JPH09317829A - 高負荷伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱が生じても摩耗、永久歪み、クラックが
発生せず、強度にも優れて寿命の長い高負荷伝動ベルト
の提供を目的とする。 【解決手段】 センターベルト４に設けた凸または凹部
１７とブロック５のセンターベルト５との接触面８に設
けた凹または凸部１９を係合してなる高負荷伝動ベルト
１において、センターベルト４の上下面にはゴム組成物
を付着した帆布６を積層しており、該帆布６に付着する
ゴム組成物は不飽和カルボン酸金属塩を含んだ水素添加
ニトリルゴムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エラストマー製の
センターベルトと耐側圧を補強するブロックからなる高
負荷伝動用に供するベルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】センターベルトに溝を設けた複数のブロ
ックを嵌合してなるこの種のベルトは、ベルトがプーリ
に進入して巻きかかる時、各ブロックは張力帯を境にし
てその上下部分で速度差を生じる、ブロックの上部は増
速状態となるのに対し、下部は減速状態となる。そのた
め、ブロック上部にはプーリから進行方向の後ろ向きの
力を受け、下部は反対にプーリから進行方向の前向きの
力を受けることになる。更に、ブロック全体としてはブ
ロックの上部を後ろ向きに倒すような力が働く。一方ベ
ルトがプーリから抜け出す側では逆の力が発生し、ブロ
ック上部を前向きに倒すような力が働く。

【０００３】このため、ブロックは揺動することにな
り、センターベルトとブロックの嵌合部に繰り返し応力
が作用する。このようなベルトを高張力の下で繰り返し
使用していると、プーリへの巻き込み時にセンターベル
トとブロックとの嵌合部のセンターベルト表面に過大な
剪断力および圧縮力が作用する。また、これらの力によ
って摩耗や歯部に永久歪みを生じる。また異常発熱によ
る摩擦が、センターベルトを構成するゴムには熱老化に
よるクラックが発生し、ベルトの早期切断を引き起こす
という問題もある。

【０００４】この問題を防止するために従来では、クラ
ックが生じるセンターベルトの上下面に耐熱性の高い材
料である水素添加ニトリルゴムを付着した帆布を積層す
ることによって摩耗、永久歪み、クラックを防止しよう
とすることが行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】センターベルトの上下
面に帆布を被覆することによって、センターベルトが摩
擦し、発熱してゴムの老化がおこっても、帆布の存在に
より摩耗、永久歪み、クラックの発生は少なくなり、早
期切断を防止するという効果は認められるもののまだ十
分といえるレベルではなかった。また、センターベルト
のエラストマー材料として水素添加ニトリルゴムを用い
た場合は、クロロプレンゴム等に比べて水素添加ニトリ
ルゴム自体が非常に耐熱性に優れているため、ゴムの熱
老化による摩耗、永久歪み、クラックの発生は少なくな
っているものの、まだ不十分であり、さらなる性能の向
上が期待されている。

【０００６】そこで、本発明はセンターベルトに複数の
ブロックを固着したようなタイプのベルトであって、ブ
ロックとセンターベルトのあいだに摩擦が起こり、発熱
しても摩耗、永久歪み、クラックが発生せず、強度にも
優れて寿命の長い高負荷伝動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、このような目
的を達成するためにエラストマー中に心体を埋設したセ
ンターベルトの長手方向に、側面にプーリのＶ溝と係合
する傾斜面を有する複数のブロックを固定配置してお
り、センターベルトに設けた凸または凹部とブロックの
センターベルトとの接触面に設けた凹または凸部を係合
してなる高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトの
上下面にはゴム組成物を付着した帆布を積層しており、
該帆布に付着するゴム組成物は不飽和カルボン酸金属塩
を含んだ水素添加ニトリルゴムであることを特徴とす
る。

【０００８】また、前記帆布に付着するゴムは、水素添
加ニトリルゴム１００重量部に対して不飽和カルボン酸
金属塩を１０〜１００重量部と有機過酸化物を０．２〜
１０重量部含んだゴム組成物であること、また、ブロッ
クがセンターベルトを幅方向において脱着可能に嵌合す
る片側側面に開口を持つ嵌合溝を有する略コ字形状のブ
ロックであること、更にセンターベルトに嵌合した複数
のブロックは、センターベルトの右方向から嵌合したブ
ロックと、左方向から嵌合したブロックを交互に配置し
た構造とすることが後から述べる理由により好ましい。

【０００９】

【作用】本発明では、センターベルトに複数のブロック
を係止した高負荷伝動用のベルトにおいて、センターベ
ルトの上下面にゴムを付着した帆布を積層しており、帆
布に付着するゴム組成物として不飽和カルボン酸金属塩
を含んだ水素添加ニトリルゴムを用いているので、耐熱
性に極めて優れているとともに強度も高く、ブロックと
センターベルトとの摩擦により発熱しても、帆布を積層
していることと相まって、センターベルトに摩耗、永久
歪み、クラックが発生するのを防止することができる。
また、高荷重の場合でプーリ中でセンターベルトがブロ
ックから大きな応力を繰り返し受けたとしても、センタ
ーベルトの特にブロックと凹凸係合している部分の変形
やセンターベルトの厚みが薄くなるなどの変形を防止す
ることができ、寿命の長い高負荷伝動ベルトを得ること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の高負荷伝動ベルト
の要部断面斜視図、図２は本発明の高負荷伝動ベルトの
断面図、図３は高負荷伝動ベルトの要部側断面図であ
る。

【００１１】本発明の高負荷伝動ベルト１は、センター
ベルト２と該センターベルトの長手方向に沿って所定ピ
ッチでブロック３を固定配置してなるベルトであって、
センターベルト２は、エラストマー４内に心体５をスパ
イラル状に埋設しており、上下面には、夫々ゴムを付着
した帆布６を少なくとも１枚積層している。

【００１２】一方ブロック３は、両側面７、８がＶプー
リのＶ溝に係合するようＶ溝の角度に合わせた角度の傾
斜面となっており、片方の側面７にセンターベルト２を
嵌合する嵌合溝９を有した、略コ字形状となっている。
また、ブロック３は金属材料等からなる補強材Ｈとブロ
ック３の少なくともＶプーリのＶ溝に当接する両側面
７、８の部分に被覆した樹脂部Ｊからなる。

【００１３】また、前記センターベルトの嵌合溝９の開
口部１０において嵌合溝９の幅が狭くなったセンターベ
ルト抜け防止部１１、１２を形成し、またブロック３の
前面１３にはガイド凸部１４を設けて背面１５には該ガ
イド凸部１４が嵌入するガイド穴１６を設けている。

【００１４】そして、センターベルト２には上面および
下面の少なくとも一方に一定ピッチの凹部もしくは凸部
１７を有し、ブロック３の嵌合溝９内のセンターベルト
２との接触面１８にも凸部もしくは凹部１９有してお
り、センターベルト２の凹部もしくは凸部１７とブロッ
ク３の嵌合溝９の凸部もしくは凹部１９とが噛み合うこ
とによってブロック３とセンターベルト２がベルト長さ
方向には固定されベルト幅方向には脱着可能となってい
る。

【００１５】前記のセンターベルト２を構成するエラス
トマー３として使用されるものは、ＮＲ（天然ゴム）、
ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプ
レンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ハイパロン（ク
ロロスルフォン化ポリエチレン）、ＨＮＢＲ（水素添加
ニトリルゴム）、メタクリル酸亜鉛などの不飽和カルボ
ン酸金属塩を分散させて強度を向上させたＨＮＢＲ等の
ゴムの単一材またはこれらのブレンド物からなるゴム配
合物やポリウレタン樹脂等でが挙げられる。

【００１６】また、エラストマー２内にスパイラル状に
埋設する心体３としては、ポリアミド、ポリエステル、
アラミド等の合成繊維、あるいはスチールコード、ガラ
ス繊維コード、カーボン繊維コード等の無機繊維の単体
からなるコードやこれらの混紡からなる撚りコード、織
物などが用いられる。

【００１７】そして、本発明の特徴部分であるセンター
ベルト２の上下面に積層する帆布６にはゴム組成物が付
着されている。ここで付着とは、帆布上にゴム組成物を
コーティングすることやソーキングや擦り込むことによ
って含浸させるフリクションなどのことを言う。また、
積層する帆布６の枚数は、上下面にそれぞれ少なくとも
１枚を積層するが、より好ましくは夫々２枚以上にする
ことが補強効果を高める上で好ましい。

【００１８】付着するゴム組成物は水素添加ニトリルゴ
ム１００重量部に対して少なくとも不飽和カルボン酸金
属塩１０〜１００重量部を分散させて強度を向上させた
ゴム組成物が用いられている。もちろん、これらの組成
以外にも架橋のための有機過酸化物を０．２〜１０重量
部やその他の充填物が配合されていても構わない。

【００１９】不飽和カルボン酸金属塩は、１又は２以上
のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸の金属塩で
あって、不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸等のモノカルボン酸や、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸等が好ましい、
金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、ストロンチウム、バリウム、チタン、クロム、モリ
ブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、
亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、スズ、鉛、ア
ンチモン等を挙げることができる。

【００２０】また、帆布６としては、綿、ポリアミド、
アラミド、ポリエステル、ビニル系の繊維を単独あるい
は混織、混撚した織布が挙げられる。

【００２１】また、ブロック３は片方の側面に開口部を
有するセンターベルト嵌合溝を持ったアルミ合金、亜鉛
合金、マグネシウム合金、ステンレス等の金属からなる
補強材Ｈの少なくともプーリのＶ溝と接触する側面７、
８には樹脂部Ｊを被覆したものである。

【００２２】補強材Ｈに被覆する樹脂部Ｊとしては、比
較的摩擦係数の大きく耐摩耗性に優れ、センターベルト
２を構成するエラストマー４と比べると剛性の高い、具
体的には硬度９０°ＪＩＳ Ａ以上の硬質ゴム、硬質ポ
リウレタン樹脂、液晶樹脂、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、メタアクリル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリーテルサルフォン樹脂等の合成
樹脂または、これらの樹脂中に、綿糸、ポリアミド繊維
やアラミド繊維等の化学繊維、ガラス繊維、金属繊維、
カーボン繊維等からなる織布、フィラー、ウィスカー、
シリカ、炭酸カルシウムなどの無機材料等を混入した強
化樹脂からなる。

【００２３】次に、ブロック３のセンターベルト嵌合溝
９はセンターベルト２の厚みと略同等に設定しており、
開口部１０において嵌合溝の幅を狭くしたセンターベル
ト抜け防止部１１、１２を形成している。抜け防止部１
１、１２の形状としては、図２に示すような溝内側は略
垂直に立つ壁面を有し溝外側に下るテーパを有する突起
の他、矩形の突起や溝内側に下るテーパーを有する突起
が挙げられるが、図２の形状は、ベルトの組み立て時に
嵌合溝９にセンターベルト２を容易に嵌め込むことがで
き、いったん嵌め込むと抜けにくく好ましい形状と言え
る。

【００２４】また、ブロック３の前面１３に設けたガイ
ド凸部１４と背面１５に設けたガイド穴１６は、ブロッ
ク３をセンターベルト２に組み込んだ状態で嵌まるよう
になっており、ベルト１をプーリに掛架して走行させて
いるときに、ブロック３がセンターベルト２上で整列
し、プーリにブロック３が進入していないところで、ブ
ロック３の脱落を防止することができると同時に、プー
リに進入する際の騒音を抑えることができる。

【００２５】また、ブロック３はセンターベルト嵌合溝
の開口部１０が右側面にあるものと左側面に２種類のブ
ロックを用意し、センターベルト２にブロック３を組み
込む際にセンターベルト２の右側から組み込むブロック
と左側から組み込むブロックを交互に配置することによ
って、ベルト全体で重量のバランスがとれるのでより安
定した走行が可能である。

【００２６】更に以上の説明では、センターベルトに略
コ字形状のブロックを左右から嵌合したタイプのベルト
を例を説明したが、このタイプのベルトに限定されるも
のではなく、図４の様にセンターベルトに上下ブロック
をリベットなどの止着材２０で固定するタイプのベルト
や、図５の様に左右の両側面にセンターベルトの嵌合溝
を有するブロックに一対のセンターベルトを嵌合するタ
イプのベルトに対しても適用可能である。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例と比較例を挙げて本発
明の効果を確かめる。実施例１〜３としては、アルミ合
金製の補強材にフェノール樹脂を被覆した片側に開口部
を有するセンターベルト嵌合溝を持つブロックを、水素
添加ニトリルゴム１００重量部中にメタクリル酸亜鉛を
含んだゴム組成物中に中にアラミド繊維からなる心体を
埋設し、上下面に水素添加ニトリルゴム１００重量部に
対してメタクリル酸亜鉛を５０重量部含んだゴム組成物
と水素添加ニトリルゴム単体を４０：６０〜６０：４０
の割合で混合したゴム組成物を含浸させた帆布を積層し
てパートキサイド架橋したセンターベルトに左右交互に
嵌合したベルトを用いて、走行させ寿命に至るまでの時
間を測定した。帆布に含浸したゴム組成物の配合と試験
結果を表１に示す。また、走行条件を表２に示す。

【００２８】比較例１としては、アルミ合金製の補強材
にフェノール樹脂を被覆した片側に開口部を有するセン
ターベルト嵌合溝を持つブロックを、水素添加ニトリル
ゴム１００重量部中にメタクリル酸亜鉛を５０重量部含
んだゴム組成物中にアラミド繊維からなる心体を埋設
し、上下面に水素添加ニトリルゴム含浸させた帆布を積
層しパーオキサイド架橋したセンターベルトに左右交互
に嵌合したベルトを用いて、同様に寿命に至るまでの時
間を測定した。帆布に含浸したゴム組成物の配合と試験
結果を表１に示す。

【００２９】比較例２としては、アルミ合金製の補強材
にフェノール樹脂を被覆した片側に開口部を有するセン
ターベルト嵌合溝を持つブロックを、水素添加ニトリル
ゴム１００重量部中にメタクリル酸亜鉛を５０重量部含
んだゴム組成物中にアラミド繊維からなる心体を埋設
し、上下面にクロロプレンゴムを含浸させた帆布を積層
したセンターベルトに左右交互に嵌合したベルトを用い
て、寿命に至るまでの時間を測定した。帆布に含浸した
ゴム組成物の配合と試験結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】以上の結果より、センターベルトの上下面
に不飽和カルボン酸金属塩を含んだ水素添加ニトリルゴ
ムを含浸した帆布を積層することによって、ベルトの寿
命は格段に延びていることがわかる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明の高負荷伝動ベルト
は、センターベルトの上下面に積層する帆布に不飽和カ
ルボン酸金属塩を含んだ水素添加ニトリルゴムを付着さ
せているので、センターベルトは耐熱性に優れるととも
に、強度にも優れており、ベルトがプーリ中に巻きかか
って走行している状態において、ブロックとセンターベ
ルトとのあいだに摩擦により発熱しても、センターベル
トの熱老化の心配がなく、また、ブロックからの強い応
力がかかってもセンターベルトが変形したりクラックが
発生するという問題を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高負荷伝動ベルトの要部斜視断面図で
ある。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の高負荷伝動ベルトの要部側面図であ
る。

【図４】本発明の高負荷伝動ベルトの別の実施例を示す
断面図である。

【図５】本発明の高負荷伝動ベルトの更に別の実施例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 高負荷伝動ベルト ２ センターベルト ３ ブロック ４ エラストマー ５ 心体 ６ 帆布 ７ 側面 ８ 側面 ９ 嵌合溝 １０ 開口部 １１ 抜け防止部 １２ 抜け防止部 １７ 凹部 １８ 接触面 １９ 凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 駒井 与四和 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ツ 星ベルト株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エラストマー中に心体を埋設したセンタ
   ーベルトの長手方向に、側面にプーリのＶ溝と係合する
   傾斜面を有する複数のブロックを固定配置しており、セ
   ンターベルトに設けた凸または凹部とブロックのセンタ
   ーベルトとの接触面にもうけた凹または凸部を係合して
   なる高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトの上下
   面にはゴム組成物を付着した帆布を積層しており、該帆
   布に付着するゴム組成物は有機過酸化物と不飽和カルボ
   ン酸金属塩とを含んだ水素添加ニトリルゴムであること
   を特徴とする高負荷伝動ベルト。
2. 【請求項２】 帆布に付着するゴム組成物は、水素添加
   ニトリルゴム１００重量部に対して不飽和カルボン酸金
   属塩を１０〜１００重量部と有機過酸化物を０．２〜１
   ０重量部含んだゴム組成物である請求項１記載の高負荷
   伝動ベルト。
3. 【請求項３】 ブロックは、センターベルトを幅方向に
   おいて脱着可能に嵌合する片側側面に開口を持つ嵌合溝
   を有する略コ字形状のブロックである請求項１または２
   記載の高負荷伝動ベルト。
4. 【請求項４】 センターベルトに嵌合した複数のブロッ
   クは、センターベルトの右方向から嵌合したブロック
   と、左方向から嵌合したブロックを交互に配置した請求
   項３記載の高負荷伝動ベルト。