JPS63270945A - 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〕 この発明は歯付ベルトに関し、詳しくは過酷条件下で使
用される歯付ベルトに関する。

〔従来の技術〕

同期伝動装置として、ベルト内面に一′定ピッチで歯部
を形成し、これを前記歯部と噛み合う歯を有するブーり
に巻掛ける歯付ベルトが公知である。

この歯付ベルトは、他の同期伝動装置、例えばチェーン
伝動装置又は歯車伝動装置に較べ軽量、静粛性に富み保
守点検も容易であるといった種々の利点を有するため、
その用途が拡大され、内燃機関のカム駆動用機素として
も多用されつつある。

しかしながら、上記のような内燃機関に用いられる歯付
ベルトは、かなりの高負荷高温条件下におかれ、さらに
多軸伝動とされることも有るので、その耐久性が問題と
なる。

これら耐久性の向上手段の一つとして歯付ベルト体内に
埋入される抗張体の引張強度の向上が有効であり、かか
る観点より歯付ベルト内に埋入される抗張体として張力
が大きく、温度変化の小さなガラス繊維コードが多用さ
れている。これらガラス繊維コードとしては、通常Ｅ　
ＣＧ　−１５０−３／１３で知られているように９μの
ガラスフィラメントを２００本集め、ストランドとしこ
れを３本集めて下撚り数４．０回／２５ｍｍの下撚りを
がけ、さらにこれを１３本集めて２．１回／２５■の上
撚り数で上撚りをかけた構成のものなどが使用される。

しかしながら、上記のような通常使用されているガラス
繊維コードは未だ屈曲疲労性に問題があり、コードの撚
り等に関して、種々検討されている（例えば特公昭５５
−３０７５７号、特開昭５７−７７１号、同５６−１０
５１３５号、同５９−１９７４４号、又は同５９−８３
２３４号等）。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、上記従来技術はいずれも、ガラス繊維コ
ード又は炭素繊維コードの撚り係数又は撚り方向の耕合
わせの変更によって張力間上等を目的としたもので、基
本的には従来のガラス繊維コードの構成と軌を−にする
ものと言え、かかる手段を採る以上、飛躍的な抗張力向
上を期待することは無理であり、特に耐屈曲性向上には
限界が有る問題が有った。

〔発明が解決する問題点〕

この発明は上記問題点に鑑み、従来の撚り手段において
、抗張体を構成する上撚り、上撚り糸の撚り関係のみな
らず、これらの構成糸も含めた全体的な抗張体の構成を
再検討し、これらの組合わせによって抗張体の飛躍的な
耐屈曲性向上を目的としてなされたものである。

〔問題点を解決する技術〕

即ち、この発明の歯付ベルトは内面に一定ピッチの歯を
有し、該歯部表面は帆布で被覆されていると共に、歯底
部に沿って抗張体を埋入してなる歯付ベルトにおいて、
前記抗張体は複数本の下撚り糸を上撚りしてなるもので
あり、かつ該抗張体を構成する前記下撚り糸の単位長さ
当たりの引き揃え率が０．５〜３．５％とされ、かつ下
撚り糸の長さの不揃いを短長順に並べ、その分布曲線を
得た場合、該曲線の立ち上がり変曲点が短尺側より２０
〜５０％の位置に有るものとされて成ることを特徴とす
るものである。

〔作用〕

既述のように通常のガラス繊維コードはガラスフィラメ
ントから成る複数本、通常は３木のストランドを撚り合
わせ、下撚り糸となし、これをさらに複数本、通常は１
３本集めて上撚りして成るものであるが、かかるガラス
繊維コードを一定長さＬに裁断し、解撚して、下撚り糸
に分解した場合、それぞれの下撚り糸の長さのばら付き
が、一定の範囲になるようにされ、通常は、これら下撚
り糸の最大長さをｊ！１ＩａＸ、最小長さをＡ１１ｉｎ
とした場合 引揃率（％）　＝　（（１ｍａｘ　−ｊ！５ｉｎ）／Ｌ
）　Ｘ１００において、引揃率が０．６％程度とさてい
る。

本発明者らは、この引揃率に着目し、上記引揃率をあえ
て０．５％〜５％まで変更し、これらのガラス繊維コー
ドを歯付ベルトの抗張体としたところ、特異な現象を知
見した。

即ち、第１図に示すように下Ｉ′！！、り糸の引揃率を
現行の０．６％より４％まで変化させて、ベルト中コー
ドの残存張力（ｋｇ／本）を試験したところ、予想に反
して１％〜３％程度の引揃率の方が強い残存張力となる
ことが判明した。

さらに、この残存張力のうち、平均的な引揃率である２
、５％のものについて、その下撚り糸の長さの不揃いの
分布率を測定したところ、第２図（イ）〜（ホ）に示す
ようなパターンが得られた。

なお、第２図（へ）は、現行の引揃率０．６％のものの
下撚り糸の長さの不揃いの分布パターンを示したもので
ある。

そして、第３図は第２図（イ）〜（へ）を曲線グラフで
示したものである。

これらの下撚り糸の分布パターンとベルトの屈曲疲労後
の残存張力との相関を試験したところ、第２図（ニ）に
示すパターンのものが非常に優れることが判明した。

即ち、このパターンのものは、下撚り糸の分布曲線の立
ち上りの変曲点Ｐが短尺繊維側より２０〜５０％にある
。

上記下撚り糸の引揃率を０．５〜３．５％とし、かつ、
不揃いの分布曲線パターンを第２図（ニ）とすれば良い
結果が得られる理由は、ベルトに激しい屈曲が加わった
場合に生じる応力とこれに対応する抗張体の下撚り糸長
さの不揃いに起因する屈曲性とに何らかの好ましい相関
が生じていることが推察されるのであるが、これらの詳
細な理由については本発明者等にとって未だ不明である
。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例について説明する。

太さ９μのガラスフィラメントを２００本集め、ストラ
ンドとなし、このストランドを３本集めて下撚り数４．
０　／２５ｍ１１の下撚りをかけ、これを１３本集めて
撚糸機で上撚りをかけ、このときリングに供給する下撚
り糸の供給速度差を利用して引揃率０．５〜３．５％と
された多種のガラス繊維コードを得た。

これらガラス繊維コードにより第４図に示す構造の歯付
ベルト１を常法により製造した。

この歯付ベルト１はゴム弾性体から成る背部２と歯部３
、歯底部に沿って埋入された抗張体４、及び歯部表面を
覆う表面被覆帆布層５から成り、帆布層５はベルト歯帆
布として要求される耐摩耗性、摩擦係数を満足するよう
芳香族ポリエステル系の材質の糸を構成糸とする帆布を
用いた。

また、得た歯付ベルト１は無端歯付ベルトであり、周長
４０インチ、ベルト幅１７１、歯ピッチ８ｍｍ。

コードピッチ１　、５ｍ＋＊であった。

この歯付ベルト１を第５図で示す屈曲疲労試験機１０に
掛け、駆動プーリ１１を５５７０ｒｐ１１、ヘルド張力
４０ｋｇｆとし、ベルト走行サイクル数２Ｘ１０’とし
て、走行後にベルト全体を引張り、残存張力を求めたと
ころ、第１図に実線で示す結果が得られた。

なお、第１図中、鎖線で示すグラフは、抗張力コードの
疲労試験前におけるオリジナル張力（ｋｇ／本）を示す
。

次に、下撚り糸の引揃率２．５％のものにつき、不揃い
パターンを第２図（イ）〜（ニ）に示したものをそれぞ
れ用いて前述と同様に歯付ベルト１を得、屈曲疲労試験
機１０を用いて引張り残存強力を試験したところ、下表
の結果が得られた。

（注）上表において変曲点位置は第２図（イ）〜（ニ）
において、分布曲線の立ち上り変曲点の位置を短尺側か
ら計数したものの全体に対する％を示す値を示す。

また、ガラスコード表面のＲＦＬの破壊状態は走行後の
歯付ベルトから抗張体を取出し、光学顕微鏡でその表面
を観察し、比較例を１０点とし、未走行の未破壊のもの
を０点として指数表示したものである。

上表より明らかなように、下撚り糸の長さ不揃い分布曲
線において立ち上り変曲点が３０％の位置に有るものが
残存張力等の点で優れることが判明した。

〔効果〕

この発明は以上説明したように従来の予想に反し、抗張
体を構成する下撚り糸の引揃率、及びその長さの不揃い
状態を規制することによって、きわめて優れた耐屈曲性
が発揮され、高熱、高負荷条件下でも、充分な耐用強度
を有する歯付ベルトとなし得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の実施例の試験結果を示すグ
ラフ、第４図は実施例の断面図、第５図は試験装置の側
面図である。 １２１Ｂ（イノ γ２（ｆＪαυ ７２０（八） Ｔ２ｆＪ（・カ 丁３国

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内面に一定ピッチの歯を有し、該歯部表面は帆布
   で被覆されていると共に、歯底部に沿って抗張体を埋入
   してなる歯付ベルトにおいて、前記抗張体は複数本の下
   撚り糸を上撚りしてなるものであり、かつ該抗張体を構
   成する前記下撚り糸の単位長さ当たりの引き揃え率が０
   ．５〜３．５％とされ、かつ下撚り糸の長さの不揃いを
   短長順に並べ、その分布曲線を得た場合、該曲線の立ち
   上がり変曲点が短尺側より２０〜５０％の位置に有るも
   のとされて成る歯付ベルト。