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JPH09177898A - ベルト用抗張体および伝動ベルト - Google Patents

ベルト用抗張体および伝動ベルト

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Publication number
JPH09177898A
JPH09177898A JP7338400A JP33840095A JPH09177898A JP H09177898 A JPH09177898 A JP H09177898A JP 7338400 A JP7338400 A JP 7338400A JP 33840095 A JP33840095 A JP 33840095A JP H09177898 A JPH09177898 A JP H09177898A
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JP
Japan
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belt
braid
resistance body
tension resistance
aramid fiber
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JP7338400A
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English (en)
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JP2828419B2 (ja
Inventor
Yuji Takeuchi
祐二 竹内
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Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Priority to US08/753,500 priority patent/US5876297A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00Driving-belts
    • F16G1/28Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/02Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics
    • D07B1/025Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics comprising high modulus, or high tenacity, polymer filaments or fibres, e.g. liquid-crystal polymers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/20Organic high polymers
    • D07B2205/2046Polyamides, e.g. nylons
    • D07B2205/205Aramides

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Braiding, Manufacturing Of Bobbin-Net Or Lace, And Manufacturing Of Nets By Knotting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】伝動ベルトの耐屈曲疲労性を高める。 【解決手段】4本の同番手のアラミド繊維束12からな
る丸打ち組紐11を伝動ベルトの抗張体とする。丸打ち
組紐の径dと組のピッチpとの比p/dを、3.7≦p
/d≦5.5とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種のベルトに使
用されるベルト用抗張体及びそれを用いた伝動ベルトに
関する。
【0002】
【従来の技術】歯付ベルト、Vベルト、平ベルト、リブ
付ベルト等の伝動ベルトには、高強力、高弾性率および
高寸法安定性が要求される。これらの特性を満たすべ
く、伝動ベルトの本体には繊維からなる補強用コードや
布状物等の補強体が埋設されている。これらには、一般
的には、複数本の繊維束を撚ってなる撚り糸が用いら
れ、その種類は、撚り方によって諸撚り糸、片撚り糸お
よびラング撚り糸等に分けることができる。
【0003】ところが上記撚り糸を抗張体とした伝動ベ
ルトでは、耐久性、寸法安定性等についての市場の要求
が厳しくなると、これに必ずしも十分に対応することが
できない場合がある。そのため、撚り糸の代えて丸打ち
の組紐でもって抗張体を構成することが提案されている
(特開平3−211041号公報、特開平3−2137
47号公報、特開平3−244848号公報等参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、伝動ベ
ルトに対する市場の要求は近年ますます厳しくなってき
ており、高負荷、高温等の種々の厳しい条件下で使用さ
れることを考慮すると、上述の組紐による抗張体であっ
ても、これをさらに改良することが望まれる。
【0005】この発明はかかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ベルト用抗張体とし
ての丸打ち組紐を改良し、伝動ベルトの耐屈曲疲労性を
向上させることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、早くから上
記組紐の疲労メカニズムに関して研究し、これが、ベル
トがプーリにおいて屈曲される際に組紐内部で繊維束同
士の相対的なずれ動きを生じ、それによって該繊維束に
摩耗を生ずることが原因の一つになっていることを突き
止めた。
【0007】そこで、上記目的を達成するために、請求
項1に係る発明では、上記知見に基づいて、4本の同番
手のアラミド繊維束からなる丸打ち組紐のコード径と組
のピッチの比を適当な範囲とすることにより、該組紐を
アラミド繊維束同士の摩擦が抑制される構造としたもの
である。
【0008】具体的には、本発明に係る上記丸打ち組紐
を用いたベルト用抗張体においては組紐の径dと組のピ
ッチpとの比p/dが以下の関係を満たすような組紐の
構成となっている。
【0009】3.7≦ p/d ≦5.5
【0010】この場合、p/dが3.7未満であると製
紐機の製造限界のために品質のばらつきが大きくなり、
一方、p/dが5.5より大きくなるとアラミド繊維束
の動きを抑制することが難しくなり、繊維束同士の摩擦
による組紐内部の損傷が激しくなる。
【0011】すなわち、本発明では4本の同番手のアラ
ミド繊維束からなる丸打ち組紐を上記構成にしたから、
ベルトの走行に伴う繊維束同士の摩擦が抑制されて、組
紐内部に発生する摩耗が抑えられ、結果として耐屈曲疲
労性が向上する。
【0012】請求項2に係る発明は、上記請求項1に係
るベルト用抗張体において、各アラミド繊維束を700
de〜1300deに設定したものである。
【0013】すなわち、アラミド繊維束の番手が700
deよりも小さくなるとベルト幅当たりの強力を十分に
発現させることができず、一方、該番手が1300de
を越えると組紐の径が大きくなるため、伝動ベルトを径
の小さなプーリに巻掛けて使用する場合には、該ベルト
の良好な屈曲変形を得ることが難しくなる。
【0014】従って、当該発明によれば、上記構成によ
り、所要強力を保持しつつ、小プーリ駆動系での使用に
おいても優れた耐屈曲疲労性を発現させることができ
る。
【0015】請求項3に係る発明は、上記請求項1また
は請求項2に係るベルト用抗張体を有する伝動ベルトで
ある。従って、当該伝動ベルトにおいては優れた耐屈曲
疲労性が得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。
【0017】(抗張体及び歯付ベルトの構造)図1はベ
ルト用抗張体としての丸打ち組紐11を示す。この丸打
ち組紐11は4本の同番手のアラミド繊維束12を製紐
機にかけて製作したものである。
【0018】図2は本発明に係る歯付ベルト21を示
す。この歯付ベルト21は、上記丸打ち組紐11を抗張
体として備えている。この丸打ち組紐11はベルト長手
方向に延びるように且つベルト幅方向に所定のピッチ間
隔をあけて並ぶようにスパイラル状に設けられている。
そして、この抗張体11の外周側にベルト全周にわたっ
て連続して設けられた背ゴム部22が結合し、抗張体1
1の内周側にベルト長手方向に所定のピッチで配設され
た多数の歯ゴム部23が結合している。また、この伝動
ベルト21の歯ゴム側は歯布25によって覆われてい
る。各歯ゴム23はベルト長手方向の前後の面が円弧状
になるように若干膨らんでいる。
【0019】上記背ゴム22及び歯ゴム23には、クロ
ロプレンゴムを主原料とするゴム組成物が用いられてい
る。上記歯布25は、ベルト幅方向に延びるように配置
される糸には6,6ナイロン糸が使用され、ベルト長手
方向に延びるように配置される糸には6,6ナイロンの
ウーリー加工糸が使用されたものである。
【0020】(歯付ベルトの製法)上記歯付ベルト21
は、一般的な圧入法によって成形することができる。す
なわち、外周面に伝動ベルトの歯溝形状を有する円筒状
の金型に、上記歯布用のゴム引き帆布を巻き付け、その
上に抗張体としての丸打ち組紐をスパイラル状に巻き付
け、さらにその上に背ゴムと歯ゴムを形成するための未
加硫ゴムシートを巻き付ける。そして、これを圧力釜内
に入れて外側から加圧することによって、上記未加硫ゴ
ムシートの一部を抗張体の相隣るコード間からゴム引き
帆布側に押出してゴム引き帆布を金型の歯溝形状に沿わ
せるとともに歯ゴムを形成し、加硫処理後、離型した成
形品を所定幅に輪切りしてから、内周側と外周側とが逆
になるように返すことによって歯付ベルト21を得る。
【0021】(抗張体の前処理)上記丸打ち組紐には上
記歯付ベルトに抗張体として供する前に以下の処理を行
なう。すなわち、製紐した丸打ち組紐をイソシアネート
化合物を主成分とする液状接着剤に浸漬することによっ
て組紐表面にサブコート層を形成し、次いで、レゾルシ
ン・ホルマリンラテックス(RFL)を主成分とする液
状接着剤に浸漬することによって上記サブコート層の上
にセカンドコート層を形成し、その後に、クロロプレン
ゴムを用いた糊ゴム中に浸漬することによって上記セカ
ンドコート層の上にトップコート層を形成する。
【0022】(丸打ち組紐の径dと組のピッチpとの比
p/dが伝動ベルトの耐屈曲疲労性に及ぼす影響)上記
丸打ち組紐の径dと組のピッチpとの比p/dが伝動ベ
ルトの耐屈曲疲労性に及ぼす影響を調べるために、以下
の実施例及び比較例の各組紐を作製し、歯付ベルトの抗
張体として用いてベルト走行試験等を行なった。図1に
示すように、径dは組紐の直径である。ピッチpは組紐
表面にあらわれる長手方向に繰返した繰返し模様のピッ
チである。
【0023】−実施例1− アラミド繊維束として1000deのテクノーラ(帝人
社製アラミド繊維の商品名)を用い、組み数=37回/
10cm、組ピッチp=2.7mm、径d=0.73m
mとなるように丸打ち組紐を作製した。従って、p/d
=3.7である。この組紐に上述の前処理を施して、上
記製法によって供試歯付ベルトを成形した。
【0024】この実施例では、歯付ベルト21の歯数1
13、歯ゴム23のピッチ8mm、ベルト幅19mmで
ある。また、上記丸打ち組紐による抗張体11のベルト
幅方向に相隣るコード間隔は、該抗張体11と背ゴム2
2及び歯ゴム23との接着性を確保しながらベルトの必
要強度を得るべく、0.25mmになるように設定して
いる。
【0025】−実施例2− 組み数を34回/10cm、組ピッチpを2.9mm、
径dを0.71mmとして、p/d=4.1とする他は
実施例1と同じ条件及び方法によって供試歯付ベルトを
成形した。
【0026】−実施例3− 組み数を27回/10cm、組ピッチpを3.7mm、
径dを0.69mmとして、p/d=5.4とする他は
実施例1と同じ条件及び方法によって供試歯付ベルトを
成形した。
【0027】−実施例4− 1500deのテクノーラを用い、組み数を27回/1
0cm、組ピッチpを3.7mm、径dを0.91mm
として、p/d=4.1とする他は実施例1と同じ条件
及び方法によって供試歯付ベルトを成形した。
【0028】−実施例5− 720deのテクノーラを用い、組み数を41回/10
cm、組ピッチpを2.4mm、径dを0.59mmと
して、p/d=4.1とする他は実施例1と同じ条件及
び方法によって供試歯付ベルトを成形した。
【0029】−実施例6− 500deのテクノーラを用い、組み数を50回/10
cm、組ピッチpを2.0mm、径dを0.49mmと
し、p/d=4.1とする他は実施例1と同じ条件及び
方法によって供試歯付ベルトを成形した。
【0030】−比較例1− 組み数を13回/10cm、組ピッチpを7.7mm、
径dを0.61mmとして、p/d=12.6とする他
は実施例1と同じ条件及び方法によって供試歯付ベルト
を成形した。
【0031】−比較例2− 組み数を20回/10cm、組ピッチpを5.0mm、
径dを0.65mmとして、p/d=7.7とする他は
実施例1と同じ条件及び方法によって供試歯付ベルトを
成形した。
【0032】−比較例3− 組み数を20回/10cm、組ピッチpを5.0mm、
径dを0.90mmとして、p/d=5.6とする他は
実施例4と同じ条件及び方法によって供試歯付ベルトを
成形した。
【0033】[屈曲疲労テストの要領]図3に示すよう
に、ベルト屈曲試験機を構成する4つの大プーリ(直径
60mm)31と、隣り合う大プーリ31間に配置され
た4つの小プーリ(直径30mm)32とに供試ベルト
21を巻き掛け、ウエイト33にて供試ベルト21に8
0kgfの負荷を掛けた状態で5500rpmで走行さ
せた。そして、屈曲回数1×108 回後と、5×108
回後のベルト残存強度率を算出し、疲労性の評価を行っ
た。
【0034】[試験結果]試験結果は表1に示されてい
る。
【0035】
【表1】
【0036】上記比p/dは、丸打ち組紐の繊維束と該
組紐の長手方向とのなす角度に対応するが、この角度を
適正に設定することによりベルトの屈曲疲労性が向上す
ることがわかる。例えば、実施例1〜3と比較例1〜2
とを比較すると、実施例の方が比較例よりも優れた屈曲
疲労性能を示している。実施例4と比較例3との比較に
おいても同様である。
【0037】また、実施例2、4、5、6を比較する
と、繊維束のデニールが小さくなるほどベルトの初期強
力が低くなっている。ベルトの初期強力として好適な1
000kgf/19mmを達成するためには、繊維束を
700de以上にすることが好ましいこと、但し、繊維
束のデニールが大きくなると、耐疲労性の面で不利に作
用することがわかる。
【0038】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、ベルト用
抗張体が、4本の同番手のアラミド繊維束からなる丸打
ち組紐であって該組紐の径dと組ピッチpとの比p/d
が3.7≦p/d≦5.5のものによって形成されてい
るから、組紐内部での繊維の摩耗を少なくしてベルトの
耐屈曲疲労性を大幅に改善することができる。
【0039】請求項2に係る発明によれば、1本のアラ
ミド繊維束を700de〜1300deに設定するよう
にしたので、ベルトは所要強力を保持しつつ、小プーリ
駆動系での使用において優れた耐屈曲疲労性を発現させ
る上で有利になる。
【0040】請求項3に係る伝動ベルトによれば、請求
項1又は請求項2に係るベルト用抗張体を用いているか
ら、該伝動ベルトに優れた耐屈曲疲労性能を付与するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の丸打ち組紐による抗張体の実施形態を
示す側面図。
【図2】本発明の伝動ベルトの実施形態を示す縦断面
図。
【図3】ベルト走行試験機を示す概略構成図。
【符号の説明】
11 組紐コード 12 アラミド繊維束 21 歯付ベルト(供試ベルト) 22 背ゴム 23 歯ゴム 25 歯布 31 大プーリ 32 小プーリ 33 ウエイト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4本の同番手のアラミド繊維束によって
    形成された丸打ち組紐よりなるベルト用抗張体であっ
    て、 上記丸打ち組紐の径dと組のピッチpとの比p/dが、 3.7≦p/d≦5.5 の関係を満たすことを特徴とするベルト用抗張体。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載されているベルト用抗張
    体において、 各アラミド繊維束が700de〜1300deであるこ
    とを特徴とするベルト用抗張体。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載されてい
    るベルト用抗張体を有する伝動ベルト。
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