JPH0771536A - 動力伝動用ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮ゴム層を少なくとも２つに分けて、心線
に近い内側ゴム層の亀裂伝播性を改善してベルトの耐久
性を向上させるとともに、ベルト点検時に比較的小さ
く、ベルト切断までに至らない亀裂を検知して早期にベ
ルト交換を可能した高伝達能力を有する動力伝動用ベル
トを提供する。 【構成】 ロープからなる心線３を埋設した接着ゴム層
２と、この接着ゴム層２の上部に伸張ゴム層５と、その
下部に圧縮ゴム層７とを配した動力伝動用ベルトであ
り、前記圧縮ゴム層７を少なくとも２層に区分するとと
もに各圧縮ゴム層７に短繊維を埋設し、心線３に最も近
接した位置にある最内側ゴム層８に埋設した短繊維の長
さを圧縮ゴム層７内で最も短くし、しかも最内側ゴム層
８に埋設した短繊維の添加量を圧縮ゴム層７内で最も少
なくした構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は動力伝動用ベルトに係
り、詳しくは圧縮ゴム層の熱硬化により発生した亀裂の
成長速度を遅らせ、ベルトの切断に至る寿命時間を向上
させた動力伝動用ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、自動車用Ｖベルトとしてローエッ
ジタイプのＶベルトが数多く採用されているが、この種
のベルトは接着ゴム層中に低伸度高強力のロープからな
る心線が埋設され、その下部に短繊維をベルト幅方向に
配向させた圧縮ゴム層が、また上部に伸張ゴム層が設け
られている。そして、各圧縮ゴム層と伸張ゴム層の表面
にはゴム付帆布が積層されている。このベルトはゴム付
帆布で包んだラップドベルトに比べて摩擦係数が大きい
ために高伝達能力を有しており、またプーリ溝中で圧縮
ゴム層の側圧が大きくて変形が小さい特性を有してい
る。

【０００３】また、最近では圧縮ゴム層を２層に区分
し、両層間にゴム物性の差を付与させたＶベルトが米国
特許第４、５０９、９３８号明細書に開示されている。
このベルトは、圧縮ゴム層の外側ゴム層の硬度を心線に
近い内側ゴム層の硬度より小さくすることによって、圧
縮ゴム層のコグ谷部での亀裂発生を阻止している。更
に、圧縮ゴム層を２層に区分し、圧縮ゴム層の心線に近
い内側ゴム層に含有している短繊維の量を外側ゴム層に
含有している短繊維の量より多くしたＶベルトも実開昭
６３−１７３５３８号公報に開示されている。このベル
トは、上記内側ゴム層にベルト側面の摩擦係数を低下さ
せ、また外側ゴム層に曲げ剛性の増大を低下させる機能
を担持させ、これによってベルトのプーリからの引き抜
きを容易にし、走行時の騒音を軽減させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のベル
トはこのような特長を有しているけれども、ベルト走行
時の雰囲気温度やベルトの自己発熱によって圧縮ゴム層
を硬化させる問題があった。この結果、亀裂は圧縮ゴム
層の外側ゴム層から入り、早期に心線付近に至ってベル
トを切断させていた。このため、ベルト点検時に、ベル
トを切断までに至らない比較的小さな亀裂を発見をする
ことは困難であった。本発明はこのような問題点を改善
するものであり、圧縮ゴム層の耐亀裂伝播性に着目して
圧縮ゴム層を少なくとも２つに分けて、心線に近い内側
ゴム層の亀裂伝播性を改善してベルトの耐久性を向上さ
せるとともに、ベルト点検時に比較的小さく、ベルト切
断までに至らない亀裂を検知して早期にベルト交換を可
能した高伝達能力を有する動力伝動用ベルトを提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の特徴とす
るとろは、低伸度高強力のロープからなる心線を埋設し
た接着ゴム層と、この接着ゴム層の上部に伸張ゴム層
と、その下部に圧縮ゴム層とを配した動力伝動用ベルト
において、前記圧縮ゴム層を少なくとも２層に区分する
とともに各圧縮ゴム層に短繊維を埋設し、心線に最も近
接した位置にある最内側ゴム層に埋設した短繊維の長さ
を圧縮ゴム層内で最も短くし、しかも最内側ゴム層に埋
設した短繊維の添加量を圧縮ゴム層内で最も少なくした
動力伝動用ベルトにある。

【０００６】しかも、本発明は圧縮ゴム層に底部におい
てコグ部とともに、ベルト長手方向に沿って延びた溝部
を有するベルトも含み、しかもコグ谷部を圧縮ゴムの最
内側ゴム層内に、かつベルト溝部を最外側ゴム層に配し
たベルトも含んでいる。

【０００７】

【作用】このような動力伝動用ベルトでは、短繊維を埋
設した圧縮ゴム層を少なくとも２層に区分し、そして心
線に最も近接した位置にある最内側ゴム層に埋設した短
繊維の長さを圧縮ゴム層内で最も短くし、しかも最内側
ゴム層に埋設した短繊維の添加量を圧縮ゴム層内で最も
少なくしたことにより、最内側ゴム層の亀裂伝播性を抑
えることができる。つまり、外側ゴム層に亀裂が入って
も、この亀裂の伝播は最内側ゴム層で阻止されやすいた
めベルトの耐久性を向上させる。更に、ベルト点検時に
も比較的小さく、ベルト切断までに至らない亀裂を検知
して早期にベルト交換を可能することも可能になる。ま
た、コグ谷部を圧縮ゴムの最内側ゴム層内に、かつベル
ト溝部の谷部を最外側ゴム層に配したベルトでは、高負
荷伝動を可能にするばかりか、コグ谷部の亀裂発生を抑
え、またベルトの耐摩耗性と耐変形性を向上させる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を
説明する。図１は、本発明の動力伝動用ベルトの斜視図
であり、このベルト１の構成は、ＮＲ，ＳＢＲ，ＣＲ，
ＨＮＢＲ等のゴム材の単独、またはこれらの混合物から
なる接着ゴム層２内にポリエステル、アラミド等の低伸
度高強力のロープからなる心線３が埋め込まれている。
そして、この接着ゴム層２の上部には、前記接着ゴム層
２と同材質からなる伸張ゴム層５が、また接着ゴム層２
の下部には、例えば商品名コーネックス、ノーメック
ス、ケブラー、テクノーラ等のアラミド、ナイロン、ポ
リエステル、ビニロン、綿等の短繊維６をベルト幅方向
へ配向した圧縮ゴム層７が積層一体化されている。

【０００９】そして、カバー帆布４は平織、綾織、朱子
織等の構成を有し、前記圧縮ゴム層７の底面あるいはこ
の底面と伸張ゴム層５の表面にそれぞれ少なくとも１プ
ライ以上積層されている。このカバー帆布４は、経糸と
緯糸との交差角が９０〜１２０°程度の広角度をもつ織
物、あるいはベルト幅方向の経糸がアラミド繊維糸であ
り、ベルト長手方向に緯糸が少なくともウーリー加工糸
あるいはウレタン弾性糸からなる伸縮糸を含んだ糸で構
成された織物であってもよい。

【００１０】しかして、上記圧縮ゴム層７は、心線３に
最も近接した位置にある最内側ゴム層８と外側ゴム層９
の２層に区分されている。この最内側ゴム層８は、外側
ゴム層９で発生した亀裂の伝播を制御することができる
区域である。このため、この最内側ゴム層８に埋設した
短繊維６の長さは圧縮ゴム層７内で最も短く、しかも最
内側ゴム層８に埋設した短繊維６の添加量は圧縮ゴム層
内７で最も少なくなっている。短繊維６の長さを短く
し、かつ添加量を少なくすると、ゴム層の伸び（短繊維
の配列方向と直角方向）は大きくなり、しかも熱老化後
の伸びも大きく維持されて熱硬化しにくくなる。他方、
外側ゴム層９は短繊維６の長さが長く、かつ添加量が多
いために、伸びが小さくて繰り返し伸張変形を受ける
と、最内側ゴム層８に比べて熱老化後しやすくなって亀
裂が入りやすくなる。

【００１１】そして、圧縮ゴム層７の底部には、コグ部
１２とともに、ベルト長手方向に沿って延びた断面がほ
ぼ三角形のベルト溝部１３がある。図１に示すベルトで
はベルト溝部１３が一つであるが、複数個設けることも
できる。このベルトは上記ベルト溝部１３がプーリに設
けた突起部と係合するために、高負荷伝動を可能にして
いる。

【００１２】また、コグ谷部１４は最内側ゴム層８にま
で至り、好ましくはベルト底面１５から心線３までの高
さの５０〜９０％である。一方、ベルト溝部１３は外側
ゴム層９内に位置し、その深さは最内側ゴム層８にまで
至らないものであり、好ましくはベルト底面１５から心
線３までの高さの１０〜６０％である。

【００１３】むろん、本発明では図２に示すように圧縮
ゴム層７にコグ部１２やベルト溝部１３のないベルトも
含む。このベルトの圧縮ゴム層７は最内側ゴム層８、中
間ゴム層１０、そして外側ゴム層９の３層に区分されて
いる。

【００１４】上記短繊維６は、例えば商品名コーネック
ス、ノーメックス、ケブラー、テクノーラ等のアラミ
ド、ナイロン、ポリエステル、ビニロン、綿等である。
最内側ゴム層８に埋設した短繊維６の長さは１〜４ｍｍ
であり、他方外側ゴム層９に埋設した短繊維６の長さは
３〜７ｍｍであって、しかも最内側ゴム層８と外側ゴム
層９に埋設した短繊維６の長さの差は、１〜３ｍｍであ
る。また、最内側ゴム層８に埋設した短繊維６の添加量
は、ゴム１００重量部に対して５〜２５重量部であり、
他方外側ゴム層９に埋設した短繊維６の添加量は、ゴム
１００重量部に対して１５〜３５重量部であり、最内側
ゴム層８と外側ゴム層９に埋設した短繊維６の添加量の
差は、５〜２０重量部である。

【００１５】むろん、本発明では、最内側ゴム層８と外
側ゴム層９に使用するゴムの種類をかえることもでき
る。しかし、ゴムの種類をかえると、最内側ゴム層８と
外側ゴム層９との界面の接着を改善する必要があるた
め、同質のゴムを選定することが望ましい。また、本発
明では、最内側ゴム層８と外側ゴム層９に使用する短繊
維６の種類をかえることができる。即ち、最内側ゴム層
８にアラミド以外の伸びやすいナイロン、ポリエステ
ル、ビニロン、綿等を使用し、他方外側ゴム層９に伸び
にくいアラミドを使用して、最内側ゴム層８と外側ゴム
層９とに補強効果に差をもうけることもできる。

【００１６】また、最内側ゴム層８と外側ゴム層９の厚
みの関係は、最内側ゴム層８が圧縮ゴム層７の厚みの２
５〜７５％であり、また圧縮ゴム層７が図２に示すよう
に、３層になると、最内側ゴム層８、中間ゴム層１０、
そして外側ゴム層９からなり、最内側ゴム層８の厚みは
圧縮ゴム層７の厚みの２０〜６０％である。この３層の
場合、最内側ゴム層８に埋設した短繊維６の長さを圧縮
ゴム層７内で最も短くし、しかも最内側ゴム層８に埋設
した短繊維６の添加量を圧縮ゴム層７内で最も少なく
し、外側ゴム層９に埋設した短繊維６の長さを圧縮ゴム
層７内で最も長くし、しかも最内側ゴム層８に埋設した
短繊維６の添加量を圧縮ゴム層７内で最も多くして、最
内側ゴム層８の亀裂伝播性を抑えることができる。

【００１６】以下、更に具体的な実験例により本発明の
効果を確認する。表１は本発明の動力伝動用ベルトの圧
縮ゴム層に使用するゴム配合と熱老化後の物性を示す。
熱老化は１２０°Ｃで９６時間であり、その評価方法は
ＪＩＳＫ６３０１に準じて行った。

【００１７】

【表１】

【００１８】上記ゴム配合を用いて図１に示すＢ型のロ
ーエッジベルト（外周長１０１０ｍｍ）を作製した。接
着ゴム層にクロロプレンゴム組成物を、心線としてポリ
エステル繊維のロープを使用した。そして、伸張ゴム層
には１プライのカバー帆布（表面帆布）とクロロプレン
ゴム組成物を使用した。また、圧縮ゴム層を、最内側ゴ
ム層（厚み２．０ｍｍ）と外側ゴム層（厚み３．０ｍ
ｍ）の２層にわけ、底部に深さ４ｍｍのコグ部と深さ
２．５ｍｍのベルト溝部を設けた。尚、ベルト溝部の深
さはベルト底面から心線までの高さの５０％であった。

【００１９】このベルトの製造方法は次の通りである。
即ち、コグ形状を有するコグパッドをコグ形状を有する
モールドに嵌着させた後、心線、伸張ゴム層、カバー帆
布を順次巻き付け、これを加硫してベルトスリーブを得
る。このスリーブをグラインダーによって複数個のベル
ト長手方向の溝部を研磨し、更にカッターによってＶ状
に切断して個々のベルトに仕上げるものである。

【００２０】得られたベルトを直径φ１２５ｍｍの駆動
プーリと直径φ１２５ｍｍの従動プーリ、そして直径φ
７０ｍｍのテンションプーリの３軸のプーリにベルトを
掛張し、雰囲気温度８５°Ｃ、駆動プーリの回転数４９
００ｒｐｍ、負荷１０馬力、テンションプーリに与えた
荷重８５ｋｇｆ下で走行させ、圧縮ゴム層のコグ谷部に
亀裂が発生するまでの時間を測定した。

【００２１】また、このベルトを上記と同様の３軸のプ
ーリに掛張し、雰囲気温度２５°Ｃ、駆動プーリの回転
数４９００ｒｐｍ、負荷１０馬力、テンションプーリに
与えた荷重８５ｋｇｆ下で走行させ、１５００時間後の
ベルト摩耗量を測定した。これらの結果を表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】表２から、本実施例のベルトは、圧縮ゴム
層のコグ谷部に亀裂が発生するまでの時間が長くて耐久
性に優れ、また耐摩耗でも優れていることが判る。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の動力伝動用ベルト
では、短繊維を埋設した圧縮ゴム層を少なくとも２層に
区分し、そして心線に最も近接した位置にある最内側ゴ
ム層に埋設した短繊維の長さを圧縮ゴム層内で最も短く
し、しかも最内側ゴム層に埋設した短繊維の添加量を圧
縮ゴム層内で最も少なくしたことにより、最内側ゴム層
の亀裂伝播性を抑えることができ、たとえ外側ゴム層に
亀裂が入っても、この亀裂の伝播は最内側ゴム層で阻止
されるためベルトの耐久性を向上する。更に、ベルト点
検時に比較的小さくてベルト切断までに至らない亀裂を
検知して早期にベルト交換を可能することもできる効果
を有している。

【００２５】また、コグ谷部を圧縮ゴムの最内側ゴム層
内に、かつベルト溝部の谷部を最外側ゴム層に配したベ
ルトでは、高負荷伝動を可能にするばかりか、コグ谷部
の亀裂発生を抑え、ベルトの耐摩耗性と耐変形性を向上
させる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動力伝動用ベルトの一部断面斜視
図である。

【図２】本発明の他の動力伝動用ベルトの一部断面斜視
図である。

【符号の説明】

１ 動力伝動用ベルト ２ 接着ゴム層 ３ 心線 ４ カバー帆布 ５ 伸張ゴム層 ７ 圧縮ゴム層 ８ 最内側ゴム層 ９ 外側ゴム層 １２ コグ部 １３ ベルト溝部 １４ コグ谷部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロープからなる心線を埋設した接着ゴム
   層と、この接着ゴム層の上部に伸張ゴム層と、その下部
   に圧縮ゴム層とを配した動力伝動用ベルトにおいて、前
   記圧縮ゴム層を少なくとも２層に区分するとともに各圧
   縮ゴム層に短繊維を埋設し、心線に最も近接した位置に
   ある最内側ゴム層に埋設した短繊維の長さを圧縮ゴム層
   内で最も短くし、しかも最内側ゴム層に埋設した短繊維
   の添加量を圧縮ゴム層内で最も少なくしたことを特徴と
   する動力伝動用ベルト。
2. 【請求項２】 圧縮ゴム層に底部にコグ部を設けるとと
   もに、圧縮ゴム層に底部にベルト長手方向に沿って延び
   たベルト溝部を配した請求項１記載の動力伝動用ベル
   ト。
3. 【請求項３】 コグ谷部を圧縮ゴムの最内側ゴム層内
   に、かつベルト溝部を最外側ゴム層に配した請求項２記
   載の動力伝動用ベルト。