(57)【要約】【課題】接触部が補強部材から剥離することを抑制し、且つ接触部の樹脂特性と低下させることなくブロックが接触部において欠けることを抑制する。【解決手段】エンドレスに延びて環状に形成された少なくとも１つの張力帯１０と、張力帯１０のベルト長さ方向に所定ピッチで係止固定された複数のブロック２０とを備え、複数のブロック２０が、補強部材２７と、その補強部材２７におけるベルト幅方向の両側に樹脂によりそれぞれ形成され、プーリに接する接触面３０を有する接触部２８とをそれぞれ備えた高負荷伝動用ＶベルトＢにおいて、接触部２８における上記接触面３０に垂直な方向の厚みｗを１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成するようにした。【選択図】図２
2009041608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスに延びて環状に形成された少なくとも１つの張力帯と、
上記張力帯のベルト長さ方向に所定ピッチで係止固定された複数のブロックとを備え、
上記複数のブロックが、補強部材と、該補強部材におけるベルト幅方向の両側に樹脂によりそれぞれ形成され、プーリに接する接触面を有する接触部とをそれぞれ備えた高負荷伝動用Ｖベルトであって、
上記接触部は、上記接触面に垂直な方向の厚みが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されている
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、高負荷伝動用Ｖベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動車の走行用変速装置として、ベルト式無段変速装置の開発が進められている。ベルト式無断変速装置は、駆動軸及び従動軸に溝間隔が可変の変速プーリーが取り付けられ、これら変速プーリーにＶベルトが巻き掛けられて構成されている。そうして、ベルト式無段変速装置は、変速プーリーの溝間隔を変化させることにより、無段階に変速を行うようになっている。
【０００３】
このベルト式無段変速装置に巻き掛けるＶベルトとして、エンドレスに延びて環状に形成された少なくとも１つの張力帯のベルト長さ方向に複数のブロックが所定ピッチで係止固定された高負荷伝動用Ｖベルトが知られている。
【０００４】
この高負荷伝動用Ｖベルトは、張力帯におけるベルト外側の表面とベルト内側の表面とにそれぞれベルト長さ方向に並ぶ複数の外側被噛合部及び内側被噛合部が設けられている。一方、各ブロックに上記外側被噛合部に噛合した外側噛合部と上記内側被噛合部に噛合した内側噛合部とが設けられていることにより、複数のブロックが張力帯に係止固定されている。
【０００５】
上記ブロックは、樹脂部材の内部に補強部材が埋設された構造を有している。すなわち、ブロックは、補強部材と、その補強部材のベルト幅方向の両側面にそれぞれ形成されてプーリに接する接触面を有する接触部とを備えている。この接触部は樹脂により形成されている。
【０００６】
上記高負荷伝動用Ｖベルトは、プーリからの推力を接触部を介して張力帯に伝えて伝動を行う。この高負荷伝動用Ｖベルトは、一般に、プーリからの推力を張力帯に効率的に伝えて伝動性を向上させるため、接触部が比較的高い弾性率の樹脂により形成されている。
【０００７】
また、上記接触部は、接触面が走行中に摩耗してその厚みが減少するため、接触部における接触面に垂直な方向の厚み（以下、単に接触部の厚みともいう）が小さすぎる場合には、走行中に補強部材が露出して補強部材とプーリとが直接に接触する。補強部材とプーリとが直接に接触した場合には、ベルトが著しく傷んでベルトの寿命が低下してしまう。
【０００８】
一方、接触部の厚みが大きすぎる場合には、補強部材と接触部との界面での剪断応力がベルト走行中に比較的大きくなるため、接触部が補強部材から剥離してブロックが破損するおそれがある。このことから、接触部の厚みは、ベルトの走行による摩耗を考慮しながら補強部材と接触部との界面での剪断応力を可及的に抑制する観点から、走行による摩耗量よりも大きい厚みでなるべく薄く、例えば０．５ｍｍ以上且つ０．８ｍｍ以下等に形成されている。
【０００９】
この高負荷伝動用Ｖベルトについて、従来から接触部の耐摩耗性を向上させることが求められている。そこで、特許文献１が知られている。
【００１０】
特許文献１では、ブロックにおける接触部を炭素繊維を含むフェノール系樹脂材料により形成し、上記炭素繊維をオニオン構造中に２５オングストローム以上且つ２００オングストローム以下の結晶層の厚みを有する炭素繊維としている。そのことより、接触部の曲げ強度及び曲げ弾性率を高めて、接触部の摩耗を抑制している。
【特許文献１】特許第２９７２１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、高負荷伝動用Ｖベルトにおけるブロックは、接触部の厚みが小さいほど、接触部におけるプーリからの衝撃に対する緩衝性（クッション性）が低下してブロックの耐衝撃性が低下するため、上述したように、接触部が０．５ｍｍ以上且つ０．８ｍｍ以下等の厚みに比較的薄く形成されている場合には、ブロックの耐衝撃性が比較的低い。
【００１２】
それに加えて、走行による摩耗によって接触部の厚みが減少することにより、ブロックの耐衝撃性が低下する。特に、接触部の厚みが０．４ｍｍよりも小さくなった場合には、上記緩衝性が急激に低下してブロックの耐衝撃性が著しく低下する傾向がある。そうすると、走行中に各ブロックがプーリーに出入りするときに生じる衝撃によってブロックの接触部が欠けやすく、ベルトの寿命が低下する。
【００１３】
ここで、接触部を形成する樹脂の弾性率を低くすることによってブロックの耐衝撃性を向上させることが考えられる。しかしながら、上記樹脂の弾性率を低くする場合には、それに伴ってベルトの伝動性が低下すると共に耐摩耗性が低下するため、ベルトの特性が低下することとなる。
【００１４】
すなわち、接触部における弾性率等の樹脂特性は、伝動ベルトに必要な伝動性及び耐摩耗性により限定されるため、樹脂特性によりブロックの耐衝撃性を向上させる方策は、伝動性及び耐摩耗性とトレードオフの関係となっている。したがって、特許文献１のＶベルトであっても、樹脂特性を調整することのみにより、伝動性及び耐摩耗性等の樹脂特性を低下させることなく、耐衝撃性を向上させてブロックの接触部が欠けることを抑制することは困難である。
【００１５】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接触部が補強部材から剥離することを抑制し、且つ接触部の樹脂特性と低下させることなくブロックが接触部において欠けることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、この発明では、接触面に垂直な方向における接触部の厚みを１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成するようにした。
【００１７】
具体的に、本発明に係る高負荷伝動用Ｖベルトは、エンドレスに延びて環状に形成された少なくとも１つの張力帯と、上記張力帯のベルト長さ方向に所定ピッチで係止固定された複数のブロックとを備え、上記複数のブロックが、補強部材と、該補強部材におけるベルト幅方向の両側に樹脂によりそれぞれ形成され、プーリに接する接触面を有する接触部とをそれぞれ備えた高負荷伝動用Ｖベルトであって、上記接触部は、上記接触面に垂直な方向の厚みが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されている。
【００１８】
−作用−
ところで、接触部におけるプーリからの衝撃に対する緩衝性（クッション性）は、接触部における接触面に垂直な方向の厚み（接触部の厚み）が大きいほど向上するため、ブロックと接触部との界面に加わるプーリからの衝撃力は、接触部の厚みが大きいほど接触部によって吸収されると共に分散されて低減される。すなわち、接触部の厚みが大きいほど接触部の耐衝撃性が向上する。一方、補強部材と接触部との界面での剪断応力は、接触部の厚みが大きいほど高まる。
【００１９】
仮に、接触部の厚みが１．０ｍｍよりも小さく形成されている場合には、接触部の厚みが比較的小さく接触部の緩衝性が低いため、ブロックの耐衝撃性が比較的低く、ベルト走行中にブロックがプーリに出入りするときに生じる衝撃によってブロックの接触部が欠けやすい。さらに、ベルトの走行に伴って接触面が摩耗することにより接触部の厚みが減少して０．４ｍｍよりも小さくなりやすい。接触部の厚みが０．４ｍｍよりも小さくなった場合には、接触部の厚みが０．４ｍｍ以上である場合に対して接触部の緩衝性が急激に低下する傾向がある。その結果、接触部の耐衝撃性が著しく低下し、ブロックが接触部においてさらに欠けやすくなる。
【００２０】
一方、仮に、接触部の厚みが１．８ｍｍよりも大きく形成されている場合には、接触部の厚みが比較的大きく、補強部材と接触部との界面においてベルト走行中に生じる剪断応力が大きくなって接触部の許容応力を上回るため、接触部全体が補強部材から剥離してブロックが破損しやすい。
【００２１】
これに対して、本発明の高負荷伝動用Ｖベルトは、接触面に垂直な方向における接触部の厚みが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されているため、補強部材と接触部との界面に生じる剪断応力が抑制されると共に、接触部の緩衝性が向上することによって接触面に加わる衝撃力が接触部によって低減されて接触部の耐衝撃性が高められる。そのことに加えて、走行に伴う接触面の摩耗によって接触部の厚みが減少したとしても、接触部が長期に亘って０．４ｍｍ以上の比較的大きい厚みで残るため、ブロックの耐衝撃性が著しく低下することが抑制される。したがって、補強部材と接触部との界面における剪断応力が抑制されると共に接触部の耐衝撃性が向上する。その結果、接触部が補強部材から剥離することが抑制され、且つ接触部の樹脂特性が低下することなくブロックが接触部において欠けることが抑制される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、接触部における接触面に垂直な方向の厚みが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されているため、補強部材と接触部との界面に生じる剪断応力を抑制しながら、接触部の緩衝性を向上させることによって接触部が欠けることを抑制してブロックの耐衝撃性を向上させることができる。そのことに加えて、走行に伴う接触面の摩耗によって接触部の厚みが減少したとしても、接触部が長期に亘って０．４ｍｍ以上の比較的大きい厚みで残るため、ブロックの耐衝撃性が著しく低下することを抑制できる。したがって、補強部材と接触部との界面における剪断応力を抑制できると共に接触部の耐衝撃性を向上させることができる結果、接触部が補強部材から剥離することを抑制でき、且つ接触部の樹脂特性を低下させることなくブロックが接触部において欠けることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２４】
《発明の実施形態１》
図１及び図２は、本発明の実施形態１を示している。図１は、本実施形態１の高負荷伝動用ＶベルトＢの一部を概略的に示す斜視図である。図２は、ブロック２０を概略的に示す正面図である。
【００２５】
高負荷伝動用Ｖベルト（以下、単にＶベルトともいう）Ｂは、図１に示すように、エンドレスに延びて環状に形成された一対の張力帯１０と、一対の張力帯１０のベルト長さ方向に所定ピッチで係止固定された複数のブロック２０とを備えている。
【００２６】
上記一対の張力帯１０は、ベルト長さ方向に互いに並んで延び、ベルト外側に配置された外ゴム層１０ａと、ベルト内側に配置された内ゴム層１０ｂと、これら外ゴム層１０ａと内ゴム層１０ｂとの間に配置された複数の心線１１とをそれぞれ有している。
【００２７】
外ゴム層１０ａには、ベルト外側の表面に外帆布層（図示省略）が外ゴム層１０ａと一体に設けられている。一方、内ゴム層１０ｂには、ベルト内側の表面に内帆布層（図示省略）が内ゴム層１０ｂと一体に設けられている。外ゴム層１０ａ及び内ゴム層１０ｂは、例えばメタクリル酸亜鉛を混合した水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）にアラミド繊維又はナイロン繊維等の短繊維を含む硬質ゴム材料等により形成されている。
【００２８】
複数の心線１１は、ベルト長さ方向に延びると共にベルト幅方向に所定の間隔で配置されている。各心線１１は、例えばアラミド繊維等から形成され、比較的高い強度及び弾性率を有している。
【００２９】
この張力帯１０のベルト外側の表面には、外側被噛合部として、ベルト幅方向に所定の間隔で並ぶと共にそれぞれベルト幅方向に延びて断面凹字状をなす複数の外溝１２が形成されている。一方、張力帯１０のベルト内側の表面には、内側被噛合部として、それぞれベルト幅方向に延びて断面円弧状をなす複数の内溝１３が形成されている。複数の内溝１３は、ベルト厚み方向に外溝１２にそれぞれ対向して所定の間隔で形成されている。
【００３０】
上記複数のブロック２０は、図２に示すように、それぞれ隣接するブロック２０との対向面（正面）が略工字状に形成されている。また、各ブロック２０は、ベルト外面を構成する外ビーム部２１と、ベルト内側を構成する内ビーム部２２と、これら外ビーム部２１と内ビーム部２２との間に配置されて外ビーム部２１と内ビーム部２２とを連結するセンターピラー部２３とによりそれぞれ構成されている。
【００３１】
すなわち、外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、それぞれベルト長さ方向に延び、ベルト幅方向の大きさがセンターピラー部２３におけるベルト幅方向の大きさよりもそれぞれ大きい。センターピラー部２３は、外ビーム部２１におけるベルト幅方向の中央部と内ビーム部２２におけるベルト幅方向の中央部とを連結している。
【００３２】
そして、センターピラー部２３におけるベルト幅方向の両側には、それぞれベルト幅方向の外側に開放され、外ビーム部２１及び内ビーム部２１により区画形成されたスリット状の一対の嵌合部２４が設けられている。この一対の嵌合部２４には、それぞれ上記張力帯１０が圧入して嵌合している。
【００３３】
すなわち、嵌合部２４には、外側噛合部として、ベルト外側の壁面に張力帯１０の外溝１２に噛合する突条の外突条部２５が形成されている一方、内側噛合部として、ベルト内側の壁面に張力帯１０の内溝１３に噛合する突条の内突条部２６が形成されている。これら外突条部２５及び内突条部２６は、ベルト厚み方向に対向して配置されている。そうして、外突条部２５が外溝１２に噛合すると共に内突条部２６が内溝１３に噛合することにより、複数のブロック２０が張力帯１０のベルト長さ方向にそれぞれ係止固定されている。
【００３４】
これら複数のブロック２０は、補強部材２７と、その補強部材２７におけるベルト幅方向の両側に樹脂によりそれぞれ形成され、プーリに接する接触面３０を有する接触部２８をそれぞれ備えている。
【００３５】
すなわち、複数のブロック２０は、樹脂部材の内部に補強部材２７がブロック２０の略中央に埋め込まれてそれぞれ形成されている。つまり、各ブロック２０は、例えばフェノール系樹脂等により形成された樹脂部２９と、この樹脂部２９に埋設された補強部材２７とにより構成されている。補強部材２７は、例えばアルミニウム合金等により形成されている。具体的には、補強部材２７は、ブロック２０と略同じ輪郭形状の略工字状をなしている。樹脂部２９は、補強部材２７の全面又は略全表面を覆うように形成されている。
【００３６】
上記フェノール系樹脂は、例えばノボラック、レゾール又はベンジリックエーテル型のフェノール系樹脂等であり、これらのフェノール系樹脂は変性又は未変性のいずれでもよい。変性フェノール系樹脂としては、例えばアルキル変性フェノール系樹脂、トールオイル変性フェノール系樹脂等が挙げられる。さらに好ましくは、カルドール等、すなわち、カシューオイル、カシューオイルに含まれているカルドール、アナカルド酸及びカルダノールの少なくとも１つで変性されたフェノール系樹脂等が挙げられる。また、上記フェノール系樹脂は、単独又は複数混合して使用することができる。特に、未変性フェノール系樹脂とカルドール等による変性フェノール系樹脂とを併用する場合には、両者の混合比率を適宜選択するとよい。
【００３７】
外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、補強部材２７におけるベルト幅方向の両側の表面全体が樹脂部２９により覆われている。上記接触部２８は、外ビーム部２１及び内ビーム部２２のベルト幅方向の両端部にそれぞれ形成されている。各接触部２８は、外ビーム部２１及び内ビーム部２２における補強部材２７のベルト幅方向の両側に形成された樹脂部２９によりそれぞれ構成されている。すなわち、接触部２８は、フェノール系樹脂により形成されている。
【００３８】
ところで、仮に、接触部２８における常温での弾性率が９０００ＭＰａ未満である場合には、接触部２８の機械的強度が比較的小さくなるため、ベルト走行時にプーリからの推力を効率的に張力帯１０に伝えることが困難となる。このことから、接触部２８は、常温での弾性率が９０００ＭＰａ以上となっている。すなわち、樹脂部２９は、常温での弾性率が９０００ＭＰａ以上である。
【００３９】
また、接触部２８は、補強部材２７とは反対側の表面に接触面３０を有している。すなわち、各ブロック２０は、外ビーム部２１及び内ビーム部２２におけるベルト幅方向の両側の表面にそれぞれ接触面３０を有している。
【００４０】
ところで、接触部２８におけるプーリからの衝撃に対する緩衝性（クッション性）は、接触部２８における接触面３０に垂直な方向の厚み（以下、単に接触部２８の厚みともいう）ｗが大きいほど向上するため、ブロック２０と接触部２８との界面に加わるプーリからの衝撃力は、接触部２８の厚みｗが大きいほど接触部２８によって吸収されると共に分散されて低減される。すなわち、接触部２８の厚みｗが大きいほど接触部２８（ブロック２０）の耐衝撃性が向上する。一方、補強部材２７と接触部２８との界面での剪断応力は、接触部２８の厚みｗが大きいほど高まる。
【００４１】
仮に、接触部２８の厚みｗが１．０ｍｍよりも小さく形成されている場合には、接触部２８の厚みｗが比較的小さく接触部２８の緩衝性が低いため、ブロック２０の耐衝撃性が低く、ベルト走行中に各ブロック２０がプーリーに出入りするときに生じる衝撃によってブロック２０の接触部２８が欠けやすい。さらに、ベルトの走行に伴って接触面３０が摩耗することによって接触部２８の厚みｗが減少して０．４ｍｍよりも小さくなりやすく、接触部２８の厚みｗが０．４ｍｍ以上である場合に対して接触部２８の緩衝性が急激に低下する傾向がある。その結果、接触部２８の耐衝撃性が著しく低下し、ブロック２０が接触部２８においてさらに欠けやすくなる。
【００４２】
一方、仮に、接触部２８の厚みｗが１．８ｍｍよりも大きく形成されている場合には、接触部２８の厚みｗが比較的大きく、補強部材２７と接触部２８との界面に生じる剪断応力が大きくなって接触部２８の許容応力を上回るため、接触部２８全体が補強部材２７から剥離してブロック２０が破損しやすい。
【００４３】
このことから、上記接触部２８は、接触面３０に垂直な方向の厚みｗが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されている。すなわち、外ビーム部２１及び内ビーム部２２のそれぞれにおける補強部材２７のベルト幅方向の両側に形成された樹脂部２９は、それぞれ接触面３０に垂直な方向の厚みｗが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下である。
【００４４】
また、外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、ベルト外側の表面からベルト内側に向かってベルト幅方向の大きさが小さく形成されている。そして、外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、それぞれ接触面３０同士がなす角度がＶベルトＢが巻き掛けられるＶプーリ（図示省略）のプーリ溝面が互いになす角度と同じに形成されている。
【００４５】
ところで、仮に、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数が０．１６よりも小さい場合には、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数が比較的小さいため、プーリからの推力を十分に接触部２８で受けることが困難となり、伝動用ベルトとして十分な伝動性を確保することが困難である。
【００４６】
一方、仮に、ブロック２０におけるベルト幅方向の両側の接触面３０同士がなす角度をαとしたとき、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数がｔａｎ（α／２）以下である場合には、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数が比較的大きいため、ベルトがプーリから脱離するときにプーリに巻き込まれやすくなる。ベルトがプーリに巻き込まれた場合には、ベルトを走行させたときの騒音が比較的大きくなると共にベルトに必要以上の加重が加わるため、ベルトが破損しやすい。
【００４７】
そのことから、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数は、０．１６以上且つｔａｎ（α／２）以下となっている。
【００４８】
また、ブロック２０は、ベルト長さ方向の一方の表面に突出して形成された凸部３１と、ベルト長さ方向の他方の表面に形成され、隣接するブロック２０の凸部３１に係合する凹部（図示省略）とを有している。これら凹部及び凸部３１は、センターピラー部２３のピッチラインに形成されている。
【００４９】
上記凹部は、断面円弧状等に形成され、内径が底面側に向かうに連れて徐々に小さくなるテーパ状に形成されている。一方、上記凸部３１は、断面円弧状に形成され、外径が先端側に向かうに連れて徐々に小さくなるテーパ状に形成されている。
【００５０】
ＶベルトＢは、ベルト長さ方向に隣り合うブロック２０の間において、一方のブロック２０の凹部に他方にブロック２０の凸部３１が係合していることにより、各ブロック２０のベルト厚み方向及びベルト幅方向への揺動が規制されるようになっている。こうして、高負荷伝動用ＶベルトＢは、プーリからの推力を接触部２８を介して張力帯１０に伝えることにより伝動を行うようになっている。
【００５１】
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、接触部２８における接触面３０の表面に垂直な方向の厚みｗが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されているため、補強部材２７と接触部２８との界面に生じる剪断応力を抑制しながら、接触部２８の緩衝性を向上させることによって接触面３０に加わる衝撃を接触部２８に吸収させると共に分散させることができ、接触部２８の耐衝撃性を高めることができる。そのことに加えて、走行に伴う接触面３０の摩耗によって接触部２８の厚みｗが減少したとしても、接触部２８が長期に亘って０．４ｍｍ以上の比較的大きい厚みで残るため、ブロック２０の耐衝撃性が著しく低下することを抑制できる。したがって、補強部材２７と接触部２８との界面における剪断応力を抑制できると共に接触部２８の耐衝撃性を向上させることができる。その結果、接触部２８が補強部材２７から剥離することを抑制でき、且つ接触部２８の樹脂特性を低下させることなくブロック２０が接触部２８において欠けることを抑制できる。
【００５２】
《その他の実施形態》
上記実施形態１では、接触部２８はフェノール系樹脂により形成されて常温での弾性率が９０００ＭＰａ以上であるとしたが、本発明はこれに限られず、樹脂部２９は、フェノール系樹脂以外の樹脂により形成されていてもよく、弾性率が９０００ＭＰａよりも小さくてもよい。
【００５３】
上記実施形態１では、ブロック２０におけるベルト幅方向の両側の接触面３０同士がなす角度をαとしたとき、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数は、０．１６以上且つｔａｎ（α／２）以下であるとしたが、本発明はこれに限られず、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数はその他の数値をとっていてもよく、伝動用ベルトとしての伝動性を十分保っていればよい。
【００５４】
上記実施形態１では、ＶベルトＢが一対の張力帯１０を備えているとしたが、本発明はこれに限られず、ＶベルトＢは、少なくとも１つの張力帯１０を備えていればよい。
【００５５】
《実施例》
（第１実施例）
本第１実施例では、上記実施形態１に示す構造を有する実施例１〜実施例４の高負荷伝動用ＶベルトＢを形成して、各ＶベルトＢ又は各Ｖベルトのブロック２０に対して耐衝撃性試験、伝動性試験及び高速耐久性試験をそれぞれ行った。
【００５６】
実施例１〜実施例４のＶベルトＢは、接触部２８の厚みｗがそれぞれ異なる。実施例１〜実施例４のＶベルトＢは、接触部２８の厚みｗが順に１．０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、１．８ｍｍである。これら実施例１〜実施例４のＶベルトＢは、接触部２８の弾性率がそれぞれ常温で２００００ＭＰａである。
【００５７】
また、上記実施例１〜実施例４に対する比較例として、接触部２８の厚みｗがそれぞれ異なる比較例１〜比較例４のＶベルトを形成して、上記実施例１〜実施例４のＶベルトＢと同様の試験を行った。尚、以降では、比較例１〜比較例４のＶベルトについても、理解しやすいように上記実施例１〜実施例４と同様の参照符号を用いて説明する。比較例１〜比較例４のＶベルトは、接触部２８の厚みｗがそれぞれ順に０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、２．０ｍｍであり、その他の構成については、上記実施例１〜実施例４のＶベルトＢと同様である。
【００５８】
次に、耐衝撃性試験、伝動性試験及び高速耐久性試験について説明する。
【００５９】
上記耐衝撃性試験では、図３に示す耐衝撃性試験機を用いて実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例４のＶベルトにおけるブロック２０の耐衝撃性をそれぞれ測定した。上記耐衝撃性試験機は、固定されたロードセル５０と、そのロードセル５０に部材５１を介して接続された略コ字状の第１受圧部材５２と、第１受圧部材５２に係合する略逆コ字状の第２受圧部材５３と、この第２受圧部材５３のロードセル５０とは反対側に形成された柱状のガイド部材５４と、ガイド部材５４に沿って落下する重錘５５とを備えている。図３の５６は、重錘５５が落下する方向を示している。
【００６０】
第１受圧部材５２と第２受圧部材５３との間には、Ｖベルトのブロック２０を、ブロック２０と第１受圧部材５２及び第２受圧部材との間に隙間を設けることなく狭持させることが可能である。このように、第１受圧部材５２と第２受圧部材５３との間にブロック２０を狭持させた状態で、第２受圧部材５３に重錘５５を落下させる。そのことにより、ブロック２０の接触部２８に衝撃を与え、ブロック２０の接触部２８が欠けるまでの重錘５５の落下回数を測定して、その重錘５５の落下回数をブロック２０の耐衝撃性として測定した。
【００６１】
この耐衝撃性試験では、重錘５５を第２受圧部材５３よりも１５ｍｍ上方から第２受圧部材５３へ落下させた。また、落下周期は毎分２０回とした。このときの雰囲気温度は１３℃である。
【００６２】
上記伝動性試験は、図３及び図４に示すように、実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例４のＶベルトを、それぞれ駆動プーリ６０及び従動プーリ６１に巻き掛けて３００時間走行させ、ベルト走行前に予め測定したベルトの張力とベルト走行後に測定したベルトの張力とをそれぞれベルトの伝動性として比較した。図３及び図４の６７はベルトの走行方向を示している。
【００６３】
まず、本伝動性試験に用いるベルト走行装置と共にベルトの張力の測定方法について説明する。
【００６４】
この伝動性試験に用いるベルト走行装置は、図示は省略するが、駆動プーリ６０がベース板６２上に固定して配置され、従動プーリ６１がベース板６３上に固定して配置されている。従動プーリ６１が固定されたベース板６３は、ベース板６３に取り付けられたベアリング６４を介して一対のＬ／Ｍガイド６５上に配置されている。
【００６５】
一対のＬ／Ｍガイド６５は、駆動プーリ６０と従動プーリ６１とが対向する方向に互いに並んで延びており、ベース板６３はＬ／Ｍガイド６５に沿って駆動プーリ６０と従動プーリ６１とが対向する方向に移動可能になっている。ベース板６３における駆動プーリ６０側の端部には、固定して配置されたロードセル６６が接続されている。このロードセル６６は記録計６７に接続され、ロードセル６６で測定された張力を記録するようになっている。
【００６６】
また、従動プーリ６１は、回転軸方向からバネトルクカム（図示省略）により一定の推力が加えられてプーリの溝幅が狭められる。そのことにより、ベルトに張力が付与される。図５の６８は、上記一定の推力を加える方向を示している。そうして、このベルト走行装置は、駆動プーリ６０と従動プーリ６１とに巻き掛けられたベルトの張力により、従動プーリ６１が接触プーリ６０側に向かって移動する力によってロードセル６６に加わる圧縮力を測定することにより、ベルトの張力を測定するようになっている。
【００６７】
上記ベルト走行装置は、駆動プーリ６０のプーリ径が７３．２３ｍｍであり、従動プーリ６１のプーリ径が１２４．４９ｍｍである。これら駆動プーリ６０と従動プーリ６１との軸の間隔は１４８．５ｍｍとした。また、試験中のベルト温度は１３０℃であった。
【００６８】
上記高速耐久性試験は、図６示すように、駆動プーリ７０及び従動プーリ７１に実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例４のＶベルトをそれぞれ巻き掛けて５００時間走行させ、各Ｖベルトの走行可能時間を高速耐久性としてそれぞれ測定した。
【００６９】
この高速耐久性試験での駆動プーリ７０のプーリ径は１３３．６ｍｍであり、従動プーリ７１のプーリ径は、６１．４ｍｍである。駆動プーリ７０の回転数を５０１６±６０ｒｐｍとし、駆動プーリ７０のトルクを６３．７Ｎ・ｍとした。また、試験中の雰囲気温度は、１２０℃とした。
【００７０】
また、この高速耐久試験と同様の条件で各Ｖベルトをそれぞれ３００時間走行させた後に、各Ｖベルトの接触部２８の厚みｗを測定して、ベルト走行前に予め測定した各Ｖベルトの接触部２８の厚みｗとベルト走行後の接触部２８の厚みｗとを比較することにより、各Ｖベルトの接触部２８の摩耗量をそれぞれ測定した。
【００７１】
上述した耐衝撃性試験、伝動性試験及び高速耐久性試験を実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例６のＶベルトについて行った結果を図７に示す。
【００７２】
比較例２及び比較例３のブロック２０は、耐衝撃性試験におけるベルト走行前とベルト走行後とのブロック２０が欠けるまでの重錘５５の落下回数（耐衝撃性）を比較すると、走行前の重錘５５の落下回数に比べて走行後の重錘５５の落下回数が著しく低下している。比較例１のブロック２０については、高速耐久試験中に接触部２８が摩耗により減少して補強部材２７が露出したため、ベルト走行後における耐衝撃性試験を行うことができず走行後の重錘５５の落下回数が測定不可能であった。
【００７３】
また、これら比較例１〜比較例３のＶベルトは、伝動性試験において、走行後の張力（伝動性）が走行前の張力よりも低下していた。また、その他に、比較例２〜比較例４は、高速耐久試験において、走行時間が４００時間以下で補強部材２７の露出又はブロック２０の破損により走行不可能となった。
【００７４】
これに対して、実施例１〜実施例４のブロック２０は、耐衝撃性試験におけるベルト走行前とベルト走行後とのブロック２０が欠けるまでの重錘５５の落下回数が共にそれぞれ３０００回以上であり、ベルト走行前とベルト走行後とを比較しても比較例１〜比較例３のブロック２０ほど著しく低下しなかった。特に、実施例３及び実施例４のブロック２０については、耐衝撃性試験におけるベルト走行前とベルト走行後とのブロック２０が欠けるまでの重錘５５の落下回数が同じであった。
【００７５】
また、実施例１〜実施例４のベルトは、伝動性試験において、走行後のベルトの張力（伝動性）が走行前のベルトの張力とそれぞれ同じであり、３００時間に亘る走行によってもベルトの張力が低下しなかった。さらに、これら実施例１〜実施例４のベルトは、高速耐久試験において、５００時間走行させても問題なく走行した。
【００７６】
（第２実施例）
本第２実施例では、上記実施形態１に示す構造を有する複数のブロック２０を形成して、各ブロック２０に対して上記第１実施例の耐衝撃性試験を行った。複数のブロック２０は、１．８ｍｍ以下の厚みｗで略同じ又は同じ接触部２８の厚みｗを有するものを２個ずつ（合計１６個）形成した。
【００７７】
この耐衝撃性試験の結果を図８に示す。図８は、接触部２８の厚みｗに対する重錘５５の落下回数の変化を示す図である。図８に示すように、接触部２８の厚みｗが１．０ｍｍよりも小さいブロック２０については、厚みｗが小さくなるほどに重錘５５の落下回数が少なくなる傾向が見られる。特に、接触部２８に厚みｗが０．４ｍｍよりも小さいブロック２０については、接触部２８に厚みｗが０．４ｍｍ以上のブロック２０に対して、重錘５５の落下回数が著しく少なくなっている。これに対して、接触部２８の厚みｗが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下のブロック２０については、安定して重錘５５の落下回数が多い。
【００７８】
以上のことから、接触部２８の厚みｗが０．４ｍｍよりも小さい場合には、ブロック２０の耐衝撃性が著しく低下することがわかった。また、接触部２８の厚みｗを１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下にすることにより、接触部２８の樹脂特性を低下させることなく、接触部２８の耐衝撃性を向上させてブロック２０が接触部２８において欠けることを抑制できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、本発明は、高負荷伝動用Ｖベルトについて有用であり、特に、接触部が補強部材から剥離することを抑制し、且つ接触部の樹脂特性と低下させることなくブロックが接触部において欠けることを抑制する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施形態１の高負荷伝動用Ｖベルトの一部を概略的に示す斜視図である。
【図２】ブロックを概略的に示す正面図である。
【図３】ブロックの耐衝撃性試験の結果を示す図である。
【図４】伝動性試験の伝動装置を概略的に示す上面図である。
【図５】伝動性試験の伝動装置を概略的に示す側面図である。
【図６】高速耐久性試験を概略的に示す図である。
【図７】第１実施例で測定した各Ｖベルトの耐衝撃性、伝動性、高速耐久性及び摩耗量を示す図である。
【図８】接触部の厚みに対する重錘の落下回数の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｂ    高負荷伝動用Ｖベルト（Ｖベルト）
１０    張力帯
２０    ブロック
２７    補強部材
２８    接触部
３０    接触面
【図１】
2009041608.tif 000003
【図２】
2009041608.tif 000004
【図３】
2009041608.tif 000005
【図４】
2009041608.tif 000006
【図５】
2009041608.tif 000007
【図６】
2009041608.tif 000008
【図７】
2009041608.tif 000009
【図８】
2009041608.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月22日(2008.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスに延びて環状に形成された少なくとも１つの張力帯と、
上記張力帯のベルト長さ方向に所定ピッチで係止固定された複数のブロックとを備え、
上記複数のブロックが、補強部材と、該補強部材におけるベルト幅方向の両側に樹脂によりそれぞれ形成され、プーリに接する接触面を有する接触部とをそれぞれ備えた高負荷伝動用Ｖベルトであって、
上記接触部は、上記プーリとの接触時の衝撃による破損が抑制されるように、上記接触面に垂直な方向の厚みが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されている
ことを特徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高負荷伝動用Ｖベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動車の走行用変速装置として、ベルト式無段変速装置の開発が進められている。ベルト式無段変速装置は、駆動軸及び従動軸に溝間隔が可変の変速プーリーが取り付けられ、これら変速プーリーにＶベルトが巻き掛けられて構成されている。そうして、ベルト式無段変速装置は、変速プーリーの溝間隔を変化させることにより、無段階に変速を行うようになっている。
【０００３】
このベルト式無段変速装置に巻き掛けるＶベルトとして、エンドレスに延びて環状に形成された少なくとも１つの張力帯のベルト長さ方向に複数のブロックが所定ピッチで係止固定された高負荷伝動用Ｖベルトが知られている。
【０００４】
この高負荷伝動用Ｖベルトは、張力帯におけるベルト外側の表面とベルト内側の表面とにそれぞれベルト長さ方向に並ぶ複数の外側被噛合部及び内側被噛合部が設けられている。一方、各ブロックに上記外側被噛合部に噛合した外側噛合部と上記内側被噛合部に噛合した内側噛合部とが設けられていることにより、複数のブロックが張力帯に係止固定されている。
【０００５】
上記ブロックは、樹脂部材の内部に補強部材が埋設された構造を有している。すなわち、ブロックは、補強部材と、その補強部材のベルト幅方向の両側面にそれぞれ形成されてプーリに接する接触面を有する接触部とを備えている。この接触部は樹脂により形成されている。
【０００６】
上記高負荷伝動用Ｖベルトは、プーリからの推力を接触部を介して張力帯に伝えて伝動を行う。この高負荷伝動用Ｖベルトは、一般に、プーリからの推力を張力帯に効率的に伝えて伝動性を向上させるため、接触部が比較的高い弾性率の樹脂により形成されている。
【０００７】
また、上記接触部は、接触面が走行中に摩耗してその厚みが減少するため、接触部における接触面に垂直な方向の厚み（以下、単に接触部の厚みともいう）が小さすぎる場合には、走行中に補強部材が露出して補強部材とプーリとが直接に接触する。補強部材とプーリとが直接に接触した場合には、ベルトが著しく傷んでベルトの寿命が低下してしまう。
【０００８】
一方、接触部の厚みが大きすぎる場合には、補強部材と接触部との界面での剪断応力がベルト走行中に比較的大きくなるため、接触部が補強部材から剥離してブロックが破損するおそれがある。このことから、接触部の厚みは、ベルトの走行による摩耗を考慮しながら補強部材と接触部との界面での剪断応力を可及的に抑制する観点から、走行による摩耗量よりも大きい厚みでなるべく薄く、例えば０．５ｍｍ以上且つ０．８ｍｍ以下等に形成されている。
【０００９】
この高負荷伝動用Ｖベルトについて、従来から接触部の耐摩耗性を向上させることが求められている。そこで、特許文献１が知られている。
【００１０】
特許文献１では、ブロックにおける接触部を炭素繊維を含むフェノール系樹脂材料により形成し、上記炭素繊維をオニオン構造中に２５オングストローム以上且つ２００オングストローム以下の結晶層の厚みを有する炭素繊維としている。そのことより、接触部の曲げ強度及び曲げ弾性率を高めて、接触部の摩耗を抑制している。
【特許文献１】特許第２９７２１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、高負荷伝動用Ｖベルトにおけるブロックは、接触部の厚みが小さいほど、接触部におけるプーリからの衝撃に対する緩衝性（クッション性）が低下してブロックの耐衝撃性が低下するため、上述したように、接触部が０．５ｍｍ以上且つ０．８ｍｍ以下等の厚みに比較的薄く形成されている場合には、ブロックの耐衝撃性が比較的低い。
【００１２】
それに加えて、走行による摩耗によって接触部の厚みが減少することにより、ブロックの耐衝撃性が低下する。特に、接触部の厚みが０．４ｍｍよりも小さくなった場合には、上記緩衝性が急激に低下してブロックの耐衝撃性が著しく低下する傾向がある。そうすると、走行中に各ブロックがプーリーに出入りするときに生じる衝撃によってブロックの接触部が欠けやすく、ベルトの寿命が低下する。
【００１３】
ここで、接触部を形成する樹脂の弾性率を低くすることによってブロックの耐衝撃性を向上させることが考えられる。しかしながら、上記樹脂の弾性率を低くする場合には、それに伴ってベルトの伝動性が低下すると共に耐摩耗性が低下するため、ベルトの特性が低下することとなる。
【００１４】
すなわち、接触部における弾性率等の樹脂特性は、伝動ベルトに必要な伝動性及び耐摩耗性により限定されるため、樹脂特性によりブロックの耐衝撃性を向上させる方策は、伝動性及び耐摩耗性とトレードオフの関係となっている。したがって、特許文献１のＶベルトであっても、樹脂特性を調整することのみにより、伝動性及び耐摩耗性等の樹脂特性を低下させることなく、耐衝撃性を向上させてブロックの接触部が欠けることを抑制することは困難である。
【００１５】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接触部が補強部材から剥離することを抑制し、且つ接触部の樹脂特性と低下させることなくブロックが接触部において欠けることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、この発明では、接触面に垂直な方向における接触部の厚みを１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成するようにした。
【００１７】
具体的に、本発明に係る高負荷伝動用Ｖベルトは、エンドレスに延びて環状に形成された少なくとも１つの張力帯と、上記張力帯のベルト長さ方向に所定ピッチで係止固定された複数のブロックとを備え、上記複数のブロックが、補強部材と、該補強部材におけるベルト幅方向の両側に樹脂によりそれぞれ形成され、プーリに接する接触面を有する接触部とをそれぞれ備えた高負荷伝動用Ｖベルトであって、上記接触部は、上記プーリとの接触時の衝撃による破損が抑制されるように、上記接触面に垂直な方向の厚みが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されている。
【００１８】
−作用−
ところで、接触部におけるプーリからの衝撃に対する緩衝性（クッション性）は、接触部における接触面に垂直な方向の厚み（接触部の厚み）が大きいほど向上するため、ブロックと接触部との界面に加わるプーリからの衝撃力は、接触部の厚みが大きいほど接触部によって吸収されると共に分散されて低減される。すなわち、接触部の厚みが大きいほど接触部の耐衝撃性が向上する。一方、補強部材と接触部との界面での剪断応力は、接触部の厚みが大きいほど高まる。
【００１９】
仮に、接触部の厚みが１．０ｍｍよりも小さく形成されている場合には、接触部の厚みが比較的小さく接触部の緩衝性が低いため、ブロックの耐衝撃性が比較的低く、ベルト走行中にブロックがプーリに出入りするときに生じる衝撃によってブロックの接触部が欠けやすい。さらに、ベルトの走行に伴って接触面が摩耗することにより接触部の厚みが減少して０．４ｍｍよりも小さくなりやすい。接触部の厚みが０．４ｍｍよりも小さくなった場合には、接触部の厚みが０．４ｍｍ以上である場合に対して接触部の緩衝性が急激に低下する傾向がある。その結果、接触部の耐衝撃性が著しく低下し、ブロックが接触部においてさらに欠けやすくなる。
【００２０】
一方、仮に、接触部の厚みが１．８ｍｍよりも大きく形成されている場合には、接触部の厚みが比較的大きく、補強部材と接触部との界面においてベルト走行中に生じる剪断応力が大きくなって接触部の許容応力を上回るため、接触部全体が補強部材から剥離してブロックが破損しやすい。
【００２１】
これに対して、本発明の高負荷伝動用Ｖベルトは、接触面に垂直な方向における接触部の厚みが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されているため、補強部材と接触部との界面に生じる剪断応力が抑制されると共に、接触部の緩衝性が向上することによって接触面に加わる衝撃力が接触部によって低減されて接触部の耐衝撃性が高められる。そのことに加えて、走行に伴う接触面の摩耗によって接触部の厚みが減少したとしても、接触部が長期に亘って０．４ｍｍ以上の比較的大きい厚みで残るため、ブロックの耐衝撃性が著しく低下することが抑制される。したがって、補強部材と接触部との界面における剪断応力が抑制されると共に接触部の耐衝撃性が向上する。その結果、接触部が補強部材から剥離することが抑制され、且つ接触部の樹脂特性が低下することなくブロックが接触部において欠けることが抑制される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、接触部における接触面に垂直な方向の厚みが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されているため、補強部材と接触部との界面に生じる剪断応力を抑制しながら、接触部の緩衝性を向上させることによって接触部が欠けることを抑制してブロックの耐衝撃性を向上させることができる。そのことに加えて、走行に伴う接触面の摩耗によって接触部の厚みが減少したとしても、接触部が長期に亘って０．４ｍｍ以上の比較的大きい厚みで残るため、ブロックの耐衝撃性が著しく低下することを抑制できる。したがって、補強部材と接触部との界面における剪断応力を抑制できると共に接触部の耐衝撃性を向上させることができる結果、接触部が補強部材から剥離することを抑制でき、且つ接触部の樹脂特性を低下させることなくブロックが接触部において欠けることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２４】
《発明の実施形態１》
図１及び図２は、本発明の実施形態１を示している。図１は、本実施形態１の高負荷伝動用ＶベルトＢの一部を概略的に示す斜視図である。図２は、ブロック２０を概略的に示す正面図である。
【００２５】
高負荷伝動用Ｖベルト（以下、単にＶベルトともいう）Ｂは、図１に示すように、エンドレスに延びて環状に形成された一対の張力帯１０と、一対の張力帯１０のベルト長さ方向に所定ピッチで係止固定された複数のブロック２０とを備えている。
【００２６】
上記一対の張力帯１０は、ベルト長さ方向に互いに並んで延び、ベルト外側に配置された外ゴム層１０ａと、ベルト内側に配置された内ゴム層１０ｂと、これら外ゴム層１０ａと内ゴム層１０ｂとの間に配置された複数の心線１１とをそれぞれ有している。
【００２７】
外ゴム層１０ａには、ベルト外側の表面に外帆布層（図示省略）が外ゴム層１０ａと一体に設けられている。一方、内ゴム層１０ｂには、ベルト内側の表面に内帆布層（図示省略）が内ゴム層１０ｂと一体に設けられている。外ゴム層１０ａ及び内ゴム層１０ｂは、例えばメタクリル酸亜鉛を混合した水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）にアラミド繊維又はナイロン繊維等の短繊維を含む硬質ゴム材料等により形成されている。
【００２８】
複数の心線１１は、ベルト長さ方向に延びると共にベルト幅方向に所定の間隔で配置されている。各心線１１は、例えばアラミド繊維等から形成され、比較的高い強度及び弾性率を有している。
【００２９】
この張力帯１０のベルト外側の表面には、外側被噛合部として、ベルト幅方向に所定の間隔で並ぶと共にそれぞれベルト幅方向に延びて断面凹字状をなす複数の外溝１２が形成されている。一方、張力帯１０のベルト内側の表面には、内側被噛合部として、それぞれベルト幅方向に延びて断面円弧状をなす複数の内溝１３が形成されている。複数の内溝１３は、ベルト厚み方向に外溝１２にそれぞれ対向して所定の間隔で形成されている。
【００３０】
上記複数のブロック２０は、図２に示すように、それぞれ隣接するブロック２０との対向面（正面）が略工字状に形成されている。また、各ブロック２０は、ベルト外面を構成する外ビーム部２１と、ベルト内側を構成する内ビーム部２２と、これら外ビーム部２１と内ビーム部２２との間に配置されて外ビーム部２１と内ビーム部２２とを連結するセンターピラー部２３とによりそれぞれ構成されている。
【００３１】
すなわち、外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、それぞれベルト長さ方向に延び、ベルト幅方向の大きさがセンターピラー部２３におけるベルト幅方向の大きさよりもそれぞれ大きい。センターピラー部２３は、外ビーム部２１におけるベルト幅方向の中央部と内ビーム部２２におけるベルト幅方向の中央部とを連結している。
【００３２】
そして、センターピラー部２３におけるベルト幅方向の両側には、それぞれベルト幅方向の外側に開放され、外ビーム部２１及び内ビーム部２１により区画形成されたスリット状の一対の嵌合部２４が設けられている。この一対の嵌合部２４には、それぞれ上記張力帯１０が圧入して嵌合している。
【００３３】
すなわち、嵌合部２４には、外側噛合部として、ベルト外側の壁面に張力帯１０の外溝１２に噛合する突条の外突条部２５が形成されている一方、内側噛合部として、ベルト内側の壁面に張力帯１０の内溝１３に噛合する突条の内突条部２６が形成されている。これら外突条部２５及び内突条部２６は、ベルト厚み方向に対向して配置されている。そうして、外突条部２５が外溝１２に噛合すると共に内突条部２６が内溝１３に噛合することにより、複数のブロック２０が張力帯１０のベルト長さ方向にそれぞれ係止固定されている。
【００３４】
これら複数のブロック２０は、補強部材２７と、その補強部材２７におけるベルト幅方向の両側に樹脂によりそれぞれ形成され、プーリに接する接触面３０を有する接触部２８をそれぞれ備えている。
【００３５】
すなわち、複数のブロック２０は、樹脂部材の内部に補強部材２７がブロック２０の略中央に埋め込まれてそれぞれ形成されている。つまり、各ブロック２０は、例えばフェノール系樹脂等により形成された樹脂部２９と、この樹脂部２９に埋設された補強部材２７とにより構成されている。補強部材２７は、例えばアルミニウム合金等により形成されている。具体的には、補強部材２７は、ブロック２０と略同じ輪郭形状の略工字状をなしている。樹脂部２９は、補強部材２７の全面又は略全表面を覆うように形成されている。
【００３６】
上記フェノール系樹脂は、例えばノボラック、レゾール又はベンジリックエーテル型のフェノール系樹脂等であり、これらのフェノール系樹脂は変性又は未変性のいずれでもよい。変性フェノール系樹脂としては、例えばアルキル変性フェノール系樹脂、トールオイル変性フェノール系樹脂等が挙げられる。さらに好ましくは、カルドール等、すなわち、カシューオイル、カシューオイルに含まれているカルドール、アナカルド酸及びカルダノールの少なくとも１つで変性されたフェノール系樹脂等が挙げられる。また、上記フェノール系樹脂は、単独又は複数混合して使用することができる。特に、未変性フェノール系樹脂とカルドール等による変性フェノール系樹脂とを併用する場合には、両者の混合比率を適宜選択するとよい。
【００３７】
外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、補強部材２７におけるベルト幅方向の両側の表面全体が樹脂部２９により覆われている。上記接触部２８は、外ビーム部２１及び内ビーム部２２のベルト幅方向の両端部にそれぞれ形成されている。各接触部２８は、外ビーム部２１及び内ビーム部２２における補強部材２７のベルト幅方向の両側に形成された樹脂部２９によりそれぞれ構成されている。すなわち、接触部２８は、フェノール系樹脂により形成されている。
【００３８】
ところで、仮に、接触部２８における常温での弾性率が９０００ＭＰａ未満である場合には、接触部２８の機械的強度が比較的小さくなるため、ベルト走行時にプーリからの推力を効率的に張力帯１０に伝えることが困難となる。このことから、接触部２８は、常温での弾性率が９０００ＭＰａ以上となっている。すなわち、樹脂部２９は、常温での弾性率が９０００ＭＰａ以上である。
【００３９】
また、接触部２８は、補強部材２７とは反対側の表面に接触面３０を有している。すなわち、各ブロック２０は、外ビーム部２１及び内ビーム部２２におけるベルト幅方向の両側の表面にそれぞれ接触面３０を有している。
【００４０】
ところで、接触部２８におけるプーリからの衝撃に対する緩衝性（クッション性）は、接触部２８における接触面３０に垂直な方向の厚み（以下、単に接触部２８の厚みともいう）ｗが大きいほど向上するため、ブロック２０と接触部２８との界面に加わるプーリからの衝撃力は、接触部２８の厚みｗが大きいほど接触部２８によって吸収されると共に分散されて低減される。すなわち、接触部２８の厚みｗが大きいほど接触部２８（ブロック２０）の耐衝撃性が向上する。一方、補強部材２７と接触部２８との界面での剪断応力は、接触部２８の厚みｗが大きいほど高まる。
【００４１】
仮に、接触部２８の厚みｗが１．０ｍｍよりも小さく形成されている場合には、接触部２８の厚みｗが比較的小さく接触部２８の緩衝性が低いため、ブロック２０の耐衝撃性が低く、ベルト走行中に各ブロック２０がプーリーに出入りするときに生じる衝撃によってブロック２０の接触部２８が欠けやすい。さらに、ベルトの走行に伴って接触面３０が摩耗することによって接触部２８の厚みｗが減少して０．４ｍｍよりも小さくなりやすく、接触部２８の厚みｗが０．４ｍｍ以上である場合に対して接触部２８の緩衝性が急激に低下する傾向がある。その結果、接触部２８の耐衝撃性が著しく低下し、ブロック２０が接触部２８においてさらに欠けやすくなる。
【００４２】
一方、仮に、接触部２８の厚みｗが１．８ｍｍよりも大きく形成されている場合には、接触部２８の厚みｗが比較的大きく、補強部材２７と接触部２８との界面に生じる剪断応力が大きくなって接触部２８の許容応力を上回るため、接触部２８全体が補強部材２７から剥離してブロック２０が破損しやすい。
【００４３】
このことから、上記接触部２８は、接触面３０に垂直な方向の厚みｗが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されている。すなわち、外ビーム部２１及び内ビーム部２２のそれぞれにおける補強部材２７のベルト幅方向の両側に形成された樹脂部２９は、それぞれ接触面３０に垂直な方向の厚みｗが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下である。
【００４４】
また、外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、ベルト外側の表面からベルト内側に向かってベルト幅方向の大きさが小さく形成されている。そして、外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、それぞれ接触面３０同士がなす角度がＶベルトＢが巻き掛けられるＶプーリ（図示省略）のプーリ溝面が互いになす角度と同じに形成されている。
【００４５】
ところで、仮に、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数が０．１６よりも小さい場合には、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数が比較的小さいため、プーリからの推力を十分に接触部２８で受けることが困難となり、伝動用ベルトとして十分な伝動性を確保することが困難である。
【００４６】
一方、仮に、ブロック２０におけるベルト幅方向の両側の接触面３０同士がなす角度をαとしたとき、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数がｔａｎ（α／２）以下である場合には、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数が比較的大きいため、ベルトがプーリから脱離するときにプーリに巻き込まれやすくなる。ベルトがプーリに巻き込まれた場合には、ベルトを走行させたときの騒音が比較的大きくなると共にベルトに必要以上の加重が加わるため、ベルトが破損しやすい。
【００４７】
そのことから、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数は、０．１６以上且つｔａｎ（α／２）以下となっている。
【００４８】
また、ブロック２０は、ベルト長さ方向の一方の表面に突出して形成された凸部３１と、ベルト長さ方向の他方の表面に形成され、隣接するブロック２０の凸部３１に係合する凹部（図示省略）とを有している。これら凹部及び凸部３１は、センターピラー部２３のピッチラインに形成されている。
【００４９】
上記凹部は、断面円弧状等に形成され、内径が底面側に向かうに連れて徐々に小さくなるテーパ状に形成されている。一方、上記凸部３１は、断面円弧状に形成され、外径が先端側に向かうに連れて徐々に小さくなるテーパ状に形成されている。
【００５０】
ＶベルトＢは、ベルト長さ方向に隣り合うブロック２０の間において、一方のブロック２０の凹部に他方にブロック２０の凸部３１が係合していることにより、各ブロック２０のベルト厚み方向及びベルト幅方向への揺動が規制されるようになっている。こうして、高負荷伝動用ＶベルトＢは、プーリからの推力を接触部２８を介して張力帯１０に伝えることにより伝動を行うようになっている。
【００５１】
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、接触部２８における接触面３０の表面に垂直な方向の厚みｗが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下に形成されているため、補強部材２７と接触部２８との界面に生じる剪断応力を抑制しながら、接触部２８の緩衝性を向上させることによって接触面３０に加わる衝撃を接触部２８に吸収させると共に分散させることができ、接触部２８の耐衝撃性を高めることができる。そのことに加えて、走行に伴う接触面３０の摩耗によって接触部２８の厚みｗが減少したとしても、接触部２８が長期に亘って０．４ｍｍ以上の比較的大きい厚みで残るため、ブロック２０の耐衝撃性が著しく低下することを抑制できる。したがって、補強部材２７と接触部２８との界面における剪断応力を抑制できると共に接触部２８の耐衝撃性を向上させることができる。その結果、接触部２８が補強部材２７から剥離することを抑制でき、且つ接触部２８の樹脂特性を低下させることなくブロック２０が接触部２８において欠けることを抑制できる。
【００５２】
《その他の実施形態》
上記実施形態１では、接触部２８はフェノール系樹脂により形成されて常温での弾性率が９０００ＭＰａ以上であるとしたが、本発明はこれに限られず、樹脂部２９は、フェノール系樹脂以外の樹脂により形成されていてもよく、弾性率が９０００ＭＰａよりも小さくてもよい。
【００５３】
上記実施形態１では、ブロック２０におけるベルト幅方向の両側の接触面３０同士がなす角度をαとしたとき、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数は、０．１６以上且つｔａｎ（α／２）以下であるとしたが、本発明はこれに限られず、接触面３０とプーリの表面との動摩擦係数はその他の数値をとっていてもよく、伝動用ベルトとしての伝動性を十分保っていればよい。
【００５４】
上記実施形態１では、ＶベルトＢが一対の張力帯１０を備えているとしたが、本発明はこれに限られず、ＶベルトＢは、少なくとも１つの張力帯１０を備えていればよい。
【００５５】
《実施例》
（第１実施例）
本第１実施例では、上記実施形態１に示す構造を有する実施例１〜実施例４の高負荷伝動用ＶベルトＢを形成して、各ＶベルトＢ又は各Ｖベルトのブロック２０に対して耐衝撃性試験、伝動性試験及び高速耐久性試験をそれぞれ行った。
【００５６】
実施例１〜実施例４のＶベルトＢは、接触部２８の厚みｗがそれぞれ異なる。実施例１〜実施例４のＶベルトＢは、接触部２８の厚みｗが順に１．０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、１．８ｍｍである。これら実施例１〜実施例４のＶベルトＢは、接触部２８の弾性率がそれぞれ常温で２００００ＭＰａである。
【００５７】
また、上記実施例１〜実施例４に対する比較例として、接触部２８の厚みｗがそれぞれ異なる比較例１〜比較例４のＶベルトを形成して、上記実施例１〜実施例４のＶベルトＢと同様の試験を行った。尚、以降では、比較例１〜比較例４のＶベルトについても、理解しやすいように上記実施例１〜実施例４と同様の参照符号を用いて説明する。比較例１〜比較例４のＶベルトは、接触部２８の厚みｗがそれぞれ順に０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、２．０ｍｍであり、その他の構成については、上記実施例１〜実施例４のＶベルトＢと同様である。
【００５８】
次に、耐衝撃性試験、伝動性試験及び高速耐久性試験について説明する。
【００５９】
上記耐衝撃性試験では、図３に示す耐衝撃性試験機を用いて実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例４のＶベルトにおけるブロック２０の耐衝撃性をそれぞれ測定した。上記耐衝撃性試験機は、固定されたロードセル５０と、そのロードセル５０に部材５１を介して接続された略コ字状の第１受圧部材５２と、第１受圧部材５２に係合する略逆コ字状の第２受圧部材５３と、この第２受圧部材５３のロードセル５０とは反対側に形成された柱状のガイド部材５４と、ガイド部材５４に沿って落下する重錘５５とを備えている。図３の５６は、重錘５５が落下する方向を示している。
【００６０】
第１受圧部材５２と第２受圧部材５３との間には、Ｖベルトのブロック２０を、ブロック２０と第１受圧部材５２及び第２受圧部材との間に隙間を設けることなく狭持させることが可能である。このように、第１受圧部材５２と第２受圧部材５３との間にブロック２０を狭持させた状態で、第２受圧部材５３に重錘５５を落下させる。そのことにより、ブロック２０の接触部２８に衝撃を与え、ブロック２０の接触部２８が欠けるまでの重錘５５の落下回数を測定して、その重錘５５の落下回数をブロック２０の耐衝撃性として測定した。
【００６１】
この耐衝撃性試験では、重錘５５を第２受圧部材５３よりも１５ｍｍ上方から第２受圧部材５３へ落下させた。また、落下周期は毎分２０回とした。このときの雰囲気温度は１３℃である。
【００６２】
上記伝動性試験は、図４及び図５に示すように、実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例４のＶベルトを、それぞれ駆動プーリ６０及び従動プーリ６１に巻き掛けて３００時間走行させ、ベルト走行前に予め測定したベルトの張力とベルト走行後に測定したベルトの張力とをそれぞれベルトの伝動性として比較した。図４及び図５の６７はベルトの走行方向を示している。
【００６３】
まず、本伝動性試験に用いるベルト走行装置と共にベルトの張力の測定方法について説明する。
【００６４】
この伝動性試験に用いるベルト走行装置は、図示は省略するが、駆動プーリ６０がベース板６２上に固定して配置され、従動プーリ６１がベース板６３上に固定して配置されている。従動プーリ６１が固定されたベース板６３は、ベース板６３に取り付けられたベアリング６４を介して一対のＬ／Ｍガイド６５上に配置されている。
【００６５】
一対のＬ／Ｍガイド６５は、駆動プーリ６０と従動プーリ６１とが対向する方向に互いに並んで延びており、ベース板６３はＬ／Ｍガイド６５に沿って駆動プーリ６０と従動プーリ６１とが対向する方向に移動可能になっている。ベース板６３における駆動プーリ６０側の端部には、固定して配置されたロードセル６６が接続されている。このロードセル６６は記録計６７に接続され、ロードセル６６で測定された張力を記録するようになっている。
【００６６】
また、従動プーリ６１は、回転軸方向からバネトルクカム（図示省略）により一定の推力が加えられてプーリの溝幅が狭められる。そのことにより、ベルトに張力が付与される。図５の６８は、上記一定の推力を加える方向を示している。そうして、このベルト走行装置は、駆動プーリ６０と従動プーリ６１とに巻き掛けられたベルトの張力により、従動プーリ６１が接触プーリ６０側に向かって移動する力によってロードセル６６に加わる圧縮力を測定することにより、ベルトの張力を測定するようになっている。
【００６７】
上記ベルト走行装置は、駆動プーリ６０のプーリ径が７３．２３ｍｍであり、従動プーリ６１のプーリ径が１２４．４９ｍｍである。これら駆動プーリ６０と従動プーリ６１との軸の間隔は１４８．５ｍｍとした。また、試験中のベルト温度は１３０℃であった。
【００６８】
上記高速耐久性試験は、図６に示すように、駆動プーリ７０及び従動プーリ７１に実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例４のＶベルトをそれぞれ巻き掛けて５００時間走行させ、各Ｖベルトの走行可能時間を高速耐久性としてそれぞれ測定した。
【００６９】
この高速耐久性試験での駆動プーリ７０のプーリ径は１３３．６ｍｍであり、従動プーリ７１のプーリ径は、６１．４ｍｍである。駆動プーリ７０の回転数を５０１６±６０ｒｐｍとし、駆動プーリ７０のトルクを６３．７Ｎ・ｍとした。また、試験中の雰囲気温度は、１２０℃とした。
【００７０】
また、この高速耐久試験と同様の条件で各Ｖベルトをそれぞれ３００時間走行させた後に、各Ｖベルトの接触部２８の厚みｗを測定して、ベルト走行前に予め測定した各Ｖベルトの接触部２８の厚みｗとベルト走行後の接触部２８の厚みｗとを比較することにより、各Ｖベルトの接触部２８の摩耗量をそれぞれ測定した。
【００７１】
上述した耐衝撃性試験、伝動性試験及び高速耐久性試験を実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例６のＶベルトについて行った結果を図７に示す。
【００７２】
比較例２及び比較例３のブロック２０は、耐衝撃性試験におけるベルト走行前とベルト走行後とのブロック２０が欠けるまでの重錘５５の落下回数（耐衝撃性）を比較すると、走行前の重錘５５の落下回数に比べて走行後の重錘５５の落下回数が著しく低下している。比較例１のブロック２０については、高速耐久試験中に接触部２８が摩耗により減少して補強部材２７が露出したため、ベルト走行後における耐衝撃性試験を行うことができず走行後の重錘５５の落下回数が測定不可能であった。
【００７３】
また、これら比較例１〜比較例３のＶベルトは、伝動性試験において、走行後の張力（伝動性）が走行前の張力よりも低下していた。また、その他に、比較例２〜比較例４は、高速耐久試験において、走行時間が４００時間以下で補強部材２７の露出又はブロック２０の破損により走行不可能となった。
【００７４】
これに対して、実施例１〜実施例４のブロック２０は、耐衝撃性試験におけるベルト走行前とベルト走行後とのブロック２０が欠けるまでの重錘５５の落下回数が共にそれぞれ３０００回以上であり、ベルト走行前とベルト走行後とを比較しても比較例１〜比較例３のブロック２０ほど著しく低下しなかった。特に、実施例３及び実施例４のブロック２０については、耐衝撃性試験におけるベルト走行前とベルト走行後とのブロック２０が欠けるまでの重錘５５の落下回数が同じであった。
【００７５】
また、実施例１〜実施例４のベルトは、伝動性試験において、走行後のベルトの張力（伝動性）が走行前のベルトの張力とそれぞれ同じであり、３００時間に亘る走行によってもベルトの張力が低下しなかった。さらに、これら実施例１〜実施例４のベルトは、高速耐久試験において、５００時間走行させても問題なく走行した。
【００７６】
（第２実施例）
本第２実施例では、上記実施形態１に示す構造を有する複数のブロック２０を形成して、各ブロック２０に対して上記第１実施例の耐衝撃性試験を行った。複数のブロック２０は、１．８ｍｍ以下の厚みｗで略同じ又は同じ接触部２８の厚みｗを有するものを２個ずつ（合計１６個）形成した。
【００７７】
この耐衝撃性試験の結果を図８に示す。図８は、接触部２８の厚みｗに対する重錘５５の落下回数の変化を示す図である。図８に示すように、接触部２８の厚みｗが１．０ｍｍよりも小さいブロック２０については、厚みｗが小さくなるほどに重錘５５の落下回数が少なくなる傾向が見られる。特に、接触部２８に厚みｗが０．４ｍｍよりも小さいブロック２０については、接触部２８に厚みｗが０．４ｍｍ以上のブロック２０に対して、重錘５５の落下回数が著しく少なくなっている。これに対して、接触部２８の厚みｗが１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下のブロック２０については、安定して重錘５５の落下回数が多い。
【００７８】
以上のことから、接触部２８の厚みｗが０．４ｍｍよりも小さい場合には、ブロック２０の耐衝撃性が著しく低下することがわかった。また、接触部２８の厚みｗを１．０ｍｍ以上且つ１．８ｍｍ以下にすることにより、接触部２８の樹脂特性を低下させることなく、接触部２８の耐衝撃性を向上させてブロック２０が接触部２８において欠けることを抑制できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、本発明は、高負荷伝動用Ｖベルトについて有用であり、特に、接触部が補強部材から剥離することを抑制し、且つ接触部の樹脂特性と低下させることなくブロックが接触部において欠けることを抑制する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施形態１の高負荷伝動用Ｖベルトの一部を概略的に示す斜視図である。
【図２】ブロックを概略的に示す正面図である。
【図３】ブロックの耐衝撃性試験の結果を示す図である。
【図４】伝動性試験の伝動装置を概略的に示す上面図である。
【図５】伝動性試験の伝動装置を概略的に示す側面図である。
【図６】高速耐久性試験を概略的に示す図である。
【図７】第１実施例で測定した各Ｖベルトの耐衝撃性、伝動性、高速耐久性及び摩耗量を示す図である。
【図８】接触部の厚みに対する重錘の落下回数の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｂ    高負荷伝動用Ｖベルト（Ｖベルト）
１０    張力帯
２０    ブロック
２７    補強部材
２８    接触部
３０    接触面