JP2001041292A

JP2001041292A - 動力伝動用ベルト

Info

Publication number: JP2001041292A
Application number: JP11211744A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Ito; 武彦伊東
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】耐屈曲性に優れるとともにコグ谷部からの早
期亀裂の発生を防止してベルト走行寿命を向上させた高
負荷伝動に最適な動力伝動用ベルトの提供を目的とす
る。【解決手段】圧縮ゴム層７と伸張ゴム層６の少なくと
も一方のゴム層にコグ山部９とコグ谷部８を交互に配し
たコグ部１２を有し、心線３を接着ゴム層２内に埋設す
るように形成した動力伝動用ベルト１であり、上記コグ
部１２に配したゴム層のジョイント部１４をコグ山部８
の領域内に存在させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスノーモービル、ス
クーター及び一般産業用の変速ベルトとして使用される
動力伝動用ベルトに係わり、詳しくは屈曲性に優れると
ともにコグ谷部からの早期亀裂の発生を防止してベルト
走行寿命を向上させた高負荷伝動に適する動力伝動用ベ
ルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スクーターまたは一般産業用
の機械分野の駆動系において、駆動プーリと従動プーリ
に動力伝動用ベルトを懸架し、プーリの有効径を変化さ
せて変速させるベルト式変速装置が用いられている。こ
こで使用されている動力伝動用ベルトは圧縮ゴム層と伸
張ゴム層の少なくとも一方のゴム層にコグ山部とコグ谷
部を交互に配したコグ部を有し、心線を接着ゴム層内に
埋設した構成からなり、ローエッジシングルコグベルト
あるいはローエッジダブルコグベルトなどのローエッジ
コグベルトが知られている。

【０００３】上記ローエッジコグベルトの製造方法とし
ては、予め用意したベルト周長よりも長い平面状のゴク
付母型の上に未加硫ゴムシートを設置し、プレスにより
加熱加圧してコグ形状に型付けしたコグパッドを作製す
る。このコグパッドを成形ドラム上に装着した円筒状母
型の凹条部と凸条部に嵌め込み、コグパッドのカット面
を突き合わせてジョイントした後、心線を巻き付け、更
に他のゴム層、補強布をこの上から巻き付けて成型を終
え、加硫工程へ移行していた。

【０００４】上記コグパッドは、１ないし数プライの補
強布と未加硫ゴムシートとの積層体であって、長さ方向
に一定ピッチでコグ山部とコグ谷部を交互に有してい
る。

【０００５】従来、このコグパッドの切断は、熟練作業
者の手作業によって行われており、作業者は予めベルト
周長に合わせてコグ数を数えて、切断するコグ部にチョ
ークで印をつけた後、一方のコグ山部（コグ部の頂部）
をカッターによって切断し、また他方のコグ山部を同様
に切断していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この切断作業で最も重
要なことは、コグ部の頂部であるコグ山部を幅方向に真
っ直ぐにしかも厚さ方向にバイアス状に切断して、切断
したコグパッドの各カット面を幅方向に沿って直線状に
突き合わせてジョイントすることにある。コグ部をコグ
山部から外れた状態で切断すると、コグパッドの両端部
を直線状に突き合わせてジョイントすることが困難で、
突き合わせ部に間隙が生じる箇所が発生してボリューム
割れが起こり、ジョイント部の接合に欠陥が発生するこ
とがあった。その結果、得られたベルトは、ベルト走行
時の負荷変動や発熱現象によってジョイント部から亀裂
が発生する恐れがあった。

【０００７】また、コグ部の頂部であるコグ山部を幅方
向に真っ直ぐにしかも厚さ方向に緩やかなバイアス面を
もつように切断したコグパッドを使用した場合、得られ
たベルトのジョイント部はコグ山部の領域からコグ谷部
の領域まで侵入した。即ち、図３に示すように、下コグ
部１２のジョイント部１４がバイアスであっても、その
一端がコグ山部の領域ａを越えてコグ谷部ｂまで侵入し
た場合には、加硫成形時において接着ゴム層３のゴムが
コグ谷部ｂのジョイント部１４まで侵入することにな
る。この種のベルトを走行させると、接着ゴム層の軟質
の異質ゴムが侵入しているコグ谷部の領域は、繰り返し
屈曲疲労を受けて、ジョイント部から短時間に亀裂が発
生する問題がある。

【０００８】このようなジョイント部をもったベルトを
走行させると、コグ谷部の領域が接着ゴム層の軟質の異
質ゴムが侵入しているため、繰り返し屈曲疲労を受け
と、このジョイント部から短時間に亀裂が発生し、コグ
山部が欠損するトラブルが起こった。

【０００９】そこで、本発明は上記に関わるような問題
点を解消し、耐屈曲性に優れるとともにコグ谷部からの
早期亀裂の発生を防止してベルト走行寿命を向上させた
高負荷伝動に最適な動力伝動用ベルトの提供を目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願請求項１記載の発明
は、圧縮ゴム層と伸張ゴム層の少なくとも一方のゴム層
にコグ山部とコグ谷部を交互に配したコグ部を有し、心
線を接着ゴム層内に埋設するように形成した動力伝動用
ベルトにおいて、上記コグ部に配したゴム層のジョイン
ト部をコグ山部の領域内に存在させるようにした動力伝
動用ベルトにあり、ジョイント部をコグ谷部にまたがら
ないようにすることで、早期亀裂発生の核となるコグ谷
部の領域への接着ゴム層の侵入を阻止し、耐屈曲疲労性
に富んだ動力伝動用ベルトにすることができる。

【００１１】本願請求項２記載の発明は、ジョイント部
がコグ山部の領域内に存在し、心線に対してバイアスで
ある動力伝動用ベルトであり、ジョイント部がバイアス
面になっていることから、接着ゴム層のジョイント部へ
の流れ込みもなく、亀裂の発生しやすい個所が少なくな
ってベルト走行寿命も向上する。

【００１２】本願請求項３記載の発明は、ジョイント部
と心線との角度が６０°以上である動力伝動用ベルトに
ある。

【００１３】本願請求項４記載の発明は、ジョイント部
がコグ山部の領域内に存在し、心線に対して直角である
動力伝動用ベルトにあり、ジョイント部が垂直面である
ため、接着ゴム層のジョイント部への流れ込みがおこる
が、この流れ込みもコグ山部であるため、屈曲疲労性に
大きな影響を与えない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に従って説明する。図１は本発明に係る動力伝動用ベル
トの部分正面図、図２は本発明に係る他の動力伝動用ベ
ルトの部分正面図、そして図３は従来の動力伝動用ベル
トの部分正面図である。本発明の動力伝動用ベルト１
は、接着ゴム層２内にポリエステル繊維、アラミド繊
維、ガラス繊維等のコードからなる心線３が埋め込ま
れ、接着ゴム層２の上部、下部にはそれぞれ補強布４と
ゴム層５を積層した伸張ゴム層６、また同様に補強布４
とゴム層５を積層した圧縮ゴム層７がある。伸張ゴム層
６および圧縮ゴム層７には、それぞれ一定ピッチでベル
ト長手方向に沿ってコグ谷部８とコグ山部９とを交互に
配した上下コグ部１１、１２が設けられている。

【００１５】しかして、図１に示す下コグ部１２では、
ジョイント部１４がコグ山部の領域ａ内に存在し、心線
との角度が直角になっている。ジョイント部１４が垂直
面であるため、接着ゴム層２のゴムのジョイント部１４
への流れ込みが起こり易くなっているが、この流れ込み
もコグ山部９のみで、しかも深くまで侵入していないこ
とから、屈曲疲労性に大きな影響を与えない。

【００１６】図２に示す他の動力伝動用ベルト１の下コ
グ部１２では、ジョイント部１４がコグ山部の領域ａ内
に存在し、心線３との角度θが６０〜９０°、好ましく
は６５〜９０°のバイアスになっており、接着ゴム層２
のゴムもほとんどジョイント部１４へ流れ込むこともな
く、亀裂の発生しやすい個所が少なくなってベルト走行
寿命も向上する。即ち、バイアスのジョイント部１４は
接着ゴム層２の流れ込みを防止する役割を果たしてい
る。

【００１７】一方、ジョイント部１４の一端がコグ山部
の領域ａを越えてコグ谷部ｂまで侵入している場合に
は、接着ゴム層２のゴムがコグ谷部の領域ｂのジョイン
ト部１４まで侵入し、この結果コグ谷部の領域は屈曲疲
労を受けやすくなって短時間に亀裂が発生する。

【００１８】無論、上コグ部１１の場合においても、上
記の下コグ部１２と同様にジョイント部１４をコグ谷部
の領域ｂに侵入させないようにする必要がある。

【００１９】上記圧縮ゴム層６および伸張ゴム層７にな
るゴムは、天然ゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエ
ンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴ
ム、アル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材の単独、またはこ
れらの混合物が使用される。

【００２０】そして、上記圧縮ゴム層６および伸張ゴム
層７には、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステ
ル繊維、綿等の繊維からなり繊維の長さは繊維の種類に
よって異なるが１〜１０ｍｍ程度の短繊維が用いられ、
例えばアラミド繊維であると３〜５ｍｍ程度、ポリアミ
ド繊維、ポリエステル繊維、綿であると５〜１０ｍｍ程
度のものが用いられる。そして、上記ゴム層中の短繊維
の方向はベルトの長手方向に対して直角方向を向いてい
るのを９０°としたときほとんどの短繊維が７０°〜１
１０°の範囲内に配向されていることが望ましい。接着
ゴム層２には、上記短繊維を含めてもよいが、好ましく
は含めない。

【００２１】補強布４は綿、ポリエステル繊維、ナイロ
ン等からなり、平織、綾織、朱子織等に製織した布で、
経糸と緯糸との交差角が９０〜１２０°程度の広角度帆
布でもよい。補強布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。

【００２２】図４はダブルコグベルトの製造方法におい
てモールド上で圧縮ゴム層、心線、そして伸張ゴム層か
らなる成形体の作製状態を示す図である。まず、歯部２
１と溝部２２を交互に有するモールド２０を準備する。
更に、図５に示すように１〜数枚の補強布と圧縮ゴム層
になる未加硫ゴムシートと接着ゴム層になる未加硫ゴム
シートを積層し、これを別に準備した歯部と溝部とを交
互に配した平坦な金型の上に設置し、加圧することによ
ってコグ山部２９とコグ谷部２８を型付けしたコグパッ
ド３０に仕上げる。無論、本発明では、上記歯部２２と
溝部２３を交互に有するモールド２０に代えて、円周方
向に沿って所定の間隔で溝部を設けた内母型を装着した
モールドを使用することもできる。

【００２３】コグパッド３０の一方の切断部は、図５に
示すようにコグ山部２８の頂部３１で角度αが０〜４０
°にバイヤス切断され、更にコグパッド３０を反転させ
て他方の切断部も同様にコグ山部２９で逆方向へ傾斜す
るように切断される。上記コグパッド３０をエンドレス
にするとき、両切断面が良好に密着する。尚、バイアス
角度αが４０°を越えると、ジョイント部１４がコグ谷
部の領域ｂまで侵入する危険性が出てくる。

【００２４】成形機（図示せず）にモールド２０を装着
し、モールドの溝部２２にコグパッドのコグ山部２８を
嵌合しながら、所定長さのコグパッド３０をモールド２
０に一周巻き付けてカット端部を面接触させた後、心線
３４をスパイラルに巻き付ける。その上に１〜数枚の補
強布３２と伸張ゴム層の未加硫ゴムシート３３の積層物
を巻き付けて、成形体２５を作製する。そして、本発明
では、成形機から取り出したモールド２０を支持台３０
上に設置する。

【００２５】ガイド棒３５は金属あるいは合成樹脂から
なり、折り曲がった一方の端部３６から垂直に突出した
止め部３７を、また他端には直線状の抜け易い形状の止
め部３８を有し、設置と抜き取りが容易な形状になって
いる。図６〜図８に示すように、複数のガイド棒３５は
両端の止め部３７、３８を該モールド２０に設けた係止
穴４０と支持台２０に設けた係止穴４１に挿入すること
で固定される。この時、ガイド棒３５は成形体２５の表
面に接しているか、あるいはわずかに離れている。

【００２６】図９はガイド棒３５を成形体２５の表面に
装着した後、加硫ゴム製からなる母型５０をガイド棒３
５に沿って挿入するところを示している。即ち、母型５
０は円周方向に沿って所定の間隔で設けた凹状部５１を
ガイド棒３５に嵌入しながら挿入する。上記ガイド棒２
５の断面の大きさは、母型５０の凹状部５１に完全に嵌
まり込む程度の大きさであってやや凹状部５１より小さ
い程度のものである。断面形状は円形、楕円形、四角形
などであり、特に限定しない。

【００２７】続いて、全てのガイド棒３５を抜き取った
後、成形体２５を加硫缶へ移して通常の方法で加硫を行
う。加硫した後、ジャケット、母型５０、続いて円筒状
のスリーブをモールド２０から抜き取り、スリーブを所
定幅に切断してダブルコグベルト１を作製する。

【００２８】

【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心線として、１，１００デニールのポリエチレンテレフ
タレート繊維を上撚り数１１．４回／１０ｃｍ、下撚り
数２１．０回／１０ｃｍで上下逆方向に撚糸して２×３
の撚り構成とし、トータルデニール６，６００の未処理
コードを準備した。次いで、この未処理コードをイソシ
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液に浸漬した後、２００〜２４
０°Ｃで延伸熱固定処理を行なって処理コードとした。

【００２９】補強布として、綿の紡績糸を使用し平織帆
布を用いた。これらの帆布をＲＦＬ液に浸漬した後、１
５０°Ｃで２分間熱処理して処理帆布とした。その後、
これらの処理帆布にゴム組成物をフリクション・コーチ
ングして、ゴム付帆布とした。

【００３０】圧縮ゴム層と伸張ゴム層はアラミドの短繊
維を含んだクロロプレンゴムからなるゴム組成物を用
い、また接着ゴム層は短繊維を含まないクロロプレンゴ
ムからなるゴム組成物を用いた。

【００３１】コグパッドは１枚の補強布と圧縮ゴム層の
未加硫ゴムシートと接着ゴム層の未加硫ゴムシートを積
層し、歯部と溝部とを交互に配した平坦な金型に設置
し、８０°Ｃで加圧することによってコグ部を型付けし
たコグパッドを形成した。上記コグパッドの両端をコグ
山部の頂部から垂直に切断した。

【００３２】これらの材料を用意した後、平坦なモール
ドに装着した内母型にコグパッドを巻き付け、更に心
線、平坦な伸張ゴム層、補強布を順次巻き付けて成形体
を作製した。続いて、モールドを支持台の所定位置に設
置した後、６本のガイド棒を一定間隔で装着し、母型を
ガイド棒にそって挿入した。上記全てのガイド棒を除去
した後、ジャケットを被せてモールドを加硫缶に設置
し、加硫してベルトスリーブを得た。このスリーブをカ
ッターによってＶ状に切断してスノーモービル用のロー
エッジダブルコグベルトに仕上げた。

【００３３】得られたローエッジダブルコグベルトのコ
グ山部は、ジョイント部がコグ山部の領域内に存在し、
心線に対して直角になり、接着ゴム層のゴムがジョイン
ト部に侵入していた。

【００３４】上記ベルトを直径１２０ｍｍの駆動プーリ
と直径１２０ｍｍの従動プーリからなるタテ型走行試験
機に懸架し、背面に直径５０ｍｍのテンションプーリを
当接させてベルトの曲げ角度を１６０°に維持し、従動
プーリに荷重１５０ｋｇｆをかけ、そして駆動プーリを
３６００ｒｐｍで回転させ、ベルトの走行寿命を確認し
た。その結果を表１に示す。

【００３５】実施例２本実施例では、一端をコグ山部の頂部から約２０°のバ
イアス角度で切断し、他端を約２０°のバイアス角度で
切断したコグパッドを使用した以外は実施例１と同様に
製造した。得られたローエッジダブルコグベルトのコグ
山部では、ジョイント部がコグ山部の領域内に存在し、
心線に対してバイアスになっていた。また、接着ゴム層
のゴムのジョイント部への流れ込みはなかった。上記ベ
ルトの走行試験の結果を表１に示す。

【００３６】比較例１本実施例では、一端をコグ山部の頂部から約５０°のバ
イアス角度で切断し、他端を約５０°のバイアス角度で
切断したコグパッドを使用した以外は実施例１と同様に
製造した。得られたローエッジダブルコグベルトでは、
そのジョイント部の一端がコグ山部の領域ａを越えてコ
グ谷部ｂまで侵入し、接着ゴム層のゴムのジョイント部
への流れ込みが観測された。上記ベルトの走行試験の結
果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】この結果、実施例１および２では、ジョイ
ント部をコグ谷部にまたがらないようにしているため
に、耐屈曲疲労性に富んだ動力伝動用ベルトになってい
る。特に、実施例２ではジョイント部がバイアス面にな
っていることから、接着ゴム層のジョイント部への流れ
込みもなく、亀裂の発生しやすい個所が少なくなってベ
ルト走行寿命も一段と向上していることが判る。一方、
比較例１では接着ゴム層のゴムがコグ谷部のジョイント
部まで侵入しているために、接着ゴム層の軟質の異質ゴ
ムが侵入しているコグ谷部の領域が繰り返し屈曲疲労を
受けて、ジョイント部から短時間に亀裂が発生してい
る。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本願請求項１記載の発明で
は、コグ部に配したゴム層のジョイント部をコグ山部の
領域内に存在させ、コグ谷部にまたがらないようにする
ことで、早期亀裂発生の核となるコグ谷部の領域への接
着ゴム層の侵入を阻止し、耐屈曲疲労性に富んだ動力伝
動用ベルトになる。

【００４０】本願請求項２および３記載の発明では、ジ
ョイント部がコグ山部の領域内に存在し、心線に対して
バイアスであり、接着ゴム層のジョイント部への流れ込
みもなく、亀裂の発生しやすい個所が少なくなってベル
ト走行寿命も一段と向上する。

【００４１】本願請求項４記載の発明では、ジョイント
部がコグ山部の領域内に存在し、心線に対して直角であ
るため、接着ゴム層のジョイント部への流れ込みが起こ
るが、この流れ込みもコグ山部に深く侵入していないた
め、屈曲疲労性に大きな影響を受けない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動力伝動用ベルトの部分正面図で
ある。

【図２】本発明に係る他の動力伝動用ベルトの部分正面
図である。

【図３】従来の動力伝動用ベルトの部分正面図である。

【図４】本発明に係る動力伝動用ベルトをモールド上で
成形体を作製する状態を示す図である

【図５】本発明に係る動力伝動用ベルトの使用するコグ
パッドの斜視図である。

【図６】本発明に係る動力伝動用ベルトを製造する場合
において使用する支持台の断面図である。

【図７】図６におけるＡ部拡大図である。

【図８】図６におけるＢ部拡大図である。

【図９】本発明に係る動力伝動用ベルトの製造方法にお
いて母型をガイド棒に沿って挿入するところの斜視図で
ある

【符号の説明】

１動力伝動用ベルト２接着ゴム層３心線４補強布５ゴム層６伸張ゴム層７圧縮ゴム層８コグ谷部９コグ山部１１上コグ部１２下コグ部１４ジョイント部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮ゴム層と伸張ゴム層の少なくとも一
方のゴム層にコグ山部とコグ谷部を交互に配したコグ部
を有し、心線を接着ゴム層内に埋設するように形成した
動力伝動用ベルトにおいて、上記コグ部に配したゴム層
のジョイント部をコグ山部の領域内に存在させるように
したことを特徴とする動力伝動用ベルト。
【請求項２】ジョイント部がコグ山部の領域内に存在
し、心線に対してバイアスである請求項１記載の動力伝
動用ベルト。
【請求項３】ジョイント部と心線との角度が６０°以
上である請求項２記載の動力伝動用ベルト。
【請求項４】ジョイント部がコグ山部の領域内に存在
し、心線に対して直角である請求項１記載の動力伝動用
ベルト。