JP2000044028A - 桟付ｖベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 稲、麦等の作物を掬い込み、あるいは搬送す
る機能を有する桟付Ｖベルトにおいて、横桟の耐屈曲性
を低下させることなく、且つ、摩耗に起因する剛性低下
に拠って、上記機能を損なわない桟付Ｖベルトを提供す
る。 【解決手段】 Ｖベルト３の背面に一定間隔に横桟を設
けた桟付Ｖベルト２において、桟付Ｖベルト２の走行方
向前側の横桟端面４ａに、斜線で示したブロック状の高
硬度ゴム層３ｆを埋設し、それ以外の部位には低硬度ゴ
ム層３ｇを配した横桟を有する桟付Ｖベルトで構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、桟付きＶベルトに
関し、詳しくは、コンバイン、ハーベスターに代表され
る農業機械に使用されるものであって、稲、麦、トウモ
ロコシ、サトウキビ等の穀物の刈取り作業において、作
物を掬い込み、搬送するために使用される桟付Ｖベルト
に関する。

【従来の技術】コンバイン、ハーベスターにおいて、
稲、麦等からなる作物の結束処理を行う前処理として、
作物の掬い込み、搬送作業に桟付Ｖベルトが使用されて
いる。この桟付Ｖベルトは、２軸のＶプーリからなるＶ
ベルト駆動装置に巻き掛けられて回動するもので、通
常、２台のＶベルト駆動装置、即ち２本の桟付Ｖベルト
を、作物を挟み込むように相対峙させることによって、
前記作物を安定状態に掬い込み、搬送することができ
る。上記のＶベルト駆動装置は、農業機械本体のコンパ
クト化、軽量化、使用条件の過酷化に従って、益々、厳
しい条件下に置かれている。特に、Ｖベルト駆動装置の
スペースを決定付けるＶプーリのピッチ径の、小径化は
避けられない趨勢であった。この小径化によって、桟付
Ｖベルトへの屈曲ストレスは増大し、これによって、横
桟ゴムとＶベルト本体の接着強度が不足し、結果、耐久
性を損なう問題を生じた。この問題を解決する発明とし
て、例えば、特願平４−２５３９４５号公報には、この
接着強度を改善する発明が開示されており、また、実開
平３−４９２１１号公報には、横桟ゴムの耐亀裂性を改
善する発明が開示されている。いずれも、桟付Ｖベルト
の屈曲性能を改善する発明である。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｖプー
リの小径化と、これに付随して増加する屈曲ストレスに
対抗するため、横桟の形状は、次第にスリム化すること
になった。このスリム化は、横桟ゴム自体の耐屈曲性、
および横桟ゴムとＶベルト本体間の接着強度の耐屈曲性
を向上させる長所とはなったが、新たな問題を発生させ
ることになった。すなわち、横桟の形状のスリム化、特
に横桟の厚み（以降、横桟の長さと称する。）のスリム
化によって剛性が低下している状況で、更に横桟の摩耗
に起因する剛性の低下が加わるため、桟付Ｖベルトは、
作物を掬い込む、或いは安定して搬送する機能を早々に
損なうことになった。これが原因となって、桟付Ｖベル
ト全体の寿命を低下させる問題を惹起した。本発明は、
この桟付Ｖベルトの耐屈曲性を損なうことなく、且つ摩
耗による剛性不足の課題を解決した新たな桟付Ｖベルト
を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、Ｖベ
ルトの背面に一定間隔の横桟を有する桟付Ｖベルトにお
いて、走行方向前側の横桟端面から、横桟長さ×（１／
５〜１／２）に渡る部位のゴム硬度が、他の部位に比し
て高くなっている桟付Ｖベルトである。請求項２の発明
は、横桟の高さ方向において、ゴム硬度の高い部位が、
横桟の最高点から走行方向前側の横桟端面とＶベルトの
背面が成す曲率部の上側開始点までの距離を最小とし、
横桟の底面から２ｍｍの点までの距離を最大とする範囲
に規制されている請求項１記載の桟付Ｖベルトである。
請求項３の発明は、ゴム硬度の高い部位のゴム硬度が、
ＪＩＳ−Ａ試験方法で定義される硬度６５〜８０度であ
り、その他の部位のゴム硬度が、４０〜６０度である請
求項１または請求項２記載の桟付Ｖベルトである。

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は本発明に係る桟付Ｖ
ベルト２の駆動装置１を示す概略図であり、図2は桟付
Ｖベルトを示す概略図である。図１において、作物の掬
い込み、搬送に使用される駆動装置１は、２軸のＶプー
リに桟付Ｖベルト２を巻き付けて回動させるものであ
る。通常、２台の駆動装置１、即ち2本の桟付Ｖベルト
２の背面同士を相対峙させることによって、作物を横桟
間に掬い込むように構成されている。ここで、横桟４の
横桟端面４ａは、桟付Ｖベルト２の走行方向の前側に位
置し、直接、作物と接触する部位である。故、直に作物
と接触しない後側の横桟端面４ｂに比して、その摩耗損
傷は大きくなる。図２において、本発明の桟付Ｖベルト
２は、加硫された伝動用のＶベルト３の背面３ａに、未
加硫ゴムからなる横桟４を加硫接着したもので、その接
着方法は、背面３ａのカバー帆布３ｃを剥ぎ取り、露出
した伸張ゴム層３ｅにゴム糊を塗布し、横桟４と加硫接
着する、或いは上記カバー帆布３ｃにゴム糊を塗布し、
横桟４と加硫接着する、或いはＶベルト３の外周に未加
硫のゴム糊引きカバー帆布または未加硫のゴム引きカバ
ー帆布を巻き付けて、加硫接着する等の方法があるが、
いずれも任意に行えるものである。ここで、本体のＶベ
ルト３に使用されるゴムは、クロロプレンゴム、天然ゴ
ム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム等であ
り、また、心線３ｂにはポリエステル繊維、ポリアミド
繊維、芳香族ポリアミド繊維等からなる高強力低伸度の
ロープが使用される。また、横桟４のベースゴムには、
低硬度ゴム層３ｇが用いられるが、この横桟４の横桟端
面４ａには、タイル状の高硬度ゴム層３ｆが前面に埋め
込まれている。ここで、横桟４には、天然ゴム、スチレ
ン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、水素添加−ニ
トリルゴム等からなる耐摩耗性ゴムを単独配合またはブ
レンド配合で構成したものである。更に耐摩耗性を向上
させるために、横桟４の配合ゴムに、綿、ナイロン、ビ
ニロン、アラミド繊維からなるカット糸を混入する、或
いは、配合カーボン量を多くすることによって、高硬度
の耐摩耗性ゴムを得ることができる。この高硬度ゴム層
３ｆは、作物との打撃、摺動による摩擦力に対し、顕著
な耐摩耗性を発揮するが、一方、横桟４とＶベルト３の
接合部との耐接着性能を低下させる。このため、本発明
では、横桟４のベースゴムには、低硬度ゴム層３ｇを使
用する。特に、横桟４の接合基部には、低硬度ゴム層３
ｇを使用し、横桟４を全体として柔構造にする必要があ
る。以上、本発明による桟付Ｖベルト２の概要構成を説
明したが、次に、従来技術による桟付Ｖベルト２’の概
要を説明する。図５は、従来例に係る横桟４’を示す図
であるが、図５において、従来例に係る横桟４’は、そ
の斜長を、Ｈ０’、接合基部の横桟長さＬ０’とし、そ
の全体形状は、接合基部から遠ざかるに従って、平行断
面の横桟長さＬｘが漸減する台形状に形成されている。
ここで、特徴的なことは、従来技術では、横桟４’の耐
接着性能および耐亀裂性能の向上に力点が置かれたた
め、耐屈曲性能に有利な軟質の低硬度ゴム３ｇが専ら使
用されていた。しかしながら、この従来技術による桟付
Ｖベルト２’を使用した場合、作物との打撃、摺動によ
る摩擦力によって、走行方向前側の横桟端面４ａが、摩
耗によって徐々にその厚みを減少させ、やがて、その剛
性の低下により、作物を掬い上げる機能を喪失し、これ
を原因とする寿命が支配的となっていた。そこで、本発
明者は、耐摩耗性を向上させることによって、寿命を向
上させる新規な桟付Ｖベルト２’を発明した。以下、そ
の実施形態について、図３および図４を用いて詳細に説
明する。ここで、図３は本発明に係る横桟の正面図であ
り、図４はその側面図である。図３は、走行方向から見
た正面図であり、走行方向前側の横桟端面４ａを投影し
ている。図３において、横桟４の形状は、底辺の長さを
Ｗ０（Ｖベルト２の上幅に相当する。）とし、上辺の長
さをＷ１とする台形状に形成されている。図において、
斜線で表示した横桟端面４ａには、高硬度ゴム層３ｆか
らなるタイル状のゴム層が埋め込まれている。その他の
基部および高硬度ゴム層３ｆの背面側、即ち、横桟端面
４ｂには、低硬度ゴム層３ｇ使用されている。次に、本
発明が最も特徴とするタイル状の高硬度ゴム層３ｆの形
状を、図４を用いて説明する。図４において、斜線で表
示した断面を紙面方向に貫通した体積が、高硬度ゴム層
３ｆで形成され、それ以外の部分は全て、低硬度ゴム層
３ｇで形成されている。この斜線で示した高硬度ゴム層
３ｆの断面積の全断面積に対する占有比率が、一定以上
に大きくなると、横桟４の剛性が高くなり、耐屈曲性能
が低下する。特に、高硬度ゴム層３ｆが、横桟４とＶベ
ルト２の接合界面、即ち、Ｖベルト２の背面３ａの位置
近くまで接近すれば、それだけ剛性は大きくなり、耐屈
曲性能を大きく低下させる。逆に接合界面から遠ざかれ
ば、耐摩耗性は低下する。そこで、本発明者は、耐屈曲
性を損ねない柔構造を維持しつつ、且つ、耐摩耗性を低
下させない高硬度ゴム層３ｆの最適な形状を発明した。
即ち、基部断面に平行する任意の断面での高硬度ゴム層
部の長さＢｘを、同上断面での横桟長さＬｘに対し、Ｂ
ｘ＝（１／５〜１／２）×Ｌｘとなるように規制する。
また、高さ方向には、横桟４とＶベルト２接合界面から
の距離で規制する。即ち、Ｙｍａｘ〜Ｙｍｉｎの位置
を、高硬度ゴム層３ｆの占有位置の下限として規制す
る。ここで、Ｙｍａｘは、走行方向前側凹部曲率部５ａ
の曲率開始点の位置であり、Ｙｍｉｎは、横桟４とＶベ
ルト２接合界面から２ｍｍの高さの位置である。尚、こ
の２ｍｍの数値は、横桟４の製造能力（寸法精度±１ｍ
ｍ）を考慮して、決定した数値である。以上の規制によ
って、接合界面から２ｍｍまでの部位は、低硬度ゴム層
３ｇで占めることになり、これによって、柔構造は、維
持されると共に、作物との実質的接触部位を、全て、耐
摩耗性の高硬度ゴム層３ｆで占有することができる。ま
た、高硬度ゴム層３ｆの長さＢｘを、Ｂｘ＝（１／５〜
１／２）×Ｌｘで規制することによって、摩耗量を低減
させると共に、横桟４の剛性を必要以上に高くならない
ようにすることができる。次に、本発明に係る実施例、
および従来例との比較テスト結果を、表１、および表２
を用いて説明する。表１は、耐摩耗性能の評価を２軸台
上走行試験機と、実物負荷の代替物である箒を用い実機
模擬試験によって行ったものである。

【表１】 また表２は、同じく２軸台上走行試験機を用いて、屈曲
性能を評価した結果を示している。

【表２】 実施例、比較例共に、本体のＶベルト２の心線には、ポ
リエステル心線、圧縮ゴム層３ｄ、伸張ゴム層３ｅには
クロロプレンゴム、カバー帆布にはゴム引き綿帆布から
なるラップドベルトＡ型３４吋（周長８６４ｍｍ）を用
い、横桟４の寸法は、Ｌ０＝２１ｍｍ、Ｈ０＝８０ｍ
ｍ、Ｗ０＝１２．４ｍｍ、Ｗ１=８ｍｍ、横桟取付ピッ
チ＝８６ｍｍ、総個数＝１０、傾斜角度α＝６０°のも
のを用いた。低硬度ゴム層３ｇには、天然ゴムとスチレ
ン・ブタジエンゴムのブレンドゴムにカーボン４０ｐｈ
ｒを配合したものを用い、その硬度がＪＩＳＫ６３０１
試験方法によるＪＩＳ−Ａ硬度５７°のものを用いた。
また、高硬度ゴム層３ｆには、上記配合ゴムにカーボン
８０ｐｈｒを配合したものを用い、その硬度がＪＩＳＫ
６３０１試験方法によるＪＩＳ−Ａ硬度７６°のものを
用いた。この高硬度ゴム層３ｆの形状は、横桟の長さ方
向には、Ｂｘ＝１／３×Ｌｘとし、高さ方向には、Ｙｍ
ａｘ、すなわち走行方向前側にある凹部曲率部５ａの曲
率開始点の位置までとした。尚、この曲率半径は、凹部
曲率部５ａ、５ａ’で１５ｍｍ、走行方向後側の凹部曲
率部５ｂ、５ｂ’で７ｍｍ.、最高部の凸部曲率部５
ｃ、５ｃ’で４ｍｍである。以上の試験品を用いて、試
験時間２００時間の摩耗試験を実施した結果は表１の通
りである。走行方向前側の横桟端面４ａに高硬度ゴム層
３ｆを用いた実施例および比較例１では、その摩耗量は
２ｍｍとなり、従来例である比較例２の摩耗量５ｍｍ
を、耐摩耗性能で大きく上回った。尚、従来技術による
比較例１では、摩耗量が２ｍｍ（８０〜１００時間）に
なった時点で、掬い込み機能、搬送機能を損なう結果と
なったが、実施例および比較例２では、摩耗量が２ｍｍ
（２００時間）になった時点でも十分に機能した。次
に、屈曲試験の結果は、表２の通りであり、横桟４の全
てに高硬度ゴム層３ｆを使用した比較例２は、柔軟性の
不足から、横桟４の剥離による寿命は、１６０時間と最
も短いものであった。これに対し、従来技術による比較
例１は、２５０時間、本発明の桟付Ｖベルト２は、最も
長寿命の２８０時間であった。以上をまとめると、従来
技術である比較例１の耐屈曲性能（２５０時間）は、本
発明実施例（２８０時間）に対し、遜色はない。しか
し、耐摩耗性においては、本発明実施例が２００時間以
上使用できるのに対し、従来技術である比較例１は、８
０〜１００時間で掬い込み機能、搬送機能を損なう結果
となり、格段の差異を生じることになった。また、比較
例２は、耐摩耗性では、本発明実施例と同等であるもの
の、耐屈曲性能では格段に劣る結果となった。即ち、本
発明実施例では、２８０時間であり、比較例２は、１６
０時間であった。尚、上記の試験時間は、季節変動のあ
る実機ハーベスター、コンバインの稼動条件（３０〜６
０時間稼動／年）を考慮して決めたものであり、通常、
３年以上の寿命が期待されている。以上の結果から、総
合寿命では、本発明実施例が格段に優れていることが判
る。

【発明の効果】請求項１の発明は、横桟のゴム硬度の高
い面を、作物が接触する側に配することによって、走行
方向前側の横桟端面からの耐摩耗性を向上させ、且つ横
桟全体の剛性が高くなるのを抑止する効果がある。請求
項２の発明は、これによって、横桟とＶベルトの接着界
面に作用する応力を低減させる優れた効果がある。請求
項３の発明は、これによって、コンバイン、バインダー
等の農業機械に使用する桟付Ｖベルトの耐久寿命を、総
合的に向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る桟付Ｖベルトの駆動装置を示す概
略図である。

【図２】本発明に係る桟付Ｖベルトを示す概略図であ
る。

【図３】本発明に係る横桟の正面図である。

【図４】本発明に係る横桟の側面図ある。

【図５】従来例に係る横桟の側面図である。

【符号の説明】

１ 駆動装置 ２、２’ 桟付Ｖベルト ３、３’ Ｖベルト ３ａ背面 ３ｂ心線 ３ｃカバー帆布 ３ｄ圧縮ゴム層 ３ｅ伸張ゴム層 ３ｆ、３ｆ’高硬度ゴム層 ３ｇ、３ｇ’低硬度ゴム層 ４ 横桟 ４ａ、４ａ’横桟端面 ４ｂ、４ｂ’横桟端面 ４ｃ、４ｃ’側面 ５ａ、５ａ’凹部曲率部 ５ｂ、５ｂ’凹部曲率部 ５ｃ、５ｃ’凸部曲率部 Ｗ０横桟下幅 Ｗ１横桟上幅 Ｌ０、Ｌ０’横桟長さ Ｈ０、Ｈ０’横桟斜長 Ｙｍａｘ上限値 Ｙｍｉｎ下限値 Ｌｘ、Ｌｘ’横桟長さ Ｂｘ高硬度ゴム層部長さ α、α’傾斜角度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｖベルトの背面に一定間隔の横桟を有す
   る桟付Ｖベルトにおいて、走行方向前側の横桟端面か
   ら、横桟長さ×（１／５〜１／２）に渡る部位のゴム硬
   度が、他の部位に比して高いことを特徴とする桟付Ｖベ
   ルト。
2. 【請求項２】 横桟の高さ方向において、ゴム硬度の高
   い部位が、横桟の最高点から走行方向前側の横桟端面と
   Ｖベルトの背面が成す曲率部の上側開始点までの距離を
   最小とし、横桟の底面から２ｍｍの点までの距離を最大
   とする範囲に規制されていることを特徴とする請求項２
   記載の桟付Ｖベルト。
3. 【請求項３】 ゴム硬度の高い部位のゴム硬度が、ＪＩ
   Ｓ−Ａ試験方法で定義される硬度６５〜８０度であり、
   その他の部位のゴム硬度が、４０〜６０度である請求項
   １または請求項２記載の桟付Ｖベルト。