JPH09317830A - 高負荷伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロックとセンターベルトの係合をより強固
にし、ガタツキを抑えることによって長寿命の高負荷伝
動ベルトを提供することを目的とする。 【解決手段】 センターベルト４に設けた凸条または溝
条部１７とブロック５のセンターベルトとの接触面１８
に設けた溝条または凸条部１９を係合してなる高負荷伝
動ベルトにおいて、前記溝条部のベルト長手方向の溝幅
を前記凸条部のベルト長手方向の凸幅よりも小さく設定
した。

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、各ブロックはセンターベルト
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、ブロックとセンターベルト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ブロックとセ
ンターベルトとの嵌合部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擦が生じて発熱
し、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
問題があった。

【０００４】このようなクラックを発生する現象は、ブ
ロックとセンターベルトとの間の相対的な動きが大きけ
れば大きいほど摩擦量も多くなり、発生する摩擦熱も多
くなるのでクラックも発生しやすくなる傾向がある。そ
こで、ブロックとセンターベルトとのガタツキを少なく
するためにセンターベルト上に溝条または凸条部を設け
る一方ブロックのセンターベルトとの接触面にも凸条ま
たは溝条部を設けて、両者を係合させることによってガ
タツキを少なくするという構成を採っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、センターベル
トを構成するゴム等のエラストマー材料は、応力が繰り
返して加わることによって永久歪みを生じる。すると最
初はガタツキのなかったベルトでもブロックとセンター
ベルトとの係合に徐々にガタツキを生じて摩擦が起こり
はじめ、結局は摩擦熱によってセンターベルトにクラッ
クが発生するということになる。

【０００６】そこで、本発明はブロックとセンターベル
トとの間の係合をより強固で確実にして、長期に渡って
ガタツキを抑えることによって長寿命の高負荷伝動ベル
トを提供することを目的とする。

【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ベルト幅方向に延びる凸条
または溝条部とブロックのセンターベルトとの接触面に
もうけたベルト幅方向に延びる溝条または凸条部を係合
してなる高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトと
ブロックを係合する前の状態で前記溝条部のベルト長手
方向の溝幅を前記凸条部のベルト長手方向の凸幅よりも
小さく設定したことを特徴とする。

【０００８】また、ブロックは、片側側面に開口を持つ
嵌合溝を有しており、センターベルトと幅方向に脱着可
能な略コ字形状のブロックであるもの、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
から嵌合するブロックと、左方向から嵌合するブロック
を交互に配置したものも本発明に含まれる。

【０００９】

【作用】本発明では、センターベルトに複数のブロック
を係止したベルトであってセンターベルトに設けたベル
ト幅方向に延びる凸条または溝条部とブロックのセンタ
ーベルトとの接触面にもうけたベルト幅方向に延びる溝
条または凸条部を係合してなる高負荷伝動ベルトにおい
て、溝条部のベルト長手方向の溝幅を前記凸条部のベル
ト長手方向の凸幅よりも小さく設定しているので、ブロ
ックとセンターベルトとの係合が長期に渡って強固であ
り、確実にブロックをセンターベルトに対してガタツキ
なしに固定することができるので、より長寿命の高負荷
伝動ベルトを提供することができる。

【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、図４、図５にも示すようにセンタ
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
ピッチでベルト幅方向に延びる溝条部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
にもベルト幅方向に延びる凸条部１９有しており、セン
ターベルト２の溝条部もしくは凸条部１７とブロック３
の嵌合溝９の凸条部もしくは溝条部１９とが係合するこ
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。ここでは、センターベルト側が溝条部でブロック側
が凸条部の係合を説明したが、これに限られるものでは
なくセンターベルト側が凸条部でブロック側が溝条部で
の係合も本発明に含まれるものである。

【００１５】本発明では、この溝条部１７と凸条部１９
との係合において、ベルト長手方向で圧縮的に係合する
ように、ブロック３とセンターベルト２を係合する前の
状態において、溝条部１７のベルト長手方向の溝幅Ｄ₁
を凸条部１９のベルト長手方向の凸幅Ｄ₂ よりも小さく
設定している。（Ｄ₁ ＜Ｄ₂ ） こうすることによって、ブロックとセンターベルトとの
係合が強固になり、長期に渡って確実にガタツキを抑え
ることができる。寸法的には、溝幅の寸法が凸幅の寸法
の８５〜９５％の範囲とすることが好ましい。９５％よ
り大きくすると圧縮力が弱くブロックとセンターベルト
のガタツキを抑える効果が小さく、８５％未満にすると
ベルトがプーリ中から送りだされ、直線走行に移る際に
発生する抵抗が大きくなって、発熱したり伝動効率の低
下を招くことになることがある。また、溝条部に凸条部
が組み込めなくなる場合もある。

【００１６】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（水素化ニ
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。

【００１７】不飽和カルボン酸を分散させた水素化ニト
リルゴムは、水素化ニトリルゴム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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】そして、センターベルト２の上下面には、
特に図示はしないがセンターベルトの補強のためにゴム
組成物を付着した帆布を積層してもよい。帆布にはセン
ターベルト２を構成するエラストマー３の例として挙げ
ているものと同様のゴム組成物を付着した帆布が積層さ
れている。ここで帆布６にゴムを付着させるとは、帆布
上にゴム組成物をコーティングすることや擦り込むこと
によって含浸させるフリクションなどのことを言う。

【００２１】また、帆布としては、綿、ポリアミド、ア
ラミド、ポリエステル、ビニル系等の繊維の単独あるい
は混撚、混織した織布がが挙げられる。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や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製に優れ、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あるいはゴムな
どの有機ポリマー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２０に設けたガイ
ド凸部２１と背面２２に設けたガイド穴２３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６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７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および比較例１、２
としては、アルミ合金製の補強材にフェノール系樹脂を
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、メタクリル酸亜鉛塩を含んだ水素添加
ニトリルゴム中にアラミド繊維からなる心体を埋設し、
上下面に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た。また、ブ
ロックのセンターベルトとの接触面にはベルト幅方向の
凸条部を設け、センターベルトにはベルト幅方向の溝条
部を設けて、ブロックとセンターベルトはその両者で係
合している。その溝条部のベルト長手方向の溝幅を凸条
部の凸幅の８０〜１００％の間で変化させた複数のベル
トを用いて、ベルトが寿命に至るまでの時間を測定し
た。その結果を表１に示す。

【００２８】尚、試験装置としては、駆動・従動プーリ
にベルトを掛架し負荷をかけて走行させた（駆動プー
リ：径φ６５ｍｍ、回転数３１９０ｒｐｍ、従動プー
リ：径φ１３０ｍｍ、回転数１５９５ｒｐｍ、負荷１８
ｐｓ、環境温度９０℃）。

【００２９】

【表１】

【００３０】以上の結果より、ブロックとセンターベル
トとの係合で溝幅を凸幅よりも所定の範囲で小さく設定
し、圧縮状態にて嵌合することによって特に、長寿命の
ベルトが得られることがわかる。

【００３１】

【発明の効果】本発明では、ブロックとセンターベルト
との間の係合において、溝条部のベルト長手方向の溝幅
を凸条部のベルト長手方向の凸幅よりも小さく設定して
いるので、ブロックとセンターベルトとの係合がより強
固であり、ブロックとセンターベルトとの間のガタツキ
を確実に長期に渡って抑えることができるので、長寿命
の高負荷伝動ベルトを提供することができる。

【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断面図であ
る。

【図４】センターベルトの要部側断面図である。

【図５】ブロックの側断面図である。

【図６】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７】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 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 溝条部 １８ 接触面 １９ 凸条部

───────────────────────────────────────────────────── 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 (3)

【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ベルト幅方向に延びる溝条または
   凸条部とブロックのセンターベルトとの接触面にもうけ
   たベルト幅方向に延びる凸条または溝条部を係合してな
   る高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトとブロッ
   クを係合する前の状態において、ベルトの上側に設けた
   溝条部のベルト長手方向の溝幅を前記凸条部のベルト長
   手方向の凸幅よりも小さく設定したことを特徴とする高
   負荷伝動ベルト。
2. 【請求項２】 ブロックは、片側側面に開口を持つ嵌合
   溝を有しており、センターベルトと幅方向に脱着可能な
   略コ字形状のブロックである請求項１または１記載の高
   負荷伝動ベルト。
3. 【請求項３】 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するブロック
   と、左方向から嵌合するブロックを交互に配置した請求
   項２記載の高負荷伝動ベルト。