JPS62151646A - Ｖベルト - Google Patents

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ｇＦ） 本発明は乾式の変速装置に」いられる高負荷伝動用のＶ
ベルトに関する。本発明のＶベルトは、白・１り１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、１！４段又は有段
変速機用のＶベル１〜として適用することができる。ま
た、電動機でＩ駆動する一般産業機械の高負荷用Ｖベル
１−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。

（従来の技術） 一般に、自動１．（用■ベル１−は極めて高１ヘルクの
伝動能力が要求される。例えば１ｏｏｏｃｃエンジンの
最大トルクをゴムＶベルトで伝達する場合、■ベル１−
は２０ｋｇ／ｃ♂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
４〜５　ｋｇ　／　ｃｓ＆以下で使用され、高負荷用の
ゴムＶベルトにおいても１０ｋｇ／ｃｎｆ程度が限界で
ある。

そこで、上記要求を満たすＶベル１−として、出願人は
、特開昭６０−４９１５１号公報（米国出願第６３４，
８８５号）に記載されるように、エンドレスの一対の張
力帯に複数のブロックを凹部と凸部との係合により係止
して構成されるＶベルトを開発し、提案している。

出願人は、さらに研究を重ね、屈曲性を高め、小径プー
リへの適用を可能とするために、張力帯として下側にコ
グを有するものを用い、ブロックの溝下面を湾曲凸面と
して、それに張力帯のコグのコグ底を係合させたＶベル
トを若想したが、コグのコグ山がブロックの溝下端より
も大きく下方まで延びていると、プーリに巻き付いたと
きに、上記コグのコグ山下端がブロックの前後面にて大
きく圧縮変形されて、その反力としてブロックに加わる
力が過大となり、ブロックが早期破損に至るという問題
がある。

また、上述したＶベルトでは、張力帯とブロックとは単
なる凹部と凸部の係合により係止されているだけである
ので、ブロックの張力帯に対する固定度が小さく、張力
帯とブロックの間に生ずる面圧とすべりに基づく摩擦発
熱によってブロックが溶融劣化したり、高温による強度
低下により破損したり、張力帯のゴム材質が硬化してク
ラックが生じたりして、ベルト寿命の点で別の問題があ
った。

ところで、出願人は、ブロックの溝下面と張力・：ＩＦ
の下面が最小プーリ径で一致されるようにブロックと張
力帯との係合関係を構成し、屈曲性よく。

小径プーリへの適用を可能としたＶベルトを開発した（
例えば実開昭６０−１７３７４６号公報参照）が、変速
プーリではプーリピッチ怪が変化するため、最小プーリ
径より大きなプーリ径ではブロックと張力帯との間には
いわゆるがたが存在することになり、特に晶速運転時に
は係合部の摩擦発熱が大きく、ベルト寿命の点で問題が
あった。

（発明の目的） 本発明は、上述した如きブロックを備えたＶベルトの問
題を解決し、小径プーリへの適用が可能で、ベルト寿命
の長い高負荷伝動用のＶベルトを堤供することを目的と
するものである。

（発明の構成） 本発明は、上述した目的を達成するために、下側にコグ
を有するエンドレスの張力帯と、前記張力帯が係合され
る溝を有する複数のブロックとにより構成され、前記張
力帯のコグ底である湾曲凹部にブロックの溝下面の湾曲
凸面が係合されて前記張力帯とブロックとがベルト長手
方向において係止され、直線状態において隣合うブロッ
クの間で該ブロックの湾曲凸面の最下端位置より、張力
帯のコグ山が上方に位置することを特徴とするものであ
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図および第２図に示すように、本発明に係るＶベル
トＩは１対の張力帯２，３と、この張力帯２，３にそれ
らの長手方向に配置された複数のブロック４とにより構
成されている。なお、ブロック４の側面４ａ、４ｂは傾
斜して変速プーリの溝角度と実質的に合致する角度αを
なしている。

ブロック同志の下側対向面４ｃ、４ｄは傾斜し、変速プ
ーリの最小ピッチ径に適合する角度βをなしている。

また、第３図に示すように、ブロック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５ａ、６ａには凹部５ｂ、６ｂがそれぞ
れ設けられている。下面５ｃ、６ｃは曲率半径Ｒ＋を有
する湾曲凸面となっている。なお、下面５ｃ、６ｃにお
いて、曲率半径Ｒ，を有する部分は、■ベルトｌが変速
プーリに巻回しない状態で、張力帯２，３と接する範囲
だけでもよい。

張力帯２，３は、それぞれ実質的に同一平面内に配列さ
れた心棒７，７がゴム部材８，９内に埋設されてなる。

張力帯２．３の一方の側面２ａ、３ａは、ブロック４の
側面４ａ、４ｂと実質的に同一勾配の傾斜を有する。上
記張力帯２，３の側面２ａ、３ａとブロック４の側面４
ａ、４ｂは、変速プーリの溝と係合させたとき（動力伝
達の状態）に、それぞれ実質的に同一平面となるように
調整されている。また、第４図に示すように、張力帯２
，３の上面には、ブロック４の溝５．６における凹部５
ｂ、６ｂと噛合う凸部２ｂ、３ｂが、下側にはコグ１０
．１１が設けられている。なお、コグ１０゜１１はコグ
山間にコグ底が位置しており、コグ底は、曲率半径Ｒ２
の湾曲凹部となっている（コグ１１についてのコグ山１
１ａ、コグ底１１ｂのみ図示）。

しかして、張力’！ｉＦ２．３の各コグ底に対し各ブロ
ック４の溝５，６の下面５ｃ、６ｃ　　（湾曲凸面）が
係合されるとともに、溝５，６の上面５ａ、６ａの凹部
５ｂ、６ｂと張力帯２，３の凸部２ｂ。

３ｂとが係合さ九ることにより、張力帯２，３とブロッ
ク４とがベルト長手方向に固定されている。

また、■ベルト１が変速プーリに巻回されていない直線
状態においては、隣合うブロック４，４の溝５，６の下
面５ｃ、６ｃ’（湾曲凸面）の最下端位置５ｃｌ、６ｄ
よりも張力帯２，３のコグ山の下端が上方に位置してい
る。

さらに、ブロック４の溝５，６の下面５ｃ、６Ｃの湾曲
凸面の曲率半径Ｒ，と、張力帯２，３下側のコグ１０，
１１のコグ底の曲率半径Ｒ２は、Ｒ皿≧Ｒ２となるよう
に調整されている。即ち。

■ベルト１が変速プーリより煎間された状態（第１図参
照）では、張力帯２，３のコグ底の曲率半径Ｒ２が、ブ
ロック４の湾曲凸面の曲率半径Ｒ１と略同−か、それよ
りも若干小さくなるように設定されている。

ブロック４を構成する材料は、プラスチックス。

硬質ゴム等の非金属材料であって、摩擦係数が大きくし
かも摩耗耐性に優れた材料が適用される。

張力帯２，３を構成する心棒７，７は、ポリアミド、ポ
リエステル、ポリアラミド等の合成繊維、スチール、グ
ラス、カーボン等の無機繊維、あるいはこれらの混紡よ
りなり、モノフィラメンｊ・あるいはマルチフィラメン
１−によるコードまたは織物として使用される。また、
フィルムあるいはシー１−とじて使用される場合もある
。また、５１１部材８，９は、圧縮ヤング率が大きく耐
摩耗性等に優れた材料が要求され、一般に短ｉＡ１！維
で補強された周知の合成ゴ１１が使用される。

なお、張力帯２，３は、上丁面付近に必要に応じて織布
が埋設される。その場合、織布は、屈曲性および耐摩耗
性等に優れた材料が要求され、一般に綿、ポリアミド、
ポリエステル、ポリアラミド等の紡織繊維あるいはこれ
らの混紡よりなる。

織布の代わりに合成樹脂シートを使用してもよい。

比校的軽負荷の場合は、織布および合成樹脂シー１〜を
省略してもよい。

上記のように構成すれば、■ベルト１は、変速プーリよ
り離間し側圧力を受けていない状態（第１図及び第２図
参照）において、張力帯２，３の側面２ａ、３ａがそれ
ぞれブロック４の側面４ａ。

４ｂよりわずかに突出しているが、張力帯２，３の圧縮
ヤング率がブロック４の圧縮ヤング率よりも小さいため
、■ベルＩ−１が変速プーリと係合し、側圧力を受けた
ときの動力伝達状態では、ブロック１１の側面４ａ、４
ｂと張力帯２，３の側面２ａ。

３ａはそれぞれ実質的に同一平面となり、変速プーリと
の摩擦伝達力は全ての側面に発生する。この場合、ブロ
ック４に使用するプラスチックス、硬質ゴム等は圧縮ヤ
ング率が大きいので、■ベル１・１は高側圧に耐え摩擦
伝達力も大きくなる。

また、張力帯２，３下側に設けたコグ１０．１１のコグ
山は、■ベルトｌが変速プーリに係合したとき、圧縮変
形してブロック４の溝５，６の下面５ｃ、Ｇｃ　（湾曲
凸面）を挟持する。この圧縮挟持状態は、曲率半径Ｒ】
≧Ｒ２となっているので、いかなるプーリ径でも発生し
、かつ変速プーリからＶベルト１にかかる力の大きい小
プーリ径のもの程圧縮量（シたがって圧縮力）が大きい
ので、ブロック４の固定度が極めて高くなり、係合部分
のＥ９擦発熱が小さく、ベルト寿命が長くなる。

また、コグ山が圧縮されることによって発生する圧縮力
Ｐ１が、第５図に示すように、心棒７に対し」二向きに
作用するので、従来の如く心棒７が多角形状に変形する
おそれがなく、屈曲疲労が少なくなり、この点からもベ
ルト寿命が長くなる。さらには、応力集中により亀裂の
発生し易い部分すなわちコグ底は曲率半径Ｒ２を有する
ので、亀裂が発生しにり＜、ベルト寿命の向上に寄与す
る。

また、隣合うブロック４，４の溝５，６の下面の湾曲凸
面の最下端位置５ｄ、６ｄよりも張力帯２．３のコグ山
の下端が−に方に位置しているので、プーリ巻回時、張
力帯のコグ山下端がブロックの前後面にて大きく圧縮変
形されることもなく、ブロックに加わる力が過大となっ
て、ブロックが早期に破損するという問題もない。

上記張力帯２，３の凸部２ｂ、３ｂは、心棒７の外側に
位置し、変速プーリへの右同時に伸長するので、第５図
に示すように、それによって発生する伸長力Ｐ２がブロ
ック４の溝５，６における凹部５ｂ、６ｂの壁面に作用
し、張力帯２，３とブロック４との固定を補助する。

上記実施例では、ブロック４の溝５，６の下面５ｃ、　
６ａ全体を滑らかな連続面としているが、第６図に示す
ようにブロック１１の溝下面１２の前後端に段部１２ａ
、１２ｂを設け、それによって張力帯Ｉ３のコグ１４の
コグ山１４ａを大きく形成するようにすることで、コグ
山１４ａの剪断強度を高めることもできる。

また、ブロックの厚さを薄くすれば、心棒が多角形状に
なるのを防止でき小ピッチ径化も可能となり、騒音の点
でも有利であるが、張力帯２，３の上面の凸部の剪断強
度が低下するので、そのような場合は、第７図に示すよ
うに、ブロック１５に凸部１５ａを、張力帯１６に凸部
１５ａに係合する凹部ＩＧａを形成することで、上述し
た如き剪断強度の低下を防止できる。第７図に示すＶベ
ルトでは、張力帯１６のコグＩ７のコグ山１７ａの下端
を平坦面１７ｂとしているが、第８図に示すように、張
力ＪｊＦ１８のコグ１９のコグ山１９ａの下端に凹部１
９ｂを設けるようにし、プーリ巻回時の張力帯のコグ山
の圧縮変形量を調節し、ベル１−の屈曲性を高め圧縮に
よる張力帯の発熱を少なくするようにしてもよい。また
、このようにすれば、ブロックと張力’ＩｆＦ１８（コ
グ底）との接触面積が大きくなり、ブロックに対する張
力帯１８の固定度が大きくなる。

上記実施例は、ブロック４の側面４ａ、４ｂおよび２本
の張力帯２，３の側面２ａ、３ａにおいて変速ブーりと
の摩擦伝達力を得る■ベルトＩ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ックとからなる
Ｖベルトにも適用できるし、また、ブロックの側面のみ
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、第９図に示すように、そのようにすると、ブ
ロック２１の下側側面２１ａ、２１ｂのみが変速ブーり
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２２．２３の上面とブロック２１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
もって固定される。

（発明の効果） 本発明は上記のように構成したから、高負荷伝動、小径
プーリへの適用が可能で、ベル１〜寿命が長いという優
れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は本発明
の実施例を示すＶベル１への側面図、第２図は第１図の
ＩＩ−■腺［労面図、第３図は第１図のＶベルトに使用
されるブロックの側面図、第４図は第１図のＶベルトに
使用される張力帯の側面図第５図は第１図のＶベル１〜
が変速プーリに係合した動力伝達状態のＶベルトのみを
示す側面図、第６図ないし第９図は変形例の説明図であ
る。 １．１９・・・・・・Ｖベルト、２，３・・・・・・張
力帯、２ｂ３ｂ・・・・・・凸部、４・・・・・・ブロ
ック、５，６・・・・・・溝。 ５ｂ、６ｂ・・・・・・凹部、５ｃ、６ｃ・・・・・下
面、１０１１　、　１４　・＝＝−コグ、１０ａ、ｌｌ
ａ、１４ａ−・・・コグ山、１０ｂ、ｌｌｂ・・・・・
・コグ底、１５・・・・・・ブロック、１５ａ・・・・
・・凸部、１６・・・・・・張力帯、１６ａ・・・・・
・凹部。 ＦｉＧ、７ ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、８ １ら

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも２つ以上のプーリに巻回されるＶベル
   トであって、下側にコグを有するエンドレスの張力帯と
   、前記張力帯が係合される溝を有する複数のブロックと
   により構成され、前記張力帯のコグ底である湾曲凹部に
   ブロックの溝下面の湾曲凸面が係合されて前記張力帯と
   ブロックとがベルト長手方向において係止され、直線状
   態において隣合うブロックの間で該両ブロックの溝の湾
   曲凸部の最下端位置よりも上方に張力帯のコグ山が位置
   することを特徴とするＶベルト。
2. （２）ブロックは、溝上面において張力帯と係合してい
   るところの特許請求の範囲第１項記載のＶベルト。
3. （３）ブロックは溝上面に凹部を、張力帯は上面に上面
   凹部に係合する凸部をそれぞれ有するところの特許請求
   の範囲第２項記載のＶベルト。
4. （４）張力帯の湾曲凹部よりもブロックの湾曲凸面の方
   が大きく形成されているところの特許請求の範囲第１項
   記載のＶベルト。
5. （５）隣合うブロックの間に位置する張力帯のコグ山で
   ある凸部の先端が平坦面となっているところの特許請求
   の範囲第１項記載のＶベルト。
6. （６）ブロックは、溝下面の前後端に段部が形成されて
   いるところの特許請求の範囲第１項記載のＶベルト。
7. （７）隣合うブロックの間に位置する張力帯のコグ山で
   ある凸部は、先端に凹所が形成されているところの特許
   請求の範囲第１項記載のＶベルト。
8. （８）ブロックは、張力帯よりも下側に位置する側面の
   みがプーリのプーリ面に接するところの特許請求の範囲
   第１項記載のＶベルト。