JP2002286098A - Toothed belt - Google Patents

Toothed belt

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JP2002286098A
JP2002286098A JP2001088480A JP2001088480A JP2002286098A JP 2002286098 A JP2002286098 A JP 2002286098A JP 2001088480 A JP2001088480 A JP 2001088480A JP 2001088480 A JP2001088480 A JP 2001088480A JP 2002286098 A JP2002286098 A JP 2002286098A
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JP
Japan
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belt
rubber
toothed belt
toothed
mass
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JP2001088480A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadakichi Sakanaka
貞吉 阪中
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Mitsuboshi Belting Ltd
Original Assignee
Mitsuboshi Belting Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toothed belt capable of maintaining an automobile engine in normal operation by improving the modulus of elasticity to restrain the elongation of the belt thereby effecting an autotensioner to operate normally, thus applying a proper load to the belt. SOLUTION: The toothed belt is formed by providing a plurality of toothed parts 3 on a toothed belt 5 with core wires embedded therein along the longitudinal direction and covering the toothed part 3 with tooth facing cloth 4. The tensile elastic modulus of the toothed belt 5 thus obtained has a modulus of elasticity at least >=850 N/mm with a width of 30 mm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車用
エンジンのカム軸又はカム軸とインジェクションポンプ
の駆動用、一般産業用機械の同期伝動用等に使用される
歯布被覆の歯付ベルトに関するものである。特に、高負
荷用ベルトに関して、耐摩耗性及び耐歯欠け性を維持し
つつ、特にベルトの伸びを防ぐ為に改善した発明に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toothed belt covered with a cloth, for example, for driving a camshaft of an automobile engine or a camshaft and an injection pump, and for synchronous transmission of a general industrial machine. Things. In particular, the present invention relates to a high-load belt, in which the abrasion resistance and the tooth chipping resistance are maintained while the belt is particularly improved to prevent elongation of the belt.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用エンジンのカム軸、インジェク
ションポンプ、オイルポンプ、ウォータポンプ等を駆動
する歯付ベルトは、エンジンの高出力化に伴い、ベルト
への負荷の増大及びエンジンルームのコンパクト化に伴
う雰囲気温度の上昇など歯付ベルトの使用環境は近年特
に厳しくなってきている為、さらなる耐久性の向上が要
求されている。また、一般産業用に使用される歯付ベル
トについても、射出成形機等の高負荷駆動用等取替え周
期の延長を要求されている。
2. Description of the Related Art Toothed belts for driving a camshaft, an injection pump, an oil pump, a water pump and the like of an automobile engine are designed to increase the load on the belt and reduce the size of the engine room as the engine output increases. The use environment of the toothed belt, such as an increase in the ambient temperature, has become particularly severe in recent years, so that further improvement in durability is required. Also, with regard to toothed belts used for general industry, it is required to extend a replacement cycle for driving a high load of an injection molding machine or the like.

【0003】歯付ベルトの故障形態は、心線の屈曲疲労
及びゴムの耐熱性不足による亀裂発生からのベルト切断
と過負荷や歯布及び歯ゴムの耐熱性不足、歯布の摩耗に
よる歯欠けに大別される。心線の屈曲疲労及びゴムの耐
熱性不足によるベルト切断に対しては、心線材質、心線
構成の細径化等の改良、心線処理剤の耐熱性改良が実施
されている。また、ゴムの耐熱性改良についても水素添
加ニトリルゴムの使用等により故障は減少している。
[0003] The failure mode of the toothed belt is as follows: Belt cutting due to bending fatigue of the core wire and cracking due to insufficient heat resistance of rubber, overload, insufficient heat resistance of tooth cloth and tooth rubber, chipping due to wear of tooth cloth. Are roughly divided into With respect to the belt fatigue due to the bending fatigue of the cord and the lack of heat resistance of the rubber, improvements such as reduction in the cord material and cord configuration, and improvement in the heat resistance of the cord treatment agent have been carried out. Also, with respect to the improvement of the heat resistance of rubber, failures have been reduced due to the use of hydrogenated nitrile rubber and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】特に、ベルトに高負荷
が掛かるエンジン又は産業用駆動装置を駆動する歯付ベ
ルトは、高負荷の為プーリ軸が撓んだり、ベルトの片寄
り走行が発生しプーリフランジ等との摩擦によるベルト
側面の異常摩耗及び側面の損傷による切断、歯欠けが発
生し易い。
In particular, a toothed belt for driving an engine or an industrial drive device in which a high load is applied to the belt causes the pulley shaft to bend due to the high load or the belt to run off-center. Abnormal wear on the side of the belt due to friction with the pulley flange and the like, and cutting and chipping due to damage to the side are likely to occur.

【0005】又、高負荷によりベルトが伸びて、オート
テンショナーが作動せず、ベルトに適正な負荷が掛から
なくなり、エンジンの正常な動作を妨げる現象が生じ
る。このように織り目の目開きが大きくなってベルト本
体のゴムが露出すると、露出したゴムが歯付プーリとの
間で摩耗し、ゴム粉として飛散するという問題が生じる
ものであった。
In addition, the belt is stretched due to a high load, the auto tensioner does not operate, an appropriate load is not applied to the belt, and a phenomenon that hinders normal operation of the engine occurs. If the mesh of the weave becomes large and the rubber of the belt body is exposed, the exposed rubber will be worn between the toothed pulley and scattered as rubber powder.

【0006】ベルト側面摩耗、損傷、ベルトの伸びに対
し、プーリ歯とかみ合う歯付ベルト表面の歯布材料に摩
擦係数低減作用のあるフッ素樹脂や層状のグラファイト
等を添加した処理を施すことや、心線材料の検討が実施
されているが、未だに十分な改良策が見出されていな
い。
[0006] For the belt side wear, damage, and belt elongation, the cloth material on the surface of the toothed belt meshing with the pulley teeth is subjected to a treatment in which a fluorine resin or a layered graphite having a frictional coefficient reducing action is added, Although examination of the core material has been carried out, no sufficient improvement has been found yet.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決する為、歯付ベルトの弾性率を上げることにより、ベ
ルトの伸びを抑え、オートテンショナーが正常に作動
し、ベルトに適正な負荷が掛かることにより、エンジン
の正常な動きを維持するベルトを提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention increases the elasticity of a toothed belt so as to suppress the elongation of the belt, allow the auto-tensioner to operate normally, and apply an appropriate load to the belt. Provides a belt that maintains normal operation of the engine.

【0008】その手段として、本発明は長手方向に沿っ
て所定間隔で配置した複数のゴムを基材とした歯部と、
心線を埋設したゴムを基材とした背部を有し、上記歯部
の表面に歯布を被覆した歯付ベルトにおいて、歯付ベル
トの引張弾性率が30mm幅で850N/mm以上の弾
性率を有する歯付ベルトにある。
According to the present invention, there are provided a plurality of rubber-based tooth portions arranged at predetermined intervals along a longitudinal direction;
In a toothed belt having a back made of rubber as a base material in which a core wire is embedded, and having a tooth cloth covered with a tooth cloth, the toothed belt has a tensile modulus of elasticity of 850 N / mm or more in a width of 30 mm. In a toothed belt having:

【0009】請求項1の発明によると、歯付ベルトの引
張弾性率が30mm幅で850N/mm以上の弾性率を
有する歯付ベルトであることから、ベルトの引張弾性率
を向上させることにより、ベルトの伸びを抑え、オート
テンショナーの動きをそれ自体が持つ適性可動範囲に押
さえることができる。
According to the first aspect of the present invention, since the toothed belt is a toothed belt having a tensile elastic modulus of 30 mm width and an elastic modulus of 850 N / mm or more, by improving the tensile elastic modulus of the belt, The belt tension can be suppressed, and the movement of the auto tensioner can be suppressed to the proper movable range of the auto tensioner itself.

【0010】請求項2に記載の発明は、少なくとも前記
背部のゴム層に短繊維を1〜20質量部配合した請求項
1に記載の歯付ベルトである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the toothed belt according to the first aspect, wherein 1 to 20 parts by mass of short fibers are blended in at least the rubber layer on the back.

【0011】請求項2に記載の発明によると、少なくと
も前記背部のゴム層に短繊維を1〜20質量部配合する
ことによって、ベルトレイアウト上でベルト背面と接触
するアイドラー又はテンショナープーリ表面との摩擦係
数を低減させ、ベルト側面と走行中接触するプーリフラ
ンジとの摩擦時の応力を緩和させ、側面の摩耗、損傷を
防ぐことができる。
According to the second aspect of the present invention, by blending at least 1 to 20 parts by mass of short fibers into the rubber layer at the back portion, friction with an idler or tensioner pulley surface which comes into contact with the back surface of the belt on the belt layout. The coefficient can be reduced, the stress at the time of friction between the belt side surface and the pulley flange contacting during running can be reduced, and the side surface can be prevented from being worn or damaged.

【0012】請求項3に記載の発明は、前記ゴムが水素
化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を総ポリマー
に対して15〜40質量部添加した請求項1に記載の歯
付ベルトにある。
The invention according to claim 3 is the toothed belt according to claim 1, wherein the rubber is obtained by adding 15 to 40 parts by mass of a metal salt of unsaturated carboxylic acid to hydrogenated nitrile rubber based on the total polymer. .

【0013】請求項3に記載の発明によると、前記ゴム
が水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を総ポ
リマーに対して15〜40質量部添加した請求項1に記
載の歯付ベルトであることから、ベルトの背面硬度が適
度の硬さとなり、一定応力が掛かったときにゴムが変形
し難く、発熱が起こりにくく、さらに高負荷時の抵抗も
大きくならないので、ベルト走行時に伸びが発生しな
い。
According to a third aspect of the present invention, in the toothed belt according to the first aspect, the rubber is obtained by adding 15 to 40 parts by mass of a metal salt of an unsaturated carboxylic acid to a hydrogenated nitrile rubber based on the total polymer. Because of this, the backside hardness of the belt is moderate, the rubber is not easily deformed when a constant stress is applied, heat is hardly generated, and the resistance under high load does not increase, so elongation occurs during belt running do not do.

【0014】請求項4に記載の発明は、前記ゴムが水素
化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を総ポリマー
に対して5〜15質量部添加した請求項2に記載の歯付
ベルトにある。
[0014] The invention according to claim 4 is the toothed belt according to claim 2, wherein the rubber is obtained by adding 5 to 15 parts by mass of a metal salt of unsaturated carboxylic acid to hydrogenated nitrile rubber based on the total polymer. .

【0015】請求項4に記載の発明によると、前記ゴム
が水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を総ポ
リマーに対して5〜15質量部添加した請求項2に記載
の歯付ベルトにあることから、ベルトの背面硬度が適度
の硬さとなり、一定応力が掛かったときにゴムが変形し
難く、発熱が起こりにくく、さらに高負荷時の抵抗も大
きくならないので、ベルト走行時に伸びが発生しない。
According to a fourth aspect of the present invention, in the toothed belt according to the second aspect, the rubber is obtained by adding 5 to 15 parts by mass of a metal salt of an unsaturated carboxylic acid to a hydrogenated nitrile rubber based on the total polymer. Because of this, the backside hardness of the belt is moderate, the rubber is not easily deformed when a constant stress is applied, heat is hardly generated, and the resistance under high load does not increase, so elongation occurs during belt running do not do.

【0016】請求項5に記載の発明は、前記歯付ベルト
の背面硬度が80度(JISA型硬度計)以上である請
求項1から4のいずれかに記載の歯付ベルトである。
The invention according to claim 5 is the toothed belt according to any one of claims 1 to 4, wherein the back surface hardness of the toothed belt is 80 degrees or more (JISA type hardness meter) or more.

【0017】請求項5に記載の発明によると、前記歯付
ベルトの背面硬度が80度(JISA型硬度計)以上、
好ましくは85度以上であるため、応力が負荷された場
合であっても、ゴムの変形を抑制することができる。こ
のため、ベルト走行時の発熱が抑制されるとともに、摩
擦時の抵抗も小さくできる。これによって、ベルト走行
時のベルト側面の摩耗及び損傷を小さくすることができ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, the back hardness of the toothed belt is at least 80 degrees (JISA hardness meter),
Since it is preferably at least 85 degrees, deformation of the rubber can be suppressed even when a stress is applied. For this reason, heat generation during running of the belt is suppressed, and resistance during friction can be reduced. As a result, wear and damage on the side surface of the belt during running of the belt can be reduced.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は、本実施形態に係る歯付ベルトの全体斜視
概略図である。図1において、歯付ベルト5は、長手方
向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部3と、歯部3
と連続する背部2と、背部2に埋設された心線1と、歯
部3の表面に被覆された歯布4とを有する構造である。
背部2と歯部3は、ゴム層9で形成されたベルト本体を
構成する。又、歯布4は、ベルトの長手方向に延在する
緯糸7と、ベルトの幅方向に延在する経糸8とを織成し
て成る繊維材料を基材として構成される。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is an overall perspective schematic view of the toothed belt according to the present embodiment. In FIG. 1, a toothed belt 5 includes a plurality of tooth portions 3 arranged at predetermined intervals along a longitudinal direction, and a plurality of tooth portions 3.
, A core wire 1 embedded in the back portion 2, and a tooth cloth 4 coated on the surface of the tooth portion 3.
The back part 2 and the tooth part 3 constitute a belt body formed of the rubber layer 9. Further, the tooth cloth 4 is configured using a fiber material formed by weaving a weft 7 extending in the longitudinal direction of the belt and a warp 8 extending in the width direction of the belt.

【0019】ここで、歯付ベルトの引張弾性率として
は、30mm幅で850N/mm以上の弾性率を有し、
より好ましくは、30mm幅で880N/mm以上の弾
性率が好ましい。ここで、ベルトの引張弾性率として
は、ベルトに使用される心線種、心線径、心線ピッチに
影響される。従って、これらの組み合わせにより、歯付
ベルトの引張弾性率が30mm幅で少なくとも850N
/mm以上の弾性率を有するようにする。
Here, the tensile elastic modulus of the toothed belt has an elastic modulus of 850 N / mm or more in a width of 30 mm,
More preferably, an elastic modulus of 880 N / mm or more with a width of 30 mm is preferable. Here, the tensile modulus of the belt, cord species used for the belt, Kokorosen径, is affected by the cord pitch. Therefore, by these combinations, the tensile modulus of the toothed belt is at least 850 N for a width of 30 mm.
/ Mm or more.

【0020】上記心線は、一般には、ガラス心線、アラ
ミド心線が使用される。また、ポリベンゾオキサゾー
ル、ポリパラフェニレンナフタレート、ポリエステル、
アクリル、カーボン、スチールを組成とする撚コードの
何れでも使用できる。ガラス心線の組成はEガラス、S
ガラス(高強度ガラス)何れでも良く、フィラメントの
太さ及びフィラメントの収束本数及びストランド本数に
制限されない。また、接着処理剤及び屈曲時のガラスフ
ィラメントの保護材として使用されるサイジング剤、R
FL、オーバーコート剤等にも制限されない。一方、ア
ラミド心線においても、材質の分子構造の違いや心線構
成及びフィラメントの大きさや接着処理剤の違いによっ
ても制限されない。
Generally, a glass core wire or an aramid core wire is used as the core wire. In addition, polybenzoxazole, polyparaphenylene naphthalate, polyester,
Any of twisted cords composed of acrylic, carbon, and steel can be used. The composition of the glass core wire is E glass, S
Any glass (high-strength glass) may be used and is not limited by the thickness of the filament, the number of converging filaments, and the number of strands. Further, a sizing agent used as a bonding agent and a protective material for a glass filament at the time of bending, R
It is not limited to FL, overcoat agent and the like. On the other hand, the aramid core wire is not limited by the difference in the molecular structure of the material, the core wire configuration, the size of the filament, or the adhesive treatment agent.

【0021】ポリベンゾオキサゾール心線は、ポリパラ
フェニレンベンゾビスオキサゾールを液晶紡糸した繊維
(以下、PBO繊維と略記する)によって形成されてい
る。該PBO繊維は剛直で、極めて直線性の高い分子構
造を持つポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールを
液晶紡糸した繊維で、既知のパラ型アラミド繊維の倍以
上の強度、弾性率を有し、耐熱性、耐撚性に優れると共
に、低吸湿性(0.6%)で吸脱湿時の寸法安定性良好
な特性を示す有機繊維である。
The polybenzoxazole core wire is formed of a liquid crystal spun fiber of polyparaphenylene benzobisoxazole (hereinafter abbreviated as PBO fiber). The PBO fiber is a rigid, liquid crystal-spun fiber of polyparaphenylene benzobisoxazole having a very linear molecular structure, and has strength and elastic modulus more than twice that of known para-type aramid fiber, heat resistance, It is an organic fiber which has excellent twist resistance, low hygroscopicity (0.6%), and good dimensional stability when absorbing and desorbing moisture.

【0022】既存の抗張体構成繊維であるアラミド心線
は強度、弾性率が既知の抗張体構成繊維中では優れたも
のであるが、吸湿性が高い為寸法安定性に欠けるのに対
し、本発明の抗張体を構成する上記PBO繊維は強度、
弾性率が既存繊維を遥かに越えるのみならず、低吸湿性
で寸法安定性良好であり、従って自動車用の歯付ベルト
を用いて優れた性能を発揮させる。
Aramid cords, which are existing tensile constituent fibers, are excellent in tensile strength constituent fibers with known strength and elastic modulus, but lack dimensional stability due to high hygroscopicity. The above PBO fiber constituting the tensile body of the present invention has strength,
Not only does the modulus of elasticity far exceed that of existing fibers, but it also has low moisture absorption and good dimensional stability, and therefore exhibits excellent performance using toothed belts for automobiles.

【0023】ベルト本体を形成するゴム配合物の材質に
は特に制限はなく、使用条件に応じて適切なものが適宜
選択される。自動車エンジン用及び各種エンジン用歯付
ベルトの場合、耐熱性と耐油性を備えたH−NBR、C
R、CSM等が使用される。一般産業用機械に用いられ
る歯付ベルトには、H−NBR、CR、CSM以外に、
NBR、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPD
M)、エチレンプロピレン共重合体(EPR)、SB
R、イソプロピレンゴム(IR)、天然ゴム(NR)、
フッ素ゴム、シリコンゴム等何れの場合も使用可能であ
る。このような歯付ベルトの場合、図1で説明した歯布
の使用が有効である。
The material of the rubber compound forming the belt body is not particularly limited, and an appropriate material is appropriately selected according to the use conditions. In the case of toothed belts for automobile engines and various engines, H-NBR, C with heat resistance and oil resistance
R, CSM, etc. are used. Toothed belts used for general industrial machines include H-NBR, CR, CSM,
NBR, ethylene propylene diene monomer (EPD
M), ethylene propylene copolymer (EPR), SB
R, isopropylene rubber (IR), natural rubber (NR),
Any of fluorine rubber, silicon rubber and the like can be used. In the case of such a toothed belt, the use of the tooth cloth described with reference to FIG. 1 is effective.

【0024】歯布4の緯糸、経糸8等を形成する繊維材
料の材質としては、それぞれナイロン、アラミド、ポリ
エステル、ポリベンゾオキサゾール、綿等の何れか又は
これらの組み合わせが採用できる。繊維の形態は、フィ
ラメント糸及び紡績糸の何れでも良く、単独組成の撚糸
又は混撚糸、混紡糸の何れであっても良い。また、織成
構成は綾織り、繻子織り、平織り等何れであっても良
い。
As the material of the fibrous material forming the weft, the warp 8 and the like of the tooth cloth 4, any one of nylon, aramid, polyester, polybenzoxazole, cotton and the like or a combination thereof can be adopted. The form of the fiber may be any of a filament yarn and a spun yarn, and may be a twisted yarn of a single composition, a mixed twisted yarn, or a mixed spun yarn. Further, the weaving configuration may be any of a twill weave, a satin weave, and a plain weave.

【0025】背部2のゴム層9には、このゴム層9を構
成するゴム100質量部に対して1〜20質量部の短繊
維17が配合されている。ここで、短繊維17には、摩
擦時に低温で溶融しにくい高融点、又は融点を持たない
綿、ビニロン、アラミド、無機繊維等が好ましい。その
長さは5mm以下であることが好ましい。繊維長が5m
mを越える場合は、ゴムをカレンダー又は押し出し機等
で圧延シート状にする時に、配向し易く、ベルトになっ
た場合に、屈曲により早期にクラックが発生し易い。ま
た、短繊維の配向方向は、ベルト幅方向が好ましいが、
ベルト長さ方向の配向であってもよい。短繊維の配合量
が1質量部より少ないと、短繊維を配合した効果が現れ
ず、一方短繊維の量が20質量部より多くなると、ベル
ト背部2の硬度が大きくなりすぎ、ベルト剛性が大きく
なりすぎる。
The rubber layer 9 of the spine 2 is mixed with 1 to 20 parts by mass of the short fiber 17 based on 100 parts by mass of the rubber constituting the rubber layer 9. Here, as the short fiber 17, cotton, vinylon, aramid, inorganic fiber, or the like that does not have a high melting point or a melting point that is difficult to melt at a low temperature during friction is preferable. Its length is preferably 5 mm or less. Fiber length is 5m
If it exceeds m, the rubber is likely to be oriented when it is rolled into a rolled sheet with a calender or an extruder, and when it becomes a belt, cracks are likely to be generated early due to bending. Also, the orientation direction of the short fibers is preferably the belt width direction,
The orientation may be in the belt length direction. When the blending amount of the short fibers is less than 1 part by mass, the effect of blending the short fibers does not appear. On the other hand, when the amount of the short fibers exceeds 20 parts by mass, the hardness of the belt back portion 2 becomes too large, and the belt rigidity increases. Too much.

【0026】前記ベルト背面硬度は少なくとも80度以
上、好ましくは85度以上(JISA)である。背面硬
度を少なくとも80度以上とする為には、ゴム配合物と
しては、H-NBRを使用する、又はH-NBRに不飽和
カルボン酸金属塩を総ポリマーに対して15〜40質量
部、或いは5〜15質量部添加する。不飽和カルボン酸
金属塩の量が5質量部未満であるとゴム硬度が所定の硬
度にならず、一方40質量部を越えるとゴム硬度が大き
くなりすぎ、ベルト剛性が高くなり、屈曲疲労性に劣り
ベルト寿命が短くなる。
The belt backside hardness is at least 80 degrees or more, preferably 85 degrees or more (JISA). In order to make the back surface hardness at least 80 degrees or more, as a rubber compound, H-NBR is used, or an unsaturated carboxylic acid metal salt is added to H-NBR in an amount of 15 to 40 parts by mass, or Add 5 to 15 parts by mass. If the amount of the unsaturated carboxylic acid metal salt is less than 5 parts by mass, the rubber hardness will not be the predetermined hardness, while if it exceeds 40 parts by mass, the rubber hardness will be too large, the belt rigidity will be high, and the bending fatigue resistance will be reduced. Inferior belt life is shortened.

【0027】また上記の水素化ニトリルゴムとしては、
耐熱性の観点から水素添加率が少なくとも90%以上で
あることが必要であり、92〜98%が好適である。そ
してこの水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩
を配合することによって、モジュラス(引張弾性率)や
硬度を高めるようにしているものであり、モジュラス
(引張弾性率)や切断伸度、さらに高い引き裂き強度や
硬度を確保する為には、上記のように水素化ニトリルゴ
ムに不飽和カルボン酸金属塩を総ポリマーに対して15
〜40質量部、或いは5〜15質量部混合することが必
要であり、不飽和カルボン酸を5〜15質量部混合する
場合は、前記ゴム配合中に短繊維をポリマー成分100
に対して1〜20質量部配合することが必要となる。
The above-mentioned hydrogenated nitrile rubber includes:
From the viewpoint of heat resistance, the hydrogenation rate needs to be at least 90% or more, and is preferably 92 to 98%. By blending a metal salt of an unsaturated carboxylic acid with the hydrogenated nitrile rubber, the modulus (tensile modulus) and hardness are increased, and the modulus (tensile modulus), elongation at break, and higher In order to secure the tear strength and hardness, as described above, the unsaturated carboxylic acid metal salt is added to the hydrogenated nitrile rubber in an amount of 15 to the total polymer.
When the unsaturated carboxylic acid is mixed with 5 to 15 parts by mass, the short fiber is mixed with the polymer component 100 in the rubber compounding.
1 to 20 parts by mass with respect to.

【0028】[0028]

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 (実施例)表1に示す配合からなるゴムを通常の方法絵
で混練し、カレンダーロールにて所定の厚さのゴムシー
トA−1からA−3を調整した。また、歯布は、表2に
示す繊維を用いて、表2に示す処理を行いB−1を得
た。表2におけるRFL処理は、表3に示すC−1の配
合からなるRFL処理液に、歯布を浸漬し、120°C
にて乾燥後180°Cにて2分間熱処理したものであ
る。また、表2におけるゴム糊処理は、表3に示すC−
2〜C−4のゴム配合物を、MEK、トルエンに溶かし
た後にイソシアネート化合物としてポリアリールポリイ
ソシアネート(商品名PAPI)を添加した処理液に、
適宜、ノクラックNBC(老化防止剤)や、フッ素樹脂
粉末又はグラファイト等の減摩材を添加混合した処理液
に歯布を浸漬し乾燥したものである。
Next, the present invention will be described specifically with reference to examples. (Example) Rubber having the composition shown in Table 1 was kneaded in a usual manner, and rubber sheets A-1 to A-3 having a predetermined thickness were adjusted using a calender roll. The tooth cloth was subjected to the treatment shown in Table 2 using the fibers shown in Table 2 to obtain B-1. In the RFL treatment in Table 2, the tooth cloth was immersed in an RFL treatment solution having the composition of C-1 shown in Table 3,
And then heat treated at 180 ° C. for 2 minutes. In addition, the rubber glue treatment in Table 2 was carried out using the C-
A rubber compound of 2-C-4 was dissolved in MEK and toluene, and then treated with a polyaryl polyisocyanate (PAPI) as an isocyanate compound.
The tooth cloth is immersed and dried in a treatment liquid to which Nocrack NBC (anti-aging agent) or a lubricant such as fluororesin powder or graphite is appropriately added and mixed.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】次に、ベルト作製用のS8M歯形120歯
数の金型に上記の歯布を巻き付け、SZ撚一対のRFL
及び水素化ニトリルゴムをトルエン等の溶剤にて溶かし
たゴム糊にて接着処理された表4に示す心線を表5のピ
ッチにてスパイラルに所定の張力で巻き付けた。この心
線の上に、表1のゴムシートを貼り付けた。更に、加硫
缶に投入して通常の圧入方式により歯形を形成させた後
165°Cにて30分加圧加硫して、ベルト背面を一定
厚さに研磨し一定幅(30mm)にカットして走行用歯
付ベルトを得た。各ベルトの背面硬度は表5に示す。
Next, the above-mentioned tooth cloth was wound around a mold having 120 teeth of S8M tooth profile for producing a belt, and a pair of SZ twisted RFL
A core wire shown in Table 4 which was bonded with a rubber paste obtained by dissolving a hydrogenated nitrile rubber in a solvent such as toluene was wound around a spiral at a pitch shown in Table 5 with a predetermined tension. The rubber sheet of Table 1 was stuck on this core wire. Further, the mixture is put into a vulcanizing can and a tooth profile is formed by a normal press-fitting method, and then pressure-cured at 165 ° C for 30 minutes, and the back surface of the belt is polished to a constant thickness and cut to a constant width (30 mm). Thus, a running toothed belt was obtained. The back hardness of each belt is shown in Table 5.

【0033】[0033]

【表4】 [Table 4]

【0034】[0034]

【表5】 [Table 5]

【0035】作製したベルトのサイズは、ベルト幅30
mm、ベルト歯形S8M、歯数120歯であり、通常1
20S8M30Sと表示される。走行試験装置として、
図2に示す22歯のクランクプーリ11、44歯のカム
プーリ13、19歯のウォータポンププーリ15、偏心
プーリ19、アイドラー21からなるレイアウトの試験
装置を使用する。クランクプーリ回転数4000rpm
でベルトに掛かる有効張力を3000Nとし、初張力を
350Nにて走行試験を行い、オートテンショナー23
のプッシュロッド可動代25を調査した。その結果を表
6に示す。
The size of the manufactured belt was 30 belt widths.
mm, belt tooth profile S8M, number of teeth 120, usually 1
20S8M30S is displayed. As a running test device,
A test apparatus having a layout including a crank pulley 11 having 22 teeth, a cam pulley 13 having 44 teeth, a water pump pulley 15 having 19 teeth, an eccentric pulley 19 and an idler 21 shown in FIG. 2 is used. Crank pulley rotation speed 4000rpm
The running test was carried out with the effective tension applied to the belt at 3000N and the initial tension at 350N.
The push rod movable allowance 25 was investigated. Table 6 shows the results.

【0036】次に、ベルトの引張弾性率を測定した。図
3に示すように、検尺機26を用いてベルトの弾性率を
測定した。プーリにベルト本体5を掛け、下側のプーリ
29を下方に下げ、ベルト本体5にテンションを掛け
た。テンションは、98Nから1960Nまでスムーズ
に負荷を掛けベルト本体5に掛かる応力と軸離測定値と
のS−S曲線を求めた。ベルトの応力−歪曲線を図4に
示す。
Next, the tensile modulus of the belt was measured. As shown in FIG. 3, the elastic modulus of the belt was measured using a measuring machine 26. The belt body 5 was hung on the pulley, the lower pulley 29 was lowered, and tension was applied to the belt body 5. As for the tension, a smooth load was applied from 98 N to 1960 N, and the SS curve of the stress applied to the belt body 5 and the measured value of the axial separation was obtained. FIG. 4 shows the stress-strain curve of the belt.

【0037】図4において、曲線の立つ部分についての
応力、即ち荷重(588N〜1764N)に対する歪を
もとめた。つまり、軸離測定値をプロットし、その点で
1次の回帰直線を求め、その勾配がベルトのリング状
(ベルト2本分)での引張弾性率となる。この値の1/
2を歯付ベルト本体の引張弾性率とした。その結果を表
6に示す。
In FIG. 4, the stress at the curved portion, that is, the strain with respect to the load (588N to 1764N) was determined. That is, the measured values of the axial separation are plotted, and a first-order regression line is obtained at that point, and the gradient thereof is the tensile elastic modulus in a belt ring shape (for two belts). 1 / of this value
2 was defined as the tensile modulus of the toothed belt body. Table 6 shows the results.

【0038】[0038]

【表6】 [Table 6]

【0039】オートテンショナーの可動代は4〜18m
mであり、18mmを越えた場合は負荷が掛からずエン
ジンが作動しない。よって、連続運転を実施した場合、
可動代が少ない方が有利である。表6の結果から、ベル
ト弾性率が830N/mm以下になるとプッシュロッド
可動代が10mm以上となり、この時オートテンショナ
ーの可動代としては14mm以上となることから、残り
の可動代が4mmより少なくなり、連続してエンジンを
稼動させた場合は前記残りの可動代がほとんど0mmに
近づき、可動エンジンが掛かり難くなる。こういったこ
とから、ベルト弾性率は850N/mm以上必要とな
り、好ましくは880N/mm以上が好ましい。従って
実施例は比較例と比べて、プッシュロッド可動代が極端
に少なく、かなり効果があることがわかる。
The movable allowance of the auto tensioner is 4 to 18 m.
m, and if it exceeds 18 mm, no load is applied and the engine does not operate. Therefore, when continuous operation is performed,
It is advantageous that the moving allowance is small. From the results in Table 6, when the belt elasticity is 830 N / mm or less, the movable allowance of the push rod is 10 mm or more, and the movable allowance of the auto tensioner is 14 mm or more. At this time, the remaining movable allowance is less than 4 mm. When the engine is operated continuously, the remaining movable allowance approaches almost 0 mm, and it becomes difficult to start the movable engine. For this reason, the belt elastic modulus needs to be 850 N / mm or more, and preferably 880 N / mm or more. Therefore, it can be seen that the working example has an extremely small push rod moving allowance as compared with the comparative example, and is considerably effective.

【0040】[0040]

【発明の効果】上記のように、本発明は、歯付ベルトの
引張弾性率が30mm幅で850N/mm以上の弾性率
を有する歯付ベルトであることから、ベルトの引張弾性
率を向上させることにより、ベルトの伸びを抑え、オー
トテンショナーの動きをそれ自体が持つ適性可動範囲に
押さえることができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, since the toothed belt has a tensile elastic modulus of 30 mm width and an elastic modulus of 850 N / mm or more, the tensile elasticity of the belt is improved. As a result, there is an effect that the elongation of the belt can be suppressed and the movement of the auto tensioner can be suppressed to the proper movable range of the auto tensioner itself.

【0041】請求項2に記載の発明では、少なくとも前
記背部のゴム層に短繊維を1〜20質量部配合すること
によって、ベルトレイアウト上でベルト背面と接触する
アイドラー又はテンショナープーリ表面との摩擦係数を
低減させ、ベルト側面と走行中接触するプーリフランジ
との摩擦時の応力を緩和させ、側面の摩耗、損傷を防ぐ
ことができるという効果が有る。
According to the second aspect of the present invention, by blending at least 1 to 20 parts by mass of short fibers into at least the rubber layer on the back portion, the friction coefficient with the surface of the idler or the tensioner pulley that comes into contact with the back surface of the belt on the belt layout. This reduces the stress at the time of friction between the belt side surface and the pulley flange that comes into contact with the belt during traveling, and has the effect of preventing the side surface from being worn or damaged.

【0042】請求項3に記載の発明では、前記ゴムが水
素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を総ポリマ
ーに対して15〜40質量部添加した請求項1に記載の
歯付ベルトであることから、ベルトの背面硬度が適度の
硬さとなり、一定応力が掛かったときにゴムが変形し難
く、発熱が起こりにくく、さらに高負荷時の抵抗も大き
くならないので、ベルト走行時に伸びが発生しないとい
う効果が有る。
According to the third aspect of the present invention, there is provided the toothed belt according to the first aspect, wherein the rubber is obtained by adding 15 to 40 parts by mass of a metal salt of an unsaturated carboxylic acid to a hydrogenated nitrile rubber based on the total polymer. Therefore, the backside hardness of the belt is moderate, the rubber is hard to deform when a constant stress is applied, hardly generates heat, and the resistance under high load does not increase, so no elongation occurs during belt running There is an effect that.

【0043】請求項4に記載の発明では、前記ゴムが水
素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を総ポリマ
ーに対して5〜15質量部添加した請求項2に記載の歯
付ベルトにあることから、ベルトの背面硬度が適度の硬
さとなり、一定応力が掛かったときにゴムが変形し難
く、発熱が起こりにくく、さらに高負荷時の抵抗も大き
くならないので、ベルト走行時に伸びが発生しないとい
う効果が有る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the toothed belt according to the second aspect, the rubber is obtained by adding 5 to 15 parts by mass of a metal salt of an unsaturated carboxylic acid to a hydrogenated nitrile rubber based on the total polymer. Therefore, the backside hardness of the belt is moderate, the rubber is hard to deform when a constant stress is applied, hardly generates heat, and the resistance under high load does not increase, so no elongation occurs during belt running There is an effect that.

【0044】請求項5に記載の発明では、前記歯付ベル
トの背面硬度が80度(JISA型硬度計)以上、好ま
しくは85度以上であるため、応力が負荷された場合で
あっても、ゴムの変形を抑制することができる。このた
め、ベルト走行時の発熱が抑制されるとともに、摩擦時
の抵抗も小さくできる。これによって、ベルト走行時の
ベルト側面の摩耗及び損傷を小さくすることができると
いう効果が有る。
According to the fifth aspect of the present invention, the back surface hardness of the toothed belt is at least 80 degrees (JISA hardness meter), preferably at least 85 degrees, so that even when stress is applied, Rubber deformation can be suppressed. For this reason, heat generation during running of the belt is suppressed, and resistance during friction can be reduced. Thereby, there is an effect that wear and damage of the belt side surface during belt running can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態に係る歯付ベルトの全体斜視概略図
である。
FIG. 1 is an overall perspective schematic view of a toothed belt according to an embodiment.

【図2】歯付ベルトの走行試験装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a running test device for a toothed belt.

【図3】ベルト軸離測定機の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a belt axis separation measuring device.

【図4】歯付ベルトの応力−歪曲線である。FIG. 4 is a stress-strain curve of a toothed belt.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 心線 2 背部 3 歯部 4 歯布 5 歯付ベルト 7 緯糸 8 経糸 9 ゴム層 11 クランクプーリ 13 カムプーリ 15 ウォータポンププーリ 17 短繊維 19 偏心プーリ 21 アイドラー 23 オートテンショナー 25 プッシュロッド可動代 26 検尺機 27 上側のプーリ 29 下側のプーリ 31 軸間距離 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 core wire 2 back part 3 tooth part 4 tooth cloth 5 toothed belt 7 weft 8 warp 9 rubber layer 11 crank pulley 13 cam pulley 15 water pump pulley 17 short fiber 19 eccentric pulley 21 idler 23 auto tensioner 25 push rod movable allowance 26 measuring scale Machine 27 Upper pulley 29 Lower pulley 31 Distance between shafts

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 長手方向に沿って所定間隔で配置した複
数のゴムを基材とした歯部と、心線を埋設したゴムを基
材とした背部を有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した
歯付ベルトにおいて、歯付ベルトの引張弾性率が30m
m幅で少なくとも850N/mm以上の弾性率を有する
ことを特徴とする歯付ベルト。
A plurality of rubber-based teeth disposed at predetermined intervals along a longitudinal direction; and a rubber-based back having a core wire embedded therein. In a toothed belt coated with cloth, the tensile elasticity of the toothed belt is 30 m.
A toothed belt having an elastic modulus of at least 850 N / mm or more in m width.
【請求項2】 少なくとも前記背部のゴム層に短繊維を
1〜20質量部配合した請求項1に記載の歯付ベルト。
2. The toothed belt according to claim 1, wherein 1 to 20 parts by mass of short fibers are blended in at least the rubber layer on the back.
【請求項3】 前記ゴムが水素化ニトリルゴムに不飽和
カルボン酸金属塩を総ポリマーに対して15〜40質量
部添加した請求項1に記載の歯付ベルト。
3. The toothed belt according to claim 1, wherein the rubber is obtained by adding 15 to 40 parts by mass of a metal salt of an unsaturated carboxylic acid to a hydrogenated nitrile rubber based on the total polymer.
【請求項4】 前記ゴムが水素化ニトリルゴムに不飽和
カルボン酸金属塩を総ポリマーに対して5〜15質量部
添加した請求項2に記載の歯付ベルト。
4. The toothed belt according to claim 2, wherein the rubber is obtained by adding 5 to 15 parts by mass of a metal salt of an unsaturated carboxylic acid to a hydrogenated nitrile rubber based on the total polymer.
【請求項5】 前記歯付ベルトの背面硬度が80度(J
ISA型硬度計)以上である請求項1から4のいずれか
に記載の歯付ベルト。
5. The back hardness of the toothed belt is 80 degrees (J).
The toothed belt according to any one of claims 1 to 4, which is not less than an ISA type hardness meter.
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