JPH1182638A

JPH1182638A - 高負荷伝動ベルト

Info

Publication number: JPH1182638A
Application number: JP24970697A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Takagi; 晋一高木; Shoji Tsuji; 勝爾辻
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ピッチノイズを抑えることができ、無端キャ
リアとして高い精度が求められず、メンテナンスフリー
である高負荷伝動ベルトの提供を目的とする。【解決手段】無端キャリア２に摺動可能にブロック３
を配置する押し伝動タイプの高負荷伝動ベルト１におい
て、無端キャリア２がエラストマー４中に心体５を埋設
した平ベルト体６に摺動バンド７を積層した構成からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無端キャリアと耐
側圧を補強するブロックからなる高負荷伝動用に供する
ベルト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ベルトが用いられてきたが、しかしゴム製Ｖベルトで
は高負荷用のものであっても最大面圧が１０ｋｇ／ｃｍ
２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ベルトが高側圧に耐えられず座屈変形してしま
う。

【０００３】そこで、特開昭５５−１００４４３号公報
のような金属製のブロックが金属バンドの多層体である
無端キャリア上を摺動する押し伝動タイプの金属ベルト
が提案されている。金属ベルトは耐側圧性に優れてお
り、かなりの高側圧に耐えることができるので座屈変形
しにくく、しかも押し伝動であることからブロックを金
属バンドに噛み合わせるなどして係止する必要がないの
で、ブロックの厚みを薄くしてピッチを小さくすること
ができるので、ベルト走行時の耳障りな騒音を少なくす
ることができるベルトであるということができる。

【０００４】そこで、オイルによる潤滑の不要な乾式の
ベルトであるとともに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。

【０００５】このような樹脂を用いたブロックを利用し
た引張伝動のベルトの例として、特公昭６２−７４１８
号公報に開示されるようなブロックの両側面にそれぞれ
スロット部を設け、そのスロット部にゴム製のベルト挿
入したものがある。

【０００６】このベルトはブロックに樹脂を用いてお
り、ブロックに自己潤滑性があるためオイルを常に供給
しつづけなければならないということはなく、よりコン
パクトでメンテナンスフリーに近い使用の仕方ができる
という利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のベルト
のうち特開昭５５−１００４４３号公報に示すようなベ
ルトは、ブロックと金属フィルムが共に金属でできてお
りプーリも金属製であるため、金属同志の摺動となって
おり、常にオイルを供給しつづけなければ焼き付きが起
こってしまう。するとベルトを密閉する箱が必要となる
こと、常にオイルを供給する手段を要することや、オイ
ルの量をある一定範囲内に保つために定期的に点検しな
ければならないという問題がある。

【０００８】また、オイルを供給するための装置を設け
なければならないことや、オイル中のような摩擦係数が
低くなる状況の元で摩擦伝動を行うためには、プーリと
ベルトとのあいだに大きな圧力を要し、十分な圧力を得
るためには、駆動軸や従動軸その軸受け等に高い強度が
必要となり、必然的に大型の装置となってしまう。ま
た、ベルトの内周側と外周側の速度差の関係から、無端
キャリアは金属バンドを複数枚積層したものにせざるを
得ないが、スムーズに走行することができ、各金属バン
ドにかかる張力を均等にするために、その長さ寸法の精
度は格段に高いものが求められている。

【０００９】特公昭６２−７４１８号公報のようなベル
トの場合は、ブロックが樹脂からなっており、張力帯も
ゴムなどのエラストマーからなっているため、金属のよ
うな潤滑は必要なくオイルを常に供給しなければならな
いといったこともない。しかし、ブロックと張力帯が固
定関係にある引張伝動であることからブロックと張力帯
の間に発生する剪断力に耐えるためには、ある程度のブ
ロックの厚みが必要となってくるので、耳障りなピッチ
ノイズを発生してしまうという点では前記の金属製のベ
ルトより不利である。

【００１０】本発明は押し伝動方式のメリットを生かし
てピッチノイズが少なく、しかも常にオイルを供給する
必要のないベルトであって、しかも寸法精度もそれほど
高いものが求められない高負荷伝動ベルトの提供を目的
とする。

【００１１】

【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、無端キャリア上に複
数のブロックの係合溝を長手方向摺動可能に係合すると
ともにブロックの前後面にはガイド凸部およびガイド凹
部が設けられ、隣り合うブロック同士を前記ガイド凸部
およびガイド凹部を嵌合することによって整列させる高
負荷伝動ベルトにおいて、無端キャリアはエラストマー
中に心体を埋設した平ベルト体と、該平ベルト体のブロ
ックと接する面に配設した摺動バンドからなり、ブロッ
クの少なくともプーリと接する面には樹脂を配置したこ
とを特徴とする

【００１２】以上のように構成することによって、ブロ
ックの厚みを薄くすることができるので耳障りなピッチ
ノイズを極力小さく抑えることができるとともに、無端
キャリアが樹脂材料からなっており、オイルを供給しつ
づけて潤滑する必要がないのでよりコンパクトでメンテ
ナンスフリーである高負荷伝動ベルトを実現することが
できる。また、無端キャリアは金属などからなるバンド
の多層体でないことから、摺動バンドの長さ精度もさほ
ど高いものとする必要がない。

【００１３】請求項２では、摺動バンドが樹脂からなっ
ているので、ベルト全体が軽量であるとともにブロック
に配置した樹脂とあいまって、スムーズな摺動を実現し
たベルトとすることができる。

【００１４】請求項３では、摺動バンドを構成する樹脂
に短繊維を充填したいるので、無端キャリアの耐摩耗性
を向上させることができる。

【００１５】請求項４では、摺動バンドを構成する樹脂
を構成する樹脂には二硫化モリブデンとグラファイトと
フッ素系樹脂から選ばれてなる少なくとも一種を混入し
ていることにより、無端キャリア表面の摩擦係数をより
低くし、耐摩耗性を向上することができる。

【００１６】請求項５では、摺動バンドが金属からなっ
ており、摺動バンドの耐久性の面で優れており、より長
寿命のベルトを得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の高負荷伝動ベルト
の断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。本
発明の高負荷伝動ベルト１は、無端キャリア２上に金属
製の多数のブロック３を少なくともベルト長手方向に摺
動可能に係止したベルトであり、プーリ間に巻きかけて
走行させると、駆動プーリによってブロックが動かさ
れ、動かされたブロックのベルト進行方向の前にあるブ
ロックが押されて次のブロックを押してゆき、ベルト全
周に渡るブロックが動くことによって従動プーリが回転
し動力を伝える押し伝動方式のベルトである。

【００１８】本発明の特徴部分はこの無端キャリア２で
あり、無端キャリア２は、エラストマー４中に心体５を
埋設した平ベルト体６のブロック３との接触面に摺動バ
ンド７を配置した構成からなっている。ブロック３の無
端キャリア２との接触面には樹脂が配置され、無端キャ
リア２のブロックとの接触面には摺動バンド７が配置さ
れていることによって、ブロック３が摺動して駆動する
押し伝動方式のベルトにおいても、潤滑のための絶え間
ないオイルの供給をなくすことができるので、よりメン
テナンスフリーに近づいたベルト駆動装置を提供するこ
とができる。

【００１９】また、無端キャリア２が従来使用されてい
た押し伝動方式のベルトのように、金属バンドの多層体
ではなく、エラストマー製の平ベルト体６に摺動バンド
７を積層したという構成であり、弾性を有するエラスト
マー４に積層する摺動バンド７は、さほど厳密な長さ寸
法を求められるものではない。摺動バンド７は、平ベル
ト体６に接着するなどして一体積層とする必要はなく、
単に重ね合わせるだけでよい。

【００２０】無端キャリア２を構成する平ベルト体６
は、エラストマー４中に心体５を埋設したものであり、
エラストマー４としては、ＮＲ（天然ゴム）、ＳＢＲ
（スチレン・ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴ
ム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＣＳＭ（クロロスルフ
ォン化ポリエチレン）、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルゴ
ム）、不飽和カルボン酸金属塩を含有するＨＮＢＲなど
のゴムの単一材もしくはブレンド物からなるゴム配合物
やポリウレタン樹脂などが挙げられる。

【００２１】心体５としてはポリアミド、ポリエステ
ル、アラミドなどの合成繊維、あるいはスチールコー
ド、ガラス繊維コード、カーボン繊維コードなどの無機
繊維の単体もしくは混紡からなる撚りコード、またはそ
れらの繊維を織った織布などを用いることができる。撚
りコードを用いる場合は、エラストマー４中にスパイラ
ル状に埋設することになる。

【００２２】摺動バンド７として用いられるのは樹脂や
金属からなるエンドレス体であり、樹脂としては、芳香
族ポリアミド樹脂、芳香族ポリイミド樹脂、芳香族ポリ
アミドイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエー
テルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルファイド樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられ、金
属としては、マルエージング鋼、１５−７ＰＨ、ＳＵＳ
３０４などを挙げることができる。

【００２３】摺動バンド７は、上記に挙げたような樹脂
からなる薄いエンドレス体を一枚もしくは数枚積層した
ものを用いる事ができる。１枚のエンドレス体の厚みは
５０〜３００μｍの範囲で用いられ、５０μｍ未満であ
ると強度が十分に得られず特に最下層、最上層において
ブロックとの摩耗により簡単に切断してしまうなどの問
題が発生し、３００μｍを越えるとベルトの屈曲性が悪
くなり動力の伝達効率が悪くなるので好ましくない。

【００２４】また、平ベルト体６はベルトの走行中、張
力がかかることによって多小伸びることになるので、そ
の幅を見こんで摺動バンド７の長さは、平ベルト体６の
その摺動バンドが接する側の面の長さに対して１００〜
１０３％の範囲に設定する。その範囲より長すぎても短
すぎても平ベルト体６と摺動バンド７との寸法差が大き
くなりすぎ、摩耗などの現象が発生してしまう。

【００２５】摺動バンド７として樹脂を用いる場合に
は、その樹脂に短繊維を充填することも可能であり、短
繊維を充填することによって無端キャリア表面の摩擦係
数を低くすることができるとともに、耐圧性を上げるこ
ともできる。短繊維として用いられるものとしては、ポ
リアミド繊維やアラミド繊維等の化学繊維、金属繊維、
カーボン繊維等が挙げられ、それらを充填することによ
って強化樹脂とすることができる。また、繊維分を部分
的に露出させたりして摺動面を補強したり、表面の摩擦
係数を調整することも可能である。

【００２６】また、樹脂中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無端キャリア２の表面の摩擦
係数を低くすることができる。フッ素系樹脂としては、
ポリ四フッ化エチレン（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。

【００２７】ブロック３は、図１に示す例では二本の幅
方向部材８、９とそれらを一方の端で連結する連結部材
１０からなり、幅方向部材８の片方の端部に無端キャリ
ア２を挿入する溝が開孔している。

【００２８】ブロック３の形状は図１に示すものに限ら
れるものではなく、図３に示すように二本の幅方向部材
８、９とそれらを中央で連結する連結部材１０からなる
Ｉ形状のブロック３でもよく、その場合はブロック３の
両側の側面に無端キャリア２を挿入する一対の溝が開孔
しているもので、一対の無端キャリア２、２上にブロッ
ク３が摺動可能に係止したベルトとなるものでもよい。

【００２９】また、図４に示すような略Ｕ字形状のブロ
ック３で上方に無端キャリア２を挿入する溝が開孔して
おり、一旦挿入した無端キャリア２が抜けないようにロ
ック部３ａ、３ａを備えた高負荷伝動ベルト１でも構わ
ない。

【００３０】ブロック３はベルトがプーリ上で屈曲でき
るように下方には傾斜面１１が設けられており、プーリ
間でベルトが屈曲していないときには、前後のブロック
は上方のみが接触した状態になっている。そして、図５
のように連結部材１０にはベルト進行方向の前面にガイ
ド凸部１２を設けるとともに背面には前記ガイド凸部に
対応する位置にガイド凹部１３を設けており、前後のブ
ロックでガイド凸部１２とガイド凹部１３が嵌まり合う
ことによって、無端キャリア２上でブロック３が整列す
るよう構成している。

【００３１】このガイド凸部１２とガイド凹部１３を設
ける位置は幅方向部材８の幅方向中央のライン上に１ヵ
所や左右両側に２ヵ所設けるなど様々な形態が可能であ
る。本発明では、ブロック３のプーリとの接触面である
側面３ｂ、３ｂおよびブロック３と無端キャリア２との
摺動面において、ブロック側に樹脂層１４を配置してい
る。つまり、高負荷伝動ベルト１の中で大きな摩擦が発
生する部位に樹脂層１４を配置介在することによって、
無端キャリア２の摺動バンド７との間で無給油の摺動が
行え、従来のようなオイルを供給する潤滑を必要とせず
メンテナンスフリーのベルトを実現するものである。

【００３２】樹脂層１４に用いられる樹脂として挙げら
れるものは、比較的摩擦係数の大きく耐摩耗性に優れ、
具体的には硬度９０°ＪＩＳＡ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、ポリアミド樹脂、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
低摩擦係数の樹脂を用いることが好ましい。

【００３３】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短繊維、織布、フィラ
ー、ウィスカー、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とすることも可能である。ま
た、繊維分を部分的に露出させたりして摺動面を補強し
たり、表面の摩擦係数を調整することも可能である。

【００３４】そして、ブロック３はブロックの耐側圧性
や曲げ剛性を持たせる部分として、インサート材１５が
埋設されており、素材としてはアルミ合金や鉄などの金
属が挙げられるが、他に樹脂層１４と同じものもしくは
カーボン繊維やアラミド繊維の織布やスダレ等で補強し
た樹脂で十分な強度を持つものを用いたとしても本発明
の趣旨を外れるものではない。

【００３５】ブロック３は、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、金属製の芯材
の所定箇所に樹脂層１４を被覆したブロックを用いるこ
とが好ましい。以上のような構成をもって、本発明のよ
うな構成の高負荷伝動ベルトにおいて特に、摺動が大き
く摩擦が顕著に発生する部分を樹脂層１４としているこ
とになる。

【００３６】樹脂層１４を所定の箇所に配置する場合、
ブロック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１５を用いてそのほぼ全面を樹脂層１４
で被覆したものを用いると、部分的に樹脂層１４を被覆
配置したものに比べて、樹脂層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層１４を被覆す
る際にインサート材１５を固定する部材が接触している
ところは、インサート材１５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１５の露出は、
実質的に全面を樹脂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。

【００３７】しかし、次に説明するようにその他の部分
にも樹脂層１４を配置することによって、より焼き付き
などの心配なくベルトを走行させることが可能である。
ブロック３のベルト走行方向の前面と背面に設けるガイ
ド凸部１２とガイド凹部１３の部分は前後のブロック３
が互いに嵌まり合っているが、ベルトが屈曲することに
よってその部分には摺動が起こり摩擦が発生している。
そこで、ガイド凸部１２とガイド凹部１３のどちらか一
方もしくは両方を樹脂層とすることによって、ガイド凸
部１２とガイド凹部１３との間のガタツキが発生しにく
く、ベルトを長寿命化させることができる。もちろんガ
イド凸部１２全体を樹脂層としても構わない。

【００３８】

【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、無端キャリア上に複数のブロックの
係合溝を長手方向摺動可能に係合するとともに隣り合う
ブロック同士を前記ガイド凸部およびガイド凹部を嵌合
することによって整列させる押し伝動タイプの高負荷伝
動ベルトにおいて、無端キャリアはエラストマー中に心
体を埋設した平ベルト体と、該平ベルト体のブロックと
の接触面に摺動バンドを配設し、ブロックの無端キャリ
アとの接触面に樹脂を配置している。

【００３９】以上のように構成することによって、ブロ
ックの厚みを薄くすることができるので耳障りなピッチ
ノイズを極力小さく抑えることができるとともに、無端
キャリアが平ベルト体の表面に摺動バンドを積層した構
成であり、摺動バンド自身の長さ寸法は、従来の金属バ
ンドを多数枚積層した無端キャリアのように極めて高い
精度が求められることがない。また、オイルを供給しつ
づけて潤滑する必要がないのでよりコンパクトでメンテ
ナンスフリーである高負荷伝動ベルトを実現することが
できる。

【００４０】請求項２では、摺動バンドが樹脂からなっ
ており、ブロックに配置した樹脂とあいまって、ブロッ
クと無端キャリア間での摩擦摩耗を少なくすることがで
きる。

【００４１】請求項３では、摺動バンドを構成する樹脂
が短繊維を充填した樹脂からなっているので、無端キャ
リア表面の摩擦係数をより低くすることができるととも
に長期に渡って維持することができる。

【００４２】請求項４においても、摺動バンドを構成す
る樹脂には二硫化モリブデンとグラファイトとフッ素系
樹脂から選ばれてなる少なくとも一種を混入しているこ
とにより、無端キャリア表面の摩擦係数をより低くする
ことができる。

【００４３】請求項５では、摺動バンドが金属からなっ
ているので、より長期にわたる耐久性に優れているとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高負荷伝動ベルトの断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】無端キャリアの斜視概要図である。

【図４】別のブロックの例を示す図１に相当する断面図
である。

【図５】更に別のブロックの例を示す図１に相当する断
面図である。

【図６】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１高負荷伝動ベルト２無端キャリア３ブロック４エラストマー５心体６平ベルト体７摺動バンド８幅方向部材９幅方向部材１０連結部材１４樹脂層

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１２月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高負荷伝動ベルトの断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】別のブロックの例を示す図１に相当する断面図
である。

【図４】更に別のブロックの例を示す図１に相当する断
面図である。

【図５】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】１高負荷伝動ベルト２無端キャリア３ブロック４エラストマー５心体６平ベルト体７摺動バンド８幅方向部材９幅方向部材１０連結部材１４樹脂層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無端キャリア上に複数のブロックの係合
溝を長手方向摺動可能に係合するとともにブロックの前
後面にはガイド凸部およびガイド凹部が設けられ、隣り
合うブロック同士を前記ガイド凸部およびガイド凹部を
嵌合することによって整列させる高負荷伝動ベルトにお
いて、無端キャリアはエラストマー中に心体を埋設した
平ベルト体と、該平ベルト体のブロックと接する側の面
に配設した摺動バンドからなり、かつブロックの少なく
ともプーリと接する面には樹脂を配置したことを特徴と
する高負荷伝動ベルト。
【請求項２】摺動バンドが樹脂からなる請求項１記載
の高負荷伝動ベルト。
【請求項３】摺動バンドを構成する樹脂が短繊維を充
填した樹脂からなる請求項１から２に記載の高負荷伝動
ベルト。
【請求項４】摺動バンドを構成する樹脂が構成する樹
脂には二硫化モリブデンとグラファイトとフッ素系樹脂
から選ばれてなる少なくとも一種を充填している請求項
１から３に記載の高負荷伝動ベルト。
【請求項５】摺動バンドが金属からなり、ブロックの
摺動バンドとの接触面に樹脂を配置した請求項１記載の
高負荷伝動ベルト。