JP6824934B2 - 突起付きベルト - Google Patents

Description

本発明は、ベルト本体背面に一体成形で形成された突起部を有する突起付きベルトに関する。

従来、レジスタにおいて釣銭の出金及び預かり金の入金を行う金銭処理機（釣銭機）等で使用される硬貨搬送装置は、硬貨受入口に投入された硬貨を、平ベルトや、歯付きベルトの背面に乗せて搬送する搬送機構が用いられている。背面に直接硬貨を乗せるため、ベルトの摩耗、金属（銅・アルミ等）によるベルトを構成するポリウレタンの劣化、汚れ等に起因する搬送力の低下等の問題が発生し、種々の改善が提案されている。
この提案の一つとして、ベルト上に硬貨を乗せない搬送機構が考えられる。すなわち、並列した２本のベルトに架橋する形式で配置した搬送部材（例えば、樹脂部材）で硬貨を押して移送する機構も提案されている。この搬送機構では、並列した２本のベルトの背面には、搬送部材を嵌合固定するための突起が設けられ、搬送部材を固定した状態でプーリの回転と同期して走行する。
このような突起付きベルトとして、特許文献１に開示の突起付きベルトを用いることが考えられる。

特開２００１−１２２４１５

並列した２本の突起付きベルトに架橋するように配置した搬送部材で硬貨を押して移送させる搬送機構に対して、厳しい省スペース化が求められる。この省スペース化のために、プーリの小径化、及びベルトの細幅化が必要になる。また、この機構においては、ロック時（搬送中に搬送物が詰まった時など、ベルトに急な衝撃がかかって回転が制止される状態）の荷重に対する耐性も必要になる。
しかしながら、特許文献１のような突起付きベルトは、大きな物品を搬送するものであるため、そのままでは適用できないという問題点があった。
例えば、この搬送機構においては、プーリを小径化すると、屈曲時にベルトが受ける変形応力がより大きくなるため、心線の屈曲疲労によるベルトの破断が生じ易くなる。さらに、ベルトの背面に突起を付けると、突起が付いた部分がプーリに巻きかかる際に、ほとんど円弧状にならないため、突起根元部分の心線の屈曲疲労によるベルトの破断が一段と生じ易くなる。
ロック時の荷重への耐性という観点からは、強度や寸法の大きい突起が好ましいが、その反面、心線の屈曲疲労が顕著になる。この場合、心線を細いものにすれば、耐屈曲疲労性は向上する反面、ベルト（心線）の弾性率が低下する。弾性率が低下すると、ロック時の荷重に耐えきれず、ベルトがジャンピング（歯飛び）を起こし易くなる。
そのため、突起付きベルトを小径プーリに適用するには、背反の関係にある、耐屈曲疲労性と、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）と、を両立させうることが課題であった。

そこで、本発明の目的は、搬送機構の省スペース化に対応し、且つ繰り返される搬送に耐用するためのバランスの取れた突起付きベルトを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の突起付きベルトは、ベルト内面長手方向に所定の歯ピッチで歯部を有し、背部に長手方向に延在し且つ幅方向に所定の心線ピッチで配列した心線を埋設したベルト本体と、前記ベルト本体背面に一体成形で形成された突起部とを有する突起付きベルトであって、
前記心線の繊度は、９００〜１１００デニールであり、ベルト幅に対する、隣り合う心線との間隔の合計の割合が、１２〜４５％であって、
前記突起部は、前記歯部の外側に配置され、前記突起部の硬度は、８１〜９１度（ＪＩＳ Ｋ６２５３：２０１２に準拠、Ａ型硬度計で測定）であり、前記突起部の根元幅は、前記歯ピッチよりも小さいことを特徴とする。
前記心線の繊度の最も好ましい範囲は、９５０〜１０５０デニールであり、ベルト幅に対する、隣り合う心線との間隔の合計の割合の最も好ましい範囲は、２５〜３５％である。また、前記突起部の硬度の最も好ましい範囲は、８４〜８８である。

上記の構成によれば、心線に細いもの（９００〜１１００デニール、最も好ましくは９５０〜１０５０デニール）を使用し、ベルト幅に対する、隣り合う心線との間隔の合計の割合（１２〜４５％、最も好ましくは２５〜３５％）を小さくすることにより、心線配列を密にする。これにより、耐屈曲疲労性とベルト強度（耐ジャンピング性）とのバランスを確保してプーリの小径化に対応するとともに、ベルトの細幅化にも対応することができる。
また、突起部の硬度を所定範囲（８１〜９１、最も好ましい範囲は８４〜８８）とすること、及び、突起部の根元幅を歯ピッチより小さくすることにより、耐屈曲疲労性と、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）とのバランスを確保する。さらに、ベルトを細幅化した場合にも、突起部が搬送部材を充分に固持できる硬度を確保する。これらにより、屈曲疲労による背面亀裂等の故障発生を防止してプーリの小径化に対応するとともに、ベルトの細幅化にも対応することができる。

本発明の突起付きベルトにおいては、前記心線は、ポリエステル繊維から形成されるものが好ましい。耐屈曲疲労性の高いポリエステル繊維を使用することにより、ベルト破損に対する耐久性が更に向上する。

本発明の突起付きベルトにおいては、前記心線の径は、０．３３〜０．３７ｍｍ（最も好ましくは０．３４〜０．３６ｍｍ）であり、前記心線ピッチは、０．４〜０．６ｍｍ（最も好ましくは０．４５〜０．５５ｍｍ）であり、隣り合う前記心線との間隔が、０．０５〜０．２７ｍｍ（最も好ましくは０．１〜０．２ｍｍ）であるものが好ましい。
この構成は、心線が細く、心線配列が密であることを別観点から規定するものであって、この範囲にも当てはまるものは、プーリの小径化に対応するとともに、ベルトの細幅化により適している。

本発明の突起付きベルトにおいて、前記ベルト幅は、３〜５ｍｍであり、前記歯ピッチは、２〜３ｍｍであるものが好ましい。
この構成は、細幅ベルトに対応できる好適な範囲を示している。

本発明の突起付きベルトにおいては、前記歯ピッチに対する前記根元幅の割合は、６６％以上、１００％未満（最も好ましくは７５〜９０％）である。
この構成によると、突起部の根元幅を歯ピッチより小さくすることを具体的にすることにより、柔軟性と耐屈曲疲労性との確保を確実にする。

本発明の突起付きベルトは、以下の搬送機構に好適に使用される。
すなわち、搬送機構は、並列配置された２本以上の本発明の突起付きベルトと、前記２本以上の突起付きベルトを架橋するように前記突起部に嵌合固定される搬送部材と、前記２本以上の突起付きベルトが巻き掛けられるプーリと、を備え、前記２本以上の突起付きベルトが前記プーリの回転と同期して周回しつつ前記搬送部材が搬送物を押して移送させるものである。
本発明の突起付きベルトを用いた搬送機構は、省スペース化に対応できる。

本発明の突起付きベルトを用いた搬送機構において、前記プーリは、その径が７．６〜１９．１ｍｍであり、その歯数が１２〜２０のものを含むものが好ましい。
この構成は、小径プーリに対応できる好適な範囲を示している。

本発明によれば、ベルトの細幅化とプーリの小径化が可能となり、搬送機構の省スペース化に対応できるという効果が得られる。

図１の（ａ）及び図１の（ｂ）は、本発明の実施形態にかかる突起付きベルトが使用された搬送機構の平面図、正面図である。 図２の（ａ）、図２の（ｂ）及び図２の（ｃ）は、図１の突起付きベルトの正面図、突起部の拡大図、斜視断面図である。 図１の突起付きベルトの突起部の拡大図である。 心線の配列状態を示す部分断面図である。 図５の（ａ）及び図５の（ｂ）は、耐久走行試験の２軸レイアウト及び走行条件を示している。

以下、本発明の実施形態にかかる突起付きベルトについて、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態の突起付きベルト１が、好適に使用される搬送機構の一例から説明する。なお、本実施形態の並列する突起付きベルトの本数は２本に限定されず、複数本であればよい。以下では２本の突起付きベルトが並列する例を説明する。

図１において、搬送機構は、並列配置された２本の突起付きベルト１と、２本の突起付きベルト１を架橋するように突起部１ｂに嵌合固定される搬送部材３と、２本の突起付きベルト１が巻き掛けられるプーリ６，６と、を備える。２本の突起付きベルト１は、搬送台２の両側に並列配置され、２つのプーリ６，６に巻きかかるように構成される。したがって、２本の突起付きベルト１がプーリ６，６の回転と同期して周回しつつ搬送部材３が搬送台２の上の搬送物を押して移送させる。なお、プーリ６，６は２個に限られず複数個用いられるものであってもよい。少なくとも１個は、搬送機構の省スペース化に対応できるように、その径が７．６〜１９．１ｍｍであり、その歯数が１２〜２０の小径プーリを含むものが好ましい。

〔突起付きベルトの構成〕
突起付きベルト１は、図２の（ａ）に示すように、無端状（環状）のベルト本体１０と、ベルト本体１０の背面に一体成形された突起部１ｂとを備える。

ベルト本体１０は、弾性材料（例えば、熱硬化性ポリウレタンエラストマー）からなり、注型成形等で形成された歯付ベルトである。
突起付きベルト１の内面長手方向には、図２の（ｂ）に示すように、所定の歯ピッチＰ１で複数の歯部１ａが設けられている。複数の歯部１ａは、ベルトの幅方向にそれぞれ延在し、且つ、ベルト長手方向に所定の歯ピッチＰ１で互いに離隔して配置される。
図２の（ｃ）に示すように、ベルト本体１０の背部１０ｂには、長手方向に延在し且つ幅方向に所定の心線ピッチＰ２で配列された心線５が埋設されている。
図２の（ｂ）に示すように、突起付きベルト１の背面１０ａには、複数の突起部１ｂが形成される。本実施形態では、搬送部材を嵌合固定するための３つの突起部１ｂが、ベルト長手方向に所定の間隔をなして設けられている。３つの突起部１ｂは、それぞれ、ベルト歯部１ａの外側に配置され、１つの歯部１ａの間隔離れている。なお、３つの突起部１ｂは、１つのベルト歯部１ａの間隔以上離れていてもよいが、歯部１ａの外側に配置される。
突起部１ｂは、ベルト本体背面に一体成形で設けられており、ベルト幅方向に関してベルト本体と同じ長さを有する。また、突起部１ｂの数は３つに限定されず、任意の数を設定してもよいが、本実施形態では３つの場合について説明する。また、突起部１ｂの形状についても特に限定されず、任意の形状であってもよい。
つぎに、心線、心線配列、突起部、ベルト本体等の実施形態を説明する。

［心線］
心線の素材としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維などが好適に用いられる。なかでも、心線５は、ポリエステル繊維の撚糸から形成されるものが好ましい。ポリエステル繊維は寸法安定性、耐屈曲疲労性などに優れており、ベルト破損に対する耐久性が向上する。
心線５は、背部１０ｂに、ベルト長手方向に沿って、ベルト幅方向に所定の間隔（心線ピッチ）を空けて螺旋状に埋設されている。より詳細には、心線５は、図４に示すように、背部１０ｂのベルト幅方向の一方の端から他方の端にかけて、螺旋状に埋設された心線と心線との中心間の距離である各心線ピッチＰ２が、好ましくは０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下、最も好ましくは０．４５ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下の範囲の一定の値になるように配列されている。なお、螺旋状に埋設されるために、１本の無端状ベルトの中でも部位によって、断面視での心線の配列は幅方向にずれている。そのため、ベルト幅方向に所定の心線ピッチＰ２で配列された心線の断面視での見かけ上の数を「心線の本数」として扱っている。即ち、螺旋状に埋設された心線の螺旋数を「心線の本数」としている。

ベルトの細幅化に対応するため、心線には細いものが用いられる。そのため、心線の繊度としては、９００〜１１００デニール、最も好ましくは、９５０〜１０５０デニールの撚糸が用いられる。

細い心線とするため、心線の径として、好ましくは０．３３〜０．３７ｍｍ、最も好ましくは０．３４〜０．３６ｍｍのものを用いることができる。また、前述したように、心線ピッチＰ２として、好ましくは０．４〜０．６ｍｍ、最も好ましくは０．４５〜０．５５ｍｍのものを用いることができる。

［心線配列］
細い心線にすると、耐屈曲疲労性が向上するものの、弾性率が低下してしまう。そこで、細い心線を密に配列して弾性率を確保する。
この密配列の程度を示す指標として、ベルト幅Ｗ１に対する、間隔ｄの合計値の割合を用いる（図４参照）。この割合は、下記の式１で計算できる。この割合が小さいほど心線配列が密であることを示している。

式１

この式１で規定される割合としては、１２〜４５％であって良く、最も好ましい範囲は２５〜３５％である。

この式１で規定される割合に加えて、又は、代わりに、隣り合う心線との間隔ｄを用いることもできる。ただし、この間隔ｄは、同じ数字であっても心線の径やベルトの幅によって密の程度が異なる。そのため、心線の径Ｄや心線ピッチＰ２をあわせて用いることもできる（図４参照）。
隣り合う心線との間隔ｄは、０．０５〜０．２７が好ましく、０．１〜０．２ｍｍが最も好ましい。
心線の径Ｄとしては、０．３３〜０．３７ｍｍが好ましく、０．３４〜０．３６ｍｍが最も好ましい。
心線のピッチＰ２としては、０．４〜０．６ｍｍが好ましく、０．４５〜０．５５ｍｍが最も好ましい。

［突起部］
小径のプーリ（プーリ径７．６〜１９．１ｍｍに対応するため、突起部の屈曲性と柔軟性が求められる。そのため、突起部の硬度は、８１〜９１度（ＪＩＳ Ｋ６２５３：２０１２に準拠、Ａ型硬度計で測定）が好ましく、８４〜８８度が最も好ましい。
また、歯部１ａの外側に配置される突起部１ｂの根元幅は、歯ピッチＰ１よりも小さいものが好ましい（図３参照）。このことは、歯ピッチＰ１に対する根元幅Ｗ２の割合として定義できる。すなわち、歯ピッチＰ１に対する根元幅Ｗ２の割合は、好ましくは６６％以上１００％未満であり、最も好ましくは７５〜９０％である。

［ベルトの細幅化］
心線５を細くし、心線５の配列を密にすると、耐屈曲疲労性とベルト強度（耐ジャンピング性）とのバランスがとれる。これにより、ベルト幅Ｗ１を細幅にすることができる。
また、突起部の硬度を所定範囲（８１〜９１、最も好ましい範囲は８４〜８８）とすること、及び、突起部の根元幅を歯部ピッチより小さくすることにより、耐屈曲疲労性と、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）とのバランスを確保する。さらに、ベルトを細幅化した場合にも、突起部が搬送部材を充分に固持できる硬度を確保する。これらにより、ベルトの細幅化に対応することができる。
すなわち、ベルト幅Ｗ１が３〜５ｍｍ、歯ピッチＰ１が２〜３ｍｍのベルト細幅化に対応できる。

［小径プーリへの適用］
心線５を細くし、心線５の配列を密にすると、耐屈曲疲労性とベルト強度（耐ジャンピング性）とのバランスがとれる。これにより、プーリの小径化に対応することができる。
また、突起部１ｂを、ベルト歯部１ａの外側に配置し、突起部１ｂの硬度を柔らかくし、突起部１ｂの根元幅をベルトの歯ピッチＰ１よりも小さくすることにより、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）と耐屈曲疲労性とのバランスが取れるようになる。
すなわち、図１の搬送機構において、省スペース化のため、プーリ６の小径化が行われると、ベルトが屈曲してプーリに巻きかかりながら、一方向に繰り返し回転し続けるとき、プーリ径が小さいほど、屈曲時にベルトが大きな変形応力を受ける。特に心線５（特に外周部付近）が受ける変形応力（圧縮応力）が大きいため、心線５の屈曲疲労によるベルトの破断が生じ易くなる。一方、突起付きベルト１の背面には、搬送部材３を固定するための突起部１ｂが形成されているが、ロック時の荷重に十分に耐えうる点では、突起部１ｂの寸法や強度が大きい方が好ましい。しかし、突起部１ｂが形成された部分はプーリに巻きかかる際に、ほとんど円弧状にならないため、突起部１ｂの根元部分の心線５は、座屈、破断が一段と生じ易くなる。この傾向は、突起部１ｂが剛直な場合や突起根元幅が大きい場合に顕著であり、心線５の屈曲疲労が加速される。

したがって、突起部１ｂを屈曲性良く、柔軟なものにすることにより、小径のプーリに巻き付けることが可能なる。
すなわち、プーリ径で７．６〜１９．１ｍｍ、プーリ歯数で１２〜２０の小径のプーリに巻き付けられる。

［実施形態の効果］
突起付きベルト１を、上記の実施形態にすることで、搬送機構の省スペース化に対応して、小径プーリに適用し、かつベルト幅を細くしても、耐屈曲疲労性と、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）とを両立させうるバランスの取れた突起付きベルトが得られる。
また、本実施形態の突起付きベルト１では、プーリ６の小径化により搬送機構の省スペース化に対応しようとしたとき、突起付きベルト１の耐屈曲疲労性が低下するのを防止できると共に、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）が低下するのを防止できる。したがって、省スペース化に対応し、且つ繰り返される搬送に耐用するためのバランスの取れたベルトの最適設計をした突起付きベルト１を提供することができる。

〔熱硬化性ポリウレタンエラストマー〕
ベルト本体及び突起部の硬度は、以下に述べる配合を調整することにより所望のものが得られる。
すなわち、突起付きベルト１を形成する熱硬化性ポリウレタンエラストマーは、ポリオールとポリイソシアネートとから得られるプレポリマーと、硬化剤とを熱硬化させることにより得られる。または、ポリオールとポリイソシアネートと硬化剤とを熱硬化させることにより得られる。熱硬化性ポリウレタンエラストマーは、モル当量比であるＮＣＯインデックス値（イソシアネート基／活性水素基）が、０．８〜１．０の範囲となるように配合される。イソシアネート基は、プレポリマーまたはポリイソシアネートのイソシアネート基である。活性水素基は、ポリオール及び硬化剤の活性水素基、ポリオールの活性水素基、または、硬化剤の活性水素基である。

ポリオールは、分子中に水酸基を２個以上有するものに限らない。ポリオールは、例えば、ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリラクトン系ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、ポリオレフィンポリオール類等を１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ポリエーテルポリオール類は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等である。

ここで、ポリエステルポリオール類は、ジカルボン酸化合物と、ポリオール化合物とを反応させて得られる。ジカルボン酸化合物は、アジピン酸、セバシン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フマル酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸等である。ポリオール化合物は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，９−ノナンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、トリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等である。

ポリラクトン系ポリエステルポリオール類は、ポリカプロラクトンポリオール、ポリ−β−メチル−δ−バレロラクトン等である。ポリカーボネートポリオール類は、ジオール化合物と、カーボネート化合物とを反応させて得られる。ジオール化合物は、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール又はポリテトラメチレングリコール等である。カーボネート化合物は、ホスゲン、ジアルキルカーボネートやジフェニルカーボネートである。

ポリオレフィンポリオール類は、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等である。

ポリオールは、特に、ポリエーテルポリオール類が好ましい。ポリエーテルポリオール類から形成されるポリエーテル系熱硬化性ウレタンは、ポリエステルポリオール類から形成されるポリエステル系ポリウレタンと比較して、耐加水分解性に優れているため、長期間使用しても経時劣化が少なく耐久性に優れている。

また、ポリオールは、低分子量ポリオールを併用してもよい。低分子量ポリオールは、例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール）、２−イソプロピル−１，４−ブタンジオール、３−メチル−２，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、２，４−ジメチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、１，５−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−エチル−１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、３，５−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール（例えば１，４−シクロヘキサンジメタノール）、シクロヘキサンジオール（例えば１，３−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール）、２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）−プロパン等の脂環式ジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパン等の三価以上のポリオールである。

ポリイソシアネートは、例えば、芳香族イソシアネート類、脂肪族ポリイソシアネート類、脂環式ポリイソシアネート類、上記各ポリイソシアネートのカルボジイミド変性ポリイソシアネート類、上記各ポリイソシアネートのイソシアヌレート変性ポリイソシアネート類などを、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。

芳香族イソシアネート類は、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４'−ＭＤＩ）、２，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４'−ＭＤＩ）、１，４−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）などである。

脂肪族ポリイソシアネート類は、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＤＩ）、リジンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアナートメチル（ＮＢＤＩ）などである。

脂環式ポリイソシアネート類は、トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ、水添ＸＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ、水添ＭＤＩ）などである。

硬化剤は、熱硬化性ポリウレタンエラストマーの成形時に通常使用される。硬化剤の活性水素基の種類は、例えば、水酸基、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、ウレタン基、チオール基、エポキシ基等である。具体的には、硬化剤は、４、４'−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）、４，４'−メチレンジアニリン（ＭＤＡ）等を使用することができる。

〔突起付きベルトの製造方法〕
ベルト本体と一体成形される突起部とは、以下に述べる注型成形法により得られる。
すなわち、内型と外型で構成される注型金型装置（金型）において、内型に心線を巻きつけた状態で、歯部を含むベルト本体及び突起部を形成するポリウレタンの原料（液状）をキャビティに注型した後に固化させて、歯部を含むベルト本体と突起部とが一体化したスリーブ状の成形体を作製し、この成形体を所定幅に切断して、突起付きベルトを製造する。以下具体的に説明する。

まず、注型金型装置の構造について説明する。注型金型装置は、円筒状の外型と、外型へ嵌挿する円柱状の内型からなり、外型と内型との間には液状の熱硬化性ポリウレタンの原料を充填させる空間部を有している。そして、外型の内周面には、外型の円筒軸方向に沿って、歯付ベルトにおけるベルト部の背面側に設けられる凸部を含む突起を形成する突起形成部が設けられている。また、内型の外周面には、円筒軸方向に沿って、ベルト部の腹面側に所定ピッチで並べられる複数の歯部を形成する歯部形成部が凹設されている。

続いて、上記で説明した注型金型装置を使用した歯付ベルトの製造方法について説明する。先ず、前もって心線を螺旋状に巻き付けた内型を外型へ嵌挿する。次に、液状のポリウレタンの原料を外型と内型との間の空間部に注型する。そして、１００℃〜１２０℃程度の温度条件下で１０〜２０分の時間をかけて架橋させる。空間部に注型した熱硬化性ポリウレタンが架橋により固化したら外型と内型とを分離し、注型金型装置からベルト成形体を脱型する。その後、ベルト成形体を切断して、突起付きベルトが製造される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。

第１実施例

次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
以下に示す実施例１〜９及び比較列１〜３のような突起付きベルトを形成し、評価試験に供した。
実施例１〜９及び比較列１〜３は、心線の細さに関する繊度（デニール）を変量とし、更に、心線配列の密度に関係する心線ピッチＰ２を変量とするものである。
具体的には、実施例１〜３は、繊度が９００デニールであり、心線ピッチＰ２（ｍｍ）を、０．４，０．５，０．６と変量させたものである。実施例４〜６は、繊度が１０００デニールであり、心線ピッチＰ２（ｍｍ）を、０．４，０．５，０．６と変量させたものである。実施例７〜９は、繊度が１１００デニールであり、心線ピッチＰ２（ｍｍ）が、０．４５，０．５，０．６と変量させたものである。なお、比較例１，２は、繊度を６３０デニールと下振れさせ、比較例３は、心線ピッチＰ２（ｍｍ）を０．７と上振れさせたものである。

その他共通事項として、ベルト本体は、
・ベルト幅（Ｗ１）：４．０ｍｍ
・ベルト全厚（Ｈ１）（突起部除く）：１．９４ｍｍ
・ＪＩＳ−Ａ硬度：８５度（突起部も同じ硬度を有する）
・ベルト周長：６００ｍｍ
・歯形：Ｓ３Ｍ
・歯ピッチ（Ｐ１）：３．０ｍｍ
・歯高さ：１．１４ｍｍ
・構成材料：エーテル系熱硬化性ポリウレタンエラストマー組成物、である。
突起部については、図３を参照して、
・突起部高さ（Ｈ２）：２．５ｍｍ
・突起部高さ（Ｈ３）：２．０ｍｍ
・突起部根元幅（Ｗ２）：２．５ｍｍ、である。
なお、心線の諸元は、表１に記載のとおりである。

上記の製造方法にて、実施例１〜９及び比較例１〜３の突起付きベルト１を作製し、これら突起付きベルト１について引張試験及び耐久走行試験を行った。

〔引張試験〕
実施例１〜９及び比較例１〜３の各ベルトから、突起部を含んだ幅４ｍｍ・長さ２００ｍｍの試験片を採取し、各試験片について、引張試験機（オートグラフＡＧ−１）を用いて、雰囲気温度２３℃の下、引張試験（引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎ）を行い、突起根元部が破断するまでの強力を測定した。なお、測定結果を耐久走行試験の走行前のベルト強力として、表１の「強力（走行前）」に示す。

〔耐久走行試験〕
実施例１〜９及び比較例１〜３の各ベルトを用いて、耐久走行試験を図５の（ａ）に示す２軸レイアウト及び、図５の（ｂ）に示す走行条件で行った。走行における各ベルトの故障を観察した結果を表１に示す。また、走行後の各ベルトを用いて、雰囲気温度２３℃の下、上記の引張試験を再度行った。その結果を走行後のベルト強力として、表１の「強力（走行後）」に示す。

表１では、走行前後の各ベルトの強力からベルト強力保持率を算出し、耐屈曲疲労性判定として○×で評価した。強力保持率が６３％以上のものについては、実用上問題ないとして○、それに満たないものについては×とした。また、走行におけるベルトの故障について観察し、歯欠け、突起根元部の割れ、背面の亀裂、ジャンピングなどの不具合が生じた場合を×とした。

表１によると、心線の繊度（細さ）９００〜１１００デニール、及び心線ピッチＰ２（密配列）０.４〜０.６ｍｍの組み合わせによる、「ベルト幅に対する「間隔ｄの合計値」の割合」の適切な範囲１２〜４５％に入る実施例１〜９は、耐屈曲疲労性に優れ、故障もなく走行した。
比較例２は心線が細すぎてベルト強力が不足し、走行中に若干伸びたことで噛み合い不良（ジャンピング；歯飛び）が発生した。
比較例１も心線が細すぎるが、比較例２よりは心線を密（心線ピッチ０．３５ｍｍ）にしたため、ジャンピング不良は生じなかったが、強力不足から伸びにより噛み合い不良となり、歯欠けが生じた。
比較例３は、実施例と同じ太さの心線を用いたが、心線ピッチＰ２が大きく（０．７ｍｍ）、「ベルト幅に対する「間隔ｄの合計値」の割合」が上限値４５％を超えてしまい、ベルト強力不足による伸びで噛み合い不良（ジャンピング；歯飛び）が発生した。

第２実施例

次に、本発明の具体的な第２実施例について説明する。
表１の実施例１〜９の中で、ほぼ中央値を示す実施例５に対して、硬度を変量させたものである。
具体的には、実施例５の硬度８５度に対して、適正範囲下限の硬度８１度のものを実施例１０とし、適正範囲上限の９１度のものを実施例１１とした。なお、適正範囲から下振れしたものを比較例４とし、適正範囲から上振れしたものを比較例５とした。
これらについて、同様の引張試験及び耐久走行試験を行った結果を表２に示す。

表２によると、ベルト本体（歯部、背部）及び突起部を構成するポリウレタンエラストマーの硬度が８１〜９１度の実施例１０，１１では、耐屈曲疲労性に優れ、故障もなく走行した。
一方、比較例４は硬度が小さすぎて、走行中にプーリと接触する歯部において、摩耗や歯欠けが生じた。比較例５は、硬度が大きすぎて、ベルト全体が硬く屈曲性が低下したため、ベルト背面に亀裂が生じた。

第３実施例

次に、本発明の具体的な第３実施例について説明する。
表１の実施例１〜９の中で、ほぼ中央値を示す実施例５に対して、突起部の根元幅Ｗ２を変量させたものである。
具体的には、実施例５の根元幅Ｗ２が２．５ｍｍに対して、根元幅Ｗ２が２．２ｍｍのものを実施例１２とした。なお、根元幅Ｗ２が３．０ｍｍ（歯ピッチＰ１の３．０ｍｍと同じ）のものを比較例６とし、更に根元幅Ｗ２が３．７ｍｍと広げたものを比較例７とした。
これらについて、同様の引張試験及び耐久走行試験を行った結果を表３に示す。

表３によると、突起部の根元幅Ｗ２が歯ピッチＰ１（３．０ｍｍ）より小さい実施例２（Ｗ２＝２．５ｍｍ；８３％）、実施例３（Ｗ２＝２．２ｍｍ；７３％）では、耐屈曲疲労性に優れ、故障もなく走行した。
比較例６（Ｗ２＝３．０ｍｍ；１００％）、比較例７（Ｗ２＝３.７ｍｍ；１２３％）は根元幅が大きすぎて、プーリの外周形状に追従して巻きつくことができず、ベルト背面に大きな変形応力がかかることから背面に亀裂が生じた。

１ 突起付きベルト
１ａ 歯部
１ｂ 突起部
３ 搬送部材
５ 心線
６ プーリ
１０ ベルト本体

Claims (5)

1. ベルト内面長手方向に所定の歯ピッチで歯部を有し、背部に長手方向に延在し且つ幅方向に所定の心線ピッチで配列した心線を埋設したベルト本体と、前記ベルト本体背面に一体成形で形成された突起部とを有し、その径が７．６〜１９．１ｍｍであるプーリに巻き掛けて用いられ、ベルト幅が３〜５ｍｍである突起付きベルトであって、
   前記心線は、ポリエステル繊維の撚糸から形成されるものであり、
   前記心線の繊度は、９００〜１１００デニールであり、ベルト幅に対する、隣り合う心線との間隔の合計の割合が、１２〜４５％であって、
   前記突起部は、前記歯部の外側に配置され、前記突起部の硬度は、８１〜９１度（ＪＩＳ Ｋ６２５３：２０１２に準拠、Ａ型硬度計で測定）であり、前記歯ピッチに対する前記突起部の根元幅の割合は７５〜９０％であることを特徴とする突起付きベルト。
2. 前記心線の径は、０．３３〜０．３７ｍｍであり、前記心線ピッチは、０．４〜０．６ｍｍであり、隣り合う前記心線との間隔が、０．０５〜０．２７ｍｍである請求項１に記載の突起付きベルト。
3. 前記歯ピッチは、２〜３ｍｍである請求項１又は２に記載の突起付きベルト。
4. 並列配置された２本以上の請求項１〜３のいずれか一項に記載の突起付きベルトと、
   前記２本以上の突起付きベルトを架橋するように前記突起部に嵌合固定される搬送部材と、
   前記２本以上の突起付きベルトが巻き掛けられるプーリと、を備え、
   前記２本以上の突起付きベルトが前記プーリの回転と同期して周回しつつ前記搬送部材が搬送物を押して移送させる搬送機構。
5. 前記プーリは、その歯数が１２〜２０のものを含む請求項４に記載の搬送機構。
   
   

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