JPH04341639A - 歯付ベルト - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は歯付ベルトに係り、２種
類のゴム組成物を用いることにより耐熱性、耐寒性そし
て耐油性の全てに優れる歯付ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】歯付ベルトは平ベルトやＶベルトと異な
り滑りのない確実伝動が可能で、また歯車やチェーンの
確実伝動に比べて給油を必要としない等の利点を有して
いるため、近年需要が急速に増大している。特に、自動
車のオーバーヘッドカム軸（ＯＨＣ）の伝動駆動にあっ
てはその進出が顕著である。

【０００３】ところが、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、自動車のエンジンルーム
周辺の雰囲気温度は従来に比べて上昇してきている。こ
れに伴い歯付ベルトの使用環境温度も高くなってきた。 従来、歯付ベルトは主としてクロロプレンゴムが使用さ
れてきたが、高温雰囲気下では、硬化したベルト歯元部
で早期にクラックを生じるという問題が発生した。

【０００４】このような歯付ベルトの早期破損現象に対
し、従来よりクロロプレンゴムの耐熱性の改善が検討さ
れ、ある程度の改良が行われてきたもののクロロプレン
ゴムを使用している限り限界があり、現在のところ充分
な効果を得るには至っていない。

【０００５】このため、耐熱性の優れるクロロスルフォ
ン化ポリエチレンゴム、水素化ニトリルゴム等のように
主鎖が高度に飽和され、又は完全に飽和されているゴム
の使用が検討されている。例えば、特開昭６２−１５９
８２７号公報には水素化ニトリルゴムを用いた歯付ベル
トが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらクロロス
ルフォン化ポリエチレンでは、耐熱性、耐寒性、耐油性
はポリマーの塩素含量に支配され、十分な耐熱性を得る
ためには耐油性が不十分であり、逆に耐油性を満足する
ためには耐熱性、耐寒性が十分でないという問題があり
、また水素化ニトリルゴムでは価格が高く、加工性が悪
いという問題があった。かくして、本発明ではこのよう
な点を改善して、耐熱性、耐寒性そして耐油性に優れる
歯付ベルトを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の特徴とす
るところは、長手方向に沿って配置した複数の歯部と、
心線を埋設した背部を有し、上記歯部の表面にカバー帆
布を被覆した歯付ベルトにおいて、背部表面ゴム層には
塩素含量１５〜３０重量％のクロロスルフォン化ポリエ
チレンゴム組成物を用い、これに接する歯部側ゴム層に
は上記背部表面ゴム層と異なる耐油性ゴム組成物を用い
る点にある。

【０００８】そして、この耐油性ゴム組成物は塩素含量
３２〜４５重量％のクロロスルフォン化ポリエチレンゴ
ム組成物、水素化ニトリルゴム組成物、ニトリルゴム組
成物、あるいはクロロプレンゴム組成物から選ばれたも
のである。また、前記背部表面ゴム層の体積は歯部側ゴ
ム層のそれより４倍以下である。

【０００９】図１は本発明に係る歯付ベルトの側面図で
、歯付ベルト１は長手方向に沿って複数の歯部２と、ガ
ラス繊維コードあるいはアラミド繊維コードからなる心
線３を埋設した背部４とからなり、上記歯部２の表面に
はカバー帆布５が貼着されている。そして、背部表面ゴ
ム層６と歯部側ゴム層７とは異質のゴム組成物が使用さ
れ、背部表面ゴム層６は一定厚みになっている。一方、
図２に示す歯付ベルトでは、背部表面ゴム層６は歯部２
まで浸入し、ベルト長手方向に至って波形状になってい
る。

【００１０】前記背部表面ゴム層６には、塩素含量１５
〜３０重量％のクロロスルフォン化ポリエチレンゴム組
成物が使用される。このゴム組成物における耐熱性、耐
寒性、耐油性はポリマーの塩素含量に支配され、塩素含
量が低い程、耐熱性、耐寒性は優れるが耐油性は劣る。 しかしながら、塩素含量が１５重量％より少なくなると
機械的強度が劣り、ベルト用の素材として不適当である
。また、塩素含量が３０重量％を越えると耐油性は良く
なるが、充分な耐熱性が得られなくなる。従って、充分
な機械的強度と充分な耐熱性、耐寒性を有するためには
、塩素含量が１５〜３０重量％であることが好適、且つ
必要である。

【００１１】背部表面ゴム層６に用いるクロロスルフォ
ン化ポリエチレンは、直鎖状分子構造の低密度ポリエチ
レンをクロロスルフォン化したもの、あるいは高密度ポ
リエチレンをクロロスルフォン化したもので、その塩素
含量が１５〜３０重量％のものである。

【００１２】一方、歯部側ゴム層７には背部表面ゴム層
６と異なる耐油性ゴム組成物で、例えば塩素含量３２〜
４５重量％のクロロスルフォン化ポリエチレンゴム組成
物、水素化ニトリルゴム組成物、ニトリルゴム組成物あ
るいはクロロプレンゴム組成物が使用される。塩素含量
１５〜３０重量％のクロロスルフォン化ポリエチレンゴ
ム組成物を歯部側ゴム層７に用いると、耐油性が充分で
なくエンジンオイル等がかかった場合ベルトが膨潤して
噛み合いが悪くなり早期にベルト破損するため、耐油性
の優れたゴム組成物を用いる必要がある。

【００１３】また、前記背部表面ゴム層６と歯部側ゴム
層７との体積比は、歯部側ゴム層７の体積１に対して背
部表面ゴム層７が４以下好ましくは２以下である。４を
越えると歯部２は背部表面ゴム層６によって大きく占め
られるために、耐油性に欠ける。また、背部表面ゴム層
６の厚さは少なくとも０．１ｍｍ以上でなければならず
、これにより小さくすると耐熱性、耐寒性の効果が充分
に発揮されない。

【００１４】クロロスルフォン化ポリエチレンゴムの耐
熱性を向上させるために、酸化マグネシウム−酸化アル
ミニウム固溶体を添加する。上記受酸体である酸化マグ
ネシウム−酸化アルミニウム固溶体は一般にＭｇ０．７
　Ａｌ０．３　Ｏ１．１５で示され、その具体例として
協和化学工業（株）社製のＫＷ−２０００、ＫＷ−２１
００等がある。

【００１５】該受酸体の添加量はクロロスルフォン化ポ
リエチレン１００重量部に対して１〜５０重量部、好ま
しくは４〜２０重量部であり、この場合酸化マグネシウ
ム−酸化アルミニウム固溶体が１重量部未満では、架橋
中に発生する塩化水素を充分に除去することができない
ため、クロロスルフォン化ポリエチレンの架橋点が少な
くなって所定の加硫物が得られず、耐熱性に欠けて早期
にクラックの発生しやすい歯付ベルトになる。一方、５
０重量部を越えるとムーニー粘度が著しく高なり加工上
の問題が生じる。従って、本発明の歯付ベルトに使用す
るクロロスルフォン化ポリエチレンゴム組成物には、ベ
ルトライフを改良せしめ、かつ加工性を満足せしめるた
めにも、酸化マグネシウム−酸化アルミニウム固溶体を
前記範囲内において添加するものが最も好適である。

【００１６】使用するカバー帆布５は、緯糸方向（ベル
ト長手方向）に伸縮性を有する平織物、綾織物、朱子織
物等である。なかでも平織帆布の場合は、緯糸と経糸と
が上下交互に交差積層されているため緯糸と経糸の波形
状交差点が緯、経方向に連続して形成される。一方、綾
織、朱子織帆布を使用した場合には緯糸と経糸が夫々複
数本おきに波形状に交差点を形成し、通常の平織帆布よ
り波形交差点が少なく、かつゴムが糸間のみならず交差
点間まで充分浸透し、これをベルト歯部に使用した場合
にはベルト屈曲性における経糸と緯糸の糸同志による直
接接触を回避し、ベルトライフを向上することができる
。

【００１７】これに対応して伸縮性を更に増大するため
に前記平織帆布、綾織帆布、朱子織帆布に他の低配向ポ
リエステル合成繊維糸を編成して編布として被覆するよ
うにしてもよい。

【００１８】上記カバー帆布５は先ず織物を編成する緯
糸、経糸の表面にＲＦＬ液、イソシアネート溶液、エポ
キシ溶液の硬化物、あるいはゴム糊からなる接着層によ
って被覆されている。

【００１９】また、上記心線３はガラス繊維コードある
いはアラミド繊維コードであり、ガラス繊維コードの構
成は例えば直径８〜１０μの無アルカリガラスフィラメ
ントを多数本集束したストランドを３本集めて下撚り数
５〜２５回／１０ｃｍに下撚りして子なわとし、この子
なわを０本ないし１３本集めて下撚りと逆方向に上撚り
数３〜１３回／１０ｃｍで上撚りしたコードであり、具
体的にはＥＣＧ１５０−３／６〜３／１３である。アラ
ミド繊維コードは１〜６デニールのフィラメントを１０
０〜１０００本集束した原糸である。

【００２０】これらのコードはＲＦＬ処理およびオーバ
ーコート処理されるが、ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマ
リンとの初期縮合物をラテックスに混合したものであり
、この場合レゾルシンとホルマリンのモル比は１：０．
５〜３にすることが接着力を高めるうえで好適である。 また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、これを
ラテックスのゴム分１００重量部に対しての樹脂分が２
〜１００重量部になるようにラテックスと混合したうえ
、全固形濃度を５〜４０％濃度に調節される。

【００２１】上記ラテックスはスチレン・ブタジエン・
ビニルピリジン三元共重合体、クロロスルフォン化ポリ
エチレン、Ｈ−ＮＢＲ、エピクロルヒドリン、天然ゴム
、ＳＢＲ、クロロプレンゴム、オレフィン−ビニルエス
テル共重合体等である。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 実施例１ ガラス心線としてＥＣＧ１５０を３本引き揃えて、レゾ
ルシン１重量％、３７％ホルマリン１重量％、ビニル・
ピリジン−ＳＢＲラテックス１８重量％、脱イオン水８
０重量％からなるＲＦＬ処理液に浸漬し、乾燥、ベーキ
ング後、下撚り数を１６回／１０ｃｍにしたものを１３
本揃えて上撚り数を８回／１０ｃｍで上撚りし、ゴム糊
に浸漬し、熱処理してＥＣＧ１５０−３／１３の構成を
もつガラス繊維コードを得た。

【００２３】一方、カバー帆布は緯糸に６．６ナイロン
ウーリー加工糸を用い、経糸に工業用６．６ナイロンを
用いたベルト断面上での厚みが０．２５ｍｍの綾織物で
、歯部にマッチした接着処理を施したものを用いた。 そして、背部表面ゴム層と歯部側ゴム層は表１に示すク
ロロスルフォン化ポリエチレンゴム、水素化ニトリルゴ
ムを主原料とするゴム組成物を用いた。

【００２４】

【表１】

【００２５】背部表面ゴム層と歯部側ゴム層に相当する
ゴム組成物の所定の厚みを有するシートをダブリングし
、これらの材料を用いて従来の圧入法により図２に示す
歯付ベルトを作製した。得られたベルトは歯ピッチが９
．５２５ｍｍのＺＡ歯型であり、歯数８８歯、ベルト幅
は１９．１ｍｍである。作製したベルトを注油走行、耐
熱走行、耐寒走行によりクラックの発生までの時間を求
めた。

【００２６】尚、注油走行試験では歯付ベルトを駆動プ
ーリ（歯数２１）、従動プーリ（歯数４２）に噛み合わ
せ、両プーリ間にテンションプーリ（直径５０ｍｍ）を
係合させる。走行条件としては雰囲気温度が室温、駆動
プーリの回転数７２００ｒｐｍ、負荷５馬力、初張力１
５ｋｇｆであり、エンジンオイルを従動プーリに噛み合
うベルトの歯部に１００ｃｃ／ｈｒで滴下した。

【００２７】また、耐熱走行試験では歯付ベルトを駆動
プーリ（歯数２１）、従動プーリ（歯数４２）に噛み合
わせ、両プーリ間にテンションプーリ（直径５２ｍｍ）
を係合させる。走行条件としては雰囲気温度１２０℃、
駆動プーリの回転数７２００ｒｐｍ、負荷５馬力、初張
力１５ｋｇｆである。

【００２８】更に、耐寒走行試験では歯付ベルトを駆動
プーリ（歯数２４）、従動プーリ（歯数２４）に噛み合
わせて１５時間放置した後、雰囲気温度−３５℃、駆動
プーリの回転数１８００ｒｐｍ、負荷１５ｋｇｆで５分
間走行させた後、２５分間放置し、更に５分間走行させ
、これを繰り返した。これらの結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】この結果、実施例１及び２の歯付ベルトは
耐油性、耐熱性及び耐寒性において優れていることが判
る。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明の歯付ベルトでは
背部表面ゴム層に塩素含量１５〜３０重量％のクロロス
ルフォン化ポリエチレンゴム組成物を、また歯部側ゴム
層に耐油性ゴム組成物を用いることにより、耐油性を損
なうことなく優れた耐熱性、耐寒性を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯付ベルトの側面図。

【図２】本発明に係る他の歯付ベルトの側面図。

【符号の説明】

１　　歯付ベルト ２　　歯部 ３　　心線 ４　　背部 ５　　カバー帆布 ６　　背部表面ゴム層 ７　　歯部側ゴム層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　長手方向に沿って配置した複数の歯部
   と、心線を埋設した背部を有し、上記歯部の表面にカバ
   ー帆布を被覆した歯付ベルトにおいて、背部表面ゴム層
   には塩素含量１５〜３０重量％のクロロスルフォン化ポ
   リエチレンゴム組成物を用い、これに接する歯部側ゴム
   層には上記背部表面ゴム層と異なる耐油性ゴム組成物を
   用いたことを特徴とする歯付ベルト。
2. 【請求項２】　　歯部側ゴム層は塩素含量３２〜４５重
   量％のクロロスルフォン化ポリエチレンゴム組成物、水
   素化ニトリルゴム組成物、ニトリルゴム組成物、そして
   クロロプレンゴム組成物から選ばれてなる耐油性ゴム組
   成物である請求項１記載の歯付ベルト。
3. 【請求項３】　　背部表面ゴム層の体積は、歯部側ゴム
   層の体積より４倍以下で、且つ背部表面ゴム層の厚みが
   少なくとも０．１ｍｍ以上である請求項１記載の歯付ベ
   ルト。