JPH01299853A

JPH01299853A - 歯付ベルト

Info

Publication number: JPH01299853A
Application number: JP12854288A
Authority: JP
Inventors: Takashi Toyoda; 豊田　堯
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1989-12-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、エンジンのカム軸駆動等に使用される歯付ベ
ルトに関する。

従来技術及びその課題近年、省エネルギー化、コンパクト化、の社会的要請を
背景に、車両用エンジンの周辺温度が従来に比べ上昇し
てきている。更に、エンジンの高出力、高燃料効率化が
求められ、これに伴いカム軸駆動用に懸回される歯付ベ
ルトの使用環境温度も高くなってきた。

従来の歯付ベルトは、クロロプレンゴムを素材としてい
た。しかし、この材料は高温雰囲気下で硬化しやすく、
ベルト背面や歯先部で早期にクラックを生じるという問
題があった。

１つの解決案として、高密度高圧重合法クロロスルホン
化ポリエチレン（商品名ハイパロン：デュポン社製）を
材料とするものがある。ところが、この材料からなる歯
付ベルトは動的発熱性が高く、その結果、前述の高出力
のエンジンに装着した場合、高温雰囲気下において歯欠
けや破損を生じる等の問題があった。

その他、耐熱性の優れたポリマーとしてふっ素ゴム、シ
リコンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プ
ロピレンゴム等があるが、いずれも通常の配合処方では
、動的疲労性、接着性、耐油性が悪く、歯付ベルトとし
ての基本的機能を満足させることは困難であった。

本発明の目的は、前記課題を解決し、高温雰囲気下でも
歯欠は寿命の長い、耐熱性、耐歯欠は性の優れた歯付ベ
ルトを提供することにある。

課題を解決するための手段本発明は、メルトフローレートが２５〜１ｇ／ｌ。

分の直鎖状分子構造の低密度ポリエチレン（以下、Ｌ−
ＬＤＰＥと称す）を、塩素含有量が２０ｗ　ｔ％〜４０
−ｔ％であり硫黄含有量が０．５ｗｔ％〜２．５ｗｔ％
の範囲となるようにクロロスルホン化したゴム組成物か
らなる歯付ベルトにより、前記課題を解決した。

作　　　　　　　　　用ここで、Ｌ−ＬＤＰＥとは、Ｌｉｎｅｒ　Ｌｏｗ　Ｄｅ
ｎｓｉｔｙＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　（リニアーロー
デンシティーボリエ名で販売されており、これらは同社
によればα−オレフィンとエチレンを配合し中低圧溶液
重合法によって製造されるものである。なお、Ｌ−ＬＤ
ＰＥは高圧法ポリエチレンとその分子構造を異にし、長
鎖分枝の少ない直鎖状分子構造のポリエチレンである。

クロロスルホン化したＬ−ＬＤＰＥは、軟化温度が高く
、耐熱性に優れ、耐ストレスクランキング性が良い。ま
た、この材料からなる歯付ベルトは、後述の実験例から
明らかになるように、動的な自己発熱量が小さく、高温
時のモジェラスが大きい。したがって、高出力エンジン
による高温雰囲気下でも適用可能な耐熱性を具え、歯欠
は寿命の優れた歯付ベルトを得ることができる。

なお、Ｌ−ＬＤＰＥは密度を０．８７〜０．９５　ｇ　
／　ｃｍ”の範囲に上限下限を設けておくことが望まし
い。

０．８７　ｇ　／ｃｎ３未満では引張強さが小さく耐溶
剤性が悪くなり、密度が０．９５ｇ／ｃｍ’を越えると
動的発熱が大きくなり、反溌弾性も小さくなるからであ
る。

また、物性及び主な添加物の上限下限は以下の理由によ
る。

メルトフローレート（試験方法：ＡＳＴＭ１２３８；「
メルトインデックス」ともいう、）が２５　ｇ　／１０
分を越えると強度が低下しすぎ、１ｇ／１０分未満では
粘度が高く成形困難となる。塩素含有量が２０−ｔ％未
満では耐油性が悪くなり、４０ｗｔ％を越えると耐油性
は良いが耐寒性が悪くなる。硫黄含有量は０．５　ｗｔ
％ｔ％では加硫密度が小さく、圧縮永久歪及び動的発熱
が大きくなり、２．５　ｗｔ％を越えると弾性が小さく
なると同時に耐熱性に劣るものとなる。

実　　　　施　　　　例以下、本発明の配合例を例示する。そして、この配合に
よって得られたゴム組成物からなる歯付ベルトの特性を
従来のものと比較し、その結果を得た。

配合例（１）従来　Ｉ　　配合　１ハイパロン４０　　　　　　　１００　　　　−Ｌ−Ｌ
ＤＰＥＣ５Ｍ注１　　　−　　　　１００アルカマイザ
ー２注２　　　　１０　　　　１０カーボンＦ［！Ｆ　
　　　　　　　　４０　　　　４０可塑剤００５　　　
　　　　　１０　　　　１０老化防止剤ＮＢＣ２２ステアリン酸　　　　　　　　１１促進剤ＴＲＡ　　　　　　　　　　２　　　　　２塩素
含有量　　　　　　３５ｗｔ％　　２８−ｔ％注１塩素
含有量２８ｗｔ％、硫黄含有量１１１ｔ％のＬ−ＬＤＰ
ＥのＣ３阿注２協和化学工業■製ハイドロタルサイト配合例（ＩＩ
）従　　　■　　　配Ａ　■ ポリマーＣ５Ｍ　３５０注３　　　１００　　　−Ｌ−
ＬＤＰＥ　Ｃ５Ｍ　　　　　−１００ステアリン酸　　
　　　　　　１１老化防止剤ＮＢＣ３３カーボンＦＥＦ　　　　　　　　　４０　　　　４０可
塑剤００５　　　　　　　　　５　　　　　５采種油　
　　　　　　　　　　５５エピコート＃８２８注４　　　　５　　　　　５パラフ
イン　　　　　　　　　２２促進剤ＴＲＡ　　　　　　　　　　１　　　　　１塩素
含有量　　　　　　３５ｗｔ％　　２８−ｔ％注３電気
化学工業■製注４３１１６１１　Ｃｈｅ＋ｗｉｃａｌ　Ｃｏ、製実　
　　　験　　　　例前記配合例Ｔ、ＩＩのゴム組成物の物性を確認した。

１　　　　　　　　　　　　　　［記入１■硬さ　（Ｊ
ＩＳ　Ａ）　　　　　　　　　６３　　　　　６３１０
０％１００％モジュラス　３５　　　２５（ｋｇ／　ｃ
ｍり引張強さ　（ｋｇ／　ｃ＋ｍ”）　　　　２０５　　　
２５０伸び（％）　　　　　　　　５０３　　　４０２
圧縮永久歪（％）　　　　　　　８３　　　　７３（１
２０’ＣＸ２２ｈｒ　２５％圧縮）グツドリッチフレク
ツメータ試験（７０’Ｃ，１８００ｒｐｍ、３０１ｂ、０．１ｉｎ　
３０分）発熱！　　（”Ｃ）　　　　　　　　＋１１．
３　　　　＋７■　ム■ 硬さ　（ＪＩＳＡ）　　　　　　　　　　６４　　　　
６３２００％モジュラス（ｋｇ／ａｍ”）　　６３　　
　８５引張強さ（ｋｇ／ｃｍ”）　　　　　１８８　　
２２４伸び（％’）　　　　　　　　　　５６２　　４
０５圧縮永久歪（％）８２　　　７０（１００°ＣＸ７０ｈｒ　２５％圧縮）グツドリッチフ
レクツメータ試験（７０’Ｃ，１８００ｒｐｍ、３０１ｂ、０．１ｉｎ　
３０分）発熱１　　（’Ｃ）　　　　　　　　＋２３．
３　　　＋１１．９高温時引張り試験（ａｔ　１００°
Ｃ）２００％モジュラス（ｋｇ／ｃｍ”）　　７４　’
　　　１０５（保持率（％））　　　　　　１１７　　
１２４引張強さ　（ｋｇ／ｃ＋ａ”）　　　　　　５９
　　　８１（引張強さ変化率（％））　　　（３２）　
　　（３６）伸び（％）　　　　　　　　　２６４　　
１９３（伸び　変化率（％））　　　　（４７）　　　
（４Ｂ）硬さ　（ＪＩＳ−Ａ）　　　　　　　　　　５
２　　　　５７（硬さ　　変化（ＪＩＳ−八））　　　
（−１２）　　　（−６）次に、夫々のゴム組成物を用
いて、芯線１４を埋め込み布材１６を接着した第１図に
示される歯付ベルト１０を成形した。１２がゴムの部分
である。

第２図は、これらの歯付ベルトの耐久テスト用の実験装
置の模式図である。歯付ベルト１０はクランク軸ブー＋
Ｊ１Ｂ、カム軸プーリ２０．オイルポンププーリ２２に
懸回され、背面からアイドラブーＩＪ２４，２６によっ
て張力を付与されている。

この実験装置において下記条件により歯欠けまで耐久テ
ストを行った。

耐久テスト条件ピッチ：８＋ｓ＋歯数　：１２７歯回転数（共振点）　：　２８００　ｒｐ麟取付張カニ５
ｋｇ温度：室温クランク軸プーリ歯数：２１歯カム軸ブーり歯数＝４２歯オイルポンププーリ歯数：２１歯Ｉ　　　Ａ　　Ｉ歯欠けまでの時間（ｈｒ）　　　　５３　　　８２■　
記入　■ 歯欠けまでの時間（ｈｒ）　　　　４４　　　７３以上
の実験により、本発明のゴム組成物から成形された歯付
ベルトは、従来のものに比べ耐歯欠は性を有するものと
言える。

その要因として、次の理由が考えられる。

（１）高温雰囲気下における硬さ変化が小さい。

（２）高温時のモジュラスが高い。

（３）歯付ベルトへの負荷時、歯の変形が小さい。

（４）シたがって動的発熱量が少ない。

もう１つの試験として、１２０°Ｃにおいて負荷耐久試
験を行い、背面ゴムのクラック発生までの寿命を測定し
た。従来品は８００時間であったのにに対し、本発明品
は１０００時間という結果を得た。また、塩素含有量を
従来品に比ベアｗＬ％下げることにより、耐寒性を約４
°Ｃ向上させた。

本発明のゴム組成物は、■−リブドベルトや■ベルト等
の他の伝動ベルトに用いても、同様の優れた特性を有す
るものである。

発明の効果本発明は、以上の構成であるから、従来の歯付ベルトに
比べ高温時の動的発熱量が小さく、歯の変形が小さいの
で、歯欠は寿命が向上するという効果がある。

また、耐熱性、耐寒性にも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は歯付ベルトの断面を示した斜視図、第２図は本
発明の比較実験に使用した装置の模式図である。１０・・・歯付ベルト１２・・・ゴム１４・・・芯線１６・・・布材第１図第２図手続補正書昭和６３年７月１３日

Claims

【特許請求の範囲】

メルトフローレートが２５〜１ｇ／１０分の直鎖状分子
構造の低密度ポリエチレンを塩素含有量が２０ｗｔ％〜
４０ｗｔ％であり硫黄含有量が０．５ｗｔ％〜２．５ｗ
ｔ％の範囲となるようにクロロスルホン化したゴム組成
物からなることを特徴とする、歯付ベルト。