JPH1078085A - 歯付ベルト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のディーゼルエンジンに使用される歯
付ベルトで、歯欠け等を起こさず寿命が長く、テンショ
ナーも不必要な歯付ベルト及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 長さ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と歯部表面及び歯底部の表面を
被覆した歯布からなる歯付ベルトにおいて、ベルト上で
の該歯布厚みを０．３５〜０．５０ｍｍとした。また、
この歯付ベルトの製造方法として上記歯布を金型へ挿入
した後、心線を螺旋上に金型へ３．００〜４．３３ｇ／
デニールの張力で巻き付ける製造方法とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯付ベルト及びその
製造方法に係り、詳しくは自動車エンジン駆動用歯付ベ
ルト及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車エンジン駆動用の歯付ベル
トは、アラミド心線を使用していたが、歯付ベルト製造
時に心線を金型に巻き付ける際に心線の張力を制限して
いなかった為、この心線を使用した歯付ベルトは走行さ
せるとべルト伸縮が大きくなり、ベルト張力が増加ある
いは低下し、ベルト張力が低下した場合は、ベルト歯と
プーリ溝とのかみ合いに不具合が発生し、ベルト歯部摩
耗及び、ベルト歯飛び現象が発生して寿命が短くなって
いた。この為、駆動システムにテンショナー機構を付加
し、常にベルトに一定の張力が掛かる様にした。また、
歯布厚みも０．２０〜０．３０ｍｍで歯布が薄く、ベル
トを負荷の大きいディーゼルエンジンに使用するには歯
布の強度が不足することから歯布が引き裂かれ、歯欠け
につながりベルトの寿命が短くなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、テンショナ
ー機構を採用すると、コスト高及び、駆動システムが大
きくなり、エンジンルームのコンパクト化に支障とな
り、問題となっていた。また、現状では歯布が薄い為、
負荷の大きいディーゼルエンジンに使用される場合、歯
欠けによって寿命が短くなっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、請求項１の歯付ベルトでは、長さ方向に
沿って配置した複数の歯部と、心線を埋設した背部と歯
部表面及び歯底部の表面を被覆した歯布からなる歯付ベ
ルトにおいて、ベルト上での該歯布厚みが、０．３５〜
０．５０ｍｍであることを特徴とする歯付ベルトにあ
る。これにより、負荷の大きいディーゼルエンジンにこ
の歯付ベルトを使用したときでも歯布が引き裂かれるこ
となく、歯欠けが生じない。また、ベルトピッチライン
ディファレンスとプーリのピッチラインディファレンス
との差が小さい為にベルトとプーリのかみ合いは良好と
なり、歯飛び現象等の不具合は起こらなく、ベルトの寿
命向上に寄与することができる。

【０００５】請求項２の歯付ベルトの製造方法では、歯
布を金型へまた、上記歯付ベルトの製造方法で、上記歯
布を金型へ挿入した後、心線を螺旋状に金型へ３．００
〜４．３３ｇ／デニールの張力で巻き付ける歯付ベルト
の製造方法も他の特徴である。このようにベルトのスピ
ニングテンションを制限することによって、走行時のベ
ルトの伸縮を防ぐことで駆動システムにテンショナー機
構が不必要となり、コスト低減及びエンジンルームのコ
ンパクト化に寄与する効果がある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の歯付ベルトを示す
斜視図である。図において、歯付ベルト１は、長さ方向
に沿って配置した複数の歯部２と心線３を埋設した背部
と歯部表面及び歯底部の表面を被覆した歯布５からなっ
ている。前記歯部２及び背部４に使用される原料ゴム
は、水素化ニトリルゴムを始めとして、クロロスルホン
化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン
化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、クロロプレンゴムなどの
耐熱老化性の改善されたゴムが好ましい。尚、水素化ニ
トリルゴムは水素添加率が８０％以上であり、耐熱性及
び耐オゾン性の特性を発揮するためには９０％以上が良
い。水素添加率８０％未満の水素化ニトリルゴムは、耐
熱性及び耐オゾン性は極度に低下する。上記ゴムの中に
は配合剤として、カーボンブラック、亜鉛華、ステアリ
ン酸、可塑剤、老化防止剤等が添加され、また加硫剤と
して硫黄、有機過酸化物があるが、これらの配合剤や加
硫剤は、特に制限されない。

【０００７】上記心線３としては、応力に対して伸びが
小さく、引張強度が大きいパラ系アラミド繊維（商品
名：ケブラー、テクノーラ）の０．５〜２．５デニール
のフィラメントを撚り合わせ、ＲＦＬ液、エポキシ溶
液、イソシアネート溶液とゴムパウンドとの接着剤で処
理された撚りコードが使用される。上記心線３の直径
は、０．６〜１．１０ｍｍの範囲に設定されるが、０．
６ｍｍ未満では心線３の引張強さが低く、高負荷伝動に
耐えることができない。一方、１．１０ｍｍを越える
と、ベルト寸法上成立しない。

【０００８】歯布８として用いられる帆布は、６ナイロ
ン、６６ナイロン、ポリエステル、アラミド繊維等であ
って、単独あるいは混合されたものであってもよい。歯
布８の経糸（ベルト幅方向）や緯糸（ベルト長さ方向）
の構成も前記繊維のフィラメント糸または紡績糸であ
り、織構成も平織物、綾織物、朱子織物でいずれでもよ
い。なお、緯糸には伸縮性を有するウーリーナイロンや
ウレタン弾性糸を一部使用するのが好ましい。ここで、
歯布の厚みとしては、０．３５〜０．５０ｍｍの厚みと
する。

【０００９】上記歯布８は、ＲＦＬ液、イソシアネート
溶液あるいはエポキシ溶液によって処理される。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、ここで使用するラテックスと
してはスチレンーブタジエンービニルピリジン三元共重
合体、水素化ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポリエ
チレン、エポクロルヒドリンなどのラテックスである。
接着処理後の歯布５の厚みは、１．４０〜２．００ｍｍ
であり、そのために処理前の原反の厚みを１．２５〜
１．８５ｍｍとして、ベルト上での歯布厚みを調節す
る。

【００１０】しかして、本発明の歯付ベルト１において
は、ベルト上での歯布厚みが、０．３５〜０．５０ｍｍ
に設定されている。ここで、ベルト上での歯布の厚みが
０．３５ｍｍ未満の場合だと、負荷の大きいディーゼル
エンジンに使用したとき、歯布が引き裂かれることよ
り、歯欠けにつながり、ベルトの寿命が短くなる。一
方、歯布の厚みが０．５０ｍｍを越えると、ベルトのピ
ッチラインディファレンスがプーリのピッチラインディ
ファレンスに比べて大きくなりすぎ、歯付ベルトがプー
リと係合したときにベルト側のかみ合いが短くなり、歯
飛び現象が発生し、寿命が短くなる。

【００１１】上記歯付ベルトの製造方法は以下の通りで
ある。まずゴム糊を塗布した円周方向に伸縮可能な帆布
５を図２に示す溝部１３と歯部１２をもった溝付モール
ド１１の外周面に沿って巻き付け（以下スピニングと称
する）その上に心線３を３．００〜４．３３ｇ／デニー
ルの張力（以下スピニングテンションと称する）にて螺
旋状に巻き付ける。更に、その上に一定厚みの未加硫ゴ
ムシート１０を巻き、次に通常の圧入による加硫方法に
よって加硫後、加硫スリーブを所定の幅に切断して個々
のベルトを作製した。ここで心線３のスピニングテンシ
ョンが３．０ｇ／デニール未満となると、スピニング時
に心線に十分な張力が掛からず、心線に伸び代が残って
おり、走行時のベルトに掛かる張力及び負荷によって伸
びが発生する。また心線３のスピニングテンションが
４．３３ｇ／デニールを越えると、心線撚りが伸びきっ
てしまい、反作用にて撚り戻そうとする力が働き、ベル
トの収縮につながる。従って、３．０ｇ／デニールから
４．３３ｇ／デニールの範囲であれば、バランスがと
れ、ベルトの伸縮がほぼ無くなる。

【００１２】

【実施例】以下、更に本発明の具体的実施例を掲げる。

【００１３】４２０デニールの６ナイロンからなる経糸
と６３０デニールの６、６ナイロン及びスパンデックス
とからなる緯糸で、経糸密度７６（本／３ｃｍ）で緯糸
密度８１（本／３ｃｍ）で綾織帆布に製織した後、織物
を水中で振動を与えて製織時の幅の約１／２幅迄収縮さ
せた後、ＲＦＬ処理液〔レゾルシン１１．０重量部、ホ
ルマリン（３７％）８．０重量部、苛性ソーダ０．２重
量部、スチレン．ブタジエン．ビニルピリジンの三元共
重合体（４０％）８４．０重量部、クロロスルフォン化
ポリエチレンゴムラテックス（４０％）５６．０重量
部、水１２１．５重量部〕に浸し、乾燥した後、２００
°Ｃで３分間熱処理し、更にゴム糊（表２に示すゴム配
合物１００重量部にメチルエチルケトン６８０重量部、
ＰＡＰＩ−１３５ ２０重量部）に浸漬、風乾して歯布
とした。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】次に、心線としてアラミド心線で、下撚り
を３．７回／１０ｃｍで下撚りを行って子縄とし、その
子縄２本を１３．１回／１０ｃｍで上撚りを施してコー
ドを作製した。コードの構成は１５００デニール／１×
２で、直径は０．７ｍｍである。

【００１７】歯布をエンドレス状の筒状体に仕上げ、こ
れを金型にセットした。その上から前記心線をピッチ
０．８７ｍｍと張力９ｋｇ／本〜１３ｋｇ／本で交互に
巻き付け、通常の圧入による加硫方法によって加硫後、
加硫スリーブを所定の幅に切断して個々のベルトを作製
した。そしてベルト作製直後にベルトの軸間距離を測定
した。ここで、心線の張力が３．０ｇ／デニールのとき
を実施例１、張力が３．６７ｇ／デニールのときを実施
例２、張力が４．３３ｇ／デニールのときを実施例３と
した。ベルトサイズは、歯数：１０５、ベルト幅：１
９．１ｍｍ、歯ピッチ：８．０ｍｍで、ベルトの歯形は
丸歯（Ｙ）であった。このベルトは、ＰＬＤ値０．６８
６ｍｍのプーリに使用される。

【００１８】次に、ベルトを台上耐熱走行試験機に取り
付けて走行し、走行時間とベルトの軸離変化を測定し
た。この台上耐熱走行試験機は、駆動プーリ（歯数２
４）と、従動プーリ（歯数２４）、そしてテンションプ
ーリ（プーリ径３２ｍｍφ）からなる。ベルトを駆動プ
ーリと従動プーリに巻き付け、そしてベルト背面をテン
ションプーリに係合し、１００°Ｃの雰囲気温度で駆動
プーリの回転数５５００ｒｐｍ、デッドウエイトとして
４０ｋｇｆの重量を掛け、ベルト初張力２０ｋｇｆで走
行させた。そして、各走行時間毎の軸離変化量を走行後
６日後迄測定した。その結果を図３に示す。

【００１９】比較例として、実施例と同様の材料で、心
線の巻き付け張力を１５ｋｇｆ／本（５．０ｇ／デニー
ル）としベルトを作製し台上耐熱走行試験を行った。そ
の結果を図３に示す。

【００２０】この結果によると、実施例１、２及び３で
はベルト軸離は安定しているが、比較例では走行により
ベルト軸間距離が短くなる傾向にあり、ベルト軸間距離
を固定すると、ベルト張力が上昇し引張強さが早期に低
下し、ベルト早期切断の原因となる。また、逆にスピニ
ングテンションが３．０ｇ／デニール未満となると、ベ
ルトは伸びる傾向となり、ベルト軸間距離を固定して使
用すると、ベルト張力が低下し、ベルトジャンピング発
生の原因となる。

【００２１】

【発明の効果】このように本発明の歯付ベルトによれ
ば、請求項１の歯付ベルトでは、ベルト上での歯布厚み
を０．３５〜０．５０ｍｍに設定することによって、負
荷の大きいディーゼルエンジンに使用したときでも歯布
が引き裂かれることがなく、歯欠けが生じない。

【００２２】請求項２の歯付ベルトの製造方法ではベル
トのスピニングテンションを制限することによって、走
行時のベルトの伸縮を防ぐことで駆動システムにテンシ
ョナー機構が不必要となり、コスト低減及びエンジンル
ームのコンパクト化に寄与する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯付ベルトの断面斜視図である。

【図２】本発明の製造方法に係る工程の一つであり、溝
付モールドの外周面に未加硫ベルト成形体を成形する状
態を示す断面図である。

【図３】歯付ベルトの走行時間と軸離変化量との関係を
表す図である。

【符号の説明】

１ 歯付ベルト ２ 歯部 ３ 心線 ４ 背部 ５ 歯布 ８ 未加硫ベルト成形体 ９ ゴム層 １０ 未加硫ゴムシート １１ 溝付モールド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 泰典 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ツ 星ベルト株式会社内 (72)発明者 大屋 俊之 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ツ 星ベルト株式会社内 (72)発明者 吉田 正邦 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ツ 星ベルト株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長さ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と、歯部表面及び歯底部の表面
   を被覆した歯布からなる歯付ベルトに於いて、ベルト上
   での該歯布厚みが、０．３５〜０．５０ｍｍであること
   を特徴とする歯付ベルト。
2. 【請求項２】 上記歯付ベルトの製造方法において、上
   記歯布を金型へ挿入した後、アラミド心線を螺旋状に金
   型へ３．００〜４．３３ｇ／デニールの張力で巻き付け
   ることを特徴とする歯付ベルトの製造方法。