JP4594497B2 - 高負荷伝動用ｖベルト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高負荷伝動用Ｖベルトに関し、特に、張力帯の長手方向に多数のブロックが連続して装着された高負荷伝動用Ｖベルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の高負荷伝動用Ｖベルトは、例えば無段変速機の分野で使用されている。この無段変速機は、それぞれ固定シーブ及び可動シーブからなる駆動側と従動側の少なくとも２つの変速プーリ間に、上記高負荷伝動用Ｖベルトを巻き掛けて構成されている。この高負荷伝動用Ｖベルトは、例えば実開平６−６９４９０号公報に示されているように、硬質ゴム製の保形ゴム層の中に心線を通した構成のエンドレスの張力帯に、多数のブロックを該張力帯の長手方向に連続するように固定して構成されている。
【０００３】
上記ブロックは、ベルト幅方向に延びる上側ビームと、上側ビームよりも幅の狭い下側ビームと、両ビームの左右中央部同士を上下に接続するセンターピラーとから、略Ｈ字状に形成されている。そして、上記張力帯は、ブロックの上側ビームと下側ビームの間に、上記センターピラーの両側から挿入することにより該センターピラーと当接するように装着されている。
【０００４】
この種のＶベルトでは、その曲易さを確保するために、各ブロックを張力帯に対して接着することは行わず、ブロックの上下のビームに形成した凸部と張力帯の上下の面に形成した凹部を係止させるように構成されている。そして、ブロックと張力帯をこのように物理的な係止状態（噛合状態）により固定して、張力帯と各ブロックとの間で動力の授受を行うようにしている。
【０００５】
一方、上記Ｖベルトでは、例えば、張力帯の噛合厚さ（上表面と下表面との間隔）をブロックの噛合隙間（上側ビームと下側ビームとの間隔）よりも大きく設定して、張力帯が厚さ方向に圧縮された状態でブロックの嵌合部に挿入嵌合されるように、締め代が設けられる。そして、ベルト組み立て時にブロックに張力帯を圧入することで生じる初期締め代によって張力帯とブロックとの間のガタを必要な水準に保ち、騒音の上昇、ブロックの摩耗、及び心線の疲労を抑制するようにしている。
【０００６】
さらに、例えば、張力帯に各ブロックの側面から１００μｍ程度突出するように出代を設けて、この出代によってプーリへのブロックの進入衝撃等を緩和し、ベルト走行時の低騒音化を図ることがある。つまり、ブロック側面と張力帯側面との両方がプーリ溝面と接触するようにしてプーリからの側圧をブロックと張力帯とで分担して受けることで、ブロックがプーリ溝に突入する際の衝撃を張力帯の側部の出代により緩和し、ブロックと張力帯の間でがたつきを発生しにくくして、騒音の発生も緩和している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高負荷伝動を可能にし、かつ張力帯の心線の疲労を低減するため、ゴム架橋物の弾性率はある程度高くする必要があり、このため、張力帯の保形ゴム層には、従来よりメタクリル酸亜鉛で強化された水素添加ニトリルゴムがよく用いられている。また、弾性率を高くするために、保形ゴム層のメタクリル酸亜鉛量を通常は４０質量％以上にしている。
【０００８】
一方、メタクリル酸亜鉛量を上述した割合で（４０質量％以上）含む従来の保形ゴム層は、弾性率に関する条件は満たすものの、圧縮永久歪が大きい。このため、ベルトの走行過程において、時間の経過とともに、張力帯の係止部のへたり（老化）が生じやすい。その結果、張力帯とブロックとのかみ合いがルーズになってブロックのがたつきが生じ、それが原因で張力帯の心線の疲労が生じやすくなったり、ブロックの揺動によって騒音が大きくなったりする場合があった。
【０００９】
また、従来の材料ではゴム架橋物の耐熱性が低いため、ベルトの走行中、比較的早期に保形ゴム層のクラックが発生しやすく、その結果、心線の疲労・切断が生じやすくなってしまうという欠点もあった。
【００１０】
なお、上記締め代や出代を大きくすると、ブロックのがたつきが小さくなり、比較的長期に亘って騒音の発生を抑制できると考えられる。しかし、この場合には摩擦抵抗が大きくなるために、特にベルトがプーリに馴染んでいない走行初期の発熱が大きくなることがある。さらに、この場合でも、時間の経過とともに張力帯が摩耗して出代が小さくなると、騒音が大きくなってしまう。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、高負荷伝動用Ｖベルトにおける張力帯の弾性率を確保しながらへたり（老化）を抑えることであり、それによって、心線の疲労を防止して耐久性を高め、発熱や騒音も抑えられるようにすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、保形ゴム層の弾性率と圧縮永久歪を所定の範囲内に特定するようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、保形ゴム層の内部に心線を埋設してなる張力帯と、該張力帯に噛合して係止することによりベルト長さ方向に並んだ複数のブロックとから構成された高負荷伝動用Ｖベルトを前提としている。そして、保形ゴム層のベルト長さ方向の貯蔵弾性率を、温度１００℃、静荷重０．２９ＭＰａ、動歪１％、周波数１０Ｈｚ、引っ張りモードの条件で、６０ＭＰａ以上で８５ＭＰａ以下とし、かつ、圧縮率１０％、温度１２０℃の条件で２４時間後の圧縮永久歪を６０％以下としたものである。また、保形ゴム層は、金属塩モノマーで強化された水素添加ニトリルゴムからなるとともに、水素添加ニトリルゴムと金属塩モノマーの合計１００質量％あたり、水素添加ニトリルゴムを６５質量％以上、７５質量％以下の割合で含有し、かつ、水素添加ニトリルゴムと金属塩モノマーの合計１００質量部あたり、酸化亜鉛を２０質量部以上、４０質量部以下の割合で含有している。
【００１４】
また、本発明が講じた第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、水素添加ニトリルゴムのムーニー粘度を１２０ＭＬ１＋４（１００℃）以上で２００ＭＬ１＋４（１００℃）以下としたものである。
【００１５】
また、本発明が講じた第３の解決手段は、上記第１または第２の解決手段において、金属塩モノマーをアクリル酸亜鉛またはメタクリル酸亜鉛としたものである。
【００１６】
また、本発明が講じた第４の解決手段は、上記第２または第３の解決手段において、保形ゴム層を、カーボンブラック、シリカ、及び炭酸カルシウム・タルクよりなる群から選択される少なくとも１種の充填材により補強するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施形態に係る高負荷伝動用ＶベルトＢを示し、このベルトＢは、左右１対のエンドレスの張力帯１，１と、この張力帯１，１にベルト長手方向に連続して係止した多数のブロック１０，１０，…とから構成されている。図２及び図４に拡大して示すように、各張力帯１は、硬質ゴムからなる保形ゴム層２の内部に、スパイラル状にしたアラミド繊維（組紐）等の高強度高弾性率の心線３が配置されて埋設されたもので、この各張力帯１の上面には各ブロック１０に対応してベルト幅方向に延びる一定ピッチの溝状の上側凹部４，４，…が、また下面には上記上側凹部４，４，…に対応してベルト幅方向に延びる一定ピッチの下側凹部５，５，…がそれぞれ形成されている。また、張力帯１の上下表面には、クラックの発生を防止することや、耐摩耗性を向上させることなどを目的として、帆布６，６が一体的に接着されている。
【００１９】
上記保形ゴム層２を構成する硬質ゴムは、メタクリル酸亜鉛やアクリル酸亜鉛などの金属塩モノマーで強化された水素添加ニトリルゴムで、それに補強を目的として有機短繊維７，７，…を全体に混入して強化することで、耐熱性に優れかつ永久変形し難い硬質ゴムとされたものが用いられている。このように、上記保形ゴム層２のゴムを、メタクリル酸亜鉛で強化された水素添加ニトリルゴムとすることで、硬質で耐摩耗性に優れた保形ゴム層２用のゴムが得られる。また、上記硬質ゴムには、ＪＩＳ−Ｃ硬度計で測定したときに７５°以上のゴム硬度のものが用いられる。
【００２０】
なお、上記有機短繊維７は、例えば６，６ナイロン繊維、６ナイロン繊維、４，６ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維等、保形ゴム層２のゴムよりもプーリ溝面（図示せず）との摩擦係数が低い短繊維で、ベルト幅方向に配向されている。また、心線３に対するゴムのグリップ力を高め、張力帯１の耐久性を向上させるとともに、プーリからの側圧を張力帯１が分担するように幅方向に高いゴム弾性率を与える必要があるときには、上記ナイロン繊維に加えてさらにアラミド繊維やＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維等を併用するのが好ましい。
【００２１】
そして、上記保形ゴム層２と心線３及び各帆布６とは、その心線３及び各帆布６に対する適切な接着処理により、ゴムの架橋時に強固に接着されて一体化されている。
【００２２】
本実施形態の特徴として、保形ゴム層２は、ベルト長さ方向（ポリマー鎖の配向方向と直角をなす方向）の貯蔵弾性率が、温度１００℃、静荷重０．２９ＭＰａ、動歪１％、周波数１０Ｈｚ、引っ張りモードの条件（Rheometrics 社製ＲＳＡIIによる）において、６０ＭＰａ以上で８５ＭＰａ以下であり、かつ、圧縮率１０％、温度１２０℃の条件で２４時間後の圧縮永久歪（ＪＩＳ Ｋ６２６２に準ずる）が６０％以下であるように設定されている。
【００２３】
また、保形ゴム層２は、上述したようにアクリル酸亜鉛またはメタクリル酸亜鉛（金属塩モノマー）で強化された水素添加ニトリルゴムからなり、該水素添加ニトリルゴムのムーニー粘度は、好ましくは１２０ＭＬ１＋４（１００℃）以上で２００ＭＬ１＋４（１００℃）以下に設定される。
【００２４】
また、保形ゴム層２は、上記金属塩モノマーを２０質量％以上で３５質量％以下の割合で含むポリマーを成分とするゴム組成物により構成することが好ましい。さらに、保形ゴム層２は、カーボンブラック、シリカ、及び炭酸カルシウム・タルクよりなる群から選択される少なくとも１種の充填材により補強されていることが好ましい。また、保形ゴム層２は、金属塩モノマーで強化された水素添加ニトリルゴム１００質量部あたり、酸化亜鉛を２０質量部以上かつ４０質量部以下の割合で含有していることが好ましい。
【００２５】
一方、図２及び図３に拡大して示すように、各ブロック１０は、ベルト幅方向左右側部に上記各張力帯１を幅方向から着脱可能に嵌装するための切欠き状の嵌合溝１１，１１を有するとともに、この嵌合溝１１を除いた左右側面にプーリ溝面と当接する当接部１４，１４を有している。そして、この各ブロック１０の嵌合溝１１，１１にそれぞれ張力帯１，１を嵌合させることで、ブロック１０，１０，…が張力帯１，１にベルト長手方向に連続的に噛合して係止している。
【００２６】
具体的に、上記各ブロック１０における各嵌合溝１１の上壁面には、上記張力帯１の上面の各上側凹部４に噛合する凸条からなる上側凸部１２が、また嵌合溝１１の下壁面には、張力帯１の下面の各下側凹部５に噛合する凸条からなる下側凸部１３が、それぞれ互いに平行に配置されて形成されている。そして、この各ブロック１０の上下の凸部１２，１３をそれぞれ張力帯１の上下の凹部４，５に噛合させることで、ブロック１０，１０，…が張力帯１，１にベルト長手方向に係止している。
【００２７】
上記各ブロック１０は、基本的に硬質樹脂である熱硬化性フェノール樹脂材料から形成されているが、図２等に示すように、その内部にはブロック１０の厚さ方向の略中央に位置するように軽量アルミニウム合金等からなる高強度、高弾性率の補強部材１５が埋設されている。この補強部材１５は、例えば上下の凸部１２，１３（張力帯１との噛合部）や左右側面の当接部１４，１４（プーリ溝面との接触部）では硬質樹脂中に埋め込まれてブロック１０表面に顕れないが（つまり、これらの部分は硬質樹脂からなっている）、その他の部分ではブロック１０の表面に露出していてもよい。
【００２８】
補強部材１５は、ベルト幅方向（左右方向）に延びる上側及び下側ビーム１５ａ，１５ｂと、これら両ビーム１５ａ，１５ｂの左右中央部同士を上下に接続するセンターピラー１５ｃとからなっていて、略Ｈ字状に形成されている。そして、この補強部材１５を熱硬化性フェノール樹脂中にインサートしてブロック１０が成形され、さらに、必要により各種の成形加工が追加されてブロック１０の強度が高められている。
【００２９】
さらに、予め、上記硬質ゴムからなる張力帯１の上下の凹部４，５間の噛合厚さｔ２、つまり図４に示す上側凹部４の底面（詳しくは上側帆布６の上表面）と該上側凹部４に対応する下側凹部５の底面（同下側帆布６の下表面）との間の距離が、ブロック１０の噛合隙間ｔ１、つまり図３に示す各ブロック１０の上側凸部１２下端と下側凸部１３上端との間の距離よりも例えば０．０３〜０．１５ｍｍ程度だけ若干大きく（ｔ２＞ｔ１）設定されている。このため、張力帯１への各ブロック１０の組付時に張力帯１がブロック１０により厚さ方向に圧縮されて組み付けられ、このことで締め代ｔ２−ｔ１（ブロック１０に対する張力帯１の初期圧入代）が設けられている。
【００３０】
また、図２に示すように、ベルトＢの左右両側のプーリ接触面において、張力帯１におけるベルト幅方向外側の側面１ａが、各ブロック１０の樹脂からなる当接部１４，１４の面よりも若干（例えば０．０３〜０．１５ｍｍ）突出している。そして、このことにより、各張力帯１の外側側面１ａと各ブロック１０の左右側面である当接部１４との双方がプーリ溝面に接触するように、張力帯１についての出代Δｄが設けられている。
【００３１】
この出代Δｄは、ベルトＢが組み立てられたときにブロック１０の側面の当接部１４から張力帯１の側面１ａを意図的にはみ出させるように設けたもので、張力帯１のピッチ幅（心線３を通る平面上での幅）を、ブロック１０の噛合部である嵌合溝１１の挿入ピッチ幅（嵌合溝１１に嵌合された張力帯１の心線３の位置での溝深さ）に対して調整することで自由に変えられる。各張力帯１は各ブロック１０の嵌合溝１１に対し圧入して挿入され、この圧入を完全にするためには、ベルトＢが実際の使用時にプーリから受ける力以上の力で張力帯１を圧入する必要がある。この出代Δｄは、組立後にベルトＢの左右側面をコントレーサ（輪郭形状測定器）で走査すれば容易に測定することができる。
【００３２】
そして、各張力帯１の側面１ａが各ブロック１０の側面の当接部１４よりも突出して出代Δｄが形成されているので、この張力帯１の側面１ａがブロック１０の側面の当接部１４と共にプーリ溝面と接触してプーリからの側圧をブロック１０と張力帯１とが分担して受けることとなり、各ブロック１０がプーリ溝に突入する際の衝撃が張力帯１の側部により緩和される。
【００３３】
【実施例】
次に、具体的な実施例について説明する。高負荷伝動用Ｖベルトは、ベルト角度を２６度、ベルトピッチ幅を２５mm、ブロックピッチ（ベルト長さ方向）を３mm、ブロックの厚さを２．９５mm、ベルトの長さを６１２mmとした。
【００３４】
そして、張力帯に用いるゴムは、下記の表１に示す基本配合とした。つまり、ベルトの張力帯のマトリックスゴムとして、２種類の水素添加ニトリルゴムから一つを選択し、該水素添加ニトリルゴムはメタクリル酸亜鉛またはアクリル酸亜鉛で強化されたものとした。また、該ゴムには所定量の酸化亜鉛と、炭酸カルシウム、シリカ、カーボンブラック（これらは１種以上を適当に組み合わせて使用すればよい）よりなる充填材と、老化防止剤、硫黄、パーオキサイドを配合した。このゴムに対し、ナイロン短繊維とアラミド短繊維を表１の割合でそれぞれ加えて混練りし、短繊維強化ゴムを準備した。これをカレンダーで圧延して短繊維を圧延方向に配向させた。そして、このゴムシートを用いて、ベルト幅方向が短繊維の配向方向になるように、張力帯を所定の形状に加工した。
【００３５】
【表１】

【００３６】
なお、上記の表１において、水素添加ニトリルゴム(1)のムーニー粘度は８５ＭＬ１＋４（１００℃）であり、水素添加ニトリルゴム(2)のムーニー粘度は１２０ＭＬ１＋４（１００℃）である。また、配合量はメタクリル酸亜鉛またはアクリル酸亜鉛で強化された水素添加ニトリルゴム１００質量部に対する割合を示している。
【００３７】
一方、ブロックは、厚さが２mmの軽量高強度アルミニウム合金からなる補強材をフェノール樹脂中にインサート成形して作製し、この成形後に熱処理を行って樹脂の物性が所定値となるようにした。
【００３８】
そして、実施例及び比較例として、水素添加ニトリルゴム(1)または水素添加ニトリルゴム(2)を、所定量のメタクリル酸亜鉛またはアクリル酸亜鉛で強化したゴムに、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、シリカ、カーボンブラックを異なる割合で配合し、実施例及び参考例と比較例の張力帯を作成した。具体的には、各実施例及び参考例は下記表２〜表４に示す配合とし、各比較例は下記表５，６に示す配合とした。
【００３９】
【表２】

【００４０】
【表３】

【００４１】
【表４】

【００４２】
【表５】

【００４３】
【表６】

【００４４】
また、この張力帯と上記ブロックとを組み合わせたベルトにより耐久走行試験を行った。なお、張力帯とブロックの初期締め代は、各実施例、参考例及び比較例とも、0.07mmとした。
【００４５】
走行試験は、比較例、実施例及び参考例のベルトのそれぞれについて、図５に示す耐熱試験装置を用いて行い、ベルトの走行時の耐久性を測定した。図５（ａ）は耐熱試験装置を上側から、図５（ｂ）は前側からそれぞれ見た概略断面図である。この耐熱試験装置は、前面上部の左右略中央位置に直径４０ｍｍの熱風入口２０ａが、上面の左側端部に直径９０ｍｍの熱風出口２０ｂがそれぞれ開口した耐熱ボックス２０を有している。この耐熱ボックス２０内の左側部（熱風出口２０ｂ側）には駆動軸２１に設けたピッチ円直径１２６．４３ｍｍの駆動プーリ２２が、また右側部には従動軸２３に設けたピッチ円直径７０．８ｍｍの従動プーリ２４が、互いに軸間距離１４８．５ｍｍを離して配置されている。そして、これら両プーリ２２，２４間に各実施例及び比較例の各ベルトＢを巻き架け、耐熱ボックス２０内に熱風入口２０ａから熱風を送ってそれを熱風出口２０ｂから排出させながら、各ベルトＢを下記表７の条件で走行させた。
【００４６】
【表７】

【００４７】
そして、各ベルトＢについて、１００時間走行後の締め代、温度、騒音を測定した。具体的に、ベルトＢの温度は、張力帯の側面を１００時間走行後に非接触温度計で測定した。
【００４８】
また、騒音については、上記耐熱試験装置（図５参照）でのベルトの走行を１００時間走行後に止めてベルトを取り外し、図６に示す騒音試験装置で計測した。図６（ａ）は騒音試験装置を上側から、図６（ｂ）は前側からそれぞれ見た図である。この騒音試験装置の左側には、駆動軸３１に設けたピッチ円直径５０．７ｍｍの駆動プーリ３２が、また右側には従動軸３３に設けたピッチ円直径１１３．３ｍｍの従動プーリ３４がそれぞれ軸間距離１７４．４ｍｍの間隔で配置されている。そして、これら両プーリ３２，３４間に各ベルトＢを巻き架けて、駆動プーリ３２を２５００ｒｐｍで回転させてベルトＢを走行させ、そのときに駆動軸３１の中心から５０ｍｍで手前側に１００ｍｍ離れた測音位置Ｐでの騒音をマイクロフォン等により測定した。なお、この騒音特性試験の具体的な条件は、下記表８に詳しく示している。
【００４９】
【表８】

【００５０】
なお、騒音の測定結果は、比較例１での騒音値（ｄＢ）に対する各例での騒音値の割合を百分率で表し、相対値とした。さらに、上記耐久走行試験は、騒音の測定後も継続し、張力帯の保形ゴム層にクラックが発生した時間と、ベルトが切断した時間とを測定した。
【００５１】
以上の試験による測定結果を、上記表２〜表６に、各例の架橋ゴムの物性と併せて示している。なお、物性値のうち、熱老化破断伸び残留率はＪＩＳ Ｋ６２５７，Ｋ６２５０，Ｋ６２５１に準じ、ダンベル状３号型、引っ張り速度５００mm/min、測定温度：２５℃、老化条件：１５０℃、１６８時間とした。
【００５２】
この結果から分かるように、実施例及び参考例はいずれも弾性率、圧縮永久歪、耐熱老化性のバランスがよいため、走行後も締め代が所定レベルに維持され、ブロックの固定度が高い。また、騒音が平均的に小さくてクラックも発生しにくく、ベルトの耐久性に優れている。
【００５３】
具体的には、比較例１〜４において、弾性率が極端に高いためにゴムクラックが早期に発生し（特に比較例１，２）、比較例５〜１４において、弾性率が低いために心線疲労によるベルト切断が早期に起こっているのに対し、各実施例及び参考例では、弾性率を６０〜８５ＭＰａとしているので、心線疲労によるベルトの切断が平均して生じにくく、ゴムクラックも長期間生じにくい（特に実施例３〜１８）。
【００５４】
また、参考例１，２において、水素添加ニトリルゴム(2)（ムーニー粘度：１２０）を用いているのに対し、比較例３，４は水素添加ニトリルゴム(1)（ムーニー粘度：８５）を用いている点が異なり、その他の配合は参考例１，２と同じである。そして、比較例３，４では圧縮永久歪の値が高いために張力帯のへたりが大きく、ベルト走行後の締め代がルーズになって騒音も大きいのに対し、参考例１，２ではムーニー粘度が高いために、圧縮永久歪を６０％にまで抑えて張力帯のへたりを小さくすることができる。したがって、ムーニー粘度を１２０以上にすれば、ベルト走行後の締め代が参考例３，４ほどルーズにはならず、騒音を抑えられることが分かる。
【００５５】
一方、参考例３がメタクリル酸亜鉛を３５質量％含むのに対して、比較例１，３はメタクリル酸亜鉛をそれぞれ５０質量％と４０質量％含んでいる。また、実施例４〜６と参考例８〜１２がメタクリル酸亜鉛またはアクリル酸亜鉛（金属塩モノマー）を２５質量％含むのに対して、比較例７〜１４はメタクリル酸亜鉛またはアクリル酸亜鉛を１５質量％含んでいる。そして、実施例４〜６及び参考例８〜１２と比較例７〜１４を比べると分かるように、各比較例７〜１４のように金属塩モノマーの配合量が少ないと弾性率が低下し、心線の早期疲労が原因でベルト切断時間が短いのに対し、各実施例４〜６及び参考例８〜１２では心線疲労による切断が生じにくくなる。また、比較例１，３あるいは比較例２，４から分かるように、金属塩モノマーの配合量が多いと圧縮永久歪が大きくなり、締め代がルーズになって騒音も大きくなるのに対し、実施例３などでは圧縮永久歪を適度に抑えて締め代を所定レベルに維持し、騒音を抑えられる。
【００５６】
なお、比較例７〜１４において弾性率をあるレベルまで高めようとすると、充填材を必要以上に多く配合する必要があり、その結果、ゴムのクラックが発生しやすくなり、ベルトが切断しやすくなってしまう。
【００５７】
また、例えば参考例３と実施例１〜３、あるいは参考例８と実施例４〜６を比較すれば分かるように、酸化亜鉛を１０質量部配合していたものに対して２０〜４０質量部配合するようにすると、熱老化破断伸び残留率が高くなる。つまり、実施例１〜３や実施例４〜６では参考例３や参考例８よりも耐熱性が向上し、クラックが発生しにくくなるため、ベルトの耐久性を高めることができる。なお、酸化亜鉛が少なすぎると耐熱性が十分に高められず、多すぎると耐クラック性が低下するので、実施例１〜３や実施例４〜６のように酸化亜鉛は２０〜４０質量部にするとよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、保形ゴム層のベルト長さ方向の貯蔵弾性率を所定の範囲（６０〜８５ＭＰａ）に設定しているので、保形ゴム層の耐クラック性と心線の耐疲労性を両立させることができる。つまり、貯蔵弾性率が上記の範囲よりも低いと心線の屈曲疲労が促進され、該範囲よりも高いと走行早期に保形ゴム層にクラックが発生し、近傍の心線に集中的な応力が作用してベルトが早期に切断してしまうおそれがあるのに対して、このような問題を防止できる。また、保形ゴム層の圧縮永久歪を６０％以下に設定しているので、張力帯のへたりを抑制し、ブロックの固定度を維持して騒音を低減できる。さらに、張力帯のへたりを抑制できることから初期の締め代を小さくすることが可能なり、それによってベルトの発熱を抑えられる。
【００５９】
また、酸化亜鉛の量が少ないと耐熱性が十分に向上せず、多いと架橋ゴムの耐クラック性が低下するのに対して、酸化亜鉛を２０質量部以上で４０質量部以下にすることで、架橋ゴムの耐熱性が向上し、ベルト走行後期のクラック発生を抑えてベルトの耐久性を高めることができる。
【００６０】
また、保形ゴム層の水素添加ニトリルゴムのムーニー粘度を１２０ＭＬ１＋４（１００℃）以上に特定しているので、加硫ゴムの弾性を高め、保形ゴム層のクリープなどによるへたり現象を抑えられる。さらに、ムーニー粘度が高すぎるとゴムの加工性が低下するが、ムーニー粘度を２００ＭＬ１＋４（１００℃）以下に特定しているのでそのような問題も防止できる。
【００６１】
また、金属塩モノマーをアクリル酸亜鉛またはメタクリル酸亜鉛に特定し、充填材をカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウムに特定したことで、耐久性に優れた保形ゴム層を実用化できる。また、本発明はポリマー中の金属塩モノマーを比較的少ない範囲に特定したものであるが、上記充填材の配合量を適宜調節すれば、保形ゴム層の弾性率が低下しすぎることなく、最適な範囲に設定しつつ、圧縮永久歪みも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る高負荷伝動用Ｖベルトの斜視図である。
【図２】 図１のII−II線拡大断面図である。
【図３】 ブロックの拡大側面図である。
【図４】 張力帯の拡大側面図である。
【図５】 ベルトの耐熱試験装置を示す図である。
【図６】 ベルトの騒音試験装置を示す図である。
【符号の説明】
Ｂ 高負荷伝動用Ｖベルト
１ 張力帯
２ 保形ゴム層
３ 心線
４ 上側凹部
５ 下側凹部
１０ ブロック
１１ 嵌合溝
１２ 上側凸部
１３ 下側凸部
１４ 当接部（ブロック側面）
１５ 補強部材
ｔ１ ブロックの噛合隙間
ｔ２ 張力帯の上下凹部間の噛合厚さ
ｔ２−ｔ１ 締め代
Δｄ 出代

Claims (4)

1. 保形ゴム層の内部に心線が埋設されてなる張力帯と、該張力帯に噛合して係止することによりベルト長さ方向に並んだ複数のブロックとから構成された高負荷伝動用Ｖベルトであって、
   保形ゴム層は、ベルト長さ方向の貯蔵弾性率が、温度１００℃、静荷重０．２９ＭＰａ、動歪１％、周波数１０Ｈｚ、引っ張りモードの条件で、６０ＭＰａ以上で８５ＭＰａ以下であり、かつ、圧縮率１０％、温度１２０℃の条件で２４時間後の圧縮永久歪が６０％以下であり、
   保形ゴム層は、金属塩モノマーで強化された水素添加ニトリルゴムからなるとともに、水素添加ニトリルゴムと金属塩モノマーの合計１００質量％あたり、水素添加ニトリルゴムを６５質量％以上、７５質量％以下の割合で含有し、かつ、水素添加ニトリルゴムと金属塩モノマーの合計１００質量部あたり、酸化亜鉛を２０質量部以上、４０質量部以下の割合で含有していることを特徴とする高負荷伝動用Ｖベルト。
2. 水素添加ニトリルゴムのムーニー粘度が１２０ＭＬ１＋４（１００℃）以上で２００ＭＬ１＋４（１００℃）以下であることを特徴とする請求項１記載の高負荷伝動用Ｖベルト。
3. 金属塩モノマーがアクリル酸亜鉛またはメタクリル酸亜鉛であることを特徴とする請求項１または２記載の高負荷伝動用Ｖベルト。
4. 保形ゴム層は、カーボンブラック、シリカ、及び炭酸カルシウム・タルクよりなる群から選択される少なくとも１種の充填材により補強されていることを特徴とする請求項２または３記載の高負荷伝動用Ｖベルト。

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