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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-04-04
(45)【発行日】2025-04-14
(54)【発明の名称】伝動ベルト
(51)【国際特許分類】
F16G 5/06 20060101AFI20250407BHJP
C08K 7/02 20060101ALI20250407BHJP
C08L 1/00 20060101ALI20250407BHJP
C08L 11/00 20060101ALI20250407BHJP
C08L 19/00 20060101ALI20250407BHJP
F16G 5/20 20060101ALI20250407BHJP
【ＦＩ】
F16G5/06 C
C08K7/02
C08L1/00
C08L11/00
C08L19/00
F16G5/06 A
F16G5/20 B
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2020179939
(22)【出願日】2020-10-27
(65)【公開番号】P2022070718
(43)【公開日】2022-05-13
【審査請求日】2023-08-21
【審判番号】
【審判請求日】2024-07-26
(73)【特許権者】
【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】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小林 正吾
(72)【発明者】
【氏名】加藤 秀之
(72)【発明者】
【氏名】土井 育人
【合議体】
【審判長】平城 俊雅
【審判官】内田 博之
【審判官】中屋 裕一郎
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／０４５２５５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－２１１５８９号公報（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
F16G 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｖ側面の動力伝達部がゴム組成物で形成された伝動ベルトであって、前記ゴム組成物は、ベルト幅方向において、１００℃の温度下で、０．２５ＭＰａと０．５ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌが２１４ＭＰａ以下であり、且つ１００℃の温度下で、１．０ＭＰａと２．０ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈが２３１ＭＰａ以上である伝動ベルト。
【請求項2】
請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、前記圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈの前記圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌに対する比が１．１以上１．２８以下である伝動ベルト。
【請求項3】
請求項１又は２に記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物がゴム成分を含有する伝動ベルト。
【請求項4】
請求項３に記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム成分がクロロプレンゴムを含む伝動ベルト。
【請求項5】
請求項３又は４に記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物がセルロース系微細繊維を含有する伝動ベルト。
【請求項6】
請求項５に記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物における前記セルロース系微細繊維の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１質量部以上１０質量部以下である伝動ベルト。
【請求項7】
請求項３乃至６のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物が短繊維を含有する伝動ベルト。
【請求項8】
請求項７に記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して２０質量部以上４０質量部以下である伝動ベルト。
【請求項9】
請求項７又は８に記載された伝動ベルトにおいて、前記短繊維がパラ系アラミド短繊維を含む伝動ベルト。
【請求項10】
請求項９に記載された伝動ベルトにおいて、前記短繊維が前記パラ系アラミド短繊維であるコポリパラフェニレン-３，４’-オキシジフェニレンテレフタルアミド短繊維を含む伝動ベルト。
【請求項11】
請求項３乃至１０のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物がセルロース系微細繊維及び短繊維を含有し、
前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量が前記セルロース系微細繊維の含有量よりも多い伝動ベルト。
【請求項12】
請求項１１に記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量の前記セルロース系微細繊維の含有量に対する質量比が７以上１７以下である伝動ベルト。
【請求項13】
請求項３乃至１２のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物がカーボンブラックを含有する伝動ベルト。
【請求項14】
請求項１３に記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物における前記カーボンブラックの含有量が、前記ゴム成分１００質量部に対して３０質量部以上７０質量部以下である伝動ベルト。
【請求項15】
請求項３乃至１４のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物がセルロース系微細繊維及びカーボンブラックを含有し、
前記ゴム組成物における前記カーボンブラックの含有量が前記セルロース系微細繊維の含有量よりも多い伝動ベルト。
【請求項16】
請求項１５に記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物における前記カーボンブラックの含有量の前記セルロース系微細繊維の含有量に対する質量比が１０以上３０以下である伝動ベルト。
【請求項17】
請求項３乃至１６のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物がカーボンブラック及び短繊維を含有し、
前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量が前記カーボンブラックの含有量よりも少ない伝動ベルト。
【請求項18】
請求項１７に記載された伝動ベルトにおいて、前記ゴム組成物における前記短繊維の含有量の前記カーボンブラックの含有量に対する質量比が０．３５以上０．７５以下である伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【0002】
Ｖ側面がゴム組成物で形成された伝動ベルトは公知である。例えば、特許文献１には、Ｖ側面が、ゴム成分にセルロースナノファイバ及びカーボンブラックが分散したゴム組成物で形成された伝動ベルトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６２７１８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、伝動能力が高く且つ変速応答性が優れる伝動ベルトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、Ｖ側面の動力伝達部がゴム組成物で形成された伝動ベルトであって、前記ゴム組成物は、ベルト幅方向において、１００℃の温度下で、０．２５ＭＰａと０．５ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌが２１４ＭＰａ以下であり、且つ１００℃の温度下で、１．０ＭＰａと２．０ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈが２３１ＭＰａ以上である。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、Ｖ側面の動力伝達部を形成するゴム組成物の圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌが２１４ＭＰａ以下であり、且つ圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈが２３１ＭＰａ以上であることにより、高い伝動能力とともに、優れた変速応答性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1A】実施形態に係るダブルコグドＶベルトの一片の斜視図である。
【図1B】実施形態に係るダブルコグドＶベルトのベルト幅方向に沿った断面図である。
【図1C】実施形態に係るダブルコグドＶベルトのベルト長さ方向に沿った断面図である。
【図2】圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌ，Ｅ’Ｈを測定するための試験片の斜視図である。
【図3】伝動能力測定用のベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す正面図である。
【図4】耐久性評価用のベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【0009】
図１Ａ乃至Ｃは、実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢ（伝動ベルト）を示す。実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、例えば２輪車の変速装置における変速ベルトとして用いられる動力伝達部材である。実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、例えば、ベルト長さが７００ｍｍ以上１４００ｍｍ以下、ベルト最大幅が１６ｍｍ以上４０ｍｍ以下、及びベルト最大厚さが８．０ｍｍ以上１８．０ｍｍ以下である。
【0010】
実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、エンドレスのゴム製のベルト本体１１を備える。ベルト本体１１は、ベルト幅方向に沿った断面形状が、ベルト内周側の等脚台形とベルト外周側の横長矩形とが積層されるように組み合わされた形状に形成されている。ベルト本体１１の両側のＶ側面１１ａのなす角度は、例えば２４°以上３６°以下である。ベルト本体１１は、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１１と、ベルト厚さ方向の中間部の接着ゴム層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の両側のＶ側面１１ａは、圧縮ゴム層１１１及び接着ゴム層１１２の両側面並びに伸張ゴム層１１３の両側面のベルト内周側の一部分で構成されている。Ｖ側面１１ａのうちの圧縮ゴム層１１１の側面が占める割合が最も大きく、これが動力伝達部を構成している。
【0011】
実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、圧縮ゴム層１１１のベルト内周側の表面を被覆するように設けられた被覆布１２を備える。圧縮ゴム層１１１の内周には、ベルト長さ方向に沿った断面形状がサインカーブ状に形成された下コグ形成部１１１ａが一定ピッチで配設されている。そして、この下コグ形成部１１１ａが被覆布１２で被覆されて下コグ１３が構成されている。実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、接着ゴム層１１２のベルト厚さ方向の中間部に埋設された心線１４を備える。心線１４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。伸張ゴム層１１３の外周には、ベルト長さ方向に沿った断面形状が矩形状に形成された上コグ１５が一定ピッチで配設されている。
【0012】
圧縮ゴム層１１１は、ゴム組成物Ａで形成されている。圧縮ゴム層１１１を形成するゴム組成物Ａは、ゴム成分に各種のゴム配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されて架橋したものである。ゴム組成物Ａは、列理方向がベルト幅方向及び反列理方向がベルト長さ方向にそれぞれ対応するように設けられている。
【0013】
ゴム組成物Ａのゴム成分としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）；エチレン・プロピレンコポリマー（ＥＰＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、エチレン・オクテンコポリマー、エチレン・ブテンコポリマーなどのエチレン－α－オレフィンエラストマー；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）等が挙げられる。ゴム成分は、これらのうちの１種のゴム又は２種以上のブレンドゴムであることが好ましく、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、クロロプレンゴム（ＣＲ）を含むことがより好ましく、硫黄変性クロロプレンゴム（硫黄変性ＣＲ）を含むことが更に好ましい。
【0014】
ゴム組成物Ａは、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、ゴム配合剤として、ゴム成分に分散したセルロース系微細繊維を含有することが好ましい。セルロース系微細繊維は、植物繊維を細かくほぐすことで得られる植物細胞壁の骨格成分で構成されたセルロース微細繊維を由来とする繊維材料である。セルロース系微細繊維の原料植物としては、例えば、木、竹、稲（稲わら）、じゃがいも、サトウキビ（バガス）、水草、海藻等が挙げられる。これらのうち木が好ましい。
【0015】
セルロース系微細繊維としては、セルロース微細繊維自体及びそれを疎水化処理した疎水化セルロース微細繊維が挙げられる。セルロース系微細繊維は、これらのうちの一方又は両方を含むことが好ましい。
【0016】
セルロース系微細繊維としては、機械的解繊手段によって製造された高アスペクト比のもの及び化学的解繊手段によって製造された針状結晶のものが挙げられる。セルロース系微細繊維は、これらのうちの一方又は両方を含むことが好ましく、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、機械的解繊手段によって製造されたセルロース系微細繊維を含むことがより好ましい。
【0017】
セルロース系微細繊維の平均繊維径は、例えば１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。セルロース系微細繊維の平均繊維長は、例えば０．１μｍ以上１０００μｍ以下である。ゴム組成物Ａにおけるセルロース系微細繊維の含有量は、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上１０質量部以下、より好ましくは１．５質量部以上５質量部以下、更に好ましくは２質量部以上３質量部以下である。
【0018】
ゴム組成物Ａは、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、ゴム配合剤として、ゴム成分に分散したカーボンブラックを含有することが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ－３３９、ＨＡＦ、Ｎ－３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ－２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラック等が挙げられる。カーボンブラックは、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、算術平均粒子径が５０μｍ以下のカーボンブラックを含むことがより好ましく、ＦＥＦを含むことが更に好ましい。
【0019】
ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量は、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは３０質量部以上７０質量部以下、より好ましくは３６質量部以上５９質量部以下、更に好ましくは４１質量部以上４９質量部以下である。
【0020】
ゴム組成物Ａがセルロース系微細繊維及びカーボンブラックを含有する場合、ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量は、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、セルロース系微細繊維の含有量よりも多いことが好ましい。ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラックの含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（カーボンブラックの含有量／セルロース系微細繊維の含有量）は、同様の観点から、好ましくは１０以上３０以下、より好ましくは１５以上２３以下、更に好ましくは１７以上１９以下である。
【0021】
ゴム組成物Ａは、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、ゴム配合剤として、列理方向、したがって、ベルト幅方向に配向するようにゴム成分に分散した短繊維を含有することが好ましい。短繊維には、ベルト本体１１の圧縮ゴム層１１１に対する接着性を付与するためのＲＦＬ処理等の接着処理が施されていることが好ましい。
【0022】
短繊維としては、例えば、パラ系アラミド短繊維（ポリパラフェニレンテレフタルアミド短繊維、コポリパラフェニレン-３，４’-オキシジフェニレンテレフタルアミド短繊維）、メタ系アラミド短繊維、ナイロン６６短繊維、ポリエステル短繊維、ポリビニルアルコール短繊維、ヘテロ環含有芳香族短繊維、超高分子量ポリオレフィン短繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール短繊維、ポリアリレート短繊維、綿、ガラス短繊維、炭素短繊維等が挙げられる。短繊維は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましく、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、パラ系アラミド短繊維を含むことが好ましく、コポリパラフェニレン-３，４’-オキシジフェニレンテレフタルアミド短繊維を含むことがより好ましい。
【0023】
短繊維の繊維長は、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。短繊維の繊維径は、同様の観点から、好ましくは５μｍ以上３０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上１５μｍ以下である。
【0024】
ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量は、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上４０質量部以下、より好ましくは２３質量部以上３７質量部以下、更に好ましくは２５質量部以上３４質量部以下である。
【0025】
ゴム組成物Ａがセルロース系微細繊維及び短繊維を含有する場合、ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量は、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、セルロース系微細繊維の含有量よりも多いことが好ましい。ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量のセルロース系微細繊維の含有量に対する比（短繊維の含有量／セルロース系微細繊維の含有量）は、同様の観点から、好ましくは７以上１７以下、より好ましくは９以上１５以下、更に好ましくは１１以上１３以下である。
【0026】
ゴム組成物Ａがカーボンブラック及び短繊維を含有する場合、ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量は、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、カーボンブラックの含有量よりも少ないことが好ましい。ゴム組成物Ａにおける短繊維の含有量のカーボンブラックの含有量に対する比（短繊維の含有量／カーボンブラックの含有量）は、同様の観点から、好ましくは０．３５以上１．０以下、より好ましくは０．４５以上０．７９以下、更に好ましくは０．５５以上０．７５以下である。ゴム組成物Ａにおけるカーボンブラック及び短繊維の含有量の和は、同様の観点から、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５０質量部以上９０質量部以下、より好ましくは６０質量部以上７９質量部以下、更に好ましくは６５質量部以上７４質量部以下である。
【0027】
ゴム組成物Ａは、その他のゴム配合剤として、架橋剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、共架橋剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等を含有していてもよい。
【0028】
ゴム組成物Ａの２５℃の温度下での列理方向の引張強さは、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、好ましくは４０ＭＰａ以上、より好ましくは４６ＭＰａ以上、更に好ましくは４８ＭＰａ以上である。ゴム組成物Ａの２５℃の温度下での反列理方向の切断時伸びは、同様の観点から、好ましくは５０％以上、より好ましくは６４％以上、更に好ましくは６６％以上である。これらの引張強さ及び切断時伸びは、ＪＩＳＫ６２５１：２０１０に基づいて測定される。
【0029】
ゴム組成物Ａは、列理方向、つまり、ベルト幅方向において、１００℃の温度下で、０．２５ＭＰａと０．５ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌは、２２０ＭＰａ以下であり、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、好ましくは１６５ＭＰａ以上２１３ＭＰａ以下、より好ましくは１９２ＭＰａ以上２１０ＭＰａ以下、更に好ましくは１９６ＭＰａ以上２０７ＭＰａ以下である。
【0030】
ゴム組成物Ａは、列理方向、つまり、ベルト幅方向において、１００℃の温度下で、１．０ＭＰａと２．０ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈは、２２０ＭＰａ以上であり、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、好ましくは２３０ＭＰａ以上２６０ＭＰａ以下、より好ましくは２３２ＭＰａ以上２６０ＭＰａ以下、更に好ましくは２４４ＭＰａ以上２５６ＭＰａ以下である。
【0031】
圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌに対する比（Ｅ’Ｈ／Ｅ’Ｌ）は、高い伝動能力及び優れた変速応答性を得る観点から、好ましくは１．１以上１．２８以下、より好ましくは１．１３以上１．２７以下、更に好ましくは１．２２以上１．２５以下である。
【0032】
ここで、これらの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌ，Ｅ’Ｈの測定は、実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢから、図２に示すように、ベルト幅方向の厚さが１０ｍｍとなるように切り出したベルト片を試験片２０とし、その試験片２０を粘弾性測定装置にセットし、その圧縮ゴム層１１１に相当する部分をベルト幅方向に圧縮することにより行う。
【0033】
接着ゴム層１１２及び伸張ゴム層１１３も、圧縮ゴム層１１１と同様に、ゴム成分に各種のゴム配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されて架橋したゴム組成物で形成されている。接着ゴム層１１２及び／又は伸張ゴム層１１３を形成するゴム組成物は、圧縮ゴム層１１１を形成するゴム組成物Ａと同一であってもよい。
【0034】
被覆布１２は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された織布、編物、不織布等で構成されている。被覆布１２には、圧縮ゴム層１１１に対する接着性を付与するためのＲＦＬ処理等の接着処理が施されていることが好ましい。
【0035】
心線１４は、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、ビニロン繊維等の撚糸で構成されている。心線１４には、接着ゴム層１１２に対する接着性を付与するためのＲＦＬ処理等の接着処理が施されていることが好ましい。
【0036】
以上の構成の実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢによれば、Ｖ側面１１ａの動力伝達部を構成する圧縮ゴム層１１１を形成するゴム組成物Ａの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌが２２０ＭＰａ以下であり、且つ圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈが２２０ＭＰａ以上であることにより、高い伝動能力とともに、優れた変速応答性を得ることができる。これは、動力伝達部の高応力領域における高弾性率化が図られて伝動能力が高められているものの、低応力領域では比較的低弾性率であり、それによって変速応答性の毀損が損なわれるのが抑制されるものと推測される。このような作用効果は、例えばベルトＢのプーリへの最小巻き付け径が７０ｍｍ以上である大型２輪車の変速装置の場合のように、ベルトＢに高トルク及び高負荷がかかる用途において特に有効である。
【0037】
実施形態に係るダブルコグドＶベルトＢは、従来から一般的に行われている公知の方法で製造することができる。
【0038】
なお、上記実施形態では、ダブルコグドＶベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト内周側のみに下コグが設けられたシングルコグドＶベルトであってもよく、また、コグが設けられていないローエッジＶベルトであってもよい。さらには、Ｖ側面の動力伝達部がゴム組成物で形成されたＶリブドベルトであってもよい。
【0039】
上記実施形態では、ベルト内周側の表面を被覆する被覆布１２を備えた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト内周側の表面を被覆する被覆布１２に加えて、又は、ベルト内周側の表面を被覆する被覆布１２に代えて、ベルト外周側の表面を被覆する被覆布を備えた構成であってもよく、また、ベルト内周側及びベルト外周側の表面を被覆する被覆布を有さない構成であってもよい。
【実施例】
【0040】
（ダブルコグドＶベルト）
以下の実施例１乃至６及び比較例１乃至４のダブルコグドＶベルトを作製した。それぞれの圧縮ゴム層を形成するゴム組成物の構成は表１にも示す。
以下の実施例１乃至６及び比較例１乃至４のダブルコグドＶベルトを作製した。それぞれの圧縮ゴム層を形成するゴム組成物の構成は表１にも示す。
【0041】
＜実施例１＞
ゴム成分の硫黄変性ＣＲに、セルロース系微細繊維（平均繊維径：１０００ｎｍ以下）が、硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して２．５質量部配合された複合材料（東ソー社製）をインターナルミキサーに投入して混練し、そこに、硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して、４０質量部のカーボンブラック（シーストＳＯ（ＦＥＦ） 東海カーボン社製 算術平均粒子径：４３μｍ）、５質量部の酸化マグネシウム、２．３質量部の老化防止剤（ノクラックＡＤ－Ｆ：２質量部、ノクラック８Ｃ－Ｎ：０．３質量部 大内新興化学工業社製）、５質量部の可塑剤（ＤＯＳ 田岡化学工業社製）、１質量部の加工助剤（ステアリン酸）、５質量部の共架橋剤（バルノックＰＭ（ｍ－フェニレンジマレイミド） 大内新興化学工業社製）、及び１０質量部の亜鉛末（ＵＦ末 ハクスイテック社製）を投入して混練した後、それらを分割して計量した。次いで、その混練物をインターナルミキサーに投入して混練し、そこに、硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して、５質量部の酸化亜鉛及び３０質量部のＲＦＬ処理を施したパラ系アラミド短繊維（テクノーラ（コポリパラフェニレン-３，４’-オキシジフェニレンテレフタルアミド短繊維） 帝人社製、繊維長：３ｍｍ、繊維径：１２μｍ）を投入して混練することにより未架橋ゴム組成物を調製した。
ゴム成分の硫黄変性ＣＲに、セルロース系微細繊維（平均繊維径：１０００ｎｍ以下）が、硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して２．５質量部配合された複合材料（東ソー社製）をインターナルミキサーに投入して混練し、そこに、硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して、４０質量部のカーボンブラック（シーストＳＯ（ＦＥＦ） 東海カーボン社製 算術平均粒子径：４３μｍ）、５質量部の酸化マグネシウム、２．３質量部の老化防止剤（ノクラックＡＤ－Ｆ：２質量部、ノクラック８Ｃ－Ｎ：０．３質量部 大内新興化学工業社製）、５質量部の可塑剤（ＤＯＳ 田岡化学工業社製）、１質量部の加工助剤（ステアリン酸）、５質量部の共架橋剤（バルノックＰＭ（ｍ－フェニレンジマレイミド） 大内新興化学工業社製）、及び１０質量部の亜鉛末（ＵＦ末 ハクスイテック社製）を投入して混練した後、それらを分割して計量した。次いで、その混練物をインターナルミキサーに投入して混練し、そこに、硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して、５質量部の酸化亜鉛及び３０質量部のＲＦＬ処理を施したパラ系アラミド短繊維（テクノーラ（コポリパラフェニレン-３，４’-オキシジフェニレンテレフタルアミド短繊維） 帝人社製、繊維長：３ｍｍ、繊維径：１２μｍ）を投入して混練することにより未架橋ゴム組成物を調製した。
【0042】
そして、この未架橋ゴム組成物を、列理方向がベルト幅方向及び反列理方向がベルト長さ方向にそれぞれ対応するように配置して架橋させたゴム組成物により圧縮ゴム層を形成した上記実施形態と同様の構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例１とした。
【0043】
なお、接着ゴム層及び伸張ゴム層は、ゴム成分が硫黄変性ＣＲのゴム組成物で形成した。被覆布は、ＲＦＬ処理及びゴム糊処理を施したポリエステル繊維の織布で構成した。心線は、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。ベルトサイズは、ベルト長さが１２００ｍｍ、ベルト最大幅が３３ｍｍ、及びベルト最大厚さが１６．０ｍｍとした。
【0044】
＜実施例２＞
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して４５質量部及び２５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例２とした。
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して４５質量部及び２５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例２とした。
【0045】
＜実施例３＞
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して３５質量部及び３５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例３とした。
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して３５質量部及び３５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例３とした。
【0046】
＜実施例４＞
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して５０質量部及び２５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例４とした。
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して５０質量部及び２５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例４とした。
【0047】
＜実施例５＞
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して６０質量部及び２５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例５とした。
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して６０質量部及び２５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例５とした。
【0048】
＜実施例６＞
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して５０質量部及び３０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例６とした。
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して５０質量部及び３０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを実施例６とした。
【0049】
＜比較例１＞
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物にセルロース系微細繊維を含有させなかったことを除いて実施例４と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例１とした。
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物にセルロース系微細繊維を含有させなかったことを除いて実施例４と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例１とした。
【0050】
＜比較例２＞
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物にセルロース系微細繊維を含有させず、且つカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して３５質量部及び２５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例２とした。
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物にセルロース系微細繊維を含有させず、且つカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して３５質量部及び２５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例２とした。
【0051】
＜比較例３＞
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物にセルロース系微細繊維を含有させず、且つカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して４５質量部及び３５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例３とした。
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物にセルロース系微細繊維を含有させず、且つカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して４５質量部及び３５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例３とした。
【0052】
＜比較例４＞
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して４５質量部及び３０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例４とした。
圧縮ゴム層を形成するゴム組成物におけるカーボンブラック及びパラ系アラミド短繊維の含有量を、それぞれ硫黄変性ＣＲ１００質量部に対して４５質量部及び３０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のダブルコグドＶベルトを作製し、それを比較例４とした。
【0053】
【表1】
【0054】
（試験方法）
＜ゴム部材引張特性＞
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトの圧縮ゴム層を形成するのに用いた未架橋ゴム組成物の未架橋ゴムシートをプレス成形して架橋ゴムシートを作製した。そして、そこから３号ダンベル試験片を打ち抜き、ＪＩＳＫ６２５１：２０１０に基づいて、２５℃の温度下での列理方向の引張強さ及び反列理方向の切断時伸びを測定した。
＜ゴム部材引張特性＞
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトの圧縮ゴム層を形成するのに用いた未架橋ゴム組成物の未架橋ゴムシートをプレス成形して架橋ゴムシートを作製した。そして、そこから３号ダンベル試験片を打ち抜き、ＪＩＳＫ６２５１：２０１０に基づいて、２５℃の温度下での列理方向の引張強さ及び反列理方向の切断時伸びを測定した。
【0055】
＜ゴム部材圧縮特性＞
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトについて、圧縮ゴム層を形成するのに用いた未架橋ゴム組成物の未架橋ゴムシートから、パラ系アラミド短繊維が配向した列理方向が幅方向となるように短冊状ゴムを切り出し、それを巻き上げたものをプレス成形してパラ系アラミド短繊維が厚さ方向に配向した直径２９ｍｍ及び厚さ１２．５ｍｍの円盤状の圧縮試験用試験片を作製した。そして、その圧縮試験用試験片を粘弾性測定装置に、厚さ方向が圧縮方向となるようにセットし、１００℃の温度下で、０．２５ＭＰａと０．５ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与え、そのときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌを測定した。また、１００℃の温度下で、１．０ＭＰａと２．０ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈを測定した。
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトについて、圧縮ゴム層を形成するのに用いた未架橋ゴム組成物の未架橋ゴムシートから、パラ系アラミド短繊維が配向した列理方向が幅方向となるように短冊状ゴムを切り出し、それを巻き上げたものをプレス成形してパラ系アラミド短繊維が厚さ方向に配向した直径２９ｍｍ及び厚さ１２．５ｍｍの円盤状の圧縮試験用試験片を作製した。そして、その圧縮試験用試験片を粘弾性測定装置に、厚さ方向が圧縮方向となるようにセットし、１００℃の温度下で、０．２５ＭＰａと０．５ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与え、そのときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌを測定した。また、１００℃の温度下で、１．０ＭＰａと２．０ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈを測定した。
【0056】
＜ベルト圧縮特性＞
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトについて、図２に示すように、ベルト幅方向の厚さが１０ｍｍとなるように長さ５０ｍｍのベルト片を切り出した。そして、そのベルト片を試験片２０として粘弾性測定装置に、ベルト幅方向が圧縮方向となるようにセットし、圧縮ゴム層に相当する部分に、１００℃の温度下で、０．２５ＭＰａと０．５ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与え、そのときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌを測定した。また、１００℃の温度下で、１．０ＭＰａと２．０ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈを測定した。
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトについて、図２に示すように、ベルト幅方向の厚さが１０ｍｍとなるように長さ５０ｍｍのベルト片を切り出した。そして、そのベルト片を試験片２０として粘弾性測定装置に、ベルト幅方向が圧縮方向となるようにセットし、圧縮ゴム層に相当する部分に、１００℃の温度下で、０．２５ＭＰａと０．５ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与え、そのときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｌを測定した。また、１００℃の温度下で、１．０ＭＰａと２．０ＭＰａとの間の圧縮応力の荷重振動を、１０Ｈｚの周波数で与えたときの圧縮の貯蔵たて弾性係数Ｅ’Ｈを測定した。
【0057】
＜伝動能力＞
図３は、伝動能力測定用のベルト走行試験機３０を示す。この伝動能力測定用のベルト走行試験機３０は、プーリ径が１１１ｍｍの駆動プーリ３１と、その側方に設けられたプーリ径が１１１ｍｍの従動プーリ３２とを備える。
図３は、伝動能力測定用のベルト走行試験機３０を示す。この伝動能力測定用のベルト走行試験機３０は、プーリ径が１１１ｍｍの駆動プーリ３１と、その側方に設けられたプーリ径が１１１ｍｍの従動プーリ３２とを備える。
【0058】
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトＢについて、駆動プーリ３１及び従動プーリ３２間に巻き掛け、ベルト張力を発生させるように軸荷重ＤＷ（デッドウエイト）を与えた状態で、駆動プーリ３１を１８００ｒｐｍで回転させてベルト走行させるとともに、従動プーリ３２の回転負荷を増加させていき、見掛けのスリップ率が２．５％となったときの伝達トルクを算出した。そして、このベルト走行試験を、従動プーリ３２への軸荷重ＤＷを１４７０Ｎから最大２７４４Ｎまで段階的に上昇させて行い、その中で得られた伝達トルクの最大値を求めた。伝動能力は、それぞれの伝達トルクの最大値を、比較例１の伝達トルクの最大値を１００としたときの相対値とした。
【0059】
＜変速応答性＞
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトについて、テスト用二輪車両の変速装置の駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けて実機搭載し、エンジンを稼働させることにより駆動プーリ及び従動プーリ間でベルト走行させた。フルスロットルでエンジンを回転させている状態で、回転数の増加とともに内部の遠心ローラにより駆動プーリの溝の間隔を狭めるように押圧力を作用させることで、駆動プーリへのベルト巻き掛け径を大きくするとともに、それに伴う従動プーリの溝の間隔を拡げるようなバネの押圧力に対抗する力の作用で、従動プーリへのベルト巻き掛け径を小さくして変速を行うことにより増速した。そして、変速応答性について、駆動プーリの回転数が４０００ｒｐｍのときの従動プーリの回転数が２０００ｒｐｍを超える場合を評価Ａ（優）及び２０００ｒｐｍ以下の場合を評価Ｂ（劣）とした。
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトについて、テスト用二輪車両の変速装置の駆動プーリ及び従動プーリに巻き掛けて実機搭載し、エンジンを稼働させることにより駆動プーリ及び従動プーリ間でベルト走行させた。フルスロットルでエンジンを回転させている状態で、回転数の増加とともに内部の遠心ローラにより駆動プーリの溝の間隔を狭めるように押圧力を作用させることで、駆動プーリへのベルト巻き掛け径を大きくするとともに、それに伴う従動プーリの溝の間隔を拡げるようなバネの押圧力に対抗する力の作用で、従動プーリへのベルト巻き掛け径を小さくして変速を行うことにより増速した。そして、変速応答性について、駆動プーリの回転数が４０００ｒｐｍのときの従動プーリの回転数が２０００ｒｐｍを超える場合を評価Ａ（優）及び２０００ｒｐｍ以下の場合を評価Ｂ（劣）とした。
【0060】
＜耐久性＞
図４は、耐久性評価用のベルト走行試験機４０を示す。この耐久性評価用のベルト走行試験機４０は、プーリ径が２００ｍｍの駆動プーリ４１と、その側方に設けられたプーリ径が１４０ｍｍの従動プーリ４２とを備える。
図４は、耐久性評価用のベルト走行試験機４０を示す。この耐久性評価用のベルト走行試験機４０は、プーリ径が２００ｍｍの駆動プーリ４１と、その側方に設けられたプーリ径が１４０ｍｍの従動プーリ４２とを備える。
【0061】
実施例１乃至６及び比較例１乃至４のそれぞれのダブルコグドＶベルトＢを駆動プーリ４１及び従動プーリ４２間に巻き掛け、従動プーリ４２に、ベルト張力を発生させるように１８００Ｎの軸荷重ＤＷ（デッドウエイト）を負荷するとともに、３０Ｎ・ｍの回転負荷した状態で、駆動プーリ４１を４８００ｒｐｍで回転させてベルト走行させた。そして、ダブルコグドＶベルトＢが破損するまでの走行時間を計測した。耐久性は、比較例１のその走行時間を１００としたときの相対値とした。
【0062】
（試験結果）
試験結果を表２に示す。表２によれば、Ｅ’Ｌが２２０ＭＰａ以下で且つＥ’Ｈが２２０ＭＰａ以上である実施例１乃至６では、変速応答性が優れるとともに、標準とする比較例１と比べて、伝動能力が高いことが分かる。一方、Ｅ’Ｌが２２０ＭＰａ以下であるものの、Ｅ’Ｈも２２０ＭＰａ以下である比較例２では、変速応答性は優れるものの、伝動能力が標準とする比較例１と同等レベルしかないことが分かる。逆に、Ｅ’Ｈが２２０ＭＰａ以上であるものの、Ｅ’Ｌも２２０ＭＰａ以上である比較例３及び４では、伝動能力は高いものの、変速応答性が劣ることが分かる。
試験結果を表２に示す。表２によれば、Ｅ’Ｌが２２０ＭＰａ以下で且つＥ’Ｈが２２０ＭＰａ以上である実施例１乃至６では、変速応答性が優れるとともに、標準とする比較例１と比べて、伝動能力が高いことが分かる。一方、Ｅ’Ｌが２２０ＭＰａ以下であるものの、Ｅ’Ｈも２２０ＭＰａ以下である比較例２では、変速応答性は優れるものの、伝動能力が標準とする比較例１と同等レベルしかないことが分かる。逆に、Ｅ’Ｈが２２０ＭＰａ以上であるものの、Ｅ’Ｌも２２０ＭＰａ以上である比較例３及び４では、伝動能力は高いものの、変速応答性が劣ることが分かる。
【0063】
【表2】
【産業上の利用可能性】
【0064】
本発明は、伝動ベルトの技術分野について有用である。
【符号の説明】
【0065】
Ｂ ダブルコグドＶドベルト（伝動ベルト）
１１ ベルト本体
１１ａ Ｖ側面
１１１ 圧縮ゴム層
１１１ａ 下コグ形成部
１１２ 接着ゴム層
１１３ 伸張ゴム層
１２ 被覆布
１３ 下コグ
１４ 心線
１５ 上コグ
２０ 試験片
３０，４０ ベルト走行試験機
３１，４１ 駆動プーリ
３２，４２ 従動プーリ
１１ ベルト本体
１１ａ Ｖ側面
１１１ 圧縮ゴム層
１１１ａ 下コグ形成部
１１２ 接着ゴム層
１１３ 伸張ゴム層
１２ 被覆布
１３ 下コグ
１４ 心線
１５ 上コグ
２０ 試験片
３０，４０ ベルト走行試験機
３１，４１ 駆動プーリ
３２，４２ 従動プーリ
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4】