JP2005256961A

JP2005256961A - 伝動ベルト

Info

Publication number: JP2005256961A
Application number: JP2004069604A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujimoto; 浩藤本; Takeru Takahashi; 長高橋
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】弾性率がポリエステル繊維糸からなる心線とアラミド繊維糸からなる心線との中間にある心線を備えており、特に、自動車の補機のサーペンタイン駆動用伝動ベルトとして好適に用いることができる伝動ベルト、特に好ましくは、Ｖリブドベルトを提供する。【解決手段】本発明によれば、ゴム中に埋設した心線を有する伝動ベルトにおいて、上記心線がアラミド繊維糸を下撚りして芯糸とし、下撚りしたポリエチレンテレフタレート繊維糸と共にこの芯糸を上撚りして、弾性率を２００〜５００ｇ／ｄとした諸撚りコードからなるものであることを特徴とする伝動ベルトが提供される。
また、本発明によれば、ゴム中に埋設した心線を有する伝動ベルトにおいて、上記心線がポリエチレンテレフタレート繊維糸を下撚りして芯糸とし、下撚りしたアラミド繊維糸と共にこの芯糸を上撚りして、弾性率を２００〜５００ｇ／ｄとした諸撚りコードからなるものであることを特徴とする伝動ベルトが提供される。
【選択図】なし

Description

本発明は、弾性率がポリエステル繊維糸からなる心線とアラミド繊維糸からなる心線との中間にある心線を備えている伝動ベルトに関する。

従来、伝動ベルト、特に、Ｖリブドベルトは、自動車のエアーコンプレッサやオルタネータ（発電機）等の補機を駆動するための動力伝達用ベルトとして広く用いられるに至っている。

このＶリブドベルトは、従来、張力を引き受ける部材として、ポリエステル繊維糸を撚糸したコードからなる心線を用いている。従来は、自動車の補機の駆動には、クランクプーリ（駆動プーリ）からそれぞれの補機ごとに駆動用のベルトを掛けるので、ベルトの長さは、精々、４０〜５２インチの範囲であった。

しかし、近年、自動車のエンジンルームのコンパクト化やエンジンの軽量化に伴って、プーリ径が小さくなると共に、サーペンタイン駆動化が推進されるに至っている。このサーペンタイン駆動においては、多数の補機に連結したプーリを同一平面上に配列し、これらのプーリにクランクプーリから単一のベルトを掛けて、補機を駆動するものである。従って、このようなサーペンタイン駆動に用いるベルトは、従来のものよりも長くなり、９０インチを越えるものも用いられるに至っている。

このように、サーペンタイン駆動に用いるベルトは、従来よりも長く、しかも、多数の補機を駆動するので、ベルトに加わる張力が従来よりも大きくなる。ここに、従来のポリエステル繊維糸からなる心線は弾性率が低いので、サーペンタイン駆動に用いるとき、伸びが大きく、ベルト張力を保つことができず、スリップを起こす等の不具合を生じる。

そこで、このような不具合を解消することを目的として、弾性率の高いアラミド繊維糸からなる心線の実用化が図られて、上記伸びによる不具合は解消されたものの、弾性率の高いアラミド繊維糸からなる心線によっては、例えば、急速な加速や減速時のように、衝撃的な力がベルトに加わった場合には、そのような衝撃を吸収、緩和することができず、ベルトのリブ部に急激な負荷がかかり、その結果、早期にリブが摩耗し、又は破壊する問題が発生した。

本発明は、伝動ベルト、特に、自動車の補機駆動用伝動ベルトにおける上述した問題を解決するためになされたものであって、弾性率がポリエステル繊維糸からなる心線とアラミド繊維糸からなる心線との中間にある心線を備えており、特に、自動車の補機のサーペンタイン駆動用伝動ベルトとして好適に用いることができるＶリブドベルトを提供することを目的とする。

本発明によれば、ゴム中に埋設した心線を有する伝動ベルトにおいて、上記心線がアラミド繊維糸を下撚りして芯糸とし、下撚りしたポリエチレンテレフタレート繊維糸と共にこの芯糸を上撚りして、弾性率を２００〜５００ｇ／ｄとした諸撚りコードからなるものであることを特徴とする伝動ベルトが提供される。

また、本発明によれば、ゴム中に埋設した心線を有する伝動ベルトにおいて、上記心線がポリエチレンテレフタレート繊維糸を下撚りして芯糸とし、下撚りしたアラミド繊維糸と共にこの芯糸を上撚りして、弾性率を２００〜５００ｇ／ｄとした諸撚りコードからなるものであることを特徴とする伝動ベルトが提供される。

本発明の伝動ベルトにおいては、心線がポリエチレンテレフタレート繊維糸とアラミド繊維糸とを諸撚りしたコードからなり、その弾性率がポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線とアラミド繊維糸のコードからなる心線との中間の値を有するので、自動車の補機のサーペンタイン駆動に好適に用いることができる。

図１は、本発明による伝動ベルトの一実施例としてのＶリブドベルトの断面図を示し、接着ゴム層１には複数本の心線２がベルト長手方向に埋設されており、この接着ゴム層の上面には帆布３が接着されていると共に、接着ゴム層の下面には断面がほぼ逆台形状の複数のリブゴム層（底ゴム層）４がベルト長手方向に延びるように一体に形成されている。

上記帆布は、通常、綿、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、アラミド繊維等からなる糸を用いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布であり、接着ゴム層に一体に接着されている。この接着ゴム層とこれに一体に形成されている上記リブゴム層は、特に限定されるものではないが、好ましくは、例えば、エチレン−α−オレフィン−ジエンゴムやクロロプレンゴムからなる。

本発明によれば、心線は、第１の発明として、通常、５００〜１５００ｄのアラミド繊維糸を下撚りして芯糸とし、下撚りしたポリエチレンテレフタレート繊維糸と共にこの芯糸を上撚りして、弾性率を２００〜５００ｇ／ｄとした諸撚りコードからなる。

また、本発明によれば、第２の発明として、心線は、通常、５００〜１５００ｄのポリエチレンテレフタレート繊維糸を下撚りして芯糸とし、下撚りしたアラミド繊維糸と共にこの芯糸を上撚りして、弾性率を２００〜５００ｇ／ｄとした諸撚りコードからなる。

前述したように、一般に、ポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線の弾性率は低く、他方、アラミド繊維糸のコードからなる心線の弾性率は高い。本発明に従って、ポリエチレンテレフタレート繊維糸とアラミド繊維糸とを諸撚りすることによって、その弾性率をポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線とアラミド繊維糸のコードからなる心線との中間の値を有せしめること、好ましくは、２００〜５００ｇ／ｄとすることができる。

本発明による伝動ベルトは、このように、心線の弾性率がポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線とアラミド繊維糸のコードからなる心線との中間の値を有するので、自動車の補機のサーペンタイン駆動用Ｖリブドベルトに好適に用いることができる。

また、伝動ベルトの心線の弾性率は、走行時の異音の発生にも関係するので、一定の条件下において、本発明の伝動ベルトをこのようなサーペンタイン駆動用Ｖリブドベルトとして用いることによって、ポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線を備えたＶリブドベルトとアラミド繊維糸のコードからなる心線を備えたＶリブドベルトが異音を発生するそれぞれのクランクプーリの回転数をそれらの中間の回転数に移行させることができる。即ち、本発明のＶリブドベルトは、ベルト駆動時の異音発生の不具合を解消するためにも有用である。

このような心線は、通常、接着処理して、接着ゴム層に埋設される。この心線の接着処理は、通常、心線にエポキシ化合物又はイソシアネート化合物の溶液を含浸させた後、加熱、乾燥する前処理と、これをＲＦＬ液を含浸させた後、加熱、乾燥するＲＦＬ処理と、このように処理した心線を接着ゴム層と同じゴムの配合物の溶液を含浸させた後、加熱、乾燥する接着ゴム処理とからなる。

一般に、Ｖリブドベルトは、次のようにして製造される。即ち、表面が滑らかな円筒状の成形ドラムの周囲にゴム引きした帆布と接着ゴム層を形成するゴムの未加硫配合物のシートを巻き付けた後、この上に上記接着処理した心線を螺旋状にスピニングし、更に、その上に上記と同じ接着ゴム層を形成するゴムの未加硫配合物のシートを巻き付ける。次いで、この上にリブゴム層を形成するゴムの未加硫配合物のシートを巻き付けて、積層体を形成した後、これを加硫缶中にて加圧加熱し、蒸気加硫して、環状の加硫物を得る。次いで、この環状の加硫物を駆動ロールと従動ロールとからなる第１の駆動システムに取付けて、所定の張力下で走行させながら、表面のゴム層に研削ホイールにて複数の溝を刻設して、複数のリブを形成する。この後、このようにして得られた環状の加硫物を駆動ロールと従動ロールとからなる第２の駆動システムに取付けて、走行させながら、所定の幅に裁断して、所定数のリブを備えたＶリブドベルトを得る。

以下の実施例及び比較例は、弾性率がポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線とアラミド繊維糸のコードからなる心線の中間にある心線を備えた伝動ベルトを実施例とし、ポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線を備えた伝動ベルトとアラミド繊維糸のコードからなる心線を備えた伝動ベルトをそれぞれ比較例として、それぞれの伝動ベルトをサーペンタイン駆動に用いたとき、ベルトの駆動走行時、振動異音の発生するクランクプーリの回転数を調べたものである。

一定の駆動条件下において、ポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線を備えたＶリブドベルトはクランクプーリが比較的低回転数のときに異音を発生し、他方、アラミド繊維糸のコードからなる心線を備えたＶリブドベルトはクランクプーリが高回転数のときに異音を発生する。しかし、本発明に従って、弾性率がポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線とアラミド繊維糸のコードからなる心線の中間にある心線を備えた伝動ベルトを用いるとき、弾性率と同じく、異音の発生するクランクプーリの回転数も、上記低回転数と高回転数との中間に移行することを示す。但し、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。

実施例１
（心線の製造）
１０００ｄのアラミド繊維糸を下撚りして芯糸とした。別に、１０００ｄのポリエチレンテレフタレート繊維糸を下撚りし、上記芯糸と共に下撚り方向と反対の方向に上撚りして、表１に示す構成の諸撚りコードを得た。この諸撚りコードの物理特性を表１に示す。

（ＲＦＬ液の調製）
レゾルシン７．３１重量部とホルマリン（３７重量％濃度）１０．７７重量部を混合、攪拌し、これに水酸化ナトリウム水溶液（固形分０．３３重量部）を加えて、混合、攪拌した。これに水１６０．９１重量部を加え、５時間熟成して、固形分濃度６．４０重量％のレゾルシン・ホルマリン樹脂（レゾルシン・ホルマリン初期縮合物、ＲＦ）水溶液を得た。このＲＦ水溶液にクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）ラテックスを加え、１２時間熟成して、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）を得た。

（心線の接着処理）
心線をポリメチレンポリフェニルイソシアネートのトルエン溶液（イソシアネート固形分１６重量％）に浸漬した後、２５０℃で４０秒間、加熱、乾燥して、前処理を施した。次いで、このように処理した心線を上記ＲＦＬ液に浸漬した後、２３０℃で４０秒間、加熱、乾燥し、再び、上記と同じＲＦＬ液に浸漬した後、２３０℃で４０秒間、加熱、乾燥して、ＲＦＬ処理した。このように処理した心線をエチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物のトルエン溶液に浸漬した後、６０℃で４０秒間、加熱、乾燥して、接着ゴム処理した。

（Ｖリブドベルトの製造）
前述したように、面が滑らかな円筒状の成形ドラムの周囲にゴム引きした帆布と接着ゴム層を形成するためのエチレン−プロピレン−ジエンゴムの未加硫配合物のシートを巻き付けた後、この上に上記接着処理した心線を螺旋状にスピニングし、更に、その上に上記と同じ接着ゴム層を形成するゴムの未加硫配合物のシートを巻き付けた。次いで、この上にリブゴム層を形成するためのエチレン−プロピレン−ジエンゴムの未加硫配合物のシートを巻き付けて、積層体を形成した後、これを加硫缶中にて内圧６ｋｇｆ／ｃｍ²、外圧６ｋｇｆ／ｃｍ²、温度１６５℃で２０分間、加圧加熱し、蒸気加硫して、環状の加硫物を得た。この環状の加硫物を前述したように加工して、接着ゴム層に上記心線が埋設されており、この接着ゴム層の上面に帆布が接着されていると共に、接着ゴム層の下面にリブゴム層を有するリブ数５、周長１１３０ｍｍのＶリブドベルトを得た。

（異音測定）
図２に示すように、直径１３０ｍｍのクランクプーリー（駆動プーリー）５、直径５７．５０ｍｍの補機６、直径８０ｍｍのアイドラー７及び直径１４０ｍｍのアイドラープーリー８からなる試験用駆動システムに上記Ｖリブドベルト９を取付け、ベルト張力６０ｋｇｆにて走行させ、補機の手前、ベルトから約５０ｍｍ横側の位置に騒音計１０を設置して、ベルト走行時の異音（騒音）レベルを測定した。結果を表１に示す。表１において、異音Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれクランクプーリーの回転数１５００ｒｐｍ、２２００ｒｐｍ及び１８００ｒｐｍのときの異音、即ち、ベルトの高さ方向の振動音を示す。

実施例２
１０００ｄのポリエチレンテレフタレート繊維糸を下撚りして芯糸とした。別に、１０００ｄのアラミド繊維糸を下撚りし、上記芯糸と共に下撚り方向と反対の方向に上撚りして、表１に示す構成と物理特性を有する諸撚りコードを得た。実施例１において、この諸撚りコードを用いた以外は、同様にして、Ｖリブドベルトを製造し、同様にして、走行時の異音を測定した。結果を表１に示す。

比較例１
１０００ｄのポリエチレンテレフタレート繊維糸を下撚りして芯糸とした。別に、これと同じポリエチレンテレフタレート繊維糸を下撚りし、上記芯糸と共に下撚り方向と反対の方向に上撚りして、表１に示す構成と物理特性を有する諸撚りコードを得た。実施例１において、この諸撚りコードを用いた以外は、同様にして、Ｖリブドベルトを製造し、同様にして、走行時の異音を測定した。結果を表１に示す。

比較例２
１０００ｄのアラミド繊維糸を下撚りして芯糸とした。別に、これと同じアラミド繊維糸を下撚りし、上記芯糸と共に下撚り方向と反対の方向に上撚りして、表１に示す構成と物理特性を有する諸撚りコードを得た。実施例１において、この諸撚りコードを用いた以外は、同様にして、Ｖリブドベルトを製造し、同様にして、走行時の異音を測定した。結果を表１に示す。

表１に示すように、ポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線の弾性率は低く（９６ｇ／ｄ）、前述した条件下でのベルトの駆動時にクランクプーリの回転数１５００ｒｐｍのときに異音が発生する。他方、アラミド繊維糸のコードからなる心線の弾性率は高く（６００ｇ／ｄ）、前述した条件下でのベルトの駆動時にクランクプーリの回転数２２００ｒｐｍのときに異音が発生する。

本発明によれば、心線は、ポリエチレンテレフタレート繊維糸とアラミド繊維糸とを諸撚りしてなり、その弾性率がポリエチレンテレフタレート繊維糸のコードからなる心線とアラミド繊維糸のコードからなる心線との中間の値を有し、従って、クランクプーリの回転数が１５００ｒｐｍ及び２２００ｒｐｍいずれのときも異音の発生はなく、クランクプーリの回転数が上記回転数の中間値である１８００ｒｐｍのときに異音が発生した。

クランクプーリの回転数２２００ｒｐｍのときの異音は高周波であるので、耳障りであり、クランクプーリの回転数１５００ｒｐｍのときの異音は、全体音が静かであるので、異音性が高いが、クランクプーリの回転数１８００ｒｐｍのときの異音は、上記の異音の中間の性質を有し、異音性が小さい。しかも、クランクプーリの回転数１８００ｒｐｍは、補機駆動のためのクランクプーリの回転数からみれば、過渡的な回転数であるので、実用上、支障は少ない。

伝動ベルトの一例としてのＶリブドベルトの断面図である。伝動ベルトの走行時の異音を測定するための駆動システムを示す図である。

符号の説明

１…接着ゴム層
２…心線
３…帆布
４…リブゴム層（底ゴム層）
９…Ｖリブドベルト
１０…騒音計

Claims

ゴム中に埋設した心線を有する伝動ベルトにおいて、上記心線がアラミド繊維糸を下撚りして芯糸とし、下撚りしたポリエチレンテレフタレート繊維糸と共にこの芯糸を上撚りして、弾性率を２００〜５００ｇ／ｄとした諸撚りコードからなるものであることを特徴とする伝動ベルト。
ゴム中に埋設した心線を有する伝動ベルトにおいて、上記心線がポリエチレンテレフタレート繊維糸を下撚りして芯糸とし、下撚りしたアラミド繊維糸と共にこの芯糸を上撚りして、弾性率を２００〜５００ｇ／ｄとした諸撚りコードからなるものであることを特徴とする伝動ベルト。
伝動ベルトがその長手方向に延びる複数のリブゴム層を有するＶリブドベルトであり、上記リブゴム層がエチレン−α−オレフィン−ジエンゴム又はクロロプレンゴムからなる請求項１又は２に記載の伝動ベルト。
請求項３に記載の伝動ベルトからなる自動車の補機のサーペンタイン駆動用Ｖリブドベルト。