ホーム > 特許ランキング > バンドー化学株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024175509
(43)【公開日】2024-12-18
(54)【発明の名称】ローエッジＶベルト
(51)【国際特許分類】
F16G 5/20 20060101AFI20241211BHJP
F16G 5/06 20060101ALI20241211BHJP
【ＦＩ】
F16G5/20 B
F16G5/06 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023093343
(22)【出願日】2023-06-06
(71)【出願人】
【識別番号】000005061
【氏名又は名称】バンドー化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】加藤 秀之
(72)【発明者】
【氏名】田代 英之
(57)【要約】
【課題】 経時的なトランスミッションレシオの変化を小さく、軸荷重を適正な範囲に維持することができるローエッジＶベルトを提供する。
【解決手段】 ベルト幅方向の両側にプーリ接触面が構成されたゴム製のＶベルト本体と、前記Ｖベルト本体に埋設された心線と、を備えたローエッジＶベルトであって、１２０℃で測定したベルト幅方向の圧縮弾性率が１５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下であり、ベルト側面の９０°摩擦係数が１．４以上１．８以下である、ローエッジＶベルト。
【選択図】 図１
【解決手段】 ベルト幅方向の両側にプーリ接触面が構成されたゴム製のＶベルト本体と、前記Ｖベルト本体に埋設された心線と、を備えたローエッジＶベルトであって、１２０℃で測定したベルト幅方向の圧縮弾性率が１５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下であり、ベルト側面の９０°摩擦係数が１．４以上１．８以下である、ローエッジＶベルト。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベルト幅方向の両側にプーリ接触面が構成されたゴム製のＶベルト本体と、
前記Ｖベルト本体に埋設された心線と、
を備えたローエッジＶベルトであって、
１２０℃で測定したベルト幅方向の圧縮弾性率が１５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下であり、
ベルト側面の９０°摩擦係数が１．４以上１．８以下である、
ローエッジＶベルト。
前記Ｖベルト本体に埋設された心線と、
を備えたローエッジＶベルトであって、
１２０℃で測定したベルト幅方向の圧縮弾性率が１５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下であり、
ベルト側面の９０°摩擦係数が１．４以上１．８以下である、
ローエッジＶベルト。
【請求項2】
ベルト内周側及びベルト外周側のそれぞれに複数のコグを有するダブルコグドＶベルトである、請求項１に記載のローエッジＶベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ローエッジＶベルトに関する。
【背景技術】
【0002】
２輪車、バギー（Ａｌｌ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ：ＡＴＶ）、スノーモービル等の車両に搭載されるベルト式無段変速機には、伝動ベルトとしてゴム製のローエッジＶベルトが用いられている。
例えば、特許文献１には、経時的なトランスミッションレシオの変化を抑えることを目的として、１２０℃で１時間の熱処理を行ったときの収縮率が１．２％以上２．０％以下である心線を埋設したダブルコグドＶベルトが開示されている。
例えば、特許文献１には、経時的なトランスミッションレシオの変化を抑えることを目的として、１２０℃で１時間の熱処理を行ったときの収縮率が１．２％以上２．０％以下である心線を埋設したダブルコグドＶベルトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】ＷＯ２０１５／１２１９０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した変速用のローエッジＶベルトは、経時的なトランスミッションレシオの変化を抑えつつ、軸荷重を適正な範囲に維持することが求められている。
特に、バギーやスノーモービルに使用される変速用のローエッジＶベルトは、高負荷伝動時において、上述した特性を有することが求められている。
特に、バギーやスノーモービルに使用される変速用のローエッジＶベルトは、高負荷伝動時において、上述した特性を有することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、経時的なトランスミッションレシオの変化が小さく、軸荷重を適正な範囲に維持することができるローエッジＶベルトを提供することを目的とする。
【0006】
（１）本発明のローエッジＶベルトは、
ベルト幅方向の両側にプーリ接触面が構成されたゴム製のＶベルト本体と、
上記Ｖベルト本体に埋設された心線と、
を備えたローエッジＶベルトであって、
１２０℃で測定したベルト幅方向の圧縮弾性率が１５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下であり、
ベルト側面の９０°摩擦係数が１．４以上１．８以下である。
ベルト幅方向の両側にプーリ接触面が構成されたゴム製のＶベルト本体と、
上記Ｖベルト本体に埋設された心線と、
を備えたローエッジＶベルトであって、
１２０℃で測定したベルト幅方向の圧縮弾性率が１５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下であり、
ベルト側面の９０°摩擦係数が１．４以上１．８以下である。
【0007】
上記ローエッジＶベルトによれば、経時的なトランスミッションレシオの変化を小さく抑えつつ、軸荷重を適正な範囲に維持することができる。上記ローエッジＶベルトは、高負荷伝動時にも経時的なトランスミッションレシオの変化を小さく抑えつつ、軸荷重を適正な範囲に維持することができる。
また、上記ローエッジＶベルトは、充分な伝動効率も有し、走行時のベルト温度も上昇しにくい。
従って、上記ローエッジＶベルトは、性能バランスが極めて良好なベルトである。
また、上記ローエッジＶベルトは、充分な伝動効率も有し、走行時のベルト温度も上昇しにくい。
従って、上記ローエッジＶベルトは、性能バランスが極めて良好なベルトである。
【0008】
（２）上記ローエッジＶベルトは、ベルト内周側及びベルト外周側のそれぞれに複数のコグを有するダブルコグドＶベルトが好ましい。
ベルト式無段変速機用のダブルコグドＶベルトは、経時的なトランスミッションレシオの変化を小さく抑えつつ、軸荷重を適正な範囲に維持することが特に求められるからである。
ベルト式無段変速機用のダブルコグドＶベルトは、経時的なトランスミッションレシオの変化を小さく抑えつつ、軸荷重を適正な範囲に維持することが特に求められるからである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、経時的なトランスミッションレシオの変化が小さく、軸荷重を適正な範囲に維持することができるローエッジＶベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトの一部を模式的に示す斜視図である。
【図3】圧縮弾性率を測定する試験片を説明する図である。
【図4】圧縮弾性率の測定方法を説明する図である。
【図5】摩擦係数の測定方法を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
【0012】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルト１０（ローエッジＶベルト）を示す。このダブルコグドＶベルト１０は、例えば、ＡＴＶやスノーモービルの変速装置における変速用の動力伝達部材として用いられるローエッジＶベルトである。
ダブルコグドＶベルト１０は、エンドレスの伝動ベルトである。
ダブルコグドＶベルト１０の長さは、例えば５００ｍｍ以上１４００ｍｍ以下である。ダブルコグドＶベルト１０のベルト最大幅は、例えば１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。ダブルコグドＶベルト１０のベルト最大厚さは、例えば７．０ｍｍ以上１８．０ｍｍ以下である。
ダブルコグドＶベルト１０は、エンドレスの伝動ベルトである。
ダブルコグドＶベルト１０の長さは、例えば５００ｍｍ以上１４００ｍｍ以下である。ダブルコグドＶベルト１０のベルト最大幅は、例えば１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。ダブルコグドＶベルト１０のベルト最大厚さは、例えば７．０ｍｍ以上１８．０ｍｍ以下である。
【0013】
ダブルコグドＶベルト１０は、ベルト本体１１と、心線１２、及び補強布１３を備える。
ベルト本体１１はゴム製である。
ベルト本体１１のベルト長さ方向に垂直な断面の形状は、ベルト外周側に位置する長方形と、ベルト内周側に位置し、ベルト内周側の底辺が短い台形とを組み合わせた形状である（図１参照）。
ベルト本体１１の両側面は傾斜面を有する。この傾斜面はプーリ接触面となる。
ベルト本体１１は、ベルト厚さ方向の中間部の接着ゴム層１１１と、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１２と、ベルト外周側の伸張ゴム層１１３との３層で構成されている。
ベルト本体１１はゴム製である。
ベルト本体１１のベルト長さ方向に垂直な断面の形状は、ベルト外周側に位置する長方形と、ベルト内周側に位置し、ベルト内周側の底辺が短い台形とを組み合わせた形状である（図１参照）。
ベルト本体１１の両側面は傾斜面を有する。この傾斜面はプーリ接触面となる。
ベルト本体１１は、ベルト厚さ方向の中間部の接着ゴム層１１１と、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１２と、ベルト外周側の伸張ゴム層１１３との３層で構成されている。
【0014】
心線１２は、接着ゴム層１１１のベルト厚さ方向の中間部に埋設されている。心線１２は、周方向に沿ってベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成して延びるように設けられている。
被覆布１３は、圧縮ゴム層１１２のベルト内周側の表面を被覆するように設けられている。
被覆布１３は、圧縮ゴム層１１２のベルト内周側の表面を被覆するように設けられている。
【0015】
圧縮ゴム層１１２の内周には、ベルト長さ方向に沿って、複数の下コグ形成部１１２ａが一定ピッチで配設されている。下コグ形成部１１２ａは、ベルト長さ方向に沿った断面において、ベルト内周側の輪郭線がサインカーブになるように設けられている。
伸張ゴム層１１３の外周には、ベルト長さ方向に沿って、複数の上コグ１５が一定ピッチで配設されている。上コグ１５のベルト長さ方向に沿った断面における断面形状は、略台形である。
伸張ゴム層１１３の外周には、ベルト長さ方向に沿って、複数の上コグ１５が一定ピッチで配設されている。上コグ１５のベルト長さ方向に沿った断面における断面形状は、略台形である。
【0016】
上コグ１５は、例えば、高さＨＵが２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、幅ＷＵが８．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下、配設ピッチＰＵが８．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である。
【0017】
接着ゴム層１１１、圧縮ゴム層１１２、及び伸張ゴム層１１３は、ゴム成分に必要に応じて添加剤が配合、混錬された未架橋ゴム組成物の架橋物からなる。
上記ゴム成分としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）、エチレン－α－オレフィンエラストマー（ＥＰＤＭ、ＥＰＲなど）等が挙げられる。
これらのなかでは、クロロプレンゴム（ＣＲ）及びエチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）が好ましい。
上記ゴム成分としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）、エチレン－α－オレフィンエラストマー（ＥＰＤＭ、ＥＰＲなど）等が挙げられる。
これらのなかでは、クロロプレンゴム（ＣＲ）及びエチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）が好ましい。
【0018】
上記添加剤としては、例えば、補強材、充填剤、老化防止剤、軟化剤、架橋剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、共架橋剤、加工助剤等が挙げられる。
接着ゴム層１１１、圧縮ゴム層１１２、及び伸張ゴム層１１３は、同一のゴム組成物を用いて形成されていてもよいし、それぞれ異なるゴム組成物を用いて形成されていてもよい。
圧縮ゴム層１１２及び伸張ゴム層１１３は、補強材として短繊維を含有していてもよい。短繊維を含有する場合、当該短繊維は、ベルト幅方向に配向していることが好ましい。短繊維をベルト幅方向に配向させることによって、ベルト幅方向の剛性を高めることができる。
接着ゴム層１１１、圧縮ゴム層１１２、及び伸張ゴム層１１３は、同一のゴム組成物を用いて形成されていてもよいし、それぞれ異なるゴム組成物を用いて形成されていてもよい。
圧縮ゴム層１１２及び伸張ゴム層１１３は、補強材として短繊維を含有していてもよい。短繊維を含有する場合、当該短繊維は、ベルト幅方向に配向していることが好ましい。短繊維をベルト幅方向に配向させることによって、ベルト幅方向の剛性を高めることができる。
【0019】
心線１２は、Ｖベルト本体１１の接着ゴム層１１１の厚さ方向の中間部に埋設されている。心線１２は、ベルト幅方向にピッチを有し、螺旋を形成するように設けられている。
心線１２のベルト幅方向の外径は、０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下が好ましく、０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下がより好ましい。
心線１２のベルト幅方向の配設ピッチは、１．３０ｍｍ以下が好ましく、１．２５ｍｍ以下がより好ましく、１．２０ｍｍ以下が更に好ましい。
心線１２のベルト幅方向の配設ピッチとは、隣接する心線１２同士のベルト幅方向の中心間距離である。
心線１２のベルト幅方向の外径は、０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下が好ましく、０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下がより好ましい。
心線１２のベルト幅方向の配設ピッチは、１．３０ｍｍ以下が好ましく、１．２５ｍｍ以下がより好ましく、１．２０ｍｍ以下が更に好ましい。
心線１２のベルト幅方向の配設ピッチとは、隣接する心線１２同士のベルト幅方向の中心間距離である。
【0020】
心線１２は、撚糸で構成されている。この撚糸を構成する繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維等が挙げられる。
【0021】
心線１２には、接着処理が施されていることが好ましい。接着処理を施すことで、接着ゴム層１１１との接着力を向上させることができる。上記接着処理は、成形加工前に施される。
上記接着処理としては、エポキシ化合物又はイソシアネート化合物を含有する下地処理剤に浸漬した後に加熱する接着処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、ゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理等が採用できる。これらの接着処理は、１種のみが施されてもよいし、２種以上が組み合わせて施されてもよい。
上記接着処理としては、エポキシ化合物又はイソシアネート化合物を含有する下地処理剤に浸漬した後に加熱する接着処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、ゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理等が採用できる。これらの接着処理は、１種のみが施されてもよいし、２種以上が組み合わせて施されてもよい。
【0022】
補強布１３は、Ｖベルト本体１１の圧縮ゴム層１１２の内周面を被覆するように設けられている。この補強布１３で圧縮ゴム層１１２の下コグ形成部１１２ａが被覆され、下コグ形成部１１２ａと被覆布１３とで下コグ１４が構成されている。
下コグ１５は、例えば、高さＨＬが４．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、幅ＷＬが８．０ｍｍ以上１２．０ｍｍ以下、及び配設ピッＰＬが８．０ｍｍ以上１２．０ｍｍ以下である。
下コグ１５は、例えば、高さＨＬが４．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、幅ＷＬが８．０ｍｍ以上１２．０ｍｍ以下、及び配設ピッＰＬが８．０ｍｍ以上１２．０ｍｍ以下である。
【0023】
補強布１３の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
補強布１３は、通常、織布又は編布で構成される。補強布１３を構成する繊維材料としては、例えば、脂肪族ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、綿等が挙げられる。
補強布１３は、通常、織布又は編布で構成される。補強布１３を構成する繊維材料としては、例えば、脂肪族ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、綿等が挙げられる。
【0024】
補強布１３は、圧縮ゴム層１１２に対する接着性を高める観点から、圧縮ゴム層と接着させる前に、接着処理が施されていることが好ましい。
上記接着処理としては、例えば、エポキシ化合物又はイソシアネート化合物を含有する下地処理剤に浸漬した後に加熱する接着処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、ゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理、Ｖベルト本体１１側となる面上に高粘度のゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理等が採用できる。これらの接着処理は、１種のみが施されてもよいし、２種以上が組み合わせて施されてもよい。
上記接着処理としては、例えば、エポキシ化合物又はイソシアネート化合物を含有する下地処理剤に浸漬した後に加熱する接着処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、ゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理、Ｖベルト本体１１側となる面上に高粘度のゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理等が採用できる。これらの接着処理は、１種のみが施されてもよいし、２種以上が組み合わせて施されてもよい。
【0025】
ダブルコグドＶベルト１０は、１２０℃で測定したベルト幅方向の圧縮弾性率が１５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下であり、かつベルト側面の９０°摩擦係数が１．４以上１．８以下である。
上記圧縮弾性率と、上記摩擦係数とを同時に充足するダブルコグドＶベルト１０は、低負荷伝動時及び高負荷伝動時を問わず、経時的なトランスミッションレシオの変化を小さくすることができるともに、軸荷重を適正な範囲に維持することができる。また、このダブルコグドＶベルト１０は、充分な伝動効率も有し、走行時のベルト温度も上昇しにくい。
上記圧縮弾性率と、上記摩擦係数とを同時に充足するダブルコグドＶベルト１０は、低負荷伝動時及び高負荷伝動時を問わず、経時的なトランスミッションレシオの変化を小さくすることができるともに、軸荷重を適正な範囲に維持することができる。また、このダブルコグドＶベルト１０は、充分な伝動効率も有し、走行時のベルト温度も上昇しにくい。
【0026】
上記圧縮弾性率の測定を１２０℃で行っている理由は、ＡＴＶやスノーモービル等に搭載されるベルト式無段変速機用のベルトとして、ダブルコグドＶベルト１０を使用した場合には、ダブルコグドＶベルト１０の温度が１２０℃程度まで上昇するからである。
【0027】
上記圧縮弾性率が１５０ＭＰａ未満では、ダブルコグドＶベルト１０が座屈変形する等によって、高負荷伝動時における経時的なトランスミッションレシオの変化が大きくなってしまう。
一方、上記圧縮弾性率が２５０ＭＰａを超えると、軸荷重が大きくなりすぎて軸への負担（軸を支持するベアリングへの負担）が高くなり過ぎたり、ベルト本体が硬くなりすぎて屈曲時の発熱量が大きくなり過ぎたりすることがある。また、ベルト本体にセパレーションやクラックが発生しやすくなる可能性が高い。
上記圧縮弾性率は、２００ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下が好ましい。
一方、上記圧縮弾性率が２５０ＭＰａを超えると、軸荷重が大きくなりすぎて軸への負担（軸を支持するベアリングへの負担）が高くなり過ぎたり、ベルト本体が硬くなりすぎて屈曲時の発熱量が大きくなり過ぎたりすることがある。また、ベルト本体にセパレーションやクラックが発生しやすくなる可能性が高い。
上記圧縮弾性率は、２００ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下が好ましい。
【0028】
上記９０°摩擦係数が１．４未満では、高負荷伝動時における経時的なトランスミッションレシオの変化が大きくなってしまう。また、軸荷重が悪化してしまう。一方、９０°摩擦係数が１．８を超えると、ベルト温度が上昇しやすく、ベルト伝動効率が低下しやすい。
上記９０°摩擦係数は、より好ましくは１．４以上１．６以下である。
上記９０°摩擦係数は、より好ましくは１．４以上１．６以下である。
【0029】
上記軸荷重とは、駆動軸と従動軸との間をダブルコグドＶベルトで橋渡ししたときに生じる荷重である。
上記軸荷重が高いことは、ベルト張力が高いことを意味する。軸荷重が高すぎると、軸への負荷が高くなりすぎる。また、ベルト温度が上昇しやすくなり、ベルトのセパレーションが生じる可能性が高まる。
一方、軸荷重が低すぎるとベルト張力が低く、プーリとベルトとの間でスリップが生じやすくなる。その結果、レシオ変化の増加やスリップによる発熱の増加が生じる。
上記軸荷重は、ロードセルを用いて検出される。
上記軸荷重が高いことは、ベルト張力が高いことを意味する。軸荷重が高すぎると、軸への負荷が高くなりすぎる。また、ベルト温度が上昇しやすくなり、ベルトのセパレーションが生じる可能性が高まる。
一方、軸荷重が低すぎるとベルト張力が低く、プーリとベルトとの間でスリップが生じやすくなる。その結果、レシオ変化の増加やスリップによる発熱の増加が生じる。
上記軸荷重は、ロードセルを用いて検出される。
【0030】
上記圧縮弾性率は、以下の方法で測定する。
図３は、圧縮弾性率を測定する試験片を説明する図である。
図４は、圧縮弾性率の測定方法を説明する図である。
まず、ダブルコグドＶベルトから、カッターを用いて、図４に示すような試験片ＴＰを切り出す。
試験片ＴＰの寸法は、長さ×幅×厚さを、下コグ４個分×ベルト最大厚さ×ベルト最小幅の４０％とする。
ここで、試験片ＴＰの長さとは、ダブルコグドＶベルトのベルト長さ方向の寸法をいう。試験片ＴＰの幅とは、ダブルコグドＶベルトのベルト厚さ方向の寸法をいう。また、試験片ＴＰの厚さとは、ダブルコグドＶベルトのベルト幅方向の寸法をいう。
また、試験片ＴＰは、試験片ＴＰ全体で厚さ寸法が一定になるように、ダブルコグドＶベルトの両側の側面を切り落としている。試験片ＴＰの２つの側面３１は平行になっている。
図３は、圧縮弾性率を測定する試験片を説明する図である。
図４は、圧縮弾性率の測定方法を説明する図である。
まず、ダブルコグドＶベルトから、カッターを用いて、図４に示すような試験片ＴＰを切り出す。
試験片ＴＰの寸法は、長さ×幅×厚さを、下コグ４個分×ベルト最大厚さ×ベルト最小幅の４０％とする。
ここで、試験片ＴＰの長さとは、ダブルコグドＶベルトのベルト長さ方向の寸法をいう。試験片ＴＰの幅とは、ダブルコグドＶベルトのベルト厚さ方向の寸法をいう。また、試験片ＴＰの厚さとは、ダブルコグドＶベルトのベルト幅方向の寸法をいう。
また、試験片ＴＰは、試験片ＴＰ全体で厚さ寸法が一定になるように、ダブルコグドＶベルトの両側の側面を切り落としている。試験片ＴＰの２つの側面３１は平行になっている。
【0031】
圧縮弾性率の測定は、疲労・耐久試験機を用いて行う。疲労・耐久試験機としては、島津製作所社製、サーボパルサを用いることができる。
上記疲労・耐久試験機は、試験片ＴＰを挟持するための２枚の平板を備えている。２枚の平板は、図４に示されるように、試験片ＴＰを載置する下板４１と、軸４３に固定され、上下動可能な上板４２とで構成されている。下板４１及び上板４２のそれぞれの試験片ＴＰとの接触面は、試験片ＴＰの下面全体又は上面全体と接触可能なサイズを有している。上記圧縮弾性率の測定は、２枚の平板４１、４２間に試験片ＴＰを挟みこみ、上板４２を上下動させることで、試験片ＴＰの上面全体に荷重を掛けて行う。
試験条件は、下記の条件とする。
荷重範囲：－１０００±５００Ｎ
周波数：２０Ｈｚ
温度：１２０℃
回数：３０００回
圧縮弾性率は、１００サイクル目の値を取得し、更に、１００サイクル毎に３０００サイクル目まで値を取得し、取得された３０個の値の平均値を算出し、得られた平均値を圧縮弾性率の測定値とする。
上記疲労・耐久試験機は、試験片ＴＰを挟持するための２枚の平板を備えている。２枚の平板は、図４に示されるように、試験片ＴＰを載置する下板４１と、軸４３に固定され、上下動可能な上板４２とで構成されている。下板４１及び上板４２のそれぞれの試験片ＴＰとの接触面は、試験片ＴＰの下面全体又は上面全体と接触可能なサイズを有している。上記圧縮弾性率の測定は、２枚の平板４１、４２間に試験片ＴＰを挟みこみ、上板４２を上下動させることで、試験片ＴＰの上面全体に荷重を掛けて行う。
試験条件は、下記の条件とする。
荷重範囲：－１０００±５００Ｎ
周波数：２０Ｈｚ
温度：１２０℃
回数：３０００回
圧縮弾性率は、１００サイクル目の値を取得し、更に、１００サイクル毎に３０００サイクル目まで値を取得し、取得された３０個の値の平均値を算出し、得られた平均値を圧縮弾性率の測定値とする。
【0032】
上記９０°摩擦係数は、以下の方法で測定する。
図５は、ダブルコグドＶベルト１０の摩擦係数の測定方法を説明する図である。
まず、ダブルコグドＶベルト１０の１箇所をベルト幅方向に沿って切断することでベルトを切り開く。次に、ダブルコグドＶベルト１０の一端をロードセルなどの荷重検出器２１にワイヤー２２を介して接続する。そして、ダブルコグドＶベルト１０を、ベルトに対応する形状の溝を有するプーリ２３に巻き掛け、ダブルコグドＶベルト１０の他端にワイヤー２５を介して重錘２４を吊り下げ、ダブルコグドＶベルト１０に下向きの荷重を与える。そして、プーリ２３を反時計方向に所定速度で回転させ、下記の計算式によりダブルコグドＶベルト１０のベルト側面の９０°摩擦係数μを測定する。
図５は、ダブルコグドＶベルト１０の摩擦係数の測定方法を説明する図である。
まず、ダブルコグドＶベルト１０の１箇所をベルト幅方向に沿って切断することでベルトを切り開く。次に、ダブルコグドＶベルト１０の一端をロードセルなどの荷重検出器２１にワイヤー２２を介して接続する。そして、ダブルコグドＶベルト１０を、ベルトに対応する形状の溝を有するプーリ２３に巻き掛け、ダブルコグドＶベルト１０の他端にワイヤー２５を介して重錘２４を吊り下げ、ダブルコグドＶベルト１０に下向きの荷重を与える。そして、プーリ２３を反時計方向に所定速度で回転させ、下記の計算式によりダブルコグドＶベルト１０のベルト側面の９０°摩擦係数μを測定する。
【0033】
μ＝（１／α）×ｌｎ（Ｔ１／Ｔ２）
式中、Ｔ１は、荷重検出器２１による測定された張力（Ｎ）、Ｔ２は、ベルトの他端に取り付けられた重錘２４による張力（Ｎ）、αは、ベルトとプーリの接触角（ｒａｄ）、である。
式中、Ｔ１は、荷重検出器２１による測定された張力（Ｎ）、Ｔ２は、ベルトの他端に取り付けられた重錘２４による張力（Ｎ）、αは、ベルトとプーリの接触角（ｒａｄ）、である。
【0034】
この９０°摩擦係数の測定において、プーリ２３としては、ステンレス製（Ｓ４５Ｃ）で、プーリ径が９６ｍｍのプーリを使用する。
プーリ２３のダブルコグドＶベルト１０と接する面の面粗度Ｒａは、０．２μｍ以上０．６μｍとする。上記面粗度Ｒａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に規定された算術平均粗さである。
重錘２４による張力は、３９.２Ｎとする。
プーリ２３の回転速度は、４１ｒｐｍとする。
９０°摩擦係数の測定時間は３０秒間とし、プーリ２３の回転開始５秒後から３０秒後までに記録された最高値を摩擦係数の測定値とする。
測定時の雰囲気温度は２０～２５℃とする。
プーリ２３のダブルコグドＶベルト１０と接する面の面粗度Ｒａは、０．２μｍ以上０．６μｍとする。上記面粗度Ｒａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２０１３）に規定された算術平均粗さである。
重錘２４による張力は、３９.２Ｎとする。
プーリ２３の回転速度は、４１ｒｐｍとする。
９０°摩擦係数の測定時間は３０秒間とし、プーリ２３の回転開始５秒後から３０秒後までに記録された最高値を摩擦係数の測定値とする。
測定時の雰囲気温度は２０～２５℃とする。
【0035】
上述した圧縮弾性率及び９０°摩擦係数によるローエッジＶベルトの特定は、ゴム組成物の構成や心線の構成によるローエッジＶベルトの特定に比べて、経時的なトランスミッションレシオの変化が小さく、軸荷重を適正な範囲に維持することができるローエッジＶベルトの特定として好適である。ローエッジＶベルトが、完成品の構成に基づいて特定されるからである。
【0036】
本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルト１０によれば、経時的なトランスミッションレシオの変化を小さくするとともに、軸荷重を適正な範囲に維持することができる。
また、上記ダブルコグドＶベルト１０は、充分な伝動効率も有し、走行時のベルト温度も上昇しにくい。
従って、上記ダブルコグドＶベルト１０は、性能バランスが極めて良好なベルトである。
また、上記ダブルコグドＶベルト１０は、充分な伝動効率も有し、走行時のベルト温度も上昇しにくい。
従って、上記ダブルコグドＶベルト１０は、性能バランスが極めて良好なベルトである。
【0037】
本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルト１０は、公知の方法によって製造することができる。
【0038】
上記実施形態では、圧縮ゴム層１１２の内周面のみが補強布１３で被覆された構成としたが、本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトはこれに限定されるものではない。
本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトは、伸張ゴム層１１３の外周面のみが補強布で被覆された構成であってもよい。また、圧縮ゴム層１１２の内周面及び伸張ゴム層１１３の外周面のいずれもが補強布で被覆された構成であってもよい。さらには、圧縮ゴム層１１２の内周面及び伸張ゴム層１１３の外周面のいずれもが補強布で被覆されていない構成であってもよい。
本発明の実施形態に係るダブルコグドＶベルトは、伸張ゴム層１１３の外周面のみが補強布で被覆された構成であってもよい。また、圧縮ゴム層１１２の内周面及び伸張ゴム層１１３の外周面のいずれもが補強布で被覆された構成であってもよい。さらには、圧縮ゴム層１１２の内周面及び伸張ゴム層１１３の外周面のいずれもが補強布で被覆されていない構成であってもよい。
【0039】
上記実施形態ではダブルコグドＶベルトを説明したが、本発明の実施形態に係るローエッジＶベルトはこれに限定されるものではなく、シングルコグドＶベルトであってもよく、また、コグを有さないローエッジＶベルトであってもよい。
【実施例0040】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0041】
（ダブルコグドＶベルト）
以下の実施例１～５及び比較例１～５のダブルコグドＶベルトを作製した。
以下の実施例１～５及び比較例１～５のダブルコグドＶベルトを作製した。
【0042】
＜実施例１～５＞
上記実施形態と同様の構成のダブルコグドＶベルトを製造した。
接着ゴム層、圧縮ゴム層、及び伸張ゴム層を形成するゴム組成物としては、同一のゴム組成物を使用した。
実施例１～５で使用したゴム組成物の構成は表１に示す。
心線としては、ＲＦＬ処理及びゴム糊処理を施したパラ系アラミド繊維の撚糸で構成した。
被覆布としては、ＲＦＬ処理及びゴム糊処理を施したアラミド繊維の織布で構成した。
上記実施形態と同様の構成のダブルコグドＶベルトを製造した。
接着ゴム層、圧縮ゴム層、及び伸張ゴム層を形成するゴム組成物としては、同一のゴム組成物を使用した。
実施例１～５で使用したゴム組成物の構成は表１に示す。
心線としては、ＲＦＬ処理及びゴム糊処理を施したパラ系アラミド繊維の撚糸で構成した。
被覆布としては、ＲＦＬ処理及びゴム糊処理を施したアラミド繊維の織布で構成した。
【0043】
実施例１～５のダブルコグドＶベルトは、ベルト長さが１１００ｍｍ、ベルト最大幅が３２ｍｍ、ベルト最大厚さが１６．５ｍｍ、両側のプーリ接触面を構成する傾斜面のなす角度が２８°であった。
接着ゴム層、圧縮ゴム層、及び伸張ゴム層は、クロロプレンゴム（ＣＲ）又はエチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）をゴム成分とするゴム組成物で形成した。圧縮ゴム層及び伸張ゴム層を形成するゴム組成物には、ベルト幅方向に配向するようにアラミド短繊維を含有させた。
下コグは、高さＨＬが７．０ｍｍ、幅ＷＬが１１．０ｍｍ、配設ピッチＰＬが１１．０ｍｍであった。上コグは、高さＨＵが４．０ｍｍ、幅ＷＵが９．０ｍｍ、配設ＰＵピッチが９．０ｍｍであった。
心線のベルト幅方向の外径は１．０ｍｍであった。心線の配設ピッチは１．２ｍｍであった。
ベルト両側のプーリ接触面の形成には、バフ研磨又はカットのいずれかで行った。
接着ゴム層、圧縮ゴム層、及び伸張ゴム層は、クロロプレンゴム（ＣＲ）又はエチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）をゴム成分とするゴム組成物で形成した。圧縮ゴム層及び伸張ゴム層を形成するゴム組成物には、ベルト幅方向に配向するようにアラミド短繊維を含有させた。
下コグは、高さＨＬが７．０ｍｍ、幅ＷＬが１１．０ｍｍ、配設ピッチＰＬが１１．０ｍｍであった。上コグは、高さＨＵが４．０ｍｍ、幅ＷＵが９．０ｍｍ、配設ＰＵピッチが９．０ｍｍであった。
心線のベルト幅方向の外径は１．０ｍｍであった。心線の配設ピッチは１．２ｍｍであった。
ベルト両側のプーリ接触面の形成には、バフ研磨又はカットのいずれかで行った。
【0044】
【表1】
【0045】
＜比較例１～５＞
接着ゴム層、圧縮ゴム層、及び伸張ゴム層を形成するためのゴム組成物を変更した以外は、実施例と同様にしてダブルコグドＶベルトを製造した。
比較例１～５で使用したゴム組成物の構成は表２に示す。
接着ゴム層、圧縮ゴム層、及び伸張ゴム層を形成するためのゴム組成物を変更した以外は、実施例と同様にしてダブルコグドＶベルトを製造した。
比較例１～５で使用したゴム組成物の構成は表２に示す。
【0046】
【表2】
【0047】
（物性評価）
実施例及び比較例で製造したダブルコグドＶベルトについて、上述した方法で、１２０℃におけるベルト幅方向の圧縮弾性率と、ベルト側面の９０°摩擦係数とを測定した。結果を表３に示した。
なお、圧縮弾性率の測定において、試験片ＴＰの寸法は、長さ４５ｍｍ×厚さ１０ｍｍ×幅１６．５ｍｍとした（図３参照）。
また、プーリベルト１０と接する面の面粗度Ｒａは、０．２μｍとした。
実施例及び比較例で製造したダブルコグドＶベルトについて、上述した方法で、１２０℃におけるベルト幅方向の圧縮弾性率と、ベルト側面の９０°摩擦係数とを測定した。結果を表３に示した。
なお、圧縮弾性率の測定において、試験片ＴＰの寸法は、長さ４５ｍｍ×厚さ１０ｍｍ×幅１６．５ｍｍとした（図３参照）。
また、プーリベルト１０と接する面の面粗度Ｒａは、０．２μｍとした。
【0048】
下記（１）～（４）の評価を行った。下記のベルト走行試験において、駆動軸トルクを８０Ｎ・ｍに設定した走行試験は、高負荷伝動時の走行試験である。
（性能評価）
（性能評価）
【0049】
（１）レシオ変化率
実施例１～５及び比較例１～５のそれぞれのダブルコグドＶベルトを、巻き掛け径が可変である駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けた。駆動プーリを２５００ｒｐｍで回転させてベルト走行させ、ベルト走行開始直後の入力回転数（Ｎ１）及び出力回転数（Ｎ２）と、駆動軸トルクを８０Ｎ・ｍにした時の入力回転数（Ｎ１’）及び出力回転数（Ｎ２’）とを測定した。下記の計算式に基づいてトランスミッションレシオの変化率（レシオ変化率）を算出した。結果を表３に示した。
実施例１～５及び比較例１～５のそれぞれのダブルコグドＶベルトを、巻き掛け径が可変である駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けた。駆動プーリを２５００ｒｐｍで回転させてベルト走行させ、ベルト走行開始直後の入力回転数（Ｎ１）及び出力回転数（Ｎ２）と、駆動軸トルクを８０Ｎ・ｍにした時の入力回転数（Ｎ１’）及び出力回転数（Ｎ２’）とを測定した。下記の計算式に基づいてトランスミッションレシオの変化率（レシオ変化率）を算出した。結果を表３に示した。
【0050】
【数1】
【0051】
（２）軸荷重（Ｎ）
ベルト走行時の軸荷重をロードセルを用いて検出した。
ここでは、（１）レシオ変化率の評価と同条件でベルトを走行させ、駆動軸トルクを８０Ｎ・ｍにし、その１０秒後から３０秒間軸荷重を検出し、その平均値を結果値とした。なお、データのサンプリングは２００ミリ秒間隔で行った。
ベルト走行時の軸荷重をロードセルを用いて検出した。
ここでは、（１）レシオ変化率の評価と同条件でベルトを走行させ、駆動軸トルクを８０Ｎ・ｍにし、その１０秒後から３０秒間軸荷重を検出し、その平均値を結果値とした。なお、データのサンプリングは２００ミリ秒間隔で行った。
【0052】
（３）ベルト温度（℃）
（１）レシオ変化率の評価において、非接触型温度計を用いてベルト走行中のベルト温度を測定した。駆動軸トルク８０Ｎ・ｍを３０秒間維持したときのベルト温度の平均値を結果値とした。結果を表３に示した。
（１）レシオ変化率の評価において、非接触型温度計を用いてベルト走行中のベルト温度を測定した。駆動軸トルク８０Ｎ・ｍを３０秒間維持したときのベルト温度の平均値を結果値とした。結果を表３に示した。
【0053】
（４）伝動効率（％）
実施例１～５及び比較例１～５のそれぞれのダブルコグドＶベルトを、巻き掛け径が可変である駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けた。駆動軸トルクを８０Ｎ・ｍとして駆動プーリを２５００ｒｐｍで回転させてベルト走行させた。駆動プーリ及び従動プーリへの巻き掛け径が同一のときの入力回転数（Ｎ１）、入力トルク（Ｔｒ１）、出力回転数（Ｎ２）及び出力トルク（Ｔｒ２）を測定した。下記の計算式に基づいて伝動効率を算出した。結果を表３に示した。
実施例１～５及び比較例１～５のそれぞれのダブルコグドＶベルトを、巻き掛け径が可変である駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けた。駆動軸トルクを８０Ｎ・ｍとして駆動プーリを２５００ｒｐｍで回転させてベルト走行させた。駆動プーリ及び従動プーリへの巻き掛け径が同一のときの入力回転数（Ｎ１）、入力トルク（Ｔｒ１）、出力回転数（Ｎ２）及び出力トルク（Ｔｒ２）を測定した。下記の計算式に基づいて伝動効率を算出した。結果を表３に示した。
【0054】
【数2】
【0055】
（性能評価結果）
下記（１）～（４）の評価結果について、下記の基準で点数化した。結果を表３に示した。この点数化では、点数が大きいほど高性能である。
下記（１）～（４）の評価結果について、下記の基準で点数化した。結果を表３に示した。この点数化では、点数が大きいほど高性能である。
【0056】
（１）レシオ変化率
１点：８以上
２点：６以上８未満
３点：６未満
１点：８以上
２点：６以上８未満
３点：６未満
【0057】
（２）軸荷重
１点：２５００Ｎ未満、又は４０００Ｎ以上
２点：２５００Ｎ以上３０００Ｎ未満、又は３５００Ｎ以上４０００Ｎ未満
３点：３０００Ｎ以上３５００Ｎ未満
１点：２５００Ｎ未満、又は４０００Ｎ以上
２点：２５００Ｎ以上３０００Ｎ未満、又は３５００Ｎ以上４０００Ｎ未満
３点：３０００Ｎ以上３５００Ｎ未満
【0058】
（３）ベルト温度
１点：６０℃以上
２点：５３℃以上６０℃未満
３点：５３℃未満
ベルト温度は、６０℃以上になると、伝達効率の低下や耐久性の低下に大きく影響すると考えられる。
１点：６０℃以上
２点：５３℃以上６０℃未満
３点：５３℃未満
ベルト温度は、６０℃以上になると、伝達効率の低下や耐久性の低下に大きく影響すると考えられる。
【0059】
（４）伝動効率
１点：９０％未満
２点：９０％以上９２％未満
３点：９２％以上
１点：９０％未満
２点：９０％以上９２％未満
３点：９２％以上
【0060】
その後、各評価項目のスコアに基づき、下記の計算式で総合スコアを算出した。結果を表３に示した。
総合スコア＝（１）レシオ変化率のスコア×２＋（２）軸荷重のスコア×２＋（３）ベルト温度のスコア＋（４）伝動効率のスコア
総合スコア＝（１）レシオ変化率のスコア×２＋（２）軸荷重のスコア×２＋（３）ベルト温度のスコア＋（４）伝動効率のスコア
【0061】
本発明は、経時的なトランスミッションレシオの変化を小さく、軸荷重を適正な範囲に維持することができるローエッジＶベルトを提供することを目的としている。この観点から、総合スコアの算出では、レシオ変化率及び軸荷重を、ベルト温度及び伝動効率よりも加重評価した。
【0062】
【表3】
【0063】
表３に示した結果から明らかな通り、実施例１～５のダブルコグドＶベルトは、（１）レシオ変化率、及び（２）軸荷重の一方又は両方のスコアが最高点の３点であり、総合スコアが１４点以上であった。
一方、比較例１～５のダブルコグドＶベルトは、総合スコアが１３点以下であった。
これらのことから、本発明の実施形態に係るローエッジＶベルトは、高負荷伝動時であっても経時的なトランスミッションレシオの変化を小さく、軸荷重を適正な範囲に維持することができ、更には、ベルト温度の上昇を抑制でき、充分な伝動効率を確保できる点で、性能バランスの良い、優れたローエッジＶベルトであることが明らかとなった。
一方、比較例１～５のダブルコグドＶベルトは、総合スコアが１３点以下であった。
これらのことから、本発明の実施形態に係るローエッジＶベルトは、高負荷伝動時であっても経時的なトランスミッションレシオの変化を小さく、軸荷重を適正な範囲に維持することができ、更には、ベルト温度の上昇を抑制でき、充分な伝動効率を確保できる点で、性能バランスの良い、優れたローエッジＶベルトであることが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【0064】
本発明は、ローエッジＶベルトに関する。
【符号の説明】
【0065】
１０ ダブルコグドＶベルト
１１ ベルト本体
１１１ 接着ゴム層
１１２ 圧縮ゴム層
１１２ａ 下コグ形成部
１１３ 伸張ゴム層
１２ 心線
１３ 被覆布
１４ 下コグ
１５ 上コグ
２１ 荷重検出器
２２、２５ ワイヤー
２３ プーリ
２４ 重錘
４１ 下板
４２ 上板
ＴＰ 試験片
１１ ベルト本体
１１１ 接着ゴム層
１１２ 圧縮ゴム層
１１２ａ 下コグ形成部
１１３ 伸張ゴム層
１２ 心線
１３ 被覆布
１４ 下コグ
１５ 上コグ
２１ 荷重検出器
２２、２５ ワイヤー
２３ プーリ
２４ 重錘
４１ 下板
４２ 上板
ＴＰ 試験片
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】