JPH02248741A - Toothed belt - Google Patents

Toothed belt

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JPH02248741A
JPH02248741A JP6957089A JP6957089A JPH02248741A JP H02248741 A JPH02248741 A JP H02248741A JP 6957089 A JP6957089 A JP 6957089A JP 6957089 A JP6957089 A JP 6957089A JP H02248741 A JPH02248741 A JP H02248741A
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JP
Japan
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core
belt
fiber bundle
fiber
section
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JP6957089A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Onoe
尾上 勧
Hiroshi Matsuoka
宏 松岡
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Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To further improve the durability of a belt by constituting each core body with a core section made of a no-twist fiber bundle and a shell section made of a twisted fiber bundle covering the outer periphery of the core section and having a twist angle larger than that of the core section. CONSTITUTION:Many tooth sections 2 are formed on the bottom section of a rubber structure body 1. Multiple endless core bodies 4 are buried in parallel in the belt width direction in the rubber structure body 1. Each core body 4 is constituted with a double structure of a core section 5 made of a no-twist fiber bundle and a shell section 6 made of a twisted fiber bundle covering the outer periphery of the core section 5 and having a twist angle larger than that of the core section 5. The apparent distortion of the core bodies 4 is decreased when a belt A is bent, thus its stress concentration is eliminated. The durability of the belt A can be improved accordingly.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、底部に噛合用の多数の歯部を有する歯付ベル
トに関し、特に、その長さ方向に埋設される心体(抗張
体)の構造に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a toothed belt having a large number of teeth for meshing on the bottom, and particularly relates to a toothed belt having a core (tensile member) embedded in the length direction of the toothed belt. ) regarding the structure of

(従来の技術) 従来、この種の歯付ベルトは、例えば自動車用OHCエ
ンジンにおけるシンクロベルト(タイミングベルト)等
として多用されており、基本的には、底部に多数の歯部
を有するゴム配合物からなるゴム構造体と、該ゴム構造
体内にベルト幅方向に並列に埋設されたエンドレスの心
体とを備えてなり、ゴム構造体の歯部表面に帆布が被覆
されて構成されている。
(Prior Art) Conventionally, this type of toothed belt has been widely used, for example, as a synchro belt (timing belt) in automobile OHC engines, and is basically a rubber compound having a large number of teeth on the bottom. The belt comprises a rubber structure consisting of a rubber structure, and an endless core embedded in the rubber structure in parallel in the belt width direction, and the surface of the teeth of the rubber structure is covered with canvas.

上記心体としては、ポリエステル繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維、ガラス繊維(カーボン繊維)等の高モジュラス
で引張強度の高い繊維を集束してなる繊維束を用い、そ
の繊維束を多数本引き揃えたもの(コード)が一般に使
用されている。
The above-mentioned core body uses a fiber bundle made of high modulus and high tensile strength fibers such as polyester fibers, aromatic polyamide fibers, and glass fibers (carbon fibers), and is made by aligning many fiber bundles. (code) is commonly used.

ところで、上記繊維束として全く加熱されていない無撚
のものを用いると、高いモジユラス及び引張強度が得ら
れて上記繊維の物性を良好に発現することができるので
好ましいが、反面、繊維束の取扱いが困難になるととも
に、ベルトの屈曲走行等により繊維束の特に表層部分が
内部に比較して屈曲疲労してフィラメント切れを生じ易
くなる。
By the way, it is preferable to use a non-twisted fiber bundle that has not been heated at all as it can obtain high modulus and tensile strength and can exhibit the physical properties of the fibers well. However, on the other hand, it is difficult to handle the fiber bundle. In addition, due to bending and running of the belt, especially the surface layer portion of the fiber bundle is more prone to bending fatigue and filament breakage than the inside.

このことから、通常はラング撚り、片撚り、諸撚り等の
撚りを付与して使用することが行われている。このため
、加熱された繊維束により、ベルトの走行時にモジュラ
スが低くて、繊維束の断面積当りの強力も低くなり、耐
久性が低いという問題が生じる。
For this reason, it is usually used with twists such as rung twist, single twist, and plied twist. Therefore, the problem arises that the heated fiber bundle has a low modulus when the belt runs, and the strength per cross-sectional area of the fiber bundle is also low, resulting in low durability.

そこで、こうした無撚m維束及び加熱繊維束の双方によ
る背反する問題点を解消するために、従来、実開昭63
−8453号公報に開示されるものが提案されている。
Therefore, in order to solve the contradictory problems caused by both untwisted m fiber bundles and heated fiber bundles, conventionally,
The one disclosed in Japanese Patent No.-8453 has been proposed.

このものは、第6図に示すように、ベルト心体として無
撚繊維束aの周囲にポリアミド合成繊維等の接着の容品
な繊維束すを螺旋状に巻回したコードを用いるものであ
る。
As shown in Fig. 6, this belt core uses a cord in which a bonded fiber bundle such as polyamide synthetic fiber is spirally wound around a non-twisted fiber bundle a. .

(発明が解決しようとする課題) しかし、この提案のものでは、コードの巻回する繊維束
すが内側の繊維束aに対し1/10〜1/15の比の繊
維量で極めて少なく、しかも周囲の繊維束すが螺旋状に
巻回されているので、中心部の繊維束aが部分的に外部
に露出した構造である。このため、外周に繊維束すが巻
き付けられた部分とその繊維束すのない部分とでは心体
のコード径が異なり、コード径の長さ方向の均一性がな
い。その結果、ベルトが多角に屈曲されるシンクロベル
ト等として使用された場合、そのベルト屈曲部に対応し
て心体に応力集中する部分が生じ、ベルトの早期破損に
繋がる虞れがあり、耐久性の点で今一つ不十分である。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in this proposal, the amount of fiber in the fiber bundle around which the cord is wound is extremely small, with a ratio of 1/10 to 1/15 to the fiber bundle a on the inside. Since the surrounding fiber bundles are spirally wound, the fiber bundle a in the center is partially exposed to the outside. For this reason, the cord diameter of the core differs between the portion around which the fiber bundle is wound and the portion without the fiber bundle, and the cord diameter is not uniform in the length direction. As a result, when the belt is used as a synchronized belt that is bent at multiple angles, there will be areas where stress is concentrated on the center body corresponding to the bent parts of the belt, which may lead to early breakage of the belt and reduce durability. In this respect, it is still insufficient.

本発明は斯かる諸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、上記ベルト心体を構成する繊維束
の構造を改良することにより、そのベルト屈曲時におけ
る応力集中を抑えてベルトの耐久性をより一層高めよう
とすることにある。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to suppress stress concentration during bending of the belt by improving the structure of the fiber bundles constituting the belt core. The aim is to further increase the durability of the

(課題を解決するための手段) 上記目的の達成のために、請求項(1)記載の発明の解
決手段は、底部に多数の歯部を有するゴム構造体と、該
ゴム構造体内にベルト幅方向に並列に埋設されたエンド
レスの心体とを備えてなる歯付ベルトにおいて、上記各
心体を、アラミド繊維等の無撚繊維束からなるコア部と
、該コア部の外周を被覆し、コア部よりも撚り角度の大
きい加熱繊維束からなるシェル部との二重構造のコード
で構成する。ここで、上記無撚繊維束は、紡糸後の加熱
を行わない原糸をいい、通常、ごく僅か(1m当り1〜
10回程度)の自然の撚りがかかったものをいう。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the solving means of the invention described in claim (1) includes a rubber structure having a large number of teeth at the bottom, and a belt width inside the rubber structure. In a toothed belt comprising endless core bodies embedded in parallel in the direction, each core body is covered with a core part made of a non-twisted fiber bundle such as aramid fiber, and the outer periphery of the core part, It consists of a double-layered cord with a shell part made of heated fiber bundles with a larger twist angle than the core part. Here, the above-mentioned untwisted fiber bundle refers to raw yarn that is not heated after spinning, and usually has a very small amount (1 to 1 per meter).
This refers to something that has been twisted naturally (approximately 10 times).

また、請求項(2記載の発明の解決手段は、上記構成に
おける心体のコード径に対するコア部の断面積比率を6
0〜90%とする。
Further, the solving means of the invention as set forth in claim (2) is such that the cross-sectional area ratio of the core portion to the cord diameter of the core body in the above configuration is 6.
0 to 90%.

さらに、請求項■)記載の発明の解決手段は、上記シェ
ル部における繊維束の繊維軸と直角方向の撚り角度を2
5〜50″とする。この撚り角度は、繊維軸と直角方向
が零で、無撚のものでは90″となる。
Furthermore, the solving means of the invention described in claim (2) is such that the twist angle in the direction perpendicular to the fiber axis of the fiber bundle in the shell portion is 2
The twist angle is 5 to 50''. The twist angle is zero in the direction perpendicular to the fiber axis, and is 90'' for non-twisted fibers.

(作用) 上記構成により、請求項(1)記載の発明では、心体の
コア部が無撚繊維束であり、その周囲が加熱vaM1束
からなるシェル部で被覆されているので、繊維の高モジ
ュラス及び高引張強度という物性は本来の無撚繊維束と
同様に良好に発現される。しかも、心体(ベルト)の屈
曲時に心体の見掛上の歪み(伸長、圧縮)が少なくなり
、応力集中を回避することができ、よってベルト走行時
の心棒全体としての耐疲労性を良好にしてベルトの耐久
性を高めることができる。
(Function) According to the above structure, in the invention described in claim (1), the core part of the core is a non-twisted fiber bundle, and the periphery thereof is covered with the shell part made of the heated vaM1 bundle, so that the fibers have a high The physical properties of modulus and high tensile strength are exhibited as well as the original untwisted fiber bundle. Moreover, the apparent distortion (elongation, compression) of the core body (extension, compression) when the core body (belt) is bent is reduced, and stress concentration can be avoided, thus improving the fatigue resistance of the core body as a whole when the belt is running. This can increase the durability of the belt.

また、心体の外周シェル部が加熱繊維束であるので、無
撚繊維の場合と異なり、加熱繊維束のみと同様に高次加
工が容易となる。しかも、心体の二重構造によりそのコ
ード径を設定どおりの値とでき、ベルトのm部のブーり
との噛合いを良好に確保できる。
Further, since the outer circumferential shell portion of the core body is a heated fiber bundle, unlike the case of non-twisted fibers, high-order processing is facilitated in the same way as with only a heated fiber bundle. Moreover, due to the double structure of the core, the cord diameter can be set to a predetermined value, and good engagement with the boob of the m section of the belt can be ensured.

また、請求項(2)記載の発明では、上記心体のコード
径に対するコア部の断面積比率が60%以上であるので
、コア部による繊維の高モジュラス及び高引張強度を良
好に発現することができる。また、同比率が90%以下
であるので、シェル部の繊維束によりコア部を均一にカ
バーして、ミクロ的にみても心体のコード径をベルト長
さ方向で均一にでき、ベルト屈曲時の応力集中を防いで
、ベルト走行により心体が疲労した後でもコード強力を
大に保つことができる。
Further, in the invention described in claim (2), since the cross-sectional area ratio of the core portion to the cord diameter of the core body is 60% or more, the core portion can satisfactorily exhibit high modulus and high tensile strength of the fiber. I can do it. In addition, since the same ratio is less than 90%, the fiber bundle of the shell part covers the core part uniformly, and even from a microscopic perspective, the cord diameter of the core body can be made uniform in the belt length direction, and when the belt is bent, the core part can be uniformly covered. This prevents stress concentration and maintains the strength of the cord even after the body and mind become fatigued due to belt running.

さらに、請求項(3)記載の発明では、上記シェル部に
おける繊維束の繊維軸と直角方向の撚り角度が25〜5
0@であるので、上記心体の疲労後の強力を大に保つこ
とができる。
Furthermore, in the invention described in claim (3), the twist angle of the fiber bundle in the shell portion in the direction perpendicular to the fiber axis is 25 to 5.
Since it is 0@, the strength of the above-mentioned core body after fatigue can be kept large.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第2図は本発明の実施例に係る歯付ベルトAを示し、1
は弾性体としてのゴム構造体で、その底部には多数の歯
部2,2.・・・が長さ方向に並んで形成されており、
この1部2,2.・・・を歯付プーリ(図示せず)の外
周歯部に噛合させることで、プーリとの間で回転を同期
して動力を伝達するようにしている。上記ゴム構造体1
は、クロロブレンゴム(ネオブレン)、スチレンブタジ
ェンゴム、エビクロロヒドリンゴム、ポリウレタンゴム
、水素添加アクリロニトリルブタジェンゴム等からなる
もので、ベルトAの使用目的に適した公知のゴム配合物
により形成される。
FIG. 2 shows a toothed belt A according to an embodiment of the present invention, 1
is a rubber structure as an elastic body, and the bottom thereof has a large number of teeth 2, 2 . ... are formed in line in the length direction,
This part 1 2, 2. By meshing with the outer circumferential teeth of a toothed pulley (not shown), the rotation is synchronized with the pulley and power is transmitted. The above rubber structure 1
is composed of chloroprene rubber (neobrene), styrene-butadiene rubber, shrimp chlorohydrin rubber, polyurethane rubber, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, etc., and is formed from a known rubber compound suitable for the intended use of belt A. Ru.

上記ゴム構造体1の歯部2,2.・・・の表面(歯面)
には歯帆布3が被覆されている。この歯帆布3は、6ナ
イロン、66ナイロン、46ナイロン、芳香族ポリエス
テル、テトロン、綿、レーヨン、テフロン系等からなる
糸又は混紡糸を単独又は組み合わせて使′用し、ベルト
歯帆布として要求される耐磨耗性、摩擦係数を満たすよ
うに織成される。
Tooth portions 2, 2 of the rubber structure 1. ... surface (tooth surface)
is covered with a tooth canvas 3. This tooth canvas 3 uses threads or blended yarns made of 6 nylon, 66 nylon, 46 nylon, aromatic polyester, Tetron, cotton, rayon, Teflon, etc., singly or in combination, and is required as a belt tooth canvas. It is woven to meet the wear resistance and friction coefficient.

また、上記ゴム構造体1の内部にはエンドレスの複数本
の心体4,4.・・・がベルト幅方向に一定ピッチをあ
けて並列にかつ各々ベルト長さ方向に対し傾斜して螺旋
状に埋設されている。この各心体4は、第1図に拡大詳
示するように芳香族ポリアミド(アラミド)繊維等の無
撚繊維束からなるコア部5と、該コア部5の外周を被覆
し、コア部5よりも撚り角度の大きい加熱繊維束からな
るシェル部6との二重構造とされている。すなわち、例
えば直径13μmのアラミド繊維フィラメントを300
0デニール(約2000本)無撚りで束ねてコア部5と
し、その周りに3000デニール(約2000本)の無
撚繊維束をコア部5を中心としてコイル状に巻き付けて
加熱繊維束とすることでコードが形成される。
Further, inside the rubber structure 1, an endless plurality of core bodies 4, 4. ... are embedded in parallel in the belt width direction at a constant pitch and in a spiral shape, each inclined to the belt length direction. As shown in enlarged detail in FIG. 1, each core body 4 includes a core portion 5 made of a non-twisted fiber bundle such as aromatic polyamide (aramid) fiber, and a core portion 5 that covers the outer periphery of the core portion 5. It has a double structure with a shell part 6 made of a heated fiber bundle with a larger twist angle than the shell part 6. That is, for example, 300 aramid fiber filaments with a diameter of 13 μm
0 denier (approximately 2,000 fibers) are bundled without twisting to form a core portion 5, and a 3,000 denier (approximately 2,000 fibers) untwisted fiber bundle is wound around the core portion 5 in a coil shape to form a heating fiber bundle. A code is formed.

また、上記各心体4のコード径に対するコア部5の断面
積比率は60〜90%の範囲とされ、かつ−シェル部6
における繊維束の繊維軸と直角方向の撚り角度θは25
〜50″の範囲とされている。
Further, the cross-sectional area ratio of the core portion 5 to the cord diameter of each core body 4 is in the range of 60 to 90%, and - the shell portion 6
The twist angle θ perpendicular to the fiber axis of the fiber bundle is 25
~50''.

したがって、上記実施例においては、ベルトAの各心体
4が無撚繊維束からなるコア部5及びその周囲の加熱繊
維束からなるシェル部6とで構成されており、上記コア
部5により高モジュラス及び高引張強度という物性を得
ることができる。また、心体4(ベルトA)の屈曲時、
心体4の見掛上の歪み(伸長、圧縮)が少なくなるので
、その応力集中がなく、ベルト走行時の心体4の耐疲労
性を全体として良好に維持でき、よってベルトAの耐久
性を高めることができる。
Therefore, in the above embodiment, each core 4 of the belt A is composed of a core part 5 made of a non-twisted fiber bundle and a shell part 6 made of a heated fiber bundle surrounding the core part 5. Physical properties such as modulus and high tensile strength can be obtained. Also, when the core body 4 (belt A) is bent,
Since the apparent distortion (elongation, compression) of the core body 4 is reduced, there is no stress concentration, and the fatigue resistance of the core body 4 can be maintained as a whole while the belt is running, thus improving the durability of the belt A. can be increased.

また、心体4の外周シェル部6が加熱繊維束であるので
、無撚繊維束の場合と異なり、加熱繊維束のみと同様に
高次加工が容易となる。しかも、心体4が無撚繊維束の
みで構成されている場合には、心体4の径が細くなり、
歯付プーリの歯部に対する噛合いが悪(なるが、この実
施例では、コア部5外周のシェル部6により心体4のコ
ード径を設定どおりの値とできるので、ベルトAの歯部
2.2.・・・のプーリとの噛合いを良好に確保できる
Further, since the outer peripheral shell portion 6 of the core body 4 is a heated fiber bundle, unlike the case of a non-twisted fiber bundle, high-order processing is facilitated as in the case of only a heated fiber bundle. Moreover, when the core body 4 is composed of only non-twisted fiber bundles, the diameter of the core body 4 becomes thinner,
Although the meshing of the toothed pulley with the toothed portion is poor (although in this embodiment, the cord diameter of the core body 4 can be adjusted to the set value by the shell portion 6 on the outer periphery of the core portion 5, the toothed portion 2 of the belt A .2. Good meshing with the pulley can be ensured.

さらに、各心体4のコード径に対するコア部5の断面積
比率が60%以上であるので、コア部5による繊維の高
モジュラス及び高引張強度を良好に発現することができ
る。しかも、上記比率の上限が90%であるので、シェ
ル部6の繊維束によりコア部5を均一にカバーでき、ミ
クロ的にみた場合、心体4のコード径をベルト長さ方向
で均一にしてベルト屈曲時の応力集中を防ぎ得、よって
ベルト走行により心体4を疲労させた後のコード強力を
大に保つことができる。
Furthermore, since the cross-sectional area ratio of the core portion 5 to the cord diameter of each core body 4 is 60% or more, the fiber can exhibit high modulus and high tensile strength due to the core portion 5. Moreover, since the upper limit of the above ratio is 90%, the core part 5 can be uniformly covered by the fiber bundle of the shell part 6, and from a microscopic point of view, the cord diameter of the core body 4 can be made uniform in the belt length direction. Stress concentration at the time of belt bending can be prevented, and the cord strength can therefore be kept high after the core body 4 is fatigued by belt running.

加えて、各心体4のシェル部6における繊維束の繊維軸
と直角方向の撚り角度θが25〜50″であるので、上
記と同様に心体4の疲労後のコード強力を大に保つこと
ができる。
In addition, since the twist angle θ of the fiber bundle in the shell portion 6 of each core body 4 in the direction perpendicular to the fiber axis is 25 to 50'', the strength of the cord after fatigue of the core body 4 is maintained high as in the above case. be able to.

また、シェル部6が加熱繊維束で構成されているので、
心体4とゴム構造体1との接着性を良好に保つことがで
きる。
In addition, since the shell portion 6 is composed of a heating fiber bundle,
Good adhesion between the core body 4 and the rubber structure 1 can be maintained.

ここで、具体的に、上記実施例の構成を有する歯付ベル
トAを製作し、その心体の強度を評価した試験結果を説
明する。製作した歯付ベルトAは幅が19鰭、歯部のピ
ッチが860龍、心体間のピッチが1.5■l1周長が
40インチであった。
Here, the results of a test in which the toothed belt A having the configuration of the above embodiment was manufactured and the strength of its core body was evaluated will be specifically described. The manufactured toothed belt A had a width of 19 fins, a tooth pitch of 860 mm, a center-to-center pitch of 1.5 inches, and a circumferential length of 40 inches.

そのゴム構造体はクロロブレンゴムを用いたゴム配合物
であり、歯帆布は66ナイロンからなるウーリー帆布を
用いた。心体はアラミド繊維からなる上記実施例の構成
のものを用いた。また、このようにして製作された歯付
ベルトAを屈曲走行させる試験機は、第5図に示すよう
に、各々水平方向の回転中心を有する4つの歯付プーリ
10〜13(いずれも歯数24)及び4つのテンション
ブーり14〜17を有する。上記4つの歯付プーリ10
〜13は対となって鉛直面内で上下方向及び水平方向に
対向配置されており、この歯付プーリ10〜13に試験
しようとする試料ベルトAが掛けられる。また、テンシ
ョンプーリ14〜17は歯付プーリ10〜13間に配置
されており、ベルトAの背面をリバースベンド状態で押
圧して該ベルトAに所定の張力を付与するものである。
The rubber structure was a rubber compound using chloroprene rubber, and the tooth canvas was a woolly canvas made of 66 nylon. The core body was made of aramid fiber and had the same structure as in the above embodiment. In addition, as shown in Fig. 5, the test machine for bending and running the toothed belt A produced in this way was equipped with four toothed pulleys 10 to 13 (each having a number of teeth) each having a rotation center in the horizontal direction. 24) and four tension booths 14-17. The above four toothed pulleys 10
- 13 are arranged in pairs to face each other vertically and horizontally, and the sample belt A to be tested is hung on these toothed pulleys 10 - 13. Further, the tension pulleys 14 to 17 are arranged between the toothed pulleys 10 to 13, and apply a predetermined tension to the belt A by pressing the back surface of the belt A in a reverse bend state.

そして、最下部の歯付プーリ10を駆動ブーりとして所
定回転数で回転させることで、ベルトAを屈曲させなが
ら走行させるようにしている。
Then, by rotating the lowermost toothed pulley 10 as a drive wheel at a predetermined rotational speed, the belt A is caused to travel while being bent.

この走行試験前後のベルトAからそれぞれ心体を取り出
してそのコード強力を測定し、比較のために、その測定
値を片撚り構造つまりコア部のない撚り構造のもののコ
ード強力で割って、片寄り構造のものを基準とするコー
ド強力指数を算出した。そして、各心体に対するコア部
の断面積比率を0%(コア部の全く無いもの)から10
0%(コア部のみのもの)に変えて上記コード強力指数
を求めたところ、第3図に示すような試験結果が得られ
た。尚、383図中、実線は疲労前(試験前)のコード
強力指数を、破線は疲労後(試験後)の同指数をそれぞ
れ示している。また、シェル部における繊維束の繊維軸
と直角方向の撚り角度θは45°に固定した。また、コ
ア部の断面積比率を求める場合、コア部に相当するフィ
ラメントを予め染色しておき、コア部とシェル部とで心
体を形成した後、その断面を撮影してその画像に基づき
コア部の断面積比率を算出した。
The core bodies were taken out from belt A before and after this running test, and their cord strength was measured. For comparison, the measured value was divided by the cord strength of a single-stranded structure, that is, a twisted structure without a core part. We calculated the code strength index based on the structure. Then, the cross-sectional area ratio of the core part to each core body was changed from 0% (no core part at all) to 10%.
When the above-mentioned cord strength index was determined by changing the value to 0% (for the core portion only), the test results shown in FIG. 3 were obtained. In Figure 383, the solid line indicates the cord strength index before fatigue (before the test), and the broken line indicates the same index after fatigue (after the test). Further, the twist angle θ of the fiber bundle in the shell portion in the direction perpendicular to the fiber axis was fixed at 45°. In addition, when determining the cross-sectional area ratio of the core part, the filament corresponding to the core part is dyed in advance, the core part and the shell part form a core body, the cross section is photographed, and the core part is formed based on the image. The cross-sectional area ratio of the section was calculated.

この第3図によれば、コア部の断面積が増大するのに応
じて疲労後(試験後)のコード強力は増加するが、コア
部の断面積比率が90%を越えると、疲労後のコード強
力が低下する。これは、シェル部の繊維がコア部を均一
にカバーでき難くなり、ミクロ的にみた場合、ベルト長
さ方向でコード径の異なる部分が存在して、その部分に
応力が集中するためである。このことから、コア部の断
面積比率は本発明で限定する60〜90%の範囲が最適
であることが判る。
According to Fig. 3, as the cross-sectional area of the core increases, the strength of the cord after fatigue (after the test) increases, but when the cross-sectional area ratio of the core exceeds 90%, the strength of the cord after fatigue increases. Code strength decreases. This is because it becomes difficult for the fibers of the shell portion to uniformly cover the core portion, and when viewed microscopically, there are portions with different cord diameters in the belt length direction, and stress is concentrated in those portions. From this, it can be seen that the optimum cross-sectional area ratio of the core portion is within the range of 60 to 90% as defined by the present invention.

また、ベルト心体におけるコア部の断面積比率を75%
に固定し、その代り、上記シェル部における繊維束の繊
維軸と直角方向の撚り角度θを変えて同様の試験をした
ところ、第4図に示す結果が得られた。尚、上記撚り角
度θは、心体の側面を撮影してシェル部の繊維軸とのず
れをもって求めた。また、第4図中、実線は疲労前のコ
ード強力指数を、破線は疲労後の同指数をそれぞれ示す
In addition, the cross-sectional area ratio of the core part in the belt center body is 75%.
When the same test was carried out by fixing the fiber bundle to 1 and instead changing the twisting angle θ perpendicular to the fiber axis of the fiber bundle in the shell portion, the results shown in FIG. 4 were obtained. The twist angle θ was determined by photographing the side surface of the core body and determining the deviation from the fiber axis of the shell portion. Moreover, in FIG. 4, the solid line shows the chord strength index before fatigue, and the broken line shows the same index after fatigue.

この第4図によると、心体の本来のコード強力はシェル
部の撚り角度θの増大と共に低下している。一方、疲労
後(試験後)のコード強力は撚り角度θの増大に伴って
増大している。これは、圧縮による疲労が緩和されて、
残存強力が増大するためである。しかし、本来のコード
強力が低いことから、撚り角度θが過度に大きくなると
疲労後のコード強力も低くなる。よってシェル部の撚り
角度θを本発明で限定する25〜50@の範囲とすると
、疲労後のコード強力指数を大きく確保できることが判
る。
According to FIG. 4, the original cord strength of the core decreases as the twist angle θ of the shell portion increases. On the other hand, the cord strength after fatigue (after the test) increases as the twist angle θ increases. This is because fatigue due to compression is alleviated,
This is because the residual strength increases. However, since the original strength of the cord is low, if the twist angle θ becomes too large, the strength of the cord after fatigue will also decrease. Therefore, it can be seen that when the twist angle θ of the shell portion is set in the range of 25 to 50@ as defined in the present invention, a large cord strength index after fatigue can be ensured.

(発明の効果) 以上の如く、請求項(1)記載の発明によると、歯付ベ
ルトにおける心体を無撚繊維束からなるコア部と、該コ
ア部の、外周を被覆し、コア部よりも撚り角度の大きい
加熱繊維束からなるシェル部との二重構造としたことに
より、心体コア部の無撚繊維束によって高モジュラス及
び高引張強度という物性を良好に発現しつつ、ベルト屈
曲時に心体の見掛上の歪みを少なくしてその応力集中を
回避することができ、よってベルトの耐久性を高めるこ
とができる。また、心体を加熱繊維束のみの場合と同様
に容易に高次加工できるとともに、心体のコード径を設
定どおりの値として、ベルトの歯部のプーリとの噛合い
を良好に確保できるという実用1優れた効果を有する。
(Effects of the Invention) As described above, according to the invention described in claim (1), the core body of the toothed belt includes a core portion made of a non-twisted fiber bundle, and the outer periphery of the core portion is covered, and By adopting a double structure with the shell part made of heated fiber bundles with a large twist angle, the non-twisted fiber bundles in the core part can exhibit excellent physical properties of high modulus and high tensile strength, while also providing excellent physical properties such as high modulus and high tensile strength when the belt is bent. It is possible to reduce the apparent distortion of the core body and avoid stress concentration thereof, thereby increasing the durability of the belt. In addition, the core can be easily processed to a higher degree in the same way as when only heating fiber bundles are used, and the cord diameter of the core can be adjusted to the set value to ensure good engagement with the pulleys on the teeth of the belt. Practical use 1: Has excellent effects.

また、請求項(2記載の発明によれば、上記構成におけ
る心体のコード径“に対するコア部の断面積比率を60
〜90%としたことにより、コア部による繊維の高モジ
ュラス及び高引張強度を良好に発現することができると
ともに、シェル部の繊維束によりコア部を均一にカバー
してベルト屈曲時の応力集中を防ぐことができ、ベルト
走行による心体疲労後のコード強力を大に保つことがで
きる。
Further, according to the invention described in claim 2, the cross-sectional area ratio of the core portion to the cord diameter of the core body in the above configuration is 60.
By setting the ratio to ~90%, it is possible to satisfactorily exhibit high modulus and high tensile strength of the fiber in the core part, and the core part is uniformly covered by the fiber bundle in the shell part to reduce stress concentration when the belt is bent. It is possible to prevent this and maintain the strength of the cord after mental and physical fatigue due to belt running.

さらに、請求項(3)記載の発明によれば、上記シェル
部における繊維束の繊維軸と直角方向の撚り角度を25
〜50°としたことにより、上記心体の疲労後のコード
強力を大に保つことができる。よって、これらの発明に
よると、ベルトの耐久性のより一層の向上を図ることが
できる。
Furthermore, according to the invention described in claim (3), the twist angle in the direction perpendicular to the fiber axis of the fiber bundle in the shell portion is set to 25.
By setting the angle to ~50°, the strength of the cord after the core body is fatigued can be maintained at a high level. Therefore, according to these inventions, the durability of the belt can be further improved.

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

第1図〜第5図は本発明の実施例を示し、第1図はベル
ト心体の拡大斜視図、第2図はベルトの長さ方向の断面
図、第3図は心体におけるコア部の断面積比率の変化に
伴う心体疲労前後のコード強力を示す特性図、第4図は
心体におけるシェル部の撚り角度の変化に伴う心体疲労
前後のコード強力を示す特性図、第5図はベルトの屈曲
走行試験を行う試験機の概略図である。第6図は従来の
ベルト心体の斜視図である。 A・・・歯付ベルト ド・・ゴム構造体 2・・・歯部 4・・・心体 5・・・コア部 6・・・シェル部 θ・・・シェル部の撚り角度
1 to 5 show embodiments of the present invention, FIG. 1 is an enlarged perspective view of the belt core, FIG. 2 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the belt, and FIG. 3 is a core portion of the belt core. Figure 4 is a characteristic diagram showing the cord strength before and after mind-body fatigue as a result of changes in the cross-sectional area ratio of the core body. The figure is a schematic diagram of a testing machine that performs a belt bending test. FIG. 6 is a perspective view of a conventional belt core. A...Toothed belt...Rubber structure 2...Tooth section 4...Center body 5...Core section 6...Shell section θ...Twisting angle of shell section

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)底部に多数の歯部を有するゴム構造体と、該ゴム
構造体内にベルト幅方向に並列に埋設されたエンドレス
の心体とを備えてなる歯付ベルトにおいて、上記各心体
は無撚繊維束からなるコア部と、該コア部の外周を被覆
し、コア部よりも撚り角度の大きい加熱繊維束からなる
シェル部との二重構造に構成されていることを特徴とす
る歯付ベルト。
(1) In a toothed belt comprising a rubber structure having a large number of teeth at the bottom and endless core bodies embedded in the rubber structure in parallel in the belt width direction, each of the core bodies is free. A toothed device characterized by having a double structure consisting of a core part made of twisted fiber bundles and a shell part which covers the outer periphery of the core part and consists of heated fiber bundles with a larger twist angle than the core part. belt.
(2)心体のコード径に対するコア部の断面積比率が6
0〜90%であることを特徴とする請求項(1)記載の
歯付ベルト。
(2) The cross-sectional area ratio of the core to the cord diameter of the core is 6
The toothed belt according to claim 1, characterized in that the ratio is 0 to 90%.
(3)シェル部における繊維束の繊維軸と直角方向の撚
り角度が25〜50°であることを特徴とする請求項(
1)又は(2)記載の歯付ベルト。
(3) A claim characterized in that the twist angle of the fiber bundle in the shell portion in the direction perpendicular to the fiber axis is 25 to 50 degrees (
The toothed belt described in 1) or (2).
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