JP4693154B2 - 伝動用平ベルト - Google Patents

Description

本発明は、伝動用平ベルトに関し、特に、複数の軸に屈曲するように掛け渡され、両面駆動に使用可能な伝動用平ベルトに関する。

伝動ベルトには、Ｖリブドベルト、平ベルトなどがあり、それらは、自動車、一般産業機械、電気、ＯＡ機器など種々の用途に使用されている。

Ｖリブドベルトは、ベルト内面の長手方向に対して垂直方向に複数のリブ溝を形成し、該リブ溝にそれぞれ係合するように設けられたリブ部を有する軸（プーリ）に巻き掛けられて、該プーリとの間で高い動力が伝動されるようにしたものである。

それに対し、平ベルトは、ベルトの内面及び外面に同じ材料からなるゴムが接着され、何れの面も平面に形成されているので、複数のプーリにベルトの内面及び外面を接するように掛け渡すことができるため、プーリの数が多く配置が複雑である場合に使い勝手が良い。また、平ベルトは、Ｖリブドベルトのように、リブ溝が形成されていないので、当該ベルトを掛け渡すプーリにもリブ部が不要で、安価である。

このような伝動用平ベルトを車載エンジン用として使用した場合の一般的な全体構成の概略図を図２に示す。図２に示すように、伝動用平ベルト１０は、クランクプーリ２１から時計回りに、テンションプーリ３１，オルタネータプーリ２２，２３、オイルポンププーリ２４、アイドラプーリ３２，パワステプーリ２５，アイドラプーリ３３，エアコンプーリ２６及びウォータポンププーリ３４の各軸上に掛け渡されている。

クランクプーリ２１は、車載エンジンの出力軸であるクランク軸上に取り付けられ、所定の回転力をもって、時計回り方向に回転している。テンションプーリ３１は、伝動用平ベルト１０の張力を調整するオートテンショナに設けられている。オルタネータプーリ２２，２３はオルタネータの入力軸に取り付けられている。オイルポンププーリ２４は、オイルポンプの入力軸に取り付けられている。パワステプーリ２５は、自動車のパワーステアリング装置用ポンプの入力軸に取り付けられている。エアコンプーリ２６は、自動車のエアコン用コンプレッサの入力軸に取り付けられている。ウォータポンププーリ３４は、ウォータポンプの入力軸に取り付けられている。

上記プーリのうち、クランクプーリ２１は、伝動用平ベルト１０を回動させる駆動プーリである。また、オルタネータプーリ２２，２３、オイルポンププーリ２４、パワステプーリ２５、エアコンプーリ２６及びウォータポンププーリ３４は、クランクプーリ２１により回動された伝動用平ベルト１０の回転力を受けて、それぞれの入力軸に動力を伝える従動プーリである。

このように、伝動用平ベルト１０はテンションプーリ３１により引っ張られて巻き付けられているので、全体的に引っ張り応力を受けている。また、伝動用平ベルト１０は、各プーリによって内側又は外側に曲げられているので、ベルトが伝動されると、各プーリを経由して動くベルトの内面及び外面は圧縮と伸長とが繰り返されることとなる。よって従来の平ベルトは、その表裏両面が、引っ張り応力と伸縮とに耐えうるような同一特性を備えたものとして構成されていた。

しかしながら、図２に示すような多軸のレイアウトに使用された平ベルトは、ベルト面が摩耗により破損しやすく、一方のベルト面が十分使用に耐え得る強度を保持しているにもかかわらず、ベルト全体としては使用することができないという問題が生じていた。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、ベルトとプーリとの摩擦伝動によって発生する摩耗により、ベルト内周側が破損することを防止し、ひいては、ベルト全体の寿命を向上させるようにした伝動用平ベルトを提供することを課題とする。

上記の問題で解決すべく、本発明者らが鋭意検討したところ、同一の特性が要求されるように思われる多軸のレイアウトにおいても、そのプーリの配置によってベルトの表裏両面に求められる特性が異なることを見出した。

即ち、本発明に係る伝動用平ベルトは、第一のカバーゴム層と、該第一のカバーゴム層の反対面に形成された第二のカバーゴム層とを備えてなり、両面がプーリに接し、且つ、前記第一のカバーゴム層が前記第二のカバーゴム層よりも多くプーリに接するように多軸の伝動装置に使用される伝動用平ベルトであって、前記第一のカバーゴム層を前記第二のカバーゴム層よりも層の厚みを厚くさせていることを特徴とする。

上記伝動用平ベルトによれば、第一のカバーゴム層の厚みを厚くするようにしたので、ベルトがプーリとの摩擦伝動によって発生する摩耗により、第一のカバーゴム層が破損することを防止し、ひいては、ベルト全体の寿命を向上させることができる。

本発明に係る伝動用平ベルトは、伝動を受けやすい面の層を、他方の層よりも厚くするようにしたので、ベルトとプーリとの摩擦伝動によって発生する摩耗により、ベルト面が破損することを防止し、ひいては、ベルト全体の寿命を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。

＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る伝動用平ベルトの部分断面図である。
図１に示すように、伝動用平ベルト１０は、ベルトの長手方向に複数の心線１１が埋設された接着ゴム層１２と、該接着ゴム層１２の外面に沿って接着された外カバーゴム層１４（第二のカバーゴム層）と、接着ゴム層１２の内面に沿って接着された内カバーゴム層１３（第一のカバーゴム層）とが層状に積層されて構成されている。

このように構成された伝動用平ベルト１０の製造方法を以下に説明する。まず、外カバーゴム層１４，内カバーゴム層１３及び一対の層からなる接着ゴム層１２の各層をそれぞれ帯状に形成する。そして、内カバーゴム層１３の上面に一方の接着ゴム層１２を配置し、その上面に複数の心線１１をベルトの長手方向に等間隔に配置し、その上面に他方の接着ゴム層１２を配置する。そして、他方の接着ゴム層１２の上面に外カバーゴム層１４を配置する。次いで、プレスにて加圧加熱して、心線１１を埋設した接着ゴム層１２と、外カバーゴム層１４と、内カバーゴム層１３とを一体的に接着させる。このようにして、本発明に係る伝動用平ベルト１０を作製することができる。

本発明の伝動用平ベルトは、内カバーゴム層１３及び外カバーゴム層１４の両面が多軸に掛け渡されたときに、伝動を受けやすい面のカバーゴム層の厚みを厚くするようにしている。

すなわち、一般的な多軸の伝動装置では、図２に示すように、内カバーゴム層１３がプーリと接している場合が多いので、内カバーゴム層１３の厚みｂが、外カバーゴム層１４の厚みａよりも層の厚みを厚くする（ｂ＞ａ）ことが好ましい。なお、外カバーゴム層１４の層の厚みａに対する内カバーゴム層１３の層の厚みｂの比率（ｂ／ａ）については、補機プーリ（クランクプーリ２１以外のプーリ）の個数で負荷、プーリの状態に大きく左右されるため一概にはいえないが、好ましくは、１．２〜７であり、より好ましくは、３〜５である。カバーゴム層の厚みの比率（ｂ／ａ）が１．２未満であると、内カバーゴム層１３が摩擦伝動により、摩耗してすぐに破損してしまうこととなる。一方、カバーゴム層の厚みの比率（ｂ／ａ）が７を超えると、内カバーゴム層１３の厚みが厚くなりすぎて、内カバーゴム層１３が摩耗寿命に至るまでの期間が、外カバーゴム層１４よりも長期に及び、伝動用平ベルト全体の寿命期間のバランスが悪くなる。

ここで、上記心線１１の材料としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、高強度ポリビニルアルコール繊維などが挙げられる。

接着ゴム層１２のゴム材料としては、特に限定されるものではないが、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）などが挙げられ、これらを一種又は二種以上を混合したものを用いることができる。

内カバーゴム層１３及び外カバーゴム層１４のゴム材料としては、特に限定されるものではないが、クロロプレンゴム（ＣＲ），エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ），水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）などが挙げられ、これらを一種又は二種以上を混合したものを用いることができる。

また、上記内カバーゴム層１３及び外カバーゴム層１４には、上記ゴム材料以外にも、短繊維や充填剤などの添加剤が適宜含有されている。
短繊維としては、ポリエステル短繊維、ポリアミド系短繊維、アラミド短繊維、セルロース短繊維、ビニロン短繊維などの有機高分子繊維や、炭化ケイ素、チタン酸カリウムなどの無機繊維が例示でき、これらを一種又は二種以上を混合したものを用いることができる。
なお、本発明の伝動用平ベルトに含有される短繊維とは、繊維径が５〜４０μｍであり、繊維長が０．１〜１０ｍｍのものをいう。

上記充填剤としては、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウムなどが挙げられ、これらを一種又は二種以上を混合したものを用いることができる。

このように本実施形態に係る伝動用平ベルトによれば、伝動を受けやすい面の層を厚くするようにし、特に、内カバーゴム層１３を外カバーゴム層１４よりも厚くするようにしたので、ベルトとプーリとの摩擦伝動によって発生する摩耗により、ベルト内周側が破損することを防止することができる。さらに、ベルトの表側と裏側を同じ厚みのゴムで形成していたためにプーリから摩擦伝動を受ける面のゴムが摩耗し、他方の面より先に破損することとなってベルト全体が使用できなくなる、という従来の問題を解決することができる。

さらに、本発明に係る伝動用平ベルトによれば、内カバーゴム層の厚みを厚く外カバーゴム層の厚みを薄くするようにしたので、内カバーゴム層よりも伸長歪みを受けやすい外カバーゴム層の引っ張り歪みが減少し、ベルト全体の寿命を向上させ得るという効果もある。

本発明の実施形態に係る伝動用平ベルトの部分断面図を示す。 伝動用平ベルトを車載エンジン用として使用した場合の全体構成の概略図を示す。

符号の説明

１０…伝動用平ベルト
１１…心線
１２…接着ゴム層
１３…内カバーゴム層
１４…外カバーゴム層

Claims (3)

1. 第一のカバーゴム層と、該第一のカバーゴム層の反対面に形成された第二のカバーゴム層とを備えてなり、両面がプーリに接し、且つ、前記第一のカバーゴム層が前記第二のカバーゴム層よりも多くプーリに接するように多軸の伝動装置に使用される伝動用平ベルトであって、
   前記第一のカバーゴム層を前記第二のカバーゴム層よりも層の厚みを厚くさせていることを特徴とする伝動用平ベルト。
2. 車載エンジン用として用いられクランク軸の出力を伝動すべく用いられる請求項１記載の伝動用平ベルト。
3. 前記第一のカバーゴム層が内カバーゴム層である請求項１又は２記載の伝動用平ベルト。

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