JPH06184853A - 歯付ベルト用ガラス繊維コード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歯付ベルトの抗張体として用いるに好適なガ
ラス繊維コ−ドを提供する。 【構成】 ＰＦＬ付着量がガラス繊維コード１００重量
部に対して１４〜２５重量部の割合となるように、１〜
５本のＰＦＬ被覆したストランドを又はこれを複数本集
めたストランド群を上撚りと下撚りの方向を逆にし、 ガラス繊維フィラメントの平均直径：５〜１０μｍ ストランド１本当りのフィラメントの本数：１００〜８
００本 下撚り数 ：２．５〜４．０ 上撚り数 ：１．５〜１．８ 下撚り数／上撚り数：１．８〜２．２ なる条件で撚合してなる歯付ベルト用ガラス繊維コード 【効果】 屈曲疲労性に優れ、引張強度が高い。伸びが
小さい。ベルト側面の露出部からのほつれ出が極めて少
なく、耐久性の高い歯付ベルトが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＲＦＬで被覆した歯付ベ
ルト用ガラス繊維コ−ドに係り、特に歯付ベルトの抗張
体として用いるに好適なガラス繊維コ−ドに関する。

【０００２】

【従来の技術】歯付ベルトは、ギヤやチェ−ンによる伝
動装置に比べると騒音が極めて小さく、かつ、平ベルト
やＶベルトのようなすべりも無いので、近年、自動車の
オ−バ−ヘッドカム軸等の伝動機構への利用が拡大され
つつある。

【０００３】この歯付ベルトは、叙上の如き長所に対
し、過大な張力や屈曲変形が加えられると延伸し、プ−
リとの噛合が悪くなり、ベルトの歯がプ−リの歯を乗り
越える所謂ジャンピング現象が生じるという短所を有す
る。

【０００４】而して、歯付ベルトには、上記のような張
力や屈曲変形等の負荷に対する抵抗性を高めるために抗
張体が埋設されており、この抗張体としてはガラス繊維
のコ−ドが広く用いられている。

【０００５】従来、抗張体用のガラス繊維コ−ドとして
は、ＥＣＧ−１５０−３／１３又はＥＣＧ−５０−１／
１３で、下撚り数２．５かつ上撚り数１．３のもの、或
は下撚り数４．０で上撚り数２．０のもの等が一般的で
ある。なお、撚りの方向は、上下で逆方向である。

【０００６】（ここで、ＥＣＧ等の記号を説明すると、
ＥはＥガラス（無アルカリガラス）を、Ｃは長繊維を、
Ｇはフィラメント直径が呼称９μｍであることを、１５
０又は５０はストランドが１５０００ヤ−ド／ポンド又
は５０００ヤ−ド／ポンドであることを、３／１３、１
／１３の３又は１は下撚りするストランドの数を、１３
は上撚りをかける下撚りされた糸束の本数を、それぞれ
表している。）また実公昭５９−１５７８０号公報に
は、歯付ベルトの抗張体として、ガラス繊維のストラン
ドを３本集めて撚り係数０．４以下で下撚りし、これを
集めて撚り係数１．６〜２．５で上撚りし、かつ上下の
撚りを同方向としたガラス繊維ロ−プが開示されてい
る。

【０００７】更に実開昭５９−８３２３４号公報には、
下撚係り数を０としたガラス繊維コ−ドが開示されてい
る。

【０００８】なお撚り数とは、糸２５ｍｍ当りの撚り回
数（回／２５ｍｍ）を表すものである。また本明細書で
は、上撚り、下撚りにおける撚り数をそれぞれ上撚り
数、下撚り数ということがある。

【０００９】また実公昭５９−１５７８０号公報中に記
されている撚り係数とはＴ・Ｆ＝√（Ｄ・Ｔ／２８．
７）で算出されたものである（Ｄ：ロ−プの総デニ−ル
数、Ｔ：センチ当りの撚り数）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】自動車のオ−バ−ヘッ
ドカム軸の駆動機構は、多軸化、高負荷化しつつあり、
上記従来のコ−ドにおいては、屈曲負荷に対する抵抗
性、或は耐久性を満たし難くなりつつある。

【００１１】即ち、上記ＥＣＧ−１５０−３／１３又は
ＥＣＧ−５０−１／１３で、上撚り数と下撚り数がそれ
ぞれ４．０，２．０であり、上撚りと下撚りの方向が逆
である従来の一般品コ−ドでは、要求特性とりわけ伸び
に対する抵抗性を満し難くなりつつある。

【００１２】また、実公昭５９−１５７８０号公報や実
開昭５９−８３２３４号公報に記載のものは、要する
に、下撚りをかけないで、又は下撚り数を非常に小さく
し、これと同方向に上撚りをかけるようにしたものであ
り、伸びに対する抵抗性は改善されるものの、ベルト側
面からコ−ドがほつれ易く、要求される耐久性を満たし
難くなりつつある。

【００１３】即ちガラス繊維コ−ドを用いてベルトを製
造するには、ガラス繊維コ−ドをスパイラル状に巻き付
けて筒状のものを得、この筒状のものを輪切る様に所要
幅に裁断してベルトと成すのであるが、この裁断方向は
コ−ドを縦断する方向であるので、ベルト側面にコ−ド
の長手方向の断面が露出する。そのため、長時間ベルト
を走行させると、コ−ドがほつれ出すのである。特に実
公昭５９−１５７８０号公報や実開昭５９−８３２３４
号公報に記載のコ−ドの如く、下撚りをかけずに、又は
下撚り数を非常に小さくし、これと同方向に上撚りをか
けるようにしたコ−ドにおいては、撚り数が小さいとこ
ろから、１本のストランドが連続して露出する部分の長
さが長いところから、コ−ドがほつれ易く、コ−ドの破
損の進行が顕著であり、切断に至ることすらある。上記
下撚り数と上撚り数がそれぞれ２．５、１．３の一般品
も同様の傾向を示す。

【００１４】またこのようなコードは撚りが少ないため
に、コードの断面形状が崩れ易く、ベルトのＰ．Ｌ．
Ｄ）ベルト表面の帆布の厚さｔとコード直径Ｄの１／２
の和、即ちＰ．Ｌ．Ｄ＝ｔ＋Ｄ／２である。）を所定値
に保ち難いという欠点もある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−ドは、ＰＦ
Ｌ付着量がガラス繊維コード１００重量部に対して１４
〜２５重量部の割合となるように、１〜５本のＰＦＬ被
覆したストランドを又はこれを複数本集めたストランド
群を上撚りと下撚りの方向を逆にし、 ガラス繊維フィラメントの平均直径：５〜１０μｍ ストランド１本当りのフィラメントの本数：１００〜８
００本 下撚り数 ：２．５〜４．０、好ましくは２．７〜
３．９ 上撚り数 ：１．５〜１．８ 下撚り数／上撚り数：１．８〜２．２ なる条件で撚合してなるものである。

【００１６】以下本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−
ドの構成について更に詳細に説明する。

【００１７】本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−ドに
用いられるストランドは平均直径５〜１０μｍのフィラ
メントを１００〜８００本引揃え、ＰＦＬ被覆してな
る。

【００１８】フィラメントの径が５μｍよりも小さい
と、所定の品質のものを安定して生産するのが難しくな
る。一方、１０μｍよりも太径であると可撓性が小さく
なり、屈曲の耐久性が小さくなる。特に好ましいのは６
〜９μｍである。

【００１９】ストランドに含まれるフィラメントの数は
１００〜８００本が適当であり、この範囲を逸脱して過
度に少なくなったり、多くなったりしたときには、生産
性及び引き揃え性が低下したり含浸性が悪化する。特に
好ましいのは２００〜６００本である。なおストランド
は１つのケ−キから取り出しても良く、２以上のケ−キ
から併行して取り出しても良い。例えば１つのケ−キに
フィラメント２００本からなるストランドが巻回されて
いる場合において、６００本のフィラメントを引揃える
場合には、３個のケ−キから併行してストランドを取り
出して引揃えるようにすれば良い。

【００２０】本発明において、平均直径が９μｍのフィ
ラメントを用いた場合には、コ−ド全体で４８００〜９
０００本のフィラメント数となるようにするのが好適で
ある。

【００２１】フィラメントの径Ｄが変化した場合には、
コ−ド断面積を勘案し、次式で算出される最少本数と最
多本数との間になるようにするのが好適である。

【００２２】最少本数＝（９／Ｄ）² ×４８００ 最多本数＝（９／Ｄ）² ×９０００ また後述のように、上撚りする糸束の本数は６〜２０本
が好ましいので、糸束１本当りのフィラメントの本数は
上記式で算出される総フィラメント本数を６〜２０の糸
束本数で除すことにより求められる。

【００２３】本発明においては、フィラメントを巻取し
てケ−キにする紡糸時に、フィラメントにバインダ−を
付着させるのが好ましい。これは、フィラメント同志の
摩擦による損傷を防ぎ、かつ、ケバ立ちを防いで取扱い
性を良くすると共に、フィラメントとゴムとのなじみを
良くするためである。このバインダ−としては、ゴムラ
テックスを主成分としオルガノシラン及び潤滑剤を含む
ものが用いられる。バインダ−の付着量はガラスフィラ
メントに対し、０．１〜１．０ｗｔ％程度とりわけ０．
３〜０．６ｗｔ％程度が好ましい。０．１ｗｔ％よりも
少ないと上記特性の改善がみられず、とりわけ取扱い性
に難が生じ易く、一方、１．０ｗｔ％よりも多い場合に
は、ストランド被覆用としてＲＦＬを採用した場合に、
このＲＦＬの含浸性が悪くなる。

【００２４】本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−ド
は、上記の如きストランド又は引き揃えられたストラン
ド群、これをＲＦＬ結着して用いられる。

【００２５】ＲＦＬを付着させるには、ストランド又は
これを複数本引き揃えたストランド群をＲＦＬの液中に
浸漬した後、加熱炉（キュア炉）を通して乾燥、反応さ
せて固体化すれば良い。

【００２６】この固体状のＲＦＬの付着量は、ガラス繊
維コ−ド１００重量部に対して１４〜２５重量部、特に
１６〜２２重量部となるようにする。

【００２７】１４重量部よりも少ないとゴムとの接着性
が不足したり、屈曲疲労性が低下し、２５重量部よりも
多い場合にはＲＦＬ層で破壊するため接着性が低下す
る。

【００２８】ガラスフィラメントの径が９μｍでＲＦＬ
の付着量がガラス繊維コ−ド１００重量部に対し１９重
量部である場合には、ＲＦＬの付着厚さは約１μｍとな
り、付着量が１４重量部、２５重量部では、それぞれ約
０．７４μｍ、１．３μｍになる。

【００２９】なおストランドが浸漬される上記液状のＲ
ＦＬとしては、次のようなものが好ましい。 レゾルシン／フォルマリンの比（モル比）は２／１
〜１／３であるものが良い。２／１を超えるとＲＦＬの
皮膜強度が低下しゴムとの接着力が小さくなり、１／３
よりも小であると温度によってはゲル化をおこすように
なる。 レゾルシンとフォルマリンとの合量／ラテックスの
比（固形分比）は１／５〜１／２０のものが良い。１／
５よりも大きくなると接着強度が低下し、１／２０より
も小さくなると屈曲疲労性が低下する。 ラテックスの種類としては、スチレンブタジエンゴ
ム、クロロプレンゴム、ビニルピリジン等が好ましい。

【００３０】本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−ドで
は、上記のようにしてＲＦＬ被覆されたストランド又は
これを２〜５本よせ集めたストランド群を撚り数２．５
〜４．０、好ましくは２．７〜３．９で下撚りして１本
の糸束とする。

【００３１】ストランドの本数が５を超えると、下撚り
した糸束の径が過大となる。

【００３２】下撚り数が２．５よりも小さい場合には、
歯付ベルトに用いた場合、前述の様なベルト側面の露出
部からのほつれが出易くなる。また、下撚り数が４．０
を超える場合には、伸びが大きくなり、ベルトに用いた
際のコ−ドの伸びが過大となるので不適当である。

【００３３】本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−ドで
は、上記糸束を複数本（好ましくは６〜２０本）、撚り
数１．５〜１．８で、下撚りと反対方向に上撚りする。

【００３４】上撚りの撚り数が１．８よりも大きい場合
にはベルトに用いた際のコ−ドの伸びが過大となり不適
当である。また撚り数が１．５よりも小さい場合には、
伸びは小さいものの、ベルト側面からのほつれが出易く
なり、不適当である。

【００３５】なお第１図は歯付ベルトの伸びと上撚り数
との関係の一例を示すグラフである。図示のように、上
撚り数が１．８を超えるとベルトの伸びが急激に大きく
なる。

【００３６】本発明においては、下撚りと上撚りの方向
は逆方向とする。このようにすることによりコ−ドの撚
りのバランスがとれ、伸びに対する抵抗性が高くなる。

【００３７】なお本発明においては、下撚りと上撚りの
撚り数の比は１．８〜２．２とする。このようにすれば
上撚りと下撚りのバランスが良好なものとなり、伸びに
対する抵抗性が一層高くなる。

【００３８】ガラス繊維コ−ドにおいては、撚り数を適
切に選定することが重要である。即ち、撚り数の少ない
ガラス繊維コ−ドにおいては、当該コ−ドを湾曲面に沿
ってこれに押し付けるように引張った場合、コ−ドの断
面形状が楕円形類似の押しつぶされた形状に変形し易く
なる。このように変形し易いものにおいては、上述の様
にベルト製造時にコ−ドが変形して隣接するコ−ド同志
が密着してしまい、ゴムの回りが悪くなる。

【００３９】本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−ドに
おいては、上撚り数と下撚り数が適切に選定されている
ので、コ−ドを湾曲面に沿って引張っても、その断面形
状はほぼ真円形状を維持し、上記のような弊害がない。

【００４０】ＥＣＧ−１５０におけるコ−ド撚り構成と
コ−ド径との関係を次に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−ドに
おいては、コ−ドの直径は１．００〜１．３０ｍｍが好
ましい。１．３ｍｍよりも太径になると、屈曲疲労性が
低下する。１．００ｍｍ以下では屈曲疲労性は優れるも
のの、初期引張強度が不足するようになる。特に好まし
いのは１．０５〜１．２７ｍｍである。

【００４３】第２図はガラス繊維コ−ドを用いた歯付ベ
ルトの走行による引張強さの低下率とコ−ドの直径との
関係の一例を表すグラフである。第２図より、直径が
１．３ｍｍを超えると引張強さ低下率が相当に大きくな
ることが認められる。

【００４４】第３図はこのガラス繊維コ−ドを用いたベ
ルトの引張強度（初期引張強度）とコ−ドの直径との関
係の一例を表すグラフである。使用したコ−ドは、第１
図の試験に供する前のものと同材質であり、ベルト幅は
１９．１ｍｍである。第３図より、コ−ドの直径が１．
０ｍｍよりも小さくなると、ベルトの初期引張強度が所
要値を満たさなくなる。

【００４５】

【作用】本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−ドにおい
ては、ＰＦＬ被覆を施すと共に、下撚りと上撚りの方向
を逆にし、かつその撚り数及びその比を適切なものに選
定してあるので、屈曲疲労性、初期引張強度に優れ、伸
びも小さい。そして、これを歯付ベルトに適用した場合
には、ベルト側面露出部からのほつれ出が極めて少な
く、耐久性の高いベルトが得られる。

【００４６】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。

【００４７】実施例１ 下撚り数、上撚り数及びその比が表２，３の通りである
ＥＣＧ−１５０−３／１３のコ−ドを製造した。またこ
のコ−ドを用いて歯付ベルトを製造した。

【００４８】コ−ドの引張強度、直径、ベルトの引張強
度、伸び、屈曲走行後の引張強度の測定結果を表２，３
に示す。なおその他の測定条件等は次の実施例２と同様
である。

【００４９】また、各コードにつき、走行試験を行な
い、結果を表２，３に示した。

【００５０】

【表２】

【００５１】

【表３】

【００５２】表２，３より、上撚り数が１．８を超える
と伸びが大きくなることが認められる。また、実施例に
係るＮｏ．３，７，１０，１１，１５のガラス繊維コ−
ドを用いたベルトは初期引張強度及び伸びのバランスが
良くとれており、屈曲走行後の引張強度もＮｏ．１，
２，４，５，６，８，９，１２，１３，１４，１６，１
７，１８（比較例）のものに比べ優れていることが認め
られる。

【００５３】因みに比較例に係るＮｏ．１，２，４，
６，９，１４のコ−ドを用いたベルトは、引張強度が大
きく伸びは小さいものの、屈曲走行後の引張強度が著し
く低い。また同様に比較例に係るＮｏ．５，８，１２，
１３，１６，１７，１８のコ−ドを用いたベルトは、引
張強度が小さく、伸びも大きい。そして屈曲走行後の引
張強度も実施例に係るＮｏ．３，７，１０，１１，１５
のものより劣る。

【００５４】実施例２ ＥＣＧ−１５０−３／１３で下撚り数／上撚り数＝１．
９となるようにして、上撚り数を１．０〜２．５の間で
種々変えたガラス繊維コ−ド（Ｎｏ．１９は上撚り数
１．０、Ｎｏ．２０は上撚り数１．３、Ｎｏ．２１は上
撚り数１．４５、Ｎｏ．２２は上撚り数１．７、Ｎｏ．
２３は上撚り数２．１、Ｎｏ．２４は上撚り数２．５）
を製造し、このコ−ドを用いて歯付ベルトを製造した。
このベルトを２個のプ−リ間に懸架し、プ−リ離反方向
にプ−リ軸に所定荷重を加えながらプ−リを所定時間回
転させた。この走行による歯付ベルトの伸びを測定し
た。結果を第１図に示す。

【００５５】なお測定条件は次の通りである。

【００５６】環境温度 ８０℃ プ−リ歯数 １８歯 プ−リ軸荷重 ４５Ｋｇ プ−リ回転数 ８０００ｒｐｍ 走行時間 ４００ｈｒ この実施例２においても、実施例１と同様に、上撚り数
が１．８を超えると伸びが著しく大きくなることが認め
られる。

【００５７】また、各コードについて、上記走行試験に
よるほつれ出しの無有を調べ、結果を表４に示した。

【００５８】

【表４】

【００５９】実施例３ ＥＣＧ−１５０で構成を３／８〜３／１３の間で種々変
えてガラス繊維コ−ドを製造した。上撚り数は１．７、
下撚り数は３．５、下撚り数／上撚り数＝２．０６であ
る。

【００６０】このコ−ドを用いてベルト幅１９．１ｍｍ
の歯付ベルトを製造し、四角形の隅角位置に配置された
４個のプ−リにこの歯付ベルトを懸架させて走行試験を
行なった。

【００６１】走行試験条件は次の通りである。

【００６２】環境温度 ８０℃ 駆動プ−リ歯数 １８歯 駆動プ−リ回転数 ６０００ｒｐｍ 走行時間 ６００ｈｒ またこのベルトの走行試験前のベルトの引張強度（初期
引張強度）を測定した。その結果を第３図に示す。

【００６３】第２図及び第３図より、コ−ド直径が１．
３ｍｍを超えるとベルト走行による強さ低下率が大きく
なること、並びに、直径が１．０ｍｍよりも小さくなる
と初期引張強度が所要値を満たさなくなる。

【００６４】なお実施例１〜３において、ストランドは
ゴムラテックスを主成分とするバインダ−が０．５重量
％付着されている。

【００６５】またガラス繊維コ−ドは、ＲＦＬで被覆さ
れている。ＲＦＬの付着量はガラス繊維コ−ド１００重
量部に対して１９重量部である。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の歯付ベルト
用ガラス繊維コ−ドは、屈曲疲労性に優れ、引張強度が
高い。また伸びが小さい。

【００６７】本発明の歯付ベルト用ガラス繊維コ−ドを
歯付ベルトに適用した場合には、歯付ベルト側面の露出
部からのほつれ出が極めて少なく、耐久性の高い歯付ベ
ルトが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト伸びと上撚り数との関係を示すグラフで
ある。

【図２】走行後のベルトの強度低下率とコ−ド径との関
係を示すグラフである。

【図３】ベルト引張強さとコ−ドとの関係を表すグラフ
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均直径５〜１０μｍのガラス繊維のフ
   ィラメントが１００〜８００本引揃えられたストランド
   又はこれを複数本集めたストランド群をレゾルシンホル
   マリンラテックス（以下ＲＦＬと称する）被覆し、これ
   を撚り数２．５〜４．０で一方向に下撚りし糸束とし、
   この糸束の複数本を撚り数１．５〜１．８で他方向に上
   撚りしてなり、ストランド又はストランド群のＲＦＬ付
   着量が、ガラス繊維コード１００重量部に対して１４〜
   ２５重量部の割合であり、かつ下撚りの撚り数と上撚り
   の撚り数との比が１．８〜２．２であることを特徴とす
   る歯付ベルト用ガラス繊維コード。
2. 【請求項２】 前記下撚りの撚り数は２．７〜３．９で
   ある請求項１に記載の歯付ベルト用ガラス繊維コード。
3. 【請求項３】 コードの直径が１．００〜１．３０ｍｍ
   である請求項１又は２に記載の歯付ベルト用ガラス繊維
   コード。