JP2001254782A

JP2001254782A - Ｖリブドベルト

Info

Publication number: JP2001254782A
Application number: JP2000071591A
Authority: JP
Inventors: Fumichika Nakagawa; 文史中川; Masashi Tamura; 昌史田村
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】過度のスリップを起こさず伝達力が高く、特
に被水時のスリップが小さいＶリブドベルトを提供す
る。【解決手段】伸張部１と、ベルト長手方向に沿って心
線２を埋設したクッションゴム層３と、クッションゴム
層３に隣接して設けられベルト長手方向に延びる複数本
のリブ４を有する圧縮ゴム層５とからなるＶリブドベル
トに関する。ベルト長手方向に１％伸ばすのに１リブ当
り１５０〜４００Ｎの引張り力を要する引張弾性率にＶ
リブドベルトを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝動に用いら
れるＶリブドベルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｖリブドベルトは、外周側の伸張部と、
その内側の心線を埋設したクッションゴム層と、その内
側のリブを設けた圧縮ゴム層とを積層して形成されるも
のであり、最も内周側になる圧縮ゴム層のリブはベルト
長手方向に沿って断面Ｖ字形に形成され、ベルト幅方向
に複数本平行に設けてある。このようなＶリブドベルト
はＶベルトに比べて厚みが薄いために曲げ応力が少な
く、小プーリに対する使用可能域が広くなってコンパク
トな設計が可能で、省エネルギー効果も顕著である等の
利点を有するものであり、用途も自動車、農業機械、家
庭用電化機器など拡大の一途をたどっている。

【０００３】そしてこのようなＶリブドベルトを用いて
動力をプーリ間で効率良く伝達するためには、Ｖリブド
ベルトが過度のスリップをしないことが重要である。Ｖ
リブドベルトが過度のスリップを起こす原因としては、
走行開始直後の起動時にＶリブドベルトが瞬時に大きく
伸びることが挙げられるが、逆に起動時にＶリブドベル
トに高負荷が掛かっても殆どＶリブドベルトが伸びない
と、Ｖリブドベルトの弛み側での張力が殆どゼロとなる
ので、Ｖリブドベルトの張り側と弛み側とで張力差が大
きくなり、バランスが崩れてこの場合も過度のスリップ
の原因となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、実用新案登録
第３０５６２１０号公報にみられるような改良が従来か
ら試みられているが、十分な効果を得るに至っていない
のが現状である。特に、雨水がかかる場合など被水時に
スリップが大きく発生することを防ぐことが難しいのが
現状である。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、過度のスリップを起こさず伝達力が高く、特に被
水時のスリップが小さいＶリブドベルトを提供すること
を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
Ｖリブドベルトは、伸張部１と、ベルト長手方向に沿っ
て心線２を埋設したクッションゴム層３と、クッション
ゴム層３に隣接して設けられベルト長手方向に延びる複
数本のリブ４を有する圧縮ゴム層５とからなるＶリブド
ベルトにおいて、ベルト長手方向に１％伸ばすのに１リ
ブ当り１５０〜４００Ｎの引張り力を要する引張弾性率
に形成されていることを特徴とするものである。

【０００７】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、圧縮ゴム層５にパラ系アラミド短繊維６が含有され
ていると共にパラ系アラミド短繊維６がリブ４の側面か
ら突出しており、パラ系アラミド短繊維６の突出部がフ
ィブリル化していることを特徴とするものである。

【０００８】また請求項３の発明は、請求項２におい
て、圧縮ゴム層５に綿短繊維７が含有されていると共に
綿短繊維７がリブ４の側面から突出していることを特徴
とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１０】図１はＶリブドベルトの一例を示すもので
あり、外周側の伸張部１と、伸張部１の内側に積層さ
れ、ベルト長手方向に沿って複数本の心線２を埋設した
クッションゴム層３と、クッションゴム層３の内側に積
層され、ベルト長手方向に沿う複数本の断面略Ｖ字形の
リブ４を設けた内周側の圧縮ゴム層５とから形成される
ものである。

【００１１】上記の圧縮ゴム層５を形成するゴム組成物
としては、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、天
然ゴム、ＣＳＭ、ＡＣＳＭ、ＳＢＲ等をゴム成分として
配合したものを使用することができる。水素化ニトリル
ゴムを用いる場合、その水素添加率は８０質量％以上が
好ましく、特に耐熱性及び耐オゾン性の特性を良好に発
揮させるためには９０質量％以上がより好ましい。水素
添加率８０質量％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性
及び耐オゾン性が極度に低下する。また結合アクリロニ
トリル量は２０〜４５質量％の範囲が好ましい。

【００１２】伸張部１を形成するゴムやクッションゴム
層３を形成するゴム組成物についても、上記と同じもの
を用いることができるものであり、後述のように圧縮ゴ
ム層５を形成するゴム組成物に短繊維を配合する場合に
は、短繊維を配合していないゴム組成物を用いるように
してもよい。

【００１３】また、上記のクッションゴム層３に埋入さ
れる心線２としては、エチレン−２，６−ナフタレート
を主たる構成単位とするポリエステル繊維、ポリエチレ
ンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維などからなるロ
ープを使用することができ、ゴムとの接着性を改善する
目的で接着処理を施したものを用いるのが好ましい。こ
のような接着処理としては、ロープをレゾルシン−ホル
マリン−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬した後、加熱
処理して表面に接着層を均一に形成するようにして行な
うことができる。しかしこれに限られることはなく、エ
ポキシ又はイソシアネート化合物で前処理を行なった後
にＲＦＬ液で処理する方法などもある。

【００１４】ここで、心線２はベルト長手方向に沿うよ
うにクッションゴム層３に埋入されているものであり、
ベルト幅方向に複数本が並列してクッションゴム層３に
埋入されている。Ｖリブドベルトの強度は主としてこの
心線２に依存するものであり、心線２の種類や埋入本数
（すなわち隣り合う心線２間のピッチｐ）によって、Ｖ
リブドベルトの長手方向の引張弾性率が主として決定さ
れるものである。そして本発明では、Ｖリブドベルトを
長手方向へ１％伸ばすために、Ｖリブドベルトを長手方
向へ引っ張る力として１リブ当り１５０〜４００Ｎの範
囲の力が必要になるように、心線２の種類や埋入本数が
設定してある（従って、Ｖリブドベルトを長手方向へ引
っ張る力は（１５０〜４００Ｎ）×リブ４の本数にな
る）。

【００１５】このように、長手方向へ１％伸ばすために
Ｖリブドベルトを長手方向へ引っ張る力として、１リブ
当り１５０〜４００Ｎの範囲の力が必要になるようにＶ
リブドベルトの引張弾性率を形成することによって、Ｖ
リブドベルトに一定の負荷が掛かったときのベルト伸び
を制限することができ、スリップの少ないＶリブドベル
トとすることができるものである。すなわち、長手方向
へ１％伸ばすために必要なＶリブドベルトを長手方向へ
引っ張る力が１リブ当り１５０Ｎ未満であると、走行開
始直後の起動時にＶリブドベルトが瞬時に大きく伸び、
スリップが大きく発生するものであり、また長手方向へ
１％伸ばすために必要なＶリブドベルトを長手方向へ引
っ張る力が１リブ当り４００Ｎを超えると、起動時にＶ
リブドベルトに高負荷が掛かっても殆どＶリブドベルト
が伸びず、Ｖリブドベルトの弛み側での張力が殆どゼロ
となって、Ｖリブドベルトの張り側と弛み側とで張力差
が大きくなり、バランスが崩れてこの場合もスリップが
大きく発生するものである。

【００１６】特に、上記のように長手方向へ１％伸ばす
ためにＶリブドベルトを長手方向へ引っ張る力として１
リブ当り１５０〜４００Ｎの範囲の力が必要になるよう
にＶリブドベルトの引張弾性率を形成することによっ
て、雨水がかかった場合などＶリブドベルトが懸架され
るプーリが被水した時の、リブ４とプーリの間の摩擦係
数が低下した際にスリップが発生することを防止する効
果を高く得ることができる。すなわち、Ｖリブドベルト
の引張弾性率が低い場合、すなわち心線２が伸び易い場
合は、リブ４のゴムがプーリとの摩擦で変形する際に心
線２も大きく伸びるので、リブ４のゴム変形は小さい。
そして被水してリブ４のゴムの摩擦抵抗が低下すると、
ゴム変形が小さいリブ４に小さなスリップ振動が生じて
心線２に伸び縮みが発生し、この心線２の伸び縮みによ
ってスリップが大きく発生する。またＶリブドベルトの
引張弾性率が高い場合、すなわち心線２が伸び難い場合
は、リブ４のゴムがプーリとの摩擦で変形する際に心線
２の伸びは小さいので、リブ４のゴム変形は大きい。そ
して被水してリブ４のゴムの摩擦抵抗が低下すると、大
きく変形したリブ４がプーリの表面を滑り、大きなスリ
ップが発生する。このようにＶリブドベルトの引張弾性
率が低い場合と高い場合のいずれも、被水時にスリップ
が大きく発生し易いが、Ｖリブドベルトの引張弾性率を
上記の範囲に設定することによって、心線２の伸びやリ
ブ４のゴム変形が適度な範囲になり、被水時のスリップ
を低減することができるものである。

【００１７】また伸張部１の外周にはカバー帆布１０が
積層してある。このカバー帆布１０はポリアミド、ポリ
エチレンテレフタレート、アラミド繊維からなる糸を用
いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布を用いること
ができる。

【００１８】また本発明にあって、圧縮ゴム層５を形成
するゴム組成物にパラ系アラミド短繊維６を混入して、
圧縮ゴム層５にパラ系アラミド短繊維６が含有されるよ
うにし、リブ４の側面からこのパラ系アラミド短繊維６
を突出させると共に、パラ系アラミド短繊維６の突出部
をフィブリル化するようにするのが好ましい。パラ系ア
ラミド短繊維６を混入したゴム組成物で圧縮ゴム層５を
加硫成形し、そして圧縮ゴム層５を切削・研磨してリブ
４を形成する際に、リブ４の側面からパラ系アラミド短
繊維６を突出させることができるものであり、またリブ
４を研磨する際にパラ系アラミド短繊維６の突出部が擦
られてフィブリル化することができるものである。

【００１９】ここで、フィブリル化とは、図２に示すよ
うに、繊維６の表面がほぐされて約１〜２ｍｍ程度のヒ
ゲ状の微細繊維１１が多数発生してパルプ状になるもの
をいうものであり、このようにフィブリル化してパルプ
状になるアラミド繊維はパラ系とメタ系のうちパラ系の
ものだけであり、メタ系アラミド繊維ではパルプ状の繊
維を得ることができない。本発明で用いるパラ系アラミ
ド短繊維６としては、特に制限されるものではないが、
ポリパラフェニレンイソフタルアミドを挙げることがで
き、またパラ系アラミド短繊維６は長さが２〜６ｍｍ、
モノフィラメント径が９〜１８μｍのものを用いること
ができる。

【００２０】リブ４を研磨してパラ系アラミド短繊維６
を突出させると共にフィブリル化するにあたっては、加
硫ドラムの外周で圧縮ゴム層５を成形加硫した後、８０
〜２００メッシュのダイヤモンドを表面に装着した研磨
ホイールを回転駆動させ、回転させた加硫ドラムの外周
の圧縮ゴム層５に研磨ホイールを当接させてリブ４を形
成することによって行なうことができるものであり、こ
のように研磨ホイールを用いて研磨することによって、
リブ４の表面に突出したパラ系アラミド短繊維６をフィ
ブリル化することができるものである。このフィブリル
化した部分はパラ系アラミド短繊維６のうちゴムに埋入
している部分の太さの１／２〜１／８であり、少なくと
もその一部はカールしている。

【００２１】そして上記のように、リブ４の側面からパ
ラ系アラミド短繊維６を突出させると共に突出部をフィ
ブリル化することによって、Ｖリブドベルトをプーリに
懸架して走行させるにあたって、リブ４の表面とプーリ
との間の摩擦力をこのフィブリル化したパラ系アラミド
短繊維６によって低下させることができ、ゴムの粘着摩
耗を低減すると共にスリップによる発音を防ぐことがで
きるものである。また雨水がかかった場合など被水時に
は、フィブリル化したパラ系アラミド短繊維６がＶリブ
ドベルトとプーリの間の水を掃き出したり掃き飛ばした
りして、水を除去することができ、被水時のスリップを
低減することができるものである。さらにパラ系アラミ
ド短繊維６をゴム中に含有させることによって、Ｖリブ
ドベルトの剛性を高めて変形を防止できる効果もあり、
このことから、動摩擦と静摩擦の状態が繰り返し発生し
た場合でも、Ｖリブドベルトの表面の変形が起こり難
く、ベルトのビビリを抑制することができるものであ
る。

【００２２】上記のパラ系アラミド短繊維６の圧縮ゴム
層５のゴム組成物への添加量は、ゴム１００質量部に対
して５〜１０質量部の範囲が好ましい。パラ系アラミド
短繊維６の添加量が５質量部未満であると、発音を防ぐ
効果や、水を掃き出す効果を十分に得ることができな
い。逆にパラ系アラミド短繊維６の添加量が１０質量部
を超えると、ベルト剛性が大きくなり過ぎて伝達力が低
下し、かえってスリップが発生し易くなる。

【００２３】また本発明にあって、圧縮ゴム層５を形成
するゴム組成物にパラ系アラミド短繊維６の他に綿短繊
維７を混入して、圧縮ゴム層５に綿短繊維７が含有され
るようにし、リブ４の側面からこの綿短繊維７を突出さ
せるようにするのが好ましい。上記のパラ系アラミド短
繊維６の場合と同様に、綿短繊維７を混入したゴム組成
物で圧縮ゴム層５を加硫成形し、そして圧縮ゴム層５を
切削・研磨してリブ４を形成する際に、リブ４の側面か
ら綿短繊維７を突出させることができる。

【００２４】このようにリブ４の側面から綿短繊維７を
突出させることによって、リブ４の表面とプーリとの間
の摩擦力をこの綿短繊維７によって低下させ、ゴムの粘
着摩耗を低減すると共にスリップによる発音を防ぐこと
ができるものであり、また被水時に、Ｖリブドベルトと
プーリの間の水を綿短繊維７で吸水して除去することが
でき、被水時のスリップを低減することができるもので
ある。特に、上記のフィブリル化したパラ系アラミド短
繊維６による水の掃き出しと、綿短繊維７による吸水の
相乗効果でＶリブドベルトとプーリの間の水の除去の効
果が高くなり、被水時のスリップの低減の効果を高く得
ることができるものである。

【００２５】上記の綿短繊維７としては、繊維長が２〜
１０ｍｍのものが好ましい。また綿短繊維７の圧縮ゴム
層５のゴム組成物への添加量は、ゴム１００質量部に対
して１０〜４０質量部の範囲が好ましい。綿短繊維７の
添加量が１０質量部未満であると、発音を防ぐ効果や、
吸水の効果を十分に得ることができない。逆に綿短繊維
７の添加量が４０質量部を超えると、ゴム組成物に綿短
繊維７を均一に分散させ難くなり、Ｖリブドベルトの耐
熱・耐屈曲疲労性が悪くなるおそれがある。尚、綿短繊
維７はゴムとの接着性を向上させるために、エポキシ化
合物やイソシアネート化合物などの処理液で接着処理し
て用いるのが好ましい。

【００２６】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００２７】（実施例１〜３、比較例１〜３）円筒状の
加硫ドラムの外周に綿の平織物にクロロプレンゴムをフ
リクションしたカバー帆布１０を１プライ巻き付け、そ
の上に表１のゴム組成からなる伸張部用ゴムシートを巻
き、またその上に表１のゴム組成からなるクッションゴ
ム層用ゴムシートを巻くと共に、その上に心線を螺旋状
に巻き、さらにその上に表１のゴム組成からなる圧縮ゴ
ム層用ゴムシートを巻き付けた。そしてこれを１６０℃
で３０分間加硫して成形することによって、伸張部１の
層、心線２が埋入されたクッションゴム層３、圧縮ゴム
層５が一体に積層された円筒状の加硫ゴムスリーブを得
た。

【００２８】次に、１５０メッシュのダイヤモンドを表
面に装着した研磨ホイールを回転駆動させ、回転させた
加硫ドラムの外周の圧縮ゴム層５に研磨ホイールを当接
させ、圧縮ゴム層５を切削・研磨することによって、円
周方向に多数本のＶ字形のリブ４を形成した。

【００２９】そしてこのリブ４を形成した加硫ゴムスリ
ーブを加硫ドラムから取り出し、輪切りに切断すること
によって、図１の構造を有する、ＲＭＡ規格によるベル
トサイズが５ＰＫ９８０のＶリブドベルトを得た。この
Ｖリブドベルトは内周と外周を反転して使用することが
できる。

【００３０】ここで、心線２としては、表２に示すよう
に、その種類が、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート
繊維）、ＰＥＮ（エチレン−２，６−ナフタレートを主
たる構成単位とするポリエステル繊維）、アラミド繊維
からなり、その構成が１１００デニールの糸の５本撚り
（１１００ｄ／５）、１１００デニールの糸の６本撚り
（１１００ｄ／６）、１５００デニールの糸の３本撚り
（１５００ｄ／３）からなるロープを選択して用い、心
線２のピッチｐを表２のように設定した。

【００３１】そして上記のような心線２の種類や構成、
ピッチｐの設定によって、得られたＶリブドベルトを長
手方向へ１％伸ばすのに必要な１リブ当りの引張り力は
表２のようになった。

【００３２】

【表１】

【００３３】上記のようにして得た実施例１〜３及び比
較例１〜３のＶリブドベルトについて、リブ４を内側に
して、直径８０ｍｍの駆動側プーリと直径１１０ｍｍの
従動側プーリの間に掛け渡し、駆動側プーリを２０００
ｒｐｍで回転させた。そして２％スリップ時の伝達トル
クを測定し、その結果を表２に示した。このとき、注水
しない乾燥時の伝達トルクと、１２０ｍｌ／ｍｉｎで注
水した被水時の伝達トルクを測定した。また、乾燥時に
おいて、発音の有無を測定し、その結果を表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】表２にみられるように、ベルト長手方向に
１％伸ばすのに１リブ当り１５０〜４００Ｎの引張り力
を要する引張弾性率に形成した実施例１〜３のＶリブド
ベルトは、スリップが小さくて伝達トルクが高く、特に
被水時にもスリップが小さくて伝達トルクが低下しない
ことが確認される。さらに実施例１〜３のＶリブドベル
トは発音も無いものであった。

【００３６】（実施例４〜７、参考例）クッションゴム
層用ゴムシートと圧縮ゴム層用ゴムシートとして表３の
ゴム組成で作製したものを用い、心線２としてポリエス
テル繊維からなる１０００ｄ／５のロープを用いるよう
にした他は、上記実施例と同様にして、ＲＭＡ規格によ
る長さ１１０８ｍｍのＫ型４リブドベルトを得た。尚、
表３においてパラ系アラミド短繊維はポリパラフェニレ
ンイソフタルアミド繊維である。この実施例４〜７及び
参考例で得たＶリブドベルトにあって、Ｖリブドベルト
を長手方向へ１％伸ばすのに必要な１リブ当りの引張り
力は２００Ｎであった。

【００３７】

【表３】

【００３８】そして実施例４〜７及び参考例で得たＶリ
ブドベルトを直径１４０ｍｍの駆動側プーリと、発電機
に設けた直径５５ｍｍの従動側プーリと、エアーコンプ
レッサーに設けた直径１５０ｍｍの従動側プーリに掛け
渡し、両従動側プーリ間に直径８５ｍｍのテンションプ
ーリを当接させ、Ｖリブドベルトに３９０Ｎの張力を与
えた。そして駆動側プーリを１０００ｒｐｍで回転さ
せ、Ｖリブドベルトに与える張力を徐々に下げていき、
発音が起こったときの張力を発音限界張力として表４に
示した。

【００３９】

【表４】

【００４０】表４にみられるように、圧縮ゴム層のリブ
にパラ系アラミド短繊維や綿短繊維を含有させた実施例
４〜７のものでは、発音限界張力が小さく、走行駆動時
の発音を低減できることが確認される。

【００４１】

【発明の効果】上記のように本発明は、伸張部と、ベル
ト長手方向に沿って心線を埋設したクッションゴム層
と、クッションゴム層に隣接して設けられベルト長手方
向に延びる複数本のリブを有する圧縮ゴム層とからなる
Ｖリブドベルトにおいて、ベルト長手方向に１％伸ばす
のに１リブ当り１５０〜４００Ｎの引張り力を要する引
張弾性率に形成されていることを特徴とするものであ
り、Ｖリブドベルトに一定の負荷が掛かったときのベル
ト伸びを制限することができ、過度のスリップを起こさ
ず伝達力が高いＶリブドベルトとすることができると共
に、特に被水時のスリップを低減することができるもの
である。

【００４２】また請求項２の発明は、圧縮ゴム層にパラ
系アラミド短繊維が含有されていると共にパラ系アラミ
ド短繊維がリブの側面から突出しており、パラ系アラミ
ド短繊維の突出部がフィブリル化しているので、リブの
表面とプーリとの間の摩擦力をフィブリル化したパラ系
アラミド短繊維によって低下させることができ、スリッ
プによる発音を防ぐことができると共に、被水時にはフ
ィブリル化したパラ系アラミド短繊維がＶリブドベルト
とプーリの間の水を掃き出して除去することができ、被
水時のスリップを低減することができるものである。

【００４３】また請求項３の発明は、圧縮ゴム層に綿短
繊維が含有されていると共に綿短繊維がリブの側面から
突出しているので、リブの表面とプーリとの間の摩擦力
を綿短繊維によって低下させることができ、スリップに
よる発音を防ぐことができると共に、被水時にはフィブ
リル化した綿短繊維がＶリブドベルトとプーリの間の水
を吸収して除去することができ、被水時のスリップを低
減することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｖリブドベルトの構造を示す一部の破断斜視図
である。

【図２】パラ系アラミド短繊維のフィブリル化を示す拡
大した斜視図である。

【符号の説明】

１伸張部２心線３クッションゴム層４リブ５圧縮ゴム層６パラ系アラミド短繊維７綿短繊維

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伸張部と、ベルト長手方向に沿って心線
を埋設したクッションゴム層と、クッションゴム層に隣
接して設けられベルト長手方向に延びる複数本のリブを
有する圧縮ゴム層とからなるＶリブドベルトにおいて、
ベルト長手方向に１％伸ばすのに１リブ当り１５０〜４
００Ｎの引張り力を要する引張弾性率に形成されている
ことを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項２】圧縮ゴム層にパラ系アラミド短繊維が含
有されていると共にパラ系アラミド短繊維がリブの側面
から突出しており、パラ系アラミド短繊維の突出部がフ
ィブリル化していることを特徴とする請求項１に記載の
Ｖリブドベルト。
【請求項３】圧縮ゴム層に綿短繊維が含有されている
と共に綿短繊維がリブの側面から突出していることを特
徴とする請求項２に記載のＶリブドベルト。