JP2005264994A

JP2005264994A - Low noise toothed belt

Info

Publication number: JP2005264994A
Application number: JP2004075637A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamada; 洋山田; Masato Tomobuchi; 正人友淵; Noritoshi Kanazawa; 憲寿金沢; Hiroshi Kikuchi; 浩菊地
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2005-09-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low noise toothed belt that is excellent in waterproof durability, wear resistance, and mechanical strength properties, and equipped with quietness. <P>SOLUTION: In the low noise toothed belt 1, a plurality of tooth portions 6 is formed on a surface of a belt body rubber layer 2 wherein a plurality of core wires 5 is buried in a longitudinal direction, and a surface of the tooth portion 6 is covered by a tooth cloth 7. A tooth surface side rubber layer 3 and a back surface side rubber layer 4 structuring the belt body rubber layer 2, is formed by rubber composition including hydrogenation nitrile rubber, polymer alloy obtained by finely scattering polymethacrylic acid zinc in hydrogenation nitrile rubber, and ethylene vinylacetate copolymer. The tooth surface side rubber layer 3 has hardness lower than the back surface side rubber layer 4. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、長手方向に複数の心線が埋設されたゴム層からなるベルト本体の表面に複数の歯部を備え、この歯部の表面に歯布が被着された低騒音歯付ベルトに関する。 The present invention relates to a low-noise toothed belt having a plurality of teeth on the surface of a belt body made of a rubber layer in which a plurality of core wires are embedded in the longitudinal direction, and a tooth cloth is attached to the surface of the teeth. .

歯付ベルトは、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリとの間に掛け渡されて、一般産業機器やＯＡ機器の動力伝達ベルト、自動車内燃機関のタイミングベルト、自転車の駆動ベルト等として使用されている。通常、歯付ベルトは、長手方向に複数の心線が埋設されたベルト本体ゴム層の表面に複数の歯部が形成され、該歯部の表面に歯布が被覆されて形成されている。 A toothed belt is stretched between a driving side toothed pulley and a driven side toothed pulley and used as a power transmission belt for general industrial equipment and OA equipment, a timing belt for an automobile internal combustion engine, a driving belt for a bicycle, etc. Has been. Usually, a toothed belt is formed by forming a plurality of teeth on the surface of a belt main body rubber layer in which a plurality of core wires are embedded in the longitudinal direction, and covering the surface of the teeth with a tooth cloth.

上記のように使用されている歯付ベルトは、使用中における音の静粛性、耐クラック性、耐久性等の特性、背面側がテンションプーリやアイドラプーリに接触したときの耐摩耗特性が要求されている。従来、かかる特性を備えた歯付ベルトとして、歯付ベルトのベルト本体ゴム層を２層構造とし、背面側ゴム層を歯面側ゴム層より硬度が高い物性を有するゴムで形成したものが公知である（特許第３１５１４２４号公報）。
特許第３１５１４２４号公報 Toothed belts used as described above are required to have sound quietness, crack resistance, durability, etc. during use, and wear resistance when the back side contacts a tension pulley or idler pulley. Yes. Conventionally, as a toothed belt having such characteristics, a belt body rubber layer of the toothed belt has a two-layer structure, and a back rubber layer is formed of rubber having physical properties higher in hardness than the tooth surface rubber layer. (Japanese Patent No. 3151424).
Japanese Patent No. 3151424

特許文献１に開示されている歯付ベルトは、ベルト本体ゴム層が、水素化ニトリルゴムと、水素化ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイと、カーボンブラックとを含むゴム組成物で２層構造に形成され、外側ゴム層（背面側ゴム層）を内側ゴム層（歯面側ゴム層）より高硬度にしたものである。この歯付ベルトは、例えば、水が飛散したり注水されているようなところで使用したり、雨が降っているようなところで使用すると充分な耐水性を備えていないため、機械的強度が低下するという問題があった。 The toothed belt disclosed in Patent Document 1 includes a rubber composition in which a belt main body rubber layer includes hydrogenated nitrile rubber, a polymer alloy in which poly (zinc methacrylate) is finely dispersed in hydrogenated nitrile rubber, and carbon black. The outer rubber layer (back rubber layer) has a higher hardness than the inner rubber layer (tooth surface rubber layer). This toothed belt, for example, does not have sufficient water resistance when used where water is scattered or poured, or when it is raining, so the mechanical strength is reduced. There was a problem.

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決し、耐水耐久性、耐摩耗性、機械的強度特性に優れると共に、静粛性を備えた低騒音歯付ベルトを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a low-noise toothed belt that solves the problems of the prior art as described above, is excellent in water resistance durability, wear resistance, and mechanical strength characteristics, and has quietness. Objective.

前記課題を解決するため、本発明は、長手方向に複数の心線が埋設されたベルト本体ゴム層の表面に複数の歯部が形成され、該歯部の表面に歯布が被着されてなる低騒音歯付ベルトにおいて、前記ベルト本体ゴム層が水素化ニトリルゴムと、水素化ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイと、エチレン酢酸ビニル共重合体とを含有するゴム組成物で形成されていると共に、該ベルト本体ゴム層が歯面側ゴム層と背面側ゴム層とで一体に形成された２層構造からなり、前記歯面側ゴム層が背面側ゴム層より低硬度である低騒音歯付ベルト、という構成としたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a belt body rubber layer in which a plurality of core wires are embedded in a longitudinal direction, and a plurality of teeth are formed on the surface of the tooth. A rubber composition in which the belt main body rubber layer contains a hydrogenated nitrile rubber, a polymer alloy in which poly (zinc methacrylate) is finely dispersed in the hydrogenated nitrile rubber, and an ethylene vinyl acetate copolymer. And the belt body rubber layer has a two-layer structure in which the tooth surface side rubber layer and the back surface rubber layer are integrally formed, and the tooth surface side rubber layer is lower than the back surface rubber layer. The configuration is a low noise toothed belt having a hardness.

本発明によれば、歯付ベルトを構成するベルト本体ゴム層が水素化ニトリルゴムと、水素化ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイと、エチレン酢酸ビニル共重合体とを含有するゴム組成物で形成されているので、歯付ベルトを耐水耐久性、耐摩耗性、機械的強度特性のバランスに優れたものとすることができる。特に、ベルト本体ゴム層がエチレン酢酸ビニル共重合体が配合されたゴム組成物で形成されていることにより、歯付ベルトの耐水耐久性を向上させることができる。 According to the present invention, the belt body rubber layer constituting the toothed belt contains a hydrogenated nitrile rubber, a polymer alloy in which poly (zinc methacrylate) is finely dispersed in the hydrogenated nitrile rubber, and an ethylene vinyl acetate copolymer. Therefore, the toothed belt can be excellent in the balance of water resistance, wear resistance, and mechanical strength characteristics. In particular, the water resistance of the toothed belt can be improved by forming the belt main body rubber layer from a rubber composition containing an ethylene vinyl acetate copolymer.

ベルト本体ゴム層が歯面側ゴム層と背面側ゴム層とで一体に形成された２層構造からなり、歯面側ゴム層が背面側ゴム層より低硬度であるので、歯付ベルトが歯付プーリに噛合し始めるときの衝突音が抑制されるため、低騒音の歯付ベルトとすることができる。 The belt body rubber layer has a two-layer structure in which the tooth surface side rubber layer and the back surface rubber layer are integrally formed, and the tooth surface side rubber layer has a lower hardness than the back surface rubber layer. Since the collision noise when starting to mesh with the attached pulley is suppressed, a low-noise toothed belt can be obtained.

本発明の実施例を図１に基づいて説明する。図１は歯付ベルトの要部を示す断面図である。歯付ベルト１は、ベルト本体ゴム層２に心線５が長手方向に亘って埋設され、ゴム層２のゴムにより複数の歯部６がベルト本体ゴム層２表面に形成され、歯部６の表面に歯布７が被着されて形成されている。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a toothed belt. In the toothed belt 1, the core wire 5 is embedded in the belt main body rubber layer 2 in the longitudinal direction, and a plurality of tooth portions 6 are formed on the surface of the belt main body rubber layer 2 by the rubber of the rubber layer 2. A tooth cloth 7 is attached to the surface.

ベルト本体ゴム層２は、硬度が異なる２つのゴム層３，４、すなわち歯面側ゴム層３と背面側ゴム層４とで一体に形成されている。このベルト本体ゴム層２を構成する歯面側ゴム層３及び背面側ゴム層４は、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ；日本ゼオン社製ゼットポール２０２０：ヨウ素価２８）３０重量部と、水素化ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイ（ＺＳＣ；日本ゼオン社製ゼットポール２０２０とポリメタクリル酸亜鉛との微分散物）２０重量部と、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ；バイエル社製酢酸ビニル量６０％１００℃ＣＭＬ１＋４が５５であるエチレン酢酸ビニル共重合体）５０重量部とからなるゴム組成物で形成される。 The belt main body rubber layer 2 is integrally formed of two rubber layers 3 and 4 having different hardnesses, that is, a tooth surface side rubber layer 3 and a back surface side rubber layer 4. The tooth surface side rubber layer 3 and the back surface side rubber layer 4 constituting the belt main body rubber layer 2 are composed of 30 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber (HNBR; ZEPOL 2020: iodine value 28 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), hydrogenated nitrile. 20 parts by weight of polymer alloy (ZSC; fine dispersion of Zetpol 2020 and polyzinc methacrylate) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., and ethylene vinyl acetate copolymer (EVA; Bayer) Manufactured by a rubber composition comprising 50 parts by weight of an ethylene vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 60% and 100 ° C. CML1 + 4 of 55.

歯面側ゴム層３及び背面側ゴム層４は、ホワイトカーボン、有機過酸化物（４〜１１重量部）、充填剤等が配合されるが、カーボンブラック及び可塑剤が配合されることなく形成されたもので、背面側ゴム層４は６０〜１１０ｋｇ／ｃｍ２の剛性を有し、硬度が８０Ｈｓ程度の物性を有するゴム組成物で形成される。歯面側ゴム層３は背面側ゴム層４より低硬度で、その硬度差が少なくとも３Ｈｓあり、好ましい硬度差は３〜５Ｈｓ程度である。 The tooth side rubber layer 3 and the back side rubber layer 4 are formed without white carbon, organic peroxide (4 to 11 parts by weight), filler, etc., but without carbon black and plasticizer. Thus, the back side rubber layer 4 is formed of a rubber composition having a rigidity of 60 to 110 kg / cm 2 and a physical property of hardness of about 80 Hs. The tooth surface side rubber layer 3 has a lower hardness than the back side rubber layer 4 and has a hardness difference of at least 3 Hs, and a preferable hardness difference is about 3 to 5 Hs.

歯付ベルト１を構成する心線５は、通常、歯付ベルトの心線として用いられているコード、例えば、アラミド繊維を撚り合わせたアラミドコード、ポリエステルコード、ナイロンコード、グラスコード、スチールコード等である。 The cord 5 constituting the toothed belt 1 is usually a cord used as a cord of the toothed belt, for example, an aramid cord in which aramid fibers are twisted together, a polyester cord, a nylon cord, a glass cord, a steel cord, etc. It is.

歯部６の表面に被着される歯布７は、通常、歯付ベルトの歯布として用いられている歯布、例えば、ナイロン６、６６等のポリアミド繊維、アラミド繊維からなる織布をＲＦＬ液処理した後、有機加酸化物溶液で処理された歯布が用いられる。この歯布７で構成された歯付ベルト１は、耐久性、耐熱耐久性及び耐水耐久性の向上が図られる。 For the tooth cloth 7 to be applied to the surface of the tooth portion 6, a tooth cloth usually used as a tooth cloth for a toothed belt, for example, a woven cloth made of polyamide fiber such as nylon 6, 66, or aramid fiber is RFL. After the liquid treatment, a tooth cloth treated with an organic oxide solution is used. The toothed belt 1 composed of the tooth cloth 7 is improved in durability, heat resistance and water resistance.

歯付ベルト１は、以下のように製造される。すなわち、歯部形成用溝を有する円筒状金型の外表面に歯布６を巻き付け、その上に心線２を一定張力でスパイラル状に巻き、その上に歯面側ゴム層３となるゴム組成物からなる未加硫ゴムシート、さらにその上に、背面側ゴム層４となるゴム組成物からなる未加硫ゴムシートを巻き付けた後、加硫缶に入れて外周側から加圧し、蒸気で加熱する。歯付ベルト１は、この加圧・加熱によりゴムを軟化させて歯部５が形成されると共に、歯布６が歯部表面側に接着され、歯面側ゴム層３及び背面側ゴム層４が加硫して一体の２層構造のゴム層となって筒状成形品が製造され、この筒状成形品を所定幅に輪切りして歯付ベルト１が形成される。 The toothed belt 1 is manufactured as follows. That is, a tooth cloth 6 is wound around an outer surface of a cylindrical mold having a tooth portion forming groove, a core wire 2 is wound in a spiral shape with a constant tension thereon, and a rubber that becomes a tooth surface side rubber layer 3 thereon. An unvulcanized rubber sheet made of the composition, and an unvulcanized rubber sheet made of the rubber composition to be the back side rubber layer 4 are wound on the unvulcanized rubber sheet. Heat with. In the toothed belt 1, rubber is softened by this pressurization and heating to form a tooth portion 5, and a tooth cloth 6 is bonded to the tooth surface surface side, and the tooth surface side rubber layer 3 and the back surface side rubber layer 4. Is vulcanized into an integral two-layer rubber layer to produce a cylindrical molded product, and this cylindrical molded product is cut into a predetermined width to form the toothed belt 1.

上記のように製造された歯付ベルト１は、歯面側ゴム層３が背面側ゴム層４より低硬度の軟質のものである。この場合、図１に示すように、歯面側ゴム層３の厚さｔは、歯付ベルトの歯底とベルト本体ゴム層２の背面表面との厚さをＴとしたとき、ｔ＝１／４Ｔとすることが好ましくい。 The toothed belt 1 manufactured as described above is a soft one in which the tooth surface side rubber layer 3 is lower in hardness than the back surface side rubber layer 4. In this case, as shown in FIG. 1, the thickness t of the tooth surface side rubber layer 3 is t = 1 when the thickness between the tooth bottom of the toothed belt and the back surface of the belt main body rubber layer 2 is T. / 4T is preferable.

上記構成からなる歯付ベルト１は、ベルト本体ゴム層２を構成する歯面側ゴム層３及び背面側ゴム層４が、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）３０重量部と、水素化ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイ（ＺＳＣ）２０重量部と、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）５０重量部とからなるゴム組成物で形成されているので、耐水耐久性、耐摩耗性、耐環境性、機械的強度特性のバランスが優れたものとすることができる。特に、ベルト本体ゴム層２がカーボンブラックを配合していないゴム組成物で形成されているので、ゴム組成物に任意色の着色剤を配合することにより、任意の色の着色歯付ベルトとすることが可能となる。 In the toothed belt 1 having the above-described configuration, the tooth surface side rubber layer 3 and the back surface side rubber layer 4 constituting the belt main body rubber layer 2 are made of 30 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber (HNBR) and hydrogenated nitrile rubber. Since it is formed of a rubber composition consisting of 20 parts by weight of polymer alloy (ZSC) finely dispersed in zinc methacrylate and 50 parts by weight of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), water resistance and abrasion resistance In addition, the balance between environmental resistance and mechanical strength characteristics can be excellent. In particular, since the belt body rubber layer 2 is formed of a rubber composition not containing carbon black, a colored toothed belt of any color can be obtained by adding a colorant of any color to the rubber composition. It becomes possible.

ベルト本体ゴム層２は、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）とポリマーアロイ（ＺＳＣ）が配合されたゴム組成物で形成されているため、水、温水等に浸漬しても膨潤程度が小さく、優れた耐水耐久性、耐摩耗性、機械的強度特性を有する。特に、従来のベルト本体ゴム層２を水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）と水素化ニトリルゴムにポリメタクリル酸亜鉛を微分散させたポリマーアロイ（ＺＳＣ）とを配合し、さらにカーボンブラックを配合したゴム組成物で形成した黒色の歯付ベルトと、耐水耐久性、耐摩耗性、機械的強度特性の点で遜色のない歯付ベルト１とすることができる。 Since the belt body rubber layer 2 is formed of a rubber composition in which an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) and a polymer alloy (ZSC) are blended, the degree of swelling is small even when immersed in water, warm water, etc. Excellent water resistance, wear resistance and mechanical strength characteristics. In particular, a rubber composition in which the conventional belt body rubber layer 2 is blended with hydrogenated nitrile rubber (HNBR) and polymer alloy (ZSC) in which poly (zinc methacrylate) is finely dispersed in hydrogenated nitrile rubber, and carbon black is blended. A black toothed belt formed of a product and a toothed belt 1 that is inferior in terms of water resistance, wear resistance, and mechanical strength characteristics can be obtained.

ベルト本体ゴム層２が歯面側ゴム層３と背面側ゴム層４とで一体に形成された２層構造からなり、歯面側ゴム層３が背面側ゴム層４より低硬度であるので、この低硬度の軟らかい歯面側ゴム層３により、歯付ベルトが歯付プーリに噛合し始めるとき、歯付ベルトの歯が歯付プーリの歯に衝突する衝撃、あるいは歯が歯底に入り込む衝撃等が吸収されて衝突音が抑制されるため、低騒音の歯付ベルトとすることができる。また、背面側ゴム層４を硬度８０Ｈｓ、剛性６０〜１１０ｋｇ／ｃｍ２とすると、テンショナプーリ、アイドラプーリとの接触による摩耗を抑制することができる。 Since the belt body rubber layer 2 has a two-layer structure in which the tooth surface side rubber layer 3 and the back surface rubber layer 4 are integrally formed, and the tooth surface side rubber layer 3 has a lower hardness than the back surface rubber layer 4, When the toothed belt starts to mesh with the toothed pulley due to the low hardness soft tooth surface side rubber layer 3, the impact of the toothed belt colliding with the tooth of the toothed pulley, or the impact of the tooth entering the tooth bottom Is absorbed and the collision noise is suppressed, so that a low-noise toothed belt can be obtained. Further, when the back side rubber layer 4 has a hardness of 80 Hs and a rigidity of 60 to 110 kg / cm 2, wear due to contact with the tensioner pulley and idler pulley can be suppressed.

本発明実施例の歯付ベルトの要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the toothed belt of this invention Example.

Explanation of symbols

１歯付ベルト
２ベルト本体ゴム層
３歯面側ゴム層
４背面側ゴム層
５心線
６歯部
７歯布 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Toothed belt 2 Belt body rubber layer 3 Tooth surface side rubber layer 4 Back side rubber layer 5 Core wire 6 Tooth part 7 Tooth cloth

Claims

In a low-noise toothed belt in which a plurality of teeth are formed on the surface of a belt body rubber layer in which a plurality of core wires are embedded in the longitudinal direction, and a tooth cloth is attached to the surface of the teeth,
The belt body rubber layer is formed of a rubber composition containing a hydrogenated nitrile rubber, a polymer alloy in which poly (zinc methacrylate) is finely dispersed in the hydrogenated nitrile rubber, and an ethylene vinyl acetate copolymer, The belt body rubber layer has a two-layer structure in which a tooth surface side rubber layer and a back side rubber layer are integrally formed,
A low-noise toothed belt, wherein the tooth-side rubber layer has a lower hardness than the back-side rubber layer.