JPH05118388A - 歯付ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 織布のベルト長手方向に延びる糸として用い
る紡績糸の構造を改良し、耐久性および騒音性の両性能
を著しく向上させる。 【構成】 ベルト本体に形成された歯部を被覆する織布
を、弾性糸からなる心糸８にパラ系芳香族ポリアミド繊
維の紡績糸９が巻き付けられかつその上に合成繊維の捲
縮糸１０が巻き付けられたカバーリング糸からなりベル
ト長手方向に延びる糸６と、ベルト幅方向に延びる合成
繊維の糸とで織成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト本体に形成され
た歯部を織布で被覆してなる歯付ベルトに関し、特に織
布の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ベルト本体に形成された歯部を織
布で被覆してなる歯付ベルトは、多分野に使用されるよ
うになりつつあり、高速回転、高負荷および高温度等の
過酷な条件下での使用も多くなっている。そのため、そ
のような過酷な条件下での使用では、ベルトの構成材料
の劣化も進み易く、歯部が早期に飛散したり心体が切断
したりして、ベルト寿命が短くなる場合が多発しつつあ
り、耐久性の向上が切望されている。

【０００３】また、近年の自動車用、家庭用機械の高級
化に伴い、低騒音性が強く要求され、ベルト駆動時にお
ける騒音の低減が大きな問題となっている。

【０００４】そこで、歯付ベルトの耐久性を高めるため
に、例えば、 特開昭６０―８１５３６号公報に開示
されているように、高粘度のポリアミド繊維のウーリー
加工糸を有する織布を用いた歯付ベルトや、 特開昭
５５―４０３１９号公報に開示されているように、織布
の緯糸および経糸のうち一方の糸を温度１２０℃の雰囲
気下で４００時間経過後の強度残率が９０％以上の耐熱
性合成繊維とする一方、他方の糸を６−ナイロン、６，
６−ナイロンのいずれか一方を有する合成繊維とし、か
つ前記一方の糸が前記他方の糸より多く織布の表面に表
出するとともに前記他方の糸が前記一方の糸より多く織
布の裏面に表出するようにした織布を用いた歯付ベルト
が提案されている。

【０００５】一方、騒音の低減を図るために、例えば、
実開昭６２―８７２３８号公報に開示されているよ
うに、ベルト本体に少なくとも１層の粗目織物を埋設す
るとともに、ベルト本体の表面に少なくとも１層の表面
織物を貼着した歯付ベルトや、 実開昭６３―１１９
４９号公報に開示されているように、ＲＦＬ接着処理の
みを施し、少なくともプーリとの接触面をゴム引きしな
い帆布を用いた歯付ベルトが提案されている。

【０００６】しかし、上記のおよびの歯付ベルトで
は、耐久性を確保することができるものの低騒音性を確
保することができず、一方、およびの歯付ベルトで
は、逆に低騒音性を確保することができるものの耐久性
を確保することができず、耐久性の確保と低騒音性の確
保との両立を図れないのが現状であった。

【０００７】そこで、本出願人は、先に、特願平３―９
９１５４号の明細書及び図面に記載されているように、
合成繊維の捲縮糸である伸縮性糸からなりベルト長手方
向に延びる糸と、合成繊維の紡績糸からなりベルト幅方
向に延びる糸とで織布を構成した歯付ベルトを出願し
た。そして、この歯付ベルトによれば、合成繊維の紡績
糸は長繊維糸と異なり短繊維を集束して構成されていて
糸表面に起毛が多く存在し、この起毛がベルト駆動時に
接触する際に受ける衝撃を和らげるクッション効果を発
揮する。そして、このクッション効果は、織布の受ける
衝撃疲労を抑制するだけでなく心体にかかる衝撃も緩和
できるので、織布および心体の寿命を著しく増大させる
ことができ、しかも歯付ベルトがプーリに噛み合うとき
に発生する打撃音を低減させて騒音を低減させることが
できるといった効果を発揮する。

【０００８】ところで、上述の如きクッション効果を有
する紡績糸をベルト長手方向に延びる糸として用いるこ
とができれば、耐久性および騒音性の両性能を著しく向
上させることができて好適である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、紡績糸は、短
繊維を集束したものであるため、一般に長繊維糸に比べ
て強力が約２０〜４０％低下するという欠点があり、こ
れをベルト駆動時に負荷が加わるベルト長手方向に延び
る糸として用いるには難がある。

【００１０】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、織布のベルト長手方向
に延びる糸として用いる紡績糸の構造を改良することに
より、耐久性および騒音性の両性能を著しく向上させん
とすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る本発明の解決手段は、ベルト本体に
形成された歯部を織布で被覆してなる歯付ベルトにおい
て、上記織布を、弾性糸からなる心糸にパラ系芳香族ポ
リアミド繊維の紡績糸が巻き付けられかつその上に合成
繊維の捲縮糸が巻き付けられたカバーリング糸からなり
ベルト長手方向に延びる糸と、ベルト幅方向に延びる合
成繊維の糸とで織成したことである。

【００１２】請求項２に係る本発明の解決手段は、上記
の場合において、ベルト幅方向に延びる糸をメタ系芳香
族ポリアミド繊維の紡績糸で構成し、かつベルト長手方
向に延びる糸よりも織布表面に多く表出させたことであ
る。

【００１３】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る本発明で
は、ベルト長手方向に延びる糸の構成材料としてパラ系
芳香族ポリアミド繊維の紡績糸が用いられていることか
ら、その材質の特性により高強力が得られ、ベルト駆動
時に負荷が加わるベルト長手方向に延びる糸としての使
用に十分に耐え得、しかも紡績糸の特性であるクッショ
ン効果が発現され、歯付ベルトの耐久性および騒音性の
両性能が著しく向上する。

【００１４】さらに、パラ系芳香族ポリアミド繊維の紡
績糸の上に合成繊維の捲縮糸が巻き付けられていること
から、カバーリング糸の巻きムラが抑えられるととも
に、上記クッション効果を発現するパラ系芳香族ポリア
ミド繊維の紡績糸が保護されてその表面の摩耗が防止さ
れる。

【００１５】また、パラ系芳香族ポリアミド繊維の紡績
糸は、短繊維が集束されたものであるため長繊維よりも
剛性が低いことから、長繊維ならば弾性糸からなる心糸
に巻き付けようとしても逆に心糸が長繊維に巻き付いて
しまうが、このようなことがなく、心糸への巻付けが可
能となって大きな伸縮性が発現され、ベルト圧入成形が
可能となる。

【００１６】請求項２に係る本発明では、ベルト幅方向
に延びる糸がメタ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸で構
成され、かつベルト長手方向に延びる糸よりも織布表面
に多く表出していることから、その材質の特性によって
耐摩耗性が著しく向上する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１８】図２は本発明の実施例に係る歯付ベルト１
を示す。該歯付ベルト１はベルト本体２を備えてなり、
該ベルト本体２のピッチライン位置には、ガラス繊維、
カーボン繊維および芳香族ポリアミド繊維等よりなる低
伸度高強力の心体コード３，３，…が並列状に埋設され
ている。また、上記ベルト本体２の一方の面には歯部
４，４，…が一体に形成され、該歯部４は織布５で被覆
されている。

【００１９】上記ベルト本体２および歯部４を構成する
ゴムとしては、ＮＲ（天然ゴム）、ＳＢＲ（スチレンブ
タジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ
（ニトリルゴム）、ＣＳＭ（ハイパロンゴム）およびＨ
ＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）等の単一またはブレンド
ならびにウレタンエラストマー（弾性体）等が用いられ
る。

【００２０】また、上記織布５は、ベルト長手方向に延
びる糸６とベルト幅方向に延びる合成繊維の糸７とで織
成されている。そして、本発明の特徴として、上記糸６
は、図１に拡大詳示するように、例えばポリウレタン系
の弾性糸からなる心糸８にパラ系芳香族ポリアミド繊維
の紡績糸９が巻き付けられかつその上に合成繊維の捲縮
糸１０が巻き付けられたカバーリング糸からなるもので
ある。また、上記紡績糸９は長繊維糸と異なり短繊維を
集束して構成されていて糸表面に起毛９ａ，９ａ，…が
多く存在している。

【００２１】ここで、糸６に用いる合成繊維の捲縮糸１
０の材質としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、
芳香族ポリアミド繊維および芳香族ポリエステル繊維等
が用いられるが、捲縮加工の容易なナイロン繊維および
ポリエステル繊維等の比較的融点の低い脂肪族系合成繊
維が望ましい。ベルト幅方向に延びる糸７には耐摩耗性
および耐熱性の高い芳香族合成繊維が望ましい。特に芳
香族合成繊維としてメタ系のものを用い、これを織布５
表面に多く表出させれば、より一層耐摩耗性を向上させ
ることができて好ましい。

【００２２】このように、ベルト長手方向に延びる糸６
の構成材料としてパラ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸
９を用いるのは、パラ系芳香族ポリアミド繊維の強力が
高いからであり、ベルト駆動時にベルト長手方向に延び
る糸６に負荷が加わっても十分に使用に耐え得るからで
ある。また、紡績糸９の起毛９ａ，９ａ，…がベルト駆
動時に接触する際に受ける衝撃を和らげるクッション効
果を発揮するからである。そして、これによって歯付ベ
ルト１の耐久性および騒音性の両性能を著しく向上させ
ることができるのである。

【００２３】さらに、パラ系芳香族ポリアミド繊維の紡
績糸９を用いることにより、該紡績糸９が短繊維を集束
させたものであるため長繊維よりも剛性が低く、長繊維
ならば弾性糸からなる心糸８に巻き付けようとしても逆
に心糸８が長繊維に巻き付いてしまうということがな
く、心糸８への巻付けを可能にして大きな伸縮性を発現
でき、ベルト圧入成形を可能にすることができるのであ
る。なお、紡績糸９に用いる短繊維の長さは３cm以上で
あるが、望ましくは強力利用率の高い５０cm以上が良
い。

【００２４】また、パラ系芳香族ポリアミド繊維の紡績
糸９の上に合成繊維の捲縮糸１０を巻き付けたのは、カ
バーリング糸の巻きムラを抑えるとともに、上記クッシ
ョン効果を発現するパラ系芳香族ポリアミド繊維の紡績
糸９を保護してその表面の摩耗を防止するためである。

【００２５】なお、上述の如き織布５を用いる際、ゴム
糊またはゴム成分を多く含んだ接着剤（例えばＲＦＬ）
を織布５内部まで含浸させることにより、クッション効
果を低減させることなく、紡績糸９を適度に集束させ、
摩耗の欠点を改善させることができる。しかし、この接
着剤処理を施さなくても、紡績糸を使用する限り上記の
性質を失うものではない。

【００２６】次に、本発明例Ｉ〜III に係る歯付ベルト
を製造し、比較例Ｉ，IIおよび従来例に係る歯付ベルト
と共に性能テストを行った。

【００２７】まず、本発明例Ｉ〜III 、比較例Ｉ，IIお
よび従来例に用いる織布をそれぞれ用意する。その構成
を表１に、物性測定結果を表２に示す。なお、各例で
は、ベルト幅方向に延びる糸として表１に示す経糸を、
ベルト長手方向に延びる糸として緯糸をそれぞれ用い
た。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】次いで、表１に示す構成の織布に周知のゴ
ム糊処理を施した後、この織布で図１に示す如き構造の
ベルト本体の歯部を被覆して歯付ベルトを得た。すなわ
ち、ゴム糊処理が施された織布を歯付円筒モールド上に
巻き付け、その上に心体コードをスピニングし、さらに
その上に一定厚みの未加硫ゴムシートを巻き付け、外部
より加圧加熱してドラムの歯溝にゴムを圧入する周知の
圧入成形法により、ＰＬＤ＝０．６８６mm、ベルト幅＝
１９mm、ベルト歯数＝１２５Ｔの歯付ベルトを得た。

【００３１】その後、この歯付ベルトを１８Ｔ（１８歯
数）の駆動および従動プーリに巻き付けて２０kgの張力
を掛け、負荷４ｐｓ、回転数１０００rpm および雰囲気
温度１００℃の条件の下で走行させた。そして、歯部が
飛散した時点での走行時間を表３に示す。

【００３２】

【表３】

【００３３】この表３のデータより、本発明例Ｉ〜III
では、ベルト寿命に対応する走行時間が比較例IIおよび
従来例に比べて大きく延びていることが判る。なかでも
本発明例III の延びは際立っている。

【００３４】また、同様の走行試験で、１００時間走行
後のベルト残存強力を測定したところ、表４の結果を得
た。

【００３５】

【表４】

【００３６】その結果、本発明例Ｉ〜III の方が従来例
よりも一段とベルト残存強力が優れていた。また、比較
例IIと比べても本発明例Ｉ〜III の方がベルト残存強力
が僅かながら優れていた。

【００３７】さらに、同様の走行試験で、走行時に発生
する騒音レベルを測定したところ、表５の結果を得た。
なお、騒音測定試験での雰囲気温度は室温とし、測定値
は回転数を１０００rpm に固定し、３００Ｈz （１次噛
合い周波数）と６００Ｈz （２次噛合い周波数）での騒
音量を測定した。

【００３８】

【表５】

【００３９】この表５のデータより、本発明例Ｉ〜III
は共に比較例IIと大差がないが、従来例に比べて騒音レ
ベルが大きく低下していることが判る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る本
発明によれば、ベルト本体に形成された歯部を被覆する
織布のベルト長手方向に延びる糸として、弾性糸からな
る心糸にパラ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸が巻き付
けられかつその上に合成繊維の捲縮糸が巻き付けられた
カバーリング糸を用いたので、上記パラ系芳香族ポリア
ミド繊維の紡績糸の特性により高強力を得ることがで
き、ベルト駆動時に負荷が加わっても十分に耐え得て紡
績糸の特性であるクッション効果を発現することができ
て、歯付ベルトの耐久性および騒音性の両性能を著しく
向上させることができる。また、パラ系芳香族ポリアミ
ド繊維の紡績糸は適度に剛性が低いので、弾性糸からな
る心糸に巻き付けた際に逆の巻付き現象が起きず、大き
な伸縮性を発現できてベルト圧入成形を可能にすること
ができる。さらに、カバーリング糸の巻きムラを抑える
ことができるとともに、上記クッション効果を発現する
パラ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸を捲縮糸で保護し
てその表面の摩耗を防止することができる。

【００４１】請求項２に係る本発明によれば、ベルト幅
方向に延びる糸をメタ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸
で構成し、かつベルト長手方向に延びる糸よりも織布表
面に多く表出させているので、その材質の特性によって
耐摩耗性を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】織布のベルト長手方向に延びる糸の構成図であ
る。

【図２】歯付ベルトの斜視図である。

【符号の説明】

１…歯付ベルト ２…ベルト本体 ４…歯部 ５…織布 ６…ベルト長手方向に延びる糸 ７…ベルト幅方向に延びる糸 ８…心糸 ９…紡績糸 １０…捲縮糸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト本体に形成された歯部を織布で被
   覆してなる歯付ベルトであって、上記織布は、弾性糸か
   らなる心糸にパラ系芳香族ポリアミド繊維の紡績糸が巻
   き付けられかつその上に合成繊維の捲縮糸が巻き付けら
   れたカバーリング糸からなりベルト長手方向に延びる糸
   と、ベルト幅方向に延びる合成繊維の糸とで織成されて
   いることを特徴とする歯付ベルト。
2. 【請求項２】 ベルト幅方向に延びる糸は、メタ系芳香
   族ポリアミド繊維の紡績糸からなり、かつベルト長手方
   向に延びる糸よりも織布表面に多く表出していることを
   特徴とする請求項１記載の歯付ベルト。