JP2001032887A - ゴムベルト - Google Patents
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Abstract
全部又は一部が繊維材料で被覆されたゴムベルトにおい
て、前記繊維材料に、フッ素樹脂粉末を摩擦係数低減作
用が発揮されやすい形態にして大量に含有させ、前記繊
維材料の摩擦抵抗を長期にわたって低減させるゴムベル
トを提供する。 【解決手段】 緯糸7と経糸8を織成した繊維材料の表
裏面及び繊維間にフッ素樹脂粉末が集束するように、樹
脂系接着成分22と、ゴム成分21と、前記接着成分2
2及び前記ゴム成分21と結合しないフッ素樹脂粉末2
3との混合物24を含浸付着した布を歯布又は及び背布
に使用する。前記フッ素樹脂粉末23は、前記ゴム成分
21の100重量部に対し30〜200重量部添加さ
れ、その平均粒子径は、100μm以下であり、前記混
合物24は、前記繊維材料の重量の5〜40%含浸付着
したものが好ましい。
Description
面に繊維材料が被覆されたゴムベルトに関し、特に前記
繊維材料の摩擦抵抗を長期にわたって低減させるものに
関する。
クションポンプの駆動用歯付ベルト(タイミングベル
ト)においては、エンジンの高出力化やエンジンルーム
のコンパクト化に伴い使用条件が従来より一層厳しくな
り、更なる耐久性の向上が要求されてきている。また、
一般産業用機械の同期伝導を必要とする動力伝達用歯付
ベルト、小型機械に用いられる正確な位置決め精度を要
求される搬送用歯付ベルトにおいては、ベルトの取り替
え周期の延長が要求されるようになっている。
の疲労によるベルトの切断と過負荷や歯布摩耗による歯
欠けに大別される。心線の疲労による切断に対しては、
アラミド心線や高強度ガラスの細径心線の使用、耐熱性
に優れる水素化ニトリルゴム(H−NBR)組成物の使
用、エンジン側の改良としてベルト張力を始動時及び走
行時共に一定に保つオートテンショナーの使用などによ
り改良され、切断故障の発生は減少している。
タイプのナイロン6−6、アラミド繊維を使用した歯布
の使用などの対策が施されているものの、未だ十分では
ない。そこで、歯布を被覆した歯付ベルトの耐歯欠け性
を更に向上させるために、歯布表面の低摩擦係数化を図
ることが有力視されている。EP0662571B1に
は、歯布の織物層の外側にフッ素樹脂を含むポリマーマ
トリックス層を吹き付け又は塗布によりコーティングす
る歯付ベルトが提案されている。このフッ素樹脂は、特
殊なポリマーマトリックス内に境界層無しに結合されて
いる。そして、このポリマーマトリックスを歯布に結合
させる。しかしながら、フッ素樹脂がポリマーマトリッ
クスに強固に結合されているため、フッ素樹脂がマトリ
ックスに囲われたままになって、フッ素樹脂による摩擦
係数低減作用が十分発揮できなくなるという問題点があ
った。また、ポリマーマトリックスの材質的制限から、
含有できるフッ素樹脂量が少なく、ポリマーマトリック
ス層の厚みも薄くなり、フッ素樹脂による耐歯欠け性の
向上が十分ではないという問題点があった。
布の表面及び内部に繊維化したフッ素樹脂を含むゴム混
合物を含浸させ、歯布の裏面を接着層を介してベルト本
体のゴム層に結合する歯付ベルトが提案されている。ゴ
ム混合物中のフッ素樹脂を混練工程等により繊維化する
のは、ゴム混合物中のフッ素樹脂が異物化してゴム混合
物の強度を低下させないためである。しかし、ゴム混合
物中で繊維化したフッ素樹脂は、摩擦面に露出する機会
が少なく、フッ素樹脂による摩擦係数低減作用が十分で
はなくなるという問題点があった。また、フッ素樹脂を
繊維化して異物化させずに強度を維持するために、歯布
に含浸させるゴム100重量部に対して1〜30重量部
程度のフッ素樹脂しか含有させることができず、耐歯欠
け性の向上が十分ではないという問題点があった。
用途のVベルト、Vリブドベルトにおいては、ベルト背
面とプーリとの摩耗及び異音の発生を防止するために、
ベルト背面に繊維材料からなる織物が貼り付けられた構
造になっている。この場合も、歯付ベルトと同様に繊維
織物の摩擦係数を低減させることによって、耐磨耗性を
向上させ、異音を低下させることが要望されているが、
有効な対策が提案されていなかった。
鑑みてなされたものであって、ゴム配合物で形成された
ベルト本体の表面の全部又は一部が繊維材料で被覆され
たゴムベルトにおいて、前記繊維材料に、フッ素樹脂粉
末又はフッ素樹脂粉末以外の減摩材を摩擦係数低減作用
が発揮されやすい形態にして大量に含有させ、前記繊維
材料の摩擦抵抗を長期にわたって低減させるゴムベルト
を提供することを目的とする。
被覆される繊維材料に、樹脂系接着成分と、ゴム成分
と、フッ素樹脂粉末を含む粉末減摩材との混合物を含浸
付着させて、フッ素樹脂粉末を前記繊維材料の表裏面及
び繊維間に集束させ、多量のフッ素樹脂粉末を含有させ
ることができるとともに、フッ素樹脂粉末が摩擦面に対
して露出する機会が増大し、フッ素樹脂粉末による摩擦
係数低減作用を確実に発揮できる、という知見を得て完
成されたものである。
されたベルト本体の表面の全部又は一部が繊維材料で被
覆されたゴムベルトにおいて、前記繊維材料の表裏面及
び繊維間に、少なくともフッ素樹脂粉末を含む粉末状減
摩材が集束するように、樹脂系接着成分と、ゴム成分
と、フッ素樹脂粉末とが前記繊維材料の表裏面及び繊維
間に含浸付着されていることを特徴とする。また、前記
樹脂系接着成分及びゴム成分は、レゾルシン−ホルマリ
ン−ゴムラテックス処理液を乾燥して形成されたものが
好ましい。また、前記フッ素樹脂粉末は、前記ゴム成分
100重量部に対し30〜200重量部添加され、その
平均粒子径は、100μm以下であり、前記混合物は、
前記繊維材料重量の5〜40%含浸付着しているものが
好ましい。さらに、前記フッ素樹脂粉末は、前記接着成
分及び前記ゴム成分と結合していないことが好ましい。
また、前記混合物を含浸付着した前記繊維材料に、フッ
素樹脂粉末及びフッ素樹脂粉末以外の減摩材を配合した
ゴム糊を更に付着させたものが好ましい。歯布の表裏面
及び内部が互いに連通状態になるように含浸被覆された
ゴム成分と樹脂系接着成分とを、繊維材料を構成する各
繊維に絡ませるとともに、フッ素樹脂粉末を繊維材料お
よびそれを構成する各繊維の表裏面に集束させることが
でき、これらゴム成分と樹脂系接着成分の中に大量のフ
ッ素樹脂粉末を含有させることができる。ここで、繊維
材料とは、不織布や、編布や、繊維から構成される糸を
織成して形成された織物など、繊維からなるものをい
う。
浸付着した前記繊維材料に、イソシアネート化合物を含
んだゴム配合物を第1ゴム層としてさらに形成させたも
のが好ましい。また、前記第1ゴム層を形成した前記繊
維材料に、フッ素樹脂粉末又はフッ素樹脂粉末以外の減
摩材を配合したゴム配合物を第2ゴム層としてさらに形
成させたものが好ましい。また、前記減摩材がグラファ
イトであるものが好ましい。また、前記第1ゴム層及び
前記第2ゴム層のゴム成分は、前記ベルト本体の前記ゴ
ム配合物と同種であるものが好ましい。また、前記ゴム
ベルトが、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を有し、前記歯部の表面に
前記繊維材料からなる歯布を被覆した歯付ベルトである
ものが好ましい。
基づいて説明する。図1は、歯付ベルトの歯面に被覆さ
れた繊維材料(歯布)の拡大断面図であり、図2は、歯
付ベルトの構造を示す斜視図であり、図3は歯付ベルト
の歯面に被覆された繊維材料(歯布)の断面の拡大写真
を示す図である。
に沿って所定間隔で配置した複数の歯部3と、歯部3と
連続する背部2と、背部2に埋設された心線1と、歯部
2の表面に被覆された歯布4とを有する構造である。背
部2と歯部3は、ゴム配合物9で形成されたベルト本体
を構成する。また、歯布4は、ベルトの長手方向に延在
する緯糸7と、ベルトの幅方向に延在する経糸8とを織
成して成る繊維材料を基材として構成される。なお、V
ベルトやVリブドベルトにあっては、ゴム配合物で形成
されたベルト本体の背面に前記歯布と同様の背面布が被
覆され、この背面布にプーリが転接する構造になってい
る。このように、歯布や背面布等の繊維材料は、ベルト
の伝動面又は背面の両方又はいずれか一方に被覆され、
ベルト本体の表裏の全面又は一部に被覆される。
る歯布4は、緯糸7と経糸8とを織成してなる繊維材料
の表面と裏面と繊維間にフッ素樹脂粉末が集束するよう
に、ゴム成分21と、樹脂系接着成分22と、フッ素樹
脂粉末23とからなる混合物24が含浸形成され、好ま
しくは第1層として第1ゴム層5が更に形成され、より
好ましくは第2層として第2ゴム層6が更に形成されて
なる。
布10である繊維材料からなる伸張部13と、コードよ
りなる心線15を埋設したクッションゴム層16とその
下側に弾性体層である圧縮部17からなっている。この
圧縮部17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18を有している。
は、ゴム配合物で形成されたベルト本体の背面や周囲の
繊維材料が被覆され、この繊維材料にプーリが転接する
構造になっている。このように、繊維材料はベルトの伝
動面又は背面の両方又はいずれか一方に被覆され、ベル
ト本体の表裏の全面又は一部に被覆される。
テックスを加熱し乾燥して得られたゴム固形物であり、
樹脂系接着成分22はレゾルシンとホルマリンの初期縮
合物である。前記ゴム成分21と樹脂系接着成分22
は、レゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス(RF
L)処理液を乾燥、加熱した後に残る固形分である。
繊維に接着している。また、ゴム成分21と樹脂系接着
成分22とで構成されるマトリックス中にはフッ素樹脂
粉末23が分散して混合されている。そして、フッ素樹
脂粉末23とゴム成分21及び樹脂系接着成分22とは
結合されておらず、フッ素樹脂粉末23の周囲の全部又
は一部に隙間が形成されている。
の拡大写真を示す図である。この図3により、フッ素樹
脂粉末が各繊維の回りに集束している状態を詳細に説明
する。図3より、フッ素樹脂粉末23を含むゴム成分2
1と樹脂系接着成分22とからなる混合物24が各繊維
の表面に付着しているのが判る。この結果、フッ素樹脂
粉末23が繊維材料の表裏面及び繊維間に集束すること
ができ、歯布4の摩擦係数を低減させることができる。
なお、符号5は第1ゴム層を示す。
材料の材質としては、それぞれナイロン、アラミド、ポ
リエステル、ポリベンゾオキサゾール、綿等の何れか又
はこれらの組み合わせが採用できる。繊維の形態は、フ
ィラメント糸及び紡績糸の何れでも良く、単独組成の撚
糸又は混撚糸、混紡糸の何れであっても良い。混合物2
4のフッ素樹脂粉末23、ゴム成分21や樹脂系接着成
分22が各繊維の間にまで含浸できる程度の太さのもの
が集まった繊維が好ましい。歯付ベルトの場合、使用環
境と要求寿命により、ナイロン、アラミド等が使用され
る。VベルトやVリブドベルトの場合、通常綿糸、綿と
ポリエステルの混紡糸が使用されるが、特に高い使用温
度又は及び高負荷である場合には、ポリベンゾオキサゾ
ール繊維、ポリエチレンナフタレート等も使用される。
り等何れでもフッ素樹脂粉末23を大量に含ませること
ができる。フッ素樹脂粉末23が分散した混合物24が
繊維材料の表裏面及び内部に効果的に含浸付着するため
には、混合物24が繊維材料の表裏面及び内部で互いに
連通状態になる程度に、糸の太さや密度を選択する。
素樹脂23とからなる混合物24は、レゾルシン−ホル
マリン−ゴムラテックス(以下、RFLと略記する)処
理液に、フッ素樹脂粉末を分散混合したものを、繊維材
料を浸漬し、乾燥後加熱することにより形成することが
好ましい。
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、この場合レゾルシンとホルマリンのモル比は3/
1〜1/3にすることが接着力を高めるうえで好適であ
る。また、レゾルシンとホルマリンの初期縮合物は、こ
れをゴムラテックスのゴム分100重量部に対してその
樹脂分が5〜50重量部になるようにゴムラテックスと
混合したうえ、フッ素樹脂粉末を含む全固形濃度を10
〜40%濃度に調節する。
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(VP)、スチレンブタジエン共重合体(SB
R)、クロロプレン(CR)、アクリロニトリルブタジ
エン共重合体(NBR)、水素添加NBR(H−NB
R)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、天然
ゴム等の一種又は二種以上のブレンド物が使用される。
が100℃以上の高温で、150,000km以上の長
寿命を要求される場合、ベルト本体にH−NBRが使用
されるが、歯布に含浸付着されるRFL処理液には、H
−NBRとCSMのラテックスと、VPラテックスとの
通常のブレンド物を使用すると、長寿命を達成できる。
一方、一般産業用Vベルトであって、ベルト本体に天然
ゴム及びSBRを使用している場合、ベルト背面を被覆
する背布に含浸被覆されるRFL処理液には、VPラテ
ックス、SBRラテックス及びこれらのブレンド物を使
用することができる。
2とも結合しないフッ素樹脂粉末23は、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、
テトラフルオロエチレン−パ−フルオロアルコキシエチ
レン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重
合体の一種以上である。フッ素樹脂粉末23中のフッ素
原子数の割合が多い程、摩擦係数低減効果は大きい。そ
のため、同量の繊維材料への付着量を前提とした場合、
上記フッ素樹脂粉末23の中ではポリテトラフルオロエ
チレンが最も摩擦係数低減の効果が大きく歯欠け寿命が
長い。しかし、他のフッ素樹脂粉末も分子内のフッ素原
子数の割合にほぼ比例してその効果がある。
FL処理液中のゴム成分100重量部に対して30〜2
00重量部(より好ましくは50〜200重量部)添加
し、均一に分散させた処理液とすることが好ましい。ま
た、処理液に繊維材料を浸漬し乾燥させ、浸漬前の繊維
材料の重量に対して、フッ素樹脂粉末を含む固形の混合
物24が5〜40%の付着量となるように調整すること
が好ましい。30重量部未満又は5%未満のフッ素樹脂
粉末であると、繊維材料に絡むフッ素樹脂粉末の総量が
少なく、摩擦係数低減効果が認められにくくなる。30
0重量部を越える又は40%を越えるフッ素樹脂粉末で
あると、繊維材料に絡むフッ素樹脂粉末の総量が多す
ぎ、繊維材料のベルト本体等への接着性が低下し、ベル
ト性能の低下を来す。
脂粉末以外の粉末状減摩材も同時に使用してもよい。前
記粉末状減摩材としては、層状構造のグラファイト、二
硫化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状
フェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエ
ステル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は
粉末の一種以上が例示できる。特にグラファイトはゴム
成分との馴染みもよく、ベルトの耐久性をより向上させ
る。そして、前記粉末状減摩材は、前記RFL処理液中
のゴム成分100重量部に対して30〜200重量部で
あり、フッ素樹脂粉末の添加量を多くすることが好まし
い。しかし、フッ素樹脂粉末と粉末状減摩材の混合比率
には、特に制限はない。
る方法は、浸漬処理前の繊維材料の質量を秤量し質量
(W1)を計り、次にフッ素樹脂粉末を分散させたRF
L処理液に繊維材料を浸漬し、その後繊維材料をオーブ
ンに入れ質量が一定になる迄乾燥を続け、最終質量(W
2)を計り、式((W2−W1)/W1)×100
(%)で算出する方法である。
23を絡ませるためには、粉砕又は造粒により粉粒状と
なったフッ素樹脂粉末を用い、その平均粒子径が100
μm以下(より好ましくは10μm以下)になったもの
を用いることが好ましい。100μmを越えると、RF
L処理液中にフッ素樹脂粉末が沈降し均一に分散しにく
くなり、更に混合物内におけるフッ素樹脂粉末の表面積
が減少して摩擦係数低減効果が少なくなるからである。
このような観点から、フッ素樹脂粉末は出来るだけ小さ
い粒径のもの例えば10μm以下のものが好ましい。
処理された繊維材料の表面に対して、必要に応じてゴム
糊を付着させることができる。図1の例では、イソシア
ネート化合物を含んだゴム配合物の第1ゴム糊を第1ゴ
ム層5として付着させ、更にフッ素樹脂粉末又はフッ素
樹脂粉末以外の減摩材を配合したゴム配合物の第2ゴム
糊を第2ゴム層6として付着させている。なお、前記第
1ゴム層5は省略可能であり、第2ゴム層6をフッ素樹
脂粉末を含むRFL処理液で処理された繊維材料の表面
に形成することもできる。或いは第2ゴム糊としてイソ
シアネート化合物さらにはフッ素樹脂粉末又はフッ素樹
脂粉末以外の減摩材を配合したゴム配合物の第2ゴム層
6をフッ素樹脂粉末を含むRFL処理液で処理された繊
維材料の表面に形成することもできる。
して機能し、イソシアネート化合物が接着成分として作
用する。そのため、ベルト本体と同種のゴム成分を有す
る第1ゴム糊を採用できる。この第1ゴム糊は、ベルト
本体と同種のゴム配合物をメチルエチルケトン(ME
K)、トルエン等の溶剤に溶解させ、イソシアネート化
合物を添加して処理液とし、この処理液を塗布した後乾
燥固化することにより形成される。前記処理液で使用す
る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、トリレン2,4−ジ
イソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリー
ルポリイソシアネート(例えば商品名としてPAPIが
ある)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。また、上記イソシアネート化合物にフェノール
類、第3級アルコール類、第2級アルコール類等のブロ
ック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネ
ート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネート
も使用可能である。
る表層として機能し、フッ素樹脂粉末又はフッ素樹脂粉
末以外の減摩材が配合されている。この第2ゴム層6
は、第1ゴム層5と同様に、ベルト本体と同種のゴム配
合物をメチルエチルケトン(MEK)、トルエン等の溶
剤に溶解させ、フッ素樹脂粉末又はフッ素樹脂粉末以外
の減摩材を添加して処理液とし、この処理液を塗布した
後乾燥固化することにより形成される。フッ素樹脂粉末
以外の減摩材としては、層状構造のグラファイト、二硫
化モリブデン、ガラスビーズ、セラミック粉末、球状フ
ェノール樹脂粉末及びアラミド、ポリアミド、ポリエス
テル、ポリベンゾオキサゾール、繊維のカット糸又は粉
末の一種以上が例示できる。特にグラファイトはゴム成
分との馴染みもよく、耐久性を有した減摩材として有効
である。
材質には特に制限はなく、使用条件に応じて適切なもの
が適宜選択される。自動車エンジン用及び各種エンジン
用歯付ベルトの場合、耐熱性と耐油性を備えたH−NB
R、CR、CSM等が使用される。一般産業用機械に用
いる歯付ベルトには、H−NBR、CR、CSM以外
に、NBR、エチレンプロピレンジエンモノマー(EP
DM)、エチレンプロピレン共重合体(EPR)、SB
R、イソプレンゴム(IR)、天然ゴム(NR)、フッ
素ゴム、シリコンゴム等何れの場合も使用可能である。
このような歯付ベルトの場合、図1で説明した歯布の使
用が有効である。
Vリブドベルトには、CR、H−NBR、CSM、N
R、SBR等のゴム配合物が使用される。このようなV
ベルト又はVリブドベルトでは、背面に背布が被覆され
る。この背布は、歯布と同様のRFL含浸付着処理を経
た後、更にその表面にゴム糊にて処理、又はゴム用カレ
ンダーロールで表面処理用ゴムをすり込むかコートする
ことにより作製される。その効果は、ベルト背面が駆動
されるプーリ又はアイドラプーリと接触することによる
磨耗性の改良による寿命の延長、更にベルト背面がプー
リと接触するときの摩擦力が低減されることによる異音
の低減である。
1に制限はなく、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
ィラメントの収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。
歯面又は及び背面に被覆される繊維材料に、ゴム成分、
樹脂系接着成分及びこれらと結合しないフッ素樹脂粉末
を繊維材料の表裏面及び内部の繊維に極近い位置に位置
させることにより、大量のフッ素樹脂粉末を繊維材料に
分散させることができる。また、繊維材料中の樹脂系接
着成分は、ベルト本体等の接着性を向上させるととも
に、ゴム成分及び樹脂系接着成分と結合しないフッ素樹
脂粉末の保持を確実にするという作用を有する。そのた
め、繊維材料に含浸付着させるゴム成分は、ベルト本体
と同種である必要がなく、それぞれ使用条件に応じて適
切なものに選択できる。
するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、目的を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
して準備した。また表2に示すゴム配合物を混練した。
また、表3に示すRFL処理液を調合した。また、表4
に示すゴム糊の溶液を調合した。
に浸漬し、120℃にて乾燥後180℃にて2分間熱処
理した。次に、表2のゴム配合物を、MEK、トルエン
に溶かした後にイソシアネート化合物としてポリアリー
ルポリイソシアネート(商品名PAPI)を添加した処
理液に、RFL処理後の繊維材料を浸漬し、第1ゴム層
を形成した。更に、表4の処理液配合表に従って、表2
のゴム配合物にゴム配合物100に対してノクラックN
BC(老化防止剤)を20重量部加え、MEK、トルエ
ンに前記ゴム配合物とノクラックNBCとが前記混合液
に対して約15%となるような処理液とした上に、フッ
素樹脂粉末又はグラファイト、二硫化モリブデン等を添
加混合した処理液とした。この処理液に第1ゴム層を形
成した繊維材料を浸漬し乾燥して第2ゴム層を形成して
ベルト本体被覆用の歯布とした。
き付け、表5のSZ撚一対のRFL及びイソシアネート
にて接着処理された心線(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2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3
0分加圧加硫して、ベルト背面を一定厚さに研磨し一定
幅にカットして走行用歯付きベルトを得た。
mm、ベルト歯形Y(8.0mmピッチ)、歯数105
であり、通常105Y15と表示される。走行試験装置
として、図4に示す駆動プーリ歯数19、従動プーリ歯
数38にて駆動プーリ回転数7200rpm、従動プー
リ負荷7.5kWとし、初張力を350N、雰囲気温度
を130℃に設定した高負荷、高張力、高温条件での耐
久走行試験を実施した。その耐久試験における寿命時間
と故障形態をベルトの構成と共に表6〜8に示す。
ロン織物をH−NBRラテックスを使用しフッ素樹脂粉
末(商品名 フルオンAD1)を添加したRFL処理液
にて処理した場合、高負荷走行寿命時間が大幅に延びて
いることが判る。また、実施例1〜3において、繊維材
料中のゴム成分100重量部に対しフッ素樹脂粉末を3
0〜200重量部添加した場合、効果が顕著である。ま
た、実施例1〜5、実施例18と比較例1において、R
FL処理液に添加されるフッ素樹脂粉末の粒径は小さい
ものほど効果が大きく、実施例18のように350μm
になると、何も添加しない比較例1よりも若干の効果が
見られるが、RFL処理液の分散が不十分となってその
効果が粒径の小さい実施例1〜5に比べると小さくな
る。また、実施例9と実施例17において、フッ素樹脂
粉末を含むRFL処理液の濃度を下げて含浸被覆、乾
燥、熱処理後の歯布重量を処理前歯布の重量と比較して
得られる付着量を6%及び4%に調整したが、6%では
顕著な効果が得られるが、4%では若干の効果に留まる
ことから、5%以上が好ましいことが判る。
を変更したものである。歯布のゴム成分がVP、CR、
CSMの何れであっても、効果が認められる。実施例1
0〜13は、フッ素樹脂粉末を含む歯布に更に、H−N
BR配合のゴム糊中に添加剤としてフッ素樹脂粉末とそ
の他の減摩材を添加したゴム糊処理を施したのの効果を
確認したものである。ゴム糊の添加物として、フッ素樹
脂粉末、二流化モリブデン、グラファイト、アラミド繊
維粉末を添加したものは、更にベルト寿命向上の効果が
ある。実施例14〜16と比較例2〜4については、歯
布用織物の組成はアラミド、ポリエステル、PBOの何
れの織物も、フッ素樹脂粉末を含むRFL処理液を含浸
付着させたものは効果がある。また、ベルト本体のゴム
配合物のゴム成分は、CR、CSM、EPTの何れのゴ
ム配合物でも効果が認められる。また、歯付ベルトの心
線はガラス心線の他アラミド、PBOからなる心線を使
用しても効果がある。
の表裏面及び繊維間にフッ素樹脂粉末を集束させたの
で、樹脂系接着成分と、ゴム成分と、前記接着成分及び
前記ゴム成分と結合しないフッ素樹脂粉末との混合物が
含浸付着すると、繊維材料の内部迄大量のフッ素樹脂粉
末を含んだゴム成分及び樹脂系接着成分を位置させるこ
とができ、ベルト走行中の摩擦係数を走行中継続して低
減させるという効果を奏する。
面図である。
ある。
示す図である。
ある。
る。
2)
クションポンプの駆動用歯付ベルト(タイミングベル
ト)においては、エンジンの高出力化やエンジンルーム
のコンパクト化に伴い使用条件が従来より一層厳しくな
り、更なる耐久性の向上が要求されてきている。また、
一般産業用機械の同期伝動を必要とする動力伝達用歯付
ベルト、小型機械に用いられる正確な位置決め精度を要
求される搬送用歯付ベルトにおいては、ベルトの取り替
え周期の延長が要求されるようになっている。
用途のVベルト、Vリブドベルトにおいては、ベルト背
面とプーリとの摩耗及び異音の発生を防止するために、
ベルト背面に繊維材料からなる織物が貼り付けられた構
造になっている。この場合も、歯付ベルトと同様に繊維
織物の摩擦係数を低減させることによって、耐摩耗性を
向上させ、異音を低下させることが要望されているが、
有効な対策が提案されていなかった。
被覆される繊維材料に、樹脂系接着成分と、ゴム成分
と、フッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材との混合物を含
浸付着させて、フッ素樹脂粉末を前記繊維材料の表裏面
及び繊維間に集束させ、多量のフッ素樹脂粉末を含有さ
せることができるとともに、フッ素樹脂粉末が摩擦面に
対して露出する機会が増大し、フッ素樹脂粉末による摩
擦係数低減作用を確実に発揮できる、という知見を得て
完成されたものである。
に沿って所定間隔で配置した複数の歯部3と、歯部3と
連続する背部2と、背部2に埋設された心線1と、歯部
3の表面に被覆された歯布4とを有する構造である。背
部2と歯部3は、ゴム配合物9で形成されたベルト本体
を構成する。また、歯布4は、ベルトの長手方向に延在
する緯糸7と、ベルトの幅方向に延在する経糸8とを織
成して成る繊維材料を基材として構成される。なお、V
ベルトやVリブドベルトにあっては、ゴム配合物で形成
されたベルト本体の背面に前記歯布と同様の背面布が被
覆され、この背面布にプーリが転接する構造になってい
る。このように、歯布や背面布等の繊維材料は、ベルト
の伝動面又は背面の両方又はいずれか一方に被覆され、
ベルト本体の表裏の全面又は一部に被覆される。
Vリブドベルトには、CR、H−NBR、CSM、N
R、SBR等のゴム配合物が使用される。このようなV
ベルト又はVリブドベルトでは、背面に背布が被覆され
る。この背布は、歯布と同様のRFL含浸付着処理を経
た後、更にその表面にゴム糊にて処理、又はゴム用カレ
ンダーロールで表面処理用ゴムをすり込むかコートする
ことにより作製される。その効果は、ベルト背面が駆動
されるプーリ又はアイドラプーリと接触することによる
摩耗性の改良による寿命の延長、更にベルト背面がプー
リと接触するときの摩擦力が低減されることによる異音
の低減である。
ロン織物をH−NBRラテックスを使用しフッ素樹脂粉
末(商品名 フルオンAD1)を添加したRFL処理液
にて処理した場合、高負荷走行寿命時間が大幅に延びて
いることが判る。また、実施例1〜3において、繊維材
料中のゴム成分100重量部に対しフッ素樹脂粉末を3
0〜200重量部添加した場合、効果が顕著である。ま
た、実施例1〜5、実施例16と比較例1において、R
FL処理液に添加されるフッ素樹脂粉末の粒径は小さい
ものほど効果が大きく、実施例16のように350μm
になると、何も添加しない比較例1よりも若干の効果が
見られるが、RFL処理液の分散が不十分となってその
効果が粒径の小さい実施例1〜5に比べると小さくな
る。また、実施例9と実施例15において、フッ素樹脂
粉末を含むRFL処理液の濃度を下げて含浸被覆、乾
燥、熱処理後の歯布重量を処理前歯布の重量と比較して
得られる付着量を6%及び4%に調整したが、6%では
顕著な効果が得られるが、4%では若干の効果に留まる
ことから、5%以上が好ましいことが判る。
を変更したものである。歯布のゴム成分がVP、CR、
CSMの何れであっても、効果が認められる。実施例1
0〜13は、フッ素樹脂粉末を含む歯布に更に、H−N
BR配合のゴム糊中に添加剤としてフッ素樹脂粉末とそ
の他の減摩材を添加したゴム糊処理を施したものの効果
を確認したものである。ゴム糊の添加物として、フッ素
樹脂粉末、二流化モリブデン、グラファイト、アラミド
繊維粉末を添加したものは、更にベルト寿命向上の効果
がある。実施例14〜16と比較例2〜4については、
歯布用織物の組成はアラミド、ポリエステル、PBOの
何れの織物も、フッ素樹脂粉末を含むRFL処理液を含
浸付着させたものは効果がある。また、ベルト本体のゴ
ム配合物のゴム成分は、CR、CSM、EPTの何れの
ゴム配合物でも効果が認められる。また、歯付ベルトの
心線はガラス心線の他アラミド、PBOからなる心線を
使用しても効果がある。
Claims (9)
- 【請求項1】 ゴム配合物で形成されたベルト本体の表
面の全部又は一部が繊維材料で被覆されたゴムベルトに
おいて、前記繊維材料の表裏面及び繊維間に、少なくと
もフッ素樹脂粉末を含む粉末状減摩材が集束するよう
に、樹脂系接着成分と、ゴム成分と、前記フッ素樹脂粉
末を含む粉末状減摩材とが前記繊維材料の表裏面及び繊
維間に含浸付着されているゴムベルト。 - 【請求項2】 前記樹脂系接着成分及びゴム成分は、レ
ゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス処理液を乾燥し
て形成された請求項1記載のゴムベルト。 - 【請求項3】 前記フッ素樹脂粉末は、前記ゴム成分1
00重量部に対し30〜200重量部添加され、その平
均粒子径は、100μm以下であり、前記混合物は、前
記繊維材料重量の5〜40%含浸付着している請求項1
又は2記載のゴムベルト。 - 【請求項4】 前記フッ素樹脂粉末が前記接着成分及び
前記ゴム成分と結合していない請求項1から3のいずれ
かに記載のゴムベルト。 - 【請求項5】 前記混合物を含浸付着した前記繊維材料
に、さらにイソシアネート化合物を含んだゴム配合物を
第1ゴム層として形成させた請求項1から3のいずれか
に記載のゴムベルト。 - 【請求項6】 前記第1ゴム層を含浸形成した前記繊維
材料に、さらにフッ素樹脂粉末又はフッ素樹脂粉末以外
の減摩材を配合した第2ゴム層を形成させた請求項5に
記載のゴムベルト。 - 【請求項7】 前記減摩材がグラファイトである請求項
6に記載のゴムベルト。 - 【請求項8】 前記第1ゴム層及び前記第2ゴム層のゴ
ム成分は、前記ベルト本体の前記ゴム配合物と同種であ
る請求項1から7のいずれかに記載のゴムベルト。 - 【請求項9】 前記ゴムベルトが、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を
有し、前記歯部の表面に前記繊維材料として繊維織物か
らなる歯布を被覆した歯付ベルトである請求項1から8
のいずれかに記載のゴムベルト。
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