JPH01279152A

JPH01279152A - Ｖベルト駆動装置

Info

Publication number: JPH01279152A
Application number: JP10796388A
Authority: JP
Inventors: Kaname Matsumura; 要松村; Takao Konno; 昆野　隆夫; Tomomitsu Kurokawa; 朝光黒川; Takatoshi Nakano; 孝俊中野
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd; Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd; Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1988-04-30
Filing date: 1988-04-30
Publication date: 1989-11-09
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: JP2640826B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はＶベルト駆動装置に関し、より詳しくは、ベル
ト走行によるベルトゴムの劣化に伴う、ベルト上に発生
する亀裂あるいはベルトコグ部の欠落に原因するベルト
の切断という、ベルト上に発生する最も危惧すべき状態
の発生前に、しかも十分の時間的余裕をもってベルトの
疲労状態を外部に警告しうる機能を保有するＶベルト駆
動装置に関する。

（従来の技術）一対のプーリ間に掛巻きされた動力伝動用Ｖベルトは、
ベルト走行時間の経過と共にベルト自体劣化し、ついに
はベルトコグ部の欠落、ベルトの切断などの事態に繋が
る。

このような最悪の事態は、その発生前に確実に予知され
ることが、予防措置を講する上からも、又一連の作業能
率の停滞・低下を阻止する上からも望まれることである
。

従来、Ｖベルトの使用に堪え得る限度は、専らベルトに
予め設定された耐久時間を目安とし、あるいはベルト張
力の感触、ベルトの視覚を中心とする疲労度観察など作
業者・使用者の経験に期待する所が大きかった。

（発明が解決しようとする課題）実験あるいは天川データを中心とするＶベルトの保守管
理は、その体制が確立した作業現場、熟練者の管理下で
は、さして問題の発生は少ないが、このＶベルトが各種
変速機構中に組込まれた場合、その耐用時間の許容幅は
大きく変化する。例えば現在、多用されているスクータ
−の無段変速機構にこの装置を使用した折、その変速度
合は、スクータ−の使用者の経験、使用状況に応じて大
きく異なシ、又スクータ−の保守管理の点では個人差が
大きく、使用の都度Ｖベルトと中心とする保守管理を期
待することは到底望むべくもない。こ＼に一例として挙
げるスクータ−の変速機構の一部材としてのＶベルトに
対しては幾多の改善改良が加えられ、実際のところその
耐久性は増大してはいるが、スクータ−本体部の耐久性
との比較においては、いまだ大きい差が存在している。

この現状をふまえて、スクータ−走行時、ベルトに亀裂
あるいは一部に欠落が発生し、ベルトの切断、即ちスク
ータ−の走行不能という最悪の事態の発生前に、爾後の
対策をとシうる十分の時間的余裕をもって、この事態を
外部に警告せしめ得ることは多方面に亘って大きいメリ
ットがある。この手軽な警告手段を採用することは、前
記例示せるスクータ−の運転に限らず、この種のＶベル
ト駆動装置を採用している機器の各方面に大きく貢献す
るものである。

本発明はＶベルトの切断という最悪の事態の発生前に、
時間的余裕をもって外部にその時期の到来を警示せしめ
うる廉価にして、機構簡素なＶベルト駆動装置を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成させるために、本発明はっぎのような構
成としている。

すなわち、本発明に係るＶベルト駆動装置は引張層と圧
縮層との間に、クッションゴム層内にロープ抗張体を埋
設した抗張体層を配したＶベルトにあって、この抗張体
の下側２ｎ以内の位置に、その厚み０．５　ｆ１以上を
有する通電性ゴム層を配設し、かつ該通電性ゴム層の両
側部は、ベルトの側面に露出せしめている。このＶベル
トの該通電性ゴム層を、絶縁状態とした１対のプーリ間
のプーリのシーブ面に接触せしめて掛装し、この１対の
プーリ間には、警報装置と連繋したオーム計を配置せし
めた構成からなる。

そして、この通電性ゴム層の構成はゴム１００重汝部に
対して、短繊維１０〜４０重量部および導電性カーボン
ブラック２０〜８０重量部が混入されておシ、さらに、
この導電性カーボンブラックはファーネス製カーボンブ
ラックであることを特徴としている。

（作用）本発明に係るＶベルト駆動装置は、１対のプーリは完全
に電気的に絶縁状態となし、かつ駆動プーリおよび従動
プーリのうち、少なくとも片側プ−りを構成する１対の
シーブ間の間隔を変更可能とした１対のプーリ間に、こ
のベルトの両側壁面に露出した通電性ゴム層をプーリの
シーブ面に接触せしめた状態にて掛装する。駆動プーリ
と従動プーリ間にオーム計を設置し、新らしいＶベルト
にあっては、オーム計は通電性ゴム層に設定した０、５
〜６．ＯＭΩの電気抵抗率を表示している。しかしベル
トの走行量が増大し、Ｖベルトは次第に疲労し、ゴムの
劣化が進行するに伴い電気抵抗率は上昇する。そしてつ
いにはＶベルトのコグ部の間の谷部にてベルト表面側に
のびる亀裂が入シ、あるいはＶベルトコグ部の欠落など
の事態が発生した折には、ベルトの電気抵抗率は大幅に
上昇し、プーリ間の電気抵抗率が１５０ＭΩ以上となっ
た時点にて、警報ブザーなど適宜な手段を用いてベルト
の劣化状態を外部的に表示し、ベルトライフが限界に達
し、ベルトの交換時期の到来を警告する。

（実施例）つぎに本発明に係るＶベルト駆動装置の具体的実施例を
図面を用いて説明する。第１図は本発明に係る■ベルト
駆動装置の概略正面図、第２図は本発明にて採用せるＶ
ベルトの一部の斜視図、第３図は同横断面図である。

図中、（１）はＶベルトで、ベルト中間部に抗張体層（
２）を配し、該抗張体層（２）の下面には圧縮層（３）
を、上面には引張層（４）が配されている。抗張体層（
２）はＮＲ，ＳＢＩ’Ｌ、ＯＲ，ＮＢＲなどのゴムの単
一材又はこれらゴムのブレンド材からなるクッションゴ
ム層（６）内にポリエステル繊維ナイロン繊維、芳香族
ポリアミド繊維などからなる低伸度高強力のロープ抗張
体（７）が埋設されて構成されている。

圧縮層（３）はＮＲ％ＣＲ、ハイパロンゴム、エピクロ
ルヒドリンゴム、水素添加ＮＢＲなどのゴムの単一材又
はこれらのゴムのブレンド材からなり、圧縮層（３）の
下面、即ちＶベルトの下面にはベルト幅方向にのびるコ
グ部（９）群が、各コグ部（９）の間に谷部αＱを設け
て隆設されている。

そして、該圧縮層（３）の底部を形成するコグ部（９）
および谷部αＯは全面に亘って、上帆布＠をもって、又
ベルト抗張体層（２）の上面はベルトの引張層（４）を
形成する複数枚の上帆布（１４）の積層体をもって全面
被覆されている。

これら上帆布（１２）および上帆布０４）は、綿布よシ
なるバイアス帆布、よシ具体的にはバイアス角度９０〜
１２００のゴム引き広角度帆布、あるいは伸縮性帆布、
よシ具体的にはウーリー加工した捲縮ナイロン縦糸と通
常のナイロン横糸をもって織製した構成からなる伸縮性
帆布をもって、広角度帆布の場合はベルト長手方向に広
角度織目を配し、又伸縮性帆布の場合はベルト長手方向
に捲縮性縦糸を配して、貼着被覆されている。

以上詳記したものは公知に属するＶベルトの一構成であ
るが、本発明高部は、■ベル）　（１）の前記圧縮層（
３）の一部を構成する通電性ゴム層（１６）の存在であ
る。

この通電性ゴム層（！６）は、ロープ抗張体（７）の下
端よシ２朋以内の近接位置にてその厚み０．５　ｔｔａ
ｔ以上を有し、かつその両側縁をＶベルト（１）の両側
壁面に露出せしめている。

通電性ゴム層（１６）はゴム、短繊維およびカーボンブ
ラックの混合物からなシ、これら構成部材をよシ詳細に
説明すると、ゴム部材としてＣＲの単一材又はＣＲと他
のゴム材をブレンドしたものを用い、これに混入される
短繊維はベルト幅方向に一致する配向性を持ち、カーボ
ンブラックは具体的にジースト１１６（東海カーボン社
製）、ダイヤブラックＮ５５０　（三菱化成社製）、ト
ーカブラックナ５５００　（東海カーボン社製）、Ｖｕ
ｌｃａｎＸＣ−７２（米国Ｃａｂｏｔ社製）など、ＡＳ
ＴＭ分類におけるＮ　−Ｊ　ＯＯ〜Ｎ−５９９番台に属
するものが望ましい。

通電性ゴム層（１φを構成する各部材は、通電性ゴム層
の初期の電気抵抗値はＨＭ　Ａ規格による試験法に定め
られた初期設定値に略一致せしめて、０．５〜６ＭΩの
範囲に設定するよう配慮されている。具体的には、ゴム
１００重量部に対して、カーボンブラック２０〜８０重
量部、短繊維１０〜４０重量部を混入したもので、この
折の短繊維の混入量において、１０重量部以下では、ゴ
ム劣化に伴う電気抵抗率の変化が少なく、又４０重量部
以上では、通電性ゴム層が硬くなシすぎて、ベルト自体
の屈曲性が悪くなる。又、カーボンブラックの混入量に
おいて、２０重量部以下では、好ましい通電性を発揮す
ることが望めず、又８０重量部以上では、通電性の良否
に明確な変化が生まれず、かえってゴム層が硬くなシす
ぎて、ベルト自体の屈曲性が悪くなる。又コスト的にも
高価なものとなる。

尚、通電性カーボンブラックとしては、劣化による電気
抵抗率の変化が大きい前記各社製のファーネスブラック
系のものが好ましいが、その他力−ボンブラックとして
、アセチレンブラック、ケッチエンブラックなども用い
ることができる。

又、この通電性ゴム層（＋６）の配設位置その他に関し
て、ロープ抗張体（７）の下端よシ２朋以内に通電性ゴ
ム層（１６）を配設せしめるとする技術的根拠は、ロー
プ抗張体の下端よ、９２＋ｒｓ以上にその配設位置を求
めた場合、経時と共にコグ部間の谷部１１０）よシ発生
し、次第にベルト表面側に成長するゴム劣化に伴う亀裂
進行状態を未だ十分ベルトに耐久性が存在するにもかか
わらず、余りに早期にキャッチしてしまい、ベルトの実
態を無視する結果となるためである。さらに、通電性ゴ
ム層ＬＪｆ３の厚みを０．５朋以上に求めた技術的根拠
は、０．５朋以下では、本ベルト（１）をプーリに掛装
した折、該通電性ゴム層Ｍとプーリとの接触が十分期待
できず、不安定なものとなり、計測上の電気抵抗率のバ
ラツキが大きくなりすぎることを防止するためである。

なお通電性ゴム層以外のベルト他部は、その電気抵抗率
が２００ＭΩ以上に設定されることが、該通電性ゴム層
の効果を、より効率よく引き出す上からも望ましい。以
上の構成よりなるＶベルト（１）は電気的に完全に絶縁
状態にある駆動ブーＩＪ　１２１）および従動プーリ（
イ）間に掛装される。尚無段変速機構の一部材として、
このＶベルトを使用する折は、この両ブーＩＪ６２Ｈ１
）のいずれか１万又は双方のプーリの片側は固定シーブ
、他側を摺動シーブをもって構成されている。そして１
対のプーリ（財）０９間にはオーム計（至）が設置され
、又オーム計は警報装置、例えばブザー（２４）に連繋
し、所定の数値に電気抵抗率がオーム計にてキャッチさ
れた時点にて警報装置を起動せしめるよう構成されてい
る。

電気的に絶縁状態にある駆動プーリ休１）と従動プーリ
翰とからなる一対のプーリ間に、前記Ｖベルト（１）を
ベルト両側面に露出せしめた通電性ゴム層（１６）をプ
ーリを構成するシーブ面に接触せしめて掛装する。新ら
しいＶベルトにあっては通電性ゴム層に設定した０、５
〜６．０ＭΩの電気抵抗率を一対のプーリ間に介在せし
めたオーム計（２３）は表示している。Ｖベルトの走行
量の増大と共に進行するＶベルトの特に通電性ゴム層の
ゴム劣化に伴い、最初緩やかに上昇変化していた電気抵
抗率は次第に上昇度を速める。ベルトの走行に伴い発生
するベルトの疲労劣化態様は、ベルトの圧縮層（３）が
劣化し、ベルトのコグ部間に位置する谷部から亀裂が発
生し、この亀裂は次第にベルト表面側へと成長し、通電
性ゴム層（１６）に達し、この通電性ゴム層の亀裂で電
気抵抗率は急上昇する。そして、この抵抗率が１５０Ｍ
Ωに達した時点にて、ベルト疲労度を外部的に表示する
ための警報、例えばブザー（２４）などを発する。ある
いはベルトの走行に伴い、ベルト圧縮層（３）と共に、
抗張体層、特にクッションゴム層（６）が劣化し、抗張
体層（２）と圧縮層（３）間に剥離現象が発生し、この
剥離現象が進行するとコグ部（９）の欠落に繋がり、こ
のコグ部の欠落によシミ気抵抗率は急上昇し、同じくこ
の段階にて警報が発せられる。第４図はベルト走行の時
間経過と通電性ゴム層の電気抵抗率との関係を示すグラ
フで６Ｄ、さらにファーネス製カーボンブラックとアセ
チレンカーボンブラックをその構成材料として用いた通
電性ゴム層の電気抵抗率の変化態様を示している。

同グラフより、ベルトの走行に伴いベルトの劣化が進行
し、走行時間約３６０時間までは、比較的緩やかであっ
たベルトの劣化は、走行時間約３６０時間経過後、ゴム
亀裂が発生し、つづく通電性ゴム層への亀裂の伝播によ
シ急激な電気抵抗率の上昇が確認され、ベルト走行時間
４００時間の直前にて、即ちファーネス製カーボンボラ
ックおよびアセチレンカーボンブラックを用いた通電性
ゴム層共に、略、１５０ＭΩの電気抵抗率に達した時点
にて警報が発せられる。

この事実よシ、ファーネス製カーボンブラックを用いた
通電性ゴム層の方が他のカーボンブラックを用いた通電
性ゴム層よシミ気抵抗率の表示性が良好で、よ）正確か
つ迅速にベルトの劣化状況を把握することができること
が了知できる。

なお一般にベルト、特に通電性ゴム層への亀裂あるいは
ベルトコグ部の欠落にあっても、直ちにベルトの切断と
いう最悪の事態の発生はなく、警報後、十分の余裕は残
されているので、ベルトの劣化に十分対処することがで
きる。具体的には、本Ｖベルトがスクータ−の変速用動
力伝達機構中に採用されている場合、警報発生後、約５
０ｋｍの自刃走行は可能であるので、その余裕距離内に
て十分、事態に対処することができる。

（発明の効果）本発明は、上述のとおシの構成を有することによシ、つ
ぎに記載する効果を奏する。すなわち、本発明に係るＶ
ベルト駆動装置はベルト構成部材の一部に通電性ゴム層
を配し、しかも該層はベルトの損傷発生方向側たる抗張
体の下側にて、かつ抗張体に近接する位置に配設されて
おシ、ベルト下面側から発生し、上側へと成長する亀裂
などのゴム劣化の実態は電気抵抗率の変化にて明確に表
示されるこの通電性ゴム層への伝播にて正確、かつ迅速
にこれを把握できるので、ベルト切断という最大の危惧
すべき事態の発生前に、これに対処することができ、作
業能率面、コスト面など多方面にてそのメリットを有効
かつ積極的に利用することができる。又請求項２のＶベ
ルト駆動装置においては、これによシ通電性ゴム層の無
駄のない効率のよい電気抵抗率を求めることができ１、
さらにこの通電性ゴム層の存在がＶベルト使用本来の効
果達成上の大きな阻げともならず、又請求項３のＶベル
ト駆動装置は、Ｖベルトの損傷に原因する電気抵抗率の
幅の広い変化を捕捉する上で効果がちシ、正確な作業遂
行上好ましい効果を奏しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＶベルト駆動装置の概略正面図、
第２図は本発明において採用せるＶベルト一部の斜視図
、第３図は同横断面図、第４図はベルト走行の時間経過
と通電性ゴム層の電気抵抗率との開係を示すグラフであ
る。 ■・・・・・・Ｖベルト２・・・・・・抗張体層３・・・・・・圧縮層４・・・・・・引張層６・・・・・・クッションゴム層７・・・・・・ロープ抗張体９・・・・・・コグ部ｌＯ・・・谷部１６・・・通電性ゴム層２１・・・駆動プーリ２２・・・従動プーリ２３・・・オーム計２４・・・警報装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ベルト引張層と圧縮層との間に、クッションゴム
層内に抗張体を埋設した抗張体層を配し、該抗張体の下
側２ｍｍ以内に厚み０．５ｍｍ以上の通電性ゴム層を介
在せしめたＶベルトを、絶縁状態とした１対のプーリ間
に、前記通電性ゴム層の露出せる側部をプーリのシーブ
面に接触せしめて掛装し、前記１対のプーリ間には、警
報装置と連繋したオーム計を配置せしめたことを特徴と
するＶベルト駆動装置。
（２）前記通電性ゴム層は、ゴム１００重量部に対し、
短繊維１０〜４０重量部および導電性カーボンブラック
２０〜８０重量部を混入した構成からなる請求項１記載
のＶベルト駆動装置。
（３）前記通電性ゴム層を構成する導電性カーボンブラ
ックはファーネス製カーボンブラックである請求項２記
載のＶベルト駆動装置。