JP2001263431A - ローエッジコグベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】上コグ剥離及び／または心線周りの接着ゴム層
の欠損によるベルト寿命に至る時間を遅延させたローエ
ッジコグベルトを提供する。 【解決手段】ピッチライン１０を、プーリに当接しない
傾斜面９とプーリ当接面１２との境界線１３より上方に
位置させる。プーリに当接しない傾斜面とプーリ当接面
との境界線からピッチラインへのベルト厚み方向の距離
ｄが０＜ｄ≦１．５ｍｍの式を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＶ形状の溝を有する
プーリに掛架して用いられるコグ部を有するローエッジ
コグベルトに係り、詳しくはプーリからの側圧によるベ
ルト欠損に至るまでの時間を遅延させたローエッジコグ
ベルトに関わる。

【０００２】

【従来の技術】二輪車（スクーター）をはじめ、バギ
ー、雪上車（スノーモービル）等にも採用される伝動ベ
ルトのうち、近年大型化が進んできている二輪車に装着
される伝動ベルトについて、その長寿命化に対する要求
が厳しさを増してきている。特に、溝幅可変プーリに掛
架されてプーリへの巻き掛け径を無段階に変えながら動
力を伝達する無段変速ベルトとして用いられる伝動ベル
トにおいては、プーリから受ける過大な側圧のため、優
れた耐磨耗性、耐熱性等が要求される。

【０００３】上記各種乗り物向けの伝動ベルトとは、具
体的には、心線を埋設し、その上部に伸張ゴム層、下部
に圧縮ゴム層を有する無端状のローエッジＶベルトであ
って、従来、耐側圧性を満足させつつ耐屈曲性を付与す
る目的で、伸張ゴム層及び圧縮ゴム層の両方に、あるい
は圧縮ゴム層のみに、ベルト長手方向に連続的に設けた
略半円形あるいは矩形の歯部及び溝部からなるコグ部を
有するタイプが一般的になっている（以下、伸張ゴム層
に設けられるコグ部を上コグ、圧縮ゴム層側に設けられ
るコグ部を下コグと称する）。コグ部を持たないＶベル
トに比較して屈曲性に優れているため、使用時の発熱が
小さく、ベルト寿命は長くなる。また、小径プーリへの
巻き掛け使用が可能で伝動システムのコンパクト化にも
貢献する。

【０００４】上コグ及び下コグを設けたいわゆるダブル
コグタイプのローエッジＶベルトにおいては、特に無段
変速ベルト用として用いられるベルトにおいて、両コグ
部のうち少なくとも上コグの両側面をベルト全周に渡っ
てコグ深さ分程度カットして、圧縮ゴム層の側面傾斜角
とは逆方向の傾斜面を設ける、つまり圧縮ゴム層の断面
Ｖ字形状に対して断面逆Ｖ字形状を形成せしめることが
公知となっている。これによって、例えば実開昭６２−
５５７５２号公報に開示されているように、ベルト側面
とプーリとの当接面積を減少せしめることによるベルト
駆動時の騒音抑制効果が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のごと
く、近年実機の負荷が増大し、スリップ防止を目的にベ
ルトに対する側圧が大幅に増大してきているため、ベル
トの心線周りに応力が集中し、上コグの剥離及び／また
は接着ゴム層下部の剥離によるベルトの早期欠損が大き
な問題となっている。上記公報で開示されているベルト
両側面がカットされたベルトにおいても、上コグ剥離の
抑止効果はある程度期待できるものの、接着ゴム層がプ
ーリに当接する構成となっており、心線周りからのベル
ト破壊の問題は解決されていない。

【０００６】本発明は上記問題点を解決し、心線周りの
故障によるベルト寿命に至る時間を遅延させたローエッ
ジコグベルトを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願請求項１記載の発明
は、Ｖ形状の溝を有するプーリ間に掛架され、ベルト長
手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層の上部に伸張
ゴム層を積層し、下部にプーリ当接面を有する圧縮ゴム
層を積層し、上記伸張ゴム層及び圧縮ゴム層の両方に、
あるいは圧縮ゴム層のみにコグ部を有し、上記伸張ゴム
層の両側にベルト全周に渡ってプーリに当接しない傾斜
面を有するローエッジコグベルトにおいて、上記傾斜面
とプーリ当接面との境界線より上方にピッチラインが存
在することを特徴とするローエッジコグベルトである。

【０００８】本願請求項２記載の発明は、プーリに当接
しない傾斜面とプーリ当接面との境界線からピッチライ
ンへのベルト厚み方向の距離ｄが０＜ｄ≦１．５ｍｍの
式を満足する請求項１記載のローエッジベルトである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のローエッジコグベ
ルトについて詳しく説明する。本発明のローエッジコグ
ベルトは、図１に示すように、接着ゴム層５内にベルト
長手方向に沿って心線４が埋設され、接着ゴム層５の上
部に伸張ゴム層３を積層し、下部に圧縮ゴム層２を積層
する基本構造に加えて、上コグ７及び下コグ８を有す
る。圧縮ゴム層２の下面には補強布６が貼着される。な
お、本発明のローエッジコグベルトは下コグのみを有す
るベルトも含む。

【００１０】心線４は低伸度かつ高強力のロープが好適
であり、例えば、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリ
エステル繊維等の有機繊維、ガラス繊維等の無機繊維や
金属繊維を撚成したロープが用いられる。この心線４は
一般にレゾルシン‐ホルマリン‐ラテックス（ＲＦＬ）
処理することによって接着ゴムと強く結合する。またＲ
ＦＬ処理した表面にさらにゴム糊を塗布することもあ
る。

【００１１】接着ゴムとしては、クロロプレンゴム（Ｃ
Ｒ）、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、不飽和カル
ボン酸金属塩を分散したＨＮＢＲ、クロロスルフォン化
ポリエチレン（ＣＳＭ）、天然ゴム、スチレン‐ブタジ
エンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等の単一
材もしくはこれらのブレンド物が挙げられ、耐熱性、耐
磨耗性に優れたＣＲ、ＨＮＢＲ、不飽和カルボン酸金属
塩を分散したＨＮＢＲが好ましく、中でも不飽和カルボ
ン酸金属塩を分散したＨＮＢＲが特に好ましい。

【００１２】接着ゴム層５の上面に積層する伸張ゴム層
２に使用するゴム及び接着ゴム層５の下面側に積層する
圧縮ゴム層３を形成するゴム組成物にも上記接着ゴムと
同様の種類のゴムが用いられる。

【００１３】なお、ベルトの完成品を構成するゴムは、
加硫または架橋したゴムであり、通常用いられるカーボ
ンブラック、シリカ等の補強材や炭酸カルシウム、タル
ク等の充填剤、架橋補助剤、加硫促進剤、可塑剤、安定
剤、加工補助剤、老化防止剤、着色剤等の種々の添加剤
が配合されていることはいうまでもない。また、圧縮ゴ
ム層と伸張ゴム層にはアラミドの短繊維を含んだゴム組
成物を用いてもよい。

【００１４】圧縮ゴム層に貼着される補強布は、綿、ポ
リエステル繊維、ナイロン等からなり、平織、綾織、朱
子織等に製織した布で、経糸と緯糸との交差角が９０度
から１２０度程度の広角度帆布であってもよい。上記補
強布６をＲＦＬ処理した後、ゴム組成物をフリクション
コーティングしてゴム付帆布とする。

【００１５】伸張ゴム層及び圧縮ゴム層に設けられるコ
グ部は、以下に説明するプリフォーム製法あるいはスパ
ンコグ製法として知られる従来のローエッジコグベルト
の二つの製造方法によって異なった態様で形成される。

【００１６】プリフォーム製法においては、補強布と未
加硫ゴムシートとを歯部と溝部とを交互に配した平坦な
金属型に載置し、加圧することによってコグ形状に型付
けしたコグパッドを予め形成し、成型時に上記コグパッ
ドをモールドに装着した円筒状の内側母型に嵌め込み、
コグパッドの両端部を突き合わせて無端化する。そし
て、その上に心線をスパイラルに巻き付けた後に、型付
けしていない帆布と未加硫ゴムシートを巻き付け、コグ
形状を持った円筒状外側母型に嵌め込み、加硫工程へと
移される。

【００１７】一方、スパンコグ製法においては、モール
ドに装着した円筒状の内側母型に、型付けしていない補
強布と未加硫ゴムシートを巻き付け、心線を大きな張力
でスパイラルに巻き付けた後に型付けしていない補強布
と未加硫ゴムシートとを巻き付け、コグ形状を持った円
筒状の外側母型に嵌め込んで、加硫工程へと移される。

【００１８】加硫されたゴムスリーブを所定の圧縮ゴム
層のＶ角度及び幅に合わせてカットし、個々のローエッ
ジコグベルトを得る。上記公知の方法において、一つの
ベルトのプーリ当接面を切り出す作業が、同時にゴムス
リーブ内で隣接する部分から切り出されるベルトのプー
リに当接しない傾斜面を形成する作業となるように調整
することにより、上記傾斜面は特別な後工程を必要とす
ることなく容易に得られる。上記傾斜面はまた、通常の
ローエッジコグベルトを得た後に別工程での加工で所定
の角度に形成されることもある。

【００１９】ところで、本発明のローエッジコグベルト
は、図２に示す様に、ピッチライン１０が、プーリに当
接しない傾斜面９とプーリ当接面１２との境界線１３よ
り上方に存在し、さらに具体的には、上記境界線１３を
起点にしたピッチライン１０までのベルト厚み方向の距
離ｄが０＜ｄ≦１．５ｍｍの式を満足することを特徴と
する（上記境界線から上方をプラスとする）。ｄが＋
１．５ｍｍを超えると、上コグ７の剥離に対する耐久性
は十分得られるものの、圧縮ゴム層２のプーリ当接面１
２の面積の減少によって、ベルトの耐磨耗性に悪影響が
生じ始める。

【００２０】ｄが０あるいはマイナス、つまりピッチラ
イン１０が上記境界線１３の下方に存在するベルトで
は、ベルト厚み方向に接着ゴム層５の端面の半分以上が
プーリ１１と当接することとなるため、上コグ７の剥離
及び／または接着ゴム層５の下部からの欠損に対する耐
久性が得られない。

【００２１】なお、プーリに当接しない傾斜面９のプー
リからの角度αについては特に限定されるものではない
が、５度以上が好ましい。５度未満では、ベルト駆動時
に接着ゴム層５及びプーリに当接しない傾斜面９がプー
リ１１と十分な距離を確保できないおそれがある。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の変速ベルトを実施例に基づい
てさらに詳細に説明する。 実施例１ まず、心線として、１，１００デニールのパラ系アラミ
ド繊維を上撚り数１１．４回／１０ｃｍ、下撚り数２
１．０回／１０ｃｍで上下逆方向に撚糸して２×３の撚
り構成とし、トータルデニール６，６００の未処理コー
ドを準備して、この未処理コードをイソシアネート系接
着剤に浸漬した後、約１７０〜１８０°Ｃで乾燥、さら
にＲＦＬ液に浸漬した後、２００〜２４０°Ｃで延伸熱
固定処理を行い、心線用処理コードを作製した。

【００２３】補強布として、パラ系アラミド繊維及びＰ
ＥＴからなる平織帆布を用いた。ＲＦＬ液に浸漬した
後、１５０℃で２分間熱処理して処理帆布とし、続いて
不飽和カルボン酸金属塩を分散したＨＮＢＲを主成分と
するゴム組成物をフリクションコーティングしてゴム付
帆布とした。

【００２４】１プライの補強布と圧縮ゴム層を形成する
不飽和カルボン酸金属塩を分散したＨＮＢＲからなる未
加硫ゴムシートと接着ゴム層の未加硫ゴムシートを積層
し、歯部と溝部とを交互に配した平坦な金型に設置し、
８０℃で加熱することによってコグ部を型付け成形した
下コグ用コグパッドを得た。

【００２５】これらの材料を用意した後、凹状部付のモ
ールドに上記の下コグ用コグパッド、心線、伸張ゴム層
を形成する不飽和カルボン酸金属塩を分散したＨＮＢＲ
からなる平滑なゴムシートを順次巻き付け、続いて内周
面に歯部と溝部を交互に有する外母型を嵌挿した。その
後、ジャケットを被せて、モールドを加硫缶に設置して
加硫することによりゴムスリーブを得た。このゴムスリ
ーブをカットマシーンに装着し、圧縮ゴム層のＶ角度が
３０度及び上記ｄ＝＋１.０ｍｍとなるようにカッター
刃によってＶ形状に一定間隔で切り込み、個々のローエ
ッジコグベルトを得た。プーリと当接しない傾斜面は、
プーリ面からの角度３０度を有するように切り出され
た。

【００２６】さらに８０番手のサンドペーパーをベルト
側面に当接させながらベルト及びサンドペーパーを回転
させることによって、圧縮ゴム層の側面の表面処理を行
なった。得られたローエッジコグベルトは、上幅２５ｍ
ｍ、厚み１５ｍｍ、長さ９５０ｍｍ、上コグのピッチ１
０ｍｍ、上コグの高さ４ｍｍ、下コグのピッチ１１ｍ
ｍ、下コグの高さ７．５ｍｍであった。

【００２７】次に得られたベルトの走行試験を行った。
駆動側プーリ（φ１３５ｍｍ）と、固定プーリとスプリ
ング力でベルト側面を抑えつける移動プーリとからなる
従動側プーリ（φ１２０）との間にベルトを掛架し、９
０℃の雰囲気温度で、従動側プーリへ３０ＰＳの負荷及
び移動プーリへ１１００Ｎのスプリング力をかけつつ、
駆動側プーリを８０００ｒｐｍで回転させ、ベルトの上
コグ剥離あるいはコグ谷亀裂の発生に至るまでの時間
（寿命）を測定した。得られた結果を表１に示す。 比較例１ ｄ＝−１．０ｍｍとした以外は実施例１と同条件のベル
トを作製し（図３に断面図を示す）、同様の試験を行っ
た。結果を表１に併記する。

【００２８】

【表１】

【００２９】比較例１では早期の上コグ剥離により短寿
命に終わったのに対し、実施例１では、上コグ剥離は見
られないままゴム硬化によるコグ谷の亀裂発生まで十分
に長い寿命を維持することが明らかとなった。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本願各請求項記載
の発明によるローエッジコグベルトは、Ｖ形状の溝を有
するプーリ間に掛架され、ベルト長手方向に沿って心線
を埋設した接着ゴム層の上部に伸張ゴム層を積層し、下
部にプーリ当接面を有する圧縮ゴム層を積層し、上記伸
張ゴム層及び圧縮ゴム層の両方に、あるいは圧縮ゴム層
のみにコグ部を有し、上記伸張ゴム層の両側にベルト全
周に渡ってプーリに当接しない傾斜面を有するローエッ
ジコグベルトにおいて、ピッチラインが上記傾斜面とプ
ーリ当接面との境界線より上方に存在することを特徴と
するローエッジコグベルトであって、上コグ及び接着ゴ
ム層端面がプーリとの当接から解放され、上コグの剥離
及び／または接着ゴム層下部からのベルト欠損に至る時
間が著しく遅延される。よって、得られるローエッジコ
グベルトは、上記欠損の関与なく、伸張ゴム層、圧縮ゴ
ム層及び接着ゴム層の性能向上に伴う耐熱性及び耐磨耗
性を十分に発揮した寿命を有するベルトとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のローエッジコグベルトの実施の形態の
一例を示す断面斜視図である。

【図２】本発明のローエッジコグベルトの実施の形態の
一例を示す断面図である。

【図３】従来のローエッジコグベルトの断面図である。

【符号の説明】

１ ローエッジコグベルト ２ 圧縮ゴム層 ３ 伸張ゴム層 ４ 心線 ５ 接着ゴム層 ６ 補強布 ７ 上コグ ８ 下コグ ９ プーリに当接しない傾斜面 １０ ピッチライン １１ プーリ １２ プーリ当接面 １３ 境界線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｖ形状の溝を有するプーリ間に掛架さ
   れ、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層
   の上部に伸張ゴム層を積層し、下部にプーリ当接面を有
   する圧縮ゴム層を積層し、上記伸張ゴム層及び圧縮ゴム
   層の両方に、あるいは圧縮ゴム層のみにコグ部を有し、
   上記伸張ゴム層の両側にベルト全周に渡ってプーリに当
   接しない傾斜面を有するローエッジコグベルトにおい
   て、ピッチラインが上記傾斜面とプーリ当接面との境界
   線より上方に存在することを特徴とするローエッジコグ
   ベルト。
2. 【請求項２】 プーリに当接しない傾斜面とプーリ当接
   面との境界線からピッチラインへのベルト厚み方向の距
   離ｄが０＜ｄ≦１．５ｍｍの式を満足する請求項１記載
   のローエッジコグベルト。