JPH0559012U - 動力伝動用ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｖ形圧縮層を有する動力伝動用ベルトにあっ
て、該圧縮層に耐摩耗性，耐側圧性を求めて混入せしめ
たアラミド短繊維中に材質変化を付与せしめて、ベルト
圧縮層部に耐摩耗性，耐側圧性を確保しつつ、併せてこ
の種のベルトをプーリに掛装走行せしめる折、発生する
擦過音（こすれ音）の抑止にある。 【構成】 対面摩擦駆動面（６）（６）を圧縮層（５）
部に設けたＶリブドベルト（１）において、該圧縮層
（５）の先端部寄りの先端構成部（７）内にはフィブリ
ル化しやすいアラミド短繊維（９）を主体に、また圧縮
層（５）の残余部たる基礎構成部（８）内にはフィブリ
ル化しにくいアラミド短繊維（１０）を主体に、それぞ
れベルト幅方向への配向性を保って埋設する。

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５４−１６２０ ５５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，ＳＢＲ， 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，水添加Ｎ ＢＲ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（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 の極端な低下となって現れる。

【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１１００ｍｍ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０．５ｍｍ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１ ３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１２０ｍｍ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 ３０００ｒｐｍ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、５９．４０ｇ−５８．４６ｇ＝０．９４ｇであり、一方 比較例ベルトにあっては、５９．１１ｇ−５８．２１ｇ＝０．９０ｇ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１４０ｍｍの駆動プーリ（Ｄｒ），径１１ ６ｍｍ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１ ０００ｒｐｍ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】

１ Ｖ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 (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。