JP2017193446A - 山付きｖベルト - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性と耐屈曲性を向上できるようにする。【解決手段】隆起片３を、低硬度ゴム層１１と、高硬度ゴム層１２で形成する。低硬度ゴム層は、ラップドＶベルト２との接合箇所の付け根部分に配置された第１低硬度ゴム層１１ａと、隆起片におけるラップドＶベルトの回転方向後ろ側で、第１低硬度ゴム層の外面から隆起片の突出方向の中程に配置された第２低硬度ゴム層１１ｂを有する。高硬度ゴム層は、隆起片におけるラップドＶベルトの回転方向の前側で、第１低硬度ゴム層の外面から隆起片の先端にかけて配置された第１高硬度ゴム層１２ａと、隆起片におけるラップドＶベルトの回転方向の後ろ側で、第２低硬度ゴム層の外面から隆起片の先端にかけて配置された第２高硬度ゴム層１２ｂと、を有する。ラップドＶベルトの周方向および幅方向に直交する方向を高さ方向とすると、第１低硬度ゴム層の高さＴ2は、隆起片の高さＴ1の２％以上１０％以下としている。【選択図】図３

Description

本発明は、コンバインに代表される農業機械に使用され、稲、麦、トウモロコシ、サトウキビ等の穀物の刈取り作業において、作物を掬い込み、搬送する山付きＶベルトに関する。

自脱型コンバインは、稲や麦を刈り取りながら脱穀する機能を備えた農業機械であり、刈り取られた作物を整然と搬送して、穂先のみを脱穀機に投入する。山付きＶベルトは、コンバインの先端近くに位置する刈取部に組み込まれるもので、刈取条数と同数の山付きＶベルトが取り付けられる（例えば５条刈りなら５本）。

山付きＶベルトの主な機能は、収穫シーズンに穂の重みや雨水の重みで倒れた作物を引き起こすことと、引き起こした作物を山付きＶベルトの後方にあるロータリーカッターへ搬送することである。搬送された作物はロータリーカッターで切断された後、チェーンに取り付けられたピックアップタインで脱穀部へ搬送される。

山付きＶベルトは、無端状のベルト本体（いわゆる、ラップドＶベルト）の外周面において、ベルト本体の周方向に全周又は所定間隔でゴム部を露出させ、露出したゴム部に山状の突出部（隆起片）を接合した搬送用Ｖベルトである。ベルト本体は、断面形状が、外周面の幅が内周面の幅よりも大きい台形に形成され、内部に心線が螺旋状に埋設されている。

山付きＶベルトは、２軸のＶプーリからなるＶベルト駆動装置に巻き掛けられて回動するものであり、通常、２台のＶベルト駆動装置、即ち２本の山付きＶベルトを、作物を挟み込むように相対峙させる。これにより、作物を安定状態で掬い込み、搬送することができる。

山付きＶベルトには、Ｖプーリに巻き掛けた時に受ける屈曲ストレスに耐えうる屈曲性が要求される。即ち、山付きＶベルトが屈曲しても山状突出部（隆起片）が剥離や脱落しないことが要求される。

そこで、特許文献１では、ベルト本体部（ラップドＶベルト）の表面に未加硫のゴムシートを被覆し、背面側に所定ピッチで未加硫ゴムからなる山状の隆起片群を取りつけた後に加硫することで、山状の隆起片とベルト本体部との接着強度を高めている。

また、特許文献２では、山付Ｖベルトの隣り合う隆起片の裾部と裾部とのあいだに０．１〜１０．０ｍｍの間隔を設けることで、隆起片を脱落しにくくし、一つの隆起片が脱落してしまっても、他の隆起片の脱落につながらないようにしている。

また、特許文献３では、山付きＶベルトのＶベルト本体に設けた山状の隆起片の裾部分に隆起片にかかる応力を緩和する空隙部を設けることで、隆起片にかかる応力を緩和させ、隆起片の疲労や剥離を抑制し、ベルトの耐屈曲性を向上させている。

一方、山付きＶベルトは、隆起片とベルト本体部とがなす角度が鈍角になっている側が、走行方向前側となって回転走行し、走行方向前側の隆起片端面に作物が当たりながら、稲を掬い上げる機能を繰り返す。そのため、隆起片においては片側（走行方向前側）のみ摩耗が進行する。すなわち、山付きＶベルトを使用した場合、作物との打撃、摺動による摩擦力によって、ベルト走行方向前側の隆起片端面が、摩耗によって徐々にその厚みを減少させる。その結果、隆起片の寸法（長さ）が短縮して、作物を掬い上げる機能が失われ、これを原因とする寿命が支配的となる。

そこで、特許文献４では、走行方向前側の隆起片端面に、ブロック状の高硬度ゴム層を埋設し、それ以外の部位には低硬度ゴム層を配することで、耐屈曲性を低下させることなく、且つ、摩耗に起因する剛性低下を抑制している。

特開平６−２１８８４３号公報 実開平６−０５３５２４号公報 特開平１０−２１８３２６号公報 特開２０００−４４０２８号公報

近年の山付きＶベルトの交換理由となる破損現象は、隆起片の摩耗による搬送機能の低下が支配的である。特許文献４の構成では、走行方向前側の隆起片端面の耐摩耗性を改善することができる。しかしながら、特許文献４の構成では、高硬度ゴム層によって隆起片とベルト本体との接合界面への屈曲疲労が大きくなる（耐屈曲性の低下）。よって、特許文献４の構成では、隆起片端面の耐摩耗性と耐屈曲性（特には、隆起片とベルト本体との接合界面への屈曲疲労の緩和）とを十分に両立させることができない。

本発明の目的は、耐摩耗性と耐屈曲性とをそれぞれ向上させることが可能な山付きＶベルトを提供することである。

本発明は、農業機械に使用され、作物を掬い込み、搬送する山付きＶベルトにおいて、無端状で周方向に回転されるベルト本体と、前記ベルト本体の周方向に所定間隔を置いて、前記ベルト本体の外周面にそれぞれ接合され、前記外周面から突出する方向に延びる隆起片と、を有し、前記隆起片は、低硬度ゴム層と、前記低硬度ゴム層よりも硬度が高い高硬度ゴム層とで形成されており、前記低硬度ゴム層は、前記ベルト本体との接合箇所である付け根部分に配置された第１低硬度ゴム層と、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の後ろ側において、前記第１低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の突出方向の中程にかけて配置された第２低硬度ゴム層と、を有し、前記高硬度ゴム層は、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の前側において、前記第１低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の先端にかけて配置された第１高硬度ゴム層と、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の後ろ側において、前記第２低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の先端にかけて配置された第２高硬度ゴム層と、を有し、前記ベルト本体の周方向および幅方向に直交する方向を高さ方向とすると、前記第１低硬度ゴム層の高さは、前記隆起片の高さの２％以上１０％以下にされていることを特徴とする。

本発明によれば、隆起片を、低硬度ゴム層と、低硬度ゴム層よりも硬度が高い高硬度ゴム層とで形成する。隆起片におけるベルト本体の回転方向の前側に配置された第１高硬度ゴム層により、隆起片の耐摩耗性を向上させることができる。また、第１高硬度ゴム層と、隆起片におけるベルト本体の回転方向の後ろ側に配置された第２高硬度ゴム層とにより、隆起片の先端部全体が高硬度ゴム層にされているので、先端部の前側のみに高硬度ゴム層を配置した構成に比べて、隆起片の先端部が摩耗によりすり減って搬送能力が低下するまでに要する時間を長くすることができる。また、ベルト本体との接合箇所である付け根部分に配置した第１低硬度ゴム層により、ベルト本体との接着性を確保することができる。また、隆起片におけるベルト本体の回転方向の後ろ側に配置された第２低硬度ゴム層により、隆起片が連続して受ける反発力を緩和することができる。また、第１低硬度ゴム層の高さを、隆起片の高さの２％以上１０％以下にすることで、隆起片とベルト本体との接合界面への屈曲疲労を緩和することができる。これにより、耐摩耗性と耐屈曲性とをそれぞれ向上させることができる。

山付きＶベルトの斜視図である。 ラップドＶベルトの斜視図である。 隆起片の側面図である。 ラップドＶベルトの製造工程を示すチャート図である。 未加硫スリーブの斜視図である。 未加硫ゴムベルトの全体図である。 未加硫ゴムベルトの斜視図である。 ラップドＶベルトの背面の外被布を全周剥ぎ取る工程の説明図である。 未加硫ゴムブロックの側面図である。 加硫接着に使う金型の一例を示す模式図である。 下盤の側面図である。 中盤の正面図である。 台上評価の説明図である。 ラップドＶベルトの断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（山付きＶベルトの構成）
山付きＶベルトは、コンバインに代表される農業機械に使用され、稲、麦、トウモロコシ、サトウキビ等の穀物の刈取り作業において、作物を掬い込み、搬送するものである。山付きＶベルト１は、斜視図である図１に示すように、ラップドＶベルト（ベルト本体）２と、隆起片３と、を有している。

ラップドＶベルト２は、コンプレッサーなどの一般産業用機械、或いは、田植え機などの農業機械、等において、動力伝達用の無端状の伝動ベルトとして用いられる。そして、ラップドＶベルト２は、Ｖ字状の断面を有する環状の伝動ベルトとして構成されている。ラップドＶベルト２は、周方向に回転される。

ラップドＶベルト２は、斜視図である図２に示すように、断面形状が、外周面（背面）の幅が内周面の幅よりも大きい台形に形成されている。即ち、ラップドＶベルト２の断面形状は、ベルト外周側からベルト内周側に向かってベルト幅が小さくなるＶ字状である。ラップドＶベルト２は、圧縮ゴム層４、伸張ゴム層５、心線６、外被布７を有している。なお、図２においては、環状に延びるラップドＶベルト２の周方向に対して垂直な断面を図示している。図２において、両端矢印ＡはラップドＶベルト２の周方向であり、両端矢印Ｂは周方向に対して直交するベルト幅方向である。

ラップドＶベルト２は、積層構造を有しており、ベルト内周側からベルト外周側に向かって、圧縮ゴム層４、心線６、伸張ゴム層５が、順次積層されている。よって、ラップドＶベルト２においては、圧縮ゴム層４と伸張ゴム層５との間に心線６が埋設されている。心線６は、ラップドＶベルト２の周方向Ａに沿って延びるように配置されている。そして、心線６は、ラップドＶベルト２の周方向Ａに直交する断面において、ベルト幅方向Ｂに沿って所定の間隔で配列されている。

心線６としては、通常、マルチフィラメント糸を使用した撚りコード（例えば、諸撚り、片撚り、ラング撚りなど）を使用できる。心線６の平均線径（撚りコードの繊維径）は、例えば０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．６〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．７〜１．５ｍｍ程度であってもよい。心線６は、ラップドＶベルト２の長手方向に埋設されていてもよく、さらにラップドＶベルト２の長手方向に平行に所定のピッチで並列的に埋設されていてもよい。心線６を構成する繊維としては特に限定されず、例えばポリエステル繊維（ポリアルキレンアリレート系繊維）、ポリアミド繊維（アラミド繊維など）などの合成繊維、炭素繊維などの無機繊維などを含んでいてもよい。

また、ラップドＶベルト２は、その周囲全体が周方向Ａの全長に亘って外被布７で被覆されている。

外被布７としては、例えば、織布、編布（緯編布、経編布）、不織布などの布帛が挙げられる。これらのうち、平織や綾織、朱子織などの形態で製織した織布、経糸と緯糸との交差角が９０°を超え１２０°以下程度の広角度で製織した織布、編布などが好ましく、一般産業用、農業機械用の伝動ベルトのカバー布として汎用されている織布（経糸と緯糸との交差角が直角である平織布、経糸と緯糸との交差角が９０°を超え１２０°以下程度の広角度である平織布（広角度帆布））が特に好ましい。

外被布７を構成する繊維としては、例えば、ポリオレフィン系繊維（ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維など）、ポリアミド繊維（ポリアミド６繊維、ポリアミド６６繊維、ポリアミド４６繊維、アラミド繊維など）、ポリアルキレンアリレート系繊維（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維などのポリＣ２−４アルキレンＣ６−１４アリレート系繊維など）、ビニルアルコール系繊維（ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体の繊維、ビニロン繊維など）、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維などの合成繊維；セルロース系繊維、羊毛などの天然繊維；炭素繊維などの無機繊維が汎用される。これらの繊維は、単独で使用した単独糸であってもよく、二種以上を組み合わせた混紡糸であってもよい。

圧縮ゴム層４、伸張ゴム層５、外被布７同士の接着力を高めるために、外被布７には、例えば未加硫ゴム組成物を布帛に付着させる「フリクション処理」を施してもよい。「フリクション処理」は、カレンダーロールを用い、互いに異なる表面速度で回転するロール間に未加硫のゴム組成物と布帛とを同時に通過させることで、布帛の繊維間にまで未加硫のゴム組成物を擦り込む処理である。

図１に示すように、隆起片３は、ラップドＶベルト２の周方向に所定間隔を置いて、ラップドＶベルト２の外周面にそれぞれ接合されている。隆起片３は、ラップドＶベルト２の外周面から突出する方向に延びている。隆起片３は、ラップドＶベルト２の外周面から斜めに突出している。隆起片３とラップドＶベルト２とがなす角度が鈍角になっている側が、走行方向前側であり、隆起片３とラップドＶベルト２とがなす角度が鋭角になっている側が、走行方向後ろ側である。

隆起片３は、低硬度ゴム層と、低硬度ゴム層よりも硬度が高い高硬度ゴム層とで形成されている。高硬度ゴム層には、カーボンブラック量を増量したり、短繊維を添加したりするなどの手段で硬度（弾性率）を高めたゴム組成物が用いられている。そのため、高硬度ゴム層は、耐摩耗性に優れている。ＪＩＳ−Ａ試験方法で定義される硬度において、低硬度ゴム層の硬度は５５〜７６度であり、高硬度ゴム層の硬度は８０〜８８度である。

隆起片３の側面図である図３に示すように、低硬度ゴム層１１は、第１低硬度ゴム層１１ａと、第２低硬度ゴム層１１ｂと、を有する。第１低硬度ゴム層１１ａは、ラップドＶベルト２との接合箇所である付け根部分に配置されている。第２低硬度ゴム層１１ｂは、隆起片３におけるラップドＶベルト２の回転方向の後ろ側において、第１低硬度ゴム層１１ａの外面から隆起片３の突出方向の中程にかけて配置されている。

高硬度ゴム層１２は、第１高硬度ゴム層１２ａと、第２高硬度ゴム層１２ｂと、を有する。第１高硬度ゴム層１２ａは、隆起片３におけるラップドＶベルト２の回転方向の前側において、第１低硬度ゴム層１１ａの外面から隆起片３の先端にかけて配置されている。第２高硬度ゴム層１２ｂは、隆起片３におけるラップドＶベルト２の回転方向の後ろ側において、第２低硬度ゴム層１１ｂの外面から隆起片３の先端にかけて配置されている。

ラップドＶベルト２の周方向および幅方向に直交する方向を高さ方向とすると、第１低硬度ゴム層１１ａの高さＴ₂は、隆起片３の高さＴ₁の２％以上１０％以下にされている。また、隆起片３の突出方向を長さ方向とすると、第２低硬度ゴム層１１ｂの長さＬ₁は、隆起片３の長さＬ₀の４０％以上６０％以下にされている。また、ラップドＶベルト２の周方向を幅方向とすると、第２低硬度ゴム層１１ｂにおける第１低硬度ゴム層１１ａ側の幅Ｗ₁は、第１低硬度ゴム層１１ａにおけるラップドＶベルト２とは反対側の幅Ｗ₀の３０％以上５０％以下にされている。また、第２低硬度ゴム層１１ｂにおける第２高硬度ゴム層１２ｂ側の幅Ｗ₂は、第１低硬度ゴム層１１ａにおけるラップドＶベルト２とは反対側の幅Ｗ₀の２０％以上４０％以下にされている。

隆起片３におけるラップドＶベルト２の回転方向の前側に配置された第１高硬度ゴム層１２ａにより、隆起片３の耐摩耗性を向上させることができる。また、第１高硬度ゴム層１２ａと、隆起片３におけるラップドＶベルト２の回転方向の後ろ側に配置された第２高硬度ゴム層１２ｂとにより、隆起片３の先端部全体が高硬度ゴム層１２にされているので、先端部の前側のみに高硬度ゴム層を配置した構成に比べて、隆起片３の先端部が摩耗によりすり減って搬送能力が低下するまでに要する時間を長くすることができる。

また、ラップドＶベルト２との接合箇所である付け根部分に配置した第１低硬度ゴム層１１ａにより、ラップドＶベルト２との接着性を確保することができる。また、隆起片３におけるラップドＶベルト２の回転方向の後ろ側に配置された第２低硬度ゴム層１１ｂにより、隆起片３が連続して受ける反発力を緩和することができる。また、第１低硬度ゴム層１１ａの高さＴ₂を、隆起片３の高さＴ₁の２％以上１０％以下にすることで、隆起片３とラップドＶベルト２との接合界面への屈曲疲労を緩和することができる。

以上により、耐摩耗性と耐屈曲性とをそれぞれ向上させることができる。その結果、摩耗による破損現象を遅らせ、長寿命化（耐久性向上）を図ることができる。そのため、１シーズンの稼働時間が比較的短い日本では、複数シーズンにわたって使用することが可能になる。また、比較的稼働時間が長い（日本の３〜４倍）中国、東南アジアでは、１シーズンにわたってメンテナンスフリーで使用することが可能になる。また、山付きＶベルト１を取り付ける場所が、コンバインの奥まった交換しにくい場所なので、交換時期を遅らせる（メンテナンスフリーの期間を伸ばす）ことで、利用者の交換の手間を省くことができる。

（ラップドＶベルトの製造方法）
次に、ラップドＶベルト２の製造方法について説明する。ラップドＶベルト２の製造工程を示すチャート図である図４に示すように、ラップドＶベルト２の製造工程は、未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１、未加硫ゴムベルト形成工程Ｓ１０２、スカイブ工程Ｓ１０３、カバー巻き工程Ｓ１０４、加硫工程Ｓ１０５を備えている。

未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１は、未加硫スリーブ１０１を形成する工程である。未加硫スリーブ１０１の斜視図である図５に示すように、未加硫スリーブ１０１は筒状であり、未加硫ゴム層と心線とを有している。

未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１においては、まず、未加硫ゴム（即ち、加硫が行われていない状態のゴム）のシートが、圧延によって形成される。そして、圧延によって形成された未加硫ゴムのシートが、所定の長さに切断され、円筒状或いは円柱状の回転体に対して、巻き付けられる。回転体の外周に巻き付けられた未加硫ゴムのシートは、その端部同士が接合され、筒状に成形される。筒状に成形された未加硫ゴムのシートが、ラップドＶベルト２における圧縮ゴム層４の素材となる。

回転体の外周に筒状の未加硫ゴムの成形体が形成されると、次いで、心線が周方向に沿って巻き付けられる。心線は、筒状の未加硫ゴムの成形体に対して、幅方向に沿って所定のピッチでずらされながら、周方向に沿って螺旋状に巻き付けられる。尚、筒状の未加硫ゴムの成形体の幅方向は、上記の回転体の軸方向と平行な方向として構成される。心線は、筒状の未加硫ゴムの成形体に対して、幅方向のほぼ全長に亘って、巻き付けられる。

筒状の未加硫ゴムの成形体の外周への心線の巻き付けが終了すると、次いで、心線の上から、圧延によって形成された未加硫ゴムのシートが巻き付けられる。心線の上から巻き付けられた未加硫ゴムのシートは、その端部同士が接合され、筒状に成形される。心線の外周側に巻き付けられた筒状の未加硫ゴムのシートが、ラップドＶベルト２における伸張ゴム層５の素材となる。上述した未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１によって、未加硫スリーブ１０１が形成される。なお、図５においては、回転体から取り外された状態の未加硫スリーブ１０１が図示されている。

未加硫ゴムベルト形成工程Ｓ１０２は、未加硫スリーブ１０１を周方向に切断して環状の未加硫ゴムベルト１０２を形成する工程である。未加硫ゴムベルト１０２の全体図を図６に示す。また、未加硫ゴムベルト１０２の斜視図を図７に示す。なお、図７においては、環状に延びる未加硫ゴムベルト１０２の周方向に対して垂直な断面を図示している。図７において、両端矢印Ａは未加硫ゴムベルト１０２の周方向であり、両端矢印Ｂは周方向に対して直交するベルト幅方向である。

図７に示すように、未加硫ゴムベルト１０２は、内周側未加硫ゴム層１０４、心線１０６、外周側未加硫ゴム層１０５を備えている。そして、未加硫ゴムベルト１０２においては、内周側未加硫ゴム層１０４と外周側未加硫ゴム層１０５との間に心線１０６が配置されている。

心線１０６としては、通常、マルチフィラメント糸を使用した撚りコード（例えば、諸撚り、片撚り、ラング撚りなど）を使用できる。心線１０６を構成する繊維としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維などが使用できる。心線１０６の表面には、慣用の接着処理（又は表面処理）が施されていてもよい。

スカイブ工程Ｓ１０３は、未加硫ゴムベルト１０２の両側面における内周側の両角部分を周方向に亘って削るように切削することでスカイブ（ｓｋｉｖｅ）し、未加硫ゴムベルト１０２の断面形状を変更する工程である。スカイブ工程Ｓ１０３においては、未加硫ゴムベルト１０２の内周側未加硫ゴム層１０４の内周側の両角部分が周方向に亘って削れるように切削される。これにより、スカイブ工程Ｓ１０３の処理が施される前の状態で矩形状だった未加硫ゴムベルト１０２の断面形状は、スカイブ工程Ｓ１０３の処理が施された後の状態においては、矩形状の部分と台形状の部分とが組み合わされた形状となる。

カバー巻き工程Ｓ１０４は、スカイブ工程Ｓ１０３の処理が終了した未加硫ゴムベルト１０２を外被布７で被覆する工程である。カバー巻き工程Ｓ１０４においては、環状の未加硫ゴムベルト１０２の周囲全体が周方向の全長に亘って外被布７で被覆される。これにより、未加硫ゴムベルト１０２が外被布７で被覆されて構成された未加硫ベルト成形体が形成される。

加硫工程Ｓ１０５は、未加硫ベルト成形体における可塑性の未加硫ゴムを加熱して弾性ゴムに変化させる工程である。加硫工程Ｓ１０５においては、例えば、逆台形状の断面の溝が外周に設けられた円筒状のリングモールドが用いられる。リングモールドに設けられた複数の溝に対して未加硫ベルト成形体がそれぞれ嵌め込まれる。そして、複数の未加硫ベルト成形体が嵌め込まれたリングモールドの周囲に、円筒状のゴムスリーブが更に嵌め込まれる。加硫工程Ｓ１０５においては、上記のようにリングモールド及び未加硫ベルト成形体の外周面に円筒状のゴムスリーブが嵌め込まれた状態で、それらが加硫缶に収納され、所定の温度等の条件で加硫が行われる。加硫が終了してリングモールド等が解体され、加硫された成形体がラップドＶベルト２として取り出される。このように、加硫工程Ｓ１０５まで終了することで、ラップドＶベルト２が製造されることになる。

（山付きＶベルトの製造方法）
次に、山付きＶベルト１の製造方法について説明する。上記の製造方法で製造されたラップドＶベルト２の外周面に、隆起片用の未加硫ゴムブロックを加硫接着する。

接着方法は次の通りである。加硫を終えたラップドＶベルト２の外周面の外被布７を一部又は全周剥ぎ取り、露出した伸張ゴム層５にゴム糊を塗布する。ラップドＶベルト２の外周面の外被布７を全周剥ぎ取る工程の説明図を図８に示す。

並行して、低硬度用の未加硫ゴムシートと高硬度用の未加硫ゴムシートとをカットして組み合わせ、加硫後の隆起片３の形状に近似した未加硫ゴムブロック１０３を形成する。本実施形態では、未加硫ゴムブロック１０３の側面図である図９に示すように、低硬度用の未加硫ゴム１１１と高硬度用の未加硫ゴム１１２とは、第１低硬度ゴム層、第２低硬度ゴム層、第１高硬度ゴム層、および、第２高硬度ゴム層をそれぞれ形成するように組み合わされる。

加硫接着に使う金型２０１の一例を図１０に示す。この金型２０１は、下盤２０２、中盤２０３、上盤２０４で構成されている。下盤２０２の側面図である図１１に示すように、下盤２０２は、ラップドＶベルト２の内周長に合致した突起状のツメ２０２ａを有している。中盤２０３の正面図である図１２に示すように、中盤２０３には、未加硫ゴムブロック１０３を嵌める穴２０３ａが規定数くり貫かれている。この穴２０３ａの形状は、加硫後の隆起片３の寸法に合致している。

金型２０１の予熱温度が加硫温度に到達すれば、加硫作業に入る。まず、図１１に示す
ように、下盤２０２のツメ２０２ａに、ラップドＶベルト２をセットする。次に、中盤２０３を下盤２０２の上に重ね合わせる。中盤２０３にくり貫かれた穴２０３ａに、隆起片３の形状に近似した未加硫ゴムブロック１０３を、くり貫かれた部位からはみ出さないように沿わせながら嵌める。最後に、上盤２０４を中盤２０３の上に重ね合わせる。下盤２０２、中盤２０３、上盤２０４を重ねた金型２０１を上下に熱源が入ったプレス盤で挟み、規定の圧力と時間で加硫接着を行う。加硫接着後に中盤２０３から山付きＶベルト１を取り外す。

（評価）
次に、本実施形態の山付きＶベルト１について、台上評価を実施した。この台上評価は、台上評価の説明図である図１３に示すように、２つのプーリ３０２により山付きＶベルト１を回転させ、隆起片３に障害物３０１を接触させ続けるものである。従来仕様の山付きＶベルト（比較例）と、本実施形態の山付きＶベルト１（実施例）について、台上評価をそれぞれ行い、実施例における隆起片３の耐摩耗性の向上により、稲を引き上げる機能の寿命が比較例に比べて伸びているかを確認した。

まず、加硫を終えたラップドＶベルト２の外周面の外被布７を全周剥ぎ取り、露出した伸張ゴム層５にゴム糊を塗布して、隆起片３用の未加硫ゴムブロック１０３を加硫接着した。未加硫ゴムブロック１０３は、低硬度用の未加硫ゴムシートと高硬度用の未加硫ゴムシートとをカットして、図９のように組み合わせて形成した。

ここで、圧縮ゴム層４、伸張ゴム層５、及び、隆起片３の低硬度ゴム層１１の素材として、未加硫ゴム組成物Ａを用いた。未加硫ゴム組成物Ａの配合物を表１に示す。また、隆起片３の高硬度ゴム層１２の素材として、未加硫ゴム組成物Ｂを用いた。未加硫ゴム組成物Ｂの配合物を表２に示す。

心線６は、ポリエステル繊維で形成された撚りコードであり、平均線径は０．８９ｍｍである。外被布７を構成する布帛として、経糸と緯糸の基本糸に２０番手の綿の紡績糸を３本撚りしたものを使用し、交差角度が９０°、密度が７５本／５ｃｍの平織りで織製し、目付け量は２８０ｇ／ｍ²である。その布帛を未加硫ゴム組成物Ｃでフリクション処理して外被布７とし、摩擦伝動面を含むラップドＶベルト２の全周の表面を被覆した。未加硫ゴム組成物Ｃの配合物を表３に示す。

ここで、クロロプレンゴムとして、ＤＥＮＫＡ（株）製「ＰＭ−４０」を用いた。また、酸化マグネシウムとして、協和化学工業（株）製「キョーワマグ３０」を用いた。また、ステアリン酸として、日油（株）製「ステアリン酸つばき」を用いた。また、老化防止剤として、精工化学（株）製「ノンフレックスＯＤ−３」を用いた。また、カーボンブラックとして、東海カーボン（株）製「シースト３」を用いた。また、可塑剤として、ＡＤＥＫＡ（株）製「ＲＳ−７００」を用いた。また、加硫促進剤として、大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＴＴ」を用いた。また、酸化亜鉛として、正同化学工業（株）製「酸化亜鉛３種」を用いた。また、心線として、ポリエステル繊維の撚りコード（平均線径０．８９ｍｍ）、布帛として綿の織布（平織り、繊度は２０番手の経糸と２０番手の緯糸とで構成、経糸及び緯糸の糸密度７５本／５０ｍｍ、目付け２８０ｇ／ｍ²）を用いた。

ラップドＶベルト２の寸法を表４に示す。ここで、ラップドＶベルト２の断面図である図１４に示すように、断面寸法の幅は、内周面よりも幅が大きい外周面の幅である。また、断面寸法の厚みは、外周面および内周面に直交する方向の長さである。

未加硫ゴムブロック１０３を加硫接着した後の山付きＶベルト１の寸法と硬度を表５に示す。ここで、山数とは、隆起片３の数である。また、図１に示すように、山ピッチとは、隆起片３同士の間隔ａであり、山部の高さとは、隆起片３の高さｂである。山部の幅（１）とは、隆起片３の付け根部分における周方向の長さｃであり、山部の幅（２）とは、隆起片３の先端における周方向の長さｄである。山部の角度とは、隆起片３とラップドＶベルト２とがなす鋭角の角度θである。

台上評価の評価条件を表６に示す。ここで、評価項目は、隆起片３の側面摩耗体積であって、隆起片３の長さ変化量ではない。

台上評価の結果を表７に示す。実施例において、隆起片３に耐摩耗性の高硬度ゴム層１２を設けたことにより、実施例の体積変化量は比較例の１／４であった。

また、実施例における第２低硬度ゴム層１１ｂの長さＬ₁を、隆起片３の長さＬ₀の４０％以上６０％以下の範囲内と、その範囲外とに異ならせて、台上評価を行った。その結果を表８に示す。ここで、表８の比較例は、表７の比較例と同じものである。

また、実施例における第２低硬度ゴム層１１ｂの第１低硬度ゴム層１１ａ側の幅Ｗ₁を、第１低硬度ゴム層１１ａにおけるラップドＶベルト２とは反対側の幅Ｗ₀の３０％以上５０％以下の範囲内と、その範囲外とに異ならせて、台上評価を行った。その結果を表９に示す。ここで、表９の比較例は、表７の比較例と同じものである。

また、実施例における第２低硬度ゴム層１１ｂの第２高硬度ゴム層１２ｂ側の幅Ｗ₂を、第１低硬度ゴム層１１ａにおけるラップドＶベルト２とは反対側の幅Ｗ₀の２０％以上４０％以下の範囲内と、その範囲外とに異ならせて、台上評価を行った。その結果を表１０に示す。ここで、表１０の比較例は、表７の比較例と同じものである。

表８〜１０の結果から、長さＬ₁、幅Ｗ₁、幅Ｗ₂の値が範囲内にあるものの方が、範囲外にあるものに比べて摩耗量（体積変化量）が少ないことがわかった。よって、第２低硬度ゴム層１１ｂの寸法が上記の範囲内にあると、隆起片３が連続して受ける反発力を緩和するクッション効果が高まることがわかった。

今回の台上評価では、実機で寿命と判定された隆起片３の長さ変化量の再現には至らなかったが、隆起片３の側面摩耗変化量の結果から、長さ変化量にも十分に優位性があると判断できる。

（実機評価）
次に、国内に比べて稼働時間の長い東南アジア市場において、実機を使って評価を行った。評価は、４条刈りコンバインに、比較例の山付きＶベルトと、実施例の山付きＶベルト１とを交互に２本ずつ取り付けて行った。そして、隆起片３の摩耗が進行して短くなり、稲を引き起こす機能が満たされずに寿命となるまでの時間を測定した。評価条件を表１１に示す。

評価結果を表１２に示す。比較例の山付きＶベルトは、シーズン途中の４３８ｈｒ、３７２ｈｒで寿命となったために交換したが、実施例の山付きＶベルト１は、シーズン終了まで稲を引き起こす機能を満足し続けた。よって、実施例における稲を引き起こす機能の寿命は、比較例の３倍以上である。

また、第１低硬度ゴム層１１ａの高さＴ₂を、隆起片３の高さＴ₁の２％以上１０％以下の範囲内（実施例）と、その範囲外（比較例１，２）とに異ならせて、実機評価を行った。その結果を表１３に示す。ここで、表１３の比較例は、表１２の比較例と同じものである。

比較例１，２は、シーズン途中で寿命となったが、実施例は、シーズン終了まで稲を引き起こす機能を満足し続け、その寿命は、比較例の３倍以上であった。よって、第１低硬度ゴム層１１ａの高さＴ₂を、隆起片３の高さＴ₁の２％以上１０％以下の範囲内とすることで、隆起片３とラップドＶベルト２との接合界面への屈曲疲労が緩和される結果、稲を引き起こす機能の寿命が延びることがわかった。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る山付きＶベルト１によると、隆起片３を、低硬度ゴム層１１と、低硬度ゴム層１１よりも硬度が高い高硬度ゴム層１２とで形成する。隆起片３におけるラップドＶベルト２の回転方向の前側に配置された第１高硬度ゴム層１２ａにより、隆起片３の耐摩耗性を向上させることができる。また、第１高硬度ゴム層１２ａと、隆起片３におけるラップドＶベルト２の回転方向の後ろ側に配置された第２高硬度ゴム層１２ｂとにより、隆起片３の先端部全体が高硬度ゴム層１２にされているので、先端部の前側のみに高硬度ゴム層を配置した構成に比べて、隆起片３の先端部が摩耗によりすり減って搬送能力が低下するまでに要する時間を長くすることができる。また、ラップドＶベルト２との接合箇所である付け根部分に配置した第１低硬度ゴム層１１ａにより、ラップドＶベルト２との接着性を確保することができる。また、隆起片３におけるラップドＶベルト２の回転方向の後ろ側に配置された第２低硬度ゴム層１１ｂにより、隆起片３が連続して受ける反発力を緩和することができる。また、第１低硬度ゴム層１１ａの高さを、隆起片３の高さの２％以上１０％以下にすることで、隆起片３とラップドＶベルト２との接合界面への屈曲疲労を緩和することができる。これにより、耐摩耗性と耐屈曲性とをそれぞれ向上させることができる。

また、第２低硬度ゴム層１１ｂの長さを、隆起片３の長さの４０％以上６０％以下にすることで、隆起片３が連続して受ける反発力を好適に緩和することができる。

また、第２低硬度ゴム層１１ｂにおける第１低硬度ゴム層１１ａ側の幅を、第１低硬度ゴム層１１ａにおけるラップドＶベルト２とは反対側の幅の３０％以上５０％以下にし、第２低硬度ゴム層１１ｂにおける第２高硬度ゴム層１２ｂ側の幅を、第１低硬度ゴム層１１ａにおけるラップドＶベルト２とは反対側の幅の２０％以上４０％以下にすることで、隆起片３が連続して受ける反発力を好適に緩和することができる。

また、ＪＩＳ−Ａ試験方法で定義される硬度において、低硬度ゴム層１１の硬度を５５〜７６度、高硬度ゴム層１２の硬度を８０〜８８度にすることで、隆起片３の耐摩耗性を好適に向上させながら、隆起片３とラップドＶベルト２との接合界面への屈曲疲労を好適に緩和することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ 山付きＶベルト
２ ラップドＶベルト
３ 隆起片
４ 圧縮ゴム層
５ 伸張ゴム層
６ 心線
７ 外被布
１１ 低硬度ゴム層
１１ａ 第１低硬度ゴム層
１１ｂ 第２低硬度ゴム層
１２ 高硬度ゴム層
１２ａ 第１高硬度ゴム層
１２ｂ 第２高硬度ゴム層
１０１ 未加硫スリーブ
１０２ 未加硫ゴムベルト
１０３ 未加硫ゴムブロック
１０４ 内周側未加硫ゴム層
１０５ 外周側未加硫ゴム層
１０６ 心線
１１１ 低硬度用の未加硫ゴム
１１２ 高硬度用の未加硫ゴム
２０１ 金型
２０２ 下盤
２０２ａ ツメ
２０３ 中盤
２０３ａ 穴
２０４ 上盤
３０１ 障害物
３０２ プーリ

Claims (4)

1. 農業機械に使用され、作物を掬い込み、搬送する山付きＶベルトにおいて、
   無端状で周方向に回転されるベルト本体と、
   前記ベルト本体の周方向に所定間隔を置いて、前記ベルト本体の外周面にそれぞれ接合され、前記外周面から突出する方向に延びる隆起片と、
   を有し、
   前記隆起片は、低硬度ゴム層と、前記低硬度ゴム層よりも硬度が高い高硬度ゴム層とで形成されており、
   前記低硬度ゴム層は、前記ベルト本体との接合箇所である付け根部分に配置された第１低硬度ゴム層と、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の後ろ側において、前記第１低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の突出方向の中程にかけて配置された第２低硬度ゴム層と、を有し、
   前記高硬度ゴム層は、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の前側において、前記第１低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の先端にかけて配置された第１高硬度ゴム層と、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の後ろ側において、前記第２低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の先端にかけて配置された第２高硬度ゴム層と、を有し、
   前記ベルト本体の周方向および幅方向に直交する方向を高さ方向とすると、前記第１低硬度ゴム層の高さは、前記隆起片の高さの２％以上１０％以下にされていることを特徴とする山付きＶベルト。
2. 前記隆起片の突出方向を長さ方向とすると、前記第２低硬度ゴム層の長さは、前記隆起片の長さの４０％以上６０％以下にされていることを特徴とする請求項１に記載の山付きＶベルト。
3. 前記ベルト本体の周方向を幅方向とすると、前記第２低硬度ゴム層における前記第１低硬度ゴム層側の幅は、前記第１低硬度ゴム層における前記ベルト本体とは反対側の幅の３０％以上５０％以下にされており、
   前記第２低硬度ゴム層における前記第２高硬度ゴム層側の幅は、前記第１低硬度ゴム層における前記ベルト本体とは反対側の幅の２０％以上４０％以下にされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の山付きＶベルト。
4. ＪＩＳ−Ａ試験方法で定義される硬度において、前記低硬度ゴム層の硬度が５５〜７６度であり、前記高硬度ゴム層の硬度が８０〜８８度であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の山付きＶベルト。

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