JPH0526300A - 工業用ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 心糸が挿入された丸打ち組紐で補強体を構成
し、かつ打込み糸条の撚り数、撚り方向、編組角度、打
込み本数および心糸の太さを適切に設定することによ
り、耐屈曲疲労性および寸法安定性の優れた工業用ベル
トを得る。 【構成】 補強体２を中空部に心糸が挿入された４〜８
本の偶数本数の糸条にて円筒状に組まれた丸打ち組紐７
で構成する。糸条の撚り係数Ｋを１９４±１５５に設定
する。丸打ち組紐７を撚り方向がＳ撚りとＺ撚りとに逆
向きに設定された右遷性糸条と左遷性糸条とで構成す
る。編組角度を１５°±５°に設定する。丸打ち組紐７
の糸条デニール数に対する心糸のデニール数の割合を丸
打ち組紐７が４本の糸条にて組まれている場合には２．
５〜７．５％に、６本の糸条にて組まれている場合には
７．５〜２４．０％に、８本の糸条にて組まれている場
合には１４．０〜４３．０％に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業用ベルトに係り、
特にベルト本体に埋設された補強体（抵張力体）の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば歯付ベルト、Ｖベル
ト、平ベルトおよびリブ付ベルト等の伝動ベルトや運搬
ベルト等の工業用ベルトには、高強力、高弾性率、高寸
法安定性および高接着性等の特性が要求されることか
ら、これらの特性を満たすべくベルト本体に繊維からな
る補強用コードおよび布状物等の補強体が埋設されてい
る。この補強体としては、一般的には、複数本の糸条を
撚ってなる撚り糸が用いられ、その種類は、撚り方によ
って諸撚り糸、片撚り糸およびラング撚り糸等に分ける
ことができる。そして、上記工業用ベルトの補強体に
は、上記撚り糸のうち諸撚り糸が最も多く用いられてい
るのが現状である。

【０００３】ところが、この諸撚り糸で補強体を構成し
た工業用ベルトでは、諸撚り糸内部でモノフィラメント
同士が深い角度をもって強く接触する部分が発生するこ
とから、この強接触部分から早期に摩耗、破断もしくは
強力低下を起こし、耐屈曲疲労性が悪くなるという問題
があった。

【０００４】そこで、上述の如き問題点（耐屈曲疲労
性）を改善した工業用ベルトとして、片撚り糸やラング
撚り糸で補強体を構成したものが提案されている（特開
昭５９―１９７４４号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の如く片
撚り糸やラング撚り糸で補強体を構成した工業用ベルト
では、その構造上、諸撚り糸で補強体を構成したものに
比べて延伸、ディップ処理後の引張り弾性率が小さくな
り易く、寸法安定性が低下し易くなる。

【０００６】また、上記片撚り糸やラング撚り糸は、一
方向にしか撚られていないことから、撚り戻しが起こり
易くかつ端部にほつれが生じ易くなって加工し難く、さ
らには、加工時、カット面にフレイが生じ易くなるとい
う問題もある。

【０００７】さらには、片撚り糸やラング撚り糸を補強
体として用いた工業用ベルトでは、上述の如く片撚り糸
等に撚りの方向性があることから、ベルトが走行中に一
方向に片寄って片側が偏摩耗し易くなるという問題もあ
る。一方、例えば特開昭５６―１０３００８号公報に開
示されているように、補強体としてＳ撚りおよびＺ撚り
の片撚り糸を交互に配列したものを用いることにより、
偏摩耗を解消するようにしたコンベアベルトが提案され
ている。しかし、この場合には、ベルト内に２本のコー
ド（片撚り糸）を並列にかつスパイラルに並べるため、
左右のベルト端面に合計４箇所のコードカット面が生じ
てベルト強力維持率が下がることとなり、採用し難い。

【０００８】ところで、古来から組紐なるものが用いら
れている。この組紐のうち丸打ち組紐は、その構造特性
より耐屈曲疲労性が特に優れているという性質を有して
おり、しかも寸法安定性の面においても撚り糸に比べて
良いことから、これを工業用ベルトの補強体として用い
れば耐屈曲疲労性および寸法安定性の両物性を改質でき
て好ましい。

【０００９】しかも、丸打ち組紐を工業用ベルトの補強
体として用いる場合、丸打ち組紐を構成する打込み糸条
に撚りをかけると、該打込み糸条の引き揃え状態が良く
なることから、丸打ち組紐の強度が向上し、工業用ベル
トの延命化を図ることができる。そして、この際、上記
丸打ち組紐の左遷性打込み糸条と右遷性打込み糸条との
撚り方向を同一にすると、丸打ち組紐に方向性が生ずる
場合があり、このように方向性が生じた丸打ち組紐を補
強体として用いた工業用ベルトでは、耐屈曲疲労性の面
において十分に満足のいかない場合が起こり得ることか
ら、両左遷性および右遷性打込み糸条の撚り方向を逆向
きにすることが必要である。

【００１０】また、丸打ち組紐の打込み糸条の組み角度
（編組角度）を適切な値にしないと、十分な屈曲疲労性
を得られない。つまり、編組角度があまいと引揃えが悪
くなる一方、編組角度が大きいとフィラメント間の摩耗
が大きくなる。

【００１１】さらに、打込み糸条の本数が適切でない
と、断面積当たりの強力がでない。

【００１２】また、丸打ち組紐の中心部に適切な太さの
心糸を導入することにより、耐屈曲疲労性および寸法安
定性等の面において理想的なコードが得られることも判
った。

【００１３】本発明はかかる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、撚り糸の替わりに古
来からある丸打ち組紐でもって補強体を構成し、打込み
糸条の撚り数、撚り方向、編組角度、打込み本数および
心糸の太さを適切に設定することにより、十分なる耐屈
曲疲労性と寸法安定性とを供えかつ寿命の長い工業用ベ
ルトを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第１の解決手段は、ベルト本体に繊維から
なる補強体が埋設された工業用ベルトにおいて、上記補
強体を４〜８本の偶数本数の糸条にて円筒状に組まれた
中空部を有する丸打ち組紐と、該丸打ち組紐の上記中空
部内に設けられた心糸とでもって構成する。さらに、上
記丸打ち組紐を構成する糸条の撚り係数Ｋを下記の式に
おいて１９４±１５５に設定する。

【００１５】

【数２】

【００１６】Ｔ：１０cm当たりの撚り回数 Ｄ：デニール数 また、丸打ち組紐を撚り方向がＳ撚りとＺ撚りとに逆向
きに設定された右遷性糸条と左遷性糸条とで構成する。
さらに、丸打ち組紐の編組角度を１５°±５°に設定す
るように構成したことである。

【００１７】本発明の第２の解決手段は、上記の第１の
解決手段において、丸打ち組紐を４本の糸条にて円筒状
に組んで構成し、かつ丸打ち組紐を構成する糸条のデニ
ール数に対する心糸のデニール数の割合を２．５〜７．
５％に設定したことである。

【００１８】本発明の第３の解決手段は、上記の第１の
解決手段において、丸打ち組紐を６本の糸条にて円筒状
に組んで構成し、かつ丸打ち組紐を構成する糸条のデニ
ール数に対する心糸のデニール数の割合を７．５〜２
４．０％に設定したことである。

【００１９】本発明の第４の解決手段は、上記の第１の
解決手段において、丸打ち組紐を８本の糸条にて円筒状
に組んで構成し、かつ丸打ち組紐を構成する糸条のデニ
ール数に対する心糸のデニール数の割合を１４．０〜４
３．０％に設定したことである。

【００２０】

【作用】上記の構成により、請求項１〜４に係る本発明
では、ベルト本体に埋設された繊維からなる補強体は、
４〜８本の偶数本数の糸条にて円筒状に組まれた中空部
を有する丸打ち組紐と、該丸打ち組紐の中心部に設けら
れた心糸とでもって構成され、上記丸打ち組紐を構成す
る糸条の撚り係数Ｋが下記の式において１９４±１５５
に設定されている。

【００２１】

【数３】

【００２２】Ｔ：１０cm当たりの撚り回数 Ｄ：デニール数 また、上記丸打ち組紐は撚り方向がＳ撚りとＺ撚りとに
逆向きに設定された右遷性糸条と左遷性糸条とで構成さ
れ、さらに、丸打ち組紐の編組角度が１５°±５°に設
定されている。なおかつ、丸打ち組紐を構成する糸条の
デニール数に対する心糸のデニール数の割合が、丸打ち
組紐が４本の糸条にて組まれている場合には２．５〜
７．５％に、６本の糸条にて組まれている場合には７．
５〜２４．０％に、８本の糸条にて組まれている場合に
は１４．０〜４３．０％にそれぞれ設定されている。

【００２３】このことから、丸打ち組紐の構造特性とし
て糸条を構成するモノフィラメントに均一な応力がかか
り、しかも打込み糸条の方向性がＳ撚りとＺ撚りとによ
って相殺されてなくなり、さらにはフィラメント間の摩
耗性が低減され、よって耐屈曲疲労性が大幅に向上す
る。

【００２４】また、打込み糸条の適切な撚り回数によっ
て糸条の引揃えが良くなり、適切な太さの心糸によって
真円形が保たれることになり、寸法安定性も良くなる。
また、打込み糸条の本数を４〜８本にすることによって
断面積当たりの強力が高くなる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２６】図３は本発明の実施例に係る工業用ベルト
としての歯付ベルトＡを示す。該歯付ベルトＡは、背ゴ
ム層１と、該背ゴム層１に埋設された繊維からなる補強
体２と、上記背ゴム層１の片側（図３下側）に背ゴム層
１と同一材質のゴムにて一体形成された歯部ゴム層３と
からなるベルト本体４を備えてなり、該ベルト本体４の
歯部ゴム層３表面側には、歯布５が一体的に被着せしめ
られている。

【００２７】そして、本発明の特徴として、上記補強体
２は、図１および図２に拡大詳示するように、４〜８本
の偶数本数（本実施例では４本）の糸条６，６，…にて
円筒状に組まれた中空部８を有する複数本の丸打ち組紐
７，７，…と、該各丸打ち組紐７の中心部８に挿入配置
された心糸９とでもって構成されており、上記丸打ち組
紐７を構成する糸条６は、撚り係数Ｋが下記の式におい
て１９４±１５５に設定されている。

【００２８】

【数４】

【００２９】Ｔ：１０cm当たりの撚り回数 Ｄ：デニール数 また、上記丸打ち組紐７を構成する糸条６は、撚り方向
がＳ撚りとＺ撚りとに逆向きに設定された右遷性糸条と
左遷性糸条とからなり、さらに、丸打ち組紐７の編組角
度が１５°±５°に設定されている。また、丸打ち組紐
７を構成する糸条６のデニール数に対する心糸９のデニ
ール数の割合は、丸打ち組紐７が４本の糸条６にて組ま
れている場合には２．５〜７．５％に、６本の糸条６に
て組まれている場合には７．５〜２４．０％に、８本の
糸条６にて組まれている場合には１４．０〜４３．０％
にそれぞれ設定されている。

【００３０】上記糸条６の種類としては、無機繊維、有
機繊維および金属繊維等が用いられ、さらには、長繊維
および短繊維からなる紡績糸あるいはこれらの混合糸等
何れであってもよく、要は歯付ベルトＡの要求性能に応
じて適宜選定すればよい。また、丸打ち組紐７を構成す
る糸条６の打込み本数としては、４本以上８本以下の偶
数本数であればその本数は問わない。このように、打込
み本数を４本以上８本以下の偶数本数とするのは、断面
積当たりの強力を低くしないためであり、図４のデータ
に示すように、打込み本数が８本を超えると強力が急激
に低下するからである。また、組紐内部にシンメトリッ
クな円筒状の中空部８を形成する必要があるためでもあ
る。なお、図４のデータは、打込み糸条６としてケブラ
ー２９（商品名 デュポン社製）１５００ｄｅを用い、
心糸９を挿入しないで得た値である。さらに、糸条６の
トータルデニール数およびモノフィラメントデニール数
等も歯付ベルトＡの要求性能に応じて適宜選定すればよ
い。また、上記心糸９の種類は、上記糸条６と同種ある
いは異種の材料、構成の繊維が用途および目的に応じて
用いられる。

【００３１】さらに、丸打ち組紐７を構成する糸条６の
撚り係数Ｋを１９４±１５５に設定したのは、図５のデ
ータに基づくものである。つまり、図５のデータは、打
込み糸条６としてケブラー２９（商品名 デュポン社
製）１５００ｄｅの４本打ちのものを用い、かつ撚り方
向を左遷性糸条にＳ撚りを、右遷性糸条にＺ撚りをそれ
ぞれかけ、さらに、編組角度を２０°としたときにおい
て、左遷性および右遷性糸条の撚り回数を各々０〜２０
回／１０cmの範囲で変量して得た値である。このデータ
から明らかなように、撚り回数が５回／１０cmをピーク
としてベルト強力維持率が変化し、撚り回数が５±４回
／１０cmにおいて優れたベルト強力維持率が得られた。
この値は、撚り係数Ｋ＝１９４±１５５に相当するもの
である。

【００３２】また、丸打ち組紐７の編組角度を１５°±
５°に設定したのは、図６のデータに基づくものであ
る。つまり、図６のデータは、打込み糸条６としてケブ
ラー２９（商品名 デュポン社製）１５００ｄｅの４本
打ちのものを用い、かつ撚り方向を左遷性糸条にＳ撚り
で５回／cm、右遷性糸条にＺ撚りで５回／cmそれぞれか
け、さらに、心糸９をテトロン製３００ｄｅとしたとき
において、編組角度を５〜３０°に変量して得た値であ
る。このデータから明らかなように、編組角度が１０〜
２０°のときに優れたベルト強力維持率が得られた。

【００３３】さらに、丸打ち組紐７を構成する糸条６の
デニール数に対する心糸９のデニール数の割合を、丸打
ち組紐７が４本の糸条６にて組まれている場合には２．
５〜７．５％に、６本の糸条６にて組まれている場合に
は７．５〜２４．０％に、８本の糸条６にて組まれてい
る場合には１４．０〜４３．０％にそれぞれ設定したの
は、図７のデータに基づくものである。つまり、図７の
データは、打込み糸条６としてケブラー２９（商品名
デュポン社製）１５００ｄｅの４本打ちのものを用い、
かつ編組角度を５〜３０°に設定し、さらに、撚り方向
を左遷性糸条にＳ撚りで５回／cm、右遷性糸条にＺ撚り
で５回／cmそれぞれかけたときにおいて、心糸９のデニ
ール数を０〜１０００ｄｅの範囲で変量して得た値であ
る。このデータから明らかなように、心糸９のデニール
数が１５０〜４５０ｄｅのときに優れたベルト強力維持
率が得られた。そして、このときの打込み糸条６のデニ
ール数に対する心糸９のデニール数の割合は２．５〜
７．５％であった。同様に、打込み糸条６が６本の丸打
ち組紐７では心糸９のデニール数が７００〜２２００ｄ
ｅのときに優れたベルト強力維持率が得られ、このとき
の打込み糸条６のデニール数に対する心糸９のデニール
数の割合は７．５〜２４．０％であった。また、打込み
糸条６が８本の丸打ち組紐７では心糸９のデニール数が
１７００〜５２００ｄｅのときに優れたベルト強力維持
率が得られ、このときの打込み糸条６のデニール数に対
する心糸９のデニール数の割合は１４．０〜４３．０％
であった。

【００３４】また、上述の如くして組まれた丸打ち組紐
７は、背ゴム層１に埋設される前段階で、例えばエポキ
シ樹脂、イソシアネート化合物、エチレン尿素化合物お
よびレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＡＬ）等
からなる接着剤の組合わせによる接着剤処理や延伸処理
が施される。なお、接着剤処理方法としては、接着剤を
補強体２を構成する丸打ち組紐７の表面から内部に亘っ
て均一に含浸させる必要上、浸漬法が望ましい。

【００３５】なお、図５〜７のデータを得るに当たって
の歯付ベルトＡの屈曲疲労テストは下記の条件および要
領にて行った。

【００３６】［本発明例の歯付ベルトＡの構成］補強体
２を構成する丸打ち組紐７として、ケブラー２９（商品
名 デュポン社製）１５００ｄｅの４本打ちのもの（ト
ータルデニール数：６０００ｄｅ）の中空部８にテトロ
ン製の５０〜１０００ｄｅの心糸９を挿入配置し、かつ
丸打ち組紐７を構成する打込み糸条６に０〜２０回／１
０cmの撚りをかけ、さらに、編組角度を５〜３０°とし
たものを用いた。この丸打ち組紐７を、まず、イソシア
ネート化合物の接着剤に浸漬してサブコート層を形成
し、次いで、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（Ｒ
ＡＬ）の接着剤に浸漬してセカンドコート層を形成し、
その後、ＣＲ糊ゴム中に浸漬してトップコート層を形成
した。接着処理中に延伸処理も同時に施した。この延伸
処理済の複数本の丸打ち組紐７，７，…をＣＲゴム製の
背ゴム層１の上にスパイラルに並べ、その上に上記丸打
ち組紐７を埋設するようにＣＲゴム製の歯部ゴム層３を
形成し、該歯部ゴム層３表面にナイロン製の歯布５を被
着した形になるように成形加硫することにより、上記複
数本の丸打ち組紐７，７，…の各中空部８内に心糸９が
挿入配置された補強体２をベルト本体４に埋設せしめた
歯付ベルトＡを得た。なお、上記接着剤処理に際して
は、丸打ち組紐７の表面から内部に亘って接着剤が均一
に含浸するようにする。

【００３７】［屈曲疲労テストの要領］第８図に示すよ
うに、４つの大プーリ１０，１０，…と、相隣る大プー
リ１０，１０間に配置された４つの小プーリ１１，１
１，…とを備えたベルト屈曲試験機を用意し、歯付ベル
トを該ベルト屈曲試験機の大小のプーリ１０，１１に掛
け渡してウエイト１２にて歯付ベルトに所定のテンショ
ンをかけた状態で走行させた。なお、上記各小プーリ１
１の直径は３０mmである。また、歯付ベルトが一巡して
上記４つの小プーリ１１，１１，…を各々１回ずつ通過
すること、つまり各小プーリ１１によるベルト屈曲回数
４回をもって１サイクルとした。なお、図５〜７のデー
タにおいて、ベルト強力維持率とは屈曲回数が１×１０
⁸ のときのものである。

【００３８】このように、本実施例では、丸打ち組紐７
の中心部８に心糸９を挿入し、かつ丸打ち組紐７を構成
する糸条６の撚り係数Ｋを上述の如く特定するととも
に、該糸条６を右遷性糸条と左遷性糸条とで構成して各
々の撚り方向をＳ撚りとＺ撚りとに逆向きに設定し、か
つ編組角度を１５°±５°に設定する。さらに、丸打ち
組紐７を構成する糸条６のデニール数に対する心糸９の
デニール数の割合を、丸打ち組紐７を構成する糸条６の
本数に応じて適切に設定した。

【００３９】このことから、丸打ち組紐７の構造特性と
して糸条６を構成するモノフィラメントに均一な応力が
かかり、しかも打込み糸条６の方向性をＳ撚りとＺ撚り
とによって相殺してなくし得、さらにはフィラメント間
の摩耗性を低減でき、これにより耐屈曲疲労性を大幅に
向上させることができる。

【００４０】また、打込み糸条６の適切な撚り回数によ
って糸条６の引揃えを良くすることができるとともに、
適切な太さの心糸６によって真円形を保つことができ、
寸法安定性を良くすることができる。また、打込み糸条
６の本数を４〜８本にすることによって断面積当たりの
強力を高くすることができる。

【００４１】なお、上記実施例では、工業用ベルトとし
て歯付ベルトＡを示したが、これに限らず、例えばＶベ
ルト、平ベルトおよびリブ付ベルト等の伝動ベルトや運
搬ベルト等であってもよいことはいうまでもない。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４係る
本発明によれば、補強体を４〜８本の偶数本数の糸条に
て円筒状に組まれた丸打ち組紐の中空部内に心糸を設け
て構成し、上記丸打ち組紐を構成する糸条の撚り係数Ｋ
を下記の式において１９４±１５５に設定し、

【００４３】

【数５】

【００４４】Ｔ：１０cm当たりの撚り回数 Ｄ：デニール数 かつ丸打ち組紐を構成する糸条を撚り方向がＳ撚りとＺ
撚りとに逆向きに設定された右遷性糸条と左遷性糸条と
で構成し、さらに、丸打ち組紐の編組角度を１５°±５
°に設定するとともに、丸打ち組紐を構成する糸条のデ
ニール数に対する心糸のデニール数の割合を、丸打ち組
紐が４本の糸条にて組まれている場合には２．５〜７．
５％に、６本の糸条にて組まれている場合には７．５〜
２４．０％に、８本の糸条にて組まれている場合には１
４．０〜４３．０％にそれぞれ設定したので、耐屈曲疲
労性の向上に加えて寸法安定性のさらなる向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】丸打ち組紐の縦断拡大側面図である。

【図２】丸打ち組紐の拡大正面図である。

【図３】歯付ベルトの縦断正面図である。

【図４】丸打ち組紐のコード断面積当たりの強力を示す
データ図である。

【図５】糸条の撚り回数とベルト強力維持率との関係を
示すデータ図である。

【図６】糸条の編組角度とベルト強力維持率との関係を
示すデータ図である。

【図７】心糸のデニール数とベルト強力維持率との関係
を示すデータ図である。

【図８】ベルト屈曲試験機の概略構成図である。

【符号の説明】

２…補強体 ４…ベルト本体 ６…糸条 ７…丸打ち組紐 ８…中空部 ９…心糸 Ａ…歯付ベルト（工業用ベルト）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト本体に繊維からなる補強体が埋設
   された工業用ベルトであって、上記補強体は、４〜８本
   の偶数本数の糸条にて円筒状に組まれた中空部を有する
   丸打ち組紐と、該丸打ち組紐の上記中空部内に設けられ
   た心糸とでもって構成され、上記丸打ち組紐を構成する
   糸条は、撚り係数Ｋが下記の式において１９４±１５５
   に設定され、 【数１】 Ｔ：１０cm当たりの撚り回数 Ｄ：デニール数 かつ撚り方向がＳ撚りとＺ撚りとに逆向きに設定された
   右遷性糸条と左遷性糸条とからなり、さらに、丸打ち組
   紐の編組角度が１５°±５°に設定されていることを特
   徴とする工業用ベルト。
2. 【請求項２】 丸打ち組紐は、４本の糸条にて円筒状に
   組まれてなり、かつ丸打ち組紐を構成する糸条のデニー
   ル数に対する心糸のデニール数の割合が２．５〜７．５
   ％に設定されていることを特徴とする請求項１記載の工
   業用ベルト。
3. 【請求項３】 丸打ち組紐は、６本の糸条にて円筒状に
   組まれてなり、かつ丸打ち組紐を構成する糸条のデニー
   ル数に対する心糸のデニール数の割合が７．５〜２４．
   ０％に設定されていることを特徴とする請求項１記載の
   工業用ベルト。
4. 【請求項４】 丸打ち組紐は、８本の糸条にて円筒状に
   組まれてなり、かつ丸打ち組紐を構成する糸条のデニー
   ル数に対する心糸のデニール数の割合が１４．０〜４
   ３．０％に設定されていることを特徴とする請求項１記
   載の工業用ベルト。