JP3579369B2 - 複合ｖベルト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＶベルトの技術分野に属し、滑り及び延びが少なく、耐摩耗性及び負荷変動への追従性が改善されたＶベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｖベルトに求められる機能には、ＶベルトがプーリのＶ溝に対して滑り難いこと、ＶベルトのＶ溝と接触する部分が摩耗し難いことがある。また、Ｖベルトが延びると張力が低下してＶベルトがＶ溝に対して滑りやすくなるので、Ｖベルトが延び難いことも肝要である。さらに、Ｖベルトが大きな負荷変動を受けたときに衝撃を吸収してプーリの回転変動を防止する機能も求められる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、Ｖベルトを硬度の低い軟質材料により形成すると、ＶベルトがＶ溝に対して滑り難くなるが、ＶベルトのＶ溝と接触する部分が摩耗しやすくなる。また、Ｖベルトが延びやすくなるので、張力が低下してＶベルトがＶ溝に対して滑りやすくなる。さらに、Ｖベルトが大きな負荷変動を受けたときには衝撃を吸収しきれずに破損するおそれがある。逆に、Ｖベルトを硬度の高い硬質材料により形成すると、反対にＶベルトがＶ溝に対して滑りやすくなるが、ＶベルトのＶ溝と接触する部分の摩耗及びＶベルトの延びが抑えられる。さらに、Ｖベルトが大きな負荷変動を受けたときには衝撃を吸収するだけの柔軟性に欠ける嫌いがある。いずれにしても一長一短である。
【０００４】
本発明はこのような点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、硬度の異なる軟質材料及び硬質材料をうまく組み合わせることにより、上記要求を全て満たすＶベルトを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の複合Ｖベルトは、プーリの外周に形成されたＶ溝にはまる複合Ｖベルトであって、本体と、この本体のＶベルト幅方向の両側に設けられた側壁と、本体の内面、外面又は中間層に設けられて両側壁を連結する横壁とを備え、上記本体が軟質材料により形成され、側壁及び横壁が上記軟質材料よりも硬度の高い硬質材料により形成されており、これら本体、側壁、及び横壁が互いに結合されていることを特徴としている。
【０００６】
この複合Ｖベルトの場合、側壁においてＶ溝と接触するが、この側壁が硬質材料により形成されているので、複合Ｖベルトが摩耗し難い。しかも、側壁及び横壁が硬質材料により形成されており、これが複合Ｖベルトを延び難くするので、張力低下が起き難い。そのため、複合ＶベルトがＶ溝に対して滑り難い。
【０００７】
両側壁は横壁によりＶベルト幅方向の離間距離が保たれる。そして、両側壁の間にある本体が軟質材料により形成されているので、側壁の横壁に対する角度が変化しやすい。そのため、側壁が硬質材料により形成されているにもかかわらず常にＶ溝に密着するので、複合ＶベルトがＶ溝に対して滑り難くなる。さらに、複合Ｖベルトが大きな負荷変動を受けると、横壁がＶベルト幅方向に弾性変形して複合Ｖベルトの幅が瞬間的に変化し、複合Ｖベルトがプーリの半径方向に動く。そのため、複合Ｖベルトが破損することなく衝撃を良好に吸収する。
【０００８】
請求項２の複合Ｖベルトは、請求項１の複合Ｖベルトにおいて、本体と、側壁及び横壁とが、硬度違いで同一組成の材料で形成されている。
【０００９】
このようにすれば、本体と、側壁及び横壁との馴染みがよく、剥がれにくくなる。
【００１０】
請求項３の複合Ｖベルトは、請求項１又は請求項２の複合Ｖベルトにおいて、本体における外部に露出する内面及び外面の少なくとも一方に、Ｖベルト長手方向に沿って溝が形成されている。
【００１１】
このようにすれば、本体がＶベルト幅方向に変形しやすくなり、側壁の横壁に対する角度が更に変化しやすい。そのため、側壁のＶ溝への密着性が更に向上し、複合ＶベルトがＶ溝に対して更に滑り難くなる。
【００１２】
請求項４の複合Ｖベルトは、請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項の複合Ｖベルトにおいて、本体と、側壁及び横壁とが硬度の異なる合成樹脂で二色成形されている。
【００１３】
このようにすれば、複合Ｖベルトを二色成形により一挙に成形することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複合Ｖベルトの実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態の複合Ｖベルト１００を示す。この複合Ｖベルト１００は、二以上のプーリ２００に巻き掛けられる。図２に示すように、複合Ｖベルト１００は、各プーリ２００において、外周に形成されたＶ溝２１０にはまる。この複合Ｖベルト１００は、本体１１０と、この本体１１０のＶベルト幅方向の両側に設けられた側壁１２１、１２２と、本体１１０の内面に設けられて両側壁１２１、１２２を連結する横壁１３０とを備えている。ここで、Ｖベルト幅方向とは、複合Ｖベルト１００がプーリ２００に巻き掛けられた状態で、プーリ２００の回転軸と平行な方向をいう。また、本体１１０の内面とは、複合Ｖベルト１００がプーリ２００に巻き掛けられた状態で、本体１１０におけるプーリ２００の半径方向の内側にある面をいい、逆に外側にある面を外面ということにする。そして、上記本体１１０が軟質材料により形成され、側壁１２１、１２２及び横壁１３０が上記軟質材料よりも硬度の高い硬質材料により形成されている。
【００１５】
本体１１０、側壁１２１、１２２及び横壁１３０は、例えば熱可塑性のポリウレタンなどの合成樹脂により形成されるが、材料はこれに限定されるものではない。本体１１０と、側壁１２１、１２２及び横壁１３０とは異なる組成の材料で形成してもよいが、硬度違いで同一組成の材料で形成すれば、馴染みがよく剥がれにくくなるので、好ましい。本体１１０と、側壁１２１、１２２及び横壁１３０との硬度の差は、プーリ２００の半径、複合Ｖベルト１００が負う張力などに応じて適宜に設定される。例えば、本体１１０のショアーＡ硬度を７０に設定し、側壁１２１、１２２及び横壁１３０のショアーＡ硬度を８５に設定する。これはあくまでも一例を挙げたにすぎず、本発明はこの数値によって限定解釈されるものではない。
【００１６】
本体１１０における外部に露出する外面には、Ｖベルト長手方向に沿って溝１１１が形成されている。第１実施形態の溝１１１は、この断面がＶ字形になるように形成されている。
【００１７】
横壁１３０は、Ｖベルト長手方向に向かって切った断面が湾曲するように形成されている。第１実施形態の横壁１３０は、この断面が倒立したＶ字形になるように形成されている。
【００１８】
この複合Ｖベルト１００は、本体１１０と、側壁１２１、１２２及び横壁１３０とが硬度の異なる合成樹脂で二色成形されている。本体１１０と、側壁１２１、１２２と、横壁１３０とを硬度の異なる合成樹脂で多色成形してもよい。
【００１９】
従って、この複合Ｖベルト１００の場合、側壁１２１、１２２においてＶ溝２１０と接触するが、この側壁１２１、１２２が硬質材料により形成されているので、複合Ｖベルト１００が摩耗し難い。しかも、側壁１２１、１２２及び横壁１３０が硬質材料により形成されており、これが複合Ｖベルト１００を延び難くするので、張力低下が起き難い。そのため、複合Ｖベルト１００がＶ溝２１０に対して滑り難い。
【００２０】
両側壁１２１、１２２は横壁１３０によりＶベルト幅方向の離間距離が保たれる。そして、両側壁１２１、１２２の間にある本体１１０が軟質材料により形成されているので、側壁１２１、１２２が外縁を図２の実線矢印の方向に沿って移動させるように変形することができて、側壁１２１、１２２の横壁１３０に対する角度が変化しやすい。そのため、側壁１２１、１２２が硬質材料により形成されているにもかかわらず常にＶ溝２１０に密着するので、複合Ｖベルト１００がＶ溝２１０に対して滑り難くなる。ここで、上記角度は、Ｖベルト長手方向に向かって切った断面において側壁１２１、１２２が横壁１３０に対してなす角度である。また、側壁１２１、１２２の外縁とは、複合Ｖベルト１００がプーリ２００に巻き掛けられた状態で、側壁１２１、１２２におけるプーリ２００の半径方向の外側にある面をいい、逆に内側にある面を内縁ということにする。さらに、複合Ｖベルト１００が図２の破線矢印の方向に沿って大きな負荷変動を受けると、横壁１３０がＶベルト幅方向に弾性変形して複合Ｖベルト１００の幅が瞬間的に変化し、複合Ｖベルト１００がプーリ２００の半径方向に動く。そのため、複合Ｖベルト１００が破損することなく衝撃を良好に吸収する。この第１実施形態の複合Ｖベルト１００は、Ｖ溝２１０の角度が比較的大きいタイプのプーリに用いるのに適しているようである。
【００２１】
本発明は、本体における外部に露出する内面及び外面が平坦に形成された複合Ｖベルトの実施形態を含む。そのなかで、上記第１実施形態の複合Ｖベルト１００は、本体１１０における外部に露出する外面に、Ｖベルト長手方向に沿って溝１１１が形成されている。このようにすれば、本体１１０がＶベルト幅方向に変形しやすくなり、側壁１２１、１２２の横壁１３０に対する角度が更に変化しやすい。そのため、側壁１２１、１２２のＶ溝２１０への密着性が更に向上し、複合Ｖベルト１００がＶ溝２１０に対して更に滑り難くなる。
【００２２】
本発明の複合Ｖベルトは、本体、側壁、及び横壁を別々に成形し、これらを結合する方法により製造することもできる。そのなかで、上記第１実施形態の複合Ｖベルト１００は、本体１１０と、側壁１２１、１２２及び横壁１３０とが硬度の異なる合成樹脂で二色成形されている。このようにすれば、複合Ｖベルト１００を二色成形により一挙に成形することができ、生産性が高い。本体１１０と、側壁１２１、１２２と、横壁１３０とを硬度の異なる合成樹脂で多色成形した場合も複合Ｖベルト１００を一挙に成形することができ、生産性が高い。
【００２３】
本発明は、平坦な横壁を有する複合Ｖベルトを含む。そのなかで、上記第１実施形態の複合Ｖベルト１００は、横壁１３０が、Ｖベルト長手方向に向かって切った断面が湾曲するように形成されている。このようにすれば、横壁１３０がＶベルト幅方向に弾性変形しやすくなるので、複合Ｖベルト１００が大きな負荷変動を受けたときの衝撃吸収機能が向上する。
【００２４】
次に、他の実施形態を説明する。これらの実施形態には、第１実施形態の説明をそのまま引用する。その上で構成の異なる部分のみを以下に説明する。図３及び図４は第２実施形態の複合Ｖベルト１００を示す。この横壁１３０は、本体１１０の内面ではなく中間層に設けられている。そして、横壁１３０は両側壁１２１、１２２を連結している。この横壁１３０は平坦に形成されている。
【００２５】
本体１１０における外部に露出する内面及び外面には、Ｖベルト長手方向に沿ってＵ字形及び倒立したＵ字形の溝１１１が形成されている。
【００２６】
この第２実施形態の複合Ｖベルト１００からは第１実施形態の複合Ｖベルト１００で得られた作用及び効果のうち横壁１３０を湾曲させることで得られた作用及び効果を除いた作用及び効果が得られる。また、本体１１０における外部に露出する内面及び外面に、Ｖベルト長手方向に沿って溝１１１が形成されているので、側壁１２１、１２２が外縁及び内縁を図４の実線矢印の方向に沿って移動させるように変形することができて、側壁１２１、１２２の横壁１３０に対する角度が変化しやすい。そのため、側壁１２１、１２２が硬質材料により形成されているにもかかわらず常にＶ溝２１０に密着するので、複合Ｖベルト１００がＶ溝２１０に対して滑り難くなる。この第２実施形態の複合Ｖベルト１００は、Ｖ溝２１０の角度が標準的なタイプのプーリに用いるのに適しているようである。
【００２７】
図５及び図６は第３実施形態の複合Ｖベルト１００を示す。この横壁１３０は、本体１１０の内面や中間層ではなく外面に設けられている。そして、横壁１３０は両側壁１２１、１２２を連結している。
【００２８】
本体１１０における外部に露出する内面には、Ｖベルト長手方向に沿って倒立したＶ字形の溝１１１が形成されている。
【００２９】
横壁１３０は、Ｖベルト長手方向に向かって切った断面が湾曲するように形成されている。第３実施形態の横壁１３０は、この断面がＶ字形になるように形成されている。
【００３０】
この第３実施形態の複合Ｖベルト１００から得られる作用及び効果は第１実施形態の場合と同様である。その場合、本体１１０における外部に露出する内面に、Ｖベルト長手方向に沿って溝１１１が形成されているので、側壁１２１、１２２が内縁を図６の実線矢印の方向に沿って移動させるように変形することができて、側壁１２１、１２２の横壁１３０に対する角度が変化しやすい。そのため、側壁１２１、１２２が硬質材料により形成されているにもかかわらず常にＶ溝２１０に密着するので、複合Ｖベルト１００がＶ溝２１０に対して滑り難くなる。この第３実施形態の複合Ｖベルト１００は、Ｖ溝２１０の角度が比較的小さいタイプのプーリに用いるのに適しているようである。
【００３１】
図７及び図８は第４実施形態の複合Ｖベルト１００を示す。第１実施形態の複合Ｖベルト１００と相違する点は、本体１１０における外部に露出する外面が平坦に形成されていることと、横壁１３０の肉厚がＶベルト幅方向に変化していることである。横壁１３０はＶベルト幅方向の中央の肉厚が最も薄い。
【００３２】
この第４実施形態の複合Ｖベルト１００からは第１実施形態の複合Ｖベルト１００で得られた作用及び効果のうち本体１１０における外部に露出する外面に溝１１１を設けることで得られた作用及び効果を除いた作用及び効果が得られる。
【００３３】
本発明は、一定の肉厚の横壁を有する複合Ｖベルトを含む。そのなかで、上記第４実施形態の複合Ｖベルト１００は、横壁１３０の肉厚がＶベルト幅方向に変化しており、横壁１３０はＶベルト幅方向の中央の肉厚が最も薄い。このようにすれば、横壁１３０がＶベルト幅方向に弾性変形しやすくなるので、複合Ｖベルト１００が大きな負荷変動を受けたときの衝撃吸収機能が向上する。
【００３４】
図９は第５実施形態の複合Ｖベルト１００を示す。第４実施形態の複合Ｖベルト１００と相違する点は、横壁１３０が平坦に形成されていることである。この第５実施形態の複合Ｖベルト１００からは第４実施形態の複合Ｖベルト１００で得られた作用及び効果のうち横壁１３０を湾曲させることで得られた作用及び効果を除いた作用及び効果が得られる。
【００３５】
図１０は第６実施形態の複合Ｖベルト１００を示す。第３実施形態の複合Ｖベルト１００と相違する点は、本体１１０における外部に露出する内面が平坦に形成されていることと、横壁１３０が平坦に形成されていることである。この第６実施形態の複合Ｖベルト１００からは第３実施形態の複合Ｖベルト１００で得られた作用及び効果のうち本体１１０における外部に露出する外面に溝１１１を設けること、及び横壁１３０を湾曲させることで得られた作用及び効果を除いた作用及び効果が得られる。
【００３６】
以上の実施形態において、本体の内面又は外面に形成する溝は本体が変形しやすいように形成されるから、その断面形状はＶ字形であってもＵ字形であっても、それ以外の形状であってもよい。また、横壁をＶベルト幅方向に弾性変形しやすくするには、横壁をＶベルト長手方向に向かって切った断面が湾曲するように形成するほか、横壁の肉厚をＶベルト幅方向に沿って変化させてもよい。本発明は以上で説明した実施形態の特徴を組み合わせた実施形態を含む。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の複合Ｖベルトは、硬質材料により形成された側壁によって耐摩耗性が向上すると共に、張力低下が起き難くなってＶ溝に対する滑りが防止される。しかも、軟質材料により形成された本体の変形によって側壁が常にＶ溝に密着するので、複合ＶベルトのＶ溝に対する滑りが防止される。さらに、複合Ｖベルトが大きな負荷変動を受けても破損することなく衝撃を良好に吸収する。
【００３８】
請求項２のようにすれば、本体と、側壁及び横壁との馴染みがよく、剥がれにくくなる。
【００３９】
請求項３のようにすれば、本体がＶベルト幅方向に変形しやすくなり、側壁のＶ溝への密着性が更に向上して複合ＶベルトのＶ溝に対する滑りが更に防止される。
【００４０】
請求項４のようにすれば、複合Ｖベルトを二色成形により一挙に成形することができ、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の複合Ｖベルトを断面して示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の複合Ｖベルトをプーリに巻き掛けたときの断面図である。
【図３】第２実施形態の複合Ｖベルトを断面して示す斜視図である。
【図４】第２実施形態の複合Ｖベルトをプーリに巻き掛けたときの断面図である。
【図５】第３実施形態の複合Ｖベルトを断面して示す斜視図である。
【図６】第３実施形態の複合Ｖベルトをプーリに巻き掛けたときの断面図である。
【図７】第４実施形態の複合Ｖベルトを断面して示す斜視図である。
【図８】第４実施形態の複合Ｖベルトをプーリに巻き掛けたときの断面図である。
【図９】第５実施形態の複合Ｖベルトを断面して示す斜視図である。
【図１０】第６実施形態の複合Ｖベルトを断面して示す斜視図である。
【符号の説明】
１００ 複合Ｖベルト
１１０ 本体
１１１ 溝
１２１ 側壁
１２２ 側壁
１３０ 横壁
２００ プーリ
２１０ Ｖ溝

Claims (4)

1. プーリの外周に形成されたＶ溝にはまる複合Ｖベルトであって、
   本体と、この本体のＶベルト幅方向の両側に設けられた側壁と、本体の内面、外面又は中間層に設けられて両側壁を連結する横壁とを備え、
   上記本体が軟質材料により形成され、側壁及び横壁が上記軟質材料よりも硬度の高い硬質材料により形成されており、
   これら本体、側壁、及び横壁が互いに結合されていることを特徴とする複合Ｖベルト。
2. 本体と、側壁及び横壁とが、硬度違いで同一組成の材料で形成されている請求項１の複合Ｖベルト。
3. 本体における外部に露出する内面及び外面の少なくとも一方に、Ｖベルト長手方向に沿って溝が形成されている請求項１又は請求項２の複合Ｖベルト。
4. 本体と、側壁及び横壁とが硬度の異なる合成樹脂で二色成形されている請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項の複合Ｖベルト。

Images