JPH0446239A - 歯付伝動ベルト - 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） 本発明は歯付伝動ベルトに関し、特に耐屈曲疲労特性に
優れかつユニフオミテイーの高いベルトであって、特殊
撚りしたコードを抗張体として用いた歯付伝動ベルトに
係るものである。

（従来の技術） 従来より、伝動ベルトに使用されている抗張体としては
、ポリエステルコード、ポリアミドコード、ガラスファ
イバーコード等が好んで使用されていた。

しかし、特にプーリーとの噛合いが重視される歯付伝動
ベルトにあっては、ポリエステルコードやポリアミドコ
ードでは弾性率が低いために、かかるベルトに加わる張
力によって伸びる傾向が大きく、張力の変動によるプー
リーとの噛合い不良が発生しやすいという欠点があった
。

一方、ガラスファイバーコードは高弾性であって、コー
ド伸びによる噛合い不良はないが、屈曲疲労性が大きく
かかるコードを使用した場合においても又解決すべき問
題があった。

近年、芳香族ポリアミド繊維の特性が注目されるように
なり、伝動ベルトの高張体として使用するべく研究がな
されているが、かがる繊維は圧縮方向の変形に対する強
度の疲労劣化が比較的大きいため、この欠点を克服すべ
くコードの撚り構造が種々検討されている。

一方、抗張体として撚りコードを使用した場合に、ベル
トをプーリーに捲き掛けして回転走行させると、通常は
ベルトに加えられた張力により撚りコードに撚り戻り方
向の回転力が発生する。

このため、ベルト内に打ち込まれた各コードのかかる回
転力の集合力として、ベルト全体に幅方向に回転力が発
生し、この結果ベルトが幅方向に蛇行するという欠点が
あった。

そこで、かかる蛇行の欠点を改良するために、従来は撚
り方向の異なった２本のコードを交互に配列して抗張体
とし、コードに発生する回転力を打ち消し合せて蛇行を
防いでいた。

しかし２ながら、特に歯付伝動ベルトを製造する場合、
周上に歯形が彫られた円筒状のコア上に撚り方向の異な
った２本のコードを同時にスパイラル状に巻き付けてゆ
く必要があり、製造工程上複雑となり、工程管理工数も
要することは避けられない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はコード撚りに基づくこれら欠点を克服し、芳香
族ポリアミド繊維を充分に生かした抗張体を使用した歯
付伝動ベルトを提供することを目的としている。

即ち引張力に対して伸びが小さく、耐屈曲疲労特性に優
れ、走行中にその幅方向の蛇行が発生しない歯付伝動ベ
ルトの発明であって、より簡略化された製造工程によっ
て製造できる芳香族ポリアミド繊維を抗張体とした歯付
伝動ベルトを提供するにある。

（問題を解決するための手段） 本発明は以上の目的を達成するために次のような手段を
採る。

即ち本発明の要旨は、プーリーと噛合する歯を有し、、
その長手方向に向って抗張体が埋入された歯付伝動ベル
トであって、前記抗張体が芳香族ボ１アミド繊維コード
であり、１５０〜２５０デニールの原糸を撚り数５０〜
６５７１０ｃｍで撚った下撚糸３本を、該下撚糸の撚り
方向と反対方向に撚り数２０〜３０／１０ｃｍ、好まし
くは２１〜２７　／　１０　ｃ　ｍをもって上撚りした
コードであること特徴とする歯付伝動ベルトであり、中
でも前記抗張体が当該ベルトの長手方向に対してスパイ
ラル状に埋入された歯付伝動ベルトにががるものである
。

そして特に好ましい態様としては、前記抗張体が該抗張
体の上撚り方向と、当該ベルトを背面より見て当該ベル
トの長手方向に対する該抗張体の傾斜方向とを一致させ
てスパイラル状に埋入さねるのがよい。

ここで使用される芳香族ポリアミド繊維としては、例λ
ばポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、ポリバラ
フェニレン３．４′−ジフェニルエーテルテレフタルア
ミド繊維等がある。

本発明で使用する原糸は１５０〜２５０デニルのもので
あるが、１５０デニール以下の細い糸を使用すると必要
なベルト強力を得るために打込み数を増加する必要があ
り、この打込み数を増加し過ぎるとベルト枢体を構成す
る弾性体との接着性が悪くなり、歯部が欠けやすくなる
ためかがる範囲のものを採用したのである。

また、一方で２５０デニールを越えると糸の剛性が高過
ぎ、軽負荷用ベルトとしてはその屈曲性が悪くなってし
まうため採用されない。

そしてこの原糸の下撚り数であるが、撚り数が５０／１
０ｃｍ未満では耐痕労性が劣り、一方６５／１０ｃｍを
越える場合ではコード配列に支障をきたすおそれがあり
、これらの事情からかがる範囲に限定されるものである
。

更に、上撚り数を２０〜３０に／　１０　ｃ　ｍ限定し
た理由は、これが３０／１０ｃｍを越えるとコード配列
が悪く、耐疲労性も余り良いものとはいえなくなり、一
方で２０７１０ｃｍ未満の場合にあっては上撚り数と下
撚り数との差が大きくなり過ぎ、撚りのバランスが崩れ
、スナール現象が生じやすくなり、作業性が著しく悪く
なってしまうし、耐疲労性の点でもよい結果をもたらさ
ない等の理由による。

そして歯付伝動ベルトの枢体を構成する弾性体としては
、熱硬化性ポリウレタンエラストマー熱可塑性ポリウレ
タンエラストマー、ミラブルウレタンエラストマー、ク
ロロブレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム
、水素添加ＮＢＲ等が一般に使用可能である。

（作用） 芳香族ポリアミド繊維は高強度、高弾性の繊維で、歯付
伝動ベルトの抗張体としては好適である反面、耐屈曲疲
労特性が劣るという欠点があり、この欠点を克服すべく
種々の撚り構造を検討し、コードの撚り構造の違いによ
りスパイラル状に巻き付けたコード間隔の均一性に大き
く影響することを見い出したものである。

即ち、一般に歯付伝動ベルトの製造法は、円周上に歯を
形成する溝が彫られた円筒状のコア上にコードを一定ピ
ッチ間隔でスパイラル状に巻きつけ、その後にウレタン
樹脂にて代表される未硬化状態の弾性体材料をもって覆
い、これを硬化せしめて円筒状の素体を形成し、これを
所定の間隔でリング状にスリットして無端の歯付伝動ベ
ルトを製造するものであるが、円筒状のコア上にコード
を一定間隔でスパイラル状に巻き付けた時の隣り合うコ
ード間隔の均一性がコードの撚り構造により太き（影響
することを見い出したものである。

特に、スパイラル状に巻き掛けされたコードの配列間隔
の不揃いの歯付伝動ベルトにおいては、歯付伝動ベルト
としてのユニフオミテイーを低下させて好ましくない。

そこで本発明者等は鋭意検討した結果、コードの撚り構
造として前記した技術構成を採用することによって、耐
屈曲疲労特性の向上とコード配列の均一性の両面を一挙
に改良したものである。

そして抗張体がスパイラル状に巻かれた歯付伝動ベルト
にあっては、抗張体がごくわずかではあるがベルトの長
手方向に対して、角度をもって埋入されているために、
プーリーに巻き掛けして走行させるとこのコード角度の
影響でベルト幅方向に蛇行力が発生し、更に前述したよ
うに張力がかかった場合コードの撚り方向によって一定
の回転力を生じ、このためベルトの蛇行現象を生ずるこ
とが普通ではあるが、本発明ではコードの上撚りと下撚
りとの関係を特定の撚り数をもって相反する撚り数とし
たことによってかかる歯付伝動ベルトの蛇行現象を解消
したものである。

そして更に、歯付伝動ベルトを背面より見て当該ベルト
の長手方向に対するスパイラル状に巻いたコードの傾斜
方向とコードの上撚り方向とを一致させることによって
、実質的に当該ベルトの幅方向の蛇行力を押えることが
できるようになったものである。

本発明を更に図面によって説明すると、第１図は歯付伝
動ベルトの主要部の一部切欠き縦断面図であって、１は
歯付伝動ベルトを示し、２はかかるベルト１の枢体を形
成する弾性体であり、このベルトの内周面側に所定の間
隔を保って餉３が形成され、これがスプロケット（図示
しない）と噛み合って走行することになる。図中、符号
４は抗張体である。

そして第２図はかかる歯付伝動ベルト１の水平方向での
断面解剖図である。

即ち、抗張体４の上撚りの方向と、歯付伝動ベルトの長
手方向に対するスパイラル状に埋入された抗張体４の傾
斜方向とを一致させたものであって、−力筒３図は比較
例として抗張体４の上撚りの方向と傾斜方向とが相反す
る例を示したものである。

（実施例） 実施例１〜３、比較例１〜５ 芳香族ポリアミド繊維として２００デニールのポリバラ
フェニレンテレフタルアミド繊維の原糸を用い、表に示
す通りの実施例及び比較例の撚り数でＳ方向に下撚りし
た撚り糸３本を２方向に上撚りし、約６００デニールの
コードを得た。

このコードを周上に１２０ＭＸＬ　（ＪＩＳ　　Ｋ６３
７３）の歯部の凹凸を有する円筒状のコア上に打込数３
６本／インチの間隔でスパイラル状に巻き付けた。

この時、スパイラル状に巻かれた隣接するコード間隔の
均一性を目視にて判定し５、その結果を表に示した。

次いでコアの外側に円筒状のバレルをかぶせてコアとバ
レルの隙間に、熱硬化性ウレタンエラストマーを注入し
た。そしてこのまま１００℃の温度で３時間加熱硬化さ
せた後に脱型し、６．４ｍｍ幅にスリットし、１２０Ｍ
ＸＬ６．４の歯付伝動ベルトを得た。

この歯付伝動ベルトのウレタンエラストマーの硬度はＪ
ＩＳ−Ａ硬度で８０度であった。

この歯付伝動ベルトを駆動側２０ＭＸＬ、従動側５０Ｍ
ＸＬの２本の平行したブーり間に掛け、軸間に２ｋｇｆ
／ｃｍ２の張力を加え駆動側のブーりを回転速度６００
０ｒｐｍで２０時間走行させた。

走行後の当該ベルトの破断強度と、走行前の当該ベルト
破断強度との比より強度保持率を求め、歯付伝動ベルト
の耐屈曲疲労特性の目安とした。

測定結果を表に示し、だが、これらの結果より、芳香族
ポリアミド繊維の撚り構造を本発明に基づく構成を採っ
た場合のみが、耐屈曲疲労特性とコード配列の均一性が
両立できる歯付伝動ベルトが得られることが分かった。

実施例−４、比較例６ ２００デニールのポリパラフェニレンテレフタルアミド
繊維の原糸を用い、下撚りをＳ撚りで５３　／　１０　
ｃ　ｍ　！、：撚った下撚り糸３本を、２撚りで２４／
１０ｃｍに上撚りし、約６００デニールの撚りコードを
得た。

比較例６として上記と同−撚り数にて下撚りがＺ、ト撚
りがＳ撚りのコードを得た。

こ第１等のコードを夫々周上に１２０ＭＸＬの歯部の凹
凸を有する円筒状のコア上にコアの軸方向を上下に位置
し、歯付伝動ベルトの背面側より見て左り上りとなるよ
うに打込数３６本／イ）チの間隔でスパイラル状に巻き
付けた。

次いで実施例１と同様に夫々コアの外側にバ［ルをかぶ
せ、熱硬化性ウレタンニラストマーを注入し、、加熱硬
化後６．４ｒｎｍ幅にスリブ［・シ、１２０ＭＸＬ６．
４の実施例２及び比較例６の歯付伝動ベルトを得た。

この歯付伝動ベルトのウレタンエラストマーの硬度はＪ
ＩＳ＝Ａ硬度で８０度であった。

このようにして得られた歯側伝動ベルトば、実施例４の
ベル［・にあっては、第２図で示すごとく抗張体の上撚
りの方向が、背面より見て当該ベルト長さ方向に対する
抗張体の傾斜の方向と一致し。

ているが、一方比較例６の場合にあっては第３図に示す
ごとく、上撚りの方向と抗張体の傾斜の方向が相反する
方向となる。

これ等の歯付伝動ベルトを、２本の平行しまた２０　Ｍ
　Ｘ　１．、のプーリー間に掛け、軸間に２　ｋ　ｇ　
ｆ／Ｃｍ　２の張力を加え、当該ベルトを２周まわし５
た後の位置を基準とし、これを１２周まわした後の当該
ベルトの幅方向の移動距離を測定し、ベルト蛇行の目安
とした。

結果は、実施例４の場合にあっては蛇行距離が０．１ｍ
ｍであって、実質的にベルトの蛇行はなかったが、比較
例６のベルトにあっては蛇行距離が５．６ｍｍであって
、はとんど実用に供し得ないことが判明した。

（効果） 本発明は以上の実施例からも明らかなように。

コードとしては芳香族ポリアミド繊維を選択し、かつ原
糸の下撚り数と上撚り数を特定の範囲に限定したために
歯付伝動ベルトとしての強度の向上が図られることとな
り、かつ上撚り方向と傾斜方向とを合致させることによ
って当該ベルトの幅方向への蛇行も著しく小さくなった
もので産業上の利用価値は極めて高い。

部切欠断面図、第２図は実施例４に基づく本発明のベル
トの背面より見た抗張体の上撚り方向と傾斜の関係を示
す切断解剖図、第３図は比較例６に基づく第２図と同様
の切断解剖図である。

歯付伝動ベルト 弾性体 抗張体 歯

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）プーリーと噛合する歯を有し、その長手方向に向
   って抗張体が埋入された歯付伝動ベルトであって、前記
   抗張体が芳香族ポリアミド繊維コードであり、１５０〜
   ２５０デニールの原糸を撚り数５０〜６５／１０ｃｍで
   撚った下撚糸３本を、該下撚糸の撚り方向と反対方向に
   撚り数２０〜３０／１０ｃｍをもって上撚りしたコード
   であること特徴とする歯付伝動ベルト。
2. （２）前記コードの上撚り数が２１〜２７／１０ｃｍで
   ある請求項第１項記載の歯付伝動ベルト。
3. （３）前記抗張体が、当該ベルトの長手方向に対してス
   パイラル状に埋入された請求項第１項記載の歯付伝動ベ
   ルト。
4. （４）前記抗張体は、該抗張体の上撚り方向と、当該ベ
   ルトを背面より見て当該ベルトの長手方向に対する該抗
   張体の傾斜方向とを一致させた請求項第３項記載の歯付
   伝動ベルト。