(57)【要約】【課題】ベルトを高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させても、ブロックの強度不足による破損を抑制できる伝動ベルトを提供する。【解決手段】張力帯２の長手方向に沿って配列され、張力帯２を嵌合する複数のブロック１０を備えた伝動ベルト１の、ブロック１０は、ベルト厚み方向外周側と内周側とに並び、張力帯２を嵌合する、上側ビーム部１１及び下側ビーム部１２と、上側ビーム部１１及び下側ビーム部１２をベルト幅方向の中央部で連結するセンターピラー部１３と、補強するインサート材４０と、インサート材４０を被覆する樹脂被覆層５０とを有し、インサート材４０は、上側ビーム部１１とセンターピラー部１３とが連結された根元部１１０からベルト厚み方向外周側に至る破断想定部分１１１に対応するインサート側破断想定部分４１１の、ベルト長手方向の長さＴ２が、下側ビーム部１２に対応する部分のベルト長手方向の長さＴ１よりも大に形成する。【選択図】図１０
2020056497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスの張力帯と、
該張力帯の長手方向に沿って所定ピッチで配列され、前記張力帯を嵌合する、複数のブロックと、を備えた伝動ベルトであって、
前記ブロックは、
ベルト厚み方向外周側と内周側とに並び、前記張力帯を嵌合する、上側ビーム部及び下側ビーム部と、
前記上側ビーム部及び前記下側ビーム部をベルト幅方向の中央部で連結するセンターピラー部と、
前記上側ビーム部、前記下側ビーム部、及び、前記センターピラー部を補強するインサート材と、
前記インサート材の少なくともベルト幅方向両端面を被覆する樹脂材料からなる樹脂被覆層と、を有し、
前記インサート材は、前記上側ビーム部と前記センターピラー部とが連結された根元部からベルト厚み方向外周側に至る部分に対応する部分の、ベルト長手方向の長さが、前記下側ビーム部に対応する部分のベルト長手方向の長さよりも大に形成されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項２】
前記ブロックは、前記上側ビーム部の前記根元部からベルト厚み方向外周側に至る部分には、前記樹脂被覆層が被覆されていない部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の伝動ベルト。
【請求項３】
前記インサート材は、金属材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝動ベルト。
【請求項４】
前記樹脂被覆層は、前記ブロックにおけるベルト幅方向両端面から前記根元部までベルト幅方向に伸びており、且つ、前記上側ビーム部を補強する前記インサート材の部分に対して、ベルト長手方向にオフセットされて形成されている部分を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、張力帯の長手方向に沿って複数のブロックを取り付けた構成をした伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、自動二輪車等における変速装置として、変速時の操作性の向上や燃料消費率の改善等を図ることができるベルト式無段変速装置が知られている。ベルト式無段変速装置に用いられる伝動ベルトのうち、比較的低負荷用としては、ゴム製のローエッジＶベルトなどが用いられる。
【０００３】
一方で、通常のゴム製のベルトでは耐久性が不足するような、比較的高負荷用の伝動ベルトとしては、エンドレスの張力帯に、複数の樹脂製のブロックをベルト長手方向に間隔を空けて配列させて取り付けた構成の樹脂ブロックベルトが用いられる。ブロックの張力帯への固定は、ブロックの嵌合溝（上ビーム、下ビーム、およびセンターピラーに囲まれた空隙）に張力帯を圧入嵌合することでなされている。
【０００４】
従来より、このような樹脂ブロックベルトをプーリに巻き掛けたときに、樹脂ブロックベルトの両側面がプーリの外周に設けられた溝の両側面からの高い側圧に耐え得るように、補強材（以下、インサート材）が樹脂被覆層で被覆された構造のブロックを備えた樹脂ブロックベルトなる伝動ベルト（以下、単に、「伝動ベルト」又は「べルト」ともいう）が開示されている。例えば、特許文献１には、高負荷条件へ適用できるように、樹脂被覆層とインサート材との接着性を改良した伝動ベルト、伝動ベルトに用いられるブロック、並びに、伝動ベルトに用いられるブロックの製造方法が開示されている。また、特許文献２には、ブロックの嵌合溝（嵌合部）の構造に改良を施し、ベルトを高速走行条件で長時間走行させても、ブロックの破損を防止できるようにした、伝動ベルトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０６２０３３号公報
【特許文献２】特許第３７８０２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、エンジンの高馬力化に対応するべく、伝動ベルトを高負荷、高速走行条件で、長時間走行させた場合に、上述（特許文献２に記載）のように、ブロック（特に上ビームの根元）が破損し、これが致命傷となり、伝動ベルトが目標時間よりも前に寿命に至ることが、解決すべき大きな問題点とされてきた。
【０００７】
そこで、発明者は、伝動ベルトを高負荷、高速走行条件で、長時間走行させた場合に、ブロック（特に上ビームの根元）が破損し、伝動ベルトが目標時間よりも前に寿命に至る原因（作用）を、詳細に洗い出した。
【０００８】
（ブロックの破損原因）
（１）無段変速装置において、伝動ベルトが駆動プーリと従動プーリに巻きかけられて走行する際に、プーリの出口（ベルト離脱部）において、ブロックの、特に上ビームには、図１３に示すように、プーリの外周に設けられた溝の両側面からの側圧によってベルト幅方向に圧縮される力（側圧力）と、プーリとの摩擦力（向き：ベルトの反進行方向）に抗して、張力帯によって嵌合溝を介して張力帯の進行方向（以下、「ベルト進行方向」ともいう）に引っ張られる力（推力）との合力となる、曲げによる引張応力（曲げ応力）が作用する（作用１）。これは、詳細には、(i)プーリの出口において、伝動ベルトがプーリから本来のベルト進行方向に向かって直線的に離脱することはなく、ブロックがプーリの外周に設けられた溝に拘束されたままプーリの回転方向に少し向かった後に、張力帯によってプーリの外周に設けられた溝からブロックが引き抜かれて本来のベルト進行方向へ進行する、といった動きをしている（ベルトの逆曲げ）。(ii)次いで、伝動ベルトがプーリから引き出されて直線状態に戻る際に、上ビームがプーリの外周に設けられた溝に拘束されたまま、上ビームよりも先に、下ビームがプーリから離脱する（ブロックの揺動）。このとき、上ビームが、いわば、くさび状態（上ビームだけがプーリの外周に設けられた溝に挟まれた状態）となることによる。
【０００９】
上記作用１は、駆動プーリと従動プーリ、双方の出口（ベルト離脱部）で起こり得る。この際、図１３の二点鎖線で示すように、ブロックの上ビームは、上記曲げによる引張応力（上記作用１）により、張力帯に引っ張られて上ビームのベルト幅方向に沿う直断面が弓状（ベルト進行方向側に凸）に変形する作用を受ける。ブロックの上ビーム（特にその根元部）は、プーリの出口において、上記曲げによる引張応力を繰り返し受けるため、その曲げ強度が十分でない場合には、破断に至る。
【００１０】
（２）更に、上下ビームは、それぞれ、張力帯の弾性により、常時、張力帯の厚み方向の張力帯から離れる方向に、根元部を支点として引裂かれるように押圧されている（作用２）。これは、ベルト走行中に、張力帯とブロックとの間にがたつき（緩み）が発生しないよう、ブロックの嵌合溝（上下ビーム間）に張力帯に対する締め代を設け、張力帯がブロックの嵌合溝にベルト厚み方向に圧縮されて組み付けられているからである。なお、この張力帯の弾性により上下ビームを押圧する力は、ベルト走行（特には、高負荷かつ高速走行）に伴う張力帯の熱膨張によって、更に増大する。
【００１１】
（３）特に上ビームに対する前述の作用１及び作用２（負荷の集中）は、ベルト巻き掛け径が大きい方のプーリ（以下、大径側プーリ）よりも、ベルト巻き掛け径が小さい方のプーリ（以下、小径側プーリ）で、顕著となる（作用３、図１２参照）。これは、小径側プーリの方が、大径側プーリよりも、プーリに巻き掛かり係合するブロックの数が少なく、１個あたりのブロックに作用する、プーリからの推力や負荷が増すからである。
【００１２】
なお、無段変速装置において、走行条件に応じて、プーリに対するベルト巻き掛け径が変化する（図１参照）。そのため、小径側プーリは、駆動プーリにも従動プーリにもなり得る。端的には、小径側プーリとは、高速（巡航）走行条件においては従動プーリであり、低速走行条件においては駆動プーリとなる。通常、より使用条件が厳しく、かつ、より使用頻度が高いとされるのは、高速走行条件の方である。
【００１３】
（４）この高負荷、高速走行条件で長時間走行させた場合、上記作用１〜３により、特に小径側プーリの出口（図１２丸印部分）で、ブロックの上ビームに負荷が繰り返し集中し、曲げ強度が十分でない場合には、ブロックの上ビームが、より一層破損し易くなる。この場合、ブロックの上ビームにおける破損の起点となる部分は、前述のように上ビームの根元部であり、この上ビームの、根元部からベルト外周側端面に至る部分（以下、ブロックにおける破断想定部分）が破断する。
【００１４】
このように、近年の高馬力エンジンに対応していくためには、伝動ベルトを高負荷、高速走行条件で、長時間走行させた場合に、上記作用１〜３により、特に小径側プーリの出口で上ビームに負荷が繰り返し集中しても、ブロック（上ビーム）の破損を防止できる程に、ブロックに対し、従来（のブロック）よりも高い水準の強度が求められる。
【００１５】
そこで、発明者は、補強材であるインサート材の構成の改良に係り、インサート材の各部板厚を最適化することに着目し、ブロックの上記破断想定部分に係るインサート材の断面積を増加させることで、インサート材及びブロックを従来よりも高強度なるものとし、ベルトを高負荷、高速走行条件で、長時間走行させた場合のブロック（上ビーム）の破損を抑制し、ベルトの耐久性を底上げできないか、を鋭意検討することにした。
【００１６】
上記検討課題を踏まえ、本発明の目的は、ベルトを高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させても、ブロックの強度不足によるブロックの破損を抑制できる、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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の伝動ベルトは、
エンドレスの張力帯と、
該張力帯の長手方向に沿って所定ピッチで配列され、前記張力帯を嵌合する、複数のブロックと、を備え、
前記ブロックは、
ベルト厚み方向外周側と内周側とに並び、前記張力帯を嵌合する、上側ビーム部及び下側ビーム部と、
前記上側ビーム部及び前記下側ビーム部をベルト幅方向の中央部で連結するセンターピラー部と、
前記上側ビーム部、前記下側ビーム部、及び、前記センターピラー部を補強するインサート材と、
前記インサート材の少なくともベルト幅方向両端面を被覆する樹脂材料からなる樹脂被覆層と、を有し、
前記インサート材は、前記上側ビーム部と前記センターピラー部とが連結された根元部からベルト厚み方向外周側に至る部分に対応する部分の、ベルト長手方向の長さが、前記下側ビーム部に対応する部分のベルト長手方向の長さよりも大に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
上記構成によると、伝動ベルトを高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させた場合に生じ得る、ブロックにおける破断想定部分（上側ビーム部とセンターピラー部とが連結された根元部からベルト厚み方向外周側に至る部分）に対応するインサート材の断面積を、従来のベルトよりも増加させることができる。
このため、インサート材において、ブロックにおける上記破断想定部分に対応するインサート材の部分が破断する際のインサート材及びブロックの曲げ強度を、インサート材が単に板状で、且つ、インサート材全体の板厚がベルト走行中にベルト長手方向に隣り合うブロック同士の干渉を回避できる程度に薄肉に（下側ビーム部の下端の厚みと略同水準に）設計されている従来のベルト（特許文献１）の場合よりも向上させることができる。
これにより、伝動ベルトを高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させても、ブロックの強度不足によるブロックの破損を抑制できる。
【００１９】
また、本発明は、上記伝動ベルトにおいて、前記ブロックは、前記上側ビーム部の前記根元部からベルト厚み方向外周側に至る部分には、前記樹脂被覆層が被覆されていない部分を含むことを特徴としている。
【００２０】
上記構成によると、ブロックにおける上側ビーム部の根元部からベルト厚み方向外周側に至る部分（破断想定部分）には、樹脂被覆層が被覆されていない部分を含むことから、従来のベルト（特許文献１参照）に比べ、ブロックのベルト長手方向のピッチを増加（ピッチの増加により伝動ベルトの耐久性が低下）させなくても、ブロックにおける破断想定部分に対応するインサート材の部分のベルト長手方向の長さ（板厚）ひいては断面積を最大限に増加させることができる。従って、ブロックの強度不足によるブロックの破損をより顕著に抑制することができる。
【００２１】
また、本発明は、上記伝動ベルトにおいて、前記インサート材が、金属材料であることを特徴としている。
【００２２】
上記構成によると、伝動ベルトに大きな側圧がかかる高い負荷条件へ適用できる。
【００２３】
また、本発明は、上記伝動ベルトにおいて、前記樹脂被覆層が、前記ブロックにおけるベルト幅方向両端面から前記根元部までベルト幅方向に伸びており、且つ、前記上側ビーム部を補強する前記インサート材の部分に対して、ベルト長手方向にオフセットされて形成されている部分を有することを特徴としている。
【００２４】
上記構成によると、ブロックの上側ビーム部のベルト長手方向両端面（正面及び背面）のそれぞれにおいて、インサート材と、ブロックにおけるベルト幅方向両端面から根元部までベルト幅方向に伸びる樹脂被覆層とによって形成されたベルト長手方向の段差部分が、センターピラー部（ベルト幅方向の中央部）を挟んだ両側に形成される。これらのベルト長手方向の段差部分は、ベルト長手方向に隣り合うブロック同士で、互いに凸部と凹部の関係となり、互いが係合し得る。特には、ベルト長手方向の段差部分の内、ベルト厚み方向に伸びるベルト長手方向の段差部分は、センターピラー部（ベルト幅方向の中央部）を挟んだ両側に設けられている関係において、伝動ベルト走行中に、ベルト長手方向に隣り合うブロック同士がベルト幅方向に相対ずれを生じないように、ブロック同士をベルト幅方向に位置決めする位置決め手段になり得る。
このため、上記「ブロックのベルト幅方向位置決め手段」として、ブロックの中央部（センターピラー部の中央部）におけるベルト長手方向両端面に凸部と凹部が形成されている従来のベルト（特許文献１参照）と比べて、上記位置決め手段に係る、ベルト長手方向に隣り合うブロック同士の係合面積を増加させることができる。そのため、従来のベルトと比べて、伝動ベルト走行中に、上記位置決め手段に付与される面圧を顕著に減少でき、上記位置決め手段に生じる摩耗を減少させることができる。
従って、この構成によると、従来のベルトと比べて、伝動ベルト走行中（特には、プーリの入口でベルトがプーリに係合する際）に、上記位置決め手段が機能しなくなり、ベルト長手方向に隣り合うブロック同士がベルト幅方向に相対的にずれてしまうことにより、ブロックが異常発熱し、ブロックの強度が低下してブロックが破損し易くなる、といった不具合をも抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
ベルトを高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させても、ブロックの強度不足によるブロックの破損を抑制できる、伝動ベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る伝動ベルトを採用したベルト式無段変速装置を示す一部省略断面図であり、（ａ）は伝動ベルトの各プーリへの巻き掛け半径が同じ場合、（ｂ）は巻き掛け半径が異なる場合を示す。
【図２】図１の伝動ベルトを示す一部切欠き斜視図である。
【図３】図２の伝動ベルトに使用するブロックの、（ａ）正面側から見た斜視図、及び、（ｂ）背面側から見た斜視図である。
【図４】ブロックに埋設されたインサート材の斜視図である。
【図５】ブロックの、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）平面図である。
【図６】ブロックの、（ａ）Ａ−Ａ線断面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図７】ブロックの正面図であり、ブロック同士をベルト幅方向に位置決めする位置決め手段の説明図である。
【図８】ブロックの、（ｆ）Ｂ−Ｂ線断面斜視図である。
【図９】従来のベルトに係るブロックの破断想定部分、破断の起点を示す説明図である。
【図１０】ブロックに埋設されたインサート材の、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）平面図である。
【図１１】ブロックのベルト幅方向のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】ベルト式無段変速装置による伝動ベルトの高速走行状態、及び、伝動ベルトの耐久走行試験時の走行状態を示す説明図である。
【図１３】図１２の丸印の位置で、伝動ベルトの各部に作用する力の作用図である。
【図１４】インサート材の曲げ試験、並びに、ブロックの曲げ試験の説明図である。
【図１５】インサート材に対する曲げ試験結果である（曲げ強さの最大値）。
【図１６】ブロックに対する曲げ試験結果である（曲げ強さの最大値）。
【図１７】精密プレス加工における、打ち抜き加工時の作動状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
（ベルト式無段変速装置３０の構成）
まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る伝動ベルト１を採用したベルト式無段変速装置３０について説明する。図１に示すように、ベルト式無段変速装置３０は、駆動プーリ３１（以下プーリ３１）と従動プーリ３２（以下プーリ３２）との間にエンドレスの伝動ベルト１が巻き掛けられた構造をしている。そして、伝動ベルト１の両側面が各プーリ３１、３２の外周に設けられたＶ溝と接触した状態で伝動ベルト１を二軸間で回転走行させ、さらに変速比を無段階で変化させるものである。
【００２９】
各プーリ３１、３２は、軸方向に固定された固定プーリ片３１ａ、３２ａと、軸方向に移動可能とされた可動プーリ片３１ｂ、３２ｂとからなる。可動プーリ片３１ｂ、３２ｂが軸方向に移動することで、固定プーリ片３１ａ、３２ａと可動プーリ片３１ｂ、３２ｂとの間で形成されるプーリ３１、３２のＶ溝の幅を連続的に変更できるようになっている。伝動ベルト１は、ベルト幅方向両端面が各プーリ３１、３２のＶ溝対向面と傾斜が合致するテーパ面で形成され、変更されたＶ溝の幅に応じて、Ｖ溝対向面の任意の位置に嵌まり込む。例えば、図１（ａ）に示す状態から、図１（ｂ）に示す状態のように、駆動プーリ３１のＶ溝の幅を狭く、従動プーリ３２のＶ溝の幅を広くした状態に変更すると、伝動ベルト１は、駆動プーリ３１側ではＶ溝中を外径側に向かって移動し、従動プーリ３２側ではＶ溝中を内径側に向かって移動する。その結果、各プーリ３１、３２への巻き掛け半径が連続的に変化して、変速比が無段階で変えられる。
【００３０】
（伝動ベルト１の構成）
次に、図２〜図１１をさらに参照しつつ、伝動ベルト１の構成について説明する。なお、以下の説明では、伝動ベルト１においてプーリ３１、３２に巻き掛けられた際に、ベルト厚み方向の外周側となる方向を「上方」、ベルト厚み方向の内周側となる方向と「下方」と称することがある。
【００３１】
図２に示すように、伝動ベルト１は、平行な２本のエンドレスの張力帯２の長手方向（図２に示すベルト長手方向）に沿って、複数の板状のブロック１０を所定間隔（所定ピッチ）で配列した樹脂ブロックベルトである。
【００３２】
ブロック１０は、上面１０ａがベルト厚み方向の外周側、下面１０ｂがベルト厚み方向の内周側になるように配列されている。また、ブロック１０は、側面１０ｃが隣接するブロック１０の側面１０ｃと対向するように配列される。各ブロック１０は、互いに同一形状を有しており、ベルト厚み方向の上方及び下方に並ぶ２本のビーム部（上側ビーム部１１及び下側ビーム部１２）をベルト幅方向の中央部でセンターピラー部１３によって連結して略「Ｈ」形に形成されている（図３参照）。上側ビーム部１１、下側ビーム部１２、及び、センターピラー部１３は、一体成型されている。ブロック１０は、嵌合溝１４を有する。嵌合溝１４は、上下のビーム部１１、１２、とセンターピラー部１３とによって囲まれて形成されている。嵌合溝１４は、ベルト幅方向の中央部を挟んだ両側に一対で設けられている。各張力帯２は、各ブロック１０の各嵌合溝１４にベルト幅方向の両側から圧入嵌合され、各ブロック１０が２本の張力帯２と一体化されている。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、ブロック１０のベルト幅方向の長さは、ベルト厚み方向の上方の端部が最も長く下方の端部に行くほど短くなっている。伝動ベルト１が各プーリ３１、３２に巻き掛けられたときに、各ブロック１０の上側ビーム部１１は張力帯２よりもベルト厚み方向の外周側に位置し、下側ビーム部１２は張力帯２よりもベルト厚み方向の内周側に位置する。
【００３４】
図２に示すように、各張力帯２の外周面２ａと内周面２ｂには、それぞれベルト幅方向に延びる凹溝２１ａ、２１ｂがベルト長手方向に所定のピッチで設けられる。尚、張力帯２の外周面２ａは、張力帯２のベルト厚み方向の外周側の面である。また、張力帯２の内周面２ｂは、張力帯２のベルト厚み方向の内周側の面である。また、各ブロック１０における嵌合溝１４のベルト厚み方向の対向面には、それぞれベルト幅方向に延びる凸条１５ａ、１５ｂが設けられている（図８参照）。各張力帯２の凹溝２１ａ、２１ｂに各ブロック１０の凸条１５ａ、１５ｂを係合させることにより、各ブロック１０がベルト長手方向に沿って所定ピッチで各張力帯２に固定される。図２に示すように、張力帯２の内周面２ｂの凹溝２１ｂは、外周面２ａの凹溝２１ａに比べて断面が緩やかな凹湾曲面となっている。図５（ｂ）に示すように、凹溝２１ｂと係合する嵌合溝１４の凸条１５ｂは、凹溝２１ａと係合する凸条１５ａと比べてベルト長手方向の断面が緩やかな凸湾曲面とされている。
【００３５】
（張力帯２）
図２に示すように、張力帯２は、心線４がベルト長手方向にスパイラル状に埋設されたゴム層５と、ゴム層５の上下面を被覆する補強布６とからなる。心線４としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維等からなるロープや、スチールワイヤ等が用いられる。心線４の替わりに、上記の繊維からなる織布や編布、または金属薄板等を埋設してもよい。ゴム層５は、クロロプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素化ニトリルゴム（水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との混合ポリマーを含むなど）、エチレン−α−オレフィンエラストマー（エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭなど）などのエチレン−α−オレフィン系ゴム）等の単一材もしくはこれらを適宜ブレンドしたゴム、またはポリウレタンゴムで形成される。
【００３６】
補強布６は、伝動ベルト１が走行する際に、ゴム層５がブロック１０との摩擦により摩耗するのを防止するためのものであり、平織り、綾織り又は朱子織り等の織布で形成される。その繊維材料としては、アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等が用いられる。なお、ブロック１０と張力帯２の擦れによる摩耗を防止する観点では、耐摩耗性に優れるアラミド繊維が好ましいが、アラミド繊維に比べて耐摩耗性の劣るナイロン繊維を使用することもできる。また、ナイロン繊維はアラミド繊維に比べて伸縮性がよいので、ブロック１０の嵌合溝１４の形状に正確に沿わせることができる。
【００３７】
（ブロック１０の構成）
ここで、図３〜図１１を参照しつつ、本実施形態に係る伝動ベルト１に用いられるブロック１０の構成についてより詳細に説明する。図３に示すように、ブロック１０は、インサート材４０と樹脂被覆層５０とを備えている。インサート材４０は、接着層（不図示）を介して、少なくともベルト幅方向両端面を被覆する樹脂被覆層５０によって部分的に被覆されている。即ち、各ブロック１０は、インサート材４０に対して樹脂被覆層５０が部分的に被覆された構成をしている。
【００３８】
ブロック１０は、例えば、ベルト厚み方向の長さが１０〜１７ｍｍ、ベルト幅方向の長さが２０〜３０ｍｍ、及びベルト長手方向の長さが２〜５ｍｍであり、ベルト幅方向の両側部のなす角度、すなわち、ベルト角度は例えば２４〜３０°である。
【００３９】
（インサート材４０）
インサート材４０は、図４及び図１０に示すように、ブロック１０と同様に、上側インサートビーム部４１及び下側インサートビーム部４２をベルト幅方向の中央部でインサートセンターピラー部４３によって連結して略「Ｈ」形に形成されている。上側インサートビーム部４１、下側インサートビーム部４２及びインサートセンターピラー部４３は、一体成型される。インサート材４０のベルト幅方向に関する長さは、外周側の端部が最も長く内周側の端部に行くほど短くなっている。
【００４０】
また、インサート材４０は、図５（ａ）に示すように、ブロック１０の上側ビーム部１１とセンターピラー部１３とが連結された根元部１１０からベルト厚み方向外周側に至る部分（ブロック１０における破断想定部分１１１：図３（ａ）参照）に対応するインサート側破断想定部分４１１（図４、図１０参照）の、ベルト長手方向の長さＴ２（図１０（ｂ）参照）が、下側ビーム部１２に対応する下側インサートビーム部４２のベルト長手方向の長さＴ１（図１０（ｂ）参照）よりも大（長く）になる部分を含むように形成されている。
【００４１】
また、インサート材４０は、耐熱性に優れ、高強度（高い負荷条件に適用可能）であるジュラルミン材（板状の金属材料）からなり、ＪＩＳ規格における合金番号Ａ２０１７、Ａ２０１４、Ａ２０２４、Ａ７０７５等のアルミニウム合金からなる金属素材の時効処理材で構成されている。特に、耐熱性及び強度に一段と優れたＪＩＳ Ｈ Ａ２０２４Ｐ Ｔ３６１のジュラルミン材が好適である。ここで、「Ａ２０２４Ｐ」とはアルミニウム合金の圧延材であることを、「２０２４」とは金属組成を、「Ｔ３６１」とは「Ｔ３」の断面積減少率をほぼ６％にしたことをそれぞれ表す。「Ｔ３」とは溶体化処理後冷間加工を行い、さらに自然時効させたことである。この合金番号の圧延材は、高温に十分に耐え得て軟化し難いという性質を有している。
【００４２】
インサート材４０は、例えば、上側インサートビーム部４１のベルト厚み方向の長さが３．５〜７．０ｍｍ、インサートセンターピラー部４３のベルト厚み方向の長さが３．５〜７．０ｍｍ、及び下側インサートビーム部４２のベルト厚み方向の長さが３．５〜７．０ｍｍである。
【００４３】
（樹脂被覆層５０）
樹脂被覆層５０は、図５に示すように、接着層（不図示）を介して、上側インサートビーム部４１のベルト幅方向両端面４１２、及び、下側インサートビーム部４２のベルト幅方向両端面４２２（各プーリ３１、３２のＶ溝に接触する面）を被覆している。また、樹脂被覆層５０は、上側インサートビーム部４１の内周側（下方）部分、及び、下側インサートビーム部４２の外周側（上方）部分（嵌合溝１４を介してベルト厚み方向に対向する部分）を被覆している。ここで、上側インサートビーム部４１の内周側（下方）部分を覆う樹脂被覆層５０は、上側インサートビーム部４１のベルト幅方向両端面４１２から根元部１１０までベルト幅方向に伸びており（図５（ａ）の丸印Ａ参照）、且つ、上側インサートビーム部４１に対して、ベルト長手方向にオフセットされて形成されている部分（図５〜図７の丸印Ｂ参照）を有する。ただし、樹脂被覆層５０は、上側インサートビーム部４１のベルト長手方向両端面のインサート側破断想定部分４１１（ブロック１０の根元部１１０からベルト厚み方向外周側に至る破断想定部分１１１に対応する部分）を被覆しないように構成されている（図３（ａ）（ｂ）の丸印Ｃ、及び、図６（ａ）参照）。従って、各ブロック１０は、インサート材４０に対して樹脂被覆層５０が部分的に被覆された構成をしている。
【００４４】
上記構成のブロック１０によれば、上側ビーム部１１のベルト長手方向両端面（正面及び背面）のそれぞれにおいて、上側インサートビーム部４１と、上側インサートビーム部４１に対してベルト長手方向にオフセット形成された樹脂被覆層５０とによって形成されたベルト長手方向の段差部分（図５〜図７の丸印Ｂ参照）が、センターピラー部１３（ベルト幅方向の中央部）を挟んだ両側に形成される。このベルト長手方向の段差部分は、図６（ｂ）に示すように、ベルト長手方向に隣り合うブロック１０同士で、互いに凸部と凹部の関係となり、互いが係合し合う。特には、ベルト長手方向の段差部分は、センターピラー部１３（ベルト幅方向の中央部）を挟んだ両側に設けられていることから、伝動ベルト１走行中に、ベルト長手方向に隣り合うブロック１０同士がベルト幅方向に相対ずれを生じないように、「ブロック１０同士をベルト幅方向に位置決めする位置決め手段」の役割を果たす。
【００４５】
また、図９に示す、従来のベルト（特許文献１参照）のように、「ブロック同士をベルト幅方向に位置決めする位置決め手段」として、ブロックの中央部（センターピラー部の中央部）におけるベルト長手方向両端面に凸部と凹部が形成されている場合に比べて、本実施形態の「ブロック同士をベルト幅方向に位置決めする位置決め手段」によれば、ベルト長手方向に隣り合うブロック１０同士の係合面積を増加させることができる。これにより、従来のベルトと比べて、伝動ベルト１走行中に、本実施形態の「ブロック同士をベルト幅方向に位置決めする位置決め手段」に付与される面圧を顕著に減少でき、本実施形態の「ブロック同士をベルト幅方向に位置決めする位置決め手段」に生じる摩耗を減少させることができる。従って、この構成によると、従来のベルトと比べて、伝動ベルト１走行中（特には、プーリの入口で伝動ベルト１がプーリに係合する際）に、本実施形態の「ブロック同士をベルト幅方向に位置決めする位置決め手段」が機能しなくなり、ベルト長手方向に隣り合うブロック１０同士がベルト幅方向に相対的にずれてしまうことにより、ブロック１０が異常発熱し、ブロック１０の強度が低下してブロック１０が破損し易くなる、といった不具合をも抑制することができる。
【００４６】
また、接着層は、接着材料からなり、例えば、シランカップリング剤（エポキシシランカップリング剤やアミノシランカップリング剤等）やイソシアネートが用いられる。接着層の厚さは、例えば０．５〜５μｍである。
【００４７】
なお、図１１に示す樹脂被覆層５０における、上側インサートビーム部４１及び下側インサートビーム部４２のベルト幅方向両端面を被覆する部分は、プーリ３１、３２のＶ溝（図１参照）との接触部となっている。
【００４８】
樹脂被覆層５０は、樹脂材料で形成される。ブロック１０に、適度な摩擦係数を与え、耐摩耗性を向上させるために、樹脂被覆層５０は、硬質樹脂材料で形成されることが好ましい。硬質樹脂材料は、例えば、マトリクス樹脂に短繊維の炭素繊維が添加された樹脂組成物である。マトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよく、また、熱可塑性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、フェノール樹脂（例えば、ノボラック系フェノール樹脂）、エポキシ樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。マトリクス樹脂は、熱硬化性樹脂のみで構成されていてもよく、また、熱可塑性樹脂のみで構成されていてもよく、さらに、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とがブレンドされたものであってもよい。マトリクス樹脂は、その他にゴム成分等を含んでいてもよい。
【００４９】
樹脂被覆層５０に含まれる炭素繊維は、平均繊維長が１００μｍ以上であることが好ましく、１５０μｍ以上であることがより好ましい。なお、炭素繊維の平均繊維長は、樹脂被覆層５０の表面観察写真の画像解析から任意の２０本の炭素繊維の繊維長を測定して数平均し、それを２回繰り返した平均値として求められる。
【００５０】
樹脂被覆層５０を形成するマトリクス樹脂は、炭素繊維の他、パラ系のアラミド繊維、グラファイト粉末、フッ素樹脂、二硫化モリブデン、金属石鹸等の充填材を含んでいてもよい。パラ系のアラミド繊維は、短繊維のものが用いられ、例えば、繊維長が１ｍｍ〜３ｍｍであり、マトリクス樹脂１００質量部に対する添加量が２〜５質量部である。グラファイト粉末は、例えば、粒径が５μｍ〜１０μｍであり、マトリクス樹脂１００質量部に対する添加量が１５〜２０質量部である。フッ素樹脂は、例えば、粒径が１０〜１５０μｍであるポリテトラフルオロエチレン等であり、マトリクス樹脂１００質量部に対する添加量が５〜３０質量部である。二硫化モリブデンは、例えば、粒径が０．５〜３０μｍであり、マトリクス樹脂１００質量部に対する添加量が５〜３０質量部である。金属石鹸は、例えば、粒径が０．５〜３０μｍであり、マトリクス樹脂１００質量部に対する添加量が０．５〜３質量部である。
【００５１】
樹脂被覆層５０の層厚さは、例えば０．３〜１．５ｍｍである。
【００５２】
上記伝動ベルト１によれば、ブロック１０における破断想定部分１１１に対応するインサート材４０の断面積を、従来のベルト（特許文献１）よりも増加させることができる。これにより、破断想定部分１１１に対応するインサート材４０のインサート側破断想定部分４１１が破断する際のインサート材４０及びブロック１０の曲げ強度を、インサート材が単に板状で、且つ、インサート材全体の板厚がベルト走行中にベルト長手方向に隣り合うブロック同士の干渉を回避できる程度に薄肉に（下側ビーム部の下端の厚みと略同水準に）設計されている従来のベルト（特許文献１）の場合よりも向上させることができる。これにより、伝動ベルト１を駆動プーリ３１と従動プーリ３２との間に巻き掛け、高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させて、駆動プーリ３１・従動プーリ３２の出口で、負荷が繰り返し集中し、ブロック１０の破損の起点となる根元部１１０からベルト厚み方向外周側に至る部分（ブロック１０における破断想定部分１１１）に、曲げによる引張応力が繰り返し強く発生しても、ブロック１０の強度不足によるブロック１０の破損を抑制できる。
【００５３】
また、ブロック１０の破断想定部分１１１には、樹脂被覆層５０が被覆されていない部分を含むことから、従来のベルト（特許文献１参照）に比べ、ブロック１０のベルト長手方向のピッチを増加（ピッチの増加により伝動ベルト１の耐久性が低下）させなくても、ブロック１０における破断想定部分１１１に対応する、インサート材４０のインサート側破断想定部分４１１のベルト長手方向の長さ（板厚）ひいては断面積を最大限に増加させることができる。従って、ブロック１０の強度不足によるブロック１０の破損をより顕著に抑制することができる。
【００５４】
（伝動ベルト１の製造方法）
次に、本実施形態に係る伝動ベルト１の製造方法について説明する。
【００５５】
（１）インサート材の製造工程
まず、インサート材は、プレス成形（複数の金型からなる順送金型により、打ち抜き及び潰し加工を行う精密プレス加工：図１７参照）によって製造される（その輪郭形状及び各部で異なる板厚が付与される）。
【００５６】
ここで、プレス成形の一例である、精密プレス加工とは、通常の打ち抜き加工では得られない、ダレやカエリのない滑らかなせん断面（厚み方向に沿う面）が必要な場合に用いられ、金型の構成が異なる複数の工程で打ち抜き加工され、仕上げ加工時に断面をわずかに（例えば、板厚の５％〜１０％程度）削り、せん断面を滑らかにできる特徴を有している。
【００５７】
具体的には、精密プレス加工では、図１７に示すように、第１ダイ上にワーク（ジュラルミン材など）を載置する。次に、第１ダイ上に載置されたワークを、パンチに加えるメイン圧（Ｍ圧）によって、ワークはパンチ側から第１ダイ側に打ち抜かれ、インサート材（製品部に相当）がせん断され粗加工される（図１７の工程１参照）。次に、インサート材のせん断面を滑らかにするために、細かな削り面を持った第２ダイの上にインサート材（製品部）を載置し、第２パンチに加える圧力によって、インサート材は第２パンチ側から第２ダイ側に押し込まれることにより、インサート材のせん断面が削り取られ、滑らかな仕上加工がなされる（図１７の工程２参照）。
【００５８】
本実施形態では、上記プレス成形（精密プレス加工）によって、インサート材４０は、図５（ａ）に示すように、ブロック１０の上側ビーム部１１とセンターピラー部１３とが連結された根元部１１０からベルト厚み方向外周側に至る部分（ブロック１０における破断想定部分１１１：図３（ａ）参照）に対応するインサート側破断想定部分４１１（図４、図１０参照）の、ベルト長手方向の長さＴ２（図１０（ｂ）参照）が、下側ビーム部１２に対応する下側インサートビーム部４２のベルト長手方向の長さＴ１（図１０（ｂ）参照）よりも大（長く）になる部分を含むように成形される。
【００５９】
（２）インサート材４０への化学エッチング処理工程（表面処理工程）
次に、アルカリ及び酸又は酸のみを使用して、上記プレス成形によって加工されたインサート材４０の表面処理を行う（表面処理工程）。インサート材４０の金属部材の種類によって、アルカリ及び酸、又は、酸のみのいずれかを使用して、表面処理を行う。例えば、インサート材４０がアルミニウムの場合、インサート材４０を、アルカリ性溶液に浸漬した後、酸性溶液に浸漬する。インサート材４０がアルミニウムの場合、酸性溶液に溶解しにくいため、アルカリ性溶液に浸漬することにより、インサート材４０の表面が粗面化される。一方、インサート材４０をアルカリ性溶液に浸漬することにより、インサート材４０の表面に酸化被膜が形成されるため、その後、酸性溶液に浸漬することにより、インサート材４０の表面に形成された酸化被膜を除去する。また、インサート材４０が鉄である場合、インサート材４０を、酸性溶液のみに浸漬する。インサート材４０が鉄である場合、鉄は酸性溶液に溶解しやすいため、酸性溶液に浸漬することにより、インサート材４０の表面が粗面化されると共に、インサート材４０の表面に形成された酸化被膜が除去される。以上のように、インサート材４０の表面処理を行うことにより、インサート材４０の表面が粗面化されると共に、インサート材４０の表面に形成された酸化被膜が除去される。
【００６０】
（３）接着層形成工程
次に、表面処理が行われたインサート材４０の表面に、液状の接着材料を付着させて、接着層を形成する。具体的には、インサート材４０をシランカップリング剤液に浸漬して、接着層を形成する。
【００６１】
（４）被覆工程
そして、接着層の表面を被覆して、樹脂被覆層５０を形成する。具体的には、接着層が表面に積層されたインサート材４０に対して、樹脂材料を射出成形することで、樹脂被覆層５０を形成する。例えば、樹脂材料は、フェノール樹脂組成物である。
【００６２】
上記工程を経て、伝動ベルト１に用いられるブロック１０が製造される。
【００６３】
（５）張力帯２のブロック１０への圧入嵌合工程
その後、図６（ｂ）に示すように、上記工程により製造された、複数のブロック１０をそれぞれ長手方向に配列する。この際、各ブロック１０のベルト長手方向の段差部分（図６（ｂ）の丸印Ｂ）が、ベルト長手方向に隣り合うブロック１０同士で、互いに係合し合うように配列する。そして、２本の張力帯２を、各ブロック１０の各嵌合溝１４にベルト幅方向の両側から圧入嵌合し、各ブロック１０が２本の張力帯２と一体化された、伝動ベルト１が製造される。
【００６４】
従来のベルト（特許文献１）は、図９に示すように、各ブロックに埋設されたインサート材が、各ブロック内に単に板状（インサート材全体の板厚が一定）で、且つ、その板厚が、ベルト走行中にベルト長手方向に隣り合うブロック同士の干渉を回避できるように、ベルト厚み方向の内周側（下方となる下側）に行くほど肉厚が漸減するように薄肉に形成された下側ビーム部（ブロック）の下端の厚み（図５のＴ１’参照）と略同水準になるように設計されている。
【００６５】
一方、上記製造方法により製造された伝動ベルト１は、駆動プーリ３１と従動プーリ３２との巻き掛けた、伝動ベルト１を高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させた場合に生じ得る、ブロック１０における破断想定部分１１１に対応する、インサート材４０のインサート側破断想定部分４１１のベルト長手方向の長さ（板厚）ひいては断面積が、「従来のベルト」（特許文献１）（図９参照）よりも増加するように、インサート側破断想定部分４１１（図４、図１０参照）の、ベルト長手方向の長さＴ２（図１０（ｂ）参照）が、下側ビーム部１２に対応する下側インサートビーム部４２のベルト長手方向の長さＴ１（図１０（ｂ）参照）よりも大（長く）になるように構成されている。
【００６６】
そのため、従来のベルト（特許文献１）のように、単なる板状のインサート材に対し、例えば煩雑な熱処理等により、ブロックにおける破断想定部分（図９参照）に対応するインサート材の部分、あるいはインサート材の全体を、より高硬度化する処理を施す場合よりも、ブロック１０における破断想定部分１１１に対して引張応力が強く作用する曲げに対し、破断に耐え得る強度がより確実に確保される。
【００６７】
そして、本実施形態の伝動ベルト１によれば、ブロック１０における破断想定部分１１１に、曲げによる引張応力が繰り返し強く発生しても、ブロック１０の曲げ強度が向上し、ブロック１０の強度不足によるブロック１０の破損を抑制することができる。これにより、伝動ベルト１を高負荷、高速走行条件で長時間走行させても、特に小径側プーリの出口で、ブロック１０における破断想定部分１１１の表面近傍に、曲げによる引張応力が繰り返し強く発生しても、ブロック１０の曲げ強度が向上し、ブロック１０（特には、上側ビーム部１１）の破損を抑制することができる。その結果、伝動ベルト１の耐久性を高めることができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
ブロック１０における、上側ビーム部の根元部１１０からベルト厚み方向外周側に至る部分全体（図３の丸印Ｃ参照）に、樹脂被覆層５０が被覆されていても良い。
【００６９】
また、上述の実施形態では、金属材料で形成されたインサート材４０を樹脂被覆層５０で被覆したブロック１０について説明したが、インサート材４０の材料はこれに限定されるものではない。インサート材４０は、樹脂被覆層５０の材料よりも高強度であればよく、例えば樹脂材料とすることもできる。
【００７０】
また、上側インサートビーム部４１の内周側（下方）部分を覆う樹脂被覆層５０は、上側インサートビーム部４１のベルト幅方向両端面４１２から根元部１１０までベルト幅方向に伸びていなくてもよく、少なくとも上側インサートビーム部４１のベルト幅方向両端面４１２（プーリと接触する面）を被覆していればよい。また、樹脂被覆層５０は、上側インサートビーム部４１に対して、ベルト長手方向にオフセットされて形成されていなくてもよい。
【実施例】
【００７１】
本発明の構成によれば、伝動ベルトを高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させても、ブロックの強度不足によるブロックの破損を抑制できる効果が得られることを、インサート材（単体）およびブロック（単体）を用いて評価、検証するために、一連の代用試験（（１）インサート材に対する硬さ試験、（２）インサート材およびブロックに対する曲げ試験）と、それによるブロックの破損を抑制できることを、伝動ベルト（樹脂ブロックベルト：最終製品）を用いて動的に実証評価する、（３）ベルト耐久走行試験を行った。
【００７２】
上記評価試験（１）〜（３）に供する供試体、つまり、インサート材（単体）、ブロック（単体）、および伝動ベルト、の各仕様、ならびに製造方法について、以下に詳細する。
【００７３】
（供試体：インサート材（図４、図１０））
○テスト品（インサート材）
・材質：Ａ２０２４Ｔ３のジュラルミン材
・寸法
外寸：ベルト厚み方向の長さ１２．５ｍｍ×ベルト幅方向の長さ（上側インサートビーム部の最大部／下側インサートビーム部の最大部）約２５ｍｍ／約２２ｍｍ×ベルト長手方向の長さ（板厚）（下側インサートビーム部のベルト長手方向の長さ（Ｔ１）／上側インサートビーム部のベルト長手方向の長さの最大値（Ｔ２））約２ｍｍ／２．９５ｍｍ
＊板厚Ｔ２は、板厚Ｔ１の約１．５倍である。
上側インサートビーム部の樹脂被覆層が被覆される部分（潰し加工部分）のベルト長手方向の長さ（板厚Ｔ３：図１０参照）：約２ｍｍ
上側インサートビーム部のベルト厚み方向の長さ：３．５ｍｍ
インサートセンターピラー部のベルト厚み方向の長さ（上側インサートビーム部と下側インサートビーム部との間隙）：５ｍｍ
下側インサートビーム部のベルト厚み方向の長さ：４ｍｍ
インサートセンターピラー部のベルト幅方向の長さ：４ｍｍ
なお、上記ベルト長手方向の長さＴ１（板厚）の約２ｍｍは、前述の理由（ベルト走行中のブロック同士の干渉を回避）により、下側ビーム部（ブロック）の下端の厚み（図５のＴ１’）と同水準とし、且つ、従来のベルト（特許文献１）（図９）のインサート材における下側ビーム部（ブロック）の下端の厚みのベルト長手方向の長さ（Ｔ０）の約２ｍｍ（板厚）と同水準としたものである。
インサート側破断想定部分に係る総断面積（テスト品、インサート材）：１５．９ｍｍ2＊下記従来品の、約２倍相当。
【００７４】
○従来品（インサート材）
下記以外は、テスト品と同じ仕様である。
ベルト長手方向の長さ（板厚）：一律に約２ｍｍ。
インサート側破断想定部分に係る総断面積（従来品、インサート材）：８．１ｍｍ2
【００７５】
（製造方法）
○テスト品（インサート材）
※実施例の伝動ベルトに使用
上記実施形態で説明したプレス成形によって製造した（不図示）。詳細には、複数の金型からなる順送金型により、打ち抜き及び潰し加工を行う精密プレス加工である。これにより、板状の元材（板厚：一律に２．９５ｍｍ）に対して、打ち抜きせん断加工により、インサート材の輪郭形状が付与されるとともに、下側インサートビーム部、ならびに、樹脂被覆層が被覆される上側インサートビーム部（上側ビーム部における樹脂被覆層の被覆部分）に対する潰し加工により、各部の異なる板厚が付与された。
【００７６】
○従来品（インサート材）
※比較例の伝動ベルトに使用
プレス成形によって製造した（不図示）。詳細には、複数の金型からなる順送金型により、打ち抜き加工を行う精密プレス加工である。これにより、板状の元材（板厚：一律に約２ｍｍ）に対して、インサート材の輪郭形状が付与された。
【００７７】
（供試体：ブロック（図３、５、１１））
〇実施例、比較例で共通
・樹脂被覆層：フェノール樹脂を短繊維の炭素繊維で補強した樹脂組成物（表１参照）を用いた。
・インサート材への化学エッチング処理工程：上記プレス成形により得られたインサート材をアルカリ液（１５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液）、酸液（５ｗｔ％硝酸水溶液）の順に３０秒ずつ浸漬し、表面処理を行った（化学エッチング処理工程）。
・インサート材への接着層形成工程：上記化学エッチング処理を施したインサート材を表２に示すシランカップリング剤液に１０分間浸漬した後、１００℃で１０分間乾燥させ、インサート材の表面に接着材料からなる接着層を形成した（接着層形成工程）。
ここで、シランカップリング剤として、エポキシシランカップリング剤（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「Ａ−１８７」）を用いた。
・被覆工程：射出成形を行って、上記処理を施したインサート材を上述のフェノール樹脂を短繊維の炭素繊維で補強した樹脂組成物からなる樹脂被覆層で埋設し、その後、接着層および樹脂被覆層を二次硬化させるために、１８０℃で６時間アニールして、実施例、及び、比較例の伝動ベルト（樹脂ブロックベルト）に用いるブロックを多数作製した（被覆工程）。
【００７８】
【表１】
2020056497.tif 000003
【００７９】
【表２】
2020056497.tif 000004
【００８０】
○テスト品（ブロック）
※実施例の伝動ベルトに使用
・各ブロックは、インサート材に対して樹脂被覆層が部分的に被覆された構成（詳細には、樹脂被覆層が、４ケ所に分かれて、接着層を介して、インサート材の外表面に被覆された構造）を呈している（図３、５、１１参照）。
・上側インサートビーム部の内周側（下方）部分を覆う樹脂被覆層は、上側インサートビーム部のベルト幅方向両端面から根元部までベルト幅方向に伸びており（図５（ａ）の丸印Ａ参照）、且つ、上側インサートビーム部に対して、ベルト長手方向にオフセットされて形成されている部分（図５〜図７の丸印Ｂ参照）を有する。この構成によると、ブロックのベルト幅方向位置決め手段として、上側ビーム部のベルト長手方向両端面（正面及び背面）のそれぞれにおいて、上側インサートビーム部と、上側インサートビーム部に対してベルト長手方向にオフセット形成された樹脂被覆層とによって形成されたベルト長手方向の段差部分（図５〜図７の丸印Ｂ参照）が、センターピラー部（ベルト幅方向の中央部）を挟んだ両側に形成される。
・ブロックの破断想定部分に係る総断面積（テスト品、ブロック）：１７．６ｍｍ2（下記従来品の、約１．２倍相当）。
【００８１】
○従来品（ブロック）
※比較例の伝動ベルトに使用
・各ブロックには、インサート材が略全面的に埋設された構造（樹脂被覆層が、略全面に、接着層を介して、インサート材の外表面に被覆された構造）をしている（図９）。
・ブロックのベルト幅方向位置決め手段として、ブロックの中央部におけるベルト長手方向両端面に凸部と凹部が形成されている。
・ブロックの破断想定部分に係る総断面積（従来品、ブロック）：１５．２ｍｍ2
【００８２】
（供試体：伝動ベルト（図２））
・張力帯へのブロックの組込工程
〇実施例（伝動ベルト）
・ブロックの配列及びベルト進行方向が、図６（ｂ）に示す矢印方向となるように、それぞれのブロックを張力帯に配列させて、伝動ベルトを作製した。
【００８３】
ここで、張力帯のゴム層は、「水素化ニトリルゴム」と「ジメタクリル酸亜鉛を配合した水素化ニトリルゴム」との混合物からなるゴム組成物で形成した。
また、心線にはアラミド繊維をＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理及びゴム糊に浸漬した後に乾燥させる処理を施した直径０．７２ｍｍの撚りコードを用いた。
また、ゴム層の上下面を被覆する補強布は、それぞれナイロン繊維の織布をＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する処理並びにゴム糊に浸漬及びゴム糊をコートした後に乾燥させる処理を施した厚み０．８ｍｍの帆布を用いた。
【００８４】
作製した伝動ベルトは、心線を中心としたピッチライン上のベルト周長を６１２ｍｍ、心線を中心としたピッチライン上のベルト幅を２５ｍｍ、ブロックのベルト厚み方向の長さを１３ｍｍ、ブロックのベルト長手方向の長さ（Ｔ２’／総長）を２．９５ｍｍ／３．３５ｍｍ（図５（ｂ））、ブロックのベルト長手方向のピッチ（ブロックの中心と隣接するブロックの中心間の距離）は３ｍｍとした。なお、ブロックの嵌合溝（上下ビーム間）が最小となる隙間の大きさは３ｍｍであり、張力帯に対する締め代は、０．１ｍｍである。
実施例の伝動ベルトのＴ２’（２．９５ｍｍ）は、テスト品（インサート材）のＴ２（２．９５ｍｍ）、及び、比較例（伝動ベルト）のＴ２’（２．９５ｍｍ）に等しい。つまり、実施例の伝動ベルトは、従来の伝動ベルト（比較例）と比べ、ブロックのベルト長手方向のピッチが増加（ひいては、ベルトの耐久性が低下）しない範囲内で、ブロックにおける破断想定部分に係るインサート材のベルト長手方向の長さ（板厚）（Ｔ２）ひいては断面積を最大限に増加させた仕様である。
【００８５】
なお、ブロックの上側ビーム部のベルト長手方向両端面（正面及び背面）のそれぞれにおいて、ブロックのベルト幅方向位置決め手段として備わる、ベルト厚み方向に伸びるベルト長手方向の段差部分の長さ（ベルト長手方向）は、０．２ｍｍ（=（3.35-2.95）÷2）である。
【００８６】
〇比較例（ベルト）
・ブロックの配列及びベルト進行方向が、図６（ｂ）に示す矢印方向となるように、それぞれのブロックを張力帯に配列させて、伝動ベルト（従来のベルト）を作製した。
【００８７】
（評価試験及び評価結果）
（１）インサート材に対する硬さ試験（不図示）
ブロックにおける破断想定部分に対応するインサート側破断想定部分における表面硬さに関しては、テスト品（インサート材）の材質が従来品（インサート材）と同じである故に、テスト品（インサート材）の水準が比較対象の従来品と同水準であることを確認するために、従来品（インサート材）と比較して、インサート材に対する硬さ試験を実施した。
【００８８】
（評価項目）
ブロックにおける破断想定部分に対応するインサート側破断想定部分の表面部分（表、裏）の、ビッカース硬さ。
（供試体）
前述した、テスト品（インサート材）及び従来品（インサート材）
（評価方法）
各供試体について、ブロックにおける破断想定部分に対応するインサート側破断想定部分の表面部分（表、裏）のそれぞれ略中央部分（表、裏とも図７の丸印Ｅ部分、計２点）の測定面について、マイクロビッカース硬さ試験機（ミツトヨ社製、品番：ＨＭ−２２０Ｄ）を用い、試験力０．０１Ｎ（９８．０７ｍＮ）にて、ビッカース硬さ（ＨＶ０．０１）を測定した（ＪＩＳＺ２２４４：２００９準拠）。なお、測定面の表面粗さは、約０．２５μｍであった。
【００８９】
（評価結果）
テスト品（インサート材）の上記測定面（表面）のビッカース硬さ（ＨＶ０．０１）は、表、裏とも１５５、従来品（インサート材）の上記測定面（表面）のビッカース硬さ（ＨＶ０．０１）は、表、裏とも１５３であり、テスト品と従来品で上記測定面（表面）の硬さの水準に差は無かった。
【００９０】
（２−１）インサート材に対する曲げ試験（図１４（ａ）、図１５）
テスト品（インサート材）の方が、従来品（インサート材）に比べ、曲げ強度がどの程度向上しているかを確認するため、従来品（インサート材）と比較して、インサート材に対する曲げ試験を行った。
【００９１】
（評価項目）
・インサート材の、曲げ強さ（最大値）（Ｎ）
※加重方向はベルト進行方向（図１４参照）
（供試体）
硬さ試験に供したインサート材と同じ、テスト品（インサート材）及び従来品（インサート材）
（評価方法）
インサート材に対する曲げ試験は、オートグラフ試験機を用いて、図１４（ａ）に示すように、インサート材の下面（ベルト長手方向一方側表面：ベルト進行方向側）のベルト幅方向両端部分に当接する支持台の支点（２点とも線接触、かつ平行、ベルト厚み方向端から端まで）で、両端支持されたインサート材に対し、インサート材の上面（ベルト長手方向他方側表面：反ベルト進行方向側）の上記支点間中央に、上方から圧子を垂直に当接（線接触、ベルト厚み方向端から端まで）させつつ集中荷重を加え、インサート材が破断するまで一定速度（３ｍｍ／分）でたわませ、その間のインサート材に負荷される最大荷重なる曲げ強さ（最大値）（即ち、曲げ破断荷重）（Ｎ）を測定した。
測定は、図１４（ａ）に示すように、テスト品、従来品について、それぞれ、曲げ方向に関し、曲げ試験における圧子の荷重方向が、ベルト進行方向と同じ方向となるようにして行なった。なお、支持台の支点間隔（２点間ピッチ）は１８ｍｍとした（図１４（ａ）のイメージ）。雰囲気温度は、テスト品と従来品との比較評価のため、室温（２３±２℃）とした。
【００９２】
（評価結果）（図１５）
テスト品（インサート材）の曲げ強さ（１８２８Ｎ）は、従来品（インサート材）の曲げ強さ（１２６１Ｎ）と比べて、曲げ強さの水準が顕著に（約１．５倍に）大きくなった。
この曲げ強さの顕著な（約１．５倍の）水準差は、少なくとも各ブロックにおける破断想定部分に対応するインサート側破断想定部分に、その板厚が、下側インサートビーム部の板厚（図１０のＴ１）よりも大に形成されている部分（図１０のＴ２）を含む構成であって、更に、従来のベルト（従来品のインサート材を使用した伝動ベルト）に比べ、ブロックのベルト長手方向のピッチが増加（ひいては、ベルトの耐久性が低下）しない範囲内で、インサート材のインサート側破断想定部分のベルト長手方向の長さ（板厚）（Ｔ２）を最大限に増加させた構成とすることによって、インサート側破断想定部分に係るインサート材の断面積比（テスト品／従来品）が顕著に増加（約２倍に増加）したためであることを裏付ける結果であることがわかった。
【００９３】
（２−２）ブロックに対する曲げ試験（図１４（ｂ）、図１６）
上記インサート材に対する曲げ試験の場合と同様に、従来品に比べ、ブロックの曲げ強度がどの程度向上しているかを確認するため、従来品（ブロック）と比較して、ブロックに対する曲げ試験を行った。
【００９４】
（評価項目、供試体、評価方法）
評価項目、供試体、評価方法については、対象（供試体）が、前述の曲げ試験（インサート）に供したインサート材をそれぞれ埋設した２種類のブロックであること以外は、前述のインサート材に対する曲げ試験の場合と同様である。支持台の支点間隔（２点間ピッチ）についても、インサート材の場合と同じく、１８ｍｍとした（図１４（ｂ）参照）。
【００９５】
（評価結果）（図１６）
ブロックに対する曲げ試験の結果は、上記インサート材に対する曲げ試験結果と比べ、樹脂被覆層が介する分、曲げ強さの絶対値が若干変化したものの、ブロックのテスト品は、従来品と比べて、曲げ強さの水準が顕著に大となる傾向に変わりはなかった。
【００９６】
（３）ベルト耐久走行試験（図２、図１２、図１３、表３）
上記テスト品のインサート材及びブロックを用いた、伝動ベルト（樹脂ブロックベルト）をプーリ間で高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させても、ブロックの破損を抑制できるかを、実施例及び比較例の２種類の伝動ベルトについて比較評価した。
【００９７】
（試験機）
図１２に示す、ベルト耐久走行試験機を使用した。
（評価項目）
耐久走行寿命（故障に至るまでの走行距離）、その他にベルト側面温度、スリップ率、及び、ブロック位置決め手段に係る摩耗体積を測定した。
（供試体）
実施例、比較例、２種類の伝動ベルト
【００９８】
（評価方法）
ベルト耐久走行試験では、各伝動ベルト（樹脂ブロックベルト：実施例、比較例）を高負荷、高速走行条件で長時間走行させるもので、図１２に示すように、各伝動ベルトを駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けて、６０℃の雰囲気下で駆動プーリを回転させた。
ここで、駆動プーリのピッチ径は１２０ｍｍ、従動プーリのピッチ径は７０ｍｍとし、プーリのＶ溝の角度はそれぞれ２６°とした。無負荷の場合の駆動プーリの回転数が５０００ｒｐｍとなるように設定し、耐久走行試験中の従動プーリの負荷は４５ｋＷとした。駆動プーリと従動プーリの軸荷重は、負荷に対してベルトがスリップしない程度とし、具体的には２０００Ｎとした。尚、耐久走行試験中の軸荷重が一定となるように、両プーリの軸間距離は固定しなかった。
以上の走行試験条件の下で、走行時間５００時間を上限として打ち切り、ベルト耐久走行試験を行った。走行時間５００時間までにベルトが破損した場合は、その破損形態を評価した。
【００９９】
（評価基準）
５００時間経過でブロック折損等故障の兆候が全くないものは、実用性をほぼ満たしていると判断する（判定：○）。
５００時間経過でブロック折損等走行不能な故障形態までは至らなかったが、ブロックの亀裂等故障の兆候が認められたものは、更なる耐久寿命の底上げが必要と判断する（判定：△）。
５００時間未満でブロック折損等走行不能な故障に至ったものは、実用に供し得ないと判断する（判定：×）。
表３にベルト耐久走行試験結果を示す。
【０１００】
（評価結果）
【表３】
2020056497.tif 000005
【０１０１】
実施例の伝動ベルトは、５００時間経過でブロックの折損等故障の兆候が全くなく、実用性をほぼ満たしていることが確認された。つまり、従来のベルト（比較例）に比べ、ブロックのベルト長手方向のピッチが増加しない範囲内で、ブロックにおける破断想定部分に係るインサート材のベルト長手方向の長さ（板厚）（Ｔ２）ひいては断面積を最大限に増加させる構成にして、インサート材及びブロックの強度を顕著に向上（底上げ）させた実施例の伝動ベルトは、５００時間の高負荷、高速条件の走行に耐えることが確認された。
【０１０２】
比較例の伝動ベルトのように、ブロックにおける破断想定部分に係るインサート材のベルト長手方向の長さ（板厚）（Ｔ２）ひいては断面積が比較的小さい構成の伝動ベルトは、５００時間の高負荷、高速条件の走行に耐えることができなかった。３００時間程度でのベルトの破損形態は、図９に示す通りの、ブロック（上側ビーム部の根元部）折損であり、インサート材（上側インサートビームの根元部）の折損を伴うものであった。
なお、少なくとも各ブロックにおける破断想定部分に対応するインサート側破断想定部分に、その板厚が、下側インサートビーム部の板厚（図１０のＴ１）よりも大に形成されている部分（図１０のＴ２）を含む構成である限りにおいて、ブロックにおける破断想定部分に係るインサート材の板厚（Ｔ２）ひいては断面積を実施例のように最大限に増加させなくても、ブロックにおける破断想定部分に係るインサート材の板厚（Ｔ２）ひいては断面積が増加する程度に応じて、インサート材及びブロックの強度の水準が向上（底上げ）されて、ベルトを高負荷かつ高速走行条件で長時間走行させても、ブロックの強度不足によるブロックの破損を抑制でき、ひいてはベルトの耐久性が底上げされる、ことは当然であると予想される。
【０１０３】
（得られた効果）
上記ベルト耐久走行試験を含む一連の評価結果により、ブロックにおける破断想定部分に係るインサート材のベルト長手方向の長さ（板厚）ひいては断面積が増加するように、インサート材の各部板厚を最適に設計した本実施形態（実施例）の伝動ベルト（樹脂ブロックベルト）は、インサート材及びブロックをより高強度なるものにできる分、高負荷、高速走行条件で長時間走行させても、特に小径側プーリの出口で、曲げによる引張応力がブロック（インサート材）の表面近傍に繰り返し強く発生しても、ブロック（上側ビーム部）の破損を抑制することができ、ひいては伝動ベルトの耐久性を底上げできることがわかった。
【符号の説明】
【０１０４】
１      伝動ベルト
２      張力帯
１０    ブロック
１１    上側ビーム部
１１０  根元部
１１１  破断想定部分
１２  下側ビーム部
１３  センターピラー部
１４  嵌合溝
４０  インサート材
４１  上側インサートビーム部
４１１  インサート側破断想定部分
４２  下側インサートビーム部
４３  インサートセンターピラー部
【図１】
2020056497.tif 000006
【図２】
2020056497.tif 000007
【図３】
2020056497.tif 000008
【図４】
2020056497.tif 000009
【図５】
2020056497.tif 000010
【図６】
2020056497.tif 000011
【図７】
2020056497.tif 000012
【図８】
2020056497.tif 000013
【図９】
2020056497.tif 000014
【図１０】
2020056497.tif 000015
【図１１】
2020056497.tif 000016
【図１２】
2020056497.tif 000017
【図１３】
2020056497.tif 000018
【図１４】
2020056497.tif 000019
【図１５】
2020056497.tif 000020
【図１６】
2020056497.tif 000021
【図１７】
2020056497.tif 000022