JP2004218702A

JP2004218702A - ダブルコグドｖベルト

Info

Publication number: JP2004218702A
Application number: JP2003005509A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kusano; 隆行草野
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】心線３が埋設された接着ゴム層２のベルト背面側に積層された上ゴム層４により上コグ７，７，…を形成する一方、ベルト底面側に積層されかつ短繊維が混入されてなる底ゴム層５により下コグ８，８，…を形成するようにしたダブルコグドＶベルトにおいて、逆曲げ方向の弾性変形に起因する下コグ８底面のクラック発生を回避して、ベルト寿命を大幅に改善できるようにする。
【解決手段】心線３の材料として、弾性率の低いポリエステルを用いることで、弾性変形を抑制してプーリ１０，２０に対する弾性滑りを誘発させることができるようにする。また，短繊維の材料として、ポリアミドを用いることで、プーリとの摩擦係数を小さくしてプーリ溝からの抜け性をよくする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速機の変速ベルトとして使用されるダブルコグドＶベルトに関し、特にＶプーリからの抜け性を向上させる対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、スクータ，バギー車，スノーモビルなどの自動車に搭載されるベルト式変速機のベルトとして、ダブルコグドＶベルト（特許文献１）が使用されていることは知られている。
【０００３】
このダブルコグドＶベルトは、図１に例示するように、心線３が埋設された接着ゴム層２のベルト背面側（同図上面側）に上ゴム層４が積層されており、接着ゴム層２のベルト底面側（同図下面側）には、底ゴム層５および帆布層６が積層されている。また、ベルト背面側およびベルト底面側には、それぞれ、上コグ７，７，…および下コグ８，８，…が形成されている。
【０００４】
ところで、ダブルコグドＶベルトの使用環境では、小プーリが使用されていてベルトが大きく曲げられることから、従来の場合には、心線３の材料として、アラミドなど、弾性率の高いものが用いられている。
【０００５】
また、回転変動の大きい４サイクル単気筒エンジンのように場合には、平均トルクを大幅に超える過大な変動ピークトルクがベルトに加わって下コグ８に過大なピーク剪断力が作用するとともに、高い伝達能力が要求されることから、底ゴム層５には、アラミドなどの短繊維が混入されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３５６２５４号公報（第２頁，図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のダブルコグドＶベルトでは、過大ピーク張力が加わってプーリ溝内に深く食い込んだときに、プーリのベルト出側において、ベルトがプーリ溝から抜けにくくて逆曲げ方向に弾性変形し、このために、下コグの底面にクラックが発生して早期破損に至るという問題がある。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、心線が埋設された接着ゴム層のベルト背面側に積層された上ゴム層により上コグを形成する一方、ベルト底面側に積層されかつ短繊維が混入されてなる底ゴム層により下コグを形成するようにしたダブルコグドＶベルトにおいて、心線材料に見直しを加えることで、逆曲げ方向の弾性変形を抑えて下コグ底面のクラック発生を回避し、もって、ベルト寿命を改善できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく、本発明では、心線の材料として、アラミドよりも弾性率の低いポリアミドを用いることで、弾性変形を抑制してプーリに対する弾性滑りを誘発させるようにし、このことで、逆曲げ方向の弾性変形を抑えて下コグ底面のクラック発生を回避するようにした。
【００１０】
具体的には、請求項１の発明では、接着ゴム層と、この接着ゴム層内に埋設された心線と、接着ゴム層のベルト背面側に積層された上ゴム層と、接着ゴム層のベルト底面側に積層された底ゴム層と、この底ゴム層のベルト底面側に積層された帆布層とを備えていて、ベルト背面側に、各々、ベルト幅方向に延びるように設けられた複数の上コグがベルト長さ方向に並ぶように配置されている一方、ベルト底面側に、各々、ベルト幅方向に延びるように設けられた複数の下コグがベルト長さ方向に並ぶように配置されたダブルコグドＶベルトを前提としている。
【００１１】
そして、上記心線は、ポリエステルからなるものとする。
【００１２】
上記の構成において、ポリエステルからなる心線は、アラミドからなる心線に比べて、弾性率が低い。よって、心線によりベルトに付与される弾性率が、従来の場合よりも低いので、ベルト自体の弾性変形が抑制されるようになる。これにより、プーリ溝に深く食い込む場合に、プーリのベルト出側では、ベルトの弾性変形が抑制される分だけ、プーリ溝に対する弾性滑りが誘発されやすくなるので、逆曲げ方向の弾性変形が抑えられることとなる。
【００１３】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、底ゴム層が、該底ゴム層のベルト両側面に露出するように設けられた短繊維を有している場合に、その短繊維は、ポリアミドからなるものとする。
【００１４】
上記の構成において、ポリアミドからなる短繊維は、アラミドなどからなる従来の短繊維に比べて、プーリ溝との間の摩擦係数が低い。これにより、プーリ溝に深く食い込む場合に、プーリのベルト出側における抜け性が向上するので、逆曲げ方向の弾性変形は、さらに抑えられることとなる。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、底ゴム層のベルト両側面は、短繊維の露出量が多くなるようにバフ加工されているものとする。
【００１６】
上記の構成において、底ゴム部のベルト両側面では、バフ加工により、短繊維の露出量が多くなっているので、短繊維の露出量が多くない場合に比べて、プーリ溝に対する短繊維の作用は、十分に発揮されることとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトの全体構成を模式的に示しており、このダブルコグドＶベルト１は、二輪スクータ，バギー車，スノーモビルなどの自動車に搭載されるベルト式無段変速機の伝動ベルトとして使用される。
【００１９】
このダブルコグドＶベルト１は、断面矩形状の接着ゴム層２と、この接着ゴム層２内に埋設された心線３と、接着ゴム層２のベルト背面側（図１の上面側）に積層された上ゴム層４と、接着ゴム層２のベルト底面側（同図の下面側）に積層された底ゴム層５と、この底ゴム層５のベルト底面側に積層された帆布層６とを備えている。底ゴム層５は、短繊維（図示せず）が混入されてなっている。
【００２０】
また、ベルト背面側には、各々、ベルト幅方向に延びるように設けられた複数の上コグ７，７，…がベルト長さ方向に所定ピッチをおいて並ぶように形成されている。一方、ベルト底面側には、各々、ベルト幅方向に延びるように設けられた複数の下コグ８，８，…がベルト長さ方向に所定ピッチをおいて並ぶように形成されている。
【００２１】
そして、本実施形態では、上記心線３の材料として、ポリエステルが用いられている。また、上記短繊維の材料として、ポリアミドが用いられており、さらに、底ゴム層５のベルト両側面は、短繊維の露出量が多くなるようにバフ加工されている。
【００２２】
ここで、上記のように構成されたダブルコグドＶベルト１を発明例とし、この発明例の耐久性を調べるために行った耐久テストについて説明する。
【００２３】
テストの要領は、２５０ｃｃの４サイクル単気筒エンジンに駆動連結されていて、ピッチ径が６９〜１２６ｍｍの範囲において可変である駆動プーリ１０と、プーリ径が１０５〜１５８ｍｍの範囲において可変である従動プーリ２０とを備えてなるベルト式無段変速機が搭載された二輪自動車を使用し、両プーリ１０，２０間にベルト１を巻き掛けた。そして、図２に示すように、駆動プーリ１０の回転速度が１０００ｒｐｍでありかつピッチ径が６９ｍｍであって、従動プーリ２０が無負荷でありかつピッチ径が１５８ｍｍであるＬｏｗ状態（駆動側および従動側の各ピッチ径はそれぞれ６９ｍｍおよび１５８ｍｍ）から、駆動プーリ１０の回転速度を上げ、駆動プーリ１０の回転速度が５３００ｒｐｍであって従動プーリ２０の出力が１５ＰＳ（≒１１０３２．５Ｗ）である状態（各ピッチ径はそれぞれ６９ｍｍおよび１５８ｍｍ）を経て、２０秒後に、図３に示すように、駆動プーリ１０の回転速度が７５００ｒｐｍであって従動プーリ２０の出力が１８．２ＰＳ（≒１３３８６．１Ｗ）であるＴｏｐ状態（各ピッチ径はそれぞれ１２６ｍｍおよび１０５ｍｍ）とし、次いで、このＴｏｐ状態を４０秒間に亘って維持した後、３０秒を掛けて、上記のＬｏｗ状態に戻すという運転パターンを繰り返し、クラックが発生したときの運転回数を調べるようにした。尚、その運転パターンの特性図を、図４に示しておく。
【００２４】
また、比較のために、心線および短繊維の各材料にそれぞれアラミドを用いた従来のダブルコグドＶベルトを作製して比較例とし、この比較例に対しても上記のテストを行って、クラック発生までの運転回数を調べた。
【００２５】
以上の結果を、図５に併せて示す。尚、同図では、クラック発生運転回数は比較例の場合を１００とする指数により表されている。
【００２６】
上記の図６から判るように、発明例のベルト寿命は、比較例の場合の２．５倍であった。これは、発明例では、プーリ１０，２０からの抜け性が向上して逆曲げ方向の変形が生じにくくなり、その結果、下コグ８底面のクラック発生が抑えられたものと考えられる。
【００２７】
したがって、本実施形態によれば、心線３が埋設された接着ゴム層２のベルト背面側に積層された上ゴム層４により上コグ７，７，…を形成する一方、ベルト底面側に積層されかつ短繊維が混入されてなる底ゴム層５により下コグ８，８，…を形成するようにしたダブルコグドＶベルトにおいて、心線３の材料として、弾性率の低いポリアミドを用いることで、弾性変形を抑制してプーリ１０，２０に対する弾性滑りを誘発させることができるので、逆曲げ方向の弾性変形に起因する下コグ８底面のクラック発生を回避することができ、よって、ベルト寿命を大幅に改善することができる。
【００２８】
また、上記短繊維の材料として、プーリ１０，２０との間の摩擦係数の低いポリアミドを用いることで、プーリ溝からの抜け性を向上させることができるので、上記の効果を一段と高めることができる。
【００２９】
さらに、底ゴム層５のベルト両側面がバフ加工されていることで、短繊維の露出量が多くなっているので、短繊維による抜け性向上機能を十分に発揮することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、心線が埋設された接着ゴム層のベルト背面側に積層された上ゴム層により上コグを形成する一方、ベルト底面側に積層されかつ短繊維が混入されてなる底ゴム層により下コグを形成するようにしたダブルコグドＶベルトにおいて、上記心線の材料として、弾性率の低いポリアミドを用いることで、弾性変形を抑制してプーリに対する弾性滑りを誘発させることができるので、逆曲げ方向の弾性変形に起因する下コグ底面のクラック発生を抑えることができ、よって、ベルト寿命を改善することができる。
【００３１】
請求項２の発明によれば、上記短繊維の材料として、プーリとの摩擦係数の低いポリアミドを用いることで、プーリからの抜け性を向上させることができるので、上記請求項１の発明による効果を一段と高めることができる。
【００３２】
請求項３の発明によれば、上記底ゴム層のベルト両側面がバフ加工されていることで、短繊維の露出量が多くなっているので、短繊維による抜け性向上機能を十分に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【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】耐久テストにおける速比がＬｏｗであるときの状態を模式的に示す側面図である。
【図３】耐久テストにおける速比がＴｏｐであるときの状態を模式的に示す図２相当図である。
【図４】耐久テストの運転パターンを示す特性図である。
【図５】耐久テストにおける発明例および比較例の結果を併せて示す特性図である。
【符号の説明】
１ダブルコグドＶベルト
２接着ゴム層
３心線
４上ゴム層
５底ゴム層

Claims

接着ゴム層と、上記接着ゴム層内に埋設された心線と、上記接着ゴム層のベルト背面側に積層された上ゴム層と、上記接着ゴム層のベルト底面側に積層された底ゴム層と、上記底ゴム層のベルト底面側に積層された帆布層とを備え、ベルト背面側に、各々、ベルト幅方向に延びるように設けられた複数の上コグがベルト長さ方向に並ぶように配置されている一方、ベルト底面側に、各々、ベルト幅方向に延びるように設けられた複数の下コグがベルト長さ方向に並ぶように配置されたダブルコグドＶベルトであって、
上記心線は、ポリエステルからなる
ことを特徴とするダブルコグドＶベルト。
請求項１記載のダブルコグドＶベルトにおいて、
底ゴム層は、該底ゴム層のベルト両側面に露出するように設けられた短繊維を有し、
上記短繊維は、ポリアミドからなる
ことを特徴とするダブルコグドＶベルト。
請求項２記載のダブルコグドＶベルトにおいて、
底ゴム部のベルト両側面は、短繊維の露出量が多くなるようにバフ加工されている
ことを特徴とするダブルコグドＶベルト。