JPH02245542A - 台形型の動力伝達ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、台形型の動力伝達ベルトに関するものである
。

本発明は、特に、非被覆側面（ｂａｒｅ　ｆｌａｎｋ）
を有し、且つ、例えば自動車用ギアボックス装置或いは
可変トランスミッション装置等において、高レベルの動
力（パワー）伝達部材として使用されるに適したベルト
に関するものである。

（背景技術） このような適用範囲で使用されるベルト（特殊な可撓性
特性が求められる場合や巻き直径を小さく取る必要のあ
る特定の場合などでは、更に、その内面に横面が設けら
れることがある）は、長い期間にわたり多様な応力状態
に耐えなければならない。また、引張（ｔｒａｃｔｉｏ
ｎ）において高い弾性係数値を示し、曲げにおいては低
い弾性係数値を示し、更に、横断方向に高い機械的強度
を有しなければならない。ベルトに適当な横剛性がない
場合、その作動中に、ベルトが共働するプーリの横面か
らの圧力によりベルト垂直断面に歪みが生じ、そのため
に動力伝達ができなくなることがあるとすれば、上記し
た最後の条件は特に重要である。

このような問題点を解決するため、上記ベルトについて
、その横剛性を高めるための提案が種々為されてきた０
例えば、ベルトのマトリックスを構成するゴム混合物中
に短い繊維を均一に分散させるという案がある。つまり
、大部分の繊維の方向をベルト横断方向に配向させるこ
とにより、長手方向若しくは径方向におけるよりも横断
方向において高い（弾性）係数を持つ異方性混合物（複
合物）を得るのである。しかし、この解決策では、実現
可能な横剛性の強度は制約を受ける。というのは、天然
若しくは合成の短い繊維の割合（含有率）が約３０％（
体積）を超えると、ゴム・マトリックスと繊維との間の
結合（強）度が急激に失われるために、その上限を超え
ることができないからである。

上記ベルトの横剛性を高めるためのその他の提案として
、特に、ヨーロッパ特許出願：ＥＰ−Ａ−０１０９９９
０がある。それによれば、フィラメント状エレメントよ
りなる補強材が、長手の強度部材（或いはコード）の両
側、即ちベルトの中で圧縮状態で作用する部分（内側部
分）と引張状態で作用する部分（外側部分）の画部分に
おいて、ベルトのほぼ全幅に亘って延びるように入れ込
まれる。こうしてベルトには、良好な圧縮性能のために
必要な横剛性は付与されるが、しかしこれでは、作動中
にベルトが受ける曲げに対して、ダメージ、即ちその補
強材とエラストマ・マトリックスの境界面での結合の破
壊、を被らないで抵抗するために必須な長手方向の可撓
性にとっては不利である。また、補強材の量を増やすこ
とはコストを上昇させ、製造の困難度を高めるばかりで
なく、同時に、ベルトの側面とプーリの横面の間で接触
を引き起こし、そのために非常に異なった物理的特性（
特に摩擦係数に関して）を有する不均質ゾーンを生むこ
とになる。摩擦係数のこうした相違は、動力の伝達を阻
害し、局部的加熱ゾーンを生じさせ、マトリックスを構
成するエラストマを損傷させることになる。特にクラン
クを生じさせることによって、構成体（ベルト）の結合
度が相当程度低下させられて、ベルトの特性および耐久
性もまた低下させられるのである。

このような技術の現状に基づいて、本発明者らは、上記
タイプのベルト、即ち、フィラメントを基本とした補強
部材にて横剛性が付与されるベルトにおいて、しかし従
来のベルトの問題点を克服したベルトを提供するため探
究を続けてきた。

（発明の目的） 本発明の一つの目的は、高い動力を伝達するためのベル
トであって、しかもその長手方向における可撓性が低減
されないベルトを提供することである。

本発明の別の目的は、従来のベルトと比較して、それを
凌駕することはなくとも、少なくともそれに匹敵する耐
久性を有するベルトを提供することである。

更に本発明の別の目的は、従来のベルトと実質的に同様
の方法により、特に困難なく製造され得るベルトを提供
することであり、従って多くの費用をかけて工具・装置
等を開発する必要がないことである。

（発明の構成） 本発明は、埋設コード層を有するエラストマ・マトリッ
クスからなるボディを含む台形型の動力伝達ベルトであ
って、そのコードは合成若しくは天然の繊維（織物）材
料よりなるものであって、引張強度部材として作用し、
本ベルトはまたそれに対して実質的に横断方向に延びる
繊維を基本とした補強部材を含むものであって、そして
本ベルトにおいて、上記補強部材がエポキシ樹脂でコー
ティングされたガラス繊維よりなる剛性複合ピンであっ
て、本ベルトの外側部分乃至は背側部にのみ設けられ、
その背側部が、上記補強部材と、本ベルトが共働し得る
プーリのチーク（横面）との接触を回避するために後退
せしめられた二つの側面で画成されるベルトを提供する
。

前記補強部材部ちピンは、好ましくは、直径が０．５１
ｍ〜３ａｕｍの範囲内にあり、ベルトの外側、即ち背側
において、マトリックスとの機械的結合が損なわれない
ように充分な厚さのエラストマ材を残すような仕方で設
けられる。

前記マトリックスは、好ましくは、ゴムとその中に埋設
された短い繊維との混合物よりなり、且つ、その繊維が
外に現れたり、或いはそれが原因となってクラックが広
がるのを防止するために、ベルト外面及び内面が各々こ
の種のベルトに使用されるタイプの布、即ち綿及び／又
はその他の天然及び／又は合成繊維をベースにした一層
或いは二層のゴム引き布で覆われるのが好ましい。

好適な実施態様においては、ベルトの内側部分、即ち、
前記コード層よりも、本ベルトが共働するプーリの軸に
対してより近い部分に、横断歯或いは横断ノツチが形成
される。

さらに、ベルトの可撓性を高めるために、また特にベル
トが小径のプーリにも巻き掛けられるようにするために
、ベルトの外側、即ち背側に、横断歯或いは横断ノツチ
を設けることが好ましい。

この部分は、引張において作用する部分で、ベルトの中
立軸（ｎｅｕｔｒａｌ　ａｘｉｓ）を実質的に占める前
記コード層に対して外側に位置する。

上記外側歯はまた、その外側部分が厚すぎるために生ず
ることのある過大な曲げ応力を低減する効果を有する。

エポキシ被覆ガラス繊維よりなる前記剛性ピンは、ベル
トの外側、即ち背側部にのみ設けられるが、その態様は
単層・複数層の何れでも良い。そして、複数層にて設け
られる場合は、ある層のピンは隣の層のピンに対してず
れている、つまりほぼ手の指を互い違いに合わせたよう
にし、このような構成を繰り返すことが好ましい。

（実施例） 以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳細に説明す
ることとする。

先ず、第１図および第２図において、１０は、本発明に
従う、非被覆の側面を有する台形タイプのベルトであっ
て、駆動部材と被駆動部材の間で動力伝達部材として作
用する。この駆動部材、被駆動部材の一方若しくは両方
は、軸Ａの回りに回転するプーリ１１にて構成され、そ
してプーリｌｌは二つのチーク（横面）１２．１３を持
っている。それらチークは、固定、平行移動可能の何れ
でもよく、またプーリは、自動車産業での使用に適した
ギアボックス或いは（可変）変速機等の機械装置に用い
られ得るものであってよい。

本実施例においては、ベルトｌＯは、エラストマ材料よ
りなるマトリックス１６を含む。エラストマ材料として
は、例えばポリクロロプレン等の合成ゴムがある。そし
て、マトリックス１６の中には、短い繊維が埋設せしめ
られる。この繊維としては、アラミド・タイプのもの、
ガラス繊維、セルロース繊維があり、ベルトの横方向圧
縮強度を高めるために使用される。第１図、第２図は何
れもベルト垂直断面を示し、１７．１８はその非被覆の
フランク面（側面）である。この垂直断面は、二つの二
等辺台形が各々の底辺で突き合わされてできた六角形の
外形を有する。一方の台形がベルトの内側部分を画成し
、他方の台形がベルトの外側部分、即ちｒ背１を画成す
る。即ち、内側部分は、使用の際、プーリの軸Ａにより
近い部分であり、フランク１７，１８．内面１９．及び
コード層２０で囲まれた部分である。コード層２０は引
張強度部材として作用し、ポリエステル、アラミド、ガ
ラス、レイヨン等の合成材料より得られる繊維等にて構
成される。ベルトの背は、コード層２０．外面２１．及
び二つの後退側面２２゜２３で囲まれた部分である。

外面２１は単層或いは複数層のゴム引きクロ−ス（ｒｕ
ｂｂｅｒｉｚｅｄ　ｃｌｏｔｈ）　　２４で被覆される
。ゴム引きクロースは、例えばポリクロロプレン被覆コ
ツトンをベースにしたものである。内面１９もクロース
２４と同様のゴム引きクロース２５で被覆される。外側
クロース２５は、マトリックス１６内の繊維によって疲
労性微小クラックが生じたり、或いはそれが広がらない
ように作用する。

第１図の実施例では、ベルトの内側部分は切削されて、
歯２６．，２６２．　　・・・が形成されている。それ
により、ベルトの可撓性が高められ、プーリ１１の直径
が小さい場合であっても、巻き掛けを容易に行なうこと
ができる。

内側部分に歯が設けられているか否かに拘わらず、ベル
トには、本発明に従い、所望の量の動力を伝達しつつ正
常に作動するために必要な横断方向の剛性が付与される
。その剛性は、剛性ピンにてなる補強部材２８によって
付与される。剛性ビンは、エポキシ樹脂中に埋設された
ガラス繊維をベースとした複合材料よりなり、ベルトの
背側部にのみ設けられる。そして、ベルトに対して、そ
の横断方向に向けられる。

ピン２８の直径は、０．５鵬〜３−の範囲内が好ましく
、また、ベルトの長手方向に一定の間隔を置いて規則的
に配されのが良い。各々のピンの長さは、その長手の両
端２９．３０が、第２図に示されるように、対応する側
面２２．２３と面一となるように、ベルトの背の幅と略
等しい長さとされる。

コード２０が引っ張られる結果としてベルトがプーリの
溝の中へｒ圧搾される（押し込まれる）１という当然の
傾向があるにも拘わらず、側面２２．２３が後退せしめ
られているために、ピン２８とチーク１２．１３との間
では、接触は生じない、そして、ピンが原因となってマ
トリックスにクラックが生じる可能性も事実上ない。

更に、ピン２８はエポキシ樹脂被覆ガラス繊維にて形成
されるので、ゴムマトリックスに対して強く接着せしめ
られ得る上に、約１２０″Ｃにもなる作動温度で信頼性
ある運転を問題なく継続するために必須とされる充分な
機械的特性及び熱特性をベルトに付与することができる
。

第１図の実施例では、ベルトの背が横断方向に切削され
て、歯３５１，３５２．　　・・・が形成されており、
ピン２８は各歯に一個づつの割合で規則的に配されてい
る。尤も、ピン２８は、これと異なるピッチで配されて
よく、その場合、ピッチはベル）１０の基準長さの関数
として求められてよい。

第３図に示される実施例では、剛性ビン２８がベルトの
背側部に単層にて、同様に規則的に配されている。しか
し、このベルトの背面４０には、歯は形成されておらず
、但しクロース４１による被覆はなされている。

第４図に示される実施例では、第１図に示される実施例
と同様に、ベルトは、背に歯を有している。しかし、剛
性ビン２８はベルト背側部に二層にて設けられている。

即ち、一方の層のピン２８ａは、他方の層のピン２８ｂ
に対して、長手方向及び径方向においてずれた状態で配
され、それによりほぼ手の指が合わされたような状態と
されているのである。

ｒクザン・フレール社１　（フランス国、ヴエルヴイク
）によってｒジョンＪＴＪの名で調製・販売されている
補強部材２８を使用した場合、１５ｋＨの動力を良好に
伝達することができた。

上記のレベルの動力伝達の場合では、本発明に従うベル
トの耐久度は約３５０時間であり、他方、同タイプの既
存ベルトの耐久度は７５時間に過ぎなかった。

本発明のベルトは、従来のベルトと同様の方法にて製造
される得る。即ち、先ず、マンドレル上でスリーブを形
成し、次いで加工具を、例えば１３度の切り込み角で、
そのスリーブに近づけつつ切削することにより、２６度
の角度のフランク面を有するベルトを得ることができる
。同様に、ベルト背側部の側面も切削して、後退させる
。この製造法においては、先ず、エラストマの層をマン
ドレル上で形成し、或いはゴム引きクロースの層ヲマン
ドレル上に配置した上でそれにエラストマの層を重ね、
更にコード層、その上にエラストマ層、更にまた剛性ピ
ン、その上にエラストマを重ねて、最後にゴム引きクロ
ースでベルトの外面を被１’ｌする。こうして得た多層
構造体を加硫して一体化させ、最終的に切断して仕上げ
る。

以上、本発明を、その実施例について詳細に説明したが
、本発明は当業者の知識に基づいてその精神を逸脱しな
い範囲で種々の変更、改良が加えられるものであり、本
発明が、そのような態様を含むものであることは言うま
でもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従うベルトの第一の実施例の一部を
断面にて示す部分斜視図である。第２図は、第１図のベ
ルトと、それが共働するプーリの断面図である。第３図
は、別の実施例を示す、第１図に相当する図である。第
４図は、更に別の実施例を示す、第１図に相当する図で
ある。 ２８：補強部材（剛性複合ビン） ２２．２３：後退側面

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）埋設コード層を有するエラストマ・マトリックス
   からなるボディを含む台形型の動力伝達ベルトであって
   、前記コードは、合成若しくは天然の繊維材料よりなる
   ものであって、引張強度部材として作用し、またベルト
   に対して実質的に横断方向に延びる繊維をベースとした
   補強部材を含み、そして該補強部材が、エポキシ樹脂で
   コーティングされたガラス繊維からなる剛性複合ピンで
   あって、ベルトの外側部分乃至は背側部にのみ設けられ
   、その背側部が、該補強部材とベルトが共働し得るプー
   リの横面との接触を回避するために後退せしめられた二
   つの側面で画成されていることを特徴とするベルト。
2. （２）前記ピンは、その直径が０．５ｍｍ〜３ｍｍの範
   囲内にあり、ベルトの背に沿って単層若しくは複数層に
   て設けられる請求項（１）記載のベルト。
3. （３）前記マトリックスが、横方向圧縮力に対する抵抗
   度を高めるために短い繊維を含み、且つ、それの外面及
   び内面は各々少なくとも一層のゴム引き布で覆われる請
   求項（１）記載のベルト。
4. （４）前記補強部材の長さが、前記二つの側面間で測定
   されるベルトの背の幅に略等しい請求項（１）記載のベ
   ルト。
5. （５）ベルト内側部分に横断ノッチを有する請求項（１
   ）記載のベルト。
6. （６）ベルト外側部分に横断ノッチを有する請求項（１
   ）記載のベルト。