JP2007056943A - 平ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】補強用抗張心線の位置決め用に溝を設けた平ベルトにあって、その溝のために回転駆動体との当接による打撃騒音を低減し、特に静粛性が求められる環境下での使用に満足すべき性能が得られる平ベルトを提供する。
【解決手段】プーリ等の回転駆動体間に捲回されて走行回転するベルト本体１１に、このベルト全長に渡って複数本の抗張心線１２が埋設され、それら抗張心線１２をベルト本体１１中の所定位置に位置決めするために、回転駆動体に接触する側のベルト面に溝をベルト幅方向へ形成し、その溝をベルト全長に渡って適宜ピッチで配設した平ベルト１０であって、前記溝を回転駆動体の回転軸線又は母線２７に対して所要の傾斜角度を持つ直線状の斜め溝１３として形成し、全溝のベルト幅方向で少なくともプーリフランジのある側の端面はプーリ側になるに従って幅狭となるように傾斜面７となっている平ベルト１０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動中の騒音抑制に有効な平ベルトに関する。

一般に、動力伝達や物流搬送コンベア等に使用される平ベルトでは、ベルト長手方向への張力補強のために、スチール線、アラミド繊維若しくはガラス繊維等による複数本の抗張芯線をベルト幅方向に並べて埋没させている。平ベルトを押出成形、注型成形又はプレス成形（加硫成形）によって製造する場合、抗張芯線は特にベルト本体の厚さ方向への配置が不揃いにならないように、全ての所定位置に並ぶように注意が払われ、成形時の抗張芯線の配置の基準としてベルト長手方向に渡って一般に等間隔の溝を設けることが行われている。図１２は、そうした溝を設けた従来からの平ベルトを内側から見た平面図を示している。即ち、この平ベルト５１をプーリ（図示せず）の如き回転駆動体に巻回して用いる仕様の場合、ベルト本体５２中の長手方向へ延びる抗張芯線が埋め込まれて一体化されており、ベルト本体５２がプーリに接触する側の内面には、成形型車の作り勝手の点から、ベルト長手方向に対して直交するベルト幅Ｂ方向に直角溝５４が形成されており、この直角溝５４はベルト長手方向の全長に渡って一般に等間隔に設けられている。ところで、この従来例の平ベルト５１の場合、直角溝５４がベルト本体５１の長手方向に対し、直交した９０度のベルト幅Ｂ方向に形成されているため、駆動中プーリに直角溝５４の上縁５４ａが当接し、その衝撃による打撃音が断続的に発生する現象が見られる。この打撃音は特に高速回転駆動中は無視できないレベルの騒音となるため、静粛性が望まれるような環境下での使用を制限されるといった不都合がある。

係る騒音発生という不具合を解消するため、特許文献１において、上記のような従来の直角方向への溝に代えて、プーリ回転軸線又は母線に対して所要の傾斜角度αを有する斜め溝を等間隔にベルト全長に渡って刻んだ平ベルトを提案し、実用機に供している。その結果、従来の直角方向に溝を設けた平ベルトよりも、傾斜角度αを有する斜め溝を設けた平ベルトの場合、プーリとの打撃による騒音低減に有効であることが確認されている。
特許第２８５３７３０号公報

しかし、傾斜角度αを有する直線状の斜め溝は、打撃音を分散することができず、より打撃音の小さいベルトが求められていた。

本発明の目的は、特に静粛性が求められる環境下での使用に満足すべき性能が得られる平ベルトを提供することにある。

本願請求項１記載の発明は、プーリ等の回転駆動体間に捲回されて走行回転するベルト本体に、このベルト全長に渡って複数本の抗張心線が埋設され、それら抗張心線をベルト本体中の所定位置に位置決めするために、回転駆動体に接触する側のベルト面に溝をベルト幅方向へ形成し、その溝をベルト全長に渡って適宜ピッチで配設した平ベルトであって、前記溝を回転駆動体の回転軸線又は母線に対して所要の傾斜角度を持つ直線状の斜め溝として形成し、全溝のベルト幅方向で少なくともプーリフランジのある側の端面はプーリ側になるに従って幅狭となるように傾斜面となっている平ベルトにある。

請求項２に記載の発明は、前記斜め溝が稲妻形状又はベルト幅方向中心線に対して対称形状である請求項１に記載の平ベルトである。

請求項３に記載の発明は、回転駆動体に接触する側のベルト本体の内面に凸状蛇行防止ガイドがベルト長手方向に設けられた請求項１又は２に記載の平ベルトである。

本発明の平ベルトでは、プーリ等の回転駆動体間に捲回されて走行回転するベルト本体に、このベルト全長に渡って複数本の抗張心線が埋設され、それら抗張心線をベルト本体中の所定位置に位置決めするために、回転駆動体に接触する側のベルト面に溝をベルト幅方向へ形成し、その溝をベルト全長に渡って適宜ピッチで配設した平ベルトであって、前記溝を回転駆動体の回転軸線又は母線に対して所要の傾斜角度を持つ直線状の斜め溝として形成し、全溝のベルト幅方向で少なくともプーリフランジのある側の端面はプーリ側になるに従って幅狭となるように傾斜面となっている平ベルトであることから、従来のようにベルト幅の全幅に及ぶ溝長さでベルト両端面に迄達した斜め溝による切り込みの断続的な凹凸があっても、ベルト端面が傾斜面となり、該凹凸箇所はフランジとは接触しないことから、斜め溝の特に両端の上縁部がプーリなど回転駆動体の両端部フランジに干渉することもあり得ず、斜め溝とプーリ或いは機体ガイドレールなどとの当接による打撃騒音がほぼ皆無で、静粛性が求められる使用環境下で満足すべき性能が得られる。

請求項２に記載の発明によると、前記斜め溝が稲妻形状又はベルト幅方向中心線に対して対称形状である請求項１に記載の平ベルトであることから、斜め溝は回転駆動体の回転軸線又は母線に対して所定の傾斜角度を持って接触し、従来からのように線によって接触する構造と比較して、回転駆動体と斜め溝との接触打撃音の発生を最小限に軽減若しくは抑止できることに加えて、打撃音を分散することができ、発生する打撃音は皆無に近く、発生しても無視できる程度で軽微となる。

請求項３に記載の発明によると、回転駆動体に接触する側のベルト本体の内面に凸状蛇行防止ガイドがベルト長手方向に設けられた請求項１に記載の平ベルトであることから、ベルトは蛇行をすることなく、さらに静粛に走行することができる。

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、第１実施例の平ベルト１０が例えば駆動側及び従動側の一対のプーリ２０、２０間に巻回されて回転駆動する形態の斜視図であり、図２は、第２実施例の平ベルト１４が駆動側及び従動側の一対のプーリ２０、２０間に巻回されて回転駆動する形態の斜視図である。図３は、第３実施例の平ベルト１４が駆動側及び従動側の一対のプーリ２０、２０間に巻回されて回転駆動する形態の斜視図である。図４は、図１から図３の側面図、図５から図７は平ベルト１０及び１４単体をプーリ２０との接触側内面から見た平面図をそれぞれ示している。ベルト本体１１は、例えばウレタンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等のゴム状弾性体から従来例でも示されたように押出成形、注型成形又はプレス成形（加硫成形）することができる。又、ベルト本体１１中には、回転駆動時にベルト長手方向に作用する張力に対する補強材として、スチール線、アラミド繊維若しくはガラス繊維等による複数本の抗張心線１２がベルト幅方向へ並べて埋め込まれている。

又、ベルト本体１１のプーリ２０に接触する側の内面で、ベルト長手方向の全長に渡って適宜ピッチで溝を配設し、該溝が回転駆動体の回転軸線又は母線に対して所要の傾斜角度を持つ直線状の斜め溝１３が一般に等間隔に設けられている。斜め溝１３はベルト幅Ｂの一方端側から他方端側へ全幅に切り込まれている。

そして、少なくともプーリフランジ２３の位置する側の溝部でのベルト端面６は、該溝１３のある側に従ってベルト幅が幅狭となるような傾斜面７となっている。

又、該斜め溝は、稲妻形状の斜め溝１５又はベルト幅方向中心線に対して対称形状である斜め溝１７であっても良い。これらのベルトの少なくともプーリフランジ２３の位置する側のベルト端面６も、該溝１３のある側に従ってベルト幅が幅狭となるような傾斜面７となっている。

本実施の形態に係る平ベルト１０は、走行回転時にベルト本体１１の内側がプーリ２０の周面２１に接触して摩擦力により走行回転する。その際、接触側ベルト面の斜め溝１３は傾斜角度αを有するが故に、プーリ２０の周面２１の母線２２にクロスしてほぼ点に近い接点でもって接触する。そのため、プーリ２０の周面２１に斜め溝１３の上縁部１３ａ，１３ａが当接しても、発生する打撃音は皆無に近く、発生しても無視できる程度で軽微である。

又、ベルト本体１１のプーリ２０に接触する側の内側ベルト面には、ベルト全長に渡って直線状の斜め溝１３がこの場合一般例にならって等間隔に設けられている。その斜め溝
１３は、ベルト幅Ｂの一方端側から他方端側へ斜めに切り込まれ、プーリ２０の回転軸線Ｃ‐Ｃ又は円筒面の母線２７に対して角度αで傾斜している。傾斜角度αは約１０°以上９０°未満であり、好ましくは約４０°〜７０°である。

又、ベルト幅方向で少なくともプーリフランジのある側の端面は該溝のある側に従って、ベルト幅が幅狭となるような傾斜面７となっている。従来例として示された図９及び図１０の平ベルト１０の両端面５のように、斜め溝１３のベルト全幅一杯の切り込みによる凹凸があっても、プーリフランジ２３とベルトとは、該溝とは反対側、つまりベルト背面側で接触するので、プーリフランジ２３と該溝の凹凸とは接触せず、そのことが原因となる音は発生しない。

本実施の形態に係る平ベルト１０は、走行回転時にベルト本体１１の内側がプーリ２０の周面２１に接触して摩擦力により走行回転する。その際、接触側ベルト面の斜め溝１３は傾斜角度αを有するが故に、プーリ２０の周面２１の母線２２にクロスしてほぼ点に近い接点でもって接触する。そのため、プーリ２０の周面２１に斜め溝１３の上縁部１３ａ，１３ａが当接しても、発生する打撃音は皆無に近く、発生しても無視できる程度で軽微である。

又、斜め溝のベルト端面が溝の位置にて該溝を含みベルト厚み分削られ、ベルト端面が溝位置にて凹んで形成されているということが以上の効果をさらに高める。図８（ａ）の矢印Ｘ_１−Ｘ_１からの横断面図である図８（ｂ）に示すように、プーリフランジ２３と溝端面部３４とは接することがない。このことは図９及び図１０で示した従来例の平ベルト１と点３５でフランジ２３と接触することによる騒音が発生するという懸念を払拭するものである。

次に、以上の本実施の形態による平ベルト１０の性能について考察する。いま、本例の平ベルト１０を試料Ａ、図９で示された従来例の平ベルト１を試料Ｂ、そして前述の直角溝を設けた従来の平ベルト（図示せず）を試料Ｃとし、これら３種の試料Ａ，Ｂ，Ｃについて騒音の音圧レベルを測定して比較する。

図１１は、その比較結果を示すグラフである。３種の試料Ａ，Ｂ，Ｃを駆動側と従動側のプーリ２０間に捲回し、従動側のプーリ２０において各試料Ａ，Ｂ，Ｃが接触し始める個所から例えば５０ｍｍの距離に騒音計を設置し、各試料Ａ，Ｂ，Ｃの発生する騒音の音圧レベルを測定する。又、この測定では、本実施の形態による試料Ａ並びに従来例の試料Ｂに設けた斜め溝１３，１４の傾斜角度αをいずれも５０°とし、傾斜角度αを持たない従来例の試料Ｃに設けた直角溝は直角９０°とする。さらに、各試料Ａ，Ｂ，Ｃの寸法仕様は共通であり、ベルト厚さ寸法ｔを５ｍｍ、ベルト幅Ｂ寸法を２５ｍｍ、溝幅ｂを１．５ｍｍ、溝深さｈを１．５ｍｍ、そして溝ピッチＰを２０ｍｍとしたものを用いる。駆動条件としては、駆動側プーリ２０の毎分回転数Ｎを１５００ｒｐｍとした場合で、ベルト張力Ｆを３０〜４０ｋｇｆに設定する。

そこで、本測定では、性能差をより明確にするために、あえてプーリアライメントを故意に狂わせた測定機に各試料Ａ，Ｂ，Ｃを捲回して装着し、プーリ２０の両端部フランジ２３にベルト両端面が干渉するようにして走行試験を実施し、騒音を測定した。

図１５のグラフから明らかなように、得られた結果（発生騒音の音圧レベル）を比較すると、本発明に係る実施の形態の試料Ｅ及びＦの音圧レベルは、従来例のベルト全幅長さの直線状斜め溝３５を有する試料Ｄの音圧レベルよりも７〜８ｄＢ低く下げることができる。又、直角溝による従来例の試料Ｃと比較した場合、本実施の形態の試料Ｅ及びＦは音圧レベルで約１５〜２０ｄＢ下げることができる。

本発明による第１実施例の平ベルトをプーリ等の回転駆動体に巻付けて使用する形態を示す斜視図である。 本発明による第２実施例の平ベルトをプーリ等の回転駆動体に巻付けて使用する形態を示す斜視図である。 本発明による第３実施例の平ベルトをプーリ等の回転駆動体に巻付けて使用する形態を示す斜視図である。 図１から図３の側面図である。 第１実施例の平ベルトの内側から見た平面図である。 第２実施例の平ベルトの内側から見た平面図である。 第３実施例の平ベルトの内側から見た平面図である。 本発明による第１実施例の平ベルトをプーリとの取り合いで示す平面図（ａ）と矢印Ｘ１−Ｘ１からの横断面による断面図（ｂ）である。 従来例の平ベルトをプーリに捲回した状態を示す斜視図である。 同従来例の平ベルトをプーリとの取り合いで示す平面図（ａ）と矢印Ｘ２−Ｘ２からの横断面による断面図（ｂ）である。 実施例１の平ベルトを試料Ａ、従来例の二つの種類を試料Ｂ，Ｃとした場合に、音圧レベルによる騒音を測定して得られた結果を示すグラフである。 従来例の直角溝を有する平ベルトの内側から見た平面図である。

符号の説明

５ 両端面
６ ベルト端面
７ 傾斜面
１０ 平ベルト
１１ ベルト本体
１２ 抗張心線
１３ 斜め溝
１４ 平ベルト
１５ 稲妻形状の斜め溝
１６ 蛇行防止ガイド
１７ 対称形状の斜め溝
２０ 回転駆動体のプーリ
２５ 円筒面
２７ 円筒面の母線
２９ 上縁
３１ 上縁
３４ 溝端面部

Claims (3)

1. プーリ等の回転駆動体間に捲回されて走行回転するベルト本体に、このベルト全長に渡って複数本の抗張心線が埋設され、それら抗張心線をベルト本体中の所定位置に位置決めするために、回転駆動体に接触する側のベルト面に溝をベルト幅方向へ形成し、その溝をベルト全長に渡って適宜ピッチで配設した平ベルトであって、前記溝を回転駆動体の回転軸線又は母線に対して所要の傾斜角度を持つ直線状の斜め溝として形成し、全溝のベルト幅方向で少なくともプーリフランジのある側の端面はプーリ側になるに従って幅狭となるように傾斜面となっていることを特徴とする平ベルト。
2. 前記斜め溝が稲妻形状又はベルト幅方向中心線に対して対称形状である請求項１に記載の平ベルト。
3. 回転駆動体に接触する側のベルト本体の内面に凸状蛇行防止ガイドがベルト長手方向に設けられた請求項１又は２に記載の平ベルト。
   

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