JP2000039049A - Ｖリブドベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水濡れ環境下においても、ベルトとプーリのス
リップを抑制し、乾燥時と略同等の伝達性能を有するＶ
リブドベルトを提供する。 【解決手段】Ｖリブドベルトの圧縮ゴム層に珪藻土、ゼ
オライト、活性炭、シリカゲルから選ばれた少なくとも
１種類以上の多孔質無機充填剤を、ポリマー１００重量
部に対して、１〜５０重量部添加し、リブ表面に露出し
た多孔質無機充填剤により、ベルトとプーリの間に侵入
した水を効果的に吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｖリブドベルトに
係り、詳しくは多孔質無機充填剤を圧縮ゴム層に添加
し、リブ表面に露出せしめたＶリブドベルトに関わる。

【０００２】

【従来の技術】Ｖリブドベルトは、クッションゴム層中
に心線を埋設し、該クッションゴム層の上部には必要に
応じてカバー帆布を積層し、そして該クッションゴム層
の下部にベルトの周方向に延びる複数のリブを有する圧
縮ゴム層を設けている。従来、ベルトの動力を効率よく
伝達するためには、ベルトとプーリ間のスリップ率を小
さくする必要があり、ベルト張力を高めてスリップ率を
小さくしていた。

【０００３】しかし従来のベルト張力を高めて走行させ
る方法では、埋設した心線の伸びが大きくなり、ベルト
張力を頻繁に調整する必要があった。この問題を解決す
るために、強力、弾性率、耐疲労性等のバランスに優れ
たポリエチレンテレフタレートを心線に採用したり、心
線とクッションゴムとの接着剤を改善するなどの提案が
行われている。

【０００４】圧縮ゴム層のゴム組成によってＶリブドベ
ルトの伝達性能を改善する試みとしては、炭化珪素、窒
化珪素等のセラミック粉を圧縮ゴム層に添加してリブの
粘着磨耗を低下せしめて、ベルトとプーリの間のスリッ
プ率の上昇を防止する提案が行われており（特開昭６１
−３６５３４公報）、クロロプレンゴム１００重量部に
対して炭化珪素粉を１０重量部添加したゴムを圧縮ゴム
層に使用したＶリブドベルトにおいて、粘着磨耗の低下
が報告されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ベルトとプーリのスリ
ップに関しては、他に水を原因とするものがある。ベル
トに水がかかった場合、水がベルトとプーリの間に侵入
することにより摩擦係数が低下し、スリップ率の上昇を
招く。上記特開昭６１−３６５３４公報には水の影響に
よるスリップ率上昇の防止については何ら開示されてい
ない。

【０００６】本発明は、圧縮ゴム層のゴム組成を変える
ことにより、水濡れ環境におけるＶリブドベルトのスリ
ップ率を改善する目的でなされたものである。つまり、
圧縮ゴム層に配合され、リブ表面に露出した多孔質無機
充填剤によって、水濡れ環境下においてベルトとプーリ
の間に侵入した水を効果的に吸収し、走行時のベルトと
プーリのスリップを抑制し、乾燥時と略同等の伝達性能
を有するＶリブドベルトを提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本願請求項１記載
の発明は、伸張部と、ベルト長手方向に沿って心線を埋
設したクッションゴム層と、クッションゴム層に隣接し
てベルトの周方向に延びる複数のリブを有する圧縮ゴム
層とからなるＶリブドベルトにおいて、該圧縮ゴム層
に、多孔質無機充填剤を少なくとも１種類以上配合し、
該多孔質無機充填剤をリブ表面に露出せしめたＶリブド
ベルトであり、該多孔質無機充填剤の吸水効果により、
走行中ベルトが水にさらされる環境においても、ベル
ト、プーリ間のスリップが抑制され、乾燥時と略同等の
伝達性能を有する。

【０００８】本願請求項２記載の発明は、圧縮ゴム層
が、ポリマー１００重量部に対して、多孔質無機充填剤
を１〜５０重量部添加したゴム組成物からなるＶリブド
ベルトであり、ベルト走行時のリブの耐磨耗性を損なう
ことなく、上記の効果を発現できる。

【０００９】本願請求項３記載の発明は、Ｖリブドベル
トのリブ部作製時の圧縮ゴム層の研削作業によって、多
孔質無機充填剤をリブ表面に露出せしめたＶリブドベル
トである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るＶリブドベル
トについて、添付図面に基づき具体的に説明する。図１
は本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図であり、図
１に示すＶリブドベルト１は、カバー帆布３からなる伸
張部２と、コードよりなる心線４を埋設したクッション
ゴム層５と、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層６か
らなっている。この圧縮ゴム層６は、ベルト長手方向に
延びる断面略三角形である台形の複数のリブ７を有して
いる。

【００１１】カバー帆布３は綿、ポリアミド、ポリエチ
レンテレフタレート、アラミド繊維からなる糸を用い
て、平織、綾織、朱子織等に製織した布であり、１プラ
イないし数プライ積層される。

【００１２】心線４には、ポリエチレン−２，６−ナフ
タレート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエス
テル、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド、ア
ラミド、ガラスなどの繊維からなるロープが用いられ
る。

【００１３】リブ７には、水素化ニトリルゴム、水素化
ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を添加したも
の、クロロプレンゴム、天然ゴム、ＣＳＭ（クロロスル
フォン化ポリエチレンゴム）、ＡＣＳＭ（アルキル化ク
ロロスルフォン化ポリエチレンゴム）、ＳＢＲ（スチレ
ン‐ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレ
ン−ジエン系ゴム）が使用される。上記ゴムの中には配
合剤として、カーボンブラック、亜鉛華、ステアリン
酸、可塑剤、老化防止剤等が添加され、また加硫剤とし
て硫黄、有機過酸化物があり、各成分を混合する方法と
しては特に制限はなく、例えばバンバリーミキサー、ニ
ーダー等を用い、適宜公知の手段、方法によって混練す
ることができる。

【００１４】また、リブ７には、ナイロン６、ナイロン
６６、ポリエステル、綿、アラミドからなる短繊維を混
入してリブ７の耐側圧性を向上させるとともに、プーリ
と接する面になるリブ７の表面に該短繊維を突出させ、
リブ７の摩擦係数を低下させて、ベルト走行時の騒音を
軽減させる。これらの短繊維のうち、剛直で強度を有
し、しかも耐摩耗性を有するアラミド繊維とそれ以外の
繊維を併用することが望ましい。

【００１５】上記アラミド短繊維が前述の効果を充分に
発揮するためには、アラミド繊維の繊維長さは１〜２０
ｍｍで、その添加量はゴム１００重量部に対して１〜３
０重量部である。このアラミド繊維は分子構造中に芳香
環をもつ、例えば商品名コーネックス、ノーメックス、
ケブラー、テクノーラ、トワロン等である。尚、アラミ
ド短繊維の添加量が１重量部未満の場合には、リブ７の
ゴムが粘着しやすくなって摩耗する欠点があり、また一
方３０重量部を越えると、短繊維がゴム中に均一に分散
しなくなる。

【００１６】また、短繊維はリブ７との接着性を向上さ
せるために、エポキシ化合物やイソシアネート化合物か
ら選ばれた処理液によって接着処理される。

【００１７】リブ７には通常、充填剤としてカーボンブ
ラック、シリカ、炭酸カルシウム等が配合される。

【００１８】しかして、本発明では、通常の目的で配合
される従来の充填剤に加えて、吸水効果を有する多孔質
無機充填剤が添加される。この多孔質無機充填剤は平均
粒径が１μｍ〜５０μｍ程度の多孔質粉末であり、具体
的には珪藻土、ゼオライト、活性炭、シリカゲル等が挙
げられる。

【００１９】多孔質無機充填剤が吸水効果を発揮するた
めには、該多孔質無機充填剤がリブ表面に露出した状態
で存在しなければならない。以下に述べるＶリブドベル
トの製造方法中の「圧縮ゴム層の研削工程」においてこ
の目的は達成される。また、必要に応じてリブ表面を研
磨してもよい。

【００２０】リブ表面に露出した多孔質無機充填剤は、
その一部がリブ部の研削及び／または研磨によって破壊
されたとしても、その吸水効果は影響を受けない。

【００２１】多孔質無機充填剤の添加量は、ゴム１００
重量部に対して１〜５０重量部、より好ましくは５〜５
０重量部である。１重量部未満では、吸水効果が小さ
く、また５０重量部を超えると、耐磨耗性が低下する。

【００２２】Ｖリブドベルト１の製造方法の一例は以下
の通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に１〜
複数枚のカバー帆布とクッションゴム層とを巻き付けた
後、この上にロープからなる心線を螺旋状にスピニング
し、更に圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、
これを加硫して加硫スリーブを得る。次に、加硫スリー
ブを駆動ロールと従動ロールに掛架され所定の張力下で
走行させ、更に回転させた研削ホイールを走行中の加硫
スリーブに当接するように移動して加硫スリーブの圧縮
ゴム層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研削
する。このようにして得られた加硫スリーブを駆動ロー
ルと従動ロールから取り外し、該加硫スリーブを他の駆
動ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターに
よって所定の幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上
げる。

【００２３】

【実施例】次に本発明を実施例及び比較例によって具体
的に説明する。 実施例１〜５、比較例１〜２ 表１に示す成分をバンバリーミキサーで混練り後、ベル
トスリーブを成形し、研削によりリブを有する圧縮ゴム
層を形成し、ベルトスリーブを所定の幅にカットするこ
とによって３個のリブを有するＶリブドベルトを作成し
た。得られたＶリブドベルトを用いて、ベルト伝達性能
試験を行い、また、圧縮ゴム層からウィリアムス磨耗試
験用の試験片を切り出し、磨耗試験を行った。

【００２４】

【表１】

【００２５】ベルト伝達性能試験は以下の要領で行っ
た。１８℃〜３２℃の室温下で、Ｖリブドベルトを２軸
試験機 (駆動側プーリ直径８０ｍｍ、従動側プーリ（直
径１１０ｍｍ)に掛架し、１３．６ｋｇｆ／リブの張力
で張り、駆動側プーリを２０００ｒｐｍで走行させた。
まず乾燥状態で、スリップ率が２％となるように従動側
プーリに負荷をかけた時の駆動軸のトルクを測定した。
続いて、ベルト、プーリが水にさらされる環境を再現す
るために、走行開始２０分後に従動側プーリの入り口に
注水を開始し、１２０ｍｌ／ｍｉｎの条件で注水を続け
ながら、乾燥時と同様に駆動軸のトルクを測定し、乾燥
時における値と比較することによって、両状態間でのベ
ルト伝達性能を比較した。この結果を表１に併記する。

【００２６】リブの磨耗量については得られたＶリブド
ベルトのリブから試験片を切り出し、ウィリアムス磨耗
試験機によって評価した。この結果も表１に併記する。

【００２７】実施例１〜４では多孔質無機充填剤として
ゼオライトを用いた。表１の実施例１〜４の乾燥時、水
濡れ時の伝達トルクに示されるように、ゼオライトの配
合量を増大させるにつれて、水濡れ時伝達トルクの乾燥
時のそれに対する低下率が減少している。

【００２８】比較例１にはリブゴムに多孔質無機充填剤
を添加しない例を示す。水濡れによる伝達トルクの著し
い減少が見られる。

【００２９】実施例５では、多孔質無機充填剤として珪
藻土を３０重量部配合し、ゼオライトをそれぞれ３０、
５０重量部配合した実施例３及び４と同等の効果が得ら
れた。

【００３０】このように、圧縮ゴム層への多孔質無機充
填剤の添加は、水濡れ時のベルト、プーリ間の摩擦力低
下の抑制に有効であるが、ゼオライトの配合量を７０重
量部にまで増やした比較例２では、水濡れ時の伝達トル
クは依然高い値を示しているものの、ウィリアムス磨耗
量の大幅な増大が見られる。これは、多孔質無機充填剤
の添加によって耐磨耗性が低下することを示唆してお
り、このことから多孔質無機充填剤の配合量は５０重量
部以下に抑える必要があることが分かる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本願請求項１記載
の発明によると、Ｖリブドベルトを用いた伝動システム
において、圧縮ゴム層に添加され、リブ表面に露出した
多孔質無機充填剤の吸水効果により、ベルトとプーリの
間に水が侵入した場合でも、摩擦力の低下を抑えること
ができ、水濡れが想定される環境下でも乾燥時と略同等
のベルト伝達性能を維持できる。

【００３２】本願請求項２記載の発明によると、該多孔
質無機充填剤の添加量を、ゴム１００重量部に対して５
０重量部以下に抑えることにより、リブの耐磨耗性を低
下させることなく、上記の効果を発現できる。

【００３３】本願請求項３記載の発明によると、Ｖリブ
ドベルトのリブ部作成時の圧縮ゴム層の研削作業によっ
て、多孔質無機充填剤をリブ表面に露出せしめたＶリブ
ドベルトを提供できる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ Ｖリブドベルト ２ 伸張部 ３ カバー帆布 ４ 心線 ５ クッションゴム層 ６ 圧縮ゴム層 ７ リブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸張部と、ベルト長手方向に沿って心線
   を埋設したクッションゴム層と、クッションゴム層に隣
   接してベルトの周方向に延びる複数のリブを有する圧縮
   ゴム層とからなるＶリブドベルトにおいて、圧縮ゴム層
   に珪藻土、ゼオライト、活性炭、そしてシリカゲルから
   選ばれた少なくとも１種類の多孔質無機充填剤を添加し
   たゴム組成物を使用し、該多孔質無機充填剤をリブ表面
   に露出せしめたことを特徴とするＶリブドベルト。
2. 【請求項２】 圧縮ゴム層に、ポリマー１００重量部に
   対して多孔質無機充填剤を１〜５０重量部添加したゴム
   組成物を使用することを特徴とする請求項１記載のＶリ
   ブドベルト。
3. 【請求項３】 圧縮ゴム層の研削によって多孔質無機充
   填剤をリブ表面に露出せしめた請求項１記載のＶリブド
   ベルト。