】以上の構成からなる高負荷伝動用Ｖベルト
Ｂを２つのプーリ２０，２０間に巻き付けて作動させた
場合について説明する。ＶベルトＢが各プーリ２０に突
入するとき、ＶベルトＢのピッチライン上に位置する張
力帯１，１は各プーリ溝面２０ａに対してスリップする
ことなく突入するが、各ブロック５は、張力帯１，１と
同じ速度で突入するため、ピッチラインから離れた部分
ほど各プーリ溝面２０ａに対して大きなスリップを生じ
ながら突入する。

【００２０】このため、各ブロック５は、張力帯１，１
よりも上側の上ビーム部６でベルト進行方向に対して後
向きの力を、また張力帯１，１よりも下側の下ビーム部
７で前向きの力を各プーリ２０からそれぞれ受けると共
に、その各摺接面１１は各プーリ溝面２０ａとのスリッ
プによりその各プーリ溝面２０ａと垂直方向に摩耗して
いく。さらに、各ブロック５が各プーリ２０から出ると
きにも、突入時と同様にスリップが生じる。この結果、
上記上下ビーム部６，７の上下面における各傾斜面１
３，１４が、そのまま各プーリ溝面２０ａまで延びてそ
の摺接面側端部が各プーリ溝面２０ａに摺接する形状で
あるとすると、各傾斜面１３，１４によってピッチライ
ンからさらに離れた部分に各プーリ溝面２０ａとの新た
な摺接面が生じるので、各ブロック５が各プーリ２０に
対して出入する際の各プーリ溝面２０ａとの周速差が拡
大し、各プーリ溝面２０ａとのスリップがより一層大き
くなって摩耗をさらに増大させることになる。

【００２１】しかし、この実施形態では、各摺接面１１
は、対応するプーリ溝面２０ａに直交する方向に延びか
つそのプーリ溝面２０ａに沿ったプーリ半径方向の長さ
が略一定となる各突起部１５の先端に形成されているの
で、摩耗して各プーリ溝面２０ａと新たに摺接する部分
のピッチラインからの距離は摩耗前後で変化することは
なく、各ブロック５と各プーリ溝面２０ａとの周速差も
変化することなく一定となる。よって、簡単な構成でベ
ルト音、発熱、推力バランス等のベルト特性の経時変化
を抑えることができる。

【００２２】また、上記各突起部１５のプーリ溝面２０
ａに直交する方向の高さは、その突起部１５がこのＶベ
ルトＢの予め決定された寿命時期の直前に摩耗消滅する
ように設定されているので、各突起部１５が摩耗消滅し
た後は、ピッチラインから離れた部分にプーリ溝面２０
ａと新たに摺接する部分が生じ、ベルト音等のベルト特
性が急激に変化する。このことで、その変化を確認する
ことによってＶベルトＢが寿命時期に達したと判断する
ことができ、そのＶベルトＢを破損前に新しいものと交
換することができる。よって、ＶベルトＢを破損させる
ことなくその寿命時期まで効果的に使用することができ
る。

【００２３】

【実施例】次に、具体的に実施した実施例について説明
する。各突起部１５のプーリ溝面２０ａに直交する方向
の高さを０．３ｍｍに設定した高負荷伝動用ＶベルトＢ
と、比較例として、そのような両突起部１５，１５がな
く、上下ビーム部６，７の上下面における各傾斜面１
３，１４が、そのまま各プーリ溝面２０ａまで延びた形
状の高負荷伝動用Ｖベルトとを作製した。この２つのＶ
ベルトに対して高速耐久試験を行い、ベルト走行５００
時間後のベルト伸び及びブロック摩耗量を調べた。ま
た、５００時間までの走行時間に対する発生張力、騒音
レベル及びベルト温度の変化を調べた。

【００２４】この結果を図３〜図７にそれぞれ示す。こ
のことより、本実施例のＶベルトＢは、比較例のものよ
りも、耐久試験後のベルト伸び及びブロック摩耗量が小
さく、騒音レベル及びベルト温度が低く安定していると
共に、発生張力が高い値で殆ど変化していない。したが
って、本実施例のＶベルトＢのベルト特性の経時変化
が、各突起部１５を設けたことで小さく抑えられている
ことが判る。

【００２５】次に、本実施例のＶベルトＢの両突起部１
５，１５の摩耗を強制的に促進させてその両突起部１
５，１５を摩耗消滅させた。このとき、両突起部１５，
１５の摩耗消滅前後の騒音レベルの変化を調べた。この
結果、両突起部１５，１５が摩耗消滅した後の騒音レベ
ルは消滅前よりも約５dB増大し、騒音が変化したことを
耳で聞いて確認することができた。したがって、各突起
部１５を、このベルトＢの寿命時期直前にその各突起部
１５が摩耗消滅するようにその高さを調整して設けるこ
とにより、騒音が変化すれば、ＶベルトＢが寿命時期に
達したと容易に判断することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、エンドレスの張力帯と、その張力帯を嵌合する
嵌合部及び左右両側部にプーリ溝面に摺接する摺接面を
有する多数のブロックとで構成された高負荷伝動用Ｖベ
ルトに対して、その各ブロックの左右両側部に、対応す
るプーリ溝面に直交する方向に延びかつ該プーリ溝面に
沿ったプーリ半径方向の長さが略一定となる突起部を設
け、この突起部の先端に摺接面を形成したことにより、
ベルト音、発熱、推力バランス等のベルト特性の経時変
化の抑制化を容易に図ることができる。

【００２７】請求項２の発明によると、突起部のプーリ
溝面に直交する方向の高さを、予め決定されたベルト寿
命時期の前にその突起部がプーリ溝面との摺接により摩
耗消滅するように設定したことにより、ベルト特性の経
時変化を抑えつつ、Ｖベルトの寿命時期までの利用化を
最大限に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る高負荷伝動用Ｖベルト
のプーリとの関係を示す断面図である。

【図２】高負荷伝動用Ｖベルトの一部を示す斜視図であ
る。

【図３】高負荷伝動用Ｖベルトの耐久試験後のベルト伸
びを示すグラフである。

【図４】高負荷伝動用Ｖベルトの耐久試験後のブロック
摩耗量を示すグラフである。

【図５】高負荷伝動用Ｖベルトの走行時間に対する発生
張力の変化を示すグラフである。

【図６】高負荷伝動用Ｖベルトの走行時間に対する騒音
レベルの変化を示すグラフである。

【図７】高負荷伝動用Ｖベルトの走行時間に対するベル
ト温度の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

Ｂ 高負荷伝動用Ｖベルト １ 張力帯 ５ ブロック １０ 嵌合部 １１ 摺接面 １５ 突起部 ２０ａ プーリ溝面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンドレスの張力帯と、該張力帯を嵌合
   する嵌合部及び左右両側部にプーリ溝面に摺接する摺接
   面を有する多数のブロックとで構成された高負荷伝動用
   Ｖベルトにおいて、 上記各ブロックの左右両側部に、対応するプーリ溝面に
   直交する方向に延びかつ該プーリ溝面に沿ったプーリ半
   径方向の長さが略一定となる突起部が設けられ、 上記突起部の先端に摺接面が形成されていることを特徴
   とする高負荷伝動用Ｖベルト。
2. 【請求項２】 請求項１記載の高負荷伝動用Ｖベルトに
   おいて、 突起部のプーリ溝面に直交する方向の高さは、予め決定
   されたベルト寿命時期の前に該突起部がプーリ溝面との
   摺接により摩耗消滅するように設定されていることを特
   徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。