JPH02269031A - 伝動ベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は伝動ベルトの製造方法に関し、詳しくは低粘
度の液状ウレタン等を原料として成形される伝動ベルト
の製造方法の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、小型軽量の伝動ベルトとしてウレタン等のエラス
トマ材料から成る伝動ベルト、例えばクンミングベルト
、コグベルト等が公知である。

この種の伝動ベルトは帆布等に浸透してしまう程度の低
粘度の液状体を原料として成形するから他の高粘度のエ
ラストマ材料を用いて行う、いわゆる歯部圧入法の製法
により歯部表面被覆層を有したものを成形することは出
来ない。

即ち、成形金型内に圧力を加え、この圧力により歯部外
装帆布をエラストマ材料と共に内金型の歯部成形用溝内
へ押し込んで歯形を成形しようとしても液状エラストマ
、原料が帆布層を浸透してすり抜けてしまうので歯部被
覆層が殆ど成形出来ない。

また、あえて上記製法で成形しようとすれば、帆布に非
浸透処理を行なわねばならず、非常に高価となる問題が
有った。

従って、低粘度の液状エラストマ原料を用いて成形され
る歯部を有した伝動ベルトすなわちタンミングベルト、
あるいはコグベルト等は一般に外装帆布を省略したロー
エツジタイプとされる。

しかし、上記ローエツジタイプとされた伝動ベルトの場
合、第７図（イ）、（ロ）に示すようにベル）Ａ内に埋
入される抗張力体Ｂが歯底部Ｃで露出した状態となるた
め、タンミングベルト（第７図（イ））にあっては歯付
プーリの歯先部（図示せず）の接触により摩耗ないし破
損のおそれが有り、長い耐用寿命は期待出来ない問題が
ある。

またＶプーリに巻掛られるコグベルト（第７図（ロ））
にあっては、高負荷条件下における耐側圧力が不足しい
わゆる「へたり」を起こしスリップし易くなると言った
問題がある。

上記において、抗張力体Ｂが歯付きプーリに直接接触す
る可能性のあるタイミングベルトにあってはその保護構
造の重要性は高い。

そこで、タイミングベルトについては第８図（イ）、（
ロ）に示すように歯底部Ｃにもエラストマ層Ｅを設け、
抗張力体Ｂを保護することが提案され、実施されている
（例えば実公昭５８−３８１８７号公報）。

〔従来技術の問題点〕

しかし、第８図（イ）、（ロ）に示す構造のタイミング
ベルトＡはいずれも製造工程において抗張力体Ｂをエラ
ストマ層Ｅ中に埋入保持するために金型上に設けたリブ
（図示せず）痕が凹部Ｃ”として残りこの凹部Ｃ°に応
力が集中するので、使用状態によってはクラックＤが発
生しやすくなると言った問題が有った。

一方、このような伝動ベルトの歯部強度を増し、クラン
ク発生等を防止出来るものとして、特開昭５５−１３２
４４１号に開示されているようなエラストマ材料中に高
強度の短繊維を混入したものが有る。

しかしエラストマ材料中に短繊維を混入したとしても、
製造工程上の理由から歯底表面には第８図（イ）、（ロ
）で示したようにリブ族（Ｃｏ）がどうしても残るので
根本的解決とはならない。

さらにタイミングベルト表面に不織布層を設けることも
考えられるが、これは既述のごとく不織布にエラストマ
材料不浸透処理が必要となり、とうてい実用的でない。

また、コグベルトの場合は、タイミングベルトはどの問
題は無いため、上記したような抗張力体の保護構造が特
に採られることはないが、耐側圧力の向上はベルト伝動
能力の向上特に小型軽量の伝動装置用として必要性が高
い。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明は上記問題点に鑑み、ローエツジタイプの伝動
ベルトであっても、ベルト体内に長さ方向に沿って埋入
される補強コードが歯底面で露出されることなく完全に
ベルト体内に埋入保護され、どのような使用状態であっ
ても充分な耐用強度を発揮し、かつ、容易に実施出来る
伝動ベルトの製造方法を得ることを目的としたものであ
る。

〔課題を解決するに至った技術〕

即ちこの発明の伝動ベルトの製造方法は、高強力の繊維
より成るニードルパンチを施した嵩高の不織布を無加圧
状態で歯状凸部を有する伝動ベルト成形用内金型上に巻
付け、該不織布上から補強コードをスパイラル杖に強く
巻き付けて内金型の歯型成形用凸条面において前記不織
布の厚さを薄く圧縮し、次いで該内金型を外金型内に収
め、ベルト成形用エラストマ材料を注入硬化させ、脱型
して得た円筒状成形体を所定巾に輪状に切断することを
特徴とするものである。

〔作用〕 この発明にかかる伝動ベルトの製造方法はエラストマ材
料と抗張力体、及びニードルパンチによる嵩高とされた
不織布とが使用され、この不織布の圧縮変形性を利用し
たものである。

即ち、この発明は、まず第１図に示すように嵩高の不織
布３′は内金型５上で圧縮することなく、巻付は配置さ
れ次いで第２図に示すようにその上から巻き付けられる
抗張力体４により圧縮され、歯底部成形用突条部分６で
薄い層厚Ｈとされる。

このとき、不織布３°は抗張力体４に押されて金型５の
歯部成形１１７へ入り込むが、不織布は嵩高のまま押し
込まれ非圧縮状態となる。

従って、金型５の歯底部成形用突条部６表面においては
、嵩高の不織布３が圧縮され、同成形溝７では、不織布
３は非圧縮のいわば「ふんわり」した状態に充填される
。

また、抗張力体４により圧縮される圧縮不織布層３”は
、層厚Ｈを減じると同時に金型５と抗張力体４とを隔て
るスペーサとしての作用を営む。

このような金型を第３図に示すように外金型８に入れ、
低粘度の液状エラストマ原料９を注入すれば、原料はス
ムーズに金型空間内の圧縮、非圧縮の不織布に浸透し、
次いで金型内面に規制され、正確な歯形が形成される。

これを硬化させ、脱型すれば、伝動ベルトの円筒素形が
得られ、これを常法に従って輪状に切断していけば下記
伝動ベルトが得られる。

即ち、この発明の製造方法により得られた伝動ベルトｌ
は第４図（イ）、（ロ）に示すように歯底部表面２が圧
縮されたエラストマ含浸不織布層３とされ、これが抗張
力体４を完全に覆っているため、クンミングベルトの場
合抗張力体４は、接触、摩耗から完全に保護され、また
コグベルトの場合は側圧力が補強される。

また、歯部は実質的にエラストマ材料により形成されて
いるが、この中には前記不織布と連続する嵩高不織布繊
維３Ａが非加圧の拡散状態に分散されているので、この
不織布が歯部エラストマの補強繊維的機能を発揮し、歯
部の剪断強度を向上させる。

また、歯底部のエラストマ含浸不織布３はもともと嵩高
の不織布を圧縮するものであるから、圧縮圧を変化させ
ることにより任意の層厚に出来、従ってＰＬＤも任意に
設定出来る。

〔実施例〕

次にこの発明の詳細な説明する。

（実施例１） 単位重量７０ｇｒ／■２、無加圧で総厚が１１ＩＩＩの
、ニードルパンチにより成形され、バインダー処理のさ
れていない嵩高のポリエステル不織布を直径約１５５ｍ
５＋のタイミングベルト成形用金型５外周に第１図に示
すように加圧力が加わらないよう、「ふんわり」と巻付
け、その上から芳香族ポリアミドより成る外径０．４ｍ
ｍφの抗張力体４　（デュポン社製、商品名ケブラー）
を前記不織布３が金型５の歯底部成形用突条部７面で厚
さＨが０．１ｍ−となるよう一定張力を付加して、スパ
イラル状に巻付けた。

このときの不織布３の状態は第２図に示したように突条
部６上では厚さ０．１−　　に圧縮され、溝部７では、
深さ１．２−一の溝内にふんわり押し込まれた状態であ
った。

次にこの内金型５を外金型８に入れ、下記配合の液状ポ
リウレタン樹脂原料を常法により真空下充填し、タイミ
ングベルト円筒素形を成形した。

着色剤 ０．５　　〃 上記タイミングベルト円筒素形を輪状に切断し、中６ｓ
＋ｍ　、周長４Ｂ６ｍｍ　、歯ピッチ３ｍｍのタイミン
グベルトを多数切り出した。

このタイミングベルトは歯底部が圧縮のポリウレタン含
浸不織布層とされ、核層により抗張力体は完全にカバー
されており、歯を成形するエラストママトリックス内部
には液状原料注入の際の乱流の影響により不織布の構成
短繊維が一部分解されて均一分散状に拡散していた。

（実施例２） 実施例１と同じ不織布を用い直径約１５５！ＩＩのコグ
ベルト成形用金型５外周に加圧力が加わらないよう、「
ふんわり」と巻付け、その上からポリエステルより成る
外径０．５１φの抗張力体４を前記不織布３が金型５の
歯底部成形用突条部７面で厚さＨが０．１１となるよう
一定張力を付加して、スパイラル状に巻付けた。

このときの不織布３の状態は第２図に示したように突条
部６上では厚さ０．１１に圧縮され、溝部７では、深さ
、１．２ｍ−の溝内にふんわり押し込まれた状態であっ
た。

次にこの内金型５を外金型８に入れ、実施例１と同じ液
状ポリウレタン樹脂原料を常法により真空上充填し、コ
グベルト円筒素形を成形した。

上記コグベルト円筒素形を輪状に切断し、中６ｍｓ、周
長４Ｂ６ｍｓのコグベルトを多数切り出した。

このコグベルトは歯底部が圧縮のポリウレタン含浸不織
布層とされ、核層により抗張力体は完全にカバーされて
おり、歯を成形するエラストママトリックス内部には液
状原料注入の際の乱流の影響により不織布の構成短繊維
が一部分解されて均一分散状に拡散していた。

（実施例の性能試験） 次に実施例１の無作為に選出した３本のタイミングベル
トにつき第５図に示す剪断試験装置により歯部剪断力（
ｋｇｆ／１歯）を測定したところ、表１の結果が得られ
た。

なお、第５図に示す試験装置１０は、歯溝にかみ合う爪
１１と間隔保持ロール１２との間に伝動ベルト１を挟持
し、この伝動ベルト１をチャック治具１３により矢印Ｐ
方向へ引張ると共に、上記間隔保持ロール１２を矢印Ｑ
方向へ回転させ、歯付ベルト１の剪断力を測定するよう
に構成されたものである。

表１ なお、上表において比較例は第８図（イ）に示したロー
エツジタイプの同型タイミングベルト、同２は、クロロ
プレンゴムで成形された歯部表面被覆帆布層を有する同
型のタイミングベルトである。

上表より明らかなように、本発明タイミングヘルドはロ
ーエツジタイプでありながら、表面帆布層を有するもの
に匹敵する剪断強度を有することが確認された。

次にこの発明の実施例１のタイミングベルトを第６図（
イ）に示すように、歯数２０の駆動プーリ１４と歯数３
８の従動プーリ１５に巻掛け、従動プーリ１５の負荷９
５０Ｗとして、駆動プーリ１４を１１０００Ｏｒｐで回
転させ、耐用試験を行なった。その結果は表２の通りで
ある。

表２ なお、比較例１，２は既述の通りのタイミングベルトで
ある。

上表より明らかなように、走行性能においても前述と同
様優れることが判明した。

次に、実施例２の無作為に選出した３本のコグベルトに
つき第６図（ロ）に示すように、直径２０閘鵬の駆動ブ
ー１月４°　と直径４０−の従動ブー１月５゜に巻掛け
、従動ブー１月５°の負荷１６０Ｗとして、駆動プーリ
１４を５０００ｒｐｍで回転させ、耐用試験を行なった
。

その結果は表３の通りである。

表３ 上表において比較例、１は実施例２と同型の従来のコグ
ベルトである。

〔効果〕

以上説明したように、この発明の方法によれば新規設備
を必要とすることなく、伝動ベルト内に埋入される抗張
力体のＰＬＤを任意に調整しつつ、強靭な伝動ベルトを
容易に成形出来ると共に、不織布の密度が歯先になるほ
ど低く歯元になるほど高く出来るからこれに準じ歯部の
剛性も理想的な応力分布とできるといった効果を有する
。

また、この発明の方法により得られた伝動ベルトは、歯
部表面被覆帆布層を有しないローエッジタイプの伝動ベ
ルトであっても、抗張力体は薄く圧縮されたエラストマ
含浸不織布層で完全に覆われ、また、歯部を形成するエ
ラストマ材料中には不織布が補強繊維として混在するた
め、抗張力体の破損、切断が確実に防止されると共に歯
の切断強度並びに摩擦伝動Ｖ型ベルトでは耐側圧力が著
しく向上し、かかるローエツジタイプの伝動ベルトの使
用される小型伝動装置の伝動ベルトについての保守管理
の省力化が大幅に図られるなとの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図はこの発明の方法のｉ！ｌ程
を示す説明図、第４図（イ）、（ロ）はこの発明の方法
によって得られた伝動ベルトの要部断面図であって第４
図（イ）はタンミングベルト、第４図（ロ）はコグベル
トのもの、第５図、第６図（イ）、（ロ）は実施例の試
験装置の説明図、第７図（イ）、（ロ）および第８図（
イ）、（ロ）は従来２ｆＩ Ｔ４圓 ！：イ、２、誉力へルト ３Ａ：忠本千隷亦 ２４＋虐Ｂ者菌 ３＋エラスト７メ訃侵イＡｒ１ ４　：　ｔ＊儀力体 ア、５１ｆＪ ＴΔ国 ７７７ｚ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高強力の繊維より成るニードルパンチを施した嵩
   高の不織布を無加圧状態で歯状凸部を有する伝動ベルト
   成形用内金型上に巻付け、該不織布上から補強コードを
   スパイラル状に強く巻き付けて内金型の歯型成形用凸条
   面において前記不織布の厚さを薄く圧縮し、次いで該内
   金型を外金型内に収め、ベルト成形用エラストマ材料を
   注入硬化させ、脱型して得た円筒状成形体を所定巾に輪
   状に切断することを特徴とする伝動ベルトの製造方法
2. （２）伝動ベルト成形用内金型がタイミングベルト成形
   用内金型である特許請求の範囲第１項記載の伝動ベルト
   。
3. （３）伝動ベルト成形用内金型がコグベルト成形用内金
   型である特許請求の範囲第１項記載の伝動ベルト。