JPS59147141A - 歯付ベルトおよびその製造方法 - 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】 本発明は歯付ベルトおよびその製造方法に関するもので
ある。

一般に、歯付ベルトは、外側面に歯形を有する金型上に
外部帆布素材を巻き刊は、その上に芯体コードをスパイ
ラル状に巻き何け、さら：こその上に未加硫のゴムシー
トを巻き付けて加硫し、し力）して加硫後、所定のベル
ト幅に切断すること（こよって製造されている。

ところが、芯体コードがスチールコードで構成される大
型の歯（ｑベルト（例えばＸＨ形、ＸＸＨ形）では、１
［１述したように芯体コードをスパイラル状に巻き付け
て製造すると、切断工程においてスチールコードにより
切断不能となるので、第７０図に示すよう番こ、金型マ
ントルａｌに外部帆布素材すを巻きイ」け、その帆布素
材す上にスチールコードｄを間隔Ｌ（空間）を存してベ
ルト／本単位ごとに巻き付け、さらにその上に未加硫の
ゴムシートｅを巻き（＝Ｊけて加硫している。なお、ベ
ルト／本単位に対応するスチールコード群の間である前
記空間には、体積を調整するために、体積調整ゴムｆが
介装されている。

しかしながら、このように、ベルト／本単位ごとに間隔
りを設けてスチールコードｄを巻き付けると、第１／図
および第７．２図に示すよう番こ、加１流後に、歯部中
央において、スチールコードｄの巻付方向すなわちベル
ト長手方向の全周に亘って。

外部帆布素材すにシワＴが生ずることになる。そのため
、従来、このような外部帆布素材すに生ずるシワＴを、
後工程で修正除去していたが、製品となった歯付ベルト
の外観や、修正に要する工数に間誼があった。

因に、前述した歯部中央にシワ′ｒが生ずるメカニズム
について考察する。

第７３図（ａｌ　（ｂ）に示すように、金型マントルａ
に巻き付けられてなる成形品Ｍを加硫缶（図示せず）内
に装入して加硫する。すると、加熱加圧によりゴムシー
゛トｅが軟化されて、各スチールコードｄ。

ｄの間を通じてゴムが流れる。ところが、スチールコー
　トｄ　、　ｄ１ｍ１７’）間隔Ｌｌよりもスチールコ
ード群り、Ｄ間の間隔Ｌ２の方が太きいため、第１り図
［ａｌ　（ｂ）に示すように、ゴムの流れに対する抵抗
に差が生し、スチールコード群り、Ｄ間の方が早く流れ
ることになる。その結果、外部帆布素材すか一様に歯部
を構成せず、第１６図（ａ）　（ｂｌに示すように、−
歯部中央にシワＴを生じ、その状態で加硫され、しかし
てシワＴが残留するものと考えられる。

なお、ａｌは金型マンドレルａの歯形である。

また、芯体コードとしてＳ撚りおよびＺ撚りを組合せて
なるガラスコードを用いている場合には。

金型マントル上にガラスコードをスパイラル状に規則的
に巻き付けて加硫を行っても、ベルト歯部になる部位で
のゴムの流れは早い一方ベルト谷部になる部位でのゴム
の流れは遅（、その部位におけるゴムはベルト歯部の方
へ流れることから、ゴムの流れか各コード間において不
均一となり、しかして各ガラスコードがコードの撚り方
向に転かることになる。

その結果、第１乙図（ａ）に示す状態から第１乙図（１
））に示す状態へとガラスコードｑのピッチかｆ化して
フードピッチが乱れた状態で加硫される。なお、第１乙
図（ａ）　（１））において、ｉは外部帆布素材で、名
ガラスコードｑの撚り方向をＳ（Ｓ撚り）、Ｚ（Ｚ撚り
）で示している。

しかして、上述したコードピッチの乱れが、ベルト使用
時における蛇行の原因となっていた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、歯部中央番
こおけるシワの発生が防止され、それに加えて芯体コー
ドのピッチの乱れも防止された歯付ベルト、およびその
ような歯付ベルトを容易に製造することができる歯付ベ
ルトの製造方法を提供することを目′的とする。

以下、本発明の構成を、実施例について、図面に沿って
説明する。

第１図に示すように′本発明に係る歯付ベルト１におい
て、２は抗張体であるスチールコード、６は／層重上積
層されてなる内部帆布で、スチールコード２の上側に位
置し該スチールコード２に接している。内部帆布３は、
空間率Ａが乙θ〜？θ％となるように形成され、それに
よって加硫時におけるゴムの流れを調整するよう番こな
っている。

４は上ゴム、５は歯コム、６は外部帆布で、少なくとも
ベルト長手方向に伸縮性を有するもので、ベルト歯部を
補強している。

前記内部帆布３はスチールコード２の上側に位置してい
るが、スチールコード２の下側すなわちスチールコード
２と外部帆布６との間に位置するよう゛にしてもよい。

なお、上記空間率Ａは、次の式で定義され、実用上乙θ
〜８′Ｑ％であることが望ましい。

Ａ＝り〇−算一 ０ ここで、　９ｏ、繊維の比重 り１；見掛けの比重 ”　−１０００ｘ　ｔ ここで、Ｗ；織物の単位重量（ｇ／ｍ２　）ｔ、厚さく
ｍｍ） 続いて、上記歯付ベルト１の製造方法について説明する
（第２図および第３図参照）。

先ず、外表面に歯形１１ａ（例えばＸ　Ｉ−１形）を有
する金型マンドレル１１に、公知の方法により接着処理
した公知の外部帆布素材１２（歯部帆布素Ｖ）を巻き付
ける。この外部帆布素材１２はべへ−。

ルン°畏手方向（金型マンドレルの円周方向）ｉこおい
て伸縮性を有するもので、例えば乙ナイロンで。

、２　／　Ｏｄ／２の経糸を７．５０本／ｉｎ　、　　
、２　／　Ｏｄ／２の緯糸を／ｊ０本／ｉｎの密度で厚
さ乙Ｑ　ｒｒｎｎ　＋こ織成された織布が用いられる。

なお、外部帆布素材１２としては、予めミシンあるいは
高周波装置などを用いて接合したものを用いることもて
きる。

しかして、その上に、予め公知の方法番こより接着処理
を施したスチールコード１６（例えば７本撚りのストラ
ンドを３つ撚り合せたもの、コード径／、ｇ′ｍｍ）を
、スパイラル状に１．２０回巻き付ける。なお、スチー
ルコード１３の端部はノ１ンダ（ｑけしで切断されてい
る。

続いて、はぼ）Ｑ　ｍｍの間隔を存して、同様にしてス
チールコード１６をスパイラル状に１０回巻き付け、し
かしてこのような操作を、金型マンドレル１１の幅すな
わちベルトの収斂に応して繰返す。また、前記、２Ｑ　
ｎｕｎの間隔の部位番こ対して、体積調整用のゴムテー
プ１４（幅、、＋　□　ｍｍ　Ｘ高さ／８′ｍｍ）　　
を巻き付ける。

その後、それらの上に、加硫時におけるゴムの流れを調
整する内部帆布素材１５を巻き付ける。

この内部帆布素材１５としては、例えば公知の方法で接
着処理した乙ナイロシからなる平織りの織布で、２００
ｄ／１の経糸を６０本／ｉｎ、２０θｄ／ｌの緯糸を６
０本／ｉｎの密度で厚さＱ、　３　Ｊ　ｍｍに織成した
空間率７θ％のもの（ＪＩＳＬ＃７６？）が用いられる
。内部帆布素材１５はその経糸が金型マンドレル１１の
周方向に沿って巻き付けられ、しかして巻き端は互いに
重複されるかあるいは公知の方法で接合される。

最後に、未加硫のゴムシート１６を巻き付けて成形か終
了する。なお、前記ゴムシート１６の配合の一例は、次
の通りである。

ネオプレンゴム　　　　　　　　７０θ重量部ステアリ
ン酸　　　　　　　　　　０．６マグネシア　　　　　
　　　　　　　７低分子ポリエヂレン　　　　　　　　
乙フェール・α−ナフチルアミン　　　！２メルカプト
ベンゾチアゾール　０．７６カーボンブラツク　　　　
　　　　　５０酸化亜鉛　　　　　　　　　　　　　２
続いて、前記成形品番こ加硫用スリーブ（図示省略）を
適用して、公知の加硫器にて加硫する。しかして加硫終
了後、加硫器より取出して冷却する。

冷却後、加硫用スリーブを取外し、公知の方法によりゴ
ムテープ１４の幅方向中央に対応した位置で切断して、
所定幅の歯付ベルト１が得られる。

次いで、本発明に係る歯付ベルトに対して行った各種の
実験について説明する。

〈実験／〉 本発明形と従来形との歯付ベルト（こついて、歯部にお
ける外部帆布のシワの有無、歯部剪断力およびコード引
抜接着力の比較実験を行った。なお、本発明形と従来形
との相虚点は内部帆布の有無たけである。

ｌ）測定方法 外部帆布のシワの有無は視覚による観察で判断した。

歯部剪断力は、第グ図に示すように、アムスラー引張試
験機（引張速度６Ｑ　ｎｕｎ　／　Ｉｎ　！口）を用い
、試料２１（ベルト幅、２ｊ、グｍｍのＸ　１４形の歯
部ベルト）の一端部を治具２２て一歯のみ係止する一方
、他端部を固定チャック２３て把持し引張ることにより
、−歯当りの剪断力について測定した。

コード引抜接着力は、第５図に示すように、アムスラー
引張試験機（引張速度Ｊ　Ｑ　ｍｍ／ｍ　ｉ　ｎ　）を
用い、試料２４の両端部をそれぞれチャック２５゜２６
にて把持して引張ることにより測定した。なお、試料２
４は、第４図番こ示すように、スチールコード１６を２
本、３ピツチに相当する長さを残したものを用いた。２
７は切断部分である。

１１）測定結果 測定結果は、表／に示す通りである。

表　　　　　／ なお、歯部剪断力およびコード引抜接着力は、それぞれ
１．ｓ回測定した結果の平均値である。

〈実験！〉 内部１肌布の経糸および緯への密度を変えることにより
、空間率Ａを変化させたことによる影響について実験を
行った。

１）測定方法 ＸＸＨ形の歯付ベルトで、外部帆布としては乙乙ｔ’ｒ
ｏンで１．２，２０ｄ／３の経糸を１００本／ｌｎ１．
２２０ｄ／３の緯糸を／／６本／ｉｎノ密度トシ、１／
３酸組織で、ベルト長手方向の経糸が伸縮性を有するも
の、スチールコードとしては７本撚りのストランドを３
本撚り合せたものを０．　、、？　６　ｍｍ　　ピッチ
で配列したもの、しかして内部帆布としては乙乙ナイｏ
ンで１．２／θｄ／１の経糸てＸ本／ｌｎ、、！／。

ｄ／２　　の緯糸でＸ本／　ｉｎの密度て平織りのもの
をそれぞれ用いた。

しかして、前述したＸをパラメータとして、空間率Ａを
変化させて比較した。

ｉｉ）測定結果 測定結果は１表！（こ示す１ｌｌｉりである。

なお、上記ｈｘ／ｈｏは、スチールコード２のない部位
における内部帆布３の撓み量町と、歯部の高さｈｏとの
比である（第７図参照）。しかして空間率Ａ＝、ｓ７％
、６３％の場合には正常な歯部が形成されていないので
、歯部剪断力およびコード引抜接着力は測定不能である
。また、空間率Ａ−！？２％の場合のｌｉｌ　／　ｈＯ
＝　／　０％は、ジヨイント部を除いた部分である。

上記結果より、空間率Ａは、乙θ〜？θ％の範囲内にあ
ることが望ましいことかわかる。

く実験３〉 内部帆布の空間率を一定とし、糸の太さおよび密度を変
えることにより帆布厚さを変化させ、その影響について
実験した。

１）測定方法 内部帆布として６乙ナイロンて平織りで、空間率か７０
％で一定のものを用い、糸の太さおよび密度したかって
帆布厚さを変化させた。

１１）測定結果 測定結果は、表３に示す通りである。

上記結果よりわかるように、Ｐ　Ｉ−Ｄは中心／、りｍ
ｍで、７．０〜／、　、５＞　ｍｍの範囲内であれは、
使用時における噛合いに問題はない。

換言すれは、太さが２７０６７２以上であると、ＰＬＤ
が／、７ｍｍとＩＪ記範囲以上となり、従来の金型で製
造すると、長さが長（なり、使用時に噛合いが狂い、歯
の一部に応力か集中し早期寿命に至り、狂いか大きい場
合にはスキップ現象を生ずる。

以上のことから、内部帆布は薄いほどよい。

〈実験グ〉 内部帆布の材質を変えることによる、各特性の変化を比
較しｆこ。

１）測定方法 内乱帆布は、空間率か７θｏｂ（一定）、厚さがほぼθ
、３４１　ｍｍ　としｆこ平織りのものとし、材質を綿
、６乙ナイロン、芳香族ポリアミド、ポリエステルと変
化させて、各特性を比較しｆこ。

１１）測定結果 測定結果は、表ｐｉこ示す通りである。

上記結果より、材質として、熱可塑性を具有しない材料
およびモジュラスの高い材質を用いると、ｈｌ／　ｈｏ
が小さくなることがわかるか、これは外観上の問題であ
って、品質上は何ら影響のないことが判った。

く実験ｊ〉 加硫時における抗張体（ガラスコード）のピッチ乱れと
、ベルト蛇行量について実験した。

Ｉ）測定方法 Ｘ　Ｈ型の歯部ベルトで、直径／、乙Ｉｎｎ１のガラス
コードを抗張体として用い、内部帆布として乙ナイロン
で１．２００　ｄ／１の経糸を乙０本／ｉｎ　、　、２
ｏ。

ｄ／ｌの緯糸を６０本／ｉｎ　の密度とした厚さ０．３
３ｍｍのものを用いた。歯部帆布は従来のものと同様で
ある。

コードピッチの乱れは、　Ｄｌｉ硫曲後におけるコード
間隔を比較した。

蛇行量は、第２図ｔこ示すように、ベルト幅２ｊ、グｍ
ｍ　Ｘ長さ／、２７０ｍｍの歯何ベルト試刺２８を／対
のプーリ２９，３０に巻回しくベルトテンション：、！
００ｋｇ）、歯付ベルト試料２８を手で／回転させて、
上下振れをダイヤルゲージ（図示省略）にて測定した。

＋＋）測定結果 ａ）コードピッチの乱れ 従来形は、第１２図（ａ）　！ｂ）に示すように、加硫
前はコード間隔がｘ−１＝＝　Ｌ２：　ｔ、３＝＝　Ｌ
４＝＝　ｔ、５−．２．乙ｍｍ　と一定であるのに対し
、加硫後はｒ、１−．２．０ｍｍ、　　Ｌ２　＝　３．
３ｍｍ、　　Ｌ３　＝　、ｌ、７　ｍｍ、　Ｌ４　＝　
３，７ｍｍ　、　　Ｌ５　：、２．／　ｍｍと乱れた。

一方、本発明形は、第２図（ａｌ　（ｂｌに示すように
、加硫前後において、コード間隔は、Ｌ６＝　ｔ、７　
＝ＬＢ”　’−９”　ＬＩＯ二＋２．乙１１１１ＴＩで
一定でアル。

ｂ）蛇行量 従来形が／、　Ｑ　ｍｍであるのに対し１本発明形がＱ
、　／　ｍｍて、　　１／１０　　と小さくなっている
。

なお、上記各実験において用いた本発明形の歯４寸ベル
トは、実験３では内部帆布を芯体コードの下側に配置し
たものであるが、その他の実験では内部帆布を芯体コー
ドの上側に配置したものである。

以上のように構成したから、本発明に係る歯付ベルトに
よれは、歯部を補強する外部帆布にシワが生するおそれ
がないし、また、芯体コードにコードピッチの乱れが生
ずるということもない。

また、本発明に係る製造方法によれば、上述した効果を
奏する歯付ベルトを容易に製造することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は歯付ベルトの断面図、第２図は歯側ベルトの製造
方法の説明図、第３図は第２図における■−■線に沿−
う断面図、へ！Ｊグ図は歯部剪断力の測定方法の説明図
、第５図および第４図はコード引抜接着力の測定方法の
説明図、第７図は内部帆布の状態を示す要部斜視図、第
２図（ａｔ　（ｂｌは芯体コードとしてガラスコードを
用いた場合の加硫前後におけるガラスコードの状態を示
す説明図、第２図は蛇行量の測定方決の脱ＢＩ１図、第
７０図ないし第１乙図は従来例を示し、第１θ図は歯付
ベルトの製造方法の説明図、第１／図は歯付ベルトの要
部刺視図、第７．２図は歯部を拡大して示す斜視図、第
１３図ないしｓｉ、ｓ図はそれぞれ歯付ベルトの歯部に
シワが発生するメカニズムの説明図、第１乙図（ａ）　
（ｂ）は芯体コードとしてガラスコードを用いた場合の
加硫前後におけるガラスコードの状態を示す説明図であ
る。 １・・・・・・歯伺ベルト、２・・・・・・スチールコ
ート、６・・・　内部帆布、６・・・　外部帆布、１１
・・・・・・企叩マンドレル、１２・・・　外部帆布素
材、１３・・・・スチールコード、１４・・・・・ゴム
テープ、１５・・・・内部帆布素材、１６・　ゴムシー
ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋）　　抗張体がスチール、ガラス、アラミツド等か
   らなる伸びの比較的少ない芯体コードで構成され、歯面
   に外部帆布が装着されている歯部を有するベルトであっ
   て、前記芯体コードの上側または下側に内部帆布が７層
   以上配設され、該内部帆布が乙０〜？θ％程度の空間率
   を具有していることを特徴とする歯付ベルト。 （２）外表面に歯形を有する金型マンドレル上に夕な（
   とも該金型マンドレルの円周方向において伸縮性を有す
   る外部帆布素材を７層以上巻き伺け、その上にスチール
   、ガラス、アラミツド等からなる比較的伸ひの少ないコ
   ードを巻き例け、さらにその上番こ空間率が乙θ〜♂θ
   ％程度である内部帆布素材を７層以上巻き付け、続いて
   、その上に未加硫のゴムシートを巻きイ＼」け。 その後に加硫することを特徴とする歯付ベルトの製造方
   法。 （３）　　外表面に歯形を有する金型マンドレル上に少
   なくとも該金型マンドレルの円筒方向【こお（、Ｔｈて
   伸縮性を有する外部帆布素材を７層以上巻き付け、その
   上に空間率が６０〜♂０％捏度である内部帆布素材を７
   層以上巻き付け、ざら番こその上Ｇこスチール、ガラス
   、アラミ・ソド等からなる比較的伸びの少ないコードを
   巻き付け、続し１て、その上に未加硫のゴムシートを７
   層巻き付け、その後に加硫することを特徴とする歯付ベ
   ルトの製造方法。