【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エラストマー製のセンターベルトと耐側圧を補強するブロックからなる高負荷伝動ベルトに係り、センターベルトの亀裂の発生を防止してベルトの寿命をより長くすることができる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から無段変速装置等の高負荷伝動を要求される用途として適用されるベルトとして、ゴム製Ｖベルトも使用されているが、ゴム製Ｖベルトでは高負荷用のものであっても最大面圧が１０ｋｇ／ｃｍ２程度であり、それ以上のトルクのかかる用途であるとゴム製Ｖベルトが高い側圧に耐えられず座屈変形してしまう。
【０００３】
そこで、高負荷にも耐えうるベルトとして心体を埋設したゴムベルトに硬質の樹脂等からなるブロックを固定してベルト幅方向の強度を高め、耐久性を向上させたベルトも多数提案されている。
【０００４】
特許文献１ではセンターベルト（張力帯）側の下面に設けた凸条部の最下端位置を、この凸条部と係合するブロックの嵌合溝内における下側凸部の下端よりも上に位置させることによって、センターベルト（張力帯）がベルトの屈曲時に隣り合うブロック同士に挟まれて繰返し圧縮されて発熱したり劣化したりするのを防止することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２にはセンターベルト（張力帯）の下面に設けた溝条部の曲率半径を、その溝条部と係合するブロックの嵌合溝下側に形成した凸条部の曲率半径よりも大きく設定して、ベルトがプーリ同士のスパン間にある直線の部分ではブロックとセンターベルトの嵌合部の両側部にて隙間ができ、且つプーリに巻きかかって最小プーリ径で屈曲した際にも、中央部と両側部とで発生する応力が略均一になるようにし、やはり張力帯を形成するゴムの発熱や劣化を防止するといったことが開示されている。
【０００６】
また特許文献３には前記２つと同様にブロックとセンターベルト（負荷支持体）とがベルト長手方向に移動しないように係合するセンターベルトに設けた溝条部とブロックの嵌合溝内に設けた凸条部にあって、ベルト伸長状態から最小の回転半径までのブロックと負荷支持体との前記溝条部と凸条部との接触範囲全体において、接触範囲の中央から外側範囲の方に曲率が増大するように、連続的に変化する曲率、または一定の曲率の少なくとも３つの部分からなる複合体から形成されているベルトが開示されている。
【０００７】
そして、このような構成を採ることによってベルトが屈曲した場合においてもブロックとセンターベルト（負荷支持体）における押圧力が滑りの少ない中央の範囲に集中して効率を高めることができるものである。
【０００８】
特許文献４においては、ブロックとセンターベルトとが係合している凸条部と溝条部の間で発生している応力は最小プーリ径に巻きかかった状態にあっても中央部、両側部で均一としており、特許文献５にあっては屈曲した状態にあってもなおかつ中央部において大きくなるように設定している。
【０００９】
一方、このようなブロックをセンターベルトに取り付けたベルトにおいて、ベルトの走行中にブロックがセンターベルトと凹凸で係合した部分を中心として回転方向の動きをすることによって、センターベルトが摩耗したり、ブロックが摩耗したりといった問題が発生する。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６２−１５１６４６号公報
【特許文献２】
特開平９−２５９９９号公報
【特許文献３】
特開２００２−３９２８１号公報
【特許文献４】
特開平９−２５９９９号公報
【特許文献５】
特開２００２−３９２８１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ベルトが駆動および従動プーリに巻きかけられて走行する際に、従動プーリのベルトの出口においてかなり多きな負荷がベルトにかかっている。本ベルトのようにセンターベルトにブロックを装着したような場合、従動プーリの出口においてはセンターベルトが駆動プーリによって引っ張られており、負荷のかかった従動プーリがブロックを逆に引っ張るといった力が働いている。
【００１２】
そこで、ブロックとセンターベルトとの凹凸によって噛み合っている部分に大きな力がかかっており、図５に示すようにセンターベルト３０の凹部においてベルト進行方向と反対方向の亀裂３１が発生するといった問題がある。
【００１３】
上述の特許文献１〜５はブロックとセンターベルトとの間の嵌合状態の改善に関する技術であるが、いずれも前記のような問題を解決できるものではない。
【００１４】
そこで本発明はベルトの屈曲によってセンターベルトがブロックからベルト進行方向とは逆方向の大きな力を受けたとしても、センターベルトにおいて亀裂を発生しにくく、ベルトの寿命を延長することができる構成の高負荷伝動ベルトの提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために請求項１では、エラストマー中に心線を埋設した無端のセンターベルトと、該センターベルトの長手方向に複数嵌合配置したブロックからなり、少なくともセンターベルトには溝条部が所定ピッチで設けられ、該溝条部とブロックの嵌合溝内に設けた凸条部を係合した高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトの溝条部は溝底に対してベルト進行方向前側の第１曲面とベルト進行方向後側の第２曲面とを有しており、第１曲面よりも第２曲面の曲率が大であることを特徴とする。
【００１６】
センターベルトの溝条部においてベルト進行方向後側の第２曲面の曲率を大とすることによって、ブロックの凸条部から大きな負荷がかかったとしても亀裂が発生しにくく、ベルトの寿命を延長することができるものである。
【００１７】
また、請求項２では溝条部の溝底は、ブロック長手方向の厚みの中央よりもベルト進行方向の前よりに位置している。
【００１８】
センターベルトの溝条部の溝底位置を前よりに配置することによって、形状的にはブロックの凸条部から負荷を受けて亀裂を発生する部位のゴムの肉厚を大とすることができるので、更に亀裂の発生の防止効果を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る高負荷伝動ベルト１の一例を示す斜視概略図であり、図２はその側断面図である。本発明の高負荷伝動ベルト１は、エラストマー４内にロープ状の心体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の上下面６、７に所定ピッチで形成された凹条部１８、１９に嵌合し、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８、９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。
【００２１】
ブロック２の形状は図３に示すように、上ビーム部１１および下ビーム部１２と、上下ビーム部１１、１２の中央部同士を連結したセンターピラー１３からなっており、ブロック２の両側面にはセンターベルト３ａ、３ｂを嵌めこむ嵌合溝１４、１５が形成されている。また、嵌合溝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の上面６に設けた溝条部１８と下面７に設けた溝条部１９に係合する凸条部２０、２１が設けられ、互いに係合することによってベルト長手方向にブロック２が係止されている。
【００２２】
このようなベルトを駆動プーリと従動プーリに巻きかけて走行させる場合は、負荷のかかった従動プーリからベルトが抜け出す出口において、ベルトがもっとも大きな負荷を受けることになり、センターベルト３ａ、３ｂが駆動プーリに引張られて進もうとするのに対して、ブロックは従動プーリからの負荷を受けてそれに逆らう方向の力を発生する。よって、ブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂが噛み合っている凸条部２０、２１と溝条部１８、１９との間で剪断力を発生してセンターベルトの溝条部１８、１９においてベルト進行方向後側に亀裂を発生し、ベルトの切断などの故障にいたるという問題があった。
【００２３】
本発明では、図２に示すようにセンターベルトの上下面６、７に設けた溝条部１８、１９を形成する曲面の、溝底Ｂに対してベルト進行方向の前側に位置する第１曲面Ｒ１と後側に位置する第２曲面Ｒ２において、第１曲面Ｒ１の曲率半径よりも第２曲面の曲率半径を大きく設定している。一方、ブロック２の凸条部２１もそのような溝条部１８、１９に沿った形状としている。ブロック２からトルクを受けて亀裂を発生しやすい第２曲面Ｒ２の曲率半径を大きく設定することによって、亀裂が発生しにくくなり、今までこの部分からの亀裂の発生によりベルトの切断などで寿命となっていたのを防止してより長寿命なベルトとすることができる。
【００２４】
また、溝底Ｂの位置をブロックの厚みの中央Ｃよりもベルト進行方向の前よりに位置させている。そうすることによって前記のような理由でセンターベルトの亀裂が発生しやすい箇所の肉厚を大きくすることができるので、よりベルトの寿命を延ばす効果を向上させることができるものである。
【００２５】
また、センターベルト２の上下面６、７両面の場合を説明したが、下面７もしくは上面６のいずれか一方の溝条部１８、１９とブロック２の凸条部２０、２１においてのみ上記のようなベルト進行方向の前側に位置する第１曲面Ｒ１の曲率半径よりも後側に位置する第２曲面Ｒ２の曲率半径を大きく設定してもよく、同様の効果を期待することができる。ただし、ブロック２とセンターベルト３ａ、３ｂの噛み合いにおけるバランスの面から上下面６、７の両方で同様に溝底Ｂの位置をずらせることが好ましい。
【００２６】
ブロック２は図３に示すように樹脂材４１中にインサート材４２が埋設されたものであるが、インサート材４２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。
【００２７】
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４２の所定箇所に樹脂材４１を被覆したブロック２を用いることが好ましい。
【００２８】
樹脂材４１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４２を用いてそのほぼ全面を樹脂材４１で被覆したものを用いると、部分的に樹脂材４１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４１を被覆する際にインサート材４２を固定する部材が接触しているところは、インサート材４２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４２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。
【００２９】
インサート材４２を被覆する樹脂材４１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４を構成するエラストマー２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。
【００３０】
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。
【００３１】
またブロック２としては樹脂材４１のみからなっているものも使用できる。このようなインサート材４２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４２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。
【００３２】
ここでインサート材４２というのは、それだけでほぼブロックの形状を呈する骨組的なものことを指し、例えば合成樹脂素材中に配合する形で加える短繊維やウィスカなどの補強材を添加することはインサート材４２を埋設することを意味するものではない。
【００３３】
ブロック２の樹脂として用いることができるのは、インサート材を埋設したブロック２に用いる樹脂材と同様に具体的には硬度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。等の合成樹脂が用いられる。
【００３４】
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。
【００３５】
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ナイロン４６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ナイロン４６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、且つナイロン４６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。炭素繊維の中でも、ＰＡＮ系炭素繊維を用いることが好ましい。また、炭素繊維と組み合わせてアラミド繊維を配合することによってブロックの靭性が向上し、耐摩耗性や、耐衝撃性を一層向上させることができる。
【００３６】
また、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。
【００３７】
このような材料構成とすることによって、プーリと接する際に受ける側圧にも十分に耐えうる剛性、靭性等の強度を有するとともに、耐摩耗性に優れ、更には、摩擦時に発生する熱に対しても強いブロックとすることが可能となり、プーリから受ける動力を効率よくセンターベルト３ａ、３ｂに引張力として伝えることができ、引張伝動式の高負荷伝動ベルトを構成することができる。
【００３８】
なお、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
図４は、別のベルトの例であり、ビーム部３１の両端から上方に向かって一対のサイドピラー３２、３３が延びており、このサイドピラー３２、３３の上端からそれぞれブロック２の中心に向かって延びるロック部３４、３５が対向するように設けられている。そして、これらビーム部３１、サイドピラー３２、３３及びロック部３４、３５によってセンターベルト３ａ、３ｂが嵌合する嵌合溝３０が形成されている。この嵌合溝３０に、センターベルト３ａ、３ｂが、ロック部３４、３５間の開口部より挿入され装着される。また、ロック部３４、３５の嵌合溝３０側には、凸部３７がそれぞれ設けられており、この凸部３７が、センターベルト３ａ、３ｂに所定ピッチで設けられている凹部３６に嵌合する。これによって、センターベルト３ａ、３ｂは、装着後はブロック２から抜けにくい状態となる。
【００４２】
以上、説明したが本発明では要するにセンターベルト３ａ、３ｂとセンターベルト３ａ、３ｂを挿入する嵌合溝内において、センターベルト３ａ、３ｂの下面に設けた溝条部１９とブロック側の凸条部２１の係合においての上述したような構成になっていればよく、ブロックの形状自体は、特に限定されるものではない。よって、ブロックの側面に嵌合溝があって横からセンターベルトを嵌合するようなベルトや、センターベルトを上下一対のブロックで挟み込み、締着材で固定するようなベルトにも適用できるものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明の高負荷伝動ベルトは、請求項１では、エラストマー中に心線を埋設した無端のセンターベルトと、該センターベルトの長手方向に複数嵌合配置したブロックからなり、少なくともセンターベルトには溝条部が所定ピッチで設けられ、該溝条部とブロックの嵌合溝内に設けた凸条部を係合した高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトの溝条部は溝底に対してベルト進行方向前側の第１曲面とベルト進行方向後側の第２曲面とを有しており、第１曲面よりも第２曲面の曲率が大であることを特徴とする。
【００４４】
センターベルトの溝条部においてベルト進行方向後側の第２曲面の曲率を大とすることによって、ブロックの凸条部から大きな負荷がかかったとしても亀裂が発生しにくく、ベルトの寿命を延長することができるものである。
【００４５】
また、請求項２では溝条部の溝底は、ブロック長手方向の厚みの中央よりもベルト進行方向の前よりに位置している。
【００４６】
センターベルトの溝条部の溝底位置を前よりに配置することによって、形状的にはブロックの凸条部から負荷を受けることによって亀裂を発生する部位のゴムの肉厚を大とすることができるので、更に亀裂の発生の防止効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【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断面図である。
【図３】ブロックの正面図である。
【図４】別のベルトの例を示す要部斜視図である。
【図５】センターベルトに亀裂が発生しているところを示す側面図である。
【符号の説明】
１ 高負荷伝動ベルト
２ ブロック
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
１８ 凸条部
１９ 凸条部
２０ 溝条部
２１ 溝条部
Ｂ 溝底
Ｃ 中央
Ｒ１ 第１曲面
Ｒ２ 第２曲面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-load transmission belt including a center belt made of an elastomer and a block for reinforcing lateral pressure resistance, and relates to a technique capable of preventing the center belt from cracking and extending the life of the belt. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a rubber V-belt has been used as a belt applied to applications requiring high-load transmission, such as a continuously variable transmission. If the pressure is about 10 kg / cm 2 and the torque is more than that, the rubber V-belt cannot withstand high lateral pressure and buckles.
[0003]
In view of this, there have been proposed many belts that can withstand a high load, have a block made of a hard resin or the like fixed to a rubber belt in which a core body is buried, increase the strength in the belt width direction, and improve durability.
[0004]
In Patent Literature 1, the lowermost position of the ridge provided on the lower surface on the side of the center belt (tension band) is set higher than the lower end of the lower ridge in the fitting groove of the block engaged with the ridge. It is disclosed that the positioning prevents the center belt (tension band) from being heated and deteriorated by being repeatedly compressed by being sandwiched between adjacent blocks when the belt is bent.
[0005]
Patent Document 2 discloses that the radius of curvature of a groove provided on the lower surface of a center belt (tensile band) is determined by the radius of curvature of a protrusion formed below a fitting groove of a block engaged with the groove. When the belt is set to be larger than the straight part between the spans of the pulleys, there is a gap on both sides of the fitting part of the block and the center belt, and when the belt is wound around the pulley and bent with the minimum pulley diameter In addition, it is disclosed that the stress generated in the central portion and the both side portions is made substantially uniform, and the heat generation and deterioration of the rubber forming the tension band are also prevented.
[0006]
Further, in Patent Document 3, similarly to the above two, a block and a center belt (load support) are provided in a groove formed in a center belt and engaged in a fitting groove of the block so as not to move in the belt longitudinal direction. In the ridge portion, in the entire contact area between the groove and the ridge portion of the block and the load support from the belt extension state to the minimum radius of rotation, from the center of the contact area to the outer area. A belt is disclosed that is formed from a composite of at least three portions of continuously varying curvature or constant curvature such that the curvature is increased.
[0007]
By adopting such a configuration, even when the belt is bent, the pressing force on the block and the center belt (load support) can be concentrated on the central region where the slip is small, and the efficiency can be improved.
[0008]
In Patent Literature 4, the stress generated between the ridge and the groove where the block and the center belt are engaged with each other causes the stress at the center and both sides even when the stress is wound around the minimum pulley diameter. In Patent Document 5, it is set to be large even in the bent state and at the center.
[0009]
On the other hand, in a belt in which such a block is attached to a center belt, the center belt is worn by running in a rotational direction around a portion where the block engages with the center belt in an uneven manner during running of the belt, Problems such as wear of the block occur.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 62-151646 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-25999 [Patent Document 3]
JP 2002-39281 A [Patent Document 4]
JP-A-9-25999 [Patent Document 5]
JP 2002-39281 A
[Problems to be solved by the invention]
As the belt runs around the driving and driven pulleys, a considerable load is applied to the belt at the belt outlet of the driven pulley. When a block is attached to the center belt like this belt, the center belt is pulled by the drive pulley at the exit of the driven pulley, and a force such that the loaded driven pulley pulls the block in reverse works. I have.
[0012]
Therefore, a large force is applied to a portion where the block and the center belt are engaged with each other due to unevenness, and there is a problem that a crack 31 is generated in a concave portion of the center belt 30 in a direction opposite to the belt traveling direction as shown in FIG. .
[0013]
The above-mentioned Patent Documents 1 to 5 relate to a technique for improving a fitting state between a block and a center belt, but none of them can solve the above-described problem.
[0014]
Therefore, the present invention has a high configuration that can prevent the center belt from cracking and extend the life of the belt even if the center belt receives a large force from the block in the direction opposite to the traveling direction of the belt due to the bending of the belt. The purpose is to provide a load transmission belt.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an endless center belt having a core embedded in an elastomer, and a block in which a plurality of the center belts are fitted and arranged in a longitudinal direction of the center belt. Grooves are provided on the belt at a predetermined pitch, and in a high-load transmission belt in which the groove and the protrusion provided in the fitting groove of the block are engaged, the groove of the center belt is located at the bottom of the groove. On the other hand, it has a first curved surface on the front side in the belt traveling direction and a second curved surface on the rear side in the belt traveling direction, and is characterized in that the curvature of the second curved surface is larger than that of the first curved surface.
[0016]
By increasing the curvature of the second curved surface on the rear side in the belt advancing direction in the groove of the center belt, even if a large load is applied from the ridge of the block, cracks are less likely to occur and the life of the belt is extended. Is what you can do.
[0017]
According to the second aspect, the groove bottom of the groove portion is located before the center of the thickness in the block longitudinal direction in front of the belt traveling direction.
[0018]
By arranging the groove bottom position of the groove portion of the center belt at the front, it is possible to increase the thickness of the rubber at a portion where a load is generated from the ridge portion of the block and a crack is generated. Therefore, the effect of preventing the occurrence of cracks can be further enhanced.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a high-load transmission belt 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional side view thereof. The high-load transmission belt 1 according to the present invention comprises two center belts 3a and 3b having the same width in which a rope-shaped core 5 is spirally embedded in an elastomer 4, and upper and lower surfaces of the center belts 3a and 3b. A plurality of blocks 2 are fitted and locked and fixed to the concave ridges 18 and 19 formed at a predetermined pitch in 6 and 7, respectively. Both side surfaces 8 and 9 of the block 2 are inclined surfaces that engage with the V-grooves of the pulleys, receive power from the driven pulleys, and are locked and fixed to the center belts 3a and 3b. And the power of the driving pulley is transmitted to the driven pulley.
[0021]
As shown in FIG. 3, the shape of the block 2 includes an upper beam portion 11 and a lower beam portion 12 and a center pillar 13 that connects the central portions of the upper and lower beam portions 11 and 12 to each other. Are formed with fitting grooves 14, 15 for fitting the center belts 3a, 3b. Also, on the upper surface 16 and the lower surface 17 of the groove in the fitting groove 15, a ridge 20 which engages with a groove 18 provided on the upper surface 6 of the center belts 3 a and 3 b and a groove 19 provided on the lower surface 7. , 21 are provided, and the block 2 is locked in the belt longitudinal direction by engaging with each other.
[0022]
When such a belt is run around a driving pulley and a driven pulley, the belt is subjected to the largest load at the exit where the belt exits from the loaded driven pulley, and the center belts 3a and 3b are driven. While the block is pulled by the pulley, the block receives a load from the driven pulley and generates a force against the load. Therefore, a shearing force is generated between the ridges 20 and 21 where the block 2 and the center belts 3a and 3b are engaged with the grooves 18 and 19, and the belt advances in the grooves 18 and 19 of the center belt. There was a problem that a crack was generated on the rear side, leading to failure such as cutting of the belt.
[0023]
In the present invention, as shown in FIG. 2, the first curved surface of the curved surface forming the groove portions 18 and 19 provided on the upper and lower surfaces 6 and 7 of the center belt is located on the front side in the belt traveling direction with respect to the groove bottom B. In R1 and the second curved surface R2 located on the rear side, the radius of curvature of the second curved surface is set to be larger than the radius of curvature of the first curved surface R1. On the other hand, the ridge 21 of the block 2 also has a shape along such grooves 18, 19. By setting the radius of curvature of the second curved surface R2, which is apt to generate a crack by receiving torque from the block 2, to be large, a crack is unlikely to be generated. It is possible to prevent the belt from becoming longer and to provide a belt having a longer life.
[0024]
The position of the groove bottom B is located before the center C of the thickness of the block in the belt advancing direction. By doing so, it is possible to increase the thickness of the portion where the center belt is apt to crack for the above-described reason, so that the effect of extending the life of the belt can be further improved.
[0025]
Further, the case of the upper and lower surfaces 6 and 7 of the center belt 2 has been described, but only the groove portions 18 and 19 on either the lower surface 7 or the upper surface 6 and the convex portions 20 and 21 of the block 2 are as described above. The radius of curvature of the second curved surface R2 located on the rear side may be set larger than the radius of curvature of the first curved surface R1 located on the front side in the belt traveling direction, and the same effect can be expected. However, it is preferable that the position of the groove bottom B is similarly shifted on both the upper and lower surfaces 6 and 7 in terms of the balance in the engagement between the block 2 and the center belts 3a and 3b.
[0026]
The block 2 is a resin material 41 in which an insert material 42 is buried as shown in FIG. 3, and the insert material 42 is an insert material that serves as a portion for providing the block 2 with lateral pressure resistance and bending rigidity. Examples of the material include aluminum alloy, ceramics, a composite material of ceramics and aluminum, and materials such as carbon fiber reinforced resin and iron.
[0027]
A metal material is preferable in terms of imparting lateral pressure resistance and bending rigidity. Among the metal materials, an aluminum alloy has an elastic modulus of 7000 kgf / mm 2 and a specific gravity of 2.8, whereas iron has an elastic modulus of 22000 kgf. / Mm 2 , the specific gravity is 7.8, and it can be said that iron is higher in terms of strength. However, for a belt rotating at high speed, the belt weight greatly affects the service life, so aluminum is advantageous in terms of weight reduction. It is preferable to use an alloy. However, a metal material is excellent in terms of imparting lateral pressure resistance and bending rigidity, and it is preferable to use the block 2 in which a predetermined portion of the insert material 42 is covered with the resin material 41.
[0028]
In the case where the resin material 41 is disposed at a predetermined position, if the resin material 41 is used to cover almost the entire surface thereof using an insert material 42 made of a metal material slightly smaller than the size of the block 2, the resin material 41 is partially used. This is a preferred embodiment because problems such as peeling of the resin material are less likely to occur than those in which the cover 41 is disposed. However, even though the entire surface is in contact with the member for fixing the insert material 42 when the resin material 41 is coated in the manufacturing process, a place where the insert material 42 is exposed occurs, Such exposure of the insert material 42 may be included in a form in which the entire surface is substantially covered with the resin material.
[0029]
The resin material 41 covering the insert material 42 has a relatively large coefficient of friction and excellent wear resistance, and has a higher rigidity than the elastomer 2 constituting the center belt 4, specifically, a hardness of 90 ° JIS A or more. Hard rubber, hard polyurethane resin, liquid crystal resin, phenolic resin, epoxy resin, polyester resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyamide resin, polyamideimide (PAI) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin Rubber or synthetic resin such as polyimide (PI) resin, polyethersulfone (PES) resin, and polyetheretherketone (PEEK) resin are used.
[0030]
In addition, in these resins, cotton yarn, synthetic fibers such as polyamide fibers and aramid fibers, glass fibers, metal fibers, woven fabrics made of carbon fibers, fillers, whiskers, silica, inorganic materials such as calcium carbonate were mixed. Made of reinforced resin.
[0031]
As the block 2, a block made of only the resin material 41 can be used. When the block 2 in which the insert material 42 is not embedded is used, the centrifugal force generated in the belt can be reduced even when the belt 2 is used at a high rotation speed because the weight can be reduced as compared with a belt using the block in which the insert material 42 is embedded. However, it is suitable for relatively light loads and high-speed applications such as motorcycles.
[0032]
Here, the insert material 42 refers to a frame-like material having a substantially block shape by itself. For example, adding a reinforcing material such as short fibers or whiskers to be added to a synthetic resin material is an insert. It does not mean that the material 42 is embedded.
[0033]
As the resin of the block 2, similarly to the resin material used for the block 2 in which the insert material is embedded, specifically, a hard rubber having a hardness of 90 ° JIS A or more, a hard polyurethane resin, a liquid crystal resin, a phenol resin, Epoxy resin, polyester resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyamide resin, polyamide imide (PAI) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyimide (PI) resin, polyether sulfone (PES) Resins, rubbers such as polyetheretherketone (PEEK) resins, and synthetic resins are used. And the like.
[0034]
In the present invention, it is possible to mix a fibrous reinforcing material or a whisker-like reinforcing material in the resin material forming the block as described above, and the fibrous reinforcing material is compounded in a range of 15 to 40% by weight. I do. If it is less than 15% by weight, there is a problem that the reinforcing effect is small and the abrasion resistance of the block is not sufficient. It is not preferable because there is a problem.
[0035]
Examples of the fibrous reinforcing material to be added to the synthetic resin include aramid fiber, carbon fiber, glass fiber, polyamide fiber, polyester fiber and the like. Among them, by using a combination of nylon 46 and carbon fiber, which are preferable examples of the resin constituting the block, carbon fibers improve the water absorbing defect of nylon 46 and can significantly improve rigidity. In addition, the wear resistance, impact resistance, and fatigue resistance of nylon 46 can be utilized. Among carbon fibers, it is preferable to use PAN-based carbon fibers. Also, by blending the aramid fiber in combination with the carbon fiber, the toughness of the block is improved, and the wear resistance and impact resistance can be further improved.
[0036]
Further, in addition to the above organic fibers, inorganic fibers such as zinc oxide whiskers, potassium titanate whiskers, and aluminum borate whiskers may be blended as the fibrous reinforcing material.
[0037]
By adopting such a material configuration, it has sufficient strength such as rigidity and toughness that can sufficiently withstand the side pressure received when it comes into contact with the pulley, has excellent wear resistance, and furthermore, with respect to heat generated during friction. It is also possible to form a strong block, and the power received from the pulley can be efficiently transmitted to the center belts 3a and 3b as a tensile force, so that a high load transmission belt of a tension transmission type can be configured.
[0038]
In addition, the lubricity of the block 2 can be improved by mixing at least one selected from molybdenum disulfide, graphite, and a fluorine-based resin. Examples of the fluorine-based resin include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyfluoroethylene propylene ether (PFPE), tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer (PFEP), and polyfluoroalkoxyethylene (PFA). .
[0039]
The lower beam of the block 2 must be allowed to bend so that the belt can wind around the pulley, and an inclined surface is provided on at least one of the front and rear surfaces in the belt running direction. By providing the inclined surface, the belt can be bent without damping the blocks.
[0040]
The material used as the elastomer 4 of the center belts 3a, 3b may be a single material such as chloroprene rubber, natural rubber, nitrile rubber, styrene-butadiene rubber, hydrogenated nitrile rubber, or a rubber or polyurethane rubber appropriately blended with them. No. As the core 5, a rope selected from polyester fiber, polyamide fiber, aramid fiber, glass fiber, steel wire and the like is used. The core body 5 may be made of a woven fabric, a knitted fabric, a thin metal plate, or the like made of the above-described fiber, in addition to the rope embedded in a spiral shape.
[0041]
FIG. 4 is an example of another belt, in which a pair of side pillars 32 and 33 extend upward from both ends of the beam portion 31, and each of the side pillars 32 and 33 is directed toward the center of the block 2 from the upper end thereof. The lock portions 34 and 35 that extend are provided so as to face each other. The beam portion 31, the side pillars 32 and 33, and the lock portions 34 and 35 form a fitting groove 30 in which the center belts 3a and 3b fit. The center belts 3a and 3b are inserted into the fitting grooves 30 through the openings between the lock portions 34 and 35, and are mounted. Further, convex portions 37 are provided on the fitting grooves 30 side of the lock portions 34 and 35, respectively, and the convex portions 37 are fitted into concave portions 36 provided at predetermined pitches on the center belts 3a and 3b. I do. As a result, the center belts 3a and 3b are hardly removed from the block 2 after wearing.
[0042]
As described above, in the present invention, in short, in the fitting grooves into which the center belts 3a, 3b and the center belts 3a, 3b are inserted, the groove portions 19 provided on the lower surfaces of the center belts 3a, 3b and the protrusions on the block side. What is necessary is just to have the above-mentioned structure in the engagement of 21, and the shape itself of a block is not specifically limited. Therefore, it can be applied to a belt having a fitting groove on the side surface of the block and fitting the center belt from the side, or a belt having the center belt sandwiched between a pair of upper and lower blocks and fixed with a fastening material. is there.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the high-load transmission belt according to the present invention comprises, in claim 1, an endless center belt in which a core wire is embedded in an elastomer, and a block in which a plurality of fittings are arranged in the longitudinal direction of the center belt. Grooves are provided on the belt at a predetermined pitch, and in a high-load transmission belt in which the groove and the protrusion provided in the fitting groove of the block are engaged, the groove of the center belt is located at the bottom of the groove. On the other hand, it has a first curved surface on the front side in the belt traveling direction and a second curved surface on the rear side in the belt traveling direction, and is characterized in that the curvature of the second curved surface is larger than that of the first curved surface.
[0044]
By increasing the curvature of the second curved surface on the rear side in the belt advancing direction in the groove of the center belt, even if a large load is applied from the ridge of the block, cracks are less likely to occur and the life of the belt is extended. Is what you can do.
[0045]
According to the second aspect, the groove bottom of the groove portion is located before the center of the thickness in the block longitudinal direction in front of the belt traveling direction.
[0046]
By arranging the groove bottom position of the groove portion of the center belt in front, it is possible to increase the thickness of the rubber at the portion where cracks occur due to the load from the convex portion of the block in terms of shape. Therefore, the effect of preventing the occurrence of cracks can be further enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a high-load transmission belt according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the high load transmission belt of the present invention.
FIG. 3 is a front view of a block.
FIG. 4 is a perspective view of a main part showing another example of a belt.
FIG. 5 is a side view showing a place where a crack is generated in the center belt.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High load transmission belt 2 Block 3a Center belt 3b Center belt 4 Elastomer 5 Core 6 Upper surface 7 Lower surface 11 Upper beam portion 12 Lower beam portion 13 Center pillar 14 Fitting groove 15 Fitting groove 18 Convex ridge 19 Convex ridge 20 Groove 21 Groove B Groove bottom C Center R1 First curved surface R2 Second curved surface