JP2000227144A - 伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 心線２の背面側に伸長ゴム層３が、また底面
側に圧縮ゴム層４がそれぞれ配設され、圧縮ゴム層４に
多数のコグ６，６，…がベルト長さ方向に並んで形成さ
れ、圧縮ゴム層４の底面にすくなくとも１プライ以上の
カバー帆布９が貼着されてなるローエッジコグ付きＶベ
ルトについて、ベルトを高温高負荷条件下で走行させて
もベルト側面の耐摩耗性、カバー帆布９の耐亀裂性、ベ
ルト耐久性を高め、かつベルトの騒音性を低下させる。 【解決手段】 カバー帆布９は、８０〜１００°で交わ
る経糸１０及び緯糸１１からなり、緯糸１１が少なくと
も伸縮嵩高加工糸、ウレタン弾性糸又はゴム弾性糸のい
ずれかを含んでいて伸縮性を有するものとする。このカ
バー帆布９は、経糸１０のベルト幅方向Ｗとの交錯角度
αがα＝８〜３０°になるように圧縮ゴム層４の底面に
貼着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝動ベルトに関
し、特に、底面に多数のコグを有するコグ付きＶベルト
に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】今日、自動車用Ｖベルトとして、ローエ
ッジコグ付きタイプのＶベルトが一般に採用されてい
る。このベルトは、接着ゴム層中に埋設された低伸度高
強力のロープからなる心線を有し、その接着ゴム層のベ
ルト底面側（下側）に、短繊維をベルト幅方向に配向さ
せた圧縮ゴム層が、またベルト背面側（上側）に伸長ゴ
ム層がそれぞれ設けられ、これら圧縮ゴム層及び伸長ゴ
ム層の各表面にはそれぞれゴム付き帆布が積層一体化さ
れている。

【０００３】この種のベルトは、ベルト全体をゴム付き
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
ために高い伝動能力を有し、またプーリ溝中で圧縮ゴム
層の耐側圧性が大きくて変形が小さい特性を有してい
る。

【０００４】このローエッジコグ付きタイプのＶベルト
に要求される品質として、（１）ベルト駆動時の騒音が
小さいこと、（２）ベルトの耐側圧性が大きくて寿命が
長いこと、（３）ベルトのスリップが小さいこと、
（４）ベルトの屈曲性が良くて寿命が長いこと等が挙げ
られ、このような特性を持つベルトは高負荷用の自動車
用伝動ベルトに広く使用されている。

【０００５】上記ベルトをなすベルト構成部材のうち、
圧縮ゴム層の表面（底面）に貼着されているカバー帆布
として、綿、ナイロン、ポリエステル、アラミド等をベ
ルト幅方向に延びる経糸とし、コグを形成するためにウ
ーリーナイロンやウレタン弾性糸を含んだ伸縮する糸を
ベルト長さ方向の緯糸とする帆布、或いは綿、ナイロ
ン、ポリエステル、アラミド等を経糸及び緯糸とするバ
イアス帆布、多軸方向（縦、横方向に無関係）に伸縮性
を有するニット帆布等を用いることが提案されている
（実用新案登録第２５８４６１８号参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のコグ
付きＶベルトでは以下に示す問題があった。すなわち、
図１１に示すように、このベルトａのカバー帆布ｂとし
て、例えばベルト幅方向の経糸ｃにナイロンのフィラメ
ント糸を、また緯糸ｄにコグ形状を出すためにベルト長
手方向に伸縮性を付与したナイロンウーリー糸をそれぞ
れ用いた場合、そのベルトａを高温高負荷の条件下で走
行させると、ベルトａのスリップ及び側圧によりベルト
側面の温度が上昇し、特に応力が集中し易いコグｅの底
部の温度が高くなってコグ底部に亀裂が発生し、ベルト
寿命が短くなる。

【０００７】また、カバー帆布ｂの経糸ｃがベルト幅方
向に配置されているために、図１２に示す如く、ベルト
ａの側面（製造時のカット面）に対し、上記経糸ｃは略
円形状の断面となって現れるが、カット面と略平行とな
る緯糸ｄは不規則な断面形状となって現れるようにな
り、そのカット面での繊維の占有面積を大きくすること
が難しい。このため、図１３に示すように、ベルトａが
プーリｆの溝部ｆ１に対し底当たりした場合、そのベル
トａの動摩擦係数（μ′）が大きくなってベルトａの鳴
きが発生することがある。

【０００８】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、上記の如き伝動用コグ
付きＶベルトにおける底面側カバー帆布の構造に改良を
加えることで、そのベルトを高温高負荷条件下で走行さ
せてもベルト側面の耐摩耗性、カバー帆布の耐亀裂性、
ベルト耐久性を高め、かつベルトの騒音性を低下させる
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、この発明では、ベルト底面にカバー帆布が、その経
糸のベルト幅方向との交錯角度を８〜３０°として貼着
されているものとした。

【００１０】具体的には、請求項１の発明では、心線の
ベルト背面側（上側）に伸長層が、またベルト底面側
（下側）に圧縮層がそれぞれ配設され、圧縮層にベルト
幅方向に延びる多数のコグがベルト長さ方向に並んで形
成され、圧縮層の底面にすくなくとも１プライ以上のカ
バー帆布が貼着されてなる伝動ベルトが前提である。

【００１１】そして、上記カバー帆布は、経糸及び緯糸
のなす角度が８０〜１００°である織物からなってい
て、上記緯糸が伸縮性を有するものとする。また、この
カバー帆布は、経糸のベルト幅方向との交錯角度αがα
＝８〜３０°になるように圧縮層の底面に貼着されてい
ることを特徴としている。

【００１２】上記カバー帆布における経糸のベルト幅方
向との交錯角度αは、α＝８°未満であると、ベルトの
騒音を下げる効果が不足する一方、α＝３０°を越える
と、コグの出歯性が悪くなってベルトの屈曲性が低下
し、ベルト寿命が下がるので、α＝８〜３０°とされ
る。

【００１３】上記の構成により、カバー帆布はその経糸
とベルト幅方向との交錯角度α（＝８〜３０°）だけ斜
めに貼着されているので、ベルトの側面（カット面）に
露出する帆布の経糸及び緯糸の繊維部分が従来（α＝０
°）よりも増加してその経糸及び緯糸のカット断面積が
増え、ベルト側面での繊維の露出面積が大きくなる。こ
のためにベルト側面の動摩擦係数が低く保たれ、ベルト
がプーリ溝部に対し底当たりした場合のベルトの鳴きを
防止することができる。

【００１４】また、上記カバー帆布は略バイアス状に斜
めに貼着されているので、コグ底に発生した亀裂がコグ
底に沿ってベルト幅方向に拡大しようとしても、その拡
大方向に存在する糸の数が経糸の分だけ従来よりも増加
し、亀裂はその増加した糸を切断しながら拡大する必要
がある。このことで、その亀裂の拡大成長を抑制して耐
亀裂性を高めることができる。

【００１５】請求項２の発明では、上記カバー帆布の緯
糸は少なくとも伸縮嵩高加工糸、ウレタン弾性糸又はゴ
ム弾性糸のいずれかを含んでいるものとする。このこと
で、上記ベルトに貼着されるカバー帆布の望ましい緯糸
が容易に得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２は本発明の実施形態に係る伝
動ベルトとしてのコグ付きＶベルトＢを示し、このベル
トＢはＮＲ、ＳＢＲ、ＣＲ、Ｈ−ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ及
びメタクリル酸亜鉛の混合物、ＡＣＳＭ、ＥＰＤＭ、Ｅ
ＰＭ等のゴム材の単独又はこれらの混合物からなる接着
ゴム層１、伸長ゴム層３及び圧縮ゴム層４を有する。上
記接着ゴム層１内にはＰＥＴ、ＰＥＮ、アラミド、ガラ
ス等の低伸度高強力からなる心線２が螺旋状に埋め込ま
れ、この接着ゴム層１のベルト背面側（上側）に上記伸
長ゴム層３が、またベルト底面側（下側）に圧縮ゴム層
４がそれぞれ積層一体化されている。この圧縮ゴム層４
にはポリアミド、ポリエステル、ビニロン、アラミド、
綿、コーネックス等の短繊維５，５，…がベルト幅方向
Ｗに配向されて混入され、圧縮ゴム層４の底部にはベル
ト幅方向Ｗに延びる多数のコグ６，６，…がベルト長さ
方向に一定間隔で並んで形成されている。

【００１７】上記伸長ゴム層３の背面には背面側カバー
帆布８が、また圧縮ゴム層４の底面には底面側カバー帆
布９がそれぞれ少なくとも１層以上貼着されて積層一体
化されている。

【００１８】本発明の特徴は上記底面側カバー帆布９に
ある。すなわち、上記底面側カバー帆布９は、経糸１０
及び緯糸１１からなる平織り、綾織り、朱子織り等の一
重組織の織物で構成され、経糸１０及び緯糸１１のなす
角度βはβ＝８０〜１００°である。上記経糸１０は、
例えばナイロン、ポリエステル、綿、アラミド、ビニロ
ン、ＰＢＯ等からなるフィラメント或いは紡績糸が用い
られる。一方、緯糸１１は、少なくとも伸縮嵩高加工
糸、ウレタン弾性糸、ゴム弾性糸のいずれか含んでいて
伸縮性を有する糸が用いられる。そして、上記底面側カ
バー帆布９は、ＲＦＬ、エポキシ、イソシアネート等の
樹脂接着剤やゴム引き、フリクション等のゴム処理等に
よる接着処理がなされていて、この接着処理により圧縮
ゴム層４の底面に貼着されている。

【００１９】そして、図１に示すように、底面側カバー
帆布９は、経糸１０のベルト幅方向Ｗとの交錯角度αが
α＝８〜３０°になるように圧縮ゴム層４の底面に貼着
されている。

【００２０】したがって、この実施形態においては、ベ
ルトＢの圧縮ゴム層４底面に貼着される底面側カバー帆
布９は、その経糸１０とベルト幅方向Ｗとの交錯角度α
（＝８〜３０°）だけ斜めに貼着されているので、図３
に示す如く、ベルトＢの側面に露出するカバー帆布９の
経糸１０及び緯糸１１の繊維部分がα＝０°の場合（図
１２参照）よりも増加してその経糸１０及び緯糸１１の
カット断面積が増え、ベルトＢ側面での繊維の露出面積
が大きくなる。その結果、ベルトＢ側面の動摩擦係数が
低く保たれ、ベルトＢがプーリ溝部に底当たりした場合
のベルトＢの鳴きを防止することができる。

【００２１】また、上記カバー帆布９は略バイアス状に
貼着されているので、図１に仮想線にて示すように、コ
グ６の底部に発生した亀裂Ｃがそのコグ底に沿ってベル
ト幅方向Ｗに拡大しようとしても、その拡大方向に存在
する糸の数が経糸１０の分だけ従来よりも増加し、亀裂
Ｃはその増加した糸を切断しながら拡大する必要があ
る。このような糸の切断抵抗により、その亀裂Ｃの拡大
成長を抑制して耐亀裂性を高めることができる。

【００２２】

【実施例】次に、具体的に実施した実施例について説明
する。カバー帆布をなす経糸に帝人社製のコーネックス
３０番手を用いた。一方、緯糸としてはダブルカバーリ
ングの構造をとり、その芯糸にスパンデックス４２０Ｄ
を、また中間糸に帝人社製のテクノーラ２００Ｄを、さ
らに外糸に旭化成工業製の６６ウーリーナイロン２８０
Ｄをそれぞれ用いた糸とした。これらを２／２綾織りで
製織した後にサーキュラマシンによる収縮加工を行っ
た。斯かる帆布をＲＦＬディップ処理した後、接着面の
みにゴムをコーティングしてカバー帆布とした。尚、こ
のカバー帆布の構成を表１に示す。

【００２３】上記カバー布を用いてベルト背面（上面）
の幅３０ｍｍ、外周長１０００ｍｍ、プーリ溝角度２４
°、厚み１１ｍｍ、コグ高さ４．５ｍｍのコグ付きＶベ
ルトを作製した。その圧縮ゴム層、接着ゴム層及び伸長
ゴム層にはクロロプレンゴム組成物を、また心線として
ポリエステル繊維からなるロープをそれぞれ使用した。
そして、圧縮ゴム層の底面に２プライの上記カバー帆布
を貼着し、そのときの経糸のベルト幅方向との交錯角度
αをα＝８〜３０°の範囲で変えて実施例１〜３とし
た。

【００２４】上記圧縮ゴム層の底面に貼着されるカバー
帆布の経糸のベルト幅方向との交錯角度αをα＝０°，
５°，４５°としたものをそれぞれ比較例１〜３とし
た。比較例１は従来例である。また、比較例４として、
緯糸及び経糸の交わる角βがβ＝１２０°のカバー帆布
を用い、その帆布を経糸のベルト幅方向との交錯角度α
がα＝３０となるように貼着したものとした。尚、伸長
ゴム層のベルト背面側に貼着される背面側カバー帆布に
は綿からなるフリクション処理をした帆布をバイアス状
に２プライ使用した。

【００２５】これらによって得られたベルトについてコ
グ形状（出歯性）、ベルト走行寿命、動摩擦係数及びベ
ルトの鳴きについて試験を行った。走行試験では、図４
に示すように、プーリ径１２５ｍｍの駆動及び従動プー
リ１４，１５とプーリ径７０ｍｍの中間プーリ１６との
間にベルトＢを中間プーリ１６に対するベルト入出側間
の角度が９０°となるように巻き掛け、中間プーリ１６
に８５ｋｇｆの荷重ＳＷをかけて、駆動プーリ１４を１
０ＰＳの駆動トルクで１００℃を保ちながら従動プーリ
１５が４９００ｒｐｍとなるように駆動してベルトＢを
走行させた。

【００２６】また、動摩擦試験では、図５に示すよう
に、プーリ径７０ｍｍのプーリ１８に切断展開したベル
トＢを掛け、その一端部を水平に延ばしてロードセル１
９を介して固定体２０に取付固定する一方、他端部はプ
ーリ１８から垂下させて１．０ｋｇｆの錘２１を吊り下
げ、プーリ１８をベルトＢが錘２１側に送られる方向に
３０ｒｐｍで回転させたときのロードセル１９の検出荷
重Ｆ（ｋｇｆ）から動摩擦係数μ′を下記の式に基づい
て計算した。 μ′＝（π／２）・ｌｎ（Ｆ／１．０）

【００２７】さらに、ベルトの鳴き試験では図６に示す
ように、プーリ径１４０ｍｍの駆動プーリ２３とプーリ
径７０ｍｍの従動プーリ２４との間にベルトＢを巻き掛
け、従動プーリ２４を無負荷状態とし、駆動プーリ２３
を７０００ｒｐｍとなるように駆動してベルトＢを走行
させ、駆動プーリ２３のベルト出側での発生音を測音計
２５により測定した。

【００２８】以上の各試験の結果を下記の表１と図７〜
図１０とに示す。尚、コグ底亀裂走行寿命及び動摩擦係
数の各評価値は、比較例１（従来例）を「１００」とし
たときの値として表している。また、図７〜図１０には
実施例１〜３及び比較例１〜３についてのみを示してお
り、比較例４は示していない。

【００２９】

【表１】

【００３０】この表１及び図７〜図１０を考察するに以
下のことが判る。 （１）コグの出歯性については、帆布における経糸とベ
ルト幅方向との交錯角度αがα＝３０°になると、許容
のコグ高さ４ｍｍよりも少し高くなる。よってα＞３０
°の場合はコグは出ず、０≦α≦３０°であればコグ高
さに問題はない。 （２）ベルトの鳴きについては、上記帆布における経糸
とベルト幅方向との交錯角度αが０≦α＜８°のときに
悪く、８≦α≦３０°でよい結果が得られる。動摩擦係
数μ′についても同様の傾向がある。 （３）走行寿命については、上記交錯角度αを大きくす
ることでよくなる。その理由としては、帆布をバイアス
状に貼着した方が帆布の幅方向に対する糸の接点が多く
なり、ベルトの幅方向に走る亀裂の成長を阻害すること
ができるからである。しかし、α＞３０°であると、コ
グの出歯性が悪くなってベルトの屈曲性が落ちることか
らベルトの寿命が下がる。 （４）比較例３及び４のようにバイアス状に帆布を貼着
すると、伸縮性のない経糸がベルト長手方向にシフトし
てコグの出歯性を疎外するため、コグ形状を有するＶベ
ルトには使用し難い。

【００３１】以上により、カバー帆布の経糸のベルト幅
方向との交錯角度αがα＝８〜３０°になるようにカバ
ー帆布を圧縮ゴム層の底面に貼着することで、本発明の
効果が有効であることが判り、特に、交錯角度αの最適
値はα＝１５°とするのが好ましい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、圧縮層の底面にすくなくとも１プライ以上のカ
バー帆布が貼着されてなるコグ付きタイプの伝動ベルト
において、上記カバー帆布は、伸縮性を有する緯糸と経
糸とのなす角度が８０〜１００°である織物として、そ
のカバー帆布を、その経糸のベルト幅方向との交錯角度
が８〜３０°になるように圧縮層の底面に貼着したこと
により、ベルトの側面に露出するカバー帆布の経糸及び
緯糸のカット断面積を増やし、その繊維の露出面積を大
きくしてベルト側面の動摩擦係数を低く維持でき、ベル
トがプーリ溝部に底当たりした場合のベルトの鳴きを防
止するとともに、略バイアス状に貼着されたカバー帆布
により、コグ底に発生した亀裂の拡大成長を抑制して耐
亀裂性を高めることができ、よって、高温高負荷条件下
でのベルト側面の耐摩耗性、カバー帆布の耐亀裂性、ベ
ルト耐久性の向上及びベルトの低騒音性を図ることがで
きる。

【００３３】請求項２の発明によると、上記カバー帆布
の緯糸は少なくとも伸縮嵩高加工糸、ウレタン弾性糸又
はゴム弾性糸のいずれかを含んでいるものとしたことに
より、上記カバー帆布の望ましい緯糸が容易に得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るコグ付きＶベルトを底
面側から見た平面図である。

【図２】本発明の実施形態に係るコグ付きＶベルトの斜
視図である。

【図３】本発明の実施形態に係るコグ付きＶベルトの側
面に現れる経糸及び緯糸の状態を示す側面図である。

【図４】ベルトの走行試験装置を概略的に示す図であ
る。

【図５】ベルトの動摩擦試験装置を概略的に示す図であ
る。

【図６】ベルトの鳴き試験装置を概略的に示す図であ
る。

【図７】ベルトにおけるカバー帆布の経糸とベルト幅方
向との交錯角度に対するコグ底亀裂寿命特性の結果を示
す図である。

【図８】ベルトにおけるカバー帆布の経糸とベルト幅方
向との交錯角度に対するコグ高さの特性の結果を示す図
である。

【図９】ベルトにおけるカバー帆布の経糸とベルト幅方
向との交錯角度に対する動摩擦係数の特性の結果を示す
図である。

【図１０】ベルトにおけるカバー帆布の経糸とベルト幅
方向との交錯角度に対する騒音の特性の結果を示す図で
ある。

【図１１】従来のコグ付きＶベルトにおけるカバー帆布
を示す平面図である。

【図１２】従来のコグ付きＶベルトの側面に現れる経糸
及び緯糸の状態を示す図３相当図である。

【図１３】コグ付きＶベルトのプーリ溝部への底当たり
状態を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｂ コグ付きＶベルト（伝動ベルト） １ 接着ゴム層 ２ 心線 ３ 伸長ゴム層 ４ 圧縮ゴム層 ６ コグ ９ 底面側カバー帆布 １０ 経糸 １１ 緯糸 α 経糸のベルト幅方向との交錯角度 β 経糸及び緯糸のなす角度 Ｗ ベルト幅方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心線のベルト背面側に伸長層が、またベ
   ルト底面側に圧縮層がそれぞれ配設され、上記圧縮層に
   ベルト幅方向に延びる多数のコグがベルト長さ方向に並
   んで形成され、圧縮層の底面にすくなくとも１プライ以
   上のカバー帆布が貼着されてなる伝動ベルトにおいて、 上記カバー帆布は、経糸及び緯糸のなす角度が８０〜１
   ００°である織物からなっていて、上記緯糸が伸縮性を
   有し、 上記カバー帆布は、経糸のベルト幅方向との交錯角度が
   ８〜３０°になるように圧縮層の底面に貼着されている
   ことを特徴とする伝動ベルト。
2. 【請求項２】 請求項１の伝動ベルトにおいて、 カバー帆布の緯糸は、少なくとも伸縮嵩高加工糸、ウレ
   タン弾性糸又はゴム弾性糸のいずれかを含んでいるもの
   であることを特徴とする伝動ベルト。