高負荷伝動ベルト
【課題】センターベルトを装着した状態でブロックとセンターベルトとの間の動きを規制し摩耗や発熱といった問題を防止した高負荷伝動ベルトを提供する。
【解決手段】センターベルト３ａ、３ｂと、上ビーム１１と下ビーム１２をピラー１３によって連結し、上下ビーム１１、１２とピラー１３によってセンターベルトを装着する溝部１４、１５を有するブロック２とからなり、溝部１４、１５内の溝上面１６および溝下面１７にはベルト幅方向の凸条部２０、２１が形成され、一方センターベルトにも所定ピッチでベルト幅方向の凹条部１８、１９が形成され、その凸条部２０、２１と凹条部１８、１９が互いに嵌合しており、更に溝上面１６もしくは溝下面１７の少なくとも片方の凸条部２０、２１には突起などの凹凸２２が設けられた高負荷伝動ベルトである。
【解決手段】センターベルト３ａ、３ｂと、上ビーム１１と下ビーム１２をピラー１３によって連結し、上下ビーム１１、１２とピラー１３によってセンターベルトを装着する溝部１４、１５を有するブロック２とからなり、溝部１４、１５内の溝上面１６および溝下面１７にはベルト幅方向の凸条部２０、２１が形成され、一方センターベルトにも所定ピッチでベルト幅方向の凹条部１８、１９が形成され、その凸条部２０、２１と凹条部１８、１９が互いに嵌合しており、更に溝上面１６もしくは溝下面１７の少なくとも片方の凸条部２０、２１には突起などの凹凸２２が設けられた高負荷伝動ベルトである。
【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所定ピッチでブロックを固定した高負荷伝動ベルトに関し、詳しくは軽量であり曲げ弾性率、耐衝撃性、耐摩耗性、寸法精度に優れ、またセンターベルトとブロックとの間の動きを防止した高負荷伝動ベルトに関する。
【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溝幅を変え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様な変速プーリに巻き掛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は大きな側圧に耐えるものでなくてはならない。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、心線をゴムなどの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、耐衝撃性等の性質をバランス良く保有する必要がある。さら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。このベルトは、ブロックとプーリの接触する部分が、フェノール系樹脂成分にゴム成分が添加された樹脂成形材料によって、金属等によって形成されているインサート材を被覆した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】
また、特許文献３にはブロックの溝の幅よりもセンターベルトの厚みを大きく設定することによってセンターベルトとブロックとのがたつきをなくしてブロックの揺動を抑えることによって、両者の間で生じる摩耗や発熱を防止するといった技術が開示されている。
【０００８】
特許文献４には上ブロックに凹凸面を設けるとともにセンターベルト上面に設けた高度の低いエラストマーを配置して前記凹凸面をエラストマーに食い込ませることによってブロックとセンターベルトを強固に固定したベルトが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−３４３４２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１１４５３号
【特許文献３】実開平１−５５３４４号公報
【特許文献４】特開平７−１９７９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、最近はニーズの多様化により、高負荷ではあるが、従来のものより負荷が少し低く、高速で回転させることができる高負荷伝動ベルトが要求されるようになってきている。
【００１１】
このため、例えば特許文献１に開示されているベルトは、アルミニウム合金等をインサート材として使用しているため、高速で回転すると、その重量のため、大きな遠心力がかかり、ベルトに大きな張力が作用して、ベルトが早期破損するという問題が生じるようになった。
【００１２】
特許文献２のベルトはブロックにインサート材を有していない。アルミニウム合金等金属製のインサート材を用いなければブロックが軽量化されてひいてはベルト全体の重量も大幅に軽量することができる。よって高速回転に有利なベルトとすることができる。
【００１３】
しかし、ベルトの軽量化と引き換えにブロックの強度の面では低下を避けることができず、比較的撓みなどが発生しやすいブロックとなってしまう。このようなベルトではブロックに設けた溝部にエラストマー製のセンターベルトを装着する構造となっているが、センターベルトを装着する際にもブロックの上下ビームに撓みが発生することから、センターベルトとブロックの間で緩みを生じる。
【００１４】
一方で特許文献３に記載されているようなブロックの揺動による摩耗や発熱といった問題を解決するためにはブロックの溝の幅よりもセンターベルトの厚みを大きく取るといった方策があるが、インサート材を埋設していないブロックにおいては、上下ビームの撓みが更に大きくなってしまうという問題がある。センターベルトとブロックとの間におけるベルト幅方向の動きは、ベルトの伝達性能が低下したり騒音発生の原因になったりする問題があった。がたつきを防止するためにブロックに設けた溝部の幅をセンターベルトの厚みに対して小さく設定することで圧縮比を大きくすることが考えられるが、大きくしすぎるとベルトの組立て時においてセンターベルトの装着作業が困難になるという問題やベルト屈曲時の発熱が大きくなるといった問題にもつながる。
【００１５】
特許文献４ではセンターベルトに対するブロックのベルト長手方向に対する動きを防止するためにブロックの凹凸面をセンターベルトのエラストマーに食い込ませている。
【００１６】
そこで本発明はこのような問題を解消し、しかもブロックとセンターベルトとの間のベルト幅方向の動きが強く規制されることでブロックの揺動やブロックがベルト幅方向に対して傾きを生じたまま走行する斜行になることがなく、摩耗や発熱といった問題を防止することができる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】
【００１７】
本発明の請求項１ではエラストマー中に心線を埋設したセンターベルトと、上ビームと下ビームをピラーによって連結し、センターベルトを装着するための上下ビームとピラーによって囲まれた溝部を有するブロックとからなるとともに上下ビームの側面がプーリＶ溝と当接するＶ側面を形成しており、ブロックにはインサート材を埋設してない高負荷伝動ベルトにおいて、前記溝部内の溝上面および溝下面にはベルト幅方向の凸条部が形成されるとともに一方センターベルトにも所定ピッチでベルト幅方向の凹条部が形成され、その凸条部と凹条部が互いに嵌合しており、更にブロックの溝部内の溝上面もしくは溝下面の少なくとも片方の凸条部にはブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項２では、溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部から突出した１つ以上の突起を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【００１９】
請求項３では、溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方のベルト進行方向の前後面に凹部を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【００２０】
請求項４では、溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部にジグザク状の凹凸を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【００２１】
請求項５では、ブロックにはインサート材を埋設してない請求項１記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【００２２】
請求項６では、凹凸の高低差が０．０５〜０．２ｍｍである請求項１〜２記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の高負荷伝動ベルトでは、ブロックとセンターベルトとの間の固定・保持はブロックの溝部の幅をセンターベルトの厚みよりも小さくとるのではなく、ブロックの溝部内の溝上面もしくは溝下面の少なくとも片方の凸条部にはブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸を設けることによってセンターベルトを構成するエラストマー素材に食いつき、ブロックとセンターベルトとの間の動きが強く規制されるものである。ゆえにセンターベルトやブロックの摩耗や発熱といった問題を防止することができる。
【００２４】
ブロックとしてアルミ合金などのインサート材を埋設していないことからベルトが軽量で走行中の遠心力で破損するといったこともなく高速回転での使用にも向いている反面、ブロックの撓みが生じやすいという問題があるが、それを請求項１に記載したようなブロックの溝上面もしくは溝下面に設けたブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸を設けることによって両者のがたつきを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る高負荷伝動ベルト１の一例を示す要部斜視図であり、図２は同じく要部側面図である。本発明の高負荷伝動ベルト１は、エラストマー４内に心線５をスパイラル状に埋設してなる同じ幅の二本のセンターベルト３ａ、３ｂと、このセンターベルト３ａ、３ｂに係止固定されている複数のブロック２と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３ａ、３ｂ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。
【００２７】
ブロック２は、上ビーム１１および下ビーム１２と、上下ビーム１１、１２の中央部同士を連結したピラー１３からなっており、ブロック２の両側面２ａ、２ｂの間と２ｃ、２ｄの間には一対のセンターベルト３ａ、３ｂを嵌めこむ溝部１４、１５が形成されている。また、溝部１５内の溝上面１６および溝下面１７にはセンターベルト３ａ、３ｂの溝上面に設けた凹条部１８と下面に設けた凹条部１９に係合する凸条部２０、２１に係合するようになっている。
【００２８】
また、本発明におけるブロック２は樹脂材のみからなっているもの、また樹脂材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埋設したもののいずれでもよい。インサート材を埋設していないブロック２を用いた場合、インサート材を埋設したブロックを用いたベルトよりも、軽量化が可能なので高回転で使用してもベルトに発生する遠心力が小さいという優位点があり、自動二輪などの比較的軽負荷で高回転の用途に向いているが、インサート材を有していないので剛性が低いといった面があり、上下ビーム１１、１２に撓みが生じやすく、ブロックとセンターベルトとの嵌合におけるゆるみが発生しやすく両者の間で摩耗や発熱などの問題が発生するという欠点がある。
【００２９】
本発明においてはブロックの溝上面１６と溝下面１７の少なくともいずれか一方に形成した凸条部２０、２１の上にセンターベルトとブロックとのベルト幅方向の動きを規制する凹凸２２を設けている。具体的には図３および図４に示すように凸条部２０、２１の頂部に円筒形状または楕円筒形状などの突起を設けている。この突起を設けることによってブロックの溝部１５にセンターベルトを装着すると、突起２２がセンターベルトを構成しているエラストマー素材に食い込んだ状態になり、ブロックとセンターベルトとの間で強く動きを規制することができるようになり、ベルトの走行中にブロックがプーリからの力を受けた際にもブロックの揺動を抑制してブロックとセンターベルトにおける摩耗や発熱を防止することができるものである。
【００３０】
図５および図６に示すように凸条部２０、２１の頂部にベルト幅方向に波打つ波形状の凹凸やジグザグ形状の凹凸２３を挙げることができる。このような構成を採ることによってセンターベルト３ａ、３ｂを構成しているエラストマー４にブロック２の凹凸２３が食い込んだ状態になり、ブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂとの間で強く動きを規制することができるようになり、ベルト１の走行中にブロック２がプーリからの力を受けた際にもブロック２の揺動や斜行を抑制してブロック２やセンターベルト３ａ、３ｂにおける摩耗や発熱を防止することができるものである。
【００３１】
更に図７および図８に示すように凸条部２０、２１のベルト進行方向の前後面に円筒面状の凹部２４を設けるており、このような形態も本発明に含まれるものである。このような構成を採ることによってやはりセンターベルトがこの凹部２４に食い込んでブロックとセンターベルトとの間で強く動きを規制することができるようになる。また、凸条部２０、２１にもうけた凹凸にてブロックとセンターベルトの動きを規制する場合、凸条部２０、２１に突起を設けるとその突起の大きさによっては、センターベルトの嵌入が困難になるとともに嵌入後のベルト走行時において発熱の原因となる。しかし、図７、８の形態のように凹部２４を設けることで凹凸とするものではベルトの屈曲でエラストマーが圧縮されることによる発熱が少なく、逆にベルトの屈曲時において圧縮されたエラストマーが凹部２４内に逃げることができるので発熱の抑制につながる。また、凹部２４は凸条部２０、２１におけるベルト進行方向の前後面に設けていることから凸条部２０、２１の頂部に凹凸がないので心線の並びが乱れるといった心線に対する影響も少なく走行を安定させることができるというメリットもある。
【００３２】
上記のような目的で凹凸を設けるに際して凹凸の高低差Ｄが０．０５〜０．２ｍｍの範囲であり、特に凸の形状はセンターベルトに食い込みやすいよう先端が尖形であることが好ましい。また、設ける凹凸の個数は１つの凹と１つの凸の組合せが、１つの凸条部につき１〜１０組である範囲とすることが好ましい。
【００３３】
凹凸の高低差が０．０５ｍｍ未満であるとセンターベルト３ａ、３ｂへの食い込み量が少なく、ブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂとの間の動きを規制する効果が少なく、０．２ｍｍよりも大きくなるとブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂの動きを規制する効果は大きくなるが、上下ビームの厚みが十分に確保できなくなり、撓み量が大きくなってブロックとプーリとの間の接触に問題が出て騒音や伝達効率の低下につながったりセンターベルトを傷つけてしまうといったりすることにもなるので好ましくない。また、１つの凸条部に設ける凹凸の数が１０個を超えて多くなりすぎると、一つ一つの凹凸が細くなりすぎて凹凸が簡単に摩耗してしまったり破損したりしてブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂの動きを規制することができなくなってしまう。
【００３４】
本発明におけるブロック２は樹脂を上記で説明したような所定形状に成形したものであり、インサート材の表面に樹脂材を被覆したブロックやブロック全部が樹脂材からなっているものを挙げることができる。
【００３５】
インサート材の表面に樹脂材を被覆したブロック２は、図示はしないがブロックと略同じエ字形状のインサート材を用い、少なくともブロック同士が接触する箇所やプーリとの接触箇所を樹脂材で被覆したものである。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。
【００３６】
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。
【００３７】
樹脂材を所定の箇所に被覆配置する場合、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でもよく、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。一方、ブロック２の軽量化という面からは部分的に樹脂材を被覆したものが有利である。
【００３８】
ブロック２としては樹脂材のみからなるインサート材を有していないブロック２を用いた場合、インサート材を埋設したブロックを用いたベルトよりも、軽量化が可能なので高回転で使用してもベルトに発生する遠心力が小さいという優位点があるが、自動二輪などの比較的軽負荷で高回転の用途に向いている。
【００３９】
樹脂材としては、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３ａ、３ｂを構成するエラストマー４と比べると剛性の高い、具体的には硬度９０°ＪＩＳ Ａ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、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、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）樹脂等のゴムや合成樹脂が用いられる。
【００４０】
これらの中でもブロック２を効率よく製造するために射出成形法にて製造するには、ポリアミド樹脂のような熱可塑性樹脂を用いることになる。また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いということからすると、ポリアミド樹脂なかでも４，６−ナイロンが好ましいといえる。
【００４１】
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、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。
【００４２】
本発明では前述のようにブロックを形成する樹脂材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。
【００４３】
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。その中でも前記のブロックを構成する樹脂で好ましい例である４，６−ナイロンと炭素繊維を組み合わせて用いることによって炭素繊維が４，６−ナイロンの吸水性の欠点を改善し、剛性を大幅に向上させることができて、且つ４，６−ナイロンの有する耐摩耗性、耐衝撃性、耐疲労性を生かすことができるものである。前記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。
【００４４】
また、他にも二硫化モリブデン、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。
【００４５】
また、ブロック２の下ビームは屈曲を許容しベルトがプーリに巻きかかることができるようにしなければならず、ベルト走行方向の前後面の少なくともいずれか一方に傾斜面を設けている。傾斜面を設けることによってブロック同士が緩衝することなくベルトが屈曲することができる。
【００４６】
センターベルト３ａ、３ｂのエラストマー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、心体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、心体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、編布や金属薄板等を使用することもできる。
【００４７】
ベルトの形状は図１に示したものに限られず、ブロックの側面に開口部を有しセンターベルトのベルト幅方向に動きが発生しやすいタイプのベルトであれば本発明を適用することができる。図示はしないが、例えば略コ字形状のブロックを用い、片側の側面に開口した溝部にセンターベルトを嵌め込んだ構成となったようなベルトにであっても、溝部の溝上面、溝下面に設けた凸条部の少なくともいずれか一方にブロックとセンターベルトの間でベルト幅方向の動きを規制する凹凸を設けることによって、同様にブロックの揺動や斜行を抑制してブロックやセンターベルトにおける摩耗や発熱を防止することができる。また凹凸の形状も図３、図５、図７に示したものに限られるものではなく、凸条部の前面に例えば部分球面状の多数の凸や凹を均一もしくは不均一な配置で設けたものでも構わない。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
本発明の実施例である高負荷伝動ベルトと本発明から外れる比較例となる高負荷伝動ベルトをそれぞれ作製し表１に示すような条件で走行させて耐久テストを行った。なお、使用した高負荷伝動ベルトは、図１に示すようなベルトを用いたものであり、ブロック両側面に開口した溝内の上下は図５、６に示すようなジグザグ状凹凸を形成しており、４つの凸条部全てに高低差が０．１５ｍｍの均一な凹凸を設けた。ブロックに用いる樹脂としては、４，６−ナイロンに対して炭素繊維を３０質量％配合したものを用いた。センターベルトとしては心線にアラミド繊維、エラストマーにクロロプレンゴムを用いたものとした。走行条件は表１に示すような条件とした。耐久テストの結果を表２に示す。
【００４９】
（実施例２）
本発明の実施例である高負荷伝動ベルトと本発明から外れる比較例となる高負荷伝動ベルトをそれぞれ作製し表１に示すような条件で走行させて耐久テストを行った。なお、使用した高負荷伝動ベルトは、図１に示すようなベルトを用いたものであり、ブロック両側面に開口した溝内の上下は図７、８に示すような凸条部の前後面に凹部を設けるかたちで凹凸を形成しており、４つの凸条部全てに高低差が０．１５ｍｍの均一な凹凸を設けた。ブロックに用いる樹脂としては、４，６−ナイロンに対して炭素繊維を３０質量％配合したものを用いた。センターベルトとしては心線にアラミド繊維、エラストマーにクロロプレンゴムを用いたものとした。走行条件は表１に示すような条件とした。耐久テストの結果を表２に示す。
【００５０】
（比較例）
本発明の実施例である高負荷伝動ベルトと本発明から外れる比較例となる高負荷伝動ベルトをそれぞれ作製し表１に示すような条件で走行させて耐久テストを行った。なお、使用した高負荷伝動ベルトは、図１に示すようなベルトを用いたものであり、ブロック両側面に開口した溝内の上下は図５、６に示すような凹凸を形成しており、４つの凸条部全てに高低差が０．１５ｍｍの均一な凹凸を設けた。ブロックに用いる樹脂としては、４，６−ナイロンに対して炭素繊維を３０質量％配合したものを用いた。センターベルトとしては心線にアラミド繊維、エラストマーにクロロプレンゴムを用いたものとした。走行条件は表１に示すような条件とした。耐久テストの結果を表２に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
表２の結果からわかるようにブロックの溝内の上下面における凸条部に凹凸を設けた実施例１および２ではいずれも４００時間走行させてもベルトに以上が発生していないが、比較例では２３１時間にてブロックの下ビームが破損し故障に至っている。これはブロックとセンターベルトとの間の嵌合の緩みにより動きが発生してブロックの破損につながったものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
ベルトに装着したブロックの複数方向の撓みをを抑えて割れを防止することができ、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として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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】本発明に用いられるブロック正面図である。
【図４】図３のベルトにおいて凸条部を上から見たところの平面図である。
【図５】本発明に用いられるブロック正面図である。
【図６】図５のベルトにおいて凸条部を上から見たところの平面図である。
【図７】本発明に用いられるブロック正面図である。
【図８】図７のベルトにおいて凸条部を上から見たところの平面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 高負荷伝動ベルト
２ ブロック
２ａ 側面
２ｂ 側面
３ａ センターベルト
３ｂ センターベルト
４ エラストマー
５ 心体
６ 上面
７ 下面
１１ 上ビーム部
１２ 下ビーム部
１３ センターピラー
１４ 嵌合溝
１５ 嵌合溝
１６ 溝上面
１７ 溝下面
１８ 凹条部
１９ 凹条部
２０ 凸条部
２１ 凸条部
２２ 凹凸
【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所定ピッチでブロックを固定した高負荷伝動ベルトに関し、詳しくは軽量であり曲げ弾性率、耐衝撃性、耐摩耗性、寸法精度に優れ、またセンターベルトとブロックとの間の動きを防止した高負荷伝動ベルトに関する。
【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溝幅を変え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様な変速プーリに巻き掛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は大きな側圧に耐えるものでなくてはならない。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、心線をゴムなどの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、耐衝撃性等の性質をバランス良く保有する必要がある。さら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。このベルトは、ブロックとプーリの接触する部分が、フェノール系樹脂成分にゴム成分が添加された樹脂成形材料によって、金属等によって形成されているインサート材を被覆した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】
また、特許文献３にはブロックの溝の幅よりもセンターベルトの厚みを大きく設定することによってセンターベルトとブロックとのがたつきをなくしてブロックの揺動を抑えることによって、両者の間で生じる摩耗や発熱を防止するといった技術が開示されている。
【０００８】
特許文献４には上ブロックに凹凸面を設けるとともにセンターベルト上面に設けた高度の低いエラストマーを配置して前記凹凸面をエラストマーに食い込ませることによってブロックとセンターベルトを強固に固定したベルトが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−３４３４２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１１４５３号
【特許文献３】実開平１−５５３４４号公報
【特許文献４】特開平７−１９７９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、最近はニーズの多様化により、高負荷ではあるが、従来のものより負荷が少し低く、高速で回転させることができる高負荷伝動ベルトが要求されるようになってきている。
【００１１】
このため、例えば特許文献１に開示されているベルトは、アルミニウム合金等をインサート材として使用しているため、高速で回転すると、その重量のため、大きな遠心力がかかり、ベルトに大きな張力が作用して、ベルトが早期破損するという問題が生じるようになった。
【００１２】
特許文献２のベルトはブロックにインサート材を有していない。アルミニウム合金等金属製のインサート材を用いなければブロックが軽量化されてひいてはベルト全体の重量も大幅に軽量することができる。よって高速回転に有利なベルトとすることができる。
【００１３】
しかし、ベルトの軽量化と引き換えにブロックの強度の面では低下を避けることができず、比較的撓みなどが発生しやすいブロックとなってしまう。このようなベルトではブロックに設けた溝部にエラストマー製のセンターベルトを装着する構造となっているが、センターベルトを装着する際にもブロックの上下ビームに撓みが発生することから、センターベルトとブロックの間で緩みを生じる。
【００１４】
一方で特許文献３に記載されているようなブロックの揺動による摩耗や発熱といった問題を解決するためにはブロックの溝の幅よりもセンターベルトの厚みを大きく取るといった方策があるが、インサート材を埋設していないブロックにおいては、上下ビームの撓みが更に大きくなってしまうという問題がある。センターベルトとブロックとの間におけるベルト幅方向の動きは、ベルトの伝達性能が低下したり騒音発生の原因になったりする問題があった。がたつきを防止するためにブロックに設けた溝部の幅をセンターベルトの厚みに対して小さく設定することで圧縮比を大きくすることが考えられるが、大きくしすぎるとベルトの組立て時においてセンターベルトの装着作業が困難になるという問題やベルト屈曲時の発熱が大きくなるといった問題にもつながる。
【００１５】
特許文献４ではセンターベルトに対するブロックのベルト長手方向に対する動きを防止するためにブロックの凹凸面をセンターベルトのエラストマーに食い込ませている。
【００１６】
そこで本発明はこのような問題を解消し、しかもブロックとセンターベルトとの間のベルト幅方向の動きが強く規制されることでブロックの揺動やブロックがベルト幅方向に対して傾きを生じたまま走行する斜行になることがなく、摩耗や発熱といった問題を防止することができる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】
【００１７】
本発明の請求項１ではエラストマー中に心線を埋設したセンターベルトと、上ビームと下ビームをピラーによって連結し、センターベルトを装着するための上下ビームとピラーによって囲まれた溝部を有するブロックとからなるとともに上下ビームの側面がプーリＶ溝と当接するＶ側面を形成しており、ブロックにはインサート材を埋設してない高負荷伝動ベルトにおいて、前記溝部内の溝上面および溝下面にはベルト幅方向の凸条部が形成されるとともに一方センターベルトにも所定ピッチでベルト幅方向の凹条部が形成され、その凸条部と凹条部が互いに嵌合しており、更にブロックの溝部内の溝上面もしくは溝下面の少なくとも片方の凸条部にはブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項２では、溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部から突出した１つ以上の突起を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【００１９】
請求項３では、溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方のベルト進行方向の前後面に凹部を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【００２０】
請求項４では、溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部にジグザク状の凹凸を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【００２１】
請求項５では、ブロックにはインサート材を埋設してない請求項１記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【００２２】
請求項６では、凹凸の高低差が０．０５〜０．２ｍｍである請求項１〜２記載の高負荷伝動ベルトとしている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の高負荷伝動ベルトでは、ブロックとセンターベルトとの間の固定・保持はブロックの溝部の幅をセンターベルトの厚みよりも小さくとるのではなく、ブロックの溝部内の溝上面もしくは溝下面の少なくとも片方の凸条部にはブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸を設けることによってセンターベルトを構成するエラストマー素材に食いつき、ブロックとセンターベルトとの間の動きが強く規制されるものである。ゆえにセンターベルトやブロックの摩耗や発熱といった問題を防止することができる。
【００２４】
ブロックとしてアルミ合金などのインサート材を埋設していないことからベルトが軽量で走行中の遠心力で破損するといったこともなく高速回転での使用にも向いている反面、ブロックの撓みが生じやすいという問題があるが、それを請求項１に記載したようなブロックの溝上面もしくは溝下面に設けたブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸を設けることによって両者のがたつきを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る高負荷伝動ベルト１の一例を示す要部斜視図であり、図２は同じく要部側面図である。本発明の高負荷伝動ベルト１は、エラストマー４内に心線５をスパイラル状に埋設してなる同じ幅の二本のセンターベルト３ａ、３ｂと、このセンターベルト３ａ、３ｂに係止固定されている複数のブロック２と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３ａ、３ｂ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。
【００２７】
ブロック２は、上ビーム１１および下ビーム１２と、上下ビーム１１、１２の中央部同士を連結したピラー１３からなっており、ブロック２の両側面２ａ、２ｂの間と２ｃ、２ｄの間には一対のセンターベルト３ａ、３ｂを嵌めこむ溝部１４、１５が形成されている。また、溝部１５内の溝上面１６および溝下面１７にはセンターベルト３ａ、３ｂの溝上面に設けた凹条部１８と下面に設けた凹条部１９に係合する凸条部２０、２１に係合するようになっている。
【００２８】
また、本発明におけるブロック２は樹脂材のみからなっているもの、また樹脂材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埋設したもののいずれでもよい。インサート材を埋設していないブロック２を用いた場合、インサート材を埋設したブロックを用いたベルトよりも、軽量化が可能なので高回転で使用してもベルトに発生する遠心力が小さいという優位点があり、自動二輪などの比較的軽負荷で高回転の用途に向いているが、インサート材を有していないので剛性が低いといった面があり、上下ビーム１１、１２に撓みが生じやすく、ブロックとセンターベルトとの嵌合におけるゆるみが発生しやすく両者の間で摩耗や発熱などの問題が発生するという欠点がある。
【００２９】
本発明においてはブロックの溝上面１６と溝下面１７の少なくともいずれか一方に形成した凸条部２０、２１の上にセンターベルトとブロックとのベルト幅方向の動きを規制する凹凸２２を設けている。具体的には図３および図４に示すように凸条部２０、２１の頂部に円筒形状または楕円筒形状などの突起を設けている。この突起を設けることによってブロックの溝部１５にセンターベルトを装着すると、突起２２がセンターベルトを構成しているエラストマー素材に食い込んだ状態になり、ブロックとセンターベルトとの間で強く動きを規制することができるようになり、ベルトの走行中にブロックがプーリからの力を受けた際にもブロックの揺動を抑制してブロックとセンターベルトにおける摩耗や発熱を防止することができるものである。
【００３０】
図５および図６に示すように凸条部２０、２１の頂部にベルト幅方向に波打つ波形状の凹凸やジグザグ形状の凹凸２３を挙げることができる。このような構成を採ることによってセンターベルト３ａ、３ｂを構成しているエラストマー４にブロック２の凹凸２３が食い込んだ状態になり、ブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂとの間で強く動きを規制することができるようになり、ベルト１の走行中にブロック２がプーリからの力を受けた際にもブロック２の揺動や斜行を抑制してブロック２やセンターベルト３ａ、３ｂにおける摩耗や発熱を防止することができるものである。
【００３１】
更に図７および図８に示すように凸条部２０、２１のベルト進行方向の前後面に円筒面状の凹部２４を設けるており、このような形態も本発明に含まれるものである。このような構成を採ることによってやはりセンターベルトがこの凹部２４に食い込んでブロックとセンターベルトとの間で強く動きを規制することができるようになる。また、凸条部２０、２１にもうけた凹凸にてブロックとセンターベルトの動きを規制する場合、凸条部２０、２１に突起を設けるとその突起の大きさによっては、センターベルトの嵌入が困難になるとともに嵌入後のベルト走行時において発熱の原因となる。しかし、図７、８の形態のように凹部２４を設けることで凹凸とするものではベルトの屈曲でエラストマーが圧縮されることによる発熱が少なく、逆にベルトの屈曲時において圧縮されたエラストマーが凹部２４内に逃げることができるので発熱の抑制につながる。また、凹部２４は凸条部２０、２１におけるベルト進行方向の前後面に設けていることから凸条部２０、２１の頂部に凹凸がないので心線の並びが乱れるといった心線に対する影響も少なく走行を安定させることができるというメリットもある。
【００３２】
上記のような目的で凹凸を設けるに際して凹凸の高低差Ｄが０．０５〜０．２ｍｍの範囲であり、特に凸の形状はセンターベルトに食い込みやすいよう先端が尖形であることが好ましい。また、設ける凹凸の個数は１つの凹と１つの凸の組合せが、１つの凸条部につき１〜１０組である範囲とすることが好ましい。
【００３３】
凹凸の高低差が０．０５ｍｍ未満であるとセンターベルト３ａ、３ｂへの食い込み量が少なく、ブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂとの間の動きを規制する効果が少なく、０．２ｍｍよりも大きくなるとブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂの動きを規制する効果は大きくなるが、上下ビームの厚みが十分に確保できなくなり、撓み量が大きくなってブロックとプーリとの間の接触に問題が出て騒音や伝達効率の低下につながったりセンターベルトを傷つけてしまうといったりすることにもなるので好ましくない。また、１つの凸条部に設ける凹凸の数が１０個を超えて多くなりすぎると、一つ一つの凹凸が細くなりすぎて凹凸が簡単に摩耗してしまったり破損したりしてブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂの動きを規制することができなくなってしまう。
【００３４】
本発明におけるブロック２は樹脂を上記で説明したような所定形状に成形したものであり、インサート材の表面に樹脂材を被覆したブロックやブロック全部が樹脂材からなっているものを挙げることができる。
【００３５】
インサート材の表面に樹脂材を被覆したブロック２は、図示はしないがブロックと略同じエ字形状のインサート材を用い、少なくともブロック同士が接触する箇所やプーリとの接触箇所を樹脂材で被覆したものである。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。
【００３６】
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。
【００３７】
樹脂材を所定の箇所に被覆配置する場合、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でもよく、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。一方、ブロック２の軽量化という面からは部分的に樹脂材を被覆したものが有利である。
【００３８】
ブロック２としては樹脂材のみからなるインサート材を有していないブロック２を用いた場合、インサート材を埋設したブロックを用いたベルトよりも、軽量化が可能なので高回転で使用してもベルトに発生する遠心力が小さいという優位点があるが、自動二輪などの比較的軽負荷で高回転の用途に向いている。
【００３９】
樹脂材としては、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３ａ、３ｂを構成するエラストマー４と比べると剛性の高い、具体的には硬度９０°ＪＩＳ Ａ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、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、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）樹脂等のゴムや合成樹脂が用いられる。
【００４０】
これらの中でもブロック２を効率よく製造するために射出成形法にて製造するには、ポリアミド樹脂のような熱可塑性樹脂を用いることになる。また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いということからすると、ポリアミド樹脂なかでも４，６−ナイロンが好ましいといえる。
【００４１】
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、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。
【００４２】
本発明では前述のようにブロックを形成する樹脂材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。
【００４３】
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。その中でも前記のブロックを構成する樹脂で好ましい例である４，６−ナイロンと炭素繊維を組み合わせて用いることによって炭素繊維が４，６−ナイロンの吸水性の欠点を改善し、剛性を大幅に向上させることができて、且つ４，６−ナイロンの有する耐摩耗性、耐衝撃性、耐疲労性を生かすことができるものである。前記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。
【００４４】
また、他にも二硫化モリブデン、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。
【００４５】
また、ブロック２の下ビームは屈曲を許容しベルトがプーリに巻きかかることができるようにしなければならず、ベルト走行方向の前後面の少なくともいずれか一方に傾斜面を設けている。傾斜面を設けることによってブロック同士が緩衝することなくベルトが屈曲することができる。
【００４６】
センターベルト３ａ、３ｂのエラストマー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、心体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、心体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、編布や金属薄板等を使用することもできる。
【００４７】
ベルトの形状は図１に示したものに限られず、ブロックの側面に開口部を有しセンターベルトのベルト幅方向に動きが発生しやすいタイプのベルトであれば本発明を適用することができる。図示はしないが、例えば略コ字形状のブロックを用い、片側の側面に開口した溝部にセンターベルトを嵌め込んだ構成となったようなベルトにであっても、溝部の溝上面、溝下面に設けた凸条部の少なくともいずれか一方にブロックとセンターベルトの間でベルト幅方向の動きを規制する凹凸を設けることによって、同様にブロックの揺動や斜行を抑制してブロックやセンターベルトにおける摩耗や発熱を防止することができる。また凹凸の形状も図３、図５、図７に示したものに限られるものではなく、凸条部の前面に例えば部分球面状の多数の凸や凹を均一もしくは不均一な配置で設けたものでも構わない。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
本発明の実施例である高負荷伝動ベルトと本発明から外れる比較例となる高負荷伝動ベルトをそれぞれ作製し表１に示すような条件で走行させて耐久テストを行った。なお、使用した高負荷伝動ベルトは、図１に示すようなベルトを用いたものであり、ブロック両側面に開口した溝内の上下は図５、６に示すようなジグザグ状凹凸を形成しており、４つの凸条部全てに高低差が０．１５ｍｍの均一な凹凸を設けた。ブロックに用いる樹脂としては、４，６−ナイロンに対して炭素繊維を３０質量％配合したものを用いた。センターベルトとしては心線にアラミド繊維、エラストマーにクロロプレンゴムを用いたものとした。走行条件は表１に示すような条件とした。耐久テストの結果を表２に示す。
【００４９】
（実施例２）
本発明の実施例である高負荷伝動ベルトと本発明から外れる比較例となる高負荷伝動ベルトをそれぞれ作製し表１に示すような条件で走行させて耐久テストを行った。なお、使用した高負荷伝動ベルトは、図１に示すようなベルトを用いたものであり、ブロック両側面に開口した溝内の上下は図７、８に示すような凸条部の前後面に凹部を設けるかたちで凹凸を形成しており、４つの凸条部全てに高低差が０．１５ｍｍの均一な凹凸を設けた。ブロックに用いる樹脂としては、４，６−ナイロンに対して炭素繊維を３０質量％配合したものを用いた。センターベルトとしては心線にアラミド繊維、エラストマーにクロロプレンゴムを用いたものとした。走行条件は表１に示すような条件とした。耐久テストの結果を表２に示す。
【００５０】
（比較例）
本発明の実施例である高負荷伝動ベルトと本発明から外れる比較例となる高負荷伝動ベルトをそれぞれ作製し表１に示すような条件で走行させて耐久テストを行った。なお、使用した高負荷伝動ベルトは、図１に示すようなベルトを用いたものであり、ブロック両側面に開口した溝内の上下は図５、６に示すような凹凸を形成しており、４つの凸条部全てに高低差が０．１５ｍｍの均一な凹凸を設けた。ブロックに用いる樹脂としては、４，６−ナイロンに対して炭素繊維を３０質量％配合したものを用いた。センターベルトとしては心線にアラミド繊維、エラストマーにクロロプレンゴムを用いたものとした。走行条件は表１に示すような条件とした。耐久テストの結果を表２に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
表２の結果からわかるようにブロックの溝内の上下面における凸条部に凹凸を設けた実施例１および２ではいずれも４００時間走行させてもベルトに以上が発生していないが、比較例では２３１時間にてブロックの下ビームが破損し故障に至っている。これはブロックとセンターベルトとの間の嵌合の緩みにより動きが発生してブロックの破損につながったものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
ベルトに装着したブロックの複数方向の撓みをを抑えて割れを防止することができ、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として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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】本発明に用いられるブロック正面図である。
【図４】図３のベルトにおいて凸条部を上から見たところの平面図である。
【図５】本発明に用いられるブロック正面図である。
【図６】図５のベルトにおいて凸条部を上から見たところの平面図である。
【図７】本発明に用いられるブロック正面図である。
【図８】図７のベルトにおいて凸条部を上から見たところの平面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 高負荷伝動ベルト
２ ブロック
２ａ 側面
２ｂ 側面
３ａ センターベルト
３ｂ センターベルト
４ エラストマー
５ 心体
６ 上面
７ 下面
１１ 上ビーム部
１２ 下ビーム部
１３ センターピラー
１４ 嵌合溝
１５ 嵌合溝
１６ 溝上面
１７ 溝下面
１８ 凹条部
１９ 凹条部
２０ 凸条部
２１ 凸条部
２２ 凹凸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー中に心線を埋設したセンターベルトと、上ビームと下ビームをピラーによって連結し、センターベルトを装着するための上下ビームとピラーによって囲まれた溝部を有するブロックとからなるとともに上下ビームの側面がプーリＶ溝と当接するＶ側面を形成した高負荷伝動ベルトにおいて、前記溝部内の溝上面および溝下面にはベルト幅方向の凸条部が形成されるとともに一方センターベルトにも所定ピッチでベルト幅方向の凹条部が形成され、その凸条部と凹条部が互いに嵌合しており、更にブロックの溝部内の溝上面もしくは溝下面の少なくとも片方の凸条部にはブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸が設けられていることを特徴とする高負荷伝動ベルト。
【請求項２】
溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部から突出した１つ以上の突起を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項３】
溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方のベルト進行方向の前後面に凹部を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項４】
溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部にジグザク状の凹凸を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項５】
ブロックにはインサート材を埋設してない請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項６】
凹凸の高低差が０．０５〜０．２ｍｍである請求項１〜２記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項１】
エラストマー中に心線を埋設したセンターベルトと、上ビームと下ビームをピラーによって連結し、センターベルトを装着するための上下ビームとピラーによって囲まれた溝部を有するブロックとからなるとともに上下ビームの側面がプーリＶ溝と当接するＶ側面を形成した高負荷伝動ベルトにおいて、前記溝部内の溝上面および溝下面にはベルト幅方向の凸条部が形成されるとともに一方センターベルトにも所定ピッチでベルト幅方向の凹条部が形成され、その凸条部と凹条部が互いに嵌合しており、更にブロックの溝部内の溝上面もしくは溝下面の少なくとも片方の凸条部にはブロックに対するセンターベルトのベルト幅方向の動きを規制する凹凸が設けられていることを特徴とする高負荷伝動ベルト。
【請求項２】
溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部から突出した１つ以上の突起を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項３】
溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方のベルト進行方向の前後面に凹部を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項４】
溝部内の溝上面および溝下面に設けた凸条部の少なくとも一方の頂部にジグザク状の凹凸を設けてなる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項５】
ブロックにはインサート材を埋設してない請求項１記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項６】
凹凸の高低差が０．０５〜０．２ｍｍである請求項１〜２記載の高負荷伝動ベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１１８６１４（Ｐ２００６−１１８６１４Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０７３６２（Ｐ２００４−３０７３６２）
【出願日】平成１６年１０月２１日（２００４．１０．２１）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２１日（２００４．１０．２１）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
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