JPS6234043Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は動力伝動用Ｖベルトに関し、抗張体埋
設クツシヨンゴム層の上下面に短繊維群を横方向
に配向混入せしめたゴム層を設けたＶベルトを提
供することにより、高負荷時に於けるベルトの変
形及び変形のため抗張体周囲の応力集中によつて
生じる早期破損を防止しベルトライフを著しく向
上せしめることを目的としたものである。 従来のラツプドＶベルトは、通常第１図に示す
如くクツシヨンゴム２の間に抗張体ロープ１を埋
設し、その上面に上芯ゴム３、下面にはＶ芯ゴム
４を積層し、外周をゴム付帆布５で被覆し、プー
リＰに嵌合して動力を伝動する機能を果すもので
あるが、高負荷がかかつた場合には第２図に示す
如くベルトが変形すると同時に抗張体１の周辺に
応力が集中し、その結果、第３図矢印に示す如く
亀裂がベルト長手方向に沿つて抗張体１の周囲か
らクツシヨンゴム２を経て上芯３及びＶ芯４へ至
る破損現象（以下、縦割れと称す）が発生し、早
期破損を起す難がある。これはＶ芯ゴム４が柔軟
で変形し易く、上芯ゴム３及びＶ芯ゴム４に亀裂
が入つた時、亀裂の成長が早いことに起因してい
る。 更に、Ｖベルトは２個以上のプーリーに巻掛け
られ駆動すべき負荷に対して効率よく伝動させる
ためには適切なベルト張力が必要であるが、一般
に駆動を続けるとベルトが伸びて張力が低下し、
スリツプを生じ、その結果、伝動効率を低下せし
めるばかりでなく、プーリとベルトの発熱による
ベルト側面の摩耗及び亀裂の急激な成長及びベル
ト熱老化による底部よりのクラツク等を生じ早期
破損に至る。又、逆曲げ走行ではベルトが伸びる
と逆曲げ角度が小さくなり底部クラツクにより早
期破損を起す。 このような原因であるベルトの伸びは、抗張体
の伸びとプーリーへのベルトの落込み（見掛け伸
び）よりなり、ベルトの落込みはＶ芯ゴム４及び
帆布５の変形によるものであり、特に柔かいＶ芯
ゴムはその変形が大きく、大きな要因となつてい
る。 本考案は、上記の如き欠点を解消すべく、種々
試験の結果考案されたものであり、Ｖベルト抗張
体の上下面に短繊維群を横方向に配向混入せしめ
たゴム層を設けることにより、高負荷（張力安全
率７以下：張力安全率とはベルト引張り強さと張
り側最大張力の比の値である）がかかつた場合、
ベルトの変形及び変形による抗張体周辺の応力集
中によ早期破損を防止することを企図したもので
ある。特にかかるＶベルトは高負荷のかかる農業
用ガーデントラクター用（芝刈機、除雪車）の標
準Ｖベルト及び薄形Ｖベルトに使用し有効とされ
るものである。 更に本考案は、上記の構成をラツプドベルトに
おいて実施し、下面短繊維混入ゴム層の下部に短
繊維の混入しないゴム層を配して全体をゴム付帆
布で被覆せしめることによりベルト底面の柔軟性
を高め、逆曲げにも充分、耐えられる如くして耐
屈曲性、耐座屈性を両立せしめたこともその特徴
である。 以下、本考案の具体的内容を更に添付図面を参
照しつつ詳細に説明する。 第４図は本考案に係るＶベルトの部分切欠斜視
図で、図において１は通常、ポリエステル、脂肪
族ポリアミド、又は芳香族ポリアミド（商品名・
ケブラー）などの高強力繊維からなる抗張体ロー
プ、２はNR（天然ゴム）、CR（クロロプレンゴ
ム）、NR／SBR（スチレン．ブタジエンゴム）ブ
レンドよりなるクツシヨンゴム層である。又、３
は前記抗張体１の上面に積層された上芯ゴム、４
は抗張体１下面のＶ芯ゴムで、何れも上記クツシ
ヨンゴム２と同材質のゴムより構成され、前記上
芯ゴム３ならびにＶ芯ゴム４は一定の厚みを有
し、上芯ゴム３とＶ芯ゴム４のクツシヨンゴム層
隣接上半部分の各ゴム層中に綿糸、レーヨン、ナ
イロン、テトロン（商標名）、ビニロンなどの繊
維フイラメントを１〜20mm位にカツトした短繊維
群６をゴム100重量部に対し５〜50重量部の割合
でベルト横方向に配向埋設し、表面硬度70〜85゜
のゴム層よりなつている。従つてＶ芯ゴム４の下
半部には短繊維群の含まれないゴム層が作られて
いる。 そして、このように構成されたＶベルト外周面
は、更に経緯の綿糸、ナイロン混紡糸、ポリエス
テル混紡糸を交差角90〜140゜の広角度で織成し
た１〜複数層、図では１プライであるが、通常は
１〜２プライ又はそれ以上のゴム付帆布５でバイ
アス方向に積層貼着されている。 ここで上芯ゴム３ならびにＶ芯ゴム４中に混入
される繊維量は硬度に関連があり、適度な剛性、
屈曲性を有するゴム層を得るには硬度70〜85゜の
ゴム層にすることが望ましく、このような硬度に
するには５重量部以下では繊維量が少なくて柔軟
性を有するため耐座屈性が劣り、前記通常のＶベ
ルト同様、駆動中プーリへの落込みが大きく、亀
裂が入り易く、又、50重量部以上混入すると剛性
が高すぎて耐屈曲性が劣り、発熱が高まつて亀裂
が入り易くなる問題があるため、通常５〜50重量
部の範囲内で混入しなければならない。 又、ゴム中に混入する短繊維６の長さは１mm以
下では適当な補強効果が得られず、耐座屈性が劣
り落込みが大きく亀裂を生じ易い欠点が解除され
ず、又、20mm以上では短繊維の列理方向性が出に
くくなり耐屈曲性が劣る問題があるので、前記１
〜20mm長さが好適である。 更に短繊維入りゴムの硬度は前記混入量と関連
しているが、70゜以下の場合には耐座屈性が劣り
落込みが大きく亀裂が入り易いので問題が残り、
又、85゜以上では耐屈曲性が劣り発熱が高く亀裂
が入り易くなるため70〜85゜の範囲内にする必要
がある。 このように短繊維群６を混入したゴム層３，４
は更にＶベルト中の抗張体ロープ１との位置関係
から一定厚みにされなければならず、上芯ゴム３
ではＶベルト高さの7.3％〜27.3％（Ｂ形では高
さ11.0mm、上芯厚み1.0〜3.0mm）の範囲内が好適
で、7.3％以下では抗張体ロープ１のピツチライ
ンが高くなつて耐屈曲性が劣り、又27.3％以上で
は抗張体ロープ１のピツチラインが低くなり伝動
効率が低下する。 一方、Ｖ芯ゴム４の短繊維混入層厚みはＶベル
ト高さの7.3％（Ｂ形では1.0mm）以上でなければ
ならず、7.3％以下では耐座屈性の効果が低下す
る問題点が残る。 次にこの短繊維を混入した上芯ゴム３並びにＶ
芯ゴム４の厚みの関係を具体例を挙げて説明す
る。 例えば上芯ゴム厚み：ａ，Ｖ芯ゴムの短繊維混
入層厚み：ｂとしＢ形Ｖベルト（高さ11.0mm）
で、 (イ) 高負荷でリバースベンド（逆曲げ）が厳しい
場合、通常の場合はａ＝ｂ＝1.5mm（13.6％）
でよい。しかし、ａ＝2.5mm（21％）、ｂ＝3.7
mm（33.6％）でもよい。 (ロ) 高負荷でリバースベンドが緩い場合ａ＝1.5
mm（13.6％）、ｂ＝3.7mm（33.6％）で短繊維入
りゴム層にすることにより耐座屈性、耐屈曲性
を良好ならしめることができる。 従つて、このように上芯ゴム３、Ｖ芯ゴム４は
適当な剛性、屈曲性を有しているため高負荷時に
おけるベルトの変形、抗張体周囲の早期破損を防
止できる。 なお、以上は所定長にカツトされた短繊維群を
上芯ゴム、Ｖ芯ゴム中に混入した場合について説
明してきたが、短繊維の代りに綿糸又はレーヨン
若しくはナイロン等の紡績糸又は撚糸よりなるス
ダレ布をその繊維配向方向を横方向に埋設しても
同様な効果を奏することができる。 次に、本考案に係るＶベルトについて、従来の
Ｖベルトとの対比を実施例により説明する。 （実施例） Ｂ形Ｖベルト（幅16.5mm×高さ11.0mm）につい
て、第５図イの如き短繊維を混入した上芯ゴム厚
みａ＝1.5mm、Ｖ芯ゴム短繊維混入層厚みｂ＝1.5
mmの本考案に係るＶベルトと、第５図ロの如き短
繊維を混入していない従来のＶベルトを第６図に
示すような駆動プーリ（Dr）＝114mm〓、従動プ
ーリ（Dn）＝114mm〓、テンシヨンプーリ（Dp）
＝106〓、テンシヨンプーリ（Dt）＝152mm〓、
1800rpm、10ps、張力安全率：６の試験条件で図
の如きリバースベンド走行方式によりベルトライ
フ及びベルトの落込み（伸び）を調べたところ、
後記第１表の如き結果が得られた。

【表】 上記表から明らかな如く、従来の短繊維を混入
していないラツプドＶベルトに較べて横方向繊維
を上芯ゴム、Ｖ芯ゴムに混入した本考案のＶベル
トはベルトの寿命、ベルト落込み共に遥かに優れ
ており、特に従来のベルトに対して寿命は5.5
倍、落込みでは1/10に減少していることが分る。 これは抗張体の上下に横方向の短繊維を置くこ
とにより変形が少くなつて、クツシヨンゴム部か
らの亀裂が生じにくくなり、又亀裂が生じても短
繊維群に遮られ亀裂の成長が遅くなり寿命が伸び
たためである。又落込みは変形が少くなつたこと
による。 次にＶ芯ゴム層に短繊維混入層と非混入層を設
けた本考案ベルトと、Ｖ芯ゴム層を全面にわたり
短繊維混入層とした比較ベルトを作り夫々につい
て第７図図示の逆曲げ角度（θ）を０゜とした苛
酷条件下で走行試験を行ない両者の比較を試み
た。 使用ベルトは本願考案のものにおいてはベルト
の高さ＝11.0mm、上芯ゴム厚み＝1.5mm、Ｖ芯ゴ
ムの短繊維混入層厚み＝1.5mm、Ｖ芯ゴムの短繊
維非混入層2.0mmであり、一方、比較ベルトのも
のにおいては前記短繊維を上芯ゴム、Ｖ芯ゴムの
双方に全部混入せしめたものである。 又、駆動プーリ（D′r）＝180mmφ、従動プーリ
（D′n）＝180mmφ、テンシヨンプーリ（D′t）＝180
mmφ、テンシヨンプーリ（D′p）＝100mmφで、回
転数1800rpm、負荷15psであつた。 この試験によつて得られた結果を第２表に示
す。

【表】 上記第２表の結果より本考案ベルトはＶ芯ゴム
全体に短繊維を混入せしめた比較ベルトに比し２
倍以上のベルト寿命があることが知見される。な
お、比較ベルトの寿命の少ない原因としてはベル
ト幅方向に腹割れを起すことが最大要因であるこ
とが認められた。 以上の如く、本考案Ｖベルトは、上芯ゴム、Ｖ
芯ゴムに所要の長さの短繊維群を所定量横方向に
混入し、一定厚み、一定硬度にして抗張体の上面
ならびに下面に配置したものであり、短繊維群を
配向混入することにより高負荷伝動時、縦割れに
対して抵抗性があり、早期破損を阻止してベルト
ライフの向上を計ることができると共に、特に短
繊維群を抗張体の上下に配しているためベルトの
伸びが小さくなり、リバースバンド走行時にもベ
ルトの逆曲げ角度が減少せず、とりわけ、抗張体
下部には短繊維群混入層と、非混入層とを適度に
具有していることから腹割れに対して抵抗性があ
り、又スリツプによる摩耗、発熱老化に対し優れ
た特性を有し、更に、抗張体下部のＶ芯ゴム下半
部は短繊維の混入されない部分を有しているの
で、ベルト底面は柔軟性に富み、逆曲げにも充
分、耐えられて曲げ角度が酷しく使用される農業
用ベルトにおいてもこれに必要な耐座屈性と高負
荷衝撃に耐える耐座屈性を両立させて機能性を向
上し、従来のＶベルトに比較し負荷伝動に対する
亀裂破損を大巾に改善し、伝動ベルトとしてその
性能ならびに経済性共にすぐれた効果を発揮する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＶベルトの嵌合態様を示す横断
面図、第２図は従来のＶベルトの変形した嵌合態
様を示す横断面図、第３図は第２図Ｖベルトの部
分拡大横断面図、第４図は本考案に係るＶベルト
の部分横断斜視図、第５図イ，ロは実施例に使用
した本考案ベルトならびに従来のＶベルトの各横
断面図、第６図及び第７図は実施例の試験態様を
示す側面図である。 １…抗張体、２…クツシヨンゴム層、３…上芯
ゴム、４…Ｖ芯ゴム、５…ゴム付帆布、６……短
繊維群。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 抗張体を埋設したクツシヨンゴム層の上面及
   び下面に短繊維群を横方向に配向混入せしめた
   ゴム層を設け、短繊維混入上面ゴム層の厚みを
   Ｖベルト高さの7.3〜27.3％、下面の短繊維混
   入ゴム層の厚みをＶベルト高さの7.3〜33.6％
   とし、下面の短繊維混入ゴム層下部に短繊維を
   混入しないゴム層を存在せしめてこれら全ゴム
   層の外周をゴム付帆布で被覆せしめたことを特
   徴とする動力伝動用Ｖベルト。 ２ 短繊維群の混入量が100重量部に対し５〜50
   重量部である実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の動力伝動用Ｖベルト。 ３ 短繊維の長さが１〜20mmである実用新案登録
   請求の範囲第１項又は第２項記載の動力伝動用
   Ｖベルト。 ４ 短繊維群を混入したゴム層の表面硬度が70〜
   85゜である実用新案登録請求の範囲第１項、第
   ２項又は第３項記載の動力伝動用Ｖベルト。