(57)【要約】【課題】張力帯の帆布層の素材に工夫を施すことで幅方向の弾性率を向上させ、高温度使用条件下における推力−張力変換率の低下を抑制する。【解決手段】張力帯１０の幅方向の単糸として２００ｄｔｅｘ以上のモノフィラメントが使用され且つ原反５ｃｍあたりに３００００ｄｔｅｘ以上打ち込まれている織物を用いて、張力帯１０の上帆布層１４及び下帆布層１５を構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトピッチラインに沿ってベルト長さ方向に延びるように設けられた張力帯と、
ベルト長さ方向に並ぶように配置され、各々、前記張力帯に該張力帯との噛合いにより係止固定された樹脂製の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、
前記張力帯は、ゴム層と、該ゴム層のベルト背面側及び内面側に一体に設けられた帆布層とを備え、
前記帆布層は、前記張力帯の幅方向の単糸として２００ｄｔｅｘ以上のモノフィラメントが使用され且つ原反５ｃｍあたりに３００００ｄｔｅｘ以上打ち込まれている織物で構成されていることを特徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。
【請求項２】
請求項１において、
前記モノフィラメントは、ナイロン６６又はポリエステルであることを特徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式無段変速装置などに使用され、張力帯に複数のブロックが噛合いにより係止固定されてなる高負荷伝動用Ｖベルトに関し、特にプーリから与えられる推力のロスを抑制する対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一方向に配列された樹脂製の複数のブロックと、該ブロックの配列方向に延び各ブロックに嵌め込まれることによって各ブロック同士を連結する張力帯とを備えた高負荷伝動用Ｖベルトが知られている。この張力帯は、高温度使用条件下（例えば、１００℃以上）において摩耗しやすいため、プーリの推力をベルトの張力に変換する推力−張力変換率が低下してスリップしてしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１には、耐摩耗性を向上させるために、少なくとも張力帯長手方向の糸に芳香族ポリアミド繊維を適用し、幅方向の糸に芳香族ポリアミド繊維、ナイロン等から選ばれたマルチフィラメント糸又は紡績糸を使用したものが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３３６５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の高負荷伝動用Ｖベルトでは、張力帯長手方向の糸に芳香族ポリアミド繊維を適用し、幅方向の糸にマルチフィラメント糸又は紡績糸を使用しているため、長手方向の糸の剛性が高すぎて幅方向の糸が波打った状態となり、張力帯の幅方向の弾性率が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、張力帯の帆布層の素材に工夫を施すことで幅方向の弾性率を向上させ、高温度使用条件下における推力−張力変換率の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため、本発明は、所定条件を満たす単糸を張力帯の帆布層の幅方向に使用するようにした。
【０００７】
具体的に、本発明は、ベルトピッチラインに沿ってベルト長さ方向に延びるように設けられた張力帯と、ベルト長さ方向に並ぶように配置され、各々、前記張力帯に該張力帯との噛合いにより係止固定された樹脂製の複数のブロックとを備えた高負荷伝動用Ｖベルトを対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００８】
すなわち、請求項１の発明は、前記張力帯は、ゴム層と、該ゴム層のベルト背面側及び内面側に一体に設けられた帆布層とを備え、
前記帆布層は、前記張力帯の幅方向の単糸として２００ｄｔｅｘ以上のモノフィラメントが使用され且つ原反５ｃｍあたりに３００００ｄｔｅｘ以上打ち込まれている織物で構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、
前記モノフィラメントは、ナイロン６６又はポリエステルであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、張力帯の幅方向の単糸として２００ｄｔｅｘ以上のモノフィラメントが使用され且つ原反５ｃｍあたりに３００００ｄｔｅｘ以上打ち込まれている織物を用いて張力帯の帆布層を構成したから、張力帯の幅方向の弾性率を向上させて高温度使用条件下における推力−張力変換率の低下を抑制でき、スリップの発生を抑えてベルトを安定稼働させることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、張力帯の幅方向の単糸として使用するモノフィラメントに、ナイロン６６又はポリエステルを用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１３】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係るブロックベルトの全体構成を模式的に示しており、このブロックベルトは、プーリピッチ径の可変な入力側及び出力側の２つの変速プーリを備えた２軸のベルト式無段変速装置における高負荷伝動用Ｖベルトとして使用される。
【００１４】
このブロックベルトは、ベルト幅方向（図２の左右方向）に並ぶように配置された一対の張力帯１０，１０と、ベルト長さ方向（図１の左右方向）に所定ピッチ（例えば、３．０ｍｍのピッチ）をおいて配置されていて、ベルト幅方向両側部において両張力帯１０，１０に係止固定された複数のブロック２０，２０，・・・とからなっている。
【００１５】
前記張力帯１０は、ベルト背面側（図１及び図２の上側）に配置される上ゴム層１１と、ベルト内面側（同各図の下側）に配置される下ゴム層１２と、これら両ゴム層１１，１２間に略ベルト長さ方向に延び且つ軸方向に所定ピッチ間隔をおくようにスパイラル状に配置された心線１３とを有する。
【００１６】
ここで、前記上ゴム層１１及び下ゴム層１２には、パーオキサイド架橋水素添加ＮＢＲ系ゴムを主体とするゴム配合物を用いている。なお、より好ましくは、メタクリル酸亜鉛により補強されたパーオキサイド架橋水素添加ＮＢＲ系ゴムを用いる。また、心線１３には、テクノーラやケブラー等の芳香族ポリアミド繊維を撚り糸としたものを用い、上ゴム層１１及び下ゴム層１２との接着性を高めるために必要に応じてイソシアネートやレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）による接着処理を施すようにしている。
【００１７】
前記上ゴム層１１のベルト背面側には上帆布層１４が、また、下ゴム層１２のベルト内面側には下帆布層１５がそれぞれ一体に設けられている。この上帆布層１４及び下帆布層１５は、張力帯１０の幅方向の単糸としてポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール等から選ばれた２００ｄｔｅｘ以上のモノフィラメントが使用され且つ原反５ｃｍあたりに３００００ｄｔｅｘ以上打ち込まれている織物で構成されている。一方、張力帯１０の長手方向の糸は、ウーリーナイロンのみ、もしくはウレタン等の弾性糸に芳香族ポリアミド繊維等をカバーリングした糸を使用し、張力帯１０の加硫成形時に凹凸形状が成形できるように伸縮性を持たせている。
【００１８】
これにより、織物における長手方向及び幅方向の糸の交差点におけるベルト長手方向の糸による波打ち現象を抑えるとともに、その素材自身の剛直性によってベルト幅方向の剛性を向上させる上で有利となる。
【００１９】
また、この原反に対し、必要に応じてＲＦＬ、エポキシ等のＤＩＰ処理を施した後、糊ゴムをソーキング、場合によっては張力帯の表面側にコーティングも施してベルトに適用する。なお、このようなＤＩＰ工程、コーティング工程は省くことも可能である。ここで、使用する糊ゴムとしては、パーオキサイド架橋水素添加ＮＢＲ系ゴムを主体とするゴム配合物、好ましくは、メタクリル酸亜鉛により補強されたパーオキサイド架橋水素添加ＮＢＲ系ゴムをＭＥＫ等の溶剤に溶解したものを用い、上帆布層１４及び下帆布層１５に処理して乾燥させている。
【００２０】
さらに、張力帯１０のベルト背面には、各々、ベルト幅方向に延びるように設けられた断面凹字状をなす複数の上溝１６，１６，・・・が、また、ベルト内面には、各々、同じくベルト幅方向に延びるように設けられた断面円弧状をなす複数の下溝１７，１７，・・・がそれぞれベルト長さ方向に所定ピッチ間隔をおいて且つベルト厚さ方向に対応するように配置されている。ここで、相対する上溝１６と下溝１７との間のベルト厚さ方向の最小寸法は、ブロック２０との噛合い厚さとされている。
【００２１】
前記各ブロック２０は、ベルト幅方向に延びるように配置された上ビーム部２１と、この上ビーム部２１のベルト内面側にベルト幅方向に延びるように配置された下ビーム部２２と、これら上下ビーム部２１，２２間にベルト厚さ方向（図１の上下方向）に延びるように配置されていて、該上下両ビーム部２１，２２をベルト幅方向中央において互いに連結するピラー部２３とを備えている。
【００２２】
このとき、各ブロック２０のベルト幅方向両側部には、それぞれ、ベルト幅方向側方に開放されたスリット状をなす嵌合部２４，２４が上下ビーム部２１，２２及びピラー部２３により区画形成されていて、この嵌合部２４に張力帯１０が嵌め込まれており、このことで、各ブロック２０は張力帯１０，１０に係止固定されている。ここで、嵌合部２４における上ビーム部２１側の縁部と下ビーム部２２側の縁部との間のベルト厚さ方向の最小寸法は、張力帯１０に対する噛合い隙間とされている。
【００２３】
また、各ブロック２０におけるベルトピッチラインＢｐよりもベルト内面側に位置する部分は、ベルト内面に向かってベルト長さ方向寸法が漸次小さくなる断面テーパ状に形成されており、そのテーパ角度は、ブロックベルトが最小プーリピッチ径のときの変速プーリに適正に巻き付くように設定されている。なお、各ブロック２０のベルトピッチラインＢｐよりもベルト背面側に位置する部分は、ベルト厚さ方向においてベルト長さ方向寸法が一定（例えば、２．９５ｍｍ）である断面矩形状に形成されている。
【００２４】
さらに、各ブロック２０のピラー部２３のベルト長さ方向両面におけるベルトピッチラインＢｐの位置には、それぞれ図示しない断面略円形状の凹部及び凸部が形成されており、隣接するブロック２０の凹部と凸部とが互いに嵌合されている。
【００２５】
前記ブロック２０は、樹脂系材料（例えば、フェノール樹脂をカーボンファイバ及びアラミド短繊維で補強したもの）により形成された樹脂層２５と、この樹脂層２５に埋設されるように配置された金属製（例えば、アルミニウム合金製）の補強部材２６とを備えている。
【００２６】
具体的には、補強部材２６は、ブロック２０と略同じ輪郭形状をなしており、樹脂層２５は、その補強部材２６の略全表面を覆うように設けられている。その際に、心線位置を基準にして、そのベルト背面側では、各樹脂層２５の層厚寸法はそれぞれ一定にされており、ベルト内面側では、ベルト内面に向かって漸次小さくなるようにされている。このようなブロック２０は、例えば、補強部材２６がインサートされたブロック成形用金型のキャビティ内に前記の樹脂系材料を射出するようにしたインサート成形により得られる。
【００２７】
次に、上述した材料で構成された張力帯とブロックとを組み合わせたブロックベルトを用いて、高温度使用条件下での推力−張力変換率を調べるために行ったテストについて説明する。なお、推力−張力変換率の指標として、駆動軸回転数２５００ｒｐｍ、レシオ１．７０、駆動軸トルク７３Ｎｍの条件で１３０℃の耐熱ボックス（図示せず）内にて走行させ、４００時間後の発生軸荷重を測定したものを用いた。次表に、実施例１〜４、比較例１〜６について、帆布層の材料構成と、１３０℃の高温度使用条件下で４００時間走行させたときの発生軸荷重の測定結果を示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
比較例１では、ベルト幅方向の単糸として１８０ｄｔｅｘのナイロンモノフィラメントを使用しているが、糸繊度がやや細いために長手方向の糸の剛性に負けてしまい、１３０℃時の発生軸荷重が低くなっていることが分かる。
【００３０】
また、比較例２では、ベルト幅方向の単糸として３３０ｄｔｅｘのナイロンモノフィラメントを使用しているが、打ち込み本数が少なく、５ｃｍあたり３００００ｄｔｅｘ以下となっており、１３０℃時の発生軸荷重が低くなっていることが分かる。
【００３１】
また、比較例３ではベルト幅方向の単糸としてメタ系芳香族ポリアミド紡績糸を使用し、比較例４ではベルト幅方向の単糸としてパラ系芳香族ポリアミドを使用し、比較例５ではベルト幅方向の単糸としてＰＢＯマルチフィラメントを使用して、それぞれ１本あたり２００ｄｔｅｘ以上且つ５ｃｍあたり３００００ｄｔｅｘ以上としているが、何れも長手方向のアラミド糸の剛性に剛性に負けて波打った状態となり、素材自身の持つ弾性率を活かすことができず、１３０℃時の発生軸荷重が低くなっていることが分かる。
【００３２】
また、比較例６では、公知の事例を元に一般的なアラミド帆布を再現しているが、５ｃｍあたり３００００ｄｔｅｘ以下となっているため、１３０℃時の発生軸荷重が低くなっていることが分かる。
【００３３】
これに対し、実施例１〜４では、ベルト幅方向の単糸として２００ｄｔｅｘ以上のモノフィラメント糸を使用して且つ原反５ｃｍあたり３００００ｄｔｅｘ以上打ち込まれている帆布層を用いているので、ベルト長さ方向の糸の素材に関係なく、１３０℃時の発生軸荷重が高くなっていることが分かる。
【００３４】
以上のように、本実施形態に係る高負荷伝動用Ｖベルトによれば、張力帯１０の幅方向の単糸として２００ｄｔｅｘ以上のモノフィラメントが使用され且つ原反５ｃｍあたりに３００００ｄｔｅｘ以上打ち込まれている織物を用いて、張力帯１０の上帆布層１４及び下帆布層１５を構成したから、張力帯１０の幅方向の弾性率を向上させて高温度使用条件下における推力−張力変換率の低下を抑制でき、スリップの発生を抑えてベルトを安定稼働させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明は、張力帯の帆布層の素材に工夫を施すことで幅方向の弾性率を向上させ、高温度使用条件下における推力−張力変換率の低下を抑制することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る高負荷伝動用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。
【符号の説明】
【００３７】
１０  張力帯
１１  上ゴム層
１２  下ゴム層
１４  上帆布層
１５  下帆布層
２０  ブロック
【図１】
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【図２】
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