JP2000104792A - エラストマー製平ベルト、歯付ベルト及びそれらの製造用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 心線とエラストマーとの剥離を阻止し、心線
乱れを起こさせず、さらにはＰＬＤを安定にしてベルト
の速度変動を極力抑え、さらにはプーリとのかみ合いを
良好にしたエラストマー製平ベルト、歯付ベルト、さら
にそれらの製造用金型を提供する。 【解決手段】 ベルト内周面にベルト幅方向に沿って一
定の間隔で窪み部であるノーズ８を設けた平ベルトにお
いて、該ノーズ８で心線５が略半分露出したエラストマ
ー製平ベルト１である。また、溝部１０が心線５と平行
な平坦なベルト溝底面１２とその溝底面にノーズ８を有
し、該ノーズ８において心線５が略半分露出したエラス
トマー製歯付ベルト９である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエラストマー製平ベ
ルト及び歯付ベルトさらにはそれらの製造方法に係り、
熱可塑性ポリウレタン等のエラストマー材料を原料とし
たもので、ノーズを改善したエラストマー製平ベルト、
歯付ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の平ベルトや歯付ベルトは、加硫ゴ
ムから成形されたものやポリウレタン等を原料として形
成されたものが知られている。このうち、平ベルトや歯
付ベルトは動力を伝える動力伝動ベルトや硬貨等を搬送
する搬送用ベルトの素材としては、ゴムやポリウレタン
が使用されてきた。ゴムは外観性に劣るという問題があ
った。それに対してポリウレタン製のベルトはゴムに比
べて外観性に優れ、ゴムベルトのときのゴム落ちのよう
な周囲に摩耗屑を落としてしまうという欠点がないとい
う理由で、その範囲は広範囲に渡っている。

【０００３】しかし上記平ベルトでは厚み方向で心線の
位置を安定させる為に、金型に隆起部を形成して周方向
に一定間隔で並べている。歯付ベルト製造用金型でも同
様にベルトのＰＬＤ（ベルトの歯底から心線の中心迄の
距離）を安定させる為に同様にして金型の歯部に突出し
た隆起部を設けている。そしてその隆起部の上に心線を
並べた後、例えば熱可塑性ポリウレタンを原料とする場
合は心線の上に原料を押し出して成形していた。

【０００４】しかし、上記のように隆起部上で心線を並
べて列設する方法では、心線の位置が微妙に動き、さら
には熱可塑性ポリウレタンシートを押し出し心線上に被
覆したときにポリウレタンの流動圧によって心線が動き
心線乱れが発生していた。この心線乱れは平ベルトと歯
付ベルト双方に生じていた。

【０００５】またこの製造用金型によって製造されたベ
ルトは、上記金型の隆起部がベルト状ではノーズと呼ば
れる窪みとなり、このノーズは歯付ベルトでは平坦な溝
底面の中央部分に位置し、平ベルトでは内周面に一定の
間隔を置いて位置するものであった。これらのノーズは
台形状に近く、心線の露出面積が比較的広くなってい
る。また、他のベルトのノーズは溝底面が三角形状にな
り、頂点が心線に接している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】台形状のノーズをもっ
たベルトは、心線が大きく露出しているため、ベルト背
面とテンションプーリとが係合する逆曲げ走行時には、
露出している心線、特に心線とポリウレタンの接触して
いるコーナー部分から亀裂が入り、心線とポリウレタン
とが剥離することがあった。

【０００７】一方、三角形状のノーズを持ったベルト
は、プーリとかみ合うとき、ベルト溝底面とプーリ歯先
面とが面と面で当接せず、ベルト溝底面が繰り返し応力
集中を受けて疲労しやすい形状になっていた。また、こ
のようにベルト溝底面が局部的に変形しやすいため、ベ
ルトのＰＬＤが変化し不安定になっていた。これはプー
リとのＰＬＤにずれを生じさせ、かみ合い時に干渉を起
こしたり、ベルトの速度むらを起こす原因になってい
た。

【０００８】そこで、心線に至るノーズの頂部付近が円
弧となったノーズを使用するに到った。（特開平９−１
１３５７号公報） しかし、心線に至るノーズの頂部付近が円弧となったノ
ーズを使用すると、心線にかかる応力集中がある程度緩
和されたことで、ベルトの屈曲疲労性は向上したが心線
乱れは解消されなかった。

【０００９】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、心線とポリウレタンとの剥離を阻止し、心線乱
れを起こさせず、さらにはＰＬＤを安定にしてベルトの
速度変動を極力抑え、さらにはプーリとのかみ合いを良
好にしたエラストマー製平ベルト及び歯付ベルト、さら
にそれらの製造用金型を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ベルト
本体内に心線を長手方向に沿って埋設したエラストマー
材料からなる平ベルトで、しかもベルト内周面にベルト
幅方向に沿って一定の間隔で窪み部であるノーズを設け
た平ベルトにおいて、該ノーズで心線が略半分露出した
ことを特徴とするエラストマー製平ベルトである。請求
項１に記載の発明によると、該ノーズで心線が略半分露
出していることにより、応力が心線の一点に集中するこ
となく心線面全体に掛かるので、屈曲疲労性が向上す
る。

【００１１】請求項２に記載の発明では、歯部と溝部を
ベルト長さ方向に沿って交互に形成し、心線を背部に埋
設し、しかも上記溝部に窪み部であるノーズを設けたエ
ラストマー材料からなる歯付ベルトにおいて、上記溝部
が心線と平行な平坦なベルト溝底面とその溝底面にノー
ズを有し、該ノーズにおいて心線が略半分露出したこと
を特徴とするエラストマー製歯付ベルトにある。請求項
２に記載の発明では、請求項１と同様に該ノーズで心線
が略半分露出していることにより、応力が心線の一点に
集中することなく心線全体に掛かるので、屈曲疲労性が
向上する。

【００１２】請求項３に記載の発明では、円筒状あるい
は円柱状であって、幅方向に沿って一定の間隔で隆起部
を設けたエラストマー製平ベルト製造用金型において、
隆起部に心線を埋設する為の溝を刻設したことを特徴と
するエラストマー製平ベルト製造用金型にある。請求項
３に記載の発明によれば、隆起部に心線を埋設する為の
溝を刻設したことより、心線の位置が固定できポリウレ
タンの流動圧によっても心線が移動しないことから、心
線乱れが全く発生しなく、そのためベルトの片寄りから
くるプーリフランジへの乗り上げ、そして早期切断とい
う問題は解消できる。

【００１３】請求項４に記載の発明では、上記溝が半円
状であり、幅方向に一定の間隔にて列設した溝である請
求項３に記載のエラストマー製平ベルト製造用金型にあ
る。請求項４に記載の発明によると、心線を埋設するた
めの溝が心線と略等しい半径の半円状であり、幅方向に
一定間隔にて列設した溝であることから、心線を金型に
設置し溝に埋設したときに心線と溝間に隙間がなく心線
が動くことなくきっちりと固定できる。

【００１４】請求項５に記載の発明では、歯部と溝部が
交互に形成され、該歯部で幅方向に沿って隆起部を設け
たエラストマー製歯付ベルト製造用金型において、隆起
部に心線を埋設する為の溝を刻設したことを特徴とする
エラストマー製歯付ベルト製造用金型にある。請求項５
に記載の発明によると、隆起部に心線を埋設するための
溝を刻設したことにより、心線の位置が固定できポリウ
レタンの流動圧によっても心線が移動しないことから、
心線乱れが全く発生しなく、そのためベルトの片寄りか
らくるプーリフランジへの乗り上げ、そして早期切断と
いう問題は解消できる。

【００１５】請求項６に記載の発明によると、上記溝が
半円状であり、幅方向に一定の間隔にて列設した溝であ
る請求項５に記載のエラストマー製歯付ベルトにある。
請求項６に記載の発明によると、心線を埋設するための
溝が心線と略等しい半径の半円状であり、幅方向に一定
の間隔にて列設した溝であることから、心線を金型に設
置し溝に埋設したときに心線と溝間に隙間がなく心線が
動くことなくきっちりと固定できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１（ａ）は本発明のエラストマー製平ベルトの
側面図であり、（ｂ）は本発明のエラストマー製歯付ベ
ルトの側面図である。本発明のエラストマー製平ベルト
１は、ベルト長手方向に一定間隔でベルト幅方向に沿っ
てノーズ８が設置されており、さらにそのノーズからは
心線５が略半分露出している。図中７がノーズ中で心線
が露出している箇所である。本発明のエラストマー製歯
付ベルト９は、熱可塑性ポリウレタン等を原料として形
成され、ベルト長手方向（図中矢印）に沿って複数の歯
部１１と溝部とを交互に有し、背部３に心線５を埋設し
ている。図２は図１（ｂ）のＡ−Ａ´断面図を示してお
り、心線５は略半分がベルト９の背部３中に埋設してお
り、残りの略半分が露出している。

【００１７】図３は、本発明のエラストマー製歯付ベル
トの製造用金型（以下金型と称する）の一部を示した斜
視図である。金型１３は、歯部１９と溝部２１からなり
歯部１９にベルト上でノーズを形成する隆起物１７が形
成されている。そして、隆起物１７には半円状の溝１５
が一定の間隔を開けて刻設されている。ここで、溝１５
は矩形でも台形でも良いが、心線の相似形となる円形が
好ましい。さらに、溝の深さは心線が安定して設置され
れば特に限定しないが、応力を心線前面で受けること
と、心線の剥離を防止することを考え合わすと心線が略
半分露出し略半分埋没する程度が好ましい。

【００１８】ノーズ８の形状としては矩形かあるいは半
円形としてノーズ８の頂部付近を円弧としても良い。

【００１９】心線５としては、ポリエステル繊維、パラ
系アラミド繊維（商品名：トワロン、ケブラーテクノー
ラ）あるいはガラス繊維（Ｅガラス、高強度ガラス）の
いずれでもよく、その構成、太さ、撚り数等には左右さ
れない。

【００２０】背部３の背面には帆布を埋設することもで
きる。使用する帆布としてはポリエステル、脂肪族ポリ
アミド、芳香族ポリアミド、ガラス繊維等各種繊維が使
用可能である。

【００２１】本発明のエラストマー製平ベルト及び歯付
ベルトは以下のように製造される。図４は上記本発明エ
ラストマー製平ベルトあるいは歯付ベルトを製造するた
めの一連の装置の概要を示しており、成形部Ｅと、該成
形部Ｅを挟んだ両側の帆布繰り出し部Ｂ及び心線繰り出
し部Ｃと、成形されたベルトを引き取って巻き取る巻取
部Ｄの各部によって構成されており、成形部Ｅは大径の
製造用金型１３と、該製造用金型１３の略３／４周面に
添接して押さえロール１４Ａを含む４個のロール１４Ａ
〜１４Ｄ間に張設され、製造用金型１３と協働して共に
回動するスチールバンド２３によって構成されている。

【００２２】そして、上記製造用金型１３の上流側で上
記スチールバンド２３の側方において帆布を繰り出す帆
布繰り出し部Ｂが設置されており、帆布繰り出し機２５
より出し、スチールバンド２３に張り合わせ帆布に所定
のテンションを与えて前記製造用金型１３と、スチール
バンド２３の回動と共に帆布３３を前記製造用金型１３
に対し押さえローラ１４Ａを介して導入せしめている。

【００２３】一方成形部Ｅに対し、上記帆布繰り出し部
Ｂの反対側において心線を繰り出す心線繰り出し部Ｃが
配設され、これには心線繰り出し機２７と張力調整装置
２０及び両者間で水分を飛散させる赤外線ランプ１８が
設けられていて、心線５を所定の張力下でガイドロール
２９を経て前記製造用金型１３の押さえローラ１４Ａを
介し導入部へ心線５を導入せしめている。

【００２４】そして、この心線導入部に近接してベルト
１を構成する樹脂を溶融し、押し出す押出機１６が配設
され、前記心線５にラミネートされて該心線をその内部
に埋設し、心線５埋設後のベルト１として成形せしめる
ようになっている。

【００２５】かくして帆布繰り出し機２５から繰り出さ
れた帆布３３はスチールバンド２３に張られて前記心線
５を内部に埋設せしめたベルト１と押さえローラ１４Ａ
で合体され、製造用金型１３の回動によりその外周に沿
ってスチールバンド２３に挟圧された状態で共に移行
し、その間で両者は帆布３３が背面側に来るように一体
化され、ベルト１として１乃至複数の引き取り機３１と
巻取機２２よりなる引取り部Ｄで長さを検尺されて巻取
機２２に巻き取られる。このとき、引取機３１に長さ検
尺機構を併設するようにすれば、より効果的である。

【００２６】以上の構成において製造用金型１３は通
常、所定の温度に加熱保持されていて、押えローラ１４
Ａも又、所要温度に保持されて蒸気圧による圧力により
前記帆布３３と心線５を有するベルト１とを加圧一体化
し、製造用金型１３外周に添接せしめている。

【００２７】上記説明では帆布繰り出し部Ｅや心線繰り
出し部Ｃなどの配設位置を図４に従って説明したが、勿
論、目的を逸脱しない範囲において配設位置の設定は変
更可能であり、図４の位置に拘束されるものではない。

【００２８】

【実施例】以下、さらに本発明エラストマー製歯付ベル
トの実施例を挙示し、効果確認のため従来ベルトと対比
する。

【００２９】まず、ポリウレタンエラストマー製歯付ベ
ルトの作成として６ナイロンを経、緯両糸に用い、緯糸
密度８０〜２００本／３ｃｍ、経糸密度１００〜１５０
本／３ｃｍで堅牢度５級の染色を施した帆布をスチール
バンドに張って供給し、帆布挿入装置に９５ｍｍあたり
１ｋｇのテンションを与えた。

【００３０】ここで、製造用金型１３として、金型の歯
部１９と金型の溝部２１を有する歯付ベルト製造用金型
を用いた。ここで、この製造用金型１３は図５のように
隆起部１７には半径０．５ｍｍの半円の溝を幅方向に
１．５ｍｍの間隔で設けたものを使用した。また、この
製造用金型１３のタイプはＴ１０タイプのベルトを作成
する金型であった。

【００３１】一方、押出機より溶融したウレタンを押し
出し、スチールコード（構成：３×３×０．１５）より
なる心線を埋設せしめて成形金型に供給し、前記帆布と
ラミネートすることにより本発明のエラストマー製歯付
ベルトを得た。ベルトサイズは２５−Ｔ１０−１２０で
あった。（実施例） 次に従来例として製造用金型上の隆起部１７には溝を刻
設していない製造用金型を用いた。（従来例）

【００３２】そしてこの実施例と従来例とで図２で示す
心線ピッチＰのバラツキ具合を比較した。その結果を表
１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１の結果より実施例の心線ピッチのバラ
ツキは従来例のものに比べて極めて小さくなっているこ
とがわかる。

【００３５】次に、実施例と従来例のベルトで、走行試
験を行い走行後の残存強度の比較をおこなった。試験条
件としては、駆動側プーリが１６歯、従動側プーリが１
６歯でベルト速度が１３０ｍｍ／ｍｉｎ、初張力を２０
ｋｇｆとし、８００時間走行させた。その結果８００時
間走行後の残存強力保持率は、実施例が９７％で、従来
例が８３％となり実施例は屈曲によって強度がほとんど
低下していないことがわかる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、該ノーズ
で心線が略半分露出していることにより、応力が心線の
一点に集中することなく心線面全体に掛かるので、屈曲
疲労性が向上するという効果がある。

【００３７】請求項２に記載の発明によると、請求項１
と同様に該ノーズで心線が略半分露出していることによ
り、応力が心線の一点に集中することなく心線全体に掛
かるので、屈曲疲労性が向上するという効果がある。

【００３８】請求項３に記載の発明によると、隆起部に
心線を埋設する為の溝を刻設したことより、心線の位置
が固定できポリウレタンの流動圧によっても心線が移動
しないことから、心線乱れが全く発生しなく、そのため
ベルトの片寄りからくるプーリフランジへの乗り上げ、
そして早期切断という問題が解消できベルトの寿命が伸
びるという効果がある。

【００３９】請求項４に記載の発明によると、心線を埋
設するための溝が心線と略等しい半径の半円状であり、
幅方向に一定間隔にて列設した溝であることから、心線
を金型に設置し溝に埋設したときに心線と溝間に隙間が
なく心線が動くことなくきっちりと固定でき、そうする
ことによって心線ピッチが乱れず、ベルトの片寄り等発
生せず寿命が長くなるという効果がある。

【００４０】請求項５に記載の発明によると、隆起部に
心線を埋設するための溝を刻設したことにより、心線の
位置が固定できポリウレタンの流動圧によっても心線が
移動しないことから、心線乱れが全く発生しなく、その
ためベルトの片寄りからくるプーリフランジへの乗り上
げ、そして早期切断という問題は解消できるという効果
がある。

【００４１】請求項６に記載の発明によると、心線を埋
設するための溝が心線と略等しい半径の半円状であり、
幅方向に一定の間隔にて列設した溝であることから、心
線を金型に設置し溝に埋設したときに心線と溝間に隙間
がなく心線が動くことなくきっちりと固定できることか
ら心線乱れが全く発生しなく、そのためベルトの片寄り
からくるプーリフランジへの乗り上げ、そして早期切断
という問題は解消できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明のエラストマー製平ベルトの側
面図、（ｂ）は本発明のエラストマー製歯付ベルトの側
面図である。

【図２】図１（ｂ）のＡ−Ａ´断面図である。

【図３】本発明のエラストマー製歯付ベルトの製造用金
型の一部斜視図である。

【図４】本発明のエラストマー製平ベルトあるいは歯付
ベルトを製造する為の一連の装置の概要図である。

【図５】本発明のエラストマー製歯付ベルト製造用金型
の歯部の拡大図である。

【符号の説明】

１ エラストマー製平ベルト ３ 背面部 ５ 心線 ７ 心線の露出部 ８ ノーズ ９ エラストマー製歯付ベルト １１ 歯部 １２ 帆布挿入装置 １３ 製造用金型 １５ 溝 １６ 押出機 １７ 隆起物 １９ 金型の歯部 ２１ 金型の溝部 ２３ スチールバンド ２５ 帆布繰り出し機

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト本体内に心線を長手方向に沿って
   埋設したエラストマー材料からなる平ベルトで、しかも
   ベルト内周面にベルト幅方向に沿って一定の間隔で窪み
   部であるノーズを設けた平ベルトにおいて、該ノーズで
   心線が略半分露出したことを特徴とするエラストマー製
   平ベルト。
2. 【請求項２】 歯部と溝部をベルト長さ方向に沿って交
   互に形成し、心線を背部に埋設し、しかも上記溝部に窪
   み部であるノーズを設けたエラストマー材料からなる歯
   付ベルトにおいて、上記溝部が心線と平行な平坦なベル
   ト溝底面とその溝底面にノーズを有し、該ノーズにおい
   て心線が略半分露出したことを特徴とするエラストマー
   製歯付ベルト。
3. 【請求項３】 円筒状あるいは円柱状であって、幅方向
   に沿って一定の間隔で隆起部を設けたエラストマー製平
   ベルト製造用金型において、隆起部に心線を埋設する為
   の溝を刻設したことを特徴とするエラストマー製平ベル
   ト製造用金型。
4. 【請求項４】 上記溝が心線と略等しい半径の半円状で
   あり、幅方向に一定の間隔にて列設した溝である請求項
   ３に記載のエラストマー製平ベルト製造用金型。
5. 【請求項５】 歯部と溝部が交互に形成され、該歯部で
   幅方向に沿って隆起部を設けたエラストマー製歯付ベル
   ト製造用金型において、隆起部に心線を埋設する為の溝
   を刻設したことを特徴とするエラストマー製歯付ベルト
   製造用金型。
6. 【請求項６】 上記溝が半円状であり、幅方向に一定の
   間隔にて列設した溝である請求項５に記載のエラストマ
   ー製歯付ベルト。