JP6769913B2 - V-belt with mountain - Google Patents
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Description
本発明は、コンバインに代表される農業機械に使用され、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、搬送する山付きVベルトに関する。 The present invention relates to a V-belt with a mountain that is used in agricultural machinery represented by a combine harvester and scoops and transports crops in the cutting work of grains such as rice, wheat, corn, and sugar cane.
自脱型コンバインは、稲や麦を刈り取りながら脱穀する機能を備えた農業機械であり、刈り取られた作物を整然と搬送して、穂先のみを脱穀機に投入する。山付きVベルトは、コンバインの先端近くに位置する刈取部に組み込まれるもので、刈取条数と同数の山付きVベルトが取り付けられる(例えば5条刈りなら5本)。 A self-removing combine is an agricultural machine that has the function of threshing rice and wheat while cutting them, and transports the cut crops in an orderly manner and puts only the tips into the threshing machine. The mountain V-belt is incorporated in the cutting section located near the tip of the combine, and the same number of mountain V-belts as the number of cutting rows can be attached (for example, 5 for 5-row cutting).
山付きVベルトの主な機能は、収穫シーズンに穂の重みや雨水の重みで倒れた作物を引き起こすことと、引き起こした作物を山付きVベルトの後方にあるロータリーカッターへ搬送することである。搬送された作物はロータリーカッターで切断された後、チェーンに取り付けられたピックアップタインで脱穀部へ搬送される。 The main function of the mountained V-belt is to cause the fallen crops due to the weight of ears and rainwater during the harvest season, and to transport the caused crops to the rotary cutter behind the mountainous V-belt. The transported crops are cut with a rotary cutter and then transported to the threshing section by a pickup tine attached to the chain.
山付きVベルトは、無端状のベルト本体(いわゆる、ラップドVベルト)の外周面において、ベルト本体の周方向に全周又は所定間隔でゴム部を露出させ、露出したゴム部に山状の突出部(隆起片)を接合した搬送用Vベルトである。ベルト本体は、断面形状が、外周面の幅が内周面の幅よりも大きい台形に形成され、内部に心線が螺旋状に埋設されている。 In the V-belt with a mountain, the rubber portion is exposed on the outer peripheral surface of the endless belt body (so-called wrapped V-belt) in the circumferential direction of the belt body at the entire circumference or at predetermined intervals, and the exposed rubber portion has a mountain-shaped protrusion. This is a transport V-belt with parts (raised pieces) joined together. The belt body is formed in a trapezoidal shape in which the width of the outer peripheral surface is larger than the width of the inner peripheral surface, and the core wire is spirally embedded inside.
山付き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あり、通常、2台のVベルト駆動装置、即ち2本の山付きVベルトを、作物を挟み込むように相対峙させる。これにより、作物を安定状態で掬い込み、搬送することができる。 A V-belt with a mountain is wound around a V-belt drive device consisting of a two-axis V pulley and rotates. Normally, two V-belt drive devices, that is, two V-belts with a mountain are used as a crop. Relatively confront each other so as to sandwich. As a result, the crop can be scooped up and transported in a stable state.
山付きVベルトには、Vプーリに巻き掛けた時に受ける屈曲ストレスに耐えうる屈曲性が要求される。即ち、山付きVベルトが屈曲しても山状突出部(隆起片)が剥離や脱落しないことが要求される。 The mountained V-belt is required to have flexibility to withstand the bending stress received when it is wound around the V pulley. That is, it is required that the mountain-shaped protrusion (raised piece) does not peel off or fall off even if the mountain-mounted V-belt is bent.
そこで、特許文献1では、ベルト本体部(ラップドVベルト)の表面に未加硫のゴムシートを被覆し、背面側に所定ピッチで未加硫ゴムからなる山状の隆起片群を取りつけた後に加硫することで、山状の隆起片とベルト本体部との接着強度を高めている。
Therefore, in
また、特許文献2では、山付Vベルトの隣り合う隆起片の裾部と裾部とのあいだに0.1〜10.0mmの間隔を設けることで、隆起片を脱落しにくくし、一つの隆起片が脱落してしまっても、他の隆起片の脱落につながらないようにしている。
Further, in
また、特許文献3では、山付きVベルトのVベルト本体に設けた山状の隆起片の裾部分に隆起片にかかる応力を緩和する空隙部を設けることで、隆起片にかかる応力を緩和させ、隆起片の疲労や剥離を抑制し、ベルトの耐屈曲性を向上させている。
Further, in
一方、山付きVベルトは、隆起片とベルト本体部とがなす角度が鈍角になっている側が、走行方向前側となって回転走行し、走行方向前側の隆起片端面に作物が当たりながら、稲を掬い上げる機能を繰り返す。そのため、隆起片においては片側(走行方向前側)のみ摩耗が進行する。すなわち、山付きVベルトを使用した場合、作物との打撃、摺動による摩擦力によって、ベルト走行方向前側の隆起片端面が、摩耗によって徐々にその厚みを減少させる。その結果、隆起片の寸法(長さ)が短縮して、作物を掬い上げる機能が失われ、これを原因とする寿命が支配的となる。 On the other hand, in the V-belt with a mountain, the side where the angle between the raised piece and the belt body is an obtuse angle becomes the front side in the traveling direction and rotates, and while the crop hits the end face of the raised piece on the front side in the traveling direction, rice Repeat the function of scooping up. Therefore, in the raised piece, wear progresses only on one side (front side in the traveling direction). That is, when a V-belt with a mountain is used, the thickness of the raised piece end face on the front side in the belt traveling direction gradually decreases due to wear due to frictional force due to impact and sliding with the crop. As a result, the size (length) of the raised piece is shortened, the function of scooping the crop is lost, and the life due to this is dominated.
そこで、特許文献4では、走行方向前側の隆起片端面に、ブロック状の高硬度ゴム層を埋設し、それ以外の部位には低硬度ゴム層を配することで、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を抑制している。
Therefore, in
近年の山付きVベルトの交換理由となる破損現象は、隆起片の摩耗による搬送機能の低下が支配的である。特許文献4の構成では、走行方向前側の隆起片端面の耐摩耗性を改善することができる。しかしながら、特許文献4の構成では、高硬度ゴム層によって隆起片とベルト本体との接合界面への屈曲疲労が大きくなる(耐屈曲性の低下)。よって、特許文献4の構成では、隆起片端面の耐摩耗性と耐屈曲性(特には、隆起片とベルト本体との接合界面への屈曲疲労の緩和)とを十分に両立させることができない。
The damage phenomenon that is the reason for replacing the mountained V-belt in recent years is dominated by the deterioration of the transport function due to the wear of the raised pieces. With the configuration of
本発明の目的は、耐摩耗性と耐屈曲性とをそれぞれ向上させることが可能な山付きVベルトを提供することである。 An object of the present invention is to provide a mountain V-belt capable of improving wear resistance and bending resistance, respectively.
本発明は、農業機械に使用され、作物を掬い込み、搬送する山付きVベルトにおいて、無端状で周方向に回転されるベルト本体と、前記ベルト本体の周方向に所定間隔を置いて、前記ベルト本体の外周面にそれぞれ接合され、前記外周面から突出する方向に延びる隆起片と、を有し、前記隆起片は、低硬度ゴム層と、前記低硬度ゴム層よりも硬度が高い高硬度ゴム層とで形成されており、前記低硬度ゴム層は、前記ベルト本体との接合箇所である付け根部分に配置された第1低硬度ゴム層と、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の後ろ側において、前記第1低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の突出方向の中程にかけて配置された第2低硬度ゴム層と、を有し、前記高硬度ゴム層は、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の前側において、前記第1低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の先端にかけて配置された第1高硬度ゴム層と、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の後ろ側において、前記第2低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の先端にかけて配置された第2高硬度ゴム層と、を有し、前記ベルト本体の周方向および幅方向に直交する方向を高さ方向とすると、前記第1低硬度ゴム層の高さは、前記隆起片の高さの2%以上10%以下にされていることを特徴とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY In a V-belt with a mountain used for agricultural machinery to scoop and transport crops, a belt main body that is endless and is rotated in the circumferential direction and a belt main body that is rotated in the circumferential direction are spaced apart from each other in the circumferential direction. Each of the raised pieces is joined to the outer peripheral surface of the belt body and has a raised piece extending in a direction protruding from the outer peripheral surface, and the raised piece has a low hardness rubber layer and a high hardness higher than the low hardness rubber layer. The low-hardness rubber layer is formed of a rubber layer, and the low-hardness rubber layer is formed by a first low-hardness rubber layer arranged at a base portion which is a joint portion with the belt main body and a rotation direction of the belt main body in the raised piece. On the rear side, there is a second low-hardness rubber layer arranged from the outer surface of the first low-hardness rubber layer to the middle of the protruding direction of the raised piece, and the high-hardness rubber layer is the raised piece. On the front side in the rotation direction of the belt body, the first high hardness rubber layer arranged from the outer surface of the first low hardness rubber layer to the tip of the raised piece, and the rear side of the raised piece in the rotation direction of the belt body. The second high-hardness rubber layer is provided from the outer surface of the second low-hardness rubber layer to the tip of the raised piece, and the direction orthogonal to the circumferential direction and the width direction of the belt body is the height direction. Then, the height of the first low-hardness rubber layer is 2% or more and 10% or less of the height of the raised piece.
本発明によれば、隆起片を、低硬度ゴム層と、低硬度ゴム層よりも硬度が高い高硬度ゴム層とで形成する。隆起片におけるベルト本体の回転方向の前側に配置された第1高硬度ゴム層により、隆起片の耐摩耗性を向上させることができる。また、第1高硬度ゴム層と、隆起片におけるベルト本体の回転方向の後ろ側に配置された第2高硬度ゴム層とにより、隆起片の先端部全体が高硬度ゴム層にされているので、先端部の前側のみに高硬度ゴム層を配置した構成に比べて、隆起片の先端部が摩耗によりすり減って搬送能力が低下するまでに要する時間を長くすることができる。また、ベルト本体との接合箇所である付け根部分に配置した第1低硬度ゴム層により、ベルト本体との接着性を確保することができる。また、隆起片におけるベルト本体の回転方向の後ろ側に配置された第2低硬度ゴム層により、隆起片が連続して受ける反発力を緩和することができる。また、第1低硬度ゴム層の高さを、隆起片の高さの2%以上10%以下にすることで、隆起片とベルト本体との接合界面への屈曲疲労を緩和することができる。これにより、耐摩耗性と耐屈曲性とをそれぞれ向上させることができる。 According to the present invention, the raised piece is formed by a low hardness rubber layer and a high hardness rubber layer having a hardness higher than that of the low hardness rubber layer. The wear resistance of the raised piece can be improved by the first high hardness rubber layer arranged on the front side of the raised piece in the rotation direction of the belt body. Further, since the first high-hardness rubber layer and the second high-hardness rubber layer arranged on the rear side of the raised piece in the rotation direction of the belt body make the entire tip portion of the raised piece into a high-hardness rubber layer. Compared with the configuration in which the high hardness rubber layer is arranged only on the front side of the tip portion, the time required for the tip portion of the raised piece to be worn away due to wear and the transport capacity to be lowered can be lengthened. Further, the first low hardness rubber layer arranged at the base portion which is the joint portion with the belt main body can secure the adhesiveness with the belt main body. Further, the second low-hardness rubber layer arranged on the rear side of the raised piece in the rotation direction of the belt body can alleviate the repulsive force continuously received by the raised piece. Further, by setting the height of the first low-hardness rubber layer to 2% or more and 10% or less of the height of the raised piece, bending fatigue at the joint interface between the raised piece and the belt body can be alleviated. Thereby, wear resistance and bending resistance can be improved respectively.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(山付きVベルトの構成)
山付きVベルトは、コンバインに代表される農業機械に使用され、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、搬送するものである。山付きVベルト1は、斜視図である図1に示すように、ラップドVベルト(ベルト本体)2と、隆起片3と、を有している。
(Composition of V-belt with mountain)
The V-belt with a mountain is used for agricultural machinery represented by a combine harvester, and scoops and transports crops in the cutting work of grains such as rice, wheat, corn, and sugar cane. As shown in FIG. 1, which is a perspective view, the mountained V-
ラップドVベルト2は、コンプレッサーなどの一般産業用機械、或いは、田植え機などの農業機械、等において、動力伝達用の無端状の伝動ベルトとして用いられる。そして、ラップドVベルト2は、V字状の断面を有する環状の伝動ベルトとして構成されている。ラップドVベルト2は、周方向に回転される。
The wrapped V-
ラップドVベルト2は、斜視図である図2に示すように、断面形状が、外周面(背面)の幅が内周面の幅よりも大きい台形に形成されている。即ち、ラップドVベルト2の断面形状は、ベルト外周側からベルト内周側に向かってベルト幅が小さくなるV字状である。ラップドVベルト2は、圧縮ゴム層4、伸張ゴム層5、心線6、外被布7を有している。なお、図2においては、環状に延びるラップドVベルト2の周方向に対して垂直な断面を図示している。図2において、両端矢印AはラップドVベルト2の周方向であり、両端矢印Bは周方向に対して直交するベルト幅方向である。
As shown in FIG. 2, which is a perspective view, the wrapped V-
ラップドVベルト2は、積層構造を有しており、ベルト内周側からベルト外周側に向かって、圧縮ゴム層4、心線6、伸張ゴム層5が、順次積層されている。よって、ラップドVベルト2においては、圧縮ゴム層4と伸張ゴム層5との間に心線6が埋設されている。心線6は、ラップドVベルト2の周方向Aに沿って延びるように配置されている。そして、心線6は、ラップドVベルト2の周方向Aに直交する断面において、ベルト幅方向Bに沿って所定の間隔で配列されている。
The wrapped V-
心線6としては、通常、マルチフィラメント糸を使用した撚りコード(例えば、諸撚り、片撚り、ラング撚りなど)を使用できる。心線6の平均線径(撚りコードの繊維径)は、例えば0.5〜3mm、好ましくは0.6〜2mm、さらに好ましくは0.7〜1.5mm程度であってもよい。心線6は、ラップドVベルト2の長手方向に埋設されていてもよく、さらにラップドVベルト2の長手方向に平行に所定のピッチで並列的に埋設されていてもよい。心線6を構成する繊維としては特に限定されず、例えばポリエステル繊維(ポリアルキレンアリレート系繊維)、ポリアミド繊維(アラミド繊維など)などの合成繊維、炭素繊維などの無機繊維などを含んでいてもよい。
As the
また、ラップドVベルト2は、その周囲全体が周方向Aの全長に亘って外被布7で被覆されている。
Further, the entire circumference of the wrapped V-
外被布7としては、例えば、織布、編布(緯編布、経編布)、不織布などの布帛が挙げられる。これらのうち、平織や綾織、朱子織などの形態で製織した織布、経糸と緯糸との交差角が90°を超え120°以下程度の広角度で製織した織布、編布などが好ましく、一般産業用、農業機械用の伝動ベルトのカバー布として汎用されている織布(経糸と緯糸との交差角が直角である平織布、経糸と緯糸との交差角が90°を超え120°以下程度の広角度である平織布(広角度帆布))が特に好ましい。
Examples of the
外被布7を構成する繊維としては、例えば、ポリオレフィン系繊維(ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維など)、ポリアミド繊維(ポリアミド6繊維、ポリアミド66繊維、ポリアミド46繊維、アラミド繊維など)、ポリアルキレンアリレート系繊維(ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維、ポリエチレンナフタレート(PEN)繊維などのポリC2−4アルキレンC6−14アリレート系繊維など)、ビニルアルコール系繊維(ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体の繊維、ビニロン繊維など)、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)繊維などの合成繊維;セルロース系繊維、羊毛などの天然繊維;炭素繊維などの無機繊維が汎用される。これらの繊維は、単独で使用した単独糸であってもよく、二種以上を組み合わせた混紡糸であってもよい。
Examples of the fibers constituting the
圧縮ゴム層4、伸張ゴム層5、外被布7同士の接着力を高めるために、外被布7には、例えば未加硫ゴム組成物を布帛に付着させる「フリクション処理」を施してもよい。「フリクション処理」は、カレンダーロールを用い、互いに異なる表面速度で回転するロール間に未加硫のゴム組成物と布帛とを同時に通過させることで、布帛の繊維間にまで未加硫のゴム組成物を擦り込む処理である。
In order to increase the adhesive force between the
図1に示すように、隆起片3は、ラップドVベルト2の周方向に所定間隔を置いて、ラップドVベルト2の外周面にそれぞれ接合されている。隆起片3は、ラップドVベルト2の外周面から突出する方向に延びている。隆起片3は、ラップドVベルト2の外周面から斜めに突出している。隆起片3とラップドVベルト2とがなす角度が鈍角になっている側が、走行方向前側であり、隆起片3とラップドVベルト2とがなす角度が鋭角になっている側が、走行方向後ろ側である。
As shown in FIG. 1, the raised
隆起片3は、低硬度ゴム層と、低硬度ゴム層よりも硬度が高い高硬度ゴム層とで形成されている。高硬度ゴム層には、カーボンブラック量を増量したり、短繊維を添加したりするなどの手段で硬度(弾性率)を高めたゴム組成物が用いられている。そのため、高硬度ゴム層は、耐摩耗性に優れている。JIS−A試験方法で定義される硬度において、低硬度ゴム層の硬度は55〜76度であり、高硬度ゴム層の硬度は80〜88度である。
The raised
隆起片3の側面図である図3に示すように、低硬度ゴム層11は、第1低硬度ゴム層11aと、第2低硬度ゴム層11bと、を有する。第1低硬度ゴム層11aは、ラップドVベルト2との接合箇所である付け根部分に配置されている。第2低硬度ゴム層11bは、隆起片3におけるラップドVベルト2の回転方向の後ろ側において、第1低硬度ゴム層11aの外面から隆起片3の突出方向の中程にかけて配置されている。
As shown in FIG. 3, which is a side view of the raised
高硬度ゴム層12は、第1高硬度ゴム層12aと、第2高硬度ゴム層12bと、を有する。第1高硬度ゴム層12aは、隆起片3におけるラップドVベルト2の回転方向の前側において、第1低硬度ゴム層11aの外面から隆起片3の先端にかけて配置されている。第2高硬度ゴム層12bは、隆起片3におけるラップドVベルト2の回転方向の後ろ側において、第2低硬度ゴム層11bの外面から隆起片3の先端にかけて配置されている。
The high-
ラップドVベルト2の周方向および幅方向に直交する方向を高さ方向とすると、第1低硬度ゴム層11aの高さT2は、隆起片3の高さT1の2%以上10%以下にされている。また、隆起片3の突出方向を長さ方向とすると、第2低硬度ゴム層11bの長さL1は、隆起片3の長さL0の40%以上60%以下にされている。また、ラップドVベルト2の周方向を幅方向とすると、第2低硬度ゴム層11bにおける第1低硬度ゴム層11a側の幅W1は、第1低硬度ゴム層11aにおけるラップドVベルト2とは反対側の幅W0の30%以上50%以下にされている。また、第2低硬度ゴム層11bにおける第2高硬度ゴム層12b側の幅W2は、第1低硬度ゴム層11aにおけるラップドVベルト2とは反対側の幅W0の20%以上40%以下にされている。
Assuming that the direction orthogonal to the circumferential direction and the width direction of the wrapped V-
隆起片3におけるラップドVベルト2の回転方向の前側に配置された第1高硬度ゴム層12aにより、隆起片3の耐摩耗性を向上させることができる。また、第1高硬度ゴム層12aと、隆起片3におけるラップドVベルト2の回転方向の後ろ側に配置された第2高硬度ゴム層12bとにより、隆起片3の先端部全体が高硬度ゴム層12にされているので、先端部の前側のみに高硬度ゴム層を配置した構成に比べて、隆起片3の先端部が摩耗によりすり減って搬送能力が低下するまでに要する時間を長くすることができる。
The wear resistance of the raised
また、ラップドVベルト2との接合箇所である付け根部分に配置した第1低硬度ゴム層11aにより、ラップドVベルト2との接着性を確保することができる。また、隆起片3におけるラップドVベルト2の回転方向の後ろ側に配置された第2低硬度ゴム層11bにより、隆起片3が連続して受ける反発力を緩和することができる。また、第1低硬度ゴム層11aの高さT2を、隆起片3の高さT1の2%以上10%以下にすることで、隆起片3とラップドVベルト2との接合界面への屈曲疲労を緩和することができる。
Further, the first low-
以上により、耐摩耗性と耐屈曲性とをそれぞれ向上させることができる。その結果、摩耗による破損現象を遅らせ、長寿命化(耐久性向上)を図ることができる。そのため、1シーズンの稼働時間が比較的短い日本では、複数シーズンにわたって使用することが可能になる。また、比較的稼働時間が長い(日本の3〜4倍)中国、東南アジアでは、1シーズンにわたってメンテナンスフリーで使用することが可能になる。また、山付きVベルト1を取り付ける場所が、コンバインの奥まった交換しにくい場所なので、交換時期を遅らせる(メンテナンスフリーの期間を伸ばす)ことで、利用者の交換の手間を省くことができる。
As described above, the wear resistance and the bending resistance can be improved respectively. As a result, the damage phenomenon due to wear can be delayed, and the life can be extended (durability is improved). Therefore, in Japan, where the operating time for one season is relatively short, it can be used for multiple seasons. In China and Southeast Asia, where the operating time is relatively long (3 to 4 times that of Japan), it will be possible to use it maintenance-free for one season. In addition, since the place where the V-
(ラップドVベルトの製造方法)
次に、ラップドVベルト2の製造方法について説明する。ラップドVベルト2の製造工程を示すチャート図である図4に示すように、ラップドVベルト2の製造工程は、未加硫スリーブ形成工程S101、未加硫ゴムベルト形成工程S102、スカイブ工程S103、カバー巻き工程S104、加硫工程S105を備えている。
(Manufacturing method of wrapped V-belt)
Next, a method of manufacturing the wrapped V-
未加硫スリーブ形成工程S101は、未加硫スリーブ101を形成する工程である。未加硫スリーブ101の斜視図である図5に示すように、未加硫スリーブ101は筒状であり、未加硫ゴム層と心線とを有している。
The unvulcanized sleeve forming step S101 is a step of forming the
未加硫スリーブ形成工程S101においては、まず、未加硫ゴム(即ち、加硫が行われていない状態のゴム)のシートが、圧延によって形成される。そして、圧延によって形成された未加硫ゴムのシートが、所定の長さに切断され、円筒状或いは円柱状の回転体に対して、巻き付けられる。回転体の外周に巻き付けられた未加硫ゴムのシートは、その端部同士が接合され、筒状に成形される。筒状に成形された未加硫ゴムのシートが、ラップドVベルト2における圧縮ゴム層4の素材となる。
In the unvulcanized sleeve forming step S101, first, a sheet of unvulcanized rubber (that is, rubber in a state where vulcanization is not performed) is formed by rolling. Then, the unvulcanized rubber sheet formed by rolling is cut to a predetermined length and wound around a cylindrical or columnar rotating body. The unvulcanized rubber sheet wound around the outer circumference of the rotating body is formed into a tubular shape by joining the ends thereof. The unvulcanized rubber sheet formed into a tubular shape serves as a material for the
回転体の外周に筒状の未加硫ゴムの成形体が形成されると、次いで、心線が周方向に沿って巻き付けられる。心線は、筒状の未加硫ゴムの成形体に対して、幅方向に沿って所定のピッチでずらされながら、周方向に沿って螺旋状に巻き付けられる。尚、筒状の未加硫ゴムの成形体の幅方向は、上記の回転体の軸方向と平行な方向として構成される。心線は、筒状の未加硫ゴムの成形体に対して、幅方向のほぼ全長に亘って、巻き付けられる。 When a tubular unvulcanized rubber molded body is formed on the outer circumference of the rotating body, the core wire is then wound along the circumferential direction. The core wire is spirally wound along the circumferential direction while being displaced at a predetermined pitch along the width direction with respect to the tubular unvulcanized rubber molded body. The width direction of the tubular unvulcanized rubber molded body is configured as a direction parallel to the axial direction of the rotating body. The core wire is wound around a tubular unvulcanized rubber molded body over almost the entire length in the width direction.
筒状の未加硫ゴムの成形体の外周への心線の巻き付けが終了すると、次いで、心線の上から、圧延によって形成された未加硫ゴムのシートが巻き付けられる。心線の上から巻き付けられた未加硫ゴムのシートは、その端部同士が接合され、筒状に成形される。心線の外周側に巻き付けられた筒状の未加硫ゴムのシートが、ラップドVベルト2における伸張ゴム層5の素材となる。上述した未加硫スリーブ形成工程S101によって、未加硫スリーブ101が形成される。なお、図5においては、回転体から取り外された状態の未加硫スリーブ101が図示されている。
When the winding of the core wire around the outer circumference of the tubular unvulcanized rubber molded body is completed, the unvulcanized rubber sheet formed by rolling is then wound from above the core wire. The unvulcanized rubber sheet wound from above the core wire is formed into a tubular shape by joining the ends thereof. A tubular unvulcanized rubber sheet wound around the outer peripheral side of the core wire serves as a material for the
未加硫ゴムベルト形成工程S102は、未加硫スリーブ101を周方向に切断して環状の未加硫ゴムベルト102を形成する工程である。未加硫ゴムベルト102の全体図を図6に示す。また、未加硫ゴムベルト102の斜視図を図7に示す。なお、図7においては、環状に延びる未加硫ゴムベルト102の周方向に対して垂直な断面を図示している。図7において、両端矢印Aは未加硫ゴムベルト102の周方向であり、両端矢印Bは周方向に対して直交するベルト幅方向である。
The unvulcanized rubber belt forming step S102 is a step of cutting the
図7に示すように、未加硫ゴムベルト102は、内周側未加硫ゴム層104、心線106、外周側未加硫ゴム層105を備えている。そして、未加硫ゴムベルト102においては、内周側未加硫ゴム層104と外周側未加硫ゴム層105との間に心線106が配置されている。
As shown in FIG. 7, the
心線106としては、通常、マルチフィラメント糸を使用した撚りコード(例えば、諸撚り、片撚り、ラング撚りなど)を使用できる。心線106を構成する繊維としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維などが使用できる。心線106の表面には、慣用の接着処理(又は表面処理)が施されていてもよい。
As the
スカイブ工程S103は、未加硫ゴムベルト102の両側面における内周側の両角部分を周方向に亘って削るように切削することでスカイブ(skive)し、未加硫ゴムベルト102の断面形状を変更する工程である。スカイブ工程S103においては、未加硫ゴムベルト102の内周側未加硫ゴム層104の内周側の両角部分が周方向に亘って削れるように切削される。これにより、スカイブ工程S103の処理が施される前の状態で矩形状だった未加硫ゴムベルト102の断面形状は、スカイブ工程S103の処理が施された後の状態においては、矩形状の部分と台形状の部分とが組み合わされた形状となる。
The skiving step S103 skives by cutting both corner portions on the inner peripheral side of both side surfaces of the
カバー巻き工程S104は、スカイブ工程S103の処理が終了した未加硫ゴムベルト102を外被布7で被覆する工程である。カバー巻き工程S104においては、環状の未加硫ゴムベルト102の周囲全体が周方向の全長に亘って外被布7で被覆される。これにより、未加硫ゴムベルト102が外被布7で被覆されて構成された未加硫ベルト成形体が形成される。
The cover winding step S104 is a step of covering the
加硫工程S105は、未加硫ベルト成形体における可塑性の未加硫ゴムを加熱して弾性ゴムに変化させる工程である。加硫工程S105においては、例えば、逆台形状の断面の溝が外周に設けられた円筒状のリングモールドが用いられる。リングモールドに設けられた複数の溝に対して未加硫ベルト成形体がそれぞれ嵌め込まれる。そして、複数の未加硫ベルト成形体が嵌め込まれたリングモールドの周囲に、円筒状のゴムスリーブが更に嵌め込まれる。加硫工程S105においては、上記のようにリングモールド及び未加硫ベルト成形体の外周面に円筒状のゴムスリーブが嵌め込まれた状態で、それらが加硫缶に収納され、所定の温度等の条件で加硫が行われる。加硫が終了してリングモールド等が解体され、加硫された成形体がラップドVベルト2として取り出される。このように、加硫工程S105まで終了することで、ラップドVベルト2が製造されることになる。
The vulcanization step S105 is a step of heating the plastic unvulcanized rubber in the unvulcanized belt molded product to change it into elastic rubber. In the vulcanization step S105, for example, a cylindrical ring mold having an inverted trapezoidal cross-sectional groove provided on the outer periphery is used. The unvulcanized belt molded body is fitted into each of the plurality of grooves provided in the ring mold. Then, a cylindrical rubber sleeve is further fitted around the ring mold into which the plurality of unvulcanized belt molded bodies are fitted. In the vulcanization step S105, in a state where the cylindrical rubber sleeves are fitted on the outer peripheral surfaces of the ring mold and the unvulcanized belt molded body as described above, they are stored in the vulcanization can and at a predetermined temperature or the like. Vulcanization is performed under the conditions. After the vulcanization is completed, the ring mold and the like are disassembled, and the vulcanized molded body is taken out as the wrapped V-
(山付きVベルトの製造方法)
次に、山付きVベルト1の製造方法について説明する。上記の製造方法で製造されたラップドVベルト2の外周面に、隆起片用の未加硫ゴムブロックを加硫接着する。
(Manufacturing method of V-belt with mountain)
Next, a method of manufacturing the V-
接着方法は次の通りである。加硫を終えたラップドVベルト2の外周面の外被布7を一部又は全周剥ぎ取り、露出した伸張ゴム層5にゴム糊を塗布する。ラップドVベルト2の外周面の外被布7を全周剥ぎ取る工程の説明図を図8に示す。
The bonding method is as follows. Part or all of the
並行して、低硬度用の未加硫ゴムシートと高硬度用の未加硫ゴムシートとをカットして組み合わせ、加硫後の隆起片3の形状に近似した未加硫ゴムブロック103を形成する。本実施形態では、未加硫ゴムブロック103の側面図である図9に示すように、低硬度用の未加硫ゴム111と高硬度用の未加硫ゴム112とは、第1低硬度ゴム層、第2低硬度ゴム層、第1高硬度ゴム層、および、第2高硬度ゴム層をそれぞれ形成するように組み合わされる。
At the same time, the unvulcanized rubber sheet for low hardness and the unvulcanized rubber sheet for high hardness are cut and combined to form an
加硫接着に使う金型201の一例を図10に示す。この金型201は、下盤202、中盤203、上盤204で構成されている。下盤202の側面図である図11に示すように、下盤202は、ラップドVベルト2の内周長に合致した突起状のツメ202aを有している。中盤203の正面図である図12に示すように、中盤203には、未加硫ゴムブロック103を嵌める穴203aが規定数くり貫かれている。この穴203aの形状は、加硫後の隆起片3の寸法に合致している。
FIG. 10 shows an example of the
金型201の予熱温度が加硫温度に到達すれば、加硫作業に入る。まず、図11に示す
ように、下盤202のツメ202aに、ラップドVベルト2をセットする。次に、中盤203を下盤202の上に重ね合わせる。中盤203にくり貫かれた穴203aに、隆起片3の形状に近似した未加硫ゴムブロック103を、くり貫かれた部位からはみ出さないように沿わせながら嵌める。最後に、上盤204を中盤203の上に重ね合わせる。下盤202、中盤203、上盤204を重ねた金型201を上下に熱源が入ったプレス盤で挟み、規定の圧力と時間で加硫接着を行う。加硫接着後に中盤203から山付きVベルト1を取り外す。
When the preheating temperature of the
(評価)
次に、本実施形態の山付きVベルト1について、台上評価を実施した。この台上評価は、台上評価の説明図である図13に示すように、2つのプーリ302により山付きVベルト1を回転させ、隆起片3に障害物301を接触させ続けるものである。従来仕様の山付きVベルト(比較例)と、本実施形態の山付きVベルト1(実施例)について、台上評価をそれぞれ行い、実施例における隆起片3の耐摩耗性の向上により、稲を引き上げる機能の寿命が比較例に比べて伸びているかを確認した。
(Evaluation)
Next, a bench evaluation was performed on the mountain-mounted V-
まず、加硫を終えたラップドVベルト2の外周面の外被布7を全周剥ぎ取り、露出した伸張ゴム層5にゴム糊を塗布して、隆起片3用の未加硫ゴムブロック103を加硫接着した。未加硫ゴムブロック103は、低硬度用の未加硫ゴムシートと高硬度用の未加硫ゴムシートとをカットして、図9のように組み合わせて形成した。
First, the
ここで、圧縮ゴム層4、伸張ゴム層5、及び、隆起片3の低硬度ゴム層11の素材として、未加硫ゴム組成物Aを用いた。未加硫ゴム組成物Aの配合物を表1に示す。また、隆起片3の高硬度ゴム層12の素材として、未加硫ゴム組成物Bを用いた。未加硫ゴム組成物Bの配合物を表2に示す。
Here, the unvulcanized rubber composition A was used as the material for the
心線6は、ポリエステル繊維で形成された撚りコードであり、平均線径は0.89mmである。外被布7を構成する布帛として、経糸と緯糸の基本糸に20番手の綿の紡績糸を3本撚りしたものを使用し、交差角度が90°、密度が75本/5cmの平織りで織製し、目付け量は280g/m2である。その布帛を未加硫ゴム組成物Cでフリクション処理して外被布7とし、摩擦伝動面を含むラップドVベルト2の全周の表面を被覆した。未加硫ゴム組成物Cの配合物を表3に示す。
The
ここで、クロロプレンゴムとして、DENKA(株)製「PM−40」を用いた。また、酸化マグネシウムとして、協和化学工業(株)製「キョーワマグ30」を用いた。また、ステアリン酸として、日油(株)製「ステアリン酸つばき」を用いた。また、老化防止剤として、精工化学(株)製「ノンフレックスOD−3」を用いた。また、カーボンブラックとして、東海カーボン(株)製「シースト3」を用いた。また、可塑剤として、ADEKA(株)製「RS−700」を用いた。また、加硫促進剤として、大内新興化学工業(株)製「ノクセラーTT」を用いた。また、酸化亜鉛として、正同化学工業(株)製「酸化亜鉛3種」を用いた。また、心線として、ポリエステル繊維の撚りコード(平均線径0.89mm)、布帛として綿の織布(平織り、繊度は20番手の経糸と20番手の緯糸とで構成、経糸及び緯糸の糸密度75本/50mm、目付け280g/m2)を用いた。
Here, "PM-40" manufactured by DENKA Co., Ltd. was used as the chloroprene rubber. Further, as magnesium oxide, "Kyowa Mag 30" manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. was used. Moreover, as stearic acid, "stearic acid camellia" manufactured by NOF CORPORATION was used. Moreover, as an antiaging agent, "Nonflex OD-3" manufactured by Seiko Kagaku Co., Ltd. was used. Further, as carbon black, "
ラップドVベルト2の寸法を表4に示す。ここで、ラップドVベルト2の断面図である図14に示すように、断面寸法の幅は、内周面よりも幅が大きい外周面の幅である。また、断面寸法の厚みは、外周面および内周面に直交する方向の長さである。
The dimensions of the wrapped V-
未加硫ゴムブロック103を加硫接着した後の山付きVベルト1の寸法と硬度を表5に示す。ここで、山数とは、隆起片3の数である。また、図1に示すように、山ピッチとは、隆起片3同士の間隔aであり、山部の高さとは、隆起片3の高さbである。山部の幅(1)とは、隆起片3の付け根部分における周方向の長さcであり、山部の幅(2)とは、隆起片3の先端における周方向の長さdである。山部の角度とは、隆起片3とラップドVベルト2とがなす鋭角の角度θである。
Table 5 shows the dimensions and hardness of the V-
台上評価の評価条件を表6に示す。ここで、評価項目は、隆起片3の側面摩耗体積であって、隆起片3の長さ変化量ではない。
Table 6 shows the evaluation conditions for bench evaluation. Here, the evaluation item is the side wear volume of the raised
台上評価の結果を表7に示す。実施例において、隆起片3に耐摩耗性の高硬度ゴム層12を設けたことにより、実施例の体積変化量は比較例の1/4であった。
The results of the bench evaluation are shown in Table 7. In the example, the volume change amount of the example was 1/4 of that of the comparative example because the raised
また、実施例における第2低硬度ゴム層11bの長さL1を、隆起片3の長さL0の40%以上60%以下の範囲内と、その範囲外とに異ならせて、台上評価を行った。その結果を表8に示す。ここで、表8の比較例は、表7の比較例と同じものである。
Further, the length L 1 of the second low-
また、実施例における第2低硬度ゴム層11bの第1低硬度ゴム層11a側の幅W1を、第1低硬度ゴム層11aにおけるラップドVベルト2とは反対側の幅W0の30%以上50%以下の範囲内と、その範囲外とに異ならせて、台上評価を行った。その結果を表9に示す。ここで、表9の比較例は、表7の比較例と同じものである。
Further, the width W 1 of the second low-
また、実施例における第2低硬度ゴム層11bの第2高硬度ゴム層12b側の幅W2を、第1低硬度ゴム層11aにおけるラップドVベルト2とは反対側の幅W0の20%以上40%以下の範囲内と、その範囲外とに異ならせて、台上評価を行った。その結果を表10に示す。ここで、表10の比較例は、表7の比較例と同じものである。
Further, the width W 2 of the second low
表8〜10の結果から、長さL1、幅W1、幅W2の値が範囲内にあるものの方が、範囲外にあるものに比べて摩耗量(体積変化量)が少ないことがわかった。よって、第2低硬度ゴム層11bの寸法が上記の範囲内にあると、隆起片3が連続して受ける反発力を緩和するクッション効果が高まることがわかった。
From the results in Tables 8 to 10, it is found that the amount of wear (volume change) is smaller when the values of length L 1 , width W 1 , and width W 2 are within the range than those outside the range. all right. Therefore, it was found that when the size of the second low-
今回の台上評価では、実機で寿命と判定された隆起片3の長さ変化量の再現には至らなかったが、隆起片3の側面摩耗変化量の結果から、長さ変化量にも十分に優位性があると判断できる。
In this bench evaluation, the amount of change in length of the raised
(実機評価)
次に、国内に比べて稼働時間の長い東南アジア市場において、実機を使って評価を行った。評価は、4条刈りコンバインに、比較例の山付きVベルトと、実施例の山付きVベルト1とを交互に2本ずつ取り付けて行った。そして、隆起片3の摩耗が進行して短くなり、稲を引き起こす機能が満たされずに寿命となるまでの時間を測定した。評価条件を表11に示す。
(Actual machine evaluation)
Next, in the Southeast Asian market, where the operating time is longer than in Japan, we evaluated using actual machines. The evaluation was carried out by alternately attaching two mountainous V-belts of the comparative example and two mountainous V-
評価結果を表12に示す。比較例の山付きVベルトは、シーズン途中の438hr、372hrで寿命となったために交換したが、実施例の山付きVベルト1は、シーズン終了まで稲を引き起こす機能を満足し続けた。よって、実施例における稲を引き起こす機能の寿命は、比較例の3倍以上である。
The evaluation results are shown in Table 12. The mountain V-belt of the comparative example was replaced because it reached the end of its life at 438 hr and 372 hr in the middle of the season, but the mountain V-
また、第1低硬度ゴム層11aの高さT2を、隆起片3の高さT1の2%以上10%以下の範囲内(実施例)と、その範囲外(比較例1,2)とに異ならせて、実機評価を行った。その結果を表13に示す。ここで、表13の比較例は、表12の比較例と同じものである。
Further, the height T 2 of the first low-
比較例1,2は、シーズン途中で寿命となったが、実施例は、シーズン終了まで稲を引き起こす機能を満足し続け、その寿命は、比較例の3倍以上であった。よって、第1低硬度ゴム層11aの高さT2を、隆起片3の高さT1の2%以上10%以下の範囲内とすることで、隆起片3とラップドVベルト2との接合界面への屈曲疲労が緩和される結果、稲を引き起こす機能の寿命が延びることがわかった。
Comparative Examples 1 and 2 had a lifespan in the middle of the season, but the examples continued to satisfy the function of causing rice until the end of the season, and the lifespan was more than three times that of the comparative examples. Therefore, by setting the height T 2 of the first low-
(効果)
以上に述べたように、本実施形態に係る山付きVベルト1によると、隆起片3を、低硬度ゴム層11と、低硬度ゴム層11よりも硬度が高い高硬度ゴム層12とで形成する。隆起片3におけるラップドVベルト2の回転方向の前側に配置された第1高硬度ゴム層12aにより、隆起片3の耐摩耗性を向上させることができる。また、第1高硬度ゴム層12aと、隆起片3におけるラップドVベルト2の回転方向の後ろ側に配置された第2高硬度ゴム層12bとにより、隆起片3の先端部全体が高硬度ゴム層12にされているので、先端部の前側のみに高硬度ゴム層を配置した構成に比べて、隆起片3の先端部が摩耗によりすり減って搬送能力が低下するまでに要する時間を長くすることができる。また、ラップドVベルト2との接合箇所である付け根部分に配置した第1低硬度ゴム層11aにより、ラップドVベルト2との接着性を確保することができる。また、隆起片3におけるラップドVベルト2の回転方向の後ろ側に配置された第2低硬度ゴム層11bにより、隆起片3が連続して受ける反発力を緩和することができる。また、第1低硬度ゴム層11aの高さを、隆起片3の高さの2%以上10%以下にすることで、隆起片3とラップドVベルト2との接合界面への屈曲疲労を緩和することができる。これにより、耐摩耗性と耐屈曲性とをそれぞれ向上させることができる。
(effect)
As described above, according to the V-
また、第2低硬度ゴム層11bの長さを、隆起片3の長さの40%以上60%以下にすることで、隆起片3が連続して受ける反発力を好適に緩和することができる。
Further, by setting the length of the second low-
また、第2低硬度ゴム層11bにおける第1低硬度ゴム層11a側の幅を、第1低硬度ゴム層11aにおけるラップドVベルト2とは反対側の幅の30%以上50%以下にし、第2低硬度ゴム層11bにおける第2高硬度ゴム層12b側の幅を、第1低硬度ゴム層11aにおけるラップドVベルト2とは反対側の幅の20%以上40%以下にすることで、隆起片3が連続して受ける反発力を好適に緩和することができる。
Further, the width of the second low-
また、JIS−A試験方法で定義される硬度において、低硬度ゴム層11の硬度を55〜76度、高硬度ゴム層12の硬度を80〜88度にすることで、隆起片3の耐摩耗性を好適に向上させながら、隆起片3とラップドVベルト2との接合界面への屈曲疲労を好適に緩和することができる。
Further, in the hardness defined by the JIS-A test method, by setting the hardness of the low
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, only specific examples are illustrated, and the present invention is not particularly limited, and specific configurations and the like can be appropriately redesigned. In addition, the actions and effects described in the embodiments of the present invention merely list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what has been done.
1 山付きVベルト
2 ラップドVベルト
3 隆起片
4 圧縮ゴム層
5 伸張ゴム層
6 心線
7 外被布
11 低硬度ゴム層
11a 第1低硬度ゴム層
11b 第2低硬度ゴム層
12 高硬度ゴム層
12a 第1高硬度ゴム層
12b 第2高硬度ゴム層
101 未加硫スリーブ
102 未加硫ゴムベルト
103 未加硫ゴムブロック
104 内周側未加硫ゴム層
105 外周側未加硫ゴム層
106 心線
111 低硬度用の未加硫ゴム
112 高硬度用の未加硫ゴム
201 金型
202 下盤
202a ツメ
203 中盤
203a 穴
204 上盤
301 障害物
302 プーリ
1 V-belt with
Claims (4)
無端状で周方向に回転されるベルト本体と、
前記ベルト本体の周方向に所定間隔を置いて、前記ベルト本体の外周面にそれぞれ接合され、前記外周面から突出する方向に延びる隆起片と、
を有し、
前記隆起片は、低硬度ゴム層と、前記低硬度ゴム層よりも硬度が高い高硬度ゴム層とで形成されており、
前記低硬度ゴム層は、前記ベルト本体との接合箇所である付け根部分に配置された第1低硬度ゴム層と、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の後ろ側において、前記第1低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の突出方向の中程にかけて配置された第2低硬度ゴム層と、を有し、
前記高硬度ゴム層は、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の前側において、前記第1低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の先端にかけて配置された第1高硬度ゴム層と、前記隆起片における前記ベルト本体の回転方向の後ろ側において、前記第2低硬度ゴム層の外面から前記隆起片の先端にかけて配置された第2高硬度ゴム層と、を有し、
前記ベルト本体の周方向および幅方向に直交する方向を高さ方向とすると、前記第1低硬度ゴム層の高さは、前記隆起片の高さの2%以上10%以下にされていることを特徴とする山付きVベルト。 In a V-belt with a mountain that is used for agricultural machinery and scoops and transports crops
The belt body, which is endless and rotates in the circumferential direction,
A ridge piece that is joined to the outer peripheral surface of the belt body at predetermined intervals in the circumferential direction of the belt body and extends in a direction protruding from the outer peripheral surface.
Have,
The raised piece is formed of a low-hardness rubber layer and a high-hardness rubber layer having a hardness higher than that of the low-hardness rubber layer.
The low-hardness rubber layer includes a first low-hardness rubber layer arranged at a base portion which is a joint with the belt body, and the first low-hardness rubber layer on the rear side of the raised piece in the rotation direction of the belt body. It has a second low-hardness rubber layer arranged from the outer surface of the rubber layer to the middle of the protruding direction of the raised piece.
The high-hardness rubber layer includes a first high-hardness rubber layer arranged from the outer surface of the first low-hardness rubber layer to the tip of the raised piece on the front side of the raised piece in the rotation direction of the belt body, and the raised piece. A second high-hardness rubber layer arranged from the outer surface of the second low-hardness rubber layer to the tip of the raised piece is provided on the rear side of the piece in the rotation direction of the belt body.
Assuming that the direction orthogonal to the circumferential direction and the width direction of the belt body is the height direction, the height of the first low hardness rubber layer shall be 2% or more and 10% or less of the height of the raised piece. V-belt with a mountain that features.
前記第2低硬度ゴム層における前記第2高硬度ゴム層側の幅は、前記第1低硬度ゴム層における前記ベルト本体とは反対側の幅の20%以上40%以下にされていることを特徴とする請求項1又は2に記載の山付きVベルト。 When the circumferential direction of the belt body is the width direction, the width of the second low-hardness rubber layer on the side of the first low-hardness rubber layer is the width of the first low-hardness rubber layer on the side opposite to the belt body. It is set to 30% or more and 50% or less,
The width of the second low-hardness rubber layer on the side of the second high-hardness rubber layer is 20% or more and 40% or less of the width of the first low-hardness rubber layer on the side opposite to the belt body. The V-belt with a mountain according to claim 1 or 2.
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