JP2007231978A - Toothed belt and tooth portion reinforcing material to be used for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は歯付ベルトおよびこれに用いる歯部補強材に係り、特に耐歯欠け性を改善した歯付ベルトおよびこれに用いる歯部補強材に関する。 The present invention relates to a toothed belt and a tooth part reinforcing material used therefor, and more particularly, to a toothed belt having improved tooth chip resistance and a tooth part reinforcing material used therefor.
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ため、更なる耐久性の向上が要求されている。また、近年大型自動2輪車の後輪駆動用にこれまでのチェーンあるいはシャフト駆動から、静粛性、メンテナンスフリー性が受けて、ベルトでの駆動方式がとられるようになってきている。更に、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。 Toothed belts that drive camshafts, injection pumps, oil pumps, water pumps, etc., for automobile engines, increase the load on the belt and increase the ambient temperature as the engine room becomes more compact with higher engine output Since the use environment of toothed belts has become particularly severe in recent years, further improvement in durability is required. Further, in recent years, a drive system using a belt has been adopted for driving a rear wheel of a large-sized motorcycle in response to quietness and maintenance-free performance from the conventional chain or shaft drive. Further, for toothed belts used for general industries, it is required to extend the replacement period for high load driving such as injection molding machines.
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、心線構成の太径化等の改良、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。 The failure modes of toothed belts are broadly divided into 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, and tooth chipping due to wear of tooth cloth. Is done. With respect to belt cutting due to bending fatigue of the core wire and insufficient heat resistance of the rubber, improvement of the core wire material, the diameter of the core wire configuration, etc., and improvement of the heat resistance of the core wire treating agent have been implemented. In addition, with respect to improving the heat resistance of rubber, failures have decreased due to the use of hydrogenated nitrile rubber.
特に、ベルトに高負荷が掛かるエンジン、2輪車の後輪駆動用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み、また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。更には、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しないあるいは2軸駆動のためベルト張力が低下し、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。 In particular, an engine in which a high load is applied to the belt, and a toothed belt for driving a rear wheel drive or an industrial drive device for a two-wheeled vehicle, the pulley shaft is bent due to the high load, and the belt is offset, causing the pulley to move. Abnormal wear on the side surface of the belt due to friction with the flange or the like, cutting due to damage on the side surface, and chipping are likely to occur. Furthermore, the belt is stretched by a high load, the auto tensioner does not operate or the belt tension is lowered due to the biaxial drive, and a proper load is not applied to the belt, thereby causing a phenomenon that hinders normal operation of the engine.
このため、ベルト側面の摩耗や損傷、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を低減させる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。 For this reason, the surface of the toothed belt meshing with the pulley teeth is treated with fluorine resin, layered graphite, or the like, which acts to reduce the friction coefficient, against wear and damage on the belt side and belt elongation. In addition, although the investigation of the core wire material has been carried out, a sufficient improvement measure has not yet been found.
また、特許文献1では、経糸あるいは緯糸いずれか一方若しくは両方が超高分子量ポリエチレン繊維からなる織物を使用して、加硫時に溶融し、歯表面に超高分子量ポリエチレンの皮膜を形成し、低摩擦係数化、優れた耐摩耗性を発現することが記載されている。
このように特許文献1では、経糸と緯糸のいずれか一方若しくは両方に超高分子量ポリエチレン繊維を用いた織物を歯布に使用して、加硫時に該繊維を溶融させ、歯部表面を超高分子量ポリエチレンの皮膜にして低摩擦面にし、優れた耐摩耗性を付与していた。このように歯部表面には超高分子量ポリエチレンの皮膜が形成されるが、歯布全体が溶融後に固形化した超高分子量ポリエチレンになるために剛性が高くなり、結果として歯部は耐衝撃性に優れているとは言えなかった。 As described above, in Patent Document 1, a woven fabric using ultrahigh molecular weight polyethylene fibers for one or both of the warp and the weft is used for the tooth cloth, the fibers are melted during vulcanization, and the surface of the tooth portion is made extremely high. The film was made of a molecular weight polyethylene to provide a low friction surface and imparted excellent wear resistance. In this way, a coating of ultra high molecular weight polyethylene is formed on the tooth surface, but the entire tooth cloth becomes ultra high molecular weight polyethylene that is solidified after melting, resulting in increased rigidity, and as a result, the tooth portion is impact resistant. It could not be said that it was excellent.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、歯ゴム部表面を繊維織物で被覆した歯付ベルトにおいて、歯ゴム部表面にオレフィン系短繊維群を溶融固化して形成した短繊維結合層を配し、摩擦抵抗を長期にわたって低減させてベルト寿命の向上に寄与する歯付ベルトとこれに使用する歯部補強材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a toothed belt in which the surface of the tooth rubber part is coated with a fiber fabric, the short fiber formed by melting and solidifying an olefinic short fiber group on the surface of the tooth rubber part. An object of the present invention is to provide a toothed belt that contributes to the improvement of the belt life by providing a bonding layer and reducing the frictional resistance over a long period of time, and a tooth part reinforcing material used therefor.
本願請求項1記載の発明は、心線が埋設された背ゴム部と、背ゴム部にベルト長手方向に所定のピッチで配設された複数の歯ゴム部とを備え、歯ゴム部の表面に歯部補強材を貼着した歯付ベルトにおいて、上記歯部補強材が織物からなる基布の一方の面にオレフィン系短繊維群を溶融固化して形成した短繊維結合層を、そして他面にコートゴム層を付着形成し、上記短繊維結合層が歯ゴム部の最外面に露出した状態で位置している。上記短繊維結合層が樹脂膜状になって優れた耐摩耗性を有し、歯ゴム部の耐久性を向上させる。 The invention according to claim 1 includes a back rubber part in which a core wire is embedded, and a plurality of tooth rubber parts arranged at a predetermined pitch in the belt longitudinal direction on the back rubber part, and the surface of the tooth rubber part In the toothed belt having the tooth part reinforcing material attached thereto, a short fiber bonding layer formed by melting and solidifying the olefinic short fiber group on one surface of the base fabric in which the tooth part reinforcing material is made of a woven fabric, and the other A coat rubber layer is adhered to the surface, and the short fiber bonding layer is located in a state exposed on the outermost surface of the tooth rubber portion. The short fiber bonding layer becomes a resin film, has excellent wear resistance, and improves the durability of the tooth rubber part.
本願請求項2記載の発明は、短繊維結合層がオレフィン系短繊維群として少なくとも超高分子量ポリエチレン短繊維を含んでいる歯付ベルトである。短繊維結合層は超高分子量ポリエチレン短繊維の存在により低摩擦係数をもつ面になり、一段と優れた耐摩耗性を有し、歯ゴム部の耐久性を向上させることができる。
The invention according to
本願請求項3記載の発明は、短繊維結合層がオレフィン系短繊維群として超高分子量ポリエチレン短繊維とこれより低融点の短繊維を含んでいる歯付ベルトであり、また本願請求項4記載の発明は、低融点短繊維がポリエチレン、ポリプロピレンから選ばれる少なくとも1種の繊維である歯付ベルトであり、低融点短繊維を溶融させることにより超高分子量ポリエチレン短繊維を溶融させずに短繊維結合層に固着させることができる。更に本願請求項5記載の発明は、基布には接着層が含浸付着している歯付ベルトであり、基布が歯ゴム部に良好に接着する。
The invention described in claim 3 of the present application is a toothed belt in which the short fiber bonding layer includes an ultra-high molecular weight polyethylene short fiber as a group of olefinic short fibers and a short fiber having a melting point lower than that, and is claimed in
本願請求項6記載の発明は、織物からなる基布の一方の面に加硫温度で溶融可能な短繊維を含む短繊維集合層を、そして他面にコートゴム層を付着形成した歯部補強材である。短繊維集合層の短繊維を加硫温度(150〜170℃)で溶融して皮膜を形成し、これにより優れた耐摩耗性を有する歯部補強材になる。
The invention according to
本願請求項7〜10記載の発明は、短繊維集合層が少なくともオレフィン系短繊維群として超高分子量ポリエチレン短繊維を含んでいる場合、短繊維集合層がオレフィン系短繊維群として超高分子量ポリエチレン短繊維とこれより低融点の短繊維を含んでいる場合、低融点短繊維がポリエチレン、ポリプロピレンから選ばれる少なくとも1種の繊維である場合、短繊維集合層が不織布である場合であり、短繊維集合層が超高分子量ポリエチレン短繊維の存在により低摩擦係数をもつ短繊維結合層になり、一段と優れた耐摩耗性を有し、歯ゴム部の耐久性を向上させる歯部補強材になる。
In the invention according to
本願請求項11記載の発明は、基布には接着層が含浸付着している歯部補強材であり、基布とゴム部材(コートゴム層あるいは歯ゴム層)との接着力が向上する。 The invention according to claim 11 of the present application is a tooth portion reinforcing material in which an adhesive layer is impregnated and adhered to the base fabric, and the adhesive force between the base fabric and the rubber member (coat rubber layer or tooth rubber layer) is improved.
本願発明の歯付ベルトは、短繊維結合層が優れた耐摩耗性を有し、歯ゴム部の耐久性を向上させ、更に短繊維結合層が少なくとも超高分子量ポリエチレン短繊維を含んでいるとより低摩擦係数をもつ面になり、一段と優れた耐摩耗性を有し、歯ゴム部の耐久性を向上させる。また、歯部補強材も短繊維集合層の短繊維を加硫温度(150〜170℃)で溶融して短繊維結合層を形成し、より優れた耐摩耗性を有するものになる。 In the toothed belt of the present invention, the short fiber bonding layer has excellent wear resistance, improves the durability of the tooth rubber portion, and the short fiber bonding layer contains at least ultra high molecular weight polyethylene short fibers. The surface has a lower coefficient of friction, has even better wear resistance, and improves the durability of the tooth rubber part. Further, the tooth part reinforcing material also has a better abrasion resistance by melting the short fibers of the short fiber assembly layer at a vulcanization temperature (150 to 170 ° C.) to form a short fiber bonding layer.
以下、本発明の歯付ベルトを図面に基づいて説明する。図1は本実施形態に係る歯付ベルトの部分正面図であり、図2は図1のA−A断面図であり、そして図3は歯部補強材の断面図を示す。 Hereinafter, the toothed belt of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial front view of a toothed belt according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a tooth portion reinforcing material.
歯付ベルト1は長手方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯ゴム部2と、歯ゴム部2と連続する背ゴム部4と、背ゴム部4に埋設された心線3と、歯ゴム部2の表面に被覆された歯部補強材5を有している。
The toothed belt 1 includes a plurality of
上記歯部補強材5は、図2に示すように接着層6を含浸させた織物からなる基布7の一方の面にオレフィン系短繊維群を溶融固化して形成した短繊維結合層8を、そして他面にコートゴム層9を付着形成し、上記短繊維結合層8が歯ゴム部2の最外面に露出した状態で位置している。これにより、上記短繊維結合層8が優れた耐摩耗性を有し、歯ゴム部の耐久性を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, the
上記歯部補強材5においては、上記基布7がベルトの長手方向に延在する緯糸10と、ベルトの幅方向に延在する経糸11とを織成して成る織物であり、レゾルシン・ホルムアルデヒド・ゴムラテックス処理液(RFL処理液)の固形物あるいはこの固形物とゴム糊の固形物を積層した接着層6が含浸付着している。そして、基布7の一方の面には、短繊維結合層8がカットしたオレフィン系短繊維群をニードルパンチ等による物理的な手段、あるいは化学的方法によって付着したものが、加硫時の温度(150〜170℃)より溶融して形成された短繊維を部分的に溶融固化して短繊維同士を結合したマット状の短繊維結合層8になっている。
The tooth
マット状の短繊維結合層8は少なくともオレフィン系短繊維群である超高分子量ポリエチレン短繊維を含んでおり、このポリマーは融点140℃以上に加熱しても冷却後は元の状態に戻り、また耐摩耗性、摩擦係数の低さにおいて特長がある。また、該ポリマーの分子量は粘度法で表現すると10万〜150万、好ましくは30万〜120万が望ましい。10万以下であると加硫時粘度が極端に落ち流れてしまう。一方150万以上であると樹脂の製造ができない。
The mat-like short
短繊維結合層8は該超高分子量ポリエチレン短繊維の他にこれより低い融点をもつ低融点短繊維であるポリエチレン、ポリプロピレン等が含まれており、加硫時の温度により各短繊維が部分的もしくは全体に溶融して薄膜になって基布7に付着している。超高分子量ポリエチレン短繊維の添加量としては、体積比率が50%以上、好ましくは75%以上が望ましい。
The short
上記歯部補強材5は、具体的に超高分子量ポリエチレン短繊維から構成された短繊維集合層12(不織布)をニードルパンチ等の物理的方法で基布7に一体化したものである。例えば、超高分子量ポリエチレン短繊維から構成された短繊維集合層12(不織布)とナイロン繊維あるいはアラミド繊維からなる基布の接着はニードルパンチにより物理的に行なう。更に、ベルト作製の加硫時に超高分子量ポリエチレン短繊維が溶融することにより、基布7へ流れ込むことでアンカー効果が発生し、より強固に基布7と接着する。
The
上記歯部補強材5の具体的な製造方法は、緯糸10、経糸11で形成する繊維織物である基布7をRFL処理液に含浸した後、一対の加圧ロール間を通して第1処理液の付着量を調節する。その後、150〜200℃で1〜3分間加熱乾燥する。RFL層からなる接着層6はゴムラテックスを加熱し乾燥して得られたゴム固形物のゴム成分と、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物の樹脂系接着成分である。
A specific method of manufacturing the
更に、上記基布7はゴム系接着剤に含浸付着させた後、一対の加圧ロール間を通してこのゴム糊の付着量を調節して接着層6を形成する。その後、短繊維集合層12(不織布)を積層する。この積層工程では、上記基布7の一方の面に短繊維を使用した短繊維集合層12(不織布)をニードルパンチ等による物理的な手段によって積層一体化する。そして、上記短繊維集合層12(不織布)を付着した基布7を一対の加圧ロールに通して、基布の他面に厚さ0.2〜1.0mmの未加硫ゴムをコートし、これを150〜180℃で1〜3分間加熱乾燥してコートゴム層9を短繊維集合層12(不織布)とは逆面側に形成する。
Further, after the
また、短繊維集合層12を形成する方法としては、例えば接着層6の上に、短繊維を落下または吹き付けなどにより、接着層6表面に短繊維を付着させ、その後、自然または加熱乾燥を行う。また他の方法として、接着層6を形成したゴムシートを配置した金型をアースとし、静電植毛機の電極に電圧を印加することにより電界を形成し、この電界内に表面を電着処理した短繊維を供給し、飛翔させて接着層6表面に向けて突き刺すことにより短繊維を付着させ、その後、自然または加熱乾燥を行う。尚、密度や均一性を考慮すると、静電植毛が望ましい。
Moreover, as a method of forming the short fiber aggregated
前記RFL処理液は、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとを混合したものであり、この場合レゾルシンとホルマリンのモル比は3/1〜1/3にすることが接着力を高めるうえで好適である。また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これをゴムラテックスのゴム分100重量部に対してその樹脂分が5〜50重量部になるようにゴムラテックスと混合したものである。 The RFL treatment liquid is a mixture of an initial condensate of resorcin and formalin and a rubber latex. In this case, the molar ratio of resorcin and formalin is 3/1 to 1/3 in order to increase the adhesive force. Is preferred. The initial condensate of resorcin and formalin is a mixture of rubber latex and rubber latex such that the resin content is 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of rubber latex.
RFL処理液を形成するゴム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(VP)、スチレンブタジエン共重合体(SBR)、クロロプレン(CR)、アクリロニトリルブタジエン共重合体(NBR)、水素添加NBR(H−NBR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、天然ゴム等の一種又は二種以上のブレンド物が使用される。 The rubber latex forming the RFL treatment liquid includes styrene / butadiene / vinylpyridine terpolymer (VP), styrene butadiene copolymer (SBR), chloroprene (CR), acrylonitrile butadiene copolymer (NBR), hydrogen. One kind or a blend of two or more kinds of added NBR (H-NBR), chlorosulfonated polyethylene (CSM), natural rubber and the like is used.
基布7の緯糸10、経糸11で形成する繊維織物の材質としては、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く、また織成構成は綾織り、朱子織り、平織り等何れでもよい。
As the material of the fiber fabric formed by the
また、短繊維集合層12である不織布を形成する繊維の材質としては、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。また、繊維はRFL処理を行なってもよい。
Moreover, as a material of the fiber which forms the nonwoven fabric which is the short
自動車用歯付ベルトであって、使用環境が100℃以上の高温で、150,000km以上の長寿命を要求される場合、ベルト本体にH−NBRが使用されるが、歯部補強材5の短繊維集合層12に含浸付着されるRFL処理液には、H−NBRとCSMのラテックスと、VPラテックスとの通常のブレンド物を使用すると、長寿命を達成できる。一方、一般産業用歯付ベルトであって、ベルト本体に天然ゴム及びSBRを使用している場合、短繊維集合層12に含浸付着されるRFL処理液には、VPラテックス、SBRラテックス及びこれらのブレンド物を使用することができる。
When the usage environment is a high temperature of 100 ° C. or higher and a long life of 150,000 km or more is required, H-NBR is used for the belt body. For the RFL treatment liquid impregnated and adhered to the short
尚、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、CR、CSM等が使用される。一般産業用機械に用いる歯付ベルトには、H−NBR、CR、CSM以外に、NBR、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)、エチレンプロピレン共重合体(EPR)、SBR、イソプレンゴム(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。 In addition, there is no restriction | limiting in particular in the material of the rubber compound which forms a belt main body, A suitable thing is suitably selected according to use conditions. In the case of toothed belts for automobile engines and various engines, H-NBR, CR, CSM, etc. having heat resistance and oil resistance are used. In addition to H-NBR, CR, and CSM, toothed belts used for general industrial machinery include NBR, ethylene propylene diene monomer (EPDM), ethylene propylene copolymer (EPR), SBR, isoprene rubber (IR), natural Any of rubber (NR), 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 in FIG. 1 is effective.
また、ベルト本体の内部に埋設される心線3に制限はなく、一般にはガラス心線、アラミド心線及びカーボン繊維心線が使用される。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、RFL、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。他の組成からなる心線の撚コードについても同様に特別の制限はない。 Moreover, there is no restriction | limiting in the core wire 3 embed | buried inside a belt main body, Generally a glass core wire, an aramid core wire, and a carbon fiber core wire are used. Further, any twisted cord composed of polybenzoxazole, polyparaphenylene naphthalate, polyester, acrylic, carbon, and steel can be used. The composition of the glass core wire may be either E glass or S glass (high strength glass), and is not limited by the thickness of the filament, the number of converged filaments and the number of strands. Further, it is not limited to a sizing agent, RFL, overcoat agent or the like used as an adhesive treatment agent or a protective material for a glass filament during bending. On the other hand, the aramid core is not limited by the difference in the molecular structure of the material, the configuration of the core, the size of the filament, or the difference in the adhesive treatment agent. Similarly, there are no special restrictions on the twisted cords of the cords made of other compositions.
歯付ベルトの製造方法は、上記の処理した歯部補強材5をミシンジョントして筒状にしたものを溝条部と凸条部を交互に有するモールドに挿入した後、コードからなる心線をスピニングし、その上にベルト本体を形成する未加硫ゴムシートを巻き付ける。その後、ジャケットを被せた後、加硫工程に移される。加硫時に、未加硫ゴムシートを歯部補強材5とともに溝条部へ流し込み、歯部補強材5をベルト本体と一体的に加硫してベルトスリーブを作製する。加硫したベルトスリーブをモールドから抜き取った後、これを切断機の2つの軸に取り付け、張力を与えて回転させながら、カッターによって所定幅に切断して歯付ベルトを作製する。
The toothed belt manufacturing method includes a method in which the processed tooth
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、目的を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this Example, It can change suitably in the range which does not deviate from the objective.
歯部補強材の基布として経糸に1.65dtexのパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束した220dtexのフィラメント糸と、そして緯糸にテクノーラ220dtex/2本、コーネックス30番手/1本(紡績糸)、スパンデックス154dtex/1本からなる合撚糸を使用し、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ものを使用した。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幅まで収縮させて歯部補強材とした。 As a base fabric for tooth reinforcement, 220 dtex filament yarn, which is a 1.65 dtex para-aramid filament filament converged on warp yarn, and technola 220 dtex / 2 yarns, Conex 30th yarn / 1 yarn (spun yarn) ), A twisted yarn composed of 154 dtex / spandex, and a woven fabric of a 2/2 twill fabric composed of a weaving structure (warp 110/5 cm, weft 120/5 cm) was used. After weaving, the canvas was vibrated in water to shrink it to about ½ width of the weaving width to obtain a tooth reinforcement.
また、表1に歯ゴム部と背ゴム部に使用するゴム配合物を、表2にRFL処理液を示す。基布の短繊維集合層としては、表3に示す目付量の超高分子量ポリエチレン短繊維を使用した。 Table 1 shows the rubber composition used for the tooth rubber part and the back rubber part, and Table 2 shows the RFL treatment liquid. As the short fiber aggregate layer of the base fabric, ultra high molecular weight polyethylene short fibers having a basis weight shown in Table 3 were used.
上記基布を、RFL処理液に浸漬し、120℃にて乾燥後、180℃にて2分間熱処理し、ゴム糊に浸漬し、80℃にて乾燥した。次に、基布の一方の表面に上記不織布をニードルパンチで付着し、更にこの基布をカレンダーロールに通りして不織布とは逆の面に厚さ0.5mmのコートゴム層を形成し、加熱乾燥して歯部補強材にした。 The base fabric was immersed in an RFL treatment solution, dried at 120 ° C., heat-treated at 180 ° C. for 2 minutes, immersed in rubber paste, and dried at 80 ° C. Next, the non-woven fabric is attached to one surface of the base fabric with a needle punch, and the base fabric is further passed through a calender roll to form a coat rubber layer having a thickness of 0.5 mm on the surface opposite to the non-woven fabric. Dried to make a tooth reinforcement.
次に、上記歯部補強材を不織布がベルト作製用のZBS歯形120歯数の金型に面するように巻き付け、SZ撚一対のRFL液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及びフェノール樹脂にて接着処理された表4に示す心線をピッチ(1.4mm/本)にてスパイラルに所定の張力で巻き付けた。 Next, the above-mentioned tooth part reinforcing material was wound so that the nonwoven fabric faces a die having 120 teeth of ZBS teeth for belt preparation, and a pair of SZ twisted RFL liquid and hydrogenated nitrile rubber were dissolved in a solvent such as toluene. The core wire shown in Table 4 subjected to adhesion treatment with rubber paste and phenol resin was wound around the spiral with a predetermined tension at a pitch (1.4 mm / piece).
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165℃にて30分加圧加硫して歯形を形成させた後、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。 The rubber sheet of Table 1 was affixed on this core wire. Further, after being put into a vulcanizing can and pressure vulcanized at 165 ° C. for 30 minutes by a normal press-fitting method to form a tooth profile, the back surface of the belt is polished to a certain thickness and cut to a certain width (30 mm). Thus, a toothed belt for traveling was obtained.
作製したベルトのサイズは、ベルト幅15mm、ベルト歯形ZBS、歯数120歯、歯ピッチ9.525mmであり、通常120ZBS30と表示される。走行試験装置として、22歯のクランクプーリ、44歯のカムプーリ、19歯のウォータポンププーリ、偏心プーリ、アイドラー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4,000rpmでベルトに掛かる有効張力を3,700Nとし、初張力を350Nにて走行試験を行った。その結果を表5に示す。 The produced belt has a belt width of 15 mm, a belt tooth profile ZBS, a tooth number of 120 teeth, and a tooth pitch of 9.525 mm, and is normally displayed as 120 ZBS30. As the running test apparatus, a test apparatus having a layout including a 22-tooth crank pulley, a 44-tooth cam pulley, a 19-tooth water pump pulley, an eccentric pulley, and an idler is used. A running test was performed with an effective tension applied to the belt of 3,700 N and an initial tension of 350 N at a crank pulley rotational speed of 4,000 rpm. The results are shown in Table 5.
表5の結果から、比較例1は早期にベルトが破損するのに対し、基布表面に超高分子量ポリエチレン短繊維の短繊維結合層を形成する実施例1〜4では、ベルト破損時間が大幅に改善できたことが判る。 From the results of Table 5, in Comparative Example 1, the belt breaks early, whereas in Examples 1 to 4 in which the short fiber bonding layer of the ultrahigh molecular weight polyethylene short fiber is formed on the surface of the base fabric, the belt breakage time is greatly increased. It can be seen that it was improved.
本発明の歯付ベルトは、自動車用あるいは一般産業用の駆動装置に使用できるなどに装着できるものであり、また歯部補強材が耐歯欠け性を改善した歯付ベルトにすることができる。 The toothed belt of the present invention can be mounted to be used in a drive device for automobiles or general industries, and a toothed belt whose tooth part reinforcing material has improved tooth chip resistance can be obtained.
1 歯付ベルト
2 歯ゴム部
3 心線
4 背ゴム部
5 歯部補強材
6 接着層
7 基布
8 短繊維結合層
9 コートゴム層
12 短繊維集合層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
The tooth | gear part reinforcing material of Claim 6 thru | or 10 by which the contact bonding layer is impregnated and adhered to the base fabric.
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