JP2001003994A - 高負荷伝動用ｖベルト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 張力帯１と多数のブロック１０，１０，…と
が噛合状態で係合固定されてなる高負荷伝動用Ｖベルト
において、ベルトのプーリ溝面との摩擦係数を安定して
維持し、ベルトの走行初期の自己発熱を低減するととも
に、出代やベルト騒音の経時変化を低減する。 【解決手段】 ベルトの幅方向側面におけるブロック１
０側面の当接部１４と張力帯１の側面１ａとの両方がプ
ーリ溝面と接触するように張力帯側面１ａをブロック１
０の当接部１４よりも突出させ、各ブロック１０の少な
くとも側面を樹脂で形成する一方、張力帯１は短繊維強
化ゴムからなる保形ゴム層２と、その保形ゴム層２に埋
設された心線３とを備えたものとし、ブロック１０側面
の当接部１４よりも突出する張力帯側面１ａの保形ゴム
層２から短繊維７，７，…を露出させることで、張力帯
側面１ａとプーリ溝面との摩擦係数を下げてブロック１
０の当接部１４とプーリ溝面との摩擦係数に近付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高負荷伝動用Ｖベ
ルト及びその製造方法に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の高負荷伝動用Ｖベル
トとして、多数のブロックと心線及び硬質ゴムからなる
張力帯とで構成され、これら張力帯と各ブロックとの動
力授受をブロックの凸部と張力帯の凹部の係合により行
う形式のベルトはよく知られ、無段変速機の分野で使用
されている。このようなＶベルトでは、その曲易さを確
保するために、各ブロックの張力帯への固定を接着では
なく、物理的な係合状態（噛合状態）により行うように
なされている。

【０００３】例えば実開平６―６９４９０号公報に示さ
れるものでは、ベルトの騒音を低減するために、ベルト
の幅方向側面において、張力帯側面をブロック側面（プ
ーリ溝との接触面）よりも突出させて出代を設けること
により、ブロック側面と張力帯側面との両方がプーリ溝
面と接触するようにしてプーリからの側圧をブロックと
張力帯とで分担して受け、ブロックがプーリ溝に突入す
る際の衝撃を出代をなす張力帯の側部により緩和するよ
うになされている。

【０００４】また、特開平５―２７２５９５号公報に
は、上記の張力帯の出代を維持するために、張力帯のゴ
ムとして、メタクリル酸亜鉛強化水素添加ＮＢＲを使用
し、かつ短繊維を複合した硬質で耐摩耗性に優れたゴム
を使用することが開示されている。

【０００５】さらに、特開平５―１６９０９３号公報に
は、ブロックの樹脂製の側面とプーリ溝面との間の摩擦
係数を、プーリ溝の角度をαとして、ｓｉｎ（α／２）
以下とすることが示されており、このことで、ブロック
のプーリ溝からの抜け性を良くし、プーリ溝から抜け出
るときのベルトの逆曲げ現象を防いで耐久性の低下や騒
音の増大を防止するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ブロッ
ク側面よりも突出する張力帯の側面（プーリ溝面との接
触面又は出代面）は、通常、成型後の張力帯を刃物で切
断することで、その側面の角度を所定値に作り込むよう
になされている。このため、この張力帯の切断のままの
側面とプーリ溝面との間の摩擦係数が高くなり、特にベ
ルトの走行初期に高い摩擦抵抗が原因となって自己発熱
が生じ、その自己発熱により上記出代等が設定値から大
きく変化して所期の効果が得られず、経時後の騒音が大
きくなるという問題があった。

【０００７】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上記の如き高負荷伝動用Ｖベルトにお
ける張力帯に改良を加えることで、ベルトのプーリ溝面
との摩擦係数を安定して維持し、ベルトの走行初期の自
己発熱を低減するとともに、出代やベルト騒音の経時変
化を低減しようとすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、この発明では、ベルトにおける張力帯側面とプーリ
溝面との摩擦係数を小さくしてブロック側面とプーリ溝
面との摩擦係数に略等しくなるようにした。

【０００９】具体的には、請求項１の発明では、張力帯
と、該張力帯に噛合状態により係合固定された多数のブ
ロックとからなる高負荷伝動用Ｖベルトが前提である。
そして、ベルトの幅方向側面におけるブロック側面と張
力帯側面との両方がプーリ溝面と接触するように張力帯
側面がブロック側面よりも突出して出代が設けられてい
る。また、上記各ブロックのうち少なくともプーリ溝面
に接触する側面が樹脂で形成されている一方、上記張力
帯は、少なくとも側面側に短繊維が混入された短繊維強
化ゴムからなる保形ゴム層と、該保形ゴム層に埋設され
た心線とを備え、上記ブロック側面よりも突出する張力
帯側面の保形ゴム層から上記短繊維が露出していること
を特徴としている。

【００１０】上記の構成によれば、張力帯側面がブロッ
ク側面よりも突出して出代が形成されているので、この
張力帯側面がブロック側面と共にプーリ溝面と接触して
プーリからの側圧をブロックと張力帯とが分担して受
け、ブロックがプーリ溝に突入する際の衝撃が張力帯側
部により緩和される。そのとき、上記張力帯側面におけ
る保形ゴム層から短繊維が露出しているので、この張力
帯側面が切断されたままの状態に比較して、上記露出し
た短繊維により張力帯側面とプーリ溝面との摩擦係数が
下がってブロック側面とプーリ溝面との摩擦係数に近付
くこととなる。その結果、ベルトとプーリ溝面との摩擦
係数が安定維持され、ベルトの走行初期の自己発熱が低
減されるとともに、出代やベルト騒音の経時変化が低減
される。

【００１１】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
の前提と同様の高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、ベルト
の幅方向側面におけるブロック側面と張力帯側面との両
方がプーリ溝面と接触するように張力帯側面がブロック
側面よりも突出して出代が設けられており、各ブロック
のうち少なくともプーリ溝面に接触する側面が樹脂で形
成されている一方、張力帯は保形ゴム層と、該保形ゴム
層に埋設された心線とを備えている。そして、少なくと
もベルト走行初期での上記張力帯側面とプーリ溝面との
摩擦係数は、ブロック側面とプーリ溝面との摩擦係数に
略等しい構成とされている。

【００１２】この発明の場合、少なくともベルト走行初
期での張力帯側面とプーリ溝面との摩擦係数がブロック
側面とプーリ溝面との摩擦係数に略等しいので、上記請
求項１の発明と同様の作用効果が得られ、ベルトとプー
リ溝面との摩擦係数が安定維持され、ベルトの走行初期
の自己発熱が低減されるとともに、出代やベルト騒音の
経時変化が低減される。

【００１３】請求項３の発明では、上記張力帯の短繊維
は、ナイロン繊維を含んでいる構成とする。このこと
で、張力帯側面とプーリ溝面との摩擦係数を下げてブロ
ック側面とプーリ溝面との摩擦係数に近付けるのに好適
な短繊維が得られる。

【００１４】請求項４の発明では、上記短繊維は、ナイ
ロン繊維及びアラミド繊維を含んでいる構成とする。こ
うすると、短繊維をナイロン繊維のみとする場合に比
べ、張力帯におけるゴムの弾性率を高くして、心線に対
するゴムのグリップ力を上げ、かつ張力帯の耐久性を向
上できるとともに、プーリからの側圧を張力帯が良好に
分担することができる。

【００１５】請求項５の発明では、上記張力帯の保形ゴ
ム層は、メタクリル酸亜鉛を強化された水素添加ＮＢＲ
からなるものとする。このことで、硬質で耐摩耗性に優
れた保形ゴム層用のゴムが得られる。

【００１６】請求項６の発明では、上記ブロック側面と
プーリ溝面との間の摩擦係数は、プーリ溝の角度をαと
して、ｓｉｎ（α／２）以下とする。こうすると、ブロ
ックのプーリ溝からの抜け性が良くなり、プーリ溝から
抜け出るときのベルトの逆曲げ現象を防いで耐久性の向
上や騒音の低減を図ることができる。

【００１７】請求項７の発明は、上記請求項１の高負荷
伝動用Ｖベルトを製造する方法として、予め、張力帯の
幅方向側部を、該張力帯がブロックに組み付けられたと
きに幅方向側部がブロック側面から設定突出量よりも大
きく突出するように切断し、次いで、その張力帯の幅方
向側部を砥石により上記設定突出量になるまで研削して
保形ゴム層から短繊維を露出させた後、その張力帯とブ
ロックとを係合固定して組み立てる方法とする。このこ
とで、張力帯をブロックに組み付けた状態でその幅方向
側部を研削して、短繊維が露出する設定突出量の側面を
形成する場合のようにブロックを傷付けることはなく、
ベルトの製造時の歩留まりや品質を向上させることがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係る高
負荷伝動用ＶベルトＢを示し、このベルトＢは、左右１
対のエンドレスの張力帯１，１と、この張力帯１，１に
ベルト長手方向に連続的に係合固定された多数のブロッ
ク１０，１０，…とからなる。図２及び図４に拡大して
示すように、各張力帯１は、硬質ゴムからなる保形ゴム
層２の内部にアラミド繊維（組紐）等の高強度高弾性率
の心線３（心体）がスパイラル状に配置されて埋設され
たもので、この各張力帯１の上面には各ブロック１０に
対応してベルト幅方向に延びる一定ピッチの溝状の上側
凹部４，４，…が、また下面には上記上側凹部４，４，
…に対応してベルト幅方向に延びる一定ピッチの下側凹
部５，５，…がそれぞれ形成されている。また、張力帯
１の上下表面には、そのクラックの発生を防止し或いは
耐摩耗性を向上させる等の目的で帆布６，６が一体的に
接着されている。

【００１９】上記保形ゴム層２をなす硬質ゴムは、例え
ばメタクリル酸亜鉛を強化された水素添加ＮＢＲゴムか
らなり、それに補強を目的として有機短繊維７，７，…
を全体に混入して強化することで、耐熱性に優れかつ永
久変形し難い硬質ゴムが用いられる（尚、短繊維７，
７，…を張力帯１の側面１ａ側部分のみに混入したもの
を用いてもよい）。上記保形ゴム層２のゴムを、メタク
リル酸亜鉛を強化された水素添加ＮＢＲとすることで、
硬質で耐摩耗性に優れた保形ゴム層２用のゴムが得られ
る。上記硬質ゴムの硬さは、ＪＩＳ−Ｃ硬度計で測定し
たときに７５°以上のゴム硬度が必要である。

【００２０】上記有機短繊維７は、例えば６，６ナイロ
ン繊維、６ナイロン繊維、４，６ナイロン繊維、アラミ
ド繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維等、保形ゴム
層２のゴムよりもプーリ溝面（図示せず）との摩擦係数
が低い短繊維で、ベルト幅方向に配向される。

【００２１】そして、上記保形ゴム層２と心線３及び各
帆布６とはその心線３及び各帆布６に対する適切な接着
処理によりゴムの架橋時に強固に接着されて一体化され
ている。

【００２２】一方、図２及び図３に拡大して示す如く、
各ブロック１０は、ベルト幅方向左右側部に上記各張力
帯１を幅方向から着脱可能に嵌装せしめる切欠き状の嵌
合溝１１，１１を有するとともに、この嵌合溝１１を除
いた左右側面にプーリ溝面と当接する当接部１４，１４
を有しており、この各ブロック１０の嵌合溝１１，１１
にそれぞれ張力帯１，１を嵌合することで、ブロック１
０，１０，…が張力帯１，１にベルト長手方向に連続的
に噛合状態で係合固定されている。

【００２３】すなわち、上記各ブロック１０における各
嵌合溝１１の上壁面には上記張力帯１上面の各上側凹部
４に噛合する凸条からなる上側凸部１２が、また嵌合溝
１１の下壁面には張力帯１下面の各下側凹部５に噛合す
る凸条からなる下側凸部１３がそれぞれ互いに平行に配
置されて形成されており、この各ブロック１０の上下の
凸部１２，１３をそれぞれ張力帯１の上下の凹部４，５
に噛合させることで、ブロック１０，１０，…が張力帯
１，１にベルト長手方向に係合固定されている。

【００２４】上記各ブロック１０は基本的に硬質樹脂で
ある熱硬化性フェノール樹脂材料からなり、図２等に示
すように、その内部にはブロック１０の厚さ方向の略中
央に位置するように軽量アルミニウム合金等からなる高
強度、高弾性率の補強部材１５が埋設されている。この
補強部材１５は、例えば上下の凸部１２，１３（張力帯
１との噛合部）や左右側面の当接部１４，１４（プーリ
溝面との接触部）では硬質樹脂中に埋め込まれてブロッ
ク１０表面に顕れないが（つまり、これらの部分は硬質
樹脂からなっている）、その他の部分ではブロック１０
表面に露出していてもよい。補強部材１５は、ベルト幅
方向（左右方向）に延びる上側及び下側ビーム１５ａ，
１５ｂと、これら両ビーム１５ａ，１５ｂの左右中央部
同士を上下に接続するセンターピラー１５ｃとからなっ
ていて、略Ｈ字状に形成されている。そして、この補強
部材１５を熱硬化性フェノール樹脂中にインサートして
ブロック１０が成形され、さらに、必要により各種の成
形加工が追加されてブロック１０の強度の増大が発現さ
れる。

【００２５】さらに、各ブロック１０の左右側面の樹脂
からなる当接部１４，１４とプーリ溝面との摩擦係数μ
は、プーリ溝の角度をαとして、μ≦ｓｉｎ（α／２）
とされており、これはフェノール樹脂中にカーボンファ
イバ等の摩擦調節材を混入して複合化することで達成さ
れる。このように各ブロック１０の側面である当接部１
４とプーリ溝面との間の摩擦係数μをプーリ溝の角度α
に関連してｓｉｎ（α／２）以下とすれば、各ブロック
１０のプーリ溝からの抜け性が良くなり、プーリ溝から
抜け出るときのベルトＢの逆曲げ現象を防いで耐久性の
向上や騒音の低減を図ることができる。

【００２６】さらに、予め、上記硬質ゴムからなる張力
帯１の上下の凹部４，５間の噛合厚さｔ２、つまり図４
に示す如く上側凹部４の底面（詳しくは上側帆布６の上
表面）と該上側凹部４に対応する下側凹部５の底面（同
下側帆布６の下表面）との間の距離が、ブロック１０の
噛合隙間ｔ１、つまり図３に示すように各ブロック１０
の上側凸部１２下端と下側凸部１３上端との間の距離よ
りも例えば０．０３〜０．１５ｍｍ程度だけ若干大きく
（ｔ２＞ｔ１）設定されており、各ブロック１０の張力
帯１への組付時に張力帯１がブロック１０により厚さ方
向に圧縮されて組み付けられ、このことで締め代ｔ２−
ｔ１（ブロック１０に対する張力帯１の初期圧入代）が
設けられている。

【００２７】また、図２に示すように、ベルトＢの左右
両側のプーリ接触面において、張力帯１におけるベルト
幅方向外側の側面１ａが各ブロック１０の樹脂からなる
当接部１４，１４の面よりも若干（例えば０．０３〜
０．１５ｍｍ）突出しており、このことで、各張力帯１
の外側側面１ａと各ブロック１０の左右側面である当接
部１４との双方がプーリ溝面に接触するように張力帯１
についての出代Δｄが設けられている。この出代Δｄ
は、ベルトＢが組み立てられたときにブロック１０側面
の当接部１４から張力帯１の側面１ａを意図的にはみ出
させたもので、張力帯１のピッチ幅（心線３での幅）を
ブロック１０の噛合部たる嵌合溝１１の挿入ピッチ幅
（嵌合溝１１に嵌合された張力帯１の心線３の位置での
溝深さ）に対して調整することで自由に変えられる。各
張力帯１は各ブロック１０の嵌合溝１１に対し圧入して
挿入され、この圧入を完全にするためには、ベルトＢが
実際の使用時にプーリから受ける力以上の力で張力帯１
を圧入する必要がある。この出代Δｄは、組立後にベル
トＢの左右側面をコントレーサ（輪郭形状測定器）で走
査すれば容易に測定することができる。

【００２８】そして、上記各ブロック１０の側面である
当接部１４よりも突出している張力帯１の側面１ａにお
いて、張力帯１の保形ゴム層２内にベルト幅方向に配向
されて埋め込まれているナイロン繊維、アラミド繊維、
ポリエステル繊維、ビニロン繊維等の短繊維７，７，…
の一部が保形ゴム層２から突出状態で露出しており、こ
のことで、少なくともベルトＢの走行初期での上記張力
帯１の側面１ａとプーリ溝面との摩擦係数が、ブロック
１０側面とプーリ溝面との摩擦係数に略等しくされてい
る。

【００２９】このように、張力帯１の側面１ａとプーリ
溝面との摩擦係数を低くしてブロック１０側面の当接部
１４とプーリ溝面との摩擦係数に略等しくなるように近
付けるために、張力帯１の保形ゴム層２内の短繊維７，
７，…は６，６ナイロン繊維、６ナイロン繊維、４，６
ナイロン繊維等のナイロン繊維を含んでいる。また、張
力帯１のゴム弾性率を上げる必要があるとき、具体的に
は心線３に対するゴムのグリップ力を高め、張力帯１の
耐久性を向上させるとともに、プーリからの側圧を張力
帯１が分担するように幅方向に高いゴム弾性率を与える
必要があるときには、上記ナイロン繊維に加えてさらに
アラミド繊維やＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール）繊維等を併用するのが好ましい。

【００３０】この実施形態の高負荷伝動用ＶベルトＢを
製造する場合、図５に示すように、予め、成形後の張力
帯１′の幅方向側部１ａ′を、該張力帯１がブロック１
０の嵌合溝１１に組み付けられたときに上記幅方向側部
１ａ′がブロック１０側面の当接部１４から目的の張力
帯側面１ａの設定突出量（出代Δｄ）よりも大きく突出
するように刃物１７で切断し（図５（ａ））、次いで、
その張力帯１′の幅方向側部１ａ′（切断面）をＧＣ砥
石、ダイアモンド砥石等の砥石（図示せず）により研削
して保形ゴム層２から短繊維７，７，…を露出させ（図
５（ｂ））、このことで、ブロック１０に組み付けられ
たときに側面１ａがブロック１０の当接部１４から上記
目的の設定突出量（出代Δｄ）だけ突出する張力帯１を
作る（図５（ｃ））。そして、このように研削加工され
た張力帯１と各ブロック１０とを係合固定して組み立て
ればよい。

【００３１】尚、上記張力帯１′の幅方向側部１ａ′を
研削せずにそのまま出代Δｄが適正出代よりも過大にな
るように各ブロック１０に組み付け、その組付状態で張
力帯１′の幅方向側部１ａ′を砥石により設定突出量に
なるまで研削するようにしてもよく、上記の製造方法と
同様に、張力帯１の側面１ａの保形ゴム層２から短繊維
７，７，…が露出したベルトＢを製造することができ
る。しかし、その場合、張力帯１′をブロック１０に組
み付けた状態でその幅方向側部１ａ′を研削して側面１
ａを作るので、研削時にブロック１０の当接部１４をも
研削して傷付ける虞れがある。従って、ベルトＢの製造
歩留まりや品質を向上させることができる点で、上記の
ようにブロック１０に組み付ける前の張力帯１′の幅方
向側部１ａ′を研削加工するのが望ましい。

【００３２】したがって、この実施形態の高負荷伝動用
Ｖベルトにおいては、その各張力帯１の側面１ａが各ブ
ロック１０の側面たる当接部１４よりも突出して出代Δ
ｄが形成されているので、この張力帯１の側面１ａがブ
ロック１０側面の当接部１４と共にプーリ溝面と接触し
てプーリからの側圧をブロック１０と張力帯１とが分担
して受けることとなり、各ブロック１０がプーリ溝に突
入する際の衝撃が張力帯１の側部により緩和される。

【００３３】また、上記張力帯１の側面１ａにおける保
形ゴム層２から短繊維７，７，…が露出しているので、
この張力帯１の側面１ａが切断されたままの状態である
場合と比較したとき、上記露出した短繊維７，７，…に
より張力帯１の側面１ａとプーリ溝面との摩擦係数が下
がってブロック１０側面の当接部１４とプーリ溝面との
摩擦係数に近付くこととなる。その結果、ベルトＢとプ
ーリ溝面との摩擦係数が安定維持され、ベルトＢの走行
初期の自己発熱が低減されるとともに、出代Δｄ、締め
代ｔ２−ｔ１やベルト騒音の経時変化が低減される。

【００３４】

【実施例】次に、具体的に実施した例について説明す
る。ベルトの張力帯のマトリックスゴムとして、メタク
リル酸亜鉛を強化された水素添加ＮＢＲを用い、このゴ
ム中に架橋剤としてのパーオキサイド、架橋助剤、可塑
剤、老化防止剤を配合した。このゴムに対し、ゴム１０
０重量部につき長さ３ｍｍの６，６ナイロン短繊維を１
０重量部の配合比で、またアラミド繊維としての帝人
（株）製の長さ２ｍｍのテクノーラ繊維を１５重量部の
配合比でそれぞれ加えて混練りし短繊維強化ゴムを準備
した。これをカレンダーで圧延して短繊維を圧延方向に
配向させた。この未架橋ゴムシートを用いて張力帯を成
形し、ベルト幅方向が短繊維の配向方向になるように構
成した。この張力帯は所定の形状に加工したが、その側
面（プーリ溝面との接触面）については予め刃物でカッ
トした後にダイヤモンド砥石で研削して短繊維を露出さ
せた。この張力帯の側面をＳＥＭ（電子顕微鏡）で観察
したところ、短繊維が露出していることが確認できた。

【００３５】張力帯のピッチ幅（上幅）は出代の水準が
０．１ｍｍになるように、上記刃物でカットするときの
幅、砥石研削時の幅を所定の水準に作り込んだ。

【００３６】各ブロックについては、インジェクション
金型を用い、予め接着処理を行ったアルミニウム合金製
補強材をフェノール樹脂中にインサート成形して作製
し、この成形後に熱処理を行って樹脂の物性を発現させ
た。

【００３７】比較例に用いる張力帯は、その側面を刃物
でカット（このときの上幅の狙いは研削品と同じになる
ようにした）したままの状態のものとした。

【００３８】ブロックは同一金型、同一ロットのものを
用い、それに側面を刃物でカットしたのみの張力帯を組
み付けたベルトを比較例（張力帯の側面に短繊維が露出
していない）とし、側面に対し砥石研削加工を行った張
力帯を組み付けたベルトを実施例（張力帯の側面に短繊
維が露出している）として、それぞれ３本ずつ準備し
た。

【００３９】これらの合計で６本のベルト（実施例１〜
３及び比較例１〜３）を図６に示す耐熱試験装置を用い
て走行させた。すなわち、図６（ａ）は耐熱試験装置を
上側から、また図６（ｂ）は前側からそれぞれ見た概略
断面図であり、この耐熱試験装置は前面上部の左右略中
央位置に直径４０ｍｍの熱風入口２０ａが、また上面の
左側端部に直径９０ｍｍの熱風出口２０ｂがそれぞれ開
口した耐熱ボックス２０を有する。この耐熱ボックス２
０内の左側部（熱風出口２０ｂ側）には駆動軸２１に設
けた駆動プーリ２２が、また右側部には従動軸２３に設
けた従動プーリ２４がそれぞれ軸間距離１４８．５ｍｍ
をあけて配置されている。そして、これら両プーリ２
２，２４間に実施例及び比較例の各ベルトＢを巻き架
け、耐熱ボックス２０内に熱風入口２０ａから熱風を送
ってそれを熱風出口２０ｂから排出させながら、各ベル
トＢを下記表１の条件で走行させた。

【００４０】

【表１】

【００４１】また、各ベルトＢの見かけの摩擦係数μ′
を図７に示す測定装置で測定した。この測定装置は、駆
動軸２６上の駆動プーリ２７と、従動軸２８上の従動プ
ーリ２９とを備えており、これらプーリ２７，２９間に
各ベルトＢを巻き架け、従動軸２８（従動プーリ２９）
を回転不能にロックさせた状態で駆動プーリ２７を回転
させ、その駆動プーリ２７でのベルトＢの接触角θ、ベ
ルトＢの張り側張力Ｔ１及び緩み側張力Ｔ２から下記の
式を用いて摩擦係数μ′を算出した。すなわち、Ｔ１／
Ｔ２＝ｅμ′θであるから、 μ′＝ｌｎ（Ｔ１／Ｔ２）／θ 上記摩擦係数μ′の測定条件は下記表２のとおりであ
る。この測定条件では軸荷重を小さく設定しているため
に、ベルトＢにおける張力帯の出代が存在するときに各
ブロックはプーリ溝面と接触せず、張力帯の摩擦係数
μ′のみを測定できる。この摩擦係数μ′はベルトＢの
走行初期と共に所定時間走行後の経時変化として測定し
た。

【００４２】

【表２】

【００４３】さらに、各ベルトの走行前（オリジナル）
及び走行中の温度、騒音、出代、締め代の経時変化も追
跡して評価した。上記ベルトの出代はコントレーサを用
いて測定した。走行後の締め代は張力帯からブロックが
抜ける状態になった時間において、張力帯の噛合厚さと
ブロックの噛合隙間とを測定して求めた。ベルトの温度
は張力帯の側面を非接触温度計で測定した。

【００４４】騒音については、上記耐熱試験装置（図６
参照）でのベルトの走行を所定時間毎に止めてベルトを
取り外し、図８に示す騒音試験装置で計測した。すなわ
ち、図８（ａ）は騒音試験装置を上側から、また図８
（ｂ）は前側からそれぞれ見た図であり、左側には駆動
軸３１に設けたピッチ径５０．７ｍｍの駆動プーリ３２
が、また右側には従動軸３３に設けたピッチ径１１３．
３ｍｍの従動プーリ３４がそれぞれ軸間距離１７４．４
ｍｍの間隔で配置されている。そして、これら両プーリ
３２，３４間に各ベルトＢを巻き架け、軸荷重を無負荷
とした状態で駆動プーリ３２を２５００ｒｐｍで回転さ
せてベルトＢを走行させ、そのときに駆動軸３１の中心
から５０ｍｍで手前側に１００ｍｍ離れた測音位置Ｐで
の騒音をマイクロフォン等により測定した。

【００４５】以上の測定結果を出代については図９によ
り、また締め代については図１０により、さらに摩擦係
数μ′については図１１により、また騒音レベルについ
ては図１２により、またベルト温度については図１３に
よりそれぞれ示している。

【００４６】また、上記実施例及び比較例の各ベルトは
いずれも５００時間まで走行させた。この時点の張力帯
の引張り試験から得られた心線残存強度を下記表３に示
す。

【００４７】

【表３】

【００４８】これら図９〜図１３及び表３に示される結
果を考察すると、実施例は比較例に比較して、初期の摩
擦係数が低く、その結果、張力帯とプーリとの摩擦熱が
小さくなって、初期のベルト発熱温度が約２０℃程度低
く、また、走行経時後の騒音の上昇速度も遅い結果とな
っている。

【００４９】走行時間が５００時間経過した後の実施例
及び比較例の各３本の締め代、出代及び心線残存強度の
各平均値でみると、実施例は比較例に比較して、出代、
締め代の維持に優れ、心線の残存強度も大きく、耐久性
に優れることが判明した。

【００５０】すなわち、ベルトの走行初期に発熱したと
き、その発熱は走行初期の段階で出代及び締め代の変化
を増大させ、この大きな初期変化が走行時の後々まで尾
を引いて後期の耐久性として悪影響を及ぼし、ベルトと
ブロックとのガタによって心線疲労にまで影響を与え
る。しかし、本願発明のベルトのように、張力帯の側面
に短繊維が露出していることによって、張力帯とプーリ
との摩擦係数が小さくなるために、張力帯の出代が大き
くて張力帯もプーリ側圧をかなり分担する必要のある走
行初期でも、張力帯とプーリとの間の摩擦力は低減さ
れ、ベルト発熱が小さくなる。そして、この初期のベル
ト発熱が低減される結果、張力帯の永久変形が小さくな
って、出代及び締め代が適正に維持され（図９、図１
０、図１２参照）、騒音の経時変化も小さくなるのであ
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した如く、請求項１の発明で
は、張力帯と多数のブロックとからなる高負荷伝動用Ｖ
ベルトにおいて、ベルトの幅方向側面におけるブロック
側面と張力帯側面との両方がプーリ溝面と接触するよう
に張力帯側面をブロック側面よりも突出させ、各ブロッ
クの少なくとも側面を樹脂で形成する一方、張力帯は、
少なくとも側面側に短繊維が混入された短繊維強化ゴム
からなる保形ゴム層と、その保形ゴム層に埋設された心
線とを備えたものとし、ブロック側面よりも突出する張
力帯側面の保形ゴム層から短繊維を露出させた。請求項
２の発明では、少なくともベルト走行初期での張力帯側
面とプーリ溝面との摩擦係数を、ブロック側面とプーリ
溝面との摩擦係数に略等しくした。従って、これらの発
明によると、張力帯側面とプーリ溝面との摩擦係数が下
がってブロック側面とプーリ溝面との摩擦係数に近付
き、ベルトとプーリ溝面との摩擦係数が安定維持され
て、ベルトの走行初期の自己発熱の大幅な低減を図るこ
とができるとともに、ベルト騒音の経時変化の低減を図
ることができる。さらには張力帯の出代等の維持に優れ
ているので、心線の耐疲労性も向上し、高負荷伝動用Ｖ
ベルトの耐久性の向上を図ることができる。

【００５２】請求項３の発明によると、上記張力帯の短
繊維はナイロン繊維を含んでいる構成としたことで、張
力帯側面とプーリ溝面との摩擦係数を下げてブロック側
面とプーリ溝面との摩擦係数に近付けるのに好適な短繊
維が容易に得られる。

【００５３】請求項４の発明によると、上記短繊維は、
ナイロン繊維及びアラミド繊維を含んでいる構成とした
ことにより、張力帯におけるゴムの弾性率を高くするこ
とができ、心線のグリップ力の増大、張力帯の耐久性の
向上、プーリからの側圧に対する張力帯の良好な分担化
を図ることができる。

【００５４】請求項５の発明によると、張力帯の保形ゴ
ム層は、メタクリル酸亜鉛強化の水素添加ＮＢＲとした
ことで、硬質で耐摩耗性に優れた張力帯用のゴムが得ら
れる。

【００５５】請求項６の発明によると、ブロック側面と
プーリ溝面との間の摩擦係数を、プーリ溝の角度をαと
して、ｓｉｎ（α／２）以下としたことにより、ブロッ
クのプーリ溝からの抜け性が良くなり、プーリ溝から抜
け出るときのベルトの逆曲げ現象を防いで耐久性の向上
や騒音の低減を図ることができる。

【００５６】請求項７の発明によると、上記の高負荷伝
動用Ｖベルトを製造するに当たり、予め、張力帯の幅方
向側部を、張力帯がブロックに組み付けられたときに幅
方向側部がブロック側面から設定突出量よりも大きく突
出するように切断し、その張力帯の幅方向側部を砥石に
より設定突出量になるまで研削して保形ゴム層から短繊
維を露出させ、その張力帯とブロックとを係合固定して
組み立てたことにより、ブロックを傷付けることなく、
側面に短繊維が露出した張力帯を形成でき、ベルトの製
造時の歩留まりや品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る高負荷伝動用Ｖベルト
の斜視図である。

【図２】図１のII−II線拡大断面図である。

【図３】ブロックの拡大側面図である。

【図４】張力帯の拡大側面図である。

【図５】高負荷伝動用Ｖベルトの製造工程を張力帯に関
して概略的に示す説明図である。

【図６】ベルトの耐熱試験装置を示す図である。

【図７】ベルトの見かけの摩擦係数を測定するための測
定装置を示す図である。

【図８】ベルトの騒音試験装置を示す図である。

【図９】出代の経時変化を示す図である。

【図１０】締め代の経時変化を示す図である。

【図１１】ベルトの見かけの摩擦係数の経時変化を示す
図である。

【図１２】ベルトの騒音レベルの経時変化を示す図であ
る。

【図１３】ベルト温度の経時変化を示す図である。

【符号の説明】 Ｂ 高負荷伝動用Ｖベルト １ 張力帯 １ａ 張力帯側面 ２ 保形ゴム層 ３ 心線 ４ 上側凹部 ５ 下側凹部 ７ 短繊維 １０ ブロック １１ 嵌合溝 １２ 上側凸部 １３ 下側凸部 １４ 当接部（ブロック側面） １５ 補強部材 ｔ１ ブロックの噛合隙間 ｔ２ 張力帯の上下凹部間の噛合厚さ ｔ２−ｔ１ 締め代 Δｄ 出代

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 光彦 兵庫県神戸市兵庫区明和通３丁目２番15号 バンドー化学株式会社内 Ｆターム(参考） 4F213 AA00 AA29 AA30 AA45 AA46 AB25 AD16 AD18 AE08 AG17 AH12 WA41 WA53 WA60 WA63 WA74 WB01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 張力帯と、該張力帯に噛合状態により係
   合固定された多数のブロックとからなる高負荷伝動用Ｖ
   ベルトにおいて、 ベルトの幅方向側面におけるブロック側面と張力帯側面
   との両方がプーリ溝面と接触するように張力帯側面がブ
   ロック側面よりも突出して出代が設けられており、 上記各ブロックのうち少なくともプーリ溝面に接触する
   側面が樹脂で形成されている一方、 上記張力帯は、少なくとも側面側に短繊維が混入された
   短繊維強化ゴムからなる保形ゴム層と、該保形ゴム層に
   埋設された心線とを備え、 上記ブロック側面よりも突出する張力帯側面の保形ゴム
   層から上記短繊維が露出していることを特徴とする高負
   荷伝動用Ｖベルト。
2. 【請求項２】 張力帯と、該張力帯に噛合状態により係
   合固定された多数のブロックとからなる高負荷伝動用Ｖ
   ベルトにおいて、 ベルトの幅方向側面におけるブロック側面と張力帯側面
   との両方がプーリ溝面と接触するように張力帯側面がブ
   ロック側面よりも突出して出代が設けられており、 上記各ブロックのうち少なくともプーリ溝面に接触する
   側面が樹脂で形成されている一方、 上記張力帯は保形ゴム層と、該保形ゴム層に埋設された
   心線とを備え、 少なくともベルト走行初期での上記張力帯側面とプーリ
   溝面との摩擦係数が、ブロック側面とプーリ溝面との摩
   擦係数に略等しいことを特徴とする高負荷伝動用Ｖベル
   ト。
3. 【請求項３】 請求項１の高負荷伝動用Ｖベルトにおい
   て、 短繊維は、ナイロン繊維を含んでいることを特徴とする
   高負荷伝動用Ｖベルト。
4. 【請求項４】 請求項３の高負荷伝動用Ｖベルトにおい
   て、 短繊維は、ナイロン繊維及びアラミド繊維を含んでいる
   ことを特徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つの高負荷伝
   動用Ｖベルトにおいて、 張力帯の保形ゴム層は、メタクリル酸亜鉛を強化された
   水素添加ＮＢＲからなることを特徴とする高負荷伝動用
   Ｖベルト。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１つの高負荷伝
   動用Ｖベルトにおいて、 ブロック側面とプーリ溝面との間の摩擦係数は、プーリ
   溝の角度をαとして、ｓｉｎ（α／２）以下であること
   を特徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。
7. 【請求項７】 請求項１の高負荷伝動用Ｖベルトを製造
   する方法であって、 予め、張力帯の幅方向側部を、該張力帯がブロックに組
   み付けられたときに幅方向側部がブロック側面から設定
   突出量よりも大きく突出するように切断し、 次いで、上記張力帯の幅方向側部を砥石により上記設定
   突出量になるまで研削して保形ゴム層から短繊維を露出
   させた後、 上記張力帯とブロックとを係合固定して組み立てること
   を特徴とする高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法。