JPS62200051A - 歯付ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、伸びの少ない撚糸コードを抗張体として用い
た歯付ベルトに関する。

（従来技ｔ！ｆＩ） 従来より、例えば自動車のエンジンのオーバーヘッドカ
ムシャフトの駆動に用いるタイミングベルトとしての歯
付ベルトでは、走行中にベルト幅方向に大きく振れると
いう蛇行の問題がある。

そのようなベルトの蛇行対策としては。

ｉ）Ｓ撚り、２撚りの心棒を交互に埋設する、ｉ）心棒
の巻ピッチを小さくし、心棒の巻角度を小さくするなど
の手法が知られているが、１）の手法では撚り方向の異
なる心棒を製造する必要があり。

作業が複雑になるとともに、ベルト成型時に心棒の転が
り方向が逆となるため１巻ピッチが乱れたベルトとなり
、ベルト寿命が著しく低下する。また、Ｉ）の手法では
、心棒同士が接近し心棒の接着力が激減するし、また心
棒の径を小さくすればそのようなことはないが、ベルト
全体として所望の抗張力が得られない。

そこで１発明者が鋭意研究を重ねた結果、後述の下撚り
角度がベルトの振れに大きく影響することを見い出し、
本発明を開発するに至ったのである。

また、自動車のエンジンの高性能化に伴い、それに用い
られるベルトの長寿命化が要求されつつあり、上述した
歯付ベルトにおいて、心棒の耐屈曲疲労性を向上させ、
ベルト寿命を延ばす試みがいろいろなされているが、十
分に満足することができる結果が得られていないのが現
状である。

ところで、動力伝動用ベルトとして、上撚り方向と同一
方向に下撚りされた複数本のガラス繊維ストランドを更
に所要本数集めて上撚りしてなり、かつその上撚り係数
は０．６０〜１．５０で、下撚りが前記上撚り係数に対
しその１／４〜１／２とし、抗張体の疲労性を向上させ
るものが提案されている（特開昭５９−１９７４４号公
報参照）。

（発明の目的） 本発明は、ベルト幅方向の振れが抑制され、蛇行が防止
された歯付ベルトを提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、抗張体として撚糸コードを有し、該撚糸コー
ドがベルト長さ方向に対して傾斜してスパイラル状に埋
設された歯付ベルトに係るものである。

本発明は、上記目的を達成するために、撚糸コードの上
撚り方向が、ベルト長さ方向に関して上記傾斜の方向と
反対側になっており、しかも撚糸コードの長さ方向に対
し下撚り角度が８７〜９３度であることを特徴とするも
のである。下撚り角度を８７〜９３度とすることで、下
撚り方向を抗張体の長手方向に略一致させるものである
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

第１図において、１は歯付ベルト、２は歯付ベルト１の
背部１ａと歯部１ｂとを形成する弾性体としてのゴム構
造体、３はゴム構造体２にベルト長さ方向に対して傾斜
してスパイラル状に埋設された抗張体、４は歯部１ｂの
表面（歯面）に被覆された歯帆布である。

上記ゴム構造体２は、クロロプレンゴム（ネオプレン）
、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、水素添加のアクリロニトリルブタジ
ェンゴム等からなり、ベルトの使用目的（用途）に適し
た公知のゴム配合物で形成される。

上記抗張体３はガラス繊維の撚糸コードからなり、その
構成はＥＣＧ１５０−３／１３．すなわち９μのガラス
フィラメント糸を２００本集めてストランドとし、この
ストランドを３本集めて下撚りを行い、これを１３本集
めて下撚り方向とは逆方向に上撚りしてなり、撚糸コー
ドの上撚り方向がベルト長さ方向に関して、前述した傾
斜の方向とは反対側になっており、しかも撚糸コードの
長さ方向に対し下撚り角度が８７〜９３度で、上撚り係
数が３．０〜３．８である。

上記歯帆布４は、６ナイロン、６６ナイロン、芳香族ポ
リエステル、テトロン、綿、レーヨン。

テフロン系等の材質の糸若しくは混紡糸を単独又は組合
せて使用し、ベルト歯帆布として要求される耐摩耗性、
摩擦係数を満足するように織成される。尚、緯糸に巻縮
糸を用いたウーリー帆布の使用が好適である。

上記歯付ベルト１を製造するには、まず、所望の綾角度
を有する歯帆布４を用意し、この歯帆布４にＲＦＬ、エ
ポキシ系、イソシアネート系等の周知の接着剤を塗布し
て接着処理をし、必要に応じてゴム糊等を更に塗布し、
周面に歯部１ｂに対応した凹凸形状を有する金型に接着
する。その際。

一般的には、緯糸に巻縮糸を用いたウーリー帆布を歯帆
布４として使用しており、布幅方向をベルト長さ方向と
し、周知の方法で筒状に接合し、金型に接着する。一方
、ウーリー帆布を使用しないときには、接着処理を施し
た歯帆布４を金型の凹凸形状に沿わせて装着する。

上記歯帆布４上に抗張体３をスパイラル状に巻き付ける
。この抗張体３には予め周知の方法にて接着処理が施さ
れている。続いて、背部１ａおよび歯部１ｂのゴム構造
体２を構成する所定のゴム配合物のシートを巻く。

上記のように構成したベルト素材を加硫装置に入れ、所
定の温度で加圧加硫（１６０℃、３０〜６０分）を行う
。加硫が完了すると加硫装置よす取り出し、加硫品を金
型より抜いて、所定ベルト幅に切断して歯付ベルトｌを
得る。

ところで、上撚り係数には、 Ｋ＝　（Ｔ　−ｆＥ；）／２　ａ、　７Ｔ：撚り回数／
ＣａＩ Ｄ：デニール で計算され、また、 下撚り角度αは、抗張体３の軸線に直交する面について
の単糸１１の撚り角度で。

α＝β＋（９０’−γ） で計算される（第２図参照）。

前記抗張体３の軸線に直交する面についての撚り糸１２
の撚り角度である角度γは、 ｔ　ａ　ｎ　’Ｉ　：　（１００／　Ｔ　Ｐ　）　／　
ｔｃ　・Ｇ　ＰＴＰ：上撚り数（撚り回数／ｌ０ＣＩＩ
）Ｇｐ：抗張体６の径（ｍｍ） で計算される。これは、π・Ｇｐが抗張体６の周長で、
１００／ＴｐがＩＲ（１撚り）あたりの撚り長さになる
からである。

同様にして、撚り糸１２の軸線に直交する面についての
単糸１１の撚り角度βは、 ｔａｎβ＝（１００／Ｔｒ）／ｌｃ　・ＧｙＴｒ：下撚
り数（撚り回数７１０ｃＩＩＩ）Ｇｙ：撚り糸１２の径
（ｍｍ） で計算される。

なお、上記抗張体３を形成するための素材としては、ガ
ラス繊維のほか、炭素繊維等の無機繊維、アラミド繊維
等の合成繊維、スチール等の金属繊維が用いられる。一
般的にはデニールの考え方で問題はないが、ガラス繊維
の場合は、総デニール数については下記のような考え方
で算出した。

例えば、ガラスフィラメント糸９μを２００本集めスト
ランドとして、このストランドを３本集めて下撚りを掛
け、下撚り糸を１３本集めて上撚りを掛けて得た、ＥＣ
Ｇ１５０−３／１３　（Ｅ：無アルカリガラス、Ｃ：長
繊維、Ｇ：フィラメントの直径９μ、１５０：ストラン
ドの大きさ１５゜０００ヤード／ボンド）ではＧ１５０
の番手が、３３．７番手であることから、総番手数は。

３３．７Ｘ３Ｘ１３　＝１３１４．３　　Ｔａｘ番手（
８／Ｋｍ）となり、換算定数によって換算すると、９Ｘ
１３１４．３＝１１８２８．７デニールすなわち、総デ
ニール数は約１１８３０デニールとなる。また、下撚り
でのデニール数は。

１１８３０÷１３＝９１０デニール となる。

続いて、上述した如きベルトについて行った試験につい
て説明する。

〈試験１〉 試験方法 ベルト寸法は、ベルト［１７■、歯部のピッチ８．０＋
ｍ＋、コードピッチ１．５閣、ベルト長さ４０インチで
ある。抗張体としてはガラス繊維の撚糸コードを用い１
次表に示す構成とした。

上記本発明例、比較例１，２．３の各ベルトについて、
ベルトオリジナル強力、片寄り性、屈曲疲労試験後の残
存強力について調べた。なお、屈曲疲労試験は、第３図
に示すように、４つの歯付プーリ２１，２２，２３，２
４　（何れも歯部２４個）と、４つのテンションプーリ
２５，２６，２７．２８　（直径３２＋ｍ）に試料ベル
ト２９を巻回し、張力２Ｔｏ＝４０Ｋｇｆの状態で２Ｘ
１０’サイクル走行させ、走行完了後にベルト全体を引
張り、残存強力を求めた。なお、１つの歯付プーリ２１
を駆動プーリ（回転数５５７Ｏｒｐｍ）とした。

試験結果 次表に示す通りである。

なお、比較例３のベルトは、屈曲疲労試験中。

ベルトがフランジに当たり偏摩耗を生じた。

オリジナルコード強力は、比較例２のベルトでは低く、
シかもバラツキも大きい。これは１）ピッチの乱れ、ｉ
）Ｓ撚り、Ｚ撚りを交互に配列するための張力の乱れ等
によると考えられる。

また、比較例１のベルトは、本発明例のベルトよりも強
力が高い、これはコードの撚り回数が少ないためと考え
られる。一方１片寄り性の評価においては、走行初期に
フランジに当たり、耐屈曲疲労試験は規定サイクルまで
行うことができず、ベルトは分解した。比較例３のベル
トは、コード巻きのスパイラル方向と撚り方向とが異な
るため、バランスがとれずに片寄りを生じた。

本発明例のベルトは、残存強力が大きく、比較例２のベ
ルトよりもバラツキが小さく、良好な結果を得た。

〈試験２〉 試験１における本発明例のベルトにおいて、上撚り係数
を変化させて、オリジナルコード強力と屈曲疲労試験後
の強力保持率とについて調べた。

試験結果は、第４図に示す通りである。なお、上撚り係
数３．４の場合を１００として基準とし、指数表示した
。

上撚り係数が大きくなるほど強力保持率は高くなるが、
逆にオリジナルコード強力が低下するので、上撚り係数
は３．０〜３．８の範囲が望ましい。なお１片寄り性に
ついては全く問題はなかった。

〈試験３〉 試験１における本発明例のベルトにおいて、コードの下
撚り角度のみを変化させてベルトの片寄り性について調
べた。

試験システムは、第５図に示すように、駆動プーリ３１
　（回転数６０Ｏｒｐｍ、歯部２４個）と従動ブーＩＪ
３２（歯部２４個）とに、張力２　Ｔ　。

＝４０Ｋｇｆでもって試験ベルト３３をセットし、５移
間走行後の移動距離りを潤定した。

試験結果は、第６図に示す通りであり、下撚り角度は８
７°〜９３°の範囲内が望ましい。この範囲から出ると
、振れが急に大きくなっている。

（発明の効果） 本発明は上記のように構成したから、走行中のベルト幅
方向の振れが抑制され、蛇行を防止することができ、ま
た、長時間走行後のベルトコード強力の低下を防止して
ベルト寿命の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は歯付ベルトの断
面図、第２図は抗張体の下撚り角度の説明図、第３図及
び第４図は試験システムの説明図、第５図及び第６図は
試験結果の説明図である。 １・・・・・・回付ベルト、■ｂ・・・・・・歯部、３
・・・・・・抗張体。 特許出願人　バンド−化学株式会社 第１− 第２図 る３図 上　Ｊカシ９　イ系４り； 第５図 第６図 下据・２角友０’（”）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）抗張体として撚糸コードを有し、該撚糸コードが
   ベルト長さ方向に対して傾斜してスパイラル状に埋設さ
   れたベルトであって、前記撚糸コードの上撚り方向がベ
   ルト長さ方向に関して上記傾斜の方向とは反対側になっ
   ており、しかも撚糸コードの長さ方向に対し下撚り角度
   が８７〜９３度であることを特徴とする歯付ベルト。
2. （２）撚糸コードは、上撚り係数が３．０〜３．８であ
   るところの特許請求の範囲第１項記載の歯付ベルト。