JP4502230B2 - 歯付きベルト用織布及び歯付きベルト - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、動力伝達用の歯付きベルト及び、その噛合面に貼着される織布に関するものである。
【０００２】
一般に歯付きベルト１は、図１に示されるように、ゴム製の本体部分２の片面に噛合歯３が形成されており、本体部分２にはその長さ方向に抗張体４が埋入されている。そして歯付きベルト１の噛合面には、歯形の表面に沿って織布５が貼付けられている。
【０００３】
歯付きベルト１を製造する際には、図２（ａ）に示すように、表面に噛合歯３の雌型６を刻設した円筒状の金型７の外周に、ＲＦＬなどの接着処理を施した筒状の織布５を嵌合し、その外側に抗張体４を巻回し、さらにその外側にゴム生地８を配置する。
【０００４】
そしてゴム生地８を加熱加圧することにより、図２（ｂ）に示すように、ゴム生地８は抗張体４の間隔を通して雌型６に押込まれて加硫され、噛合歯３を成型する。このとき織布５は、ゴム生地８と共に雌型６に押込まれ、噛合歯３の表面に沿って貼着されて、歯付きベルト１の噛合面を形成する。
【０００５】
而して織布５は図１に示すように、歯付きベルト１の長さ方向に延びるたて糸９と、これに交差するよこ糸１０とよりなっており、最初は歯付きベルト１の周長にほぼ一致する長さを有しているが、噛合歯３の成型時には歯付きベルト１の歯形に沿った長さを有するものとなる。そのためこの織布５を構成するたて糸９は、歯付きベルト１の長さ方向に向かって、容易に伸長するものであることが必要とされる。
【０００６】
なお本発明においては、織布における歯付きベルト１の長さ方向に伸びる糸条をたて糸と称し、これに交差する糸条をよこ糸と称する。従って当該織布を製造する際の織物構造学上の経糸及び緯糸の関係とは異り、これと逆になる場合も有り得る。
【０００７】
【従来の技術】
従来、歯付きベルトの噛合面に貼着した織布としては、例えば、実開昭６２−２０４０５９号公報に示されるように、歯付きベルト長さ方向に延びるたて糸９としてナイロン繊維を捲縮加工したものが使用されていた。
【０００８】
この種の歯付きベルトは、自動車エンジンのカム駆動用などとして広く使用されているが、近年自動車エンジンの高性能化に伴い、歯付きベルトの高負荷化とエンジンルームの高温化のため、織布の耐久性をより向上させる必要があり、前記たて糸９として高強度高耐熱性の芳香族ポリアミド繊維糸を使用することが検討されている。
【０００９】
しかしながら、この芳香族ポリアミド繊維糸は、捲縮加工が非常に困難であるため、前記従来の歯付きベルトの構造において、織布５のたて糸９としてのナイロン繊維の捲縮加工糸を、そのまま芳香族ポリアミド繊維の捲縮加工糸に置換えることが困難であった。
【００１０】
そのため実公昭６３−１５６２８号公報には、織布の歯付きベルト長さ方向に延びるたて糸９として、ポリウレタン弾性糸の周囲に芳香族ポリアミド繊維糸などの高強度高耐熱性繊維糸を巻回した複合糸条を使用することが記載され、特開平５−１１８３８８号公報及び特開平９−１００８８０号公報には、さらにその外側に通常の合成繊維糸を巻回して、捲縮が困難な高強度高耐熱性繊維糸に伸縮性を付与することが記載されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで歯付きベルトの前記織布は、前記伸縮性糸を歯付きベルトの長さ方向に延びるたて糸とし、これとこれに交差するよこ糸とを織成するのであるが、このとき伸縮性糸は張力がかかって引き伸ばされた状態で織成され、然る後に伸縮性糸の収縮力によって収縮する。さらに当該織布を温水に浸し、振動を与えてリラックス加工を施し、十分に収縮させることが行われている。
【００１２】
しかしながら伸縮性糸は、収縮に伴って径が太くなる傾向にある。特に前述の複合糸条を使用した場合には、当該複合糸条を構成するポリウレタン弾性糸が収縮により太くなると共に、これに巻回された高強度高耐熱性糸及び通常の合成繊維糸は、巻回することによる螺旋のピッチが小さくなることにより、複合糸条の径が大幅に拡大するのである。
【００１３】
そのため複合糸条のたて糸が収縮するに伴って、その複合糸条はこれと交差するよこ糸によりより強く拘束されることとなり、また隣接する複合糸条同士が互いに強く干渉し合い、複合糸条の径の増大が阻害されることとなり、十分に収縮することができないのである。
【００１４】
この傾向は前述のリラックス加工によっても十分に解消されず、部分的にたて糸の収縮の程度にばらつきが生じ、そのため複合糸条中の高強度高耐熱性繊維の強度利用率が低下し、歯付きベルトの耐久性を十分に向上させることができなかった。
【００１５】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、たて糸として前記複合糸条を使用した歯付きベルト用織布において、リラックス加工により十分に収縮することができ、高強度高耐熱性繊維の強度利用率を向上させることを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決する手段】
而して本発明は、歯付きベルトの噛合面に貼着される織布において、当該織布における前記歯付きベルトの長さ方向に延びるたて糸が、弾性糸よりなる芯糸の周囲に、高強度高耐熱性繊維糸を巻回してなる複合糸条と、当該複合糸条の１〜５本に対して１本の割合で配置された伸縮性を有する嵩高加工糸とよりなる歯付きベルト用織布及び当該織布を貼着した歯付きベルトである。
【００１７】
本発明においては、前記複合糸条が、高強度高耐熱性繊維糸の外側にさらに通常の合成繊維糸よりなる被覆糸が巻回されているものであることが好ましい。また前記織布中の高強度高耐熱性繊維の密度は、５０００dtex／cm以上であることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図３は本発明の織布５の組織を示すものであって、その織布５はたて糸９とよこ糸１０とを織成して構成しており、そのたて糸９は複合糸条１１と嵩高加工糸１２とが所定の配列で使用されている。
【００１９】
図４はたて糸９として使用される複合糸条１１を示すものであって、弾性糸よりなる芯糸１３の周囲に高強度高耐熱性繊維糸１４を巻回し、さらにその外側に通常の合成繊維糸よりなる被覆糸１５を、高強度高耐熱性繊維糸１４の巻回方向とは逆方向に巻回している。
【００２０】
芯糸１３を構成する弾性糸としてはポリウレタン弾性糸が適しているが、他のポリエステル系などの弾性糸を使用することもできる。高強度高耐熱性繊維糸１４としては、アラミド繊維の他、全芳香族ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維などを使用することもできる。さらに被覆糸１５には、ポリエステル繊維、ナイロン繊維などが適当である。
【００２１】
またたて糸９に使用される嵩高加工糸１２は、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維などの合成繊維に嵩高加工を施し、伸縮性を付与したものである。嵩高加工としては、仮撚り加工を施したものが好ましいが、擦過法や高圧ジェット法などによるものであってもよい。
【００２２】
そして本発明においては、たて糸９として、複合糸条１１の１〜５本に対して１本の割合で嵩高加工糸１２を配置し、織布中の高強度高耐熱性繊維の密度が５０００dtex／cm以上であることが好ましい。嵩高加工糸１２が過度に多いと高強度高耐熱性繊維糸１４を使用した複合糸条１１の本数が不足し、十分な耐久性が得られない。また嵩高加工糸１２が少なすぎると、本発明による効果を十分に発現することができない。
【００２３】
【作用】
本発明においては、前述のように織布５を織成した後、温水に浸漬して振動を与え、リラックス加工を施して収縮させるのであるが、このとき先にも述べたように複合糸条１１は径が拡大する。
【００２４】
しかしながら本発明によれば、複合糸条１１の所定本数ごとに嵩高加工糸１２が配置されており、当該嵩高加工糸１２は細い個々の繊維の捲縮により伸縮性を有しているので、収縮により径が拡大したとしても隣接する複合糸条１１を圧迫する力が働くことがない。
【００２５】
従って織布５の織成時には、複合糸条１１及び嵩高加工糸１２を含めたたて糸９は等間隔で織り込まれるが、複合糸条１１が収縮する際には嵩高加工糸１２を圧迫することにより複合糸条１１に余裕が生じる。またよこ糸１０も嵩高加工糸１２を圧迫することにより複合糸条１１に対する拘束が緩み、複合糸条１１は収縮し易くなるのである。
【００２６】
【発明の効果】
従って本発明によれば、リラックス加工を施すことにより織布５を十分に収縮させることができ、また局部的な収縮の程度のばらつきも少なく、均一に収縮させることができる。
【００２７】
そのためこの織布５を貼着した歯付きベルト１は、噛合面全体に亙って高強度高耐熱性繊維糸１４が均等に配置されることとなり、高強度高耐熱性繊維糸１４の強度利用率が向上し、耐久性が高くなる。さらに高価な高強度高耐熱性繊維糸１４の使用量が減少し、コストも安くなる。
【００２８】
【実施例】
次の構成により、たて糸９の複合糸条１１と嵩高加工糸１２との使用割合を種々変化させて織布５を織成した。
【００２９】
たて糸
複合糸条
芯糸：ポリウレタン弾性糸３１０dtex
高強度高耐熱性繊維糸：アラミド繊維糸２２０dtex；Ｓ方向６４９回／ｍ
被覆糸：ナイロン６６糸９０dtex：Ｚ方向８４４回／ｍ
弾性糸を２．０倍に伸長した状態で高強度高耐熱性繊維糸及び被覆糸をそれぞれの巻回方向に巻回した。
【００３０】
嵩高加工糸：ウーリーナイロン糸６２０dtex
よこ糸：ナイロン６６糸２３５dtex
織り組織：２／２綾織り
糸密度：たて糸 ８０本／２５mm
よこ糸 ８６本／２５mm
【００３１】
［実施例１］
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合＝５：１
［実施例２］
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合＝４：１
［実施例３］
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合＝３：１
［実施例４］
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合＝２：１
［実施例５］
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合＝１：１
【００３２】
［比較例１］
たて糸として複合糸条のみを使用
［比較例２］
たて糸密度を６４本／２５mmとし、たて糸として複合糸条のみを使用
【００３３】
以上の各構成の織布５を織成し、温水中に浸漬して振動を与えてリラックス加工を施し、収縮させた。得られた織布５を噛合面に貼着して、それぞれ歯付きベルト１を成型した。
【００３４】
以上の各織布５の強度を測定した。また各歯付きベルト１について１００℃で走行試験を行い、歯付きベルト１が損耗するまでの時間を測定した。試験の結果を表１に示す。
【００３５】
表１において「アラミド糸量」は、比較例１を１００とし、各実施例及び比較例における単位幅当たりのアラミド糸の量の比率を表す。また「強度比」は、織布の強度を比較例１を１００とする百分比で示す。さらに「強度利用率」は、織布５の強度をすべてアラミド糸に基づくものと仮定して、アラミド糸の強度利用率を算出したものである。
【００３６】
【表１】

【００３７】
表１からも理解できるように、本発明によりアラミド糸の強度利用率が高くなっており、特に嵩高加工糸１２の使用量を増すに従って、アラミド糸の強度利用率が向上している。
【００３８】
そして実施例１〜３においては、走行試験の結果従来例である比較例１とほとんど変わらない耐久性を示している。すなわち複合糸条１１を嵩高加工糸１２に置き換えることによりアラミド糸の使用量が減少しているにも拘らず、使用されたアラミド糸の強度利用率が向上することにより歯付きベルト１に対する補強効果が向上し、耐久性が低下しないのである。
【００３９】
比較例２は歯付きベルト１に対して単純にたて糸である複合糸条１１の使用量を減少させたものであるが、これではアラミド糸の強度利用率は比較例１と同等であり、またアラミド糸が減少したことに比例して走行試験の結果も低下しており、耐久性は悪化している。
【００４０】
すなわち、歯付きベルト１に対して複合糸条１１の使用量を単純に減少させても本発明の効果が生じることはなく、嵩高加工糸１２の存在によって初めて、本発明の効果が生じているのである。
【００４１】
なお、嵩高加工糸１２の使用量が過度に多くなり、それに応じて複合糸条１１の使用量が減少すると、アラミド糸の強度利用率は向上するものの、織布５中のアラミド糸の絶対量が少なくなるため、耐久性は低下する。従って実施例１〜３の範囲が最も適切であり、アラミド繊維の密度が５０００dtex／cm以上とするのが好ましいのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 歯付きベルトの斜視図
【図２】 歯付きベルトを成型する過程を示す断面図
【図３】 本発明の織布の組織を示す平面図
【図４】 本発明における複合糸条の拡大側面図
【符号の説明】
１ 歯付きベルト
５ 織布
９ たて糸
１０ よこ糸
１１ 複合糸条
１２ 嵩高加工糸
１３ 芯糸
１４ 高強度高耐熱性繊維糸
１５ 被覆糸

Claims (4)

1. 歯付きベルト（１）の噛合面に貼着される織布（５）において、当該織布（５）における前記歯付きベルト（１）の長さ方向に延びるたて糸（９）が、弾性糸よりなる芯糸（１３）の周囲に、高強度高耐熱性繊維糸（１４）を巻回してなる複合糸条（１１）と、当該複合糸条（１１）の１〜５本に対して１本の割合で配置された伸縮性を有する嵩高加工糸（１２）とよりなることを特徴とする、歯付きベルト用織布
2. 前記複合糸条（１１）が、高強度高耐熱性繊維糸（１４）の外側にさらに通常の合成繊維糸よりなる被覆糸（１５）が巻回されていることを特徴とする、請求項１に記載の歯付きベルト用織布
3. 前記織布（５）中の高強度高耐熱性繊維糸（１４）の密度が、５０００dtex／cm以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の歯付きベルト用織布
4. 噛合面に織布（５）を貼着した歯付きベルト（１）において、前記織布（５）における歯付きベルト（１）の長さ方向に延びるたて糸（９）が、弾性糸よりなる芯糸（１３）の周囲に高強度高耐熱性繊維糸（１４）を巻回してなる複合糸条（１１）と、当該複合糸条（１１）の１〜５本に対して１本の割合で配置された伸縮性を有する嵩高加工糸（１２）とよりなることを特徴とする、歯付きベルト

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