JP4812594B2 - 歯付きベルト - Google Patents
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図1および図2は本発明の第1の実施形態の歯付きベルト10を示す。歯付きベルト10は無端状ベルトであり、歯ゴム層12、接着ゴム層22、及び背ゴム層16により一体的にベルト本体が形成される。
実施例1の歯付きベルトは、本実施形態に係る歯付きベルトの実施例であって、背ゴムシート、接着ゴムシート、歯ゴムシートの厚さは、それぞれ1mm、1mm、1.5mmであった。実施例1の歯付きベルトは、実施形態にあるように、歯付きモールドに歯ゴムシートが接合された予成型帆布、心線、接着ゴムシート、背ゴムシートを順に巻き付けてこれらを加硫釜内で加硫成型して得た。また、心線及び帆布には、それぞれ材質ガラス、アラミドのものを使用した。また、表1、2に示すように、実施例1では、歯ゴム層、接着ゴム層、背ゴム層の原料ゴムとして、それぞれ原料ゴムE、原料ゴムA、原料ゴムFを用いた。
実施例2の歯付きベルトは、接着ゴム層の原料ゴムとして原料ゴムBを用い、それ以外は、実施例1と同様の構成とした。原料ゴムBには過酸化物系加硫剤が7.2重量部配合されており、実施例2の接着ゴム層には実施例1より相対的に多量の過酸化物系加硫剤を使用した。
実施例3の歯付きベルトでは、接着ゴム層の原料ゴムとして原料ゴムCを用い、それ以外は、実施例1と同様の構成を有するベルトとした。原料ゴムCにおける、HNBRとジメタクリル酸亜鉛の合計重量に対するジメタクリル酸亜鉛の重量比率は0.315であり、実施例3では接着ゴム層におけるジメタクリル酸亜鉛の配合量を実施例1より相対的に多くした。
実施例4の歯付きベルトでは、接着ゴム層の原料ゴムとして原料ゴムDを用い、それ以外は、実施例3と同様の構成を有するベルトであった。原料ゴムDには、過酸化物系加硫剤が7.2重量部配合されており、実施例4の接着ゴム層には実施例3より相対的に多量の過酸化物系加硫剤を使用した。
比較例1の歯付きベルトは、接着ゴム層の原料ゴムとして原料ゴムEを用い、それ以外は、実施例1と同様の構成を有するベルトであった。すなわち、比較例1の接着ゴム層と、歯ゴム層の原料ゴムは同一であり、接着ゴム層及び歯ゴム層には、シリカを配合せず変性ナイロンミクロファイバーを配合した。
比較例2の歯付きベルトは、歯ゴム層の原料ゴムとして原料ゴムAを用い、それ以外は、実施例1と同様の構成を有するベルトであった。すなわち、比較例1では、接着ゴム層と、歯ゴム層の原料ゴムが同一であり、接着ゴム層及び歯ゴム層には、シリカ及びアラミド短繊維を配合した。
※1 HNBRポリマーは水素添加率99%のHNBRであった。
※2 ZDMA含有ポリマー(1)は、HNBRとジメタクリル酸亜鉛の配合比が55:45のゴムマトリックスであり、HNBRの水素添加率は99%であった。
※3 ZDMA含有ポリマー(2)は、HNBRとジメタクリル酸亜鉛の配合比が83:17のゴムマトリックスであり、HNBRの水素添加率は96%であった。
※4 ナイロン入りZDMAポリマーは、HNBR65.5重量部に、ジメタクリル酸亜鉛12.9重量部、ポリエチレンと6−ナイロンがグラフト重合して得られる変性ナイロンミクロファイバー21.6重量部が配合されていた。HNBRの水素添加率は96%であった。
※5 加硫剤として、過酸化物系加硫剤である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)ベンゼンをあわせたものを使用した。
※6 アラミド短繊維としては、繊維長1mmのメタ型アラミド短繊維を使用した。
各原料ゴムA〜Eを、加硫温度160℃、圧力150気圧で、20分間プレス加硫してゴムサンプルを形成し、各ゴムサンプルについて、ゴム硬さ及びモジュラスを測定し、原料ゴムの物性評価を行った。なお、ゴム硬さ及びモジュラスの測定は、25℃、120℃の両条件で行った。なお、原料ゴムA〜Dから形成されたゴムサンプルでは、アラミド短繊維を所定の方向に配向させた。一方、原料ゴムEから形成されたゴムサンプルでは、変性ナイロンミクロファイバーは所定の方向に配向させず、ランダムに配向させた。
実施例1〜4、比較例1〜2について、サーボパルサー試験を行い、歯付きベルトの耐久性評価を実施した。サーボパルサー試験は、図4に示すサーボパルサー試験機74を用いて行なった。サーボパルサー試験機74は、歯付きベルトの歯形に対応する凹凸形状を有する金属製チップ75と、クランプ77を備える。評価試験には歯付きベルトの10歯を部分的に採取した試験片76を用いる。なお、試験片76は上下方向に延び、上端を固定させるとともに、試験片76の下端の1歯76aを金属製チップ75に噛み合わせる。金属製チップ75と試験片76の下端は、クランプ77によって左右から動かないように挟み込まれる。
12 歯ゴム層
16 背ゴム層
18 心線
22 接着ゴム層
40、41 短繊維
Claims (9)
- ベルトの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、
ベルトの他方の面に設けられる背ゴム層と、
前記歯ゴム層と背ゴム層との間に設けられた接着ゴム層と、
前記接着ゴム層の内部に埋設され、長手方向に延びる心線とを備え、
前記接着ゴム層の原料ゴムは、ゴム成分に、シリカ及びα,β−エチレン性不飽和カルボン酸の金属塩が配合されて形成され、
前記接着ゴム層には、さらにアラミド短繊維が混入されていることを特徴とする歯付きベルト。 - 前記歯ゴム層には、前記接着ゴム層に配合された短繊維よりも低いモジュラスを有する短繊維が混入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。
- 前記歯ゴム層には、変性ナイロンミクロファイバーが混入されていることを特徴とする請求項2に記載の歯付きベルト。
- 前記歯ゴム層のゴム硬さは、前記接着ゴム層のゴム硬さより低いことを特徴とする請求項1に記載の歯付きベルト。
- 前記接着ゴム層の原料ゴムには、過酸化物系加硫剤が配合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。
- 前記過酸化物系加硫剤は、ゴム成分にα,β−エチレン性不飽和カルボン酸の金属塩が配合されたマトリックスゴムに対して、3〜8重量部配合されることを特徴とする請求項5に記載の歯付きベルト。
- 前記ゴム成分は、水素添加ニトリルゴムであることを特徴とする請求項1に記載の歯付きベルト。
- 前記歯ゴム層には、シリカが配合されていないことを特徴とする請求項1に記載の歯付きベルト。
- 歯形に形成され凹部を有する歯付きモールドに、帆布に歯ゴムシートが接合され前記歯形に沿うように予め成形された予成形帆布を前記歯付きモールドに取り付ける予成形帆布取付工程と、
前記歯ゴムシート上に、心線を前記凹部が並ぶ方向に巻き付ける心線巻付工程と、
前記心線の上に接着ゴムシートを取り付ける第1のゴム取付工程と、
前記接着ゴムシートの上にさらに背ゴムシートを取り付ける第2のゴム取付工程と、
前記歯付きモールドを加硫釜内に入れ、前記背ゴムシート側から内側に向けて圧力を付勢するとともに前記加硫釜内を加熱し、前記歯ゴムシート、背ゴムシート、及び接着ゴムシートを加硫成型し、これらを一体的にするとともに心線を接着ゴムシート内に埋設させてベルトスラブを得る加硫工程を備え、
前記接着ゴムシートは、ゴム成分に、シリカ及びα,β−エチレン性不飽和カルボン酸の金属塩が配合されて形成されるとともに、
前記接着ゴムシートには、さらにアラミド短繊維が混入されていることを特徴とする歯付きベルトの製造方法。
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