(57)【要約】【課題】  従来よりも耐久性の高いＶベルトを提供する。【解決手段】  ＶベルトＢは、ベルト本体１００の内周側に長さ方向に沿って一定ピッチで下コグ２４が形成されていると共にベルト本体１００の内周側が内側補強布２３で被覆されたローエッジ型のものである。内側補強布２３がアラミド繊維で形成されている。【選択図】図１
2009216181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト本体の内周側に長さ方向に沿って一定ピッチで下コグが形成されていると共に該ベルト本体の内周側が内側補強布で被覆されたローエッジ型のＶベルトであって、
上記内側補強布がアラミド繊維で形成されていることを特徴とするＶベルト。
【請求項２】
請求項１に記載されたＶベルトにおいて、
ベルト本体は、外周側に長さ方向に沿って一定ピッチで上コグが形成されていると共に該ベルト本体の外周側が外側補強布で被覆されており、
上記外側補強布がアラミド繊維で形成されていることを特徴とするＶベルト。
【請求項３】
ベルト本体の外周側に長さ方向に沿って一定ピッチで上コグが形成されていると共に該ベルト本体の外周側が外側補強布で被覆されたローエッジ型のＶベルトであって、
上記外側補強布がアラミド繊維で形成されていることを特徴とするＶベルト。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載されたＶベルトにおいて、
車両に搭載されるベルト式無段変速機の伝動ベルトに用いられることを特徴とするＶベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローエッジ型のＶベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動２輪車、バギー（ＡＴＶ）、スノーモービル、ゴルフカート等の車両に搭載されるベルト式無段変速機の伝動ベルトとして、ベルト本体の内周側及び外周側のそれぞれに長さ方向に沿って一定ピッチでコグが形成されていると共にそのベルト本体の内周側及び外周側のそれぞれが綿、ナイロン繊維、或いは、ポリエステル繊維で形成された補強布で被覆されたローエッジ型のＶベルトが広く用いられている。
【０００３】
特許文献１には、抗張体層の下側に圧縮ゴム層が配設されてベルト本体が形成され、そのベルト本体の下側に、帆布層とそれよりも薄い短繊維混入ゴム層とが交互に積層されてなり、短繊維混入ゴム層は、３〜３０重量部の範囲で短繊維が混入されていることを特徴とする動力伝動ベルトが開示されている。そして、これによれば、帆布層を複数層積層することにより、側圧性が高められ、張力低下による騒音が防止され、また、短繊維混入ゴム層と帆布層との間の摩擦係数のむらが少なくなるので、騒音が低減される、と記載されている。
【０００４】
特許文献２には、低伸度高強力のロープからなる心線を埋設した接着ゴム層と、この接着ゴム層の上部に伸張ゴム層を、その下部に圧縮ゴム層を配し、少なくとも圧縮ゴム層の底面に１プライ以上のカバー帆布を貼着した動力伝動用Ｖベルトにおいて、カバー帆布としてベルト幅方向の経糸にアラミド繊維の紡績糸を、ベルト長手方向の緯糸に少なくともウーリー加工糸あるいはウレタン弾性糸からなる伸縮糸を含んだ糸を用いたものが開示されている。そして、これによれば、少なくともプーリから大きな側圧を受ける圧縮ゴム層の底面に、ベルト幅方向の経糸にアラミド繊維の紡績糸を、ベルト長手方向に緯糸に少なくともウーリー加工糸あるいはウレタン弾性糸からなる伸縮糸を含んだ糸を用いたカバー帆布を１プライ以上貼着することにより、ベルト幅方向の耐摩耗性が改善され、しかもカバー帆布にベルト長手方向の伸縮性を付与することによりカバー帆布の亀裂発生を防止してその寿命が改善される、と記載されている。
【０００５】
特許文献３には、ロープからなる心線を埋設した接着ゴム層と、この接着ゴム層の上部に伸張ゴム層と、その下部に圧縮ゴム層とを配し、ベルト周囲をカバー布で被覆しない動力伝動用ベルトであり、圧縮ゴム層に積層した少なくとも１層の補強布に、ポリメタフェニレンイソフタルアミドからなる紡績糸とポリエチレンテレフタレートからなる紡績糸をポリメタフェニレンイソフタルアミドの重量比率が２５〜７５％になるように混撚りした糸で製織した布を用いた構成にすることが開示されている。そして、これによれば、ベルトスリップ率を低下させ、耐熱性能、耐クラック性を低下させずに伝達性能を向上させることができる、と記載されている。
【０００６】
特許文献４には、コードからなる心線を埋設した接着ゴム層と、この接着ゴム層の上部に伸張ゴム層と、その下部に圧縮ゴム層とを配し、ベルト周囲をカバー帆布で被覆しない動力伝動用ベルトであり、圧縮ゴム層に積層した少なくとも１層の補強布が、ポリアリレート繊維と他の繊維とを混合した糸を用いて製織した布をからなっているものが開示されている。そして、これによれば、伝達性能（ベルトスリップ率）を低下させずに耐熱性能、耐クラック性を向上させることができる、と記載されている。
【特許文献１】第２５３０１８２号実用新案登録公報
【特許文献２】第２５８４６１８号実用新案登録公報
【特許文献３】特開平７−２１７７０６号公報
【特許文献４】特開平９−２７３６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、ベルト式無段変速機の高出力化が進み、そのためにＶベルトは高負荷で使用されることとなっている。また、ベルト式無段変速機の小型化が進み、そのためにＶベルトは高い雰囲気温度下で使用されることとなっている。そして、このようにＶベルトの使用環境が過酷なものになると、ベルト本体が大きな剪断力を受けると共に、ベルト本体を形成するゴムの熱劣化の進行が早まり、図４に示すように、そのためにコグａとコグａとの間のコグ底からベルト本体ｂの中心に向かって延びるクラックｃの発生が従来よりも早期になってきている。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来よりも耐久性の高いＶベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明は、ベルト本体の内周側に長さ方向に沿って一定ピッチで下コグが形成されていると共に該ベルト本体の内周側が内側補強布で被覆されたローエッジ型のＶベルトであって、
上記内側補強布がアラミド繊維で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、ベルト本体の内周側を被覆する内側補強布が高強度繊維であるアラミド繊維で形成されているので、ベルト本体が大きな剪断力を受けると共にベルト本体を形成するゴムの熱劣化が進行したとしても、下コグと下コグとの間のコグ底でのクラックの発生が抑止され、綿、ナイロン繊維、或いは、ポリエステル繊維で内側補強布が形成された従来のものよりも高い耐久性を得ることができる。
【００１１】
本発明は、ベルト本体の外周側に長さ方向に沿って一定ピッチで上コグが形成されていると共に該ベルト本体の外周側が外側補強布で被覆されており、
上記外側補強布がアラミド繊維で形成されているものであってもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、ベルト本体の内周側及び外周側のそれぞれにコグが形成されたダブルコグ型のＶベルトにおいて、ベルト本体の外周側を被覆する外側補強布もが高強度繊維であるアラミド繊維で形成されているので、上コグと上コグとの間のコグ底でのクラックの発生が抑止され、高い耐久性を得ることができる。
【００１３】
また、別の本発明は、ベルト本体の外周側に長さ方向に沿って一定ピッチで上コグが形成されていると共に該ベルト本体の外周側が外側補強布で被覆されたローエッジ型のＶベルトであって、
上記外側補強布がアラミド繊維で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、ベルト本体の外周側を被覆する外側補強布が高強度繊維であるアラミド繊維で形成されているので、ベルト本体が大きな剪断力を受けると共にベルト本体を形成するゴムの熱劣化が進行したとしても、上コグと上コグとの間のコグ底でのクラックの発生が抑止され、綿、ナイロン繊維、或いは、ポリエステル繊維で外側補強布が形成された従来のものよりも高い耐久性を得ることができる。
【００１５】
本発明のＶベルトは、従来に比べて耐久性が高められているので、厳しい環境での使用が求められる車両に搭載されるベルト式無段変速機の伝動ベルトに用いられるのに適している。
【発明の効果】
【００１６】
以上の通り、本発明によれば、ベルト本体の内周側或いは外周側を被覆する補強布が高強度繊維であるアラミド繊維で形成されているので、ベルト本体が大きな剪断力を受けると共にベルト本体を形成するゴムの熱劣化が進行したとしても、コグとコグとの間のコグ底でのクラックの発生が抑止され、綿、ナイロン繊維、或いは、ポリエステル繊維で補強布が形成された従来のものよりも高い耐久性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢを示す。
【００１９】
このダブルコグドＶベルトＢは、ベルト本体１００が、エンドレスの心線埋設部１０と、心線埋設部１０の内周側に一体に設けられた下コグ形成部２０と、心線埋設部１０の外周側に一体に設けられた上コグ形成部３０と、からなるローエッジ型のものである。
【００２０】
心線埋設部１０は、ゴム組成物で形成された心線埋設部本体１１と、それにベルト幅方向に所定ピッチの螺旋を形成するように埋設された心線１２と、からなる。心線埋設部本体１１を構成するゴム組成物は、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマーゴム（ＥＰＤＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）等のものである。心線１２は、ポリエステル（ＰＥＴ）繊維等の撚り糸にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下、「ＲＦＬ水溶液」という。）に浸漬した後に乾燥させる接着処理を施したもので構成されている。
【００２１】
下コグ形成部２０は、短繊維２１がベルト幅方向に配向するように混合分散されたゴム組成物で形成された下コグ形成部本体２２と、その表面、つまり、ベルト本体１００の内周側を被覆する内側補強布２３とからなる。下コグ形成部本体２２を構成するゴム組成物のゴム成分は、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマーゴム（ＥＰＤＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）等である。短繊維２１は、例えば、高強力ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維、パラ系アラミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ヘテロ環含有芳香族繊維等である。
【００２２】
内側補強布２３は、パラ系アラミド繊維（例えば、デュポン社製  商品名：ケブラー２９、ケブラー１１９，帝人社製  商品名：テクノーラ）やメタ系アラミド繊維（例えば、デュポン社製  商品名：ノーメックス，帝人社製  商品名：コーネックス）で形成された伸性を有する織布に、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱し、織布表面にＲＦＬの被膜を形成させる接着処理、及び／又は、ゴム糊に浸漬した後に乾燥させ、ゴム糊の被膜を形成させる接着処理を施したもので構成されている。ＲＦＬ水溶液は、ラテックスが例えばビニルピリジン・スチレンブタジエンゴム（Ｖｐ・ＳＢＲ）ラテックス、クロロプレンゴム（ＣＲ）ラテックス、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）ラテックス、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）ラテックス等のものである。ゴム糊は、例えばベルト本体１０を形成するゴム組成物を有機溶剤に溶解させたものである。なお、ＲＦＬ水溶液による接着処理の前に、エポキシ樹脂或いはイソシアネート樹脂を含む処理液に浸漬した後に加熱し、織布表面をエポキシ樹脂或いはイソシアネート樹脂で被覆する下地接着処理を施してもよい。
【００２３】
内側補強布２３は、経糸及び緯糸がそれぞれ幅５ｃｍ当たりに３０〜１５０本である平織り、綾織り、朱子織り等の織り構成を有する。内側補強布２３を構成する経糸及び緯糸は、例えば、メタ系アラミド繊維（例えば、帝人社製  商品名：コーネックス）或いはパラ系アラミド繊維（例えば、帝人社製  商品名：テクノーラ）のフィラメント束の片撚り糸や紡績糸（牽切加工糸を使用した紡績糸状のものを含む。で構成されていても、また、ウレタン等の弾性糸にアラミド繊維をカバーリングしたカバーリング糸で構成されていても、さらに、このカバーリング糸に最外糸としてナイロン繊維等をさらにカバーリングしたダブルカバーリング糸（例えば、２００〜４００ｄｔｅｘのウレタン弾性糸が中間糸として１５０〜３００ｄｔｅｘのアラミド繊維でカバーリングされ、さらに最外糸として１００〜２００ｄｔｅｘのナイロン繊維でカバーリングされたもの）で構成されていてもよい。内側補強布２３は、経糸及び緯糸がベルト長さ方向に対して同じ又は異なる角度に傾斜して設けられるようにバイアス状に配置されていてもよく、また、一方がベルト長さ方向に沿って延び且つ他方がベルト幅方向に延びて設けられるように配置されていてもよい。経糸及び緯糸のなす角は例えば９０〜１１０°である。
【００２４】
下コグ形成部２０は、ベルト長手方向に沿って一定ピッチで配設された下コグ２４を有し、相互に隣接した下コグ２４間にベルト幅方向に延びる溝２５が構成されている。下コグ２４の縦断面外形は、略正弦波形に形成されており、溝２５の底が外向きに凹である円弧状に形成されている。
【００２５】
上コグ形成部３０は、短繊維３１がベルト幅方向に配向するように混合分散されたゴム組成物で形成された上コグ形成部本体３２と、その表面、つまり、ベルト本体１００の外周側を被覆する外側補強布３３とからなる。上コグ形成部本体３２を構成するゴム組成物のゴム成分は、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマーゴム（ＥＰＤＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）等である。短繊維３１は、例えば、高強力ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維、パラ系アラミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ヘテロ環含有芳香族繊維等である。
【００２６】
外側補強布３３は、パラ系アラミド繊維（例えば、デュポン社製  商品名：ケブラー２９、ケブラー１１９，帝人社製  商品名：テクノーラ）やメタ系アラミド繊維（例えば、デュポン社製  商品名：ノーメックス，帝人社製  商品名：コーネックス）で形成された伸性を有する織布に、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱し、織布表面にＲＦＬの被膜を形成させる接着処理、及び／又は、ゴム糊に浸漬した後に乾燥させ、ゴム糊の被膜を形成させる接着処理を施したもので構成されている。ＲＦＬ水溶液は、ラテックスが例えばビニルピリジン・スチレンブタジエンゴム（Ｖｐ・ＳＢＲ）ラテックス、クロロプレンゴム（ＣＲ）ラテックス、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）ラテックス、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）ラテックス等のものである。ゴム糊は、例えばベルト本体１０を形成するゴム組成物を有機溶剤に溶解させたものである。なお、ＲＦＬ水溶液による接着処理の前に、エポキシ樹脂或いはイソシアネート樹脂を含む処理液に浸漬した後に加熱し、織布表面をエポキシ樹脂或いはイソシアネート樹脂で被覆する下地接着処理を施してもよい。
【００２７】
外側補強布３３は、経糸及び緯糸がそれぞれ幅５ｃｍ当たりに３０〜１５０本である平織り、綾織り、朱子織り等の織り構成を有する。外側補強布３３を構成する経糸及び緯糸は、例えば、メタ系アラミド繊維（例えば、帝人社製  商品名：コーネックス）或いはパラ系アラミド繊維（例えば、帝人社製  商品名：テクノーラ）のフィラメント束の片撚り糸や紡績糸（牽切加工糸を使用した紡績糸状のものを含む。で構成されていても、また、ウレタン等の弾性糸にアラミド繊維をカバーリングしたカバーリング糸で構成されていても、さらに、このカバーリング糸に最外糸としてナイロン繊維等をさらにカバーリングしたダブルカバーリング糸（例えば、２００〜４００ｄｔｅｘのウレタン弾性糸が中間糸として１５０〜３００ｄｔｅｘのアラミド繊維でカバーリングされ、さらに最外糸として１００〜２００ｄｔｅｘのナイロン繊維でカバーリングされたもの）で構成されていてもよい。外側補強布３３は、経糸及び緯糸がベルト長さ方向に対して同じ又は異なる角度に傾斜して設けられるようにバイアス状に配置されていてもよく、また、一方がベルト長さ方向に沿って延び且つ他方がベルト幅方向に延びて設けられるように配置されていてもよい。経糸及び緯糸のなす角は例えば９０〜１１０°である。
【００２８】
上コグ形成部３０は、ベルト長手方向に沿って一定ピッチで配設された上コグ３４を有し、相互に隣接した上コグ３４間にベルト幅方向に延びる溝３５が構成されている。上コグ３４の縦断面外形は、略台形に形成されており、溝３５の底が外向きに凹である円弧状に形成されている。
【００２９】
このダブルコグドＶベルトＢは、例えば自動２輪車、バギー、スノーモービル等の車両に搭載されるベルト式無段変速機における伝動ベルト（変速ベルト）として用いられる。
【００３０】
図２は、このダブルコグドＶベルトＢが用いられたベルト式無段変速機Ｔを示す。
【００３１】
このベルト式無段変速機Ｔは、エンジン（図示せず）の出力軸に駆動連結された駆動プーリ１と、駆動車輪（図示せず）側に駆動連結された従動プーリ２とを備えている。駆動プーリ１及び従動プーリ２は変速Ｖプーリからなる。つまり、駆動プーリ１及び従動プーリ２は、各々の回転軸３，４に回転一体にかつ軸方向に移動不能に固定された固定シーブ５と、回転軸３，４に、固定シーブ５に対しそれとの間に断面Ｖ字状のベルト溝７を形成するように対向配置されて回転一体にかつ軸方向に摺動可能に支持された可動シーブ６とを備えてなる。これら駆動プーリ１及び従動プーリ２のベルト溝７，７間にダブルコグドＶベルトＢが巻き掛けられており、駆動プーリ１及び従動プーリ２の可動シーブ６を固定シーブ５に対し接離させて駆動プーリ１及び従動プーリ２間の速比を変化させる。具体的には、駆動プーリ１の可動シーブ６を固定シーブ５から離隔させて駆動プーリ１を開くとともに、従動プーリ２の可動シーブ６を固定シーブ５に接近させて従動プーリ２を閉じたときには、駆動プーリ１のプーリ径を従動プーリ２よりも小さくし、駆動プーリ１の回転数を減速して従動プーリ２に伝達する低速状態とする一方、駆動プーリ１の可動シーブ６を固定シーブ５に接近させて駆動プーリ１を閉じるとともに、従動プーリ２の可動シーブ６を固定シーブ５から離隔させて従動プーリ２を開いたときには、駆動プーリ１のプーリ径を従動プーリ２よりも大きくし、駆動プーリ１の回転数を増速して従動プーリ２に伝達する高速状態とする。
【００３２】
上記の構成のダブルコグドＶベルトＢによれば、ベルト本体１００の内周側及び外周側のそれぞれに下コグ２４及び上コグ３４が形成されているが、ベルト本体１００の内周側を被覆する内側補強布２３が高強度繊維であるアラミド繊維で形成され、また、ベルト本体１００の外周側を被覆する外側補強布３３が高強度繊維であるアラミド繊維で形成されているので、ベルト本体１００が大きな剪断力を受けると共にベルト本体１００を形成するゴムの熱劣化が進行したとしても、下コグ２４と下コグ２４との間、及び、上コグ３４と上コグ３４との間のコグ底でのクラックの発生が抑止され、綿、ナイロン繊維、或いは、ポリエステル繊維で補強布が形成された従来のものよりも高い耐久性を得ることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、ダブルコグドＶベルトＢは、車両に搭載されるベルト式無段変速機Ｔの伝動ベルトに用いられるものとしているが、特にこれに限定されるものではなく、通常のベルト伝動装置に伝動ベルトとして用いてもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、ベルト本体１００に下コグ２４及び上コグ３４が形成されたダブルコグドＶベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト本体に下コグのみが形成されたＶベルトであってもよい。
【実施例】
【００３５】
（試験用ダブルコグドＶベルト）
以下の発明例及び比較例の各試験用ダブルコグドＶベルトを準備した。
【００３６】
＜発明例＞
短繊維が幅方向に配向するようにジョイントしたシート状のゴム組成物、接着処理が施されたアラミド繊維製の心線及び接着処理が施された伸縮性のアラミド繊維製の内側補強布を円筒状金型にセットし、それから円筒状のスラブを円筒金型の外周に成形加硫し、これを所定幅に幅切りした後にベルト横断面が３０°の楔角度になるようにカットすると共に研磨して作製されたダブルコグドＶベルトを発明例とした。発明例は、ベルト周長が８２０ｍｍ、ベルト厚さが１５．５ｍｍ、心線のベルト幅方向の中心でのベルト幅が２８．０ｍｍ、下コグのコグ高さが７ｍｍ、上コグのコグ高さが５ｍｍであった。
【００３７】
＜比較例＞
アラミド繊維製の内側補強布の代わりに綿・ポリエステル繊維の混紡糸で形成された内側補強布を用いたことを除いて発明例と同一構成に作製されたダブルコグドＶベルトを比較例とした。
【００３８】
（試験評価方法）
発明例及び比較例の各ダブルコグドＶベルト２本のそれぞれについて、図３に示す走行試験機６０で、駆動プーリ６１をプーリ径１００ｍｍのものとすると共に従動プーリ６２をプーリ径８０ｍｍのものとし、それらに試験用ダブルコグドＶベルトＢを巻き掛けて従動プーリ６２に１１７７Ｎの軸荷重をかけ、駆動プーリ６１を６０００ｒｐｍで回転させ、９５±５℃雰囲気下でコグ底にクラックが発生するまで試験用ダブルコグドＶベルトＢを走行させた。
【００３９】
（試験評価結果）
試験結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2009216181.tif 000003
【００４１】
表１によれば、比較例よりも発明例の方がコグ底にクラックが発生までの走行時間が約２０％長いことが分かる。これは、ベルト本体が大きな剪断力を受けると共にベルト本体を形成するゴムの熱劣化が進行したとしても、ベルト本体の内周側を被覆する内側補強布が高強度繊維であるアラミド繊維で形成されているので、下コグと下コグとの間のコグ底でのクラックの発生が抑止されるためであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、ローエッジ型のＶベルトに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトの斜視図である。
【図２】ベルト式無段変速機の概略平面図である。
【図３】試験評価装置のレイアウトを示す図である。
【図４】従来のダブルコグドＶベルトの斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｂ  ダブルコグドＶベルト
１００  ベルト本体
２３  内側補強布
２４  下コグ
３３  外側補強布
３４  上コグ
【図１】
2009216181.tif 000004
【図２】
2009216181.tif 000005
【図３】
2009216181.tif 000006
【図４】
2009216181.tif 000007