(57)【要約】高負荷伝動用ベルト(C)のベルト厚さ方向において、各張力帯(10)の心線埋設位置中心から各ブロック(20)の対応する側面における上側プーリ接触面(22)下端までの寸法Ａに対する心線埋設位置中心から上側プーリ接触面(22)上端までの寸法Ｂの比（Ｂ／Ａ）が４．０以上であり、且つ心線埋設位置中心から上側プーリ接触面(22)中心までの寸法Ｇが２．３ｍｍ以下である。
2013140771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト長さ方向に並行に延びるように設けられ、各々、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配された心線が埋設されたエンドレスの一対の張力帯と、前記一対の張力帯に沿って配設され、各々、両側面のそれぞれに開口した嵌合部を有する複数のブロックと、を備え、前記一対の張力帯の一方が前記複数のブロックのそれぞれの一方の嵌合部に嵌合すると共に他方が他方の嵌合部に嵌合し、各ブロックの各側面の嵌合部よりも上側が上側プーリ接触面及び下側が下側プーリ接触面にそれぞれ構成された高負荷伝動用ベルトであって、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における上側プーリ接触面下端までの寸法に対する心線埋設位置中心から上側プーリ接触面上端までの寸法の比が４．０以上であり、且つ心線埋設位置中心から上側プーリ接触面中心までの寸法が２．３ｍｍ以下である高負荷伝動用ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載された高負荷伝動用ベルトにおいて、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における下側プーリ接触面上端までの寸法に対する心線埋設位置中心から下側プーリ接触面下端までの寸法の比が４．０以上であり、且つ心線埋設位置中心から下側プーリ接触面中心までの寸法が２．３ｍｍ以下である高負荷伝動用ベルト。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された高負荷伝動用ベルトにおいて、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における上側プーリ接触面下端までの寸法が０．４〜０．８ｍｍである高負荷伝動用ベルト。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された高負荷伝動用ベルトにおいて、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における上側プーリ接触面上端までの寸法が３．１〜３．８ｍｍである高負荷伝動用ベルト。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された高負荷伝動用ベルトにおいて、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における下側プーリ接触面上端までの寸法が０．４〜０．８ｍｍである高負荷伝動用ベルト。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された高負荷伝動用ベルトにおいて、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における下側プーリ接触面下端までの寸法が３．１〜４．０ｍｍである高負荷伝動用ベルト。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載された高負荷伝動用ベルトにおいて、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における上側プーリ接触面下端までの寸法と、心線埋設位置中心から下側プーリ接触面上端までの寸法とが同一である高負荷伝動用ベルト。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載された高負荷伝動用ベルトにおいて、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における上側プーリ接触面上端までの寸法と、心線埋設位置中心から下側プーリ接触面下端までの寸法とが同一である高負荷伝動用ベルト。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載された高負荷伝動用ベルトにおいて、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における上側プーリ接触面下端までの寸法に対する心線埋設位置中心から上側プーリ接触面上端までの寸法の比と、心線埋設位置中心から下側プーリ接触面上端までの寸法に対する心線埋設位置中心から下側プーリ接触面下端までの寸法の比とが同一である高負荷伝動用ベルト。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載された高負荷伝動用ベルトにおいて、
ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における上側プーリ接触面中心までの寸法と、心線埋設位置中心から下側プーリ接触面中心までの寸法とが同一である高負荷伝動用ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高負荷伝動用Ｖベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、農業機械、汎用機械等のベルト式無段変速装置に用いられる高負荷伝動用のＶベルトとして、複数のブロックがベルト長さ方向に並ぶように配設されると共にそれぞれがエンドレスの張力帯に係止された構成を有するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３６９９４号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、ベルト長さ方向に並行に延びるように設けられ、各々、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配された心線が埋設されたエンドレスの一対の張力帯と、前記一対の張力帯に沿って配設され、各々、両側面のそれぞれに開口した嵌合部を有する複数のブロックと、を備え、前記一対の張力帯の一方が前記複数のブロックのそれぞれの一方の嵌合部に嵌合すると共に他方が他方の嵌合部に嵌合し、各ブロックの各側面の嵌合部よりも上側が上側プーリ接触面及び下側が下側プーリ接触面にそれぞれ構成された高負荷伝動用ベルトであって、ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における上側プーリ接触面下端までの寸法に対する心線埋設位置中心から上側プーリ接触面上端までの寸法の比が４．０以上であり、且つ心線埋設位置中心から上側プーリ接触面中心までの寸法が２．３ｍｍ以下である。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】実施形態に係る高負荷伝動用Ｖベルトから切り出した一部分の斜視図である。
【図２】実施形態に係る高負荷伝動用Ｖベルトの一部分の側面図である。
【図３】図２におけるIII-III断面図である。
【図４】（ａ）は張力帯の側面図であり、（ｂ）は図４（ａ）におけるIVB-IVB断面図である。
【図５】（ａ）はブロックの正面図であり、（ｂ）はブロックの側面図である。
【図６】実施形態に係る高負荷伝動用Ｖベルトにおける寸法Ａ及びＡ’、Ｂ及びＢ’、並びにＧ及びＧ’の寸法の位置を示す（ａ）部分横断面図及び（ｂ）部分側面図である。
【図７】プーリに進入した際、前倒れ状態になった後、元の状態に復帰するブロックの挙動を示す説明図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）はベルト式無段変速装置のプーリレイアウトを示す図である。
【図９】ベルト走行試験機の模式図である。
【図１０】（ａ）はＢ／Ａと伝動効率との関係を示すグラフであり、（ｂ）はＢ／Ａとベルト温度との関係を示すグラフである。
【図１１】（ａ）はＧと伝動効率との関係を示すグラフであり、（ｂ）はＧとベルト温度との関係をそれぞれ示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【０００７】
（高負荷伝動用Ｖベルト）
図１〜３は本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣを示す。この本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣは、例えば自動車、農業機械、汎用機械等のベルト式無段変速装置等におけるベルト式無段変速装置に用いられるものである。
【０００８】
本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣは、一対のエンドレスの張力帯１０と複数のブロック２０とを備え、一対の張力帯１０がベルト長さ方向に並行に延びるように設けられると共に、複数のブロック２０がそれらの一対の張力帯１０に沿って一定ピッチで相互に間隔をおいて配設され、そして、一対の張力帯１０に各ブロック２０が係止固定された構成を有する。本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣは、例えば、ベルト長さが４８０〜７５０ｍｍ、ベルトピッチ幅が２０〜３０ｍｍ、及びベルト最大厚さが９．０〜１７．０ｍｍ、並びにブロック２０の数が９６〜３７５個、ブロック２０の配設ピッチが２〜５ｍｍ、ブロック２０間の間隔が０．０１〜０．５ｍｍである。
【０００９】
図４（ａ）及び（ｂ）は張力帯１０を示す。
【００１０】
各張力帯１０は、エンドレスの平帯状に形成されている。各張力帯１０は、一方の側面が上側及び下側のそれぞれで傾斜面に面取り加工されていると共に、他方の側面が傾斜面に形成されており、各張力帯１０は、上面にベルト幅方向に延びるように形成された断面略コの字溝からなる上側嵌合凹部１１がベルト長さ方向に一定ピッチで配設されていると共に、上側嵌合凹部１１に対応するように、下面にベルト幅方向に延びるように形成された断面円弧溝からなる下側嵌合凹部１２がベルト長さ方向に一定ピッチで配設されている。各張力帯１０は、例えば、長さが４８０〜７５０ｍｍ、幅が６〜１３ｍｍ、及び厚さが１．０〜５．０ｍｍ（好ましくは１．５〜３．０ｍｍ）である。特に上側嵌合凹部１１と下側嵌合凹部１２との底部間の最も薄い部分の厚さｔ１は例えば０．６０６〜３．０ｍｍ（好ましくは０．６０６〜１．５ｍｍ）である。
【００１１】
各張力帯１０は、張力帯本体が保形ゴム層１３で構成されている。保形ゴム層１３には、ベルト厚さ方向の略中央に、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配された心線１４が埋設されている。保形ゴム層１３には、外周側表面を被覆するように上側補強布１５が貼設されている。保形ゴム層１３には、内周側表面を被覆するように下側補強布１６が貼設されている。なお、張力帯１０は、上側補強布１５及び下側補強布１６が設けられずに、保形ゴム層１３及び心線１４のみで構成されていてもよい。
【００１２】
保形ゴム層１３は、原料ゴムに種々のゴム配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたゴム組成物で形成されている。
【００１３】
原料ゴムとしては、例えば、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンコポリマー（ＥＰＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、エチレン・オクテンコポリマー、エチレン・ブテンコポリマーなどのエチレン−α−オレフィンエラストマー等が挙げられる。原料ゴムは、ジメタクリル酸亜鉛やジアクリル酸亜鉛等の不飽和カルボン酸金属塩が添加されて強化された水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）であってもよい。原料ゴムは、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。配合剤としては、加硫促進剤、可塑剤、シリカやカーボンブラックなどの補強材、老化防止剤、共架橋剤、架橋剤、短繊維等が挙げられる。
【００１４】
心線１４は、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、カーボン繊維等の高強度繊維の撚り糸或いは組紐に接着処理が施されたもので構成されている。心線１４は、例えば、８００〜１２００ｄｔｅｘのフィラメント束で構成され、外径が０．５〜１．４ｍｍである。
【００１５】
心線１４の接着処理は、例えば、エポキシ溶液又はイソシアネート溶液の処理液に浸漬した後に加熱する第１処理、及びＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する第２処理で構成される。第２処理の後、ゴム糊に浸漬した後に乾燥させる第３処理を施してもよいが、この第３処理は施さないことが好ましい。
【００１６】
上側及び下側補強布１５，１６のそれぞれは、アラミド繊維やナイロン繊維等の織布、編物、或いは不織布に、エポキシ溶液或いはイソシアネート溶液に浸漬した後に加熱する第１処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する第２処理、及び必要に応じてゴム糊に浸漬或いはゴム糊をコートした後に乾燥させる第３処理が施されたもので構成されている。上側及び下側補強布１５，１６のそれぞれは、厚さが例えば０．２〜０．４ｍｍである。
【００１７】
図５（ａ）及び（ｂ）はブロック２０を示す。
【００１８】
各ブロック２０は、平面視で上底が下底よりも長い台形状の板状体であって、ベルト幅方向の両側面のそれぞれに開口したスリット状の嵌合部２１を有する「Ｈ」の文字を横にしたような形状に構成されている。各ブロック２０は、側面視で嵌合部２１より上側部分が均一厚さに形成されている一方、嵌合部２１より下側部分が下方に向かうに従って厚さが薄くなるように形成されている。各ブロック２０の各側面は、嵌合部２１よりも上側が上側プーリ接触面２２及び下側が下側プーリ接触面２３にそれぞれ構成されている。各ブロック２０の両側面のなす角度、つまり、ベルト角度は例えば２０〜２８°である。
【００１９】
各ブロック２０の各嵌合部２１は、中央側の奥部から側部の開口に向かって均一な間隔で水平に延びるように形成されている。各嵌合部２１は、上面にベルト幅方向に延びる断面略矩形状の突条からなる上側嵌合凸部２４が形成されていると共に、下面にベルト幅方向に延びる断面円弧状の突条からなる下側嵌合凸部２５が形成されている。各嵌合部２１は、奥部が上面から連続して奥側に傾斜した面とその面に連続して外側に傾斜して下面に続く面とによって構成されている。各嵌合部２１は、例えば、ベルト厚さ方向の隙間の隙間ｔ２が０．６〜２．８ｍｍ（好ましくは０．６〜１．４ｍｍ）、及びベルト幅方向の奥行き、つまり、張力帯１０の挿入幅ｗが６〜１３ｍｍである。
【００２０】
各ブロック２０は、正面中央の両嵌合部２１の間に円錐台形状の係合凸部２６が突設されていると共に、対応する背面中央の両嵌合部２１の間に係合凹部２７が設けられている。
【００２１】
各ブロック２０は、骨格をなす補強材２８が中央に配され、その表面を被覆するように被覆層２９が設けられた構成を有する。なお、補強材２８の全体が被覆層２９で被覆されている必要はなく、少なくとも及びプーリ接触面を構成する両側面（上側及び下側プーリ接触面２２，２３）及び張力帯１０との接触部分（上側及び下側嵌合凸部２４，２５）を形成するように被覆されていればよく、その他の部分では補強材２８が露出していてもよい。
【００２２】
補強材２８は、ブロック２０と同様に「Ｈ」の文字を横にしたような形状に構成され、ベルト幅方向に延びる上側及び下側ビーム２８ａ，２８ｂの中央部間がセンターピラー２８ｃで上下に連結されている。補強材２８は、例えばアルミニウム等の金属材料で形成されている。
【００２３】
被覆層２９は、例えば、マトリクス樹脂に短繊維及び樹脂配合剤が配合されて混練された短繊維補強樹脂組成物で形成されている。マトリクス樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。マトリクス樹脂は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。短繊維としては、ポリアクリロニトリル系カーボン短繊維やピッチ系カーボン短繊維などのカーボン短繊維、パラアラミド短繊維等が挙げられる。樹脂配合剤としては、例えば、グラファイト粉末等が挙げられる。
【００２４】
本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣは、各張力帯１０が複数のブロック２０の嵌合部２１にそれらを連結するように嵌め入れられている。具体的には、張力帯１０が、面取り加工された一方の側面の方から、各ブロック２０の各嵌合部２１に挿入され、張力帯１０の上面の上側嵌合凹部１１にブロック２０の嵌合部２１の上面の上側嵌合凸部２４が嵌合すると共に、張力帯１０の下面の下側嵌合凹部１２にブロック２０の嵌合部２１の下面の下側嵌合凸部２５が嵌合し、且つ張力帯１０の一方の側面が嵌合部２１の奥部に当接するように、張力帯１０がブロック２０の嵌合部２１に嵌め入れられている。そして、これによってベルト長さ方向に並行に延びるように設けられた一対の張力帯１０に、複数のブロック２０が一定ピッチで相互に間隔をおいて配設され、そして、一対の張力帯１０に各ブロック２０が係止固定された構造が構成されていると共に、複数のブロック２０の各側面の上側プーリ接触面２２及び下側プーリ接触面２３並びに外側に露出した張力帯１０の他方の側面がプーリ接触面に構成されている。また、相互に隣接するブロック２０間においては、一方のブロック２０の係合凸部２６が他方のブロック２０の係合凹部２７に係合している。
【００２５】
本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣでは、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベルト厚さ方向において、各張力帯１０の心線埋設位置中心（ベルトピッチライン）から各ブロック２０の対応する側面における上側プーリ接触面２２下端、つまり、上側嵌合凸部２４先端までの寸法Ａが例えば０．４〜０．８ｍｍ（好ましくは０．４〜０．５ｍｍ）であり、心線埋設位置中心から上側プーリ接触面２２上端までの寸法Ｂが例えば３．１〜３．８ｍｍ（好ましくは３．１〜３．４ｍｍ）であり、そして、Ａに対するＢの比（Ｂ／Ａ）が４．０以上である。また、心線埋設位置中心から上側プーリ接触面２２中心までの寸法Ｇが２．３ｍｍ以下である。
【００２６】
ところで、ブロック２０は、図７に矢印Ｘで示す範囲ように、プーリに進入した際、まず、両上側プーリ接触面２２の間でプーリにクランプされ、そのために進行方向に対して徐々に前倒れ状態となり、そして、上側プーリ接触面２２及び下側プーリ接触面２３並びに張力帯１０の側面がプーリにクランプされた後、矢印Ｙで示す範囲ように、前倒れ状態から心線埋設位置中心を中心として元の状態に復帰しようとする挙動を示すものと考えられ、このとき、上側プーリ接触面２２がプーリ上を摺動して発熱し、これがロスとなって伝動効率の低下を招くものと推測される。これに対し、本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣでは、上述した通り、Ｂ／Ａが４．０以上であり且つＧが２．３ｍｍ以下であることにより、上側プーリ接触面２２のプーリ上での摺動が抑えられ、その結果、ロスが低減されて伝動効率が高められるものと考えられる。
【００２７】
以上の観点から、Ｂ／Ａは４．０よりも大きいことが好ましく、６．２５よりも大きいことがより好ましく、８．５よりも大きいことがさらに好ましい。Ｂ／Ａの上限は、特に限定されないが、１３以下であることが好ましく。１２以下であることがより好ましい。Ｇは、２．３ｍｍよりも小さいことが好ましく、２．２ｍｍよりも小さいことがさらに好ましい。Ｇの下限は、特に限定されないが、１．７ｍｍ以上であることが好ましく、１．８ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００２８】
本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣでは、ベルト厚さ方向において、各張力帯１０の心線埋設位置中心から各ブロック２０の対応する側面における下側プーリ接触面２３上端、つまり、下側嵌合凸部２５先端までの寸法Ａ’が例えば０．４〜０．８ｍｍ（好ましくは０．４〜０．５ｍｍ）であり、心線埋設位置中心から下側プーリ接触面２３下端までの寸法Ｂ’が例えば３．１〜４．０ｍｍ（好ましくは３．１〜３．８ｍｍ、より好ましくは３．１〜３．４ｍｍ）であり、心線埋設位置中心から下側プーリ接触面２３中心までの寸法Ｇ’が例えば２．３ｍｍ以下である。
【００２９】
前倒れ状態のブロック２０が元の状態に復帰しようとする際には下側プーリ接触面２３もプーリ上を摺動することから、その下側プーリ接触面２３のプーリ上での摺動を抑制する観点からは、Ｂ’／Ａ’が４．０以上であることが好ましく、また、Ｇ’が２．３ｍｍ以下であることが好ましい。Ｂ’／Ａ’は、４．０よりも大きいことがより好ましく、６．２５よりも大きいことがさらに好ましく、８．５よりも大きいことがよりさらに好ましい。Ｂ’／Ａ’の上限は、特に限定されないが、１３以下であることが好ましく。１２以下であることがより好ましい。Ｇ’は、２．３ｍｍよりも小さいことがより好ましく、２．２ｍｍよりも小さいことがさらに好ましい。Ｇ’の下限は、特に限定されないが、１．７ｍｍ以上であることが好ましく、１．８ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００３０】
Ａ及びＡ’は、前者が後者よりも大きくてもよく、また、前者が後者よりも小さくてもよいが、両者が同一であることが好ましい。Ｂ及びＢ’は、前者が後者よりも大きくてもよく、また、前者が後者よりも小さくてもよいが、両者が同一であることが好ましい。Ｂ／Ａ及びＢ’／Ａ’は、前者が後者よりも大きくてもよく、また、前者が後者よりも小さくてもよいが、両者が同一であることが好ましい。Ｇ及びＧ’は、前者が後者よりも大きくてもよく、また、前者が後者よりも小さくてもよいが、両者が同一であることが好ましい。
【００３１】
本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣでは、ベルト幅方向において、心線埋設位置中心におけるベルト幅（ベルトピッチ幅）Ｗが例えば２０〜３０ｍｍである。
【００３２】
また、本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣでは、張力帯１０の上側及び下側嵌合凹部１１，１２間の厚さｔ１よりもブロック２０の嵌合部２１の隙間ｔ２が若干小さい。従って、張力帯１０は圧縮状態でブロック２０の嵌合部２１に嵌め入れられている。ここで、その締め代ｔ１−ｔ２は例えば０．００６〜０．１５０ｍｍであり、ブロック２０の嵌合部２１の隙間の隙間ｔ２に対する締め代ｔ１−ｔ２の割合である締め代率をα＝｛（ｔ１−ｔ２）／ｔ２｝×１００で表すとするとα＝１〜５％であることが好ましい。
【００３３】
さらに、本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣでは、張力帯１０はブロック２０からはみ出して突出した状態に設けられており、これによって高負荷伝動用ＶベルトＣがプーリに進入する際の衝撃を張力帯１０により緩和することができる。ここで、その突出量の出代Δｄは例えば０．０２〜０．２５ｍｍであり、一方、既述の通り心線埋設位置中心における張力帯１０の挿入幅ｗが例えば６〜１３ｍｍであり、心線埋設位置中心におけるブロック２０の張力帯噛合位置での張力帯１０の挿入幅ｗに対する出代Δｄの割合である出代率をβ＝（Δｄ／ｗ）×１００で表すとするとβ＝０．３〜１．５％であることが好ましい。なお、この出代Δｄは、高負荷伝動用ＶベルトＣの側面をコントレーサ（輪郭形状測定器）で走査すれば容易に測定することができる。
【００３４】
図８（ａ）及び（ｂ）は本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣを用いたベルト式無段変速装置３０を示す。
【００３５】
このベルト式無段変速装置３０は、駆動軸３１とそれに平行に配置された従動軸３３とを備え、駆動軸３１上に駆動プーリ３２が、また、従動軸３３上に駆動プーリ３２と略同径の従動プーリ３４が、それぞれ設けられている。駆動プーリ３２は、駆動軸３１上に回転一体に且つ摺動不能に固定された固定シーブとそれに対向するように回転一体に且つ摺動可能に支持された可動シーブとを備えている。同様に、従動プーリ３４は、従動軸３３上に回転一体に且つ摺動不能に固定された固定シーブとそれに対向するように回転一体に且つ摺動可能に支持された可動シーブとを備えている。駆動プーリ３２及び従動プーリ３４のそれぞれは、固定シーブと可動シーブとの間にＶ溝が構成され、これらの駆動プーリ３２及び従動プーリ３４のＶ溝間に高負荷伝動用ＶベルトＣが巻き掛けられている。駆動プーリ３２及び従動プーリ３４のそれぞれは、プーリピッチ径が４０〜１５０ｍｍの範囲で可変に構成されている。
【００３６】
そして、このベルト式無段変速装置３０では、ベルト伝動に要する動力が駆動軸３１側で供給されて従動軸３３側で消費され、また、駆動プーリ３２のベルト巻き掛け径及び従動プーリ３４の巻き掛け径が変化することにより高負荷伝動用ＶベルトＣの走行速度が変化するように構成されている。具体的には、駆動プーリ３２の可動シーブを固定シーブに接近させ、且つ従動プーリ３４の可動シーブを固定シーブから遠ざけると、図８（ａ）に示すように、駆動プーリ３２のベルト巻き掛け径の方が従動プーリ３４のベルト巻き掛け径よりも大きくなり、その結果、高負荷伝動用ＶベルトＣは高速で走行することとなる。逆に、駆動プーリ３２の可動シーブを固定シーブから遠ざけ、且つ従動プーリ３４の可動シーブを固定シーブに接近させると、図８（ｂ）に示すように、駆動プーリ３２のベルト巻き掛け径の方が従動プーリ３４のベルト巻き掛け径よりも小さくなり、その結果、高負荷伝動用ＶベルトＣは低速で走行することとなる。
【００３７】
（高負荷伝動用ＶベルトＣの製造方法）
本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＣの製造方法について説明する。
【００３８】
＜シート状未架橋ゴム組成物準備工程＞
バンバリーミキサー等のゴム練り加工機に原料ゴム素練りした後、これにゴム配合剤を投入して混練りする。そして、練り上がった未架橋ゴム組成物をカレンダロールによりシート状に加工する。
【００３９】
＜心線準備工程＞
撚り糸又は組紐に接着処理を施したものを心線１４とする。
【００４０】
＜上側及び下側補強布準備工程＞
織布、編物、或いは不織布に接着処理を施したものを上側及び下側補強布１５，１６とする。
【００４１】
＜張力帯成形工程＞
張力帯１０の下側嵌合凹部１２形状の金型軸方向に延びる突条が周方向に等ピッチで設けられた円筒金型を筒状に形成した下側補強布１６で被覆し、その上にシート状に加工した未架橋ゴム組成物を所定層設ける。このとき、シート状の未架橋ゴム組成物の列理方向をベルト長さ方向に対応させてもよく、また、反列理方向をベルト長さ方向に対応させてもよいが、前者とすることが好ましい。
【００４２】
次いで、加熱加圧装置の中に円筒金型を入れ、未架橋ゴム組成物の架橋が半分程度進行するように、装置内を所定の温度及び圧力に設定して所定時間その状態を保持する。このとき、未架橋ゴム組成物の架橋が半分程度進行して保形ゴム層１３の下側半分の形状が成形されると共に、未架橋ゴム組成物が流動して円筒金型に設けられた突条が下側補強布１６を押圧し、下側嵌合凹部１２が形成される。
【００４３】
続いて、加熱加圧装置の中から円筒金型を取り出し、半架橋したゴム組成物の上から心線１４を等ピッチで螺旋状に巻き付け、その上に再びシート状に加工した未架橋ゴム組成物を所定層設け、その上から筒状に形成した上側補強布１５を被せる。このとき、未架橋ゴム組成物は、列理方向をベルト長さ方向に対応させてもよく、また、反列理方向をベルト長さ方向に対応させてもよい。
【００４４】
次いで、内周面に上側嵌合凹部１１形状の軸方向に延びる突条が周方向に等ピッチで設けられた筒状のスリーブを最外層に被せる。
【００４５】
そして、加熱加圧装置の中に材料をセットした円筒金型を入れ、装置内を所定の温度及び圧力に設定して所定時間その状態を保持する。このとき、未架橋ゴム組成物が流動してスリーブに設けられた突条が上側補強布１５を押圧し、上側嵌合凹部１１が形成され、また、半架橋及び未架橋ゴム組成物の架橋が進行して保形ゴム層１３が形成される。また、心線１４表面の接着剤と保形ゴム層１３とが相互拡散することにより、心線１４が保形ゴム層１３に一体に接着すると共に、上側及び下側補強布１５，１６に付着した接着剤と保形ゴム層１３とが相互拡散することにより、上側及び下側補強布１５，１６がそれぞれ保形ゴム層１３に一体に接着する。以上のようにして、円筒金型表面に円筒状のスラブが成形される。
【００４６】
最後に、加熱加圧装置から円筒金型を取り出し、その周面上に形成された円筒状のスラブを脱型し、これを所定幅の帯状に輪切りし、それに面取り加工等を施すことにより張力帯１０を成形する。
【００４７】
＜ブロック成形工程＞
ブロック成形型に形成されたキャビティ内に補強材２８をセットして型締めした後、そこに樹脂組成物を射出して冷却後に型開きし、補強材２８が樹脂組成物の被覆層２９内にインサートされた成形品であるブロック２０を取り出す。そして、成形したブロック２０に強度を高めるための熱処理等の必要な加工を施す。
【００４８】
＜組立工程＞
一方の張力帯１０の上側及び下側嵌合凹部１１，１２にブロック２０の上側及び下側嵌合凸部２４，２５を対応させ、上側及び下側嵌合凹部１１，１２に上側及び下側嵌合凸部２４，２５がそれぞれ嵌め入れられるように、ブロック２０の一方の嵌合部２１に張力帯１０を挿入し、ブロック２０を張力帯１０に係止固定させる。この操作を、相互に隣接するブロック２０間において係合凸部２６を係合凹部に係合させつつ、張力帯１０の全周について行う。同様に、他方の張力帯１０をブロック２０の他方の嵌合部２１に挿入し、それによって高負荷伝動用ＶベルトＣを得ることができる。
【実施例】
【００４９】
（高負荷伝動用Ｖベルト）
以下の実施例１〜３及び比較例１〜５の高負荷伝動用Ｖベルトを作製した。それぞれの構成は表１にも示す。【００５０】
＜実施例１＞
各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における上側プーリ接触面下端までの寸法Ａが０．４ｍｍ、及び心線埋設位置中心から上側プーリ接触面上端までの寸法Ｂが３．８ｍｍであり、従って、Ａに対するＢの比（Ｂ／Ａ）が９．５であり、また、心線埋設位置中心から上側プーリ接触面中心までの寸法Ｇが２．１ｍｍである上記実施形態と同様の構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを実施例１とした。【００５１】
実施例１の高負荷伝動用Ｖベルトは、ベルト長さが４９２ｍｍ、心線埋設位置中心におけるベルト幅Ｗが２０ｍｍ、ベルト最大厚さが１２．８ｍｍ、ベルト角度が２６°、並びにブロックの数が１６４個、ブロックの配設ピッチが３ｍｍ、ブロック間の間隔が０．０５ｍｍであった。【００５２】
また、ベルト厚さ方向において、各張力帯の心線埋設位置中心から各ブロックの対応する側面における下側プーリ接触面上端までの寸法Ａ’が０．４ｍｍ、及び心線埋設位置中心から下側プーリ接触面下端までの寸法Ｂ’が３．８ｍｍであり、従って、Ａ’に対するＢ’の比（Ｂ’／Ａ’）が９．５であり、また、心線埋設位置中心から下側プーリ接触面中心までの寸法Ｇ’が２．１ｍｍであった。【００５３】
なお、張力帯の保形ゴム層はジメタクリル酸亜鉛が添加されて強化された水素添加アクリロニトリルゴム組成物、心線はアラミド繊維の組紐、並びに上側及び下側補強布はナイロン繊維織布でそれぞれ形成した。ブロックの補強材はアルミニウム及び被覆層は炭素繊維含有フェノール樹脂でそれぞれ形成した。【００５４】
＜実施例２＞
Ａ及びＡ’が０．４ｍｍ、並びにＢ及びＢ’が３．１ｍｍであり、従って、Ａに対するＢの比（Ｂ／Ａ）及びＡ’に対するＢ’の比（Ｂ’／Ａ’）が７．８であり、また、Ｇ及びＧ’が１．８ｍｍであることを除いて実施例１と同一の構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを実施例２とした。【００５５】
＜実施例３＞
Ａ及びＡ’が０．８ｍｍ、並びにＢ及びＢ’が３．８ｍｍであり、従って、Ａに対するＢの比（Ｂ／Ａ）及びＡ’に対するＢ’の比（Ｂ’／Ａ’）が４．８であり、また、Ｇ及びＧ’が２．３ｍｍであることを除いて実施例１と同一の構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを実施例３とした。【００５６】
＜実施例４＞
Ａ’が０．８ｍｍ、及びＢ’が４．０ｍｍであり、従って、Ａ’に対するＢ’の比（Ｂ’／Ａ’）が５．０であり、また、Ｇ’が２．４ｍｍであることを除いて実施例１と同一の構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを実施例４とした。【００５７】
＜比較例１＞
Ａ及びＡ’が０．８ｍｍ、並びにＢ及びＢ’が４．０ｍｍであり、従って、Ａに対するＢの比（Ｂ／Ａ）及びＡ’に対するＢ’の比（Ｂ’／Ａ’）が５．０であり、また、Ｇ及びＧ’が２．４ｍｍであることを除いて実施例１と同一の構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを比較例１とした。【００５８】
＜比較例２＞
Ａ及びＡ’が１．４ｍｍ、並びにＢ及びＢ’が５．４ｍｍであり、従って、Ａに対するＢの比（Ｂ／Ａ）及びＡ’に対するＢ’の比（Ｂ’／Ａ’）が３．９であり、また、Ｇ及びＧ’が３．４ｍｍであることを除いて実施例１と同一の構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを比較例２とした。【００５９】
＜比較例３＞
Ａ及びＡ’が１．４ｍｍ、並びにＢ及びＢ’が４．８ｍｍであり、従って、Ａに対するＢの比（Ｂ／Ａ）及びＡ’に対するＢ’の比（Ｂ’／Ａ’）が３．４であり、また、Ｇ及びＧ’が３．１ｍｍであることを除いて実施例１と同一の構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを比較例３とした。【００６０】
＜比較例４＞
Ａ及びＡ’が１．１ｍｍ、並びにＢ及びＢ’が３．８ｍｍであり、従って、Ａに対するＢの比（Ｂ／Ａ）及びＡ’に対するＢ’の比（Ｂ’／Ａ’）が３．５であり、また、Ｇ及びＧ’が２．５ｍｍであることを除いて実施例１と同一の構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを比較例４とした。【００６１】
＜比較例５＞
Ａ及びＡ’が１．４ｍｍ、並びにＢ及びＢ’が４．５ｍｍであり、従って、Ａに対するＢの比（Ｂ／Ａ）及びＡ’に対するＢ’の比（Ｂ’／Ａ’）が３．２であり、また、Ｇ及びＧ’が３．０ｍｍであることを除いて実施例１と同一の構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを比較例５とした。【００６２】
【表１】
2013140771.tif 000003
【００６３】
（試験評価方法）
図９に示す駆動プーリ９１及び従動プーリ９２がチャンバー９３内に設けられたベルト走行試験機９０を用い、以下の各項目を試験評価するためのベルト走行試験を行った。【００６４】
＜伝動効率試験＞
実施例１〜４及び比較例１〜５のそれぞれの高負荷伝動用ＶベルトＣについて、プーリピッチ径（高負荷伝動用ＶベルトＣを巻き掛けたときの心線埋設中心位置の径）が４５．１ｍｍの駆動プーリ９１及びプーリピッチ径が１１０．８ｍｍの従動プーリ９２に巻き掛けると共に、従動プーリ９２に１０００Ｎのデッドウエイト（ＤＷ）を負荷し、チャンバー９３内を２５〜３５℃雰囲気として、駆動軸トルク１５Ｎ・ｍで駆動プーリ９１を５５００ｒｐｍの回転数で回転させた。【００６５】
そして、このときのＮ１：入力回転数、Ｎ２：出力回転数、Ｔｒ１：入力トルク、及びＴｒ２：出力トルクとして、（（Ｎ２×Ｔｒ２）／（Ｎ１×Ｔｒ１））×１００を伝動効率として算出した。【００６６】
＜ベルト発熱試験＞
実施例１〜４及び比較例１〜５のそれぞれの高負荷伝動用ＶベルトＣについて、伝動効率試験と同様に駆動プーリ９１及び従動プーリ９２に巻き掛けると共に、従動プーリ８２に１０００Ｎのデッドウエイト（ＤＷ）を負荷し、チャンバー８３内を６５℃雰囲気として、駆動軸トルク１５Ｎ・ｍで駆動プーリ８１を５５００ｒｐｍの回転数で回転させた。【００６７】
そして、ベルト走行開始から１５分後、非接触型温度計を用いて高負荷伝動用ＶベルトＣの背面のベルト温度を測定した。【００６８】
（試験評価結果）
試験結果を表１に示す。【００６９】
伝動効率は、実施例１が９８．２％、実施例２が９８．０％、実施例３が９８．０％、及び実施例４が９７．２％、並びに比較例１が９５．０％、比較例２が９１．０％、比較例３が９２．０％、比較例４が９３．５％、及び比較例５が９２．０％であった。【００７０】
ベルト走行開始から１５分後のベルト温度は、実施例１が７４．０℃、実施例２が７３．５℃、実施例３が７３．０℃、及び実施例４が７７．０℃、並びに比較例１が８２．０℃、比較例２が９０．０℃、比較例３が８８．０℃、比較例４が８７．０℃、及び比較例５が８８．０℃であった。【００７１】
図１０（ａ）はＢ／Ａと伝動効率との関係、及び図１０（ｂ）はＢ／Ａとベルト温度との関係をそれぞれ示す。図１１（ａ）はＧと伝動効率との関係、及び図１１（ｂ）はＧとベルト温度との関係をそれぞれ示す。【００７２】
これらの結果によれば、Ｂ／Ａが４．０以上であり、且つＧが２．３ｍｍ以下であることにより、伝動効率を高めることができると共に、発熱を抑えることができることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、高負荷伝動用Ｖベルトについて有用である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｃ  高負荷伝動用Ｖベルト
１０  張力帯
１１  上側嵌合凹部
１２  下側嵌合凹部
１３  保形ゴム層
１４  心線
１５  上側補強布
１６  下側補強布
２０  ブロック
２１  嵌合部
２２  上側プーリ接触面
２３  下側プーリ接触面
２４  上側嵌合凸部
２５  下側嵌合凸部
２６  係合凸部
２７  係合凹部
２８  補強材
２８ａ  上側ビーム
２８ｂ  下側ビーム
２８ｃ  センターピラー
２９  被覆層
３０  ベルト式無段変速装置
３１  駆動軸
３２  駆動プーリ
３３  従動軸
３４  従動プーリ
９１  駆動プーリ
９２  従動プーリ
９３  チャンバー
【図１】
2013140771.tif 000004
【図２】
2013140771.tif 000005
【図３】
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【図４】
2013140771.tif 000007
【図５】
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【図６】
2013140771.tif 000009
【図７】
2013140771.tif 000010
【図８】
2013140771.tif 000011
【図９】
2013140771.tif 000012
【図１０】
2013140771.tif 000013
【図１１】
2013140771.tif 000014
【国際調査報告】
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2013140771.tif 000016
2013140771.tif 000017
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