JPH07139592A

JPH07139592A - 歯付ベルトとその駆動装置

Info

Publication number: JPH07139592A
Application number: JP31408193A
Authority: JP
Inventors: Kuniharu Uto; 邦治宇都; Yasutsugu Kunihiro; 康嗣国広
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1995-05-30

Abstract

(57)【要約】【目的】心線を保護してその損傷を軽減するととも
に、ベルトの残存引張強さが良好で走行寿命を延長させ
た歯付ベルトとその駆動装置を提供することを目的とす
る。【構成】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、そして歯部２表面および歯底
部９の表面を被覆した歯布５とからなる歯付ベルト１で
あり、上記ベルト歯底部にてベルト長さ方向と直角に切
断した断面での歯底面９から心線３の中心までの距離が
０．６９〜０．７２ｍｍに設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は歯付ベルトとその駆動装
置に係り、残存引張強さが良好で走行寿命を延長させて
なる歯付ベルトとその駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯部ピッチが８．０ｍｍや９．２５ｍｍ
の歯付ベルトは、主に自動車のオーバーヘッドカムシャ
フト駆動用に使用されている。近年の技術進歩によりエ
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
って、べルトにかかる負荷や張力が増大し、またベルト
走行時の雰囲気温度も上昇しているところから、それら
に対応できる高品質の歯付ベルトが要求されている。

【０００３】そこでこの対策に一つとして歯付ベルトの
構成材料を改善する方法が志向されている。例えば、歯
部や背部のゴムには、従来のクロロプレンに代わって水
素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）やクロロスルフォン化
ポリエチレン（ＣＳＭ）等が使用され、また心線も従来
のＥガラスから高強度ガラスやアラミド繊維へ移行され
いる。例えば、水素化ニトリルゴムとＫガラスの心線を
使用した歯付ベルトは、例えば実開平１−１１１８４８
号公報に開示され、水素化ニトリルゴムとアラミド繊維
の心線を用いた歯付ベルトは、例えば特開平５−２１５
１８６号公報に開示されている。

【０００４】また、歯布も従来の６ナイロン、６６ナイ
ロンに代えてアラミド繊維を使用することが検討されて
いる。この歯布を使用した歯付ベルトは、例えば特開平
４−８９４８号公報に開示されている。このようにゴム
弾性体、歯布、そして心線等の材料改良により、ベルト
の耐熱性、耐摩耗性、耐歯欠け性は大きく改善された
が、しかしこれにも限度があり、ベルトの形状も併せて
検討されつつある。

【０００５】従来の自動車歯付ベルトの形状では、所定
の張力を受けて走行している時の仮想ピッチライン上で
８．０ｍｍと９．２５５ｍｍの長さの歯部ピッチを有し
ている。その時の仮想ピッチラインとは、ベルト歯部と
プーリ溝部とが噛み合った状態で、ベルト歯底面からピ
ッチラインまでの距離（ＰＬＤ値）が０．６８６ｍｍに
設定された仮想の距離である。そこで、ベルトの断面寸
法では、歯底面から心線中心までの距離が走行時に０．
６８６ｍｍになるように設定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の歯付ベ
ルトを走行させると、ベルト歯底面がプーリ歯頂部に当
接あるいは衝突し、ベルト歯底面が摩擦、摩耗を引き起
こし、また心線が摩擦時の発熱の影響よって機械的な損
傷や熱劣化を受けていた。特に、歯底面から心線までの
距離が小さくなると、心線の受ける影響は大きく、例え
ば心線の引張強さの低下が起こり、やがてベルトが切断
する故障が発生した。本発明はこのような問題点を改善
するものであり、心線を保護してその損傷を軽減し、ベ
ルトの残存引張強さが良好で走行寿命を延長させた歯付
ベルトとその駆動装置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、本発明は、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、そして歯部表面および歯底部の表面を被覆した歯布
とからなる歯付ベルトにおいて、上記ベルト歯底部にて
ベルト長さ方向と直角に切断した断面での歯底面から心
線の中心までの距離が０．６９〜０．７２ｍｍに設定さ
れている歯付ベルトにある。

【０００８】また、本発明は、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、そして歯部表
面および歯底部の表面を被覆した歯布とからなる歯付ベ
ルトと、外周面に沿って交互に配置した複数の溝部と歯
部とを有するプーリとからなるる歯付ベルトの駆動装置
において、上記ベルト歯底部にてベルト長さ方向と直角
に切断した断面での歯底面から心線の中心までの距離
が、使用するプーリの外周面からピッチラインまでの距
離より０．００４〜０．０３４ｍｍ大きく設定されてい
る歯付ベルトの駆動装置も含む。

【０００９】第１図は本発明に係る歯付ベルトの側面図
であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。歯付ベルト
１はベルト長手方向に沿って複数の歯部２と、心線３を
埋設した背部４、そして歯部表面６および歯底部７の表
面を被覆した歯布５とからなっている。前記歯部２及び
背部４に使用されるゴムは、クロロプレンゴム、水素化
ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳ
Ｍ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣ
ＳＭ）などの耐熱老化性の改善されたゴムが好ましい。
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。

【００１０】上記心線３としては、Ｅガラスまたは高強
度ガラスの５〜９μｍのフィラメントを撚り合わせたも
のを、ゴムコンパウンドからなる保護剤あるいは接着剤
であるＲＦＬ液等で処理されたものである。また、有機
繊維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
ゴムコン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。しかし、本発明ではこれらに限定されるこ
となく、カーボン繊維や金属繊維であってもよい。

【００１１】歯布５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５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。

【００１２】上記歯布５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−ブタジエン−ビニルピリジン三元共
重合体、水素化ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポリ
エチレン、エピ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、０．９５〜１．１５
ｍｍであり、そのために処理前の原反の厚みを０．８０
〜０．９０ｍｍとして、ベルト歯底面から心線の中心ま
での距離を調節する。原反の厚みは、経糸と緯糸の太さ
や経糸と緯糸の打ち込み本数が影響している。

【００１３】しかして、本発明の歯付ベルト１とその駆
動装置１０においては、ベルト歯底面９から心線３の中
心までの距離が、０．６９〜０．７２ｍｍに設定されて
いる。そして、使用するプーリ１１は、図３に示すよう
に外周面１２からピッチライン１３までの距離（ＰＬ
Ｄ）が、例えば０．６８６ｍｍに設定されており、ベル
ト歯底面９から心線３の中心までの距離（ＰＬＤ）が、
使用するプーリの外周面１２からピッチライン１３まで
の距離（ＰＬＤ）より０．００４〜０．０３４ｍｍ大き
くなっている。なお、歯付ベルトにおいて、ベルト歯底
面９から心線３の中心までの距離が０．００４ｍｍ未満
では、ベルトとプーリとの噛み合い時の衝撃によって心
線３の機械的な損傷が発生しやすく、またベルトとプー
リとの噛み合い時のベルトの摩擦、摩耗等によって心線
３の熱劣化を防止する効果が少ない。一方、０．０３４
ｍｍを越えると、ベルトとプーリとの噛み合い時による
衝撃によって、歯欠けが生じやすくなる。

【００１４】

【作用】このように本発明では、ベルト歯底面から心線
の中心までの距離を０．６９〜０．７２ｍｍに設定し、
使用するプーリのＰＬＤ値より大きくすることによっ
て、心線を歯布とゴム層によって十分に保護し、ベルト
とプーリとの噛み合い時の衝撃等による心線の機械的な
損傷や、ベルトとプーリとの噛み合い時のベルトの摩
擦、摩耗等により発生する心線の熱劣化を防止すること
ができ、ベルトの寿命の向上に寄与する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。実施例１〜７表１に示す経糸、緯糸からなる織物を製織した後、織物
を水中で振動を与えて製織時の幅の約１／２幅まで収縮
させた後、表３に示すゴム糊に浸漬、乾燥して歯布とし
た。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【表３】

【００１９】次に、心線として組成Ｅガラスで素線径９
μｍのマルチフィラメントを３本引き揃えて、保護剤お
よび接着剤であるＲＦＬ液に浸漬し、乾燥後、下撚り数
１６回／１０ｃｍで下撚りを行って子縄とし、その子縄
を１３本引き揃えて下撚りとは逆方向に上撚り数８回／
１０ｃｍで上撚りを施してＳ、Ｚ一対の撚りコードを作
製した。コードの構成は１５０^S−３／１３で、直径は
１．２ｍｍである。

【００２０】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Ｓ、Ｚ一対のコ
ードを心線ピッチ１．４０ｍｍと張力１０ｋｇｆ／本で
交互に巻き付け、その上に表２のゴムコンパウンドの圧
延シートを巻き付け、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。ベルトサイズは、歯数：１０５、ベル
ト幅：１９．１ｍｍ、歯ピッチ：９．５２５ｍｍで、ベ
ルトの歯型は丸歯（ＨＴＤ）であった。このベルトは、
ＰＬＤ値０．６８６ｍｍのプーリに使用される。

【００２１】次に、ベルトを３軸耐熱走行試験に取り付
けて走行し、走行後のベルトの引張強さを測定した。こ
の３軸耐熱走行試験は、駆動プーリ（歯数１８）と、従
動プーリ（歯数３６）、そしてテンションプーリ（プー
リ径５２ｍｍφ）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の雰囲気環境温度で駆動プーリ
の回転数７，２００ｒｐｍ、従動プーリに負荷５ｐｓ、
ベルト初張力１５ｋｇで走行させた。そして、２００時
間走行後のベルトの引張強さを測定した。その結果を表
４および図４に示す。

【００２２】

【表４】

【００２３】比較例１〜６比較例として、表１に示す歯布（Ａ−２，Ａ−３，Ａ−
４）を用い、実施例と同様の材料と方法でベルトを作製
し、３軸耐熱走行を行った。その結果を表５および図４
示す。

【００２４】

【表５】

【００２５】この結果よると、本実施例のベルトは、ベ
ルト歯底面から心線の中心までの距離が０．６９〜０．
７２ｍｍの範囲において３軸耐熱走行後の引張強さの低
下が小さく、耐屈曲疲労性に優れていることが判る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明の歯付ベルトとその
駆動装置では、ベルト歯底面から心線の中心までの距離
を０．６９〜０．７２ｍｍに設定し、使用するプーリの
ＰＬＤ値より０．００４〜０．０３４ｍｍ大きくするこ
とによって、心線を保護してその損傷を軽減し、ベルト
の残存引張強さが良好で走行寿命を延長することができ
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側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明に係る駆動装置の側面図である。

【図４】ベルト歯底面から心線の中心までの距離と走行
後の歯付ベルトの残存引張強さの関係を示す図である。

【符号の説明】

１歯付ベルト２歯部３心線４背部５歯布９歯底面１０駆動装置１１プーリ１２外周面１３ピッチライン

Claims

【特許請求の範囲】

【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、そして歯部表面および歯底
部の表面を被覆した歯布とからなる歯付ベルトにおい
て、上記ベルト歯底部にてベルト長さ方向と直角に切断
した断面での歯底面から心線の中心までの距離が０．６
９〜０．７２ｍｍに設定されていることを特徴とする歯
付ベルト。
【請求項２】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、そして歯部表面および歯底
部の表面を被覆した歯布とからなる歯付ベルトと、外周
面に沿って交互に配置した複数の溝部と歯部とを有する
プーリとからなる歯付ベルトの駆動装置において、上記
ベルト歯底部にてベルト長さ方向と直角に切断した断面
での歯底面から心線の中心までの距離が、使用するプー
リの外周面からピッチラインまでの距離より０．００４
〜０．０３４ｍｍ大きく設定されていることを特徴とす
る歯付ベルトの駆動装置。