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伝動ベルトの種類と特徴について解説

『伝動ベルトの種類と特徴について解説』

伝動ベルトはベルトとプーリが連動することによって動力を伝達するための部品です。
自動車、工業用の機械などに搭載されており、我々の生活や仕事に身近な存在です。
今回は、伝動ベルトの種類と、それぞれの特徴について詳しく解説いたします。
ベルトを選ぶポイントについてもご紹介しておりますので、伝動ベルトをお探しの方はぜひ最後までご覧ください。

伝動ベルトとは?摩擦などを使って動力伝達する装置

伝動ベルトとはベルトとプーリー(円筒状の部品)を組み合わせて、摩擦やかみ合わせによって動力を伝達する装置のことです。

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画像引用元:ベルトドライブ - Wikipedia

動力伝達装置はエンジンやモーターなど原動機の回転エネルギーを機械や他の部品に伝えるために用いられ、様々な産業機器・自動車・自動ドア・エレベーターなどに使われています。
生活により身近なものでいうと、ATMやOA機器の中にも伝動ベルトが用いられています。


動力伝達装置には、
 1.平らなベルトを使って摩擦力を利用するもの
 2.歯付きベルトを使って嚙合わせるもの
 3.ローラーチェーンとスプロケットを使うもの
などがあります。

今回は、1と2のベルトを使う装置について解説していきます。

伝動ベルトの種類

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伝動ベルトには摩擦力を使う摩擦ベルトと、しっかりとプーリとベルトを嚙合わせる歯付きベルトがあります。

それぞれベルトの種類と特長について見ていきましょう。

摩擦力を利用する伝動ベルト

摩擦力で動力伝動を行う摩擦伝動ベルトは、柔軟性と高張力を併せ持つ素材が使われます。
このタイプの伝動ベルトのメリットとして、
 ●他のタイプの動力伝動と比べると設置・運転・メンテナンスがしやすい
 ●比較的軽量
 ●チェーンタイプとは違い潤滑油がいらないため汚損リスクがない
 ●稼働時の音が比較的静か
などが挙げられます。

ベルトの素材には延伸ポリアミドフィルムやポリエステルコード、綿布・ポリエステル織布など、ベルトのタイプや用途に応じて様々な素材が使われます。

摩擦伝動ベルトの形状には、
 ●Vベルト
 ●平ベルト
 ●六角ベルト
 ●Vリブドベルト
 ●丸ベルト
などがあります。

Vベルト

Vベルトとは、ベルトの断面の形に由来した呼び方です。

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三ツ星ベルト Vベルト(標準) B-51〜100

両端が薄く、中央部分が深くなっている形状がアルファベットのVの字に似ていることからVベルトと呼ばれるようになりました。

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画像引用元:スタンダードVベルト/レッドVベルト

動力伝達手段として、最も普及しているタイプでもあります。

平ベルトと比較すると、接触面積が大きいこと、くさび作用が働くことによって摩擦力が強くなり滑りにくいという特長があります。

平ベルト

画像引用元:ベルトドライブ - Wikipedia

平ベルトは、薄く平べったいベルトの伝達装置です。フラットベルト、調帯と呼ばれることも。
古くから用いられており、ベルトコンベアや農機に使われてきました。

ベルトの単位質量が小さいため、延伸張力が小さくなり高速運転にも対応できます。
ベルトが薄く柔軟性が高いため伝動効率も高いこと、小径のプーリでも使いやすいことがメリットとして挙げられます。

六角ベルト

六角ベルトはその名の通り、断面が六角形になっているベルトです。

画像引用元:ウレタンベルト|プレン六角ロープ | 三ツ星ベルト(株) | 製品情報

Vベルトを貼り合わせたような形状なので、「両面Vベルト」と呼ばれることもあります。

Vベルト用のプーリと合わせて使われ、両面が仕様できるという利点があります。

Vリブドベルト

Vリブドベルトは、平ベルトの薄さ・柔軟性と、Vベルトのくさび効果を兼ね備えた形状のベルトです。

画像引用元:補機駆動ベルト(リブスターベルト)

多軸伝動にも使用可能で、Vベルトよりも小さな径のプーリに使えます。

歯付伝動ベルト

歯付きベルトは、ベルトとプーリーの凹凸を嚙み合わせて使用するための伝動ベルトです。

画像引用元:歯付ベルト - Wikipedia

噛み合い伝導はベルトとプーリーそれぞれに付けた歯型を嚙合わせるため、摩擦ベルトのようにスリップすることがありません。
エンジンのシャフトに使われる「タイミングベルト」も、歯付きベルトの一種です。

ベルトの材料には、
  ● 合成ゴム
  ● ポリウレタン
  ● 銅線・アラミド繊維・ガラス繊維を芯材としたもの
などが用途に応じて使い分けられています。

位置決めや回転角決めが正確に行えるため、自動ドアや工場用の組立マシン、プリンターなど精密な機械に用いられることが多いです。

台形歯形

台形歯型の伝導ベルトは、1940年代のアメリカで歯付きベルトとして最初に実用化されました。

画像引用元:パワーグリップタイミングベルト MXL | ゲイツ・ユニッタ・アジア(株) | 製品情報

名前の通り、ベルトとプーリーの歯型の部分が台形なのが特長です。

円弧歯形

円弧歯形は歯形が曲線型のもの、あるいは曲線と直線を組み合わせた形の伝動ベルトです。
台形歯形ベルトよりもコンパクトさや正確さが求められる機械に用いられます。

画像引用元:タイミングベルト|PXベルト P2M形(標準仕様) | (株)椿本チエイン | 製品情報

円弧型にすることでプーリとのかみ合いがなめらかになるため、比較的騒音が起きにくくなっています。

特殊歯形

歯形ベルトは、台形・円弧型以外にも様々な形状の歯があります。

 ● 三角歯形
 ● T字歯形
 ● 特殊ピッチ歯形
などは、プリンターのキャリッジ部分に使用されたりします。

伝動ベルトを選ぶコツ

伝動ベルトを選ぶ上で重要なポイントや、選び方のコツについてご紹介していきます。

ベルトに合った形状のプーリーを使う

ベルトの伝動に使われるプーリー

は、ベルトの形状に合ったものをお選びください。

画像引用元:タイミングプーリ

異なる形状のものを使用すると、上手く摩擦力や噛み合う力が生まれずに伝動装置としての役割が発揮できません。

使用温度

伝動ベルトは軽作業用機器から大型の産業機械まで広く用いられているため、標準的な伝動ベルトの仕様限界温度は−40℃〜70℃程度と幅広いのが特長です。

常に高温(100℃〜)になる場合は耐熱用タイミングベルトを、低温(−50℃)の状況下で使用する場合は低温用ベルトを利用するなど、使用環境に合った機能を持つ製品を選びましょう。

ただ、ゴム製ベルトなどは常温以外で使用すると製品寿命が短くなることがあります。
定期的に点検して、亀裂など異常があれば早めに交換してください。

軸穴・キー溝寸法

プーリーを購入する際は、軸穴とキー溝寸法が合っているよくご確認ください。

画像引用元:Vプーリー追加工サービス | NBK【鍋屋バイテック会社】

・軸穴
プーリをモーター等の機器に固定するために軸を入れるための穴です。

・キー溝
プーリーと軸が滑らないように固定するためのキー。
キーを入れる溝の形状には、平行・勾配・半月などがあります。

まとめ

今回は伝動ベルトの種類と、それぞれの特長についてご紹介しました。
ベルトの形状によって適した用途が異なり、さらに使用するプーリーや使用環境によっても適した組み合わせが異なります。

現場市場では本文中でご紹介した製品以外にも、多くの伝動ベルト(Vベルト)を取り扱っております。
伝動ベルト(Vベルト)をお探しの方は、ぜひこちらも合わせてご覧くださいませ。
現場市場の伝動ベルトはこちら

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ヤスのコメント

Vベルトは洗濯機や農業機械、自動車など見えないところで様々な製品に使われています。
用途も多いのでベルトによって価格重視、熱に強い、素材の差など特徴が多岐にあふれています。
選定に迷った際はその道に詳しいメーカーとのつながりもございますのでお気軽にご相談くださいませ。
余談ですが車から「キュルキュル」と音が鳴っているときはベルトの劣化の可能性があります。
放置してると故障の原因になるので車の悲鳴だと思って修理工場へ持って行きましょう♪




この記事を書いた人

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ヤス

愛車はシトロエンC3。前職は家具メーカーのECサイト運営。現場市場の企画・撮影を担当。知られざる「現場にあると嬉しいモノ」を知ってもらうことを目的に活動中。休日の日課はもちろん洗車です!

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