JPH10132034A - 動力伝動用ｖベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトスリップ率を小さく、また逆曲げ走行
しても圧縮ゴム層に亀裂を入りにくくてベルトの走行寿
命を改善した動力伝動用Ｖベルトを提供することを目的
とする。 【解決手段】 コードからなる心線３を埋設した接着ゴ
ム層２と、この接着ゴム層２の上部に伸張ゴム層５と、
その下部に圧縮ゴム層７とを配し、更にベルト周囲をカ
バー帆布４で被覆した動力伝動用Ｖベルト１であり、上
記心線３としてエチレン−２，６−ナフタレートを主た
る構成単位とするポリエステル繊維フィラメント群を撚
り合わせた総デニール数８，０００〜４０，０００の撚
糸を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動力伝動用Ｖベルト
に係り、詳しくはベルトスリップ率を小さく、また逆曲
げ走行しても圧縮ゴム層に亀裂を入りにくくてベルトの
走行寿命を改善した動力伝動用Ｖベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】動力伝動用Ｖベルトには、ベルト周囲を
カバー帆布で被覆したラップドベルトがある。このベル
トは接着ゴム層中に低伸度高強力のコードからなる心線
が埋設され、その下部に圧縮ゴム層が、また上部に伸張
ゴム層が設けられている。特に、農機具の駆動装置に使
用される上記ベルトは、より高温下における耐熱性能、
耐クラック性を低下させずに伝達性能を向上させるもの
が望まれている。

【０００３】このため、一般に農機具等に使用されてい
るベルトも各構成部材であるカバー帆布、心線、ゴム組
成物に耐熱性を付与する傾向になってきた。例えば、カ
バー帆布としてポリメタフェニレンイソフタルアミド繊
維（アラミド繊維）が主成分の有機繊維と綿繊維との混
紡糸で織成した帆布を使用し、高温下における耐摩耗性
を改良したＶベルトが、実公平５−３７０６５号公報に
開示されている。また、ゴム組成物として圧縮ゴム層に
クロロプレンゴム組成物や水素化ニトリルゴム組成物な
どが使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アラミド繊維
と綿繊維との混紡糸で織成した帆布をベルト周囲を被覆
するカバー帆布に使用したベルトでも、ベルトのスリッ
プ率が高くなり、伝達性能が低下する問題があった。ま
た、圧縮ゴム層に耐熱性のゴム組成物を用いた場合で
も、ベルトを逆曲げ走行すると、圧縮ゴム層から早期に
亀裂が入りやすかった。そこで、ベルト張力を高めてス
リップ率を小さくするためにベルト乾熱時収縮応力を高
くすると、ベルト乾熱収縮率が高くなって、ベルト長さ
の経時収縮が大きくなるという問題が発生した。

【０００５】この対策として、圧縮ゴム層の下部に帆布
を２プライ積層したベルトが提案されたが、通常の方向
である正方向に曲げて走行させると、剛性が強くなり、
ベルトを小さいプーリで曲げると、発熱してゴムの硬度
上昇が早くなり、これが原因で早期にゴムの亀裂が入り
やすく、伝達効率が低下していた。更には、製造時にこ
の帆布を積層する際、帆布に皺が付かないように注意を
要し、工程に時間を掛けていたため、製品のコストアッ
プになっていた。

【０００６】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、ベルトスリップ率を小さく、また逆曲げ走行し
ても圧縮ゴム層に亀裂を入りにくくてベルトの走行寿命
を改善した動力伝動用Ｖ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】即ち、本願の請求項１記
載の発明では、コードからなる心線を埋設した接着ゴム
層と、この接着ゴム層の上部に伸張ゴム層と、その下部
に圧縮ゴム層とを配し、更にベルト周囲をカバー帆布で
被覆した動力伝動用Ｖベルトにおいて、上記心線がエチ
レン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポ
リエステル繊維フィラメント群を撚り合わせた総デニー
ル数８，０００〜４０，０００の撚糸を使用する動力伝
動用Ｖベルトにあり、エチレン−２，６−ナフタレート
を主たる構成単位とするポリエステル繊維を使用した心
線では、ベルト張力を高くしなくてもベルトスリップ率
を小さくすることができる。

【０００８】本願の請求項２記載の発明では、ベルトの
３％伸び時応力が３．０ｇ／デニール以上である動力伝
動用Ｖベルトであるため、スリップ率が小さくなってベ
ルトの走行寿命が延長する。

【０００９】本願の請求項３記載の発明では、圧縮ゴム
層に上部ゴム層と下部ゴム層を使用し、下部ゴム層が上
部ゴム層より薄く、しかも上部ゴム層より耐熱性に優れ
たゴム組成物からなっているため、ベルトが逆曲げしや
すくなって圧縮ゴム層に亀裂を入りにくくなりベルトの
走行寿命を改善することができる。

【００１０】本願の請求項４記載の発明では、圧縮ゴム
層にクロロプレンゴム組成物からなる上部ゴム層と水素
化ニトリルゴム組成物もしくはクロロスルフォン化ポリ
エチレンのゴム組成物からなる下部ゴム層を使用した組
み合わせにより、更にベルトが逆曲げしやくなって圧縮
ゴム層に亀裂を入りにくくてベルトの走行寿命を改善す
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に従って
説明する。図１は、本発明の動力伝動用Ｖベルトの斜視
図であり、このベルト１は、接着ゴム層内にコードから
なる心線３が埋め込まれ、上記接着ゴム層２の上部に、
接着ゴム層２と同材質からなる伸張ゴム層５が、また接
着ゴム層２の下部に、圧縮ゴム層７が設けられ、ベルト
全体がカバー帆布４で包囲されている。

【００１２】圧縮ゴム層７は、上部ゴム層９と下部ゴム
層１０の２層から形成され、下部ゴム層１０は上部ゴム
層９より厚みが薄く、しかも下部ゴム層９にはベルトの
構成層の中で最も耐熱性に優れたゴム組成物が使用され
ている。ベルトの逆曲げ走行時において、下部ゴム層９
はベルト長手方向に伸張と収縮の繰り返し変形を最も受
ける領域であるが、この層に特定して耐熱性に優れたゴ
ム組成物を使用すれば、ゴム硬度が上昇しくくゴム弾性
を長期に維持することができ、容易に亀裂が入らないよ
うになっている。この下部ゴム層１０は０．８〜２．５
ｍｍと比較的薄く、０．８ｍｍ未満の場合には、圧縮ゴ
ム層７の耐亀裂性の向上が小さく、他方２．５ｍｍを越
えると、耐亀裂性は向上するが、コストが高くなる。

【００１３】上部ゴム層９では天然ゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴムの単
独、またはこれらの混合物からなるゴム組成物が使用さ
れ、一方下部ゴム層１０ではアリキル化クロロスルファ
ン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、水素化ニトリ
ルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との混合ポリマー等の
ゴム組成物が使用される。

【００１４】クロロスルフォン化ポリエチレンは塩素含
有量１５〜３５重量％、好ましくは２５〜３２重量％
で、かつ硫黄含有量が０．５〜２．５重量％の範囲にな
るようにクロロスルフォン化した低密度ポリエチレンで
ある。

【００１５】水素化ニトリルゴムは、アクリロニトリル
−ブタジエン共重合体を水素添加して得られるゴムで、
水素添加率８０％以上であり、耐熱性及び耐オゾン性の
特性を発揮するために好ましくは９０％以上が良い。水
素添加率８０％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及
び耐オゾン性は極度に低下する。耐油性及び耐寒性を考
慮すると、結合アクリロニトリル量は２０〜４５％の範
囲が好ましい。また、ヨウ素価は１０〜４０ｇ／１００
ｇである。

【００１６】尚、上部ゴム層９と下部ゴム層１０には、
例えばアラミド、ナイロン、ポリエステル、ビニロン、
綿等の短繊維をベルト幅方向へ配向するように添加して
もよい。また、圧縮ゴム層７を上部ゴム層９と下部ゴム
層１０の２層に分離する必要がなく、一層でもよい。

【００１７】心線３としては、エチレン−２，６−ナフ
タレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維フィ
ラメント群を撚り合わせた総デニール数が８，０００〜
４０，０００の接着処理したコードが使用される。この
コードの上撚り数は３〜２０／１０ｃｍであり、また下
撚り数は６〜３５／１０ｃｍである。総デニールが８，
０００未満の場合には、心線のモジュラス、強力が低く
なり過ぎ、また４０，０００を越えると、ベルトの厚み
が厚くなって、屈曲疲労性が悪くなる。

【００１８】本発明で使用するエチレン−２，６−ナフ
タレートは、通常ナフタレン−２，６−ジカルボン酸ま
たはそのエステル形成性誘導体を触媒の存在下に適当な
条件のもとにエチレングリコールと縮重合させることに
よって合成させる。このとき、エチレン−２，６−ナフ
タレートの重合完結前に適当な１種または２種以上の第
３成分を添加すれば、共重合体ポリエステルが合成され
る。

【００１９】心線３の接着処理は、まず（１）未処理コ
ードをエポキシ化合物やイソシアネート化合物から選ば
れた処理液を入れたタンクに含浸してプレディップした
後、（２）１６０〜２００°Ｃに温度設定した乾燥炉に
３０〜６００秒間通して乾燥し、（３）続いてＲＦＬ液
からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、（４）２１０
〜２６０°Ｃに温度設定した延伸熱固定処理機に３０〜
６００秒間通して−１〜３％延伸して延伸処理コードと
する。

【００２０】エポキシ化合物としては、例えばエチレン
グリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多
価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリアル
キレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲ
ン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェ
ノール・ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・ホルムア
ルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有エポ
キシ化合物との反応生成物である。このエポキシ化合物
はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合し
て使用される。

【００２１】イソシアネート化合物としては、例えば
４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエ
ン２，４−ジイソシアネート、Ｐ−フェニルジイソシア
ネート、ポリアリールポリイソシアネート等がある。こ
のイソシアネート化合物もトルエン、メチルエチルケト
ン等の有機溶剤に混合して使用される。

【００２２】ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンとの初
期縮合体をラテックスに混合したものであり、ここで使
用するラテックスとしてはクロロプレン、スチレン・ブ
タジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリ
ル、ＮＢＲ等である。

【００２３】上記心線３を用いた動力伝動用Ｖベルト
は、３％伸ばすのに必要な応力（３％モジュラス）が
３．０ｇ／デニール以上であり、これを満足すれば、ベ
ルトスリップ率が小さくてベルト寿命が長いものを得る
ことができる。もし、３％モジュラスが３．０ｇ／デニ
ール未満の場合には、ベルトが伸びやすくてベルト張力
の低下が大きく、スリップ率が高くなる傾向がある。

【００２４】上記カバー帆布４は、綿、ナイロン、ポリ
エステル、ビニロン、ポリアリレート繊維からなる糸を
使用して平織、綾織、朱子織等に製織した布である。カ
バー帆布４は、ＲＦＬ処理した後、ゴム組成物をフィリ
クション・コーチングしてゴム付帆布とする。ＲＦＬ液
はレゾルシンとホルマリンとの初期縮合物をラテックス
に混合したものであり、ここで使用するラテックスとし
てはクロロプレン、スチレン・ブタジエン・ビニルピリ
ジン三元共重合体、水素化ニトリル、ＮＢＲなどであ
る。

【００２５】

【実施例】以下、更に具体的な実験例により本発明の効
果を確認する。 実施例１〜３、比較例１〜２ 心線として、１，０００デニールのエチレン−２，６−
ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステルフィ
ラメント（ＰＥＮ）と、１，０００デニールのリエチレ
ンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）を上撚り数９．０回／
１０ｃｍ、下撚り数２１．０回／１０ｃｍで上下逆方向
に撚糸して３×８の撚り構成とし、トータルデニール２
４，０００または２６、４００の未処理コードを準備し
た。これらの未処理コードの物性を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】次いで、該未処理コードをポリイソシアネ
ート化合物（ＰＡＰＩ−１３５：エム・デイー化成株式
会社製）５重量％にトルエン９５重量％からなるイソシ
アネート系接着剤でプレディプした後、約１７０〜１８
０°Ｃで乾燥し、ＲＦＬ液（ＣＲラテックス１００重量
部、レゾルシン１４．６重量部、ホルマリン９．２重量
部、苛性ソーダ１．５重量部、水２６２．５重量部）に
浸漬した後、２００〜２４０°Ｃで延伸熱固定処理を行
なって処理コードとした。これらの処理コードの物性を
表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】カバー帆布としては、綿の紡績糸を用いて
帆布を製織し、この帆布にクロロプレンゴム組成物をフ
リクションしてゴム付帆布とした。

【００３０】そして、表３の圧縮ゴム層のゴム配合を用
いてラップドＶベルト（上幅１６．５ｍｍ、厚み８．０
ｍｍ、長さ１０１６ｍｍ）を作製した。このラップドＶ
ベルトの製造方法は次の通りである。即ち、厚さ４ｍｍ
の上部ゴム層と厚さ１．５ｍｍの下部ゴム層を積層した
圧縮ゴム層に相当するゴムシートをマントルに巻き付け
た後、心線をスピニングし、その上に上部ゴム層と同じ
伸張ゴム層に相当するゴムシートを巻き付ける。この成
形体のベルトを所定幅に切断して後、これをスカイブ
し、次いでカバー帆布を巻き付ける。得られたベルトを
リングモールドに嵌め込んだ後、加硫してラップドＶベ
ルトに仕上げた。得られたラップドＶベルトの性能を表
４に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】尚、コードおよびベルトの試験方法は、以
下の通りである。

【００３３】（１）コード強度 ＪＩＳ Ｌ−１０７１（１９８３年）に基づき、コード
強度を求めた。

【００３４】（２）コード乾熱収縮率 ＪＩＳ Ｌ−１０７１（１９８３年）に基づき、１５０
°Ｃの雰囲気温度下で３０分間放置して求めた。

【００３５】（３）コード乾熱時収縮応力 ０．２５ｇ／ｄの初荷重をかけ、１５０°Ｃ雰囲気下で
８分間放置した後、発生した応力を求めた。

【００３６】（４）ベルト３％伸び時応力 ベルトを５０ｍｍ／分の速度で引っ張って、ベルトを３
％伸ばすのに必要な応力を測定し、その応力を心線の総
デニール数で除して求めた。

【００３７】（５）ベルトスリップ率 駆動プーリ（直径１９５ｍｍ）と従動プーリ（直径１９
５ｍｍ）からなる２軸のプーリにベルトを掛架し、従動
プーリ（直径１９５ｍｍ）を２１０ｋｇｆで引っ張っ
て、ベルトに張力を与えた。走行条件は、雰囲気温度が
室温、駆動プーリの回転数が１８００ｒｐｍ、従動プー
リ（直径１９５ｍｍ）の負荷が２３ｐｓである。この走
行試験機を用いて、４００時間走行後のベルトスリップ
率を次の式 スリップ率（％）＝１００×（Ｉ_O −Ｉ₄₀₀ ）／Ｉ_O Ｉ_O ＝Ｎ_DN.0 ／Ｎ _DR.0 Ｉ₄₀₀ ＝Ｎ_DN.400／Ｎ _DR.400 Ｎ_DR.0 ：試験開始（無負荷）の駆動プーリ回転数（ｒ
ｐｍ） Ｎ_DN.0 ：試験開始（無負荷）の従動プーリ回転数（ｒ
ｐｍ） Ｎ_DR.400：４００時間走行後の駆動プーリ回転数（ｒｐ
ｍ） Ｎ_DN.400：４００時間走行後の従動プーリ回転数（ｒｐ
ｍ）

【００３８】（６）ベルト寿命指数 上記と同様のレイアウトで走行試験を行い、ベルトのリ
ブにクラックが発生するまでの時間を測定し、実施例１
を１００とする指数で表示した。

【００３９】

【表４】

【００４０】この結果、実施例のベルトは、比較例に比
べて３％伸び時応力が３ｇ／ｄ以上で、スリップ率も小
さく、ベルト寿命も向上していることが判る。

【００４１】実施例４、比較例３ 表５に示す圧縮ゴム層のゴム配合（上部ゴム層と下部ゴ
ム層）を用い、実施例１〜３と同様の心線、カバー帆布
を用い、また同様の製造方法によってラップドＶベルト
（上幅１６．５ｍｍ、厚み８．０ｍｍ、長さ１０１６ｍ
ｍ）を作製した。こうして得られたラップドＶベルトの
スリップ率と逆曲げ走行試験によるベルト走行寿命を測
定した。この結果を表６に示す。

【００４２】尚、ベルトの逆曲げ走行試験では、ラップ
ドＶベルトを駆動プーリ（直径９０ｍｍ）と従動プーリ
（直径１２０ｍｍ）に掛架し、ベルト背面にテンション
プーリ（直径６０ｍｍ）を当接させた状態で、駆動プー
リの回転数１，８００ｒｐｍ、負荷３．７ｋｗの条件下
で走行させた。

【００４３】

【表５】

【００４４】

【表６】

【００４５】表６から本実施例のベルトは、比較例に比
べてスリップ率が小さく、更に逆曲げ走行において圧縮
ゴム層に亀裂が発生するまでの時間が長くて耐久性やク
ラック性に優れていることが判る。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本願の請求項１記載の発
明では、コードからなる心線を埋設した接着ゴム層と、
この接着ゴム層の上部に伸張ゴム層と、その下部に圧縮
ゴム層とを配し、更にベルト周囲をカバー帆布で被覆し
た動力伝動用Ｖベルトにおいて、上記心線がエチレン−
２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエス
テル繊維フィラメント群を撚り合わせた総デニール数
８，０００〜４０，０００の撚糸を使用する動力伝動用
Ｖベルトにあり、エチレン−２，６−ナフタレートを主
たる構成単位とするポリエステル繊維を使用した心線で
は、ベルト張力を高くしなくてもベルトスリップ率を小
さくして、ベルトの走行寿命を改善することができる効
果がある。

【００４７】本願の請求項２記載の発明では、ベルトの
３％伸び時応力が３．０ｇ／デニール以上である動力伝
動用Ｖベルトであるため、請求項１記載の発明と同様に
スリップ率が小さくなってベルトの走行寿命が延長す
る。

【００４８】本願の請求項３記載の発明では、圧縮ゴム
層に上部ゴム層と下部ゴム層を使用し、下部ゴム層が上
部ゴム層より薄く、しかも上部ゴム層より耐熱性に優れ
たゴム組成物からなっているため、請求項１記載の発明
の効果に加えて、ベルトが逆曲げしやすくなって圧縮ゴ
ム層に亀裂を入りにくくなりベルトの走行寿命を改善す
ることができる効果がある。

【００４９】本願の請求項４記載の発明では、圧縮ゴム
層にクロロプレンゴム組成物からなる上部ゴム層と水素
化ニトリルゴム組成物もしくはクロロスルフォン化ポリ
エチレンのゴム組成物からなる下部ゴム層を使用した組
み合わせにより、更にベルトが逆曲げしやくなって圧縮
ゴム層に亀裂を入りにくくてベルトの走行寿命を改善す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動力伝動用Ｖベルトの一部断面斜
視図である。

【符号の説明】

１ 動力伝動用Ｖベルト ２ 接着ゴム層 ３ 心線 ４ カバー帆布 ５ 伸張ゴム層 ７ 圧縮ゴム層 ９ 上部ゴム層 １０ 下部ゴム層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｇ 5/00 Ｆ１６Ｇ 5/00 Ｅ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コードからなる心線を埋設した接着ゴム
   層と、この接着ゴム層の上部に伸張ゴム層と、その下部
   に圧縮ゴム層とを配し、更にベルト周囲をカバー帆布で
   被覆した動力伝動用Ｖベルトにおいて、上記心線がエチ
   レン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポ
   リエステル繊維フィラメント群を撚り合わせた総デニー
   ル数８，０００〜４０，０００の撚糸を使用することを
   特徴とする動力伝動用Ｖベルト。
2. 【請求項２】 ベルトの３％伸び時応力が３．０ｇ／デ
   ニール以上である請求項１記載の動力伝動用Ｖベルト。
3. 【請求項３】 圧縮ゴム層に上部ゴム層と下部ゴム層を
   使用し、下部ゴム層が上部ゴム層より薄く、しかも上部
   ゴム層より耐熱性に優れたゴム組成物からなっている請
   求項１記載の動力伝動用Ｖベルト。
4. 【請求項４】 圧縮ゴム層にクロロプレンゴム組成物か
   らなる上部ゴム層と水素化ニトリルゴム組成物もしくは
   クロロスルフォン化ポリエチレンのゴム組成物からなる
   下部ゴム層を使用した請求項３記載の動力伝動用Ｖベル
   ト。