JP2006329375A - High load transmission belt - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high load transmission belt having a long service life, which reduces frictional resistance of a block and a pulley when the block gets in the pulley or gets out of the pulley when running the belt while being wrapped around the pulley, hardly generates block rocking to a center belt, and reduces problems including generation of vibration, noise and heat caused by friction of the block and the pulley and rocking of the block. <P>SOLUTION: The high load transmission belt consists of an upper beam 11, a lower beam 12 and the block 2 having a groove for inserting the center belt 3b surrounded by a pillar 13, and a recessed groove 22 is provided in a side surface 2b of the upper beam 11. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

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、ベルト走行時におけるプーリへの進入や脱出する際の抵抗を軽減するとともにセンターベルトに対するブロックの傾きやがたつきの発生を低減した高負荷伝動ベルトに関するものである。   The present invention relates to a high-load transmission belt in which a block is fixed at a predetermined pitch along the longitudinal direction of the center belt, and reduces resistance when entering and exiting a pulley during belt running, The present invention relates to a high load transmission belt that reduces the occurrence of rattling.

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。   The belt used in the belt type continuously variable transmission is used by being wound around a transmission pulley that changes the effective diameter of the pulley by adjusting the V groove width of the pulley and adjusts the transmission gear ratio. Because the side pressure from the belt increases, the belt must withstand a large side pressure. In addition to continuously variable speed applications, it is necessary to use a belt that can withstand a high load, especially for high-load transmission applications where the life of conventional rubber belts is too short.

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、心体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をブロックの両側面にもうけた溝に嵌合し、センターベルトの長手方向に多数のブロックを配置したようなベルトがある。   Among such belts, there is a tensile transmission type high-load transmission belt in which a block is fixed to the center belt to increase the strength in the belt width direction. There is a belt in which a center belt embedded in an elastomer or the like is fitted into grooves provided on both sides of a block, and a number of blocks are arranged in the longitudinal direction of the center belt.

このようなベルトにおいては走行中にベルトがプーリに進入しブロックがプーリと接触した状態で回転するが、まずプーリからベルトが脱出する際にプーリとの間の摩擦抵抗が高いと騒音や発熱の原因になるということが挙げられる。またブロックがプーリに進入および脱出する際のプーリとの摩擦抵抗が大きいとセンターベルトに対する揺動が大きくなりブロックが進行方向に傾きを生じることがある。そのような動きをすることによって、ブロックとセンターベルトの間でも摩擦が生じ、ベルトの振動や騒音の発生、発熱といった問題につながりベルトの寿命を縮めることにもなる。   In such a belt, the belt rotates while the belt enters the pulley and the block is in contact with the pulley during traveling, but first, when the belt comes out of the pulley, if the frictional resistance with the pulley is high, noise and heat generation will occur. It can be cited as the cause. Further, if the frictional resistance with the pulley when the block enters and exits the pulley is large, the swing with respect to the center belt becomes large, and the block may be inclined in the traveling direction. Such movement causes friction between the block and the center belt, leading to problems such as belt vibration, noise generation and heat generation, and shortening the life of the belt.

特許文献１にはブロックの側面にプーリ半径方向の長さが略一定となる突起を設けることによってブロックが走行で摩耗してもプーリとの接触面積が変化せず、ベルト音、発熱、推力バランス等の経時変化を少なく抑えることができるベルトが開示されている。   In Patent Document 1, by providing a protrusion whose length in the pulley radial direction is substantially constant on the side surface of the block, the contact area with the pulley does not change even if the block is worn during running, and the belt noise, heat generation, thrust balance A belt capable of suppressing a change with time such as the above is disclosed.

特許文献２には上記のようなセンターベルトにブロックを複数配置したベルトであって、ブロックの嵌合溝にセンターベルトを嵌め込む際に圧縮的に嵌合するような寸法を持たせたベルトが開示されている。ブロックをセンターベルトに圧縮的に嵌合することによって、ブロックのセンターベルトに対する揺動を防止して前記のような問題を解消しようとしたものである。   Patent Document 2 discloses a belt in which a plurality of blocks are arranged on the center belt as described above, and has a dimension that allows the center belt to be compressed when the center belt is fitted into the fitting groove of the block. It is disclosed. By compressively fitting the block to the center belt, the block is prevented from swinging with respect to the center belt to solve the above-described problem.

特開平１０−１７６７３５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-176735 実開平１−５５３４４号公報Japanese Utility Model Publication No. 1-55344

しかし、特許文献１に記載されたベルトでもベルト走行時のブロックがプーリへ進入したり脱出したりする際の摩擦抵抗を小さくすることはできず、その際の発音や発熱はどうしても大きなものとなってしまう。またブロックの揺動も同じく大きなものとなり、ブロックとセンターベルトとの摩擦も大きくなる。   However, even with the belt described in Patent Document 1, the frictional resistance when the block when the belt travels enters or exits the pulley cannot be reduced, and sound generation and heat generation at that time are inevitably large. End up. Further, the swing of the block is also large, and the friction between the block and the center belt is also increased.

特許文献２に記載されたベルトでもブロックの揺動を防止できる効果を有しているが、ベルトが走行するうちにセンターベルトを構成するゴムなどのエラストマー材にへたりを生じて、ブロックとセンターベルトとの圧縮的な嵌合力が低下してくる。そうすると、ブロックの揺動を防止する効果が徐々に低下して最後にはなくなってしまう。特許文献１の方法では長期的な効果を得ることが難しい。   The belt described in Patent Document 2 also has an effect of preventing the block from swinging. However, the belt and the center of the elastomer material such as rubber constituting the center belt are sagged while the belt is running, so that the block and the center The compressive fitting force with the belt decreases. If it does so, the effect which prevents the rocking | fluctuation of a block will fall gradually, and will disappear at the end. With the method of Patent Document 1, it is difficult to obtain a long-term effect.

そこで本発明では、このようなセンターベルトに多数のブロックを装着した高負荷伝動ベルトにおいて、ベルトがプーリに進入したり脱出したりする際のブロックとプーリとの摩擦抵抗が大きいことによる騒音や発熱の問題、またそれによってセンターベルトに対してブロックの揺動も大きくなり、発生する振動や騒音、発熱などが大きくなるのを防止し、より寿命の長い高負荷伝動ベルトの提供を課題とする。   Therefore, in the present invention, in such a high-load transmission belt in which a large number of blocks are mounted on the center belt, noise and heat generated due to the large frictional resistance between the block and the pulley when the belt enters and exits the pulley. This also increases the swing of the block with respect to the center belt, thereby preventing the generated vibration, noise, heat generation and the like from increasing, and it is an object to provide a high load transmission belt having a longer life.

上記のような課題を解決するために本発明の請求項１では、エラストマー中に心体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ており上下ビームとピラーによって囲まれたセンターベルトを挿入する溝を有するブロックとからなり、上下ビームには夫々プーリとの接触する側面を有する高負荷伝動ベルトにおいて、上ビームの側面にはベルト長手方向の凹溝が設けられていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, in claim 1 of the present invention, a center belt in which a core is embedded in an elastomer, and an upper beam and a lower beam are connected by pillars, and are surrounded by upper and lower beams and pillars. It consists of a block with a groove for inserting the center belt, and the upper and lower beams have side faces that come into contact with the pulleys, and the upper beam side face has a groove in the longitudinal direction of the belt. It is characterized by.

請求項２では、凹溝の最下端を上ビーム側面の高さ方向の下から１／３〜２／３の位置に配置してなる高負荷伝動ベルトとしている。   According to a second aspect of the present invention, the lowermost end of the concave groove is a high load transmission belt arranged at a position 1/3 to 2/3 from the bottom in the height direction of the upper beam side surface.

請求項３では、凹溝の幅を上ビーム側面全高さの１／５〜８／１５の範囲に設定してなる高負荷伝動ベルトとしている。   According to a third aspect of the present invention, the belt is a high load transmission belt in which the width of the groove is set in a range of 1/5 to 8/15 of the total height of the upper beam side surface.

請求項４では、凹溝の深さを０．３〜０．７ｍｍの範囲内に設定してなる高負荷伝動ベルトとしている。   According to a fourth aspect of the present invention, a high load transmission belt is formed by setting the depth of the concave groove within a range of 0.3 to 0.7 mm.

請求項１ではブロックの上ビーム側面にベルト長手方向の凹溝を設けており、そうすることによって、上ビームの強度を保ったままプーリとの接触面積を減少させることができ、ベルトがプーリへ進入又は脱出する際のブロックとプーリとの間の緩衝を小さなものとすることができるので摩擦による発熱や発音、またブロックの揺動を小さくしセンターベルトとの間の摩擦も抑えることができる。   In the first aspect of the present invention, the groove in the longitudinal direction of the belt is provided on the side surface of the upper beam of the block, so that the contact area with the pulley can be reduced while maintaining the strength of the upper beam. Since the buffer between the block and the pulley when entering or exiting can be made small, heat generation and sound generation due to friction, and rocking of the block can be reduced, and friction with the center belt can be suppressed.

請求項２では、凹溝の最下端位置を上ビーム側面の１／３より上に配置するように限定したものであり、ブロック側面のプーリとの接触による動力を伝達の面では、より下側の位置における伝達効率が高いことから凹溝を上ビーム側面の上側位置に配置して下側はプーリと接触させて伝達性能を高く保てるようにしている。また、ブロックの揺動は中心から離れたところのプーリとの干渉ほど影響が大きく、凹溝を上側に配置することで揺動への影響を少なくできる。   According to the second aspect of the present invention, the lowermost position of the concave groove is limited to be disposed above 1/3 of the upper beam side surface, and the power due to contact with the pulley on the side surface of the block is lower on the transmission surface. Since the transmission efficiency at the position is high, the concave groove is arranged at the upper position on the side surface of the upper beam, and the lower side is brought into contact with the pulley so that the transmission performance can be kept high. Further, the rocking of the block has a larger influence as the interference with the pulley farther from the center, and the influence on the rocking can be reduced by arranging the concave groove on the upper side.

請求項３では凹溝の幅を所定の範囲に限定しており、ベルトがプーリに進入またはプーリから脱出する際の摩擦抵抗を抑えることができる程度の幅を持たせるとともに、逆に上ビーム側面とプーリとの接触面積が小さくなりすぎて伝達効率を低下させないように設定している。   In claim 3, the width of the concave groove is limited to a predetermined range, and the width of the belt is sufficient to suppress frictional resistance when the belt enters or leaves the pulley, and conversely the upper beam side surface. Is set so that the contact area between the pulley and the pulley does not become too small to reduce the transmission efficiency.

請求項４では、凹溝の深さを０．３〜０．７ｍｍの範囲に設定しており、ブロック側面の摩耗によりベルトが寿命に達するまで凹溝の持続し、且つ上ビームの強度を低下させすぎないような範囲を設定したものである。   In claim 4, the depth of the groove is set in the range of 0.3 to 0.7 mm, and the groove is maintained until the belt reaches the end of its life due to wear of the side of the block, and the strength of the upper beam is reduced. The range is set so as not to allow too much.

以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

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。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a high load transmission belt 1 according to the present invention. The high-load transmission belt 1 of the present invention is fixed to two center belts 3a and 3b having the same width formed by embedding a core wire 5 in a spiral shape in an elastomer 4, and the center belts 3a and 3b. A plurality of blocks 2. Both side surfaces 2a and 2b of the block 2 are inclined surfaces that engage with the V-grooves of the pulleys, and receive the power from the driven pulleys and are locked and fixed by the center belts 3a and 3b. The power of the driving pulley is transmitted to the driven pulley.

ブロック２は、図１に示すように、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には一対のセンターベルト３ａ、３ｂを嵌めこむ溝１４、１５が形成されている。また、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。   As shown in FIG. 1, the block 2 includes an upper beam 11 and a lower beam 12, and pillars 13 in which the central portions of the upper and lower beams 11 and 12 are connected to each other. Grooves 14 and 15 into which the center belts 3a and 3b are fitted are formed. Further, the groove upper surface 16 and the groove lower surface 17 in the groove 15 are related to the ridge portions 20 and 21 engaged with the ridge portion 18 provided on the upper surface of the center belt 3a, 3b and the ridge portion 19 provided on the lower surface. It comes to match.

図２〜図４に示すように本発明において上ビーム１１の側面２ｂにはベルト長手方向の凹溝２２が設けられている。凹溝２２の部分はプーリと接触しない領域となるのでプーリＰとの接触面積が小さくなっている。複数のプーリ間に巻きかけられてベルトが走行する中で、ベルト１はプーリへの進入と脱出を繰返すことになる。プーリに巻きかかっている箇所では両者の間に摺動を起こらないが出入の際に摺動が発生する。その摺動によって騒音や熱や振動を発生し、更にはブロック２がセンターベルト３を中心として回転方向の動きをする揺動が発生する。前記のように上ビーム１１側面に凹溝２２を設けプーリとの接触面積を減じておくことによって、ベルト１がプーリＰに進入またはプーリから脱出する際、ブロック２とプーリとの間で発生する摩擦抵抗が小さくなって、騒音や熱等の発生を抑えるとともにブロック２のセンターベルト３を中心とする揺動も抑えることができるものである。   As shown in FIGS. 2 to 4, in the present invention, a groove 22 in the longitudinal direction of the belt is provided on the side surface 2 b of the upper beam 11. Since the concave groove 22 is a region that does not come into contact with the pulley, the contact area with the pulley P is reduced. While the belt travels while being wound around a plurality of pulleys, the belt 1 repeatedly enters and exits the pulleys. In the part that is wound around the pulley, there is no sliding between the two, but sliding occurs at the time of entering and exiting. The sliding generates noise, heat, and vibration, and further, swinging occurs in which the block 2 moves in the rotational direction around the center belt 3. As described above, the concave groove 22 is provided in the side surface of the upper beam 11 to reduce the contact area with the pulley, so that the belt 1 is generated between the block 2 and the pulley when the belt 1 enters or leaves the pulley P. The frictional resistance is reduced, so that generation of noise, heat, etc. can be suppressed, and swinging of the block 2 around the center belt 3 can also be suppressed.

発熱するとブロック２が摩耗しやすくなったり劣化して割れやすくなったりする問題があるほかブロック２のセンターベルト３に対する揺動でブロック２とセンターベルト３の間の係合が緩みガタツキの発生につながってしまい、最後にはベルトの切断といった故障に至る。本発明では上ビーム１１側面２ｂに凹溝２２を設けて摩擦抵抗を小さくすることでその様な問題を解消し寿命の長いベルトとすることができる。   If heat is generated, the block 2 is likely to be worn out or deteriorated, and the block 2 may be easily cracked. In addition, the rocking of the block 2 with respect to the center belt 3 loosens the engagement between the block 2 and the center belt 3 and causes rattling. In the end, a failure such as a belt cut occurs. In the present invention, by providing the concave groove 22 on the side surface 2b of the upper beam 11 to reduce the frictional resistance, such a problem can be solved and a belt having a long life can be obtained.

上ビーム１１側面２ｂにおける凹溝２２の配置は凹溝２２の最下端位置が上ビーム１１側面２ｂの高さ方向の下から１／３よりも上に位置し、２／３よりも下に位置するものとし、図３に示すように凹溝２２よりも上に位置するＡ部と下に位置するＢ部とで凹溝２２が挟まれたような形態となる。１／３よりも下に位置すると凹溝よりも下のＢ部が狭くなってプーリとの接触が不十分となり伝達性が低下するので好ましくない。また２／３よりも上に位置すると凹溝よりも上のＡ部が細くなりすぎて折損しやすくなるので好ましくない。   The concave groove 22 is arranged on the side surface 2b of the upper beam 11 such that the lowermost position of the concave groove 22 is located above 1/3 from the bottom in the height direction of the side surface 2b of the upper beam 11 and below 2/3. As shown in FIG. 3, the groove 22 is sandwiched between the portion A located above the groove 22 and the portion B located below the groove 22. If the position is lower than 1/3, the portion B below the concave groove is narrowed and contact with the pulley becomes insufficient, and the transmission performance is lowered. Further, if it is positioned above 2/3, the A portion above the concave groove becomes too thin and is easily broken, which is not preferable.

また凹溝２２の幅は上ビーム１１側面２ｂの全高さに対して１／５〜８／１５の範囲とする。１／５未満になるとブロック２がプーリに進入または脱出する際の摩擦抵抗の軽減が少なく十分な効果が得られない。８／１５よりも大きくなると凹溝以外のＡ部やＢ部が細くなりすぎて折損しやすくなったり、伝達性が悪くなったりするので好ましくない。   The width of the concave groove 22 is in the range of 1/5 to 8/15 with respect to the total height of the side surface 2b of the upper beam 11. When the ratio is less than 1/5, the frictional resistance when the block 2 enters or exits the pulley is reduced and a sufficient effect cannot be obtained. If it is larger than 8/15, the A part and B part other than the groove are too thin, and it is easy to break or the transferability is deteriorated.

凹溝２２の深さは０．３〜０．７ｍｍの範囲内とする。０．３ｍｍ未満とするとベルトの走行で上ビーム１１側面２ｂの摩耗でベルト１が寿命と判断されるまでに凹溝が摩耗でなくなってしまい本発明の効果が得られなくなる。０．７ｍｍを超える深さにすると上ビーム１１の強度の低下が大きくなりすぎるので好ましくない。   The depth of the concave groove 22 is in the range of 0.3 to 0.7 mm. If it is less than 0.3 mm, the groove is not worn before the belt 1 is judged to have a life due to wear of the side surface 2b of the upper beam 11 during running of the belt, and the effect of the present invention cannot be obtained. A depth exceeding 0.7 mm is not preferable because the strength of the upper beam 11 is significantly reduced.

凹溝２２の形状は図面ではＵ溝としているが、形状はそれに限られるものではなく様々な形状を採ることが可能である。   Although the shape of the concave groove 22 is a U groove in the drawing, the shape is not limited thereto, and various shapes can be adopted.

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３２の表面に樹脂材３１を被覆したブロック２やブロック２全部が樹脂材３１からなっているものを挙げることができる。   The block 2 in the present invention is formed by molding a resin into a predetermined shape as described above, and the block 2 in which the surface of the insert material 32 is covered with the resin material 31 and the block 2 are all made of the resin material 31. Can be mentioned.

インサート材３２の表面に樹脂材３１を被覆したブロック２は、ブロック２と略同じエ字形状のインサート材３２を用い、少なくともブロック２同士が接触する箇所やプーリとの接触箇所を樹脂材３１で被覆したものである。インサート材３２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３２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。   The block 2 in which the resin material 31 is coated on the surface of the insert material 32 uses an insert material 32 having substantially the same letter shape as that of the block 2, and at least a location where the blocks 2 come into contact with each other and a location where the block 2 is in contact with the resin material 31. It is coated. The insert material 32 is an insert material 32 that is a part that gives the side pressure resistance and bending rigidity of the block 2 and includes aluminum alloy, ceramics, a composite material of ceramics and aluminum, carbon fiber reinforced resin, iron, and the like. Materials.

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／ｍｍ^２で比重が２．８であるのに対し、鉄は弾性率が２２０００ｋｇｆ／ｍｍ^２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。 In terms of imparting lateral pressure resistance and bending rigidity, metal materials are preferable. Among metal materials, the elastic modulus of aluminum alloy is 7000 kgf / mm ² and the specific gravity is 2.8, whereas iron has an elastic modulus of 22000 kgf. / Mm ² and a specific gravity of 7.8, and it can be said that iron is stronger in terms of strength. However, for belts that rotate at high speeds, the weight of the belt greatly affects the life of the aluminum, which is advantageous in terms of weight reduction. It is preferable to use an alloy.

樹脂材３１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３２を用いてそのほぼ全面を樹脂材３１で被覆したものでもよく、部分的に樹脂材３１を被覆配置したものに比べて、樹脂材３１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３１を被覆したものが有利である。   When the resin material 31 is covered and arranged at a predetermined location, an insert material 32 made of a metal material slightly smaller than the size of the block 2 may be used to cover almost the entire surface with the resin material 31, and the resin material 31 may be partially resinous. It can be said that a preferable form is obtained because problems such as peeling of the resin material 31 are less likely to occur compared to those in which 31 is disposed. On the other hand, from the viewpoint of weight reduction of the block 2, it is advantageous to partially cover the resin material 31.

ブロック２としては樹脂材３１のみからなるインサート材３２を有していないブロック２を用いた場合、インサート材３２を埋設したブロック２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。   When the block 2 which does not have the insert material 32 made only of the resin material 31 is used as the block 2, the weight can be reduced as compared with the belt using the block 2 in which the insert material 32 is embedded. However, it has the advantage that the centrifugal force generated in the belt is small, but it is suitable for high-revolution applications with relatively light loads such as motorcycles.

樹脂材３１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。   The resin material 31 has a relatively large friction coefficient and excellent wear resistance, and has higher rigidity than the elastomer 4 constituting the center belts 3a and 3b, specifically, a hard rubber having a hardness of 90 ° JIS A or higher. Polyurethane resin, liquid crystal resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyamide resin, polyamideimide (PAI) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyimide (PI) ) Rubber or synthetic resin such as resin, polyethersulfone (PES) resin, polyetheretherketone (PEEK) resin is used.

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。   Among these, in order to manufacture the block 2 efficiently by an injection molding method, a thermoplastic resin such as a polyamide resin is used. In addition, it is preferable to use a resin that has a low coefficient of friction, excellent wear resistance, is rigid, has elasticity in bending, and does not easily break. 6-nylon is preferred.

また、これらの樹脂中に、綿糸、ポリエステル繊維、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、炭素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。   In addition, in these resins, cotton, polyester fibers, polyamide fibers, aramid fibers and other chemical fibers, glass fibers, metal fibers, carbon fibers, etc., inorganic materials such as fillers, whiskers, silica, calcium carbonate, etc. Made of reinforced resin mixed with

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補強材やウィスカ状補強材を配合することは可能であり、繊維状補強材を配合することによって樹脂の強度や剛性を高めることができ、樹脂への繊維補強材の配合量は、１〜６０質量％の範囲とすることが好ましい。１質量％未満であると繊維を配合することによる補強効果がほとんど得られず、６０質量％を超えると、成形が困難になるとともに硬度は上がるが靭性が低下してブロックの耐衝撃性の面では低くなるので好ましくない。   In the present invention, as described above, it is possible to mix a fibrous reinforcing material or a whisker-like reinforcing material in the resin material forming the block, and increase the strength and rigidity of the resin by mixing the fibrous reinforcing material. The blending amount of the fiber reinforcing material in the resin is preferably in the range of 1 to 60% by mass. If it is less than 1% by mass, almost no reinforcing effect can be obtained by blending the fibers. If it exceeds 60% by mass, molding becomes difficult and the hardness increases, but the toughness decreases and the impact resistance of the block decreases. Then, it is not preferable because it becomes low.

合成樹脂に配合する繊維状補強材としては、前記のようにアラミド繊維、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が、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。   Examples of the fibrous reinforcing material to be blended in the synthetic resin include aramid fibers, carbon fibers, glass fibers, polyamide fibers, and polyester fibers as described above. Among them, preferred examples are resins that constitute the blocks. By using a combination of 4,6-nylon and carbon fiber, the carbon fiber can improve the water-absorbing defect of 4,6-nylon, greatly improve the rigidity, and 4,6-nylon Can take advantage of the wear resistance, impact resistance, and fatigue resistance of

また、ウィスカ状補強材としては酸化亜鉛ウィスカ、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を挙げることができる。この中でも酸化亜鉛ウィスカは、テトラポット状に四方に手が延びた立体的形状をしており、これ単独でも耐熱性、耐摩耗性に優れたものであるが、前述のようにテトラポット状の立体的形状をしているため、繊維補強材とともに配合すると、繊維補強材の配向が抑制され、成形時のそりや成形収縮の異方性が改良されることから最も好ましい。さらに、このように繊維補強材の配向を低減できるため、ブロック２の靭性、曲げ剛性等の強度についての異方性も低減することができ、かつ、摩擦係数が安定するため耐摩耗性が向上する。また、酸化亜鉛ウィスカは、高比重、高剛性であるため、プーリとの接触時の振動を低減でき、ノイズの発生を小さくする効果も期待できる。   In addition, examples of the whisker-like reinforcing material include zinc oxide whisker, potassium titanate whisker, and aluminum borate whisker. Among them, the zinc oxide whisker has a three-dimensional shape in which the hands extend in four directions in a tetrapot shape, and even this alone is excellent in heat resistance and wear resistance. Since it has a three-dimensional shape, blending with a fiber reinforcing material is most preferable because the orientation of the fiber reinforcing material is suppressed and the anisotropy of warping during molding and molding shrinkage is improved. Further, since the orientation of the fiber reinforcement can be reduced in this way, the anisotropy of strength such as the toughness and bending rigidity of the block 2 can be reduced, and the friction coefficient is stabilized, so that the wear resistance is improved. To do. Moreover, since the zinc oxide whisker has a high specific gravity and high rigidity, it is possible to reduce the vibration at the time of contact with the pulley and to expect the effect of reducing the generation of noise.

ウィスカ状補強材の配合量は対して１〜３０質量％の範囲で配合する。１質量％未満であると耐摩耗性を向上させる効果が低く好ましくない。また３０質量％を超えると配合することが困難になり成形性も悪くなるので好ましくない。   The blending amount of the whisker-like reinforcing material is 1 to 30% by mass. If it is less than 1% by mass, the effect of improving the wear resistance is low, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 30% by mass, it is difficult to blend and unfavorable moldability.

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。   In addition, the lubricity of the block 2 can be improved by mixing at least one selected from molybdenum disulfide, graphite, and fluorine resin. Examples of the fluorine-based resin include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyfluorinated ethylene propylene ether (PFPE), tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer (PFEP), polyfluorinated alkoxyethylene (PFA), and the like. .

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。   The lower beam of the block 2 must be allowed to be bent so that the belt can be wound around the pulley, and an inclined surface is provided on at least one of the front and rear surfaces in the belt traveling direction. By providing the inclined surface, the belt can be bent without buffering between the blocks.

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。   As the elastomer 4 of the center belts 3a and 3b, a single material such as chloroprene rubber, natural rubber, nitrile rubber, styrene-butadiene rubber, hydrogenated nitrile rubber, or a rubber or polyurethane rubber obtained by appropriately blending them is used. Can be mentioned. And 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 metal thin plate, or the like of the above-mentioned fiber other than a rope embedded in a spiral shape.

また、図６に示すように上ビーム１１側面２ｂの凹溝２２上に位置するＡ部を上ビーム１１の側面２ｂに対して突出した突起としてもよい。樹脂製のブロックがプーリに接して伝達を行うようなベルトの場合、ゴムベルトと異なりプーリからの側圧を受けても変形が少ない。製造時の誤差によってプーリのＶ角度とブロック側面の角度にわずかながらでも差が生じるが、プーリの角度よりブロックの角度が小さくなった場合はブロック側面の下側のみがプーリと接触することになり、角度の大小が逆になるとブロック側面の上側のみがプーリと接触することになる。   Further, as shown in FIG. 6, the A portion located on the concave groove 22 of the side surface 2 b of the upper beam 11 may be a protrusion protruding from the side surface 2 b of the upper beam 11. In the case of a belt in which a resin block is in contact with a pulley for transmission, unlike a rubber belt, deformation is small even when a side pressure is applied from the pulley. Although there is a slight difference between the pulley V angle and the block side angle due to manufacturing errors, if the block angle is smaller than the pulley angle, only the lower side of the block side will be in contact with the pulley. When the angle is reversed, only the upper side of the block side surface comes into contact with the pulley.

プーリとブロックとの摺動により摩耗するので経時とともに解消されるが、走行初期においてブロック側面の上下いずれかのみで伝達が行われるといった状況が発生する。その場合、ブロック側面の下側のみで接触することになると滑りが多くなり伝達性能が大きく低下する。そこで前記のように上ビーム１１側面の凹溝２０上に位置するＡ部を上ビーム１１の側面に対して突出させて走行初期において上側のみで接触させることで大きな伝達性能の低下を防止することができる。その後、走行によって突起は摩耗してＢ部と面一となり上下両側で接触する定常状態に移行する。   Since it wears off due to sliding between the pulley and the block, it is resolved with time, but a situation occurs in which transmission is performed only on either the upper or lower side of the block side surface at the beginning of traveling. In that case, if the contact is made only on the lower side of the block side surface, slippage increases and transmission performance is greatly reduced. Therefore, as described above, the A portion located on the concave groove 20 on the side surface of the upper beam 11 is protruded from the side surface of the upper beam 11 and is contacted only on the upper side in the initial stage of travel, thereby preventing a significant decrease in transmission performance. Can do. Thereafter, the protrusions are worn by running and become flush with the B portion and shift to a steady state where they are in contact with both upper and lower sides.

突起は例えば図６に示すようにブロック側面からの高さが０．０６ｍｍ程度の突起であって、突起の先と下ビームとに接する直線の角度θ_１をプーリＰの角度θ_２（図５）に対して＋１．０〜＋１．５度である範囲とすることによって、ベルトを巻きかけた際には確実に上あたりとなるとともに、上下両方がプーリＰと接触する定常状態に移行するのに極めて短時間で移行することができる。 For example, as shown in FIG. 6, the protrusion is a protrusion having a height of about 0.06 mm from the side surface of the block. The angle θ ₁ of the straight line contacting the tip of the protrusion and the lower beam is set to the angle θ _{2 of the} pulley P (FIG. 5). ) To +1.5 to +1.5 degrees, when the belt is wound, it will surely be at the top, and will move to a steady state where both the top and bottom are in contact with the pulley P. It is possible to shift to a very short time.

本発明の実施例は、図１に示す形状のベルトで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、エラストマーに水素化ニトリルゴムを用いたものとし、上ビームの側面には凹溝を設けており、上ビーム側面の全高さが１．９ｍｍ、凹溝より下側のＡ部の高さが１．０ｍｍ、凹溝の幅が０．４ｍｍ、凹溝より上側のＢ部の高さが０．５ｍｍ、凹溝の深さが０．５ｍｍとしたベルトを用いた。   In the embodiment of the present invention, as the resin used for the block of the belt having the shape shown in FIG. 1, a resin compounded with 30% by mass of carbon fiber with respect to 4,6-nylon was used. The center belt is made of aramid fiber for the core and hydrogenated nitrile rubber for the elastomer. The upper beam has a groove on the side, and the total height of the upper beam is 1.9mm. Use a belt with a side A height of 1.0 mm, a groove width of 0.4 mm, a height B section above the groove of 0.5 mm, and a groove depth of 0.5 mm. It was.

一方比較例としては上ビームの側面には凹溝を設けなかった以外は実施例と全く同様のベルトを作成しそれを用いた。   On the other hand, as a comparative example, a belt exactly the same as that of the example except that no concave groove was provided on the side surface of the upper beam was used.

これらのベルトを表１に示すような条件で走行させ、１時間走行後のベルト側面の温度を測定した結果を表２に示す。   Table 2 shows the result of running these belts under the conditions shown in Table 1 and measuring the temperature of the belt side surface after running for 1 hour.

表２の結果からわかるように本発明のベルトでは発熱が大幅に低下しており、凹溝を設けることによりブロックのプーリとの摩擦抵抗が低減されていることが確認できた。   As can be seen from the results in Table 2, the heat generation of the belt of the present invention was greatly reduced, and it was confirmed that the frictional resistance with the pulley of the block was reduced by providing the concave groove.

ベルトに装着したブロックの複数方向の撓み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。   Belts that can prevent cracks by suppressing multiple directions of bending of blocks attached to the belt, such as cars, motorcycles, continuously variable transmissions for agricultural machinery, etc., belts that change the effective diameter of pulleys and transmit large torque Can be applied as

本発明に係る高負荷伝動ベルトの一例を示す斜視概略図である。It is a perspective schematic diagram showing an example of the high load transmission belt concerning the present invention. 本発明に係る高負荷伝動ベルトの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the high load power transmission belt which concerns on this invention. 凹溝付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near a ditch. 凹溝付近の拡大側面図である。It is an enlarged side view near a ditch | groove. 本発明の更に別の例を示す高負荷伝動ベルトの断面図である。It is sectional drawing of the high load power transmission belt which shows another example of this invention. 本発明に係る別の高負荷伝動ベルトの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of another high load power transmission belt which concerns on this invention. プーリの断面図である。It is sectional drawing of a pulley.

符号の説明Explanation of symbols

１ 高負荷伝動ベルト
２ ブロック
２ａ 側面
２ｂ 側面
２ｃ 側面
２ｄ 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
１１ 上ビーム
１２ 下ビーム
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 溝条部
１９ 溝条部
２０ 凸条部
２１ 凸条部
２２ 凹溝
３１ 樹脂材
３２ インサート材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High load transmission belt 2 Block 2a Side surface 2b Side surface 2c Side surface 2d Side surface 3a Center belt 3b Center belt 4 Elastomer 5 Core 11 Upper beam 12 Lower beam 13 Center pillar 14 Fitting groove 15 Fitting groove 16 Groove upper surface 17 Groove lower surface 18 Groove part 19 Groove part 20 Convex part 21 Convex part 22 Concave groove 31 Resin material 32 Insert material

Claims (4)

エラストマー中に心体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ており上下ビームとピラーによって囲まれたセンターベルトを挿入する溝を有するブロックとからなり、上下ビームには夫々プーリとの接触する側面を有する高負荷伝動ベルトにおいて、上ビームの側面にはベルト長手方向の凹溝が設けられていることを特徴とする高負荷伝動ベルト。   It consists of a center belt in which a core is embedded in an elastomer, and a block having a groove for inserting the upper and lower beams and a center belt surrounded by the pillars by connecting the upper and lower beams with pillars. A high load transmission belt having a side surface in contact with a pulley, wherein the upper beam side surface is provided with a groove in the longitudinal direction of the belt. 凹溝の最下端を上ビーム側面の高さ方向の下から１／３〜２／３の位置に配置してなる請求項１記載の高負荷伝動ベルト。   The high load transmission belt according to claim 1, wherein the lowermost end of the concave groove is disposed at a position of 1/3 to 2/3 from the bottom in the height direction of the upper beam side surface. 凹溝の幅を上ビーム側面全高さの１／５〜８／１５の範囲に設定してなる請求項１〜２記載の高負荷伝動ベルト。   3. The high load transmission belt according to claim 1, wherein the width of the concave groove is set in a range of 1/5 to 8/15 of the total height of the upper beam side surface. 凹溝の深さを０．３〜０．７ｍｍの範囲内に設定してなる請求項１〜３記載の高負荷伝動ベルト。
4. The high load transmission belt according to claim 1, wherein the depth of the concave groove is set within a range of 0.3 to 0.7 mm.

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