低边缘齿形V带及其使用方法和带传动机构与流程

本发明涉及用于带式无级变速器的低边缘齿形v带及其使用方法和带传动机构。

背景技术：

1、在通过摩擦传动传递动力的v带中，有摩擦传动面（v字状侧面）露出的橡胶层即低边缘（raw-edge）型v带（低边缘v带）和摩擦传动面被覆盖布覆盖的包布（wrapped）型v带（包布v带），根据摩擦传动面的表面性状（橡胶层与覆盖布的摩擦系数）的不同，按用途区分使用。低边缘v带中，除了不设置齿的低边缘v带之外，还有仅在带的内周面设置齿以改善弯曲性的低边缘齿形v带、以及在带内周面和外周面双方设置齿以改善弯曲性的低边缘齿形v带（低边缘双齿形v带）等带齿的低边缘v带。

2、低边缘v带主要用于一般产业机械、农业机械的驱动、汽车发动机的辅助设备驱动等。其中，低边缘齿形v带作为其他用途，适用于摩托车（踏板车）、雪地车（小型雪上车）、四轮越野车（atv）等的带式无级变速器（cvt：continuously variable transmission）中使用的变速带（cvt带）。

3、图1是用于说明cvt的变速机构的概略图。如图1所示，带式cvt20具有将v带23卷挂在驱动带轮21和从动带轮22上，并使变速比无级变化的机构。各带轮21、22具备轴向移动被限制或固定的固定带轮半体21a、22a和能够轴向移动的可动带轮半体21b、22b，由固定带轮半体21a、22a的内周壁与可动带轮半体21b、22b的内周壁形成v槽状的倾斜相对面。各带轮21、22具有能够连续改变由这些固定带轮半体21a、22a和可动带轮半体21b、22b形成的带轮21、22的v槽宽度的结构。所述v带23的宽度方向两端面形成为与各带轮21、22的v槽状的倾斜相对面对应而倾斜一致的锥面，根据变更后的v槽宽度，嵌入v槽相对面的任意上下方向位置。例如，通过使驱动带轮21的v槽宽度变窄、从动带轮22的v槽宽度变宽，从图1的（a）所示状态变更为图1的（b）所示状态时，v带23在驱动带轮21侧向v槽上方移动，在从动带轮22侧向v槽下方移动，对各带轮21、22的卷挂径连续变化，从而能够无级地改变变速比。

4、例如，摩托车的cvt具备：固定于发动机的曲轴周围的驱动带轮、经由齿轮等连结于后轮的驱动轴的从动带轮，以及卷挂在驱动带轮和从动带轮上的v带。

5、低速时，驱动带轮的可动带轮半体离开固定带轮半体，驱动带轮的卷挂径变小，同时从动带轮的可动带轮半体靠近固定带轮半体，从动带轮的卷挂径变大。因此，后轮以较大扭矩且低速驱动。另一方面，高速时，驱动带轮的可动带轮半体靠近固定带轮半体，驱动带轮的卷挂径变大，同时从动带轮的可动带轮半体离开固定带轮半体，从动带轮的卷挂径变小。因此，后轮以小扭矩且高速驱动。

6、另一方面，摩托车与雪地车、四轮越野车在怠速时的离合器机构（暂时中断动力传递的机构）方面存在差异。

7、即，在摩托车的cvt中，后轮与从动带轮之间设有自动离心离合器。通过该离合器，从动带轮向后轮的扭矩传递在怠速时被切断。因此，怠速时即使从动带轮旋转，后轮也不旋转。

8、另一方面，在雪地车或四轮越野车的cvt中，不设置自动离心离合器，取而代之，在怠速时，通过使可动带轮半体移动至v带的侧面完全离开可动或固定带轮半体，切断从驱动带轮向v带的扭矩传递。即，在所述cvt中，怠速时v带落入带轮的槽底（轴部），由此v带的下表面（内周面）接触轴部，从而作为暂时中断动力传递的带离合器发挥作用（驱动带轮的轴部作为惰轮起作用）。这种变速器称为带离合器接入型cvt。

9、图2示出带离合器接入型cvt怠速时状态的概略图。如图2所示，在该带离合器接入型cvt30中，v带33在驱动带轮31中不与可动带轮半体31b和固定带轮半体31a中的任一者接触，而与驱动带轮31的带轮轴部31c接触。即，在摩托车的cvt中的自动离心离合器方式中，怠速时v带也如图1那样与带轮的带轮半体接触，而在雪地车或四轮越野车的cvt中的带离合器接入型cvt中，v带的内周面与驱动带轮的带轮轴部（表面具有平滑外周面的一般带轮轴部）的外周面接触。

10、作为带离合器接入型cvt、即专门在发动机怠速时等用于带底面（内周面）与带轮轴接触的用途的变速带，已知以下带。

11、日本国特开2004-188776号公报（专利文献1）公开了一种v带的制造方法，作为用于两轮车、越野车、雪地车等变速器的变速带，通过在底面经由橡胶层附着帆布，防止底面成为橡胶，从而能够防止底面橡胶粘附于轴。

12、日本国特开2006-2836号公报（专利文献2）公开了一种低边缘带，与带轮半体轴接触并滑动的带底面由未涂布糊橡胶的帆布面构成，由此底面的摩擦系数为0.1以下，并且没有掉胶（橡胶粉的落下），因此落下的橡胶不会侵入带轮半体轴周边的间隙而引起不良情况。

13、日本国特开2006-226420号公报（专利文献3）公开了一种动力传递用带，使帆布在与带轮凹部抵接的压缩橡胶层的表面露出，在所述帆布中，在与带轮凹部的抵接部不附着橡胶，由此消除附着于与带轮凹部抵接的带表面的橡胶，降低摩擦系数，并且能够防止发声。

14、日本国特开2007-144714号公报（专利文献4）公开了一种v带，通过仅对带主体侧实施了涂层处理的帆布覆盖带底面，防止橡胶渗出到帆布表面，抑制异音和驱动力的产生。

15、日本国特开2009-51204号公报（专利文献5）公开了一种齿形v带，在将帆布卷绕于模具并进行临时固定的工序中，通过使用以具有伸缩性的丝作为带周长方向的丝的筒状帆布，能够在不使橡胶附着于帆布的情况下制造，即使在带离合器接入型cvt中使带落下，也能够抑制橡胶屑的飞散。

16、日本国特开2009-156289号公报（专利文献6）公开了一种v带，在下帆布上涂布特氟龙（注册商标），不使用于将下帆布粘接于底橡胶的橡胶渗透到表面，由此降低与曲轴的摩擦系数，能够降低怠速时从曲轴传递到v带的扭矩。

17、另一方面，与自动离心离合器方式相比，带离合器接入方式的发动机制动性能较低，因此正在研究一种作为发动机制动系统（ebs：engine braking system）发挥作用的机构，其利用怠速时惰轮与变速带的内周面接触这一点，通过其摩擦力使从动带轮（后轮）制动。

18、wo2011/046740（专利文献7）和wo2019/209739（专利文献8）公开了一种无级变速发动机制动系统，以与惰轮（轴部）进行啮合的方式附加制动功能，所述惰轮（轴部）设置有与设置于v带内周面的凹凸（齿）相对应的凹凸。

19、日本国特开2023-169113号公报（专利文献9）公开了一种带离合器接入型无级变速器的制动系统，将低边缘齿形v带作为变速带，所述低边缘齿形v带将压缩橡胶层构成为压缩橡胶层的主体与内表面层的组合，所述内表面层覆盖所述压缩橡胶层的主体的内周侧表面并且具有摩擦系数比所述压缩橡胶层的主体表面大的表面。

20、现有技术文献

21、专利文献

22、专利文献1：日本国特开2004-188776号公报

23、专利文献2：日本国特开2006-2836号公报

24、专利文献3：日本国特开2006-226420号公报

25、专利文献4：日本国特开2007-144714号公报

26、专利文献5：日本国特开2009-51204号公报

27、专利文献6：日本国特开2009-156289号公报

28、专利文献7：wo2011/046740

29、专利文献8：wo2019/209739

30、专利文献9：日本国特开2023-169113号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、专利文献1～6的v带中，为了防止带底面与带轮轴摩擦而产生的不良情况（异音和驱动力的产生、橡胶飞散等），以使带底面易于滑动（降低摩擦系数）为目的，未记载带离合器接入方式中的发动机制动性能（制动功能）。此外，专利文献1～6的v带中，无法获得足以得到充分制动功能的摩擦力，无法发挥制动功能。因此，通过缩短制动距离和时间来发挥制动功能、以及维持制动功能成为课题，要求开发具备高度制动功能（高摩擦力）的v带。

3、另一方面，专利文献7和8的无级变速发动机制动系统中，需要特殊形状的带轮。

4、另外，在低边缘v带中，cvt用途要求最高的耐侧压性，为了适用于该用途，与其他用途相比，压缩橡胶层要求高刚性。因此，在cvt用途中，必然弯曲性不足，因此齿成为必须。即，在cvt用途中，高刚性橡胶和齿部成为必须的构成要素。另一方面，为了使带内周面接触带轮轴部而发挥制动作用（摩擦力），接触面积变大的内周面平坦（无齿）的带是有利的。但是，由于是cvt用途且齿为必须，因此带内周面（底面）与带轮轴部（未形成用于与带嵌合的凹凸，表面具有平滑外周面的常规的带轮轴部）接触的部位仅为齿的顶部，难以提高摩擦力（制动功能）。即，在cvt用途中使用的低边缘v带中，耐侧压性与制动功能的提高是难以兼顾的权衡关系特性。

5、对此，专利文献9中，通过在低边缘齿形v带中的压缩橡胶层主体的内周侧表面配置摩擦系数高的内表面层（橡胶层）的手段，强化了v带内周面的制动功能。但是，专利文献9的低边缘v带中，内表面层（橡胶层）也容易因行驶伴随的磨损而消失，同时制动功能也消失，因此耐久性（耐磨耗性）存在课题。

6、因此，本发明的目的在于提供一种能够适用于带离合器接入型无级变速器的制动系统、并且耐磨耗性等耐久性也优异的低边缘齿形v带及其使用方法和带传动机构。

7、用于解决课题的手段

8、本发明人等为了达成所述课题进行了深入研究，结果发现：在至少在内周侧具有在带长度方向（带长度方向或周向）上齿顶与齿底交替排列而成的齿部的低边缘齿形v带中，所述齿部由压缩橡胶层和覆盖所述压缩橡胶层的内周侧表面的织物层形成，所述齿顶的顶部形成为平坦，并且各顶部的带长度方向的长度相对于齿节距调整为20～60%，由此能够适用于带离合器接入型无级变速器的制动系统，并且耐磨耗性等耐久性也能够提高，从而完成了本发明。

9、即，本发明包含以下方式。

10、方式[1]：一种低边缘齿形v带，至少在内周侧具有在带长度方向上齿顶与齿底交替排列而成的齿部，其中，

11、内周侧的所述齿部由压缩橡胶层和织物层形成，所述织物层覆盖所述压缩橡胶层的内周侧表面，

12、内周侧的所述齿顶的顶部平坦，并且，

13、各顶部的带长度方向的长度相对于齿节距为18～65%。

14、方式[2]：根据前述方式[1]的低边缘齿形v带，其中，所述齿节距为6～17mm。

15、方式[3]：根据所述方式[1]或[2]的低边缘齿形v带，其中，所述织物层含有芳纶纤维。

16、方式[4]：根据所述方式[1]～[3]中任一项的低边缘齿形v带，其中，内周侧的所述齿底的带长度方向的截面形状为具备底部及侧壁部的形状，所述底部由曲率半径为2～4mm的圆弧构成，所述侧壁部相对于带厚度方向倾斜或沿带厚度方向从所述底部延伸出。

17、方式[5]：根据所述方式[1]～[4]中任一项的低边缘齿形v带，其中，

18、内周侧的所述齿底的带长度方向的截面形状为具备底部及侧壁部的形状，所述底部通过组合连续的多个圆弧而成，所述侧壁部相对于带厚度方向倾斜或沿带厚度方向从所述底部延伸出，并且，

19、所述多个圆弧随着远离所述齿底的最深部而曲率半径变小，

20、所述多个圆弧中的通过所述最深部的第1圆弧的曲率半径比与所述最深部及两侧的所述侧壁部相切的假想圆的半径更大，并且为2～4mm。

21、方式[6]：一种带传动机构，具备根据所述方式[1]～[5]中任一项的低边缘齿形v带和带轮，其中，所述低边缘齿形v带是用于带离合器接入型无级变速器的变速带。

22、方式[7]：根据所述方式[6]的带传动机构，其中，所述带离合器接入型无级变速器是带内周面在怠速时与带轮轴部接触的无级变速器。

23、方式[8]：根据所述方式[6]或[7]的带传动机构，其中，所述带离合器接入型无级变速器是搭载了制动系统的无级变速器，所述制动系统利用带内周面与带轮轴部之间的摩擦力。

24、方式[9]：一种低边缘齿形v带的使用方法，所述低边缘齿形v带为根据所述方式[1]～[5]中任一项的低边缘齿形v带，其中，在带离合器接入型无级变速器中，使所述低边缘齿形v带参与无级变速、离合及制动的全部。

25、另外，本技术中“a～b”表示的数值范围是指“a以上且b以下”，以包含其两端的数值a和b的含义使用。

26、发明效果

27、本发明中，至少在内周侧具有在带长度方向上齿顶与齿底交替排列而成的齿部的低边缘齿形v带中，所述齿部由压缩橡胶层和覆盖所述压缩橡胶层的内周侧表面的织物层形成，所述齿顶的顶部形成为平坦，并且各顶部的带长度方向的长度相对于齿节距调整为18～65%（例如20～60%），因此能够适用于带离合器接入型无级变速器的制动系统，并且耐磨耗性等耐久性也能够提高。