(57)【要約】【課題】チップ状の金属製エレメントと無端の金属製ベルトとを用いる従来の方式に代えて、全く別の構造および機構に基く複合ベルトを案出することにより、生産性、コスト、耐久性、重量、駆動時の騒音などの課題を一挙に解決し、さらには無給油駆動（乾式駆動）も可能である駆動ないし伝動用のＶベルト、なかんずく無段変速機のベルトを提供することを目的とする。【解決手段】正面視で円形の外周側ベルト（１）　と、その外周側ベルト（１）　の内周側に設けられた正面視で波形の内周側ベルト（２）　と、短柱チップ状コア（３）　とからなる複合ベルトである。波形の内周側ベルト（２）　は、その波型の山の部分で円形の外周側ベルト（１）　と一体化されている。短柱チップ状コア（３）　は、円形の外周側ベルト（１）　と波形の内周側ベルト（２）　の波の谷の部分とで形成されるベルト巾方向のポケット（Ｐ）　内に、枕木状に配設されている。【選択図】　　　図１
2004044642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面視で円形の外周側ベルト（１）　と、その外周側ベルト（１）　の内周側に設けられた正面視で波形の内周側ベルト（２）　と、短柱チップ状コア（３）　とからなること、
前記波形の内周側ベルト（２）　は、その波型の山の部分で前記円形の外周側ベルト（１）　と一体化されていること、および、
前記短柱チップ状コア（３）　は、前記円形の外周側ベルト（１）　と前記波形の内周側ベルト（２）　の波の谷の部分とで形成されるベルト巾方向のポケット（Ｐ）　内に、枕木状に配設されていること
を特徴とする複合ベルト。
【請求項２】
外周側ベルト（１）　が、高強力のシームレス織布製筒状ベルト（１ａ）あるいは高強力の線条または織布製リボンの巻回による巻回型筒状ベルト（１ｂ）である請求項１記載の複合ベルト。
【請求項３】
短柱チップ状コア（３）　が、繊維系素材（Ｆ）　と樹脂（Ｒ）　との複合体（ＦＲ）からなる繊維強化プラスチックス製のコアである請求項１記載の複合ベルト。
【請求項４】
ベルト巾方向の断面視で、両サイドがプーリーに見合ったテーパーを有するＶベルト形状となっている請求項１記載の複合ベルト。
【請求項５】
駆動ないし伝動用のＶベルトである請求項１記載の複合ベルト。
【請求項６】
無段変速機用のベルトである請求項１記載の複合ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特殊な構造を有する複合ベルト、殊に、駆動ないし伝動用のＶベルト（なかんずく無段変速機のベルト）として適した複合ベルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の無段変速機用のベルトとして、両サイドがテーパーとなったＶ形ボディ（胴部）にピラー（支柱、首部）を介してヘッド（頭部）が設けられた形状を有するチップ状の金属製エレメント（横断素子、横要素）の多数を互いに接触するように連設すると共に、それらの連設エレメントのヘッドと両方のショルダー（肩部）との間の溝の部分にそれぞれ無端の金属製ベルト（キャリア）を通して、Ｖ字形プーリーに懸架、張設したものが知られている。なお、金属製エレメントとしては、上記の形状のもののほか種々の変形形状のものも提案されており、その金属製エレメントに通す金属製ベルトの本数を１本としたものも提案されている。
【０００３】
このような金属製エレメントと金属製ベルトとを用いる無段変速機用ベルトについては、特開昭５５−１００４４３号公報、特開昭５５−１０７１４７号公報、特開昭５６−４９４４２号公報、特開平１−２２０７４９号公報、特開平２−２３６０４５号公報、特開平５−１８７４８４号公報、特開平６−１０９９３号公報、特開平６−１９３６８７号公報、特開平１１−１２５３１３号公報、特開２０００−５５１３７号公報、特開２０００−１０４７９４号公報をはじめ、多数の出願がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のチップ状の金属製エレメントと無端の金属製ベルトとを用いる無段変速機用ベルトは、国内外のメーカーによる長年の開発期間を経てやっと実用化されるようになったものであるが、なお次のような解決課題を有している。
【０００５】
（イ）金属製エレメントの左右に配する各１組の金属製ベルトの１層の強度はそれほど大きくはないため、潤滑剤として特殊のものを用いないと金属製ベルトの切断を生じることがあること。そのような特殊な潤滑剤は、極めて限定されかつ極めて高価であること。
（ロ）金属製エレメントの数は１本の無段変速機用ベルトにつき数百個であるところ、金属製エレメントと金属製ベルトとからのベルトの組み立てに多大の工数を要すること。また、ベルトに組み立てた後も、取り扱い中に金属製エレメントが金属製ベルトから外れてばらけやすいこと。
（ハ）この無段変速機用ベルトをＶ字形プーリーに懸架、張設して使用に供したときの耐久性に制限があること。すなわち、無段変速機用ベルトが切れることは安全上絶対に避けなければならないところ、車の寿命までもたすことは難しいので、定期修理の際に早目にベルト全体を取り替えなければならないこと。
（ニ）金属製エレメントも金属製ベルトも金属でできているので、ベルト全体の重量が大であり、１ｇでも軽量化を図ろうとする自動車に搭載する無段変速機用ベルトとしては、重量の点で不利であること。
（ホ）ベルトとプーリーとの接触が金属同士となるため、騒音の発生が大きいこと。
【０００６】
上述の解決課題は、チップ状の金属製エレメントと無端の金属製ベルトとを用いる無段変速機用ベルトの基本的構造に基くものであるので、部品の改良や材質の選択では対処が困難であり、ある点を改良すべく一部を変更すると、他の点にマイナスを生ずるなどのトラブルを招くおそれがある。そのため、生産性、コスト、耐久性を現在以上に改善することは至難と言えるものである。
【０００７】
本発明は、このような背景下において、チップ状の金属製エレメントと無端の金属製ベルトとを用いる従来の方式に代えて、全く別の構造および機構に基く複合ベルトを案出することにより、生産性、コスト、耐久性、重量、駆動時の騒音などの課題を一挙に解決し、さらには無給油駆動（乾式駆動）も可能であるベルト、殊に駆動ないし伝動用のＶベルト、なかんずく無段変速機のベルトを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合ベルトは、
正面視で円形の外周側ベルト（１）　と、その外周側ベルト（１）　の内周側に設けられた正面視で波形の内周側ベルト（２）　と、短柱チップ状コア（３）　とからなること、
前記波形の内周側ベルト（２）　は、その波型の山の部分で前記円形の外周側ベルト（１）　と一体化されていること、および、
前記短柱チップ状コア（３）　は、前記円形の外周側ベルト（１）　と前記波形の内周側ベルト（２）　の波の谷の部分とで形成されるベルト巾方向のポケット（Ｐ）　内に、枕木状に配設されていること
を特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
【００１０】
〈基本の構成部材〉
本発明の複合ベルトは、正面視で円形の外周側ベルト（１）　と、その外周側ベルト（１）　の内周側に設けられた正面視で波形の内周側ベルト（２）　と、短柱チップ状コア（３）　とからなる。
【００１１】
〈外周側ベルト（１）　〉
外周側ベルト（２）　は、複合ベルトとしたときに周長方向に高強力性を付与するための部材である。外周側ベルト（１）　は、次に述べるように、高強力のシームレス織布製筒状ベルト（１ａ）で構成されるか、あるいは高強力の線条または織布製リボンの巻回による巻回型筒状ベルト（１ｂ）で構成される。
【００１２】
上記のうち高強力のシームレス織布製筒状ベルト（１ａ）は、典型的には、袋織り製織法（袋織り法）により製造される。袋織り製織法とは、経糸を表経糸と裏経糸とに配列し、緯糸を２往復させることにより一つの環状を形成させながら順次筒形を形成する方法であって、表裏の接結は両端のみで行われる。袋織り製織法を採用するときは、製織時の経糸がシームレス織布の巾方向走行糸となり、製織時の緯糸が周長方向（径方向）走行糸となる。
【００１３】
シームレス織布製筒状ベルト（１ａ）は、予めカセ状に整径した周長方向走行糸に、巾方向走行糸を緯入することによっても製造することができる。この場合、織りの最後の段階では開口を行いにくくなるので、最後は必要に応じ手作業で織りを完結すればよい。
【００１４】
シームレス織布製筒状ベルト（１ａ）を製織するための糸としては、合成繊維糸（アラミド繊維糸、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維糸、ポリベンズイミダゾール繊維糸、ポリアミドイミド繊維糸、ポリイミド繊維糸、ポリエーテルエーテルケトン繊維糸、フッ素系樹脂繊維糸等）、炭素繊維糸、金属繊維糸、形状記憶合金糸、セラミックス繊維糸など、高強力でかつ耐熱性を有するもの、超高分子量ポリエチレン繊維のような高強力のものが好適であり、これらを組み合わせて用いることもできる。ただし、ベルトの用途によっては、要求される耐熱性の程度や高強力の程度が違うので、ポリエステル繊維糸、ナイロン繊維糸、アクリル繊維糸、ポリオレフィン繊維糸、ビニロン繊維糸をはじめ、その用途に応じた強度を有する他の糸も用いることができる。
【００１５】
上記の糸は、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、紡績糸、紡毛糸、カバリング糸（芯糸に他の糸ないしスリット糸を螺旋巻きしたもの）、フィルムスプリット糸、スプリット繊維糸などのいずれであってもよい。
【００１６】
これらの中では、高強力でかつ耐熱性を有する長繊維からできたモノフィラメント糸やマルチフィラメント糸が特に好ましい。これらのモノフィラメント糸やマルチフィラメント糸は、その適当本数を引き揃えまたは撚り合わせ、さらには再引き揃えや再撚り合わせを行って、コード状にすることもできる。また組紐とすることもできる。このようなコード状のものや組紐も、糸の範疇に含まれるものとする。
【００１７】
高強力の線条または織布製リボンの巻回による巻回型筒状ベルト（１ｂ）における、線条またはリボンとしては、高強力でかつ耐熱性を有する長繊維からできたモノフィラメント糸やマルチフィラメント糸、あるいはその適当本数を引き揃えまたは撚り合わせ、さらには再引き揃えや再撚り合わせを行ってコード状にしたもの、あるいはそれらを組紐にしたもの、あるいは、これらの線条で製織した織布製のリボンなどがあげられる。
【００１８】
〈内周側ベルト（２）　〉
内周側ベルト（２）　も、外周側ベルト（１）　と同様の材料や方法を用いて製造することができるが、外周側ベルト（１）　ほどの高強力性は有しなくても差し支えない。場合によっては、エラストマー材料、バイアス織布、編布などを用いて、弾力性や伸縮性を有するようにしてもよい。
【００１９】
内周側ベルト（２）　は、正面視で波形となる使い方をされ、後述の図３のように、その波型の山の部分で前記円形の外周側ベルト（１）　と一体化される。一体化は、接着のみでは不足することが多いので、通常は縫製で一体化するか、縫製と接着とを併用して一体化する。
【００２０】
〈短柱チップ状コア（３）　〉
短柱チップ状コア（３）　は、断面視で三角形または台形に近い形状とするのが通常である。
【００２１】
短柱チップ状コア（３）　の材質は、短柱の長さ方向（高さ方向）に高剛性を有するものであれば任意であり、プラスチックス成形物、セラミックス、金属などで作られたものを用いることができる。
【００２２】
しかしながら、特に好ましいものは、繊維系素材（Ｆ）　と樹脂（Ｒ）　との複合体（ＦＲ）からなる繊維強化プラスチックス製のコアである。
【００２３】
ここで、繊維系素材（Ｆ）　としては、不織布ないしフェルトのような繊維絡合体、織布、編布、立体織物または立体編物、繊維化した三次元網目構造となった発泡体などが例示される。
【００２４】
繊維系素材（Ｆ）　の材質は、合成繊維（アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、フッ素系樹脂繊維等）、炭素繊維、金属繊維、セラミックス繊維（ガラス繊維を含む）などの高強力でかつ耐熱性を有するもの、超高分子量ポリエチレン繊維のような高強力のものが好適であり、これらを組み合わせて用いることもできる。ただし、ベルトの用途によっては、要求される耐熱性の程度や高強力の程度が違うので、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ビニロン繊維をはじめ、その用途に応じた強度を有する他の糸も用いることができる。
【００２５】
樹脂（Ｒ）　としては、熱可塑性樹脂（殊にフッ素系樹脂）または熱硬化性樹脂が好適に用いられる。ここでフッ素系樹脂の例は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などである。熱硬化性樹脂の例は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂などである。
【００２６】
強度、剛性、軽量性などを総合考慮すると、繊維系素材（Ｆ）　と樹脂（Ｒ）　との複合体（ＦＲ）からなる繊維強化プラスチックスの組み合わせの代表例は、炭素繊維−エポキシ樹脂の複合体である。
【００２７】
短柱チップ状コア（３）　は、上記の円形の外周側ベルト（１）　と波形の内周側ベルト（２）　の波の谷の部分とで形成されるベルト巾方向のポケット（Ｐ）　内に、枕木状に配設される。
【００２８】
このときには、ポケット（Ｐ）　からの短柱チップ状コア（３）　の脱落やずれを防止するため、短柱チップ状コア（３）　の外周面と、円形の外周側ベルト（１）　の内周側の面および波形の内周側ベルト（２）　の外周側の面との間を、接着剤で固定することが望ましい。接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤をはじめとする種々の接着剤を用いることができる。
【００２９】
〈その他〉
上記の外周側ベルト（１）　および内周側ベルト（２）　は、摺動性、耐摩耗性も有することが好ましいので、たとえば、
・ベルト形成用の原糸として、フッ素系樹脂の糸を他の糸と引き揃えて用いたり、フッ素系樹脂でカバリングしたカバリング糸を用いたり、フッ素系樹脂をコーティング等により被覆した糸を用いたりする方法、
・任意の段階で、ベルトまたはその構成材料に、フッ素系樹脂による含浸層や、フッ素系樹脂の皮膜またはフィルムによる被覆層を設ける方法、
のような工夫を講じることも望ましい。フッ素系樹脂が焼成（シンタリング）可能であるときは、任意の段階で焼成を行うこともできる。
【００３０】
〈断面形状〉
本発明の複合ベルトは、その主たる用途が駆動ないし伝動用のＶベルトであることから、ベルト巾方向断面視で、その両サイドがプーリーに見合ったテーパーを有するＶベルト形状となっていることが特に好ましい。ただし、用途によっては、複合ベルトを平ベルト形状とすることもできる。
【００３１】
〈用途〉
上記構造を有する本発明の複合ベルトは、駆動ないし伝動用のＶベルトとして用いることができ、殊に、自動車または自動二輪車の無段変速機用のベルトとして重要である。
【００３２】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。
【００３３】
実施例１
図１は、本発明の複合ベルトの一例を示した正面図である。
図２は、図１の複合ベルトの平面図である。
図３は、図１の複合ベルトの部分拡大図である。
図４は、図３の複合ベルトＸ−Ｘ断面図である。
図５（イ）、（ロ）は、図１の複合ベルトの使用状態の一例を示した説明図である。
【００３４】
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維糸、アラミド繊維糸、炭素繊維糸のような高強力で耐熱性を有する長繊維からできた糸の所定本数を引き揃えまたは撚り合わせ、さらには再引き揃えや再撚り合わせを行って、１２０００デニールのコード状にした。このコードを経糸および緯糸として用いて袋織り製織法により製織することにより、正面視で円形の全周にわたり継ぎ目のないシームレス織布からなる外周側ベルト（１）　を得た。
【００３５】
同様のコード（ただし４０００デニール）を用いて袋織り製織法により製織することにより、正面視で円形の全周にわたり継ぎ目のないシームレス織布からなる内周側ベルト（２）　を得た。
【００３６】
繊維系素材（Ｆ）　の一例としての炭素繊維と、樹脂（Ｒ）　の一例としてのエポキシ樹脂とから、両者の複合体（ＦＲ）からなる繊維強化プラスチックス製の短柱チップ状コア（３）　を製造した。形状は三角柱状に近い形状とした。
【００３７】
外周側ベルト（１）　の内周面、内周側ベルト（２）　の外周面、および短柱チップ状コア（３）　の外周面にエポキシ樹脂系の接着剤を塗布した。ついで、外周側ベルト（１）　の内周面に短柱チップ状コア（３）　を所定の間隔で枕木状に接着し、さらにその内周側に内周側ベルト（２）　を配置してから、図３の（イ）のように、外周側ベルト（１）　−内周側ベルト（２）　間を上記と同様のコードからなる糸（Ｓ）　で縫製し、さらに金型（Ｍ）　を押し当てながら加熱圧着することにより接着剤を硬化させた。
（接着剤層は、図には間隙で表示するにとどめてある。）
【００３８】
これにより、図１〜４に示した複合ベルトが得られた。この複合ベルトは、ベルト巾方向断面視で、その両サイドがプーリーに見合ったテーパーを有するＶベルト形状となっている。ベルト両側面の短柱チップ状コア（３）　の露出面は、任意の段階で鏡面加工した。
【００３９】
このようにして得られた複合ベルトは、外周側ベルト（１）　の存在により周長方向に極めて高強力であり、その外周側ベルト（１）　と波形の内周側ベルト（２）　とで形成されるベルト巾方向のポケット（Ｐ）　内に短柱チップ状コア（３）　が配設された短柱チップ状コア（３）　により巾方向に極めて高剛性であり、またベルト全体のフレキシビリティー（可撓性、屈曲性）も確保されている。
【００４０】
そのため、この複合ベルトは、これを図５（イ）、（ロ）のようにプーリー間に張設して、自動車の無段変速機用のベルトとして使用することができる。耐久試験のため、この複合ベルトをプーリーに両側面のみで接触させながら、実際の使用条件を模した試験装置にて無給油で（潤滑油を用いずに）駆動させたが、長期間の駆動によっても異常は見られず、Ｖ形の変形も認められなかった。
【００４１】
【発明の効果】
正面視で円形の外周側ベルト（１）　と、その外周側ベルト（１）　の内周側に設けられた正面視で波形の内周側ベルト（２）　と、短柱チップ状コア（３）　とからなる本発明の複合ベルトにあっては、外周側ベルト（１）　の存在により周長方向に極めて高強力であり、その外周側ベルト（１）　と波形の内周側ベルト（２）　とで形成されるベルト巾方向のポケット（Ｐ）　内に配設されている短柱チップ状コア（３）　により巾方向に極めて高剛性であり、またベルト全体のフレキシビリティーも確保されている。
【００４２】
そのため、本発明の複合ベルトは、駆動ないし伝動用のＶベルトの用途に使用することができ、殊に自動車の無段変速機用のベルトのような過酷な使い方をする用途であっても使用することができる。
【００４３】
そして、本発明の複合ベルトを自動車の無段変速機用のベルトの用途に用いた場合、従来のチップ状の金属製エレメントと無端の金属製ベルトとからなる無段変速機用のベルトに比し、
・生産性が格段にすぐれていること、
・コストが著減すること、
・耐久性が良好であること、
・ベルトに組み立てた後の取り扱い中にベルトがばらけるようなことがないこと、
・重量が格段に軽量であること、
・プーリー駆動時の騒音が著減すること、
・無給油化ないし乾式駆動が可能となること
などのすぐれた作用効果が奏され、従来の懸案事項が一挙に解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合ベルトの一例を示した正面図である。
【図２】図１の複合ベルトの平面図である。
【図３】図１の複合ベルトの部分拡大図である。
【図４】図３の複合ベルトＸ−Ｘ断面図である。
【図５】図１の複合ベルトの使用状態の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
（１）　…外周側ベルト、
（２）　…内周側ベルト、
（３）　…短柱チップ状コア、
（４）　…積層芯体ベルト
（Ｐ）　…ポケット、
（Ｓ）　…糸、
（Ｍ）　…金型
【図１】
2004044642.tif 000003
【図２】
2004044642.tif 000004
【図３】
2004044642.tif 000005
【図４】
2004044642.tif 000006
【図５】
2004044642.tif 000007