JP7002704B1 - 伝動ベルト - Google Patents

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Abstract

伝動ベルト（Ｂ）は、エラストマー製のベルト本体（１１）と、そのベルト本体（１１）に埋設されるとともにベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられたカーボン繊維製の心線（１２）とを備える。心線（１２）を、その長さ方向に直交する側方から見たとき、心線（１２）を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメント（Ｆ）の心線（１２）の長さ方向に対してなす角度θが８°以上２０°以下である。

Description

本発明は、伝動ベルトに関する。
カーボン繊維製の心線を用いた伝動ベルトが知られている。例えば、特許文献１には、ゴム製のベルト本体にカーボン繊維製の心線が埋設された歯付ベルトが開示されている。
特開２００５－２４０７５号公報
本発明は、エラストマー製のベルト本体と、前記ベルト本体に埋設されるとともにベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられたカーボン繊維製の心線とを備えた伝動ベルトであって、前記心線を、その長さ方向に直交する側方から見たとき、前記心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントの前記心線の長さ方向に対してなす角度が８°以上２０°以下である。
実施形態に係る歯付ベルトの一片の斜視図である。 実施形態に係る歯付ベルトの一部分の縦断面図である。 歯付ベルト本体に埋設された心線を長さ方向に直交する側方から見たときの正面図である。 実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の第１の説明図である。 実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の第２の説明図である。 実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の第３の説明図である。 ベルト走行試験機のプーリレイアウト図である。
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
図１Ａ及びＢは、実施形態に係る歯付ベルトＢを示す。実施形態に係る歯付ベルトＢは、噛み合い伝動ベルトであり、例えば、工作機械、印刷機械、繊維機械、射出成形機等の高負荷伝動用途に好適に用いられる。実施形態に係る歯付ベルトＢのベルト長さは、例えば５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下である。ベルト幅は、例えば１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。ベルト厚さ（最大）は、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
実施形態に係る歯付ベルトＢは、ポリウレタン樹脂で形成されたエラストマー製のエンドレスの歯付ベルト本体１１を備える。歯付ベルト本体１１は、断面横長矩形の平帯部１１１と、その内周側に一体に設けられた複数の歯部１１２とを有する。複数の歯部１１２は、ベルト長さ方向に一定ピッチで間隔をおいて設けられている。
歯部１１２の側面視の歯形としては、例えば、両側が外側に円弧状に膨出したＳＴＳ歯形や台形歯形等が挙げられる。歯部１１２の歯数は、例えば３０個以上４００個以下である。歯幅（ベルト長さ方向の最大寸法）は、例えば２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。歯高さは、例えば２ｍｍ以上８ｍｍ以下である。配設ピッチは、例えば８ｍｍ以上１４ｍｍ以下である。
歯付ベルト本体１１を形成するポリウレタン樹脂は、ウレタンプレポリマーに、硬化剤、可塑剤等の配合剤が配合されたウレタン組成物が加熱及び加圧されて硬化したものである。
ウレタンプレポリマーは、イソシアネート成分とポリオール成分との反応により得られる末端に複数のＮＣＯ基を有する比較的低分子量のウレタン化合物である。イソシアネート成分としては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等が挙げられる。ポリオール成分としては、例えばポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）等が挙げられる。ウレタンプレポリマーは、単一のウレタン化合物で構成されていても、複数のウレタン化合物が混合されて構成されていても、どちらでもよい。
硬化剤としては、例えば、１，４－フェニレンジアミン、２，６－ジアミノトルエン、１，５－ナフタレンジアミン、４，４’－ジアミノジフェニルメタン、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）などのアミン化合物等が挙げられる。硬化剤は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。アミン化合物の硬化剤は、硬化剤中のＮＨ２基のモル数のウレタンプレポリマー中のＮＣＯ基のモル数に対する比であるα値（ＮＨ２基／ＮＣＯ基）が０．７０以上１．１０以下となるように配合されていることが好ましい。
可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）やジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などのジアルキルフタレート；ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）などのジアルキルアジペート；ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）などのジアルキルセバケート等が挙げられる。可塑剤は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。可塑剤の配合量は、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して例えば３質量部以上２０質量部以下である。
なお、その他の配合剤としては、例えば、着色剤、消泡剤、安定剤等が挙げられる。
歯付ベルト本体１１を形成するポリウレタン樹脂の硬度は、例えば７０°以上１００°以下である。このポリウレタン樹脂の硬度は、ＪＩＳＫ７３１２：１９９６に基づいて測定される。
実施形態に係る歯付ベルトＢは、図２に示すように、歯付ベルト本体１１の平帯部１１１に埋設されたカーボン繊維製の心線１２を備える。心線１２の外径Ｄは、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは０．４ｍｍ以上２．７ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上２．４ｍｍ以下である。
心線１２を構成するカーボン繊維は、優れた耐久性を得る観点から、ＰＡＮ系カーボン繊維であることが好ましい。カーボン繊維のフィラメントＦの外径は、同様の観点から、好ましくは４μｍ以上９μｍ以下、より好ましくは６μｍ以上８μｍ以下である。
心線１２を構成するカーボン繊維のフィラメントＦの総本数は、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは３０００本（３Ｋ）以上６００００本（６０Ｋ）以下、より好ましくは９０００本（９Ｋ）以上５４０００本（５４Ｋ）、更に好ましくは１２０００本（１２Ｋ）以上４８０００本（４８Ｋ）以下である。心線１２を構成するカーボン繊維の繊度は、同様の観点から、好ましくは２００ｔｅｘ以上４０００ｔｅｘ以下、より好ましくは６００ｔｅｘ以上３６００ｔｅｘ以下、更に好ましくは８００ｔｅｘ以上３２００ｔｅｘである。
心線１２は、優れた耐久性を得る観点から、撚り糸であることが好ましい。心線１２を構成する撚り糸としては、片撚り糸、諸撚り糸、及びラング撚り糸が挙げられる。撚り糸の心線１２は、同様の観点から、カーボン繊維のフィラメント束を一方向に撚った片撚り糸であることが好ましい。片撚り糸の心線１２には、Ｓ撚り糸が用いられても、Ｚ撚り糸が用いられても、それらの両方が用いられても、どちらでもよい。
片撚り糸の心線１２は、それを構成するカーボン繊維のフィラメントＦの総本数が２４０００本（２４Ｋ）未満の場合、その長さ１０ｃｍ当たりの撚り数は、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは２．０回／１０ｃｍ以上２５．０回／１０ｃｍ以下、より好ましくは３．０回／１０ｃｍ以上１９．０回／１０ｃｍ以下、更に好ましくは５．０回／１０ｃｍ以上１１．０回／１０ｃｍ以下である。片撚り糸の心線１２は、それを構成するカーボン繊維のフィラメントＦの総本数が２４０００本（２４Ｋ）以上の場合、その長さ１０ｃｍ当たりの撚り数は、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは１．５回／１０ｃｍ以上７．５回／１０ｃｍ以下、より好ましくは２．３回／１０ｃｍ以上６．６回／１０ｃｍ以下、更に好ましくは３．５回／１０ｃｍ以上５．５回／１０ｃｍ以下である。
心線１２を、その長さ方向に直交する側方から見たとき、心線１２を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントＦの心線１２の長さ方向に対してなす角度θは８°以上２０°以下である。このフィラメントＦの心線１２の長さ方向に対してなす角度θは、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは８°以上２０°以下、より好ましくは１０°以上１９°以下である。
心線１２は、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられている。心線１２は、Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸の２本で構成され、それらが二重螺旋を形成するように設けられていてもよい。心線１２は、ベルト幅方向に間隔をおいて並行に延びるように配置されることとなるが、このとき、心線１２のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数は、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは３本／１０ｍｍ以上１６本／１０ｍｍ以下、より好ましくは４本／１０ｍｍ以上１５本／１０ｍｍ以下である。なお、心線１２は、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられているので、その長さ方向がベルト長さ方向に対して傾斜している。しかしながら、その傾斜角度は微少であるので、心線１２を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントＦの心線１２の長さ方向に対してなす角度θは、フィラメントＦのベルト長さ方向に対してなす角度と実質的に同一となる。
心線１２には、成形前に予め液状の接着剤に浸漬した後に乾燥させる等の接着処理が施されていることが好ましい。
実施形態に係る歯付ベルトＢは、歯付ベルト本体１１におけるベルト厚さ方向の心線１２の埋設位置よりも内周側にベルト長さ方向に沿って埋設された不織布１３を備える。不織布１３は、一枚で構成されていても、複数枚で構成されていても、どちらでもよい。
不織布１３は、歯付ベルト本体１１を形成するポリウレタン樹脂を含んで、側面視において層を形成するように設けられている。不織布１３の歯部１１２に対応する部分は、側面視において内周側に膨出するように歯部１１２に入り込んでベルト厚さ方向に厚く広がっている。不織布１３の歯部１１２間に対応する部分は、心線１２に接触してベルト厚さ方向に薄く圧縮されている。
不織布１３を構成する繊維材料としては、例えば、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリケトン繊維、カーボン繊維等が挙げられる。不織布１３は、単一種の繊維で形成されていても、また、複数種の繊維で形成されていても、どちらでもよい。
不織布１３には、成形前に予め液状の接着剤に浸漬した後に乾燥させる等の接着処理が施されていることが好ましい。
実施形態に係る歯付ベルトＢのベルト伸張率０．１％時のベルト幅１ｍｍ当たりのベルト張力Ｔ０．１は、優れた耐久性を得る観点から、好ましくは３０Ｎ／ｍｍ以上、より好ましくは４５Ｎ／ｍｍ以上であり、曲げ剛性が高くなって耐屈曲疲労性が損なわれるのを回避する観点から、好ましくは５０Ｎ／ｍｍ以下、より好ましくは４５Ｎ／ｍｍ以下である。
このベルト張力Ｔ０．１は、次のようにして求められる。まず、２５℃の雰囲気下において、実施形態に係る歯付ベルトＢを、ベルト引張試験機のそれぞれプーリ径が９５．４ｍｍの一対の平プーリに、ベルト背面が接触するように巻き掛ける。次いで、一方の平プーリを他方の平プーリから５０ｍｍ／分の速度で離間させる。このとき、一対の平プーリのいずれかを介して検出される張力の発生時を起点とし、一対の平プーリ間の変位と、検出された張力との関係を記録する。続いて、一対の平プーリ間の変位を２倍してベルト伸び量を算出し、それを無負荷状態での実施形態に係る歯付ベルトＢのベルト長さで除すことにより、一対の平プーリ間の変位をベルト伸張率に換算する。また、検出される張力を２で除してベルト張力を算出し、それを実施形態に係る歯付ベルトＢのベルト幅で除すことにより、検出される張力をベルト幅１ｍｍ当たりのベルト張力に換算する。そして、これらのベルト伸張率とベルト張力との関係からベルト張力Ｔ０．１を求める。
以上の構成の実施形態に係る歯付ベルトＢによれば、心線１２を、その長さ方向に直交する側方から見たとき、心線１２を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントＦの心線１２の長さ方向に対してなす角度θが８°以上２０°以下であることにより、優れた耐久性を得ることができる。これは、心線１２を構成する脆性材料のカーボン繊維のフィラメントＦに過大な歪みが生じるのを抑制することができるためであると推測される。
次に、実施形態に係る歯付ベルトＢの製造方法について説明する。
まず、図３Ａに示すように、円柱状の内金型３１に不織布１３を被せ、その上から心線１２を螺旋状に巻き付ける。このとき、内金型３１の外周には、断面が歯部１１２に対応した形状の軸方向に延びる凹溝３２が周方向に間隔をおいて一定ピッチで設けられているとともに、各凹溝３２間に軸方向に延びる突条３３が構成されていることから、不織布１３及び心線１２を、それらが突条３３で支持されるように設ける。
次いで、図３Ｂに示すように、内金型３１を円筒状の外金型３４の中に収容する。このとき、内金型３１と外金型３４との間に歯付ベルト本体成形用のキャビティＣが構成される。
続いて、図３Ｃに示すように、密閉したキャビティＣにウレタンプレポリマーに配合剤を配合した液状のウレタン組成物を注入して充填するとともに加熱する。このとき、ウレタン組成物が流動して硬化することによりポリウレタン樹脂の歯付ベルト本体１１が形成される。また、凹溝３２では歯部１１２が形成される。心線１２は、その歯付ベルト本体１１に接着して埋設される。さらに、不織布１３は、ウレタン組成物が含浸して硬化するとともに、歯付ベルト本体１１に接着して埋設される。以上のようにして、歯付ベルト本体１１、心線１２、及び不織布１３が一体化して円筒状のベルトスラブＳが成型される。
最後に、内金型３１及び外金型３４からベルトスラブＳを脱型し、それを輪切りすることにより実施形態に係る歯付ベルトＢが得られる。
なお、上記実施形態では、歯付ベルト本体１１、心線１２、及び不織布１３で構成された歯付ベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、歯付ベルト本体の内周側の歯部側表面、及び／又は、歯付ベルト本体の外周側の背面に補強布が設けられていてもよい。
上記実施形態では、歯付ベルト本体１１がポリウレタン樹脂で形成された歯付ベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、歯付ベルト本体が架橋ゴム組成物で形成されていてもよい。
上記実施形態では、伝動ベルトとして歯付ベルトＢを示したが、特にこれに限定されるものではなく、平ベルト、Ｖベルト、Ｖリブドベルト等であってもよい。
［試験評価１］
（歯付ベルト）
実施例１並びに比較例１-１及び-２の歯付ベルトを作製した。それぞれの構成は表１にも示す。
＜実施例１＞
上記実施形態と同様の構成のＳＴＳ歯形の歯付ベルトを実施例１とした。実施例１の歯付ベルトは、ベルト長さが１４００ｍｍ、ベルト幅が１４ｍｍ、ベルト厚さ（最大）が８．６ｍｍであった。歯部は、ＩＳＯ１３０５０：２０１４（Ｅ）で規定されるＳ１４Ｍであった。
歯付ベルト本体を形成するためのウレタン組成物には、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して、硬化剤の３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン１３質量部及び可塑剤のジオクチルフタレート１０質量部を配合したものを用いた。歯付ベルト本体を形成するポリウレタン樹脂のＪＩＳ Ｋ７３１２に基づいて測定した硬度は９２°であった。
心線には、フィラメント本数が１２０００本のカーボン繊維（トレカ Ｔ７００ＳＣ-１２０００ 東レ社製、１２Ｋ、８００ｔｅｘ、フィラメントの外径：７μｍ）４本を引き揃えたフィラメント束（フィラメントの総本数：４８０００本、総繊度：３２００ｔｅｘ）を、長さ１０ｃｍ当たりの撚り数を４回／１０ｃｍとして一方向に撚った片撚り糸を用いた。心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントの心線の長さ方向に対してなす角度は１０°であった。片撚り糸の心線は、Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸を準備し、それらには、接着剤に浸漬した後に乾燥させる接着処理を施した。Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸の片撚り糸の心線は、それらがベルト幅方向に交互に並んで二重螺旋を形成するように設けた。心線のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数は４本とした。心線の外径は２．０ｍｍであった。
不織布として、ニードルパンチ法により無加圧で製造されたナイロン繊維製のものを用いた。不織布には、接着処理を施さなかった。
実施例１の歯付ベルトのベルト幅１ｍｍ当たりのベルト強度は１３０２Ｎ／ｍｍであった。ベルト張力Ｔ０．１は４０．０Ｎ／ｍｍであった。
＜比較例１-１＞
心線としてカーボン繊維製の諸撚り糸（フィラメントの総本数：４８０００本、総繊度：３２００ｔｅｘ）を用いたことを除いて実施例１と同一構成の歯付ベルトを比較例１-１とした。諸撚り糸は、実施例１で用いたのと同一のフィラメント本数が１２０００本のカーボン繊維のフィラメント束を、長さ１０ｃｍ当たりの撚り数を４回として一方向に撚って下撚り糸とし、それを４本集めて引き揃え、そして、それを今度は、長さ１０ｃｍ当たりの撚り数を４回として下撚り糸とは反対方向に撚ることにより作製した。諸撚り糸の心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントの心線の長さ方向に対してなす角度は７°であった。
比較例１-１の歯付ベルトのベルト幅１ｍｍ当たりのベルト強度は１２６７Ｎ／ｍｍであった。ベルト張力Ｔ０．１は３８．５Ｎ／ｍｍであった。
＜比較例１-２＞
心線の長さ１０ｃｍ当たりの撚り数を６回／１０ｃｍとしたことを除いて実施例１と同一構成の歯付ベルトを比較例１-２とした。心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントの心線の長さ方向に対してなす角度は２１°であった。
比較例１-２の歯付ベルトのベルト幅１ｍｍ当たりのベルト強度は６４０Ｎ／ｍｍであった。ベルト張力Ｔ０．１は４１．０Ｎ／ｍｍであった。
Figure 0007002704000001
（ベルト耐久試験）
図４は、ベルト耐久試験で用いたベルト走行試験機４０のプーリレイアウトを示す。このベルト走行試験機４０は、歯数が２２の駆動プーリ４１と、その右側方に設けられた歯数が３３の従動プーリ４２とをを有する。従動プーリ４２は、左右に可動に設けられて軸荷重を負荷できるように構成されているとともに、負荷トルクも負荷できるように構成されている。
実施例１並びに比較例１-１及び１-２のそれぞれの歯付ベルトＢについて、６０℃の雰囲気下において、駆動プーリ４１及び従動プーリ４２間に巻き掛けるとともに、従動プーリ４２に１９６０Ｎの固定軸荷重（ＳＷ）を負荷して歯付ベルトＢに１０００Ｎの張力を与えるとともに、１２０Ｎ・ｍの負荷トルクを負荷し、その状態で、駆動プーリ４１を１８００ｒｐｍの回転数で回転させた。そして、歯付ベルトＢが切断するまでの時間を計測し、その時間をベルト耐久寿命とした。
（試験結果）
表１に試験結果を示す。これによれば、実施例１が比較例１-１及び１-２よりも耐久性が非常に優れることが分かる。
［試験評価２］
（歯付ベルト）
実施例２-１及び２-２並びに比較例２-１及び２-２の歯付ベルトを作製した。それぞれの構成は表２にも示す。
＜実施例２-１＞
上記実施形態と同様の構成のＳＴＳ歯形の歯付ベルトを実施例２-１とした。実施例２-１の歯付ベルトは、ベルト長さが８００ｍｍ、ベルト幅が８ｍｍ、ベルト厚さ（最大）が４．８ｍｍであった。歯部は、ＩＳＯ１３０５０：２０１４（Ｅ）で規定されるＳ８Ｍであった。
心線には、実施例１で用いたのと同一のフィラメント本数が１２０００本のカーボン繊維のフィラメント束を、長さ１０ｃｍ当たりの撚り数を６回／１０ｃｍとして一方向に撚った片撚り糸を用いた。心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントの心線の長さ方向に対してなす角度は９°であった。片撚り糸の心線は、Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸を準備し、それらには、接着剤に浸漬した後に乾燥させる接着処理を施した。Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸の片撚り糸の心線は、それらがベルト幅方向に交互に並んで二重螺旋を形成するように設けた。心線のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数は８本とした。心線の外径は０．９ｍｍであった。
歯付ベルト本体を形成するためのウレタン組成物及び不織布には、実施例１と同一のものを用いた。
実施例２-１の歯付ベルトのベルト幅１ｍｍ当たりのベルト強度は１１５０Ｎ／ｍｍであった。ベルト張力Ｔ０．１は４４．４Ｎ／ｍｍであった。
＜実施例２-２＞
心線の長さ１０ｃｍ当たりの撚り数を１０回／１０ｃｍとしたことを除いて実施例２-１と同一構成の歯付ベルトを実施例２-２とした。心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントの心線の長さ方向に対してなす角度は１９°であった。
実施例２-２の歯付ベルトのベルト幅１ｍｍ当たりのベルト強度は７３８Ｎ／ｍｍであった。ベルト張力Ｔ０．１は４０．５Ｎ／ｍｍであった。
＜比較例２-１＞
心線の長さ１０ｃｍ当たりの撚り数を４回／１０ｃｍとしたことを除いて実施例２-１と同一構成の歯付ベルトを比較例２-１とした。心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントの心線の長さ方向に対してなす角度は６°であった。
比較例２-１の歯付ベルトのベルト幅１ｍｍ当たりのベルト強度は８１１Ｎ／ｍｍであった。ベルト張力Ｔ０．１は３２．７Ｎ／ｍｍであった。
＜比較例２-２＞
心線の長さ１０ｃｍ当たりの撚り数を１２回／１０ｃｍとしたことを除いて実施例２-１と同一構成の歯付ベルトを比較例２-２とした。心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントの心線の長さ方向に対してなす角度は２１°であった。
比較例２-２の歯付ベルトのベルト幅１ｍｍ当たりのベルト強度は６９４Ｎ／ｍｍであった。ベルト張力Ｔ０．１は４２．８Ｎ／ｍｍであった。
Figure 0007002704000002
（ベルト耐久試験）
試験評価１で用いたのと同一の図４に示すプーリレイアウトのベルト走行試験機４０であって、駆動プーリ４１及び従動プーリ４２を、それぞれ実施例２-１及び２-２並びに比較例２-１及び２-２の歯付ベルトＢの歯部が噛み合うものとしたものを用いた。
実施例２-１及び２-２並びに比較例２-１及び２-２のそれぞれの歯付ベルトＢについて、６０℃の雰囲気下において、駆動プーリ４１及び従動プーリ４２間に巻き掛けるとともに、従動プーリ４２に６０８Ｎの固定軸荷重（ＳＷ）を負荷して歯付ベルトＢに３０６Ｎの張力を与えるとともに、３４．５Ｎ・ｍの負荷トルクを負荷し、その状態で、駆動プーリ４１を４２１８ｒｐｍの回転数で回転させた。そして、歯付ベルトＢが切断するまでの時間を計測し、その時間をベルト耐久寿命とした。
（試験結果）
表２に試験結果を示す。これによれば、実施例２-１及び２-２が比較例２-１及び２-２よりも耐久性が非常に優れることが分かる。
本発明は、伝動ベルトの技術分野について有用である。
Ｂ 歯付ベルト（伝動ベルト）
Ｃ キャビティ
Ｆ フィラメント
Ｓ ベルトスラブ
１１ 歯付ベルト本体
１１１ 平帯部
１１２ 歯部
１２ 心線
１３ 不織布
３１ 内金型
３２ 凹溝
３３ 突条
３４ 外金型
４０ ベルト走行試験機
４１ 駆動プーリ
４２ 従動プーリ

Claims (11)

  1. エラストマー製のベルト本体と、前記ベルト本体に埋設されるとともにベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられたカーボン繊維製の心線と、を備えた伝動ベルトであって、
    前記心線を、その長さ方向に直交する側方から見たとき、前記心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束における最外部のフィラメントの前記心線の長さ方向に対してなす角度が８°以上２０°以下である伝動ベルト。
  2. 請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
    前記ベルト本体がポリウレタン樹脂で形成されている伝動ベルト。
  3. 請求項１又は２に記載された伝動ベルトにおいて、
    前記心線を構成する前記カーボン繊維がＰＡＮ系カーボン繊維である伝動ベルト。
  4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    前記カーボン繊維のフィラメントの外径が４μｍ以上９μｍ以下である伝動ベルト。
  5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    前記心線を構成する前記カーボン繊維のフィラメントの総本数が３０００本以上６００００本以下である伝動ベルト。
  6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    前記心線が前記カーボン繊維のフィラメント束を一方向に撚った片撚り糸である伝動ベルト。
  7. 請求項６に記載された伝動ベルトにおいて、
    前記片撚り糸の前記心線は、それを構成する前記カーボン繊維の前記フィラメントの総本数が３０００本以上２４０００本未満であり、且つその長さ１０ｃｍ当たりの撚り数が２．０回／１０ｃｍ以上２５．０回／１０ｃｍ以下である伝動ベルト。
  8. 請求項６に記載された伝動ベルトにおいて、
    前記片撚り糸の心線は、それを構成する前記カーボン繊維の前記フィラメントの総本数が２４０００本以上６００００本以下であり、且つその長さ１０ｃｍ当たりの撚り数が１．５回／１０ｃｍ以上７．５回／１０ｃｍ以下である伝動ベルト。
  9. 請求項１乃至８のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    前記心線のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数が３本／１０ｍｍ以上１６本／１０ｍｍ以下である伝動ベルト。
  10. 請求項１乃至９のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
    前記ベルト本体が歯付ベルト本体である伝動ベルト。
  11. 請求項１０に記載された伝動ベルトにおいて、
    ベルト伸張率０．１％時のベルト幅１ｍｍ当たりのベルト張力Ｔ０．１が３０Ｎ／ｍｍ以上５０Ｎ／ｍｍ以下である伝動ベルト。
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