JPH0647750U - 高負荷伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】引張力に対する伸びの少ない芳香族ポリアミド
繊維からなる心線を用いた高負荷伝動ベルトに衝撃的な
負荷疲労や屈曲疲労に対する耐久性を持たせる。 【構成】エラストマー２中に低伸度高強力の心線３を埋
設し片面に所定ピッチで凸条部５かまたは凹部を有する
センターベルト４の上、下両面にブロック８、９を前記
センターベルトの凸条部かまたは凹部６、７に嵌合し止
着材１１によって固定してなるベルト１において、心線
３として下撚り係数が３〜６且つ上撚り係数が３〜６の
芳香族ポリアミド繊維からなるロープを用いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はセンターベルトにブロックを設けてなる高負荷伝動ベルトに関わり、 高負荷伝動ベルトを構成するセンターベルト中に埋設する心線に特徴を有するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

ベルトによる伝動に使用するベルトのうち、ベルト式の無段変速装置など特に 高負荷を伝動しなければならない場合にはそれに用いるベルトもそれなりに高負 荷に耐えるようなものを持ちなければならない。 高負荷を伝動するためのベルトのひとつとしてエラストマーからなるセンター ベルトの上、下面に樹脂などからなるブロックを多数、一定ピッチでボルトやリ ベットなどの止着材によって固定したブロック付ベルトがある。センターベルト はベルト長手方向の張力を受け持つ部分であり、センターベルト中には高強力低 伸度の心線がスパイラル状に埋設されている。

【０００３】 ベルトの心線として一般的に使用されるのは、ポリエステル繊維や芳香族ポリ アミド繊維などである。しかし、高負荷を伝動するための上記のようなブロック 付ベルトではポリエステル繊維では伸びに対する強度が不足気味であり、ベルト を使用しているあいだにベルトの周長が早期に延びてしまい、張力不足のため動 力伝達ができなくなったり、伸びが限界に達してベルトが切断してしまったりす る問題が発生していた。 そこでポリエステルのように伸びに対する強度を有する芳香族ポリアミド繊維 が心線として使用されるようになった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

芳香族ポリアミドは張力をかけられても極めて伸びが小さく、心線が伸びてし まうことによる張力不足などの故障は少なくなった。しかし、伸びが少ないこと がかえって芳香族ポリアミドの欠点となっている。 芳香族ポリアミドはあまりにも伸びが少ないために、衝撃的な負荷や屈曲疲労 に対しては弱く、ベルトを使用する用途としてディーゼル機関などの大きな回転 変動及び負荷変動を有するものに使用した場合や小径のプーリで特に高速回転す るものに使用した場合、衝撃的な負荷による疲労や屈曲疲労を生じ切断に到って しまうことなどがある。

【０００５】 そこで本考案は心線として芳香族ポリアミド繊維を用いて、伸びが少なく張力 不足とならない性能を有するとともに、更に衝撃的な負荷や屈曲疲労に対しても 耐えることができ、長寿命な高負荷伝動ベルトの提供を目的とする。。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような目的を達成するためにエラストマー中に低伸度高強力の 心線をスパイラル状に埋設し上、下両面に所定ピッチで凸条部を有するセンター ベルトの上、下両面に凹条部を有するブロックを前記センターベルトの凸条部に 嵌合し止着材によって固定してなる高負荷伝動ベルトにおいて、エラストマー中 に埋設される心線として芳香族ポリアミド繊維からなり下撚り係数３〜４で撚り をかけ、上撚り係数６〜７で下撚りと逆方向に撚りをかけたロープを用いたこと を特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案の高負荷伝動ベルトはセンターベルト中に埋設する心線として芳香族ポ リアミド繊維からなるロープをスパイラル状に埋設したものを使用しており、ベ ルトを長時間走行させても伸びが少なく張力不足で動力を伝動しなくなるという 故障が起こりにくい。なおかつ、心線である芳香族ポリアミド繊維からなるロー プは下撚り係数３〜４で撚り、上撚り係数６〜７で下撚りと逆方向に撚られたも のであり、ある程度の伸びを許容するので、回転変動や負荷変動などによる衝撃 的な負荷による疲労や、小径プーリに巻き掛けて使用したときの屈曲疲労に対し ても充分に耐えうる。

【０００８】 以下、添付図面に従って本考案の詳細を説明する。 本考案高負荷伝動ベルト１は図１に示すようなものであり、エラストマー２に 心線３をスパイラル状に埋設してなるセンターベルト４の上下面に所定ピッチで ベルト幅方向の凸条部５を有し、その凸条部５にそれぞれ嵌合する凹溝６、７を 具備する上、下ブロック８、９を前記センターベルト４の凸条部５に嵌合してお り、センターベルト４と上、下ブロック８、９との固定方法は、上、下ブロック ８、９とセンターベルト４に設けた貫通孔１０にボルトやリベットなどの止着材 １１を通してナットを閉めるかまたは端部をかしめることによって固定している 。上、下ブロック８、９の固定方法は貫通孔にボルトやリベットなどの止着材１ ０を通すタイプのものに限らず、図示はしないが上、下ブロックとセンターベル トを巻き締めるようなタイプの止着材を使ったものでもよい。

【０００９】 前記エラストマー２として使用されるものとしては、ＮＲ（天然ゴム）、ＳＢ Ｒ（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（クロロスルホン化ポリエチレン）、ＨＮＢＲ（水素化ニ トリルゴム）等のゴムの単一材またはこれらのブレンド材からなるゴム配合物ま たはポリウレタン樹脂等である。

【００１０】 上、下ブロック８、９は側面にプーリ壁面と衝合する傾斜を持つブロックであ り、センターベルトと較べ剛性の大きい、具体的には硬度９０°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、メタアクリル樹脂等の樹脂、または これらの樹脂在中に綿糸、化学繊維、ガラス繊維、金属繊維などからなる短繊維 群を混入した強化樹脂からなる。

【００１１】 次に、センターベルト４の両面に上ブロック８と下ブロック９を配置するに当 たり、センターベルト４と上ブロック８と下ブロック９の接触面には、すなわち センターベルト４の上下両面にはそれぞれベルト幅方向に延びる凸条部５が、一 方上ブロック８と下ブロック９のセンターベルト４との接触面には、前記凸条部 ５と緊密に嵌合する凹溝６、７がそれぞれ形成され、上ブロック８と下ブロック ９とセンターベルト４とのベルト長手方向の位置がずれないようにしている。こ の構造については凸部と凹部が逆になってもよく、ブロック側に凸条部を設けセ ンターベルト４側に凹溝を設けて嵌合しても上ブロック８と下ブロック９とセン ターベルト４の位置ずれは規制できる。

【００１２】 センターベルト４には心線３がスパイラル状に埋設されているが、本考案では 心線３の素材として芳香族ポリアミド繊維からなるロープを使用している。 芳香族ポリアミド繊維は非常に伸びが少ないことから寸法安定性に優れ、ベル トの心線３として使用した場合、ベルトを長時間走行させたときの張力低下によ るスリップや動力を伝達しなくなるという故障が起こりにくく、その意味ではベ ルトの心線として使用するのに適した素材であるということができる。 しかし、その伸びが少ないという長所が逆に欠点となることがあり、それは、 ベルトをディーゼル機関など回転変動や負荷変動の大きな用途に使用した場合や 小径のプーリに巻き掛け特に回転が高速になる用途に使用した場合、衝撃的な負 荷による疲労や屈曲疲労をして切断してしまうことがある。

【００１３】 そこで、本考案では心線３に使用する芳香族ポリアミド繊維のロープとして下 撚り係数が３〜４で上撚り係数が６〜７であるものを使っている。 これは心線３に引張力に対する伸びの少ない芳香族ポリアミドを使用していて も、衝撃的な負荷による疲労や屈曲疲労をさせないようにするためであり、下撚 り係数が３未満であると初期張力は増加するが耐衝撃疲労性、屈曲疲労性が悪く なり、４を越えると屈曲疲労性はよくなるが初期張力が低下しすぎるのであまり 好ましくない。また上撚り係数が６未満であると初期張力は増加するが耐衝撃疲 労性、屈曲疲労性が悪くなり、７を越えると屈曲疲労性はよくなるが初期張力が 低下しすぎるのであまり好ましくない。

【００１４】 このように心線３に芳香族ポリアミド繊維を使用しても、所定の撚りをかけた ものを使用することによってある程度の伸びを許容するようになり、衝撃的な負 荷による疲労や、屈曲疲労に対する耐久性を持たせることができる。 次に、芳香族ポリアミド繊維からなり上記のような所定の撚り係数を含んだい ろいろな撚り係数を有するロープ及びそのロープを心線として埋設したベルトの 耐久性の試験を行った。

【００１５】

【実施例】

実施例１ いろいろな撚り係数を有する芳香族ポリアミド製のロープを心線として埋設し たベルトを使用して衝撃的な負荷に対するベルトの耐久性を測定した。 図２に示すようにディーゼルエンジンのクランク軸にφ１００ｍｍのプーリを 取り付け、発電機の軸にφ７０ｍｍのプーリを取り付け、その二つのプーリに下 撚り係数を３の一定とし上撚り係数を２．８〜６．０の間で変化させた心線用ロ ープをスパイラル状に埋設したセンターベルトに上、下ブロックを固定したもの を用いて上記の二つのプーリに巻き掛け走行させた。ディーゼルエンジンは７５ ０ｒｐｍで回転させ、回転変動率は５０％である。

【００１６】 走行時間に対する強度保持率を図３に示す。 図３より、撚り係数が大きくなるほど強度保持率は落ちにくくなり、もともと 引張力に対する伸びが少ない芳香族ポリアミド繊維からなる心線に所定の撚りを かけることによって、ある程度の伸びを許容するようになり、衝撃的な負荷によ る疲労や屈曲疲労を防止することができることがわかる。 更に、次の試験によってどの範囲においてベルトをより長寿命化できるかを求 めた。

【００１７】 実施例２ 試験方法は下撚り係数を２〜７の間を変化させ、上撚り係数は４〜８の間で変 化させた１５００デニール／３×３のアラミド製心線用ロープを用意し、それを 二本のφ１０ｍｍのローラーを図４のように段違いに配置したものに、掛架し２ ｋｇの重りをつけて１００００サイクルの屈曲試験をしたあとのロープの残存強 度を測定した。その結果を図５に示す。 図５に示すように、屈曲試験を行ったあとの残存強度は下撚り係数が３〜４で 且つ上撚り係数が６〜７の範囲が大きな値を示しており、この範囲内のロープを 心線として用いることによって、ベルトを長寿命化することができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上のように本考案の高負荷伝動ベルトは、センターベルト中にスパイラル状 に埋設された心線が、芳香族ポリアミド繊維からなっているので引張力に対する 伸びが少なく、ベルトが長時間の走行によって伸びてしまい張力の低下を招いて 動力を伝動できなくなるという故障が起こりにくくなる。更に、心線のロープは 下撚り係数が３〜４且つ上撚り係数が６〜７としているので引張力に対する伸び の少ない芳香族ポリアミド繊維からなっているにも係わらず、ある程度の伸びを 許容し、大きな回転変動や負荷変動による衝撃的な負荷による疲労、また小径プ ーリに巻き掛けて使用したときの屈曲疲労をやわらげることができ、寿命の長い 高負荷伝動ベルトを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の高負荷伝動ベルトの要部斜視図であ
る。

【図２】回転変動による疲労試験の概要図である。

【図３】回転変動による疲労試験の結果を示すグラフで
ある。

【図４】本考案の屈曲疲労試験の概要図である。

【図５】屈曲疲労試験の結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 高負荷伝動ベルト ２ エラストマー ３ 心体 ４ センターベルト ５ 凸条部 ６ 凹条部 ７ 凹条部 ８ 上ブロック ９ 下ブロック １０ 止着材 １２ ローラー １３ ローラー １４ 重り １５ ロープ １６ ディーゼルエンジンクランク軸プーリ １７ 発電機軸プーリ １８ ベルト

フロントページの続き (72)考案者 田中 正行 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 (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エラストマー中に低伸度高強力の心線を
   スパイラル状に埋設し上、下両面に所定ピッチで凸条部
   を有するセンターベルトの上、下両面に凹条部を有する
   ブロックを前記センターベルトの凸条部に嵌合し止着材
   によって固定してなる高負荷伝動ベルトにおいて、エラ
   ストマー中に埋設される心線として芳香族ポリアミド繊
   維からなり下撚り係数３〜４で撚りをかけ、上撚り係数
   ６〜７で下撚りと逆方向に撚りをかけたロープを用いた
   ことを特徴とする高負荷伝動ベルト。