JP4502230B2 - 歯付きベルト用織布及び歯付きベルト - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、動力伝達用の歯付きベルト及び、その噛合面に貼着される織布に関するものである。
【0002】
一般に歯付きベルト1は、図1に示されるように、ゴム製の本体部分2の片面に噛合歯3が形成されており、本体部分2にはその長さ方向に抗張体4が埋入されている。そして歯付きベルト1の噛合面には、歯形の表面に沿って織布5が貼付けられている。
【0003】
歯付きベルト1を製造する際には、図2(a)に示すように、表面に噛合歯3の雌型6を刻設した円筒状の金型7の外周に、RFLなどの接着処理を施した筒状の織布5を嵌合し、その外側に抗張体4を巻回し、さらにその外側にゴム生地8を配置する。
【0004】
そしてゴム生地8を加熱加圧することにより、図2(b)に示すように、ゴム生地8は抗張体4の間隔を通して雌型6に押込まれて加硫され、噛合歯3を成型する。このとき織布5は、ゴム生地8と共に雌型6に押込まれ、噛合歯3の表面に沿って貼着されて、歯付きベルト1の噛合面を形成する。
【0005】
而して織布5は図1に示すように、歯付きベルト1の長さ方向に延びるたて糸9と、これに交差するよこ糸10とよりなっており、最初は歯付きベルト1の周長にほぼ一致する長さを有しているが、噛合歯3の成型時には歯付きベルト1の歯形に沿った長さを有するものとなる。そのためこの織布5を構成するたて糸9は、歯付きベルト1の長さ方向に向かって、容易に伸長するものであることが必要とされる。
【0006】
なお本発明においては、織布における歯付きベルト1の長さ方向に伸びる糸条をたて糸と称し、これに交差する糸条をよこ糸と称する。従って当該織布を製造する際の織物構造学上の経糸及び緯糸の関係とは異り、これと逆になる場合も有り得る。
【0007】
【従来の技術】
従来、歯付きベルトの噛合面に貼着した織布としては、例えば、実開昭62−204059号公報に示されるように、歯付きベルト長さ方向に延びるたて糸9としてナイロン繊維を捲縮加工したものが使用されていた。
【0008】
この種の歯付きベルトは、自動車エンジンのカム駆動用などとして広く使用されているが、近年自動車エンジンの高性能化に伴い、歯付きベルトの高負荷化とエンジンルームの高温化のため、織布の耐久性をより向上させる必要があり、前記たて糸9として高強度高耐熱性の芳香族ポリアミド繊維糸を使用することが検討されている。
【0009】
しかしながら、この芳香族ポリアミド繊維糸は、捲縮加工が非常に困難であるため、前記従来の歯付きベルトの構造において、織布5のたて糸9としてのナイロン繊維の捲縮加工糸を、そのまま芳香族ポリアミド繊維の捲縮加工糸に置換えることが困難であった。
【0010】
そのため実公昭63−15628号公報には、織布の歯付きベルト長さ方向に延びるたて糸9として、ポリウレタン弾性糸の周囲に芳香族ポリアミド繊維糸などの高強度高耐熱性繊維糸を巻回した複合糸条を使用することが記載され、特開平5−118388号公報及び特開平9−100880号公報には、さらにその外側に通常の合成繊維糸を巻回して、捲縮が困難な高強度高耐熱性繊維糸に伸縮性を付与することが記載されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで歯付きベルトの前記織布は、前記伸縮性糸を歯付きベルトの長さ方向に延びるたて糸とし、これとこれに交差するよこ糸とを織成するのであるが、このとき伸縮性糸は張力がかかって引き伸ばされた状態で織成され、然る後に伸縮性糸の収縮力によって収縮する。さらに当該織布を温水に浸し、振動を与えてリラックス加工を施し、十分に収縮させることが行われている。
【0012】
しかしながら伸縮性糸は、収縮に伴って径が太くなる傾向にある。特に前述の複合糸条を使用した場合には、当該複合糸条を構成するポリウレタン弾性糸が収縮により太くなると共に、これに巻回された高強度高耐熱性糸及び通常の合成繊維糸は、巻回することによる螺旋のピッチが小さくなることにより、複合糸条の径が大幅に拡大するのである。
【0013】
そのため複合糸条のたて糸が収縮するに伴って、その複合糸条はこれと交差するよこ糸によりより強く拘束されることとなり、また隣接する複合糸条同士が互いに強く干渉し合い、複合糸条の径の増大が阻害されることとなり、十分に収縮することができないのである。
【0014】
この傾向は前述のリラックス加工によっても十分に解消されず、部分的にたて糸の収縮の程度にばらつきが生じ、そのため複合糸条中の高強度高耐熱性繊維の強度利用率が低下し、歯付きベルトの耐久性を十分に向上させることができなかった。
【0015】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、たて糸として前記複合糸条を使用した歯付きベルト用織布において、リラックス加工により十分に収縮することができ、高強度高耐熱性繊維の強度利用率を向上させることを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決する手段】
而して本発明は、歯付きベルトの噛合面に貼着される織布において、当該織布における前記歯付きベルトの長さ方向に延びるたて糸が、弾性糸よりなる芯糸の周囲に、高強度高耐熱性繊維糸を巻回してなる複合糸条と、当該複合糸条の1〜5本に対して1本の割合で配置された伸縮性を有する嵩高加工糸とよりなる歯付きベルト用織布及び当該織布を貼着した歯付きベルトである。
【0017】
本発明においては、前記複合糸条が、高強度高耐熱性繊維糸の外側にさらに通常の合成繊維糸よりなる被覆糸が巻回されているものであることが好ましい。また前記織布中の高強度高耐熱性繊維の密度は、5000dtex/cm以上であることが好ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】
図3は本発明の織布5の組織を示すものであって、その織布5はたて糸9とよこ糸10とを織成して構成しており、そのたて糸9は複合糸条11と嵩高加工糸12とが所定の配列で使用されている。
【0019】
図4はたて糸9として使用される複合糸条11を示すものであって、弾性糸よりなる芯糸13の周囲に高強度高耐熱性繊維糸14を巻回し、さらにその外側に通常の合成繊維糸よりなる被覆糸15を、高強度高耐熱性繊維糸14の巻回方向とは逆方向に巻回している。
【0020】
芯糸13を構成する弾性糸としてはポリウレタン弾性糸が適しているが、他のポリエステル系などの弾性糸を使用することもできる。高強度高耐熱性繊維糸14としては、アラミド繊維の他、全芳香族ポリエステル繊維、PBO繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維などを使用することもできる。さらに被覆糸15には、ポリエステル繊維、ナイロン繊維などが適当である。
【0021】
またたて糸9に使用される嵩高加工糸12は、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維などの合成繊維に嵩高加工を施し、伸縮性を付与したものである。嵩高加工としては、仮撚り加工を施したものが好ましいが、擦過法や高圧ジェット法などによるものであってもよい。
【0022】
そして本発明においては、たて糸9として、複合糸条11の1〜5本に対して1本の割合で嵩高加工糸12を配置し、織布中の高強度高耐熱性繊維の密度が5000dtex/cm以上であることが好ましい。嵩高加工糸12が過度に多いと高強度高耐熱性繊維糸14を使用した複合糸条11の本数が不足し、十分な耐久性が得られない。また嵩高加工糸12が少なすぎると、本発明による効果を十分に発現することができない。
【0023】
【作用】
本発明においては、前述のように織布5を織成した後、温水に浸漬して振動を与え、リラックス加工を施して収縮させるのであるが、このとき先にも述べたように複合糸条11は径が拡大する。
【0024】
しかしながら本発明によれば、複合糸条11の所定本数ごとに嵩高加工糸12が配置されており、当該嵩高加工糸12は細い個々の繊維の捲縮により伸縮性を有しているので、収縮により径が拡大したとしても隣接する複合糸条11を圧迫する力が働くことがない。
【0025】
従って織布5の織成時には、複合糸条11及び嵩高加工糸12を含めたたて糸9は等間隔で織り込まれるが、複合糸条11が収縮する際には嵩高加工糸12を圧迫することにより複合糸条11に余裕が生じる。またよこ糸10も嵩高加工糸12を圧迫することにより複合糸条11に対する拘束が緩み、複合糸条11は収縮し易くなるのである。
【0026】
【発明の効果】
従って本発明によれば、リラックス加工を施すことにより織布5を十分に収縮させることができ、また局部的な収縮の程度のばらつきも少なく、均一に収縮させることができる。
【0027】
そのためこの織布5を貼着した歯付きベルト1は、噛合面全体に亙って高強度高耐熱性繊維糸14が均等に配置されることとなり、高強度高耐熱性繊維糸14の強度利用率が向上し、耐久性が高くなる。さらに高価な高強度高耐熱性繊維糸14の使用量が減少し、コストも安くなる。
【0028】
【実施例】
次の構成により、たて糸9の複合糸条11と嵩高加工糸12との使用割合を種々変化させて織布5を織成した。
【0029】
たて糸
複合糸条
芯糸:ポリウレタン弾性糸310dtex
高強度高耐熱性繊維糸:アラミド繊維糸220dtex;S方向649回/m
被覆糸:ナイロン66糸90dtex:Z方向844回/m
弾性糸を2.0倍に伸長した状態で高強度高耐熱性繊維糸及び被覆糸をそれぞれの巻回方向に巻回した。
【0030】
嵩高加工糸:ウーリーナイロン糸620dtex
よこ糸:ナイロン66糸235dtex
織り組織:2/2綾織り
糸密度:たて糸 80本/25mm
よこ糸 86本/25mm
【0031】
[実施例1]
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合=5:1
[実施例2]
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合=4:1
[実施例3]
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合=3:1
[実施例4]
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合=2:1
[実施例5]
複合糸条と嵩高加工糸との使用割合=1:1
【0032】
[比較例1]
たて糸として複合糸条のみを使用
[比較例2]
たて糸密度を64本/25mmとし、たて糸として複合糸条のみを使用
【0033】
以上の各構成の織布5を織成し、温水中に浸漬して振動を与えてリラックス加工を施し、収縮させた。得られた織布5を噛合面に貼着して、それぞれ歯付きベルト1を成型した。
【0034】
以上の各織布5の強度を測定した。また各歯付きベルト1について100℃で走行試験を行い、歯付きベルト1が損耗するまでの時間を測定した。試験の結果を表1に示す。
【0035】
表1において「アラミド糸量」は、比較例1を100とし、各実施例及び比較例における単位幅当たりのアラミド糸の量の比率を表す。また「強度比」は、織布の強度を比較例1を100とする百分比で示す。さらに「強度利用率」は、織布5の強度をすべてアラミド糸に基づくものと仮定して、アラミド糸の強度利用率を算出したものである。
【0036】
【表1】
【0037】
表1からも理解できるように、本発明によりアラミド糸の強度利用率が高くなっており、特に嵩高加工糸12の使用量を増すに従って、アラミド糸の強度利用率が向上している。
【0038】
そして実施例1〜3においては、走行試験の結果従来例である比較例1とほとんど変わらない耐久性を示している。すなわち複合糸条11を嵩高加工糸12に置き換えることによりアラミド糸の使用量が減少しているにも拘らず、使用されたアラミド糸の強度利用率が向上することにより歯付きベルト1に対する補強効果が向上し、耐久性が低下しないのである。
【0039】
比較例2は歯付きベルト1に対して単純にたて糸である複合糸条11の使用量を減少させたものであるが、これではアラミド糸の強度利用率は比較例1と同等であり、またアラミド糸が減少したことに比例して走行試験の結果も低下しており、耐久性は悪化している。
【0040】
すなわち、歯付きベルト1に対して複合糸条11の使用量を単純に減少させても本発明の効果が生じることはなく、嵩高加工糸12の存在によって初めて、本発明の効果が生じているのである。
【0041】
なお、嵩高加工糸12の使用量が過度に多くなり、それに応じて複合糸条11の使用量が減少すると、アラミド糸の強度利用率は向上するものの、織布5中のアラミド糸の絶対量が少なくなるため、耐久性は低下する。従って実施例1〜3の範囲が最も適切であり、アラミド繊維の密度が5000dtex/cm以上とするのが好ましいのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 歯付きベルトの斜視図
【図2】 歯付きベルトを成型する過程を示す断面図
【図3】 本発明の織布の組織を示す平面図
【図4】 本発明における複合糸条の拡大側面図
【符号の説明】
1 歯付きベルト
5 織布
9 たて糸
10 よこ糸
11 複合糸条
12 嵩高加工糸
13 芯糸
14 高強度高耐熱性繊維糸
15 被覆糸
Claims (4)
- 歯付きベルト(1)の噛合面に貼着される織布(5)において、当該織布(5)における前記歯付きベルト(1)の長さ方向に延びるたて糸(9)が、弾性糸よりなる芯糸(13)の周囲に、高強度高耐熱性繊維糸(14)を巻回してなる複合糸条(11)と、当該複合糸条(11)の1〜5本に対して1本の割合で配置された伸縮性を有する嵩高加工糸(12)とよりなることを特徴とする、歯付きベルト用織布
- 前記複合糸条(11)が、高強度高耐熱性繊維糸(14)の外側にさらに通常の合成繊維糸よりなる被覆糸(15)が巻回されていることを特徴とする、請求項1に記載の歯付きベルト用織布
- 前記織布(5)中の高強度高耐熱性繊維糸(14)の密度が、5000dtex/cm以上であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の歯付きベルト用織布
- 噛合面に織布(5)を貼着した歯付きベルト(1)において、前記織布(5)における歯付きベルト(1)の長さ方向に延びるたて糸(9)が、弾性糸よりなる芯糸(13)の周囲に高強度高耐熱性繊維糸(14)を巻回してなる複合糸条(11)と、当該複合糸条(11)の1〜5本に対して1本の割合で配置された伸縮性を有する嵩高加工糸(12)とよりなることを特徴とする、歯付きベルト
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