JP2002013595A - Cogged belt - Google Patents

Cogged belt

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JP2002013595A
JP2002013595A JP2000196616A JP2000196616A JP2002013595A JP 2002013595 A JP2002013595 A JP 2002013595A JP 2000196616 A JP2000196616 A JP 2000196616A JP 2000196616 A JP2000196616 A JP 2000196616A JP 2002013595 A JP2002013595 A JP 2002013595A
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Mitsuboshi Belting Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cogged belt which can prevent generation of cracks in a cog valley. SOLUTION: The present invention relates to the cogged belt A provided with a cogged part 4 formed at least in a compression rubber layer 1 by arranging alternately a plurality of cog hills 2 and cog valleys 3 in the longitudinal direction of the belt. A curved line of a bottom of the cog valley 3 appeared on the cross section taken along the longitudinal direction and in the depthwise direction of the cogged belt A is formed by the curve in which arcs of a plurality of curvatures continues. Thereby, the stress caused when the cogged belt A bends is prevented from being concentrated at one location of the bottom of the cog valley 3 and can be distributed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コグ部を設けて形
成されるコグドベルトに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cogged belt provided with a cog portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】動力伝動用ベルトとして、圧縮ゴム層と
伸張ゴム層のうち少なくとも圧縮ゴム層にベルト長手方
向に沿ってコグ山とコグ谷とを交互に多数配したコグ部
を設けて形成した、ローエッジシングルコグドベルトあ
るいはローエッジダブルコグドベルトとして知られてい
るコグドベルトがある。
2. Description of the Related Art As a power transmission belt, at least a compression rubber layer of a compression rubber layer and an extension rubber layer is provided with a cog portion in which a large number of cog peaks and cog valleys are alternately arranged along the longitudinal direction of the belt. There are cog belts known as low edge single cog belts or low edge double cog belts.

【0003】図1はこのようなローエッジシングルコグ
ドベルトとして知られているコグドベルトAの一例を示
すものであり、内周側の圧縮ゴム層1と、外周側の伸張
ゴム層10と、両ゴム層1,10間の接着ゴム層11
と、接着ゴム層11に埋入された心線12から構成さ
れ、断面形状をV字形(逆台形)に形成してある。そし
て圧縮ゴム層1にベルト長手方向に沿ってコグ山2とコ
グ谷3を交互に多数配置して形成されるコグ部4が設け
てある。このようにコグ山2とコグ谷3からなるコグ部
4を設けることによって、コグドベルトAはコグ谷3の
部分で容易に屈曲することができるものであり、小径の
プーリにも使用することが可能になるのである。
FIG. 1 shows an example of a cogged belt A known as such a low-edge single cogged belt. An inner peripheral side compression rubber layer 1, an outer peripheral side extension rubber layer 10, and both rubber layers 1 are shown. Adhesive rubber layer 11 between 10 and 10
And a core wire 12 embedded in an adhesive rubber layer 11, and has a V-shaped (inverted trapezoidal) cross section. The compressed rubber layer 1 is provided with a cog portion 4 formed by alternately arranging a large number of cog peaks 2 and cog valleys 3 along the belt longitudinal direction. By providing the cog portion 4 including the cog peak 2 and the cog valley 3 in this manner, the cog belt A can be easily bent at the cog valley 3 and can be used for a small-diameter pulley. It becomes.

【0004】従ってコグドベルトAが屈曲する際には、
コグ部4のコグ谷3の底部に応力が集中する。そのた
め、コグドベルトAの運転時にはコグ谷3への繰り返し
応力によって、コグ谷3の底部に亀裂が生じてベルト破
損に至るおそれがある。またこのようにコグ谷3の底部
に応力が集中するために、コグドベルトAが屈曲する際
に発熱し易く、この発熱による温度上昇によって亀裂が
一層生じ易くなる。
Therefore, when the cogged belt A bends,
Stress concentrates on the bottom of the cog valley 3 of the cog portion 4. Therefore, during the operation of the cogged belt A, a crack may be generated at the bottom of the cog valley 3 due to the repeated stress on the cog valley 3 and the belt may be damaged. Further, since the stress is concentrated on the bottom of the cog valley 3 as described above, the cog belt A easily generates heat when bent, and a crack is more easily generated due to a rise in temperature due to the heat generation.

【0005】そこで、例えば特開2000-2300号
公報にみられるように、短繊維をベルト長手方向に配向
して含有する亀裂防止ゴムを少なくともコグ谷3に積層
して設けることによって、コグドベルトAのコグ谷3を
補強して亀裂を防ぐ工夫などが従来から行なわれてい
る。
Therefore, as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2300, a crack-preventing rubber containing short fibers oriented in the longitudinal direction of the belt is provided at least in the cog valley 3 so as to be laminated. Conventionally, measures have been taken to reinforce the cog valley 3 to prevent cracks.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のようにコグ谷3
を補強することによって、コグ谷3の亀裂を防ぐことが
できるが、補強のために亀裂防止ゴムのような別途の材
料を用いる必要があると共に、亀裂防止ゴムを積層する
ための工程を必要とする。このために、コグドベルトA
の形状の工夫によって、コグ谷3の亀裂を防止できるよ
うすることが望まれているものであった。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, Cog Valley 3
Can prevent cracks in the cog valley 3, but it is necessary to use a separate material such as a crack-preventing rubber for reinforcement and also requires a step of laminating the crack-preventing rubber. I do. For this reason, cog belt A
It has been desired to be able to prevent cracks in the cog valley 3 by devising the shape of the above.

【0007】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、コグ谷の底部の形状の工夫によって、コグ谷に亀
裂が発生することを防ぐことができるコグドベルトを提
供することを目的とするものである。
[0007] The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a cogged belt which can prevent a crack from being generated in a cog valley by devising a shape of a bottom portion of the cog valley. Things.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
コグドベルトは、少なくとも圧縮ゴム層1にベルト長手
方向に沿ってコグ山2とコグ谷3を交互に多数配して形
成されるコグ部4を設けたコグドベルトAにおいて、コ
グドベルトAをベルト長手方向に沿ってその厚み方向に
切断した断面に表われるコグ谷3の底部の曲線が、複数
の曲率の円弧が連続する曲線で形成されていることを特
徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a cog belt comprising a plurality of cog peaks and a plurality of cog valleys alternately arranged on at least a compression rubber layer along a longitudinal direction of the belt. In the cogged belt A provided with the portion 4, a curve of a bottom portion of the cog valley 3 which appears in a cross section obtained by cutting the cogged belt A in a thickness direction along the belt longitudinal direction is formed by a curve in which arcs having a plurality of curvatures are continuous. It is characterized by having.

【0009】また請求項2の発明は、上記の複数の曲率
の円弧のうちコグ谷3の底部の最深部の曲線を形成する
円弧の曲率が最も小さく形成されていると共に、コグ山
2の側面に近い曲線を形成する円弧の曲率が大きく形成
されていることを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, among the plurality of arcs having a plurality of curvatures, the arc forming the deepest curve at the bottom of the cog valley 3 is formed to have the smallest curvature, and the side surface of the cog peak 2 is formed. Is characterized in that the curvature of an arc forming a curve close to is large.

【0010】また請求項3の発明は、上記の複数の曲率
の円弧が連続する曲線は、コグ谷3の底部の最深部から
コグ山2の側面へと曲率が順次大きくなるように連続的
に変化する円弧の連なりの曲線で形成されていることを
特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, the curve in which the plurality of arcs having a plurality of curvatures are continuous is continuously formed such that the curvature increases sequentially from the deepest portion at the bottom of the cog valley 3 to the side surface of the cog hill 2. It is characterized by being formed by a series of curves of changing arcs.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0012】コグドベルトAは既述の図1に示すよう
に、内周側の圧縮ゴム層1と、外周側の伸張ゴム層10
と、両ゴム層1,10間の接着ゴム層11を積層一体化
した構造に形成してあり、接着ゴム層11にはベルト長
手方向に心線12が埋入してある。そして圧縮ゴム層1
と伸張ゴム層10のうち少なくとも圧縮ゴム層1に、ベ
ルト長手方向に沿ってコグ山2とコグ谷3を交互に配置
して形成されるコグ部4が設けてある。
As shown in FIG. 1 described above, the cogged belt A includes an inner peripheral side compressed rubber layer 1 and an outer peripheral side expanded rubber layer 10.
And an adhesive rubber layer 11 between the two rubber layers 1 and 10 is formed in a laminated and integrated structure, and a core wire 12 is embedded in the adhesive rubber layer 11 in the longitudinal direction of the belt. And compressed rubber layer 1
A cog portion 4 formed by alternately arranging cog peaks 2 and cog valleys 3 along the longitudinal direction of the belt is provided on at least the compressed rubber layer 1 of the stretch rubber layer 10.

【0013】ここで、圧縮ゴム層1、伸張ゴム層10、
接着ゴム層11を形成するゴムとしては、天然ゴム、ブ
チルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、エチレン−プロピレンゴム、アルキル化クロロスル
フォン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、水素化ニ
トリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との混合ポリマー
等のゴム材の単独あるいはこれらの混合物の組成物を用
いることができる。そして圧縮ゴム層1や伸張ゴム層1
0には繊維を配合して用いるのが好ましい。繊維として
は、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊
維、綿等の繊維を用いることができる。繊維長は繊維の
種類によって異なるが、1〜10mmの短繊維が用いら
れ、例えばアラミド繊維であると3〜5mm、ポリアミ
ド繊維、ポリエステル繊維、綿であると5〜10mm程
度のものが用いられる。また接着ゴム層11には繊維を
含有してもよいが、含有しないほうが好ましい。
Here, the compression rubber layer 1, the extension rubber layer 10,
Examples of the rubber forming the adhesive rubber layer 11 include natural rubber, butyl rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber, alkylated chlorosulfonated polyethylene, hydrogenated nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, and unsaturated carboxylic acid. A composition of a rubber material alone such as a polymer mixed with a metal salt or a mixture thereof can be used. And the compression rubber layer 1 and the extension rubber layer 1
It is preferable that 0 is used by mixing fibers. As the fibers, fibers such as aramid fibers, polyamide fibers, polyester fibers, and cotton can be used. The fiber length varies depending on the type of fiber, but short fibers of 1 to 10 mm are used. For example, aramid fibers of 3 to 5 mm and polyamide fibers, polyester fibers and cotton of about 5 to 10 mm are used. The adhesive rubber layer 11 may contain fibers, but preferably does not contain fibers.

【0014】また、心線12としてはポリエステル繊
維、アラミド繊維、ガラス繊維等のコードをRFL液で
処理したものを用いることができる。さらに、圧縮ゴム
層1の表面や伸張ゴム層10の表面に補強布を積層する
ようにしてもよい。このような補強布としては、綿、ポ
リエステル繊維、ナイロン繊維等を平織、綾織、朱子織
等に製織した帆布を用いることができるものであり、R
FL液で処理した後、ゴム組成物をフィリクション・コ
ーチングしたゴム付き帆布として用いるものである。R
FL液はレゾルシンとホルマリンとの初期縮合物を、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、水素化ニトリルゴム(H−NBR)、NB
Rなどのラテックスに混合したものである。
As the core wire 12, a cord obtained by treating a cord of polyester fiber, aramid fiber, glass fiber or the like with an RFL solution can be used. Further, a reinforcing cloth may be laminated on the surface of the compressed rubber layer 1 or the surface of the stretched rubber layer 10. As such a reinforcing cloth, a canvas made of cotton, polyester fiber, nylon fiber, or the like woven in a plain weave, twill weave, satin weave, or the like can be used.
After the treatment with the FL solution, the rubber composition is used as a rubber-coated canvas subjected to fiction coating. R
The FL solution is an initial condensate of resorcinol and formalin, chloroprene, styrene / butadiene / vinylpyridine terpolymer, hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), NB
It is mixed with latex such as R.

【0015】上記のように形成されるコグドベルトAに
おいて、コグ部4のコグ山2とコグ谷3はそれぞれ、側
面視で丸形に形成されるものであり、コグドベルトAを
ベルト長手方向に沿ってその厚み方向(内外周方向)に
切断すると、その切断面にコグ谷2の頂部は凸曲線とし
て表われ、またコグ谷3の底部は凹曲線として表われ
る。そしてコグ谷3の底部のこの凹曲線は、従来のもの
では一般に、図3に示すように単一の曲率をもつ一つの
円弧で形成されており、この単一の円弧の両端はコグ山
2の側面へと滑らかに繋がっている。しかしコグ谷3の
底部の凹曲線がこのように単一の曲率の円弧で形成され
ていると、コグドベルトAの厚みが最も薄くなる部分で
あるコグ谷3の底部の最深部に屈曲時の応力が集中し易
くなり、応力の集中による屈曲疲労によって、コグ谷3
の底部の最深部に亀裂が発生し易くなる。
In the cogged belt A formed as described above, the cog peak 2 and the cog valley 3 of the cog portion 4 are each formed in a circular shape in a side view, and the cog belt A is formed along the belt longitudinal direction. When cut in the thickness direction (inner and outer directions), the top of the cog valley 2 appears as a convex curve on the cut surface, and the bottom of the cog valley 3 appears as a concave curve. This concave curve at the bottom of the cog valley 3 is generally formed by a single arc having a single curvature as shown in FIG. It is smoothly connected to the side of. However, when the concave curve at the bottom of the cog valley 3 is formed by an arc having a single curvature as described above, the stress at the time of bending is applied to the deepest portion at the bottom of the cog valley 3 where the thickness of the cog valley A becomes the thinnest. Is easily concentrated, and the bending fatigue caused by the concentration of stress causes cog valley 3
Cracks are likely to occur in the deepest portion at the bottom of the steel.

【0016】そこで本発明では、このコグ谷3の底部の
凹曲線を、複数の曲率の円弧が連続する曲線として形成
するようにしたものであり、コグ谷3の底部の最深部に
屈曲時の応力が集中することを防ぎ、応力の分散によっ
て屈曲疲労を低減し、コグ谷3に亀裂が発生することを
防止するようにしてある。
Therefore, in the present invention, the concave curve at the bottom of the cog valley 3 is formed as a curve in which arcs of a plurality of curvatures are continuous. The stress is prevented from being concentrated, the bending fatigue is reduced by dispersing the stress, and the occurrence of cracks in the cog valley 3 is prevented.

【0017】ここで、コグ谷3の底部の凹曲線を形成す
るこの複数の曲率の円弧のうち、コグ谷3の底部の最深
部の曲線を形成する円弧の曲率が最も小さくなるように
形成するのが好ましい。この曲率が最も小さい円弧の曲
率はゼロであってもよい。そして図2(a)の実施の形
態では、このようにコグ谷3の底部の最深部の曲線を形
成する円弧の曲率を最も小さく形成すると共に、コグ山
2の側面に近付くに従って曲率が段階的に大きくなるよ
うに各円弧を形成し、この複数の円弧を滑らかに接続し
て連続した曲線に形成するようにしてあり、この曲線の
両端をコグ山2の側面へと滑らかに繋げてある。
Here, among the arcs of a plurality of curvatures forming the concave curve at the bottom of the cog valley 3, the curvature of the arc forming the deepest curve at the bottom of the cog valley 3 is formed to be the smallest. Is preferred. The curvature of the arc having the smallest curvature may be zero. In the embodiment shown in FIG. 2A, the curvature of the arc forming the deepest curve at the bottom of the cog valley 3 is formed to be the smallest, and the curvature gradually increases as approaching the side face of the cog valley 2. Each of the arcs is formed so as to be larger, and the plurality of arcs are smoothly connected to form a continuous curve. Both ends of the curve are smoothly connected to the side surface of the cog mountain 2.

【0018】また図2(b)の実施の形態では、上記の
ようにコグ谷3の底部の最深部の曲線を形成する円弧の
曲率を最も小さく形成すると共に、コグ谷3の底部の最
深部からコグ山2の側面へと曲率が順次大きくなるよう
に連続的に変化する円弧の連なりの曲線、すなわちスプ
ライン曲線で形成してある。
In the embodiment shown in FIG. 2B, the curvature of the arc forming the deepest curve at the bottom of the cog valley 3 is formed to be the smallest as described above, and the deepest portion at the bottom of the cog valley 3 is formed. The curve is formed by a series of circular arcs that continuously change so that the curvature gradually increases from the side to the side surface of the cog mountain 2, that is, a spline curve.

【0019】このように、コグ谷3の底部の凹曲線を形
成する複数の曲率の円弧のうち、コグ谷3の底部の最深
部の曲線を形成する円弧の曲率を最も小さく形成するこ
とによって、コグドベルトAが屈曲する際にコグ谷3の
最深部に応力が集中することを防いでその周辺部へ応力
を分散させることができるものあり、コグ谷3の屈曲疲
労を低減して亀裂の発生を防ぐことができるものであ
る。またこのように屈曲応力を分散することができるた
めに、コグドベルトAが屈曲する際の発熱を緩和するこ
とができ、発熱による温度上昇によって亀裂が発生し易
くなることも防止できるものである。複数の曲率の円弧
の曲率の変化は、図2(a)(b)のように、コグ谷3
の最深部からコグ山2の側面へと向かって順次大きくな
るようにするのが好ましく、このようすれば、応力の分
散効果を高く得ることができるものである。
As described above, of the plurality of arcs of curvature forming the concave curve at the bottom of the cog valley 3, the curvature of the arc forming the deepest curve at the bottom of the cog valley 3 is formed to be the smallest. When the cogged belt A is bent, stress can be prevented from being concentrated at the deepest part of the cog valley 3 and the stress can be dispersed to the periphery thereof. That can be prevented. In addition, since the bending stress can be dispersed in this manner, heat generated when the cogged belt A bends can be reduced, and cracks can be prevented from easily occurring due to a temperature rise due to the heat generation. As shown in FIGS. 2A and 2B, the change in the curvature of the arc having a plurality of curvatures is represented by the cog valley 3.
Is preferably sequentially increased from the deepest portion toward the side surface of the cog peak 2, so that a high stress dispersing effect can be obtained.

【0020】また、コグ谷3の底部の最深部の曲線を形
成する曲率の小さい円弧のみでコグ谷3を形成するよう
にすると、コグ谷3の側面の幅が広くなってコグ谷3の
側面積が大きくなり、コグ山2は側面の厚みが薄くなっ
てコグ山2が小さくなってしまうが、上記のように、円
弧の曲率をコグ谷3の最深部からコグ山2の側面へと向
かって順次大きくなるようにしてあるために、コグ谷3
の側面積の増加を最小限に抑えてコグ山2が小さくなる
ことがないようにすることができるものである。
Further, when the cog valley 3 is formed only by a circular arc having a small curvature which forms the deepest curve at the bottom of the cog valley 3, the width of the side surface of the cog valley 3 is increased and the side of the cog valley 3 is formed. Although the area becomes large and the thickness of the side surface of the cog peak 2 becomes thin and the cog peak 2 becomes small, the curvature of the arc is increased from the deepest part of the cog valley 3 to the side surface of the cog peak 2 as described above. Cog valley 3
Can be minimized to prevent the Cog peak 2 from becoming smaller.

【0021】[0021]

【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例によって具
体的に説明する。
Next, the present invention will be described specifically with reference to examples and comparative examples.

【0022】(比較例)図3はコグドベルトAをベルト
長手方向に沿ってその厚み方向に切断したときの切断端
面を示すものであり、比較例では、コグ部4のコグ谷3
の底部を図3のようにCADで設計した。すなわち、こ
の切断端面に表われるコグ谷3の底部の曲線を、θ1
163°の範囲で曲率半径1.6mmの曲率の円弧とし
て形成してあり、この円弧の両端はコグ山2の側面に繋
がっている。また、上記の切断端面に表われるコグ山2
の頂部の曲線を曲率半径3.2mmの円弧で形成し、コ
グ山2の高さ(コグ谷3の最深部からコグ山2の頂点ま
での高さ)を6.8mm、コグ山2の半ピッチを5.1
5mmに形成した。そして図3においてLは心線12の
中心を示すものであり、心線12の中心Lからコグ谷3
の最深部までの厚みを3.1mm、心線12の中心Lか
ら伸張ゴム層10の表面までの厚みを3.3mmに形成
した。
(Comparative Example) FIG. 3 shows a cut end face when the cog belt A is cut in the thickness direction along the longitudinal direction of the belt. In the comparative example, the cog valley 3 of the cog portion 4 is shown.
Was designed by CAD as shown in FIG. That is, the curve at the bottom of the cog valley 3 appearing on the cut end face is represented by θ 1 =
The arc is formed as a circular arc having a curvature radius of 1.6 mm in the range of 163 °, and both ends of the circular arc are connected to the side surface of the cog peak 2. In addition, Cog mountain 2 appearing on the cut end surface described above
Is formed by an arc having a curvature radius of 3.2 mm, the height of the cog peak 2 (the height from the deepest part of the cog valley 3 to the top of the cog peak 2) is 6.8 mm, and the half of the cog peak 2 5.1 pitch
It was formed to 5 mm. In FIG. 3, L indicates the center of the core wire 12, and the cog valley 3 is located from the center L of the core wire 12.
Was formed to a depth of 3.1 mm, and a thickness from the center L of the core wire 12 to the surface of the stretched rubber layer 10 was set to 3.3 mm.

【0023】(実施例1)図2(a)はコグドベルトA
をベルト長手方向に沿ってその厚み方向に切断したとき
のコグ谷3の部分の切断端面を示すものであり、実施例
1では、コグ部4のコグ谷3の底部を図2(a)のよう
にCADで設計した。すなわち、この切断端面に表われ
るコグ谷3の底部の曲線を、コグ谷3の最深部において
θ2=34.6°の範囲で曲率半径2.8mmの曲率で
形成される円弧と、この円弧の両側においてθ3=6
4.2°の範囲で曲率半径1.0mmの曲率で形成され
る円弧とが連続する曲線として形成してあり、この両側
の円弧はコグ山2の側面に繋がっている。その他の寸法
は上記の図3のものと同様に設計した。尚、図2(a)
の鎖線は、比較例のコグ谷3の底部の曲線を示す。
(Embodiment 1) FIG. 2 (a) shows a cog belt A
2 shows a cut end surface of the cog valley 3 when the slab is cut in the thickness direction along the longitudinal direction of the belt. In Example 1, the bottom of the cog valley 3 of the cog portion 4 is shown in FIG. As designed by CAD. That is, a curve at the bottom of the cog valley 3 appearing on the cut end face is formed into an arc formed at the deepest part of the cog valley 3 with a curvature having a radius of curvature of 2.8 mm in a range of θ 2 = 34.6 °, and this arc Θ 3 = 6 on both sides of
An arc formed with a curvature having a radius of curvature of 1.0 mm within a range of 4.2 ° is formed as a continuous curve, and the arcs on both sides are connected to the side surface of the cog mountain 2. Other dimensions were designed in the same manner as in FIG. FIG. 2 (a)
The dashed line indicates the curve at the bottom of the cog valley 3 of the comparative example.

【0024】(実施例2)図2(b)はコグドベルトA
をベルト長手方向に沿ってその厚み方向に切断したとき
のコグ谷3の部分の切断端面を示すものであり、実施例
2では、コグ部4のコグ谷3の底部を図2(b)のよう
にCADで設計した。すなわち、この切断端面に表われ
るコグ谷3の底部の曲線を、黒点で示される点をスプラ
イン曲線によってなめらかに接続する曲線で形成してあ
り、この曲線はコグ谷3の最深部からコグ山2の側面に
へと曲率が順次大きくなるように連続的に変化する円弧
の連なりの曲線となっている。その他の寸法は上記の図
3のものと同様に設計した。尚、図2(b)の鎖線は、
比較例のコグ谷3の底部の曲線を示す。
(Embodiment 2) FIG. 2B shows a cogged belt A.
2 shows the cut end surface of the cog valley 3 when the slab is cut in the thickness direction along the longitudinal direction of the belt. In the second embodiment, the bottom of the cog valley 3 of the cog portion 4 is shown in FIG. As designed by CAD. That is, the curve at the bottom of the cog valley 3 appearing on the cut end face is formed by a curve that smoothly connects points indicated by black points by spline curves. Is a continuous curve of circular arcs that continuously changes so that the curvature gradually increases toward the side surface. Other dimensions were designed in the same manner as in FIG. The chain line in FIG.
The curve at the bottom of the cog valley 3 of the comparative example is shown.

【0025】上記の比較例及び実施例1,2のようにコ
グ部4のコグ谷3の底部を設計したコグドベルトAにつ
いて、コグドベルトAを屈曲したときにコグ谷3に生じ
る応力を有限要素法解析によって検証した。図4(a)
は有限要素法解析モデルを示すものであり、8節点2次
平面ひずみ要素からなるゴム1,10,11の部分と、
2節点トラス要素からなる心線12の部分にて構成され
る。心線12の部分のトラスはゴム1,10,11の部
分に比べて大きなヤング率であり、コグドベルトAは心
線12の部分を中心にして屈曲する。このモデルはコグ
山2からコグ山2までの2ピッチ分並べたものであっ
て、その両端を対称面として面内に拘束されるようにし
てあり、図4(b)に鎖線から実線へと示すように、右
側の面を時計回りに回転させてコグドベルトAを屈曲さ
せた。ここで、ゴム1,10,11の部分のヤング率3
9N/mm2(4kgf/mm2)、ポアソン比0.49
9(非圧縮)、心線12のヤング率29420N/mm
2(3000kgf/mm2)、ポアソン比0.3、断面
積0.785mm2に設定し、コグドベルトAをθ4=3
0°の角度で屈曲させた。心線12の中央位置での平均
の曲率半径は39.3mmとなる。
With respect to the cogged belt A in which the bottom of the cog valley 3 of the cog portion 4 is designed as in the comparative example and the first and second examples, the stress generated in the cog valley 3 when the cog belt A is bent is analyzed by the finite element method. Verified by. FIG. 4 (a)
Indicates a finite element method analysis model, and includes rubbers 1, 10, and 11 composed of eight-node secondary plane strain elements;
It is composed of a core wire 12 composed of two-node truss elements. The truss at the portion of the cord 12 has a larger Young's modulus than that of the rubbers 1, 10, and 11, and the cogged belt A bends around the portion of the cord 12. This model is arranged for two pitches from Cog Mountain 2 to Cog Mountain 2, and is constrained in the plane with both ends as symmetry planes. As shown, the right side was rotated clockwise to bend the cogged belt A. Here, the Young's modulus 3 of the rubber 1,10,11 portion
9 N / mm 2 (4 kgf / mm 2 ), Poisson's ratio 0.49
9 (uncompressed), Young's modulus of the core wire 29420N / mm
2 (3000kgf / mm 2), Poisson's ratio of 0.3, to set the cross-sectional area 0.785 mm 2, cogged belt and A θ 4 = 3
It was bent at an angle of 0 °. The average radius of curvature at the center of the core wire 12 is 39.3 mm.

【0026】このようにコグドベルトAを屈曲したとき
の、図4(a)のモデルの二つのコグ谷3のうち、左側
のコグ谷3に加わる応力を非線形解析による有限要素法
解析で求めた。このとき、屈曲時にコグ谷3は圧縮され
るので、コグ谷3に加わる応力を最小主応力として求
め、結果を図5〜図7に示す。図5は図3の比較例、図
6は図2(a)の実施例1、図7は図2(b)の実施例
2についての解析結果であり、色が濃いほど最小主応力
の絶対値が大きいことを示し、各図に矢印で示す部分で
最小主応力の絶対値が最も大きくなっている。また比較
例、実施例1,2における最小主応力の絶対値を比較し
て図8のグラフに示す。
The stress applied to the left cog valley 3 of the two cog valleys 3 of the model shown in FIG. 4A when the cogged belt A is bent as described above was determined by the finite element method analysis using nonlinear analysis. At this time, since the cog valley 3 is compressed at the time of bending, the stress applied to the cog valley 3 is determined as the minimum principal stress, and the results are shown in FIGS. FIG. 5 shows the analysis results of the comparative example of FIG. 3, FIG. 6 shows the analysis results of the embodiment 1 of FIG. 2 (a), and FIG. 7 shows the analysis results of the embodiment 2 of FIG. 2 (b). The absolute value of the minimum principal stress is the largest at the part indicated by the arrow in each figure. FIG. 8 is a graph comparing the absolute values of the minimum principal stress in the comparative example and the first and second examples.

【0027】最小主応力の絶対値が大きい程、屈曲疲労
のダメージが大きく、亀裂が発生し易いと考えられる。
そして比較例の図5では最小主応力は1箇所であるが、
実施例1の図6や実施例2の図7では最小主応力は2箇
所に分散しており、この2箇所の応力はほぼ同じ値にな
っている。また図8のグラフの結果から、比較例の最小
主応力の絶対値に対して、実施例1の最小主応力は1
4.3%、実施例2の最小主応力は17.6%、それぞ
れ小さくなっていることがわかる。従って、実施例1,
2のものでは、屈曲の際の応力をコグ谷3の底部におい
て分散して、大きな応力が集中して作用することを防ぐ
ことができ、コグ谷3に亀裂が発生することを防止でき
ることが確認されるものである。
It is considered that the greater the absolute value of the minimum principal stress, the greater the damage due to bending fatigue and the easier the occurrence of cracks.
And in FIG. 5 of the comparative example, the minimum principal stress is one place,
In FIG. 6 of the first embodiment and FIG. 7 of the second embodiment, the minimum principal stress is dispersed at two places, and the stresses at the two places have substantially the same value. Also, from the results of the graph of FIG. 8, the minimum principal stress of Example 1 is 1 to the absolute value of the minimum principal stress of Comparative Example.
4.3% and the minimum principal stress of Example 2 are 17.6%, which are small. Therefore, Example 1,
In the case of No. 2, it is confirmed that the stress at the time of bending can be dispersed at the bottom of the cog valley 3 to prevent a large stress from concentrating and acting, and to prevent the occurrence of a crack in the cog valley 3. Is what is done.

【0028】[0028]

【発明の効果】上記のように本発明は、少なくとも圧縮
ゴム層にベルト長手方向に沿ってコグ山とコグ谷を交互
に多数配して形成されるコグ部を設けたコグドベルトに
おいて、コグドベルトをベルト長手方向に沿ってその厚
み方向に切断した断面に表われるコグ谷の底部の曲線
が、複数の曲率の円弧が連続する曲線で形成されている
ことを特徴とするものであり、コグドベルトが屈曲する
ときの応力がコグ谷の底部の一箇所に集中することを防
ぐことができ、応力の分散によって屈曲疲労を低減し
て、コグ谷に亀裂が発生することを防止することができ
るものである。
As described above, the present invention relates to a cogged belt provided with a cog portion formed by arranging a large number of cog peaks and cog valleys alternately at least in the compression rubber layer along the belt longitudinal direction. The curve at the bottom of the cog valley, which appears in a cross section cut in the thickness direction along the longitudinal direction, is characterized in that arcs of a plurality of curvatures are formed by a continuous curve, and the cogged belt is bent. The stress at that time can be prevented from concentrating at one position at the bottom of the cog valley, and the stress can be reduced to reduce the bending fatigue, thereby preventing the crack from being generated in the cog valley.

【0029】また請求項2の発明は、複数の曲率の円弧
のうちコグ谷の底部の最深部の曲線を形成する円弧の曲
率が最も小さく形成されていると共に、コグ山の側面に
近い曲線を形成する円弧の曲率が大きく形成されている
ので、コグドベルトが屈曲する際にコグ谷の最深部に応
力が集中することを防いでその周辺部へ応力を分散させ
ることができるものあり、コグ谷の屈曲疲労を低減して
亀裂の発生を防ぐことができるものである。
According to a second aspect of the present invention, the curvature of the arc forming the deepest curve at the bottom of the cog valley is formed to be the smallest among the arcs having a plurality of curvatures, and the curve close to the side surface of the cog peak is formed. Since the curvature of the arc to be formed is large, it is possible to prevent the stress from being concentrated at the deepest part of the cog valley when the cogged belt is bent, and to disperse the stress to the periphery thereof, It can reduce bending fatigue and prevent cracks from occurring.

【0030】また請求項3の発明は、複数の曲率の円弧
が連続する曲線は、コグ谷の底部の最深部からコグ山の
側面へと曲率が順次大きくなるように連続的に変化する
円弧の連なりの曲線で形成されているので、コグドベル
トが屈曲する際にコグ谷の最深部に応力が集中すること
を防いでその周辺部へ応力を分散させることができるも
のあり、コグ谷の屈曲疲労を低減して亀裂の発生を防ぐ
ことができるものである。
According to a third aspect of the present invention, a curve in which a plurality of arcs having a plurality of curvatures are continuous is a curve in which the curvature continuously changes from the deepest portion at the bottom of the cog valley to the side surface of the cog hill. Since it is formed by a series of curves, when the cogged belt bends, it can prevent stress from concentrating on the deepest part of the cog valley and disperse the stress to the periphery, and there is a bending fatigue of the cog valley This can reduce the occurrence of cracks.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】コグドベルトの実施の形態の一例を示す一部破
断斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of an embodiment of a cogged belt.

【図2】本発明の実施の形態の一例におけるコグ谷の部
分の切断端面を示す図であり、(a)は実施例1を、
(b)は実施例2をそれぞれ示し、図2(a)において
寸法の数字の単位はmmである。
FIG. 2 is a diagram showing a cut end surface of a cog valley portion according to an example of an embodiment of the present invention.
(B) shows Example 2 respectively, and the unit of the numerical value of the dimension in FIG. 2 (a) is mm.

【図3】従来の一例におけるコグドベルトの切断端面を
示す図であり、寸法の数字の単位はmmである。
FIG. 3 is a diagram showing a cut end surface of a cogged belt according to an example of the related art, and a unit of a numerical value of a dimension is mm.

【図4】(a)は有限要素法解析のモデルを示す図、
(b)はこのモデルを屈曲した状態を示す図である。
FIG. 4A is a diagram showing a model of a finite element method analysis,
(B) is a diagram showing a state in which the model is bent.

【図5】比較例のコグベルトを屈曲したときにコグ谷に
加わる応力を有限要素法解析した結果を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a result of a finite element method analysis of a stress applied to a cog valley when a cog belt of a comparative example is bent.

【図6】実施例1のコグベルトを屈曲したときにコグ谷
に加わる応力を有限要素法解析した結果を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a result of a finite element method analysis of a stress applied to a cog valley when the cog belt of Example 1 is bent.

【図7】実施例2のコグベルトを屈曲したときにコグ谷
に加わる応力を有限要素法解析した結果を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing the result of a finite element method analysis of stress applied to a cog valley when the cog belt of Example 2 is bent.

【図8】実施例1,2及び比較例の最小主応力の絶対値
を比較するグラフである。
FIG. 8 is a graph comparing the absolute values of the minimum principal stresses of Examples 1 and 2 and Comparative Example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮ゴム層 2 コグ山 3 コグ谷 4 コグ部 1 compressed rubber layer 2 cog peak 3 cog valley 4 cog part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも圧縮ゴム層にベルト長手方向
に沿ってコグ山とコグ谷を交互に多数配して形成される
コグ部を設けたコグドベルトにおいて、コグドベルトを
ベルト長手方向に沿ってその厚み方向に切断した断面に
表われるコグ谷の底部の曲線が、複数の曲率の円弧が連
続する曲線で形成されていることを特徴とするコグドベ
ルト。
1. A cogged belt provided with a cog portion formed by alternately arranging a large number of cog peaks and cog valleys at least in a compression rubber layer along a belt longitudinal direction, wherein the cog belt is formed in a thickness direction along the belt longitudinal direction. A cogged belt, characterized in that a curve at the bottom of a cog valley appearing in a cross section cut into a cross section is formed by a curve in which arcs of a plurality of curvatures are continuous.
【請求項2】 複数の曲率の円弧のうちコグ谷の底部の
最深部の曲線を形成する円弧の曲率が最も小さく形成さ
れていると共に、コグ山の側面に近い曲線を形成する円
弧の曲率が大きく形成されていることを特徴とする請求
項1に記載のコグドベルト。
2. The arc of the plurality of curvatures forming the deepest curve at the bottom of the cog valley has the smallest curvature, and the curvature of the arc forming the curve close to the side surface of the cog valley has the smallest curvature. The cogged belt according to claim 1, wherein the cogged belt is formed large.
【請求項3】 複数の曲率の円弧が連続する曲線は、コ
グ谷の底部の最深部からコグ山の側面へと曲率が順次大
きくなるように連続的に変化する円弧の連なりの曲線で
形成されていることを特徴とする請求項1に記載のコグ
ドベルト。
3. A curve in which arcs of a plurality of curvatures are continuous are formed by a series of arcs that continuously change so that the curvature increases sequentially from the deepest portion at the bottom of the cog valley to the side surface of the cog hill. The cogged belt according to claim 1, wherein:
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