(57)【要約】【課題】心線１ｂを埋設されてなるベルト本体１の背面側および底面側にそれぞれ上コグ２，２，…および下コグ３，３，…をベルト周長方向に並ぶように設けたダブルコグドＶベルトにおいて、ベルト総厚が１５ｍｍを超える場合に、曲げ剛性ＥＩが高いことに起因する屈曲エネルギーロスによる伝動能力ＳＴの低下を回避することができるとともに、高負荷伝動時のスリップを抑えてそのようなスリップによるベルト寿命の短命化を未然に防止できるようにする。【解決手段】ベルト総厚ｄに対し、ベルト本体１における心線１ｂから背面までの間に位置する背面側部位の厚さａの占める比率ａ／ｄを、ａ／ｄ≦１／１５に抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト本体と、上記ベルト本体にベルト周長方向に延びかつベルト幅方向に並ぶように埋設された心線と、上記ベルト本体の背面側にベルト周長方向に並ぶように配置された上コグと、上記ベルト本体の底面側にベルト周長方向に並ぶように配置された下コグとを備え、ベルト総厚が、１５ｍｍを超えるようにしたダブルコグドＶベルトであって、
上記ベルト総厚に対する上記ベルト本体の上記心線よりも背面側に位置する背面部位の厚さの比率が、１／１５以下とされている
ことを特徴とするダブルコグドＶベルト。
【請求項２】
ベルト本体と、上記ベルト本体にベルト周長方向に延びかつベルト幅方向に並ぶように埋設された心線と、上記ベルト本体の背面側にベルト周長方向に並ぶように配置された上コグと、上記ベルト本体の底面側にベルト周長方向に並ぶように配置された下コグとを備え、ベルト総厚が、１５ｍｍ以下であるようにしたダブルコグドＶベルトであって、
上記ベルト本体の上記心線よりも背面側に位置する背面部位の厚さが、１ｍｍ以下とされている
ことを特徴とするダブルコグドＶベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト本体の背面および底面にそれぞれコグを備えたダブルコグドＶベルトに関し、特に耐久性を向上させる対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高排気量の２輪スクータ，バギー車，スノーモビルなどの車両におけるベルト式変速装置の変速ベルトとして、ベルト本体の背面および底面にそれぞれコグを備えたダブルコグドＶベルトが使用されていることは知られている。このダブルコグドＶベルトは、上コグにより、高負荷時の背面変形を防止するのみならずベルト総厚を厚くすることで、側圧刺激によりベルト側面に加わる面圧を下げて側面変形を回避するようにしたものである。
【０００３】
ところで、近年では、高出力化および高負荷化に伴い、ダブルコグドＶベルトには、より高い伝動能力および耐久性が求められており、従来では、そのような要求に応えるようにしたダブルコグドＶベルトとして、特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００４】
このものでは、図６に示すように、ベルト本体ｈにおける心線ｉから底面までの間の部位の厚さＴ２が、Ｔ２＝５ｍｍであるときに、ベルト本体ｈにおける心線ｉから背面までの間の部位の厚さＴ１を、Ｔ１＝２ｍｍにして、Ｔ１／Ｔ２が０．１〜０．５の範囲に収まる（０．１≦Ｔ１／Ｔ２≦０．５）ようになされており、このことで、伝動効率および変速応答性を向上させることができるとされている。
【特許文献１】特開平８−９３８５８号公報（第４頁，図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のダブルコグドＶベルトの場合には、実際には、曲げ剛性が高くて屈曲エネルギーロスが大きく、結果として、伝動能力が低いものになるという問題がある。
【０００６】
また、高い曲げ剛性により、高負荷伝動時のスリップ率が高く、このために、ベルト寿命が短いという問題もある。
【０００７】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、心線の埋設されたベルト本体の背面側および底面側にそれぞれ上コグおよび下コグが設けられてなるダブルコグドＶベルトにおいて、その構造に改良を加えることで、曲げ剛性が低くなるようにし、もって、ベルト総厚を厚くすることによる伝動能力の向上と、耐久性の向上とに貢献できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成すべく、本発明では、ベルト本体の背面側部位の厚さを、従来の場合よりも小さく抑え、これにより、曲げ剛性を低下させるようにした。
【０００９】
具体的には、請求項１の発明では、ベルト本体と、このベルト本体にベルト周長方向に延びかつベルト幅方向に並ぶように埋設された心線と、ベルト本体の背面側にベルト周長方向に並ぶように配置された上コグと、ベルト本体の底面側にベルト周長方向に並ぶように配置された下コグとを備え、ベルト総厚が、１５ｍｍを超えるようにしたダブルコグドＶベルトを前提としている。
【００１０】
そして、ベルト総厚ｄに対するベルト本体の背面側部位の厚ａさの比率ａ／ｄが、１／１５以下（ａ／ｄ≦１／１５）にされているものとする。
【００１１】
請求項２の発明では、ベルト本体と、このベルト本体にベルト周長方向に延びかつベルト幅方向に並ぶように埋設された心線と、ベルト本体の背面側にベルト周長方向に並ぶように配置された上コグと、ベルト本体の底面側にベルト周長方向に並ぶように配置された下コグとを備え、ベルト総厚が、１５ｍｍ以下であるようにしたダブルコグドＶベルトを前提としている。
【００１２】
そして、ベルト本体の心線よりも背面側に位置する背面部位の厚さが、１ｍｍ以下とされているものとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、心線の埋設されたベルト本体の背面側および底面側にそれぞれ上コグおよび下コグをベルト周長方向に並ぶように設けたダブルコグドＶベルトにおいて、ベルト総厚が、１５ｍｍを超える場合に、ベルト総厚に対するベルト本体の背面側部位の厚さの比率を、１／１５以下に抑えることで、曲げ剛性を従来の場合よりも低くすることができ、よって、そのような曲げ剛性に起因する屈曲エネルギーロスによる伝動能力の低下を回避することができるとともに、高負荷伝動時のスリップを抑えてそのようなスリップによるベルト寿命の短命化を未然に防止することができる。
【００１４】
尚、上記のベルト総厚が１５ｍｍ以下である場合には、ベルト本体の背面側部位の厚さを、１ｍｍ以下に抑えることで、曲げ剛性を従来の場合よりも低くすることができ、よって、そのような曲げ剛性に起因する屈曲エネルギーロスによる伝動能力の低下を回避することができるとともに、高負荷伝動時のスリップを抑えてそのようなスリップによるベルト寿命の短命化を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトｗの構成を模式的に示しており、このダブルコグドＶベルトｗは、例えば、２輪スクータ，バギー車，スノーモビルなどの車両におけるベルト式無段変速装置の伝動ベルトとして使用される。
【００１７】
このダブルコグドＶベルトｗは、ベルト本体１と、このベルト本体１の背面側（図１の上側）にベルト周長方向（同図の左右方向）に所定ピッチでもって並ぶように配置された複数の上コグ２，２，…と、ベルト本体１の底面側（同図の下側）にベルト周長方向に所定ピッチでもって並ぶように配置された複数の下コグ３，３，…とを備えている。
【００１８】
図２に示すように、上記のベルト本体１は、接着ゴム層１ａと、この接着ゴム層１ａ内に埋設された心線１ｂとからなっている。心線１ｂは、ベルト周長方向に延びかつベルト幅方向（同図の左右方向）に所定ピッチでもって並ぶように配置されている。
【００１９】
上記接着ゴム層１ａの背面側には、上ゴム層４が積層されており、上コグ２，２，…は、この上ゴム層４に形成されている。一方、接着ゴム層１ａの底面側には、第１下ゴム層５，第２下ゴム層６および下帆布層７が順に積層されており、下コグ３，３，…は、これら第１下ゴム層５，第２下ゴム層６および下帆布層７に形成されている。
【００２０】
そして、本実施形態では、図１に示したように、ベルト総厚ｄ（以下、単に「総厚ｄ」という）に対し、ベルト本体１において心線１ｂよりも背面側に位置する背面側部位の厚さａ（ａ≠０。以下、単に「背面厚さａ」という）〔単位：ｍｍ〕の占める比率ａ／ｄが、ａ／ｄ≦１／１５（≒６．６７％）とされている。
【００２１】
具体的には、例えば、総厚ｄがｄ＝１５．０ｍｍであり、ベルト本体１において心線１ｂよりも底面側に位置する底面側部位の厚さｂ（以下、単に「底面厚さｂ」という）がｂ＝２．３ｍｍであり、下コグ３，３，…のコグ高さｃ（以下、「下コグ高さｃ」という）がｃ＝７．１ｍｍである場合に、背面厚さａは、ａ＝０．６ｍｍ（ベルト本体１の厚さｅはｅ＝４．１ｍｍ）とされる。つまり、この場合には、総厚ｄに対する背面厚さａの比率（ａ／ｄ）は、ａ／ｄ＝０．６／１５．０＜１／１５となっている。但し、ａ，ｂ＞０ｍｍである。
【００２２】
−比較テスト１−
上記のように構成された総厚ｄがｄ＝１５．０ｍｍでかつ背面厚さａがａ＝０．６ｍｍである発明例（ａ／ｄ＝）としてのダブルコグドＶベルトｗと、総厚ｄがｄ＝１３．８ｍｍでかつ背面厚さａがａ＝１．５ｍｍである比較例としてのダブルコグドＶベルトとにおいて、曲げ剛性ＥＩと、変速比がＬｏｗでかつスリップ率が４％であるときの伝動能力ＳＴと、変速比がＴｏｐでかつスリップ率が２％であるときの伝動能力ＳＴと、耐久性との４つの測定結果をそれぞれ対比して行ったテストについて説明する。尚、比較例では、底面厚さｂはｂ＝２．４ｍｍであり、下コグ高さｃはｃ＝６．５ｍｍであり、ベルト本体１の厚さｅはｅ＝５．１ｍｍである。また、ベルトピッチ周長については、発明例および比較例は共に９３５ｍｍとした。
【００２３】
曲げ剛性ＥＩを測定するために行った実験の要領は、図３に模式的に示すように、基盤１０上にダブルコグドＶベルトｗを背面のおけるベルト周長方向の一部が接するように配置し、このダブルコグドＶベルトｗ上に押圧板１１を基盤１０に水平になるように配置し、この押圧板１１に下向きの荷重Ｆｍを加えてダブルコグドＶベルトを水平方向に延びる長円形状に撓ませ、そのときの、基盤１０と押圧板１１との間の寸法ｈを計測し、その計測値に基づき、次の式を用いて、曲げ剛性ＥＩを算出するようにした。
【００２４】
ＥＩ＝１．７４×Ｆｍ×ｇ2 ×０．１
但し、ｇ＝ｈ−２ｋ（ｋ：ベルトピッチラインと上コグ先端との間の寸法）
４％スリップ時の伝動能力ＳＴの測定には、図４に模式的に示すように、各々、プーリ径φが可変である２つの変速プーリ２０，２１を用い、これら両プーリ２０，２１間にダブルコグドＶベルトｗを巻き掛け、駆動側の変速プーリ２０のプーリ径φをφ＝６８．８ｍｍにする一方、従動側の変速プーリ２１のプーリ径φをφ＝１１２．０ｍｍにして変速比をＬｏｗにするとともに、従動側変速プーリ２１におけるダブルコグドベルトｗに対する軸方向のベルト推力を１２５ｋｇｆにし、室温中にて駆動側変速プーリ２０を２０００ｒｐｍの回転速度に回転駆動したときの伝動能力ＳＴを調べた。
【００２５】
２％スリップ時の伝動能力ＳＴでは、図５に模式的に示すように、駆動側の変速プーリ２０のプーリ径φをφ＝１２７．４ｍｍにする一方、従動側の変速プーリ２１のプーリ径φをφ＝１０５．８ｍｍにして変速比をＴｏｐにするとともに、従動側変速プーリ２０におけるダブルコグドベルトｗに対する軸方向のベルト推力を１０５ｋｇｆにし、室温中にて駆動側変速プーリ２０を２０００ｒｐｍの回転速度に回転駆動したときの伝動能力ＳＴを調べた。
【００２６】
耐久性については、４％スリップ時の伝動能力テストの場合と略同様に、変速比をＬｏｗにして行った（図４参照）。具体的には、駆動側変速プーリ２０のプーリ径φをφ＝１２７．４ｍｍにする一方、従動側変速プーリ２１のプーリ径φをφ＝１０５．８ｍｍにするとともに、従動側変速プーリ２１におけるダブルコグドベルトｗに対する軸方向のベルト推力を１２５ｋｇｆにし、かつ該従動側変速プーリ２１に５５．２Ｎｍの負荷を加えつつ、８５±３℃の雰囲気下において、駆動側変速プーリ２０を６０００ｒｐｍの回転速度に回転駆動したときに、テスト開始時から、ベルト破壊に至るまでの時間を測定した。
【００２７】
以上の結果を、次の表１に併せて示す。尚、表中では、発明例の各値は、比較例の測定値を１００としたときの指数で表している。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
上記の表１から判るように、曲げ剛性ＥＩについては、発明例では、比較例の場合の８６％程度に低下している。そして、Ｌｏｗでの４％スリップ時の伝動能力ＳＴについては、発明例では、比較例の場合よりも２０％を超える向上を示しており、Ｔｏｐでの２％スリップ時の伝動能力ＳＴについても、発明例では、比較例の場合に比べて２８％ほど向上していることが判る。また、耐久性については、発明例では、比較例の場合の３倍以上に向上していることが判る。
【００３０】
これらのことから、総厚ｄを、１３．８ｍｍから１５．０ｍｍに大きくするに際し、背面厚さａを小さくして曲げ剛性ＥＩを低下させることにより、伝動能力ＳＴおよび耐久性が共に向上するということが判る。
【００３１】
−テスト２−
次に、上記テスト１で使用した発明例のものにおいて、背面厚さａを大きくしていったときの曲げ剛性ＥＩ，伝動能力ＳＴ，耐久性の各変化を通して、総厚ｄに対する背面厚さａの比率（ａ／ｄ）の上限を調べるために行ったテストについて説明する。
【００３２】
具体的には、上記の発明例（発明例１）のものに加え、発明例２として背面厚さａを０．６ｍｍから０．８ｍｍに大きくして総厚ｄが１５．０ｍｍから１５．２ｍｍになったもの（ａ／ｄ：５．３％）と、発明例３として背面厚さａを１．０ｍｍにして総厚ｄが１５．４ｍｍになったもの（ａ／ｄ：６．５％）と、比較例１として背面厚さａを１．２ｍｍにして総厚ｄが１５．６ｍｍ（ａ／ｄ：７．７％）になったものと、比較例２として背面厚さａを１．４ｍｍにして総厚ｄが１５．８ｍｍになったもの（ａ／ｄ：８．９％）と、比較例３として背面厚さａを１．６ｍｍにして総厚ｄが１６．０ｍｍになったもの（ａ／ｄ：１０．０％）とをそれぞれ作製し、これら発明例１〜発明例３および比較例１〜比較例３について、上記テスト１の場合と同じ要領で各項目毎の測定を行った。
【００３３】
以上の結果を、次の表２に併せて示す。尚、この表においても、発明例１〜発明例３および比較例１〜比較例３の各値は、上記のテスト１で使用した比較例の測定値を１００としたときの指数で表している。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
上記の表２から判るように、曲げ剛性ＥＩは、総厚ｄが大きくなるに従って高くなり、また、伝動能力ＳＴおよび耐久性は、曲げ剛性ＥＩが高くなるに従って低下する。ここで、発明例１〜発明例３および比較例１〜比較例３の全ては、伝動能力ＳＴの点では、上記テスト１で使用した比較例のものよりも優れているが、耐久性の点でみると、発明例３の場合には比較例の２倍以上であるのに対し、比較例１の場合には比較例の１．５倍にとどまっていて、大幅に向上したとは言い難い。よって、この場合には、背面厚さａを１．２ｍｍに抑えることが必要である。つまり、少なくとも総厚ｄが１５．０ｍ以上（ｄ≧１５．０ｍｍ）である場合には、背面厚さａを総厚ｄの６．５％（≒１／１５）以下に抑えることで、伝動能力ＳＴの低下を招かずに、曲げ剛性ＥＩを抑えて耐久性を高くすることができる。
【００３６】
尚、総厚ｄが１５．０ｍｍ以下（ｄ≦１５．０ｍｍ）である場合には、ａ／ｄが１／１５以下であると、背面厚さａが小さくなり過ぎる虞があることから、背面厚さａの上限値を、ａ／ｄで設定するのではなく、総厚ｄが１５．０ｍｍであるときのａ／ｄが１／１５（ａ／ｄ＝１／１５）になる背面厚さａの値である１．０ｍｍ（＝１５．０×１／１５）以下（ａ≦１．０ｍｍ）」に設定することができる。
【００３７】
したがって、本実施形態によれば、心線１ｂを埋設されてなるベルト本体１の背面側および底面側にそれぞれ上コグ２，２，…および下コグ３，３，…がベルト周長方向に並ぶように設けられ、総厚ｄが１５．０ｍｍ以上であるダブルコグドＶベルトにおいて、総厚ｄに対する背面厚さａの比率（ａ／ｄ）を、ａ／ｄ≦１／１５に抑えることで、曲げ剛性ＥＩを従来の場合よりも低くすることができ、よって、そのような曲げ剛性ＥＩに起因する屈曲エネルギーロスによる伝動能力ＳＴの低下を回避することができるとともに、高負荷伝動時のスリップを抑えてそのようなスリップによるベルト寿命の短命化を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトの構成を示す側面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】曲げ剛性を調べるテストの要領を模式的に示す側面図である。
【図４】変速比がＬｏｗでかつスリップ率が４％であるときの伝動能力を調べるテストの要領を模式的に示す側面図である。
【図５】変速比がＴｏｐでかつスリップ率が２％であるときの伝動能力を調べるテストの要領を模式的に示す側面図である。
【図６】従来のダブルコグドＶベルトの構成を示す図１相当図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ベルト本体
１ａ  心線
２  上コグ
３  下コグ
ａ  （背面側部位の）厚さ
ｄ  ベルト総厚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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