JPH0562656B2

JPH0562656B2 -

Info

Publication number: JPH0562656B2
Application number: JP61040932A
Authority: JP
Inventors: Susumu Onoe; Yutaka Furukawa
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1986-02-25
Filing date: 1986-02-25
Publication date: 1993-09-08
Also published as: JPS62200051A

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。（従来の技術）従来より、例えば自動車のエンジンのオーバー
ヘツドカムシヤ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
方向に大きく触れるという蛇行の問題がある。（発明が解決しようとする架台）そのようなベルトの蛇行対策としては、 (i)Ｓ撚り、Ｚ撚りの心体を交互に埋設する、(ii)
心体の巻ピツチを小さくし、心体の巻角度を小さ
くするなどの手法が知られているが、(i)の手法で
は撚り方向の異なる心体を製造する必要があり、
作業が複雑になるとともに、ベルト成型時に心体
の転がり方向が逆となるため、巻ピツチが乱れた
ベルトとなり、ベルト寿命が著しく低下する。ま
た、(ii)の手法では、心体同士が接近し心体の接着
力が激減するし、また心体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、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つたのであ
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、心体の耐屈
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）。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。（課題を解決するための手段）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つており、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
あり、上撚り係数が3.0〜3.8である構成とする。（作用）撚糸コードの長さ方向に対し下撚り角度が87〜
93度であるので、走行中のベルト幅方向の振れが
抑制され、蛇行を防止される。また、上撚り係数
が3.0〜3.8とされているので、オリジナルコード
強力を低下させることなく、強度保持率が高くな
る。（実施例）以下、本発明の実施例を図面に沿つて説明す
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）、スチレンブタジエンゴム、エピクロロ
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エンゴム等からなり、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、即ち9μのガラ
スフイラメント糸を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つ
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
フロン系等の材質は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り取り出
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１を得る。ところで、上撚り係数Ｋは、Ｋ＝（Ｔ・√Ｄ）／28.7 Ｔ：撚り回数／cm 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、 tanγ＝（100／Tp）／π・Gp Tp：上撚り数（撚り回数／10cm） 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１周（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）／π・Gy Tr：下撚り数（撚り回数／10cm） Gy：撚り糸１２の径（mm）で計算される。尚、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、ガラスフイラメント糸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、ECG150−３／13（Ｅ：無アルカリガ
ラス、Ｃ：長繊維、Ｇ：フイラメントの直径9μ、
150：ストランドの大きさ15000ヤード／ポンド）
ではG150の番手が、33.7番手であることから、
総番手数は、 33.7×３×13＝1314.3 Tex番手（８／Km）となり、換算定数によつて換算すると、９×1314.3＝11828.7デニール即ち、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つた試
験について説明する。＜試験１＞試験方法ベルト寸法は、ベルト幅17mm、歯部のピツチ
8.0mm、コードピツチ1.5mm、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、次表に示す構成とした。

【表】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。尚、屈曲
疲労試験は、第３図に示すように、４つの歯付プ
ーリ２１，２２，２３，２４（何れも歯部24個）
と、４つのテンシヨンプーリ２５，２６，２７，
２８（直径32mm）に試料ベルト２９を巻回し、張
力2T₀＝40Kgｆの状態で２×10⁷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。尚、１つの歯付プーリ２１を駆動プー
リ（回転数5570rpm）とした。試験結果次表に示す通りである。

【表】

【表】尚、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、しかもバラツキも大きい。これは(i)ピツ
チの乱れ、(ii)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、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。尚、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屈曲疲労試験後の
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、屈曲疲労試験後の強力保持
率とオリジナルコード強力との両面から、上撚り
係数は3.0〜3.8の範囲が望ましい。尚、片寄り性
については全く問題はなかつた。＜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600rpm、歯部24個）と従動プ
ーリ３２（歯部24個）とに、張力2T₀＝40Kgｆで
もつて試験ベルト３３をセツトし、５秒間走行後
の移動距離Ｌを測定した。試験結果は、第６図に示す通りであり、下撚り
角度は87°〜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つている。（発明の効果）本発明は、上記のように、撚糸コードの長さ方
向に対し下撚り角度が87〜93度となるようにした
ので、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、上撚り係数を
3.0〜3.8としているので、オリジナルコード強力
を低下させることなく、長時間走行後のベルトコ
ード強力の低下を防止して、耐屈曲疲労性を高
め、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……歯付ベルト、１ｂ……歯部、３……抗張
体。

Claims

【特許請求の範囲】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
状に埋設された歯付ベルトであつて、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つてお
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度であり、上撚り係数が3.0〜3.8であ
ることを特徴とする歯付ベルト。