JPH06341492A

JPH06341492A - Ｖベルト

Info

Publication number: JPH06341492A
Application number: JP15437593A
Authority: JP
Inventors: Tomomitsu Kurokawa; 朝光黒川
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】屈曲性に優れるとともにコグ部の亀裂の発生
を防止したＶベルトの提供を目的とする。【構成】外周側より伸張ゴム部２、心線５を埋設した
接着ゴム部３、内周面に繊維を充填したＶ芯ゴム部４よ
りなるローエッジタイプのＶベルト１において、Ｖ芯ゴ
ム部４は外周側のＶ芯上層６と内周側のＶ芯下層７から
なり、Ｖ芯上層６に比してＶ芯下層７の硬度を高く設定
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はスクーター及び一般産
業用の変速ベルトなどに用いられるＶベルトに係わり、
詳しくは屈曲性に優れるとともにコグ部の亀裂の発生を
防止したＶベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スクーターまたは一般産業用
の機械の分野において、駆動プーリと従動プーリの夫々
の有効径を変化させて変速するベルト駆動装置にローエ
ッジタイプのコグを有するＶベルトが用いられている。
このような用途に用いられるベルトは図９、図１０に示
すように走行時のベルト４０のプーリ４１中での変形に
起因する心線４２と接着ゴム部４３との間で剥離が起き
心線４２が飛び出してしまうという現象を防止すること
と耐側圧性および良好な屈曲性が求められていた。

【０００３】心線の飛び出し防止と耐側圧性を得るため
にはゴムの硬度を高めてベルトの走行時の変形を小さく
することと、ベルト幅方向の剛性つまり横剛性を高める
ことを必要とし、一般的にベルトの硬度および剛性を高
めるのはゴム中の繊維充填率をあげることにより行って
いる。Ｖ芯ゴム部の全体を一定の充填率にて繊維を充填
したゴムで構成したベルトが使用されていたが、心線の
飛び出し防止と耐側圧性の向上のためにゴムの硬度を高
めすぎるとベルトの屈曲性が悪くなる。ベルトの屈曲性
と耐側圧性は相反する特性であり、両方の特性を共に良
好な状態に設定したベルトを得ることは難しかった。

【０００４】そこで、両方の特性を共に高い状態に保っ
たベルトを得るためにＶ芯ゴム部を２層にし内周側のゴ
ム層の硬度を低くし外周側のゴムの硬度を高くしたベル
トが提案されている（実開昭６３−１７３５３８号）。
その他にもＶ芯ゴム部の外周側を弾性係数の高いゴムで
形成し内周側を弾性係数の小さいゴムで形成したベルト
が開示されている（特開昭６１−２８６６３７号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】繊維充填率が高く、硬
度の高いゴム層を配置すると、確かにベルトのプーリ内
への沈み込みによるベルトの変形を防止する効果はあ
る。しかし、硬度の高いゴム層を心線の近くに配置する
と心線の屈曲性に大きく影響し、ベルトの屈曲性を著し
く低下させることになると共に心線の部分の変形に追従
できなくなるので、かえってＶ芯ゴム部と心線を埋設し
た接着ゴム部との剥離が起こりやすくなり、ベルトを走
行させると早期に心線の飛びだしによる故障が発生する
ことがわかった。

【０００６】そこで本発明は上記に関わるような問題点
を解消しベルトの変形を抑えてなおかつＶ芯ゴム部と心
線を埋設した接着ゴム部との剥離が起こりにくく心線の
飛び出しを防止するとともに、ベルトの屈曲性にも優れ
るＶベルトの提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記のような
目的を達成するために外周側より伸張ゴム部、心線を埋
設した接着ゴム部、内周面に繊維を充填したＶ芯ゴム部
よりなるローエッジタイプのＶベルトにおいて、Ｖ芯ゴ
ム部は外周側のＶ芯上層と内周側のＶ芯下層からなり、
Ｖ芯上層に比してＶ芯下層は硬度が高いことを特徴とす
る。

【０００８】また、後述の理由によりＶ芯ゴム部のＶ芯
上層はゴム１００重量部に対して繊維が１５〜２５重量
部の割合で充填されており、Ｖ芯下層はゴム１００重量
部に対して繊維が１７〜３０重量部の割合で充填されて
いること、Ｖ芯ゴム部のＶ芯上層のゴムに対する繊維の
充填率とＶ芯下層のゴムに対する繊維の充填率の比が、
０．５〜０．９の範囲であること、Ｖ芯ゴム部のＶ芯上
層とＶ芯下層に層厚みの比が０．２〜３．０であるこ
と、Ｖ芯ゴム部のＶ芯上層に充填する繊維がポリアミド
系繊維及びアラミド系繊維のうち少なくとも一方であ
り、Ｖ芯下層に充填する繊維がアラミド系繊維であるこ
とが望ましい。

【０００９】

【作用】本発明では、外周側より伸張ゴム部、心線を埋
設した接着ゴム部、内周面に繊維を充填したＶ芯ゴム部
よりなるローエッジタイプのＶベルトにおいて、Ｖ芯ゴ
ム部は外周側のＶ芯上層と内周側のＶ芯下層からなり、
Ｖ芯上層に比してＶ芯下層は硬度を高くした構成を取っ
ており、硬度が高いＶ芯下層によってベルトはプーリに
対する耐側圧性を保ち、ベルトが沈み込むことによる変
形を抑えＶ芯ゴム部と心線を埋設した接着ゴム層との間
の剥離の発生を起きにくくし心線の飛び出しによるベル
トの故障を防止することができるとともに、Ｖ芯上層は
硬度を低く設定しているので接着ゴム層内に埋設した心
線の屈曲を阻害することもなくベルト自体の屈曲性も良
好にし、また、接着ゴム層内の心線の動きに対して追従
することができＶ芯ゴム部と接着ゴム層のあいだの接着
性もよい。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は本発明に係るＶベルトの実施例を示す要
部斜視図である。本発明のＶベルト１は、外周側から伸
張ゴム部２、接着ゴム部３、Ｖ芯ゴム部４によって構成
されており、更に、接着ゴム層３内には心線５が埋設さ
れている。そして、Ｖ芯ゴム部４は二層構造になってお
り接着ゴム部３に近い外周側のＶ芯上層６と内周側のＶ
芯下層７に分かれている。また、伸張ゴム部２の上面に
は帆布８積層されている。

【００１１】Ｖ芯ゴム部４にはゴム中に繊維が充填され
ており、Ｖ芯上層６とＶ芯下層７はその繊維の充填量や
充填する繊維の種類が異なる。Ｖ芯上層６と比べてＶ芯
下層７の繊維の充填量は多くなっており、Ｖ芯上層６に
はゴム１００重量部に対して繊維が１５〜２５重量部配
合され、Ｖ芯下層７にはゴム１００重量部に対して繊維
が１７〜３０重量部配合されている。また、Ｖ芯上層６
とＶ芯下層７中に配合されている繊維の配合率の比が
０．５〜０．９の範囲であることが好ましい。

【００１２】Ｖ芯上層６への繊維の配合量がゴム１００
重量部に対して１５重量部未満になると横方向からの力
（プーリからの力）に対してＶ芯上層６の耐側圧性が弱
くなりすぎ心線の飛び出しの原因となり、２５重量部を
越えるとＶ芯上層６が硬くなりすぎ、ベルトの屈曲性を
損なってしまうのでいずれも好ましくない。

【００１３】Ｖ芯下層７への繊維の配合量がゴム１００
重量部に対して１７重量部未満になるとＶ芯下層の耐側
圧性が弱くなりすぎて横方向の力に耐えられなくなり、
３０重量部を越えるとＶ芯下層７自体が曲げにくくなり
ベルトの屈曲性を阻害するのでいずれも好ましくない。

【００１４】そして、Ｖ芯上層６とＶ芯下層７の繊維の
配合率の比が０．５未満であるとＶ芯上層６側で変形が
大きくなり、心線の飛び出し等の不具合発生の原因とな
り、０．９を越えて１．０に近づくとＶ芯ゴム部４を２
層にし屈曲性と耐側圧性を両方とも生かそうとした意味
がなくなってしまうので好ましくない。

【００１５】ここでいう繊維の配合率は重量比であり重
量比＝繊維の重量／（繊維の重量＋ゴムの重量）で求め
られる値である。更に、Ｖ芯ゴム部４を構成するＶ芯上
層６とＶ芯下層７の厚みの比が０．２〜３．０の範囲内
であることが望ましく、その比が０．２未満であるとＶ
芯上層６の厚みが薄くなりすぎて、耐変形性に対する硬
貨が小さくなりすぎ、３．０を越えるとＶ芯下層の厚み
が薄くなりすぎて、屈曲性が低くなってしまうので好ま
しくない。

【００１６】伸張ゴム部２およびＶ芯ゴム部４の材料と
して使われるゴムは、ＮＲ（天然ゴム）、ＣＲ（クロロ
プレンゴム）、ＣＳＭ（クロロスルフォン化ポリエチレ
ン）、Ｈ−ＮＢＲ（水素添加ニトリルゴム）等の単一材
またはこれらのゴムを適宜ブレンドしたゴムが用いられ
る。接着ゴム部３の材料として使われるゴムは、ＮＲ、
ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＣＲ、ＮＢＲ
（ニトリルゴム）等の単一材またはこれらを適宜ブレン
ドしたゴムからなっている。

【００１７】Ｖ芯ゴム部４に充填される繊維として使用
されるのは、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエス
テル繊維、綿等の繊維からなり繊維の長さは繊維の種類
によって異なるが１〜１０ｍｍ程度の短繊維が用いら
れ、例えばアラミド繊維であると３〜５ｍｍ程度、ポリ
アミド繊維、ポリエステル繊維、綿であると５〜１０ｍ
ｍ程度のものが用いられる。そして、Ｖ芯ゴム部４中の
短繊維の方向はベルトの長手方向に対して直角方向を向
いているのを９０°としたときほとんどの短繊維が７０
°〜１１０°の範囲内に配向されていることが望まし
い。繊維の種類によって同じ配合量でもゴムの硬度は異
なり、硬度の低いＶ芯上層６の方にはポリエステル繊
維、綿、ポリアミド繊維等の単一材またはポリエステル
繊維、綿、ポリアミド繊維、アラミド繊維等の混合物を
配合し、硬度の高いうちゴム層７の方にはアラミド繊維
のみあるいはアラミド繊維とポリアミド繊維の混合した
ものを配合するなどの組み合わせが用いられる。

【００１８】接着ゴム部３内に埋設される心線５として
は、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維
などの低伸度高強力の材料からなる抗張体ロープが使用
される。伸張ゴム部２の上面に積層される帆布８は、綿
糸よりなるバイアス帆布やバイアス角度が８０〜１２０
°の広角度帆布、あるいはウーリー加工した捲縮ナイロ
ン経糸と通常のナイロン緯糸で織成した伸縮性帆布など
のゴム付きカバー布が複数枚、通常２〜７枚積層貼着さ
れている。

【００１９】以上のように、Ｖ芯ゴム部４を構成するＶ
芯上層６とＶ芯下層７のうち、Ｖ芯上層６を硬度の低い
層とし、Ｖ芯下層７を硬度の高い層としており、硬度の
高いうちゴム層７がプーリからの側圧に対する耐側圧性
を保持するとともにベルトがプーリ中に沈み込むことに
より発生する変形を少なくし、Ｖ芯ゴム部４と接着ゴム
部３とのあいだの剥離を防止することができる。また、
心線５を埋設した接着ゴム部３に近いＶ芯上層６を硬度
の低いそうとしているので、心線の屈曲を阻害せずベル
トの屈曲性を損なわないとともに心線５の動きに対して
追従することができるという意味で、前記のベルトの変
形を少なくすることと別の方向からＶ芯ゴム部４と接着
ゴム部３とのあいだの剥離を防止することができる。

【００２０】更に、高速走行時におけるスリップも少な
い状態に抑えることができる。続いて、本発明の効果を
たしかめるための具体的実施例を述べる。まず、低速試
験と高速試験を行い、Ｖ芯ゴム部と接着ゴム部とのあい
だの剥離による心線の飛びだし故障の発生と、屈曲性の
阻害による亀裂の発生までの時間を比較した。

【００２１】本発明の実施例及び比較例１、比較例２、
比較例３は表１に示すものを用い、心線が飛び出してし
まうまでの時間を比較する低速試験には図２に示すよう
に駆動側プーリ１０と従動側プーリ１１のピッチ径の比
が１：２．４、従動軸の負荷は５ｐｓで駆動軸を６００
０ｒｐｍでベルト１４を走行させて行った。また、ベル
トに亀裂が発生するまでの時間を比較する高速試験には
図３に示すように駆動側プーリ１２と従動側プーリ１３
のピッチ径の比が１：０．９、従動軸の負荷は５ｐｓで
駆動軸を６０００ｒｐｍでベルト１４を走行させて行っ
た。

【００２２】試験用のサンプル（実施例、比較例１〜
３）に使用したベルトの仕様を表１に示す。充填する短
繊維はアラミド繊維とポリアミド繊維を用いており、ア
ラミド繊維の長さは３〜４ｍｍのもので、ポリアミド繊
維の長さは８ｍのものを使用した。低速試験と高速試験
の夫々について故障が発生するまでの時間を比較例２を
１として実施例、比較例１、比較例３の時間を表２に示
した。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【０００８】表２に示した結果より、Ｖ芯ゴム部を２層
にした本願発明品（実施例）は、Ｖ芯ゴム部が夫々アラ
ミド繊維のみとアラミド繊維とポリアミド繊維の混合物
を配合した単層構造の従来品（比較例２、比較例３）と
比べると、芯線の飛び出し防止性が問われる低速試験に
おける耐久性では比較例１のアラミド繊維のみを配合し
た単層のＶ芯ゴム部を有するベルトの耐久性をほぼ維持
していることがわかるとともにＶ芯ゴム部を２層にした
比較例１とも同等である。これは、比較例２がアラミド
繊維のみを配合した硬い層のみで構成されプーリからの
側圧がかかってもあまり変形しないのに比べて、比較例
３はアラミドとポリアミドを混合した軟らかい層のみか
らなっており、実施例と比較例１は、２層のＶ芯ゴム部
のうち１層が硬い層からなっていて変形を防止する効果
を有しているからである。

【００２５】また、ベルトの屈曲性が問われる高速試験
における耐久性で比較例３のアラミド繊維とポリアミド
繊維の混合物を配合した単層のＶ芯ゴム部を有するベル
トの耐久性と同等の屈曲性を示していることが判る。ま
た、比較例１の場合は実施例と同様にＶ芯ゴム部が硬い
層と軟らかい層の２層からなっているが、耐久性におい
ては実施例、比較例３と比べて多少劣っている。それ
は、比較例１の場合Ｖ芯ゴム部のうち硬い層が心線に近
いＶ芯上層のほうにあるので、接着ゴム部内に埋設され
た心線の動きに追従することができず、かえって接着ゴ
ム層と心線との剥離現象が起きやすくなるためである。

【００２６】上記の高速試験で得られたスリップ率の経
時変化を図４に示す。図４より、本願発明品は比較例２
のアラミド繊維のみを配合した単層のＶ芯ゴム部を有す
るベルトのスリップ率とあまり変わらず、本願発明品の
Ｖ芯ゴム部中のアラミド繊維を配合したＶ芯上層がベル
トに十分な耐側圧性を与えており、ベルト側面の摩耗が
少なくなってスリップ率も小さな値となることが判る。
以上、実施例、比較例１、比較例２、比較例３について
動的な試験の結果を示したが、更に本願発明の効果を確
かめるために静的な試験の結果を次に示す。

【００２７】図５に示すように、ベルトの切片２０を台
の上におき横方向に荷重をかけたときのベルトの歪み量
を測定した。その結果を図６に示す。図６より本発明品
である実施例はアラミド繊維とポリアミド繊維の混合物
を配合した単層のＶ芯ゴム部を有する比較例３と比べて
アラミド繊維のみを配合した単層のＶ芯ゴム部を有する
比較例２に近い横剛性を有していることが判る。比較例
１とはほぼ同等の値を示している。

【００２８】また、図７に示すようにベルト３０を径が
Ｘｍｍの円盤３１に巻き、押しバネばかり３２で円盤３
１を巻く方向に押さえつけ、円盤３１の円周の半分に沿
ったときの押しバネばかり３２の目盛りを読んだ。その
結果を図８に示す。図８より本発明品である実施例はア
ラミド繊維のみを配合したＶ芯ゴム部を有する比較例２
と比べてアラミド繊維とポリアミド繊維の混合物を配合
したＶ芯ゴム部を有する比較例３に近い屈曲性を有して
いることが判る。比較例１はアラミド繊維を配合した硬
い層が心線の付近に存在するので、心線の屈曲性が阻害
されており、軟らかい層を心線の付近に配置した実施例
のほうが屈曲性においては優れている。

【００２９】

【発明の効果】本発明では外周側より伸張ゴム部、心線
を埋設した接着ゴム部、内周面に繊維を充填したＶ芯ゴ
ム部よりなるローエッジタイプのＶベルトにおいて、Ｖ
芯ゴム部は外周側のＶ芯上層と内周側のＶ芯下層からな
り、Ｖ芯上層に比してＶ芯下層は硬度が高く設定してお
り、Ｖ芯ゴム部のうちベルトの芯線に近いＶ芯上層に軟
らかいゴム層を配置していることからベルトの屈曲性を
損なわないと共に、心線の動きに対して柔軟に沿うこと
ができ心線を埋設したクッションゴム部とＶ芯ゴム部と
のあいだの剥離が起こりにくく、心線の飛び出しによる
故障が少ない。そして、Ｖ芯ゴム部のＶ芯下層には硬い
ゴム層を配置していることからベルトの横剛性を有して
おり、プーリからの側圧に対して十分に耐えうることが
できるのでベルト走行時のスリップも少ないベルトを得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＶベルトの要部斜視図である。

【図２】低速試験の様子を示す概要図である。

【図３】高速試験の様子を示す概要図である。

【図４】高速試験で得られたスリップ率の経時変化を示
す図である。

【図５】横剛性試験の様子を示す概要図である。

【図６】横剛性試験の結果を示す図である。

【図７】曲げ評価試験の様子を示す概要図である。

【図８】曲げ評価試験の結果を示す図である。

【図９】従来のベルトが走行時に変形しているところを
示す断面図である。

【図１０】心線の飛び出し現象を示した斜視図である。

【符号の説明】

１Ｖベルト２伸張ゴム部３接着ゴム部４Ｖ芯ゴム部５心線６Ｖ芯上層７Ｖ芯下層８帆布

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周側より伸張ゴム部、心線を埋設した
接着ゴム部、内周面に繊維を充填したＶ芯ゴム部よりな
るローエッジタイプのＶベルトにおいて、Ｖ芯ゴム部は
外周側のＶ芯上層と内周側のＶ芯下層からなり、Ｖ芯上
層に比してＶ芯下層は硬度が高いことを特徴とするＶベ
ルト。
【請求項２】Ｖ芯ゴム部のＶ芯上層はゴム１００重量
部に対して繊維が１５〜２５重量部の割合で充填されて
おり、Ｖ芯下層はゴム１００重量部に対して繊維が１７
〜３０重量部の割合で充填されている請求項１記載のＶ
ベルト。
【請求項３】Ｖ芯ゴム部のＶ芯上層のゴムに対する繊
維の充填率とＶ芯下層のゴムに対する繊維の充填率の比
が、０．５〜０．９の範囲である請求項２記載のＶベル
ト。
【請求項４】Ｖ芯ゴム部のＶ芯上層とＶ芯下層に層厚
みの比が０．２〜３．０である請求項１から３までのい
ずれかに記載のＶベルト。
【請求項５】Ｖ芯ゴム部のＶ芯上層に充填する繊維が
ポリエステル繊維、綿、ポリアミド繊維及びアラミド繊
維から選ばれる少なくとも一つであり、Ｖ芯下層に充填
する繊維がアラミド繊維である請求項１から３までのい
ずれかに記載のＶベルト。