(57)【要約】  高度な耐側圧性や伝達力を確保し、かつ、屈曲変形に伴う応力が集中しやすいコグ谷の底部の応力を緩和させてコグ谷の亀裂を抑制可能な、大型サイズのコグ付きＶベルトを提供する。コグ付きＶベルト（１０）は、ベルト厚みＨが１９〜３６ｍｍ、コグ高さＨ１が１４〜１９ｍｍであって、ベルト長手方向の断面におけるコグ谷（１２）の断面形状は、連続する複数の円弧が組み合わされてなる底部（２５）と、ベルト厚み方向に対して傾斜するコグ谷（１２）の側壁（２３）と、を備える。複数の円弧は、コグ谷（１２）の最深部Ａから離れるにつれて、曲率半径が小さくなるとともに、コグ谷（１２）の最深部Ａを通り、コグ谷（１２）の最深部Ａと両側の側壁（２３）との３点に接する仮想円ＶＣよりも大径、かつ、７〜１０ｍｍの曲率半径Ｒ１を有する第１円弧（２１）を含む。
2021117895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト長手方向に沿ってコグ山とコグ谷が交互に多数設けられたコグ部が、少なくともベルト内周側に設けられ、ベルト厚みＨが１９〜３６ｍｍ、コグ高さＨ１が１４〜１９ｍｍである、コグ付きＶベルトであって、
前記ベルト長手方向の断面における前記コグ谷の断面形状は、連続する複数の円弧が組み合わされてなる底部と、ベルト厚み方向に対して傾斜する前記コグ谷の側壁と、を備え、
前記底部を構成する複数の円弧は、前記コグ谷の最深部から離れるにつれて、曲率半径が小さくなり、
前記複数の円弧は、前記コグ谷の最深部を通り、前記コグ谷の最深部と両側の前記側壁との３点に接する仮想円よりも大径、かつ、７〜１０ｍｍの曲率半径Ｒ１を有する第１円弧を含む、
ことを特徴とするコグ付きＶベルト。
【請求項２】
前記複数の円弧は、前記第１円弧、及び、前記第１円弧と前記側壁の延長線とを、それらに接するように曲線状に繋いだ第２円弧から構成され、
前記第２円弧の曲率半径Ｒ２は、１．８〜２．５ｍｍである、
請求項１に記載のコグ付きＶベルト。
【請求項３】
ベルト幅方向に間隔をおいて配列された心線を含む芯体層、前記芯体層のベルト外周側に積層された伸張ゴム層、及び前記芯体層のベルト内周側に積層された圧縮ゴム層を有し、
前記心線の中心部から前記コグ谷の最深部までの距離である心−谷厚みＨ２が６〜１３ｍｍ、かつ、前記ベルト厚みＨに対する前記心−谷厚みＨ２の比率が２０〜４０％である、
請求項１又は２に記載のコグ付きＶベルト。
【請求項４】
前記コグ山の側面及び頂部は、直線で形成される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のコグ付きＶベルト。
【請求項５】
大型農業機械のベルト式変速装置の伝動ベルトに使用される、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のコグ付きＶベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦伝動により動力を伝達するのに有用な摩擦伝動用のコグ付きＶベルトに関し、特に大規模な農業機械などの負荷が大きな使用環境で有効に用いられる大型のコグ付きＶベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
機械装置等の動力伝達機構に用いる伝動ベルトは、動力の伝達の形態から摩擦伝動ベルトと噛み合い伝動ベルトに大別され、摩擦伝動ベルトとしては、Ｖベルト、Ｖリブドベルト、平ベルトなどが知られている。【０００３】
また、Ｖベルトには、その一例として摩擦伝動面（Ｖ字状側面）が露出したゴム層であるローエッジタイプのベルト（ローエッジＶベルト）が存在する。ローエッジタイプのベルトには、コグを設けないローエッジＶベルトの他、ベルトの内周面のみにコグを設けて屈曲性を改善したローエッジコグドＶベルトや、ベルトの内周面及び外周面の両方にコグを設けて屈曲性を改善したローエッジコグドＶベルト（ローエッジダブルコグドＶベルト）というコグ付きＶベルトがある。【０００４】
またＶベルトには、耐側圧性や伝達力を向上する観点からは、ベルト全体の厚みを大きく（すなわち摩擦伝動面の面積を大きく）することが要求される。一方、耐屈曲疲労性や伝達効率を向上する観点からは、ベルト全体の厚みを薄くするなどして、屈曲性を良好に保つことが要求される。コグ付きＶベルトのコグは、このような二律背反の要求に応えるために設けるものである。つまり、コグ山によって摩擦伝動面を大きく確保して、耐側圧性や伝達力を向上するとともに、コグ谷によって屈曲性を良好に保つ工夫がなされている。【０００５】
ところで、コグ付きＶベルトは、プーリへの巻き掛かり前後におけるベルトの屈曲と解放の一連の動作（屈曲変形）が連続的に繰り返される。詳しくは、プーリに巻き掛けられたベルトは、心線を中心に屈曲するため、心線より外周側では曲げ変形に伴う曲げ応力が生じ、心線より内周側では圧縮変形に伴う圧縮応力が生じた状態で歪む。そして、走行に伴ってプーリから離れるにつれて、該歪みが解放される。ベルト走行中において、この歪んだ状態（湾曲形状）と解放された状態（平面形状）とが繰り返される。この一連の動作（屈曲変形）においては、コグ谷の屈曲がコグ山の屈曲よりも大きくなる。そのため、コグ谷において繰り返し屈曲される圧縮ゴム層の疲労が大きくなり、コグ山に比べてコグ谷の圧縮ゴム層に亀裂が発生し易くなる。特に、コグ谷の底部（コグ谷の最深部を含む）は、屈曲変形に伴う応力が集中しやすく、コグ谷の底部の応力を緩和させてコグ谷の亀裂を抑制するための各種方法が提案されている。【０００６】
例えば、特許文献１には、コグ谷の底部の曲線が、複数の曲率の円弧が連続する曲線で形成され、複数の曲率の円弧のうちコグ谷の底部の最深部の曲線を形成する円弧の曲率が最も小さく（曲率ゼロを除く）形成されているとともに、コグ山の側面に近い曲線を形成する円弧の曲率を大きく形成したコグドベルトが開示されている。【０００７】
また、特許文献２には、各コグの突出方向における先端部と、各溝部の底部とは断面円弧状の曲面で形成され、溝部底部の断面形状における曲率半径は、コグ先端部の断面形状における曲率半径よりも大きく、心線が埋設された心線埋設部と、該心線埋設部の内周面側に設けられた圧縮部と、を備え、コグ及び溝部が圧縮部に設けられているコグ付きＶベルトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国特許第３７３３００５号公報
【特許文献２】日本国特許第６２２７８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明で対象とするコグ付きＶベルトは、最大規模の農業機械等の動力伝達機構（特に、ベルト式変速装置）に好適な大型サイズのコグ付きＶベルトである。そのベルトのサイズは、例えば、アメリカ農業生物工学エンジニア協会（ＡＳＡＢＥ）の規格品の中で、ＨＬ〜ＨＱ（ＩＳＯ３４１０：１９８９に記載の呼称）相当のベルトであって、ベルト幅（上幅）が４４．５〜７６．２ｍｍ、ベルト厚みが１９．８〜３０．５ｍｍの規格品があり、また、例えばベルト厚みが３６ｍｍの規格外品もある。【００１０】
このような最大規模の動力伝達機構に適用するコグ付きＶベルトは、特許文献１、２で想定されている規模よりも、更に大きな規模に適用されるものであって、この用途や使用環境に応じた独自の製品設計が必要になる。そのため、特許文献１、２の設計思想を転用するだけでは、本発明で対象とするコグ付きＶベルトの使用環境には適用できない。【００１１】
すなわち、小型（小規模）の使用環境に属するベルト式変速装置は、径が小さいプーリへの巻き掛けに対応できることを優先して、高度な屈曲性を確保する必要がある。一方、大型（大規模）の使用環境に属するベルト式変速装置では、屈曲性は適度に確保した上で、動力伝達機構の負荷水準に耐用すべく、耐側圧性や伝達力を高度に確保する必要がある。【００１２】
具体的には、大型（大規模）の使用環境に適用するコグ付きＶベルトは、プーリから受ける側圧が莫大になるため、十分耐え得るだけの耐側圧性を確保するために、ベルト厚み（摩擦伝動面の面積）を大きくしたり、ゴム層を高硬度化（高弾性率化）するといった対応が必要になる。
又は、ベルトに掛かる張力も莫大になるため、ベルトの弾性率を高くするといった対応が必要になる。なお、ベルトの弾性率は、抗張体である心線によって支配されるため、ベルトの弾性率を高くするには、剛性の大きい心線が用いられる。具体的に、心線の剛性を大きくするには、例えば弾性率の高い素材を用いたり、径を太くする他、心線の周回本数を増やすため、ベルト幅を増やしたり、幅が増やせない場合には間隔を狭めて密に配列したりする。そのため、心線を埋設した部位が剛直になってしまう。
そして、いずれの対応も、ベルトの屈曲性が損なわれる方法であって、屈曲変形によって受けるコグ谷の応力は莫大なものになる。【００１３】
実際に、ＨＬ〜ＨＱの最大級の大型サイズのコグ付きＶベルトに対して、特許文献１や２に記載のコグ形状（例えば、コグ谷の底部の最深部の円弧Ｒ、及びコグ先端部の側面に近い曲線を形成する円弧Ｒ、及びコグ先端部の形状）を、単純に相似的に拡大して適用しても、本発明で対象とする大型（大規模）の使用環境では、亀裂抑制の効果が充分に得られない。【００１４】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、最大規模の農業機械等の動力伝達機構（特に、ベルト式変速装置）に好適な大型サイズのコグ付きＶベルトにおいて、高度な耐側圧性や伝達力を確保し、かつ、屈曲変形に伴う応力が集中しやすいコグ谷の底部（コグ谷の最深部を含む）の応力を緩和させて、コグ谷の亀裂発生を抑制することができるコグ付きＶ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】
【００１５】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  ベルト長手方向に沿ってコグ山とコグ谷が交互に多数設けられたコグ部が、少なくともベルト内周側に設けられ、
ベルト厚みＨが１９〜３６ｍｍ、コグ高さＨ１が１４〜１９ｍｍである、コグ付きＶベルトであって、
前記ベルト長手方向の断面における前記コグ谷の断面形状は、
連続する複数の円弧が組み合わされてなる底部と、
ベルト厚み方向に対して傾斜する前記コグ谷の側壁と、を備え、
前記底部を構成する複数の円弧は、前記コグ谷の最深部から離れるにつれて、曲率半径が小さくなり、
前記複数の円弧は、前記コグ谷の最深部を通り、前記コグ谷の最深部と両側の前記側壁との３点に接する仮想円よりも大径、かつ、７〜１０ｍｍの曲率半径Ｒ１を有する第１円弧を含む、
ことを特徴とするコグ付きＶベルト。【００１６】
この構成によれば、最大規模の農業機械等の動力伝達機構に好適な大型サイズのコグ付きＶベルトにおいても、高度な耐側圧性や伝達力を確保し、かつ、屈曲変形に伴う応力が集中しやすいコグ谷の底部の応力を緩和かつ分散させて、コグ谷の亀裂発生を抑制することができる。また、底部が、コグ谷の最深部から離れるにつれて曲率半径が小さくなっている複数の円弧によって構成されているため、コグ谷の底部を曲率半径Ｒ１の第１円弧のみで形成した場合と比較して、コグ部におけるベルト長手方向の長さ（コグ幅）を広く取ることができ、プーリとの接触面積を広く確保できる。【００１７】
（２）  前記複数の円弧は、前記第１円弧、及び、前記第１円弧と前記側壁の延長線とを、それらに接するように曲線状に繋いだ第２円弧から構成され、
前記第２円弧の曲率半径Ｒ２は、１．８〜２．５ｍｍである、
（１）に記載のコグ付きＶベルト。【００１８】
この構成によれば、第２円弧の曲率半径Ｒ２が、第１円弧の曲率半径Ｒ１よりも小さい１．８〜２．５ｍｍであるため、屈曲時に最も応力が集中するコグ谷の最深部への応力が分散され、コグ谷の亀裂をより効果的に抑制できる。【００１９】
（３）  ベルト幅方向に間隔をおいて配列された心線を含む芯体層、前記芯体層のベルト外周側に積層された伸張ゴム層、及び前記芯体層のベルト内周側に積層された圧縮ゴム層を有し、
前記心線の中心部から前記コグ谷の最深部までの距離である心−谷厚みＨ２が６〜１３ｍｍ、かつ、前記ベルト厚みＨに対する前記心−谷厚みＨ２の比率が２０〜４０％である、
（１）又は（２）に記載のコグ付きＶベルト。【００２０】
この構成によれば、プーリと接触する接触面積（耐側圧性）と、屈曲時の応力低減との良好なバランスが得られる。【００２１】
（４）  前記コグ山の側面及び頂部は、直線で形成される、
（１）〜（３）のいずれかに記載のコグ付きＶベルト。【００２２】
この構成によれば、摩擦伝動面の面積（プーリとの接触面積）を広く確保することができ、プーリに対する耐側圧性や摩擦による伝達力が向上する。【００２３】
（５）  大型農業機械のベルト式変速装置の伝動ベルトに使用される、
（１）〜（４）のいずれかに記載のコグ付きＶベルト。【００２４】
この構成によれば、大型農業機械のベルト式変速装置の伝動ベルトに好適に使用できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のコグ付きＶベルトによれば、高度な耐側圧性や伝達力が要求される最大規模の農業機械の動力伝達機構（特に、ベルト式変速装置）などの使用環境に適用するべく、ベルトの屈曲性が損なわれるおそれのある大型サイズのコグ付きＶベルトであっても、高度な耐側圧性や伝達力を確保し、かつ、屈曲変形に伴う応力が集中しやすいコグ谷の底部（コグ谷の最深部を含む）の応力を緩和させて、コグ谷の亀裂発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明に係るコグ付きＶベルトをベルト幅方向で切断して示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すコグ付きＶベルトの長手方向断面図である。
【図３】図３は、図２に示すコグ谷の形状を示す拡大図である。
【図４Ａ】図４Ａは、コグ付きＶベルトの３次元有限要素法の解析モデルである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、コグ付きＶベルトに屈曲及び側圧を付加した状態を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、その解析結果を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、駆動プーリの直径より従動プーリの直径が大きい第１の２軸走行試験機の概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、駆動プーリと従動プーリの直径が同じ大きさの第２の２軸走行試験機の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る一実施形態のコグ付きＶベルトを図面に基づいて詳細に説明する。以下においては、図１に示すように、コグ付きＶベルトの長手方向をベルト長手方向、該ベルト長手方向に直交し、複数の心線が並ぶ方向をベルト幅方向、ベルト長手方向及びベルト幅方向に直交する方向をベルト厚み方向として説明する。
【００２８】
［１．コグ付きＶベルトの基本構成］
本実施形態に係るローエッジコグドＶベルト（コグ付きＶベルト）１０は、最大規模の農業機械の動力伝達機構（特に、ベルト式変速装置）などに使用される大型サイズのベルトである。図１に示すように、ローエッジコグドＶベルト１０は、ベルト本体の内周側１０ｉに、ベルト長手方向に沿ってコグ山１１とコグ谷１２とが交互に並んで形成されたコグ部１３を有している。ローエッジコグドＶベルト１０は、積層構造を有しており、ベルト外周側１０ｏからベルト内周側１０ｉ（コグ部１３が形成された側）に向かって、補強布１４、伸張ゴム層１５、芯体層１６及び圧縮ゴム層１７が順次積層された構成を有する。すなわち、ローエッジコグドＶベルト１０は、芯体層１６のベルト外周側１０ｏに伸張ゴム層１５が積層され、芯体層１６のベルト内周側１０ｉに圧縮ゴム層１７が積層されている。
【００２９】
ベルト幅方向における断面形状は、ベルト外周側１０ｏからベルト内周側１０ｉに向かって、ベルト幅が最大となる部分である上幅Ｗが小さくなる台形形状となっている。さらに、芯体層１６内には、芯体となる心線１８が、ベルト幅方向に間隔をおいて配列された状態で埋設されており、コグ部１３は、図示しないコグ付き成形型により、圧縮ゴム層１７に形成されている。
なお、本実施形態に係るコグ付きＶベルト１０の上幅Ｗとベルト厚みＨとの関係、すなわち、ベルト厚みＨに対する上幅Ｗの比率（「上幅Ｗ／ベルト厚みＨ」又は「アスペクト比」とも言う。）については特に限定されないが、耐側圧性を確保する観点から、好ましくは１．２〜３．８であり、より好ましくは１．５〜２．５である。
【００３０】
［２．コグ付きＶベルトの各部に使用可能な材料］
続いて、ローエッジコグドＶベルト（コグ付きＶベルト）１０の各部に使用可能な材料を列記する。
【００３１】
＜２−１．圧縮ゴム層＞
圧縮ゴム層１７は、第１のゴム成分を含むゴム組成物（加硫ゴム組成物）で形成されている。
【００３２】
（第１のゴム成分）
第１のゴム成分としては、加硫又は架橋可能なゴムを用いることが好ましく、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（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ニトリルゴム）、水素化ニトリルゴムなど］、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、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。これらのゴム成分は、単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。
【００３３】
これらのうち、エチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴムが好ましく、耐オゾン性、耐熱性、耐寒性、耐候性、耐亀裂性などの耐久性を向上できる点から、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］が特に好ましい。
【００３４】
第１のゴム成分がエチレン−α−オレフィンエラストマーを含む場合、第１のゴム成分中のエチレン−α−オレフィンエラストマーの割合は、省燃費性及び耐久性を向上できる点から、５０質量％以上であってもよく、好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上（特に９０〜１００質量％）であり、１００質量％（エチレン−α−オレフィンエラストマーのみ）が最も好ましい。第１のゴム成分がクロロプレンゴムを含む場合のクロロプレンゴムの割合も、上記エチレン−α−オレフィンエラストマーの割合と同様である。
【００３５】
（第１の短繊維）
圧縮ゴム層１７を形成するゴム組成物は、第１の短繊維を更に含んでいてもよい。第１の短繊維としては、ポリアミド短繊維（ポリアミド６短繊維、ポリアミド６６短繊維、ポリアミド４６短繊維、アラミド短繊維など）、ポリアルキレンアリレート短繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）短繊維、ポリエチレンナフタレート短繊維など）、液晶ポリエステル短繊維、ポリアリレート短繊維（非晶質全芳香族ポリエステル短繊維など）、ビニロン短繊維、ポリビニルアルコール系短繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）短繊維などの合成短繊維や、綿、麻、羊毛などの天然短繊維、及びカーボン短繊維などの無機短繊維などが挙げられる。これら第１の短繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、アラミド短繊維、ＰＢＯ短繊維が好ましく、アラミド短繊維が特に好ましい。
【００３６】
第１の短繊維は、繊維状に延伸した繊維を所定の長さにカットした短繊維であってもよい。第１の短繊維は、プーリからの側圧に対するベルトの圧縮変形を抑制するため（すなわち、耐側圧性を高めるため）、ベルト幅方向に配向して圧縮ゴム層１７に埋設されることが好ましい。また、表面の摩擦係数を低下させてノイズ（発音）を抑制したり、プーリとの擦れによる摩耗を低減できるため、圧縮ゴム層１７の表面より短繊維を突出させるのが好ましい。
【００３７】
第１の短繊維の平均繊維長は、屈曲性を低下させることなく耐側圧性及び耐摩耗性を向上できる点から、例えば０．１〜２０ｍｍ、好ましくは０．５〜１５ｍｍ（例えば０．５〜１０ｍｍ）、更に好ましくは１〜６ｍｍ（特に２〜４ｍｍ）程度であってもよい。第１の短繊維の繊維長が短すぎると、列理方向の力学特性を十分に高めることができずに耐側圧性及び耐摩耗性が低下するおそれがあり、逆に長すぎると、ゴム組成物中の短繊維の配向性が低下することにより屈曲性が低下するおそれがある。
【００３８】
第１の短繊維の単糸繊度は、屈曲性を低下させることなく高い補強効果を付与できる点から、例えば１〜１２ｄｔｅｘ、好ましくは１．２〜１０ｄｔｅｘ（例えば１．５〜８ｄｔｅｘ）、更に好ましくは２〜５ｄｔｅｘ（特に２〜３ｄｔｅｘ）程度とするのがよい。単糸繊度が大きすぎると、配合量当たりの耐側圧性や耐摩耗性が低下するおそれがあり、単糸繊度が小さすぎるとゴムへの分散性が低下することにより屈曲性が低下するおそれがある。
【００３９】
第１の短繊維は、第１のゴム成分との接着力を高めるために、慣用の方法で接着処理（又は表面処理）されていてもよい。表面処理の方法としては、慣用の表面処理剤を含む処理液などで処理する方法などが挙げられる。表面処理剤としては、例えば、レゾルシン（Ｒ）とホルムアルデヒド（Ｆ）とゴム又はラテックス（Ｌ）とを含むＲＦＬ液［例えば、レゾルシン（Ｒ）とホルムアルデヒド（Ｆ）とが縮合物（ＲＦ縮合物）を形成し、前記ゴム成分、例えば、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体ゴムを含むＲＦＬ液］、エポキシ化合物、ポリイソシアネート化合物、シランカップリング剤、加硫ゴム組成物（例えば、表面シラノール基を含み、ゴムとの化学的結合力を高めるのに有利な含水珪酸を主成分とする湿式法ホワイトカーボンなどを含む加硫ゴム組成物など）などが挙げられる。これらの表面処理剤は、単独で又は二種以上組み合わせてもよく、短繊維を同一又は異なる表面処理剤で複数回に亘り順次に処理してもよい。
【００４０】
第１の短繊維の割合は、第１のゴム成分１００質量部に対して、例えば５〜５０質量部、好ましくは５〜４０質量部（例えば８〜３５質量部）、更に好ましくは１０〜３０質量部（特に２０〜３０質量部）程度である。第１の短繊維が少なすぎると耐側圧性及び耐摩耗性が低下し、多すぎると加工性が低下したり、ベルトの屈曲性が低下することで耐久性が低下するおそれがある。
【００４１】
（他の成分）
圧縮ゴム層１７を形成するゴム組成物は、加硫剤又は架橋剤（又は架橋剤系）（硫黄系加硫剤など）、共架橋剤（ビスマレイミド類など）、加硫助剤又は加硫促進剤（チウラム系促進剤など）、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、酸化アルミニウムなど）、補強剤（カーボンブラックや、含水シリカなどの酸化ケイ素）、充填剤（クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカなど）、軟化剤（パラフィンオイルやナフテン系オイルなどのオイル類など）、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、脂肪酸アマイドなど）、老化防止剤（酸化防止剤、熱老化防止剤、屈曲き裂防止剤、オゾン劣化防止剤など）、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など）、安定剤（紫外線吸収剤、熱安定剤など）、難燃剤、帯電防止剤などが挙げられる。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。なお、金属酸化物は架橋剤として作用してもよい。
【００４２】
＜２−２．伸張ゴム層＞
ローエッジコグドＶベルト１０は、第２のゴム成分を含むゴム組成物（加硫ゴム組成物）で形成された伸張ゴム層１５を更に含んでいてもよい。
第２のゴム成分としては、第１のゴム成分で例示されたゴム成分を利用でき、好ましい態様も第１のゴム成分と同一である。第２のゴム成分は、第１のゴム成分と異なるゴム成分であってもよいが、通常、第１のゴム成分と同一である。
【００４３】
伸張ゴム層１５を形成するゴム組成物も、耐側圧性及び耐摩耗性をより向上できる点から、第２の短繊維を含むのが好ましい。圧縮ゴム層１７だけでなく、伸張ゴム層１５も短繊維として第２の短繊維を含むと、耐側圧性及び耐摩耗性が更に向上する。第２の短繊維としては、第１の短繊維で例示された短繊維を利用でき、好ましい態様及び割合も第１の短繊維と同一である。第２の短繊維は、第１の短繊維と異なる短繊維であってもよいが、通常、第１の短繊維と同一である。伸張ゴム層１５を形成するゴム組成物も、圧縮ゴム層１７を形成するゴム組成物で例示された他の成分を更に含んでいてもよい。
【００４４】
＜２−３．芯体層＞
芯体層１６に含まれる心線１８は、通常、ベルト幅方向に所定の間隔で配列した撚りコードである。心線１８は、ベルト長手方向に延びて配設され、ベルト長手方向に平行な複数本の心線１８が配設されていてもよいが、生産性の点から、通常、ローエッジコグドＶベルト１０の略ベルト長手方向に平行に、所定のピッチで並列的に延びて螺旋状に配設されている。螺旋状に配設する場合、ベルト長手方向に対する心線１８の角度は、例えば５°以下であってもよく、ベルト走行性の点から、０°に近いほど好ましい。また、心線１８のピッチは、２．０〜２．５ｍｍの範囲に設定されることが好ましく、２．２〜２．４ｍｍの範囲に設定されることがより好ましい。
【００４５】
芯体層１６は、配列密度が調整された心線１８を含んでいればよく、心線１８のみで形成されてもよいが、層間の剥離を抑制し、ベルト耐久性を向上できる点から、心線１８が埋設された加硫ゴム組成物で形成された芯体層１６（接着ゴム層）であるのが好ましい。
【００４６】
心線１８が埋設された加硫ゴム組成物で形成された芯体層１６は、通常、接着ゴム層３５と称され、ゴム成分を含む加硫ゴム組成物で形成された層内に、心線１８が埋設されている（図２を参照）。接着ゴム層３５は、伸張ゴム層１５と圧縮ゴム層１７の間に介在して、伸張ゴム層１５と圧縮ゴム層１７とを接着するとともに、接着ゴム層３５には心線１８が埋設されている。心線１８の埋設形態は、特に限定されず、その一部が接着ゴム層３５に埋設されていればよく、耐久性を向上できる点から、接着ゴム層３５に心線１８が埋設された形態（すなわち、心線１８の全体が接着ゴム層に完全に埋設された形態）が好ましい。
【００４７】
（心線）
心線１８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１８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）、ポリエステル繊維（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］、ビニロン繊維、ポリビニルアルコール系繊維、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や、綿、麻、羊毛などの天然繊維、及び炭素繊維などの無機繊維などが汎用される。これらの繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００４８】
これらの繊維のうち、高モジュラスの点から、エチレンテレフタレート、エチレン−２，６−ナフタレートなどのＣ２−４アルキレン−Ｃ６−１２アリレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維（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が汎用され、ポリエステル繊維（特に、ポリエチレンテレフタレート系繊維、ポリエチレンナフタレート系繊維）、ポリアミド繊維（特に、アラミド繊維）が好ましい。
【００４９】
繊維はマルチフィラメント糸であってもよい。マルチフィラメント糸の繊度は、例えば２０００〜１００００デニール（特に４０００〜８０００デニール）程度であってもよい。マルチフィラメント糸は、例えば１００〜５０００本程度のモノフィラメント糸を含んでいてもよく、好ましくは５００〜４０００本、更に好ましくは１０００〜３０００本のモノフィラメント糸を含んでいてもよい。
【００５０】
心線１８は、例えば、マルチフィラメント糸を使用した撚り（例えば、諸撚り、片撚り、ラング撚り）コードからなる。心線１８の平均線径（撚りコードの直径）は、例えば、０．５〜３．０ｍｍであってもよく、好ましくは１．０〜２．５ｍｍ、更に好ましくは１．５〜２．３ｍｍ、より好ましくは１．７〜２．１ｍｍ（特に１．８〜２．０ｍｍ）程度であってもよい。心線１８が細すぎると、屈曲性は向上するものの、ベルトの張力が低下して、最悪の場合ベルトが切断する。また心線１８が太すぎると、ベルトの耐屈曲性が低下したり、これに起因してベルトが過度に発熱を起こすおそれがある。
【００５１】
心線１８は、接着ゴム層３５中に埋設させる場合、接着ゴム層３５を形成する加硫ゴム組成物との接着性を向上させるため、表面処理されていてもよい。表面処理剤としては、前述した圧縮ゴム層１７の短繊維の表面処理剤として例示された表面処理剤などが挙げられる。表面処理剤は、単独で又は二種以上組み合わせてもよく、同一又は異なる表面処理剤で複数回に亘り順次に処理してもよい。心線１８は、少なくともレゾルシン−ホルマリン−ラテックス処理液（ＲＦＬ液）で接着処理するのが好ましい。
【００５２】
（接着ゴム層）
接着ゴム層３５を形成する加硫ゴム組成物を構成するゴム成分としては、圧縮ゴム層１７のゴム成分として例示されたゴム成分を利用でき、好ましい態様も圧縮ゴム層１７のゴム成分と同様である。接着ゴム層３５を形成するゴム組成物も、圧縮ゴム層１７を形成するゴム組成物で例示された短繊維や他の成分を更に含んでいてもよい。
【００５３】
＜２−４．補強布＞
ローエッジコグドＶベルト１０において、補強布１４を使用する場合、伸張ゴム層１５の表面に補強布１４を積層する形態に限定されず、例えば、伸張ゴム層１５及び／又は圧縮ゴム層１７の表面（コグ部１３の表面）に補強布１４を積層する形態であってもよく、伸張ゴム層１５及び／又は圧縮ゴム層１７に補強層を埋設する形態（例えば、日本国特開２０１０−２３０１４６号公報に記載の形態など）であってもよい。
【００５４】
補強布１４は、例えば、織布、広角度織布、編布、不織布などの布材（好ましくは織布）などで形成でき、必要であれば、上記接着処理、例えば、ＲＦＬ液で処理（浸漬処理など）したり、接着ゴムを布材に擦り込むフリクションや、前記接着ゴムと前記布材とを積層（コーティング）した後、伸張ゴム層１５及び／又は圧縮ゴム層１７の表面に積層してもよい。
【００５５】
［３．コグ付きＶベルトの具体的構造］
続いて、本実施形態に係るローエッジコグドＶベルト（コグ付きＶベルト）１０の特徴部である具体的構造について説明する。図２に示すように、コグ部１３のベルト長手方向の断面形状は、ベルト幅方向に亘って同一寸法に形成されている。また、図２及び図３に示すように、コグ谷１２の断面形状は、連続する複数の円弧（図２及び図３で示す実施形態では、第１円弧２１及び一対の第２円弧２２の３つの円弧）が組み合わされてなる底部２５と、ベルト厚み方向（図２中、一点鎖線で示す方向）に対してコグ角度θ（片側）で傾斜する、コグ谷１２の側壁２３とを繋ぐことで形成される。
【００５６】
ローエッジコグドＶベルト１０が屈曲していない状態において、底部２５を構成する複数の円弧（第１円弧２１及び第２円弧２２）の曲率半径は、コグ谷１２の最深部Ａから離れるにつれて小さくなっている。
具体的に、図３に示すように、第１円弧２１は、ベルト長手方向に直交する鉛直線ＶＬ上に中心Ｏ０を有し、コグ谷１２の最深部Ａを通り、コグ谷１２の最深部Ａと両側の側壁２３との３点に接する仮想円ＶＣよりも大径の円Ｃ１によって形成される。すなわち、第１円弧２１の曲率半径Ｒ１は、仮想円ＶＣの半径Ｒ０よりも大きくなっている。
また、本実施形態における第２円弧２２は、第１円弧２１の曲率半径Ｒ１より小さい曲率半径Ｒ２を有する円Ｃ２によって、第１円弧２１と、コグ谷１２の側壁２３の延長線とを、それらに接するように曲線状に繋いで形成される。
【００５７】
上述したように、コグ付きＶベルト１０は、ベルト厚みＨが１９〜３６ｍｍ、コグ高さＨ１が１４〜１９ｍｍの大型サイズのベルトに適用されることから、第１円弧２１の曲率半径Ｒ１は、７〜１０ｍｍの範囲に設定され、好ましくは７．５〜９．５ｍｍの範囲に設定される。また、第２円弧２２の曲率半径Ｒ２は、好ましくは１．５〜２．８ｍｍの範囲に設定され、より好ましくは１．８〜２．５ｍｍの範囲に設定される。これにより、コグ谷１２の最深部Ａの曲率が最も小さくなる（すなわち、曲率半径は最も大きくなる）ため、ベルト屈曲時にコグ谷１２の最深部Ａに集中する応力を低減し、かつ応力を分散させることができ、コグ谷１２の最深部Ａへの亀裂発生を抑制できる。
【００５８】
なお、心線１８の中心部からコグ谷１２の最深部Ａまでの距離である心−谷厚みＨ２が６〜１３ｍｍ、ベルト厚みＨに対する心−谷厚みＨ２の比率が２０〜４０％となるように形成されることが好ましい。これにより、プーリと接触する接触面積（耐側圧性）と、屈曲時の応力低減との良好なバランスが得られる。
【００５９】
さらに、コグ部１３のピッチＰは、２４〜２８ｍｍの範囲に設定されることが好ましく、２５〜２７ｍｍの範囲に設定されることがより好ましい。また、コグ角度（片側）θは、５〜１５°の範囲に設定されることが好ましく、８〜１２°の範囲に設定されることがより好ましい。
【００６０】
一方、本実施形態において、コグ山１１は、直線状の頂部２４と、ベルト長手方向の両側における直線状の側面（コグ谷の側壁２３）とを繋ぐことで形成される。すなわち、コグ山１１の側壁２３及び頂部２４はいずれも直線で形成されている。これにより、摩擦伝動面の面積（プーリとの接触面積）を広く確保することができ、プーリに対する耐側圧性や摩擦による伝達力が向上する。
なお、コグ山１１の側壁２３と頂部２４との交点には、Ｃ０．５ｍｍ〜Ｃ２．０ｍｍのＣ面取りや、Ｒ０．５ｍｍ〜Ｒ２．０ｍｍのＲ面取りを施すことが、エッジ部の欠けを防止する上で好ましい。
【００６１】
［４．コグ付きＶベルトの製造方法］
次に、ローエッジコグドＶベルト（コグ付きＶベルト）１０の製造方法について説明する。ローエッジコグドＶベルト１０の製造方法は、特に限定されず、各層の積層工程（ベルトスリーブの製造方法）に関しては、慣用の方法を利用できる。
【００６２】
＜４−１．第１の製造方法＞
例えば、少なくともベルト内周側１０ｉにコグ部１３が形成されたローエッジコグドＶベルト１０を作製する場合、円筒状の金型として、円筒の外周側表面にコグ形状に対応する凹凸面が刻設されたコグ付き型などが利用できる。
【００６３】
該円筒状の金型（コグ付き型）に、予めコグ形状を形成した圧縮ゴム層用未加硫シート、第１の接着ゴム層用未加硫シート（下接着ゴム）を順次に巻き付けて積層し、芯体となる心線を螺旋状にスピニングした後、［必要に応じて、上記第１の接着ゴム層用シートと同じ第２の接着ゴム層用未加硫シート（上接着ゴム）、］伸張ゴム層用未加硫シート、外周側の補強布をこの順に巻き付けて未加硫の積層体を得る。その後、該積層体を装着した金型を、積層体の外周側からジャケットを被せた状態で加硫装置に設置して、温度１２０℃〜２００℃（特に１５０℃〜１８０℃）程度で加硫を行い、各ゴム層のゴム成分が架橋して硬化するとともに、積層体が接着して一体化することで、内周側にコグ部が形成されたベルトスリーブ（加硫スリーブ）を調製する。得られた加硫スリーブを、カッターなどを用いて所定幅に切断し、更に所定のＶ角度が得られるように側面をＶ状に切断加工することで、内周側にコグ部が形成されたローエッジコグドＶベルト１０を形成する。
【００６４】
なお、コグ部の形成する手段としては、日本国特開２０１８−３５９３９号公報に記載の方法のように、コグ形状に対応する凹凸面が刻設されていない平坦な円筒状金型を用いて、内周側表面にコグ部が形成されないベルトスリーブ（加硫スリーブ）を調製した後、切削工具やウォータジェット加工機などを用いて、加硫スリーブから除去加工を行ってコグ部を形成してもよい。
【００６５】
＜４−２．第２の製造方法＞
金型として、コグ形状に対応する凹凸面が刻設されていない平坦な円筒状の金型を用い、第１の製造方法とは逆の順序で、補強布、伸張ゴム層用未加硫シート、第２の接着ゴム層用未加硫シート（上接着ゴム）、心線、第１の接着ゴム層用未加硫シート（下接着ゴム）、予めコグ形状を形成した圧縮ゴム層用未加硫シートを巻き付けて、未加硫の積層体を得る。
その積層体の外周側に、コグ形状に対応する凹凸面が内周側表面に形成された円筒状のゴム母型を被せる。そして、ゴム母型の外周側からジャケットを被せた状態で加硫装置に設置して、温度１２０℃〜２００℃（特に好ましくは１５０℃〜１８０℃）程度で加硫することにより、外周側にコグ形状が形成されたベルトスリーブ（加硫スリーブ）を調製する。得られた加硫スリーブをカッターなどを用いて所定幅に切断し、更に所定のＶ角度が得られるように側面をＶ状に切断加工した後、外周側と内周側とを反転させることにより、内周側にコグ部が形成されたローエッジコグドＶベルト１０を得る。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明の効果を確認するため、３次元有限要素法（ＦＥＭ）による解析、及びベルト耐久走行試験を行った。なお、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。【００６７】
［（１）３次元有限要素法（ＦＥＭ）による解析］
以下の解析では、ベルト厚みＨが３０ｍｍ、上幅Ｗが７１ｍｍ（アスペクト比が２．４）の大型サイズのコグ付きＶベルト１０を用いて、第１円弧２１の曲率半径Ｒ１、第２円弧２２の曲率半径Ｒ２、コグ角度（片側）θを変化させた３次元モデルを作成し、コグ付きＶベルト１０が屈曲し、かつプーリとの接触面にかかる側圧を与えた場合に、コグ谷１２に生じる応力を有限要素法解析によって、比較検証した。【００６８】
コグ付きＶベルト１０の３次元の有限要素法解析モデルは、図４Ａに示すように、伸張ゴム層１５及び圧縮ゴム層１７にあたるゴム部３３と、心線１８にあたる心線層３４及び心線層３４の上下に配置される接着ゴム層３５で構成される芯体層１６と、を有する。【００６９】
このモデルは、コグ付きＶベルト１０の１ピッチ分をモデル化しており、その両端の面（面３１及び面３２）は面内に拘束されている（図４Ｂ参照）。また、ベルトの幅方向においては、幅中心に対して対称であることから、幅方向の半分のみをモデル化し、対称面は面内拘束されている。【００７０】
そして、心線層３４のモデルは、曲げ剛性と引っ張り剛性で、剛性に大きな差があることから、ゴム部３３と接着ゴム層３５とが同じソリッド要素であることに加えて、心線層３４内の厚み方向における中立面においては、トラス要素を配している。これによって、曲げ剛性についてはソリッド要素に受け持たせ、引張剛性についてはトラス要素に受け持たせている。【００７１】
図４Ｂに示すように、一方の面１（３１）をその面内に固定した上で、他方の面２（３２）を平面状態に保持したまま、コグ付きＶベルト１０が屈曲するように傾け、所定の曲率になるように（具体的には、屈曲時のプーリピッチ径（すなわち、ベルトの心線層３４における巻き掛け径）が直径３００ｍｍとなるように）屈曲させる。さらに、プーリ面３６（剛体）を、コグ付きＶベルト１０の側面に配置し、当該プーリ面３６に所定の側圧（プーリのベルトへの押付け力として１４０００Ｎ）を与えて、コグ付きＶベルト１０に側圧を付与した。【００７２】
ここで、解析に用いた物性値として、ソリッド要素に対しては超弾性材料モデルであるＭｏｏｎｅｙ−Ｒｉｖｌｉｎの材料特性（Ｃ１０，Ｃ０１）であり、ゴム部は、Ｃ１０＝１．８２ＭＰａ、Ｃ０１＝０．４５５ＭＰａ、接着ゴム層３５は、Ｃ１０＝１．２６ＭＰａ、Ｃ０１＝０．３１４ＭＰａ、心線層３４のソリッド要素部は、Ｃ１０＝６．６７ＭＰａ、Ｃ０１＝１．６７ＭＰａに設定した。
また、心線層３４のトラス要素部は線形材料モデルであり、ヤング率＝２８９２９ＭＰａ、ポアソン比＝０．３、モデル上の線形材料一本当たりの断面積＝３．１４ｍｍ２（ただし、端の心線は半分の１．５７ｍｍ２）に設定し、ＦＥＭ解析を実施して、コグ谷１２の最深部Ａに発生する応力をＭｉｓｅｓ応力で評価した。【００７３】
また、この解析により、図４Ｃに示すように、コグ付きＶベルト１０に屈曲と側圧とが同時に作用した場合、コグ山１１は僅かに座屈変形を起こすことが分かった。そして、コグ谷１２に発生する応力は、コグ付きＶベルト１０の幅方向の端部が最も低くなり、ベルト幅方向の中央部でＭｉｓｅｓ応力が最大値を示すことが分かった。また、コグ付きＶベルト１０の側面部にプーリからの側圧がかかることによって、コグ部１３もベルト幅方向に圧縮される。このコグ部１３のベルト幅方向の圧縮量が大きいほど、コグ付きＶベルト１０の摩耗や、心線１８のポップアウトといった不具合が発生しやすくなる。今回の解析評価では、このベルト幅方向の圧縮の程度を表わす指標として、ベルト幅減少率で表わすことにした。ベルト幅減少率とは、プーリからの側圧が働く前の上幅Ｗに対する、圧縮量の比率（いわゆる圧縮率と同義）である。【００７４】
（有限要素法解析結果の合否判定基準）
以下に示す実施例及び比較例として検証した種々のコグ形状を有するコグ付きＶベルト１０に関して、３次元の有限要素モデルを作成して解析を行い、コグ谷１２の最深部Ａに発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｘと、幅減少率の最大値Ｙを算出した。Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ、幅減少率の最大値Ｙは、いずれも小さい方が優れており、以下の基準に基づいて優劣を判定した。【００７５】
（Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘの判定基準）
Ａ判定：４．０ＭＰａ以下
Ｂ判定：４．０ＭＰａ超４．５ＭＰａ以下
Ｃ判定：４．５ＭＰａ超【００７６】
（ベルト幅減少率の最大値Ｙの判定基準）
Ａ判定：５．６％以下
Ｂ判定：５．６％超５．８％以下
Ｃ判定：５．８％超【００７７】
（有限要素法解析による検証結果）
比較検証した実施例及び比較例のコグ付きＶベルト１０について、各ベルトの仕様と、有限要素法解析によって算出したコグ谷１２の最深部Ａに発生するＭｉｓｅｓ応力値の最大値Ｘ及びベルト幅減少率の最大値Ｙとを、総合判定結果とともに表１〜表６の各上段に示す。
なお、各ベルトの仕様につき、表１〜表６については、ベルト厚みＨ、コグ高さＨ１、心−谷厚みＨ２、第１円弧の曲率半径Ｒ１、第２円弧の曲率半径Ｒ２、仮想円の半径Ｒ０、コグ角度θ及びコグピッチＰを示し、表４〜表６については更に、ベルト厚みに対する心−谷厚みの比率Ｈ２／Ｈ（％）、ベルト上幅Ｗ、及びベルト厚みに対する上幅の比率（Ｗ／Ｈ）を示す。【００７８】
表１〜表６に示す総合判定は、以下の基準に基づいてＡランク〜Ｃランクに分類した。
（総合判定）
Ａランク：Ｘ，Ｙの両方がＡ判定である場合
Ｂランク：Ｃ判定ではないが、Ｘ，Ｙの一方又は両方がＢ判定である場合
Ｃランク：Ｘ，Ｙの一方又は両方がＣ判定である場合【００７９】
【表１】
2021117895.tif 000003
【００８０】
【表２】
2021117895.tif 000004
【００８１】
【表３】
2021117895.tif 000005
【００８２】
【表４】
2021117895.tif 000006
【００８３】
【表５】
2021117895.tif 000007
【００８４】
【表６】
2021117895.tif 000008
【００８５】
（表１の説明）
表１は、実施例及び比較例ともに、ベルト厚みＨ＝３０ｍｍ、コグ高さＨ１＝１７ｍｍ、心−谷厚みＨ２＝９ｍｍ、コグピッチＰ＝２６．０ｍｍのローエッジコグドＶベルト１０において、第１円弧２１の曲率半径Ｒ１、第２円弧２２の曲率半径Ｒ２、及びコグ角度θを変化させたときのコグ谷１２の最深部Ａに発生する、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ（ＭＰａ）及びベルト幅減少率Ｙ（％）を、総合判定結果とともに示す。【００８６】
表１では、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ及びベルト幅減少率の最大値Ｙの両方がＡ判定であり、総合判定でＡランクとなった実施例１のベルトに対して、Ｒ１を変化させた場合の、コグ谷１２の最深部Ａに発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ及びベルト幅減少率の最大値Ｙの解析結果を示す。第１円弧２１の曲率半径Ｒ１が本発明で規定する数値範囲（Ｒ１：７〜１０ｍｍ）を満足する、Ｒ１＝８．５ｍｍ（実施例２）、Ｒ１＝９．５ｍｍ（実施例３）の場合には、実施例１と同様に総合判定でＡランクとなった。【００８７】
一方、曲率半径Ｒ１が本発明で規定する数値範囲より小さい比較例１（Ｒ１＝６．５ｍｍ）では、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘが大きいため、総合判定でＣランクに、また、曲率半径Ｒ１が本発明で規定する数値範囲より大きい比較例２（Ｒ１＝１０．５ｍｍ）では、ベルト幅減少率の最大値Ｙが大きいため、総合判定でＣランクとなった。また、曲率半径Ｒ１が実施例２と同じ８．５ｍｍであっても、曲率半径Ｒ２を設けない比較例３では、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘが大きいため、総合判定でＣランクとなった。【００８８】
比較例４は、実施例２に対してき曲率半径Ｒ１を極度に小さくした例であり、コグ谷１２の最深部Ａが円弧状ではなく、ほぼ三角形の頂部に近い形状にした例である。比較例４では、プーリとの接触面積が大きくなるため、ベルト幅減少率（耐側圧性）の面では優れる反面、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘが極度に大きくなったため、総合判定でＣランクとなった。【００８９】
比較例５は、特許文献１の実施例に記載されているローエッジコグドＶベルトのコグ部の輪郭形状をそのまま維持して、本発明で対象とする大型サイズのベルト（ベルト厚みＨ＝３０．０ｍｍ）となるよう、各部寸法を相似形（厚み方向に比例計算）で拡大したローエッジコグドＶベルトである。【００９０】
すなわち、特許文献１の実施例に記載されているローエッジコグドＶベルトは、小型サイズに分類される寸法であって、具体的には、表１に「参考」として記載した各部寸法（すなわち、ベルト厚みＨが１３．２ｍｍ、コグ高さＨ１が６．８ｍｍ、心−谷厚みＨ２が３．１ｍｍ、コグ谷の最深部における円弧の曲率半径Ｒ１が２．８ｍｍ、Ｒ２が１．０ｍｍ）を有する。
この小型サイズのコグ付きＶベルトに対して、コグ部の輪郭形状をそのまま維持（すなわち、転用）して、本発明で対象とする大型サイズのベルト（厚みＨ＝３０．０ｍｍ）となるよう、各部寸法を相似形で拡大（拡大率：３０／１３．２＝約２．２７２倍）したローエッジコグドＶベルトを、比較例５とした。なお、相似拡大により、Ｒ１＝約６．４ｍｍ，Ｒ２＝約２．３ｍｍとなる。
また、コグ高さＨ１及び心−谷厚みＨ２については、輪郭形状の維持に関して直接関わりはないため、相似拡大の対象とはしなかった。すなわち、コグ高さＨ１及び心−谷厚みＨ２は、各実施例との比較のため、各実施例と同様に、それぞれＨ１＝１７ｍｍ及びＨ２＝９ｍｍとした。さらに、コグ角度θについては、「参考」と同じく８．５°とし、コグピッチＰについては各実施例と同じく２６．０ｍｍとした。また、コグ山は、特許文献１のベルトと同じく円弧で構成した。【００９１】
比較例５では、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘが多少小さくなる反面、ベルト幅減少率の最大値Ｙが極度に大きくなったため、総合判定でＣランクとなった。比較例５は、ベルトの各部寸法が比較例１と近似しているにも係わらず、ベルト幅減少率の最大値Ｙの判定結果が、比較例１と大きく異なる結果となった。これは、比較例１のコグ山は直線で形成されているのに対し、比較例５のコグ山は、円弧で構成されており、摩擦伝動面の面積が小さいことによると考えられる。【００９２】
（表２の説明）
表２は、実施例２のローエッジコグドＶベルト１０をベースにして、第１円弧２１の曲率半径Ｒ１＝８．５ｍｍで一定として、第２円弧２２の曲率半径Ｒ２を変化させた場合のコグ谷１２の最深部Ａに発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙを解析した結果を示している。
第２円弧２２の曲率半径Ｒ２が１．８ｍｍの場合（実施例５）及び２．５ｍｍの場合（実施例６）では、いずれも、本発明で規定する好ましい数値範囲（Ｒ２：１．８〜２．５ｍｍ）を満足するため、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙの両方がＡ判定であり、総合判定でＡランクとなった。
一方、曲率半径Ｒ２が１．５ｍｍと小さい場合（実施例４）では、ベルト幅減少率の最大値Ｙが幾分大きくなり、Ｂ判定となったため、総合判定でＢランクとなった。また、曲率半径Ｒ２が２．８ｍｍと大きい場合（実施例７）では、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘが幾分大きくなってＢ判定となったため、総合判定でＢランクとなった。【００９３】
（表３の説明）
表３は、実施例２のローエッジコグドＶベルト１０をベースにして、第１円弧２１の曲率半径Ｒ１及び第２円弧の曲率半径Ｒ２の両方を変化させた場合の、コグ谷１２の最深部Ａに発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙを解析した結果を示している。
実施例８（曲率半径Ｒ１＝７．５ｍｍ，曲率半径Ｒ２＝１．８ｍｍ）及び実施例９（曲率半径Ｒ１＝９．５ｍｍ，曲率半径Ｒ２＝２．５ｍｍ）では、いずれも本発明で規定する数値範囲（Ｒ１：７〜１０ｍｍ）及び本発明で規定する好ましい数値範囲（Ｒ２：１．８〜２．５ｍｍ）を満足するため、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙの両方がＡ判定であり、総合判定でＡランクとなった。【００９４】
（表４の説明）
表４は、実施例２のローエッジコグドＶベルト１０をベースにして、心−谷厚みＨ２を変化させた場合の、コグ谷１２の最深部Ａに発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙを解析した結果を示している。【００９５】
実施例１０（心−谷厚みＨ２＝７ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝２３％）及び実施例１１（心−谷厚みＨ２＝１１ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝３７％）では、いずれも、本発明で規定する好ましい数値範囲（Ｈ２＝６〜１３ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝２０〜４０％）を満足するため、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙの両方がＡ判定であり、総合判定でＡランクとなった。【００９６】
（表５の説明）
表５は、心−谷厚みＨ２を更に小さくした場合の傾向を確認するため、実施例１〜１１のローエッジコグドＶベルト１０よりも若干小型（ベルト厚みＨ＝２７ｍｍ，ベルト上幅Ｗ＝４４ｍｍ）のローエッジコグドＶベルト１０において、心−谷厚みＨ２を変化させた場合の、コグ谷１２の最深部Ａに発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙを解析した結果を示している。【００９７】
実施例１４（心−谷厚みＨ２＝８ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝３０％）及び実施例１３（心−谷厚みＨ２＝６ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝２２％）では、いずれも、本発明で規定する好ましい数値範囲（Ｈ２＝６〜１３ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝２０〜４０％）を満足するため、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙの両方がＡ判定であり、総合判定でＡランクとなった。
一方、実施例１２（心−谷厚みＨ２＝５ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝１９％）では、ベルト幅減少率の最大値Ｙが幾分大きくなり、Ｂ判定となったため、総合判定でＢランクとなった。【００９８】
（表６の説明）
表６は、心−谷厚みＨ２を更に大きくした場合の傾向を確認するため、実施例１〜１１のローエッジコグドＶベルト１０よりも大型（ベルト厚みＨ＝３６ｍｍ，ベルト上幅Ｗ＝７７ｍｍ）のローエッジコグドＶベルト１０において、心−谷厚みＨ２を変化させた場合の、コグ谷１２の最深部Ａに発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙを解析した結果を示している。【００９９】
実施例１５（心−谷厚みＨ２＝１０ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝２８％）及び実施例１６（心−谷厚みＨ２＝１３ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝３６％）では、いずれも、本発明で規定する好ましい数値範囲（Ｈ２＝６〜１３ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝２０〜４０％）を満足するため、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘ，ベルト幅減少率の最大値Ｙの両方がＡ判定であり、総合判定でＡランクとなった。
一方、実施例１７（心−谷厚みＨ２＝１５ｍｍ，Ｈ２／Ｈ＝４２％）では、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｘが幾分大きくなり、Ｂ判定となったため、総合判定でＢランクとなった。【０１００】
したがって、有限要素法（ＦＥＭ）解析による表１〜表３に示す比較検証の結果から、以下のことがいえる。コグ谷１２の最深部Ａの円弧（第１円弧２１）の曲率半径Ｒ１が７〜１０ｍｍ（実験データ上は７．５〜９．５ｍｍ）であって、コグ谷１２の最深部Ａから両側に連続して繋がる円弧（第２円弧２２）の曲率半径Ｒ２がＲ１より小さく、好ましくは１．８〜２．５ｍｍである場合には、ベルト屈曲時にコグ谷１２の最深部Ａに発生する応力が低減され、かつ耐側圧性が確保されて、ベルト幅減少率が小さくなる。【０１０１】
参考として示した特許文献１の小型サイズのコグ付きＶベルトに対して、コグ部１３の輪郭形状をそのまま維持して、単調に、各部寸法を相似形（厚み方向に比例計算）で拡大した比較例５のコグ付きＶベルト１０（Ｒ１＝６．４ｍｍ，Ｒ２＝２．３ｍｍ）では、コグ谷１２の最深部Ａに発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｘが４．１ＭＰａとやや小さくなる反面、ベルト幅減少率の最大値Ｙが７．６％と大きくなる。すなわち、比較例５のベルトは、屈曲時の応力低減の効果はあるものの、プーリとの接触面積が充分に確保できないため、大型（大規模）の使用環境での動力伝達機構の負荷の水準に耐用できるだけの耐側圧性に欠けている。【０１０２】
このように、大型（大規模）の使用環境への適用を想定していない特許文献１や特許文献２で記載されたコグ形状を、単調に相似的に拡大して適用するだけでは、大型（大規模）の使用環境での動力伝達機構の負荷の水準に必要な耐側圧性や伝達力が確保できない。したがって、使用環境に応じて本発明の各条件を満足する製品設計が必要であるといえる。【０１０３】
また、表４〜表６に示す比較結果から、コグ谷１２の最深部Ａの円弧（第１円弧２１）の曲率半径Ｒ１が７〜１０ｍｍであって、コグ谷１２の最深部Ａから両側に連続して繋がる円弧（第２円弧２２）の曲率半径Ｒ２がＲ１より小さいコグ付きＶベルトにおいて、心−谷厚みＨ２が６〜１３ｍｍ、かつ、ベルト厚みＨに対する心−谷厚みＨ２の比率が２０〜４０％である場合には、特に、ベルト屈曲時にコグ谷１２の最深部Ａに発生する応力が低減され、かつ耐側圧性が確保されて、ベルト幅減少率が更に小さくなる。【０１０４】
［（２）ベルト耐久走行試験］
大型サイズ（ベルト厚みＨ＝１９〜３６ｍｍ）のコグ付きＶベルトとして、ベルト内周側１０ｉにコグ部１３が形成された、ベルト厚みＨ＝３０ｍｍのローエッジコグドＶベルトにおいて、上記［（１）３次元有限要素法（ＦＥＭ）による解析］で示した各実施例及び比較例（実施例１〜１７及び比較例１〜５）のコグ形状を有するローエッジコグドＶベルトをそれぞれ作製し、各ベルトに耐久走行試験を行って耐久性を比較検証した。【０１０５】
以下に、ベルト耐久走行試験の実施例及び比較例で使用したベルト材料の詳細を以下に示す。【０１０６】
（ゴム層用シート）
圧縮ゴム層及び伸張ゴム層はゴム組成物Ａ、接着ゴム層はゴム組成物Ｂを、それぞれバンバリーミキサーで混練りした後、混練りゴムをカレンダーロールに通して圧延する方法で、圧縮ゴム層用未加硫シート、伸張ゴム層用未加硫シート、接着ゴム層用未加硫シートを作製した。表７に、圧縮ゴム層、伸張ゴム層及び接着ゴム層のゴム組成物の組成を示す。【０１０７】
【表７】
2021117895.tif 000009
【０１０８】
［使用材料］
ＥＰＤＭ：ダウ・デュポン社製「ＮＯＲＤＥＬ（登録商標）ＩＰ４６４０」、エチレン含有量５５質量％、エチリデンノルボルネン含有量４．９質量％      
アラミド短繊維：帝人（株）製「トワロン（登録商標）」、モジュラス８８ｃＮ、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍ
ナフテン系オイル：出光興産（株）製「ダイアナ（登録商標）プロセスオイルＮＳ−９０Ｓ」
カーボンブラックＨＡＦ：東海カーボン（株）製「シースト（登録商標）３」
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製「ノクラック（登録商標）ＡＤ−Ｆ」
加硫促進剤ＤＭ：大内新興化学工業（株）製「ノクセラー（登録商標）ＤＭ」
加硫促進剤ＴＴ：大内新興化学工業（株）製「ノクセラー（登録商標）ＴＴ」
加硫促進剤ＣＺ：大内新興化学工業（株）製「ノクセラー（登録商標）ＣＺ」
シリカ：エボニックジャパン（株）製、「ＵＬＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＶＮ３」、ＢＥＴ比表面積１７５ｍ２／ｇ【０１０９】
（心線）
繊度１，６８０ｄｔｅｘのアラミド繊維のマルチフィラメントの束２本を引き揃えて下撚りし、これを３本合わせて下撚りとは反対方向に上撚りした総繊度１０，０８０ｄｔｅｘの諸撚りコード（平均線径１．８１ｍｍ）とし、更に接着処理を施した処理コードを調製した。【０１１０】
（補強布）
ポリエステル繊維と綿との混紡糸（ポリエステル繊維／綿＝５０／５０質量比）の織布（１２０°広角織り、繊度は２０番手の経糸と２０番手の緯糸、経糸及び緯糸の糸密度７５本／５０ｍｍ、目付量２８０ｇ／ｍ２）を、予め混練りしたゴム組成物Ｂとともに、カレンダーロールを同時に通過させ、織布にゴム組成物Ｂを積層密着させる方法でコーティング処理して補強布前駆体を調製した。【０１１１】
（コグ付きＶベルトの作製）
実施例１〜１７及び比較例１〜５のコグ形状を有するローエッジコグドＶベルト１０Ａは、上記の各材料を用い、前述の＜４−２．第２の製造方法＞で記載した製造方法により作製した。
加硫は１８０℃で３０分間行い、外周側に所定のコグ部が形成されたベルトスリーブ（加硫スリーブ）を調製し、得られた加硫スリーブをカッターで幅７１ｍｍに切断し、更にＶ角度２８°で側面をＶ状に切断加工した。そして、内周側と外周側とを反転して、内周側にコグ部が形成された、周長２６１０ｍｍの試供ローエッジコグドＶベルト１０Ａを得た。【０１１２】
（耐久走行試験）
耐久走行試験は、以下の高負荷条件及び高熱・高速条件の２つの条件で行った。【０１１３】
＜高負荷条件での耐久走行＞
図５Ａに示すように、直径２７５．７ｍｍの駆動プーリ４１と、直径４１３．５ｍｍの従動プーリ４２とで構成する２軸走行試験機を用いた。各プーリ４１，４２に試供ローエッジコグドＶベルト１０Ａを掛架し、駆動プーリ４１を回転数９００ｒｐｍで回転させ、従動プーリ４２に１１９１Ｎ・ｍの負荷を付与し、室温にてベルトを１７０時間走行させ、ベルト側面（プーリと接触する面）を目視で経過観察し、亀裂や心線の離脱（ポップアウト）などの異常の有無を確認した。【０１１４】
＜高熱・高速条件での耐久走行＞
図５Ｂに示すように、直径２４４．８ｍｍの駆動プーリ４３と、直径２４４．８ｍｍの従動プーリ４４とで構成する２軸走行試験機を用いた。各プーリ４３，４４に試供ローエッジコグドＶベルト１０Ａを掛架し、駆動プーリ４３を回転数１３１７ｒｐｍで回転させ、従動プーリ４４に２４６Ｎ・ｍの負荷を付与し、雰囲気温度６０℃にてベルトを３８０時間走行させ、ベルト側面（プーリと接触する面）を目視で経過観察し、亀裂や心線の離脱（ポップアウト）などの異常の有無を確認した。【０１１５】
各耐久走行試験の試験結果を、上記表１〜６の各下段に示す。【０１１６】
まず、表１の結果について考察する。【０１１７】
比較例１のローエッジコグドＶベルト１０Ａは、高負荷条件による耐久走行試験においては、コグ谷の最深部に亀裂が生じる前の２４時間走行した段階で、ベルト側面（プーリと接触する面）から心線がポップアウト（離脱）し、寿命となった。また、高熱・高速条件による耐久走行試験においては、４８時間走行した段階でコグ谷の最深部に亀裂が生じて寿命となった。【０１１８】
これらの異常は、曲率半径Ｒ１が本発明で規定する数値範囲より小さいことによる屈曲性の不足（屈曲による応力集中）が原因と考えられ、プーリへの巻き掛かり前後におけるベルトの屈曲と解放の一連の動作（屈曲変形）が連続的に繰り返される中で、コグ谷の最深部に変形応力が集中しやすい形状であると、応力が集中するコグ谷の最深部に亀裂が生じる。また、その変形に伴って生じた発熱でゴムが硬化したことが、心線とゴム層との接着界面に亀裂が入って界面剥離となって、心線ポップアウトへと繋がったと考えられる。【０１１９】
比較例２のローエッジコグドＶベルト１０Ａは、高負荷条件による耐久走行試験においては、コグ谷の最深部に亀裂が生じる前の４８時間走行した段階で、ベルト側面（プーリと接触する面）から心線がポップアウト（離脱）し、寿命となった。一方、高熱・高速条件による耐久走行試験においては、亀裂などの異常がなく完走した。【０１２０】
上記のような高負荷条件下での異常は、曲率半径Ｒ１が本発明で規定する数値範囲より大きいことにより、有限要素法解析におけるベルト幅減少率（幅方向の圧縮の程度を表わす指標）の最大値Ｙの判定がＣ判定となることで、総合判定がＣランクとなったように、コグ部のベルト幅方向の圧縮量が大きくなり、側圧からの座屈変形による応力集中で、心線とゴム層との接着界面に亀裂が入って界面剥離が生じ、心線ポップアウトへと繋がったと考えられる。【０１２１】
比較例３のローエッジコグドＶベルト１０Ａは、高負荷条件による耐久走行試験においては、コグ谷の最深部に亀裂が生じる前の２４時間走行した段階で、ベルト側面（プーリと接触する面）から心線がポップアウト（離脱）し、寿命となった。また、高熱・高速条件による耐久走行試験においては、４８時間走行した段階でコグ谷の最深部に亀裂が生じて寿命となった。【０１２２】
これらの異常は、曲率半径Ｒ２を設けないことによる屈曲性の不足（屈曲による応力集中）が原因と考えられ、プーリへの巻き掛かり前後におけるベルトの屈曲と解放の一連の動作（屈曲変形）が連続的に繰り返される中で、コグ谷の最深部に変形応力が集中しやすい形状であると、応力が集中するコグ谷の最深部に亀裂が生じる。また、その変形に伴って生じた発熱でゴムが硬化したことが、心線とゴム層との接着界面に亀裂が入って界面剥離となって、心線ポップアウトへと繋がったと考えられる。【０１２３】
比較例４のローエッジコグドＶベルト１０Ａは、高負荷条件による耐久走行試験においては、コグ谷の最深部に亀裂が生じる前の２４時間走行した段階で、ベルト側面（プーリと接触する面）から心線がポップアウト（離脱）し、寿命となった。また、高熱・高速条件による耐久走行試験においては、４３時間走行した段階でコグ谷の最深部に亀裂が生じて寿命となった。【０１２４】
これらの異常は、コグ谷の最深部が円弧状でないことによる屈曲性の不足（屈曲による応力集中）が原因と考えられ、プーリへの巻き掛かり前後におけるベルトの屈曲と解放の一連の動作（屈曲変形）が連続的に繰り返される中で、コグ谷の最深部に変形応力が集中しやすい形状であると、応力が集中するコグ谷の最深部に亀裂が生じる。また、その変形に伴って生じた発熱でゴムが硬化したことが、心線とゴム層との接着界面に亀裂が入って界面剥離となって、心線ポップアウトへと繋がったと考えられる。【０１２５】
比較例５のローエッジコグドＶベルト１０Ａは、高負荷条件による耐久走行試験においては、コグ谷の最深部に亀裂が生じる前の１時間走行した段階で、ベルト側面（プーリと接触する面）から心線がポップアウト（離脱）し、寿命となった。また、高熱・高速条件による耐久走行試験においては、１時間走行した段階でコグ谷の最深部に亀裂が生じて寿命となった。【０１２６】
比較例５は、特許文献１の実施例に記載されているローエッジコグドＶベルトのコグ部の輪郭形状をそのまま維持して、本発明で対象とする大型サイズのベルトとなるよう、各部寸法を相似形で拡大したローエッジコグドＶベルトでの結果である。有限要素法解析におけるベルト幅減少率の最大値Ｙの判定がＣ判定となることで、総合判定がＣランクとなったように、直線がない円弧でコグ山が構成されるため摩擦伝動面の面積が小さいことが原因で、コグ部のベルト幅方向の圧縮量が大きくなり、側圧からの座屈変形による応力集中によって、早期に心線ポップアウトやコグ谷部最深部の亀裂へと繋がったと考えられる。【０１２７】
一方、コグ谷の最深部が、適度な曲率半径を有する円弧形状である実施例１〜３のローエッジコグドＶベルト１０Ａでは、有限要素法解析で総合判定がＡランクとなったとおり、耐久走行試験においても亀裂や心線ポップアウトなどの異常がなく完走した。【０１２８】
続いて、表２〜６の結果について考察する。【０１２９】
まず、表２に示す実施例４、及び表５に示す実施例１２のローエッジコグドＶベルト１０Ａは、高負荷条件による耐久走行試験においては、コグ谷の最深部に亀裂が生じる前の１２０時間走行した段階で、ベルト側面（プーリと接触する面）から心線がポップアウト（離脱）し、寿命となった。一方、高熱・高速条件による耐久走行試験においては、亀裂などの異常がなく完走した。【０１３０】
なお、各比較例の結果ほど短い時間で心線がポップアウトしなかったものの、高負荷条件による耐久走行試験において異常なく完走できなかったのは、有限要素法解析におけるベルト幅減少率の最大値Ｙの判定がＢ判定となることで、総合判定がＢランクとなったように、コグ部のベルト幅方向の圧縮量が若干大きくなり、側圧からの座屈変形による応力集中で、心線とゴム層との接着界面に亀裂が入って界面剥離が生じ、心線ポップアウトへと繋がったと考えられる。【０１３１】
また、表２に示す実施例７、及び表６に示す実施例１７のローエッジコグドＶベルト１０Ａは、高負荷条件による耐久走行試験においては、コグ谷の最深部に亀裂が生じる前の１２０時間走行した段階で、ベルト側面（プーリと接触する面）から心線がポップアウト（離脱）し、寿命となった。また、高熱・高速条件による耐久走行試験においては、１００時間走行した段階でコグ谷の最深部に亀裂が生じて寿命となった。【０１３２】
なお、各比較例の結果ほど短い時間で心線がポップアウトせず、かつ、コグ谷の最深部に亀裂が生じなかったものの、高負荷条件による耐久走行試験及び高熱・高速条件による耐久走行試験の双方において異常なく完走できなかったのは、有限要素法解析におけるコグ谷の最深部に発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｘの判定がＢ判定となることで、総合判定がＢランクとなったように、コグ谷の最深部に生じた変形応力が若干大きく、応力が集中するコグ谷の最深部に亀裂が生じたり、その変形に伴って生じた発熱でゴムが硬化したことで、心線とゴム層との界面剥離となって、心線ポップアウトへと繋がったと考えられる。【０１３３】
一方、実施例５、６、８〜１１及び１３〜１６のローエッジコグドＶベルト１０Ａでは、有限要素法解析で総合判定がＡランクとなったとおり、耐久走行試験においても亀裂や心線ポップアウトなどの異常がなく完走した。【０１３４】
なお、本発明は、前述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、コグ谷１２の底部２５は、第１円弧２１及び第２円弧２２で形成されていたが、本発明は、連続する複数の円弧であればよく、例えば、コグ谷１２の最深部Ａから離れるにつれて、曲率半径が小さくなる３つ以上の円弧で形成されていてもよい。【０１３５】
なお、上記第２円弧２２は、コグ谷１２の底部２５を構成する複数の円弧のうち最も曲率半径の小さい円弧と定義される。すなわち、コグ谷１２の底部２５が３つ以上の円弧で構成される場合には、コグ谷１２の最深部Ａから最も離れた（すなわち、コグ谷１２の側壁２３に最も近い）位置の円弧が、第２円弧２２となる。その場合において、第１円弧２１及び第２円弧２２以外の残りの円弧は、第１円弧２１と第２円弧２２の間に位置する。【０１３６】
また、上述の通り、コグ谷１２の底部２５が２つの円弧（第１円弧２１及び第２円弧２２）で構成される場合の第２円弧２２は、第１円弧２１と、コグ谷１２の側壁２３の延長線とを、それらに接するように曲線状に繋いで形成されていたが、コグ谷１２の底部２５が３つ以上の円弧で構成される場合の第２円弧２２は、上記と同様、第１円弧２１と、コグ谷１２の側壁２３の延長線とを、それらに接するように曲線状に繋いで形成されていてもよく、また、第１円弧２１及び第２円弧２２以外の残りの円弧と、コグ谷１２の側壁２３の延長線とを、それらに接するように曲線状に繋いで形成されていてもよい。【０１３７】
さらに、本発明は、ローエッジＶベルトの内周側及び外周側の双方にコグが形成されたローエッジダブルコグドＶベルトであってもよい。【０１３８】
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。【０１３９】
なお、本出願は、２０１９年１２月１３日出願の日本特許出願（特願２０１９−２２５４５８）及び２０２０年２月１９日出願の日本特許出願（特願２０２０−０２６２０５）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
【符号の説明】
【０１４０】
１０    コグ付きＶベルト（ローエッジコグドＶベルト）
１０ｉ  内周側
１１    コグ山
１２    コグ谷
１３    コグ部
１８    心線
２１    第１円弧（複数の円弧）
２２    第２円弧（複数の円弧）
２３    コグ谷の側壁（コグ山の側面）
２４    頂部
２５    コグ谷の底部
Ａ      コグ谷の最深部
Ｈ      ベルト厚み
Ｈ１    コグ高さ
Ｈ２    心−谷厚み
Ｐ      コグピッチ
Ｒ１    第１円弧の曲率半径
Ｒ２    第２円弧の曲率半径
ＶＣ    仮想円
Ｗ      ベルト上幅
θ      コグ角度
【図１】
2021117895.tif 000010
【図２】
2021117895.tif 000011
【図３】
2021117895.tif 000012
【図４Ａ】
2021117895.tif 000013
【図４Ｂ】
2021117895.tif 000014
【図４Ｃ】
2021117895.tif 000015
【図５Ａ】
2021117895.tif 000016
【図５Ｂ】
2021117895.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月12日(2021.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト長手方向に沿ってコグ山とコグ谷が交互に多数設けられたコグ部が、少なくともベルト内周側に設けられ、ベルト厚みＨが１９〜３６ｍｍ、コグ高さＨ１が１４〜１９ｍｍである、コグ付きＶベルトであって、
前記ベルト長手方向の断面における前記コグ谷の断面形状は、連続する複数の円弧が組み合わされてなる底部と、ベルト厚み方向に対して傾斜する前記コグ谷の側壁と、を備え、
前記底部を構成する複数の円弧は、前記コグ谷の最深部から離れるにつれて、曲率半径が小さくなり、
前記複数の円弧は、前記コグ谷の最深部を通り、前記コグ谷の最深部と両側の前記側壁との３点に接する仮想円よりも大径である第１円弧と、前記第１円弧と前記側壁の延長線とを、それらに接するように曲線状に繋いだ第２円弧と、から構成され、
前記第１円弧の曲率半径Ｒ１は７〜１０ｍｍの範囲にあり、
前記第２円弧の曲率半径Ｒ２は、１．８〜２．５ｍｍの範囲にある、
ことを特徴とするコグ付きＶベルト。
【請求項２】
ベルト幅方向に間隔をおいて配列された心線を含む芯体層、前記芯体層のベルト外周側に積層された伸張ゴム層、及び前記芯体層のベルト内周側に積層された圧縮ゴム層を有し、
前記心線の中心部から前記コグ谷の最深部までの距離である心−谷厚みＨ２が６〜１３ｍｍ、かつ、前記ベルト厚みＨに対する前記心−谷厚みＨ２の比率が２０〜４０％である、
請求項１に記載のコグ付きＶベルト。
【請求項３】
前記コグ山の側面及び頂部は、直線で形成される、
請求項１又は２に記載のコグ付きＶベルト。
【請求項４】
大型農業機械のベルト式変速装置の伝動ベルトに使用される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のコグ付きＶベルト。
【手続補正書】
【提出日】令和3年8月18日(2021.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト幅方向に間隔をおいて配列された心線を含む芯体層、前記芯体層のベルト外周側に積層された伸張ゴム層、及び前記芯体層のベルト内周側に積層された圧縮ゴム層を有し、
ベルト長手方向に沿ってコグ山とコグ谷が交互に多数設けられたコグ部が、少なくともベルト内周側に設けられ、ベルト厚みＨが１９〜３６ｍｍ、コグ高さＨ１が１４〜１９ｍｍである、コグ付きＶベルトであって、
前記ベルト長手方向の断面における前記コグ谷の断面形状は、連続する複数の円弧が組み合わされてなる底部と、ベルト厚み方向に対して傾斜する前記コグ谷の側壁と、を備え、
前記底部を構成する複数の円弧は、前記コグ谷の最深部から離れるにつれて、曲率半径が小さくなり、
前記複数の円弧は、前記コグ谷の最深部を通り、前記コグ谷の最深部と両側の前記側壁との３点に接する仮想円よりも大径である第１円弧と、前記第１円弧と前記側壁の延長線とを、それらに接するように曲線状に繋いだ第２円弧と、から構成され、
前記第１円弧の曲率半径Ｒ１は７〜１０ｍｍの範囲にあり、
前記第２円弧の曲率半径Ｒ２は、１．８〜２．５ｍｍの範囲にあり、
前記心線の中心部から前記コグ谷の最深部までの距離である心−谷厚みＨ２が６〜１３ｍｍ、かつ、前記ベルト厚みＨに対する前記心−谷厚みＨ２の比率が２０〜４０％である、
ことを特徴とするコグ付きＶベルト。
【請求項２】
前記コグ山の側面及び頂部は、直線で形成される、
請求項１に記載のコグ付きＶベルト。
【請求項３】
前記ベルト厚みＨに対する上幅Ｗの比率であるアスペクト比Ｗ／Ｈが、１．２〜３．８である、
請求項１又は２に記載のコグ付きＶベルト。
【請求項４】
前記圧縮ゴム層は、第１のゴム成分を含むゴム組成物及び第１の短繊維を含んでおり、
前記第１の短繊維の割合が、前記第１のゴム成分１００質量部に対して、５〜５０質量部である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のコグ付きＶベルト。
【請求項５】
大型農業機械のベルト式変速装置の伝動ベルトに使用される、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のコグ付きＶベルト。
【国際調査報告】
2021117895.tif 000018
2021117895.tif 000019
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