高負荷伝動ベルトおよびその製造方法
【課題】ブロックの走行方向の揺動を抑えて、ベルトの振動、騒音、発熱を防止することができると共に製造も容易にすることができる高負荷伝動ベルトおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】センターベルト３の長手方向に沿って複数のブロック２を装着してなる高負荷伝動ベルトであって、表面に接着剤６を被覆したセンターベルト３をセットした状態でセンターベルト３を金型で取り囲み樹脂材料を送り込んでブロック２を成形すると同時にセンターベルト３にブロック２を取り付けることによって得られる高負荷伝動ベルト１とする。
【解決手段】センターベルト３の長手方向に沿って複数のブロック２を装着してなる高負荷伝動ベルトであって、表面に接着剤６を被覆したセンターベルト３をセットした状態でセンターベルト３を金型で取り囲み樹脂材料を送り込んでブロック２を成形すると同時にセンターベルト３にブロック２を取り付けることによって得られる高負荷伝動ベルト１とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを固定した高負荷伝動ベルトに係り、ブロックの走行方向の揺動を抑えて、ベルトの振動、騒音、発熱を防止した高負荷伝動ベルトおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速装置に使用するベルトは、プーリのＶ溝幅を変化させることによってプーリに巻きかかる有効径を変化させ変速比を調節するような変速プーリに巻きかけて使用するものであり、プーリからの側圧が大きくなるのでベルト自体が大きな側圧に耐えるものではなくてはならない。また、無段変速の用途以外にも通常のゴムベルトでは寿命が短くなりすぎるような高負荷伝動の用途には特別に高負荷に耐えうるようなベルトを用いる必要がある。
【０００３】
そのようなベルトとして使用されるものの中に、センターベルトにブロックを固定してベルト幅方向の強度を高めた引張伝動式の高負荷伝動ベルトがあり、具体的な構成としては、心線をエラストマー中に埋設したセンターベルトにボルトやリベットなどの止着材を用いてセンターベルトに使用しているエラストマーよりも比較的硬質のエラストマーからなるブロックを止着固定したものがある。
【０００４】
このような引張伝動式の高負荷伝動ベルトに用いられるブロックの要求品質としては、上記のように摩擦伝動において高負荷の伝動を目的としているために、曲げ疲労性、耐摩耗性、耐熱性、剛性、耐衝撃性などの性質をバランスよく保有する必要がある。更にプーリを摩耗させないようにすることも大切な要素である。
【０００５】
これらの要求を満たす高負荷伝動ベルトとして、例えば、特許文献１に開示されているようなものがある。このベルトのブロックは金属製のインサートをフェノール系樹脂によって被覆した２重構造のブロックを用いたものである。
【０００６】
また、特許文献２には金属製のインサートを埋設していないブロックを用いたベルトであり、金属製のインサートを有していないことから多少ブロックの強度面では劣るところがあるものの、ベルトを大幅に軽量化することが可能となっている。インサートを埋設したブロックを用いたベルトが比較的重量があり、ベルトを高速で回転させると遠心力によるセンターベルトの劣化が早いという問題があるのであまり高回転の用途に向いていないということがあった。それに対して特許文献２に開示されているような金属製のインサートを埋設していないベルトでは遠心力の問題が少なく高回転にも適用できる。
【０００７】
このような高負荷伝動ベルトはセンターベルトに多数のブロックを設けたベルトはベルトの製造の際にセンターベルトへのブロックの装着に手間がかかり、効率のよい機械化もなかなか困難であることからコスト的には不利であった。
【０００８】
特許文献３にはそのようなベルトを製造する方法が開示されている。金型内にセンターベルトを配置してセンターベルトを取り囲むようにキャビティを形成して樹脂を射出することによってブロックを成形すると共にセンターベルトに取り付ける方法である。この方法によればブロックの成形とセンターベルトへのブロックの取り付けが一度で行える。
【０００９】
特許文献４にはブロックの金属補強部材（インサート）が軟質ゴム部材を介して連結されているベルトが開示されている。軟質ゴム部材を介して連結することによって、ベルト走行時のブロックの揺動を防止することができるといったものである。
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−３４３４２号
【特許文献２】特開２００１−３１１４５３号
【特許文献３】特開２００３−２０２０５４号
【特許文献４】実願昭６１−５１０９０号（実開昭６２−１６２４３４号）のマイクロフィルム
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献３で開示されているベルトは、センターベルトへのブロックの取り付けをブロックの成形と同時に行うことができるため、製造の面では非常に有利であるものの、ブロックを成形するための金型の厚みによって隣り合うブロックの間隔が広くなってしまう。ブロック同士の間隔が広くなるとブロックが動くやすくなり、センターベルトに対して進行方向に揺動するという問題が出てくる。また、ブロックのピッチが大きくなるとベルトの騒音は大きくなるといった問題もある。
【００１２】
特許文献４ではブロックを軟質ゴム部材で連結することによって、ブロックの揺動は防止することができるが、センターベルトにブロックを取り付ける手間はもとより、更にブロックを軟質ゴム部材で連結する作業が必要となるので、ブロックの製造の面ではあまり好ましい形態であるとはいえない。
【００１３】
そこで本発明ではブロックをセンターベルトに取り付ける工程はブロックの成形と共にごく簡単に行うことができ、ベルト走行時のブロックのセンターベルトに対する揺動を抑えることができ、発熱や摩耗といった問題を解消した高負荷伝動ベルトの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を解決するために本発明の請求項１では、センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトであって、センターベルト保持部と、該センターベルト保持部に保持されたセンターベルトの所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有した金型を用いて、センターベルトを前記センターベルト保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂材料を送り込んでブロックを成形すると同時にセンターベルトにブロックを取り付けることによって得た高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトの表面に接着剤を被覆してなることを特徴とする。
【００１５】
請求項２では、接着剤にはセンターベルトを構成するゴムと同種のゴムを５〜３０質量％添加してなる高負荷伝動ベルトとしている。
【００１６】
請求項３では、接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定した高負荷伝動ベルトとしている。
【００１７】
請求項４では、センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトの製造方法において、金型はセンターベルト保持部と、該センターベルト保持部に保持されたセンターベルトの所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有しており、センターベルトを前記センターベルト保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂を射出することによって、ブロックを成形すると同時にセンターベルトにブロックを取り付ける高負荷伝動ベルトの製造方法において、センターベルトの表面に接着剤を処理したものを用いたことを特徴とする。
【００１８】
請求項５では、接着剤にはセンターベルトを構成するゴムと同種のゴムを５〜３０質量％添加してなる高負荷伝動ベルトの製造方法としている。
【００１９】
請求項６では、接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定した高負荷伝動ベルトの製造方法としている。
【発明の効果】
【００２０】
センターベルト表面に接着剤を処理しておくことによって、ブロックを成形するとセンターベルトとブロックが接着固定されるので、ブロックのセンターベルトに対する揺動を効果的に抑制することができるとともに、両者の間での振動や摩擦を防止することができセンターベルトの摩耗やブロックとセンターベルト間の摩擦による発熱の問題を解消することができる。
【００２１】
また、接着剤にセンターベルトを構成するのと同種のゴムを所定量添加することによって接着剤とセンターベルトとの接着力を向上させることができる。
【００２２】
接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定することによって、十分な接着力を発現するとともに接着剤がブロックの物性等への影響を及ぼすことも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の高負荷伝動ベルトは図１、図２に示すようなベルトで、ゴム４内に心線５をスパイラル状に埋設してなるセンターベルト３と、このセンターベルト３の上下面に所定ピッチで形成された凹部に嵌合し、係止固定されている複数のブロック２から構成されている。このブロック２の両側面２ａ、２ｂは、プーリのＶ溝と係合する傾斜のついた面となっており、駆動されたプーリから動力を受け取って、係止固定されているセンターベルト３を引張り、駆動側プーリの動力を従動側プーリに伝動している。
【００２４】
ブロック２は、図１、２に示すように、上ビーム部１１および下ビーム部１２と、両側部１３、１４が一体的にセンターベルト３の周囲に形成されている。ブロック２の中央にはセンターベルト３を嵌めこむ開口部１５を有し、開口部１５内の上面および下面にはセンターベルト３の上面に設けた凹条部７と下面に設けた凹条部８に係合する凸条部１６、１７が形成されている。
【００２５】
このようにブロックにセンターベルトを嵌め込んで形成するような高負荷伝動ベルトの製造するにあたり、図３および図４、図５に示すように一対の金型３０、３１を用い、その金型３０、３１にはセンターベルト保持部３２を有するとともに、一対の金型３０、３１が合さった状態でブロック２を成形するためのキャビティ３３を形成するようになっており、センターベルト３を前記センターベルト保持部３２にセットした状態で金型３０、３１内のキャビティ３３に樹脂を射出する。センターベルト３には上下面のブロック２と嵌合する凹条部７、８の間に金型のセンターベルト保持部３２と嵌合する凹部９、１０を有しており、ブロック２を射出成形で成形する際にセンターベルト３の位置決めを行うようになっている。
【００２６】
ブロック２を成形するキャビティ３３以外のところではセンターベルトは固定する必要がなく、金型を閉じる時のベルトの逃げ場所としてベルトの概略形状よりやや広い通路３４が形成されている。
【００２７】
それぞれのキャビティ３３にはブロックの上側中央付近に射出成形のゲート３５を配置しており、溶融した樹脂を射出することによってブロック１を形成するものである。
【００２８】
キャビティ３３はセンターベルト保持部３２にセンターベルト３を嵌め込んだ状態でセンターベルト３を取り囲むように配置されており、キャビティ３３でブロック２を成形するとセンターベルト３にブロック２が凹条部７、８で嵌合された状態で成形されるようになっている。
【００２９】
本発明においてセンターベルト３の表面には接着剤６が処理されている。ブロック２の成形に先立って表面に接着剤６を処理したセンターベルト３をセンターベルト保持部３２にセットし、ブロック２を成形することによって、センターベルト３とブロック２とが接着されるので、ブロック２のセンターベルト３に対する揺動を効果的に抑制することができるとともに、両者の間での振動や摩擦を防止することができ、センターベルト３やブロック２の摩耗やセンターベルト３とブロック２間での発熱を防止することができるのでベルト１の長寿命化にもつながる。
【００３０】
接着剤６として用いることができるものは、後述のようにブロック２は熱可塑性樹脂からなりセンターベルト３はゴムからなっているので夫々の材料との接着性を有するものを用いることができる。その例としてエポキシ樹脂化合物、シランカップリング剤、多官能芳香族イソシアネート化合物を挙げることができる。また、それらの化合物に対してセンターベルト３を構成するゴムと同種のゴム５〜３０質量％が添加されていることが好ましい。センターベルト３を構成するゴムを添加することによって接着剤６のセンターベルト３との接着性を向上させることができる。５質量％未満であるとゴムを添加することによるセンターベルト３との接着力向上の効果が薄く、３０質量％を超えて添加するとゴム分の割合が多くなりすぎてブロック２側との接着性が低下するので好ましくない。このような範囲でゴムを添加した接着剤をもちいると樹脂であるブロック２ともゴムであるセンターベルト３とも十分な接着力を有する接着を行うことができる。
【００３１】
エポキシ樹脂化合物としては、分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであればどんな化合物を用いても差し支えなく得に限定されるものではないが、例えば、分子内に水産機を有する化合物から得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、分子内にアミノ基を有する化合物から得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、分子内にカルボキシル気を有する化合物から得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、分子内に不飽和結合を有する化合物から得られる環式脂肪族エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアネートなどの複素環式エポキシ樹脂、あるいはこれらから選ばれる２種類以上のタイプが分子内に混在するエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００３２】
シランカップリング剤としては、例えばγ−アミノプロピルエトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどを挙げることができる。
【００３３】
多官能芳香族イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート等を挙げることができる。
【００３４】
これらの接着剤に対して添加するゴムはセンターベルト３に用いているものと同種のゴムであり、クロロプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素化ニトリルゴムなどの単一材またはこれらを適宜ブレンドしたゴムあるいはポリウレタンゴム等が挙げられる。これらのゴムを前記接着剤に対して添加する際には一旦ゴムを溶媒に溶かした状態で添加することが好ましく、ゴムを溶かすための溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒やエーテル類、トリクロロエチレン類などのハロゲン化脂肪族炭化水素、メチルエチルケトンなどが好適に用いられる。
【００３５】
接着剤をセンターベルトに処理する方法としては、容器内に溜めた接着剤６にセンターベルト３を浸す（ディップする）ことによってセンターベルト３の表面全体に接着剤６を被覆することができる。また刷毛などを用いてセンターベルト３表面の必要な箇所に塗布するといった方法でも可能である。ディップや塗布して乾燥した状態で接着剤６が１０〜２００μｍの範囲の厚みになるようにすることが好ましい。接着剤６の厚みが１０μｍ未満であると接着剤が接着剤が剥がれたり十分な接着力を出すことができずブロックやセンターベルトの摩耗につながり、２００μｍを超えると接着剤中の成分や溶剤が成形したブロックへ移行する量が多くなり、ブロックの物性等へ影響を及ぼすことから好ましくない。
【００３６】
また、従来このような高負荷伝動ベルトの製造においてはセンターベルト３を製造し、別途ブロック２を製造した上でセンターベルト３にブロック２を一つ一つ嵌め込んでいく作業を行っており、特にブロック２をセンターベルト３に嵌め込んでいく作業に多くに時間をとられていたが、上記のような製造方法を採ることによって、ブロック２をセンターベルト３の所定位置に成形しているので、ブロック２を成形し終わった時点でブロック２はセンターベルト３に嵌め込まれた状態となり、改めてブロック２をセンターベルト３に嵌め込むといった作業が不要になり、製造に要する時間を大幅に短縮することができるものである。
【００３７】
図４に示す例では、金型３０、３１に設けられたキャビティ３３は５箇所であり、一度に成形できるブロックの数は５個である。よって５個のブロックを成形した後に金型から一度ベルトを取り外してブロック５個分を図４中の矢印方向に回転させて次の位置にブロック２を成形できるようにして再度金型３０、３１に装着し、次の位置に５個のブロック２を成形する。このような操作を繰り返してベルト全周のブロック２全部を成形してベルトが完成する。
【００３８】
ブロックの成形が完了したら金型３０、３１を開いてブロック２を金型から脱型する。脱型には金型から突出するイジェクトピンを用いて行うのが便利であり、例えば図５に示すブロックのようにブロック２の傾斜した側面２ａ、２ｂの上下位置に垂直面部２ｃを形成してイジェクトピンを当接させる箇所としてもよい。
【００３９】
このようなセンターベルト３にブロック２を取り付けた高負荷伝動ベルト１においてブロック２のピッチ（センターベルト３に取り付けるブロック２同士の間隔）は騒音の問題などに関与するものであり、ピッチが大きすぎると騒音が増すことになる。しかし、一方でブロック２の成形をする際のブロック間に存在する金型の厚みが薄くなりすぎると射出圧力によって金型が変形しブロック２の変形にもつながるので好ましくない。そこで、ブロック２とブロック２間の金型の厚みはブロック２の厚みの１／６〜３／２程度になってしまう。
【００４０】
以上の説明ではブロック２は一度に５個を成形し、順送り的に全数を成形して高負荷伝動ベルト１を完成させているが、ブロック２の全数と同じ数のキャビティを有する金型を用いて一度に全部を成形しても構わない。
【００４１】
本発明の高負荷伝動ベルトは図１で示した例に限られることはなく、様々な形態を採ることができる。図６に示すベルトは図１に示すベルトとほぼ同じ形状を有しているが、センターベルト３の幅方向の中央にブロックを取り付けるのと同じピッチで貫通孔１８を有しており、ブロック２が成形される際にその貫通孔１８を通して樹脂が連結１９されている。
【００４２】
このようにセンターベルト３に設けた貫通孔１８を通して上下でブロックを形成する樹脂が連結１９されていることによって、ブロック２とセンターベルト３とが接着剤により接着されていることと相まって、ブロック２とセンターベルト３との固定力がより強固なものになる。ベルト１が長期にわたって走行を続けるとブロック２とセンターベルト３とのがたつきが発生し、それが原因でベルト１の騒音が大きくなったり、ブロック２の破損やセンターベルト３の切断したりといった故障につながることがあるが、ブロック２とセンターベルト３の固定力を高めることによってベルト１の寿命を長期化することができるものである。
【００４３】
このブロック２は合成樹脂素材のみからなっているものに限られず、センターベルト３にアルミニウム合金などの金属などからなるインサート材を装着してブロックを成形することも可能である。
【００４４】
このような射出成形でブロックを成形する場合に用いられる素材の樹脂として用いることができるのは、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）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が、中でも低摩擦係数で耐摩耗性に優れ、剛性があるとともに曲げに対しても弾力性を有しており、簡単に破損してしまうことのない樹脂がよく、ポリアミド樹脂、なかでもナイロン４６が好ましいといえる。
【００４５】
本発明では前述のようにブロックを形成する合成樹脂中に繊維状の補強材やウィスカ状の補強材を配合することは可能であり、繊維状の補強材は１５〜４０重量％の範囲で配合する。１５重量％未満であると補強効果が少なくブロックの耐摩耗性が十分でないなどの問題があり、４０重量％を超えると樹脂への配合が困難になったり射出成形が困難になったりするなどの問題があるので好ましくない。合成樹脂に配合する繊維状補強材としては、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維などを挙げることができる。繊維状補強材として上記の有機繊維のほかにも酸化亜鉛ウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカなどの無機繊維を配合してもよい。これらの他に、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素系樹脂から選ばれてなる少なくとも一つを混入することによってもブロック２の潤滑性を向上させることができる。フッ素系樹脂としては、ポリ４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化エチレンプロピレンエーテル（ＰＦＰＥ）、４フッ化エチレン６フッ化プロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）、ポリフッ化アルコキシエチレン（ＰＦＡ）等が挙げられる。
【００４６】
樹脂材中にインサート材を埋設したものの場合、インサート材は、ブロック２の耐側圧性や曲げ剛性を持たせる部分となるインサート材であり、素材としてはアルミ合金、セラミックス、セラミックスとアルミニウムとの複合材料、炭素繊維強化樹脂や鉄などの素材が挙げられる。
【００４７】
耐側圧性や曲げ剛性を持たせるという面では金属材料が好ましく、金属材料の中ではアルミ合金の弾性率が７０００ｋｇｆ／ｍｍ２で比重が２．８であるのに対し、鉄は弾性率が２２０００ｋｇｆ／ｍｍ２で比重が７．８であり、強度的には鉄を用いるほうが高いといえるが、高速で回転するベルトにとって、ベルト重量は寿命に大きく影響を与えるため軽量化の面で有利なアルミ合金を用いることが好ましい。ただし、耐側圧性や曲げ剛性を持たせるという面では金属材料が優れており、インサート材２２の所定箇所に樹脂材２１を被覆したブロック２を用いることが好ましい。
【００４８】
樹脂材を所定の箇所に配置する場合、ブロック２の大きさよりもひと回り小さい金属材料からなるインサート材を用いてそのほぼ全面を樹脂材で被覆したものを用いると、部分的に樹脂材を被覆配置したものに比べて、樹脂材の剥離などの問題が発生しにくいので好ましい形態ということができる。ただし、全面といっても製造工程の上で樹脂材を被覆する際にインサート材を固定する部材が接触しているところは、インサート材が露出する箇所が発生することになるが、その程度のインサート材の露出は、実質的に全面を樹脂材で被覆している形態に含まれるといってよいものである。
【００４９】
センターベルト３のゴム４として使用されるものは、クロロプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素化ニトリルゴムなどの単一材またはこれらを適宜ブレンドしたゴムあるいはポリウレタンゴム等が挙げられる。そして、心線５としてはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、スチールワイヤ等から選ばれたロープが用いられる。また、心線５はロープをスパイラル状に埋設したもの以外にも、上記の繊維の織布、編み布や金属薄板等を使用することもできる。また、凹条部６、７を有するセンターベルトの上下面にはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などからなる織布や編布にＲＦＬ処理液やゴム糊などを被覆することによって接着処理したものが積層されている。
【実施例】
【００５０】
（実施例１）
実施例１としては、図１に示すよう高負荷伝動ベルトであり、ブロックに用いた樹脂材料としてはカーボン繊維を３０質量％含有した４６ナイロンを使用した。そしてセンターベルトとして心線５にアラミド繊維、エラストマー４にクロロプレンゴムを用いたものとした。センターベルトの表面には芳香族イソシアネート化合物にゴムが１５質量％になるようにクロロプレンゴムをトルエンに溶かしたものを添加した接着剤をディップすることによって約３０μｍ厚みで被覆した。ベルトのサイズはベルトピッチ幅１８ｍｍ、ピッチ周長６９０ｍｍ、ブロックピッチ５ｍｍとした。
【００５１】
得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表２に示す。
【００５２】
（実施例２）
接着剤中のゴムの含有率を５質量％とした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表２に示す。
【００５３】
（実施例３）
接着剤中のゴムの含有率を３０質量％とした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表２に示す。
【００５４】
（比較例１）
接着剤中のゴムの含有率を１質量％とした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５５】
（比較例２）
接着剤中のゴムの含有率を４０質量％とした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５６】
（比較例３）
センターベルト表面に接着剤を付着させなかった以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５７】
（比較例４）
センターベルト表面の接着剤の厚みを５μｍとした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５８】
（比較例５）
センターベルト表面の接着剤の厚みを２３０μｍとした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【表２】
【００６１】
【表３】
【００６２】
表２、表３の結果から、センターベルト表面に接着剤を設けなかった比較例３と比べるとその他のベルトは騒音レベルも低く寿命も長くなっていることから、ブロックとセンターベルトを接着剤で接着固定することの効果が確認できる。また、実施例１〜３では騒音レベルも低く長時間走行しても異常が発生していないのに対して、比較例１、４はセンターベルトの摩耗による切断で寿命となっており、接着剤中のゴムの含有量が少ないために接着剤がセンターベルトに対して十分な接着力を示さず走行する中でその界面で剥離が生じ、摩擦が発生しているためと考えられる。比較例３ではブロックとセンターベルトが最初から全く接着されていない状況で早い段階でセンターベルトの切断による寿命を迎えており、騒音も大きくなっている。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
自動車や自動二輪車、農業機械の無段変速装置など、プーリの有効径が変化し大きなトルクを伝達するようなベルトの製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の高負荷伝動ベルトの要部斜視図である。
【図２】本発明の高負荷伝動ベルトの側面図である。
【図３】本発明の製造方法で用いられる製造装置の概要斜視図である。
【図４】金型を開いたところから見た正面図である。
【図５】ブロック形状の別の例を示す正面図である。
【図６】本発明の別の例を示す高負荷伝動ベルトの斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 高負荷伝動ベルト
２ ブロック
２ａ 側面
２ｂ 側面
３ センターベルト
４ ゴム
５ 心線
６ 接着剤
７ 凹条部
８ 凹条部
１１ 上ビーム部
１２ 下ビーム部
１３ 側部
１４ 側部
１５ 開口部
１６ 凸条部
１７ 凸条部
１８ 凸条部
３０ 金型
３１ 金型
３２ センターベルト保持部
３３ キャビティ
３５ スライド部
３６ スライド部
３７ キャビティ
３８ ゲート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを固定した高負荷伝動ベルトに係り、ブロックの走行方向の揺動を抑えて、ベルトの振動、騒音、発熱を防止した高負荷伝動ベルトおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速装置に使用するベルトは、プーリのＶ溝幅を変化させることによってプーリに巻きかかる有効径を変化させ変速比を調節するような変速プーリに巻きかけて使用するものであり、プーリからの側圧が大きくなるのでベルト自体が大きな側圧に耐えるものではなくてはならない。また、無段変速の用途以外にも通常のゴムベルトでは寿命が短くなりすぎるような高負荷伝動の用途には特別に高負荷に耐えうるようなベルトを用いる必要がある。
【０００３】
そのようなベルトとして使用されるものの中に、センターベルトにブロックを固定してベルト幅方向の強度を高めた引張伝動式の高負荷伝動ベルトがあり、具体的な構成としては、心線をエラストマー中に埋設したセンターベルトにボルトやリベットなどの止着材を用いてセンターベルトに使用しているエラストマーよりも比較的硬質のエラストマーからなるブロックを止着固定したものがある。
【０００４】
このような引張伝動式の高負荷伝動ベルトに用いられるブロックの要求品質としては、上記のように摩擦伝動において高負荷の伝動を目的としているために、曲げ疲労性、耐摩耗性、耐熱性、剛性、耐衝撃性などの性質をバランスよく保有する必要がある。更にプーリを摩耗させないようにすることも大切な要素である。
【０００５】
これらの要求を満たす高負荷伝動ベルトとして、例えば、特許文献１に開示されているようなものがある。このベルトのブロックは金属製のインサートをフェノール系樹脂によって被覆した２重構造のブロックを用いたものである。
【０００６】
また、特許文献２には金属製のインサートを埋設していないブロックを用いたベルトであり、金属製のインサートを有していないことから多少ブロックの強度面では劣るところがあるものの、ベルトを大幅に軽量化することが可能となっている。インサートを埋設したブロックを用いたベルトが比較的重量があり、ベルトを高速で回転させると遠心力によるセンターベルトの劣化が早いという問題があるのであまり高回転の用途に向いていないということがあった。それに対して特許文献２に開示されているような金属製のインサートを埋設していないベルトでは遠心力の問題が少なく高回転にも適用できる。
【０００７】
このような高負荷伝動ベルトはセンターベルトに多数のブロックを設けたベルトはベルトの製造の際にセンターベルトへのブロックの装着に手間がかかり、効率のよい機械化もなかなか困難であることからコスト的には不利であった。
【０００８】
特許文献３にはそのようなベルトを製造する方法が開示されている。金型内にセンターベルトを配置してセンターベルトを取り囲むようにキャビティを形成して樹脂を射出することによってブロックを成形すると共にセンターベルトに取り付ける方法である。この方法によればブロックの成形とセンターベルトへのブロックの取り付けが一度で行える。
【０００９】
特許文献４にはブロックの金属補強部材（インサート）が軟質ゴム部材を介して連結されているベルトが開示されている。軟質ゴム部材を介して連結することによって、ベルト走行時のブロックの揺動を防止することができるといったものである。
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−３４３４２号
【特許文献２】特開２００１−３１１４５３号
【特許文献３】特開２００３−２０２０５４号
【特許文献４】実願昭６１−５１０９０号（実開昭６２−１６２４３４号）のマイクロフィルム
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献３で開示されているベルトは、センターベルトへのブロックの取り付けをブロックの成形と同時に行うことができるため、製造の面では非常に有利であるものの、ブロックを成形するための金型の厚みによって隣り合うブロックの間隔が広くなってしまう。ブロック同士の間隔が広くなるとブロックが動くやすくなり、センターベルトに対して進行方向に揺動するという問題が出てくる。また、ブロックのピッチが大きくなるとベルトの騒音は大きくなるといった問題もある。
【００１２】
特許文献４ではブロックを軟質ゴム部材で連結することによって、ブロックの揺動は防止することができるが、センターベルトにブロックを取り付ける手間はもとより、更にブロックを軟質ゴム部材で連結する作業が必要となるので、ブロックの製造の面ではあまり好ましい形態であるとはいえない。
【００１３】
そこで本発明ではブロックをセンターベルトに取り付ける工程はブロックの成形と共にごく簡単に行うことができ、ベルト走行時のブロックのセンターベルトに対する揺動を抑えることができ、発熱や摩耗といった問題を解消した高負荷伝動ベルトの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を解決するために本発明の請求項１では、センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトであって、センターベルト保持部と、該センターベルト保持部に保持されたセンターベルトの所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有した金型を用いて、センターベルトを前記センターベルト保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂材料を送り込んでブロックを成形すると同時にセンターベルトにブロックを取り付けることによって得た高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトの表面に接着剤を被覆してなることを特徴とする。
【００１５】
請求項２では、接着剤にはセンターベルトを構成するゴムと同種のゴムを５〜３０質量％添加してなる高負荷伝動ベルトとしている。
【００１６】
請求項３では、接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定した高負荷伝動ベルトとしている。
【００１７】
請求項４では、センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトの製造方法において、金型はセンターベルト保持部と、該センターベルト保持部に保持されたセンターベルトの所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有しており、センターベルトを前記センターベルト保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂を射出することによって、ブロックを成形すると同時にセンターベルトにブロックを取り付ける高負荷伝動ベルトの製造方法において、センターベルトの表面に接着剤を処理したものを用いたことを特徴とする。
【００１８】
請求項５では、接着剤にはセンターベルトを構成するゴムと同種のゴムを５〜３０質量％添加してなる高負荷伝動ベルトの製造方法としている。
【００１９】
請求項６では、接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定した高負荷伝動ベルトの製造方法としている。
【発明の効果】
【００２０】
センターベルト表面に接着剤を処理しておくことによって、ブロックを成形するとセンターベルトとブロックが接着固定されるので、ブロックのセンターベルトに対する揺動を効果的に抑制することができるとともに、両者の間での振動や摩擦を防止することができセンターベルトの摩耗やブロックとセンターベルト間の摩擦による発熱の問題を解消することができる。
【００２１】
また、接着剤にセンターベルトを構成するのと同種のゴムを所定量添加することによって接着剤とセンターベルトとの接着力を向上させることができる。
【００２２】
接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定することによって、十分な接着力を発現するとともに接着剤がブロックの物性等への影響を及ぼすことも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の高負荷伝動ベルトは図１、図２に示すようなベルトで、ゴム４内に心線５をスパイラル状に埋設してなるセンターベルト３と、このセンターベルト３の上下面に所定ピッチで形成された凹部に嵌合し、係止固定されている複数のブロック２から構成されている。このブロック２の両側面２ａ、２ｂは、プーリのＶ溝と係合する傾斜のついた面となっており、駆動されたプーリから動力を受け取って、係止固定されているセンターベルト３を引張り、駆動側プーリの動力を従動側プーリに伝動している。
【００２４】
ブロック２は、図１、２に示すように、上ビーム部１１および下ビーム部１２と、両側部１３、１４が一体的にセンターベルト３の周囲に形成されている。ブロック２の中央にはセンターベルト３を嵌めこむ開口部１５を有し、開口部１５内の上面および下面にはセンターベルト３の上面に設けた凹条部７と下面に設けた凹条部８に係合する凸条部１６、１７が形成されている。
【００２５】
このようにブロックにセンターベルトを嵌め込んで形成するような高負荷伝動ベルトの製造するにあたり、図３および図４、図５に示すように一対の金型３０、３１を用い、その金型３０、３１にはセンターベルト保持部３２を有するとともに、一対の金型３０、３１が合さった状態でブロック２を成形するためのキャビティ３３を形成するようになっており、センターベルト３を前記センターベルト保持部３２にセットした状態で金型３０、３１内のキャビティ３３に樹脂を射出する。センターベルト３には上下面のブロック２と嵌合する凹条部７、８の間に金型のセンターベルト保持部３２と嵌合する凹部９、１０を有しており、ブロック２を射出成形で成形する際にセンターベルト３の位置決めを行うようになっている。
【００２６】
ブロック２を成形するキャビティ３３以外のところではセンターベルトは固定する必要がなく、金型を閉じる時のベルトの逃げ場所としてベルトの概略形状よりやや広い通路３４が形成されている。
【００２７】
それぞれのキャビティ３３にはブロックの上側中央付近に射出成形のゲート３５を配置しており、溶融した樹脂を射出することによってブロック１を形成するものである。
【００２８】
キャビティ３３はセンターベルト保持部３２にセンターベルト３を嵌め込んだ状態でセンターベルト３を取り囲むように配置されており、キャビティ３３でブロック２を成形するとセンターベルト３にブロック２が凹条部７、８で嵌合された状態で成形されるようになっている。
【００２９】
本発明においてセンターベルト３の表面には接着剤６が処理されている。ブロック２の成形に先立って表面に接着剤６を処理したセンターベルト３をセンターベルト保持部３２にセットし、ブロック２を成形することによって、センターベルト３とブロック２とが接着されるので、ブロック２のセンターベルト３に対する揺動を効果的に抑制することができるとともに、両者の間での振動や摩擦を防止することができ、センターベルト３やブロック２の摩耗やセンターベルト３とブロック２間での発熱を防止することができるのでベルト１の長寿命化にもつながる。
【００３０】
接着剤６として用いることができるものは、後述のようにブロック２は熱可塑性樹脂からなりセンターベルト３はゴムからなっているので夫々の材料との接着性を有するものを用いることができる。その例としてエポキシ樹脂化合物、シランカップリング剤、多官能芳香族イソシアネート化合物を挙げることができる。また、それらの化合物に対してセンターベルト３を構成するゴムと同種のゴム５〜３０質量％が添加されていることが好ましい。センターベルト３を構成するゴムを添加することによって接着剤６のセンターベルト３との接着性を向上させることができる。５質量％未満であるとゴムを添加することによるセンターベルト３との接着力向上の効果が薄く、３０質量％を超えて添加するとゴム分の割合が多くなりすぎてブロック２側との接着性が低下するので好ましくない。このような範囲でゴムを添加した接着剤をもちいると樹脂であるブロック２ともゴムであるセンターベルト３とも十分な接着力を有する接着を行うことができる。
【００３１】
エポキシ樹脂化合物としては、分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであればどんな化合物を用いても差し支えなく得に限定されるものではないが、例えば、分子内に水産機を有する化合物から得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、分子内にアミノ基を有する化合物から得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、分子内にカルボキシル気を有する化合物から得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、分子内に不飽和結合を有する化合物から得られる環式脂肪族エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアネートなどの複素環式エポキシ樹脂、あるいはこれらから選ばれる２種類以上のタイプが分子内に混在するエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００３２】
シランカップリング剤としては、例えばγ−アミノプロピルエトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどを挙げることができる。
【００３３】
多官能芳香族イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート等を挙げることができる。
【００３４】
これらの接着剤に対して添加するゴムはセンターベルト３に用いているものと同種のゴムであり、クロロプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素化ニトリルゴムなどの単一材またはこれらを適宜ブレンドしたゴムあるいはポリウレタンゴム等が挙げられる。これらのゴムを前記接着剤に対して添加する際には一旦ゴムを溶媒に溶かした状態で添加することが好ましく、ゴムを溶かすための溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒やエーテル類、トリクロロエチレン類などのハロゲン化脂肪族炭化水素、メチルエチルケトンなどが好適に用いられる。
【００３５】
接着剤をセンターベルトに処理する方法としては、容器内に溜めた接着剤６にセンターベルト３を浸す（ディップする）ことによってセンターベルト３の表面全体に接着剤６を被覆することができる。また刷毛などを用いてセンターベルト３表面の必要な箇所に塗布するといった方法でも可能である。ディップや塗布して乾燥した状態で接着剤６が１０〜２００μｍの範囲の厚みになるようにすることが好ましい。接着剤６の厚みが１０μｍ未満であると接着剤が接着剤が剥がれたり十分な接着力を出すことができずブロックやセンターベルトの摩耗につながり、２００μｍを超えると接着剤中の成分や溶剤が成形したブロックへ移行する量が多くなり、ブロックの物性等へ影響を及ぼすことから好ましくない。
【００３６】
また、従来このような高負荷伝動ベルトの製造においてはセンターベルト３を製造し、別途ブロック２を製造した上でセンターベルト３にブロック２を一つ一つ嵌め込んでいく作業を行っており、特にブロック２をセンターベルト３に嵌め込んでいく作業に多くに時間をとられていたが、上記のような製造方法を採ることによって、ブロック２をセンターベルト３の所定位置に成形しているので、ブロック２を成形し終わった時点でブロック２はセンターベルト３に嵌め込まれた状態となり、改めてブロック２をセンターベルト３に嵌め込むといった作業が不要になり、製造に要する時間を大幅に短縮することができるものである。
【００３７】
図４に示す例では、金型３０、３１に設けられたキャビティ３３は５箇所であり、一度に成形できるブロックの数は５個である。よって５個のブロックを成形した後に金型から一度ベルトを取り外してブロック５個分を図４中の矢印方向に回転させて次の位置にブロック２を成形できるようにして再度金型３０、３１に装着し、次の位置に５個のブロック２を成形する。このような操作を繰り返してベルト全周のブロック２全部を成形してベルトが完成する。
【００３８】
ブロックの成形が完了したら金型３０、３１を開いてブロック２を金型から脱型する。脱型には金型から突出するイジェクトピンを用いて行うのが便利であり、例えば図５に示すブロックのようにブロック２の傾斜した側面２ａ、２ｂの上下位置に垂直面部２ｃを形成してイジェクトピンを当接させる箇所としてもよい。
【００３９】
このようなセンターベルト３にブロック２を取り付けた高負荷伝動ベルト１においてブロック２のピッチ（センターベルト３に取り付けるブロック２同士の間隔）は騒音の問題などに関与するものであり、ピッチが大きすぎると騒音が増すことになる。しかし、一方でブロック２の成形をする際のブロック間に存在する金型の厚みが薄くなりすぎると射出圧力によって金型が変形しブロック２の変形にもつながるので好ましくない。そこで、ブロック２とブロック２間の金型の厚みはブロック２の厚みの１／６〜３／２程度になってしまう。
【００４０】
以上の説明ではブロック２は一度に５個を成形し、順送り的に全数を成形して高負荷伝動ベルト１を完成させているが、ブロック２の全数と同じ数のキャビティを有する金型を用いて一度に全部を成形しても構わない。
【００４１】
本発明の高負荷伝動ベルトは図１で示した例に限られることはなく、様々な形態を採ることができる。図６に示すベルトは図１に示すベルトとほぼ同じ形状を有しているが、センターベルト３の幅方向の中央にブロックを取り付けるのと同じピッチで貫通孔１８を有しており、ブロック２が成形される際にその貫通孔１８を通して樹脂が連結１９されている。
【００４２】
このようにセンターベルト３に設けた貫通孔１８を通して上下でブロックを形成する樹脂が連結１９されていることによって、ブロック２とセンターベルト３とが接着剤により接着されていることと相まって、ブロック２とセンターベルト３との固定力がより強固なものになる。ベルト１が長期にわたって走行を続けるとブロック２とセンターベルト３とのがたつきが発生し、それが原因でベルト１の騒音が大きくなったり、ブロック２の破損やセンターベルト３の切断したりといった故障につながることがあるが、ブロック２とセンターベルト３の固定力を高めることによってベルト１の寿命を長期化することができるものである。
【００４３】
このブロック２は合成樹脂素材のみからなっているものに限られず、センターベルト３にアルミニウム合金などの金属などからなるインサート材を装着してブロックを成形することも可能である。
【００４４】
このような射出成形でブロックを成形する場合に用いられる素材の樹脂として用いることができるのは、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）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が、中でも低摩擦係数で耐摩耗性に優れ、剛性があるとともに曲げに対しても弾力性を有しており、簡単に破損してしまうことのない樹脂がよく、ポリアミド樹脂、なかでもナイロン４６が好ましいといえる。
【００４５】
本発明では前述のようにブロックを形成する合成樹脂中に繊維状の補強材やウィスカ状の補強材を配合することは可能であり、繊維状の補強材は１５〜４０重量％の範囲で配合する。１５重量％未満であると補強効果が少なくブロックの耐摩耗性が十分でないなどの問題があり、４０重量％を超えると樹脂への配合が困難になったり射出成形が困難になったりするなどの問題があるので好ましくない。合成樹脂に配合する繊維状補強材としては、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維などを挙げることができる。繊維状補強材として上記の有機繊維のほかにも酸化亜鉛ウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカなどの無機繊維を配合してもよい。これらの他に、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素系樹脂から選ばれてなる少なくとも一つを混入することによってもブロック２の潤滑性を向上させることができる。フッ素系樹脂としては、ポリ４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化エチレンプロピレンエーテル（ＰＦＰＥ）、４フッ化エチレン６フッ化プロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）、ポリフッ化アルコキシエチレン（ＰＦＡ）等が挙げられる。
【００４６】
樹脂材中にインサート材を埋設したものの場合、インサート材は、ブロック２の耐側圧性や曲げ剛性を持たせる部分となるインサート材であり、素材としてはアルミ合金、セラミックス、セラミックスとアルミニウムとの複合材料、炭素繊維強化樹脂や鉄などの素材が挙げられる。
【００４７】
耐側圧性や曲げ剛性を持たせるという面では金属材料が好ましく、金属材料の中ではアルミ合金の弾性率が７０００ｋｇｆ／ｍｍ２で比重が２．８であるのに対し、鉄は弾性率が２２０００ｋｇｆ／ｍｍ２で比重が７．８であり、強度的には鉄を用いるほうが高いといえるが、高速で回転するベルトにとって、ベルト重量は寿命に大きく影響を与えるため軽量化の面で有利なアルミ合金を用いることが好ましい。ただし、耐側圧性や曲げ剛性を持たせるという面では金属材料が優れており、インサート材２２の所定箇所に樹脂材２１を被覆したブロック２を用いることが好ましい。
【００４８】
樹脂材を所定の箇所に配置する場合、ブロック２の大きさよりもひと回り小さい金属材料からなるインサート材を用いてそのほぼ全面を樹脂材で被覆したものを用いると、部分的に樹脂材を被覆配置したものに比べて、樹脂材の剥離などの問題が発生しにくいので好ましい形態ということができる。ただし、全面といっても製造工程の上で樹脂材を被覆する際にインサート材を固定する部材が接触しているところは、インサート材が露出する箇所が発生することになるが、その程度のインサート材の露出は、実質的に全面を樹脂材で被覆している形態に含まれるといってよいものである。
【００４９】
センターベルト３のゴム４として使用されるものは、クロロプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素化ニトリルゴムなどの単一材またはこれらを適宜ブレンドしたゴムあるいはポリウレタンゴム等が挙げられる。そして、心線５としてはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、スチールワイヤ等から選ばれたロープが用いられる。また、心線５はロープをスパイラル状に埋設したもの以外にも、上記の繊維の織布、編み布や金属薄板等を使用することもできる。また、凹条部６、７を有するセンターベルトの上下面にはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などからなる織布や編布にＲＦＬ処理液やゴム糊などを被覆することによって接着処理したものが積層されている。
【実施例】
【００５０】
（実施例１）
実施例１としては、図１に示すよう高負荷伝動ベルトであり、ブロックに用いた樹脂材料としてはカーボン繊維を３０質量％含有した４６ナイロンを使用した。そしてセンターベルトとして心線５にアラミド繊維、エラストマー４にクロロプレンゴムを用いたものとした。センターベルトの表面には芳香族イソシアネート化合物にゴムが１５質量％になるようにクロロプレンゴムをトルエンに溶かしたものを添加した接着剤をディップすることによって約３０μｍ厚みで被覆した。ベルトのサイズはベルトピッチ幅１８ｍｍ、ピッチ周長６９０ｍｍ、ブロックピッチ５ｍｍとした。
【００５１】
得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表２に示す。
【００５２】
（実施例２）
接着剤中のゴムの含有率を５質量％とした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表２に示す。
【００５３】
（実施例３）
接着剤中のゴムの含有率を３０質量％とした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表２に示す。
【００５４】
（比較例１）
接着剤中のゴムの含有率を１質量％とした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５５】
（比較例２）
接着剤中のゴムの含有率を４０質量％とした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５６】
（比較例３）
センターベルト表面に接着剤を付着させなかった以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５７】
（比較例４）
センターベルト表面の接着剤の厚みを５μｍとした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５８】
（比較例５）
センターベルト表面の接着剤の厚みを２３０μｍとした以外は実施例１と全く同じ条件でベルトを作成した。得られたベルトを表１に示す条件で走行させて、発生した騒音レベルと寿命時間を測定した。その結果を表３に示す。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【表２】
【００６１】
【表３】
【００６２】
表２、表３の結果から、センターベルト表面に接着剤を設けなかった比較例３と比べるとその他のベルトは騒音レベルも低く寿命も長くなっていることから、ブロックとセンターベルトを接着剤で接着固定することの効果が確認できる。また、実施例１〜３では騒音レベルも低く長時間走行しても異常が発生していないのに対して、比較例１、４はセンターベルトの摩耗による切断で寿命となっており、接着剤中のゴムの含有量が少ないために接着剤がセンターベルトに対して十分な接着力を示さず走行する中でその界面で剥離が生じ、摩擦が発生しているためと考えられる。比較例３ではブロックとセンターベルトが最初から全く接着されていない状況で早い段階でセンターベルトの切断による寿命を迎えており、騒音も大きくなっている。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
自動車や自動二輪車、農業機械の無段変速装置など、プーリの有効径が変化し大きなトルクを伝達するようなベルトの製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の高負荷伝動ベルトの要部斜視図である。
【図２】本発明の高負荷伝動ベルトの側面図である。
【図３】本発明の製造方法で用いられる製造装置の概要斜視図である。
【図４】金型を開いたところから見た正面図である。
【図５】ブロック形状の別の例を示す正面図である。
【図６】本発明の別の例を示す高負荷伝動ベルトの斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 高負荷伝動ベルト
２ ブロック
２ａ 側面
２ｂ 側面
３ センターベルト
４ ゴム
５ 心線
６ 接着剤
７ 凹条部
８ 凹条部
１１ 上ビーム部
１２ 下ビーム部
１３ 側部
１４ 側部
１５ 開口部
１６ 凸条部
１７ 凸条部
１８ 凸条部
３０ 金型
３１ 金型
３２ センターベルト保持部
３３ キャビティ
３５ スライド部
３６ スライド部
３７ キャビティ
３８ ゲート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム中に心体を埋設したセンターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトであって、センターベルト保持部と、該センターベルト保持部に保持されたセンターベルトの所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有した金型を用いて、センターベルトを前記センターベルト保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂材料を送り込んでブロックを成形すると同時にセンターベルトにブロックを取り付けることによって得た高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルト表面の少なくともブロックを取り付ける箇所の一部に接着剤を被覆してなることを特徴とする高負荷伝動ベルト。
【請求項２】
接着剤にはセンターベルトを構成するゴムと同種のゴムを５〜３０質量％添加してなる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項３】
接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定した請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項４】
センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトの製造方法において、金型はセンターベルト保持部と、該センターベルト保持部に保持されたセンターベルトの所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有しており、センターベルトを前記センターベルト保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂を射出することによって、ブロックを成形すると同時にセンターベルトにブロックを取り付ける高負荷伝動ベルトの製造方法において、センターベルト表面の少なくともブロックを取り付ける箇所の一部に接着剤を処理したものを用いたことを特徴とする高負荷伝動ベルトの製造方法。
【請求項５】
接着剤にはセンターベルトを構成するゴムと同種のゴムを５〜３０質量％添加してなる請求項３記載の高負荷伝動ベルトの製造方法。
【請求項６】
接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定した請求項１記載の高負荷伝動ベルトの製造方法。
【請求項１】
ゴム中に心体を埋設したセンターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトであって、センターベルト保持部と、該センターベルト保持部に保持されたセンターベルトの所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有した金型を用いて、センターベルトを前記センターベルト保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂材料を送り込んでブロックを成形すると同時にセンターベルトにブロックを取り付けることによって得た高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルト表面の少なくともブロックを取り付ける箇所の一部に接着剤を被覆してなることを特徴とする高負荷伝動ベルト。
【請求項２】
接着剤にはセンターベルトを構成するゴムと同種のゴムを５〜３０質量％添加してなる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項３】
接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定した請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項４】
センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って複数のブロックを設けた高負荷伝動ベルトの製造方法において、金型はセンターベルト保持部と、該センターベルト保持部に保持されたセンターベルトの所定位置に成形されたブロックが嵌合されるように配置したブロックを成形するためのキャビティを有しており、センターベルトを前記センターベルト保持部にセットした状態で金型内のキャビティに樹脂を射出することによって、ブロックを成形すると同時にセンターベルトにブロックを取り付ける高負荷伝動ベルトの製造方法において、センターベルト表面の少なくともブロックを取り付ける箇所の一部に接着剤を処理したものを用いたことを特徴とする高負荷伝動ベルトの製造方法。
【請求項５】
接着剤にはセンターベルトを構成するゴムと同種のゴムを５〜３０質量％添加してなる請求項３記載の高負荷伝動ベルトの製造方法。
【請求項６】
接着剤の厚みを１０〜２００μｍの範囲内に設定した請求項１記載の高負荷伝動ベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−５７８３５（Ｐ２００６−５７８３５Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１１８９６（Ｐ２００５−２１１８９６）
【出願日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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