JPH083732Y2

JPH083732Y2 - 動力伝動用ベルト

Info

Publication number: JPH083732Y2
Application number: JP746092U
Authority: JP
Inventors: 京一三島
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1992-01-23
Filing date: 1992-01-23
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2006-01-31
Also published as: JPH0559012U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は動力伝動用ベルトに関
し、特にベルトを構成する圧縮層部内に短繊維群を配向
埋設することにより、ベルト圧縮部の耐摩耗性，耐側圧
性を向上せしめ動力伝達の効率向上を意図した動力伝動
用ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】動力伝動用ベルト、特にベルトの下面側
に位置するＶ形圧縮層部をプーリのＶ形溝内に嵌合せし
め、ベルト圧縮層部の露出状の一対の対面摩擦駆動面を
プーリのＶ形溝面に圧接せしめながら走行し、動力の伝
達を実現するベルトとして、Ｖリブドベルト，ローエッ
ジＶベルト，コグドＶベルトなとが知られている。

【０００３】これらベルト群は、いずれもＶ形溝を設け
たプーリに巻掛けられて走行するも、その折ベルトの両
側部、特にベルトの下方部分を構成する圧縮層部は、強
力な側圧力を受けて、該圧縮部は変形し、摩耗し、これ
らはいずれも長期に亘る効率的で、かつ円滑な動力伝達
の大きな阻げとなる。ベルト圧縮層部に派生するこれら
の弊害を阻止するため、該ベルト圧縮層部に短繊維群を
ベルト幅方向への配向性を保って埋設せしめる手段が広
く採用され、最近この混入短繊維として耐摩耗性，耐側
圧性に優れた短繊維としてアラミド短繊維（芳香族ポリ
アミド繊維）が用いられている（例えば実開昭５４−１
６２０５５号公報参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ベルトの圧縮層部に耐
摩耗性，耐側圧性に優れたアラミド短繊維群を埋設せし
めることにより、該部の耐摩耗性，耐側圧性は顕著な向
上をみたが、反面、この埋設せしめたアラミド繊維は剛
性が高過ぎることが災いして、ベルトがプーリに進入す
る時、またはプーリより抜け出す時、ベルトとプーリと
の接触抵抗が大きく、ベルト走行中に耳障りな擦過音
（こすれ音）が発生し、この点が解決すべき課題として
残された。またこの擦過音の発生を解消させるためにア
ラミド繊維の剛性を低下させるべく、短繊維群を意図的
に細くすると、ゴム状弾性体中にこの短繊維を配合する
折に互いに絡み合ってしまい良好な配向性が得られない
という新たな問題点の発生をみた。

【０００５】ベルト圧縮層部への剛性の付与に伴い増加
する擦過音は、ベルトの圧縮層部分の先端部、即ちベル
トの内周面部分とプーリとの接触に大きく起因している
が、この考案はアラミド短繊維が保有する剛性を効果的
に利用しつつ、同時にベルトの圧縮層部分にその剛性に
変化を持たしめることにより、ベルト圧縮層部分には十
分の耐摩耗性，耐側圧性を確保せしめつつ、併せて前記
耳障りな擦過音の発生を抑止しうる動力伝動用ベルトを
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案に係る動力伝動用ベルトはつぎの構成を採
用している。即ち、ベルトを構成するＶ形圧縮層部に対
面摩擦駆動面を有する動力伝動用ベルトにおいて、該圧
縮層部のうち、先端部寄りの先端構成部内にはフィブリ
ル化しやすいアラミド短繊維群を主体とし、また圧縮層
部の残余部たる基礎構成部内にはフィブリル化しにくい
アラミド短繊維群を主体として、圧縮層部の各構成部に
それぞれ材質の異なるアラミド短繊維をベルト幅方向の
配向性を保って埋設せしめたことを特徴とする。また、
前記先端構成部はその高さをｈとし、ベルト圧縮層部全
体の高さをＨとした折、先端構成部の高さｈは０．２Ｈ
≦ｈ＜０．５Ｈの範囲に設定されていることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】この考案の構成により、プーリとベルトとの間
に生じる擦過音（こすれ音）の主たる発生の発生個所で
あるベルトの圧縮層部の先端構成部に、特にフィブリル
化しやすいアラミド短繊維群を多量に配合し、ベルトの
走行中にこのアラミド短繊維群のフィブリル化によりベ
ルト圧縮層部下面側の短繊維群は引き裂かれて細くな
り、その保有する剛性が低下するためプーリへの、ベル
トの進入及び抜け出しがスムーズになり、過度の擦過音
の発生が抑止される。一方、圧縮層部の残余部たる基礎
構成部にはフィブリル化しにくいアラミド短繊維を多量
に配合せしめることにより、ベルト圧縮層部の耐摩耗
性，耐側圧性は長期間に亘り維持される。

【０００８】

【実施例】つぎにこの考案に係る動力伝動用ベルトの具
体的実施例を、ベルトの圧縮部層に対面摩擦駆動面を有
する動力伝動用ベルトの一つたるＶリブドベルトにその
一例をとりながら図面を用いて説明する。このＶリブド
ベルト（１）は公知のごとく、上方より上面カバー布
（２），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抗張体ロープ
（３）を埋め込んだクッションゴム層（４），最下面に
Ｖ形溝付プーリと嵌合するベルトの圧縮層を形成するベ
ルト長手方向に平行して伸びる複数本のＶ形リブ（５）
群にて構成されている。

【０００９】両側に対面摩擦駆動面（６）（６）を有
し、プーリのＶ形溝とそれぞれに嵌合するベルトのリブ
（５）部は前記クッションゴム層（４）と同様ＮＲ，Ｓ
ＢＲ，ブタジエンゴム，クロロプレンゴム，クロロスル
ホン化ポリエチレン，水素添加ＮＢＲなどからなる単一
材、またはこれらを適宜ブレンドしたゴム材中に、ゴム
材１００重量部に対し、５〜５０重量部の短繊維群が、
その短繊維群がベルト幅方向の配向性を保って埋設され
ている。なお、この短繊維群はその全体の８０％以上
が、特にアラミド短繊維にて構成され、またさらにこの
アラミド繊維はフィラメントが長さ方向に裂けて細くな
り易い所謂フィブリル化しやすいアラミド短繊維とフィ
ブリル化しにくいアラミド短繊維とに区別化されてい
る。

【００１０】これをより具体的に説明すると、フィブ
リル化しやすいアラミド繊維としてはポリパラフェニレ
ンテレフタルアミドを挙げることができ、一般的にケブ
ラー（米国デュポン社の商品名），トワロン（オランダ
国エンカ社の商品名）がある。またフィブリル化しにく
いアラミド繊維としてはポリメタフェニレンイソフタル
アミドを挙げることができ、一般的にコーネックス（日
本国帝人株式会社の商品名）がある。

【００１１】以上、その材質の異なる２種類のアラミド
短繊維はベルトの圧縮部を形成する各リブ部の構成部分
にて、その配合量が顕著に異なっている。すなわち、リ
ブ（５）部はその先端部寄りの先端構成部（７）と抗張
体ロープ寄りの基礎構成部（８）とに略区分され、この
先端構成部（７）の高さをｈ，リブ（５）全体の高さを
Ｈとした場合、先端構成部（７）の高さｈは０．２Ｈ≦
ｈ＜０．５Ｈの範囲に設定されている。そしてベルトリ
ブ部の先端構成部（７）にはフィブリル化しやすいアラ
ミド短繊維（９）を主体に、即ち混入アラミド短繊維の
７５％以上を占める割合にて、一方基礎構成部（８）に
はフィブリル化しにくいアラミド短繊維（１０）を主体
に、即ち混入アラミド短繊維の７５％以上を占める割合
にてそれぞれ埋設されている。

【００１２】前述のとおり、ベルトのリブ部に混入され
る全短繊維のうち８０％以上がアラミド繊維である旨記
述したところより、リブ部の先端構成部（７）内の主体
を占めるフィブリル化しやすいアラミド短繊維（９）の
全短繊維に対する混入量は０．８×０．７５＝０．６、
即ち６０％以上となり、またリブ部の基礎構成部（８）
内の主体を占めるフィブリル化しにくいアラミド短繊維
（１０）の全短繊維に対する混入量も同じく６０％以上
となる。

【００１３】なお、ベルトのリブ部を構成するゴム材
料中に混入される短繊維量を５〜５０重量部の範囲内に
規制した技術的根拠は、５重量部未満の場合、ベルトリ
ブ部の耐摩耗性，耐側圧性に欠け、反対に５０重量部以
上の場合、ベルト自体の屈曲性が極端に低下する。

【００１４】また、ベルトリブ部における先端構成部
（７）の高さｈを、リブ部（５）の全高Ｈとの比較にお
いて０．２Ｈ≦ｈ＜０．５Ｈの範囲内に規制した技術的
根拠は、０．２Ｈ未満の場合は先端構成部（７）の高さ
（肉厚）が、ベルトリブ（５）部全体との割合において
余りに小さすぎて、目標とするリブ部先端構成部（７）
部分の剛性が目標とする軟化値にまで十分低下せず、擦
過音（こすれ音）の低減に余り寄与しない結果となる。
反対に、０．５以上の場合、リブ部の先端構成部（７）
の高さ（肉厚）が大きくなりすぎて、ベルトリブ（５）
部における残余部分、即ちフィブリル化しにくいアラミ
ド短繊維（１０）群を混入したリブ部の基礎構成部
（８）の肉厚がその分減少し、ベルトリブ（５）部全体
の剛性が低下し、その耐摩耗性，耐側圧性が極端に減少
する結果となる。

【００１５】つぎにこの考案を実施した３ＰＫ１１００
型Ｖリブドベルト、即ち３リブでベルト同長１１００ｍ
ｍのＶリブベルトと同形の従来のベルト圧縮層部の全体
にフィブリル化しにくいアラミド短繊維を主体として混
入せしめたＶリブドベルトを用いて、強制スリップ摩耗
量および回転変動による発音試験を実施した。

【００１６】この考案に係るＶリブドベルト（以下実施
例ベルトという）はその全高さが４．３ｍｍ、リブ部
（圧縮層部）の全高さが２．０ｍｍ、リブ部（圧縮層
部）の一部を形成する先端構成部（７）の高さが０．５
ｍｍに設定され、この実施例ベルト（１）のリブ部（圧
縮層部）の構成は、その基礎構成部（８）の構成にあっ
て、クロロプレンゴム（ＣＲ）１００重量部内に、短繊
維群として６．６ナイロン４部，フィブリル化しやすい
アラミド短繊維（９）としてケブラー３部，フィブリル
化しにくいアラミド短繊維（１０）としてコーネックス
１３部をベルト幅方向への配向性を保って混入した。ま
た先端構成部（７）の構成はクロロプレンゴム（ＣＲ）
１００重量部内に、短繊維群として６．６ナイロン４
部，ケブラー１３部，コーネックス３部を混入した。こ
れに対し従来のＶリブドベルト（以下、比較例ベルトと
いう）としては、その圧縮層全体を前記のとおりの実施
例のベルトのリブ部（圧縮層部）を構成する基礎構成部
（８）と同一の構成部材をもって構成した。

【００１７】以上の構成よりなる二種類のベルトを用い
て、まず強制スリップ摩耗試験を実施した。実験機の概
要は、図２にて示すように、径８０ｍｍの駆動プーリ
（Ｄｒ），径８０ｍｍの従動プーリ（Ｄｎ）および径１
２０ｍｍのテンションプーリ（Ｔｅｎ）間に順次、これ
らベルトを掛装し、駆動プーリ（Ｄｒ）および従動プー
リ（Ｄｎ）間に強制的に６％のスリップを付与し、また
従動プーリ（Ｄｎ）の負荷を１ｋｇ・ｍ（９．８Ｎｍ）
に設定し、室温状況下にて駆動プーリ（Ｄｒ）を３００
０ｒｐｍの回転速度をもって７２時間走行せしめた。そ
の結果、両ベルトの走行前のベルト重量と走行後のベル
ト重量の減量差は実施例ベルトにあっては、５９．４０
ｇ−５８．４６ｇ＝０．９４ｇであり、一方比較例ベル
トにあっては、５９．１１ｇ−５８．２１ｇ＝０．９０
ｇで両ベルト間にあっては、その摩耗量において殆どそ
の差は発生しておらず、この試験結果より、この考案に
係るベルトが先端構成部（７）を設けることによる摩耗
度の顕著な発生のないことが実証された。

【００１８】つぎに、回転変動による発音試験を実施し
た。実験機の概要図は図３に示す慣らし走行試験機と図
４に示す発音試験機を用いた。図３に示す慣らし走行と
は本実施例ベルトリブの圧縮層部の一部を形成する先端
構成部の軟化状態を出現せしめるための前提走行を行う
ためのもので、その概要は、径１２０ｍｍの駆動プーリ
（Ｄｒ），径１２０ｍｍの従動プーリ（Ｄｎ）および径
７０ｍｍのテンションプーリ（Ｔｅｎ）間に、順次これ
らベルトを掛装し、温度８５℃，無負荷の状況下にて、
駆動プーリ（Ｄｒ）を４９００ｒｐｍの回転速度をもっ
て、１００時間走行せしめた。以上の状況下にて慣らし
走行を終了したベルトは次工程として発音試験機へと移
される。

【００１９】図４に示す発音試験機の概要は、径１４０
ｍｍの駆動プーリ（Ｄｒ），径１１６ｍｍのアイドラプ
ーリ（Ｉｄ）および無負荷状態にある径７３ｍｍのプー
リを有する発電機（ＡＬＴ）間に順次、前記慣らし走行
後のベルトを掛装し、室温状況下にて、かつ回転変動率
１０％、即ち、駆動プーリ（Ｄｒ）１回転中に角速度が
平均に対し、±５％の範囲にて変化しうる状況下にて駆
動プーリ（Ｄｒ）を１０００ｒｐｍの回転速度をもって
走行せしめた。その結果、実施例ベルトにおいては、発
音の発生はなく、一方比較例ベルトにあっては、キュル
キュルとの連続する異常音の発生をみた。この試験結果
より、この考案に係るベルトはそのリブ部先端部にやや
軟化しうる先端構成部（７）を設けることにより、ベル
トのプーリへの進入または抜け出しの折、軟化せる該先
端構成部がベルト走行時の緩衝材として作用し、耳障り
な擦過音の発生を効果的に抑制していることが実証され
た。

【００２０】

【考案の効果】この考案にあっては、プーリのＶ形溝と
嵌合する動力伝動用ベルトの一部を構成する圧縮層の先
端部寄りの先端構成部には、フィブリル化しやすいアラ
ミド短繊維を主体に、一方基礎構成部には、これとは材
質の異なるフィブリル化しにくいアラミド短繊維を主体
にそれぞれ多量に混入せしめることにより、圧縮層の各
構成部毎に独自の特異な効果を奏している。即ち、プー
リのＶ形溝との初期的嵌合個所と共に最終的離脱個所と
なるベルト圧縮層部の先端構成部にては、ベルト走行の
経時と共に、このアラミド短繊維群のフィブリル化によ
り、ベルト圧縮層部の表面側の短繊維は引き裂かれて細
分化し、その保有する剛性を低下せしめ、これにより先
端構成部は軟化し、このためプーリへのベルトの進入お
よび抜け出しが円滑なものとなり、過度の擦過音の発生
を未然に抑止することができた。

【００２１】一方、ベルト圧縮層の基礎構成部はフィブ
リル化しにくいアラミド短繊維群の混入により、本アラ
ミド短繊維本来の剛性を長期に亘り保ち、ベルト圧縮層
部の耐摩耗性，耐側圧性を確保し、以上のとおり材質の
異なる混入短繊維群の使い分けによりベルトの圧縮層部
に多面的効果を奏せしめ得た。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案を実施したＶリブドベルトの一部の横
断面図である。

【図２】ベルトの強制スリップ摩耗試験機の概略正面図
である。

【図３】ベルトの発音試験に先立って実施される慣らし
走行試験機の概略正面図である。

【図４】ベルトの発音試験機の概略正面図である。

【符号の説明】

１Ｖリブドベルト５リブ（圧縮層）６，６対面摩擦駆動面７圧縮層部における先端構成部８圧縮層部における基礎構成部９フィブリル化しやすいアラミド短繊維１０フィブリル化しにくいアラミド短繊維

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベルトのＶ形圧縮層部に対面摩擦駆動面
を有する動力伝動用ベルトにおいて、該圧縮層部のう
ち、先端部寄りの先端構成部内にはフィブリル化しやす
いアラミド短繊維群を主体として、また圧縮層部の残余
部の基礎構成部内にはフィブリル化しにくいアラミド短
繊維群を主体として、ベルト幅方向への配向性を保って
それぞれ埋設したことを特徴とする動力伝動用ベルト。
【請求項２】ベルト圧縮層部全体の高さをＨとし、フ
ィブリル化しやすいアラミド短繊維群を主として埋設し
た圧縮層部のうち先端構成部の高さをｈとした折、先端
構成部の高さｈは０．２Ｈ≦ｈ＜０．５Ｈの範囲に設定
されている請求項１の動力伝動用ベルト。
【請求項３】ベルト圧縮層部に埋設される短繊維量は
ゴム材１００重量部に対して５〜５０重量部の範囲にあ
り、かつ圧縮層部の基礎構成部および先端構成部分共に
埋設された全短繊維量の８０％以上はアラミド短繊維に
て構成され、このアラミド短繊維のうち、さらに基礎お
よび先端両構成部におけるフィブリル化しにくいアラミ
ド短繊維およびフィブリル化しやすいアラミド短繊維の
量はそれぞれ７５％以上の構成からなる請求項１または
２の動力伝動用ベルト。
【請求項４】フィブリル化しやすいアラミド繊維とは
ポリパラフェニレンテレフタルアミドであり、一方フィ
ブリル化しにくいアラミド繊維とはポリメタフェニレン
イソフタルアミドである請求項１乃至３のうちいずれか
１項の動力伝動用ベルト。