JP2010230146A - Transmission belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は伝動用ベルトに係り、スノーモービル、スクーター及び一般産業用のベルトで主に高負荷の変速ベルトとして使用される伝動用ベルトに関する。 The present invention relates to a power transmission belt, and more particularly to a power transmission belt used as a high-load transmission belt in a snowmobile, a scooter and a general industrial belt.
従来から、スクーター、バギー、雪上車(スノーモービル)または一般産業用の機械分野の駆動系においては、駆動プーリと従動プーリに伝動用ベルトを懸架し、プーリの有効径を変化させて変速させるベルト式変速装置が用いられている。ここで使用されている伝動用ベルトは圧縮ゴム層と伸張ゴム層の両層もしくは圧縮ゴム層のゴム層にコグ山部とコグ谷部を交互に配したコグ部を有し、心線を接着ゴム層内に埋設した構成からなり、ローエッジダブルコグドベルトあるいはローエッジシングルコグドベルトなどのローエッジコグドベルトとして知られている。 Conventionally, in a drive system of a scooter, buggy, snowmobile (snowmobile), or general industrial machinery field, a transmission belt is suspended between a drive pulley and a driven pulley, and a belt that changes speed by changing the effective diameter of the pulley. A type transmission is used. The power transmission belt used here has a cog that has cog crests and cog troughs alternately arranged on both the compressed rubber layer and the stretched rubber layer or on the rubber layer of the compressed rubber layer. It has a configuration embedded in a rubber layer and is known as a low-edge cogged belt such as a low-edge double cogged belt or a low-edge single cogged belt.
これらのベルトはベルト走行中にプーリから大きな側圧を受けるために、断面形状で皿のように下方向に凸に湾曲するディッシング現象といったベルトが変形することがある。ディッシングが発生するとベルトがスリップしたり、ベルトを構成する心線等の部材が剥離する等の問題を生じていた。よって、ベルトが変形しないように繊維等の材料で補強することが考えられる。例えば、ベルト全面をカバー帆布で被覆してしまうとベルトの変形を防止し形状を保持するという意味では効果が得られるが、一方で屈曲性が損なわれてしまうため、小径のプーリで使用した場合にベルトがプーリに十分に沿っていない状態で走行してスリップを発生させる原因になったり、強制的に屈曲させることでベルト背面側に亀裂が生じたりするといった問題が発生していた。屈曲性を改善する工夫が各種なされている。 Since these belts receive a large lateral pressure from the pulleys while the belt is running, the belt may be deformed such as a dishing phenomenon in which the cross-sectional shape is curved downwardly like a dish. When dishing occurs, there are problems such as slipping of the belt and peeling of members such as a core wire constituting the belt. Therefore, it is conceivable to reinforce with a material such as fiber so that the belt does not deform. For example, if the entire surface of the belt is covered with a cover canvas, an effect is obtained in the sense that the belt is prevented from being deformed and the shape is maintained, but on the other hand, the flexibility is impaired, so when used with a small-diameter pulley In addition, there are problems that the belt runs in a state where the belt is not sufficiently along the pulley and causes slip, or that the belt is cracked on the back side of the belt by forcibly bending. Various devices have been made to improve the flexibility.
ダブルコグドベルトの場合は特許文献1や特許文献2のように、背面の伸張ゴム層の表面にカバー帆布が積層されておらずゴムが露出したものや、特許文献3や特許文献4に開示されているように背面の伸張ゴム層の表面にはカバー帆布が積層されているものがあった。
In the case of a double cogged belt, as disclosed in
カバー帆布が積層されていないものはベルトの屈曲性については優れているものの、ベルの形状保持性に劣るために走行中に振動を発生してしまい、摩耗を早めたり伝達効率を悪くしたりする問題や、特にプーリに巻きかけたベルトの緩み側の振動が大きくエンジン中のベルトケースのコンパクト化を妨げていたという問題があった。 Those with no cover canvas are superior in terms of belt flexibility, but are inferior in bell shape retention, causing vibration during running, leading to faster wear and poor transmission efficiency. There was a problem, in particular, the vibration on the loose side of the belt wound around the pulley was large, which prevented the belt case in the engine from being made compact.
一方、ベルト背面にカバー帆布を積層したものの場合、ベルトの形状が安定して走行中の振動は大幅に小さくすることができるが、屈曲性を悪くしてしまうためにベルトが繰り返して屈曲することによって表面に亀裂を発生し、切断の原因となるといった問題があった。 On the other hand, in the case of the cover canvas laminated on the back of the belt, the belt shape is stable and vibration during running can be greatly reduced, but the belt bends repeatedly to deteriorate the flexibility. As a result, there was a problem that the surface cracked and caused cutting.
特許文献5にはベルトの圧縮ゴム層のみならず伸張ゴム層にもベルト幅方向のスダレを埋設して、プーリから受ける過大な側圧に対して、耐側圧性、耐摩耗性を向上させたようなベルトが開示されている。
ベルトの形状保持性を向上させて走行中のベルトの振動を防止することと、ベルトの屈曲性を良好にして亀裂の発生を防止することは、上記のように相反する性能であって、片方の性能を向上させれば他方の性能が低下してしまうといった片方の性能を満たせば他方の性能を満たすことができないといったところがある。 Improving the shape retention of the belt to prevent vibration of the running belt and improving the flexibility of the belt to prevent the occurrence of cracks are contradictory performances as described above. If one of the performances is satisfied, that is, if the performance of one is improved, the performance of the other will be reduced.
そこで本発明では、ベルトの屈曲性を損なうことなく、ベルト走行中の伝動効率を高く維持するとともにベルトの振動を防止して騒音の発生も低減することができるような形状保持性の高い伝動用ベルトの提供を目的とする。 Therefore, in the present invention, for transmission with a high shape retaining property that can maintain high transmission efficiency during belt running without impairing the flexibility of the belt and prevent vibration of the belt to reduce noise generation. The purpose is to provide a belt.
上記した目的を達成すべく本願請求項記載の発明は、心線を埋設した接着ゴム層に隣接して圧縮ゴム層と伸張ゴム層を配し、少なくとも圧縮ゴム層がコグ山部とコグ谷部を交互に配したコグ部を有している伝動用ベルトにおいて、繊維強化樹脂からなる補強層を伸張ゴム層内に埋設もしくは伸張層の表面に積層してなり、該繊維強化樹脂を構成する繊維をベルト幅方向に配向してなることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in the claims of the present application includes a compression rubber layer and a stretch rubber layer adjacent to the adhesive rubber layer in which the core wire is embedded, and at least the compression rubber layer has a cog mountain portion and a cog valley portion. In a transmission belt having cogs that are alternately arranged, a reinforcing layer made of a fiber reinforced resin is embedded in the stretched rubber layer or laminated on the surface of the stretched layer, and the fiber constituting the fiber reinforced resin Is oriented in the belt width direction.
請求項2では、補強層として使用する繊維強化樹脂を構成する繊維が炭素繊維である請求項1記載の伝動用ベルトとしている。
In
請求項3では、補強層として使用する繊維強化樹脂を構成する樹脂が熱硬化樹脂である請求項1〜2のいずれかに記載の伝動用ベルトとしている。 According to a third aspect of the present invention, the resin constituting the fiber reinforced resin used as the reinforcing layer is a thermosetting resin.
請求項4では、補強層として使用する繊維強化樹脂を構成する熱硬化樹脂がエポキシ樹脂である請求項3記載の伝動用ベルトとしている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the transmission belt according to the third aspect, wherein the thermosetting resin constituting the fiber reinforced resin used as the reinforcing layer is an epoxy resin.
請求項5では、伸張ゴム層にはカバー帆布を配置していない請求項1〜4のいずれかに記載の伝動用ベルトとしている。 According to a fifth aspect of the present invention, the transmission belt according to any one of the first to fourth aspects, wherein no cover canvas is disposed on the stretched rubber layer.
本発明の伝動用ベルトでは、繊維強化樹脂からなる補強層を伸張ゴム層内に埋設もしくは伸張ゴム層表面に積層配置していることから、ベルトの形状保持性に優れており、ディッシングの発生を防止することができるのでいるので伝達効率も高くすることができるとともに、更には走行中の振動の発生も抑えることができる伝動ベルトを提供することができる。 In the power transmission belt of the present invention, the reinforcing layer made of fiber reinforced resin is embedded in the stretched rubber layer or laminated on the surface of the stretched rubber layer, so that the belt has excellent shape retention and does not cause dishing. Therefore, it is possible to provide a transmission belt that can increase transmission efficiency and also can suppress generation of vibration during traveling.
請求項2によると、補強層に使用する繊維を炭素繊維に限定しており、補強層の強度や耐摩耗性を向上させることができ、高負荷の条件であってもプーリから大きな側圧に耐えることができ、ベルト側面の摩耗も少なくする効果が期待できる。
According to
請求項3では、補強層に使用する樹脂を熱硬化樹脂に、また請求項4では、熱硬化性樹脂をエポキシ樹脂に限定しており、補強層の強度や耐摩耗性も高く、ベルトの耐側圧性、形状保持性や耐摩耗性も向上させることができるものである。
In
請求項5では、伸張ゴム層にはカバー帆布を配置していないベルトを対象としており、ベルトの形状の保持性が悪くなりやすいベルトにおいて、ベルト幅方向に繊維を配向した繊維強化樹脂からなる補強層を伸張層に埋設することで十分に形状保持をすることができ、また、ベルトの屈曲性も大きく損なうことがない。 According to the fifth aspect of the present invention, the stretch rubber layer is intended for a belt in which no cover canvas is disposed, and the belt is apt to be deteriorated in its belt shape, and is reinforced with a fiber reinforced resin in which fibers are oriented in the belt width direction. By embedding the layer in the stretched layer, the shape can be sufficiently retained, and the flexibility of the belt is not significantly impaired.
以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。図1は本発明に係る伝動用ベルトの部分正面図、そして図2は本発明に係る他の伝動用ベルトの部分正面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partial front view of a transmission belt according to the present invention, and FIG. 2 is a partial front view of another transmission belt according to the present invention.
本発明の伝動用ベルト1は、接着ゴム層2内に繊維コードからなる心線3が埋め込まれ、接着ゴム層2の上部には背面にゴムが露出した状態の伸張ゴム層5を有しており、また下部にはカバー帆布4を積層した圧縮ゴム層6がある。圧縮ゴム層6には、それぞれ一定ピッチでベルト長手方向に沿ってコグ谷部8とコグ山部9とを交互に配した下コグ部12が設けられている。伸張ゴム層5には、一層の補強層13が高さ方向の中央付近の位置にゴム内に埋設している。
The
図1に示す伝動用ベルト1はベルトに優れた屈曲性を持たせるために背面にカバー帆布を配置していない。一般的にカバー帆布を配置していないベルトが変形しやすく、ベルトの縦方向のみならず横方向に曲がってしまったりねじれが生じたりし、形状保持性が高いとはいえなかった。よって、ベルト走行時に変形の発生によるベルトの振動を発生してしまうといった問題があった。しかし、特にベルト背面にカバー帆布を配置するとベルトの屈曲性は低下することになるので、繰り返し屈曲による亀裂の発生は生じやすくなる。
The
そこで本発明では、ベルト背側の表面にはカバー帆布を配置することなく、伸張ゴム層5には繊維強化樹脂からなる補強層を埋設もしくは表面に積層しており、繊維強化樹脂を構成する繊維はベルト幅方向に配向している。そうすることによって、ベルトの横剛性を持たせることができるので形状保持性を高めることができ、且つ、繊維を幅方向に配向していることがベルトの屈曲性を阻害しないことにも寄与している。図1では、補強層13を伸張ゴム層5内の厚み方向の略中央に配置しているが、図2に示すようにベルト背面の表面に積層するようなかたちで設けても構わない。ベルトの屈曲を優先する場合は慎重ゴム内に埋設することが好ましいが、ベルトの背面を保護するという意味では表面に積層するほうが有利である。
Accordingly, in the present invention, the cover canvas is not disposed on the surface on the back side of the belt, and a reinforcing layer made of fiber reinforced resin is embedded in the
またこの補強層13は、図3に示すように伸張ゴム層5のみならず圧縮ゴム層6にも埋設することができる。圧縮ゴム層6にも補強層13を配置することによりベルトの形状保持性を更に高めることができて、ベルト走行中の振動の発生も更に低下させることができるものである。
The reinforcing
繊維強化樹脂を補強層9として用いることで、ベルトの耐側圧性、形状保持性を大幅に向上させることができる。繊維強化樹脂に用いる繊維としては、炭素繊維を挙げることができ、また補強層9の繊維に含浸する熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂を挙げることができる。補強層に用いる繊維はベルト幅方向に配向して配列することが、ベルトの耐側圧性および形状保持性を高める目的において好ましい。例えば、図4にも示すように複数層の補強層9を配置してすべての補強層の繊維をベルト幅方向に配列してもよいし、幅方向と長手方向に配列したものを組み合わせて使用することも可能である。但し、ベルト長手方向に炭素繊維を配向することにより、ベルトの屈曲性を阻害することになるので、好ましい形態としてはすべて幅方向に配向したものである。 By using fiber reinforced resin as the reinforcing layer 9, the side pressure resistance and shape retention of the belt can be greatly improved. Examples of fibers used for the fiber reinforced resin include carbon fibers, and examples of the thermosetting resin impregnated in the fibers of the reinforcing layer 9 include epoxy resins. The fibers used for the reinforcing layer are preferably aligned in the belt width direction for the purpose of improving the lateral pressure resistance and shape retention of the belt. For example, as shown in FIG. 4, a plurality of reinforcing layers 9 may be arranged so that fibers of all the reinforcing layers are arranged in the belt width direction, or a combination of fibers arranged in the width direction and the longitudinal direction is used. It is also possible to do. However, orienting the carbon fibers in the longitudinal direction of the belt inhibits the bendability of the belt, so that all preferred forms are oriented in the width direction.
このような繊維強化樹脂からなる補強層9を伸張ゴム層中に埋設配置する方法としては、円筒形の金型に圧縮ゴム層6を形成する未加硫ゴムシートを巻きつけ、その上に、心線3となるロープ、接着ゴム層2となる未加硫ゴムシート、伸張ゴム層5となる未加硫ゴムシートを巻きつけて、その上に繊維に半硬化の熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを準備して積層し、更に上からゴムシートを巻き付け、加熱・加圧することによってゴムを金型の形状に沿わせて加硫するとともにプリプレグの熱硬化性樹脂を伸張ゴム層内で完全に硬化してベルト内に一体的に配置することができる。プリプレグを積層した上にゴムシートを配置するのをやめることによって、伸張ゴム層5の表面に積層配置することができる。
As a method for embedding and arranging the reinforcing layer 9 made of such a fiber reinforced resin in the stretched rubber layer, an unvulcanized rubber sheet for forming the
このような補強層9を伸張ゴム層5内に埋設もしくは表面に積層することで、ベルトの耐側圧性や形状保持性を高めることができ、ベルト走行中のディッシングの防止や伝動効率の低下、振動、騒音の発生も低減することができる。
By embedding such a reinforcing layer 9 in the
心線3としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維が使用され、中でもエチレン−2,6−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維フィラメント群を撚り合わせた総デニール数が4,000〜8,000の接着処理したコードが、ベルトスリップ率を低くでき、ベルト寿命を延長させるために好ましい。このコードの上撚り数は10〜23/10cmであり、また下撚り数は17〜38/10cmである。総デニールが4,000未満の場合には、心線のモジュラス、強力が低くなり過ぎ、また8,000を越えると、ベルトの厚みが厚くなって、屈曲疲労性が悪くなる。
As the
エチレン−2,6−ナフタレートは、通常ナフタレン−2,6−ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を触媒の存在下で適当な条件のもとにエチレングリコールと縮重合させることによって合成させる。このとき、エチレン−2,6−ナフタレートの重合完結前に適当な1種または2種以上の第3成分を添加すれば、共重合体ポリエステルが合成される。 Ethylene-2,6-naphthalate is usually synthesized by condensation polymerization of naphthalene-2,6-dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof with ethylene glycol in the presence of a catalyst under appropriate conditions. At this time, if one or more appropriate third components are added before the polymerization of ethylene-2,6-naphthalate is completed, a copolymer polyester is synthesized.
接着処理されたコードは、スピニングピッチ、即ち心線の巻き付けピッチを1.0〜1.3mmにすることで、モジュラスの高いベルトに仕上げることができる。1.0mm未満になると、コードが隣接するコードに乗り上げて巻き付けができず、一方1.3mmを越えると、ベルトのモジュラスが徐々に低くなる。 The cord subjected to the bonding treatment can be finished into a belt having a high modulus by setting the spinning pitch, that is, the winding pitch of the core wire to 1.0 to 1.3 mm. If the length is less than 1.0 mm, the cord cannot ride on the adjacent cord and cannot be wound. On the other hand, if the length exceeds 1.3 mm, the modulus of the belt gradually decreases.
図5に示す他の伝動用ベルト1では、伸張ゴム層5においてもコグ山部9とコグ谷部8を交互に配した上コグ部11を有し、補強層13がコグ形状に沿うように湾曲状態で伸張ゴム層6に埋設している。また、補強層13は圧縮ゴム層5にも埋設している。これによって、圧縮ゴム層6とともに伸張ゴム層5は、短繊維をベルト幅方向へ埋設しなくても耐側圧性が高まることになる。
In the
上記圧縮ゴム層6および伸張ゴム層5になるゴム組成物は、天然ゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、アルキル化クロロスルファン化ポリエチレン(ACSM)、水素化ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との混合ポリマー等のゴム材の単独、またはこれらの混合物が使用され、これに通常用いられるカーボンブラック、可塑剤、老化防止剤、加工助剤、粘着剤、加硫促進剤、短繊維等と共に使用することができる。
The rubber composition to be the
カバー帆布4については必ずしも設ける必要はない。カバー帆布の配置を省略するとベルトの屈曲性にはプラスであり、小プーリ径で使用した場合でもベルトがよく屈曲してベルト表面から亀裂を発生したり、プーリとの間でスリップを発生したりするのを改善することができる。しかし、一般的にカバー帆布を配置していないベルトが変形しやすく、ベルトの縦方向のみならず横方向に曲がってしまったりねじれが生じたりし、形状保持性が高いとはいえなかった。よって、ベルト走行時に変形の発生によるベルトの振動を発生してしまうといった問題があった。本発明では、圧縮ゴム中に繊維強化樹脂からなる補強層を埋設配置していることから、ベルトの耐側圧性を向上させるとともに捩れ等の変形に対しても補強する効果があり、屈曲性の低下を極力少なくした上でベルトの形状保持性を向上させることができる。
The
カバー帆布4は綿、ポリエステル繊維、ナイロン等からなり、平織、綾織、朱子織等に製織した布で、経糸と緯糸との交差角が90〜120°程度の広角度帆布でもよい。補強布4はRFL処理した後、ゴム組成物をフィリクション・コーチングしてゴム付帆布とする。RFL液はレゾルシンとホルマリンとの初期縮合物をラテックスに混合したものであり、ここで使用するラテックスとしてはクロロプレン、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリル、NBRなどである。
The
また、RFL液はレゾルシン・ホルムアルデヒド初期縮合物とゴムラテックスの固形分質量比が1/1〜1/5で、かつRFL液の固形分付着量が3〜10質量%であることがRFL液による接着力の効果を高める上で好ましい。1/1を超えると、短繊維の凝集力が大きくなって分散性が悪くなり、逆に1/5未満になると、ゴムと短繊維との接着力が低下し、引張強さも低下する。更に、RFL液の固形分付着量が10質量%を超えると、処理液が固まって短繊維のフィラメント同士が分割しにくくなり、逆に3質量%未満の場合にはRFL液による分散性及び引張強さの向上効果が期待できない。また、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、クロロスルフォン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、エピクロルヒドリン、天然ゴム、SBR、クロロプレンゴム、オレフィン−ビニルエステル共重合体、EPDM、CSM、ACSM等のラテックスが挙げられる。
以下、更に具体的な実験例により本発明の効果を確認する。
Further, the RFL liquid has a solids mass ratio of resorcin / formaldehyde initial condensate and rubber latex of 1/1 to 1/5, and the solid content of the RFL liquid is 3 to 10% by mass. It is preferable for enhancing the effect of adhesive force. If it exceeds 1/1, the cohesive force of the short fibers becomes large and the dispersibility becomes poor. Conversely, if it becomes less than 1/5, the adhesive strength between the rubber and the short fibers decreases, and the tensile strength also decreases. Further, when the solid content adhesion amount of the RFL liquid exceeds 10% by mass, the treatment liquid is hardened and it becomes difficult to split the filaments of the short fibers. The improvement effect of strength cannot be expected. Rubber latex includes styrene-butadiene-vinylpyridine terpolymer, chlorosulfonated polyethylene, hydrogenated nitrile rubber, epichlorohydrin, natural rubber, SBR, chloroprene rubber, olefin-vinyl ester copolymer, EPDM, CSM. And latex such as ACSM.
Hereinafter, the effects of the present invention will be confirmed by more specific experimental examples.
(実施例1)
実施例1として圧縮ゴム層にコグ部を有すると共に伸張ゴム層には、心線より上の厚みの1/2の位置に繊維強化樹脂からなる補強層を配置したコグドベルトを作成した。繊維強化樹脂としては炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグであり、エポキシ樹脂の含有割合は33%のものを使用した。炭素繊維はベルト幅方向に配向した状態で前記エポキシ樹脂にて固め、RFL液を浸漬して熱処理をし、更にゴム糊をソーキング処理したものとした。
Example 1
As Example 1, a cogged belt in which a compression rubber layer has a cog portion and a reinforcing layer made of a fiber reinforced resin is disposed in the stretched rubber layer at a
心線として1,500デニールのアラミド繊維(商品名:トワロン)を上撚り数19.7回/10cm、下撚り数15.8回/10cmで上下逆方向に撚糸して2×3の撚り構成とし、トータルデニール9,000の未処理コードを準備した。次いで、この未処理コードをイソシアネート系接着剤でプレディプした後、約170〜180°Cで乾燥し,RFL液に浸漬した後、200〜240°Cで延伸熱固定処理を行ない処理コードにした。 A 2 × 3 twisted structure in which 1,500 denier aramid fibers (trade name: Twaron) are twisted in the up and down direction with an upper twist number of 19.7 times / 10 cm and a lower twist number of 15.8 times / 10 cm. And an unprocessed code with a total denier of 9,000 was prepared. Next, this untreated cord was pre-dipped with an isocyanate-based adhesive, then dried at about 170 to 180 ° C., immersed in an RFL solution, and then stretched and heat-fixed at 200 to 240 ° C. to obtain a treated cord.
カバー帆布として、アラミド繊維(商品名:トワロン)とポリエチレンテレフタレート繊維を重量比で50:50の混撚糸を使用したワイドアングルの平織帆布を用いた。これらの帆布をRFL液に浸漬した後、150°Cで2分間熱処理して処理帆布とした。その後、これらの処理帆布にゴム組成物をフリクション・コーチングして、ゴム付帆布とした。 As the cover canvas, a wide-angle plain woven canvas using a 50:50 blended yarn of aramid fiber (trade name: Twaron) and polyethylene terephthalate fiber in a weight ratio was used. These canvases were immersed in an RFL solution and then heat treated at 150 ° C. for 2 minutes to obtain treated canvases. Thereafter, a rubber composition was friction coated with these treated canvases to obtain rubberized canvases.
圧縮ゴム層と伸張ゴム層はアラミドの短繊維を含んだクロロプレンゴムからなるゴム組成物を用い、また接着ゴム層は短繊維を含まないクロロプレンゴムからなるゴム組成物を用いた。 A rubber composition made of chloroprene rubber containing short aramid fibers was used for the compression rubber layer and the stretch rubber layer, and a rubber composition made of chloroprene rubber containing no short fibers was used for the adhesive rubber layer.
コグパッドとして、1枚の補強布、所定厚みの圧縮ゴム層用シートの積層物を、歯部と溝部を交互に配した平坦なコグ付き型に設置し、75°Cで加圧することによってコグ部を型付けしたコグパッドに形成した。上記コグパッドの両端をコグ山部の頂部から垂直に切断した。 As a cog pad, a laminate of one reinforcing cloth and a sheet for a compressed rubber layer with a predetermined thickness is placed on a flat cog mold in which teeth and grooves are arranged alternately, and the cog is pressed by pressing at 75 ° C. Was formed into a typed cog pad. Both ends of the cog pad were cut vertically from the top of the cog crest.
これらの材料を用意した後、モールドに装着した内母型にコグパッドを巻き付けてジョイントし、更に所定厚みの接着ゴム用シートをジョイントした後、心線、平坦な伸張ゴム層を順次巻き付けて成形体を作製した。その後、ジャケットを被せてモールドを加硫缶に設置し、加硫してベルトスリーブを得た。このスリーブをカッターによってV状に切断してローエッジコグドベルトである変速ベルト(サイズ:上幅22.0mm、厚さ11.0mm、外周長850mm)に仕上げた。 After these materials are prepared, a cog pad is wrapped around the inner mold attached to the mold and jointed, and then an adhesive rubber sheet having a predetermined thickness is joined, and then a core wire and a flat stretched rubber layer are wound around in order. Was made. Then, the jacket was put on and the mold was placed in a vulcanizing can and vulcanized to obtain a belt sleeve. This sleeve was cut into a V shape by a cutter to finish a transmission belt (size: upper width 22.0 mm, thickness 11.0 mm, outer peripheral length 850 mm) which is a low edge cogged belt.
得られたベルトを用いて耐久走行試験を行った。その結果(ベルト寿命とその故障原因)を表1に示す。耐久走行試験では、上記ベルトを直径120mmの駆動プーリと直径90mmの従動プーリからなる恒温槽内に配置された2軸の横型走行試験機に懸架し、入力トルクを2.0kgfとし、従動プーリに荷重80kgfをかけ、そして回転数は6,000rpm±500rpmで変動させ、雰囲気温度は90℃であった。 A durability running test was performed using the obtained belt. The results (belt life and its cause of failure) are shown in Table 1. In the durability running test, the belt is suspended on a biaxial horizontal running test machine arranged in a thermostatic bath consisting of a driving pulley having a diameter of 120 mm and a driven pulley having a diameter of 90 mm, and the input torque is set to 2.0 kgf. A load of 80 kgf was applied, and the rotation speed was varied at 6,000 rpm ± 500 rpm, and the ambient temperature was 90 ° C.
(比較例1)
比較例1では伸張ゴム層に補強層を埋設せず、代わりに表面に平織りで経糸と緯糸との交差角が120°の広角度帆布を使用した以外は実施例と全く同じベルトを作成し、同じ条件で耐久走行試験を行った。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a reinforcing layer was not embedded in the stretched rubber layer, but instead, a wide belt with a plain weave on the surface and a warp and weft crossing angle of 120 ° was used, and a belt exactly the same as in the example was created. An endurance running test was conducted under the same conditions. The results are shown in Table 1.
(比較例2)
比較例2では伸張ゴム層に繊維強化樹脂からなる補強層に変えてスダレからなる補強層を埋設した以外は実施例と全く同じベルトを作成し、同じ条件で耐久走行試験を行った。その結果を表1にしめす。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a belt exactly the same as that of the example was prepared except that the reinforcing rubber layer was buried in the stretched rubber layer instead of the reinforcing layer made of fiber reinforced resin, and the durability running test was performed under the same conditions. The results are shown in Table 1.
この結果、実施例1は、かなりの長時間を走行したために打ち切りとした。後に最終的にコグ谷にクラックが発生することで故障となっており、伸張ゴム層に埋設配置している繊維強化樹脂からなる補強層によって、ベルトの形状の保持性が向上されているものと考えられる。 As a result, Example 1 was canceled because it traveled for a considerable time. Later, it finally failed due to cracks in the cog valley, and the retention layer of the belt shape was improved by the reinforcing layer made of fiber reinforced resin embedded in the stretched rubber layer. Conceivable.
それに比べて圧縮ゴム層に補強材を埋設しなかった比較例1では、短時間で心線のポップアウトの発生により寿命に達しており、ベルトの形状を保持することができず、心線の部分にて層間剥離となったと推測される。 On the other hand, in Comparative Example 1 in which no reinforcing material was embedded in the compressed rubber layer, the life of the core was reached in a short time due to the occurrence of pop-out of the core, and the shape of the belt could not be maintained. It is presumed that delamination occurred at the part.
また、アラミド繊維からなるスダレの補強層を埋設した比較例2では、実施例よりも早期に心線のポップアウトによって故障となっており、繊維強化樹脂を補強層として使用した実施例に対して繊維径が太く屈曲時に伸張ゴムの歪が大きくなって短時間での故障が発生したものと思われる。 Moreover, in the comparative example 2 which embedded the reinforcement layer of the saddle which consists of an aramid fiber, it has failed by the pop-out of the core wire earlier than the example, and for the example using the fiber reinforced resin as the reinforcement layer It seems that the fiber diameter was large and the strain of the stretched rubber increased when bent, resulting in a failure in a short time.
以上のことからも、本発明では、伸張ゴム層に繊維強化樹脂からなる補強層を配置することで、ベルトの形状安定性も確保することができ、伝達効率が高く、より寿命の長いベルトとすることができることがわかった。 Also from the above, in the present invention, by arranging the reinforcing layer made of fiber reinforced resin in the stretched rubber layer, the shape stability of the belt can be secured, the transmission efficiency is high, and the belt having a longer life is obtained. I found out that I can do it.
本発明の伝動ベルトは、スノーモービル、スクーター及び一般産業用の変速ベルトに好適である。 The power transmission belt of the present invention is suitable for snowmobiles, scooters and general industrial transmission belts.
1 伝動用ベルト
2 接着ゴム層
3 心線
4 カバー帆布
5 伸張ゴム層
6 圧縮ゴム層
7 コグ谷部
8 コグ山部
11 上コグ部
12 下コグ部
13 補強層
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