JPH10296872A - 歯付ベルトの製造方法およびミシン縫い強さ測定治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミシン縫いした円筒状の帆布のジョイント部
の縫いの強さを予め所定範囲のものを使用することによ
り、該ジョイント部からの早期切断を防止した歯付ベル
トの製造方法およびミシン縫い強さ測定治具を提供す
る。 【解決手段】 歯付ベルトを製造する方法において、帆
布の端部を突き合わせてミシン縫いして円筒状の帆布１
を作製した後、上記ミシン縫い目のミシン糸６と帆布１
との間に挿入棒１０を差し込んで機械的な抵抗値を測定
し、その値が１〜５ｋｇになった帆布１を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯付ベルトの製造方
法およびミシン縫い強さ測定治具に係り、ミシン縫いし
た円筒状の帆布のジョイント部の縫いの強さを測定し、
所定範囲の強さをもった円筒状の帆布を使用することに
より、該ジョイント部からの早期の亀裂や発音を防止し
た歯付ベルトの製造方法およびミシン縫い強さ測定治具
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の歯付ベルトは、クロロプレンを原
料ゴムとするゴム配合物を歯部と背部に、ＳＢＲ系のビ
ニルピリジンラテックスをラテックス成分とするＲＦＬ
（レゾルシン・ホルマリン・ラテックス）液にて接着処
理されたガラス繊維コードもしくはアラミド繊維コード
を心線に、そして捲縮加工されたナイロンを緯糸として
ベルト長手方向に使用されたカバー帆布から構成され、
自動車用ＯＨＣ駆動（オーバーヘッドカム駆動）用のベ
ルトとして使用されている。

【０００３】そして、上記のカバー帆布は一般にジョイ
ント部があり、帆布の端部を合わせて加熱溶融し接合す
るホットメルトジョイントや、またジョイント部の強度
を高めるためにミシンによりジョイントする方法が採用
されている。しかし、ＯＨＣ駆動用歯付ベルトの場合に
は、エンジンルームのコンパクト化やＦＦ化によって使
用する環境温度が高温となり、ホットメルトジョイント
では強度的に充分耐えることができないために、ミシン
ジョイントが主になっている。

【０００４】更には、ミシンジョイント部が歯谷部や歯
底の角部に位置する場合には、ジョイント部のミシン糸
が大きく伸ばされ、最後には切断して帆布を開口させ、
亀裂を発生させることがあった。このため、本出願人は
特公平３−１８８２１号公報においてこれを改善した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ミシンジョイ
ント部の場合、ミシン縫いの強さは帆布の剛さや、また
ミシン縫いする際に帆布表面の状態によってその送り量
に変化（スリップ率の変化）が生じた場合などに変わり
やすく、これらの状態が変わった場合に、同じミシン縫
い条件で縫ってもミシン縫いの強さがバラツクことがあ
った。そして、縫いが強くても、また弱くても、歯付ベ
ルトが不良になる問題があった。例えば、縫いが強い円
筒状帆布は、ジョイント部が突き上がった形態になり、
これを歯付ベルトの製造に使用すると、ジョイント部の
突き上がり部が歯部内に埋設し、この部分から早期の亀
裂が発生し、ベルト走行時における早期のワレ不良の原
因になっていた。一方、縫いが弱くなると、局部的にミ
シン糸が伸ばされ、歯付ベルトの製造中の未加硫ゴムが
この部分から溢れ出る、いわゆるパンク不良が発生し、
発音の原因になっていた。

【０００６】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、ミシン縫いした円筒状の帆布のジョイント部の
縫いの強さを予め所定範囲のものを使用することによ
り、該ジョイント部からの早期切断や発音を防止した歯
付ベルトの製造方法およびミシン縫い強さ測定治具を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本願の請求項１記
載の発明では、歯付モールドの周面にミシン縫いした円
筒状帆布を挿入した後、コードからなる心線をスピニン
グし、この上にゴム層を積層して加硫することにより、
歯部の表面に上記円筒状の帆布を被覆した歯付ベルトを
製造する方法において、帆布の端部を突き合わせてミシ
ン縫いして円筒状の帆布を作製した後、上記ミシン縫い
目のミシン糸と帆布との間に挿入棒を差し込んで機械的
な抵抗値を測定し、その値が１〜５ｋｇになった帆布を
使用する歯付ベルトの製造方法にある。即ち、この製造
方法では、ジョイント部の縫いの強さを機械的な抵抗値
をもって定量的に測定することにより、適切な抵抗値の
範囲に入っている円筒状の帆布を使用することにより、
ジョイント部からの早期切断を防止した歯付ベルトを製
造方法することができる。

【０００８】本願の請求項２記載の発明では、ミシン縫
い目の糸と帆布との間に挿入棒を差し込んで機械的な抵
抗値を測定するミシン縫い強さ測定治具において、先端
が針状態になった挿入棒をテンションゲージに装着した
ミシン縫い強さ測定治具にあり、挿入棒をミシン縫い目
の糸と帆布との間にスムーズに差し込むことができて、
正確に機械的な抵抗値を測定することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る歯付ベルトの
製造方法に使用する円筒状帆布の斜視図である。この円
筒状帆布１は平織物、綾織物、朱子織物などからな
り、、ベルト長手方向の緯糸２はアラミド繊維、６ナイ
ロン、６．６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド繊
維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維等で
あり特に限定されないが、中でもパラ系アラミド繊維の
マルチフィラメント糸を含んだ糸が好ましい。このパラ
系アラミド繊維のマルチフィラメント糸にメタ系アラミ
ド繊維からなる糸とを含めることができる。具体的な緯
糸２の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメン
ト糸、メタ系アラミド繊維からなる紡績糸、そしてウレ
タン弾性糸の３種の糸を合撚したものである。また、他
の緯糸２構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメ
ント糸、脂肪族繊維糸（６ナイロン、６６ナイロン、ポ
リエステル、ポリビニルアルコール等）、そしてウレタ
ン弾性糸の３種の糸を合撚したものであってもよい。

【００１０】また、帆布１の経糸３としては、パラ系ア
ラミド繊維、メタ系アラミド繊維からなるアラミド繊維
のフィラメント糸、６ナイロン、６．６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
エステル等のフィラメント糸からなる。好ましくは、ア
ラミド繊維のフィラメント糸が緯糸２にパラ系アラミド
繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント
糸を使用すれば、剛性のバランスが取れ、均一な厚みの
カバー帆布になる。

【００１１】上記パラ系アラミド繊維のマルチフィラメ
ント糸は、０．３〜１．２デニールのフィラメント原糸
を複数収束したものを複数本寄せ集めたマルチフィラメ
ント糸、あるいは０．３〜１．２デニールのフィラメン
ト原糸を複数収束したマルチフィラメント糸であり、例
えば商品名ケブラー、テクノーラ、トワロンからなって
いる。このフィラメント原糸の太さが０．３デニール未
満であると、ベルト長手方向のカバー帆布の引張強さが
低下し、またプーリとの接触による耐摩耗性に劣ってく
る。一方、フィラメント原糸の太さが１．２デニールを
越えると、製織後においてカバー帆布として接着処理を
する際に、その過程でパラ系アラミド繊維のマルチフィ
ラメント糸を打込んだ方向の糸の剛性が過大になるた
め、帆布としての経糸と緯糸のバランスが取れなくなっ
て、布厚みの不均一でシワが発生した状態となり、均一
なＰＬＤ値が要求される歯付ベルトには使用できない。

【００１２】また、ベルト長手方向の緯糸全量の２０〜
８０重量％がパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント
糸が好ましい。この理由として、２０重量％未満ではベ
ルト長手方向のカバー帆布の引張強さが低下し、高負荷
でのベルト走行時に歯欠けが発生しやすくなり、また一
方８０重量％を越えると、パラ系アラミド繊維のマルチ
フィラメント糸の打込み方向の剛性が前記理由と同じく
過大になるため、均一な厚みの帆布を得ることできなく
なるためである。

【００１３】ジョイント部４は、帆布１の端部を突き合
わせて、６ナイロン、６．６ナイロン、１２ナイロン等
のポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、アラミ
ドなどのフィラメント撚糸、モノフィラメント糸よりな
るミシン糸６を通して縫い合わせる。

【００１４】上記帆布１は、ＲＦＬ液、イソシアネート
溶液あるいはエポキシ溶液によって予め処理される。Ｒ
ＦＬ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、ここで使用するラテック
スとしてはスチレン．ブタジエン．ビニルピリジン三元
共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポ
リエチレン、エピクロルヒドリンなどのラテックスであ
る。

【００１５】図２は得られた円筒状の帆布１のミシン縫
いの強さを測定している状態を示す図であり、図３はこ
の測定に使用するミシン縫い強さ測定治具の平面図であ
る。これによると、先端が鋭角の針状態になったステン
レス鋼のような長さ２００〜５００ｍｍ、直径１〜３ｍ
ｍの挿入棒１０をテンションゲージ１１に溶接にて装着
したミシン縫い強さ測定治具９を使用して挿入時におけ
る機械的な抵抗値を測定することができる。この方法で
は、まず挿入棒９を帆布内側のミシン糸６と円筒状の帆
布１本体との間に１００〜４００ｍｍ程度差し込むこと
により、押し込み圧である機械的な抵抗値の最大値をテ
ンションゲージ１１により定量的に測定できる。ミシン
縫いの強さが小さい場合には、機械的な抵抗値は小さ
く、逆にミシン縫いの強さが大きい場合には、機械的な
抵抗値は大きくなる。

【００１６】本発明の場合、機械的な抵抗値が１〜５ｋ
ｇの範囲であるミシン縫いの強さをもった円筒状の帆布
１を使用する必要がある。抵抗値が１ｋｇ未満の場合に
は、図６に示すように局部的にミシン糸６が伸ばされ、
歯付ベルトの製造中の未加硫ゴムがジョイント部４から
溢れ出る、いわゆるパンク不良が発生し、一方抵抗値が
５ｋｇを超えると、ジョイント部４で突き上がった形態
になり、これを歯付ベルトの製造に使用すると、図７に
示すようにジョイント部４の突き上がり部が歯部１４内
に埋設し、この部分から早期の亀裂が発生し、ベルト走
行時のワレ不良になる。

【００１７】図４は歯付ベルトを成形しているところを
示す歯付モールドの断面図であり、円周方向に沿って一
定間隔で配置した溝状部１３を有する歯付モールド１２
の表面に上記の円筒状帆布１を嵌挿し、その上に心線１
７を形成するガラス繊維コードあるいはアラミド繊維コ
ードをスパイラルに巻き付け、そして歯部１４及び背部
１５を形成する原料ゴムシート１６を積層した後、これ
にジャケットを被せ加硫缶中で加硫する。加硫中、原料
ゴムの流れによって円筒状の帆布１とともに溝状部１３
へ流し込む。上記の原料ゴムシートとしては水素化ニト
リルゴムを始めとして、クロロスルホン化ポリエチレン
（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン
（ＡＣＳＭ）、クロロプレンゴムなどの耐熱老化性の改
善されたゴムが好ましい。尚、水素化ニトリルゴムは水
素添加率が８０％以上であり、耐熱性及び耐オゾン性の
特性を発揮するためには９０％以上が良い。水素添加率
８０％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及び耐オゾ
ン性は極度に低下する。

【００１８】第５図は本発明に係る歯付ベルトの側面図
であり、歯付ベルト２０はベルト長手方向に沿って複数
の歯部１４とガラス繊維コードあるいはアラミド繊維コ
ードからなる心線１７を埋設した背部１５とからなり、
上記歯部１４の表面には円筒状の帆布１が貼着され、ま
た帆布１のジョイント部４が大きく歯部１４内に侵入せ
ず、またミシン糸６も伸張していない。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。 実施例１〜３、比較例１〜２ 帆布の経糸に１．５デニールのパラ系アラミド繊維のフ
ィラメント原糸を収束した２００デニールのフィラメン
ト糸と、そして緯糸（テクノーラ２００^D ／２本とコー
ネックス３０番手とスパンデックス１４０^D ／１本から
なる）と緯糸（テクノーラ２００^D ／１本）を使用し、
織時組織（経１１０本／５ｃｍ、緯１２０本／５ｃｍ）
からなる２／２綾織帆布を製織した。製織後、帆布を水
中にて振動を与えて製織時の幅の約１／２幅まで収縮さ
せた後、水素化ニトリルゴム配合物をメチルエチルケト
ン中に溶解し、イソシアネートを添加した処理液に浸
漬、乾燥し０．９ｍｍの処理帆布とした。上記帆布は緯
糸方向をベルトの長手方向に使用した。

【００２０】上記の処理帆布を所定長さに切断した後、
帆布の端部を突き合わせ、ミシン糸として６ナイロンの
モノフィラメント糸を使用し、また帆布の送り速度を調
節して数種の円筒状帆布を作製した。そして、各円筒状
帆布のミシン糸と帆布との間にミシン縫い強さ測定治具
の挿入棒を３０ｍｍ差し込んで機械的な抵抗値をテンシ
ョンゲージにより測定した。その結果を表１に示す。

【００２１】心線として、溶融紡糸され、シランカップ
リング剤で表面処理された素線径約９μｍのガラス繊維
フィラメント約２００本を束ねてストランドとし、３本
のストランドを引き揃えてＲＦＬ液中に浸漬し、１３０
℃で２分間乾燥、２５０〜３００℃で２分間ベーキング
後、下撚りを約１２回／１０ｃｍにてＳ方向に撚った下
撚り糸と、同回数Ｚ方向に撚った下撚り糸を準備した。

【００２２】次にＳ方向の下撚り糸を１３本引き揃え、
上撚りを約８回／１０ｃｍの割合でＺ方向に撚られたガ
ラス繊維コードとし、また同様にＺ撚り下撚り糸を同様
に１３本引き揃え、Ｓ方向に８回／１０ｃｍの撚り数の
ガラス繊維コードとし、各ＲＦＬ液に対し、上撚り方向
がＳ、Ｚの各一対のＲＦＬ処理ガラス繊維コードとし
た。そして、各ＲＦＬ処理ガラス繊維コードを背部、歯
部そして歯布に接着させるために、更にゴム組成物を溶
剤に溶解させ、イソシアネートを添加したオーバーコー
ト液に浸漬、乾燥させて心線となるガラス繊維コードを
作製した。

【００２３】歯付ベルトの作製では、前記円筒状の帆布
を歯付モールドに巻き付け、この上に前記ガラス繊維コ
ードをスピニングした後、更に水素化ニトリルゴム配合
物からなるゴムシートを巻き付けた。続いて、これを加
硫して、得られた加硫スリーブを所定の幅に切断して個
々のベルトを得た。ベルトのサイズは１０５Ｓ８Ｍ１９
（ベルトの歯型：ＳＴＰＤタイプ、歯数：１０５、ベル
ト幅：１９．１ｍｍ、歯ピッチ：８ｍｍ）であった。得
られた歯付ベルトの帆布のジョイント部を外観観察した
結果を表１に併記する。

【００２４】また、各歯付ベルトを高負荷走行での歯欠
けに至る走行時間を測定した。ここで使用する走行試験
機は駆動プーリ（歯数２１）、従動プーリ（歯数２
１）、そしてアイドラープーリ（歯数２１）の３軸から
なり、これらのプーリに歯付ベルトを巻き付け、従動プ
ーリとの噛み合い歯数を６歯に設定した。このようにし
て歯付ベルトを雰囲気温度１２０°Ｃ、駆動プーリの回
転数６，０００ｒｐｍ、従動プーリの負荷７馬力での歯
欠けに至る走行時間を測定した。その結果を表１に併記
する。

【００２５】

【表１】

【００２６】この結果、円筒状の帆布のジョイント部の
縫いの強さが１〜５ｋｇの範囲に入る円筒状帆布を歯付
ベルトの製造に使用した実施例では、外観検査でも帆布
のジョイント部が歯部内に大きく侵入せず、しかもミシ
ン糸も伸ばされてゴムの滲み出も観察されなかった。ま
た、実施例の歯付ベルトを高負荷走行せさた場合でも、
ジョイント部からの亀裂も見られず、歯欠けに至る走行
時間も改善させていることが判る。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本願の請求項１記載の発明
では、歯付ベルトを製造する方法において、帆布の端部
を突き合わせてミシン縫いして円筒状の帆布を作製した
後、上記ミシン縫い目の糸と帆布との間に挿入棒を差し
込んで機械的な抵抗値を測定し、その値が１〜５ｋｇに
なった円筒状の帆布を使用する歯付ベルトの製造方法に
あり、ジョイント部の縫いの強さを機械的な抵抗値をも
って定量的に測定することにより、適切な抵抗値の範囲
に入っている円筒状の帆布を使用することにより、ジョ
イント部からの早期切断を防止した歯付ベルトを製造方
法することができる効果がんある。

【００２８】本願の請求項２記載の発明では、先端が針
状態になった挿入棒をテンションゲージに装着したミシ
ン縫い強さ測定治具にあり、挿入棒をミシン縫い目の糸
と帆布との間にスムーズに差し込むことができて、正確
に機械的な抵抗値を測定することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯付ベルトの製造方法に使用する
円筒状帆布の斜視図である。

【図２】円筒状の帆布のミシン縫いの強さを測定してい
る状態を示す図である。

【図３】本発明に係るミシン縫い強さ測定治具の平面図
である。

【図４】歯付ベルトを成形しているところを示す歯付モ
ールドの断面図である。

【図５】本発明に係る歯付ベルトの側面図である。

【図６】従来の歯付ベルトであって、パンク不良が発生
している状態を示すベルトの側面図である。

【図７】従来の歯付ベルトであって、ジョイント部の突
き上がり部が歯部内に埋設している状態を示すベルトの
側面図である。

【符号の説明】

１ 帆布 ４ ジョイント部 ６ ミシン糸 ９ ミシン縫い強さ測定治具 １０ 挿入棒 １１ テンションゲージ １４ 歯部 １５ 背部 １７ 心線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯付モールドの周面にミシン縫いした円
   筒状帆布を挿入した後、コードからなる心線をスピニン
   グし、この上にゴム層を積層して加硫することにより、
   歯部の表面に上記円筒状の帆布を被覆した歯付ベルトを
   製造する方法において、帆布の端部を突き合わせてミシ
   ン縫いして円筒状の帆布を作製した後、上記ミシン縫い
   目のミシン糸と帆布との間に挿入棒を差し込んで機械的
   な抵抗値を測定し、その値が１〜５ｋｇになった帆布を
   使用することを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
2. 【請求項２】 ミシン縫い目のミシン糸と帆布との間に
   挿入棒を差し込んで機械的な抵抗値を測定するミシン縫
   い強さ測定治具において、先端が針状態になった挿入棒
   をテンションゲージに装着したことを特徴とするミシン
   縫い強さ測定治具。