JP2000337445A - 歯付きベルト - Google Patents
歯付きベルトInfo
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Abstract
1000g/d以上の高弾性繊維を、700d/mm以上
の密度でベルトの長さ方向に配置し、当該高弾性繊維を
ゴムと一体化せしめてなるものである。前記高弾性繊維
としては、PBO繊維が好ましい。 【効果】 PBO繊維糸12が合成繊維糸13の間から
露出して、歯付きベルト1を構成するゴム生地8と一体
化しているので、歯付きベルト1の噛合面が高い耐摩耗
性を有し、耐久性に優れたものとなる。
Description
ベルトに関するものであって、特に自動車の燃料ポンプ
の駆動用として適した歯付きベルトに関するものであ
る。
1は、図1に示すように、ゴム製の本体部分2の片面に
噛合歯3が形成されており、本体部分2にはその長さ方
向に抗張体4が埋入されている。そして歯付きベルト1
の噛合面には、歯形の表面に沿って織布5が貼付けられ
ている。
(a)に示すように、表面に噛合歯3の雌型6を刻設し
た円筒状の金型7の外周に、RFLなどの接着処理を施
した筒状の織布5を嵌合し、その外側に抗張体4を巻回
し、さらにその外側にゴム生地8を配置する。
り、図2(b)に示すように、ゴム生地8は抗張体4の
間隔を通して雌型6に押込まれて加硫され、噛合歯3を
成型する。このとき織布5は、ゴム生地8と共に雌型6
に押込まれ、噛合歯3の表面に沿って貼着されて、歯付
きベルト1の噛合面を形成する。
ベルト1の長さ方向に延びるたて糸9と、これに交差す
るよこ糸10とよりなるものである。そしてこの織布5
は、最初は歯付きベルト1の周長にほぼ一致する長さを
有しているが、噛合歯3の成型時には歯付きベルト1の
歯形に沿った長さを有するものとなる必要があり、その
ためこの織布5を構成するたて糸9は、歯付きベルト1
の長さ方向に向かって容易に伸長するものであることが
必要とされる。
の燃料ポンプの駆動用などに広く使用されるのである
が、近年自動車エンジンの高性能化に伴い、歯付きベル
ト1は高熱と高い負荷の下で稼働することとなり、これ
らに耐えて使用するためには、プーリーと直接接触して
負荷を伝達する前記織布5には、より高い耐久性が求め
られるようになっている。
繊維などの捲縮加工糸が使用され、その捲縮加工糸の捲
縮により伸縮性を持たせていたのであるが、これでは前
述のような高い耐久性を確保することができない。その
ためたて糸9に高強度高耐熱性の芳香族ポリアミド繊維
を使用し、且つ製造上必要とされる伸縮性を確保するた
めに、種々の提案がなされている。
0880号公報に示されたものが知られている。これは
前記織布5のたて糸9として、ポリウレタン弾性糸の周
囲にパラ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸を巻回し、さ
らにその上に合成繊維の捲縮糸を巻回した複合糸条を使
用したものである。
きベルト1の噛合面に貼着された状態においても、前記
捲縮糸がパラ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸を完全に
覆うようにすることにより、捲縮糸がゴムと一体化して
耐摩耗性を確保し、且つ芳香族ポリアミド繊維糸はゴム
に対して自由度を有し、屈曲疲労を受けにくく、耐久性
に優れたものとなるとするものである。
って、燃料の燃焼効率を高めて排ガスの減少を図るため
に、稀薄な混合ガスでも燃焼可能な直噴式のポンプを搭
載したエンジンが広く使用されるようになり、歯付きベ
ルト1にはさらに過酷な使用条件が課せられるようにな
ってきている。
の駆動トルクが二倍以上になり、歯付きベルト1の噛合
歯3にかかる負荷が大きくなる。そのため噛合歯3とプ
ーリーとが噛み合ったり離脱したりする際に、噛合歯3
には大きな変形が生じ、特に噛合歯3の歯底における変
形量が大きくなる。そしてその歯底における織布5には
高いテンションが作用した状態でプーリーとの接触及び
解離が生じることとなり、極めて大きな摩耗が生じるの
である。
糸を使用した織布5を貼着した歯付きベルト1は、従来
のものに比べれば大きな耐久性を有するものの、上記の
ような直噴式燃料ポンプを搭載したエンジンについて使
用し得るほどの高い耐久性を有するものと言うには、未
だ不十分であった。
あって、さらに耐久性を向上させ、直噴式燃料ポンプを
搭載したエンジンについても使用可能な、歯付きベルト
1を提供することを目的とするものである。
ベルトの噛合面の表面に、弾性率1000g/d以上の
高弾性繊維を、700d/mm以上の密度でベルトの長さ
方向に配置し、当該高弾性繊維をゴムと一体化せしめて
なることを特徴とするものである。本発明に使用する前
記高弾性繊維としては、ポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール繊維が適当である。
ては、伸縮糸よりなる芯糸の周囲に前記高弾性繊維の糸
が巻回され、さらにその周囲に通常の合成繊維糸を巻回
し、高弾性繊維糸を合成繊維糸の間から露出せしめてな
る複合糸条を、歯付きベルトの噛合面に沿ってベルトの
長さ方向に配置した構造が適当である。また当該複合糸
条と任意の糸とを織成した織布を、前記複合糸条がベル
トの長さ方向となるように歯付きベルトの噛合面の表面
に貼着するのが適当である。
リパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)繊
維は、引っ張り強度が40g/d以上であり、弾性率が
1300〜2000g/dであり、また分解温度も65
0℃であって、高弾性耐熱性繊維として知られる芳香族
ポリアミド繊維に比べて、極端に高強度高弾性率であ
り、耐熱性も高い繊維である。
幅方向に700d/mm以上の密度となるように配置する
ことが必要である。すなわちプーリーとの噛合解離に際
して歯付きベルト1の長さ方向に加わるテンションに対
して、前記繊維の耐久性を確保するためには、上記密度
が必要である。
構成するゴムに埋設され、当該ゴムと一体化されている
ことが必要である。すなわち歯付きベルト1に加わるテ
ンションを前記繊維が支え、その繊維によるプーリーか
ら伝わるテンションの負担をゴムに伝達するために、ゴ
ムとPBO繊維とが一体化されていることが必要とされ
るのである。
の成型上の都合により前述のように伸縮性を有する必要
がある。かかる伸縮性を確保するためには、図3に示す
ように、ポリウレタン弾性糸などの伸縮糸を芯糸11と
し、当該芯糸11の周囲にPBO繊維糸12を巻回し、
さらにその周囲に通常の合成繊維糸13を巻回した複合
糸条14を使用するのが好ましい。
13の間から露出せしめ、織布5が歯付きベルト1の噛
合面に沿って貼着された状態において、PBO繊維糸1
2がゴム生地8と一体化されるようになっている。
芯糸11の周囲に螺旋状に巻回されているので、芯糸1
1は引張りにより弾性的に伸長することができ、またP
BO繊維糸12自体は伸縮性を有しないにも拘らず、そ
の螺旋が伸びることにより伸長可能であって、複合糸条
14は大きな伸縮性を有し、織布5は歯付きベルト1の
長さ方向に向かって大きな伸長性を有し、容易に歯付き
ベルト1を成型することができる。
によって、伸長された複合糸条14に収縮力が作用して
伸縮性を有する。そして収縮した状態においては複合糸
条14におけるPBO繊維糸12は芯糸11に巻回した
状態であるが、それを伸長したときには、PBO繊維糸
12はその螺旋状が解けることにより螺旋のピッチが大
きくなり、PBO繊維糸12に芯糸11が巻回された状
態となり、強度の大きいPBO繊維糸12が複合糸条1
4の強度を主として負担する。
の周囲に合成繊維糸13が巻回されており、当該合成繊
維糸13は、少なくとも織布5が伸長されて歯付きベル
ト1の噛合面に貼着された状態において間隔を開けた螺
旋状となっており、その間隔の間からPBO繊維糸12
が露出し、織布5が歯付きベルト1の噛合面に貼着され
た状態でPBO繊維糸12がゴム生地8に一体化してい
るので、PBO繊維糸12が歯付きベルト1の噛合面を
補強し、高い耐摩耗性を確保することができるのであ
る。
糸よりなるので複合糸条14が伸縮性を有しており、そ
れに伴って当該複合糸条14をたて糸9として使用した
織布5は、歯付きベルト1の長さ方向の伸縮性を有し、
歯付きベルト1の成型時にその噛合面に沿って貼着され
ることができる。
ト1の噛合面に貼着された状態において、PBO繊維糸
12が合成繊維糸13の間から露出して、歯付きベルト
1を構成するゴム生地8と一体化しているので、歯付き
ベルト1の噛合面が高い耐摩耗性を有し、耐久性に優れ
たものとなる。
着した状態においては、強度の大きいPBO繊維糸12
が織布5の長さ方向の強度を負担し、またそのPBO繊
維糸12は耐熱性に優れているので、織布5の強度が大
きく、特に加熱雰囲気下における耐久性に優れたものと
なるのである。
13があるので、複合糸条14とゴム生地8との接着性
に優れており、PBO繊維糸12の強度と相俟って高い
耐摩耗性を有する。
を織成した。
比較例の織布を使用して、当該織布を歯形の噛合面に貼
着した歯付きベルトを成型した。当該歯付きベルトは、
ベルト幅16.0mm、歯数92、歯ピッチ9.525mm
である。
得られた歯付きベルトにおける、織布5の強度は、表1
に示す通りであった。
付きベルトを、図4に示す試験機15にかけて、駆動試
験を行った。
数20)と従動プーリー17(歯数40)とに歯付きベ
ルト1を掛渡し、アイドルプーリー18,19でベルト
のテンションを調節し、これを加熱ボックス20内に収
容するものであって、加熱ボックス20内を所定の温度
条件に設定した状態で、原動プーリー16で歯付きベル
ト1を回転駆動し、その耐久性を測定するものである。
温度を100℃とし、原動プーリー16の駆動回転数を
3500rpmに設定し、歯付きベルト1が損耗するまで
の時間を測定した。駆動試験の結果は次の表1の通りで
あった。
例による歯付きベルト1は、駆動試験において比較例に
比べて一桁高い値を示している。また最終的に破壊され
た状態においても、比較例においては歯底が摩耗して歯
欠けが生じていたのに対し、実施例においては、歯元部
が剪断により破壊されるまで、歯付きベルト1が破壊さ
れることはなかった。
13(被覆糸)の巻回回数が異るだけである。すなわち
実施例1においては合成繊維糸13の巻回回数が少な
く、PBO繊維糸12が露出してゴムと一体化してお
り、高い耐久性を示しているのに対し、比較例1では合
成繊維糸13の巻回回数が多く、PBO繊維糸12が合
成繊維糸13に覆われているため、ゴムと遊離してお
り、駆動時の噛合歯3の変形が大きく、織布5は早期に
摩耗して歯欠けを生じている。
断面図
複合糸条の正面図
Claims (4)
- 【請求項1】 歯付きベルトの噛合面の表面に、弾性率
1000g/d以上の高弾性繊維を、700d/mm以上
の密度でベルトの長さ方向に配置し、当該高弾性繊維を
ゴムと一体化せしめてなることを特徴とする、歯付きベ
ルト - 【請求項2】 前記高弾性繊維が、ポリパラフェニレン
ベンゾビスオキサゾール繊維であることを特徴とする、
請求項1に記載の歯付きベルト - 【請求項3】 伸縮糸よりなる芯糸(11)の周囲に前
記高弾性繊維の糸(12)が巻回され、さらにその周囲
に通常の合成繊維糸(13)を巻回し、高弾性繊維糸
(12)を合成繊維糸(13)の間から露出せしめてな
る複合糸条(14)を、歯付きベルトの噛合面に沿って
ベルトの長さ方向に配置したことを特徴とする、請求項
1又は2に記載の歯付きベルト - 【請求項4】 前記複合糸条(14)と任意の糸とを織
成した織布(5)を、前記複合糸条(14)がベルトの
長さ方向となるように歯付きベルトの噛合面の表面に貼
着したことを特徴とする、請求項3に記載の歯付きベル
ト
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---|---|---|---|
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Country | Link |
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JP (1) | JP4132407B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2010539394A (ja) * | 2007-09-14 | 2010-12-16 | ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社 | Vリブドベルトおよびその製造方法 |
-
1999
- 1999-06-01 JP JP15322099A patent/JP4132407B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US8888635B2 (en) | 2007-09-14 | 2014-11-18 | The Gates Corporation | V-ribbed belt and method for manufacturing same |
US9341233B2 (en) | 2007-09-14 | 2016-05-17 | Gates Corporation | V-ribbed belt and method for manufacturing same |
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