JP2002039274A

JP2002039274A - 歯付ベルト

Info

Publication number: JP2002039274A
Application number: JP2000230266A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Sawada; 守澤田; Toru Noguchi; 徹野口
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】長時間の走行にもゴム基布間の剥離が生じる
こと無く、摩耗や剪断亀裂といった故障が生じにくい耐
久性に優れた歯付ベルトを提供する。【解決手段】ベルト長手方向に沿って複数の歯部４
と、心線３を埋設した背部２からなり、上記歯部４の表
面には歯布５が貼着されている歯付ベルト１において、
歯布５は基布６と基布７を接着剤を介して一体化させた
複合帆布であって、基布６は綿もしくはナイロンからな
るフィラメント糸又は紡績糸で構成された経糸と、綿も
しくはナイロンからなるフィラメント糸又は紡績糸とウ
レタン系弾性糸を撚り合わせた複合糸で構成された緯糸
とを織成した織布であって、基布７は剛直性繊維のモノ
フィラメント糸で構成された経糸と、剛直性繊維のフィ
ラメント糸又は紡績糸とウレタン系弾性糸を撚り合わせ
た複合糸で構成された緯糸とを織成した織布である。

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に関する
ものであって、詳しくは歯部に基布を積層被覆した歯付
ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、動力伝動に用いられる歯付ベ
ルトにおいて、噛合部の損傷を防ぐべく歯部を基布で被
覆することが行われている。基布としてはナイロン繊維
に代表される屈曲性繊維からなる織物が広く使用されて
いるが、プーリと繰り返し接触する歯部は長時間の使用
により屈曲疲労を受け易く、歯布の摩耗や歯部の変形及
び剪断亀裂が多く発生していた。上記問題に際し、耐摩
耗性、耐歯欠け性を重視したベルト設計を行う際には、
表面摩擦係数の低い織物を用いることが提案されてい
る。表面摩擦係数は、繊維の化学組成、構成糸の形態、
織組成等様々な要因により影響を受けるが、具体的には
（１）アラミド繊維に代表される剛直性繊維を用いた織
物、（２）径が太く、糸密度が低い繊維を用いた織物、
（３）経糸もしくは緯糸にモノフィラメント糸を用いた
織物、そして上記構成を組み合わせたりした織物などが
世に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記織物を歯
布に使用した歯付ベルトは、耐摩耗性、耐歯欠け性には
優れているものの、例えば（１）アラミド繊維に代表さ
れる剛直性繊維を用いた織物の場合は、アラミドが分子
構造上反応性が低くゴムとの接着性が悪い為に、ベルト
を走行させた際に織物がゴムから剥離する恐れがある。
また（２）低密度で径が太い繊維を用いた織物や（３）
緯糸もしくは緯糸にモノフィラメント糸を用いた織物を
歯布として用いた場合は、繊維表面の凹凸が少ない為に
アンカー効果が低く、同じくゴムとの接着性に問題があ
る。

【０００４】こういった背景を踏まえて、特開平９−１
００８７９号公報では、合成繊維の捲縮加工糸を芯糸
に、アラミド繊維糸を巻回し、更にその周囲に合成繊維
を被覆した複合糸を用いた帆布付き歯付ベルトを開示し
ている。つまり、芯糸である捲縮加工糸が伸縮性に優
れ、芯糸に巻回したアラミド繊維が強度を負担し、被覆
糸に使用したナイロン繊維又はポリエステル繊維の嵩高
加工糸または捲縮加工糸がゴムとの接着を良好にすると
ある。しかし、プーリと実質的に接触するのは、被覆糸
であるナイロン繊維やポリエステル繊維といった屈曲性
繊維の嵩高加工糸または捲縮加工糸であって、該構成で
は耐摩耗性及び耐歯欠け性という観点からは上記理由に
より不満足である。近年では、自動車工業分野の高機
能、高性能化に伴って、動力伝動用ベルトにも高付加機
能が求められている。上述の如く、帆布にはその表裏面
で必要とされる性能及び機能が異なる為に、従来の構成
を有する帆布ではその要求に応えることができなかった
のが現状である。

【０００５】本出願人は、以上の如き背景に鑑みて本発
明を提案するものであって、歯部に歯布を積層被覆した
歯付ベルトにおいて、ゴムと接着力の高い構成を有する
基布と耐摩耗性、耐発音性に優れた構成を有する基布を
接着剤の介在により一体化させた複合帆布を歯布して用
いることを見出したるものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１の発明で
は、長さ方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部
と、心線を埋設した背部とを有し、上記歯部の表面に歯
布を被覆した歯付ベルトにおいて、前記歯布は、（Ａ）
（Ｂ）の少なくとも一方の構成を有する（イ）基布と
（Ｃ）（Ｄ）の少なくとも一方の構成を有する（ロ）基
布を接着剤を介して一体化させた複合帆布であって、該
構成とは（Ａ）構成糸が紡績糸から為る（Ｂ）構成素材が綿繊維もしくはナイロン繊維から為る（Ｃ）経糸もしくは緯糸がモノフィラメント糸から為る（Ｄ）経糸及び緯糸の構成素材が剛直性繊維から為るで
あり、且つ（イ）基布がゴムと接着するように該複合帆
布を歯部に積層被覆することを特徴とする。複合帆布の
ゴム接着面に（Ａ）（Ｂ）の如きゴムと接着性が良好な
構成を有する（イ）基布を用いることで長時間の使用に
もゴムと基布が剥離せず、また複合帆布のプーリ接触面
に（Ｃ）（Ｄ）の如き表面摩擦係数の低い構成を有する
（ロ）基布を用いることで、耐摩耗性及び耐歯欠け性に
優れた歯付ベルトを提供できる。

【０００７】請求項２の発明では、請求項１記載の歯付
ベルトにおいて、剛直性繊維とはアラミド繊維であるこ
とを特徴とする。剛直性繊維の中でも耐熱性に優れたア
ラミド繊維を選択することで、高温での物性の保持性、
寸法安定性に優れたベルトの提供が可能となる。

【０００８】請求項３の発明では、長さ方向に沿って所
定間隔で配置した複数の歯部と、心線を埋設した背部と
を有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した歯付ベルトに
おいて、前記歯布は（ハ）綿もしくはナイロンからなる
フィラメント糸又は紡績糸で構成された経糸と、綿もし
くはナイロンからなるフィラメント糸又は紡績糸とウレ
タン系弾性糸を撚り合わせた複合糸で構成された緯糸と
を織成した織布と（ニ）剛直性繊維のフィラメント糸又
はモノフィラメント糸で構成された経糸と、剛直性繊維
のフィラメント糸又は紡績糸とウレタン系弾性糸を撚り
合わせた複合糸で構成された経糸とを織成した織布とを
接着剤を介して一体化させた複合帆布であって、前記
（ハ）基布がゴムと接着するように該複合帆布を歯部に
積層被覆することを特徴とする。（ハ）基布（ニ）基布
ともに、緯糸をウレタン系弾性糸との複合糸とすること
で緯糸方向に収縮性を付与すると共に、（ハ）基布には
ゴムとの接着性が良好な綿繊維又はナイロン繊維を経糸
及び緯糸に用いることで長時間の走行にもゴム基布間が
剥離することがなく、また（ニ）基布には剛直性繊維を
経糸及び緯糸に用いることで優れた耐摩耗性、耐歯欠け
性を示すと共にフィラメント糸又はモノフィラメント糸
を経糸に用いることで緯糸方向の伸縮性に影響を与えな
い。

【０００９】請求項４の発明では、請求項３記載の歯付
ベルトにおいて、剛直性繊維とはアラミド繊維であるこ
とを特徴とする。剛直性繊維の中でも耐熱性に優れたア
ラミド繊維を選択することで、高温での物性の保持性、
寸法安定性に優れたベルトの提供が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に従って説明する。図１に本発明に係る歯付ベルト１を
示す。歯付ベルト１はベルト長手方向に沿って複数の歯
部４と、心線３を埋設した背部２からなり、上記歯部４
の表面には歯布５が貼着されている。歯布５は基布６と
基布７が積層及び複合化した構造を有する。更に詳しく
は、基布６は一方の面が背部２と、他方の面が基布７と
接着し、基布７は一方の面が基布６と接着し、他方の面
がプーリ（図示せず）と接するような構造となってい
る。

【００１１】基布６は、織物、編物、不織布等から選択
される基布である。尚、プーリと接触する基布７は強度
が高い織物である事が好ましい。通常、基布と基布との
複合化は熱融着、ボンディング加工、そしてニードルパ
ンチ法やステイッチ・ボンド法といった機械的に糸で縫
合する手法等の様々な手法により行われるが、接着剤を
介在させたボンディング加工により強固に複合化させる
事が好ましい。具体的には、一方の基布に溶融軟化させ
た樹脂組成物を圧着させた後一旦冷却し、再び加熱し樹
脂組成物を軟化させた時点でもう一方の基布を貼り付け
る融着法、基布の被接着面に接着剤を塗布し張り合わせ
る接着剤法等が例示される。尚、接着剤の塗布方式とし
ては、ドクター方式、ロール方式、反転方式、スプレー
方式、そして粉末散布方式等が挙げられる。上記ボンデ
ィング加工に使用される接着剤は限定するものではな
く、公知公用のものが使用可能であるが、例えばアクリ
ル酸エステル・エマルジョン、ウレタン系樹脂、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体等の接着剤が一般に使用されて
おり、なかでもウレタン系樹脂が接着に優れていること
からその使用が好ましい。

【００１２】尚、上述のように基布の接着処理をした
後、一定荷重の圧着を加えて予備乾燥を行う。予備乾燥
条件は基布の厚みや種類によって異なるが、８０〜１０
０°Ｃで５〜１０分程度行うことが好ましい。予備乾燥
終了後にキュアを行う。キュアの際も上述と同じく、圧
着しながら熱処理を施すことが好ましい。

【００１３】基布を構成する繊維素材としては、公知公
用のものが使用できるが、例えば綿、麻等の天然繊維
や、金属繊維、ガラス繊維等の無機化学繊維、そしてポ
リアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタ
ン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリ
ル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、全
芳香族ポリアミド等の有機化学繊維が挙げられる。

【００１４】但し、ゴム接着面の基布６とプーリ接触面
の基布７は、少なくとも下記条件を構成を有しているこ
とが必須条件である。具体的には、布地６はゴムとの接
着性が良好な特定の構成を有する基布であって、また基
布７は駆動の際にプーリと接触することから耐摩耗性、
耐歯欠け性に優れた特定の構成を有する基布である。

【００１５】更に具体的に述べると、ゴムと接着する基
布６は、綿、ナイロン等の分子構造上反応性が高く、ゴ
ムとの接着性に優れた繊維を用いることが好ましい。ま
た、繊維の形態としては、アンカー効果の高い構造であ
ることが望ましく、例えばフィラメント糸より紡績糸が
好ましく用いられる。剛直性繊維は一般にゴムとの接着
力が低いとされているが、紡績糸を用いた場合は接着性
は良好である。基布の種類としては、織物、編物、不織
布等限定するものではないが、例えば不織布を用いると
柔軟性に優れたベルト構造となる。

【００１６】またプーリと接触する基布７は、良好な耐
摩耗性、耐歯欠け性を示す為には表面摩擦係数が低い構
成を有することが好ましく、また平織、綾織、朱子織等
に織成した織物を用いることが好ましい。素材としては
剛直性繊維を用いることが好ましく、具体的に例示する
と全芳香族ポリエステル繊維や、ポリパラフェニレンベ
ンゾビスオキサゾール等のヘテロ環剛直性高分子繊維、
そしてメタ系アラミド、パラ系アラミド等の全芳香族ポ
リアミド繊維が挙げられるが、なかでも耐熱性に優れた
アラミド繊維が好ましく用いられる。また繊維の形態と
して、構成糸にフィラメント糸を用いて経糸と緯糸の交
差による凹凸を大きくし表面摩擦係数の低下を図っても
よい。それ以外にも、織密度を低くしたり、径が太い繊
維を用いるのも表面摩擦係数を低下させるのには有効な
手段である。

【００１７】また、公知技術として用いられている圧入
方式による成形の際には、帆布の緯糸方向に収縮性が要
求されるため、基布６及び基布７の緯糸はウレタン系弾
性糸と撚り合わせた複合糸を用いることが好ましい。ま
た基布７にモノフィラメント糸を使用する場合は、緯糸
方向の収縮性に影響を与えない為にも経糸に用いること
が望ましい。

【００１８】このようにして複合化し得られた歯布５
は、公知技術に従ってレゾルシン−ホルマリン−ラテッ
クス液（ＲＦＬ液）に浸漬後、未加硫ゴムを歯布５に擦
り込むフリクションを行ったり、またＲＦＬ液に浸漬後
にゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理する。
ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンの初期縮合物とゴム
ラテックスとを混合したものであり、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
高める上で好適である。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
部に対してその樹脂分が１０〜１００重量部になるよう
にラテックスと混合した上、全固形分濃度が５〜４０％
濃度になるように調節される。尚、ＲＦＬ液には適宜カ
ーボンブラック液を混合して処理反を黒染めしたり、公
知の界面活性剤を０．１〜５．０重量％加えてもよい。
また、上記ラテックスとしては、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、水素化ニトリルゴム、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、ＥＰＤＭ等のラテックスが
挙げられる。

【００１９】前記歯部４及び背部２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
熱性や耐オゾン性が極度に低下する。

【００２０】この水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン
酸金属塩からなるポリマー成分に配合される上記の有機
過酸化物は架橋剤として用いられるものであり、所定の
モジュラス（引張弾性率）や切断伸度を確保するために
は、上記のようにポリマー成分１００質量部に対して有
機過酸化物を０．２〜１０質量部配合して架橋すること
が必要である。有機過酸化物としては、特に制限される
ものではないが例えば、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオ
キシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ジ−ｔ
−ブチルパーオキサイド、ジブチルクミルパーオキサイ
ド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，
５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジ
メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシ
ン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピ
ル）ベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカー
ボネート等を使用することができる。またこのような有
機過酸化物の他に、硫黄化合物、オキシムニトロソ化合
物や、モノマー類、ポリマー類で共架橋剤として一般に
使用されるものを適量添加しても差し支えない。

【００２１】さらに、これらの他に、硬度やモジュラス
（引張弾性率）や切断伸度を確保し、適度な引き裂き強
度を確保する範囲で、カーボンブラックや可塑剤等を適
宜添加することもできる。水素化ニトリルゴムと不飽和
カルボン酸金属塩からなるポリマー成分１００質量部に
対して、カーボンブラックは５〜５０質量部配合するの
が好ましい。

【００２２】また、ベルト本体の内部に埋設される心線
３には制限はなく、一般にはガラス心線及びアラミド心
線が使用される。また、ポリベンゾオキサゾール、ポリ
パラフェニレンナフタレート、ポリエステル、アクリ
ル、カーボン、スチールを組成とする撚コードの何れで
も使用できる。ガラス心線の組成はＥガラス、Ｓガラス
（高強度ガラス）何れでも良く、フィラメントの太さ及
びフィラメントの集束本数及びストランド本数に制限さ
れない。また、接着処理剤及び屈曲時のガラスフィラメ
ントの保護材として使用されるサイジング剤、ＲＦＬ、
オーバーコート剤等にも制限されない。一方、アラミド
心線においても、材質の分子構造の違いや心線構成及び
フィラメントの大きさや接着処理剤の違いによっても制
限されない。他の組成からなる心線の撚コードについて
も同様に特別の制限はない。

【００２３】

【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１〜３、比較例１，２実施例では表２に示す綾織布をウレタン系樹脂によりボ
ンディング加工で複合化させた複合帆布を、ＲＦＬ液
（スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体
１００重量部、レゾルシン１４．６重量部、ホルマリン
９．２重量部、苛性ソーダ１．５重量部、水２６２．５
重量部）で処理した。次に、ベルト作製用金型に上記の
歯布を巻き付け、心線（ガラス繊維、１．２ｍｍ直径）
を一定ピッチ（１．４ｍｍ）でスパイラルに一定張力で
巻き付け、その上に表１の配合からなる２．５ｍｍのゴ
ムシートを貼り付けた。更に、加硫缶に投入して通常の
圧入方式により歯形を形成させた後１６０℃にて３０分
加圧加硫して、ベルト背面を一定厚さに研磨し一定幅に
カットして歯付きベルトを得た。

【００２４】

【表１】

【００２５】こうして得られた歯付ベルトのゴムと複合
帆布との接着性の評価として、ＪＩＳＫ６２５６に従
い平剥離試験を行った。またベルト歯布の表面摩擦係数
に用いるサンプルは、複合帆布とゴムとを重ね合わせ平
プレスにより加硫したものを用いた。圧子材質にＳＵＳ
を用いて、５００ｇの一定荷重を加え、移動速度４０ｍ
ｍ／ｓｅｃの条件で表面摩擦係数を測定した。これらの
結果を表２に併記する。

【００２６】

【表２】

【００２７】以上の結果から、実施例は、比較例１と同
程度に強固な接着力と比較例２と同程度に低い表面摩擦
係数を兼ね備えた歯付ベルトであることが判る。またゴ
ム接着面側の織物にナイロン繊維を用いた実施例１，３
は、剛直性繊維であるアラミド繊維の紡績糸を用いた実
施例２と比較して、高い接着力を示すことも判明した。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本願請求項記載の発明によ
れば、ゴムとの接着性が良好な特定の構成を有する基布
と耐摩耗性、耐歯欠け性に優れた特定の構成を有する基
布を複合化した複合帆布を、ゴムとの接着性が良好な特
定の構成を有する基布がゴムと接着するように歯部に積
層被覆した動力伝動用ベルトにあり、プーリ面に耐摩耗
性、耐歯欠け性に優れた特定の構成を有する基布が接触
することで耐久性を改善し、また他面にゴムとの接着性
が良好な構成を有する基布を用いることで、長時間の走
行にも基布とゴムとが剥離しないようなベルトを提供す
ることができた。

【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。

【符号の説明】

１歯付ベルト２背部３心線４歯部５歯布６基布７基布

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さ方向に沿って所定間隔で配置した複
数の歯部と、心線を埋設した背部とを有し、上記歯部の
表面に歯布を被覆した歯付ベルトにおいて、前記歯布
は、（Ａ）（Ｂ）の少なくとも一方の構成を有する
（イ）基布と（Ｃ）（Ｄ）の少なくとも一方の構成を有
する（ロ）基布を一体化させた複合帆布であって、該構
成とは（Ａ）構成糸が紡績糸から為る（Ｂ）構成素材が綿繊維もしくはナイロン繊維から為る（Ｃ）経糸もしくは緯糸がモノフィラメント糸から為る（Ｄ）経糸及び緯糸の構成素材が剛直性繊維から為るで
あり、且つ（イ）基布がゴムと接着するように該複合帆
布を歯部に積層被覆することを特徴とする歯付ベルト。
【請求項２】剛直性繊維とはアラミド繊維である請求
項１記載の歯付ベルト。
【請求項３】長さ方向に沿って所定間隔で配置した複
数の歯部と、心線を埋設した背部とを有し、上記歯部の
表面に歯布を被覆した歯付ベルトにおいて、前記歯布は
（ハ）綿もしくはナイロンからなるフィラメント糸又は
紡績糸で構成された経糸と、綿もしくはナイロンからな
るフィラメント糸又は紡績糸とウレタン系弾性糸を撚り
合わせた複合糸で構成された緯糸とを織成した織布と
（ニ）剛直性繊維のフィラメント糸又はモノフィラメン
ト糸で構成された経糸と、剛直性繊維のフィラメント糸
又は紡績糸とウレタン系弾性糸を撚り合わせた複合糸で
構成された緯糸とを織成した織布とを接着剤を介して一
体化させた複合帆布であって、前記（ハ）基布がゴムと
接着するように該複合帆布を歯部に積層被覆したことを
特徴とする歯付ベルト。
【請求項４】剛直性繊維とはアラミド繊維である請求
項３記載の歯付ベルト。