(57)【要約】高負荷伝動用ＶベルトＢは、エンドレスの張力帯１０と、その長さ方向に並ぶように配設され、各々、張力帯１０に係止された複数のブロック２０とを備える。複数のブロック２０のそれぞれは、炭素繊維で形成された補強構造材２３と、それを被覆するように設けられた樹脂被覆層２４とを有する。
2013061538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスの張力帯と、
上記張力帯の長さ方向に並ぶように配設され、各々、該張力帯に係止された複数のブロックと、
を備えた高負荷伝動用Ｖベルトであって、
上記複数のブロックのそれぞれは、炭素繊維で形成された補強構造材と、該補強構造材を被覆するように設けられた樹脂被覆層と、を有する高負荷伝動用Ｖベルト。
【請求項２】
請求項１に記載された高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、
上記補強構造材は、炭素繊維がシート状基材に固定されて構成されている高負荷伝動用Ｖベルト。
【請求項３】
請求項２に記載された高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、
上記補強構造材は、炭素繊維によりシート状基材に刺繍が施されて構成されている高負荷伝動用Ｖベルト。
【請求項４】
請求項１に記載された高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、
上記補強構造材は、炭素繊維が一方向に配向するように配されたプリプレグで構成されている高負荷伝動用Ｖベルト。
【請求項５】
請求項４に記載された高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、
上記補強構造材は、炭素繊維がベルト幅方向に配向するように設けられている高負荷伝動用Ｖ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Ｖベルトにおいて、
上記補強構造材が炭素繊維のフィラメント糸又は紡績糸で形成されている高負荷伝動用Ｖ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Ｖベルトにおいて、
上記補強構造材が炭素繊維とそれ以外の繊維との複合糸で形成されている高負荷伝動用Ｖ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Ｖベルトにおいて、
ベルト単位長さ当たりの質量が０．２５〜０．４６ｇ／ｍｍである高負荷伝動用Ｖ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Ｖベルトにおいて、
上記ブロックの密度が１．５〜２．２ｇ／ｃｍ3である高負荷伝動用Ｖ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Ｖベルトにおいて、
上記ブロックに含まれる炭素繊維の最大長さが１ｍｍ以上である高負荷伝動用Ｖベルト。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載された高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、
上記ブロックに含まれる上記補強構造材を形成する炭素繊維の含有量が１５〜９５体積％である高負荷伝動用Ｖベルト。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載された高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、
上記樹脂被覆層における少なくともプーリ接触面を構成する部分は炭素短繊維が配合された熱硬化性樹脂で形成されている高負荷伝動用Ｖベルト。
【請求項１３】
エンドレスの張力帯と、
上記張力帯の長さ方向に並ぶように配設され、各々、該張力帯に係止された複数のブロックと、
を備えた高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法であって、
ブロック成形型のキャビティに炭素繊維で形成された補強構造材を配置し、該キャビティ内に未固化樹脂材料を供給するブロック成型工程を含む高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載された高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法において、
上記ブロック成型工程をＲＩＭ成形、ＲＴＭ成形、又はＶａＲＴＭ成形で行う高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載された高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法において、
補強構造材が炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維との複合糸で形成されており、
上記ブロック成型工程をプレス成形で行う高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高負荷伝動用Ｖベルト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のベルト式無段変速装置に用いられる高負荷伝動用Ｖベルトとして、エンドレスの張力帯の長さ方向に並ぶように複数のブロックが配設され、それらの各々が張力帯に係止された構成を有するものが公知となっている。【０００３】
特許文献１には、かかる高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、ブロックがアルミニウム製の補強材を樹脂被覆層で被覆した構成を有するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６０１１４号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の高負荷伝動用Ｖベルトは、エンドレスの張力帯と、該張力帯の長さ方向に並ぶように配設され、各々、該張力帯に係止された複数のブロックと、を備えたものであって、該複数のブロックのそれぞれは、炭素繊維で形成された補強構造材と、該補強構造材を被覆するように設けられた樹脂被覆層と、を有する。
【０００６】
本発明の高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法は、ブロック成形型のキャビティに炭素繊維で形成された補強構造材を配置し、該キャビティ内に未固化樹脂材料を供給するブロック成型工程を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】高負荷伝動用Ｖベルトの斜視図である。
【図２】図１におけるII-II断面図である。
【図３】張力帯の側面図である。
【図４】ブロックの側面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は炭素繊維糸のシート状基材への固定態様を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は炭素繊維糸の配向パターンを示す図である。
【図７】（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８】ブロックの成型を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）はベルト走行試験機の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
（高負荷伝動用ＶベルトＢ）
図１及び２は本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＢを示す。この本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＢは、例えば自動車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。
【００１０】
本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＢ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、複数のブロック２０が一対の張力帯１０の長さ方向に並ぶと共に一定ピッチで相互に間隔をおいて配設され、各々が一対の張力帯１０に係止固定された構成を有する。この高負荷伝動用ＶベルトＢは、例えば、ベルト長さ（張力帯１０における後述の心線中心位置のベルト長さ方向の寸法）が４８０〜７５０ｍｍ、ベルトピッチ幅（張力帯１０における心線中心位置のベルト幅方向の寸法）が２０〜３０ｍｍ、及びベルト厚さが１０〜１６．５ｍｍ、並びにブロック２０の数が９６〜３７５個、ブロックピッチが２〜５ｍｍ、ブロック２０間の間隔が０．０１〜０．５ｍｍである。
【００１１】
図３は張力帯１０を示す。
【００１２】
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、一方の側部が上側及び下側のそれぞれで面取り加工されており、他方の側部が傾斜面に形成されている。各張力帯１０は、上面側（外周面側）にベルト幅方向に延びる断面Ｕ字溝からなる上側嵌合凹部１１ａがベルト長さ方向に一定ピッチで形成されていると共に、上側嵌合凹部１１ａに対応するように、下面側（内周面側）にベルト幅方向に延びる断面円弧溝からなる下側嵌合凹部１１ｂがベルト長さ方向に一定ピッチで形成されている。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１１ａと下側嵌合凹部１１ｂ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。
【００１３】
各張力帯１０は、張力帯本体が保形ゴム層１２で構成されている。保形ゴム層１２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１３が埋設されている。保形ゴム層１２には、上面側表面を被覆するように上側補強布１４が貼設されている。保形ゴム層１２には、下面側表面を被覆するように下側補強布１５が貼設されている。なお、張力帯１０は、上側補強布１４及び下側補強布１５が設けられずに、保形ゴム層１２及び心線１３のみで構成されていてもよい。
【００１４】
保形ゴム層１２は、ゴム成分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。
【００１５】
ゴム成分としては、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、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）等が挙げられる。ゴム成分は、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。ゴム成分は、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。
【００１６】
配合剤としては、加硫促進剤、可塑剤、補強材、老化防止剤、共架橋剤、架橋剤等が挙げられる。
【００１７】
加硫促進剤としては、例えば、酸化マグネシウムや酸化亜鉛（亜鉛華）などの金属酸化物、金属炭酸塩、ステアリン酸などの脂肪酸及びその誘導体等が挙げられる。加硫促進剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。加硫促進剤のゴム成分１００質量部に対する配合量は例えば５〜１５質量部である。
【００１８】
可塑剤としては、例えば、フタル酸誘導体、イソフタル酸誘導体、テトラヒドロフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、アゼライン酸誘導体、セバシン酸誘導体、ドデカン−２−酸誘導体、マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体、トリメリット酸誘導体、ピロメリット酸誘導体、クエン酸誘導体、イタコン酸誘導体、オレイン酸誘導体、リシノール酸誘導体、ステアリン酸誘導体、スルホン酸誘導体、リン酸誘導体、グルタール酸誘導体、グリコール誘導体、グリセリン誘導体、パラフィン誘導体、エポキシ誘導体等が挙げられる。可塑剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。可塑剤のゴム成分１００質量部に対する配合量は例えば５〜１５質量部である。
【００１９】
補強材としては、カーボンブラックでは、例えば、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ−３３９、ＨＡＦ、Ｎ−３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ−２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラックが挙げられる。補強剤としてはシリカも挙げられる。補強剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。補強材のゴム成分１００質量部に対する配合量は例えば５〜１００質量部である。なお、補強材として、アラミド短繊維やナイロン短繊維などの有機短繊維や炭素短繊維などの無機短繊維も挙げられる。これらの補強用の短繊維は、配合されていてもよく、また、配合されていなくてもよい。補強用の短繊維が配合される場合、それらはベルト幅方向に配向するように設けられることが好ましい。
【００２０】
老化防止剤としては、アミン系、キノリン系、ヒドロキノン誘導体、フェノール系、亜リン酸エステル系のもの等が挙げられる。老化防止剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。老化防止剤のゴム成分１００質量部に対する配合量は例えば０．１〜１０質量部である。
【００２１】
共架橋剤としては、例えば、ビスマレイミド系共架橋剤、ＴＡＩＣ、１，２−ポリブタジエン、不飽和カルボン酸金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート等が挙げられる。これらのうちビスマレイミド系共架橋剤が好ましく、具体的なビスマレイミド系共架橋剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ｍ−フェニレンビスマレイミド、４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、４−メチル−１，３−フェニレンビスマレイミド、１，６’−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサン、ビスフェノールＡジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３’−ジメチル−５，５’−ジエチル−４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、４，４’ジフェニルエーテルビスマレイミド、４，４’−ジフェニルスルフォンビスマレイミド、１，３−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−マレイミドフェノキシ）ベンゼン等が挙げられる。共架橋剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。共架橋剤のゴム成分１００質量部に対する配合量は例えば０．５〜１５質量部である。
【００２２】
架橋剤としては、例えば、硫黄、有機過酸化物が挙げられる。架橋剤として、硫黄のみを用いてもよく、また、有機過酸化物のみを用いてもよく、さらには、それらの両方を併用してもよい。架橋剤は、硫黄の場合、ゴム成分１００質量部に対する配合量が０．１〜５質量部であることが好ましく、有機過酸化物の場合、ゴム成分１００質量部に対する配合量が例えば０．１〜１０質量部である。但し、耐熱性の観点からは、架橋剤は有機過酸化物であることが好ましい。有機過酸化物としては、例えば、例えば、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−３、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、１，１−ジブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等が挙げられる。
【００２３】
心線１３は、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、炭素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１３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。
【００２４】
心線１３の接着処理は、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処理が施されたもので構成されている。第２処理の後、ゴム糊に浸漬した後に乾燥させる第３処理が施されていてもよいが、この第３処理は施されていないことが好ましい。
【００２５】
第１処理に用いられる処理液はエポキシ化合物又はイソシアネート化合物の水溶液又はトルエンやメチルエチルケトンなどを溶剤とする溶液である。
【００２６】
第２処理に用いられるＲＦＬ水溶液は、レゾルシン（Ｒ）−ホルマリン（Ｆ）の初期縮合物水溶液とゴムラテックス（Ｌ）との混合水溶液である。このゴムラテックスはカルボキシル化水素化ニトリルゴム（カルボキシル化Ｈ−ＮＢＲ）ラテックスであることが好ましい。
【００２７】
第３処理に用いられるゴム糊とは、ゴム及び樹脂をトルエンやメチルエチルケトンなどを溶剤に溶解させた溶液或いは市販のゴム接着剤である。
【００２８】
上側及び下側補強布１４，１５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１４，１５のそれぞれは、厚さが例えば０．２〜０．４ｍｍである。
【００２９】
図４はブロック２０を示す。
【００３０】
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のベルト幅方向の両側面部２１のそれぞれに側方に開口したスリット状の嵌合部２２が形成された「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２２より上側部分が均一厚さに形成されている一方、嵌合部２２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は、例えば、高さが１０〜１６．５ｍｍ、幅が２０〜３０ｍｍ、及び厚さが２〜５ｍｍである。両側部のなす角度、すなわち、ベルト角度は例えば１５〜２６°である。
【００３１】
各ブロック２０の各嵌合部２２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２２は、上面側にベルト幅方向に延びる断面半円状の突条からなる上側嵌合凸部２２ａが形成されていると共に、下面側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２２ｂが形成されている。各嵌合部２２は、奥部が上側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側面に続く面とによって構成されている。各嵌合部２２は、例えば、ベルト厚さ方向の隙間ｔ2が１〜３ｍｍ、及びベルト幅方向の奥行きが２〜５ｍｍである。
【００３２】
各ブロック２０は、骨格をなすように中央に配された補強構造材２３が樹脂被覆層２４で被覆された構成を有する。なお、補強構造材２３全体が樹脂被覆層２４で被覆されている必要はなく、少なくとも張力帯１０との接触部分及びプーリ接触面を構成する両側面部２１（嵌合部２２より上側の上側側面部及び嵌合部２２より下側の下側側面部）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構造材２３が露出していてもよい。
【００３３】
補強構造材２３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形成され、ベルト幅方向に延びる上側及び下側ビーム２３ａ，２３ｂの中央部間がセンターピラー２３ｃで上下に連結されたような構成を有する。補強構造材２３は、例えば、上側ビーム２３ａの高さが５．０〜９．５ｍｍ、及び下側ビーム２３ｂの高さが５．０〜９．５ｍｍである。
【００３４】
補強構造材２３は炭素繊維で形成されている。炭素繊維は、ポリアクリロニトリル系炭素繊維（ＰＡＮ系炭素繊維）であってもよく、また、ピッチ系炭素繊維であってもよく、さらに、それらが混在したものであってもよい。炭素繊維にはシランカップリング剤等による表面処理が施されていることが望ましい。炭素繊維のフィラメント径は例えば４〜２０μｍである。
【００３５】
補強構造材２３は、炭素繊維のフィラメント糸で形成されていてもよく、また、炭素繊維の紡績糸で形成されていてもよい。炭素繊維のフィラメント糸は、撚られていてもよく、また、無撚りであってもよい。炭素繊維のフィラメント糸或いは紡績糸には、炭素繊維により巻き縫いが施されていてもよい。炭素繊維のフィラメント糸或いは紡績糸の繊度は例えば５０〜２０００ｔｅｘである。
【００３６】
補強構造材２３は、上記炭素繊維のフィラメント糸又は紡績糸とそれ以外の繊維との複合糸で形成されていてもよい。炭素繊維以外の繊維としては、例えば、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維などの合成繊維、木綿や麻などの天然繊維、ガラス繊維、鋼線などの金属繊維等が挙げられる。これらのうち、ブロック成型時に溶融して樹脂被覆層２４と相溶することにより一体性が高められるという観点から、成型温度で溶融する熱可塑性樹脂繊維が好ましい。複合糸は、炭素繊維のフィラメント糸又は紡績糸の繊維束内又は外に炭素繊維以外の繊維が縦添えされた構成であってもよく、また、炭素繊維のフィラメント糸又は紡績糸に炭素繊維以外の繊維により巻き縫いされた構成であってもよく、さらに、それらが組み合わされた構成であってもよい。炭素繊維のフィラメント糸或いは紡績糸の繊維束内又は外に炭素繊維以外の繊維が縦添えされた構成では、撚りが施されていてもよく、また、無撚りであってもよい。複合糸において、炭素繊維とそれ以外の繊維との割合は、前者が後者よりも多くてもよく、また、前者が後者よりも少なくてもよく、さらに、前者と後者とが同一であってもよい。炭素繊維以外の繊維の繊度は例えば５０〜３００００ｔｅｘである。なお、かかる複合糸については、特開２０１０−１２１２５０号公報に開示されている。
【００３７】
補強構造材２３は、炭素繊維のフィラメント糸或いは紡績糸が複数本集められて組紐状に構成された編糸で形成されていてもよい。
【００３８】
補強構造材２３は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、炭素繊維のフィラメント糸、紡績糸、複合糸、或いは編糸（以下「炭素繊維糸Ｔ」という。）がブロック形状のシート状基材２５に固定されて構成されていてもよい。炭素繊維をエポキシ樹脂等で固めた板状のプリプレグを用いて予備成形を行った後、それをオートクレーブ等に入れて樹脂を硬化させる炭素繊維強化樹脂成形品の製造方法、或いは、炭素繊維の織布等を所定形状に裁断して金型のキャビティ内に配置し、そこに未固化樹脂材料を供給して硬化させる炭素繊維強化樹脂成形品の製造方法では、予備成形や織布等の切断により炭素繊維の大きなロスが発生するが、炭素繊維糸Ｔがシート状基材２５に固定された補強構造材２３を用いれば、これらの場合に比較して、炭素繊維のロスの発生を著しく低減することができる。シート状基材２５としては、例えば、ポリエチレン樹脂シート、ポリプロピレン樹脂シートなどの熱可塑性樹脂シート；ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維などの合成繊維で形成された織布や編物や不織布等が挙げられる。これらのうち、ブロック成型時に溶融して樹脂被覆層２４と相溶することにより一体性が高められるという観点から、例えば、融点が１３０℃以下のポリエチレン樹脂シートなどの熱可塑性樹脂シートやポリエチレン繊維などの熱可塑性樹脂繊維で形成された織布や編物や不織布が好ましい。シート状基材２５の厚さは例えば０．１〜１０ｍｍである。
【００３９】
補強構造材２３は、図５（ａ）に示すように、炭素繊維糸Ｔ自体によりシート状基材２５が縫われ、炭素繊維によりシート状基材２５に刺繍が施された構成であってもよい。また、補強構造材２３は、図５（ｂ）に示すように、炭素繊維糸Ｔがシート状基材２５に細い炭素繊維糸等からなる縫付糸２６により縫い付けられて刺繍が施された構成であってもよい。かかる補強構造材２３は、具体的には、例えば、シート状基材２５に炭素繊維糸Ｔを押さえ付けながら置いて並べ、それらを瞬時に縫付糸２６で縫って炭素繊維糸Ｔをシート状基材２５に位置固定して刺繍する方法で得ることができ、工業用のロックミシンを用いて作製することができる。これらの場合において、炭素繊維の折損を抑制する観点から、炭素繊維糸Ｔの折り返し間距離は１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましく、５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【００４０】
また、これらの場合において、炭素繊維糸Ｔの配向パターンとして、図６（ａ）に示すように、上側及び下側ビーム２３ａ，２３ｂにおいて炭素繊維糸Ｔが実質的にベルト幅方向に延びるように設けられていると共に、センターピラー２３ｃにおいて炭素繊維糸Ｔがベルト厚さ方向に延びるように設けられていることが好ましい。また、図６（ｂ）に示すように、上側及び下側ビーム２３ａ，２３ｂにおいては、炭素繊維糸Ｔがプーリ接触面を構成する両側面部２１に対して垂直方向に延びるように設けられていてもよい。さらに、ブロック２０には、嵌合部２２奥の上下の角部に嵌合部２２の開口を拡げるように応力が集中することから、図６（ｃ）に示すように、この部分に対応する補強構造材２３における上側及び下側ビーム２３ａ，２３ｂのそれぞれとセンターピラー２３ｃとの結合部において、補強効果を高める観点から、炭素繊維糸Ｔがセンターピラー２３ｃから上側及び下側ビーム２３ａ，２３ｂのそれぞれの両側外向きに傾斜した方向に延びるように設けられていてもよい。また、図６（ｄ）に示すように、炭素繊維糸Ｔがシート状基材２５の輪郭に沿って多層に設けられていてもよい。このパターンでは、上側及び下側ビーム２３ａ，２３ｂ並びにセンターピラー２３ｃを補強する炭素繊維糸Ｔが連続することに加え、上側及び下側ビーム２３ａ，２３ｂのそれぞれとセンターピラー２３ｃとの結合部において炭素繊維糸Ｔが高密度に配設されることにより、高い補強効果を得ることができる。
【００４１】
補強構造材２３は、炭素繊維が一方向に配向するように配されたプリプレグで構成されていてもよい。具体的には、例えば、補強構造材２３は、炭素繊維が一方向に配向するように配されたプリプレグシートを裁断積層成形して構成されたものであってもよい。この場合、炭素繊維はベルト幅方向に配向するように設けられていることが好ましい。
【００４２】
補強構造材２３は、炭素繊維糸Ｔで形成された三次元織物で構成されていてもよい。
【００４３】
ブロック２０に含まれる炭素繊維の最大長さは、ブロック２０の高い補強効果が得られるという観点から１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましく、５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。ブロック２０に含まれる補強構造材２３を形成する炭素繊維の含有量は、ブロック２０の高い補強効果が得られるという観点から１５〜９５体積％であることが好ましく、２５〜８０体積％であることがより好ましく、３０〜７５体積％であることがさらに好ましい。
【００４４】
ブロック２０には、単一の補強構造材２３が埋設されていてもよく、また、複数の補強構造材２３が積層されて埋設されていてもよい。また、ブロック２０には、補強構造材２３に加えて、従来よりも薄肉の金属補強材が埋設されていてもよい。
【００４５】
樹脂被覆層２４は、マトリクス樹脂に樹脂配合剤が配合された樹脂組成物で形成されている。樹脂被覆層２４の層厚さは例えば０．８〜１．５ｍｍである。
【００４６】
樹脂被覆層２４を形成する樹脂組成物のマトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよく、また、熱可塑性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。マトリクス樹脂は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。マトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂のみで構成されていてもよく、また、熱可塑性樹脂のみで構成されていてもよく、さらに、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とがブレンドされたものであってもよい。マトリクス樹脂は、その他にゴム成分等を含んでいてもよい。
【００４７】
樹脂被覆層２４は、マトリクス樹脂に炭素短繊維が配合された炭素短繊維補強樹脂組成物で形成されていてもよい。特に、少なくともプーリ接触面を構成する両側部２１は、耐摩擦摩耗性を向上させる観点から、炭素短繊維が配合された熱硬化性樹脂の炭素短繊維補強樹脂組成物で形成されていることが好ましい。炭素短繊維は、ポリアクリロニトリル系炭素短繊維（ＰＡＮ系炭素短繊維）であってもよく、また、ピッチ系炭素短繊維であってもよく、さらに、それらが混在したものであってもよい。炭素短繊維のマトリクス樹脂１００質量部に対する配合量は例えば１０〜４０質量部である。樹脂被覆層２４に含まれる炭素短繊維の長さは例えば５０〜１５０μｍである。
【００４８】
樹脂被覆層２４を形成する樹脂組成物には、その他、グラファイト粉末、パラアラミド短繊維等が配合されていてもよい。パラアラミド短繊維は、例えば、繊維長が１〜３ｍｍであり、マトリクス樹脂１００質量部に対する配合量が２〜５質量部である。グラファイト粉末は、例えば、粒径が５〜１０μｍであり、マトリクス樹脂１００質量部に対する配合量が１５〜２０質量部である。なお、マトリックス樹脂が熱硬化性樹脂の場合、樹脂被覆層２４を形成するブロック成型用樹脂材料には硬化剤が配合されていてもよい。
【００４９】
本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＢでは、複数のブロック２０の嵌合部２２にそれらを連結するように張力帯１０が嵌め入れられている。具体的には、各ブロック２０の各嵌合部２２には、面取り加工された一方の側部の方から張力帯１０が挿入され、嵌合部２２の上側面の上側嵌合凸部２２ａが張力帯１０の上側面の上側嵌合凹部１１ａに嵌合すると共に、嵌合部２２の下側面の下側嵌合凸部２２ｂが張力帯１０の下側面の下側嵌合凹部１１ｂに嵌合し、且つ嵌合部２２の奥部に張力帯１０の一方の側部が当接するように、嵌合部２２に張力帯１０が嵌め入れられている。そして、それによってエンドレスの張力帯１０にベルト長さ方向に沿って一定ピッチで相互に間隔をおくように複数のブロック２０が係止固定された構造が構成されると共に、複数のブロック２０の両側面部２１及び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。
【００５０】
また、本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＢでは、張力帯１０の上側及び下側嵌合凹部１１ａ，１１ｂ間の厚さｔ1よりもブロック２０の嵌合部２２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２２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２２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。
【００５１】
さらに、本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＢ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Ｂがプーリに突入する際の衝撃を突出した張力帯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、ベルトピッチライン（心線中心位置）における張力帯１０の挿入幅ｗは例えば６〜１３ｍｍであり、ベルトピッチラインにおけるブロック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Ｂ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。
【００５２】
以上の構成の本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＢによれば、ブロック２０の補強構造材２３が炭素繊維で形成されているので、従来のアルミニウム製の補強材を用いたものと比較して、高負荷伝動用ＶベルトＢ全体の軽量化を図ることができる。具体的には、ブロック２０の密度が１．５〜２．２ｇ／ｃｍ3まで軽量化されることが好ましく、１．５〜１．８ｇ／ｃｍ3まで軽量化されることがより好ましく、１．４〜１．６ｇ／ｃｍ3まで軽量化されることがさらに好ましい。また、高負荷伝動用ＶベルトＢとしては、ベルト単位長さ当たりの質量が０．２５〜０．４６ｇ／ｍｍまで軽量化されることが好ましい。
【００５３】
図７（ａ）及び（ｂ）は本実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＢを用いたベルト式無段変速装置７０を示す。
【００５４】
このベルト式無段変速装置７０は、駆動軸７１とそれに平行に配置された従動軸７３とを備え、駆動軸７１上に駆動プーリ７２が、また、従動軸７３上に駆動プーリ７２と略同径の従動プーリ７４が、それぞれ設けられている。駆動プーリ７２は、駆動軸７１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７４は、従動軸７３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７２及び従動プーリ７４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７２及び従動プーリ７４のＶ溝間に高負荷伝動用ＶベルトＢが巻き掛けられている。駆動プーリ７２及び従動プーリ７４のそれぞれは、プーリピッチ径が例えば４０〜１５０ｍｍの範囲で可変に構成されている。
【００５５】
そして、このベルト式無段変速装置７０では、ベルト伝動に要する動力が駆動軸７１側で供給されて従動軸７３側で消費され、また、駆動プーリ７２のベルト巻き掛け径及び従動プーリ７４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Ｂ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７２の可動シーブを固定シーブに接近させ、且つ従動プーリ７４の可動シーブを固定シーブから遠ざけると、図７（ａ）に示すように、駆動プーリ７２のベルト巻き掛け径の方が従動プーリ７４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Ｂは高速で走行することとなる。逆に、駆動プーリ７２の可動シーブを固定シーブから遠ざけ、且つ従動プーリ７４の可動シーブを固定シーブに接近させると、図７（ｂ）に示すように、駆動プーリ７２のベルト巻き掛け径の方が従動プーリ７４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Ｂは低速で走行することとなる。
【００５６】
（高負荷伝動用ＶベルトＢの製造方法）
次に、高負荷伝動用ＶベルトＢの製造方法について説明する。
【００５７】
＜張力帯作製工程＞
−未架橋ゴム組成物準備−
バンバリーミキサー等のゴム練り加工機にゴム成分を投入して素練りした後、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してシート状の未架橋ゴム組成物を得る。
【００５８】
−心線準備−
撚り糸又は組紐に、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる処理を施して心線１３と得る。なお、これらの処理の前に撚り糸等にエポキシ溶液やイソシアネート溶液に浸漬した後に乾燥させる処理を施してもよい。
【００５９】
−上側及び下側補強布準備−
織布、編物、或いは不織布に、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理及び／又は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処理を施して上側及び下側補強布１４，１５を得る。なお、これらの処理の前に織布等に、エポキシ溶液やイソシアネート溶液に浸漬した後に乾燥させる処理を施してもよい。
【００６０】
−張力帯成型−
張力帯１０の下側嵌合凹部形状の金型軸方向に延びる突条が外周面に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１５で被覆し、その上にシート状の未架橋ゴム組成物を所定層積層して設ける。
【００６１】
次いで、加熱加圧装置の中にその円筒金型を入れ、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１２の下側半分の形状が形成される。また、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１５を押圧して下側嵌合凹部１１ｂが形成される。
【００６２】
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１３を等ピッチで螺旋状に巻き付け、その上に再びシート状の未架橋ゴム組成物を所定層積層して設け、その上から筒状に形成した上側補強布１４を被せる。
【００６３】
次いで、張力帯１０の上側嵌合凹部形状の軸方向に延びる突条が内周面の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。
【００６４】
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、半架橋ゴム組成物及び未架橋ゴム組成物の架橋が進行して保形ゴム層１２が形成される。また、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１４を押圧して上側嵌合凹部１１ａが形成される。さらに、心線１３表面の接着剤と保形ゴム層１２とが相互拡散することにより、心線１３が保形ゴム層１２に一体に接着すると共に、上側及び下側補強布１４，１５に付着した接着剤と保形ゴム層１２とが相互拡散することにより、上側及び下側補強布１４，１５が保形ゴム層１２に一体に接着する。
【００６５】
以上のようにして、円筒金型表面に円筒状のスラブが成型される。
【００６６】
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て面取り加工等を施すことにより張力帯１０を得る。
【００６７】
＜ブロック成型工程＞
−ブロック成型用樹脂材料準備−
二軸混練機等の樹脂混練機にマトリクス樹脂及び樹脂配合剤を投入して混練し、回収した混練物を粉砕して粉状化乃至粒状化してブロック成型用樹脂材料を得る。
【００６８】
−ブロック成型−
図８に示すようにブロック成型機の金型８０のキャビティＣ内に補強構造材２３を配置して型締めした後、キャビティＣ内に樹脂被覆層２４を形成する未固化のブロック成型用樹脂材料Ｍを供給することによりブロック２０を成型する。
【００６９】
ここで、補強構造材２３を形成する炭素繊維間への未固化樹脂材料の含浸を高める観点からは、未固化樹脂材料の粘度はより低いことが好ましく、この点については成型温度等の成型加工条件の設定により制御することができる。
【００７０】
また、このブロック成型工程は、射出成形で行うことも可能であるが、上記と同様の理由から、低粘度の未固化のブロック成型用樹脂材料Ｍを用いるＲＩＭ（Reaction Injection Molding）成形又はＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形で行うことが好ましい。さらに、ブロック２０内におけるボイドの発生を抑制することを考慮すれば、ＶａＲＴＭ（Vacuum assisted Resin Transfer Molding）成形で行うことが好ましい。
【００７１】
さらに、補強構造材２３が炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維との複合糸で形成されている場合には、熱により炭素繊維の周りの熱可塑性樹脂繊維が溶融して炭素繊維に含浸することから、このブロック成型工程はプレス成形でも行うことができる。
【００７２】
金型８０を冷却した後、型開きしてブロック２０を取り出す。なお、マトリクス樹脂が熱硬化性樹脂の場合、その後、ブロック２０にアニール処理等することにより樹脂被覆層２４を十分に硬化させることが好ましい。アニール温度は例えば１９０〜１９５℃であり、アニール時間は例えば２〜４時間である。
【００７３】
＜組立工程＞
一方の張力帯１０の上側及び下側嵌合凹部１１ａ，１１ｂにそれぞれブロック２０の上側及び下側嵌合凸部２２ａ，２２ｂを対応させ、上側及び下側嵌合凹部１１ａ，１１ｂにそれぞれ上側及び下側嵌合凸部２２ａ，２２ｂが嵌め入れられるように、ブロック２０の一方の嵌合部２２に張力帯１０を挿入し、ブロック２０を張力帯１０に係止させる。この操作を張力帯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２２に挿入し、それによって高負荷伝動用ＶベルトＢを得る。
【実施例】
【００７４】
（高負荷伝動用Ｖベルト）
以下の実施例１〜５及び比較例１〜４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。【００７５】
＜実施例１＞
ブロック成型用樹脂材料として、マトリックス樹脂であるフェノール樹脂（フェノールアラルキル樹脂５０質量％及びノボラックフェノール樹脂５０質量％）１００質量部に対し、ＰＡＮ系炭素短繊維７２．５質量部、グラファイト粉末１７．５質量部、パラアラミド短繊維２．８質量部、及び硬化剤のヘキサミン１５質量部を配合して混練したものを調製した。このブロック成型用樹脂材料の密度は１．４４ｇ／ｃｍ3であった。【００７６】
補強構造材として、炭素繊維が一方向に配向するように配されたプリプレグシート（東邦テナックス社製、一方向プリプレグ  商品名：ＨＴＳ４０、炭素繊維含有率６０％  厚さ０．１９ｍｍ）を１１枚積層し、炭素繊維の配向方向がベルト幅方向に対応するようにブロック形状に裁断成形したものを準備した。この補強構造材の密度は１．５１ｇ／ｃｍ3であった。【００７７】
上記補強構造材をブロック成型機の金型のキャビティ内に配置して型締めした後、上記ブロック成型用樹脂材料を溶融させたものをキャビティ内に射出することにより、補強構造材を形成する炭素繊維の含有量を６０体積％としたブロックを成型した。このブロックの密度は１．５０ｇ／ｃｍ3であった。ブロックに含まれる炭素繊維の最大長さは１．９５ｍｍであった。【００７８】
そして、このブロックを用いた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。【００７９】
実施例１のベルト長さは６１２ｍｍ、ベルトピッチ幅は２５ｍｍ、ベルト厚さは１２．８ｍｍ、及びベルト角度は２６°、並びにブロックの数は２０４個、ブロックピッチは３ｍｍ、及びブロック間の間隔は０．０５ｍｍであった。また、実施例１のベルト質量は２１５．５ｇ（張力帯総質量７８．０ｇ及びブロック総質量１３７．５ｇ）、従って、ベルト単位長さ当たりの質量は０．３５ｋｇ／ｍであった。【００８０】
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。【００８１】
＜実施例２＞
補強構造材として、ブロック形状に形成したシート状基材としての厚さ２００μｍのポリエチレンシートに、炭素繊維のフィラメント糸（東邦テナックス社製、商品名：ＨＴＳ４０、７μ×３０００本、２００ｔｅｘ）により、炭素繊維の配向方向がベルト幅方向に対応するように刺繍を施したものを用いたことを除いて実施例１と同一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。【００８２】
実施例２のベルト質量は２１５．５ｇ（張力帯総質量７８．０ｇ及びブロック総質量１３７．５ｇ）、従って、ベルト単位長さ当たりの質量は０．３５ｋｇ／ｍであった。【００８３】
なお、補強構造材の密度は１．５１ｇ／ｃｍ3、ブロックの密度は１．５０ｇ／ｃｍ3、ブロックに含まれる炭素繊維の最大長さは１．８０ｍｍ、ブロックに含まれる補強構造材を形成する炭素繊維の含有量は６０体積％であった。【００８４】
＜実施例３＞
補強構造材として、ブロック形状に形成したシート状基材としての厚さ２００μｍのポリエチレンシートに炭素繊維のフィラメント糸とポリプロピレン繊維のフィラメント糸とを１：１の割合で引き揃え、それらをポリプロピレン繊維により巻き縫いした複合糸（実施例２の炭素繊維のフィラメント糸と同一太さ）により、炭素繊維の配向方向がベルト幅方向に対応するように刺繍を施したものを用いたことを除いて実施例１と同一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。【００８５】
実施例３ベルト質量は２１５．５ｇ（張力帯総質量７８．０ｇ及びブロック総質量１３７．５ｇ）、従って、ベルト単位長さ当たりの質量は０．３５ｋｇ／ｍであった。【００８６】
なお、補強構造材の密度は１．５１ｇ／ｃｍ3、ブロックの密度は１．５０ｇ／ｃｍ3、ブロックに含まれる炭素繊維の最大長さは１．９０ｍｍ、ブロックに含まれる補強構造材を形成する炭素繊維の含有量は６０体積％であった。【００８７】
＜実施例４＞
補強構造材として、ブロック形状に形成したシート状基材としての厚さ２００μｍのポリエチレンシートに炭素繊維の紡績糸（実施例２の炭素繊維のフィラメント糸と同一太さ）により、炭素繊維の配向方向がベルト幅方向に対応するように刺繍を施したものを用い、ブロックに含まれる補強構造材を形成する炭素繊維の含有量を３５体積％とし、ベルトピッチ幅を２０ｍｍに形成したことを除いて実施例１と同一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。【００８８】
実施例４のベルト質量は１８６．１ｇ（張力帯総質量６３．０ｇ及びブロック総質量１２３．１ｇ）、従って、ベルト単位長さ当たりの質量は０．３０ｋｇ／ｍであった。【００８９】
なお、補強構造材の密度は１．３２ｇ／ｃｍ3、ブロックの密度は１．３４ｇ／ｃｍ3、ブロックに含まれる炭素繊維の最大長さは１．９０ｍｍであった。【００９０】
＜実施例５＞
補強構造材として、ブロック形状に形成したシート状基材としての厚さ２００μｍのポリエチレンシートに炭素繊維の紡績糸（実施例２の炭素繊維のフィラメント糸と同一太さ）により、炭素繊維の配向方向がベルト幅方向に対応するように刺繍を施したものを用い、ブロックに含まれる補強構造材を形成する炭素繊維の含有量を９５体積％とし、ベルトピッチ幅を２０ｍｍに形成したことを除いて実施例１と同一構成の高負荷伝動用Ｖベルトを作製し、それを実施例５とした。【００９１】
実施例５のベルト質量は２１９．３ｇ（張力帯総質量６３．０ｇ及びブロック総質量１５６．３ｇ）、従って、ベルト単位長さ当たりの質量は０．３６ｋｇ／ｍであった。【００９２】
なお、補強構造材の密度は１．７６ｇ／ｃｍ3、ブロックの密度は１．７０ｇ／ｃｍ3、ブロックに含まれる炭素繊維の最大長さは１．９０ｍｍであった。【００９３】
＜比較例１＞
補強構造材の代わりに、ＪＩＳ Ｈ ４０００におけるＡ２０２４Ｐ Ｔ３６１のジュラルミンで形成された金属補強材を用いたことを除いて実施例１と同一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。【００９４】
比較例１のベルト質量は３０５．３ｇ（張力帯総質量７８．０ｇ及びブロック総質量２２７．３ｇ）、従って、ベルト単位長さ当たりの質量は０．５０ｋｇ／ｍであった。【００９５】
なお、金属補強材の密度は２．７０ｇ／ｃｍ3、ブロックの密度は２．４８ｇ／ｃｍ3、ブロックに含まれる炭素繊維の最大長さは０．１ｍｍであった。【００９６】
＜比較例２＞
ブロック成型用樹脂材料として、マトリックス樹脂である４，６ナイロン樹脂１００質量部に対し、ＰＡＮ系炭素短繊維３０質量部を配合して混練したものを用い、また、補強構造材を埋設せずに作製したブロックを用いたことを除いて実施例１と同一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。【００９７】
比較例２のベルト質量は２１０．２ｇ（張力帯総質量７８．０ｇ及びブロック総質量２１０．２ｇ）、従って、ベルト単位長さ当たりの質量は０．３４ｋｇ／ｍであった。【００９８】
なお、ブロックの密度は１．４４ｇ／ｃｍ3、ブロックに含まれる炭素繊維の最大長さは０．１ｍｍであった。【００９９】
＜比較例３＞
ベルトピッチ幅を２０ｍｍに形成したことを除いて比較例１と同一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。【０１００】
比較例３のベルト質量は２１６．５ｇ（張力帯総質量６３．０ｇ及びブロック総質量１５３．５ｇ）、従って、ベルト単位長さ当たりの質量は０．３５ｋｇ／ｍであった。【０１０１】
なお、ブロックの密度は２．２８ｇ／ｃｍ3、及びブロックに含まれる炭素繊維の最大長さは０．１ｍｍであった。【０１０２】
＜比較例４＞
ベルトピッチ幅を２０ｍｍに形成したことを除いて比較例２と同一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。【０１０３】
比較例４のベルト質量は１５９．９ｇ（張力帯総質量６３．０ｇ及びブロック総質量９６．９ｇ）、従って、ベルト単位長さ当たりの質量は０．２６ｋｇ／ｍであった。【０１０４】
なお、ブロックの密度は１．４４ｇ／ｃｍ3、ブロックに含まれる炭素繊維の最大長さは０．１ｍｍであった。【０１０５】
【表１】
2013061538.tif 000003
【０１０６】
（試験評価方法）
駆動プーリ及び従動プーリがチャンバー内に設けられたベルト走行試験機を用い、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。【０１０７】
＜ベルト伝動効率＞
実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれの高負荷伝動用ＶベルトＢについて、図９（ａ）に示すように、プーリピッチ径（高負荷伝動用ＶベルトＢを巻き掛けたときの心線位置の径）が６５．０ｍｍの駆動プーリ９１及びプーリピッチ径が１３０ｍｍの従動プーリ９２に巻き掛けると共に、従動プーリ９２に４０００Ｎのデッドウエイト（ＤＷ）を負荷し、チャンバー９３内に９０℃の空気を吹き込みながら、駆動軸トルク８０．０Ｎ・ｍで駆動プーリ９１を２６００±６０ｒｐｍの回転数で回転させた。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：出力トルクを求め、（Ｎ2×Ｔｒ2）／（Ｎ1×Ｔｒ1））×１００をベルト伝動効率として算出した。【０１０８】
＜高速高負荷耐熱耐久寿命＞
実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれの高負荷伝動用ＶベルトＢについて、図９（ｂ）に示すように、プーリピッチ径が１３０ｍｍの駆動プーリ９１及びプーリピッチ径が６０．０ｍｍの従動プーリ９２に巻き掛けると共に、従動プーリ９２に２３００Ｎのデッドウエイト（ＤＷ）を負荷し、チャンバー９３内に１２０℃の空気を吹き込みながら、駆動軸トルク６５．０Ｎ・ｍで駆動プーリ９１を５８００±６０ｒｐｍの回転数で回転させ、最長走行時間５００時間としてベルトが破壊するまで走行させた。そして、ベルトが破壊するまでの走行時間を高速高負荷耐熱耐久寿命とした。【０１０９】
＜ベルト騒音＞
実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれの高負荷伝動用ＶベルトＢについて、図９（ｃ）に示すように、プーリピッチ径が１３０ｍｍの駆動プーリ９１及びプーリピッチ径が６０．０ｍｍの従動プーリ９２に巻き掛けると共に、従動プーリ９２に４０００Ｎのデッドウエイト（ＤＷ）を負荷し、チャンバー９３内に２３±４℃の空気を吹き込みながら、駆動軸を無負荷として駆動プーリ９１を０〜３０００ｒｐｍの回転数の範囲で変動させながら回転させた。そして、このときベルトスパン間中央でベルト側面から１０ｍｍの位置で騒音測定器を用いて計測した騒音の最大値をベルト騒音とした。【０１１０】
（試験評価結果）
表２は試験結果を示す。【０１１１】
【表２】
2013061538.tif 000004
【０１１２】
ベルト伝動効率は、実施例１が９８％、実施例２が９７％、実施例３が９８％、実施例４が９８％、及び実施例５が９８％、並びに比較例１が９５％、比較例２が９７％、比較例３が９５％、及び比較例４が９７％であった。【０１１３】
高速高負荷耐熱耐久寿命は、実施例１〜５が５００時間以上、並びに、比較例１が５００時間以上、比較例２が２４時間（ブロック破損）、比較例３が５００時間以上、及び比較例４が２０時間（ブロック破損）であった。【０１１４】
ベルト騒音は、実施例１が７４ｄＢ、実施例２が７５ｄＢ、実施例３が７５ｄＢ、実施例４が７６ｄＢ、及び実施例５が７６ｄＢ、並びに比較例１が９０ｄＢ、比較例２が７５ｄＢ、比較例３が８５ｄＢ、及び比較例４が７５ｄＢであった。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は高負荷伝動用Ｖベルト及びその製造方法について有用である。
【符号の説明】
【０１１６】
Ｂ  高負荷伝動用Ｖベルト
Ｃ  キャビティ
Ｔ  炭素繊維糸
１０  張力帯
１１ａ  上側嵌合凹部
１１ｂ  下側嵌合凹部
１２  保形ゴム層
１３  心線
１４  上側補強布
１５  下側補強布
２０  ブロック
２１  側面部
２２  嵌合部
２２ａ  上側嵌合凸部
２２ｂ  下側嵌合凸部
２３  補強構造材
２３ａ  上側ビーム
２３ｂ  下側ビーム
２３ｃ  センターピラー
２４  樹脂被覆層
２５  シート状基材
２６  縫付糸
７０  ベルト式無段変速装置
７１  駆動軸
７２  駆動プーリ
７３  従動軸
７４  従動プーリ
８０  金型
９１  駆動プーリ
９２  従動プーリ
９３  チャンバー
【図１】
2013061538.tif 000005
【図２】
2013061538.tif 000006
【図３】
2013061538.tif 000007
【図４】
2013061538.tif 000008
【図５】
2013061538.tif 000009
【図６】
2013061538.tif 000010
【図７】
2013061538.tif 000011
【図８】
2013061538.tif 000012
【図９】
2013061538.tif 000013
【国際調査報告】
2013061538.tif 000014
2013061538.tif 000015
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