JP3721220B2

JP3721220B2 - 伝動用ベルト

Info

Publication number: JP3721220B2
Application number: JP30723995A
Authority: JP
Inventors: 雅章荻野
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JPH09144815A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＶベルトやＶリブドベルト等の伝動用ベルトに関し、特に、その耐久性を向上させるようにしたものの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＶベルトやＶリブドベルト等の伝動用ベルトはよく知られている。このベルトは、ポリエステル繊維やアラミド繊維等のロープからなる心線が埋設された接着ゴム層と、その接着ゴム層のベルト底面側に一体に成形された圧縮ゴム層とを備えてなるものである。上記接着ゴム層は、心線との接着性を向上させる目的で用いられているので、ベルトの加硫成形時には加熱により接着ゴム層に流動性が生じて心線と界面で接着することが要求される。このため、配合的には主として軟質ゴムが用いられている。
【０００３】
これに対し、圧縮ゴム層は、ベルトの変形防止や伝動能力の向上を図る目的で、弾性率を高くすることが要求される。従って、これらの結果、接着ゴム層と圧縮ゴム層及び心線との界面での弾性率の差が大きくなって、その界面に応力集中が生じ、やがては界面に亀裂が発生してベルトの寿命に至るという問題がある。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために、従来、例えば特公昭６３−２８７８８号公報に示されるように、接着ゴム層にシランカップリング材、含水珪酸、カーボンブラックで補強したゴム組成物を用いるようにしたものや、特開昭５７−２０４３５１号公報に示されるように、接着ゴム層と圧縮ゴム層との界面に心線を、その心線に対する各ゴム層の被覆状態が所定の割合になるように配置したものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、接着ゴム層と圧縮ゴム層及び心線との界面での弾性率の差を抑えるために、接着ゴム層の弾性率を高くすることが考えられる。しかし、上記前者の従来例のように、接着ゴム層を補強するだけでは、ゴムの粘度が上昇し、しかも、期待するほどの高弾性率は得られない。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、上記伝動用ベルトにおける接着ゴム層を改良することにより、その接着ゴム層の圧縮ゴム層及び心線との界面での弾性率の差をなくし得るようにして、ベルト寿命を延ばすことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、伝動用ベルトにおける接着ゴム層自体を圧縮ゴム層と略同じ弾性率の高弾性ゴム組成物で構成することとした。
【０００８】
すなわち、請求項１の発明では、ベルト長さ方向に延びる心線が埋設された接着ゴム層と、該接着ゴム層のベルト底面側に設けられた圧縮ゴム層とを備えてなる伝動用ベルトにおいて、上記接着ゴム層を、短繊維が混入分散されて圧縮ゴム層と略同等の弾性率を有する高弾性ゴム組成物で構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
上記の構成により、接着ゴム層が圧縮ゴム層と略同等の弾性率の高弾性ゴム層となるので、その接着ゴム層の圧縮ゴム層及び心線との界面での弾性率の差がなくなり、その界面への応力集中が生じ難くなり、界面での亀裂発生を抑制してベルトの寿命を延ばすことができる。
【００１０】
請求項２の発明では、上記請求項１の発明の伝動用ベルトにおいて、少なくとも接着ゴム層を、ポリマー製造過程のラテックス状態で短繊維が均一に分散されたゴム組成物で構成する。
【００１１】
こうすることで、上記圧縮ゴム層と略同等の弾性率を有する高弾性の接着ゴム層となるゴム組成物を具体的に容易に実現することができる。そのとき、接着ゴム層における短繊維はポリマーのラテックス状態で均一に分散されるので、接着ゴム層内に短繊維が高度に分散して、そのゴムとの接着性も十分となり、応力集中を受け易い接着ゴム層での繊維とゴムとの界面が亀裂発生の核となることを抑制することができる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項２の発明の伝動用ベルトにおいて、短繊維は、高弾性率のアラミド繊維、綿繊維及び絹繊維からなるグループから選択されてなる繊維とする。これらの繊維は繊維自体が高弾性率であるので、比較的少量の短繊維を混入してゴムのラテックス状態での流動性を確保しながら、接着ゴム層の弾性率を高めることができる。
【００１３】
請求項４の発明では、請求項２又は３の発明の伝動用ベルトにおいて、短繊維はフィブリル化されたものとする。こうすることにより、短繊維の表面積が増大するので、ゴムとの接着性がさらに良好に得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る伝動用ベルトとしてのＶベルトＢを示す。このＶベルトＢは基本構造が周知のもので、ベルト長さ方向に延びる心線１がスパイラル状に並んで埋設された接着ゴム層２と、該接着ゴム層２のベルト底面側（ベルト内面側）に一体成形された圧縮ゴム層３とを備え、接着ゴム層２の背面側（ベルト外面側）には上帆布４が、また圧縮ゴム層３の底面側には底帆布５がそれぞれ一体に接合されている。
【００１５】
そして、本発明の特徴として、上記接着ゴム層２及び圧縮ゴム層３は、そのポリマー製造過程においてラテックス状態にあるときに短繊維６，６，…が混入されて均一に分散されたゴム組成物からなるものである。よって、接着ゴム層２は圧縮ゴム層３と略同等の弾性率の高弾性のゴム組成物で構成されている。上記ポリマーはＣＲやＡＣＳＭ等が好ましい。
【００１６】
上記短繊維６，６，…はベルトＢの幅方向に延びるように配向され、そのゴム組成物に対する組成比は例えば１／３とされて、短繊維６，６，…の混入に伴い加硫時に流動性が不足して心線１，１間がポーラスにならない程度に設定されている。また、短繊維６は、ゴムの流動性を考慮して可能な限りミクロのもので、少量で高弾性率が得られるようにするために、それ自身が高弾性率の繊維が使用されている。すなわち、短繊維６は、ケブラーやテクノーラ等のアラミド繊維、綿繊維、絹繊維等の高弾性率の繊維からなる。
【００１７】
さらに、短繊維６は高度にフィブリル化されたパルプ状のものが用いられている。短繊維６の長さは１ｍｍ以下が望ましく、そのパルプ径を細くし、Ｌ／Ｄ（繊維長さ／繊維径）を上げることで、高弾性率を得ることができる。
【００１８】
したがって、この実施形態では、ＶベルトＢにおける接着ゴム層２及び圧縮ゴム層３が、ポリマー製造過程のラテックス状態で短繊維６，６，…が（混入されて）均一に分散されたゴム組成物で構成されているので、接着ゴム層２として、圧縮ゴム層３と略同等の弾性率を有する高弾性ゴム組成物を具体的に容易に得ることができる。そして、こうして接着ゴム層２及び圧縮ゴム層３が互いに同等の高弾性ゴム組成物であるので、その接着ゴム層２の圧縮ゴム層３及び心線１との界面での弾性率の差が小さくなり、その界面への応力集中が生じ難く、界面での亀裂発生を抑制してベルトの寿命を延ばすことができる。
【００１９】
そのとき、接着ゴム層２における短繊維６，６，…はポリマーのラテックス状態で均一に分散されるので、接着ゴム層２内に短繊維６，６，…が高度に分散して、そのゴムとの接着性も十分となり、応力集中を受け易い接着ゴム層２での繊維とゴムとの界面が亀裂発生の核となることを抑制することができ、ベルト寿命の延長にさらに有利となる。
【００２０】
また、ゴム組成物に対する短繊維６，６，…の組成比の適正な設定により、短繊維６，６，…の混入に伴って加硫時に流動性が不足し、心線１，１間がポーラスになるのを防ぐことができ、ベルトＢの走行時の早期破損を防止することができる。
【００２１】
さらに、上記短繊維６はアラミド繊維等の高弾性率の繊維であるので、その短繊維６，６，…の混入量を少量としてゴムのラテックス状態での流動性を確保しながら、接着ゴム層２の弾性率を高めることができる。
【００２２】
また、短繊維６はフィブリル化されたパルプ状のものであるので、その表面積が増大したものとなり、短繊維６とゴムとの接着性をさらに向上させることができる。
【００２３】
（実施形態２）
図２は実施形態２を示し（尚、図１と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、ＶリブドベルトＢ′に適用したものである。すなわち、このＶリブドベルトＢ′は、ベルト長さ方向に延びる心線１が埋設された接着ゴム層２と、該接着ゴム層２のベルト底面側に一体成形された圧縮ゴム層３′とを備え、接着ゴム層２の背面側には上帆布４が一体に接合されている。また、圧縮ゴム層３′の底面にはベルト長さ方向に延びる３条のリブ部３ａ′，３ａ′，…が形成されている。そして、上記接着ゴム層２及び圧縮ゴム層３′は互いに略同等の弾性率の高弾性ゴム組成物で構成され、このゴム組成物は上記実施形態１と同じ構成のものである。
【００２４】
したがって、この実施形態においても、上記実施形態１と同様の作用効果が得られ、ＶリブドベルトＢ′の寿命特性を向上させることができる。
【００２５】
尚、上記各実施形態では、接着ゴム層２及び圧縮ゴム層３，３′の双方を短繊維６，６，…の均一分散されたポリマーを有するゴム組成物で構成しているが、接着ゴム層２のみを同様のゴム組成物で構成することもできる。
【００２６】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。上記実施形態１に係る３種類のＶベルト（本発明例１〜３）と、比較のための３種類のＶベルト（比較例１〜３）とをそれぞれ作製した。その各々の組成は下記の表１のとおりである。尚、表１中、「ケブラーパルプマスタバッチ」はデュポン社製の商品名「６Ｆ７２３」で、そのパルプ径は１０〜１２μｍ、平均繊維長は０．８ｍｍである。
【００２７】
【表１】

【００２８】
次に、図３に示す如く、各々のプーリ径がいずれも８５ｍｍのＶプーリからなる駆動及び従動プーリ１１，１２間に上記作製した各ベルトＢを巻き掛け、室温（２０〜３０℃）の雰囲気中で、従動プーリ１２に駆動プーリ１１から離れる方向に１００ｋｇのデッドウェイトをかけかつ従動プーリ１２に所定の伝動負荷をかけた状態で、駆動プーリ１１を４９００ｒｐｍで回転させてベルト走行試験を行い、各ベルトＢの接着ゴム層と圧縮ゴム層及び心線との界面での亀裂発生までのセパレーション寿命を測定した。その結果を下記の表２に示す。
【００２９】
【表２】

【００３０】
この表２から明らかなように、本発明例は比較例に比べ、ベルトのセパレーション寿命が大幅に延びることが判る。尚、比較例３では、粘度が高くなり過ぎて、それ以上カーボンを増量させることができなかったものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によると、伝動用ベルトにおいて、心線が埋設された接着ゴム層を、繊維が混入分散されかつ接着ゴム層のベルト底面側に設けられた圧縮ゴム層と略同等の弾性率を有する高弾性ゴム組成物で構成したことにより、接着ゴム層の圧縮ゴム層及び心線との界面での弾性率の差がなくなり、界面での応力集中による亀裂発生を抑制して伝動用ベルトの高寿命化を図ることができる。
【００３２】
請求項２の発明によると、上記少なくとも接着ゴム層を、ポリマー製造過程のラテックス状態で短繊維が分散されたゴム組成物で構成したことにより、上記圧縮ゴム層と略同等の弾性率の高弾性の接着ゴム層となるのに好適なゴム組成物を具体的に容易に実現することができる。
【００３３】
請求項３の発明によると、短繊維をアラミド繊維、綿繊維、絹繊維等の高弾性率の繊維としたことで、短繊維の混入量を少なくしてゴムのラテックス状態での流動性を確保しながら、接着ゴム層の弾性率を高めることができる。
【００３４】
請求項４の発明によると、短繊維はフィブリル化されて表面積の大きいものとしたことにより、短繊維のゴムとの接着性のより一層の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るＶベルトの断面図である。
【図２】実施形態２に係るＶリブドベルトの断面図である。
【図３】ベルト走行試験装置の概略図である。
【符号の説明】
ＢＶベルト
Ｂ′ Ｖリブドベルト
１心線
２接着ゴム層
３，３′ 圧縮ゴム層
４，５帆布
６短繊維

Claims

ベルト長さ方向に延びる心線が埋設された接着ゴム層と、該接着ゴム層のベルト底面側に設けられた圧縮ゴム層とを備えてなる伝動用ベルトにおいて、
上記接着ゴム層を、短繊維が混入分散されて圧縮ゴム層と略同等の弾性率を有する高弾性ゴム組成物で構成したことを特徴とする伝動用ベルト。
請求項１記載の伝動用ベルトにおいて、
少なくとも接着ゴム層が、ポリマー製造過程のラテックス状態で短繊維が均一に分散されたゴム組成物で構成されていることを特徴とする伝動用ベルト。
請求項２記載の伝動用ベルトにおいて、
短繊維は、高弾性率のアラミド繊維、綿繊維及び絹繊維からなるグループから選択されてなる繊維であることを特徴とする伝動用ベルト。
請求項２又は３記載の伝動用ベルトにおいて、
短繊維は、フィブリル化されたものであることを特徴とする伝動用ベルト。