JP7406051B1 - 歯付ベルト - Google Patents
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Abstract
ベルト内周に一定ピッチで設けられた複数の歯部を有するベルト本体と、ベルト幅方向にピッチを有するように前記ベルト本体に埋設された心線とを備え、下記の方法で測定したピーク摩擦係数μＡ及び平均摩擦係数μＢが、μＡ－μＢ≦０．３、かつμＢ≦０．５、の関係にある歯付ベルト。歯付ベルトを幅方向に切断して、前記歯付ベルトからベルト歯２個分の測定サンプルを切り出し、当該測定サンプルに一定の荷重を掛けながら歯先がＳＵＳ３０４製の平板と接触するように載置し、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで一方向に３０秒間移動させた際の摩擦力を測定し、３０秒間の摩擦力の最大値を垂直抗力で除して算出した摩擦係数をピーク摩擦係数μＡ、３０秒間の摩擦力の平均値を垂直抗力で除して算出した摩擦係数を平均摩擦係数μＢとする。
Description
本発明は、歯付ベルトに関する。
本出願は、２０２２年７月２８日出願の日本出願第２０２２－１２０３０４号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
本出願は、２０２２年７月２８日出願の日本出願第２０２２－１２０３０４号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
工作機械、印刷機械、繊維機械、射出成形機等において、動力伝動用途に使用される歯付ベルトとして、ポリウレタン製の歯付ベルトがある（例えば、特許文献１、２）。
特許文献１には、ポリウレタン製の歯付ベルトであって、芯線よりも歯部側に織布あるいは編み布が配置された歯付ベルトが開示されている。
特許文献２には、注型されたウレタンのベルト材から成るベルト本体と、上記ベルト本体に所定のピッチで離間して形成されたベルト歯と、上記ベルト歯の周辺表面に沿って配設された耐摩耗性の帆布の補強材と、上記ベルト本体に埋め込まれる長さと体積を有しファイバの織り糸の螺旋状に撚られたコードから成る張力部材とを有する歯付ベルトが開示されている。
特許文献２には、注型されたウレタンのベルト材から成るベルト本体と、上記ベルト本体に所定のピッチで離間して形成されたベルト歯と、上記ベルト歯の周辺表面に沿って配設された耐摩耗性の帆布の補強材と、上記ベルト本体に埋め込まれる長さと体積を有しファイバの織り糸の螺旋状に撚られたコードから成る張力部材とを有する歯付ベルトが開示されている。
歯付ベルトは、耐久性に優れることが求められている。そのため、ベルト歯が早期に摩耗しないことや、ベルト本体とコード（心線）との間で早期に剥離が発生しないことが求められている。
例えば、歯部の内周面に補強布が設けられている歯付ベルトは、歯部が摩耗しにくい傾向にある。その一方で、この歯付ベルトは、駆動時に発熱しやすい傾向にあり、発熱を原因としてベルト本体とコードとの間で早期に剥離が発生する場合がある。
例えば、歯部の内周面に補強布が設けられている歯付ベルトは、歯部が摩耗しにくい傾向にある。その一方で、この歯付ベルトは、駆動時に発熱しやすい傾向にあり、発熱を原因としてベルト本体とコードとの間で早期に剥離が発生する場合がある。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、耐久性の良好な歯付ベルトを提供することを目的とする。
（１）本発明の歯付ベルトは、
ベルト内周に一定ピッチで設けられた複数の歯部を有するベルト本体と、
ベルト幅方向にピッチを有するように上記ベルト本体に埋設された心線と、
を備え、
下記の方法で測定したピーク摩擦係数μＡ、及び平均摩擦係数μＢが
μＡ－μＢ≦０．３、かつμＢ≦０．５、
の関係にある。
＜測定方法＞
歯付ベルトを幅方向に切断して、上記歯付ベルトからベルト歯２個分の測定サンプルを切り出す。得られた測定サンプルをベルト歯が平板と接触するように当該平板上に載置する。この状態で測定サンプルを一方向に３０秒間移動させ、その時の摩擦力を測定する。３０秒間の摩擦力の最大値を垂直抗力で除して算出した摩擦係数をピーク摩擦係数μＡ、３０秒間の摩擦力の平均値を垂直抗力で除して算出した摩擦係数を平均摩擦係数μＢとする。
測定環境は、温度２３±５℃、湿度５０±５％とする。
測定サンプルは、一定の荷重を掛けながら平板上に載置する。
平板は、ＳＵＳ３０４製で、測定サンプルが載置される面の表面粗さは、Ｒａ（算術平均粗さ）で１．６μｍ以下とする。
測定サンプルの移動速度は、１００ｍｍ／ｍｉｎとする。
ベルト内周に一定ピッチで設けられた複数の歯部を有するベルト本体と、
ベルト幅方向にピッチを有するように上記ベルト本体に埋設された心線と、
を備え、
下記の方法で測定したピーク摩擦係数μＡ、及び平均摩擦係数μＢが
μＡ－μＢ≦０．３、かつμＢ≦０．５、
の関係にある。
＜測定方法＞
歯付ベルトを幅方向に切断して、上記歯付ベルトからベルト歯２個分の測定サンプルを切り出す。得られた測定サンプルをベルト歯が平板と接触するように当該平板上に載置する。この状態で測定サンプルを一方向に３０秒間移動させ、その時の摩擦力を測定する。３０秒間の摩擦力の最大値を垂直抗力で除して算出した摩擦係数をピーク摩擦係数μＡ、３０秒間の摩擦力の平均値を垂直抗力で除して算出した摩擦係数を平均摩擦係数μＢとする。
測定環境は、温度２３±５℃、湿度５０±５％とする。
測定サンプルは、一定の荷重を掛けながら平板上に載置する。
平板は、ＳＵＳ３０４製で、測定サンプルが載置される面の表面粗さは、Ｒａ（算術平均粗さ）で１．６μｍ以下とする。
測定サンプルの移動速度は、１００ｍｍ／ｍｉｎとする。
上記歯付ベルトによれば、良好な耐久性を確保できる。
上記歯付ベルトでは、上述した方法で測定したピーク摩擦係数μＡ及び平均摩擦係数μＢについて、「μＡ－μＢ≦０．３」であることと、「μＢ≦０．５」であることとを同時に満足することが重要である。
上記歯付ベルトは、平均摩擦係数μＢを０．５以下とすることによって、プーリとの間に生じる摩擦力を小さくし、使用時の発熱を抑えることができる。また、プーリとの間に生じる摩擦力が小さくなると、歯部（ベルト歯）の摩耗も抑制される。
更に、上記歯付ベルトは、単に平均摩擦係数μＢを小さくするだけでなく、ピーク摩擦係数μＡと平均摩擦係数μＢとの差を０．３以下とすることによって、歯部（ベルト歯）の摩耗を更に抑制することができる。
上記歯付ベルトでは、上述した方法で測定したピーク摩擦係数μＡ及び平均摩擦係数μＢについて、「μＡ－μＢ≦０．３」であることと、「μＢ≦０．５」であることとを同時に満足することが重要である。
上記歯付ベルトは、平均摩擦係数μＢを０．５以下とすることによって、プーリとの間に生じる摩擦力を小さくし、使用時の発熱を抑えることができる。また、プーリとの間に生じる摩擦力が小さくなると、歯部（ベルト歯）の摩耗も抑制される。
更に、上記歯付ベルトは、単に平均摩擦係数μＢを小さくするだけでなく、ピーク摩擦係数μＡと平均摩擦係数μＢとの差を０．３以下とすることによって、歯部（ベルト歯）の摩耗を更に抑制することができる。
（２）上記（１）の歯付ベルトは、上記歯部の内周面に、補強布が設けられていることが好ましい。
この場合、ベルト歯の耐摩耗性を向上させるのに適している。
この場合、ベルト歯の耐摩耗性を向上させるのに適している。
（３）上記（１）又は（２）の歯付ベルトにおいて、上記ベルト本体は、熱硬化性ポリウレタン製であることが好ましい。
この場合、耐久性の良好な歯付ベルトを提供するのに適している。
この場合、耐久性の良好な歯付ベルトを提供するのに適している。
（４）上記（３）の歯付ベルトにおいて、上記ベルト本体は、滑剤を含有することが好ましい。
この場合、ピーク摩擦係数μＡ及び平均摩擦係数μＢを上記範囲にしやすくなる。
この場合、ピーク摩擦係数μＡ及び平均摩擦係数μＢを上記範囲にしやすくなる。
本発明によれば、良好な耐久性を有する歯付ベルトを提供することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る歯付ベルトを模式的に示す斜視図である。図２は、図１における矢視Ｘの正面図である。図３は、図１のＡ－Ａ線断面図である。
図１は、第１実施形態に係る歯付ベルトを模式的に示す斜視図である。図２は、図１における矢視Ｘの正面図である。図３は、図１のＡ－Ａ線断面図である。
本実施形態に係る歯付ベルト１０は、例えば、工作機械、印刷機械、繊維機械、射出成形機、二輪車の後輪駆動等の高負荷伝動用途に好適に用いられる。
歯付ベルト１０のベルト長さは、例えば５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下である。歯付ベルト１０のベルト幅は、例えば１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。歯付ベルト１０のベルト厚さ（最大）は、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。本発明の実施形態に係る歯付ベルトの寸法はこの範囲に限定されるわけではない。
歯付ベルト１０のベルト長さは、例えば５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下である。歯付ベルト１０のベルト幅は、例えば１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。歯付ベルト１０のベルト厚さ（最大）は、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。本発明の実施形態に係る歯付ベルトの寸法はこの範囲に限定されるわけではない。
図１には、歯付ベルト１０の一部のみを示すが、歯付ベルト１０は、エンドレスの噛み合い伝動ベルトである。
歯付ベルト１０は、内周面に複数のベルト歯１２を有している。歯付ベルト１０は、図１に示すように、ベルト本体１１、心線１３、及び補強布１４を備えている。本実施形態において、ベルト歯１２は直歯である。
歯付ベルト１０は、内周面に複数のベルト歯１２を有している。歯付ベルト１０は、図１に示すように、ベルト本体１１、心線１３、及び補強布１４を備えている。本実施形態において、ベルト歯１２は直歯である。
本実施形態に係る歯付ベルト１０は、ポリウレタンで構成されたエラストマー製のベルト本体１１を備える。ベルト本体１１は、断面横長矩形の平帯部１１ａと、その内周側に一体に設けられた複数の歯部１１ｂとを有する。複数の歯部１１ｂ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。
補強布１４は、歯部１１ｂの内周面を覆うように設けられている。歯付ベルト１０において、ベルト歯１２は、歯部１１ｂと補強布１４とで構成されている。
補強布１４は、歯部１１ｂの内周面を覆うように設けられている。歯付ベルト１０において、ベルト歯１２は、歯部１１ｂと補強布１４とで構成されている。
ベルト歯１２の歯形は、Ｓ歯形等の円弧歯形である。
ベルト歯１２の歯数は、例えば３０個以上４００個以下である。
ベルト歯１２の歯幅は、例えば２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。ベルト歯１２の歯幅は、ベルト長さ方向における最大寸法（図３中、Ｗ参照）で規定される。
ベルト歯１２の歯高さは、例えば２ｍｍ以上８ｍｍ以下である。ベルト歯１２の歯高さは、ベルト長さ方向に相互に隣接する一対のベルト歯１２間の歯底部１５からベルト歯１２の先端までの寸法（図３中、Ｈ参照）で規定される。
ベルト歯１２の配設ピッチは、例えば８ｍｍ以上１４ｍｍ以下である。ベルト歯１２の配設ピッチは、ベルト長さ方向における、相互に隣接する一対のベルト歯の歯先間の距離（図３中、Ｐ参照）で規定される。
ベルト歯１２の歯数は、例えば３０個以上４００個以下である。
ベルト歯１２の歯幅は、例えば２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。ベルト歯１２の歯幅は、ベルト長さ方向における最大寸法（図３中、Ｗ参照）で規定される。
ベルト歯１２の歯高さは、例えば２ｍｍ以上８ｍｍ以下である。ベルト歯１２の歯高さは、ベルト長さ方向に相互に隣接する一対のベルト歯１２間の歯底部１５からベルト歯１２の先端までの寸法（図３中、Ｈ参照）で規定される。
ベルト歯１２の配設ピッチは、例えば８ｍｍ以上１４ｍｍ以下である。ベルト歯１２の配設ピッチは、ベルト長さ方向における、相互に隣接する一対のベルト歯の歯先間の距離（図３中、Ｐ参照）で規定される。
ベルト本体１１はポリウレタン製であることが好ましく、熱硬化性ポリウレタン製であることがより好ましい。
上記熱硬化性ポリウレタンは、ウレタンプレポリマーに、硬化剤、任意成分である可塑剤等が配合された熱硬化性ウレタン組成物の硬化物である。
上記熱硬化性ポリウレタンは、ウレタンプレポリマーに、硬化剤、任意成分である可塑剤等が配合された熱硬化性ウレタン組成物の硬化物である。
ベルト本体１１の材質として熱硬化性ポリウレタンを採用した場合、心線や補強布に熱硬化性ウレタン組成物が含侵しやすいため、ベルト本体を構成する成分が心線及び補強布に含侵した歯付ベルトを製造するのに適している。ベルト本体を構成する成分が心線及び補強布に含侵した歯付ベルトは、ベルト歯の歯欠けや摩耗が生じにくく、かつ心線のベルト本体からの剥離も発生しにくいため、耐久性が良好である。
上記ウレタンプレポリマーは、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。上記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。
上記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。
上記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。
上記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よいし、複数のウレタン化合物が混合されて構成されていてもよい。
上記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。
上記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。
上記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よいし、複数のウレタン化合物が混合されて構成されていてもよい。
上記硬化剤としては、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）、４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルなどのアミン化合物等が挙げられる。上記硬化剤は、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。
アミン化合物からなる硬化剤は、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。
アミン化合物からなる硬化剤は、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。
上記可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、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。上記可塑剤は、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。
上記可塑剤の配合量は、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。
上記可塑剤の配合量は、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。
上記熱硬化性ポリウレタンは、更に、滑剤を含有することが好ましい。
上記滑剤としては、例えば、脂肪酸エステル、炭化水素樹脂、パラフィン、高級脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、金属石鹸、変性シリコーン等が挙げられる。上記滑剤は、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。
上記滑剤を含有する場合、その配合量は、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。
上記滑剤としては、例えば、脂肪酸エステル、炭化水素樹脂、パラフィン、高級脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、金属石鹸、変性シリコーン等が挙げられる。上記滑剤は、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。
上記滑剤を含有する場合、その配合量は、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。
上記熱硬化性ウレタン組成物は、更に、例えば着色剤、消泡剤、安定剤等を含有していてもよい。
ベルト本体１１を構成するポリウレタンのＪＩＳ－Ａ硬さは、例えば８５以上１００以下である。上記ポリウレタンのＪＩＳ－Ａ硬さは、９０以上１００以下が好ましい。上記ポリウレタンのＪＩＳ－Ａ硬さを９０以上とすることにより、良好な耐摩耗性を確保しやすい。
上記ポリウレタンのＪＩＳ－Ａ硬さは、ＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて、タイプＡの硬さ試験で測定する。測定には、タイプＡデュロメータを用いる。
上記ポリウレタンのＪＩＳ－Ａ硬さは、ＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて、タイプＡの硬さ試験で測定する。測定には、タイプＡデュロメータを用いる。
歯付ベルト１０は、ベルト本体１１の平帯部１１ａに埋設されたカーボン繊維製の心線１３を備える。
心線１３の外径は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、好ましくは０．６ｍｍ以上２．２ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。
心線１３の外径は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、好ましくは０．６ｍｍ以上２．２ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。
心線１３を構成するカーボン繊維は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、ＰＡＮ系カーボン繊維であることが好ましい。
また、上記カーボン繊維のフィラメント径は、高負荷伝動での優れた耐久性を得る観点から、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。
また、上記カーボン繊維のフィラメント径は、高負荷伝動での優れた耐久性を得る観点から、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１３を構成するカーボン繊維の総フィラメント本数は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、好ましくは６０００本（６Ｋ）以上４８０００本（４８Ｋ）以下、より好ましくは９０００本（９Ｋ）以上１８０００本（１８Ｋ）以下、更に好ましくは１２０００本（１２Ｋ）である。
心線１３を構成するカーボン繊維の繊度は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、好ましくは４００ｔｅｘ以上３２００ｔｅｘ以下、より好ましくは６００ｔｅｘ以上１２００ｔｅｘ以下、更に好ましくは８００ｔｅｘである。
心線１３を構成するカーボン繊維の繊度は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、好ましくは４００ｔｅｘ以上３２００ｔｅｘ以下、より好ましくは６００ｔｅｘ以上１２００ｔｅｘ以下、更に好ましくは８００ｔｅｘである。
心線１３は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、撚り糸であることが好ましい。心線１３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１３は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、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１３の撚り数は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、好ましくは４回／１０ｃｍ以上１２回／１０ｃｍ以下、より好ましくは６回／１０ｃｍ以上１０回／１０ｃｍ以下である。片撚り糸の心線１３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、いずれでもよい。
撚り糸の心線１３は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、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１３の撚り数は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、好ましくは４回／１０ｃｍ以上１２回／１０ｃｍ以下、より好ましくは６回／１０ｃｍ以上１０回／１０ｃｍ以下である。片撚り糸の心線１３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、いずれでもよい。
心線１３は、ベルト幅方向にピッチを有し、螺旋を形成するように設けられている。心線１３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１３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。このとき、心線１３のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、好ましくは６本／１０ｍｍ以上１０本／１０ｍｍ以下、より好ましくは７本／１０ｍｍ以上９本／１０ｍｍ以下である。
心線１３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。このとき、心線１３のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数は、高負荷伝動での優れた耐久性と、高負荷伝動での優れた張力維持性とを得る観点から、好ましくは６本／１０ｍｍ以上１０本／１０ｍｍ以下、より好ましくは７本／１０ｍｍ以上９本／１０ｍｍ以下である。
心線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。
補強布１４は、織物であってもよいし、編物であってもよい。補強布１４は、織物が好ましい。
補強布１４としては、例えば、経糸及び緯糸で形成された、２／２綾織り帆布、３／１綾織り帆布、平織り帆布、朱子織り帆布等が挙げられる。
補強布１４がこれらの帆布の場合、上記経糸及び上記緯糸の繊度は、好ましくは４４～９３３ｄｔｅｘ、より好ましくは４４～２３５ｄｔｅｘである。
また、上記経糸及び上記緯糸の糸密度は、好ましくは７４～４３０本／５ｃｍ幅、より好ましくは１３２～１７４本／５ｃｍ幅である。
補強布１４の目付量は、好ましくは９０～６００ｇ／ｍ２、より好ましくは３００～４５０ｇ／ｍ２である。
補強布１４がこれらの帆布の場合、上記経糸及び上記緯糸の繊度は、好ましくは４４～９３３ｄｔｅｘ、より好ましくは４４～２３５ｄｔｅｘである。
また、上記経糸及び上記緯糸の糸密度は、好ましくは７４～４３０本／５ｃｍ幅、より好ましくは１３２～１７４本／５ｃｍ幅である。
補強布１４の目付量は、好ましくは９０～６００ｇ／ｍ２、より好ましくは３００～４５０ｇ／ｍ２である。
補強布１４は、例えば、経糸及び緯糸の一方がベルト長さ方向に一致するように設けられていることが好ましい。
緯糸が仮撚り加工糸等の伸縮加工糸で構成されている場合には、補強布１４は、伸縮特性について異方性を有することとなるが、ベルト長さ方向の伸縮特性が高くなるように、緯糸がベルト長さ方向に一致するように設けられることが好ましい。
緯糸が仮撚り加工糸等の伸縮加工糸で構成されている場合には、補強布１４は、伸縮特性について異方性を有することとなるが、ベルト長さ方向の伸縮特性が高くなるように、緯糸がベルト長さ方向に一致するように設けられることが好ましい。
補強布１４を構成する繊維材料としては、例えば、ナイロン６，６、ナイロン４，６、ナイロン６などのナイロン繊維、ポリケトン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維等の化学繊維や綿等の天然繊維が挙げられる。補強布１４は、単一種の繊維で構成されていてもよいし、複数種の繊維で構成されていてもよい。
補強布１４のベルト周方向の緯糸が、ウーリー糸であってもよい。ウーリー糸は伸縮性に優れるからである。
補強布１４には、成形前に予め例えばエポキシ系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てもよい。
補強布１４のベルト周方向の緯糸が、ウーリー糸であってもよい。ウーリー糸は伸縮性に優れるからである。
補強布１４には、成形前に予め例えばエポキシ系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てもよい。
また、補強布１４には、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレン・テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフッ素樹脂等の摩耗改質剤を用いた摩耗改質処理が施されていてもよい。
上記摩耗改質処理では、例えば、上記摩耗改質剤を分散させたバインダーを成形前の補強布に塗布したり、成形前の補強布を上記バインダーに浸漬したりすればよい。
上記摩耗改質処理では、例えば、上記摩耗改質剤を分散させたバインダーを成形前の補強布に塗布したり、成形前の補強布を上記バインダーに浸漬したりすればよい。
歯付ベルト１０では、補強布１４の隙間に熱硬化性ウレタン組成物の硬化物が侵入した状態になっている。そのため、ベルト歯１２の表面（内周面）には、補強布１４のみではなく、熱硬化性ウレタン組成物の硬化物も露出している。
歯付ベルト１０は、下記の方法で測定したピーク摩擦係数μＡ、及び平均摩擦係数μＢが、「μＡ－μＢ≦０．３」、かつ「μＢ≦０．５」の関係にある。
そのため、良好な耐久性を確保できる。
歯付ベルト１０は、上記平均摩擦係数μＢを０．５以下とすることによって、プーリとの間に生じる摩擦力を小さくし、ベルト歯１２を摩耗しにくくできる。また、上記摩擦力を小さくすることによって使用時の発熱を抑えることができる。発熱が抑えられると、ベルト本体１１と心線１３との界面での剥離が抑制される。これらの結果、歯付ベルト１０は、耐久性が良好になる。
そのため、良好な耐久性を確保できる。
歯付ベルト１０は、上記平均摩擦係数μＢを０．５以下とすることによって、プーリとの間に生じる摩擦力を小さくし、ベルト歯１２を摩耗しにくくできる。また、上記摩擦力を小さくすることによって使用時の発熱を抑えることができる。発熱が抑えられると、ベルト本体１１と心線１３との界面での剥離が抑制される。これらの結果、歯付ベルト１０は、耐久性が良好になる。
更に、単に平均摩擦係数μＢを小さくするだけでなく、ピーク摩擦係数μＡと平均摩擦係数μＢとの差を０．３以下とすることによっても、ベルト歯１２の摩耗を抑制することができる。ピーク摩擦係数μＡと平均摩擦係数μＢとの差が大きいと、噛み合い時にベルト歯１２に振動現象が生じることがあり、この現象に起因してベルト歯１２は摩耗しやすくなる。これに対して、ピーク摩擦係数μＡと平均摩擦係数μＢとの差を０．３以下とすることによって、上記振動現象を抑制することができる。その結果、ベルト歯１２は摩耗しにくくなり、この点からも歯付ベルト１０は耐久性が良好になる。
上記平均摩擦係数μＢの好ましい下限は、０．１である。上記平均摩擦係数μＢを０．１未満とすることは非常に困難である。
上記ピーク摩擦係数μＡと上記平均摩擦係数μＢとの差の下限は、特に限定されず、０よりも大きければよい。
上記ピーク摩擦係数μＡと上記平均摩擦係数μＢとの差の下限は、特に限定されず、０よりも大きければよい。
次に、ピーク摩擦係数μＡ及び平均摩擦係数μＢの測定方法について説明する。
図４は、測定サンプルの作製方法を説明するための図である。図４は、歯付ベルト１０の一部を内周面側から視た図である。
図５は、摩擦係数の測定方法を説明する図である。
図４は、測定サンプルの作製方法を説明するための図である。図４は、歯付ベルト１０の一部を内周面側から視た図である。
図５は、摩擦係数の測定方法を説明する図である。
（測定サンプル）
測定サンプル５０は、歯付ベルト１０をベルト幅方向に切断することによって、歯付ベルト１０から切り出す。
具体的には、ベルト幅方向の中点であり、かつ隣接するベルト歯１２の歯先間の中点である点Ｍ（図４参照）を通るように、ベルト幅方向に２箇所（図４中、矢印参照）で歯付ベルト１０を切断する。このとき、歯付ベルト１０は２個のベルト歯１２を含むように切断される。
切り出された測定サンプル５０は、ベルト厚さ方向に視た形状が矩形であり、ベルト長さ方向の長さがベルト歯１２の配設ピッチＰの２倍である。
測定サンプル５０は、歯付ベルト１０をベルト幅方向に切断することによって、歯付ベルト１０から切り出す。
具体的には、ベルト幅方向の中点であり、かつ隣接するベルト歯１２の歯先間の中点である点Ｍ（図４参照）を通るように、ベルト幅方向に２箇所（図４中、矢印参照）で歯付ベルト１０を切断する。このとき、歯付ベルト１０は２個のベルト歯１２を含むように切断される。
切り出された測定サンプル５０は、ベルト厚さ方向に視た形状が矩形であり、ベルト長さ方向の長さがベルト歯１２の配設ピッチＰの２倍である。
（測定方法）
測定サンプル５０をベルト歯５２がＳＵＳ３０４製の平板５５と接触するように設置する。更に、測定サンプル５０の背面に重り５４を載置する。重り５４の重さは、測定サンプル５０と重り５４との合計重量が１０００ｇとなる重さとする。
この状態で測定を行う。従って、摩擦係数の測定は、測定サンプルに一定の荷重を掛けながら行われることになる。
測定サンプル５０をベルト歯５２がＳＵＳ３０４製の平板５５と接触するように設置する。更に、測定サンプル５０の背面に重り５４を載置する。重り５４の重さは、測定サンプル５０と重り５４との合計重量が１０００ｇとなる重さとする。
この状態で測定を行う。従って、摩擦係数の測定は、測定サンプルに一定の荷重を掛けながら行われることになる。
次に、測定サンプル５０に一定の荷重を掛けた状態で、当該測定サンプル５０を一方向に速度１００ｍｍ／ｍｉｎで３０秒間移動させる。このときの摩擦力を測定し、３０秒間の摩擦力の最大値ＦＡを垂直抗力Ｎで除して算出した摩擦係数（ＦＡ/Ｎ）をピーク摩擦係数μＡ、３０秒間の摩擦力の平均値ＦＢを垂直抗力Ｎで除して算出した摩擦係数（ＦＢ／Ｎ）を平均摩擦係数μＢとする。
測定は、３回行い、３回の平均値を測定値とする。
測定は、３回行い、３回の平均値を測定値とする。
この摩擦力の測定において、測定環境は、以下の通りとする。
温度は、２３±５℃とする。
湿度は、５０±５％とする。
ＳＵＳ３０４製の平板の表面粗さは、Ｒａ（算術平均粗さ）で１．６μｍ以下とする。
また、摩擦力の測定は、新東科学社製、表面性測定機 ＴＹＰＥ：１４を用いて行う。
温度は、２３±５℃とする。
湿度は、５０±５％とする。
ＳＵＳ３０４製の平板の表面粗さは、Ｒａ（算術平均粗さ）で１．６μｍ以下とする。
また、摩擦力の測定は、新東科学社製、表面性測定機 ＴＹＰＥ：１４を用いて行う。
歯付ベルト１０は、補強布１４が歯部１１ｂの内周面を被覆するように設けられている。これによっても、ベルト歯１２の耐摩耗性は向上している。
本実施形態に係る歯付ベルト１０は、例えば一対のプーリに巻き掛けられ、駆動源からの動力を従動側に伝達する。ここで、プーリの外径は例えば２０～７００ｍｍである。また、ベルト走行速度は例えば１０～２０００ｍ／ｍｉｎであり、伝達容量は例えば０．１～６００ＫＷである。
次に、実施形態に係る歯付ベルト１０の製造方法について説明する。
図６～図８は、歯付ベルト１０の製造方法を説明するための図である。図６～図８には、金型及びベルトの一部を示している。
（１）図６に示すように、円柱状の内金型３１に筒状に加工した補強布１４を順に被せ、その上から心線１３を螺旋状に巻き付ける。
内金型３１の外周には、断面がベルト歯１２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、隣接する凹溝３２同士の間には凸条３３が設けられている。
筒状に加工した補強布１４は、凹溝３２の形状に沿うように予め成型しておく。
図６～図８は、歯付ベルト１０の製造方法を説明するための図である。図６～図８には、金型及びベルトの一部を示している。
（１）図６に示すように、円柱状の内金型３１に筒状に加工した補強布１４を順に被せ、その上から心線１３を螺旋状に巻き付ける。
内金型３１の外周には、断面がベルト歯１２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、隣接する凹溝３２同士の間には凸条３３が設けられている。
筒状に加工した補強布１４は、凹溝３２の形状に沿うように予め成型しておく。
（２）次いで、図７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との間にベルト本体成形用のキャビティＣが構成される。
（３）続いて、図８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等を含む熱硬化性ウレタン組成物１１１を注入して充填すると共に加熱する。
このとき、熱硬化性ウレタン組成物１１１が流動して硬化することにより、凹溝３２においてベルト歯部が形成され、凸条３３において歯底部が形成される。
このとき、熱硬化性ウレタン組成物１１１は、図示していないが、補強布１４の隙間に侵入しつつ硬化する。そのため、ベルト歯１２の内周面には、補強布１４とともに熱硬化性ウレタン組成物１１１の硬化物が露出する。
このとき、熱硬化性ウレタン組成物１１１が流動して硬化することにより、凹溝３２においてベルト歯部が形成され、凸条３３において歯底部が形成される。
このとき、熱硬化性ウレタン組成物１１１は、図示していないが、補強布１４の隙間に侵入しつつ硬化する。そのため、ベルト歯１２の内周面には、補強布１４とともに熱硬化性ウレタン組成物１１１の硬化物が露出する。
以上のようにして、ベルト本体１１、心線１３、及び補強布１４が一体化した円筒状のスラブが成形される。なお、成形条件は、例えば、成形温度が１７０℃、成形圧力が１２ＭＰａ及び成形時間が２０分である。
最後に、内金型３１及び外金型３４からスラブを脱型し、それを輪切りすることにより本実施形態に係る歯付ベルト１０を得ることができる。
（第２実施形態）
本発明の実施形態に係る歯付ベルトは、図９に示す歯付ベルト２０のような構成を備えるものであってもよい。
本実施形態に係る歯付ベルト２０は、ベルト本体１１におけるベルト厚さ方向の心線１３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１６を備える点で、第１実施形態に係る歯付ベルト１０と異なる。
歯付ベルト２０は、不織布１６を備える以外は、歯付ベルト１０と同様の構成を有する。
本発明の実施形態に係る歯付ベルトは、図９に示す歯付ベルト２０のような構成を備えるものであってもよい。
本実施形態に係る歯付ベルト２０は、ベルト本体１１におけるベルト厚さ方向の心線１３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１６を備える点で、第１実施形態に係る歯付ベルト１０と異なる。
歯付ベルト２０は、不織布１６を備える以外は、歯付ベルト１０と同様の構成を有する。
歯付ベルトは、不織布１６を備えるため、歯部の剛性がより高くなり、高負荷での耐久性向上が期待できる。
歯付ベルト２０において、不織布１６は、一枚で構成されていてもよいし、複数枚で構成されていてもよい。
不織布１６は、ベルト本体１１を構成するポリウレタンを含んで、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１６の歯部１１ｂ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１１ｂ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１６の歯部１１ｂ間に対応する部分は、心線１３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１６は、ベルト本体１１を構成するポリウレタンを含んで、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１６の歯部１１ｂ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１１ｂ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１６の歯部１１ｂ間に対応する部分は、心線１３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１６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１６は、単一種の繊維で形成されていてもよいし、複数種の繊維で形成されていてもよい。
不織布１６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てもよい。
本実施形態に係る不織布１６を備える歯付ベルト２０の製造方法は、例えば、第１実施形態に係る歯付ベルト１０の製造工程の一部を改変する以外は、第１実施形態で採用した方法と同様の方法を採用することができる。
具体的には、円柱状の内金型３１に筒状に加工した補強布１４及び不織布１６を順に被せ、その上から心線１３を螺旋状に巻き付けるように、図６を示しながら説明した工程（１）を改変して製造すればよい。
具体的には、円柱状の内金型３１に筒状に加工した補強布１４及び不織布１６を順に被せ、その上から心線１３を螺旋状に巻き付けるように、図６を示しながら説明した工程（１）を改変して製造すればよい。
この場合、不織布１６としては、円柱状の内金型３１に被せた際に周方向にやや張力が付与される程度の長さのものを用いることが好ましい。
また、熱硬化性ウレタン組成物を注入して充填すると共に加熱することで、熱硬化性ウレタン組成物が不織布１６に含浸して硬化することにより、不織布１６は、熱硬化性ポリウレタンを含んでベルト長さ方向に沿うように配されてベルト本体１１に埋設されることになる。
また、熱硬化性ウレタン組成物を注入して充填すると共に加熱することで、熱硬化性ウレタン組成物が不織布１６に含浸して硬化することにより、不織布１６は、熱硬化性ポリウレタンを含んでベルト長さ方向に沿うように配されてベルト本体１１に埋設されることになる。
(その他の実施形態)
本発明の実施形態に係る歯付ベルトのベルト歯は、直歯に限定されず、ハス歯であってもよい。
ベルト歯がハス歯の場合も測定サンプルの作製方法は上述した通りである。
そのため、ベルト歯がハス歯の場合は、歯すじの向きによっては、歯付ベルトをベルト幅方向に切断する際に、歯底部だけでなく、ベルト歯の一部を通るように切断されることがある。
本発明の実施形態に係る歯付ベルトのベルト歯は、直歯に限定されず、ハス歯であってもよい。
ベルト歯がハス歯の場合も測定サンプルの作製方法は上述した通りである。
そのため、ベルト歯がハス歯の場合は、歯すじの向きによっては、歯付ベルトをベルト幅方向に切断する際に、歯底部だけでなく、ベルト歯の一部を通るように切断されることがある。
本発明の実施形態に係る歯付ベルトにおいて、ベルト歯の歯形は、台形歯形でもよい。
本発明の実施形態に係る歯付ベルトは、ベルト本体が、熱可塑性ポリウレタン等で構成されていてもよい。
上記歯付きベルトを構成する心線は、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、ナイロン繊維、ポリケトン繊維などの有機繊維、ガラス繊維、金属繊維等で構成されたものであってもよい。
本発明の実施形態に係る歯付ベルトは、ベルト本体が、熱可塑性ポリウレタン等で構成されていてもよい。
上記歯付きベルトを構成する心線は、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、ナイロン繊維、ポリケトン繊維などの有機繊維、ガラス繊維、金属繊維等で構成されたものであってもよい。
以下、実施例によって本発明の実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明の実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１～３及び比較例１、２のそれぞれで歯付ベルトを作製した。
実施例１～３及び比較例１、２のそれぞれで歯付ベルトを作製した。
＜実施例１＞
第１実施形態と同様の構成のＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
実施例１の歯付ベルトは、ベルト長さが８００ｍｍ、ベルト厚さ（最大）が４．８ｍｍ、ベルト幅が８ｍｍとした。ベルト歯は、ＩＳＯ１３０５０：２０１４（Ｅ）で規定されるＳ８Ｍで、配設ピッチが８ｍｍである。
第１実施形態と同様の構成のＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
実施例１の歯付ベルトは、ベルト長さが８００ｍｍ、ベルト厚さ（最大）が４．８ｍｍ、ベルト幅が８ｍｍとした。ベルト歯は、ＩＳＯ１３０５０：２０１４（Ｅ）で規定されるＳ８Ｍで、配設ピッチが８ｍｍである。
ベルト本体を形成するための熱硬化性ウレタン組成物には、イソシアネート成分をトリレンジイソシアネートとし、ポリオール成分をポリテトラメチレンエーテルグリコールとするウレタンプレポリマー（ＰＴＭＥＧ－ＴＤＩ）１００質量部に対して、硬化剤（４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチル）１６質量部と、滑剤（脂肪酸エステル）７．５質量部とを配合した熱硬化性ウレタン組成物を用いた。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ－Ａ硬さは、９５であった。
上記熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ－Ａ硬さは、上述した通り、ＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づき、タイプＡデュロメータを用いて測定した。ＪＩＳ－Ａ硬さの測定方法は、実施例２、３及び比較例１、２も同様である。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ－Ａ硬さは、９５であった。
上記熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ－Ａ硬さは、上述した通り、ＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づき、タイプＡデュロメータを用いて測定した。ＪＩＳ－Ａ硬さの測定方法は、実施例２、３及び比較例１、２も同様である。
心線には、フィラメント本数が１２０００本のカーボン繊維（Ｔｅｎａｘ－Ｊ ＵＴＳ５０ Ｆ２２ 帝人社製、１２Ｋ、８００ｔｅｘ、フィラメント径：７．０μｍ）のフィラメント束を、長さ１ｍあたりの撚り数を９０ｔｐｍとして一方向に撚った片撚り糸を用いた。片撚り糸の心線は、Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸を準備した。
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。ここで、接着剤としては、フェノール系接着剤を用いた。
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。ここで、接着剤としては、フェノール系接着剤を用いた。
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。
心線のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数は８本とした。
帆布（補強布）には、繊度が太さ２３５ｄｔｅｘのナイロン６，６繊維の繊維束１本の緯糸に対し、繊度が同じく太さ２３５ｄｔｅｘの繊維束３本の経糸で形成された２／２綾織り帆布を用いた。
帆布は、緯糸がベルト長さ方向に一致するように設けた。
帆布には、接着処理を施さなかった。
帆布は、厚さが１．２ｍｍ、経糸の糸密度が１１３本／５ｃｍ幅、緯糸の糸密度が１２０本／５ｃｍ幅、並びに目付量が３８５ｇ／ｍ２であった。
帆布は、緯糸がベルト長さ方向に一致するように設けた。
帆布には、接着処理を施さなかった。
帆布は、厚さが１．２ｍｍ、経糸の糸密度が１１３本／５ｃｍ幅、緯糸の糸密度が１２０本／５ｃｍ幅、並びに目付量が３８５ｇ／ｍ２であった。
製造した歯付ベルトについて、ピーク摩擦係数μＡ、及び平均摩擦係数μＢのそれぞれを上述の方法で測定したところ、ピーク摩擦係数μＡが０．２４、平均摩擦係数μＢが０．２１であった。
＜実施例２＞
熱硬化性ウレタン組成物を下記の通り変更した以外は、実施例１と同様にしてＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
熱硬化性ウレタン組成物を下記の通り変更した以外は、実施例１と同様にしてＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
ベルト本体を形成するための熱硬化性ウレタン組成物としては、イソシアネート成分をトリレンジイソシアネートとし、ポリオール成分をポリテトラメチレンエーテルグリコールとするウレタンプレポリマー（ＰＴＭＥＧ－ＴＤＩ）１００質量部に対して、硬化剤（３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ））１６質量部と、滑剤（脂肪酸エステル）７．５質量部を配合した熱硬化性ウレタン組成物を用いた。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて測定したＪＩＳ－Ａ硬さは９５であった。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて測定したＪＩＳ－Ａ硬さは９５であった。
製造した歯付ベルトについて、ピーク摩擦係数μＡ、及び平均摩擦係数μＢのそれぞれを上述の方法で測定したところ、ピーク摩擦係数μＡが０．７１、平均摩擦係数μＢが０．４９であった。
＜実施例３＞
熱硬化性ウレタン組成物、及び帆布を下記の通り変更した以外は、実施例１と同様にしてＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
熱硬化性ウレタン組成物、及び帆布を下記の通り変更した以外は、実施例１と同様にしてＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
ベルト本体を形成するための熱硬化性ウレタン組成物としては、イソシアネート成分をトリレンジイソシアネートとし、ポリオール成分をポリテトラメチレンエーテルグリコールとするウレタンプレポリマー（ＰＴＭＥＧ－ＴＤＩ）１００質量部に対して、硬化剤（３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ））１６質量部を配合した熱硬化性ウレタン組成物を用いた。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて測定したＪＩＳ－Ａ硬さは９８であった。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて測定したＪＩＳ－Ａ硬さは９８であった。
帆布としては、実施例１と同様の帆布に、超高分子量ＰＥ粉末を用いた摩耗改質処理を施したものを使用した。
上記摩耗改質処理としては、熱可塑性ポリアミド粉末と超高分子量ＰＥ粉末との混合粉末を帆布に塗布した後、熱溶着させる処理を施した。
上記摩耗改質処理としては、熱可塑性ポリアミド粉末と超高分子量ＰＥ粉末との混合粉末を帆布に塗布した後、熱溶着させる処理を施した。
製造した歯付ベルトについて、ピーク摩擦係数μＡ、及び平均摩擦係数μＢのそれぞれを上述の方法で測定したところ、ピーク摩擦係数μＡが０．２５、平均摩擦係数μＢが０．０８であった。
＜比較例１＞
熱硬化性ウレタン組成物を下記の通り変更した以外は、実施例１と同様にしてＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
熱硬化性ウレタン組成物を下記の通り変更した以外は、実施例１と同様にしてＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
ベルト本体を形成するための熱硬化性ウレタン組成物としては、イソシアネート成分をトリレンジイソシアネートとし、ポリオール成分をポリテトラメチレンエーテルグリコールとするウレタンプレポリマー（ＰＴＭＥＧ－ＴＤＩ）１００質量部に対して、硬化剤（４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチル）１６質量部を配合した熱硬化性ウレタン組成物を用いた。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて測定したＪＩＳ－Ａ硬さは９８であった。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて測定したＪＩＳ－Ａ硬さは９８であった。
製造した歯付ベルトについて、ピーク摩擦係数μＡ、及び平均摩擦係数μＢのそれぞれを上述の方法で測定したところ、ピーク摩擦係数μＡが０．８９、平均摩擦係数μＢが０．７０であった。
＜比較例２＞
熱硬化性ウレタン組成物を下記の通り変更した以外は、実施例１と同様にしてＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
熱硬化性ウレタン組成物を下記の通り変更した以外は、実施例１と同様にしてＳ８Ｍの歯付ベルトを作製した。
ベルト本体を形成するための熱硬化性ウレタン組成物としては、イソシアネート成分をトリレンジイソシアネートとし、ポリオール成分をポリテトラメチレンエーテルグリコールとするウレタンプレポリマー（ＰＴＭＥＧ－ＴＤＩ）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（ＭＯＣＡ）１６質量部を配合した熱硬化性ウレタン組成物を用いた。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて測定したＪＩＳ－Ａ硬さは９８であった。
熱硬化性ウレタン組成物の硬化物のＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に基づいて測定したＪＩＳ－Ａ硬さは９８であった。
製造した歯付ベルトについて、ピーク摩擦係数μＡ、及び平均摩擦係数μＢのそれぞれを上述の方法で測定したところ、ピーク摩擦係数μＡが０．８０、平均摩擦係数μＢが０．４６であった。
（評価）
＜負荷耐久試験＞
図１０は、負荷耐久試験用のベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す。
＜負荷耐久試験＞
図１０は、負荷耐久試験用のベルト走行試験機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で且つ外径が５４．６５ｍｍの駆動プーリ４１及び歯数が３３で且つ外径が８２．６６ｍｍの従動プーリ４２が横方向に間隔をおいて配設されており、従動プーリ４２には、側方に軸荷重（ＳＷ）を負荷できるように構成されている。
実施例及び比較例のそれぞれの歯付ベルトについて、上記ベルト走行試験機４０の駆動プーリ４１及び従動プーリ４２に巻き掛け、従動プーリ４２に６０８Ｎの軸荷重（ＳＷ）と共に３４．２４Ｎ・ｍのトルクを負荷した。軸荷重（ＳＷ）は、ロードセルによる軸荷重で設定した。設定時は、目標張力に設定後、プーリを手回しでベルト３周回し、再度目標張力に合わせて設定した。そして、雰囲気温度６０℃で、駆動プーリ４１を回転数４２１２ｒｐｍ、従動プーリ４２を回転数２８０８ｒｐｍで回転させてベルト走行させた。
そして、定期的にベルト走行を停止して目視観察しながら、ベルト歯の歯欠けや摩耗、ベルト本体と心線との間での剥離の故障が生じるまでベルト走行を継続した。結果を表１に示した。
そして、定期的にベルト走行を停止して目視観察しながら、ベルト歯の歯欠けや摩耗、ベルト本体と心線との間での剥離の故障が生じるまでベルト走行を継続した。結果を表１に示した。
表１に示した通り、本発明の実施形態に係る歯付きベルトは、故障が発生するまでの耐久時間が長く、耐久性に優れることが明らかとなった。
実施例１、２の負荷耐久試験では、ベルト歯は摩耗しにくく、ベルト歯の歯欠けによって、試験が終了した。
実施例３の負荷耐久試験では、ベルト歯は摩耗しにくいが、補強布が摩耗しきると、ベルト歯の摩耗によって、試験が終了した。
一方、比較例１の負荷耐久試験では、ベルト本体における発熱量が多くなり、ベルト本体と心線との界面での剥離により試験が終了した。
比較例２の負荷耐久試験では、ベルト歯の摩耗により試験が終了した。
実施例１、２の負荷耐久試験では、ベルト歯は摩耗しにくく、ベルト歯の歯欠けによって、試験が終了した。
実施例３の負荷耐久試験では、ベルト歯は摩耗しにくいが、補強布が摩耗しきると、ベルト歯の摩耗によって、試験が終了した。
一方、比較例１の負荷耐久試験では、ベルト本体における発熱量が多くなり、ベルト本体と心線との界面での剥離により試験が終了した。
比較例２の負荷耐久試験では、ベルト歯の摩耗により試験が終了した。
１０、２０ 歯付ベルト
１１ ベルト本体
１１ａ 平帯部
１１ｂ 歯部
１２、５２ ベルト歯
１３ 心線
１４ 補強布
１５ 歯底部
１６ 不織布
３１ 内金型
３２ 凹溝
３３ 凸条
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
５０ 測定サンプル
５４ 重り
５５ 平板
１１１熱硬化性ウレタン組成物
Ｃ キャビティ
１１ ベルト本体
１１ａ 平帯部
１１ｂ 歯部
１２、５２ ベルト歯
１３ 心線
１４ 補強布
１５ 歯底部
１６ 不織布
３１ 内金型
３２ 凹溝
３３ 凸条
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
５０ 測定サンプル
５４ 重り
５５ 平板
１１１熱硬化性ウレタン組成物
Ｃ キャビティ
Claims (4)
- ベルト内周に一定ピッチで設けられた複数の歯部を有するベルト本体と、
ベルト幅方向にピッチを有するように前記ベルト本体に埋設された心線と、
を備え、
下記の方法で測定したピーク摩擦係数μＡ、及び平均摩擦係数μＢが
μＡ－μＢ≦０．３、かつμＢ≦０．５、
の関係にある歯付ベルト。
＜測定方法＞
歯付ベルトを幅方向に切断して、前記歯付ベルトからベルト歯２個分の測定サンプルを切り出す。得られた測定サンプルをベルト歯が平板と接触するように当該平板上に載置する。この状態で測定サンプルを一方向に３０秒間移動させ、その時の摩擦力を測定する。３０秒間の摩擦力の最大値を垂直抗力で除して算出した摩擦係数をピーク摩擦係数μＡ、３０秒間の摩擦力の平均値を垂直抗力で除して算出した摩擦係数を平均摩擦係数μＢとする。
測定環境は、温度２３±５℃、湿度５０±５％とする。
測定サンプルは、一定の荷重を掛けながら平板上に載置する。
平板は、ＳＵＳ３０４製で、測定サンプルが載置される面の表面粗さは、Ｒａ（算術平均粗さ）で１．６μｍ以下とする。
測定サンプルの移動速度は、１００ｍｍ／ｍｉｎとする。 - 前記歯部の内周面に、補強布が設けられている請求項１に記載の歯付ベルト。
- 前記ベルト本体は、熱硬化性ポリウレタン製である請求項１又は２に記載の歯付ベルト。
- 前記ベルト本体は、滑剤を含有する請求項３に記載の歯付ベルト。
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| JP2018017398A (ja) * | 2016-07-19 | 2018-02-01 | 三ツ星ベルト株式会社 | 伝動ベルト及びその製造方法 |
| JP2018025296A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-15 | 三ツ星ベルト株式会社 | 熱硬化性ポリウレタン組成物及びその用途 |
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