JP2500276B2 - 歯付ベルト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト本体に形成され
た歯部を織布で被覆してなる歯付ベルトに関し、特に織
布の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ベルト本体に形成された歯部を織
布で被覆してなる歯付ベルトは、多分野に使用されるよ
うになりつつあり、高速回転、高負荷および高温度等の
過酷な条件下での使用も多くなっている。そのため、そ
のような過酷な条件下での使用では、ベルトの構成材料
の劣化も進み易く、歯部が早期に飛散したり心体が切断
したりして、ベルト寿命が短くなる場合が多発しつつあ
り、耐久性の向上が切望されている。

【０００３】また、近年の自動車用、家庭用機械の高級
化に伴い、低騒音性が強く要求され、ベルト駆動時にお
ける騒音の低減が大きな問題となっている。

【０００４】そこで、歯付ベルトの耐久性を高めるため
に、例えば、 特開昭６０―８１５３６号公報に開示
されているように、高粘度のポリアミド繊維のウーリー
加工糸を有する織布を用いた歯付ベルトや、 特開昭
５５―４０３１９号公報に開示されているように、織布
の緯糸および経糸のうち一方の糸を温度１２０℃の雰囲
気下で４００時間経過後の強度残率が９０％以上の耐熱
性合成繊維とする一方、他方の糸を６−ナイロン、６，
６−ナイロンのいずれか一方を有する合成繊維とし、か
つ前記一方の糸が前記他方の糸より多く織布の表面に表
出するとともに前記他方の糸が前記一方の糸より多く織
布の裏面に表出するようにした織布を用いた歯付ベルト
が提案されている。

【０００５】一方、騒音の低減を図るために、例えば、
実開昭６２―８７２３８号公報に開示されているよ
うに、ベルト本体に少なくとも１層の粗目織物を埋設す
るとともに、ベルト本体の表面に少なくとも１層の表面
織物を貼着した歯付ベルトや、 実開昭６３―１１９
４９号公報に開示されているように、ＲＦＬ接着処理の
みを施し、少なくともプーリとの接触面をゴム引きしな
い帆布を用いた歯付ベルトが提案されている。

【０００６】しかし、上記のおよびの歯付ベルトで
は、耐久性を確保することができるものの低騒音性を確
保することができず、一方、およびの歯付ベルトで
は、逆に低騒音性を確保することができるものの耐久性
を確保することができず、耐久性の確保と低騒音性の確
保との両立を図れないのが現状であった。

【０００７】そこで、本出願人は、先に、特願平３―９
９１５４号の明細書及び図面に記載されているように、
合成繊維の捲縮糸である伸縮性糸からなりベルト長手方
向に延びる糸と、合成繊維の紡績糸からなりベルト幅方
向に延びる糸とで織布を構成した歯付ベルトを出願し
た。そして、この歯付ベルトによれば、合成繊維の紡績
糸は長繊維糸と異なり短繊維を集束して構成されていて
糸表面に起毛が多く存在し、この起毛がベルト駆動時に
接触する際に受ける衝撃を和らげるクッション効果を発
揮する。そして、このクッション効果は、織布の受ける
衝撃疲労を抑制するだけでなく心体にかかる衝撃も緩和
できるので、織布および心体の寿命を著しく増大させる
ことができ、しかも歯付ベルトがプーリに噛み合うとき
に発生する打撃音を低減させて騒音を低減させることが
できるといった効果を発揮する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、紡績糸は、そ
の起毛により上述の如きクッション効果を発揮する反
面、糸と糸との間の摩擦抵抗が大きく捲縮糸の伸縮性を
拘束し、収縮加工を十分に行うことができず、大きな伸
度を得ることができない。このため、圧入成形の際、安
定して歯部の形状を形成することができるだけの低荷重
時伸度が発現せず、出歯不良が発生することとなる。

【０００９】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、織布のベルト長手方向
に延びる糸の構造を改良するとともに、ベルト幅方向に
延びる糸の織布表面への表出度合いを適正に設定するこ
とにより、先願の如き耐久性および騒音性の両性能の向
上を図りつつ、成形安定性を良くして出歯不良をなくさ
んとすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の解決手段は、ベルト本体に形成された歯部
を織布で被覆してなる歯付ベルトにおいて、上記織布
を、弾性糸からなる心糸に合成繊維の捲縮糸が巻き付け
られたカバーリング糸からなりベルト長手方向に延びる
糸と、メタ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸からなりベ
ルト幅方向に延びる糸とで織成する。さらに、ベルト幅
方向に延びる糸をベルト長手方向に延びる糸よりも織布
表面に多く表出させたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成により、本発明では、ベルト幅方向
に延びる糸として紡績糸が用いられていることから、糸
表面に存在する多くの起毛によりベルト駆動時に接触す
る際に受ける衝撃が和らげられてクッション効果が発現
する。そして、このクッション効果によって心体にかか
る衝撃が緩和され、織布および心体の寿命が増大すると
ともに、歯付ベルトがプーリに噛み合うときに発生する
打撃音が低減して騒音が低減する。

【００１２】さらに、ベルト長手方向に延びる糸は、弾
性糸からなる心糸に合成繊維の捲縮糸が巻き付けられて
構成されていることから、ベルト幅方向に延びる糸（紡
績糸）の起毛によって捲縮糸の伸縮性が拘束されても、
内部に位置する心糸は上記起毛との接触が避けられてそ
の弾性機能が拘束されず、よってこの心糸の弾性機能に
より糸の伸縮性が確保されて大きな伸度が得られる。し
たがって、十分な収縮加工が可能となって、圧入成形の
際、大きな低荷重時伸度が発現され、安定して歯部の形
状が形成できて出歯不良が著しく低減する。

【００１３】また、ベルト幅方向に延びる糸がメタ系芳
香族ポリアミド繊維で構成され、かつベルト長手方向に
延びる糸よりも織布表面に多く表出していることから、
その材質の特性によって耐摩耗性が著しく向上する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】図２は本発明の実施例に係る歯付ベルト１
を示す。該歯付ベルト１はベルト本体２を備えてなり、
該ベルト本体２のピッチライン位置には、ガラス繊維、
カーボン繊維および芳香族ポリアミド繊維等よりなる低
伸度高強力の心体コード３，３，…が並列状に埋設され
ている。また、上記ベルト本体２の一方の面には歯部
４，４，…が一体に形成され、該歯部４は織布５で被覆
されている。

【００１６】上記ベルト本体２および歯部４を構成する
ゴムとしては、ＮＲ（天然ゴム）、ＳＢＲ（スチレンブ
タジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ
（ニトリルゴム）、ＣＳＭ（ハイパロンゴム）およびＨ
ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）等の単一またはブレンド
ならびにウレタンエラストマー（弾性体）等が用いられ
る。

【００１７】また、上記織布５は、ベルト長手方向に延
びる糸６とベルト幅方向に延びる糸７とで織成されてい
る。そして、本発明の特徴として、上記糸６は、図１に
拡大詳示するように、例えばポリウレタン系の弾性糸か
らなる心糸８に合成繊維の捲縮糸９が巻き付けられたカ
バーリング糸からなるものである。また、上記糸７は合
成繊維の紡績糸からなり、紡績糸は短繊維を集束して構
成されていて糸表面に起毛が多く存在している。

【００１８】ここで、糸６および糸７の材質である合成
繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、芳香
族ポリアミド繊維および芳香族ポリエステル繊維等が用
いられる。特にベルト長手方向に延びる糸６には、捲縮
加工の容易なナイロン繊維およびポリエステル繊維等の
比較的融点の低い脂肪族系合成繊維が望ましい。一方、
ベルト幅方向に延びる糸７には耐摩耗性および耐熱性の
高いメタ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸を用い、これ
をベルト長手方向に延びる糸６よりも織布５表面に多く
表出させ、より一層耐摩耗性を向上させるようにしてい
る。

【００１９】このように、ベルト幅方向に延びる糸７と
して合成繊維の紡績糸を用いるのは、紡績糸の起毛がベ
ルト駆動時に接触する際に受ける衝撃を和らげるクッシ
ョン効果を発揮するからである。そして、これによって
歯付ベルト１の耐久性および騒音性の両性能を向上させ
ることができるのである。

【００２０】さらに、ベルト長手方向に延びる糸６とし
て弾性糸からなる心糸８に合成繊維の捲縮糸９を巻き付
けて構成したのは、ベルト幅方向に延びる糸（紡績糸）
７の起毛によって捲縮糸９の伸縮性が拘束されても、内
部に位置する心糸８の上記起毛との接触を避けてその弾
性機能の拘束を避けるためである。そして、この心糸８
の弾性機能により糸６の伸縮性を確保して大きな伸度を
得ることができ、これにより十分な収縮加工を可能にし
て、圧入成形の際、大きな低荷重時伸度を発現でき、安
定して歯部の形状を形成できて出歯不良を著しく低減す
ることができるのである。

【００２１】なお、上述の如き織布５を用いる際、ゴム
糊またはゴム成分を多く含んだ接着剤（例えばＲＦＬ）
を織布５内部まで含浸させることにより、クッション効
果を低減させることなく、紡績糸９を適度に集束させ、
摩耗の欠点を改善させることができる。しかし、この接
着剤処理を施さなくても、紡績糸を使用する限り上記の
性質を失うものではない。

【００２２】次に、本発明例Ｉ〜III に係る歯付ベルト
を製造し、比較例および従来例に係る歯付ベルトと共に
性能テストを行った。

【００２３】まず、本発明例Ｉ〜III 、比較例および従
来例に用いる織布をそれぞれ用意する。その構成を表１
に、物性測定結果を表２に示す。また、織布の伸縮性を
有する方向の強力と伸度（ＳＳ）との関係を図３に示
す。なお、各例では、ベルト幅方向に延びる糸として表
１に示す経糸を、ベルト長手方向に延びる糸として緯糸
をそれぞれ用いた。

【００２４】

【表１】

【表２】 次いで、表１に示す構成の織布に周知のゴム糊処理を施
した後、この織布で図１に示す如き構造のベルト本体の
歯部を被覆して歯付ベルトを得た。すなわち、ゴム糊処
理が施された織布を歯付円筒モールド上に巻き付け、そ
の上に心体コードをスピニングし、さらにその上に一定
厚みの未加硫ゴムシートを巻き付け、外部より加圧加熱
してドラムの歯溝にゴムを圧入する周知の圧入成形法に
より、ＰＬＤ＝０．６８６mm、ベルト幅＝１９mm、ベル
ト歯数＝１２５Ｔの歯付ベルトを得た。

【００２５】その後、この歯付ベルトを１８Ｔ（１８歯
数）の駆動および従動プーリに巻き付けて２０kgの張力
を掛け、負荷４ｐｓ、回転数１０００rpm および雰囲気
温度１００℃の条件の下で走行させた。そして、歯部が
飛散した時点での走行時間を表３に示す。

【００２６】

【表３】 この表３のデータより、本発明例Ｉ〜III では、ベルト
寿命に対応する走行時間が比較例および従来例に比べて
大きく延びていることが判る。なかでも本発明例III の
延びは際立っている。

【００２７】また、同様の走行試験で、１００時間走行
後のベルト残存強力を測定したところ、表４の結果を得
た。

【００２８】

【表４】 その結果、本発明例Ｉ〜III の方が従来例よりも一段と
ベルト残存強力が優れ、かつ比較例と比べても本発明例
Ｉ〜III の方がベルト残存強力が優れていた。

【００２９】さらに、同様の走行試験で、走行時に発生
する騒音レベルを測定したところ、表５の結果を得た。
なお、騒音測定試験での雰囲気温度は室温とし、測定値
は回転数を１０００rpm に固定し、３００Ｈz （１次噛
合い周波数）と６００Ｈz （２次噛合い周波数）での騒
音量を測定した。

【００３０】

【表５】 この表５のデータより、本発明例Ｉ〜III は共に比較例
と大差がないが、従来例に比べて騒音レベルが大きく低
下していることが判る。

【００３１】また、歯付ベルトを５００本製造し、その
うち何本出歯不良となったかを表６に示す。

【００３２】

【表６】 この表６のデータより、本発明例Ｉ〜III の方が比較例
よりも一段と出歯不良が少ないことが判る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベルト幅方向に延びる糸として紡績糸を用いたので、糸
表面に存在する多くの起毛によりベルト駆動時に接触す
る際に受ける衝撃を和らげてクッション効果を発現する
ことができ、歯付ベルトの耐久性および騒音性の両性能
を向上させることができる。さらに、ベルト長手方向に
延びる糸を弾性糸からなる心糸に合成繊維の捲縮糸を巻
き付けて構成したので、内部に位置する心糸の上記起毛
との接触を避け得て糸の伸縮性を確保でき、これにより
十分な収縮加工を可能にして、圧入成形の際、大きな低
荷重時伸度を発現できて出歯不良を著しく低減すること
ができる。また、ベルト幅方向に延びる糸をメタ系芳香
族ポリアミド繊維で構成し、かつベルト長手方向に延び
る糸よりも織布表面に多く表出させているので、その材
質の特性によって耐摩耗性を著しく向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】織布のベルト長手方向に延びる糸の構成図であ
る。

【図２】歯付ベルトの斜視図である。

【図３】織布の伸縮性を有する方向の強力と伸度との関
係を示すデータ図である。

【符号の説明】

１…歯付ベルト ２…ベルト本体 ４…歯部 ５…織布 ６…ベルト長手方向に延びる糸 ７…ベルト幅方向に延びる糸 ８…心糸 ９…捲縮糸

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト本体に形成された歯部を織布で被
   覆してなる歯付ベルトであって、 上記織布は、弾性糸からなる心糸に合成繊維の捲縮糸が
   巻き付けられたカバーリング糸からなりベルト長手方向
   に延びる糸と、メタ系芳香族ポリアミド繊維 の紡績糸からなりベルト幅
   方向に延びる糸とで織成され、 かつベルト幅方向に延びる糸は、ベルト長手方向に延び
   る糸よりも織布表面に多く表出し ていることを特徴とす
   る歯付ベルト。