JPS6132187Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、歯付ベルト、特に歯部表面に伸びの
大きい粗目の内帆布と、該内帆布より伸びの小さ
い外帆布をベルト長さ方向に内帆布をベルト歯部
でウエーブさせて二重に積層被覆し、ベルト歯部
の変形、摩耗ならびに歯元クラツクを防止しベル
トライフを著しく増大せしめた歯付ベルトに関す
るものである。 歯付ベルトは一般にプーリとベルトの歯の噛合
により動力を伝動するベルトであるが、かかるベ
ルトでは歯に加わる応力は噛合始めの歯数で負荷
全体の大部分を受け持つていることが知られてい
る。 このため、通常、噛合始めの歯に加わる応力は
大きく歯部の変形及び剪断によるベルトの損傷が
大きな問題になつていた。 そこで、この問題点を解消するために従来は歯
部の硬度を高くして歯部の変形を少なくする検討
がなされて来たが、歯部に繰り返し大きな負荷が
加わるため、発熱が大きくなり、歯部のポリマー
に亀裂が入り必ずしも問題の解消には至つていな
い。 また、歯部の剪断を改良するために歯部の布を
多層にする検討がなされているが、この場合、次
のような問題があり、これも未だ充分な解決に至
つていない。即ち、 (イ) 例えば布を２層以上にすると歯付ベルトの重
要なポイントであるPLDが大きくなり、歯部と
プーリの噛合時の干渉により、歯部の摩耗が促
進される。また使用する布の厚さを薄くして
PLDを合わすこともできるが、布を薄くすると
摩耗による寿命低下が避けられない。 (ロ) 布を２層以上にすると布と布の間の接着を強
固にする必要があるが、布間のゴム層の厚みは
PLDの関係から非常に薄くする必要があり、し
かも歯部に受ける繰り返し負荷による発熱が生
ずるため布の層間剥離を起し故障につながつて
いる。 (ハ) さらに歯部の布層を２層以上にして歯ゴムに
近い側を剛直性及び非変形性の布で覆うことが
知られている（特公昭55−30135号公報参照）
が、このように剛い布を用いる場合には歯の変
形を少なくすることはできるが、ベルトに通常
より大きな応力が加わつて歯が大変形を起し、
これと共に歯ゴムは変形する。ところが、歯ゴ
ムに隣接する布は剛直性及び非変形性であるた
め、歯に受ける外力に対する挙動が異なるた
め、歯ゴムと布の間で剥離を生じて故障につな
がる。 更に、以上の如き問題の外にも、なお、歯部の
変形、摩耗、亀裂防止として布を用いることは既
に知られていて有効な手段であるが、歯Ｔが第１
図のように大変形を起し布Ｃが抗張体を埋設した
歯ゴムＲの変形に追随しない場合、歯ゴムＲと布
Ｃの間で剥離を起す。これを防止しようとすれば
変形の大きな、即ち伸びの大きな布を用いれば良
いが、布の伸びが大き過ぎると矢示方向の外力に
よる歯の繰返し変形により歯元に亀裂を生ずると
いう問題がある。 上記の如き実状に鑑み、本考案者は先に歯部表
面に伸びの異なる異質の二質帆布を積層貼着する
ことを提案したが、内側の帆布を伸びの大きいも
のを用いることによりベルト歯部に加わる繰返し
応力による歯布間の剥離は改良できたが、高負荷
条件で使用の場合、歯部に大きな応力が作用する
と歯部が変形して歯ゴム層の摩耗が発生する不具
合が判明した。 かくて本考案は、上記の如き問題点に着目し、
これを解消すべく考案されたもので、特に２層以
上の帆布を被覆する歯付ベルトの更に改善を図る
ものである。即ち、その特徴とするところは、ベ
ルト歯部表面に伸びの異なる異質の二層帆布を用
い、かつ歯ゴムに近い側の帆布を伸びを大きく歯
部でベルト長さ方向にウエーブさせて積層貼着す
ることにより高負荷走行時の歯部の摩耗を防止す
ることにある。 以下、本考案に係る歯付ベルトの実施例を添付
図面により詳細に説明する。 第２図は本考案に係る改良された歯付ベルトの
部分側面図で、１はポリエステル、ナイロン、芳
香族ポリアミド、レーヨン、ガラス繊維などより
なる低伸度高強力の繊維抗張体ロープで、NR
（天然ゴム）、各種合成ゴムの単一材もしくはこれ
らのブレンド或いはウレタンエラストマーよりな
るベルトの伸張ゴム層２中のピツチライン位置に
並列状に埋設され、又、３は前記伸張ゴム層２と
同材質よりなる歯形部で、前記伸張ゴム層２と一
体化されている。 そして、前記歯形部３の表面において本考案の
特徴をなす内帆布４と外帆布５とが歯の圧力を受
けるベルト長さ方向に内帆布４をベルト歯部でウ
エーブさせて二重に積層貼着されている。 ここで、上記内帆布４はナイロン、ポリエステ
ル又は芳香族ポリアミドのフイラメント糸、スパ
ン糸などの撚糸もしくはそれら各材質の捲縮糸あ
るいはそれらのコアヤーンよりなる通常30〜
210dの比較的細手の経糸と、前記材質よりなる
通常の撚糸緯糸により経糸と緯糸のカバーフアク
ターの和が20以下の粗目に織成された帆布で、好
ましい状態として60〜430％の伸びを有してい
る。 一方、前記内帆布４の外側に積層される外帆布
５はナイロン、ポリエステル又は芳香族ポリアミ
ドよりなる200〜800dの太い通常撚糸の経糸と緯
糸で前記内帆布より大きなカバーフアクターで織
成され42〜370％の伸びを有する帆布である。そ
して、このように内帆布４を外帆布５に対し伸び
の大きい粗目の帆布で構成する結果、歯ゴム３が
内帆布４の布目（目開き）を貫通して投錨効果を
発揮し、歯ゴム３との接着力を高めると共に、歯
ゴム３の変形に充分追従することができ、又、外
帆布５を内帆布４より伸びの小さい通常、内帆布
より太い経、緯糸で織成した帆布を使用すること
によりベルト歯部の摩耗を防止することができる
のである。 なお、上記説明においてカバーフアクターとは
糸密度を意味し、通常、１インチ間の並列し得る
糸本数を撚糸の番手数の平方根で除したもの、即
ち、

【式】（但し、ｔはインチ間の糸本 数、Ｎは番手数）で表わされ、帆布の密度と歯に
加える一定荷重による剥離に至る時間の関係は第
６図に示す通りである。 即ち、同図において、内帆布４の経糸と緯糸の
カバーフアクターの和が20以上の場合には、特に
経、緯糸の密度が多くなり前記の如き投錨効果が
なくなり、ゴムとの接着性が低下するため、第６
図に徴し、20以下が好適である。 又、内帆布４と外帆布５の伸びは前記の通りで
あるが、この帆布の伸びは使用されるゴムの伸
び、歯形形状、ベルトとプーリの噛合歯数、負荷
条件等により選定されるが、通常、内帆布４は
220％の伸び、外帆布５は130％の伸びのものが代
表的なものとして使用される。 又、帆布を二層以上積層すると布層の厚みが増
加してPLDが大きくなり、ベルト歯と歯付プーリ
の噛合が悪くなつてISOの標準プーリを用いると
プーリの干渉によるベルト歯の摩耗が起り、ベル
トライフが低下するため歯部表面に被覆する内帆
布４の経糸は30〜210dの細い撚糸を用いること
が好適で、かつ、この範囲で、撚糸の太さは歯形
形状によつて決定され、一方、外帆布５は歯部表
面の耐摩耗性向上を図るため前述の如く経、緯と
も200〜800dの太い撚糸を用いることが良好であ
る。 次に、前記内帆布４と外帆布５の積層にあたつ
ては、通常、二層とも３〜30％のゴム糊に予め浸
漬して繊維に充分ゴム糊を含浸させてゴム引布と
し、このゴム引布を積層した後、加熱するか、溶
剤で溶かして加圧することにより一定厚みの積層
した帆布として歯部表面に被覆する。この場合、
ゴム糊により帆布が目詰りを起す問題があるが、
ゴムの流れを良好にして接着性を高めるべく歯ゴ
ム、帆布層を針状物で貫通して細孔を設け、ゴム
の流通を良くして加圧貼着することも効果的であ
る。 なお、内帆布４は積層において、前述のように
ベルト長さ方向に対しベルト歯部でウエーブされ
るが、このように内帆布４をウエーブさせると、
歯の剛性（ヤング率）は第３図に示すようにウエ
ーブ高さｔの増加とともに上昇し、歯部の摩耗防
止になるが、反面、ウエーブ高さｔをあまり高く
すると歯部に受ける繰返し応力による発熱が生ず
るため、内帆布４の境界よりセパレーシヨンが発
生し易くなり、ベルト寿命が短かくなる。このこ
とを更に具体的に以下説明すると、今、第１表に
示す特性をもつた帆布にて内帆布のウエーブ高さ
ｔを変量した本考案ベルトを第４図の如き走行試
験機（Dr歯数20、Dn歯数40）に掛け、回転数
7000r.p.m、Dr負荷７（高負荷）、雰囲気温度
80℃でテストしたところ、第５図のような結果が
得られた。 この結果から明らかなようにベルト走行寿命は
内帆布のウエーブ高さをある範囲に限定すれば良
いことがわかる。 従つて、内帆布４のウエーブ高さと歯の剛性及
びベルト寿命の関係からt/hの割合は20〜70％の
範囲が適当であることが知見される。

【表】 なお、内帆布４のウエーブ形状は叙上の通りで
あるが、上記t/hの範囲を満足すれば第２図の形
状に限るものではなく、例えば第７図に図示した
ような複数のウエーブ１４を作ることも可能であ
る。 図中、第２図と同一部分は10を足して示す。 かくして本考案歯付ベルトは以上のような構成
によつて従来の歯付ベルトの改善を達成する。 以上の如く、本考案歯付ベルトは歯部表面に30
〜210dの細い経糸と通常の緯糸で、経糸と緯糸
のカバーフアクターの和が20以下で織成した伸び
の大きい粗目の帆布を内帆布とし、その上に通常
の経糸と緯糸で織成した伸びの小さい外帆布とを
歯の圧力で受けるベルト長さ方向に内帆布をベル
ト歯部でウエーブさせて二重に積層被覆した歯付
ベルトであるから、上記内帆布がその粗目組成の
織目を通して強固に接着して歯ゴム変形に追従し
て変形すると共に、比較的細番手のためPLDも小
さくなり、歯部の摩耗を防止し、一方、外帆布は
追従しないが、歯付プーリとの接触による摩耗を
防止して、その結果、従来しばしば起つていた歯
付ベルトの歯部変形による帆布と歯ゴム層の剥
離、摩耗、歯元クラツクを防止し、更に高負荷条
件で使用した場合でも歯部の摩耗を防止し全体と
してのベルトライフを従来ベルトに比し著しく増
大せしめる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の歯布１層の歯付ベルトの変形状
態を示す部分側面図、第２図は本考案に係る歯付
ベルトの１例に係る部分側面図、第３図は内帆布
のウエーブ高さの割合と歯の剛性の関係を示す図
表、第４図は走行試験機の概要図、第５図は内帆
布のウエーブ高さの割合とベルト走行寿命の関係
を示す図表、第６図は帆布の経糸と緯糸のカバー
フアクターの和と剥離回数の関係を示す図表、第
７図は本考案ベルトの他の実施例を示す部分側面
図である。 １，１１……抗張体、２，１２……伸張ゴム
層、３，１３……歯形部、４，１４……内帆布、
５，１５……外帆布、ｈ……内帆布のウエーブ高
さ、ｔ……歯形部の高さ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 内側に一定ピツチの歯形を形成し、ピツチラ
   イン位置に抗張体を埋設せしめたゴム製歯付ベ
   ルトにおいて、前記歯型部表面に30〜210dの
   経糸と通常の緯糸で、経糸と緯糸のカバーフア
   クターの和が20以下になる如く織成してなる伸
   びの大きい粗目の内帆布と、通常の経糸と緯糸
   で織成した前記内帆布より伸びの小さい外帆布
   とを内帆布のウエーブ高さと歯形高さの割合を
   20〜70％の範囲内でベルト長さ方向に内帆布を
   ベルト歯部でウエーブさせて二重に積層被覆せ
   しめたことを特徴とする歯付ベルト。 ２ 内帆布の経糸がナイロン、ポリエステル、芳
   香族ポリアミドからなるフイラメント撚糸又は
   スパン撚糸もしくはそれらの捲縮糸、或いはコ
   アーヤーンよりなる群から選ばれた糸である実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の歯付ベル
   ト。 ３ 内帆布の緯糸が通常のナイロン、ポリエステ
   ル、芳香族ポリアミドなどの撚糸群より選ばれ
   た糸である実用新案登録請求の範囲第１項又は
   第２項記載の歯付ベルト。