JP3055897B1 - 歯付きベルト - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 歯付きベルトにおいて心線とゴム層との接着
力を高め、歯付きベルトの耐久性を強化してその走行寿
命を伸ばす。 【解決手段】 歯付きベルト１０の歯ゴム層１２の一方
の面に歯部１４および歯底部１５を交互に形成し、その
外表面に帆布２０を設ける。歯ゴム層１２の他方の面に
背ゴム層１６を一体的に設け、歯ゴム層１２および背ゴ
ム層１６の境界面に心線１８を埋設する。心線１８と歯
ゴム層１２および心線１８と背ゴム層１６との間に歯ゴ
ム層および背ゴム層のゴム組成とは異るゴム組成を有す
る接着ゴム層２２を設ける。歯ゴム層および背ゴム層が
ヨウ素価１１ないし２８の水素添加ニトリルゴムに過酸
化水素系加硫剤を添加した配合ゴムから得られ、接着ゴ
ム層がヨウ素価１０以下の水素添加ニトリルゴムにイオ
ウ系加硫剤と過酸化物系加硫剤とを添加した配合ゴムか
ら得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関に
おいて、エンジンの出力軸、エアコンディショナ、オル
タネータ等の間において、各軸に回転力を伝達する歯付
きベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、歯付きベルトは、歯ゴム層を備
え、この歯ゴム層の一方の面には歯部および歯底部が長
手方向に交互に形成される。歯ゴム層の他方の面には背
ゴム層が一体的に設けられ、歯ゴム層と背ゴム層との間
には長手方向に延びる心線が埋設される。

【０００３】近年、内燃機関の性能が向上するにつれ、
クランク軸の回転数が上がり、種々の補機を回転駆動さ
せるために使用される歯付きベルトには一層大きな負荷
がかかるようになってきている。また、内燃機関の小型
化および高負荷化により歯付きベルトには一層厳しい環
境になってきている。

【０００４】そこで、歯付きベルトは耐熱性が高く、高
負荷伝動が可能であり、かつ長寿命であることが求めら
れる。このため、歯ゴム層および背ゴム層に用いられる
原料ゴムは従来のクロロプレンから耐熱性に優れた水素
添加ニトリルゴムへ切替えられ、歯付きベルトの耐熱性
および弾性を伴う剛性を高めるために、原料ゴムの加硫
剤は従来のイオウ系加硫剤に代えて過酸化物系加硫剤が
用いられるようになってきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし過酸化物加硫を
行うと、過酸化物系加硫剤から発生したラジカルのため
に歯ゴム層および背ゴム層と心線との接着阻害を起こす
ことがあり、歯付きベルトにおける歯部の歯欠けが早ま
り走行寿命が低下するという問題が発生する。

【０００６】本発明は、この様な点に鑑みてなされたも
のであり、歯ゴム層および背ゴム層と心線との接着を強
固にし、歯欠けを防止することにより、走行寿命の長い
歯付きベルトを得ることが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による歯付きベル
トは、一方の面に長手方向に沿って歯部および歯底部が
交互に形成される歯ゴム層と、歯部および歯底部の外表
面を覆う帆布と、歯ゴム層の他方の面に設けられる背ゴ
ム層と、歯ゴム層と背ゴム層との間に埋設され、長手方
向に延びる複数の心線と、少なくとも心線と歯ゴム層と
の間に、歯ゴム層および背ゴム層のゴム組成とは異なる
ゴム組成を有する接着ゴム層とを備え、歯ゴム層および
背ゴム層がヨウ素価１１ないし２８の水素添加ニトリル
ゴムに過酸化物系加硫剤を添加した配合ゴムから得ら
れ、接着ゴム層がヨウ素価１０以下の水素添加ニトリル
ゴムにイオウ系加硫剤と過酸化物系加硫剤とを添加した
配合ゴムから得られることを特徴としている。

【０００８】歯付きベルトにおいて、好ましくは、接着
ゴム層が、心線と歯ゴム層との間と、心線と背ゴム層と
の間の双方に設けられる。

【０００９】

【００１０】歯付きベルトにおいて、心線が高強度ガラ
ス繊維フィラメントを束ねて下撚りをかけたストランド
を複数本備えることが好ましい。さらにこれら複数本の
ストランドのうち所定の本数のストランドが束ねられ、
これら所定の本数のストランドを中心にして残りのスト
ランドが規則的に配置され、全ストランドが長手方向に
張力を付与されながら上撚りが施される。心線には、ク
ロロスルホン化ポリエチレンのゴムのり溶液によるオー
バーコート層が形成されてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による歯付きベルト
の実施形態について添付図面を参照して説明する。

【００１２】図１には第１実施形態である歯付きベルト
が示される。同図には、歯付きベルト１０の切り取られ
た一部が斜視図として示される。図２には、図１に示す
歯底部１５の部分拡大断面図が示される。

【００１３】歯付きベルト１０は歯ゴム層１２を備え、
この歯ゴム層１２の一方の面には長手方向に沿って歯部
１４および歯底部１５が交互に一体的に形成される。歯
ゴム層１２の歯部１４および歯底部１５の外表面は、帆
布２０によって覆われる。この帆布２０は、アラミド繊
維およびナイロン繊維から成る折り布として形成され
る。

【００１４】歯ゴム層１２の他方の面には、背ゴム層１
６が設けられる。歯ゴム層１２と背ゴム層１６との間に
は、複数の心線１８が埋設される。心線１８は歯付きベ
ルト１０の長手方向に平行である。心線１８は、例えば
一対の心線コードを歯付ベルト１０の長手方向に沿って
螺旋状に巻回することにより得られる。このとき、一対
の心線コードの一方はＳ撚り心線コードとされ、その他
方はＺ撚り心線コードとされる。

【００１５】心線１８の周囲、即ち歯ゴム層１２と背ゴ
ム層１６との間の境界面には、心線１８との接着性が良
好な接着ゴム層２２が設けられる。即ち、歯ゴム層１２
と心線１８との間には接着ゴム層２２が介在し、背ゴム
層１６と心線１８との間にも接着ゴム層２２が介在す
る。

【００１６】歯底部１５においては、図２に明らかなよ
うに、接着ゴム層２２の厚みＴｈは心線１８の直径ｄよ
り大きく、心線１８は接着ゴム層２２内に完全に埋め込
まれている。歯部１４の内側に位置する接着ゴム層２２
は、歯部１４の頂部に沿って突出している。

【００１７】従来では、歯ゴム層および背ゴム層と心線
との接着性が低いために、高負荷下における走行に十分
に耐え得る歯付きベルトが得られなかったが、本実施形
態の歯付きベルト１０においては歯ゴム層１２と心線１
８、および背ゴム層１６と心線１８との接着剤として接
着ゴム層２２が設けられているので、従来の歯付きベル
トに比べてその走行寿命を伸ばすことができる。

【００１８】このような歯付きベルト１０は、例えば次
のようにして製造される。図３に示すように、所定長さ
の帆布材料２０’は予めコルゲート状に予成形されてお
り、配合ゴムシート１２’および配合ゴムシート２２’
が帆布材料２０’の形状に応じて、帆布材料２０’と一
体的に予成形される。予成形された配合ゴムシート１
２’には歯部１４’および歯底部１５’が交互に形成さ
れる。このように予成形された中間製品は成形ドラム３
４に巻付けられ、切断縁辺が互いに当接させられる。成
形ドラム３４には、歯付きベルト１０の輪郭形状に対応
した歯部３６および歯底部３８が形成される。

【００１９】帆布材料２０’、歯部１４’および歯底部
１５’を備えた配合ゴムシート１２’、および配合ゴム
シート２２’は、それぞれ仕上げ歯付きベルト１０の帆
布２０、歯部１４および歯底部１５を備えた歯ゴム層１
２、および接着ゴム層２２となるものである。

【００２０】成形ドラム３４に巻付けられた中間製品に
は、一対の心線コード１８’が螺旋状に巻付けられ、さ
らにその心線コード１８’の外周に配合ゴムシート２
２’および背ゴム層１６となるべき配合ゴムシート１
６’が巻付けられる。その後、ベルト構成部品１２’、
１６’、１８’、２０’および２２’を持つ成形ドラム
３４は、図示しない加硫オーブンに入れられ、そこで所
定の温度および圧力下で加硫処理を受ける。この加硫処
理により、ベルト構成部品１２’、１６’、１８’、２
０’および２２’間の隙間は除去される。

【００２１】図４に示すように、加硫処理により、円筒
形の歯付きベルトストラブ１０’が加硫成形される。歯
付きベルトストラブ１０’は加硫オーブンから取出され
て、グラインダ等により研磨処理された後、適当な幅に
輪切り状に切断される。以上の処理により、所望の幅の
仕上げ歯付きベルト１０が得られる。なお、図６におい
て、歯付きベルトストラブ１０’の各構成部品について
は、仕上げ歯付きベルト１０のそれぞれの構成部品と同
じ参照符号が付されている。

【００２２】歯ゴム層１２および背ゴム層１６の原料ゴ
ムとして、ヨウ素価１１ないし２８の水素添加ニトリル
ゴムが用いられ、この水素添加ニトリルゴムの加硫剤と
して有機過酸化物が用いられる。また接着ゴム層２２の
原料ゴムとして、ヨウ素価１０以下の水素添加ニトリル
ゴムが用いられ、この接着ゴム層２２の加硫剤として、
イオウが添加された過酸化物が用いられる。

【００２３】水素添加ニトリルゴムは耐熱性に優れた素
材であり、そのヨウ素価が低いほど耐熱性が良好である
ことが知られている。歯付きベルト１０の走行中には、
心線１８の周囲に負荷が最も多くかかるため、心線１８
の周囲のゴム層は高温になり易く、劣化して心線１８と
の界面における接着力が弱くなる。このような理由によ
り、接着ゴム層２２の原料ゴムには、歯ゴム層１２およ
び背ゴム層１６の水素添加ニトリルゴムよりヨウ素価が
低い、即ち耐熱性の優れた水素添加ニトリルゴムが用い
られる。

【００２４】水素添加ニトリルゴムを過酸化物のみで加
硫した場合、同じヨウ素価の水素添加ニトリルゴムをイ
オウ添加の過酸化物で加硫した場合よりも耐熱性が良好
であることは周知である。しかし、例えば接着ゴム層２
２の加硫剤に過酸化物のみを用いると、耐熱性は良いが
心線１８との接着性が低下し、歯付きベルト１０に不適
である。そこで本実施形態では、接着ゴム層２２の加硫
剤としてイオウが添加された過酸化物を使用し、心線１
８との接着性を向上させている。

【００２５】もし、接着ゴム層２２と歯ゴム層１２およ
び背ゴム層１６との水素添加ニトリルゴムのヨウ素価が
等しく、接着ゴム層２２の加硫剤としてイオウが添加さ
れた過酸化物を使用し、歯ゴム層１２および背ゴム層１
６の加硫剤として過酸化物のみを使用すれば、心線１８
と接着ゴム層２２との接着は良好になるが、接着ゴム層
２２の耐熱性は歯ゴム層１２および背ゴム層１６よりも
劣ることとなり、歯付きベルト１０の耐久性の向上は望
めない。

【００２６】しかし、歯ゴム層１２および背ゴム層１６
の水素添加ニトリルゴムよりもヨウ素価の低い水素添加
ニトリルゴムを接着ゴム層２２に用いることにより、歯
ゴム層１２および背ゴム層１６と同等、あるいはそれ以
上の耐熱性を有する接着ゴム層２２を得ることができ、
心線１８と接着ゴム層２２との接着性が向上できるとと
もに歯付きベルト１０の耐久性を飛躍的に向上させるこ
とができる。

【００２７】以上のことから、接着ゴム層２２の耐熱性
が、歯ゴム層１２および背ゴム層１６の耐熱性と同等、
あるいはそれ以上となるように、接着ゴム層２２に用い
る水素添加ニトリルゴムのヨウ素価、および加硫剤とし
てのイオウの添加量が適宜定められる。

【００２８】また、上述したように、歯付きベルト１０
の各構成要素１２、１６、１８、２２は一括して加硫処
理されるため、各構成要素における加硫速度が略等しく
なるように、接着ゴム層２２、歯ゴム層１２および背ゴ
ム層１６のそれぞれのゴム配合、特に原料ゴムに対する
加硫剤の混入量が定められる。これは、各構成要素にお
いて加硫速度が異なると、各構成要素の加硫接着がうま
く行われない、即ち歯ゴム層１２と接着ゴム層２２、背
ゴム層１６と接着ゴム層２２、あるいは接着ゴム層２２
と心線１８との境界面で接着不良が生じてしまうためで
ある。

【００２９】帆布２０は、歯付きベルト１０の長手方向
に沿う複合糸と、歯付きベルト１０の幅方向に沿う非伸
縮性糸とで綾織された織り布から形成されるが、その他
の織り布、例えば朱子織、平織、あるいは種々の変成織
により得られる織り布によって形成されてもよい。

【００３０】帆布２０の複合糸は、例えば芯糸と、この
芯糸の周囲に巻付いている紡績糸と、さらにその外側に
紡績糸の巻きと逆の方向に巻付いている捲縮糸とで構成
される。芯糸としてはポリウレタン系の弾性糸が、紡績
糸としては耐熱性に優れたアラミド繊維が、捲縮糸とし
ては耐摩耗性に優れた脂肪族系合成繊維のナイロン繊維
が好適に用いられる。帆布２０の非伸縮性糸は、剛性お
よび耐熱性に優れたものが好ましく、例えばナイロン繊
維のフィラメント糸等が適している。

【００３１】このように、帆布２０では、歯付きベルト
１０の長手方向に沿って伸縮性のある複合糸が用いら
れ、歯付きベルト１０の幅方向に沿って非伸縮性糸が用
いられる。これにより、帆布２０には歯付きベルト１０
の長手方向に沿う伸縮性が与えられ、耐摩耗性および耐
熱性の向上が図られる。

【００３２】図５には、心線１８を構成する一対の心線
コードの一方、即ちＳ撚り心線コード３０が一部破断し
て示される。図６はＳ撚り心線コード３０の断面図であ
る。心線１８には例えば高強度ガラス繊維が好適に用い
られる。

【００３３】先ず微小径の高強度ガラス繊維であるフィ
ラメント３２が例えば２００本ずつ収束されて１本の糸
３４とされる。高強度ガラス繊維の直径は好ましくは７
μｍとされる。各フィラメント３２には防水等のための
処理、例えばレゾルシン−ホルマリン−ラテックス、即
ちＲＦＬ溶液による処理が施される。詳述すると、フィ
ラメント３２が多数収束された糸３４が３本集められ、
これら３本の糸３４がＲＦＬ溶液に浸漬された後に乾燥
させられ、これにより各フィラメント３２に対してＲＦ
Ｌ層が形成される。その後これら３本の糸３４にはＺ方
向に下撚りがかけられ、１本のストランド３８とされ
る。

【００３４】更に図６に示すように、ストランド３８を
３本集めてコアが形成され、このコアの周囲に８本のス
トランド３８が均等に配置される。コアにおいて３本の
ストランド３８は、それら３つの中心３８ａによって正
三角形が形成されるように配される。また、コアの周囲
に配された８本のストランド３８において、それぞれの
中心３８ｂはＳ撚り心線コード３０の中心からの距離が
互いに略等しい位置にあり、隣り合う２本のストランド
３８の中心３８ｂ同士の間の円周方向の距離は、全て等
しく、距離Ｓである。なお図６において、中心３８ｂは
４本のストランド３８についてのみ示す。

【００３５】コアのストランド３８、あるいはコアの周
囲のストランド３８の数は特に３本あるいは８本に限定
されない。またコアにおけるストランド３８の配置も図
６に示す配置に限定されないが、略円形断面を有するス
トランド３８を寄せ集めたときにコア内の間隙が少なく
なるように、ストランド３８が配されることが望まし
い。

【００３６】これら１１本のストランド３８には張力が
かけられながら、下撚りとは反対方向に上撚りが、即ち
Ｓ方向に撚りがかけられる。このようにしてＳ撚り心線
コード３０が得られる。さらに、Ｓ撚り心線コード３０
はクロロスルホン化ポリエチレンのゴムのり溶液に浸漬
した後に乾燥させられ、各ストランド３８の外周にオー
バーコート層４０が形成され得る。オーバーコート層４
０が設けられることにより、Ｓ撚り心線コード３０の接
着ゴム層２２または背ゴム層１６に対する接着性が向上
する。

【００３７】Ｓ撚り心線コード３０と対となるＺ撚り心
線コード (図示せず) については、下撚りがＳ撚りで上
撚りがＺ撚りであること以外は、図５に示すＳ撚り心線
コード３０と実質的に同じものである。このようにして
得られたＳ撚り心線コード３０とＺ撚り心線コードとが
併せられて、心線１８として用いられる。

【００３８】従来では、上撚りにおいて、複数本のスト
ランドはランダムに配置され、単に下撚りと反対方向に
撚られるだけであったため、上撚りの際に各ストランド
に不均等に張力がかかり、心線内、即ちストランド間の
間隙も不均一かつ大きくなることが否めない。しかし本
実施形態では、上撚りの際にストランド３８が規則正し
く配置されているので、各ストランド３８に均等に張力
がかかり、隣り合うストランド３８の間隙が少なくな
る。即ち、従来よりもストランド３８同士の密着度が向
上し、心線１８内の空隙が少なくなる。従って、心線１
８の強度が向上すると共に、外部からの水が心線１８内
部に滞留し難くなり、心線１８の耐水性が向上する。

【００３９】歯付きベルト１０は、その構造により、帆
布２０側および背ゴム層１６側からは水が進入し難い
が、側面において心線１８が露出しているために、毛管
現象により心線１８の内部に水が進入し易いことが知ら
れている。水が心線１８内に進入すると、ＲＦＬ層等に
用いられる処理剤が膨潤および劣化し、心線１８自体の
劣化を招く恐れがある。しかし、本実施形態の心線１８
は上述したような構成により、耐水性が向上しており、
水の浸入による劣化が防止される。

【００４０】図７を参照すると本発明の第２実施形態が
示され、同図では、図１に示した歯付きベルトの構成要
素に対応する構成要素については同じ参照符号を用いて
示される。図７には歯底部１５の部分拡大断面図が示さ
れる。第２実施形態では、接着ゴム層２２が心線１８と
歯ゴム層１２との間にのみ設けられており、この点を除
けば第２実施形態は第１実施形態と実質的に同じもので
ある。即ち、心線１８は歯ゴム層１２側において直径ｄ
の約１/ ２が接着ゴム層２２に埋め込まれ、残りの約１
/ ２が背ゴム層１６に埋め込まれている。

【００４１】第２実施形態の歯付きベルト１０を得るた
めに、製造工程（図３参照）において、成形ドラム３４
に巻付けられた中間製品には、心線コード１８’および
配合ゴムシート１６’のみが巻付けられ、第１実施形態
のように配合ゴムシート２２’は巻き付けられない。こ
れにより、心線１８と背ゴム層１６との間に接着ゴム層
が設けられない歯付きベルト１０が得られる。

【００４２】第２実施形態においても、接着ゴム層２２
が心線１８と歯ゴム層１２との間に設けられることによ
り、最も負荷のかかる心線１８と歯ゴム層１２との境界
面の接着性が向上し、長寿命の歯付きベルト１０を得る
ことができる。

【００４３】

【実施例】以下、実施例をおよび比較例をあげて本発明
を説明する。なお、本発明はこれらの実施例により何ら
限定されるものではない。

【００４４】〔配合ゴムおよび配合ゴムシート〕以下の
表１に示すように、歯付きベルトに使用されるべき３種
類の配合ゴムＡないしＣが調整された。

【表１】

【００４５】上記表１において、※１ないし※７は以下
の事項を表す。 ※１、※２、※３ 日本ゼオン株式会社製の商品名、エ
チレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和重合ゴム ※４ 水素添加率は百分率（単位は％） ※５ ヨウ素価は無名数 ※６ 配合材料の種類およびゴム原料１００重量部に対
する配合材料の重量部（単位はphr ） ※７ ジクミルペルオキシドと１，３−ビス（ｔ−ブチ
ルペロキシ−イソプロピル）ベンゼンとから成る過酸化
物系加硫剤（前者はハーキューリーズ社製のダイカップ
４０Ｃとして入手可能であり、後者は日本油脂株式会社
製のペロキシモンＦ４０として入手可能） なお、表中、“＊＊＊”は未配合を示す。

【００４６】表１から明らかなように、配合ゴムＡはゴ
ム原料として水素添加率９９％、ヨウ素価４の水素添加
ニトリルゴムの１００重量部に対して、１重量部のステ
アリン酸と、１０重量部の酸化亜鉛と、１．５重量部の
老化防止剤と、２０重量部のカーボンブラックと、２５
重量部のメタクリル酸亜鉛と、１５重量部の過酸化物系
加硫剤と、１．８重量部のイオウと、１０重量部の可塑
剤とを加えたものである。この配合ゴムＡから配合ゴム
シート（Ａ）が押出成形により得られ、次いでこの配合
ゴムシート（Ａ）が加硫された。

【００４７】配合ゴムＢは、ゴム原料として水素添加率
９０％、ヨウ素価２８の水素添加ニトリルゴムの１００
重量部に対して、１重量部のステアリン酸と、５重量部
の酸化亜鉛と、１重量部の老化防止剤と、６０重量部の
カーボンブラックと、０．５重量部のイオウと、２．７
重量部の加硫助剤と、１０重量部の可塑剤とを加えたも
のである。この配合ゴムＢから配合ゴムシート（Ｂ）が
押出成形により得られ、この配合ゴムシート（Ｂ）が加
硫された。

【００４８】配合ゴムＣは、ゴム原料として水素添加率
９５％、ヨウ素価１１の水素添加ニトリルゴムの１００
重量部に対して、１重量部のステアリン酸と、１０重量
部の酸化亜鉛と、１．５重量部の老化防止剤と、２０重
量部のカーボンブラックと、２５重量部のメタクリル酸
亜鉛と、１８重量部の過酸化物系加硫剤と、６重量部の
加硫助剤と、１０重量部の可塑剤とを加えたものであ
る。この配合ゴムＣから配合ゴムシート（Ｃ）を押出成
形により得た後、配合ゴムシート（Ｃ）を加硫した。

【００４９】次に上述した配合ゴムシート（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）から接着強度試験用の試料片が作成
され、それぞれの試料片を用いて、心線との接着強度試
験が行われた。

【００５０】〔接着強度試験用の試料片〕図８は接着強
度試験に用いられた試料片５０の斜視図を示している。
試料片５０の製作の一例として、実施例試料片１の製作
方法を示す。先ず、幅２５mm、長さ１２０mmの配合ゴム
シート（Ａ）がゴムシート５２として用意される。この
ゴムシート５２の上に心線５４が２８本並べられ、さら
にこれらの心線５４の上に補助的に布５６が被せられ
る。この状態でプレスにより加熱加圧され、これにより
試料片５０、即ち実施例試料片１が得られる。

【００５１】なお、心線５４と各配合ゴムシートとの接
着強度試験において、心線５４として表２に示す心線Ｂ
が使用された。

【表２】

【００５２】心線Ｂについて具体的に述べる。まず、直
径７μｍの高強度ガラス繊維を２００本収束した糸が３
本集められ、ＲＦＬ処理が施された後、Ｚ撚り（Ｓ撚
り）に下撚りがかけられ、ストランドとされた。さらに
このストランドがランダムに１１本集められて、下撚り
とは反対方向であるＳ撚り（Ｚ撚り）に上撚りがかけら
れ、これがＳ（Ｚ）撚り心線コードとされた。さらに各
心線コードにクロロスルホン化ポリエチレンのゴム溶液
によるオーバーコート処理が施された。一対のＳ撚り心
線コードおよびＺ撚り心線コードが螺旋状に巻回され、
これが心線Ｂとされた。

【００５３】比較例試料片１は、ゴムシート５２として
配合ゴムシート（Ｂ）が用いられること以外の構成およ
び処理は実施例試料片１と同様である。

【００５４】比較例試料片２は、ゴムシート５２として
配合ゴムシート（Ｃ）が用いられること以外の構成およ
び処理は実施例試料片１と同様である。

【００５５】〔接着強度試験およびその評価〕図９は試
料片５０が引張試験機へ取付けられた状態を示してい
る。図９を参照して試験方法を説明する。試料片５０の
一端において、心線５４の表面が均一に見えるように心
線５４とゴムシート５２との間には切れ目が入れられ
る。剥がされた心線５４の端部とゴムシート５２との端
部は、それぞれチャック５８に取付けられ、引張試験機
により１分間に５０mmの引張速さで引張られる。接着力
は心線５４とゴムシート５２との剥離する力を測定する
ことにより評価される。

【００５６】なお、接着強度試験は、常態の試料片５０
と熱処理後の試料片５０との双方についてそれぞれ行わ
れた。常態の試料片５０は上述のように製造された直後
の試料片であり、常温環境下で試験された。耐熱試験後
の試料片５０は、上述のように製造された後、温度１４
０℃の環境下で２８０時間放置する熱処理が施された試
料片であり、試料片５０が常温に戻った後、常温環境下
で試験された。

【００５７】この接着強度試験結果については、以下の
表３の下段に示される。なお、表３中、“・・・”は測
定時にゴムシート５２が破断して測定不能であったこと
を示す。

【００５８】

【表３】

【００５９】表３から明らかなように、常態時の測定に
おいて、実施例試料片１および比較例試料片１が比較例
試料片２に比べて配合ゴムシートと心線との接着力が極
めて大きい。この理由として、実施例試料片１では加硫
剤としてイオウ添加の過酸化物を、比較例試料片１では
イオウのみを用いたのに対し、比較例試料片２では加硫
剤として過酸化物のみを用いたため接着性が劣ったと考
えられる。

【００６０】また、熱処理後の測定においては、実施例
試料片１が比較例試料片２に比べて接着力が極めて大き
く、比較例試料片１に関しては破断して測定すらできな
かった。この理由として、比較例試料片２が加硫剤とし
てイオウのみを用いたため、耐熱性が悪くなったと考え
られる。

【００６１】即ち、加硫剤としてイオウ添加の過酸化物
を用いた配合ゴムシート（Ａ）が、常態の接着力および
熱老化後の接着力の双方が共に高く、歯付きベルト１０
の心線１８の周囲に設けられる接着ゴム層２２に最も好
適である。加硫剤としてイオウのみを用いた配合ゴムシ
ート（Ｂ）は、常温での接着性は高いが熱老化後の接着
力が低く、高温下で使用される歯付きベルトの接着ゴム
層２２には不適である。また加硫剤として過酸化物のみ
を用いた配合ゴムシート（Ｃ）においては常温および高
温環境下の双方において心線との接着力が不十分であ
り、接着ゴム層２２には不適である。

【００６２】このように、接着強度試験により、配合ゴ
ムシート（Ａ）が歯付きベルト１０の心線１８の接着剤
として用いられる接着ゴム層２２に最も好適であること
がわかる。

【００６３】〔実施例ベルトおよび比較例ベルト〕上述
の３種類の配合ゴムシート（Ａ）、（Ｂ）、および
（Ｃ）を用いることにより、本発明による歯付きベルト
の実施例として３つのタイプのものが製造され、これら
３つのタイプの歯付きベルトは、それぞれ実施例ベルト
１、２、および３として以下に言及される。また本発明
による歯付きベルトの比較例として２つのタイプの歯付
きベルトが製造され、これらは比較例ベルト１および２
として以下に言及される。

【００６４】実施例ベルト１と、比較例ベルト１ないし
４の構成については、以下の表４に示す通りである。

【表４】

【００６５】実施例ベルト１：表４に示すように、実施
例ベルト１は歯ゴム層１２および背ゴム層１６として配
合ゴムシート（Ｃ）が用いられ、接着ゴム層２２として
配合ゴムシート（Ａ）が用いられた。接着ゴム層２２は
心線１８の歯ゴム層１２側および背ゴム層１６側の双方
に設けられた。帆布２０として上述したような折り布組
織のもの、即ち表５に示す帆布Ａが使用された。

【００６６】

【表５】

【００６７】具体的に述べると、帆布Ａは２／２綾織り
布とされ、その伸縮性の複合糸が長手方向の糸とされ、
その密度は１５０本／５cmである。各複合糸には芯糸と
して４２０ｄのウレタン弾性糸が使用され、この芯糸の
周りに２００ｄのアラミド繊維紡績糸が６５０回／ｍの
割合で一方向に巻付けられ、さらにその外側には捲縮糸
として１００ｄの６，６−ナイロン糸がアラミド繊維紡
績糸とは逆方向に巻付けられた。一方、非伸縮性の幅方
向の糸として１００ｄの６，６−ナイロン糸が用いら
れ、その密度は１７０本／５cmである。

【００６８】帆布Ａはレゾルシノール・ホルムアルデヒ
ド・ラテックス（ＲＦＬ）溶液で予め帆布処理が施され
る。即ち、ＲＦＬ液に浸漬後、乾燥処理され、帆布表面
にＲＦＬ層が形成され、これにより配合ゴムシートに対
する接着性が高められる。ＲＦＬ溶液のラテックス成分
はカルボキシル化ニトリルゴムであり、必要に応じてＲ
ＦＬ溶液にクロロフェノールホルムアルデヒド縮合物、
例えば２，６−ビス（２，４−ジヒドロキシフェニルメ
チル）−４−クロロフェノール誘導体重合体（商品名；
バルカボンドＥ、ICI-VULNAX社製）を添加してもよい。

【００６９】また、実施例ベルト１では、心線１８とし
て表２に示す心線Ａが使用された。心線Ａは、上述した
心線１８の構成を備えたものであり、上撚りの撚り方が
異なること以外は心線Ｂと実質的に同じである。

【００７０】上撚りについて詳述すると、ストランドを
３本集めてコアが形成され、このコアの周囲に８本のス
トランド３８が均等に配置された（図５）。これら１１
本のストランドには張力がかけられながらＳ（Ｚ）方向
に上撚りがかけられた。

【００７１】実施例ベルト２：表４に示すように、実施
例ベルト２において、実施例ベルト１と同様に歯ゴム層
１２および背ゴム層１６として配合ゴムシート（Ｃ）が
用いられ、接着ゴム層２２として配合ゴムシート（Ａ）
が用いられた。接着ゴム層２２は心線１８の歯ゴム層１
２側のみに設けられた。心線１８として心線Ａが用いら
れ、帆布２０として帆布Ａが用いられた。実施例ベルト
２は、心線１８の背ゴム層１６側に接着ゴム層２２が設
けられていない点を除けば、実施例ベルト１と実質的に
同じものである。

【００７２】実施例ベルト３：表４に示すように、実施
例ベルト３において、実施例ベルト２と同様に歯ゴム層
１２および背ゴム層１６として配合ゴムシート（Ｃ）が
用いられ、接着ゴム層２２として配合ゴムシート（Ａ）
が用いられた。接着ゴム層２２は実施例ベルト２と同様
に心線１８の歯ゴム層１２側のみに設けられた。心線１
８として心線Ｂが用いられ、帆布２０として帆布Ａが用
いられた。実施例ベルト３は、心線１８に心線Ｂが用い
られる点を除けば実施例ベルト２と実質的に同じもので
ある。

【００７３】比較例ベルト１：表４に示すように、比較
例ベルト１において、実施例ベルト１と同様に歯ゴム層
１２および背ゴム層１６として配合ゴムシート（Ｃ）が
用いられ、接着ゴム層２２は設けられなかった。心線１
８として心線Ａが用いられ、帆布２０として帆布Ａが用
いられた。比較例ベルト１は、接着ゴム層２２が設けら
れていない点を除けば、実施例ベルト１と実質的に同じ
ものである。

【００７４】比較例ベルト２：表４に示すように、比較
例ベルト２において、歯ゴム層１２および背ゴム層１６
として配合ゴムシート（Ｂ）が用いられ、接着ゴム層２
２は設けられなかった。心線１８として心線Ｂが用いら
れ、帆布２０として表５に示す帆布Ｂが用いられた。比
較例ベルト２は、心線１８および帆布２０に心線Ｂおよ
び帆布Ｂがそれぞれ用いられる点と、接着ゴム層２２が
設けられていない点とを除けば、実施例ベルト１と実質
的に同じものである。

【００７５】帆布Ｂは、長手方向および幅方向の糸が異
なること以外は帆布Ａと実質的に同一のものである。長
手方向の糸には４２０ｄの６，６−ナイロン捲縮糸が用
いられ、その密度は１７０本／５cmである。また幅方向
の糸として、２１０ｄの６，６−ナイロン糸が用いら
れ、その密度は１７０本／５cmである。

【００７６】〔歯付きベルトの走行試験およびその評
価〕以上のような５種の歯付きベルト、即ち実施例ベル
ト１ないし３、比較例ベルト１および２を用いて、第１
および第２の走行試験が行われた。

【００７７】図１０は第１の走行試験装置の概略構成を
示す図である。第１の走行試験装置は、３つの歯付きホ
イール６２、６４および６６と、歯付きホイール６６お
よび６２間に設けられたテンショナ６８とから成る。被
試験歯付きベルト６１は図１０に示すような態様で３つ
の歯付きホイール６２、６４および６６とテンショナ６
８とに架け渡される。

【００７８】第１の走行試験装置では、実施例ベルト
１、２および３と、比較例ベルト１および２のそれぞれ
について、同一条件下で走行試験が行われた。その走行
試験の評価のために、走行開始から歯欠けに至るまでの
各歯付きベルトの走行時間がそれぞれ測定された。

【００７９】第１の走行試験の結果は表４の下段に示さ
れる。実施例ベルト１の走行時間は７００時間であり、
実施例ベルト１の走行時間は５７６時間、実施例ベルト
１の走行時間は４８７時間であった。これに対し、比較
例ベルト１および２の走行時間はそれぞれ３４９時間お
よび３２時間に過ぎなかった。

【００８０】以上の結果から、接着ゴム層を設けていな
い比較例ベルト１および２に比べて、接着ゴム層を少な
くとも歯ゴム層側に設けた実施例ベルト１ないし３が耐
久性が良いことが分かる。特に、接着ゴム層を歯ゴム側
および背ゴム側の双方に設けた実施例ベルト１が最も耐
久性が良いことは明らかである。また、心線の構成のみ
が異なる実施例ベルト２および３を比較すると、心線Ａ
を用いた実施例ベルト２が心線Ｂを用いた実施例ベルト
３に比べて耐久性が良いことがわかる。

【００８１】図１１は第２の走行試験装置を示す図であ
る。第２の走行試験装置は、２つの歯付きホイール７２
および７４と、歯付きホイール７４および７２間に設け
られたテンショナ７６とから成る。被試験歯付きベルト
７１は図１１に示すような態様で２つの歯付きホイール
７２および７４とテンショナ７６とに架け渡される。歯
付きホイール７２と被試験歯付きベルト７１との間にお
いて、１時間当たり１Ｌの割合で注水が行われる。

【００８２】第２の走行試験装置では、実施例ベルト２
および３のそれぞれについて、同一条件下で走行試験が
２回ずつ行われた。その走行試験の評価のために、走行
前のベルト引っ張り強度および走行試験後のベルト引っ
張り強度がそれぞれ測定され、走行前のベルト引っ張り
強度に対する走行試験後のベルト引っ張り強度の割合、
即ちベルト引っ張り強度残存保持率が求められた。

【００８３】第２の走行試験の結果は表４の最下段に示
される。表４において、各数値はベルト引っ張り強度残
存保持率を表し、その単位は％である。なお、表中“＃
＃＃”は、走行試験が行われなかったことを表す。

【００８４】実施例ベルト２のベルト引っ張り強度残存
保持率は６６％および６１％であり、これに対し、実施
例ベルト３のベルト引っ張り強度残存保持率は５０％お
よび４５％に過ぎず、実施例ベルト２のベルト引っ張り
強度残存保持率に及ばなかった。

【００８５】実施例ベルト２および３の違いは心線１８
に心線Ａが用いられているか否かの点のみであり、心線
Ａが用いられている実施例ベルト２が、心線Ａが用いら
れていない実施例ベルト３に比べて、ベルト引っ張り強
度残存保持率が高く耐水性に優れていることがわかる。

【００８６】以上の２つの走行試験結果により、心線１
８の周囲に接着ゴム層２２を設けることによりベルトの
耐久性が飛躍的に向上し、また心線１８内の間隙を少な
くすることによりベルトの耐水性が向上することが示さ
れた。

【００８７】

【発明の効果】本発明によると、歯ゴム層および背ゴム
層と心線との接着を強固にし、歯欠けを防止することに
より、走行寿命の長い歯付きベルトを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による歯付きベルトの第１の実施形態示
す部分斜視図である。

【図２】図１に示した歯付きベルトの歯底部の横断面図
を拡大して示す部分拡大断面図である。

【図３】本発明による歯付きベルトの製造工程のうちの
心線コードの巻付け工程及び配合ゴムシートの巻付け工
程示す概略工程図である。

【図４】本発明による歯付きベルトの製造工程のうちの
加硫工程を示す概略工程図である。

【図５】図１に示す心線コードの一部を破断して示す斜
視図である。

【図６】図１に示す心線コードの断面図である。

【図７】本発明による歯付きベルトの第２の実施形態を
示す部分側面図である。

【図８】心線コードと配合ゴムとの接着強度を評価する
試験において使用される試料片を示す図である。

【図９】図８に示す示す試料片を試験機へ取付けた状態
を示す図である。

【図１０】本発明による実施例ベルト及び比較例ベルト
の走行試験を行う第１の走行試験装置の概略図である。

【図１１】本発明による実施例ベルト及び比較例ベルト
の走行試験を行う第２の走行試験装置の概略図である。

【符号の説明】

１０ 歯付きベルト １２ 歯ゴム層 １４ 歯部 １５ 歯底部 １６ 背ゴム層 １８ 心線 ２０ 帆布 ２２ 接着ゴム層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一色 重洋 奈良県大和郡山市池沢町172 ユニッタ 株式会社奈良工場内 (72)発明者 横井 淳二 奈良県大和郡山市池沢町172 ユニッタ 株式会社奈良工場内 (56)参考文献 特開 平３−216329（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−290486（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−222834（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−208558（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−164194（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−141480（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開232575（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16G 1/00 - 5/20 B29D 29/00 - 29/10 D02G 1/00 - 3/48

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の面に長手方向に沿って歯部および
   歯底部が交互に形成される歯ゴム層と、 前記歯部および前記歯底部の外表面を覆う帆布と、 前記歯ゴム層の他方の面に設けられる背ゴム層と、 前記歯ゴム層と前記背ゴム層との間に埋設され、長手方
   向に延びる複数の心線と、 少なくとも前記心線と前記歯ゴム層との間に、前記歯ゴ
   ム層および前記背ゴム層のゴム組成とは異なるゴム組成
   を有する接着ゴム層とを備え、 前記歯ゴム層および前記背ゴム層がヨウ素価１１ないし
   ２８の水素添加ニトリルゴムに過酸化物系加硫剤を添加
   した配合ゴムから得られ、前記接着ゴム層がヨウ素価１
   ０以下の水素添加ニトリルゴムにイオウ系加硫剤と過酸
   化物系加硫剤とを添加した配合ゴムから得られ ることを
   特徴とする歯付きベルト。
2. 【請求項２】 前記接着ゴム層が、前記心線と前記歯ゴ
   ム層との間と、前記心線と前記背ゴム層との間の双方に
   設けられることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベ
   ルト。
3. 【請求項３】 前記心線が高強度ガラス繊維フィラメン
   トを束ねて下撚りをかけたストランドを複数本備え、こ
   れら複数本のストランドのうち所定の本数のストランド
   が束ねられ、これら所定の本数のストランドを中心にし
   て残りのストランドが規則的に配置され、全ストランド
   が長手方向に張力を付与されながら上撚りが施されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
4. 【請求項４】 前記心線に、クロロスルホン化ポリエチ
   レンのゴムのり溶液によるオーバーコート層が形成され
   ることを特徴とする請求項３に記載の歯付きベルト。