JP3923207B2 - Transmission belt and belt drive device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベルト用心線が埋設された伝動ベルト及びそれを用いたベルト伝動装置に関し、特にベルト自体の経時寸法変化及びベルト走行時の伸びを共に小さくする対策に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車のエアコンやオルタネータ等の補機をエンジンの回転駆動力により駆動するために使用される伝動ベルトにおいては、Vベルトに代わって、Vリブドベルトが普及してきている。このVリブドベルトは、その基本構成として、接着ゴム層と、この接着ゴム層の底面側に一体に積層されたリブゴム層とを備えており、上記リブゴム層の底面側には、それぞれベルト長さ方向に延びるように設けられた複数条のリブがベルト幅方向に所定ピッチ間隔をおいて形成されている。そして、上記接着ゴム層には、心線が略ベルト長さ方向に延びかつベルト幅方向に所定ピッチ間隔をおくようにスパイラル状に埋設されている。上記心線としては、例えば特公昭55−50578号公報に記載されているように、自動緊張機能を有するポリエステル繊維(以下、PETという)が一般に使用されている。
【0003】
ところで、近年では、自動車用補機の駆動装置において、ベルトの本数を減らすとともに補機の取付スペースを小さくすることを目的として、サーペンタインドライブと称する多軸駆動伝動が注目されている。このサーペンタインドライブは、多数の補機を1本のベルトを介して駆動するようにしたものであり、図2に例示するように、各補機に連結している各々のプーリ11〜16が同一平面上に配置されていて、それらプーリ11〜16間にサーペンタイン状(蛇行状)に巻き掛けられた1本のベルトBを走行させる一方、そのベルトBの張力をオートテンショナ(同図の17は、オートテンショナのベルト押圧用プーリである)で常にコントロールするようにしたシステムである。このシステムは、1970年代の前半に、Vリブドベルトの出現に伴い、オートテンショナの研究を含めてその開発が始められたものであり、ベルトのメンテナンス性及び信頼性が向上したことに加え、補機の信頼性が高まったことで、その補機駆動システムとしての使用が検討されている。
【0004】
このようなサーペンタインドライブに適するベルトとしては、
(1)ベルト自体の経時寸法変化が小さいこと、
(2)走行中のベルトの伸びが小さいこと、
つまり、ベルトが如何なる状況であってもその寸法変化の小さいことが重要である。すなわち、ベルトの寸法変化が小さいほどテンショナによるベルト張り代の設計が容易化されるとともに、そのテンショナの作動スペースが小さくて済み、その分だけエンジンルームに占めるサーペンタインドライブのスペースが小さくなるので、そのようなサーペンタインドライブを採用することによってエンジンルーム自体の省スペース化が図れるとともに、全体としての軽量化にもつながるようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のVリブドベルトでは、その寸法変化が十分に小さいとはいい難く、したがって、サーペンタインドライブの採用によってエンジンルームのコンパクト化を図るようにするには不十分である。
【0006】
すなわち、ベルトの寸法変化が大きいと、それに応じてテンショナの作動スペースが大きくなり、その分だけエンジンルームに占めるサーペンタインドライブのスペースも大きくなり、その結果、エンジンルームのコンパクト化を阻害することになるのである。
【0007】
この発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、Vリブドベルト等の伝動ベルトに用いられる心線において、ベルトの寸法変化を左右する心線の特性を明らかにし、かつその特性値を適正に設定することで、ベルト自体の経時寸法変化と、走行後ベルト伸びとを共に小さく抑えることができるようにし、優れた寸法安定性のベルトを提供できるようにすることにある。
【0008】
そして、サーペンタインドライブに使用されるVリブドベルトに対しては、テンショナの作動スペースが小さくて済むようにして、その分だけエンジンルームに占めるサーペンタインドライブのスペースを小さくできるようにし、もって、サーペンタインドライブの採用によるエンジンルームのコンパクト化に大きく寄与できるようにすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、心線の材料としてPEN(ポリエチレン−2,6−ナフタレート)繊維を用い、撚りをかけられた状態のとき、つまり、生コードの状態のときの初期引張抵抗度(初期モジュラス)を適正に設定している。なお、心線の乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力の特性値が伝動ベルトの寸法安定性を大きく左右するとの知見に基づき、それら各特性値を適正に設定することで、経時の寸法変化及びベルト走行時の伸びを共に更に小さくできる。
【0010】
具体的には、請求項1の発明では、心線が埋設されたゴム層を有する伝動ベルトにおいて、心線が撚りをかけられたPEN、つまりポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維からなり、心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度が158.0g/deであり、かつ心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が190.2g/deであって、前記心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が、前記心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度よりも大きいことを特徴とする。なお、上記の撚りをかけられた状態のときに、150℃における乾熱収縮率が1.0%以下とされかつ乾熱時収縮応力が0.2g/de以下とされることが更に好ましい。
【0011】
上記心線は、撚りがかけられた後、実際には、例えばイソシアネート系又はエポキシ系の前処理が施され、次いでRFL液等の接着剤が付与され、しかる後に、高温下で延伸されて熱固定処理が施されることで、ベルト用抗張体となる。そして、上記の一連の処理を施す前の生コード状態及びディップ処理後のときに、上記の各値をとるものとする。尚、上記の各特性値は、何れもJIS L−1017(1983年)に基づいて測定される。具体的には、乾熱収縮率は、150℃の雰囲気温度下で例えば30分間に亘って放置して求められる。また、乾熱時収縮応力は、150℃の雰囲気温度下で例えば3分間に亘って放置して求められる。
【0012】
上記の構成において、心線の150℃における乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力が、それぞれ1.0%以下及び0.2g/de以下と共に低く抑えると、その分だけベルト自体の経時寸法変化は小さくなる。尚、後述するPETを用いた比較例1〜4から明らかにわかるように、上記乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力がそれぞれ1.0%及び0.2g/deを超えると、経時寸法変化が大きくなって寸法安定性の良好な伝動ベルトを得ることはできず、ベルトの品質が著しく低下することもある。
【0013】
一方、上記心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度は158.0g/deで、かつディップ処理後の初期引張抵抗度が190.2g/deであって、例えば心線がPETからなる従来のVリブドベルトの場合に初期引張抵抗度が100g/de程度であるのに比べて高いために、走行に伴うベルトの伸びは小さく抑えられる。尚、初期引張抵抗度が150g/deに満たないと、ベルトが取り付けられたときから走行時の伸びに悪影響を示し、寸法安定性の良好な伝動ベルトは得られない。一方、例えば心線がアラミド繊維からなる従来のVリブドベルトの場合のように初期引張抵抗度が500g/deを超えていると、ベルト走行時に振動音を発生する虞れがあり、したがって、品質的にみて優れた伝動ベルトとはいい難い。
【0014】
請求項2の発明では、前記伝動ベルトは、自動車の補機駆動用Vリブドベルトとする。
【0015】
請求項3の発明では、前記伝動ベルトは、ベルト張力を一定に保つためのオートテンショナを備えたサーペンタインドライブのベルト駆動装置(ベルト駆動システム)に用いられていることを特徴とする。
【0016】
請求項4の発明は、心線が埋設されたゴム層を有するVリブドベルトと、該Vリブドベルトの張力を一定に保つオートテンショナとを備え、自動車の補機駆動のために用いられるサーペンタインドライブのベルト駆動装置であって、そのベルト駆動装置における前記Vリブドベルトの心線は、撚りをかけられたポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維からなり、前記心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度が158.0g/deであり、かつ心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が190.2g/deであって、前記心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が、前記心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度よりも大きいことを特徴とする。
【0017】
上記の構成において、Vリブドベルトは、その経時寸法変化及び走行後ベルト伸びが心線により共に小さく抑えられている。これにより、上記Vリブドベルトが使用されるサーペンタインドライブにおいて、オートテンショナの作動スペースは小さくて済むようになり、その分だけエンジンルームに占めるサーペンタインドライブのスペースを小さくでき、よって、サーペンタインドライブを採用することによるエンジンルームのコンパクト化に寄与できるようになる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図2は、この発明の実施形態に係る伝動ベルトとしてのVリブドベルトBが使用されたサーペンタインドライブのレイアウトを示している。同図において、11はエンジンのクランク軸に回転一体に連結されたプーリであり、このプーリ11の周りには、オルタネータのプーリ12、パワーステアリンング用ポンプのプーリ13、アイドラプーリ14、ウォータポンプのプーリ15、及びエアコン用のプーリ16がそれぞれ同一平面上に配置されている。そして、それらプーリ11〜16に1本のVリブドベルトBが走行可能に巻き掛けられている一方、そのベルトBの張力を一定に保つためのオートテンショナが配置されている。
【0019】
上記オートテンショナは、基端においてプーリ11〜16の配置平面と直交する軸心回りに回動可能に枢支されたアームの先端にベルト押圧用のプーリ17を有しており、このプーリ17をスプリングによりベルト押圧方向Pに常に回動付勢する一方、そのベルト押圧方向Pと逆の方向Qへの回動をダンピングすることで、ベルト張力の減少時には速やかにベルトBに所定の張力を付与することができ、また、ベルト張力の急激な増大時にはベルトBのばたつきを抑えられるようになっている。
【0020】
上記オートテンショナに求められることとしては、次の6つが挙げられる。
(1)ベルト張力の安定維持(スプリング特性の安定維持)。
(2)ダンピング特性の安定維持。
(3)小型化。
(4)低価格。
(5)低騒音性能。
(6)適正なアライメント。
【0021】
上記のうち、(3)の小型化に関しては、図3(a)及び(b)に対比して示すように、同じベルト巻付角度でかつ同じベルト張力F(軸荷重)であれば、要求されるトルク特性からは、同図(b)に示すアーム長さの短いものの方が捩りトルクは小さくて済む(F×L<<F×l)ので、小型軽量化が可能となる。
【0022】
上記VリブドベルトBは、図1に拡大して示すように、接着ゴム層1と、この接着ゴム層1の底面側(同図の下面側)に一体に積層されたリブゴム層3とを備えている。これらゴム層1,3は、NR、CR、H−NBR、A−CSM等、公知のゴムからなっている。そして、上記接着ゴム層1に、心線2が略ベルト長さ方向に延びかつベルト幅方向に所定ピッチ間隔をおいて並ぶようにスパイラル状に埋設されている。一方、上記リブゴム層3の底面側には、各々、ベルト長さ方向に延びるように設けられた3条のリブ4,4,…がベルト幅方向に所定ピッチ間隔をおいて並ぶように形成されている。このリブゴム層3には、天然繊維、ポリエステル、ポリアミド等の短繊維5,5,…がベルト幅方向に配向した状態で混入されており、このことで、リブゴム層3の全体としての硬度は接着ゴム層1よりも高くなっている。また、上記接着ゴム層1の背面側(同図の上面側)には、ポリエステル、ポリアミド、アラミド、綿等からなる経緯両糸によって織られたバイアス帆布6が貼着されている。ここで、上記接着ゴム層1及びリブゴム層3は、この発明におけるベルト本体を構成している。
【0023】
そして、この実施形態では、上記心線2は、PEN(ポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維)からなるコードで構成されている。その際に、心線2は、「課題を解決するための手段」の項で説明したようなディップ処理等の未だ行われていない生コードの状態のときに、150℃における乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力がそれぞれ1.0%以下及び0.2g/de以下とされている一方、初期モジュラス(初期引張抵抗度)が150〜500g/deとされている。すなわち、心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度が158.0g/deにあり、かつ心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が190.2g/deにあって、前記心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が、前記心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度よりも大きい。
【0024】
したがって、この実施形態によれば、VリブドベルトBの心線2において、その150℃における乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力をそれぞれ1.0%以下及び0.2g/de以下に低く抑えるようにしたので、保管時におけるベルトB自体の経時寸法変化を小さくでき、その上、初期モジュラスを150〜500g/deと高くするようにしたので、ベルト仕上り時の寸法のばらつきが小さく、また、走行によるベルト伸びも小さくできる故に、サーペンタインドライブに使用する場合に、そのサーペンタインドライブにおけるテンショナの作動スペースを大幅に小さくすることが可能である。よって、エンジンルーム内においてサーペンタインドライブが占めるスペースを小さくすることができ、サーペンタインドライブを採用することによるエンジンルームのコンパクト化、及び全体の軽量化に大きく寄与することができる。
【0025】
尚、上記実施形態では、伝動ベルトがVリブドベルトである場合について説明しているが、伝動ベルトとしては、上記の場合と同じ程度に優れた寸法安定性の要求されるベルトであればよく、したがって、Vリブドベルトに限定されるものではない。
【0026】
−実験例−
次に、上記心線の効果を実証するために行った実験について説明する。先ず、発明例1及び比較例1,2として、心線に比較例1,2では共にPVA(品番は互いに異なる)を、また発明例1ではPENをそれぞれ用いてベルト外周長が2260mmであるVリブドベルトを作製した。
【0027】
そして、比較例1では、生コードのときの乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力をそれぞれ0.3%及び0.07g/deとする一方、初期モジュラスを340.7g/deとした。これをディップ処理したときの乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力はそれぞれ0.4%及び0.29g/deであり、一方、初期モジュラスは379.2g/deであった。
【0028】
比較例2では、生コードのときの乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力をそれぞれ0.5%及び0.15g/deとし、一方、初期モジュラスを291.8g/deとした。これをディップ処理したときの乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力はそれぞれ0.4%及び0.27g/deであり、また初期モジュラスは377.8g/deであった。
【0029】
発明例1では、生コードのときの乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力をそれぞれ0.9%及び0.14g/deとする一方、初期モジュラスを158.0g/deとした。これをディップ処理したときの乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力はそれぞれ1.0%及び0.30g/deである一方、初期モジュラスは190.2g/deであった。尚、上記発明例1及び比較例1,2の糸の構成は共に1000de/2×3であり、上撚り数及び下撚り数も互いに略同じである。また、ディップ処理時の処理温度、処理時間及びテンションも同じ条件である。
【0030】
以上の発明例1及び比較例1,2について、各々、ベルト経時寸法変化〔%〕及び走行後ベルト伸び〔%〕をそれぞれ測定した。具体的には、上記ベルト経時寸法変化は、一定の雰囲気温度(この例では40℃)の下で所定時間(1097〜2980時間[7〜8LN時間])に亘って保管したことに相当する保管試験をしたときのベルト外周長の変化により調べた。一方、上記走行後ベルト伸びは、図2に示したサーペンタインドライブにおいて所定時間に亘って走行させたときの伸びで調べた。
【0031】
また、比較のために、次表1に示すように、各々、PETからなっていて、その生コードのときに、乾熱収縮率及び乾熱時収縮応力がそれぞれ1.0%及び0.2g/deを超えている一方、初期モジュラスが150g/de未満である心線を用いて、比較例3〜6としてのVリブドベルトをそれぞれ作製し、これらについても、上記の場合と同じ項目について測定して、その経時+走行寸法変化率を算出した。尚、これら比較例3〜6のうち、比較例3、比較例5及び比較例6は互いに同じ品番であって、比較例4のみが異なる品番のものである。また、糸の構成及び撚り数は、上記発明例1及び比較例1,2の場合と同じである。但し、ディップ処理については、比較例4が上記発明例1及び比較例1,2の場合と同じである他は少しだけ異なっている。すなわち、比較例3,5では共にテンションが少し高く、比較例3,6では処理時間が約半分であり、比較例3では処理温度が少しだけ低い。
【0032】
以上の結果を、表1にそれぞれ併せて示す。また、上記ベルト経時寸法変化については、図4にも併せて示しておく。
【0033】
【表1】
【0034】
上記経時+走行寸法変化率の結果について考察すると、上記の表1から判るように、発明例1及び比較例1,2では共に0.6%台に止どまっているのに対し、比較例3〜6では小さいもの(比較例3,4)でも0.7%台であり、比較例6では1.11%に達している。これは、例えば比較例3,5から判るように、走行後ベルト伸びが発明例1及び比較例1,2の場合よりも小さくても、それ以上にベルト経時寸法変化の値が大きいためである。
【0035】
さらに、発明例1及び比較例2を対比すると、発明例1の場合には初期モジュラスが150g/deを少し超えた程度であっても良好な寸法安定性を得られることが判る。この点について、本発明者等は、PVAの場合(比較例1,2)には初期モジュラスの下限値をPENの場合(発明例1)よりも高くする(例えば略300g/de程度にする)必要があると考えている。
【0036】
一方、比較例3〜6について考察すると、例えば比較例3,5の場合のように、ディップ処理時のテンションを高くすることで走行後ベルト伸びを小さくできても、逆にベルト経時寸法変化は悪化する等のことから、ディップ処理の条件を変更するだけでは、生コードのときの特性(乾熱収縮率、乾熱時収縮応力及び初期モジュラス)を離れて寸法安定性を総合的に大きく改善するのは困難であることが判る。
【0037】
換言すると、上記乾熱収縮率、乾熱時収縮応力及び初期モジュラスの各特性値を押さえておけば、ディップ処理等の条件の多少の違いに拘らず、ベルト経時寸法変化と、走行後ベルト伸びとを共に小さく抑えることができ、総合的に優れた寸法安定性をベルトに付与できるようになることが判る。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1〜4の発明によれば、ベルト仕上り時の寸法のばらつきや、保管時におけるベルト経時寸法変化を小さくすることができ、かつ走行によるベルト伸びも小さくすることができる故に、優れた寸法安定性の伝動ベルトを提供することができる。
【0039】
特に、請求項2〜4の発明によれば、上記伝動ベルトをVリブドベルトとしたので、このVリブドベルトが使用されるサーペンタインドライブにおいて、走行中のベルト張力を一定に保つためのテンショナの作動スペースを小さくすることができ、その分だけエンジンルームに占めるサーペンタインドライブのスペースを小さくすることができる。よって、サーペンタインドライブを採用することによるエンジンルームのコンパクト化及び軽量化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施形態に係るVリブドベルトの基本構成をベルト長さ方向と直交する平面で切断して示す斜視図である。
【図2】 サーペンタインドライブのレイアウトを示す概略図である。
【図3】 オートテンショナでのアーム長さによる捩りトルクの大きさを説明するための概略図である。
【図4】 一定雰囲気温度による保管の下でのベルト外周長の変化を経時的に示す特性図である。
【符号の説明】
1 接着ゴム層(ベルト本体)
2 心線
3 リブゴム層(ベルト本体)
4 リブ
B Vリブドベルト(伝動ベルト)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission belt in which a belt core wire is embedded and a belt transmission device using the transmission belt, and more particularly, to a measure for reducing both dimensional change of the belt itself with time and elongation during belt running.
[0002]
[Prior art]
For example, in a transmission belt used for driving auxiliary machines such as an air conditioner and an alternator of an automobile with the rotational driving force of an engine, a V-ribbed belt has been widely used instead of the V-belt. The V-ribbed belt includes, as a basic configuration, an adhesive rubber layer and a rib rubber layer integrally laminated on the bottom surface side of the adhesive rubber layer. A plurality of ribs provided to extend in the belt width direction are formed at predetermined pitch intervals in the belt width direction. In the adhesive rubber layer, the core wire extends in the belt length direction and is embedded in a spiral shape with a predetermined pitch interval in the belt width direction. As the core wire, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 55-50578, a polyester fiber having an automatic tension function (hereinafter referred to as PET) is generally used.
[0003]
By the way, in recent years, multi-axis drive transmission called serpentine drive has attracted attention for the purpose of reducing the number of belts and reducing the mounting space of an auxiliary machine in a driving apparatus for an auxiliary machine for an automobile. In this serpentine drive, a large number of auxiliary machines are driven through a single belt. As illustrated in FIG. 2, the
[0004]
As a belt suitable for such a serpentine drive,
(1) Small dimensional change over time of the belt itself,
(2) The belt stretches little while running,
That is, it is important for the belt to have a small dimensional change under any circumstances. In other words, the smaller the belt dimensional change, the easier it is to design the belt tension allowance by the tensioner, and the smaller the working space of the tensioner, the smaller the space for the serpentine drive in the engine room. By adopting such a serpentine drive, the engine room itself can be saved in space, and the overall weight can be reduced.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional V-ribbed belt, it is difficult to say that the dimensional change is sufficiently small, and therefore, it is insufficient to make the engine room compact by adopting the serpentine drive.
[0006]
That is, if the belt dimensional change is large, the working space of the tensioner is correspondingly increased, and the space for the serpentine drive occupying the engine room is correspondingly increased. As a result, downsizing of the engine room is hindered. It is.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and its main purpose is to clarify the characteristics of a core wire that influences the dimensional change of the belt in a core wire used for a transmission belt such as a V-ribbed belt, and By appropriately setting the characteristic value, it is possible to suppress both the dimensional change of the belt itself over time and the belt elongation after running, and to provide a belt with excellent dimensional stability. .
[0008]
And, for the V-ribbed belt used for the serpentine drive, the working space of the tensioner can be reduced, and the space for the serpentine drive in the engine room can be reduced accordingly. The goal is to make a significant contribution to making the room more compact.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, PEN (polyethylene-2,6-naphthalate) fiber is used as the material of the core wire, and when twisted, that is, in the state of raw cord The initial tensile resistance (initial modulus) is set appropriately. In addition, based on the knowledge that the characteristic values of the dry heat shrinkage rate and the shrinkage stress during dry heat greatly affect the dimensional stability of the transmission belt, by appropriately setting each characteristic value, the dimensional change over time In addition, the elongation during belt running can be further reduced.
[0010]
Specifically, in the invention of
[0011]
After the strand is twisted, the core wire is actually subjected to, for example, an isocyanate-based or epoxy-based pretreatment, and then an adhesive such as an RFL liquid is applied. Thereafter, the core wire is stretched at a high temperature and heated. By being subjected to the fixing process, a tensile body for the belt is obtained. The above values are taken when the raw code state before the series of processes is performed and after the dip process. Each of the above characteristic values is measured based on JIS L-1017 (1983). Specifically, the dry heat shrinkage rate is determined by leaving it at an atmospheric temperature of 150 ° C. for 30 minutes, for example. Further, the shrinkage stress at the time of dry heat is obtained by leaving it to stand for 3 minutes at an ambient temperature of 150 ° C., for example.
[0012]
In the above configuration, when the dry heat shrinkage rate and the dry heat shrinkage stress at 150 ° C. of the core wire are suppressed to 1.0% or less and 0.2 g / de or less, respectively, the dimensional change of the belt itself over time Becomes smaller. As can be clearly seen from Comparative Examples 1 to 4 using PET to be described later, when the dry heat shrinkage rate and the dry heat shrinkage stress exceed 1.0% and 0.2 g / de, respectively, the dimensional change with time. As a result, the transmission belt having good dimensional stability cannot be obtained, and the quality of the belt may be significantly deteriorated.
[0013]
On the other hand, the initial tensile resistance when the cord is in the raw cord state is 158.0 g / de, and the initial tensile resistance after dipping is 190.2 g / de . For example, the cord is made of PET. In the case of the conventional V-ribbed belt, since the initial tensile resistance is higher than that of about 100 g / de, the elongation of the belt accompanying traveling is suppressed to a small level. If the initial tensile resistance is less than 150 g / de, a transmission belt having a good dimensional stability cannot be obtained since it exerts an adverse effect on the elongation during running after the belt is attached. On the other hand, if the initial tensile resistance exceeds 500 g / de as in the case of a conventional V-ribbed belt whose core is made of aramid fibers, for example, vibration noise may be generated during belt running. It is hard to say that it is an excellent transmission belt.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, the transmission belt is a V-ribbed belt for driving an accessory of an automobile.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, the transmission belt is used in a belt drive device (belt drive system) of a serpentine drive provided with an auto tensioner for keeping the belt tension constant.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a serpentine drive belt used for driving an auxiliary machine of an automobile, comprising a V-ribbed belt having a rubber layer in which a core wire is embedded, and an auto tensioner for keeping the tension of the V-ribbed belt constant. The core wire of the V-ribbed belt in the belt drive device is made of a twisted polyethylene-2,6-naphthalate fiber, and has an initial tensile resistance when the core wire is in a raw cord state. 158.0G / a de, and an initial tensile resistance degree after dipping the core wire a 190.2g / de, initial tensile resistance degree after dipping of the core wire, raw cord of the core wire It is characterized by being larger than the initial tensile resistance in the state.
[0017]
In the above configuration, the dimensional change of the V-ribbed belt and the belt elongation after running are both kept small by the cord. As a result, in the serpentine drive in which the V-ribbed belt is used, the working space of the auto tensioner can be reduced, and the space of the serpentine drive occupying the engine room can be reduced accordingly, and therefore the serpentine drive is adopted. Can contribute to the downsizing of the engine room.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a layout of a serpentine drive using a V-ribbed belt B as a transmission belt according to an embodiment of the present invention. In the figure,
[0019]
The auto tensioner has a
[0020]
The following six are required for the auto tensioner.
(1) Stable maintenance of belt tension (stable maintenance of spring characteristics).
(2) Maintaining stable damping characteristics.
(3) Miniaturization.
(4) Low price.
(5) Low noise performance.
(6) Proper alignment.
[0021]
Among the above, regarding the downsizing of (3), as shown in comparison with FIGS. 3 (a) and 3 (b), if the same belt winding angle and the same belt tension F (axial load) are required, From the torque characteristics, the shorter arm length shown in FIG. 4B requires a smaller torsional torque (F × L << F × l), so that the size and weight can be reduced.
[0022]
As shown in an enlarged view in FIG. 1, the V-ribbed belt B includes an
[0023]
In this embodiment, the
[0024]
Therefore, according to this embodiment, in the
[0025]
In the above-described embodiment, the case where the transmission belt is a V-ribbed belt has been described. However, the transmission belt may be a belt that is required to have excellent dimensional stability to the same extent as described above. It is not limited to the V-ribbed belt.
[0026]
-Experimental example-
Next, an experiment conducted for verifying the effect of the core wire will be described. First, as Invention Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the belt outer circumference length is 2260 mm using PVA (part number is different from each other) in Comparative Examples 1 and 2 and PEN in Invention Example 1 respectively. A ribbed belt was produced.
[0027]
In Comparative Example 1, the dry heat shrinkage rate and the dry heat shrinkage stress were 0.3% and 0.07 g / de, respectively, while the initial modulus was 340.7 g / de. When this was dipped, the dry heat shrinkage and dry heat shrinkage stress were 0.4% and 0.29 g / de, respectively, while the initial modulus was 379.2 g / de.
[0028]
In Comparative Example 2, the dry heat shrinkage rate and the dry heat shrinkage stress were 0.5% and 0.15 g / de, respectively, while the initial modulus was 291.8 g / de. When this was dipped, the dry heat shrinkage and the dry heat shrinkage stress were 0.4% and 0.27 g / de, respectively, and the initial modulus was 377.8 g / de.
[0029]
In Invention Example 1, the dry heat shrinkage rate and dry heat shrinkage stress were 0.9% and 0.14 g / de, respectively, while the initial modulus was 158.0 g / de. When this was dipped, the dry heat shrinkage and the dry heat shrinkage stress were 1.0% and 0.30 g / de, respectively, while the initial modulus was 190.2 g / de. In addition, the structures of the yarns of Invention Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are both 1000 de / 2 × 3, and the number of upper twists and the number of lower twists are substantially the same. The processing temperature, processing time, and tension during the dip processing are also the same conditions.
[0030]
With respect to the above invention example 1 and comparative examples 1 and 2, the belt time-dependent dimensional change [%] and the belt elongation after running [%] were measured, respectively. Specifically, the dimensional change of the belt over time corresponds to storage for a predetermined time (1097 to 2980 hours [7 to 8 LN hours]) under a constant atmospheric temperature (40 ° C. in this example). This was examined by the change in the belt outer circumference when the test was performed. On the other hand, the belt elongation after running was examined by the elongation when running for a predetermined time in the serpentine drive shown in FIG.
[0031]
For comparison, as shown in the following Table 1, each is made of PET, and when the raw cord is used, the dry heat shrinkage rate and the dry heat shrinkage stress are 1.0% and 0.2 g, respectively. V-ribbed belts as Comparative Examples 3 to 6 were prepared using the core wires having an initial modulus of less than 150 g / de, while measuring the same items as above. Then, the elapsed time + running dimension change rate was calculated. Of these Comparative Examples 3 to 6, Comparative Example 3, Comparative Example 5 and Comparative Example 6 have the same product number, and only Comparative Example 4 has a different product number. Moreover, the structure of the yarn and the number of twists are the same as those in the above-mentioned Invention Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. However, the dip process is slightly different except that the comparative example 4 is the same as the case of the above-described invention example 1 and comparative examples 1 and 2. That is, in both Comparative Examples 3 and 5, the tension is slightly higher, in Comparative Examples 3 and 6, the processing time is about half, and in Comparative Example 3, the processing temperature is slightly lower.
[0032]
The above results are also shown in Table 1. Further, the dimensional change with time of the belt is also shown in FIG.
[0033]
[Table 1]
[0034]
Considering the result of the time elapsed + running dimensional change rate, as can be seen from Table 1 above, the invention example 1 and the comparative examples 1 and 2 both stay on the 0.6% level, while the comparative example. In 3-6, even a small one (Comparative Examples 3 and 4) is in the 0.7% range, and in Comparative Example 6, it reaches 1.11%. This is because, as can be seen from, for example, Comparative Examples 3 and 5, even if the belt elongation after running is smaller than those of Invention Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the value of the belt aging change is larger than that. .
[0035]
Furthermore, when Invention Example 1 and Comparative Example 2 are compared, it can be seen that in the case of Invention Example 1, good dimensional stability can be obtained even if the initial modulus is a little over 150 g / de. In this regard, the inventors set the lower limit of the initial modulus higher in the case of PVA (Comparative Examples 1 and 2) than in the case of PEN (Inventive Example 1) (for example, about 300 g / de). I think it is necessary.
[0036]
On the other hand, considering Comparative Examples 3 to 6, for example, even in the case of Comparative Examples 3 and 5, even if the belt elongation after running can be reduced by increasing the tension during the dipping process, the dimensional change of the belt over time is conversely Because of deterioration, simply changing the conditions of the dip process leaves the characteristics (dry heat shrinkage rate, shrinkage stress during dry heat and initial modulus) of the raw cord and greatly improves dimensional stability. It turns out to be difficult to do.
[0037]
In other words, if the characteristic values of the dry heat shrinkage rate, the shrinkage stress during dry heat, and the initial modulus are kept, the dimensional change of the belt over time and the belt elongation after running can be achieved regardless of the difference in conditions such as dip treatment. It can be seen that both can be kept small and that overall excellent dimensional stability can be imparted to the belt.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to fourth aspects of the present invention, it is possible to reduce variations in dimensions at the time of finishing the belt, changes in the size of the belt over time during storage, and to reduce belt elongation due to running. Therefore, a transmission belt having excellent dimensional stability can be provided.
[0039]
In particular, according to the second to fourth aspects of the present invention, since the transmission belt is a V-ribbed belt, in the serpentine drive in which the V-ribbed belt is used, the working space of the tensioner for keeping the belt tension during running is constant. The space of the serpentine drive occupying the engine room can be reduced accordingly. Therefore, the adoption of the serpentine drive can contribute to the reduction in size and weight of the engine room.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a basic configuration of a V-ribbed belt according to an embodiment of the present invention cut along a plane perpendicular to the belt length direction.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a layout of a serpentine drive.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the magnitude of torsional torque depending on the arm length in the auto tensioner.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in belt outer peripheral length over time under storage at a constant atmospheric temperature.
[Explanation of symbols]
1 Adhesive rubber layer (belt body)
2
4 ribs B V-ribbed belt (power transmission belt)
Claims (4)
前記心線は、撚りをかけられたポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維からなり、前記心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度が158.0g/deであり、かつ心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が190.2g/deであって、前記心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が、前記心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度よりも大きいことを特徴とする伝動ベルト。A power transmission belt having a rubber layer in which a core wire is embedded;
The core wire is made of a twisted polyethylene-2,6-naphthalate fiber, the initial tensile resistance when the core wire is in a raw cord state is 158.0 g / de, and the core wire is dipped The initial tensile resistance after 190.2 g / de, and the initial tensile resistance after dipping of the core wire is larger than the initial tensile resistance when the core wire is in a raw cord state. A transmission belt.
前記Vリブドベルトの心線は、撚りをかけられたポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維からなり、前記心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度が158.0g/deであり、かつ心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が190.2g/deであって、前記心線のディップ処理後の初期引張抵抗度が、前記心線の生コード状態のときの初期引張抵抗度よりも大きいことを特徴とするベルト駆動装置。A serpentine drive belt drive device comprising a V-ribbed belt having a rubber layer with a core wire embedded therein and an auto tensioner that keeps the tension of the V-ribbed belt constant, and used for driving an auxiliary machine of an automobile,
The core wire of the V-ribbed belt is made of twisted polyethylene-2,6-naphthalate fiber , and has an initial tensile resistance of 158.0 g / de when the core wire is in a raw cord state. The initial tensile resistance after the dip treatment is 190.2 g / de, and the initial tensile resistance after the dip treatment of the core wire is larger than the initial tensile resistance when the cord is in the raw cord state. A belt drive device characterized by that.
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