JPH08312724A - 歯付ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト本体の歯部側表面を、経糸がベルト幅
方向に延びかつ緯糸がベルト長さ方向に延びるように配
置せしめた歯布で被覆してなる歯付ベルトにおいて、緯
糸に要求される伸びの条件を損なうことなく耐摩耗性及
びベルト長さ方向での強力を共に高めて、歯付ベルトに
おける耐摩耗性及び耐疲労性の大幅な向上が図れるよう
にする。 【構成】 歯布の緯糸２ｂに、ナイロン６６の複数本の
ウーリー加工糸７，７，…からなる下撚り糸をその加撚
方向であるＳ方向と逆のＺ方向に上撚りしてなる諸撚り
糸を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車用エン
ジン等に用いられる歯付ベルトに関し、特にベルト本体
の歯部側表面を被覆する歯布の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の歯付ベルトでは、ベルト本体の
歯部側表面に歯布が被覆されていて、歯底から歯元にか
けての耐摩耗性や、歯元における耐疲労性を高めるよう
にすることがなされている。そのためには、上記歯布自
身が高い耐摩耗性及び強力を備えている必要がある。

【０００３】一方、上記歯布は、歯部側表面に隙間なく
接着されていなければ耐摩耗性及び耐疲労性の向上に寄
与することはできない。例えば、歯元の部分で引っ張ら
れて浮いていれば、その歯元の耐疲労性を十分に高める
ことはできない。したがって、上記歯布には、ベルト長
さ方向での十分な伸長性も備えられていなければならな
い。

【０００４】そこで、斯かる２つの要求を満たすため
に、従来では、上記歯布のベルト長さ方向に延びる緯糸
として、図６に示すようにナイロンのウーリー加工糸若
しくはウレタン弾性糸ａにナイロンフィラメントｂを混
撚りしてなる糸（特開平４−８９４８号公報参照）、又
はウーリー加工糸若しくはウレタン弾性糸にナイロンフ
ィラメントをカバーリングしてなる糸（特開平１−８３
９５２号公報参照）等が使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、緯糸自体の強力を高めるべくその撚り数ない
しカバー回数を多くすると、その分だけ緯糸の伸びが抑
制されることになる。さりとて、緯糸の撚り数ないしカ
バー回数を少なくすると、今度は、歯布の耐摩耗性やベ
ルト長さ方向での強力が不十分になるという問題があ
る。

【０００６】この発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、歯付ベルト本体の歯部側表面を被
覆する歯布について、そのベルト長さ方向に延びるよう
に配置せしめられる緯糸の糸使いを工夫することで、緯
糸に要求される伸びの条件を損なうことなく、歯布の耐
摩耗性及びベルト長さ方向での強力を高めて、歯付ベル
トにおける耐摩耗性及び耐疲労性の向上が図れるように
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、緯糸に、ウーリー加工糸を
下撚り糸としてなる諸撚り糸を用いるようにすること
で、撚り数の多い分だけ強力を高めることができる割り
には、上記ウーリー加工糸の十分な伸びが発揮できるよ
うにした。

【０００８】具体的には、この発明では、ベルト本体の
歯部側表面を、経糸がベルト幅方向に延びかつ緯糸がベ
ルト長さ方向に延びるように配置せしめた歯布により被
覆してなる歯付ベルトが前提である。

【０００９】そして、上記歯布の緯糸は、複数本のウー
リー加工糸からなる下撚り糸を該下撚り糸の加撚方向と
逆の方向に上撚りしてなる諸撚り糸で構成されているも
のとする。

【００１０】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、ウーリー加工糸は、ナイロン繊維からなるも
のとする。

【００１１】請求項３の発明では、上記請求項１の発明
において、歯布の経糸は、アラミド繊維で構成されてい
るものとする。

【００１２】請求項４の発明では、上記請求項１の発明
において、歯布の経糸は、ナイロン繊維で構成されてい
るものとする。

【００１３】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、諸撚
り糸は、下撚りに上撚りが加えられたものであることか
ら、撚り数が多いので、この諸撚り糸が緯糸に用いられ
た歯布では、耐摩耗性及び緯糸方向での強力が共に高く
なる。つまり、下撚りの撚り数及び上撚りの撚り数に応
じた高い耐摩耗性及び緯糸方向での強力が得られる。

【００１４】一方、上記諸撚り糸は、下撚り糸がウーリ
ー加工糸であってその加撚方向と逆の方向に上撚りされ
てなるものであるので、実際にはウーリー加工糸の撚り
数は下撚りされたときよりも少なくなっている。つま
り、各ウーリー加工糸の下撚りの撚り数に応じた伸びの
低下状態が緩和されている。

【００１５】よって、このような諸撚り糸が緯糸に使用
されている歯布では、優れた耐摩耗性とベルト長さ方向
での高い強力とを有するにも拘らず、ウーリー加工糸の
特性を活かしたベルト長さ方向での十分な伸びが発揮さ
れる。

【００１６】請求項２の発明では、上記ウーリー加工糸
がナイロン繊維からなるものであるので、上記請求項２
の発明での作用が具体的に営まれる。

【００１７】請求項３の発明では、上記歯布の経糸は、
歯付ベルトの歯布の経糸として一般に用いられるアラミ
ド繊維で構成されているので、上記請求項１の発明に係
る歯布が具体的に得られる。

【００１８】請求項４の発明では、上記歯布の経糸はナ
イロン繊維で構成されており、このナイロン繊維は、例
えばアラミド繊維等、歯布の経糸として一般に使用され
ているものに比べて廉価であるので、上記請求項１の発
明に係る歯布が低コストで得られる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、この発明の実施例に係る歯付ベルトを
示している。この歯付ベルトは、例えば水素化アクリロ
ニトリルブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等のゴム状弾性
材からなるベルト本体１と、このベルト本体１の同図上
面側に貼着された歯布２とを備えている。

【００２０】上記ベルト本体１は、ベルト長さ方向に延
びる断面矩形状の背ゴム層３と、この背ゴム層３の図２
上面側にベルト長さ方向に所定ピッチ間隔をおいて配設
された多数の歯部４，４，…とからなっている。また、
上記背ゴム層３にはベルト幅方向に所定ピッチ間隔をあ
けて並ぶようにスパイラル状に巻かれた心線５が埋設さ
れている。そして、上記歯布２は、各歯部４の表面及び
各歯部４，４間における背ゴム層２の表面（歯底面）の
全面に貼着されている。

【００２１】上記歯布２は、経糸２ａと緯糸２ｂとが互
いに組み合わされてなっており、その経糸２ａがベルト
幅方向に延びかつ緯糸２ｂがベルト長さ方向に延びるよ
うに配置されている。この歯布２にはレゾルシン−ホル
マリン−ゴムラテックス（ＲＦＬ）液に浸漬された後に
糊ゴムが塗布されていて、ベルト成形時に上記糊ゴムが
ベルト本体１に一体に加硫成形されることで貼着されて
いる。また、歯布２の表面は、該表面に滲み出した一部
の糊ゴムにより被覆されている。

【００２２】そして、この発明の特徴として、上記歯布
２の緯糸２ｂは、図１に拡大して示すように、複数本の
ウーリー加工糸７，７，…からなる下撚り糸を該下撚り
糸の加撚方向（同図に示す例ではＳ方向）と逆の方向
（同図に示す例ではＺ方向）に上撚りしてなる諸撚り糸
で構成されている。

【００２３】具体的には、上記各ウーリー加工糸７はナ
イロン繊維等からなっている。例えばナイロン６６の場
合では、各々、太さが２１０デニールであるウーリー加
工糸７にそれぞれ１ｍ当たり３２０回の下撚り（Ｓ撚
り）を加えた後、それらウーリー加工糸７，７，…を引
き揃えて１ｍ当たり３２０回の上撚り（Ｚ撚り）を加え
ることで、上記緯糸２ｂとなされている。

【００２４】一方、上記歯布２の経糸２ａは、アラミド
繊維やナイロン繊維等で構成されている。例えば、アラ
ミド繊維の場合では、各々、太さが２０番手である２本
の糸を撚り合わせることにより、またナイロン繊維の場
合では、太さが２１０デニールの１本のフィラメント糸
によりそれぞれ構成される。

【００２５】また、上記歯布２における経糸２ａ及び緯
糸２ｂの密度（各々、５ｃｍ当たりの糸本数）として
は、経糸２ａがアラミド繊維でありかつ緯糸２ｂがナイ
ロン繊維である場合には１１０×１００が、また経糸２
ａ及び緯糸２ｂが共にナイロン繊維である場合には１３
３×１２１がそれぞれ好適な一例として挙げられる。

【００２６】したがって、この実施例によれば、下撚り
の撚り数及び上撚りの撚り数に応じた高い耐摩耗性及び
強力が得られる一方、下撚りの撚り数に応じて進行する
各ウーリー加工糸７の伸びの低下が緩和されている諸撚
り糸を、歯布２の緯糸２ｂとして使用しているので、上
記歯布２は優れた耐摩耗性とベルト長さ方向での高い強
力とを有するにも拘らず、ウーリー加工糸７，７，…の
特性を活かした十分な伸びを発揮できるものとなってい
る。よって、歯付ベルトに高い耐摩耗性と、各歯部４の
歯元における高い耐疲労性とを付与することができ、歯
付ベルトの寿命を延ばすことができる。

【００２７】また、上記歯布２の経糸２ａとして、アラ
ミド繊維よりも廉価なナイロン繊維を使用した場合にも
上記の効果が得られるので、その場合には、上記歯布２
の低コスト化を図ることができ、歯付ベルトのコスト低
減に寄与できるというメリットもある。

【００２８】尚、上記実施例では、Ｓ撚りされてなるウ
ーリー加工糸７，７，…をＺ方向に上撚りして諸撚り糸
を構成しているが、逆に、Ｚ撚りされたウーリー加工糸
をＳ方向に上撚りするようにしてもよい。

【００２９】−実験例１− ここで、上記実施例に係る歯布の緯糸方向（ベルト長さ
方向）での強力及び伸び等の物性を測定した実験につい
て説明する。

【００３０】上記の実験を行うために、２種類の歯布を
発明例１及び発明例２としてそれぞれ作製した。また、
比較のための歯布を比較例として作製した。それら各歯
布の構成を、次の表１に併せて示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】先ず、緯糸については、上記比較例では、
各々、太さが２１０デニールであるナイロン６６の３本
のフィラメント糸を引き揃えて１ｍ当たり１６０回の割
合でＺ撚りしたものを用いた。一方、発明例１及び２で
は互いに同じ緯糸を用いた。すなわち、各々、太さが２
１０デニールであるナイロン６６のウーリー加工糸をそ
れぞれ１ｍ当たり３２０回の割合でＳ撚りして得た３本
の下撚り糸を引き揃え、これに１ｍ当たり３２０回の割
合でＺ撚りしたものである。

【００３３】次に、経糸については、上記比較例及び発
明例１では互いに同じとした。すなわち、各々、太さが
２０番手であるアラミド繊維としての「コーネックス
（登録商標）」（帝人社製）の２本のフィラメント糸を
撚り合わせてたものを用いた。一方、発明例２では、太
さが２１０デニールであるナイロン６６の１本のフィラ
メント糸を用いた。

【００３４】そして、上記経糸及び緯糸の密度として
は、比較例及び発明例１では共に同じく１１０×１００
となるように、また発明例２では１３３×１２１となる
ようにしている。

【００３５】上記のようにして作製した比較例、発明例
１及び２について、緯糸方向での強力〔単位：Ｎ／３ｃ
ｍ〕、切断時の伸び〔単位：％〕及び５０％だけ伸長さ
れたときの応力（モジュラス）〔単位：Ｎ／３ｃｍ〕を
それぞれ測定した。その結果は、上記表１の併せて示さ
れているとおりである。

【００３６】先ず、比較例及び発明例１を対比すると、
強力及び切断時の伸びについては略同じ値をとりなが
ら、５０％モジュラスでは発明例１が比較例の４．９よ
りも大幅に小さい２．９の値をとっている。つまり、発
明例１では、比較例の場合よりも小さい引張力で伸長す
ることになり、よって、優れた伸長性を有するものであ
ることが判る。

【００３７】次に比較例及び発明例２を対比すると、強
力については発明例２が比較例の場合よりも約１５％だ
け小さい。ところが、切断時の伸び及び５０％モジュラ
スについては何れも比較例の場合よりも約２５％だけ増
加している。つまり、発明例２では、強力については少
しだけ劣るものの、伸長性については発明例１の場合よ
りも優れていることが判る。

【００３８】−実験例２− 次に、上記実施例に係る歯布の摩耗に伴う残存強度を測
定した実験について説明する。この実験には、図３に模
式的に示すように、各々、ゴム板１１の上下両面にそれ
ぞれ歯布１２を張り合わせてなる２種類のサンプルｓ
を、比較例及び発明例としてそれぞれ４つずつ用いた。

【００３９】すなわち、比較例の歯布１２については上
記実験例１の比較例のものを、また発明例の歯布１２に
ついては上記実験例１の発明例１のものをそれぞれ用い
た。その際に、上下両面において各々の緯糸方向が互い
に直交するように各歯布１２を配置した。つまり、図３
の上側に位置する被摩耗側の歯布１２では緯糸１２ｂが
同図の左右方向に延びるように、また下側では経糸１２
ａが左右方向に延びるように配置した。また、サンプル
ｓの大きさは、長さ（同図の左右方向）を２０ｃｍ、幅
を約３０ｍｍ及び厚さを約３ｍｍとした。尚、歯布１２
の加工については、それぞれＲＦＬディップを行った後
に糊引加工を行っている。また、ゴム種はＨ−ＮＢＲと
した。

【００４０】上記の実験に用いた装置は、図４に模式的
に示すように、サンプルｓの一端が接続されて水平方向
（同図の左右方向）に往復する移動体２１と、この移動
体２１に接続されたサンプルｓの他端側が垂れ下がるよ
うに該サンプルｓの両端中間部を上記移動体２１と同じ
上下位置で摺動可能に支承して同図の時計回り方向に８
０ｒｐｍの回転数で回転する直径φがφ＝６０ｍｍのプ
ーリ２２と、このプーリ２２から垂れ下がった試験片ａ
の下端に取り付けられてサンプルｓに４０Ｎの張り荷重
（デッド・ウエイト）を加える錘２３とからなってい
る。上記移動体２１は、２０ｒｐｍの回転速度で一方向
に回転する回転板２４の回転中心から２５ｍｍだけ偏心
した位置にロッド２５を介して駆動連結されていて、上
記回転板２４の回転に伴って５０ｍｍの幅で往復移動す
るようになされており、これらのことで、上記サンプル
ｓの被摩耗側の歯布１２に摩耗及び疲労の２つの条件を
同時に与えることができるようになされている。

【００４１】そして、上記比較例及び発明例の各々につ
き、各サンプルｓを上記装置に順にセットして１００ｈ
ｒｓに亘り摩耗させたもの、２００ｈｒｓに亘り摩耗さ
せたもの及び３００ｈｒｓに亘り摩耗させたものの３つ
と、装置にセットしていない未摩耗のもの１つの合計４
つのサンプルｓ，ｓ，…からそれぞれ試験片を作製し
た。

【００４２】上記試験片の作製に当たっては、各サンプ
ルｓの被摩耗側の歯布１２をゴム板１１から剥がし、そ
れをダンベル状１号形（ＪＩＳ Ｋ６３０１参照）に打
ち抜くようにした。このように作製した各試験片につい
て、それぞれ引張試験を行って残存強度〔単位：ｋｇ／
ｃｍ〕を測定した。その測定結果を、図５に併せて示
す。

【００４３】上記図５から判るように、発明例では、残
存強度は摩耗時間に応じて徐々に低下している。これに
対し、比較例では、摩耗時間が１００ｈｒｓのときには
発明例の場合よりも若干優れているが、その後、２００
ｈｒｓから３００ｈｒｓにかけては発明例の場合よりも
大幅に低下している。以上のことから、発明例は優れた
耐摩耗性及び残存強度を有しており、歯付ベルトにおい
て、歯底から歯元にかけての耐摩耗性及び歯元の耐疲労
性を共に向上させることのできるものであることが判
る。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ベルト本体の歯部側表面を、経糸がベルト幅方
向に延びかつ緯糸がベルト長さ方向に延びるように配置
せしめた歯布で被覆してなる歯付ベルトにおいて、上記
歯布の緯糸を、複数本のウーリー加工糸からなる下撚り
糸をその下撚り方向と逆の方向に上撚りしてなる諸撚り
糸で構成し、その撚り数に応じた優れた耐摩耗性と緯糸
方向での高い強力とを有するにも拘らず、上記ウーリー
加工糸の伸びを十分に発揮させることができるようにし
たので、歯底から歯元にかけての耐摩耗性と歯元におけ
る耐疲労性とを共に向上させることができ、歯付ベルト
の寿命を延ばすことができる。

【００４５】請求項２の発明によれば、上記ウーリー加
工糸をナイロン繊維からなるものとしたので、上記請求
項１の発明による効果を具体的に得ることができる。

【００４６】請求項３の発明によれば、上記歯布の経糸
を、該経糸として一般に使用されているアラミド繊維で
構成するようにしたので、上記請求項１の発明による効
果を具体的に得ることができる。

【００４７】請求項４の発明によれば、上記歯布の経糸
を、アラミド繊維等に比べて廉価なナイロン繊維で構成
するようにしたので、上記請求項１の発明に係る歯付ベ
ルトの低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係る歯付ベルトの歯布にお
ける緯糸の一部を拡大して示す側面図である。

【図２】歯付ベルトの一部を示す斜視図である。

【図３】実験例２で用いたサンプルを模式的に示す側面
図である。

【図４】実験例２で用いた摩耗試験装置を模式的に示す
正面図である。

【図５】摩耗時間に対する歯布の残存強度を示す特性図
である。

【図６】従来の歯付ベルトの歯布における緯糸の一部を
拡大して示す図１相当図である。

【符号の説明】

１ ベルト本体 ２ 歯布 ２ａ 経糸 ２ｂ 緯糸 ７ ウーリー加工糸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト本体の歯部側表面を、経糸がベル
   ト幅方向に延びかつ緯糸がベルト長さ方向に延びるよう
   に配置せしめた歯布により被覆してなる歯付ベルトにお
   いて、 上記歯布の緯糸は、複数本のウーリー加工糸からなる下
   撚り糸を該下撚り糸の加撚方向と逆の方向に上撚りして
   なる諸撚り糸で構成されていることを特徴とする歯付ベ
   ルト。
2. 【請求項２】 請求項１記載の歯付ベルトにおいて、 ウーリー加工糸はナイロン繊維からなることを特徴とす
   る歯付ベルト。
3. 【請求項３】 請求項１記載の歯付ベルトにおいて、 歯布の経糸はアラミド繊維で構成されていることを特徴
   とする歯付ベルト。
4. 【請求項４】 請求項１記載の歯付ベルトにおいて、 歯布の経糸はナイロン繊維で構成されていることを特徴
   とする歯付ベルト。