JPH048947A

JPH048947A - 歯付ベルト

Info

Publication number: JPH048947A
Application number: JP11224790A
Authority: JP
Inventors: Takahide Mizuno; 水野　高秀; Nobutaka Osako; 大迫　信隆; Takeshi Murakami; 武史村上; Satoshi Murakami; 聡村上
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1992-01-13
Also published as: DE4125209C2; DE4125209A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は歯付ベルトに係り、詳しくは心線の撚り数を特
定してベルト耐久性を向上させた歯付ベルトに関する。

（従来技術）歯付ベルトは平ベルトや■ベルトと異なり滑りのない確
実伝動が可能であり、また歯車やチェーンの確実伝動に
比べて給油を必要としない等の利点を有しているため、
近年需要が急速に増大している。特に、自動車のオーバ
ーへラドカム軸（ＯＨＣ）の伝動駆動にあってはその進
出が顕著である。

ところが、かかるＯＨＣ駆動の場合、歯付ベルトは高負
荷でかつ多軸で使用されるため、ベルトは屈曲疲労を受
け、伸ばされる。そして、このような苛酷な条件で使用
される歯付ベルトは、約０゜１％以上伸ばされるとブー
りと噛み合いが悪くなり、ジャンピング現象を起し易い
傾向をもつ。

この歯付ベルトの挙動傾向は心線の特性、即ち伸びと屈
曲疲労に影響されている。

ところで、今日、かかる歯付ベルトの抗張体の１つとし
て強力の大きい、そして伸びの小さなガラス繊維コード
が使用されている。例えば、自動車のＯＨＣ駆動におけ
るベルトの場合には、ガラス繊維コードの構成は通常Ｅ
ＣＧ−１５０−３／１１または３／１３、上撚り数７．
０〜１０．０／１０Ｃｍのものが使用されている。例え
ば、下撚り数は１．７〜２．６／インチ、上撚り数１．
８〜２．３／インチで水素化ニトリルゴムを用いた歯付
ベルトが提示され、特開昭６２−１５９８２７号公報に
開示されている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、前記ＯＨＣ駆動のように高負荷で小径ブーりの
多軸下の条件でベルトを走行させると、このようなガラ
ス繊維コードは伸ばされ、ベルトの張力低下を引き起こ
していた。この原因は種々考えられるがその１つとして
ローブ構成、特に下撚り数に関連があることが判明した
。

即ち、水素化ニトリルゴム及びクロロスルフォン化ポリ
エチレンのゴム組成物を歯ゴムと背ゴムに用い、下撚り
数７．０〜１０．０回／ｌＱｃｍのガラス心線を使用し
たベルトは、走行中に収縮してベルト張力が上昇した。

その結果、ベルト歯底部の帆布の摩耗は促進され、ベル
ト歯元部にクラックが発生しやすくなった。

一方、１４〜１８回／１０ｃｍの下撚り数のガラス心線
を使用したものは、走行中に伸びてベルト張力が低下し
、早期に歯元部にクラックが発生した。

かくして本発明は、伸び及び屈曲疲労の小さなコード構
成からなるガラス繊維コードを心線として使用し、走行
時間に対するベルト張力の変動を小さくして耐屈曲疲労
性を有する歯付ベルトを提供することを目的とするもの
である。

（！ｆ！題を解決するための手段）即ち、本発明の特徴とするところは長手方向に沿って配
置した複数の歯ゴムと、心線を埋設した背ゴムを有し、
上記歯ゴムの表面にカバー帆布を被覆した歯付ベルトに
おいて、前記歯ゴムと背ゴムに水素化ニトリルゴム、ク
ロロスルフォン化ポリエチレンゴムおよびアルキル化ク
ロロスルフォン化ポリエチレンゴムから選ばれた耐熱性
ゴム組成物を使用し、心線として特に下撚り数１０．５
〜１３．５回／１０ｃｍで上撚り数６．５〜９．５回／
ｌＱｃｍのガラス繊維コードを用いた点にある。

上記ガラス繊維コードはＥＣＧ−１５０・３／６〜３／
１３の構成からなっている。

第１図は本発明に係る歯付ベルトの断面斜視図であり、
歯付ベルト１はベルト長手方向に沿って複数の歯ゴム２
とガラス繊維コードからなる心線３を埋設した背ゴム４
とからなり、上記歯ゴム２の表面にはカバー帆布５が貼
着されている。

前記歯ゴム２及び背ゴム４にはクロロスルフォン化ポリ
エチレンゴム（Ｃ５Ｍ）、アルキル化クロロスルフォン
化ポリエチレンゴム（ＡＣ５Ｍ）、またはアクリロニト
リル−ブタジェンゴムの２重結合部に８０％以上水素添
加した水素化アクリロニトリル−ブタジェンゴム（水素
化ニトリルゴムといい、Ｈ−ＮＢＲで表す）であり、耐
熱老化性の改良されたゴムである。

前記クロロスルフォン化ポリエチレンゴムには、酸化マ
グネシウム−酸化アルミニウム固溶体を添加して耐熱性
を向上させるが、上記受酸体である酸化マグネシウム−
酸化アルミニウム固溶体は一般にＭｇｏ、７Ａｌｏ、３
０１．１５で示され、その具体例として協和化学工業■
製のＫＷ−２０００，ＫＷ−２１００等がある。

該受酸体の添加量はクロロスルフォン化ポリエチレン１
００重量部に対して１〜５０重量部、好ましくは４〜２
０重量部であり、この場合酸化マグネシウム−酸化アル
ミニウム固溶体が１重量部未満では、架橋中に発生する
塩化水素を充分に除去することができないため、クロロ
スルフォン化ポリエチレンの架橋点が少なくなって所定
の加硫物が得られず、耐熱性に欠けて早期にクラックの
発生しやすい歯付ベルトになる。一方、５０重量部を越
えるとムーニー粘度が著しく高くなり加工上の問題が生
じる。従って、本発明の歯付ベルトに使用するゴム組成
物は、ベルトライフを改良せしめ、かつ加工性を満足せ
しめるためにも、クロロスルフォン化ポリエチレンに酸
化マグネシウム−酸化アルミニウム固溶体を前記範囲内
において添加するものが最も好適である。

また、前記アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン
ゴムは、直鎖状分子構造の低密度ポリエチレンを塩素含
有量が１５〜４５ｗｔ％で硫黄含有量が０．５〜２，５
ｗｔ％の範囲になるようにクロロスルフォン化したクロ
ロスルフォン化ポリエチレンゴムである。このＡＣ５Ｍ
はアルキル側鎖を有しているため、主鎖のポリエチレン
の結晶化度が低下し、ゴム的な性質を有している。また
、低温領域（−１０℃以下）でも結晶化が起こりにくい
ため、ゴム弾性を維持し、耐寒性に優れる。

カバー帆布５は緯糸方向（ベルト長手方向）に伸縮性を
有する平織物、綾織物、朱子織物等を使用することがで
きる。なかでも平織帆布の場合は、緯糸５ａと縦糸５ｂ
とが上下交互に交差積層されているため緯糸５ａと経糸
５ｂの波形状交差点が緯、経方向に連続して形成される
。一方、綾織、朱子織帆布を使用した場合には緯糸と経
糸が夫々複数本おきに波形状に交差点を形成し、通常の
平織帆布より波形交差点が少なく、かつゴムが糸間のみ
ならず交差点間まで充分浸透し、これをベルト歯部に使
用した場合にはベルト屈曲性における経糸と緯糸の糸同
志による直接接触を回避し、ベルトライフを向上するこ
とができるため好ましい。

また、これに対応して伸縮性を更に増大するために前記
平織帆布、綾織帆布、朱子織帆布に他の低配向ポリエス
テル合成繊維糸を編成して編布として被覆するようにし
てもよい。

そして、上記カバー帆布５は先ず織物を構成する緯糸５
　ａ　％経糸５ｂの表面にＲＦＬ液、イソシアネート溶
液あるいはエポキシ溶液の硬化物からなる接着層が被覆
されている。

上記カバー帆布はポリアミド繊維、ポリエステル繊維、
芳香族ポリエステル繊維等を素材としている。具体的に
は、前記カバー帆布の緯糸５ａは伸縮性を有するもので
、６ナイロン、６．６ナイロンのフィラメント糸を捲縮
加工したウーリー加工糸が使用され、経糸５ｂには６ナ
イロンまたは６．６ナイロンのフィラメント糸が使用さ
れる。

そればかりでなく、緯糸５ａには芳香族ポリアミド繊維
を少なくとも４０重量％以上、好ましくは５０重量％以
上を含む紡績糸とウレタン弾性糸との混撚糸を用い、そ
して経糸５ｂに脂肪族繊維、例えばポリエステル、６ナ
イロン、６．６ナイロン、４．６ナイロン、１２ナイロ
ン等のポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のフィラメント糸で、この構成は
１０〜５０デニールのモノフィラメントを３〜２５本引
き揃えて５〜３０回／１０（Ｊの撚りを与えたもの、あ
るいは１〜６デニールの芳香族ポリアミドのフィラメン
トを１００〜２００本集束し、もしくはこれを撚り合わ
せたマルチフィラメント糸を用いることができる。

芳香族ポリアミド繊維の紡績糸を用いる理由として、ま
ずウレタン弾性糸とのなじみをよくして帆布の厚さを一
定にし、かつ耐熱性および耐摩耗性を向上させるもので
、４０重量％以上使用しなければ耐熱性および耐摩耗性
が改良されない。またこのカバー帆布では緯糸に剛性の
高い糸を用い、経糸もこれに応じて剛性の高い糸を用い
るために、緯糸と経糸とのバランスが保たれて均一な厚
さの帆布になる。このために、カバー帆布は平滑な厚さ
のものになり、得られたベルトもＰＬＤ値が均一になり
、ベルト寿命も向上する。更に、このカバー帆布は耐摩
耗性および充分な強度を有するために、歯部を充分に保
護し、歯元部のクラック、歯欠けを阻止する。

また、上記心線８であるガラス繊維コードの構成は、例
えば直径９μもしくは９〜１０μの無アルカリガラスフ
ィラメントを多数本集束したストランドを３本集めて下
撚り数１０．５〜１３．５回／１０ｃｍに下撚りして子
なわとし、この子なわな１３本集めて下撚りと逆方向に
上撚り数６．５〜９．５回／１０ｃｍで上撚りしたコー
ドであり、具体的にはＥＣＧ１５０−３／６〜３／１３
である。

ガラス繊維コードはＲＦＬ処理およびオーバーコート処
理されるが、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、この場合
レゾルシンとホルマリンのモル比は１：０．５〜３にす
ることが接着力を高めるうえで好適である。

また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これを
ラテックスのゴム分１００重量部に対してその樹脂分が
２〜３０重量部になるようにラテツクスと混合したうえ
、全固形濃度を５〜４０％濃度に調節される。

上記ラテックスはスチレン・ブタジェン・ビニルピリジ
ン三元共重合体、クロロスルフォン化ポリエチレン、Ｈ
−ＮＢＲ，エピクロルヒドリン、天然ゴム、ＳＢＲ，ク
ロロプレンゴム、オレフィン−ビニルエステル共重合体
等のラテックスである。

（実施例）以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

実施例１ガラス心線としてＥＣＧ１５０を３本引き揃えて、第１
表に示すＲＦＬ処理液に浸漬し、乾燥、ベーキング後、
下撚り数を第２表に示すとおり変量したものを１１本ま
たは１３本引き揃えて上撚り数を８．０±０．５回７１
０Ｃｍで上撚りし、第３表に示すゴム糊に浸漬し、熱処
理してＥＣＧ１５０−３／１１．３／１３の構成をもつ
ガラス繊維コードを得た。

第１表一方、カバー帆布は緯糸に６．６ナイロンウーリー加工
糸を用い、経糸に工業用６．６ナイロンを用いたベルト
断面上での厚みが０．２５乱と０゜３０闘の２／２＼の
綾織組織のもので、歯ゴムにマツチした接着処理をほど
こしたものを用いた。

そして、歯ゴムと背ゴムは第４表からなる水素化ニトリ
ルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴムな主原料
とするゴム組成物を用いた。

以上の材料を用いて従来の圧入法により歯付ベルトを作
製した。得られたベルトは歯ピッチが９゜５２５ｍ１ｌ
ｌのＺＡ歯型であり、歯数８８歯、ベルト幅は１９．１
ｍｍである。

作製したベルトを３軸廻行試験により走行させ、１００
０時間走行後のベルト残存強力を求め、また歯元部クラ
ックの発生の有無、そしてカバー帆布の摩耗状態を調べ
た。その結果を第２表に示す。

また、ベルト走行時間とベルト張力との関係を第２図及
び第３図に示すが、この場合ベルト張力は前記３軸廻行
試験によりベルトを所定時間走行させた後、ベルト及び
装置を室温まで冷却してベルトテンションゲージにより
測定したものである。

尚、３軸廻行試験は駆動プーリ（歯部１８）と１つの従
動プーリ（歯数３６）、そして両プーリ間にテンション
プーリ（直径５２ｍｍ）を有している。走行条件として
は雰囲気温度１２０℃、駆動ブーりの回転数６０００ｒ
ｐｍ、従動ブーりの回転数３０００ｒｐｍ、負荷５馬力
、初張力１５ｋｇｆである。

以　　下　　余　　白第　　４表日本ゼオン社製水素化ニトリルｊムトイソブロビルーＮ゛−フェニル−Ｐ−フェニレンジア
ミンジオクチルセバケートテトラメチルチウラムジスルフィドＮ−シクロへキシル−２ベンゾチアジル・スルフェンア
ミド電気化学社製クロロスルフォン化ポリエチレンニッ
ケルジブチルジチオカーバメートジメタメチレンチウラムテトラスルフィドＮ、Ｎ”−ｍ
−フェニレンジマレイミドこのように、Ｎａ１ｌと１Ｖ
ｋ１６の歯付ベルトでは走行時の張力上昇によってガラ
ス繊維コードの接着処理剤の劣化が早くなって、残存強
力が低下し、またカバー帆布の摩耗も大きい。一方、階
５、ＮＱ１０のベルトでは張力が低下したことによって
歯部にかかる負荷変動が大きくなり、進行方向前側の歯
元部にクラックが発生した。本発明に係るＮＯ３，３，
４，７，８，９のベルトは、張力維持も良く、負荷変動
による歯元部のクラックも発生せず、残存強力およびカ
バー帆布の耐摩耗性も良好であることが理解される。

実施例２ガラス心線として実施例１と同じ下撚り数１２回／１０
ｃｍ、上撚り数８．０±０．５回／１０ｃｍを有するＥ
　ＣＧ　１５０−３／１３の構成をもつガラス繊維コー
ドを用いた。

一方、カバー帆布としては経糸として６．６ナイロン、
３０デニールのモノフィラメントを７本引き揃えた２１
０デニールのモノマルチ糸に１５回／ｌＱｃｍの割合で
Ｓ方向に撚糸し、また緯糸として第５表の材質および太
さからなる紡績糸と２゜０〜４．０倍に撚糸時に伸長さ
れたウレタン弾性糸とを１５回／　１０　ｃｍの割合で
Ｓ方向に合黙し、これらを２／２　綾織として製織し、
製織させた帆布をウィンスあるいはサーキュラ−マシン
により織幅の４０〜５５％に収縮させた。そして、接着
処理剤として従来使用されているＲＦＬ液（レゾルシン
−ホルマリン−ラテックス接着処理液）にて処理し、更
に歯付ベルトの本体と同一のゴム組成ａｔ溶剤に溶かし
たゴム糊を含浸させ、乾燥させた後、これを歯付ベルト
のカバー帆布として用いた。

そして、歯ブムと背ゴムとして第４表に示す水素化ニト
リルゴムを主原料とするブム組成物を用いた。

これらの素材を用いて実施例１と同じベルトを作製し、
同様の試験条件で１０００時間走行後の残存強力、歯元
部のクラック発生状態、カバー帆布の摩耗状態を調べた
。

これらの結果を第５表に示す。

第Ｃｘ：コーネックス（奇人社製）表ＳＤ：ウレタン弾性糸４゜このように、前記心線とカバー帆布を用いたベルトは、
５００時間以後の張力維持もよくて負荷変動による歯元
部のクラックも発生せず、残存強力そしてカバー帆布の
耐摩耗性も良好である。

（効果）以上のように本発明に係る歯付ベルトでは、心線のガラ
ス繊維コードの下撚り数が１０．５〜１３．５回／１０
ｃｍで上撚り数が６．５〜９．５回／ｌＱｃｍであるた
め、走行時間に対するベルト張力の変動が小さくてベル
トの屈曲疲労も起こりにくく、しかも歯元部のクラック
も起こりにくくなり、ベルトの耐久性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る歯付ベルトの断面斜視図、第２図
そして第３図は歯付ベルトの走行時間とベルト張力との
関係を示すグラフである。１・・・歯付ベルト　　２・・・歯ゴム３・・・心Ｍ　
　　　　４・・・背ゴム５・・・カバー帆布特許出願人　　三ツ星ベルト株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１、長さ方向に沿って配置した複数の歯ゴムと、心線を
埋設した背ゴムとを有し、上記歯ゴムの表面にカバー帆
布を被覆した歯付ベルトにおいて、前記歯ゴムと背ゴム
に水素化ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレ
ンゴムおよびアルキル化クロロスルフォン化ポリエチレ
ンゴムから選ばれた耐熱性ゴム組成物を使用し、心線と
して下撚り数１０．５〜１３．５回／１０ｃｍで上撚り
数６．５〜９．５回／１０ｃｍからなるガラス繊維コー
ドを用いたことを特徴とする歯付ベルト。