(57)【要約】【課題】摩擦伝動ベルトの屈曲性の低下を抑えつつ、ベルト幅方向とベルト周方向の剛性を高める。【解決手段】摩擦伝動ベルト１は、ベルト周方向に直交する断面がＶ字状で、ベルト幅方向の両側に摩擦伝動面１ａ、１ｂを有する。摩擦伝動ベルト１は、ゴム層４と、ゴム層４に埋設された心線５と、心線５のベルト内周側およびベルト外周側の少なくとも一方において、ゴム層４に埋設された高強度繊維シート６とを有する。高強度繊維シート６は、高強度繊維の繊維束が交差して配置された構造を有し、且つ、織り構造または編み構造を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト周方向に直交する断面がＶ字状で、ベルト幅方向の両側に摩擦伝動面を有する環状の摩擦伝動ベルトであって、
ゴム層と、
前記ゴム層に埋設された心線と、
前記心線のベルト内周側およびベルト外周側の少なくとも一方において、前記ゴム層に埋設され、高強度繊維の繊維束が交差して配置された構造を有し、且つ、織り構造または編み構造を有する高強度繊維シートと、を備えることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項２】
前記ゴム層のベルト内周側の面が、外部に露出するカバー布で覆われているか、もしくは、外部に露出しており、
前記心線の中心から前記ゴム層のベルト内周側の面までのベルト厚み方向の最大長さに対して、前記心線の中心から前記高強度繊維シートまでのベルト厚み方向の長さの割合が、８％以上２８％以下であることを特徴とする請求項１に記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項３】
ベルト幅方向の最大長さが、１２〜７０ｍｍであって、ベルト厚さが、５〜２６ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項４】
前記高強度繊維シートは、前記繊維束の交差する２方向の引張強度が、２０００Ｎ／ｍｍ2以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項５】
前記高強度繊維シートは、前記繊維束の交差する２方向が、ベルト周方向とベルト幅方向となるように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項６】
前記高強度繊維シートは、前記繊維束の交差する２方向が、ベルト周方向およびベルト幅方向に対して傾斜した方向となるように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項７】
前記高強度繊維シートを構成する前記高強度繊維束が、アラミド繊維、および、カーボン繊維の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項８】
前記繊維束がアラミド繊維で構成される場合、前記高強度繊維シートの目付量が、９０〜８７０ｇ／ｍ2であり、
前記繊維束がカーボン繊維で構成される場合、前記高強度繊維シートの目付量が、２００〜３００ｇ／ｍ2であることを特徴とする請求項７に記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項９】
前記繊維束がアラミド繊維で構成される場合、前記高強度繊維シートの厚みが、０．０３〜０．２４ｍｍであり、
前記繊維束がカーボン繊維で構成される場合、前記高強度繊維シートの厚みが、０．０５〜０．０９ｍｍであることを特徴とする請求項７または８に記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項１０】
前記ゴム層は、
前記心線の少なくとも一部が埋設される接着ゴム層と、
前記接着ゴム層と異なるゴム組成物で構成され、前記接着ゴム層のベルト内周側に設けられる圧縮ゴム層と、
前記接着ゴム層と異なるゴム組成物で構成され、前記接着ゴム層のベルト外周側に設けられる伸張ゴム層とを有し、
前記高強度繊維シートは、前記接着ゴム層と前記圧縮ゴム層との間、および、前記接着ゴム層と前記伸張ゴム層との間の少なくとも一方に埋設されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項１１】
前記ゴム層は、
圧縮ゴム層と、
前記圧縮ゴム層と異なるゴム組成物で構成され、前記圧縮ゴム層のベルト外周側に設けられる前記伸張ゴム層とを有し、
前記心線は、前記圧縮ゴム層と前記伸張ゴム層との間、前記圧縮ゴム層、または、前記伸張ゴム層に埋設されており、
前記高強度繊維シートは、前記圧縮ゴム層、前記伸張ゴム層、および、前記圧縮ゴム層と前記伸張ゴム層との間の少なくともいずれかに埋設されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の摩擦伝動ベルト。
【請求項１２】
前記高強度繊維シートは、前記ゴム層との接着性を高める接着処理が施されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の摩擦伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト周方向に直交する断面がＶ字状で、ベルト幅方向の両側に摩擦伝動面を有する摩擦伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
断面Ｖ字状で、摩擦伝動により動力を伝達する摩擦伝動ベルトには、ベルト幅方向の両側の摩擦伝動面が露出したゴム層であるローエッジ（Raw-Edge）Ｖベルトと、摩擦伝動面がカバー布で覆われたラップド（Wrapped）Ｖベルトとがあり、摩擦伝動面の表面性状（摩擦係数）の違いから用途に応じて使い分けられている。これらの摩擦伝動ベルトは、自動車及び産業機械等の幅広い分野で使用されている。
【０００３】
摩擦伝動ベルトは、高負荷で使用される。そのため、摩擦伝動ベルトは、座屈変形（ディッシング）を防ぐため、ベルト幅方向の剛性（耐側圧性）を高めることが求められる。例えば特許文献１〜３には、耐側圧性を高める工夫が施された摩擦伝動ベルトが提案されている。特許文献１には、圧縮ゴム層にアラミド短繊維をベルト幅方向に配向させたゴムＶベルトが開示されている。また、特許文献２には、圧縮ゴム層に横すだれコードを埋設したコグつきＶベルトが開示されている。横すだれコードは、ベルト幅方向に沿ったアラミド繊維等のコードをベルト周方向に一定間隔に並べて、細糸で連結させたものである。また、特許文献３には、圧縮ゴム層に維繊維強化樹脂からなる補強層を少なくとも１層埋設したコグドＶベルトが開示されている。この補強層は、ベルト幅方向に配向したカーボン繊維を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平５−６３６５６号公報
【特許文献２】特公昭５９−７８５９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９６８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば大型農業機械等では、断面積の大きい摩擦伝動ベルトが使用される。また、大型のコンプレッサー、クラッシャー、発電機、ポンプなどに用いられるベルト機構は、大型農業機械のベルト機構と使用条件が近く、大型の摩擦伝動ベルトが高負荷で使用される。近年、このような特に高負荷で使用される大型の摩擦伝動ベルトは、耐側圧性の向上に加えて、ベルト周方向の剛性の向上も求められている。
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１〜３の摩擦伝動ベルトは、スクーターや自動車などの車両または一般産業用の機械などのベルト式変速装置に用いられる小型の摩擦伝動ベルトであって、小径のプーリに巻き掛けて走行させるため、耐側圧性を高めつつ高い屈曲性を確保することを目的としている。つまり、特許文献１〜３の摩擦伝動ベルトでは、ベルト周方向については、剛性よりも屈曲性を確保することを目的としている。したがって、特許文献１〜３の摩擦伝動ベルトの構造を大型の摩擦伝動ベルトに適用しても、ベルト周方向の剛性を十分に得ることができない。
なお、出願人が本願と同一の特許文献３には、補強層の繊維をベルト幅方向とベルト周方向（長手方向）に配向させてもよいことが記載されている。しかし、実際には、ベルト周方向に配向させてしまうと、特許文献３の課題である屈曲性を確保することができない。
【０００７】
また、小型の摩擦伝動ベルトは、２軸レイアウトで使用されることが多い。例えば、スクーターのベルト式変速装置で使用される場合などが該当する。このような場合には、小径のプーリへの巻き掛け角度が大きくなるため、より高い屈曲性が求められる。
一方、大型の摩擦伝動ベルトは、多軸レイアウトで使用されることが多い。したがって、プーリの径が大きいだけでなく、巻き掛け角度が小さいため、ある程度の屈曲性は必要であるものの、小型の摩擦伝動ベルトほど高い屈曲性を必要としない。
【０００８】
本発明は、屈曲性の低下を抑えつつ、ベルト幅方向とベルト周方向の剛性を高めることができる摩擦伝動ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
本発明の摩擦伝動ベルトは、ベルト周方向に直交する断面がＶ字状で、ベルト幅方向の両側に摩擦伝動面を有する環状の摩擦伝動ベルトであって、ゴム層と、前記ゴム層に埋設された心線と、前記心線のベルト内周側およびベルト外周側の少なくとも一方において、前記ゴム層に埋設され、高強度繊維の繊維束が交差して配置された構造を有し、且つ、織り構造または編み構造を有する高強度繊維シートと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、摩擦伝動ベルトは、心線のベルト内周側およびベルト外周側の少なくとも一方において、ゴム層に埋設された高強度繊維シートを有する。高強度繊維シートは、高強度繊維の繊維束が交差して配置された構造を有する。そのため、摩擦伝動ベルトの屈曲性の低下を抑えつつ、ベルト幅方向とベルト周方向の剛性を高めることができる。
【００１１】
なお、本発明において、ベルト周方向に直交する断面がＶ字状であるとは、ベルト周方向に直交する断面において、Ｖ字をなす２直線上に２つの側面が配置されていることをいう。本発明の摩擦伝動ベルトのベルト周方向に直交する断面は、Ｖ字状でさえあれば、四角形状であっても六角形状であってもそれ以外であってもよい。
【００１２】
本発明の摩擦伝動ベルトは、前記ゴム層のベルト内周側の面が、外部に露出するカバー布で覆われているか、もしくは、外部に露出しており、前記心線の中心から前記ゴム層のベルト内周側の面までのベルト厚み方向の最大長さに対して、前記心線の中心から前記高強度繊維シートまでのベルト厚み方向の長さの割合が、８％以上２８％以下であることが好ましい。
【００１３】
この構成によると、心線の近くに平坦な高強度繊維シートを配置することで、摩擦伝動ベルトの成形時および加硫時に心線のピッチラインが乱れることを防止でき、心線の均一性を確保できる。それにより、ベルト走行時に心線に均一な張力が掛かり、安定した走行が可能となる。
【００１４】
本発明の摩擦伝動ベルトは、ベルト幅方向の最大長さが、１２〜７０ｍｍであって、ベルト厚さが、５〜２６ｍｍであることが好ましい。
【００１５】
本発明の摩擦伝動ベルトにおいて、前記高強度繊維シートは、前記繊維束の交差する２方向の引張強度が、２０００Ｎ／ｍｍ2以上であることが好ましい。
【００１６】
本発明の摩擦伝動ベルトにおいて、前記高強度繊維シートは、前記繊維束の交差する２方向が、ベルト周方向とベルト幅方向となるように配置されていてもよい。
【００１７】
この構成によると、摩擦伝動ベルトのベルト幅方向とベルト周方向の剛性をより高めることができる。
【００１８】
本発明の摩擦伝動ベルトにおいて、前記高強度繊維シートは、前記繊維束の交差する２方向が、ベルト周方向およびベルト幅方向に対して傾斜した方向となるように配置されていてもよい。
【００１９】
この構成によると、高強度繊維の繊維束がベルト周方向に沿って配置されないため、摩擦伝動ベルトはより高い屈曲性を有することができる。
【００２０】
本発明の摩擦伝動ベルトは、前記高強度繊維シートを構成する前記高強度繊維束が、アラミド繊維、および、カーボン繊維の少なくとも一方を含むことが好ましい。
【００２１】
本発明の摩擦伝動ベルトは、前記繊維束がアラミド繊維で構成される場合、前記高強度繊維シートの目付量が、９０〜８７０ｇ／ｍ2であり、前記繊維束がカーボン繊維で構成される場合、前記高強度繊維シートの目付量が、２００〜３００ｇ／ｍ2であることが好ましい。
【００２２】
本発明の摩擦伝動ベルトは、前記繊維束がアラミド繊維で構成される場合、前記高強度繊維シートの厚みが、０．０３〜０．２４ｍｍであり、前記繊維束がカーボン繊維で構成される場合、前記高強度繊維シートの厚みが、０．０５〜０．０９ｍｍであることが好ましい。
【００２３】
本発明の摩擦伝動ベルトにおいて、前記ゴム層は、前記心線の少なくとも一部が埋設される接着ゴム層と、前記接着ゴム層と異なるゴム組成物で構成され、前記接着ゴム層のベルト内周側に設けられる圧縮ゴム層と、前記接着ゴム層と異なるゴム組成物で構成され、前記接着ゴム層のベルト外周側に設けられる伸張ゴム層とを有し、前記高強度繊維シートは、前記接着ゴム層と前記圧縮ゴム層との間、および、前記接着ゴム層と前記伸張ゴム層との間の少なくとも一方に埋設されていてもよい。
【００２４】
この構成によると、高強度繊維シートは、接着ゴム層と圧縮ゴム層との間、および、接着ゴム層と伸張ゴム層との間の少なくとも一方に埋設されている。接着ゴム層を構成するゴム組成物は、圧縮ゴム層を構成するゴム組成物、および、伸張ゴム層を構成するゴム組成物と異なる。接着ゴム層には、心線の少なくとも一部が埋設される。そのため、接着ゴム層は、ベルト使用時に、圧縮力や引張力をほとんど受けない。そのため、接着ゴム層を構成するゴム組成物は、心線に対する接着性を高めることを優先させた組成にできる。それにより、高強度繊維シートと接着ゴム層との接着性を高めることができる。
【００２５】
本発明の摩擦伝動ベルトにおいて、前記ゴム層は、圧縮ゴム層と、前記圧縮ゴム層と異なるゴム組成物で構成され、前記圧縮ゴム層のベルト外周側に設けられる前記伸張ゴム層とを有し、前記心線は、前記圧縮ゴム層と前記伸張ゴム層との間、前記圧縮ゴム層、または、前記伸張ゴム層に埋設されており、前記高強度繊維シートは、前記圧縮ゴム層、前記伸張ゴム層、および、前記圧縮ゴム層と前記伸張ゴム層との間の少なくともいずれかに埋設されていてもよい。
【００２６】
この構成によると、接着ゴム層を設けなくて済むため、製造工程を簡素化できる。
【００２７】
本発明の摩擦伝動ベルトにおいて、前記高強度繊維シートは、前記ゴム層との接着性を高める接着処理が施されていることが好ましい。
【００２８】
この構成によると、高強度繊維シートとゴム層との接着性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る摩擦伝動ベルトの断面図である。
【図２】高強度繊維シートの平面図である。
【図３】摩擦伝動ベルトの製造手順を説明する斜視図である。
【図４】摩擦伝動ベルトの製造途中の断面図である。
【図５】摩擦伝動ベルトの他の製造手順を説明する斜視図である。
【図６】摩擦伝動ベルトの使用例を説明する図である。
【図７】変更例の高強度繊維シートの平面図である。
【図８】（ａ）は変更例の摩擦伝動ベルトの製造途中の断面図であって、（ｂ）はその摩擦伝動ベルトの断面図である。
【図９】（ａ）は変更例の摩擦伝動ベルトの製造途中の断面図であって、（ｂ）はその摩擦伝動ベルトの断面図である。
【図１０】（ａ）は変更例の摩擦伝動ベルトの製造途中の断面図であって、（ｂ）はその摩擦伝動ベルトの断面図である。
【図１１】（ａ）は変更例の摩擦伝動ベルトの製造途中の断面図であって、（ｂ）はその摩擦伝動ベルトの断面図である。
【図１２】（ａ）は変更例の摩擦伝動ベルトの製造途中の断面図であって、（ｂ）はその摩擦伝動ベルトの断面図である。
【図１３】（ａ）は変更例の摩擦伝動ベルトの製造途中の断面図であって、（ｂ）はその摩擦伝動ベルトの断面図である。
【図１４】（ａ）は変更例の摩擦伝動ベルトの製造途中の断面図であって、（ｂ）はその摩擦伝動ベルトの断面図である。
【図１５】実施例で用いた４軸レイアウトの走行試験機の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態の摩擦伝動ベルト１は、例えば、大型農業機械の変速機構や、大型のコンプレッサー、粉砕機、発電機、ポンプなどに使用される。但し、本発明の摩擦伝動ベルトは、上記以外の産業機械や車両にも適用可能である。図１に示すように、摩擦伝動ベルト１は、Ｖ字状の溝１０１（以下、Ｖ溝１０１という）を有するプーリ１００に巻き掛けられて使用される。
【００３１】
摩擦伝動ベルト１は、環状であって、少なくとも２つのプーリ１００（駆動プーリと従動プーリ）に巻き掛けられて使用される。以下の説明において、ベルト周方向、ベルト幅方向、ベルト厚み方向、ベルト外周側、ベルト内周側とは、図１に示す方向のことである。摩擦伝動ベルト１は、ベルト周方向に直交する断面の形状がＶ字状であって、プーリ１００のＶ溝１０１に挟持されて使用される。摩擦伝動ベルト１は、ベルト幅方向の両側に摩擦伝動面１ａ、１ｂを有する。摩擦伝動面１ａ、１ｂは、プーリ１００のＶ溝１０１と接触する。この接触による摩擦力によって、摩擦伝動ベルト１とプーリ１００との間で動力が伝達される。摩擦伝動ベルト１のベルト幅方向の最大長さは、例えば１２〜７０ｍｍである。摩擦伝動ベルト１の後述する効果を考慮すると、２０〜７０ｍｍがより有効であり、３０〜７０ｍｍが更に有効である。摩擦伝動ベルト１のベルト厚さは、例えば５〜２６ｍｍである。摩擦伝動ベルト１の後述する効果を考慮すると、１１〜２６ｍｍがより有効であり、１８〜２６ｍｍが更に有効である。
【００３２】
摩擦伝動ベルト１は、ラップドＶベルトであって、ベルト本体２と、ベルト本体２の全周を覆うカバー布３とを有する。カバー布３は外部に露出する。カバー布３は、ポリエステル、ポリアミド、アラミド、ビニロン等の合成繊維や、綿等の天然繊維からなる経糸と緯糸で織られた織布である。ベルト本体２は、ゴム層４と、ゴム層４に埋設された心線５と、ゴム層４に埋設された２つの高強度繊維シート６とを有する。ゴム層４は、心線５が埋設された接着ゴム層７と、圧縮ゴム層８と、伸張ゴム層９とを有する。圧縮ゴム層８は、接着ゴム層７のベルト内周側に設けられる。圧縮ゴム層８は、プーリ１００に巻き掛けて走行させた際に、ベルト周方向に圧縮される。伸張ゴム層９は、接着ゴム層７のベルト外周側に設けられる。伸張ゴム層９は、プーリ１００に巻き掛けて走行させた際にベルト周方向に伸張される。圧縮ゴム層８の厚みは、伸張ゴム層９の厚みよりも大きい。２つの高強度繊維シート６は、接着ゴム層７と圧縮ゴム層８との間、および、接着ゴム層７と伸張ゴム層９との間に、それぞれ設けられる。
【００３３】
接着ゴム層７、圧縮ゴム層８、伸張ゴム層９は、ゴム組成物で構成される。接着ゴム層７を構成するゴム組成物は、圧縮ゴム層８を構成するゴム組成物、および、伸張ゴム層９を構成するゴム組成物と異なる。接着ゴム層７を構成するゴム組成物は、圧縮ゴム層８を構成するゴム組成物および伸張ゴム層９を構成するゴム組成物に比べて、心線５および高強度繊維シート６に対する接着性が高い。伸張ゴム層９を構成するゴム組成物と、圧縮ゴム層８を構成するゴム組成物は、同じであっても異なっていてもよい。
【００３４】
ゴム組成物のゴム成分としては、加硫又は架橋可能なゴムが用いられる。具体的には、例えば、ジエン系ゴム（天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化ニトリルゴム等）、エチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素化ゴム等が挙げられる。これらのゴム成分は、単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３５】
ゴム組成物には、必要に応じて、加硫剤又は架橋剤、共架橋剤、加硫助剤、加硫促進剤、加硫遅延剤、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化鉄、酸化銅、酸化チタン、酸化アルミニウム等）、増強剤（カーボンブラック、含水シリカ等の酸化ケイ素等）、短繊維、充填剤（クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカ等）、軟化剤（パラフィンオイル、ナフテン系オイル等のオイル類等）、加工剤又は加工助剤（ステアリン酸、ステアリン酸金属塩、ワックス、パラフィン等）、老化防止剤（酸化防止剤、熱老化防止剤、屈曲亀裂防止剤、オゾン劣化防止剤等）、着色剤、粘着付与剤、可塑剤、カップリング剤（シランカップリング剤等）、安定剤（紫外線吸収剤、熱安定剤等）、難燃剤、帯電防止剤等を配合してよい。なお、金属酸化物は架橋剤として配合してもよい。
【００３６】
伸張ゴム層９および圧縮ゴム層８を構成するゴム組成物は、短繊維を含んでいてもよい。接着ゴム層７を構成するゴム組成物は、短繊維を含まない。
【００３７】
心線５は、ベルト周方向に延びており、ベルト幅方向に一定の間隔を開けて埋設されている。心線５は、マルチフィラメント糸を使用した撚りコード（諸撚り、片撚り、ランク撚り等）からなる。心線５の材質は、例えば、アラミド繊維等の合成繊維、または、炭素繊維等の無機繊維である。心線５は、接着ゴム層７との接着性を高める目的で、ＲＦＬ液等による接着処理が施されていてもよい。
【００３８】
２つの高強度繊維シート６は、それぞれ、ゴム層４の心線５に近い位置に埋設されている。心線５の中心からゴム層４のベルト内周側の面までのベルト厚み方向の最大長さをＬ１とする。心線５の中心からベルト内周側の高強度繊維シート６までのベルト厚み方向の長さをＬ２ａとする。心線５の中心からベルト外周側の高強度繊維シート６までのベルト厚み方向の長さをＬ２ｂとする。２つの高強度繊維シート６に関する長さＬ２ａ、Ｌ２ｂは、同じであっても異なっていてもよい。長さＬ１に対する長さＬ２ａの割合は、８％以上２８％以下であることが好ましい。長さＬ１に対する長さＬ２ｂの割合は、８％以上２８％以下であることが好ましい。
【００３９】
図２に示すように、高強度繊維シート６は、複数の第１繊維束６ａと、第１繊維束６ａに直交する複数の第２繊維束６ｂとで織られている。高強度繊維シート６は、第１繊維束６ａは、ベルト周方向に沿っている。第２繊維束６ｂは、ベルト幅方向に沿っている。なお、第１繊維束６ａの方向は、ベルト周方向と厳密に平行でなくてもよい。第１繊維束６ａは、ベルト周方向に対して２°程度傾いていてもよい。また、第２繊維束６ｂは、ベルト幅方向に対して２°程度傾いていてもよい。本発明において、繊維束の２方向がベルト周方向とベルト幅方向であるとは、ベルト周方向およびベルト幅方向に対してそれぞれ２°程度傾いている場合も含む。
【００４０】
繊維束は、例えば、アラミド繊維、カーボン繊維などの高強度繊維で構成されている。第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂを構成する繊維は、同じであっても異なっていてもよい。各繊維束は、複数のフィラメント（長繊維）を引き揃えた構成である。高強度繊維シート６の第１繊維束６ａの配向方向および第２繊維束６ｂの配向方向の引張強度は、例えば２０００Ｎ／ｍｍ2以上が好ましい。第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂの両方がアラミド繊維で構成される場合、例えば２０６０Ｎ／ｍｍ2以上であり、第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂの両方がカーボン繊維で構成される場合、例えば２９００Ｎ／ｍｍ2以上である。高強度繊維シート６の目付量は、第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂの両方がアラミド繊維で構成される場合、例えば９０〜８７０ｇ／ｍ2であり、第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂの両方がカーボン繊維で構成される場合、例えば２００〜３００ｇ／ｍ2である。高強度繊維シート６の厚みは、第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂの両方がアラミド繊維で構成される場合、例えば０．０３〜０．２４ｍｍであって、第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂの両方がカーボン繊維で構成される場合、例えば０．０５〜０．０９ｍｍである。
【００４１】
高強度繊維シート６は、周囲のゴム層４（接着ゴム層７）との接着性を高めるための接着処理が施されていてもよい。接着処理としては、高強度繊維シート６または高強度繊維シート６を構成する繊維を、ＲＦＬ液に浸漬させるＲＦＬ処理、または、樹脂溶液に浸漬させる含浸樹脂処理であってもよい。ＲＦＬ液は、レゾルシンとホルマリンとの初期縮合物をラテックスに混合したものであり、ここで使用するラテックスとしてはスチレン・ブタジエン・ピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンなどのラテックスである。含浸樹脂処理に用いる樹脂溶液は、例えば、イソシアネート溶液またはエポキシ溶液である。含浸樹脂処理の後、ＲＦＬ液処理を用いた接着処理を行ってもよい。また、接着処理として、未加硫のゴム組成物を溶剤に溶かしてゴム糊状にしたものを高強度繊維シート６の表面に塗布した後、溶剤を蒸発させて高強度繊維シート６の表面に未加硫ゴム組成物の膜を形成するゴム糊処理を行ってもよい。また、ＲＦＬ液を用いた接着処理の後、ゴム糊処理を行ってもよい。
【００４２】
次に、摩擦伝動ベルト１の製造手順について図３および図４を用いて説明する。
まず、図３に示すように、円柱状の成形ドラム１１０に、伸張ゴム層９を構成する未加硫ゴムシート１１９を巻き付ける。次に、高強度繊維シート６の長尺の帯状体１１６を用意する。高強度繊維シート６は周囲のゴム層と接着力を高めるため、公知のＲＦＬ処理、含浸樹脂処理、ゴム糊処理などの接着処理を施してもよい。帯状体１１６の幅は、未加硫ゴムシート１１９で形成されたスリーブ（筒状体）の全幅よりも小さい。帯状体１１６の幅は、摩擦伝動ベルト１のベルト幅より大きくても小さくてもよい。第１繊維束６ａまたは第２繊維束６ｂの方向は、帯状体１１６の長手方向に一致する。この帯状体１１６を、帯状体１１６の幅と同じピッチで螺旋状に巻き付ける。つまり、隣り合う帯状体１１６が重ならないように巻き付ける。続いて、接着ゴム層７の一部を構成する未加硫ゴムシート１１７Ａ（図４参照）を巻き付ける。その後、１本の心線５を螺旋状に巻き付ける。もしくは、複数本の心線５を所定の間隔を空けて巻き付ける。次に、接着ゴム層７の残りの部分を構成する未加硫ゴムシート１１７Ｂ（図４参照）を巻き付けてから、高強度繊維シート６の帯状体１１６を先ほどと同様に巻き付ける。その後、図４に示すように、圧縮ゴム層８を構成する未加硫ゴムシート１１８（図４参照）を巻き付けて未加硫ベルトスリーブを形成する。
【００４３】
次に、未加硫ベルトスリーブを所定幅に切断すると共に、断面がＶ字状になるように切断して、未加硫状態のベルト本体２に加工する。その後、フリクション処理が施されたカバー布３でベルト本体２を覆い未加硫ベルトを形成する。そして、未加硫ベルトを成形金型に嵌合して加熱加圧して加硫（または架橋）する。以上により、摩擦伝動ベルト１が形成される。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カバー布３とを同時に通過させることで、カバー布３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。
【００４４】
なお、上記の製造手順では、摩擦伝動ベルト１の外周側の構成要素から順に成形ドラム１１０に巻き付けているが、摩擦伝動ベルト１の内周側の構成要素から順に成形金型に巻き付けてもよい。但し、圧縮ゴム層８の厚みが伸張ゴム層９の厚みよりも大きいため、高強度繊維シート６および心線５の位置ずれを防止する観点では、摩擦伝動ベルト１の外周側の構成要素から順に成形ドラム１１０に巻き付けることが好ましい。
【００４５】
また、上記の製造手順では、高強度繊維シート６の帯状体１１６を螺旋状に巻き付けているが、図５に示すように、未加硫ゴムシート１１９で形成されたスリーブの全幅と同じ幅を有する高強度繊維シート６を巻き付けてもよい。
【００４６】
本実施形態の摩擦伝動ベルト１によると以下の効果が得られる。
摩擦伝動ベルト１は、心線５のベルト内周側およびベルト外周側において、ゴム層４に埋設された高強度繊維シート６を有する。高強度繊維シート６は、高強度繊維の繊維束６ａ、６ｂが交差して配置された構造を有する。そのため、摩擦伝動ベルト１の屈曲性の低下を抑えつつ、ベルト幅方向とベルト周方向の剛性を高めることができる。
【００４７】
ベルト幅方向の剛性（耐側圧性）を高めることで、高負荷で使用しても、摩擦伝動ベルト１がＶ溝１０１に落ち込むように座屈変形するのを防止できる。座屈変形が生じた場合、ベルト内部にせん断応力が発生する。特に、力学特性に差がある界面にせん断応力が集中しやすく、界面剥離が生じる。本実施形態では、座屈変形を防止することで、せん断応力による界面剥離を抑制できる。
【００４８】
図６（ａ）は、テンションプーリ１０３が、摩擦伝動ベルト１に張力を付与する位置と張力を付与しない位置にわたって移動可能に構成された動力伝達装置の一例である。テンションプーリ１０３が、摩擦伝動ベルトに張力を付与するときに、摩擦伝動ベルト１が動力を伝達し、テンションプーリ１０３が摩擦伝動ベルト１に張力を付与しないときは、摩擦伝動ベルト１が動力を伝達しない。テンションプーリ１０３の位置の切り換えは、駆動プーリが回転した状態で行われる。そのため、テンションプーリ１０３によって張力を付与する際、摩擦伝動ベルト１は強い衝撃を受ける。ベルト周方向の剛性が低い従来の摩擦伝動ベルトをこのような動力伝達装置に用いると、摩擦伝動ベルトが早期に破断する恐れがある。一方、本実施形態の摩擦伝動ベルト１は、ベルト周方向の剛性が高いため、強い衝撃を受けても衝撃力を分散することができ、耐久性を向上できる。
【００４９】
また、例えば図６（ｂ）に示すように、プーリ１００間の距離が長い場合、従来の摩擦伝動ベルトを用いると、ベルト走行時に、ベルトの振れが大きくなりやすい。それにより、ベルトがプーリ１００から外れたりプーリ１００上でひっくり返ったりして伝達機能が停止する恐れがある。一方、本実施形態の摩擦伝動ベルト１は、高強度繊維の繊維束６ａ、６ｂが交差する構造を有する高強度繊維シート６によって心線５の周囲が補強されるため、走行時の振れが小さくなる。振れが小さくなると、ベルトがプーリ１００から外れたりプーリ１００上でひっくり返ったりするリスクが小さくなる。
【００５０】
また、走行時の振れが小さくなり走行中の安定性が高まることで、回転軸方向に並んだ複数のＶ溝１０１を有するプーリ１００に複数本の摩擦伝動ベルト１を巻き掛けて使用した場合に、隣り合うベルトが振れで干渉しあうことを抑制できる。
【００５１】
また、心線５の中心からゴム層４のベルト内周側の面までのベルト厚み方向の長さＬ１に対して、心線５の中心から高強度繊維シート６までのベルト厚み方向の長さＬ１の割合が、８％以上２８％以下である場合、心線５の近くに平坦な高強度繊維シート６が配置される。それにより、摩擦伝動ベルト１の成形時および加硫時に心線５のピッチラインが乱れることを防止でき、心線５の均一性を確保できる。その結果、ベルト走行時に心線に均一な張力が掛かり、安定した走行が可能となる。
【００５２】
本実施形態の高強度繊維シート６は、繊維束６ａ、６ｂの交差する２方向が、ベルト周方向とベルト幅方向となるように配置されている。そのため、摩擦伝動ベルト１のベルト幅方向とベルト周方向の剛性をより高めることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、高強度繊維シート６は、接着ゴム層７と圧縮ゴム層８との間、および、接着ゴム層７と伸張ゴム層９との間に埋設されている。接着ゴム層７を構成するゴム組成物は、圧縮ゴム層８を構成するゴム組成物、および、伸張ゴム層９を構成するゴム組成物と異なる。接着ゴム層７には、心線５の少なくとも一部が埋設される。そのため、接着ゴム層７は、ベルト使用時に、圧縮力や引張力をほとんど受けない。そのため、接着ゴム層７を構成するゴム組成物は、心線５に対する接着性を高めることを優先させた組成にできる。それにより、高強度繊維シート６と接着ゴム層７との接着性を高めることができる。
【００５４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。
【００５５】
摩擦伝動ベルト１は、摩擦伝動面１ａ、１ｂがカバー布３で覆われていないローエッジＶベルトであってもよい。カバー布３は全く設けられていなくてもよく、ベルト本体２の外周面および内周面の少なくとも一方を覆っていてもよい。つまり、ゴム層４のベルト内周側の面は、外部に露出するカバー布３で覆われていなくてもよい。
【００５６】
本発明の摩擦伝動ベルト１は、ベルト内周面およびベルト外周面の少なくとも一方に、ベルト周方向に配列された複数のコグを有するコグベルトであってもよい。この場合、高強度繊維シート６は、コグの凹凸に沿うことなく、心線５に沿って埋設される。ベルト内周面にコグがある場合、本発明における「心線の中心からゴム層のベルト内周側の面までのベルト厚み方向の最大長さ」は、心線の中心からコグの先端（凸の先端）までのベルト厚み方向の長さである。
【００５７】
上記実施形態では、高強度繊維シート６は、直交する第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂが、ベルト周方向とベルト幅方向に沿うように配置されているが、高強度繊維シート６は、直交する第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂが、ベルト周方向およびベルト幅方向に対して傾斜するように配置されていてもよい。例えば、高強度繊維シート６は、第１繊維束６ａと第２繊維束６ｂが、ベルト周方向に対して４５°傾斜するように配置されていてもよい。この構成によると、高強度繊維の繊維束がベルト周方向に沿って配置されないため、摩擦伝動ベルト１はより高い屈曲性を有することができる。２つの高強度繊維シート６の繊維束６ａ、６ｂの方向は、同じであっても異なっていてもよい。
【００５８】
上記実施形態では、高強度繊維シート６は、心線５のベルト内周側に１層のみ配置されているが、２層以上に積層されて配置されていてもよい。上記実施形態では、高強度繊維シート６は、心線５のベルト外周側に１層のみ配置されているが、２層以上に積層されて配置されていてもよい。高強度繊維シート６を２層以上重ねる場合、各高強度繊維シート６について、長さＬ１に対する長さＬ２ａ、Ｌ２ｂの割合が８％以上２８％以下という条件を満たすことが好ましい。高強度繊維シート６を２層以上重ねる場合、高強度繊維シート６の間にゴム層が介在していてもよい。高強度繊維シート６の帯状体１０６（図３参照）を用いてこの変更例の摩擦伝動ベルトを製造する場合、帯状体１０６の幅のピッチで螺旋状に巻き付けた後、その上から別の帯状体１０６を帯状体１０６の幅のピッチで螺旋状に巻き付ける。このとき、帯状体１０６の端が重ならないようにする。それにより、帯状体１０６の位置ずれを防止できる。
【００５９】
上記実施形態の高強度繊維シート６は、直交するように配置された繊維束で織られているが、本発明の高強度繊維シートは、直角以外の角度で交差する繊維束で織られていてもよい。
【００６０】
本発明の高強度繊維シートは、高強度繊維の繊維束が交差するように、高強度繊維の繊維束によって編まれていてもよい。繊維束が交差する角度は、直角であってもなくてもよい。
【００６１】
本発明の高強度繊維シートは、例えば図７（ａ）に示す高強度繊維シート２０６のように、高強度繊維の繊維束２０６ａ、２０６ｂが交差（図７（ａ）では直交）して配置された構造を有するように、繊維束２０６ａ、２０６ｂと補助糸２０６ｃ、２０６ｄとによって織られていてもよい。
複数の第１繊維束２０６ａは、全体が、複数の第２繊維束２０６ｂの図中の裏面に配置されている。第１補助糸２０６ｃは、第１繊維束２０６ａの間に、第１繊維束２０６ａと平行に配置されている。第２補助糸２０６ｄは、第２繊維束２０６ｂの間に、第２繊維束２０６ｂと平行に配置されている。第１補助糸２０６ｃおよび第２補助糸２０６ｄによって、第１繊維束２０６ａおよび第２繊維束２０６ｂは交差する状態で保持されている。補助糸２０６ｃ、２０６ｄは、例えばマルチフィラメント糸である。補助糸は、高強度繊維で形成されている。第１補助糸２０６ｃと第２補助糸２０６ｄは、同じ繊維で形成されていてもよく、異なる繊維で形成されていてもよい。補助糸２０６ｃ、２０６ｄは、第１繊維束２０６ａおよび第２繊維束２０６ｂの少なくとも一方と同じ繊維で形成されていてもよく、繊維束２０６ａ、２０６ｂと異なる繊維で形成されていてもよい。
【００６２】
本発明の高強度繊維シートは、例えば図７（ｂ）に示す高強度繊維シート３０６のように、高強度繊維の繊維束３０６ａ、３０６ｂが交差（図７（ｂ）では直交）して配置された構造を有し、且つ、編み構造を有していてもよい。
複数の第１繊維束３０６ａは、全体が、複数の第２繊維束３０６ｂの図中の裏面に配置されている。高強度繊維シート３０６は、第１補助糸３０６ｃと第２補助糸３０６ｄを有する。第１補助糸３０６ｃおよび第２補助糸３０６ｄは、第１繊維束３０６ａと第２繊維束３０６ｂの間を通って編まれている。第１補助糸３０６ｃおよび第２補助糸３０６ｄによって、第１繊維束３０６ａおよび第２繊維束３０６ｂは交差する状態で保持されている。補助糸３０６ｃ、３０６ｄは、例えばマルチフィラメント糸である。補助糸３０６ｃ、３０６ｄは、高強度繊維で形成されている。第１補助糸３０６ｃと第２補助糸３０６ｄは、同じ繊維で形成されていてもよく、異なる繊維で形成されていてもよい。補助糸３０６ｃ、３０６ｄは、第１繊維束３０６ａおよび第２繊維束３０６ｂの少なくとも一方と同じ繊維で形成されていてもよく、繊維束３０６ａ、３０６ｂと異なる繊維で形成されていてもよい。
【００６３】
上記実施形態では、高強度繊維シート６が、接着ゴム層７と圧縮ゴム層８との間、および、接着ゴム層７と伸張ゴム層９との間の両方に埋設されている。しかし、例えば図８（ｂ）に示す摩擦伝動ベルト２０１のように、高強度繊維シート６が、接着ゴム層７と圧縮ゴム層８との間にのみ埋設されていてもよい。図８（ａ）は、摩擦伝動ベルト２０１の製造工程で、成形ドラム１１０にベルト本体の構成要素を巻き付けた状態を示す。また、図示は省略するが、高強度繊維シート６が、接着ゴム層７と伸張ゴム層９との間にのみ埋設されていてもよい。
【００６４】
高強度繊維シート６が、接着ゴム層７と圧縮ゴム層８との間、および、接着ゴム層７と伸張ゴム層９との間の一方にのみ埋設されている場合、心線５は全体が接着ゴム層７に埋設されていなくてもよい。
例えば図９（ｂ）に示す摩擦伝動ベルト３０１のように、高強度繊維シート６が、接着ゴム層３０７と圧縮ゴム層８との間にのみ埋設されている場合、心線５は接着ゴム層３０７と伸張ゴム層３０９との間に埋設されていてもよい。図９（ａ）は、摩擦伝動ベルト３０１の製造工程で、成形ドラム１１０にベルト本体の構成要素を巻き付けた状態を示す。心線５は、伸張ゴム層３０９を形成するゴムシート３１９と、接着ゴム層３０７を形成するゴムシート３１７との間に配置される。
また、図示は省略するが、高強度繊維シート６が、接着ゴム層７と伸張ゴム層９との間にのみ埋設されている場合、心線５は接着ゴム層７と圧縮ゴム層８との間に埋設されていてもよい。
【００６５】
上記実施形態では、ゴム層４は、圧縮ゴム層８と伸張ゴム層９との間に、接着ゴム層７を有しているが、接着ゴム層７は無くてもよい。
例えば図１０（ｂ）に示す摩擦伝動ベルト４０１のように、心線５が、圧縮ゴム層４０８と伸張ゴム層４０９との間に埋設されて、２つの高強度繊維シート６が、圧縮ゴム層４０８と伸張ゴム層４０９にそれぞれ埋設されていてもよい。図１０（ａ）は、摩擦伝動ベルト４０１の製造工程で、成形ドラム１１０にベルト本体の構成要素を巻き付けた状態を示す。圧縮ゴム層４０８は、一方の高強度繊維シート６の両側に配置される２つのゴムシート４１８Ａ、４１８Ｂによって形成される。伸張ゴム層４０９は、他方の高強度繊維シート６の両側に配置される２つのゴムシート４１９Ａ、４１９Ｂによって形成される。
また、図１０（ａ）に示す摩擦伝動ベルト４０１の２つの高強度繊維シート６の一方が設けられなくてもよい。図１１（ｂ）の摩擦伝動ベルト５０１は、図１０（ａ）に示す摩擦伝動ベルト４０１の２つの高強度繊維シート６のうち、伸張ゴム層４０９に埋設された高強度繊維シート６が設けられない場合を示す。図１１（ａ）は、摩擦伝動ベルト５０１の製造工程で、成形ドラム１１０にベルト本体の構成要素を巻き付けた状態を示す。摩擦伝動ベルト５０１の伸張ゴム層５０９は、１つのゴムシート５１９によって形成される。また、図示は省略するが、図１０（ａ）に示す摩擦伝動ベルト４０１の２つの高強度繊維シート６のうち、圧縮ゴム層４０８に埋設された高強度繊維シート６が設けられなくてもよい。
また、例えば図１２（ｂ）に示す摩擦伝動ベルト６０１のように、心線５と２つの高強度繊維シート６の一方が、圧縮ゴム層６０８に埋設されて、他方の高強度繊維シート６が、圧縮ゴム層６０８と伸張ゴム層９との間に埋設されていてもよい。図１２（ａ）は、摩擦伝動ベルト６０１の製造工程で、成形ドラム１１０にベルト本体の構成要素を巻き付けた状態を示す。圧縮ゴム層６０８は、３つのゴムシート６１８Ａ、６１８Ｂ、６１８Ｃによって形成される。また、図示は省略するが、心線５と２つの高強度繊維シート６の一方が、伸張ゴム層９に埋設されて、他方の高強度繊維シート６が、圧縮ゴム層８と伸張ゴム層９との間に埋設されていてもよい。
また、例えば図１３（ｂ）に示す摩擦伝動ベルト７０１のように、高強度繊維シート６を１つだけ有し、心線５が、圧縮ゴム層７０８に埋設されて、高強度繊維シート６が、圧縮ゴム層７０８と伸張ゴム層９との間に埋設されていてもよい。図１３（ａ）は、摩擦伝動ベルト７０１の製造工程で、成形ドラム１１０にベルト本体の構成要素を巻き付けた状態を示す。圧縮ゴム層７０８は、心線５の両側に配置される２つのゴムシート７１８Ａ、７１８Ｂによって形成される。また、図示は省略するが、高強度繊維シート６を１つだけ有し、心線５が、伸張ゴム層９に埋設されて、高強度繊維シート６が、圧縮ゴム層８と伸張ゴム層９との間に埋設されていてもよい。
【００６６】
接着ゴム層を設けない場合、製造工程で、高強度繊維シート６に、ＲＦＬ処理、含浸樹脂処理、ゴム糊処理などの接着処理を施していれば、高強度繊維シート６と心線５との間にゴムシートを介在させなくてもよい。図１４（ａ）に示す摩擦伝動ベルト８０１はその一例である。図１４（ｂ）に示すように、摩擦伝動ベルト８０１のベルト本体は、伸張ゴム層８０９を形成するゴムシート８１９と心線５と高強度繊維シート６と圧縮ゴム層８を形成するゴムシート１１８とを、順に成形ドラム１１０に巻き付けることで形成される。
【実施例】
【００６７】
以下、本発明の具体的な実施例１〜１４について説明する。
実施例１、８の摩擦伝動ベルトは、図１に示す上記実施形態の摩擦伝動ベルト１と同じく、心線の両側に高強度繊維シートを配置した。実施例２〜７、９〜１４の摩擦伝動ベルトは、図８に示す摩擦伝動ベルト２０１と同じく、心線のベルト内周側にのみ高強度繊維シートを配置した。各実施例の摩擦伝動ベルトの長さＬ１に対する長さＬ２ａの割合と、長さＬ１に対する長さＬ２ｂの割合を表１に示す。なお、長さＬ１、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの定義は、上記実施形態で述べた通りである。実施例１〜８、１１〜１４の摩擦伝動ベルトは、ベルト幅３１．５ｍｍ、ベルト厚さ１９．０ｍｍのＪＩＳ Ｋ ６３２３規格のＤ形とした。実施例９の摩擦伝動ベルトは、ベルト幅２２．０ｍｍ、ベルト厚さ１４．０ｍｍのＪＩＳ Ｋ ６３２３規格のＣ形とした。実施例１０の摩擦伝動ベルトは、ベルト幅３８．０ｍｍ、ベルト厚さ２５．０ｍｍのＪＩＳ Ｋ ６３２３規格のＥ形とした。実施例１の摩擦伝動ベルトの周長は、９０インチとした。実施例２〜１４の摩擦伝動ベルトの周長は、２１０インチとした。
【００６８】
【表１】
2018109443.tif 000003
【００６９】
表１に示すように、高強度繊維シートとして、実施例１〜１２ではアラミドシート１〜３を使用し、実施例１３、１４ではカーボンシート１、２を使用した。アラミドシート１〜３およびカーボンシート１、２の構成を表２に示す。
【００７０】
【表２】
2018109443.tif 000004
【００７１】
実施例１〜１４の摩擦伝動ベルトは、高強度繊維シート以外の材質は、同じとした。圧縮ゴム層と伸張ゴム層の組成を表３に示す。接着ゴム層の組成を表２に示す。心線は、ポリエステル繊維の撚りコードであって、平均線径１．９８５ｍｍのものを用いた。カバー布は、綿の平織りの織布であって、繊度が２０番手の経糸と２０番手の緯糸とで織られたものを用いた。カバー布の経糸及び緯糸の糸密度は、７５本／５０ｍｍであり、目付量は、２８０ｇ／ｍ2であった。カバー布には、表３に示す組成の未加硫ゴムシートを用いてフリクション処理を施した。
【００７２】
【表３】
2018109443.tif 000005
【００７３】
【表４】
2018109443.tif 000006
【００７４】
【表５】
2018109443.tif 000007
【００７５】
なお、表３〜表５の各成分の詳細は以下の通りである。
・クロロプレンゴム：ＤＥＮＫＡ（株）製「ＰＭ−４０」
・酸化マグネシウム：協和化学工業（株）製「キョーワマグ３０」
・ステアリン酸：日油（株）製「ステアリン酸つばき」
・老化防止剤：精工化学（株）製「ノンフレックスＯＤ−３」
・カーボンブラック：東海カーボン（株）製「シースト３」
・可塑剤：ＡＤＥＫＡ（株）製「ＲＳ−７００」
・加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＴＴ」
・酸化亜鉛：正同化学工業（株）製「酸化亜鉛３種」
【００７６】
比較例１〜５の摩擦伝動ベルトの構成を表６に示す。比較例１の摩擦伝動ベルトは、高強度繊維シートを有さない点以外、実施例１と同じ構成とした。比較例２の摩擦伝動ベルトは、高強度繊維シートを有さない点以外、実施例２〜８、１１〜１４と同じ構成とした。比較例３の摩擦伝動ベルトは、心線の両側にすだれ織布を配置した点以外、実施例２〜８、１１〜１４と同じ構成とした。比較例４の摩擦伝動ベルトは、心線の両側にすだれ織布に配置した点以外、実施例９と同じ構成とした。比較例５の摩擦伝動ベルトは、心線の両側にすだれ織布に配置した点以外、実施例１０と同じ構成とした。
【００７７】
【表６】
2018109443.tif 000008
【００７８】
比較例３〜５で用いたすだれ織布は、１５００デニールのテトロン（登録商標）の経糸をと、２０番手の綿糸の緯糸によりで、緯糸の間隔が粗くなるように平織りしたものである。経糸は、上撚り数１４．８回／１０ｃｍ、下撚り数２２．２回／１０ｃｍであった。経糸の密度は、５７本／５ｃｍとし、緯糸の密度は、４本／５ｃｍとした。比較例３〜５において、すだれ織布は、経糸がベルト幅方向に沿うように配置した。
【００７９】
＜２軸レイアウト耐久試験＞
実施例１と比較例１の摩擦伝動ベルトについて、２軸レイアウトの走行試験機を用いて耐久試験を行った。２軸レイアウトの走行試験機の駆動プーリおよび従動プーリのＶ溝の外周端の直径は、３４５ｍｍであった。２つのプーリに摩擦伝動ベルトを巻き掛けて、従動プーリの軸荷重３６０ｋｇ、駆動プーリの負荷２０ｐｓで１時間走行させた。その後、従動プーリの軸荷重５００ｋｇ、駆動プーリの負荷７５ｐｓに変更してから１時間走行させた。駆動プーリの回転速度は、ほぼ１８００ｒｐｍであった。走行前に上述の軸荷重をかけた時点（初期状態）と、初期状態から１時間走行した時点と、軸荷重を変えた時点と、軸荷重を変えて１時間走行した時点で、それぞれ、プーリに巻き付けられた状態の摩擦伝動ベルトのＰＯＣ（Pulley Outside Circumference）とＢＯＣ（Belt Outside Circumference）を測定した。ＰＯＣは、プーリの外周端のライン上におけるベルト周長である。ＢＯＣは、ベルト外周長（外周面の周長）である。初期状態と比べた各時点のＰＯＣおよびＢＯＣの伸び率を表７に示す。また、軸荷重を変えた時点での軸荷重と、走行試験後に測定した軸荷重を表７に示す。また、初期状態から１時間走行させた時点の駆動プーリと従動プーリの回転速度を測定し、走行開始直後の回転速度と比較してスリップ率を算出した。また、走行前のベルトの引張強力と、走行試験後のベルトの引張強力を測定し、強力保持率を算出した。強力保持率は、走行前の強力に対する走行試験後の強力の割合である。また、走行試験後に、摩擦伝動ベルトの外観を目視で確認した。それらの結果も表７に示す。
【００８０】
【表７】
2018109443.tif 000009
【００８１】
試験の結果、実施例１の摩擦伝動ベルトは、プーリのＶ溝への落ち込みが小さく、座屈変形も小さかった。つまり、屈曲性は良好であった。また、表７に示すように、実施例１の摩擦伝動ベルトは、比較例１に比べて、強力保持率が高く、ベルト周方向の剛性が高いことがわかる。また、実施例１の摩擦伝動ベルトは、比較例１に比べて、軸荷重の低下幅が小さいことから、張力低下が小さいことがわかる。また、実施例１の摩擦伝動ベルトは、比較例１に比べて、スリップ率が低く、走行安定性に優れていることがわかる。
【００８２】
＜４軸レイアウト耐久試験＞
実施例２〜１４と比較例２〜５の摩擦伝動ベルトについて、図１５に示す４軸レイアウトの走行試験機を用いて耐久試験を行った。４軸レイアウトの走行試験機は、駆動プーリＤｒ、第１従動プーリＤｎ１、第２従動プーリＤｎ２、および、テンションプーリＴｅｎを有する。駆動プーリ（Ｄｒ）および第１従動プーリ（Ｄｎ１）のＶ溝の外周端の直径は、３４５ｍｍであった。第２従動プーリ（Ｄｎ２）のＶ溝の外周端の直径は、２２９ｍｍであった。テンションプーリ（Ｔｅｎ）のＶ溝の外周端の直径は、２００ｍｍであった。４つのプーリに１度に巻き掛ける摩擦伝動ベルトは１本とした。ベルトタイプがＤ形の実施例２〜８、１１〜１４と比較例２、３の場合、第１従動プーリＤｎ１の軸荷重５００ｋｇ、駆動プーリＤｒの負荷４０ｐｓで走行させた。ベルトタイプがＣ形の実施例９と比較例４の場合、第１従動プーリＤｎ１の軸荷重３３０ｋｇ、駆動プーリＤｒの負荷２６ｐｓで走行させた。ベルトタイプがＥ形の実施例１０と比較例５の場合、第１従動プーリＤｎ１の軸荷重７５０ｋｇ、駆動プーリＤｒの負荷６０ｐｓで走行させた。駆動プーリの回転速度は、いずれも８７５ｒｐｍとした。
【００８３】
上述の条件で１２０時間走行後、ベルトの引張強力を測定した。また、予め走行前にもベルトの引張強力を測定しておき、強力保持率を算出した。強力保持率は、走行前の強力に対する走行試験後の強力の割合である。また、強力保持率を測定した試験で用いたベルトとは別のベルトを用いて、ベルトが破損するまで走行させて、その走行時間（寿命時間）を測定した。実施例２〜１４および比較例２〜５のそれぞれについて、２本ずつ試験を行って、１２０時間走行後の強力保持率の平均値と、寿命時間の平均値とを算出した。ベルトタイプがＤ形の実施例２〜８、１１〜１４と比較例２、３の１２０時間走行後の強力保持率の平均値、寿命時間の平均値、ベルトの破損現象を表８に示す。ベルトタイプがＣ形の実施例９と比較例４の１２０時間走行後の強力保持率の平均値、寿命時間の平均値、ベルトの破損現象を表９に示す。ベルトタイプがＥ形の実施例１０と比較例５の１２０時間走行後の強力保持率の平均値、寿命時間の平均値、ベルトの破損現象を表１０に示す。
【００８４】
【表８】
2018109443.tif 000010
【００８５】
【表９】
2018109443.tif 000011
【００８６】
【表１０】
2018109443.tif 000012
【００８７】
ベルトタイプがＤ形の実施例２〜８、１１〜１４と比較例２、３の試験結果を比較すると、実施例２〜８、１１〜１４の寿命時間は、比較例２、３の寿命時間の約２倍であった。特に、心線の両側に高強度繊維シートを設けた実施例８の寿命時間は、比較例２、３の寿命時間の３倍以上であった。比較例２、３の破損現象が、心線とゴム層との界面剥離であるのに対して、実施例２〜８、１１〜１４の破損現象は、長時間走行後の屈曲疲労に伴う圧縮ゴム層の亀裂であった。実施例２〜８、１１〜１４の摩擦伝動ベルトは、高強度繊維シートを設けたことで、プーリのＶ溝に落ち込むように座屈変形するのを防止でき、それにより、せん断応力による界面剥離を抑制できたため、長寿命化できたと考えられる。
また、実施例２〜８、１１〜１４は、比較例２、３に比べて、１２０時間走行後の強力保持率が高かった。
よって、実施例２〜８、１１〜１４の摩擦伝動ベルトは、比較例２、３の摩擦伝動ベルトに比べて、耐座屈疲労性、耐屈曲疲労性、耐衝撃性に優れていることがわかる。
【００８８】
Ｌ２ａ／Ｌ１の値以外の条件が同じである実施例２〜７について比較すると、Ｌ２ａ／Ｌ１が８％以上２８％以下である実施例２、４〜６は、Ｌ２ａ／Ｌ１が２８％を超える実施例３と、Ｌ２ａ／Ｌ１が８％を下回る実施例７に比べて、１２０時間走行後の強力保持率と寿命時間のどちらも良好な結果であった。
【００８９】
ベルトタイプがＣ形の実施例９と比較例４の試験結果を比較すると、実施例９の寿命時間は、比較例４の寿命時間の２倍以上であった。さらに、実施例９は、比較例４に比べて、１２０時間走行後の強力保持率が高かった。よって、実施例９の摩擦伝動ベルトは、比較例４の摩擦伝動ベルトに比べて、耐座屈疲労性、耐屈曲疲労性、耐衝撃性に優れていることがわかる。
【００９０】
ベルトタイプがＥ形の実施例１０と比較例５の試験結果を比較すると、実施例１０の寿命時間は、比較例５の寿命時間の２倍以上であった。さらに、実施例１０は、比較例５に比べて、１２０時間走行後の強力保持率が高かった。よって、実施例１０の摩擦伝動ベルトは、比較例５の摩擦伝動ベルトに比べて、耐座屈疲労性、耐屈曲疲労性、耐衝撃性に優れていることがわかる。
【符号の説明】
【００９１】
１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１  摩擦伝動ベルト
１ａ、１ｂ  摩擦伝動面
４  ゴム層
５  心線
６、２０６、３０６  高強度繊維シート
６ａ、２０６ａ、３０６ａ  第１繊維束
６ｂ、２０６ｂ、３０６ｂ  第２繊維束
７、３０７  接着ゴム層
８、３０８、４０８、６０８、７０８  圧縮ゴム層
９、３０９、４０９、５０９、８０９  伸張ゴム層
【図１】
2018109443.tif 000013
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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