JP2003166597A

JP2003166597A - 高負荷伝動用ｖベルト

Info

Publication number: JP2003166597A
Application number: JP2001364555A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Okuno; 茂樹奥野; Keizo Nonaka; 敬三野中
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-06-13
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: JP3907456B2

Abstract

(57)【要約】【課題】帆布部材が張力帯の本体ゴムの上下表面に接着
され、複数のブロックが張力帯の凹凸に噛み合わされて
係止固定された高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、帆布部
材のゴム組成を所定範囲に特定することで、ベルトの伝
動効率及び耐久性を向上する。【解決手段】張力帯１のコグ１５における平坦部のゴム
硬度をＪＩＳ−Ｃ硬度で７５以上且つ８３以下にする。
帆布部材６の長さ方向における貯蔵弾性率を、６０．２
ＭＰａ以上且つ１３０ＭＰａ以下にする。

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
ルトに関し、特に、その伝動効率及び耐久性向上対策に
係るものである。

【０００２】

【従来の技術】コンバインやトラクタ等の農業用機械及
び自動車等の変速装置として、変速時の操作性の向上や
燃費の改善等を図る観点から、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、
駆動軸及び従動軸の各々に溝間隔が可変なプーリを取り
付けるとともに、この２個のプーリ間にＶベルトを巻き
掛け、上記各プーリの溝間隔を調整して回転ピッチを変
化させることで無段階に変速するように構成されてい
る。

【０００３】このようなＶベルトとして、例えば、特開
２０００―１２０７７９号公報に開示されているよう
に、エンドレスの一対のゴム製張力帯と、ベルト幅方向
両側部に上記各張力帯を嵌合する嵌合溝及びプーリのベ
ルト溝側部と接触する接触部を有する多数のブロックと
で構成され、上記各張力帯の上下面に形成された凹溝と
各ブロックの嵌合溝の上下面に形成された凸部とを互い
に係合させることにより、各ブロックが両張力帯に係止
されてベルト長手方向全長に亘って所定ピッチで並設さ
れたいわゆるブロックＶベルトと呼ばれる高負荷伝動用
Ｖベルトが知られている。上記各張力帯は、本体ゴムの
上下面に耐摩耗性を向上させるための帆布部材が接着さ
れて構成されている。この帆布部材は、ゴムを含浸させ
た後に本体ゴムと共に加硫することで該本体ゴムに接着
されている。

【０００４】上記Ｖベルトは、プーリの側圧を各ブロッ
クで受けるとともに、動力伝達を張力帯で行うようにな
されており、従来のゴムＶベルトに比べて屈曲性が良
く、高側圧に耐え得るようにすることが可能であり、ま
た、金属Ｖベルトに比べて軽量化が図れて潤滑が不要に
なるとともに、騒音が少ない等の多くの利点を有してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記高負荷
伝動用Ｖベルトにおいては、その走行時の高負荷伝動中
に各張力帯がブロックを介してプーリから高荷重を受け
るために、各張力帯の上下面に形成された凹溝間の凸状
のコグが変形する。そして、この張力帯のコグが一定以
上変形すると、プーリから与えられる推力が効率よくベ
ルト張力に変換されないために、ベルトの伝動能力が低
下するという問題が生ずる。

【０００６】更に、コグの過度の変形によってブロック
の向きを一定に維持できなくなり、その結果、高負荷を
伝動することができなくなってしまうことがある。

【０００７】また、ベルト走行中に張力帯のコグが一定
以上変形すると、プーリ溝に対するブロックの固定度が
低下してブロックが揺動するために騒音が大きくなると
共に、張力帯にクラックが発生し、ベルトの耐久性が低
下するという問題が生ずる。

【０００８】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、張力帯表面のゴムの組成を所定範囲に特定する
ことで、高負荷伝動用Ｖベルトの伝動効率及び耐久性を
向上することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、張力帯のコグ
におけるゴム硬度を所定範囲に特定するようにしたもの
である。

【００１０】具体的に、第１の解決手段は、帆布にゴム
を含浸させた帆布部材が本体ゴムの上下表面に接着され
る一方、上下両面に凹凸部が形成された張力帯と、上記
張力帯の長さ方向に複数配置され、上記張力帯に凹凸部
と噛み合わせて固定されたブロックとにより構成された
高負荷伝動用Ｖベルトを前提として、上記張力帯の凸状
のコグにおける平坦部のＪＩＳ−Ｃ硬度が、７５以上且
つ８３以下である。

【００１１】また、第２の解決手段は、上記第１の解決
手段において、帆布部材は、その長さ方向の貯蔵弾性率
が温度１００℃、静荷重０．２９４ＭＰａ、動歪１％、
周波数１０Hz及び引張モードの測定条件で、６０．２Ｍ
Ｐａ以上且つ１３０ＭＰａ以下である。

【００１２】また、第３の解決手段は、上記第１又は第
２の解決手段において、帆布に含浸させるゴムを帆布部
材の作製時における加硫条件で加硫したときのＪＩＳ−
Ｃ硬度が、６８以上且つ８２以下である。

【００１３】また、第４の解決手段は、上記第１から第
３の何れか１つの解決手段において、帆布に含浸させる
ゴムを帆布部材の作製時における加硫条件で加硫したと
きの、ポリマー鎖の配向方向と垂直方向における貯蔵弾
性率が、温度１００℃、静荷重０．２９４ＭＰａ、動歪
１％、周波数１０Hz及び引張モードの測定条件で、６０
ＭＰａ以上且つ１１０ＭＰａ以下である。

【００１４】また、第５の解決手段は、帆布にゴムを含
浸させた帆布部材が本体ゴムの上下表面に接着される一
方、上下両面に凹凸部が形成された張力帯と、上記張力
帯の長さ方向に複数配置され、上記張力帯に凹凸部と噛
み合わせて固定されたブロックとにより構成された高負
荷伝動用Ｖベルトを前提として、上記帆布部材は、その
長さ方向の貯蔵弾性率が温度１００℃、静荷重０．２９
４ＭＰａ、動歪１％、周波数１０Hz及び引張モードの測
定条件で、６０．２ＭＰａ以上且つ１３０ＭＰａ以下で
ある。

【００１５】また、第６の解決手段は、上記第１から第
５の何れか１つの解決手段において、帆布に含浸させる
ゴムは、重合性有機酸の金属塩モノマーで補強された水
素添加ニトリルゴムを含有している。

【００１６】すなわち、上記第１の解決手段では、張力
帯のコグにおける平坦部のゴム硬度（ＪＩＳ−Ｃ）が７
５未満では、走行時にコグの変形が過度に大きくなって
クラックが誘発され、ゴム硬度が８３を越えると、コグ
の変形は大きくないものの屈曲性が悪く、屈曲疲労性が
低下してプーリに巻き付く際に発生する歪みによってク
ラックが発生する。そして、張力帯のコグにおける平坦
部のゴム硬度（ＪＩＳ−Ｃ）を７５以上８３以下に特定
することにより、ベルト走行時に高荷重が負荷されて
も、走行中のコグの変形を一定範囲内に抑えることがで
きて、高負荷伝動によっても安定して効率よく動力を伝
達することができると共に、ブロックの揺動を防止し
て、低騒音でベルト走行することができる。更に、張力
帯にクラックが発生せず、耐久性を向上させることがで
きる。

【００１７】また、上記第２の解決手段では、上記第１
の解決手段において、帆布部材の貯蔵弾性率が６０．２
ＭＰａ未満では、走行時にコグの変形が過度に大きくな
ってクラックが誘発され、帆布部材の貯蔵弾性率が１３
０ＭＰａを越えると、コグの変形は大きくないものの屈
曲性が悪く、屈曲疲労性が低下してプーリに巻き付く際
に発生する歪みによってクラックが発生する。そして、
帆布部材の貯蔵弾性率を６０．２ＭＰａ以上且つ１３０
ＭＰａ以下に特定することにより、ベルト走行時に高荷
重が負荷されても、走行中のコグの変形を一定範囲内に
抑えることができて、高負荷伝動によっても安定して効
率よく動力を伝達することができると共に、ブロックの
揺動を防止して、低騒音でベルト走行することができ
る。更に、張力帯にクラックが発生せず、耐久性を向上
させることができる。

【００１８】また、上記第３の解決手段では、上記第１
又は第２の解決手段において、帆布に含浸させるゴムの
ＪＩＳ−Ｃ硬度が６８未満では、走行時にコグの変形が
過度に大きくなってクラックが誘発され、ゴム硬度が８
２を越えると、コグの変形は大きくないものの屈曲性が
悪く、屈曲疲労性が低下してプーリに巻き付く際に発生
する歪みによってクラックが発生する。そして、帆布に
含浸させるゴムのＪＩＳ−Ｃ硬度を６８以上且つ８２以
下に特定することにより、ベルト走行時に高荷重が負荷
されても、走行中のコグの変形を一定範囲内に抑えるこ
とができて、高負荷伝動によっても安定して効率よく動
力を伝達することができると共に、ブロックの揺動を防
止して、低騒音でベルト走行することができる。更に、
張力帯にクラックが発生せず、耐久性を向上させること
ができる。

【００１９】また、上記第４の解決手段では、上記第１
から第３の何れか１つの解決手段において、帆布に含浸
させるゴムの貯蔵弾性率が６０ＭＰａ未満では、走行時
にコグの変形が過度に大きくなってクラックが誘発さ
れ、帆布に含浸させるゴムの貯蔵弾性率が１１０ＭＰａ
を越えると、コグの変形は大きくないものの屈曲性が悪
く、屈曲疲労性が低下してプーリに巻き付く際に発生す
る歪みによってクラックが発生する。そして、帆布に含
浸させるゴムの貯蔵弾性率を６０ＭＰａ以上且つ１１０
ＭＰａ以下に特定することにより、ベルト走行時に高荷
重が負荷されても、走行中のコグの変形を一定範囲内に
抑えることができて、高負荷伝動によっても安定して効
率よく動力を伝達することができると共に、ブロックの
揺動を防止して、低騒音でベルト走行することができ
る。更に、張力帯にクラックが発生せず、耐久性を向上
させることができる。

【００２０】また、上記第５の解決手段では、帆布部材
の貯蔵弾性率が６０．２ＭＰａ未満では、走行時にコグ
の変形が過度に大きくなってクラックが誘発され、帆布
部材の貯蔵弾性率が１３０ＭＰａを越えると、コグの変
形は大きくないものの屈曲性が悪く、屈曲疲労性が低下
してプーリに巻き付く際に発生する歪みによってクラッ
クが発生する。そして、帆布部材の貯蔵弾性率を６０．
２ＭＰａ以上且つ１３０ＭＰａ以下に特定することによ
り、ベルト走行時に高荷重が負荷されても、走行中のコ
グの変形を一定範囲内に抑えることができて、高負荷伝
動によっても安定して効率よく動力を伝達することがで
きると共に、ブロックの揺動を防止して、低騒音でベル
ト走行することができる。更に、張力帯にクラックが発
生せず、耐久性を向上させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２２】図１から図３に示すように、本発明の実施
形態に係る高負荷伝動Ｖベルトは、左右一対のエンドレ
スの張力帯１と、この張力帯１にベルト長さ方向に連続
的に係止固定された多数のブロック７とにより構成され
ている。

【００２３】上記各張力帯１は、硬質ゴムから成る本体
ゴムである保形ゴム層２を備え、この保形ゴム層２の内
部には、アラミド繊維等の高強度高弾性率の心線３がベ
ルト長さ方向にスパイラル状にかつ平行に埋設されてい
る。

【００２４】上記保形ゴム層２の上面には、各ブロック
７に対応してベルト幅方向に延びるＵ字状溝からなる多
数の上側凹部４がベルト長さ方向全長に亘って所定ピッ
チで形成され、下面には、ベルト幅方向に延びるＵ字状
溝からなる多数の下側凹部５が上記上側凹部４に対応し
てベルト長手方向全長に亘って所定ピッチで形成されて
いる。上記保形ゴム層２の上下両面には、耐摩耗性を向
上させるための帆布部材６が一体に接着されている。こ
の帆布部材６は、例えば、ナイロン製の帆布にメタクリ
ル酸亜鉛で補強された水素添加ニトリルゴムを含有する
ゴムを含浸させた後に加硫されて作製されている。

【００２５】上記張力帯１において、上面の隣り合う上
側凹部４，４間と、下面の隣り合う下側凹部５，５間と
は、それぞれ台形凸状のコグ１５に形成されている。上
面側のコグ１５は、下面側のコグ１５に比べ、その平坦
部の幅が狭く形成されている。

【００２６】上記保形ゴム層２を構成する硬質ゴムは、
メタクリル酸亜鉛やアクリル酸亜鉛などの金属塩モノマ
ーで強化された水素添加ニトリルゴムで、それに補強を
目的として有機短繊維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とされた
ものが用いられている。また、上記硬質ゴムには、ＪＩ
Ｓ−Ｃ硬度計で測定したときに７５°以上のゴム硬度の
ものが用いられる。

【００２７】そして、上記保形ゴム層２と心線３及び帆
布部材６とは、その心線３及び帆布部材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。

【００２８】本実施形態の特徴として、帆布部材６は、
帆布に含浸されたゴムが、重合性有機酸の金属塩モノマ
ーであるメタクリル酸亜鉛で補強された水素添加ニトリ
ルゴムを含有するゴム組成物により構成されている。そ
して、張力帯１のコグの平坦部におけるゴム硬度（ＪＩ
Ｓ−Ｃ硬度）が７５以上且つ８３以下になるように帆布
部材６の硬度が調整されている。尚、帆布に含有させる
ゴムは、アクリル酸亜鉛で補強した水素添加ニトリルゴ
ムを含有するゴム組成物で構成するようにしてもよい。

【００２９】上記帆布部材６は、ベルト長さ方向の貯蔵
弾性率が、温度１００℃、静荷重０．２９ＭＰａ（３Kg
f/cm2）、動歪１％、周波数１０Ｈｚ、引張モードの条
件（Rheometrics 社製ＲＳＡIIによる）において、６０
ＭＰａ以上且つ１３０ＭＰａ以下に調整するように構成
することが望ましい。尚、帆布部材６は、ゴムのポリマ
ー鎖の配向方向がベルトの幅方向とされている。

【００３０】上記帆布に含浸させるゴムは、帆布部材６
の作製時における加硫条件（１７０℃、２０分）で加硫
したときの硬度（ＪＩＳ−Ｃ）が６８以上且つ８２以下
になるように構成ことが望ましい。

【００３１】また、上記帆布に含浸させるゴムは、帆布
部材６の作製時における加硫条件（１７０℃、２０分）
で加硫したときの、ポリマー鎖の配向方向と垂直方向に
おける貯蔵弾性率が、温度１００℃、静荷重０．２９４
ＭＰａ、動歪１％、周波数１０Hz及び引張モードの測定
条件で測定したときに、６０ＭＰａ以上且つ１１０ＭＰ
ａ以下になるように構成することが望ましい。

【００３２】上記各ブロック７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
る切欠き溝状の嵌合部８を有している。この嵌合部８を
除いた左右側面は、Ｖプーリのプーリ溝面（図示せず）
に接触する接触部１１に構成されている。このブロック
７の左右の接触部１１同士がなすベルト角度は、プーリ
溝面の角度と同じとされている。

【００３３】各ブロック７は、上記嵌合部８の上側に位
置し且つベルト幅方向に延びる上側ビーム７ａと、上記
嵌合部８の下側に位置し且つベルト幅方向に延びる下側
ビーム７ｂと、両ビーム７ａ，７ｂの左右中央部同士を
上下に接続するセンタピラー７ｃとにより、略Ｈ字状に
形成されている。

【００３４】そして、各ブロック７の嵌合部８にそれぞ
れ張力帯１を圧入して嵌合することで、各ブロック７が
張力帯１にベルト長手方向に連続的に係止固定されてい
る。すなわち、各ブロック７における各嵌合部８の上壁
面には上記張力帯１上面の各上側凹部４に噛合する上側
噛合部としての上側凸部９が、また嵌合部８の下壁面に
は張力帯１下面の各下側凹部５に噛合する下側噛合部と
しての下側凸部１０がそれぞれ互いに平行に配置されて
形成されている。そして、この各ブロック７の両凸部
９，１０をそれぞれ張力帯１の両凹部４，５に噛合せし
めることで、ブロック７が張力帯１にベルト長さ方向に
配列されて係止固定されている。相隣り合うブロック７
同士がコグ１５によって繋がれるように、ブロックが張
力帯に係止固定されている。この係止状態で各張力帯１
の外側側面と各ブロック７の側面である接触部１１との
双方がプーリ溝面に接触している。

【００３５】上記各ブロック７は、図３に示すように、
補強材１２と、該補強材１２の表面を被覆する硬質樹脂
部１３とを備えている。補強材１２は、ブロック７の嵌
合部８の上側に位置し且つ下端縁部が略水平に延びる上
ビーム部１２ａと、嵌合部８の下側に位置し且つ上端縁
部が上ビーム部１２ａの下端縁部と平行に略水平に延び
る下ビーム部１２ｂと、両ビーム部１２ａ，１２ｂの左
右中央部同士を上下に接続し且つ左右両端縁部が略上下
方向に延びるピラー部１２ｃとからなる略Ｈ字状のもの
に形成されている。

【００３６】上記硬質樹脂部１３は、例えば、繊維強化
フェノール系樹脂により形成されている。硬質樹脂部１
３は、補強材１２の上下両面、左右両側面及び嵌合部８
を被覆するように形成されている。尚、硬質樹脂部１３
は、ブロック７の嵌合部８の周囲部分と左右側面の接触
部１１（プーリ溝面との摺動接触部）とにおいて補強材
１２を被覆するようにしておけばよく、その他の部分は
補強材１２が表面に露出していてもよい。

【００３７】そして、上述の如く構成されたブロック７
と張力帯１との組合わせからなる高負荷伝動Ｖベルト
は、図外の駆動側及び従動側の２つの変速プーリ間に巻
き掛けられてベルト式無段変速装置を構成する。

【００３８】したがって、本実施形態においては、ベル
ト走行時の高荷重伝動中に各張力帯１がブロック７を介
してプーリを介して高荷重を受けても、コグ１５の変形
を一定範囲内に抑えることができて、高負荷伝動によっ
ても安定して効率よく動力を伝達することができると共
に、ブロック７の揺動を防止して、低騒音でベルト走行
することができる。更に、張力帯１にクラックが発生せ
ず、耐久性を向上させることができる。

【００３９】

【実施例】次に、具体的に実施した実施例について説明
する。高負荷伝動用Ｖベルトは、ベルト角度を２６度、
ベルトピッチ幅を２５mm、ブロックピッチ（ベルト長さ
方向）を３mm、ブロックの厚さを２．９５mm、ベルトの
長さを６１２mmとした。

【００４０】まず、帆布に含浸させる含浸ゴムの配合に
ついて表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１に示すように、母体ゴムとして水素添
加ニトリルゴム（日本ゼオン社製、商品名；ゼットポー
ル2020）及びメタクリル酸亜鉛補強水素添加ニトリルゴ
ム（日本ゼオン社製、商品名；ZSC-2295）を使用し、両
ゴムの配合割合を振ってゴム〜ゴムの６種類の含浸
ゴムを作製した。尚、表１には、両ゴムの配合割合を質
量％で示している。各含浸ゴムは、両ゴム１００質量部
に対して、酸化亜鉛（堺化学社製）が１０質量部、カー
ボンブラック（旭カーボン社製、商品名；旭#50）が３
０質量部、パーオキサイド（日本油脂社製、商品名；ヘ゜
ルキシモンF40）が７質量部の割合でそれぞれ配合されてい
る。

【００４３】そして、上記ゴム〜ゴムの含浸ゴムを
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）で溶解して糊ゴムを作成
し、ナイロン製の帆布の原反を上記糊ゴムに含浸した後
に乾燥させることでゴム含浸部材を作成した。尚、糊ゴ
ムにおける含浸ゴムとＭＥＫとの混合比は、１対５の割
合とした。そして、ゴム含浸部材における糊ゴムのゴム
含浸量をゴム含浸部材１m²当たりの質量から求めた。

【００４４】上記ゴム〜ゴムの含浸ゴムを構成部材
とするゴム含浸部材について帆布を長さ方向に４０％伸
長させた状態でプレス架橋して帆布部材６を作製した。
このプレス条件は、１７０℃、２０分とした。更に、こ
の帆布部材６を使用して張力帯１を作製し、高負荷伝動
用Ｖベルトを作製した。以下、各実施例及び比較例につ
いて説明する。

【００４５】実施例１に係る高負荷伝動用Ｖベルトは、
表２に示すように、張力帯１の帆布部材６が水素添加ニ
トリルゴム対メタクリル酸亜鉛補強水素添加ニトリルゴ
ムの質量割合が２３対７７の含浸ゴム（ゴム）をＭＥ
Ｋで溶解した糊ゴムを帆布に含浸させた後にプレス架橋
して作製されている。尚、ゴムは、メタクリル酸亜鉛
が質量百分率で２３％配合されている。

【００４６】実施例２に係る高負荷伝動用Ｖベルトは、
張力帯１の帆布部材６が水素添加ニトリルゴム対メタク
リル酸亜鉛補強水素添加ニトリルゴムの質量割合が１５
対８５の含浸ゴム（ゴム）をＭＥＫで溶解した糊ゴム
を帆布に含浸させた後にプレス架橋して作製されてい
る。

【００４７】実施例３に係る高負荷伝動用Ｖベルトは、
張力帯１の帆布部材６が水素添加ニトリルゴム対メタク
リル酸亜鉛補強水素添加ニトリルゴムの質量割合が５対
９５の含浸ゴム（ゴム）をＭＥＫで溶解した糊ゴムを
帆布に含浸させた後にプレス架橋して作製されている。
尚、ゴムは、メタクリル酸亜鉛が質量百分率で３０％
配合されている。

【００４８】実施例４及び５に係る高負荷伝動用Ｖベル
トは、張力帯１の帆布部材６にゴムが使用されている
が、表３に示すように、実施例１と異なり、実施例４で
は含浸量が１１０g/m²となっており、実施例５では含浸
量が３１１g/m²となっている。尚、実施例１では含浸量
が２２０g/m²となっている。つまり、実施例４及び５
は、実施例１について糊ゴムの含浸量を増減させたもの
である。

【００４９】実施例６及び７に係る高負荷伝動用Ｖベル
トは、張力帯１の帆布部材６にゴムが使用されている
が、実施例３と異なり、実施例で６は含浸量が１１１g/
m²となっており、実施例７では含浸量が３０５g/m²とな
っている。尚、実施例３では含浸量が２２１g/m²となっ
ている。つまり、実施例６及び７は、実施例３について
糊ゴムの含浸量を増減させたものである。

【００５０】

【表２】

【００５１】

【表３】

【００５２】上記各実施例では、張力帯１の帆布部材６
は、重合性有機酸の金属塩モノマーとしてメタクリル酸
亜鉛を用いているが、アクリル酸亜鉛を用いてもよい。

【００５３】比較例１に係る高負荷伝動用Ｖベルトは、
表２に示すように、張力帯１の帆布部材６が水素添加ニ
トリルゴム対メタクリル酸亜鉛補強水素添加ニトリルゴ
ムの質量割合が３０対７０の含浸ゴム（ゴム）をＭＥ
Ｋで溶解した糊ゴムに帆布を含浸した後にプレス架橋し
て作製されている。

【００５４】比較例２に係る高負荷伝動用Ｖベルトは、
張力帯１の帆布部材６が水素添加ニトリルゴム対メタク
リル酸亜鉛補強水素添加ニトリルゴムの質量割合が０対
１００の含浸ゴム（ゴム）をＭＥＫで溶解した糊ゴム
に帆布を含浸した後にプレス架橋して作製されている。

【００５５】比較例３に係る高負荷伝動用Ｖベルトは、
張力帯１の帆布部材６が水素添加ニトリルゴム対メタク
リル酸亜鉛補強水素添加ニトリルゴムの質量割合が１０
０対０の含浸ゴム（ゴム）をＭＥＫで溶解した糊ゴム
に帆布を含浸した後にプレス架橋して作製されている。

【００５６】比較例４及び５に係る高負荷伝動用Ｖベル
トは、張力帯１の帆布部材６にゴムが使用されている
が、表３に示すように、実施例１と異なり、比較例４で
は糊ゴムの含浸量が５１g/m²となっており、比較例５で
は糊ゴムの含浸量が４３３g/m²となっている。つまり、
比較例４及び５は、実施例４及び５よりさらに含浸量を
増減させたものである。

【００５７】比較例６及び７に係る高負荷伝動用Ｖベル
トは、張力帯１の帆布部材６にゴムが使用されている
が、実施例３と異なり、比較例６では糊ゴムの含浸量が
５０g/m²となっており、比較例７では糊ゴムの含浸量が
４２８g/m²となっている。つまり、比較例６及び７は、
実施例６及び７よりさらに含浸量を増減させたものであ
る。

【００５８】上記含浸ゴム、帆布部材６のゴム硬度及び
貯蔵弾性率を測定すると共に、高負荷伝動用Ｖベルトの
耐久性及び推力−張力変換率を測定した。尚、含浸ゴム
では、１７０℃で２０分間プレスすることにより架橋さ
せた後に、ゴム硬度及び貯蔵弾性率を測定した。

【００５９】上記貯蔵弾性率は、試験機としてRheometr
ics 社製ＲＳＡIIを使用し、測定条件として温度１００
℃、静荷重０．２９ＭＰａ（３Kgf/cm²）、動歪１％、
周波数１０Ｈｚ、引張モードで測定を行った。引張方向
は、含浸ゴムではポリマー鎖の配向方向と垂直方向と
し、帆布部材６ではベルトの長さ方向に対応した方向と
した。

【００６０】上記耐久性は、実施例及び比較例のそれぞ
れについて、図４に示す耐熱試験装置を用いたベルトの
耐久走行試験により評価を行った。図４（ａ）は耐熱試
験装置を上側から、図４（ｂ）は前側からそれぞれ見た
概略断面図である。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、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を有している。この耐熱ボッ
クス２０内の左側部（熱風出口２０ｂ側）には駆動軸２
１に設けたピッチ円直径１２６．４３ｍｍの駆動プーリ
２２が、また右側部には従動軸２３に設けたピッチ円直
径７０．８ｍｍの従動プーリ２４が、互いに軸間距離１
４８．５ｍｍを離して配置されている。そして、これら
両プーリ２２，２４間に各実施例及び比較例の各ベルト
Ｂを巻き掛け、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４の条件で５００時間走行させ
た。そして、走行後において、張力帯１のクラックの発
生の有無及びコグの変形の有無により耐久性を評価し
た。

【００６１】

【表４】

【００６２】表２に示すように、上記含浸ゴムとしてゴ
ム硬度（ＪＩＳ−Ｃ）が７１〜８０で且つ貯蔵弾性率が
７０．２〜１０５．１ＭＰａであるゴム、ゴム及び
ゴムを使用した実施例１，２及び３では、耐久走行試
験後において張力帯１のクラックの発生がなく、且つコ
グの変形が確認されなかった。更に、実施例１，２及び
３では、推力−張力変換率が１．４以下と良好な値を示
している。

【００６３】一方、ゴム硬度が６６と低く、貯蔵弾性率
が４８．８ＭＰａと低いゴムを使用した比較例１で
は、耐久走行試験後において張力帯１にクラックが発生
し、且つコグの変形が確認された。これは、含浸ゴムの
貯蔵弾性率が低過ぎるために、走行時にコグの変形が過
度に大きくなってクラックが誘発されるためと考えられ
る。また、比較例１では、プーリ側圧によるコグの変形
が大きいために、推力が張力に有効に変換されず、推力
−張力変換率が２と高い値になっている。

【００６４】比較例１より更にゴム硬度が低く、貯蔵弾
性率が低い比較例３では、比較例１と同様に、耐久走行
試験後において張力帯１にクラックが発生し、且つコグ
の変形が確認された。

【００６５】含浸ゴムとしてゴム硬度が８５と硬く、貯
蔵弾性率が１２０．５ＭＰａと高いゴムを使用した比
較例２では、耐久走行試験後においてコグの変形が確認
されなかったものの、張力帯１にクラックが発生した。
これは、貯蔵弾性率が高過ぎるために屈曲性が悪く、屈
曲疲労性が低下してプーリに巻き付く際に発生する歪み
によってクラックが発生するためと考えられる。尚、比
較例２では推力−張力変換率が１．２と良好な値を示し
ているが、これは、コグの変形が小さいことによるもの
と考えられる。

【００６６】表３に示すように、上記帆布部材６として
貯蔵弾性率６０．２〜１３０ＭＰａのものを使用した実
施例４，５，６及び７において、耐久走行試験後におけ
る張力帯１のクラックの発生がなく、且つコグの変形が
確認されなかった。また、これら実施例では、推力−張
力変換率が１．２〜１．４と良好な値を示している。
尚、これら実施例４，５，６及び７における張力帯１の
コグのゴム硬度、つまり帆布部材６の表面のゴム硬度
は、７５〜８３となっている。

【００６７】一方、貯蔵弾性率が４１．１ＭＰａ、５５
ＭＰａと低い帆布部材６を使用した比較例４、６では、
耐久走行試験後において張力帯１にクラックが発生し、
且つコグの変形が確認された。つまり、ゴム硬度及び貯
蔵弾性率が適正な範囲内にある含浸ゴムを使用しても、
糊ゴムの含浸量が低い比較例４，６では、帆布の空隙に
十分に含浸ゴムが充填されていないために、帆布部材６
としての貯蔵弾性率が低くなり、耐久走行試験後におい
て張力帯のコグに過度の変形が生じると共に張力帯１に
クラックが発生したと考えられる。即ち、帆布部材６の
貯蔵弾性率が低過ぎるために、走行時にコグの変形が一
定以上に大きくなり、このコグの過度の変形によってク
ラックが誘発されると考えられる。尚、これらの張力帯
１におけるコグのゴム硬度は、７０、７２となってい
る。また、走行中におけるコグの変形が大きいために、
上記同様に推力−張力変換率は高い値を示し、推力が張
力に効率よく変換されていないことがわかる。

【００６８】また、貯蔵弾性率が１３５、１５４と高い
比較例５及び７では、耐久走行試験後においてコグの変
形が確認されなかったものの、張力帯１にクラックが発
生している。これは、ゴム硬度及び貯蔵弾性率が適正な
範囲内にある含浸ゴムを使用しても、糊ゴムの含浸量が
多いと帆布部材６の貯蔵弾性率が高くなり過ぎるために
屈曲性が悪く、屈曲疲労性が低下してプーリに巻き付く
際に発生する歪みによってクラックが発生するためと考
えられる。これらの張力帯１におけるコグのゴム硬度
は、８４、８５となっている。尚、比較例５及び７で
は、コグの変形が見られず、推力−張力変換率は、１．
４以下と良好な値を示している。

【００６９】上記の如く糊ゴムの含浸量には最適範囲が
存在するが、この範囲は原反帆布の材質や厚みによって
変化するために、特定することが困難である。

【００７０】

【発明の効果】以上説明してきたように、各請求項に係
る発明によれば、ベルト走行時に高荷重が負荷されて
も、走行中のコグの変形を一定範囲内に抑えることがで
きて、高負荷伝動によっても安定して効率よく動力を伝
達することができると共に、ブロックの揺動を防止し
て、低騒音でベルト走行することができる。更に、張力
帯にクラックが発生せず、耐久性を向上させることがで
きる。

【００７１】また、請求項５に係る発明によれば、帆布
部材に含浸させるゴムが、重合性有機酸の金属塩モノマ
ーで補強された水素添加ニトリルゴムを含有するように
したために、帆布部材のゴム硬度及び貯蔵弾性率を確実
に所定の範囲内にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る高負荷伝動用Ｖベルトの構成
を示す斜視図である。

【図２】実施形態１に係る高負荷伝動用Ｖベルトの構成
を示す側面図である。

【図３】図２におけるＩ−Ｉ断面を示す断面図である。

【図４】（ａ）は耐熱試験装置を上側から見た断面図で
あり、（ｂ）は耐熱試験装置を前側から見た断面図であ
る。

【符号の説明】

１張力帯６帆布部材７ブロック１５コグ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帆布にゴムを含浸させた帆布部材が本体
ゴムの上下表面に接着される一方、上下両面に凹凸部が
形成された張力帯と、上記張力帯の長さ方向に複数配置され、上記張力帯に凹
凸部と噛み合わせて固定されたブロックとにより構成さ
れた高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、上記張力帯の凸状のコグにおける平坦部のＪＩＳ−Ｃ硬
度が、７５以上且つ８３以下であ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、帆布部材は、その長さ方向の貯蔵弾性率が温度１００
℃、静荷重０．２９４ＭＰａ、動歪１％、周波数１０Hz
及び引張モードの測定条件で、６０．２ＭＰａ以上且つ
１３０ＭＰａ以下であ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又は２において、帆布に含浸させるゴムを帆布部材の作製時における加硫
条件で加硫したときのＪＩＳ−Ｃ硬度が、６８以上且つ
８２以下であることを特徴とする高負荷伝動用Ｖベル
ト。
【請求項４】請求項１から３の何れか１項において、帆布に含浸させるゴムを帆布部材の作製時における加硫
条件で加硫したときの、ポリマー鎖の配向方向と垂直方
向における貯蔵弾性率が、温度１００℃、静荷重０．２
９４ＭＰａ、動歪１％、周波数１０Hz及び引張モードの
測定条件で、６０ＭＰａ以上且つ１１０ＭＰａ以下であ
ることを特徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。
【請求項５】帆布にゴムを含浸させた帆布部材が本体
ゴムの上下表面に接着される一方、上下両面に凹凸部が
形成された張力帯と、上記張力帯の長さ方向に複数配置され、上記張力帯に凹
凸部と噛み合わせて固定されたブロックとにより構成さ
れた高負荷伝動用Ｖベルトにおいて、上記帆布部材は、その長さ方向の貯蔵弾性率が温度１０
０℃、静荷重０．２９４ＭＰａ、動歪１％、周波数１０
Hz及び引張モードの測定条件で、６０．２ＭＰａ以上且
つ１３０ＭＰａ以下であることを特徴とする高負荷伝動
用Ｖベルト。
【請求項６】請求項１から５の何れか１項において、帆布に含浸させるゴムは、重合性有機酸の金属塩モノマ
ーで補強された水素添加ニトリルゴムを含有しているこ
とを特徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。