JPS61206847A

JPS61206847A - ブロツク５ベルト

Info

Publication number: JPS61206847A
Application number: JP60045101A
Authority: JP
Inventors: Keizo Nonaka; 敬三野中
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1986-09-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、主として自動車等の車両において用いられる
高負荷伝動用のブロックＶベルトに関するものである。

（従来技術）現在、自動車では、走行用変速装置として、歯車式変速
機と油圧式変速機とが用いられているが。

両者の長所を兼備するものとして操作性に優れ、しかも
燃費の良好なベルト式無段変速装置の開発が進められて
いる。

このベルト式無段変速装置は、駆動軸と従動軸とにプー
リ溝間隔が可変の変速プーリを各々取付け、１対の変速
プーリ間にＶベルトを巻き掛けて構成され、変速プーリ
のプーリ溝間隔を調整することでＶベルトの回転ピッチ
径を変化させて無段階に変速させるものであり、動力伝
達はＶベルトの側面と変速プーリのプーリ面（溝面）と
の摩擦力で行われ、このときの面圧がバネまたは油圧等
の加圧手段によって付与されるようになっている。

このようなベルト式無段変速装置は２種類ある。

その１つは金属ブロックＶベルトを使用する湿式のもの
で、一般にプーリ材質が鋼、鋳鉄、アルミニウム合金等
の金属材料であることから、金属ブロックＶベルトの摩
擦面の焼付きや摩耗対策として潤滑油中で又は潤滑油を
噴霧しつつ使用されるものであり１例えば特公昭５５−
６７８３号公報に記載されるように、少なくとも１枚の
無端状金属ストリップと、このストリップに沿って摺動
自在に支持された連続した多数のＶ形金厘ブロックより
なり、これらの金属ブロックがプーリ面に接する形状を
なし、負荷トルクがこれらのＶ形金属ブロックの圧縮応
力によって伝達されるものがある。このような金属ブロ
ックＶベルトを用いる場合は、高側圧において座屈変形
がないため、高負荷トルクの伝達が可能であるという利
点がある反面、１）無端状金属ストリップおよび金属ブロックは極めて
高い製作精度を必要とし、Ｖベルトが高価となり、ｉ）潤滑油中では金属同士の摩擦係数が小さいのに対し
、高負荷トルクの伝達には高側圧を必要とすることから
、変速プーリの加圧推力を大きくしなければならず、変
速プーリの軸荷重が増大し。

軸受等の寿命が短くなり、 ■）ベルト重量が大きいため、遠心力が増大し、ベルト
切断時の衝撃が大きく、安全上不利であるなどの問題が
ある。

他の１つはゴムＶベルトを使用する乾式のもので、該Ｖ
ベルトは一般に繊維材料よりなる心棒と。

クロロプレンゴム等のゴム材料よりなる圧縮部および伸
長部にて構成されている（例えば実公昭３２−１０４０
８号）ので、金属プーリ面との摩擦係数が大きく変速プ
ーリの軸荷重は小さくてよく。

軽量かつ安価となるが、プーリによる高側圧により、ゴ
ムＶベルトが座屈変形するので、高負荷トルクの伝達は
困難である。

ところで、自動車の走行用変速装置は極めて高トルクの
伝達能力が要求される０例えば１０００Ｃｅエンジンの
最大トルクをＶベルトで伝達する場合、Ｖベルトは２０
ｋｇ／ａ１前後の側圧力に耐えなれければならない。

しかしながら、現在、実用化されてい、る標準的なゴム
Ｖベルトは、通常４〜５　ｋｇ　／　ａｌ以下で使用さ
れ、高負荷用ゴムＶベルトにおいても１０ｋｇ／ｄ程度
が限界である。この原因は、ゴムＶベルトが高側圧にお
いて座屈変形し、それに伴うＶベルトの発熱により破壊
されるためである。

そこで、そのような乾式の高負荷用ゴムＶベルトを改良
したものとして、張力帯となる歯付ベルトをあらかじめ
形成し、この歯付ベルトに対しブロックを加硫硬化手段
によって一体化したブロックベルトが提案されている。

このベルトはモールド成型されるため、ブロック間に隙
間を必要とし、成型後のベルトのブロック間にも隙間が
生ずる。

ところが、そのように、ブロック間に隙間のある状態で
ブロックベルトを走行させると、プーリとの係合時およ
びプーリよりの離脱時にブロックが極度に傾斜して、張
力帯の損傷を引き起こし、低寿命の原因となる。

また、特開昭５５−２７５９５号公報に乾式のブロック
ベルトが記載されている。このベルトはポリマー材料か
らなる摩擦部材に主として金属からなる補強部材が埋設
され、補強部材と張力帯とが連結される構造となってい
る。かかるベルト構造では補強部材を摩擦部材に埋設し
ていることから該補強部材が幅狭となり、補強部材と張
力帯との接触面積は極めて小さく、高負荷伝動状態また
は小プーリ径のプーリの使用によって生ずる。プーリ中
心方向における補強部材と張力帯間に生ずる面圧が大き
くなる。その結果、張力帯における心棒の屈曲疲労が大
きくなり、低寿命となる。また、摩擦部材と張力帯とを
一体成型する場合には、接着の制約上、材質が限定され
、ブロックのモールド成型が複雑となる。

（発明の目的）本発明は、従来のブロックベルトの上述した問題点を解
決し、負荷伝動能力に優れ、高寿命で、生産性に優れる
乾式のブロックＶベルトを提供することを目的とする。

（発明の開示）本発明は、エンドレスの張力帯と、複数のブロックとか
らなる乾式のブロックＶベルトに係るものである。

本発明は、上記各ブロックが、中空部を有する結合補強
部材と、傾斜側部および互いに平行な２本の脚部を有す
る１対の摩擦部材からなる。摩擦部材は脚部が結合補強
部材の中空部に挿入されて該脚部先端が互いに接触する
。ブロックと張力帯とは結合手段を介して結合している
。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

第１図ないし第４図に示すブロックＶベルト１は、エン
ドレスの１本の張力帯２と、複数のブロック３とからな
る。各ブロック３は、中空金属パイプ形状の上下の結合
補強部材４，５と、１対の摩擦部材６，７とにより構成
され、張力帯２に該張力帯２を囲んで取付けられる。

上記張力帯２は、第５図に示すように、実質的に同一平
面上に配列された伸度の小さい心棒８と。

この心棒８を保持するゴム部材９と、上面および下面付
近に埋設された織布１０，１１とにより構成される。

上記結合補強部材４，５は、張力帯２の幅方向の上側凹
部２ａおよび下側凸部２ｂに噛み合う凸部４ａおよび凹
部５ａをそれぞれ有する。なお。

張力帯の凹凸部のせん断力を増し、耐屈曲亀裂性を増す
ためにゴム部材９をゴム引織布または繊維混入ゴムで構
成してもよい。

摩擦部材６，７は、プーリ溝面と接触する角度αの傾斜
側部６ａ、７ａと、結合補強部材４，５の中空部４ｂ、
５ｂに挿入結合される２本の互いに平行な脚部５ｂ、６
ｃ、７ｂ、７ｃとを有する。

上記摩擦部材６，７の脚部６ｂ、６ｃ、７ｂ。

７ｃの先端は、挿入結合された状態で、相互に接触して
おり、その接触面はエポキシ樹脂で接着により一体化さ
れているが、必ずしも接着する必要はなく、また物理的
な一体化手段も採用できる。

ブロック３，３は、補強部材４．５同士の対向面では接
することなく、摩擦部材６，７同士の対向面のみで接触
している。

上記ブロック３は最小プーリピッチ径に適合する角度β
を有する。上記結合補強部材４，５の端部４ｂ、４ｃ、
５ｂｔ　５ｃは摩擦部材６，７から力を受けないように
該摩擦部材６，７より実質的に離間された状態にある。

上記結合補強部材４，５はプーリ推力をブロック３が受
けたときに変形しない剛性を有する材質であればよく、
折曲げ加工した金属、精密押出成型機所定寸法に裁断し
た金属、インジェクション、押出成型した高弾性率樹脂
を使用できるが、張力帯を構成する材料（ゴム、帆布）
に対する摩擦係数が小さく損傷を与えず、発生する熱を
放散する点で、金属が望ましい、特に軽量化の点から軽
量アルミニウム合金等がよい。

上記結合補強部材４，５と張力帯２は物理的係合のみに
よる結合でもよいが、結合面の摩擦をなくシ、摩擦熱の
発生をなくするためには、物理的係合と、化学的接着を
併用する方がよい６例えば、張力帯を半加硫の状態で成
型し、未加硫ゴムシートまたはゴム引織布を上下に積層
し、接着処理した所要幅より長い結合補強部材で張力帯
をはさみ加熱加圧して加硫接着し、それから所定幅にベ
ルトを裁断するようにしてもよい。

上記張力帯２の幅は組立状態で若干圧縮状態となるよう
にやや広めに形成することがブロック３の横揺れ防止上
望ましいが、結合補強部材４，５と張力帯２が接着され
ている場合には必要はない。

上記摩擦部材６，７はプーリからの側圧力に耐える強度
を有し、ベルト使用時の昇温発熱により熱変形せず、対
プーリ摩擦係数が適当（０，３〜０゜６）で、安定で対
摩耗性に優れることが必要である。摩擦部材６，７は比
較的硬質のポリマー材料（ナイロン、ポリエステル、フ
ェノール、エポキシ、不飽和ポリエステル、ジアリルフ
タレート等のプラスチックス、またはエボナイト、プラ
スチックス混入ゴム等の硬質ゴム）を単独または、それ
を強化繊維、充填剤等で補強して構成してもよい。特に
、高い側圧性が要求される場合には、金属、高弾性率樹
脂をインサート成型することもできる。さらに騒音が問
題になる場合には少なくともプーリと接触する面（摩擦
駆動面６ｇ＊７ｇ）を繊維混入ゴム等の比較的低弾性率
材料で構成することもできる。

摩擦部材６，７の隣接する摩擦部材６，７に接触する面
すなわちブロック対向面（摩擦部材７のブロック対向面
７ｄ、７ｅのみ図示）の少くとも一方の面を低弾性率材
料で形成すれば、ブロック３同士の衝突エネルギーの緩
衝上有利である。上記ブロック対向面はベルトが直線状
態で実質的に接触するように構成されている。

また、張力帯２と結合補強部材４，５との噛み合い形状
は第８図ないし第１０図に示すようにいかなる形状にも
とりうる。すなわち、張力帯２が上下面に上側および下
側凹部２ａ、２ｃを、結合補強部材４，５が凸部４ａ、
５ｄを有するようにしてもよいしく第８図参照）、上側
の結合補強部材４の凸部４ａと張力帯２の上面の上側凹
部２ａとの噛み合いのみで、下側の結合補強部材５の張
力帯２下面と接する面５ｅが最小プーリピッチ径に合致
した曲面としてもよいしく第９図参照）、さらに、第９
図に示す結合補強部材４の凸部４ａと張力帯２の上側凹
部２ａとの噛み合いの代わりに、上側の結合補強部材４
を貫通する脚部６ｂ。

７ｂの凸部（脚部７ｂの凸部７ｆのｇ図示）と張力帯２
の上側凹部２ｄとの噛み合いとしてもよい（第１０図参
照）。

上記のように構成すれば、結合補強部材４，５にてブロ
ック３の強度が増大し、耐側圧性が高められるのに加え
て、張力帯２が強度的に有利な１本構造であるので、高
負荷伝動能力を得ることができ、また、張力帯２の幅を
小さくしてコンパクト化を図り、小プーリ化を達成する
こともできる。

また、結合補強部材４，５と摩擦部材６，７との噛み合
い面は、ゴムと金属の接触となるので。

摩擦係数が小さくなり、摩擦発熱、摩耗の防止が図れる
６金属による熱放散性により、蓄熱が防止される。上記
噛み合い面への接着手段の適用が容易となるので、この
点からも、摩擦発熱の防止を図れる。

上記摩擦発熱、摩耗の防止に加えて、噛み合い面の面積
を大きくして面圧の低減を図ることができる。

また、ブロック３同士の隙間がなく、ブロック３がプー
リに２面（摩擦駆動面６ｇｔ７ｇ）にて支持され、プー
リ上で傾くことがなく、ブロック３の揺動が少ないので
、騒音の点で有利である。

特に、摩擦部材６，７の隣接する摩擦部材６，７との接
触面（ブロック対向面）のみに低弾性°率材料を貼付け
てブロック同士の衝突エネルギーを緩和することもでき
る。

さらに、摩擦部材６，７と、結合補強部材４゜５とを別
々に成型できるので、製造が容易であり。

摩擦部材６，７の材質を広範囲に亘って選択することが
可能となる。したがって、プーリと接触する傾斜側部６
ａ、７ａの摩擦駆動面６ｇ＊７ｇ付近のみ、低弾性率材
料を用いて低弾性率化を図ることも可能である。

なお、本発明のブロック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または有段変速機用の
ブロック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ブロックＶベ
ルトにも最適である。更に、ブロックの上面を利用し、
搬送や印字用ベルトとしても利用できる。

（Ｊ１！明の効果）本発明は上記のように構成したから、乾式で高負荷伝動
が可能となり、コンパクト化、小プーリ化が可能で、長
寿命、低騒音でしかも製造が容易という優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はブロックＶベル
トの一部を示す側面図、第２図は第１図の■−■線にお
ける断面図、第３図は第２図の■−■線における断面図
、第４図は摩擦部材、結合補強部材および張力帯を分解
して示すブロックＶベルトの分解図、第５図は張力帯の
斜視図、第６図（ａ）（ｂ）は上側の結合補強部材の正
面図および側面図、第７図（ａ）（ｂ）は下側の結合補
強部材の正面図および側面図、第８図、第９図および第
１０図は変形例の説明図である。１・・・・・・ブロックＶベルト、２・・・・・・張力
帯、２ａ。２ｄ・・・・・・上側凹部、２ｂ・・・・・・下側凸部
、２Ｃ・・・・・・下側凹部、３・・・・・・ブロック
、４，５・・・・・・結合補強部材、４ａ・・・・・・
凸部、４ｂ、５ｂ・・・・・・中空部、５ａ・・・・・
・凹部、６，７・・−・・・摩擦部材、５ａ、７ａ・・
・・・・傾斜側部、　６　ｂｅ　６　ａｔ　７　ｂｙ　
７　ｃ・・・・・・脚部、７ｆ・・・・・・凸部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンドレスの張力帯と、複数のブロックとからな
るベルトであって、上記各ブロックが、中空部を有する
結合補強部材と、傾斜側部および互いに平行な２本の脚
部を有する１対の摩擦部材とからなり、各摩擦部材の脚
部が結合補強部材の中空部に挿入されて該脚部先端が互
いに接触し、ブロックと張力帯とが結合手段を介して結
合していることを特徴とするブロックＶベルト。
（２）結合手段は、ブロックと張力帯との噛み合いであ
るところの特許請求の範囲第１項記載のブロックＶベル
ト。
（３）結合手段は、ブロックと張力帯との噛み合いと接
着との併用によって構成されているところの特許請求の
範囲第１項記載のブロックＶベルト。
（４）摩擦部材は、ナイロン、ポリエステル、エポキシ
、フェノール、硬質ポリウレタン、硬質ゴム等の硬質ポ
リマー材料単独またはそれと強化繊維等との複合材料で
形成されているところの特許請求の範囲第１項記載のブ
ロックＶベルト。
（５）摩擦部材は、少なくともプーリと接触する面が、
繊維混入ゴム等の低弾性率材料で形成されているところ
の特許請求の範囲第１項記載のブロックＶベルト。
（６）摩擦部材は、隣接する摩擦部材と接触する面に低
弾性率材料が貼付けられているところの特許請求の範囲
第１項記載のブロックＶベルト。