JP2000320616A - 伝動ベルト用心線及びこれを用いた伝動ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 子縄の引き揃え性が良好になって屈曲疲労性
を改善し、ベルト走行後の残存強力や強力保持率を改善
した伝動ベルト用心線及びこれを用いた伝動ベルトを提
供することを目的とする。 【解決手段】 心線４として、エチレン−２，６−ナフ
タレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維フィ
ラメントからなる、５００〜１, ５００デニールの１束
のマルチフィラメント群を下撚りして下撚り子縄とし、
該子縄を２本束ね下撚り方向と逆方向に中撚りして中撚
り子縄とし、該子縄を３本束ね中撚りと同一または逆方
向に上撚りしてト−タルデニール数を３，０００〜９，
０００デニールとした撚コードを使用したＶリブドベル
ト１のような伝動ベルトである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は伝動ベルト用心線
及びこれを用いた伝動ベルトに係り、詳しくは子縄の引
き揃え性を良好にしてコードあるいはベルトの残存強力
や強力保持率を高めこれらの屈曲疲労性を改善した伝動
ベルト用心線及びこれを用いた伝動ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】伝動ベルトは、伸張部と、ベルト長手方
向に沿って心線を埋設したクッションゴム層と、クッシ
ョンゴム層に隣接して配置した圧縮部によって構成され
ている。また最近では、Ｖベルトに代わって、クッショ
ンゴム層中に心線を埋設し、該クッションゴム層の上部
には必要に応じてカバー帆布を積層し、そして該クッシ
ョンゴム層の下部に複数のリブ部を設けたＶリブドベル
トが、Ｖベルトに代わって自動車のエアーコンディショ
ナーやオルタネータ等の補機駆動の動力伝動用として広
く用いられている。

【０００３】現在、上記心線としてポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）繊維のコードが一般に使用されてい
る。それは、ＰＥＴ繊維が強力、弾性率、耐疲労性など
のバランスが他の繊維よりも優れているためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ベルト走行中
の張力低下を小さくするため、ベルトの熱収縮応力を大
きくすると、経時寸法安定性が悪くなるという問題点が
あった。この経時寸法安定性を改善するため、ポリエチ
レン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）繊維を使用した
耐熱性、寸法安定性の良好なゴム補強材が特開昭５０−
１６７３９号公報に開示されている。しかし、ＰＥＴ繊
維に比べて屈曲疲労性が悪いという問題点があった。

【０００５】更に、屈曲疲労性を改善するために、ＰＥ
Ｎ繊維製心線のフィラメント角度を１５〜２５度にする
方法（特開平５−３１２２３７号公報）やＰＥＮフィラ
メントとＰＥＴフィラメントとを混撚する方法（特開平
７−１２７６９０号公報）等も提案されている。しか
し、その場合にも、ＰＥＮ繊維を用いた心線の特徴の一
つであるモジュラスが低下すると言った不具合が発生し
た。

【０００６】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、これに対処するもので子縄の引き揃え性が良好
になって屈曲疲労性を改善し、ベルト走行後の残存強力
や強力保持率を改善した伝動ベルト用心線及びこれを用
いた伝動ベルトを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本願請求項１記載
の発明は、伝動ベルトに使用する心線であり、エチレン
−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエ
ステル繊維フィラメントからなる、５００〜１, ５００
デニールの１束のマルチフィラメント群を下撚りして下
撚り子縄とし、該子縄を２本束ね下撚り方向と逆方向に
中撚りして中撚り子縄とし、該子縄を３本束ね中撚りと
同一または逆方向に上撚りしてト−タルデニール数を
３，０００〜９，０００デニールとした撚コードである
伝動ベルト用心線であり、子縄の引き揃え性が良好にな
って屈曲疲労性が改善され、ベルト走行後のコード残存
強力や強力保持率を高める。

【０００８】本願請求項２記載の発明は、伸張部と、ベ
ルト長手方向に沿って心線を埋設したクッションゴム層
と、クッションゴム層に隣接して配置した圧縮部とから
なる伝動ベルトにおいて、上記心線がエチレン−２，６
−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊
維フィラメントからなる、５００〜１, ５００デニール
の１束のマルチフィラメント群を下撚りして下撚り子縄
とし、該子縄を２本束ね下撚り方向と逆方向に中撚りし
て中撚り子縄とし、該子縄を３本束ね中撚りと同一また
は逆方向に上撚りしてト−タルデニール数を３，０００
〜９，０００デニールとした撚コードである伝動ベルト
にあり、上記心線を使用しているために、子縄の引き揃
え性が良好になって屈曲疲労性が改善され、ベルト走行
後のコード残存強力や強力保持率を高める。

【０００９】本願請求項３記載の発明は、伝動ベルト
が、伸張部と、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した
クッションゴム層と、クッションゴム層に隣接してベル
トの周方向に延びる複数のリブを有する圧縮部とからな
るＶリブドベルトであり、走行後のベルト残存強力や強
力保持率を高めその屈曲疲労性を改善することができ、
自動車のエアーコンディショナーやオルタネータ等の補
機駆動の動力伝動用として使用することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るＶリブドベル
トについて、添付図面に基づき具体的に説明する。図１
に示すＶリブドベルト１は、カバー帆布３からなる伸張
部２と、コードよりなる心線４を埋設したクッションゴ
ム層５と、その下側に弾性体層である圧縮部６からなっ
ている。この圧縮部６は、ベルト長手方向に延びる断面
略三角形である台形の複数のリブ７を有している。

【００１１】前記リブ７には、水素化ニトリルゴム、水
素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を添加した
もの、クロロプレンゴム、天然ゴム、ＣＳＭ、ＡＣＳ
Ｍ、ＳＢＲ、エチレン−アルファ−オレフィンエラスト
マーが使用される。水素化ニトリルゴムは水素添加率８
０％以上で、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮するた
めに、好ましくは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。耐油性及び耐寒性を考慮すると、結合
アクリロニトリル量は２０〜４５％の範囲が好ましい。

【００１２】また、エチレン−アルファ−オレフィンエ
ラストマーの代表的なものとしては、ＥＰＤＭがあり、
これはエチレン−プロピレン−ジエンモノマーよりなる
ゴムをいう。ジエンモノマーの例としては、ジシクロペ
ンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボ
ルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンな
どがあげられる。無論、エチレン−プロピレン系ゴム
（ＥＰＲ）も使用可能である。

【００１３】また、上記リブ７には、ナイロン６、ナイ
ロン６６、ポリエステル、綿、アラミドからなる短繊維
を混入してリブ７の耐側圧性を向上させるとともに、プ
ーリと接する面になるリブ７の表面に該短繊維を突出さ
せ、リブ７の摩擦係数を低下させて、ベルト走行時の騒
音を軽減させる。これらの短繊維のうち、剛直で強度を
有し、しかも耐摩耗性を有するアラミド繊維とそれ以外
の繊維を併用することが望ましい。

【００１４】上記アラミド短繊維が前述の効果を充分に
発揮するためには、アラミド繊維の繊維長さは１〜２０
ｍｍで、その添加量はゴム１００重量部に対して１〜３
０重量部である。このアラミド繊維は分子構造中に芳香
環をもつ、例えば商品名コーネックス、ノーメックス、
ケブラー、テクノーラ、トワロン等である。尚、アラミ
ド短繊維の添加量が１重量部未満の場合には、リブ７の
ゴムが粘着しやすくなって摩耗する欠点があり、また一
方３０重量部を越えると、短繊維がゴム中に均一に分散
しなくなる。

【００１５】また、上記アラミド短繊維はリブ７のゴム
との接着を向上させるためにも、該短繊維をエポキシ化
合物やイソシアネート化合物から選ばれた処理液あるい
はＲＦＬ液、または両方の処理液によって接着処理され
る。

【００１６】また、上記心線４としては、エチレン−
２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエス
テル繊維フィラメントからなる、５００〜１, ５００デ
ニールの１束のマルチフィラメント群を下撚りして下撚
り子縄とし、該子縄を２本束ね下撚り方向と逆方向に中
撚りして中撚り子縄とし、該子縄を３本束ね中撚りと同
一または逆方向に上撚りしてト−タルデニール数を３，
０００〜９，０００デニールとした撚コードである。こ
のコードの上撚り数は５〜１８／１０ｃｍであり、また
下撚り数は１５〜５０／１０ｃｍ、中撚り数は３〜２０
／１０ｃｍである。総デニールが３，０００未満の場合
には、心線のモジュラス、強力が低くなり過ぎ、また
９，０００を越えると、ベルトの厚みが増し、屈曲疲労
性が悪くなる。

【００１７】本発明で使用するエチレン−２，６−ナフ
タレートは、通常ナフタレン−２，６−ジカルボン酸ま
たはそのエステル形成性誘導体を触媒の存在下に適当な
条件のもとにエチレングリコールと縮重合させることに
よって合成させる。このとき、エチレン−２，６−ナフ
タレートの重合完結前に適当な１種または２種以上の第
３成分を添加すれば、共重合体ポリエステルが合成され
る。

【００１８】上記心線４の接着処理工程は、まず（１）
未処理コードをエポキシ化合物やイソシアネート化合物
から選ばれた処理液を入れたタンクに含浸してプレディ
ップした後、（２）１６０〜２００°Ｃに温度設定した
乾燥炉に３０〜６００秒間通して乾燥し、（３）続いて
ＲＦＬ液からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、
（４）２１０〜２６０°Ｃに温度設定した延伸熱固定処
理機に３０〜６００秒間通して−１〜２％延伸して延伸
処理コードとする。

【００１９】上記エポキシ化合物としては、例えばエチ
レングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等
の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリ
アルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハ
ロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシ
ン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、
フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・ホル
ムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有
エポキシ化合物との反応生成物である。このエポキシ化
合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混
合して使用される。

【００２０】また、イソシアネート化合物としては、例
えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ト
ルエン２，４−ジイソシアネート、Ｐ−フェニルジイソ
シアネート、ポリアリールポリイソシアネート等があ
る。このイソシアネート化合物もトルエン、メチルエチ
ルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。

【００２１】ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンとの初
期縮合体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クロロプレン、スチレン・ブ
タジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリ
ル、ＮＢＲ、ＣＳＭ等である。

【００２２】上記延伸熱固定処理されたコードは、スピ
ニングピッチ、即ち心線の巻き付けピッチを０．８〜
１．３ｍｍにすることで、モジュラスの高いベルトに仕
上げることができる。０．８ｍｍ未満になると、コード
が隣接するコードに乗り上げて巻き付けができず、一方
１．３ｍｍを越えると、ベルトのモジュラスが徐々に低
くなる。

【００２３】上記カバー帆布３は綿、ポリアミド、ポリ
エチレンテレフタレート、アラミド繊維からなる糸を用
いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布である。

【００２４】尚、アラミド繊維を使用した場合には、ベ
ルトのモジュラスを高めることができるが、熱収縮がな
いために別途オートテンショナーが必要になり、伝達機
構が複雑になる欠点がある。しかし、エチレン−２，６
−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊
維を用いた心線は、熱収縮を起こすため、オートテンシ
ョナーを使用しなくてもよい。

【００２５】Ｖリブドベルトの製造方法の一例は以下の
通りである。まず、円筒状の成形ドラムの周面に１〜複
数枚のカバー帆布と接着ゴム層とを巻き付けた後、この
上に処理コードからなる心線を螺旋状にスピニングし、
更に圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、これ
を加硫して加硫スリーブを得る。次に、加硫スリーブを
駆動ロールと従動ロールに掛架され所定の張力下で走行
させ、更に回転させた研削ホイールを走行中の加硫スリ
ーブに当接するように移動して加硫スリーブの圧縮ゴム
層表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研磨す
る。このようにして得られた加硫スリーブを駆動ロール
と従動ロールから取り外し、該加硫スリーブを他の駆動
ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターによ
って所定に幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げ
る。

【００２６】また、本発明においては、上記のＶリブド
ベルト以外にも、図２に示すようにベルトの上下表面に
のみカバー帆布３を付着したＶベルト８も含む。このＶ
ベルト８は、心線４をクッションゴム層５中に埋設し、
その下側に短繊維を幅方向に配向した弾性体層である圧
縮部６を有している。この圧縮部６には、コグを長手方
向に沿って所定間隔で設けてもよい。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明を具体的な実施例のより更に
詳細に説明する。 実施例１、比較例１〜３ 心線として、１束が１，０００デニールのエチレン−
２，６−ナフタレート繊維（ＰＥＮ繊維）と、１束が
１，１００デニールのポリエチレンテレフタレート繊維
（ＰＥＴ繊維）を用いて、表１に示す構成、撚り数のコ
ードを作製した後、各未処置コードをトルエン９０ｇに
ＰＡＰＩ（化成アップジョン社製ポリイソシアネート化
合物）１０ｇからなる接着剤でプレディップした後、約
１７０〜１９０°Ｃの温度設定した乾燥炉に１０〜３０
０秒間通して乾燥し、続いてＲＦＬ液（クロロプレンラ
テックス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２
６２．５重量部）からなる接着剤に含浸させ、表１に示
す処理条件で熱延伸固定処理を行って処理コードとし
た。

【００２８】

【表１】

【００２９】次に、上記コードを使用してＶリブドベル
ト（３ＰＫ１１００）を作製した。このベルトの製造方
法は、以下の通りである。まず、円筒状モールドに経糸
と緯糸とが綿糸からなる平織物にクロロプレンゴムをフ
リクションしたゴム付帆布を１プライ巻き付けた後、表
２に示すクロロプレンゴム組成物からなる接着ゴムシー
トを巻き、更にその上に上記コードをスピニングし、そ
して表２に示すクロロプレンゴム組成物からなるゴム層
を巻き付け成形を終えた。これを公知の方法で１６０°
Ｃ、３０分で加硫して円筒状の加硫ゴムスリーブを得
た。

【００３０】上記加硫ゴムスリーブを研磨機の駆動ロー
ルと従動ロールに装着して、張力を付与した後に回転さ
せた。１５０メッシュのダイヤモンドを表面に装着した
研磨ホイールを１，６００ｒｐｍで回転させ、これを加
硫スリーブに当接させてリブ部を研磨した。研磨機から
取り出したスリーブを切断機に設置した後、回転しなが
ら切断した。

【００３１】作製したＶリブドベルトは、上記各延伸固
定処理コードからなる心線がクッションゴム層内に埋設
され、その上側にゴム付綿帆布を１プライ積層し、他方
クッションゴム層の下側には圧縮部があって３個のリブ
がベルト長手方向に有していた。このＶリブドベルトは
ＲＭＡ規格による長さ１，１００ｍｍのＫ型３リブドベ
ルトであり、リブピッチ３．５６ｍｍ、リブ高さ２．０
ｍｍ、リブ角度４０°、ベルト厚さ４．３ｍｍを有する
ものであった。

【００３２】ここで圧縮部およびクッションゴム層を、
それぞれ表２に示すゴム組成物から調製し、バンバリー
ミキサーで混練後、カレンダーで圧延したものを用い
た。圧縮部には、短繊維が含まれ、ベルト幅方向に配向
している。尚、該短繊維はあらかじめ上記ＲＦＬ液で接
着処置した。

【００３３】

【表２】

【００３４】次いで、前記Ｖリブドベルトの静的および
動的性能の評価を行った。この結果を表１に併記する。

【００３５】尚、コードおよびベルトの試験方法は、以
下の通りである。

【００３６】コード引き揃え差 長さ３００ｍｍの未処理コードを下撚り子縄の状態まで
解撚し、下撚り子縄の最長と最短の長さの差を元の長さ
（３００ｍｍ）で除して求めた。

【００３７】（２）ベルト中間伸度 ベルトを５０ｍｍ／分の速度で引っ張って、ベルトに１
リブ当たり２４５Ｎの応力が掛かった時の伸び率を測定
した。

【００３８】（３）ベルト切断伸度 ベルトを５０ｍｍ／分の速度で引っ張って、ベルトが切
断したときの伸び率を測定した。

【００３９】（３）ベルト強力 ベルトを５０ｍｍ／分の速度で引っ張って、ベルト（コ
ード）が切断したときの最大荷重をリブ数で除して求め
た。

【００４０】（４）ベルト残存強力 直径１２０ｍｍの駆動プーリ、直径１２０ｍｍの従動プ
ーリ、そして直径４５ｍｍの従動プーリを備えた走行試
験機にベルトを掛架し、直径１２０ｍｍの従動プーリに
１０２ｋｇｆの荷重を掛けてベルトに張力を付与した
後、室温雰囲気下で駆動プーリを４８００ｒｐｍで回転
させて、１，０００時間ベルトを走行させた後、上記
（３）の方法でベルト強力を測定した。

【００４１】（５）ベルト強力保持率 ベルト残存強力をベルト強力で除して求めた。

【００４２】（６）ベルト側面ヒゲ発生率 ベルト１００本を検査し、ベルト側面から心線の下撚り
子縄がヒゲ状に長さ３ｍｍ以上飛び出しているベルトの
本数の割合を算出した。

【００４３】このように実施例では、下撚り、中撚り、
上撚りを設けているために、特にコード引き揃え差が小
さくなり、ベルト強力やベルト残存強力が改善され、し
かもベルト側面のヒゲ発生率が小さいことが判る。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本願請求項１記載の発明
では、エチレン−２，６−ナフタレートを主たる構成単
位とするポリエステル繊維フィラメントからなる、５０
０〜１,５００デニールの１束のマルチフィラメント群
を下撚りして下撚り子縄とし、該子縄を２本束ね下撚り
方向と逆方向に中撚りして中撚り子縄とし、該子縄を３
本束ね中撚りと同一または逆方向に上撚りしてト−タル
デニール数を３，０００〜９，０００デニールとした撚
コードである伝動ベルト用心線であり、子縄の引き揃え
性が良好になって屈曲疲労性が改善され、ベルト走行後
のコード残存強力や強力保持率が改善でき、ベルト側面
のヒゲ発生率を小さくできる効果がある。

【００４５】本願請求項２記載の発明では、上記請求項
１記載の心線を用いた伝動ベルトであり、上記心線を使
用しているため子縄の引き揃え性が良好になって屈曲疲
労性が改善され、ベルト走行後のコード残存強力や強力
保持率が改善でき、ベルト側面のヒゲ発生率を小さくで
きる効果がある。

【００４６】本願請求項３記載の発明では、上記請求項
１記載の心線を用いたＶリブドベルトであり、走行後の
ベルト残存強力や強力保持率を高めてその屈曲疲労性を
大きく改善することができ、自動車のエアーコンディシ
ョナーやオルタネータ等の補機駆動の動力伝動用として
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図であ
る。

【図２】本発明に係るＶベルトの断面斜視図である。

【符号の説明】

１ Ｖリブドベルト ２ 伸張部 ３ カバー帆布 ４ 心線 ５ クッションゴム層 ６ 圧縮部 ７ リブ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B153 AA08 AA47 AA50 BB01 BB20 CC21 CC27 CC29 FF12 FF15 GG01 GG05 GG40

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝動ベルトに使用する心線であり、エチ
   レン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポ
   リエステル繊維フィラメントからなる、５００〜１, ５
   ００デニールの１束のマルチフィラメント群を下撚りし
   て下撚り子縄とし、該子縄を２本束ね下撚り方向と逆方
   向に中撚りして中撚り子縄とし、該子縄を３本束ね中撚
   りと同一または逆方向に上撚りしてト−タルデニール数
   を３，０００〜９，０００デニールとした撚コードであ
   ることを特徴とする伝動ベルト用心線。
2. 【請求項２】 伸張部と、ベルト長手方向に沿って心線
   を埋設したクッションゴム層と、クッションゴム層に隣
   接して配置した圧縮部とからなる伝動ベルトにおいて、
   上記心線がエチレン−２，６−ナフタレートを主たる構
   成単位とするポリエステル繊維フィラメントからなる、
   ５００〜１, ５００デニールの１束のマルチフィラメン
   ト群を下撚りして下撚り子縄とし、該子縄を２本束ね下
   撚り方向と逆方向に中撚りして中撚り子縄とし、該子縄
   を３本束ね中撚りと同一または逆方向に上撚りしてト−
   タルデニール数を３，０００〜９，０００デニールとし
   た撚コードであることを特徴とする伝動ベルト。
3. 【請求項３】 伝動ベルトが、伸張部と、ベルト長手方
   向に沿って心線を埋設したクッションゴム層と、クッシ
   ョンゴム層に隣接してベルトの周方向に延びる複数のリ
   ブを有する圧縮部とからなるＶリブドベルトである請求
   項２記載の伝動ベルト。