高負荷伝動用Ｖベルト
【課題】少なくとも補強部材のベルト幅方向両端部が樹脂部材によって覆われたブロックを有する高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、上記ブロックの内ビーム内の補強部材の構成に工夫を凝らして、ブロックがプーリから推力を受ける際のせん断力に起因する上記樹脂部材のチッピングを抑制できるような構成を得る。
【解決手段】高負荷伝動用ＶベルトＢは、環状に形成された張力帯１０と、該張力帯１０と嵌合する嵌合部２４が側面に形成された複数のブロック２０とを備えている。このブロック２０は、上記嵌合部２４のベルト内外周側に形成されるビーム部２１，２２を構成する補強部材２７と、該補強部材２７の少なくともベルト幅方向両端部を覆う樹脂部材２８とを備えている。内ビーム部２２内の補強部材２７には、該内ビーム部２２がプーリと接触する幅方向両端側で断面積が拡大する拡大断面部２７ａを設ける。
【解決手段】高負荷伝動用ＶベルトＢは、環状に形成された張力帯１０と、該張力帯１０と嵌合する嵌合部２４が側面に形成された複数のブロック２０とを備えている。このブロック２０は、上記嵌合部２４のベルト内外周側に形成されるビーム部２１，２２を構成する補強部材２７と、該補強部材２７の少なくともベルト幅方向両端部を覆う樹脂部材２８とを備えている。内ビーム部２２内の補強部材２７には、該内ビーム部２２がプーリと接触する幅方向両端側で断面積が拡大する拡大断面部２７ａを設ける。
【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】
従来より、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。このベルト式無段変速装置は、駆動軸及び従動軸上に設けられた、溝間隔が可変の変速プーリーに、Ｖベルトが巻き掛けられることにより構成されている。すなわち、上記ベルト式無段変速装置は、上記変速プーリーの溝間隔を変化させることにより、無段階で変速を行えるように構成されている。
【０００３】
上記ベルト式無段変速装置に巻き掛けられる上記Ｖベルトとしては、例えば特許文献１に開示されるように、環状に形成された張力帯に、複数のブロックがベルト長さ方向に所定ピッチで係止固定されてなる高負荷伝動用Ｖベルトが知られている。
【０００４】
詳しくは、上記高負荷伝動用Ｖベルトでは、ベルト幅方向の両側面に嵌合溝が形成された各ブロックに対し、該嵌合溝内に上記張力帯を嵌合させることによって、該張力帯にブロックが係止固定されている。すなわち、上記張力帯には、ベルト外周面側及びベルト内周面側のそれぞれにベルト長さ方向に並ぶ複数の被噛合部が設けられているとともに、上記各ブロックの嵌合溝には、上記張力帯の被噛合部に対応して該被噛合部に噛合する噛合部が設けられている。
【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てなるもので、上述のようにベルト幅方向の両側面に上記嵌合溝が設けられることにより、正面視で略工の字状に形成されている。すなわち、上記ブロック内の補強部材も、正面視で略工の字状に形成されていて、その外表面を樹脂部材によって覆われている。
【０００６】
上述のような構成を有する高負荷伝動用Ｖベルトは、プーリからの推力を、上記ブロックを介して張力帯に伝えて、該張力帯によって伝動を行うように構成されている。すなわち、上記ブロックは、上記補強部材のベルト幅方向を覆うように設けられた樹脂部材で上記プーリと接触し、該プーリの推力を樹脂部材及び補強部材を介して上記張力帯に伝えるように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−２３９４３２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、上述のような構成を有する高負荷伝動用Ｖベルトでは、各ブロックがプーリから推力を受ける際に、該ブロックのベルト幅方向端部は圧縮方向の力を受ける。上述のとおり、上記ブロックは、その内部に補強部材を有しているため、ベルト幅方向端部でプーリから圧縮力を受けると、該補強部材が存在する部分と存在しない部分とで樹脂部材のベルト方向の変形量が異なる。そうすると、上記ブロックの樹脂部材において、上記補強部材が存在する部分と存在しない部分との変形量の違いによって、それらの間にせん断方向の力が作用し、該せん断力によって樹脂部材が欠けてしまう（チッピングを生じる）場合がある。
【０００８】
特に、上記特許文献１に開示されている構成のように、上記ブロックのベルト内周側を構成する内ビームにおいて、その内部の補強部材の断面がベルト幅方向にほぼ一定である場合には、プーリと接触するベルト幅方向両端部では、該補強部材の存在しない部分が多くなり、せん断力が発生しやすくなるため、樹脂部材のチッピングが生じやすい。
【０００９】
本発明は、斯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、少なくとも補強部材のベルト幅方向両端部が樹脂部材によって覆われたブロックを有する高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、上記ブロックの内ビーム内の補強部材の構成に工夫を凝らして、ブロックがプーリから推力を受ける際のせん断力に起因する上記樹脂部材のチッピングを抑制できるような構成を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る高負荷伝動用Ｖベルトでは、ブロックの内ビーム内の補強部材に、ベルト幅方向両端部で断面積が拡大する拡大断面部を設けて、プーリが推力を受ける際に樹脂部材に発生するせん断力を低減するようにした。
【００１１】
具体的には、第１の発明では、環状に形成された張力帯と、該張力帯に所定ピッチで係止固定されるように、該張力帯と嵌合する嵌合溝が側面に形成された複数のブロックとを備えている高負荷伝動用Ｖベルトを対象とする。
【００１２】
そして、上記ブロックは、上記嵌合溝のベルト外周側に形成される外ビーム及び該嵌合溝のベルト内周側に形成される内ビームを構成する補強部材と、該補強部材の少なくともベルト幅方向両端部を覆う樹脂部材とを備えていて、上記内ビームの補強部材は、該内ビームがプーリと接触するベルト幅方向両端側で断面積が拡大する拡大断面部を有しているものとする。
【００１３】
以上の構成により、プーリの推力を受けるブロックの内ビームにおいて、該プーリとの接触部分をより広い範囲で補強することができ、該推力に起因してブロックの内ビームの樹脂部材に発生するせん断力を低減することができる。すなわち、上記ブロックの内ビーム内の補強部材において、プーリと接触するベルト幅方向両端側の断面積を拡大させることによって、該補強部材のベルト幅方向両端部を覆う樹脂部材をより広い範囲で補強することができ、該樹脂部材の補強部材が存在しない部分を小さくすることができる。したがって、上記ブロックがプーリから推力を受ける際に、該ブロックにおいて、補強部材の存在する部分と存在しない部分との間で発生するせん断力を低減することができ、該せん断力に起因する上記樹脂部材のチッピングの発生を抑制することができる。
【００１４】
上述の構成において、上記拡大断面部は、上記外ビームに向かって断面が拡がるように構成されているものとする（第２の発明）。一般的に、Ｖベルトがプーリから推力を受けると、該Ｖベルトの内ビームではベルト幅方向中央部分が下方に撓んで、ブロック側面同士の角度であるベルト角度が小さくなり、該内ビームのベルト幅方向両端部の下側部分がプーリに強く押し付けられる。そうすると、上記内ビームのベルト幅方向両端部の下側部分では、樹脂部材が押しつぶされる一方、該内ビームの上側部分では、樹脂部材があまり押しつぶされることなく、プーリとの接触によって弾性変形を繰り返すことになる。したがって、上記内ビームのベルト幅方向両端部の上側部分では、補強部材の存在する部分と存在しない部分との間で発生するせん断力が繰り返し発生することになり、該せん断力に起因して上記樹脂部材のチッピングが発生する。これに対し、上述のように、内ビーム内の補強部材のベルト幅方向両端部を外ビームに向かって、断面を拡大させることにより、該補強部材の存在する部分と存在しない部分との間で発生するせん断力を確実に低減することができ、該せん断力に起因する上記樹脂部材のチッピングの発生を確実に抑制することができる。
【００１５】
また、上記拡大断面部は、ベルト長さ方向に向かって断面が拡がるように構成されているのが好ましい（第３の発明）。こうすることで、ブロック内のベルトの厚み方向にあまり寸法の余裕がない構成であっても、該ブロックの補強部材のベルト幅方向両端側にできるだけ断面積の大きい拡大断面部を形成することができ、該ブロックがプーリの推力を受ける際に樹脂部材に発生するせん断力をより確実に低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上より、本発明によれば、高負荷伝動用Ｖベルトのブロックにおける内ビームの補強部材に、そのベルト幅方向両端側で断面積が拡大する拡大断面部を設けたため、該ブロックがプーリから推力を受ける際に上記補強部材の有無によって樹脂部材に発生するせん断力を低減することができ、該樹脂部材のチッピングの発生を抑えることができる。特に、上記拡大断面部を外ビームの方向に向かって断面を拡げるように構成することで、プーリから推力を受けるＶベルトの接触状態に応じて該Ｖベルトを補強することができ、樹脂部材のチッピングの発生を確実に抑制することができる。さらに、上記拡大断面部をベルト長さ方向に断面を拡げるように構成することで、該拡大断面部の断面積をより大きくすることができ、上記せん断力をより確実に低減でき、上記樹脂部材のチッピングをより確実に抑制することができる。
【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。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
《実施形態１》
図１に、本発明の実施形態１に係る高負荷伝動用ＶベルトＢの構成を示す。この高負荷伝動用ＶベルトＢ（以下、単にＶベルトともいう）は、高負荷の伝動が可能に構成されていて、例えば自動車用の無段変速機などに用いられている。具体的には、上記高負荷伝動用ＶベルトＢは、それぞれ環状に形成された一対の張力帯１０，１０と、該一対の張力帯１０，１０をベルト幅方向に並べた状態で、該一対の張力帯１０，１０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２０，２０，…とを備えている。
【００１９】
上記張力帯１０は、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１１，１１，…とをそれぞれ有している。
【００２０】
上記外ゴム層１０ａには、ベルト外側の表面に外帆布層（図示省略）が一体に設けられている。一方、上記内ゴム層１０ｂには、ベルト内側の表面に内帆布層（図示省略）が該内ゴム層１０ｂと一体に設けられている。上記外ゴム層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って形成されている。
【００２１】
上記心線１１は、ベルト長さ方向に延びるととも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によって形成されていて、比較的高い強度及び弾性率を有している。
【００２２】
上記張力帯１０のベルト外側の表面には、外側被噛合部として、ベルト長さ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１２，１２，…が形成されている。一方、上記張力帯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１３，１３，…が形成されている。なお、これらの内溝１３，１３，…は、それぞれ、ベルト厚み方向に上記外溝１２，１２，…と対向する位置に、所定の間隔で形成されている。
【００２３】
上記ブロック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）から視て略工字状に形成されている。すなわち、上記各ブロック２０は、ベルト外面を構成する外ビーム部（外ビーム）２１と、ベルト内面を構成する内ビーム部（内ビーム）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とにより構成されている。
【００２４】
つまり、上記外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、それぞれ、ベルト幅方向の寸法が上記センターピラー部２３のベルト幅方向の寸法よりも大きくなるように形成されている。上記センターピラー部２３は、上記外ビーム部２１におけるベルト幅方向の中央部と、上記内ビーム部２２におけるベルト幅方向の中央部とを連結するように設けられている。
【００２５】
そして、上記センターピラー部２３におけるベルト幅方向の両側には、それぞれ、ベルト幅方向外方に向かって開口し、上記外ビーム部２１及び内ビーム部２２により区画形成されたスリット状の一対の嵌合部２４，２４（嵌合溝）が設けられている。この一対の嵌合部２４，２４には、それぞれ上記張力帯１０，１０が圧入されていて、これにより、張力帯１０，１０がブロック２０と嵌合している。
【００２６】
上記嵌合部２４には、外側噛合部として、外ビーム部２１側の壁面に張力帯１０の上記外溝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、内ビーム部２２側の壁面に張力帯１０の上記内溝１３に噛合する突条の内突条部２６が形成されている。これらの外突条部２５及び内突条部２６は、ベルト厚み方向に対向する位置に設けられている。そうして、上記外突条部２５が外溝１２に噛合するとともに上記内突条部２６が内溝１３に噛合することにより、複数のブロック２０，２０，…が張力帯１０のベルト長さ方向に並んで係止固定される。
【００２７】
上記各ブロック２０は、図２に示すように、金属製の補強部材２７と、該補強部材２７の全体を覆う樹脂部材２８とを有している。具体的には、上記各ブロック２０は、例えばインサート成形により、樹脂部材２８の内部に補強部材２７がブロック２０の略中央に位置するように埋め込まれてなる。つまり、上記各ブロック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材２８と、この樹脂部材２８の中に埋設された補強部材２７とにより構成されている。この補強部材２７は、例えばアルミニウム合金等からなるもので、上記ブロック２０と略同じ輪郭形状である略工字状に形成されている。
【００２８】
なお、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。
【００２９】
上述の構成により、上記ブロック２０の外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、それぞれ、上記補強部材２７におけるベルト幅方向の両側の表面全体が樹脂部材２８によって覆われてなる。換言すると、上記各ブロック２０は、プーリと接触するベルト幅方向の両側端部が樹脂部材２８によって構成されている。なお、この実施形態では、上記補強部材２７の全体を樹脂部材２８で覆うようにしているが、この限りではなく、該補強部材２７の幅方向両端部で且つプーリとの接触する部分を樹脂部材２８で覆っていれば、全面を覆わなくてもよい。
【００３０】
また、上記各ブロック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２９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２９に係合する凹部（図示省略）とを有している。これらの凹部及び凸部２９は、センターピラー部２３のピッチライン上に形成されている。
【００３１】
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２９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。
【００３２】
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の凹部に他方のブロック２０の凸部２９が係合することにより、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、プーリの回転力をブロック２０が接触面で受けて推力として張力帯１０に伝えることにより伝動を行う。
【００３３】
ところで、上述のような構成のＶベルトにおいて、ブロックの側面でプーリから推力を受ける場合、該プーリとの接触部分では、補強部材を覆う樹脂部材に弾性変形が生じるため、該補強部材が存在する部分と存在しない部分とでは、樹脂部材の変形量に差が生じ、該樹脂部材にせん断力が生じることになる。このせん断力が繰り返し作用すると、上記樹脂部材が欠けてしまう、いわゆるチッピングが生じることになり、ベルトの耐久性を低下させる要因となる。
【００３４】
これに対し、本発明では、上記ブロック２０の補強部材２７の断面形状に工夫を凝らして、樹脂部材２８に生じるせん断力を低減することによって、該せん断力に起因する該樹脂部材２８のチッピングを抑制する。具体的には、図２（ａ）に示すように、内ビーム部２２内の補強部材２７の幅方向両端部に、断面が拡大する拡大断面部２７ａ，２７ａを設ける。この拡大断面部２７ａは、上記補強部材２７の内ビーム部２２に対応する部分の幅方向両端部に、外ビーム部２１側（図２では上方）に向かって突出するように設けられている。すなわち、図２（ｂ）に示すように、ベルト幅方向で断面がほとんど変化しない従来の補強部材に対して、拡大断面部２７ａでは、外ビーム部２１側（図２では上方）に向かって断面が拡大するように構成されている。
【００３５】
このように、上記ブロック２０の内ビーム部２２内に埋設された補強部材２７の幅方向両端部に、拡大断面部２７ａ，２７ａを設けることで、ＶベルトＢがプーリから推力を受ける場合に、該ＶベルトＢのブロック２０におけるプーリとの接触部分の樹脂部材２８を補強部材２７の拡大断面部２７ａによって広い範囲で力を受けることができ（図２（ｂ）の右図参照）、これにより、従来（図中の一点鎖線部）に比べて面圧を低下させることができ（図中の実線参照）、上記補強部材２７が存在する部分と存在しない部分との間で上記樹脂部材２８に生じるせん断力を低減することができる。したがって、上記せん断力に起因する上記樹脂部材２８のチッピングの発生を抑制することができ、ＶベルトＢの耐久性の向上を図れる。
【００３６】
しかも、上記拡大断面部２７ａを、外ビーム部２１側（図２では上方）に向かって断面が拡大するように形成することで、ＶベルトＢとプーリとの接触状態に応じた補強を行うことができ、上記せん断力をより確実に低減することができる。すなわち、一般的に、Ｖベルトがプーリから推力を受けると、該Ｖベルトの内ビーム部では幅方向中央部分が下方に撓んで、ベルト角度が小さくなり、該内ビーム部の幅方向両端部の下側部分がプーリに強く押し付けられる。そうすると、上記内ビーム部の幅方向両端部の下側部分では、樹脂部材が押しつぶされる一方、該内ビーム部の幅方向両端部の上側部分では、樹脂部材があまり押しつぶされることなく、プーリとの接触によって弾性変形を繰り返すことになる。したがって、上記内ビーム部の幅方向両端部の上側部分では、補強部材が存在する部分と存在しない部分との間でせん断力が繰り返し発生することになり、該せん断力に起因して上記樹脂部材のチッピングが発生しやすくなる。これに対し、上述のように、上記内ビーム部２２の幅方向両端部の上側部分、すなわち外ビーム部２１側に向かって、補強部材２７の断面を拡大させることにより、該補強部材２７が存在する部分と存在しない部分との間で発生するせん断力をより確実に低減することができ、該せん断力に起因する上記樹脂部材２８のチッピングの発生をより確実に抑制することができる。
【００３７】
《実施形態２》
次に、本発明の実施形態２に係る高負荷伝動用ＶベルトＢについて以下で説明する。この実施形態２に係る高負荷伝動用ＶベルトＢは、図３に示すように、ブロックの補強部材における拡大断面部の形状が上記実施形態１とは異なるだけなので、同一の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ以下で説明する。
【００３８】
具体的には、図３（ａ）に示すように、ブロック４０内の補強部材４７のうち、内ビーム部４２の内部に埋設される部分の幅方向両端部に、拡大断面部４７ａを設ける。この拡大断面部４７ａは、図３（ｂ）に示すように、上記内ビーム部４２の内部の補強部材４７を厚み方向（図の上下方向）及びベルト長さ方向（図の左右方向）に拡大するように形成されている。詳しくは、上記拡大断面部４７ａは、上記内ビーム部４２の断面形状よりも小さい相似形状になるように形成されていて、プーリから推力を受ける際に該内ビーム部４２のほぼ全面に作用する力を受け止めることができる。なお、上記図３において、符号４２は外ビーム部を、符号４４は嵌合部を、符号４８は樹脂部材を、それぞれ示す。
【００３９】
以上の構成により、上記ＶベルトＢのブロック４０の内ビーム部２２は、プーリから推力を受ける際に、その幅方向両端部の広い範囲で上記補強部材４７の拡大断面部４７ａによって力を受けることができる（図３（ｂ）の右図参照）ため、従来（図中の一点鎖線部）に比べて面圧を低下させることができ（図中の実線参照）、該補強部材４７が存在する部分と存在しない部分とで樹脂部材４８に発生するせん断力をより確実に低減することができる。したがって、上記せん断力に起因する樹脂部材４８のチッピングの発生をより確実に抑制することができる。
【００４０】
しかも、上述のように、上記拡大断面部４７ａを、断面が補強部材４７の厚み方向だけでなく、ベルト長さ方向にも拡大するように設けることで、該拡大断面部４７ａの断面積をより大きくすることができるとともに、構造上の制約等によって、上記補強部材４７の厚み方向に断面を拡大することができない場合にも、断面を確実に拡大させることができる。したがって、上述の構成により、上記樹脂部材４８に発生するせん断力を確実に低減することができ、該せん断力に起因する該樹脂部材４８のチッピングの発生を確実に抑制することができる。
【００４１】
《その他の実施形態》
上記各実施形態では、高負荷伝動用ＶベルトＢは一対の張力帯１０を備えているが、この限りではなく、少なくとも１つの張力帯１０を備えていればよい。
【００４２】
また、上記各実施形態では、ブロック２０，４０内に埋設される補強部材２７，４７の拡大断面部２７ａ，４７ａを、外ビーム部２１，４１側（図２、３では上方）に向かって断面が拡大するように設けているが、この限りではなく、ベルト内方側（図２、３の下方）に向かって断面が拡大するように設けてもよい。
【００４３】
また、上記各実施形態では、補強部材２７，４７と一体に拡大断面部２７ａ，４７ａを設けているが、この限りではなく、補強部材とは別の部材によって拡大断面部を構成して、該補強部材に取り付けるようにしてもよい。
【実施例】
【００４４】
高負荷伝動用ＶベルトＢについて行った試験及びその評価結果について以下で説明する。
【００４５】
（試験評価用ベルト）
試験評価用のＶベルトとして、ベルト角度（ブロックの側面がなす角度）が２６度、ブロックの幅寸法が２５ｍｍ、ブロックのベルト長さ方向の寸法が３ｍｍ、ブロックの厚みが２．９５ｍｍ（補強部材は、厚み２ｍｍで軽量高強度アルミ合金製）、ベルトの長さが６１２ｍｍのベルトを製作した。そして、ブロック内の内ビーム部に対応する補強部材の幅方向両端部に拡大断面部を有していないもの（断面積５．５７ｍｍ２）を従来例、上記実施形態１の形状の拡大断面部を有するもの（断面積６．６２ｍｍ２）を実施例１、上記実施形態２の形状の拡大断面部を有するもの（断面積８．８２ｍｍ２）を実施例２として、それぞれ製作した。なお、上記内ビーム部に対応する補強部材の幅方向両端部を樹脂部材によって覆うことにより形成される接触部分の面積は、いずれのベルトでも９．９４ｍｍ２である。
【００４６】
（試験評価方法）
＜耐衝撃性試験＞
図４に示す耐衝撃性試験機を用いて、実施例１、２及び従来例のＶベルトにおけるブロックの耐衝撃性をそれぞれ測定した。上記耐衝撃性試験機は、ロードセル５０と、該ロードセル５０に連結部材５１を介して接続された略逆コ字状の第１受圧部材５２と、該第１受圧部材５２に係合する略コ字状の第２受圧部材５３と、この第２受圧部材５３のロードセル５０とは反対側に接続された柱状のガイド部材５４と、該ガイド部材５４に沿って落下可能に構成された重錘５５とを備えている。上記ガイド部材５４の先端には、上記重錘５５を受け止めるためのストッパ部５４ａが設けられている。
【００４７】
上記第１受圧部材５２及び第２受圧部材５３は、両者間にＶベルトのブロック２０，４０を隙間なく狭持できるように構成されている。これにより、上記ストッパ部５４ａ上に重錘５５が落下すると、その衝撃は、上記ガイド部材５４を介して上記第２受圧部材５３に伝わるため、該第２受圧部材５３と第１受圧部材５２との間に配置されたブロック２０，４０に対して衝撃を与えることができる。なお、上記図４において、矢印は上記重錘５５の落下方向を示している。
【００４８】
この試験では、上記試験機を用いて、上記ブロック２０，４０のプーリとの接触部分の樹脂部材２８，４８が欠けるまでの重錘５５の落下回数を測定し、その重錘５５の落下回数をブロック２０，４０の耐衝撃性として評価した。
【００４９】
なお、上記耐衝撃性試験では、１．５ｋｇの重錘５５をストッパ部５４ａよりも１５ｍｍ上方から２０回／分の落下周期で落下させた。このときの雰囲気温度は１３０℃である。
【００５０】
＜高速耐久性試験＞
図５に示すように、駆動プーリ６０及び従動プーリ６１に実施例１、２及び従来例の各ＶベルトＢをそれぞれ巻き掛けて５００時間走行させ、各ＶベルトＢの走行可能時間を測定し、高速耐久性として評価した。
【００５１】
この高速耐久性試験での駆動プーリ６０のプーリ径は１３３．６ｍｍであり、従動プーリ６１のプーリ径は、６１．４ｍｍである。駆動プーリ６０の回転数を５０１６±６０ｒｐｍとし、駆動プーリ６０のトルクを６３．７Ｎ・ｍとした。また、上記駆動プーリ６０及び従動プーリ６１の収容されたケース６２内に１２０度の空気を供給した状態で走行試験を行った。
【００５２】
＜摩耗量の測定＞
上記高速耐久性試験と同様の条件で各Ｖベルトをそれぞれ４００時間走行させた後に、各Ｖベルトのプーリとの接触部分の厚みを測定して、ベルト走行前に予め測定した各Ｖベルトの接触部分の厚みと比較することにより、各Ｖベルトの接触部分の摩耗量をそれぞれ求めた。
【００５３】
（試験評価結果）
上述の耐衝撃性試験及び高速耐久性試験の試験結果を図６に示す。
【００５４】
従来例のＶベルトでは、８００回の落下回数で樹脂部材が欠けるのに対し、ブロック２０，４０内の補強部材２７，４７に拡大断面部２７ａ，４７ａを設けた実施例１、２の各Ｖベルトでは、それぞれ、６０００回、８０００回の落下回数で樹脂部材が欠けている。したがって、上記拡大断面部２７ａ，４７ａを設けることで、樹脂部材２８，４８のチッピングを抑制することができ、ベルトの耐久性の向上を図ることができる。特に、上記拡大断面部４７ａの面積が大きい実施例２のＶベルトＢの方が、より多くの落下回数（８０００回）で樹脂欠けを生じていることから、耐衝撃性がより高いことが分かる。
【００５５】
また、４００時間走行後のＶベルトのプーリとの接触部分の摩耗量も、従来例のＶベルトに比べて実施例１、２のＶベルトの方が小さいことから、上記拡大断面部２７ａ，４７ａを設けることで、耐摩耗性の向上も図れる。
【００５６】
なお、高速耐久性については、実施例１、２及び従来例のいずれのＶベルトも、５００時間が経過しても特に異常は見当たらなかった。
【００５７】
以上の試験結果より、実施例１、２のＶベルトは、従来例のＶベルトに比べて、樹脂部材２８，４８の耐衝撃性が高く、且つプーリとの接触部分の耐摩耗性も高いことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明は、補強部材の形状に工夫を凝らすことによって、プーリとの接触部分における樹脂部材のチッピングを抑制することができるので、高負荷伝動用Ｖベルトの耐久性を向上させる場合に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態１に係る高負荷伝動用Ｖベルトの一部を概略的に示す斜視図である。
【図２】高負荷伝動用Ｖベルトのブロックにおける、（ａ）正面図、（ｂ）内ビーム部の側面図及び面圧分布である。
【図３】実施形態２に係る高負荷伝動用Ｖベルトのブロックにおける図２相当図である。
【図４】耐衝撃性試験の試験装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図５】高速耐久性試験の試験装置の構成を模式的に示す図である。
【図６】各種試験の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ｂ 高負荷伝動用Ｖベルト
１０ 張力帯
２０、４０ ブロック
２１、４１ 外ビーム部（外ビーム）
２２、４２ 内ビーム部（内ビーム）
２４、４４ 嵌合部（嵌合溝）
２７、４７ 補強部材
２７ａ、４７ａ 拡大断面部
２８、４８ 樹脂部材
【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】
従来より、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。このベルト式無段変速装置は、駆動軸及び従動軸上に設けられた、溝間隔が可変の変速プーリーに、Ｖベルトが巻き掛けられることにより構成されている。すなわち、上記ベルト式無段変速装置は、上記変速プーリーの溝間隔を変化させることにより、無段階で変速を行えるように構成されている。
【０００３】
上記ベルト式無段変速装置に巻き掛けられる上記Ｖベルトとしては、例えば特許文献１に開示されるように、環状に形成された張力帯に、複数のブロックがベルト長さ方向に所定ピッチで係止固定されてなる高負荷伝動用Ｖベルトが知られている。
【０００４】
詳しくは、上記高負荷伝動用Ｖベルトでは、ベルト幅方向の両側面に嵌合溝が形成された各ブロックに対し、該嵌合溝内に上記張力帯を嵌合させることによって、該張力帯にブロックが係止固定されている。すなわち、上記張力帯には、ベルト外周面側及びベルト内周面側のそれぞれにベルト長さ方向に並ぶ複数の被噛合部が設けられているとともに、上記各ブロックの嵌合溝には、上記張力帯の被噛合部に対応して該被噛合部に噛合する噛合部が設けられている。
【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てなるもので、上述のようにベルト幅方向の両側面に上記嵌合溝が設けられることにより、正面視で略工の字状に形成されている。すなわち、上記ブロック内の補強部材も、正面視で略工の字状に形成されていて、その外表面を樹脂部材によって覆われている。
【０００６】
上述のような構成を有する高負荷伝動用Ｖベルトは、プーリからの推力を、上記ブロックを介して張力帯に伝えて、該張力帯によって伝動を行うように構成されている。すなわち、上記ブロックは、上記補強部材のベルト幅方向を覆うように設けられた樹脂部材で上記プーリと接触し、該プーリの推力を樹脂部材及び補強部材を介して上記張力帯に伝えるように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−２３９４３２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、上述のような構成を有する高負荷伝動用Ｖベルトでは、各ブロックがプーリから推力を受ける際に、該ブロックのベルト幅方向端部は圧縮方向の力を受ける。上述のとおり、上記ブロックは、その内部に補強部材を有しているため、ベルト幅方向端部でプーリから圧縮力を受けると、該補強部材が存在する部分と存在しない部分とで樹脂部材のベルト方向の変形量が異なる。そうすると、上記ブロックの樹脂部材において、上記補強部材が存在する部分と存在しない部分との変形量の違いによって、それらの間にせん断方向の力が作用し、該せん断力によって樹脂部材が欠けてしまう（チッピングを生じる）場合がある。
【０００８】
特に、上記特許文献１に開示されている構成のように、上記ブロックのベルト内周側を構成する内ビームにおいて、その内部の補強部材の断面がベルト幅方向にほぼ一定である場合には、プーリと接触するベルト幅方向両端部では、該補強部材の存在しない部分が多くなり、せん断力が発生しやすくなるため、樹脂部材のチッピングが生じやすい。
【０００９】
本発明は、斯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、少なくとも補強部材のベルト幅方向両端部が樹脂部材によって覆われたブロックを有する高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、上記ブロックの内ビーム内の補強部材の構成に工夫を凝らして、ブロックがプーリから推力を受ける際のせん断力に起因する上記樹脂部材のチッピングを抑制できるような構成を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る高負荷伝動用Ｖベルトでは、ブロックの内ビーム内の補強部材に、ベルト幅方向両端部で断面積が拡大する拡大断面部を設けて、プーリが推力を受ける際に樹脂部材に発生するせん断力を低減するようにした。
【００１１】
具体的には、第１の発明では、環状に形成された張力帯と、該張力帯に所定ピッチで係止固定されるように、該張力帯と嵌合する嵌合溝が側面に形成された複数のブロックとを備えている高負荷伝動用Ｖベルトを対象とする。
【００１２】
そして、上記ブロックは、上記嵌合溝のベルト外周側に形成される外ビーム及び該嵌合溝のベルト内周側に形成される内ビームを構成する補強部材と、該補強部材の少なくともベルト幅方向両端部を覆う樹脂部材とを備えていて、上記内ビームの補強部材は、該内ビームがプーリと接触するベルト幅方向両端側で断面積が拡大する拡大断面部を有しているものとする。
【００１３】
以上の構成により、プーリの推力を受けるブロックの内ビームにおいて、該プーリとの接触部分をより広い範囲で補強することができ、該推力に起因してブロックの内ビームの樹脂部材に発生するせん断力を低減することができる。すなわち、上記ブロックの内ビーム内の補強部材において、プーリと接触するベルト幅方向両端側の断面積を拡大させることによって、該補強部材のベルト幅方向両端部を覆う樹脂部材をより広い範囲で補強することができ、該樹脂部材の補強部材が存在しない部分を小さくすることができる。したがって、上記ブロックがプーリから推力を受ける際に、該ブロックにおいて、補強部材の存在する部分と存在しない部分との間で発生するせん断力を低減することができ、該せん断力に起因する上記樹脂部材のチッピングの発生を抑制することができる。
【００１４】
上述の構成において、上記拡大断面部は、上記外ビームに向かって断面が拡がるように構成されているものとする（第２の発明）。一般的に、Ｖベルトがプーリから推力を受けると、該Ｖベルトの内ビームではベルト幅方向中央部分が下方に撓んで、ブロック側面同士の角度であるベルト角度が小さくなり、該内ビームのベルト幅方向両端部の下側部分がプーリに強く押し付けられる。そうすると、上記内ビームのベルト幅方向両端部の下側部分では、樹脂部材が押しつぶされる一方、該内ビームの上側部分では、樹脂部材があまり押しつぶされることなく、プーリとの接触によって弾性変形を繰り返すことになる。したがって、上記内ビームのベルト幅方向両端部の上側部分では、補強部材の存在する部分と存在しない部分との間で発生するせん断力が繰り返し発生することになり、該せん断力に起因して上記樹脂部材のチッピングが発生する。これに対し、上述のように、内ビーム内の補強部材のベルト幅方向両端部を外ビームに向かって、断面を拡大させることにより、該補強部材の存在する部分と存在しない部分との間で発生するせん断力を確実に低減することができ、該せん断力に起因する上記樹脂部材のチッピングの発生を確実に抑制することができる。
【００１５】
また、上記拡大断面部は、ベルト長さ方向に向かって断面が拡がるように構成されているのが好ましい（第３の発明）。こうすることで、ブロック内のベルトの厚み方向にあまり寸法の余裕がない構成であっても、該ブロックの補強部材のベルト幅方向両端側にできるだけ断面積の大きい拡大断面部を形成することができ、該ブロックがプーリの推力を受ける際に樹脂部材に発生するせん断力をより確実に低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上より、本発明によれば、高負荷伝動用Ｖベルトのブロックにおける内ビームの補強部材に、そのベルト幅方向両端側で断面積が拡大する拡大断面部を設けたため、該ブロックがプーリから推力を受ける際に上記補強部材の有無によって樹脂部材に発生するせん断力を低減することができ、該樹脂部材のチッピングの発生を抑えることができる。特に、上記拡大断面部を外ビームの方向に向かって断面を拡げるように構成することで、プーリから推力を受けるＶベルトの接触状態に応じて該Ｖベルトを補強することができ、樹脂部材のチッピングの発生を確実に抑制することができる。さらに、上記拡大断面部をベルト長さ方向に断面を拡げるように構成することで、該拡大断面部の断面積をより大きくすることができ、上記せん断力をより確実に低減でき、上記樹脂部材のチッピングをより確実に抑制することができる。
【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。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
《実施形態１》
図１に、本発明の実施形態１に係る高負荷伝動用ＶベルトＢの構成を示す。この高負荷伝動用ＶベルトＢ（以下、単にＶベルトともいう）は、高負荷の伝動が可能に構成されていて、例えば自動車用の無段変速機などに用いられている。具体的には、上記高負荷伝動用ＶベルトＢは、それぞれ環状に形成された一対の張力帯１０，１０と、該一対の張力帯１０，１０をベルト幅方向に並べた状態で、該一対の張力帯１０，１０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２０，２０，…とを備えている。
【００１９】
上記張力帯１０は、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１１，１１，…とをそれぞれ有している。
【００２０】
上記外ゴム層１０ａには、ベルト外側の表面に外帆布層（図示省略）が一体に設けられている。一方、上記内ゴム層１０ｂには、ベルト内側の表面に内帆布層（図示省略）が該内ゴム層１０ｂと一体に設けられている。上記外ゴム層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って形成されている。
【００２１】
上記心線１１は、ベルト長さ方向に延びるととも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によって形成されていて、比較的高い強度及び弾性率を有している。
【００２２】
上記張力帯１０のベルト外側の表面には、外側被噛合部として、ベルト長さ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１２，１２，…が形成されている。一方、上記張力帯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１３，１３，…が形成されている。なお、これらの内溝１３，１３，…は、それぞれ、ベルト厚み方向に上記外溝１２，１２，…と対向する位置に、所定の間隔で形成されている。
【００２３】
上記ブロック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）から視て略工字状に形成されている。すなわち、上記各ブロック２０は、ベルト外面を構成する外ビーム部（外ビーム）２１と、ベルト内面を構成する内ビーム部（内ビーム）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とにより構成されている。
【００２４】
つまり、上記外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、それぞれ、ベルト幅方向の寸法が上記センターピラー部２３のベルト幅方向の寸法よりも大きくなるように形成されている。上記センターピラー部２３は、上記外ビーム部２１におけるベルト幅方向の中央部と、上記内ビーム部２２におけるベルト幅方向の中央部とを連結するように設けられている。
【００２５】
そして、上記センターピラー部２３におけるベルト幅方向の両側には、それぞれ、ベルト幅方向外方に向かって開口し、上記外ビーム部２１及び内ビーム部２２により区画形成されたスリット状の一対の嵌合部２４，２４（嵌合溝）が設けられている。この一対の嵌合部２４，２４には、それぞれ上記張力帯１０，１０が圧入されていて、これにより、張力帯１０，１０がブロック２０と嵌合している。
【００２６】
上記嵌合部２４には、外側噛合部として、外ビーム部２１側の壁面に張力帯１０の上記外溝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、内ビーム部２２側の壁面に張力帯１０の上記内溝１３に噛合する突条の内突条部２６が形成されている。これらの外突条部２５及び内突条部２６は、ベルト厚み方向に対向する位置に設けられている。そうして、上記外突条部２５が外溝１２に噛合するとともに上記内突条部２６が内溝１３に噛合することにより、複数のブロック２０，２０，…が張力帯１０のベルト長さ方向に並んで係止固定される。
【００２７】
上記各ブロック２０は、図２に示すように、金属製の補強部材２７と、該補強部材２７の全体を覆う樹脂部材２８とを有している。具体的には、上記各ブロック２０は、例えばインサート成形により、樹脂部材２８の内部に補強部材２７がブロック２０の略中央に位置するように埋め込まれてなる。つまり、上記各ブロック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材２８と、この樹脂部材２８の中に埋設された補強部材２７とにより構成されている。この補強部材２７は、例えばアルミニウム合金等からなるもので、上記ブロック２０と略同じ輪郭形状である略工字状に形成されている。
【００２８】
なお、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。
【００２９】
上述の構成により、上記ブロック２０の外ビーム部２１及び内ビーム部２２は、それぞれ、上記補強部材２７におけるベルト幅方向の両側の表面全体が樹脂部材２８によって覆われてなる。換言すると、上記各ブロック２０は、プーリと接触するベルト幅方向の両側端部が樹脂部材２８によって構成されている。なお、この実施形態では、上記補強部材２７の全体を樹脂部材２８で覆うようにしているが、この限りではなく、該補強部材２７の幅方向両端部で且つプーリとの接触する部分を樹脂部材２８で覆っていれば、全面を覆わなくてもよい。
【００３０】
また、上記各ブロック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２９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２９に係合する凹部（図示省略）とを有している。これらの凹部及び凸部２９は、センターピラー部２３のピッチライン上に形成されている。
【００３１】
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２９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。
【００３２】
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の凹部に他方のブロック２０の凸部２９が係合することにより、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、プーリの回転力をブロック２０が接触面で受けて推力として張力帯１０に伝えることにより伝動を行う。
【００３３】
ところで、上述のような構成のＶベルトにおいて、ブロックの側面でプーリから推力を受ける場合、該プーリとの接触部分では、補強部材を覆う樹脂部材に弾性変形が生じるため、該補強部材が存在する部分と存在しない部分とでは、樹脂部材の変形量に差が生じ、該樹脂部材にせん断力が生じることになる。このせん断力が繰り返し作用すると、上記樹脂部材が欠けてしまう、いわゆるチッピングが生じることになり、ベルトの耐久性を低下させる要因となる。
【００３４】
これに対し、本発明では、上記ブロック２０の補強部材２７の断面形状に工夫を凝らして、樹脂部材２８に生じるせん断力を低減することによって、該せん断力に起因する該樹脂部材２８のチッピングを抑制する。具体的には、図２（ａ）に示すように、内ビーム部２２内の補強部材２７の幅方向両端部に、断面が拡大する拡大断面部２７ａ，２７ａを設ける。この拡大断面部２７ａは、上記補強部材２７の内ビーム部２２に対応する部分の幅方向両端部に、外ビーム部２１側（図２では上方）に向かって突出するように設けられている。すなわち、図２（ｂ）に示すように、ベルト幅方向で断面がほとんど変化しない従来の補強部材に対して、拡大断面部２７ａでは、外ビーム部２１側（図２では上方）に向かって断面が拡大するように構成されている。
【００３５】
このように、上記ブロック２０の内ビーム部２２内に埋設された補強部材２７の幅方向両端部に、拡大断面部２７ａ，２７ａを設けることで、ＶベルトＢがプーリから推力を受ける場合に、該ＶベルトＢのブロック２０におけるプーリとの接触部分の樹脂部材２８を補強部材２７の拡大断面部２７ａによって広い範囲で力を受けることができ（図２（ｂ）の右図参照）、これにより、従来（図中の一点鎖線部）に比べて面圧を低下させることができ（図中の実線参照）、上記補強部材２７が存在する部分と存在しない部分との間で上記樹脂部材２８に生じるせん断力を低減することができる。したがって、上記せん断力に起因する上記樹脂部材２８のチッピングの発生を抑制することができ、ＶベルトＢの耐久性の向上を図れる。
【００３６】
しかも、上記拡大断面部２７ａを、外ビーム部２１側（図２では上方）に向かって断面が拡大するように形成することで、ＶベルトＢとプーリとの接触状態に応じた補強を行うことができ、上記せん断力をより確実に低減することができる。すなわち、一般的に、Ｖベルトがプーリから推力を受けると、該Ｖベルトの内ビーム部では幅方向中央部分が下方に撓んで、ベルト角度が小さくなり、該内ビーム部の幅方向両端部の下側部分がプーリに強く押し付けられる。そうすると、上記内ビーム部の幅方向両端部の下側部分では、樹脂部材が押しつぶされる一方、該内ビーム部の幅方向両端部の上側部分では、樹脂部材があまり押しつぶされることなく、プーリとの接触によって弾性変形を繰り返すことになる。したがって、上記内ビーム部の幅方向両端部の上側部分では、補強部材が存在する部分と存在しない部分との間でせん断力が繰り返し発生することになり、該せん断力に起因して上記樹脂部材のチッピングが発生しやすくなる。これに対し、上述のように、上記内ビーム部２２の幅方向両端部の上側部分、すなわち外ビーム部２１側に向かって、補強部材２７の断面を拡大させることにより、該補強部材２７が存在する部分と存在しない部分との間で発生するせん断力をより確実に低減することができ、該せん断力に起因する上記樹脂部材２８のチッピングの発生をより確実に抑制することができる。
【００３７】
《実施形態２》
次に、本発明の実施形態２に係る高負荷伝動用ＶベルトＢについて以下で説明する。この実施形態２に係る高負荷伝動用ＶベルトＢは、図３に示すように、ブロックの補強部材における拡大断面部の形状が上記実施形態１とは異なるだけなので、同一の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ以下で説明する。
【００３８】
具体的には、図３（ａ）に示すように、ブロック４０内の補強部材４７のうち、内ビーム部４２の内部に埋設される部分の幅方向両端部に、拡大断面部４７ａを設ける。この拡大断面部４７ａは、図３（ｂ）に示すように、上記内ビーム部４２の内部の補強部材４７を厚み方向（図の上下方向）及びベルト長さ方向（図の左右方向）に拡大するように形成されている。詳しくは、上記拡大断面部４７ａは、上記内ビーム部４２の断面形状よりも小さい相似形状になるように形成されていて、プーリから推力を受ける際に該内ビーム部４２のほぼ全面に作用する力を受け止めることができる。なお、上記図３において、符号４２は外ビーム部を、符号４４は嵌合部を、符号４８は樹脂部材を、それぞれ示す。
【００３９】
以上の構成により、上記ＶベルトＢのブロック４０の内ビーム部２２は、プーリから推力を受ける際に、その幅方向両端部の広い範囲で上記補強部材４７の拡大断面部４７ａによって力を受けることができる（図３（ｂ）の右図参照）ため、従来（図中の一点鎖線部）に比べて面圧を低下させることができ（図中の実線参照）、該補強部材４７が存在する部分と存在しない部分とで樹脂部材４８に発生するせん断力をより確実に低減することができる。したがって、上記せん断力に起因する樹脂部材４８のチッピングの発生をより確実に抑制することができる。
【００４０】
しかも、上述のように、上記拡大断面部４７ａを、断面が補強部材４７の厚み方向だけでなく、ベルト長さ方向にも拡大するように設けることで、該拡大断面部４７ａの断面積をより大きくすることができるとともに、構造上の制約等によって、上記補強部材４７の厚み方向に断面を拡大することができない場合にも、断面を確実に拡大させることができる。したがって、上述の構成により、上記樹脂部材４８に発生するせん断力を確実に低減することができ、該せん断力に起因する該樹脂部材４８のチッピングの発生を確実に抑制することができる。
【００４１】
《その他の実施形態》
上記各実施形態では、高負荷伝動用ＶベルトＢは一対の張力帯１０を備えているが、この限りではなく、少なくとも１つの張力帯１０を備えていればよい。
【００４２】
また、上記各実施形態では、ブロック２０，４０内に埋設される補強部材２７，４７の拡大断面部２７ａ，４７ａを、外ビーム部２１，４１側（図２、３では上方）に向かって断面が拡大するように設けているが、この限りではなく、ベルト内方側（図２、３の下方）に向かって断面が拡大するように設けてもよい。
【００４３】
また、上記各実施形態では、補強部材２７，４７と一体に拡大断面部２７ａ，４７ａを設けているが、この限りではなく、補強部材とは別の部材によって拡大断面部を構成して、該補強部材に取り付けるようにしてもよい。
【実施例】
【００４４】
高負荷伝動用ＶベルトＢについて行った試験及びその評価結果について以下で説明する。
【００４５】
（試験評価用ベルト）
試験評価用のＶベルトとして、ベルト角度（ブロックの側面がなす角度）が２６度、ブロックの幅寸法が２５ｍｍ、ブロックのベルト長さ方向の寸法が３ｍｍ、ブロックの厚みが２．９５ｍｍ（補強部材は、厚み２ｍｍで軽量高強度アルミ合金製）、ベルトの長さが６１２ｍｍのベルトを製作した。そして、ブロック内の内ビーム部に対応する補強部材の幅方向両端部に拡大断面部を有していないもの（断面積５．５７ｍｍ２）を従来例、上記実施形態１の形状の拡大断面部を有するもの（断面積６．６２ｍｍ２）を実施例１、上記実施形態２の形状の拡大断面部を有するもの（断面積８．８２ｍｍ２）を実施例２として、それぞれ製作した。なお、上記内ビーム部に対応する補強部材の幅方向両端部を樹脂部材によって覆うことにより形成される接触部分の面積は、いずれのベルトでも９．９４ｍｍ２である。
【００４６】
（試験評価方法）
＜耐衝撃性試験＞
図４に示す耐衝撃性試験機を用いて、実施例１、２及び従来例のＶベルトにおけるブロックの耐衝撃性をそれぞれ測定した。上記耐衝撃性試験機は、ロードセル５０と、該ロードセル５０に連結部材５１を介して接続された略逆コ字状の第１受圧部材５２と、該第１受圧部材５２に係合する略コ字状の第２受圧部材５３と、この第２受圧部材５３のロードセル５０とは反対側に接続された柱状のガイド部材５４と、該ガイド部材５４に沿って落下可能に構成された重錘５５とを備えている。上記ガイド部材５４の先端には、上記重錘５５を受け止めるためのストッパ部５４ａが設けられている。
【００４７】
上記第１受圧部材５２及び第２受圧部材５３は、両者間にＶベルトのブロック２０，４０を隙間なく狭持できるように構成されている。これにより、上記ストッパ部５４ａ上に重錘５５が落下すると、その衝撃は、上記ガイド部材５４を介して上記第２受圧部材５３に伝わるため、該第２受圧部材５３と第１受圧部材５２との間に配置されたブロック２０，４０に対して衝撃を与えることができる。なお、上記図４において、矢印は上記重錘５５の落下方向を示している。
【００４８】
この試験では、上記試験機を用いて、上記ブロック２０，４０のプーリとの接触部分の樹脂部材２８，４８が欠けるまでの重錘５５の落下回数を測定し、その重錘５５の落下回数をブロック２０，４０の耐衝撃性として評価した。
【００４９】
なお、上記耐衝撃性試験では、１．５ｋｇの重錘５５をストッパ部５４ａよりも１５ｍｍ上方から２０回／分の落下周期で落下させた。このときの雰囲気温度は１３０℃である。
【００５０】
＜高速耐久性試験＞
図５に示すように、駆動プーリ６０及び従動プーリ６１に実施例１、２及び従来例の各ＶベルトＢをそれぞれ巻き掛けて５００時間走行させ、各ＶベルトＢの走行可能時間を測定し、高速耐久性として評価した。
【００５１】
この高速耐久性試験での駆動プーリ６０のプーリ径は１３３．６ｍｍであり、従動プーリ６１のプーリ径は、６１．４ｍｍである。駆動プーリ６０の回転数を５０１６±６０ｒｐｍとし、駆動プーリ６０のトルクを６３．７Ｎ・ｍとした。また、上記駆動プーリ６０及び従動プーリ６１の収容されたケース６２内に１２０度の空気を供給した状態で走行試験を行った。
【００５２】
＜摩耗量の測定＞
上記高速耐久性試験と同様の条件で各Ｖベルトをそれぞれ４００時間走行させた後に、各Ｖベルトのプーリとの接触部分の厚みを測定して、ベルト走行前に予め測定した各Ｖベルトの接触部分の厚みと比較することにより、各Ｖベルトの接触部分の摩耗量をそれぞれ求めた。
【００５３】
（試験評価結果）
上述の耐衝撃性試験及び高速耐久性試験の試験結果を図６に示す。
【００５４】
従来例のＶベルトでは、８００回の落下回数で樹脂部材が欠けるのに対し、ブロック２０，４０内の補強部材２７，４７に拡大断面部２７ａ，４７ａを設けた実施例１、２の各Ｖベルトでは、それぞれ、６０００回、８０００回の落下回数で樹脂部材が欠けている。したがって、上記拡大断面部２７ａ，４７ａを設けることで、樹脂部材２８，４８のチッピングを抑制することができ、ベルトの耐久性の向上を図ることができる。特に、上記拡大断面部４７ａの面積が大きい実施例２のＶベルトＢの方が、より多くの落下回数（８０００回）で樹脂欠けを生じていることから、耐衝撃性がより高いことが分かる。
【００５５】
また、４００時間走行後のＶベルトのプーリとの接触部分の摩耗量も、従来例のＶベルトに比べて実施例１、２のＶベルトの方が小さいことから、上記拡大断面部２７ａ，４７ａを設けることで、耐摩耗性の向上も図れる。
【００５６】
なお、高速耐久性については、実施例１、２及び従来例のいずれのＶベルトも、５００時間が経過しても特に異常は見当たらなかった。
【００５７】
以上の試験結果より、実施例１、２のＶベルトは、従来例のＶベルトに比べて、樹脂部材２８，４８の耐衝撃性が高く、且つプーリとの接触部分の耐摩耗性も高いことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明は、補強部材の形状に工夫を凝らすことによって、プーリとの接触部分における樹脂部材のチッピングを抑制することができるので、高負荷伝動用Ｖベルトの耐久性を向上させる場合に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態１に係る高負荷伝動用Ｖベルトの一部を概略的に示す斜視図である。
【図２】高負荷伝動用Ｖベルトのブロックにおける、（ａ）正面図、（ｂ）内ビーム部の側面図及び面圧分布である。
【図３】実施形態２に係る高負荷伝動用Ｖベルトのブロックにおける図２相当図である。
【図４】耐衝撃性試験の試験装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図５】高速耐久性試験の試験装置の構成を模式的に示す図である。
【図６】各種試験の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ｂ 高負荷伝動用Ｖベルト
１０ 張力帯
２０、４０ ブロック
２１、４１ 外ビーム部（外ビーム）
２２、４２ 内ビーム部（内ビーム）
２４、４４ 嵌合部（嵌合溝）
２７、４７ 補強部材
２７ａ、４７ａ 拡大断面部
２８、４８ 樹脂部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成された張力帯と、該張力帯に所定ピッチで係止固定されるように、該張力帯と嵌合する嵌合溝が側面に形成された複数のブロックとを備えている高負荷伝動用Ｖベルトであって、
上記ブロックは、上記嵌合溝のベルト外周側に形成される外ビーム及び該嵌合溝のベルト内周側に形成される内ビームを構成する補強部材と、該補強部材の少なくともベルト幅方向両端部を覆う樹脂部材とを備えていて、
上記内ビームの補強部材は、該内ビームがプーリと接触するベルト幅方向両端側で断面積が拡大する拡大断面部を有し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、
上記拡大断面部は、上記外ビームに向かって断面が拡がるように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３】
請求項１または２において、
上記拡大断面部は、ベルト長さ方向に向かって断面が拡がるように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１】
環状に形成された張力帯と、該張力帯に所定ピッチで係止固定されるように、該張力帯と嵌合する嵌合溝が側面に形成された複数のブロックとを備えている高負荷伝動用Ｖベルトであって、
上記ブロックは、上記嵌合溝のベルト外周側に形成される外ビーム及び該嵌合溝のベルト内周側に形成される内ビームを構成する補強部材と、該補強部材の少なくともベルト幅方向両端部を覆う樹脂部材とを備えていて、
上記内ビームの補強部材は、該内ビームがプーリと接触するベルト幅方向両端側で断面積が拡大する拡大断面部を有し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、
上記拡大断面部は、上記外ビームに向かって断面が拡がるように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３】
請求項１または２において、
上記拡大断面部は、ベルト長さ方向に向かって断面が拡がるように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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−６０１１４（Ｐ２０１０−６０１１４Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２８８５７（Ｐ２００８−２２８８５７）
【出願日】平成２０年９月５日（２００８．９．５）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月５日（２００８．９．５）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
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