WO2019004389A1 - 突起付きベルト - Google Patents

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WO2019004389A1
WO2019004389A1 PCT/JP2018/024698 JP2018024698W WO2019004389A1 WO 2019004389 A1 WO2019004389 A1 WO 2019004389A1 JP 2018024698 W JP2018024698 W JP 2018024698W WO 2019004389 A1 WO2019004389 A1 WO 2019004389A1
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belt
protrusion
core wire
projection
pitch
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PCT/JP2018/024698
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English (en)
French (fr)
Inventor
健太朗 有待
章 竹中
岡沢　学秀
Original Assignee
三ツ星ベルト株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G15/00—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration
    • B65G15/30—Belts or like endless load-carriers
    • B65G15/32—Belts or like endless load-carriers made of rubber or plastics
    • B65G15/42—Belts or like endless load-carriers made of rubber or plastics having ribs, ridges, or other surface projections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G15/00—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration
    • B65G15/30—Belts or like endless load-carriers
    • B65G15/32—Belts or like endless load-carriers made of rubber or plastics
    • B65G15/42—Belts or like endless load-carriers made of rubber or plastics having ribs, ridges, or other surface projections
    • B65G15/44—Belts or like endless load-carriers made of rubber or plastics having ribs, ridges, or other surface projections for impelling the loads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/02—Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D9/00—Counting coins; Handling of coins not provided for in the other groups of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a belt with a projection having a projection formed integrally on the back of the belt body.
  • a coin transport device used in a cash handling machine (changer) or the like that dispenses change and deposits money in a register is used for a flat belt, a toothed belt, etc. for coins inserted into a coin receiving port.
  • a transport mechanism is used which transports the sheet by placing it on the back. Since coins are placed directly on the back side, problems such as wear of the belt, deterioration of the polyurethane constituting the belt due to metal (copper, aluminum, etc.), reduction of the conveying force due to dirt, etc. occur, and various improvements have been proposed ing. As one of the proposals, a conveyance mechanism which does not put coins on the belt can be considered.
  • a mechanism has also been proposed in which a coin is pushed and transported by a transport member (for example, a resin member) arranged in a form of bridging to two belts arranged in parallel.
  • a transport member for example, a resin member
  • projections for fitting and fixing the conveyance member are provided on the back surfaces of the two parallel belts, and the conveyance member travels in synchronization with the rotation of the pulley in a state where the conveyance member is fixed.
  • Patent Document 1 it is conceivable to use the belt with projections disclosed in Patent Document 1.
  • a severe space saving is required for a transport mechanism that pushes and transports coins by a transport member arranged so as to bridge two side-by-side protruding belts.
  • it is necessary to reduce the diameter of the pulley and narrow the belt.
  • this mechanism it is also necessary to withstand the load at the time of locking (in a state where a sudden impact is applied to the belt, such as when a conveyed object is clogged during conveyance, the rotation is stopped).
  • the belt with a projection like patent document 1 conveys a big article, there existed a problem that it could not be applied to the space-saving conveyance mechanism as it was.
  • the belt with projection according to the present invention has a tooth portion with a predetermined tooth pitch in the longitudinal direction of the inner surface of the belt, extends longitudinally in the back, and has a predetermined core pitch in the width direction.
  • a belt with protrusions having a belt main body in which the arranged core wires are embedded, and protrusions formed integrally on the back of the belt main body,
  • the fineness of the core wire is 900 to 1100 denier, and the ratio of the total of the distance from the adjacent core wire to the width of the belt is 12 to 45%
  • the protrusions are disposed outside the teeth, and the hardness of the protrusions is 81 to 91 degrees (according to JIS K6253: 2012, measured with an A-type hardness tester), and the root width of the protrusions is , Smaller than the tooth pitch.
  • the most preferable range of the fineness of the cord is 950 to 1050 denier, and the most preferable range of the ratio of the total of the distance from the adjacent cord to the belt width is 25 to 35%. Further, the most preferable range of the hardness of the protrusion is 84 to 88.
  • the balance between the bending fatigue resistance and the belt strength (jumping resistance) can be secured to cope with the reduction in diameter of the pulley, and also to the narrowing of the belt.
  • the hardness of the projection in a predetermined range (81 to 91, most preferably 84 to 88), and by making the root width of the projection smaller than the tooth pitch, bending fatigue resistance and locking can be achieved.
  • the balance between load resistance (protrusion strength and resistance to jumping) is secured.
  • the projections ensure sufficient hardness to hold the transport member. As a result, it is possible to prevent the occurrence of a failure such as a rear surface crack due to bending fatigue to cope with the diameter reduction of the pulley and also correspond to the narrowing of the belt.
  • the core wire is preferably formed of polyester fiber.
  • the core wire is preferably formed of polyester fiber.
  • the diameter of the core wire is 0.33 to 0.37 mm (most preferably 0.34 to 0.36 mm), and the core wire pitch is 0.4 to 0.. It is preferably 6 mm (most preferably 0.45 to 0.55 mm), and the distance between adjacent core wires is 0.05 to 0.27 mm (most preferably 0.1 to 0.2 mm). .
  • This configuration defines from another point of view that the cords are thin and the cord arrangement is dense, and the one that is applicable to this range also corresponds to the reduction in diameter of the pulley and narrowing of the belt Is more suitable.
  • the belt width is preferably 3 to 5 mm, and the tooth pitch is preferably 2 to 3 mm. This configuration shows a preferred range that can be applied to narrow belts.
  • the ratio of the root width to the tooth pitch is preferably 66% or more and less than 100% (most preferably 75 to 90%). According to this configuration, by making the root width of the protrusion smaller than the tooth pitch, it is ensured that the flexibility and the bending fatigue resistance are secured.
  • the projecting belt of the present invention is suitably used, for example, in the following transport mechanism. That is, the transport mechanism includes two or more projection belts of the present invention arranged in parallel, a transport member fitted and fixed to the projection so as to bridge the two or more projection belts, and And a pulley on which a belt with a plurality of projections is wound, and the transport member pushes and transfers the conveyed matter while the two or more belts with a projection rotate in synchronization with the rotation of the pulley.
  • the conveyance mechanism using the belt with a protrusion of the present invention can cope with space saving.
  • the pulley has a diameter of 7.6 to 19.1 mm and includes 12 to 20 teeth. This configuration represents a preferred range that can be used for small diameter pulleys.
  • the present invention it is possible to narrow the width of the belt and to reduce the diameter of the pulley, and it is possible to obtain the effect of being able to cope with the space saving of the transport mechanism.
  • FIG. 1 and (b) of FIG. 1 are a plan view and a front view of a conveyance mechanism in which a belt with a protrusion according to an embodiment of the present invention is used.
  • FIG. 2, (b) of FIG. 2, and (c) of FIG. 2 are a front view of the belt with a projection of FIG. 1, an enlarged view of a projection, and a perspective sectional view.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a projection of the belt with a projection of FIG.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the arrangement of core wires.
  • FIG. 5 and (b) of FIG. 5 show the two-axis layout and running conditions of the endurance running test.
  • the projection belt 1 of the present embodiment is suitably used.
  • the number of the belts with projections in parallel in the present embodiment is not limited to two, and may be plural. In the following, an example in which two projecting belts are arranged in parallel will be described.
  • the transport mechanism includes: two projecting belts 1 arranged in parallel; a transporting member 3 fitted and fixed to the projecting portion 1 b so as to bridge the two projecting belts 1; And pulleys 6 and 6 around which the projecting belt 1 is wound.
  • the two projecting belts 1 are arranged in parallel on both sides of the carrier 2 and configured to be wound around two pulleys 6 and 6. Therefore, the transport member 3 pushes and transports the transported object on the transport base 2 while the two projecting belts 1 rotate in synchronization with the rotation of the pulleys 6 and 6.
  • the number of pulleys 6, 6 is not limited to two, and a plurality of pulleys may be used.
  • at least one of the pulleys has a diameter of 7.6 to 19.1 mm and includes a small diameter pulley having 12 to 20 teeth in order to cope with space saving of the transport mechanism.
  • the belt with projection 1 includes an endless (annular) belt body 10 and a projection 1 b integrally formed on the back surface of the belt body 10.
  • the belt body 10 is a toothed belt made of an elastic material (for example, a thermosetting polyurethane elastomer) and formed by cast molding or the like.
  • a plurality of tooth portions 1a are provided at a predetermined tooth pitch P1.
  • the plurality of tooth portions 1a respectively extend in the width direction of the belt, and are spaced apart from each other at a predetermined tooth pitch P1 in the longitudinal direction of the belt.
  • core wires 5 extending in the longitudinal direction and arranged at a predetermined core pitch P2 in the width direction are embedded.
  • a plurality of protrusions 1 b are formed on the back surface 10 a of the protrusion-equipped belt 1.
  • three projections 1 b for fitting and fixing the conveyance member are provided at predetermined intervals in the belt longitudinal direction.
  • the three protrusions 1b are respectively disposed on the outer side of the belt tooth portion 1a, and are spaced apart from each other by one tooth portion 1a.
  • the three projections 1b may be separated by an interval of one belt tooth portion 1a or more, but are disposed outside the tooth portion 1a.
  • the protrusion 1 b is integrally formed on the back surface of the belt body and has the same length as the belt body in the belt width direction.
  • the number of the protrusions 1 b is not limited to three, and any number may be set. However, in the present embodiment, three cases will be described. Further, the shape of the protrusion 1 b is not particularly limited, and may be any shape. Next, an example of the embodiment of the cord, the cord array, the protrusion, the belt body and the like will be described.
  • the core wire 5 is preferably formed of a twisted yarn of polyester fiber. Polyester fibers are excellent in dimensional stability, bending fatigue resistance and the like, and the durability against belt breakage is improved.
  • the cords 5 are spirally embedded in the back portion 10b at predetermined intervals (core pitch) in the belt width direction along the longitudinal direction of the belt. More specifically, as shown in FIG. 4, the core wire 5 is a distance between the centers of the core wire and the core wire spirally embedded from one end to the other end in the belt width direction of the back 10b.
  • each core pitch P2 is arranged to be a constant value within a range of preferably 0.4 mm to 0.6 mm, and most preferably 0.45 mm to 0.55 mm.
  • the arrangement of the cords in the cross sectional view is shifted in the width direction depending on the part of one endless belt. Therefore, the apparent number in cross sectional view of cords arranged at a predetermined cord pitch P2 in the belt width direction is treated as "the number of cords”. That is, the number of spirals of the core wire embedded in a spiral is taken as the “number of core wires”.
  • a twist of 900 to 1100 denier, most preferably 950 to 1050 denier is used as the fineness of the core wire.
  • the core pitch P2 is preferably 0.4 to 0.6 mm, and most preferably 0.45 to 0.55 mm.
  • the proportion defined by this formula 1 is 12 to 45%, and the most preferable range is 25 to 35%.
  • an interval d between adjacent core wires can also be used.
  • the distance d between adjacent cords is preferably 0.05 to 0.27 mm, and most preferably 0.1 to 0.2 mm.
  • the core wire diameter D is preferably 0.33 to 0.37 mm, and most preferably 0.34 to 0.36 mm.
  • the core pitch P2 is preferably 0.4 to 0.6 mm, and most preferably 0.45 to 0.55 mm.
  • the hardness of the projections is 81 to 91 degrees (according to JIS K6253: 2012, measured by A-type hardness tester), and 84 to 88 degrees is most preferable.
  • the root width of the protrusion 1b disposed outside the tooth portion 1a be smaller than the tooth pitch P1 (see FIG. 3). This can be defined as the ratio of the root width W2 to the tooth pitch P1. That is, the ratio of the root width W2 to the tooth pitch P1 is preferably 66% or more and less than 100%, and most preferably 75 to 90%.
  • the belt width W1 can be made narrow.
  • the hardness of the projection in a predetermined range (81 to 91, most preferably 84 to 88), and by making the root width of the projection smaller than the tooth pitch, bending fatigue resistance and locking can be achieved.
  • the balance between load resistance (protrusion strength and resistance to jumping) is secured.
  • the projections ensure sufficient hardness to hold the transport member.
  • the belt when the diameter of the pulley 6 is reduced for space saving, the belt is bent and wound around the pulley, and while it is repeatedly rotated in one direction, the pulley diameter is smaller. , The belt is subjected to large deformation stress at the time of bending. In particular, since deformation stress (compression stress) to which the core wire 5 (especially, in the vicinity of the outer peripheral portion) is applied is large, breakage of the belt due to bending fatigue of the core wire 5 tends to occur.
  • the protrusion 1b for fixing the conveyance member 3 is formed on the back of the belt 1 with a protrusion, the dimension and strength of the protrusion 1b are large in that it can sufficiently bear the load at the time of locking. Is preferred.
  • the core wire 5 at the root portion of the protrusion 1 b is more easily buckled and broken. This tendency is remarkable when the protrusion 1 b is rigid or when the width of the base of the protrusion is large, and the bending fatigue of the core wire 5 is accelerated.
  • the protrusion 1 b flexible and flexible, it is possible to wind around the small diameter pulley. That is, for example, it is wound around a pulley having a diameter of 7.6 to 19.1 mm in diameter and 12 to 20 in number of pulley teeth.
  • the belt 1 with projections By making the belt 1 with projections into the above embodiment, it is applied to a small diameter pulley corresponding to space saving of the transport mechanism, and even when the belt width is narrowed, it is resistant to bending fatigue and lock time. Thus, it is possible to obtain a well-balanced belt with projections, which is compatible with load resistance (protrusion strength and resistance to jumping). Further, in the belt with projection 1 of the present embodiment, when attempting to save the space of the transport mechanism by reducing the diameter of the pulley 6, it is possible to prevent the bending fatigue resistance of the belt with projection 1 from being lowered and lock It is possible to prevent the decrease in load resistance (protrusion strength and anti-jumping resistance). Therefore, it is possible to provide the protrusion-designed belt 1 which has an optimum design of a balanced belt in order to cope with space saving and to endure repeated conveyance.
  • thermosetting polyurethane elastomer The desired hardness of the belt body and the projections can be obtained, for example, by adjusting the composition described below. That is, the thermosetting polyurethane elastomer which forms the belt with projections 1 is obtained by thermosetting the prepolymer obtained from the polyol and the polyisocyanate and the curing agent. Alternatively, it can be obtained by thermally curing a polyol, a polyisocyanate and a curing agent. The thermosetting polyurethane elastomer is blended such that the molar equivalent ratio NCO index value (isocyanate group / active hydrogen group) is in the range of 0.8 to 1.0.
  • An isocyanate group is an isocyanate group of a prepolymer or polyisocyanate.
  • the active hydrogen group is an active hydrogen group of a polyol and a curing agent, an active hydrogen group of a polyol, or an active hydrogen group of a curing agent.
  • the polyol is not limited to one having two or more hydroxyl groups in the molecule.
  • polyether polyols for example, polyether polyols, polyester polyols, polylactone polyester polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols and the like can be used singly or in combination of two or more.
  • the polyether polyols are polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol and the like.
  • polyester polyols are obtained by reacting a dicarboxylic acid compound with a polyol compound.
  • dicarboxylic acid compounds include adipic acid, sebacic acid, itaconic acid, maleic anhydride, terephthalic acid, isophthalic acid, fumaric acid, succinic acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and the like.
  • Polyol compounds are ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,9-nonanediol, 3- Methyl-1,5-pentanediol, tripropylene glycol, trimethylolpropane, glycerin and the like.
  • the polylactone polyester polyols are polycaprolactone polyols, poly- ⁇ -methyl- ⁇ -valerolactone and the like.
  • Polycarbonate polyols are obtained by reacting a diol compound with a carbonate compound.
  • the diol compound is 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol or the like.
  • the carbonate compound is phosgene, dialkyl carbonate or diphenyl carbonate.
  • the polyolefin polyols are polybutadiene polyol, polyisoprene polyol and the like.
  • Polyols are particularly preferably polyether polyols.
  • Polyether-based thermosetting urethanes formed from polyether polyols are superior in hydrolysis resistance as compared to polyester-based polyurethanes formed from polyester polyols, so they deteriorate over time even if used for a long time Is less durable.
  • the polyol may be used in combination with a low molecular weight polyol.
  • Low molecular weight polyols include, for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol (2,2-dimethyl-1,3-propanediol), 2-isopropyl-1,4-butanediol, 3-methyl-2,4 -Pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-dimethyl-1,5- Pentanediol,
  • polyisocyanate examples include aromatic isocyanates, aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, carbodiimide-modified polyisocyanates of the above-mentioned polyisocyanates, isocyanurate-modified polyisocyanates of the above-mentioned polyisocyanates, and the like.
  • the species can be used alone or in combination of two or more.
  • Aromatic isocyanates are 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (4,4'-MDI) ), 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (2,4'-MDI), 1,4-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI), polymethylene polyphenylene polyisocyanate, tolidine diisocyanate ( TODI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI) and the like.
  • Aliphatic polyisocyanates are hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornene diisocyanate methyl (NBDI) and the like.
  • Alicyclic polyisocyanates include transcyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), hydrogenated xylylene diisocyanate (H6XDI, hydrogenated XDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (H12 MDI, hydrogenated MDI) and the like.
  • Curing agents are commonly used when molding thermosetting polyurethane elastomers.
  • the type of active hydrogen group of the curing agent is, for example, a hydroxyl group, an amino group, an imino group, a carboxyl group, a urethane group, a thiol group, an epoxy group or the like.
  • a curing agent 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (MOCA), 4,4′-methylenedianiline (MDA) or the like can be used as a curing agent.
  • the projection integrally formed with the belt body is obtained, for example, by a cast molding method described below. That is, in a casting mold apparatus (mold) composed of an inner mold and an outer mold, a raw material of polyurethane forming a belt main body including a tooth and a projection in a state in which a core wire is wound around the inner mold Liquid) is cast in the cavity and then solidified to produce a sleeve-like molded body in which the belt main body including the tooth portion and the projecting portion are integrated, and the molded body is cut into a predetermined width, and the belt with the projection is formed.
  • a casting mold apparatus composed of an inner mold and an outer mold
  • the casting mold device consists of a cylindrical outer mold and a cylindrical inner mold that is inserted into the outer mold, and a space in which a liquid thermosetting polyurethane raw material is filled between the outer mold and the inner mold. Have a department. And, on the inner peripheral surface of the outer mold, a projection forming portion is provided along the cylindrical axis direction of the outer mold to form a projection including a convex portion provided on the back side of the belt portion of the toothed belt. Further, on the outer peripheral surface of the inner die, a tooth portion forming portion forming a plurality of tooth portions arranged at a predetermined pitch on the ventral surface side of the belt portion is recessed along the cylindrical axis direction.
  • the manufacturing method of a toothed belt using the casting mold apparatus demonstrated above is demonstrated.
  • the inner mold in which the core wire is spirally wound in advance is inserted into the outer mold.
  • a liquid polyurethane raw material is cast in the space between the outer mold and the inner mold.
  • crosslinking is performed for 10 to 20 minutes under temperature conditions of about 100 ° C. to 120 ° C.
  • the outer mold and the inner mold are separated, and the belt molding is removed from the casting mold device. Thereafter, the molded belt is cut to produce a belt with projections.
  • the belts with protrusions as in the following Examples 1 to 9 and Comparative rows 1 to 3 were formed and subjected to the evaluation test.
  • the examples 1 to 9 and the comparison columns 1 to 3 have the fineness (denier) related to the fineness of the cord as a variable, and further, the cord pitch P2 related to the density of the cord arrangement as a variable.
  • the fineness is 900 denier
  • the core pitch P2 (mm) is varied to 0.4, 0.5, and 0.6.
  • the fineness is 1000 denier
  • the core line pitch P2 (mm) is varied as 0.4, 0.5, and 0.6.
  • Example 7 the fineness is 1100 denier, and the core line pitch P2 (mm) is varied as 0.45, 0.5, and 0.6.
  • the fineness is decreased to 630 denier, and in Comparative Example 3, the core pitch P2 (mm) is increased to 0.7.
  • the belt body is ⁇ Belt width (W1): 4.0 mm ⁇ Total belt thickness (H1) (excluding protrusions): 1.94 mm ⁇ JIS-A hardness: 85 degrees (the protrusions have the same hardness) ⁇ Belt circumference: 600 mm ⁇ Tooth shape: S3M ⁇ Tooth pitch (P1): 3.0 mm ⁇ Tooth height: 1.14 mm -Constituent material: Ether-based thermosetting polyurethane elastomer composition.
  • P1 3.0 mm ⁇ Tooth height: 1.14 mm
  • Constituent material Ether-based thermosetting polyurethane elastomer composition.
  • the specifications of the core wire are as described in Table 1.
  • the projecting belts 1 of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were manufactured by the above manufacturing method, and the tensile test and the endurance running test were performed on the projecting belts 1.
  • the belt strength retention ratio was calculated from the strength of each belt before and after traveling, and was evaluated as ⁇ ⁇ as the bending fatigue resistance determination. In the case where the strength retention rate is 63% or more, no problem in practical use is ⁇ , and in the case of less than that, it is x. In addition, it was observed about the belt failure in traveling, and the case where problems such as a tooth chip, a crack at the root of the projection, a crack on the back, a jumping or the like occurred was regarded as x.
  • Comparative Example 3 a core wire having the same thickness as in Examples 7 to 9 was used, but the core wire pitch P2 is large (0.7 mm), and the "ratio of" total value of distance d to belt width "is the upper limit" The value exceeds 45%, and a failure due to insufficient belt strength causes a meshing failure (jumping; tooth skipping).
  • Example 12 was made such that the root width W2 was 2.2 mm while the root width W2 of Example 5 was 2.5 mm.
  • the thing whose root width W2 is 3.0 mm (it is the same as 3.0 mm of tooth pitch P1) was set as comparative example 6, and what extended root width W2 with 3.7 mm was set as comparative example 7.
  • Table 3 the result of having performed the same tension test and endurance running test is shown in Table 3.
  • the root width is too large, and it can not be wound following the outer peripheral shape of the pulley, Due to the large deformation stress applied to the back of the belt, a crack was generated on the back.

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Abstract

本発明はベルト内面長手方向に所定の歯ピッチで歯部を有し、背部に長手方向に延在し且つ幅方向に所定の心線ピッチで配列した心線を埋設したベルト本体と、前記ベルト本体背面に一体成形で形成された突起部とを有する突起付きベルトであって、前記心線の繊度は、９００～１１００デニールであり、ベルト幅に対する、隣り合う心線との間隔の合計の割合が、１２～４５％であって、前記突起部は、前記歯部の外側に配置され、前記突起部の硬度は、８１～９１度（ＪＩＳ　Ｋ６２５３：２０１２に準拠、Ａ型硬度計で測定）であり、前記突起部の根元幅は、前記歯ピッチよりも小さいことを特徴とする突起付きベルトに関する。

Description

突起付きベルト
　本発明は、ベルト本体背面に一体成形で形成された突起部を有する突起付きベルトに関する。
　従来、レジスタにおいて釣銭の出金及び預かり金の入金を行う金銭処理機（釣銭機）等で使用される硬貨搬送装置は、硬貨受入口に投入された硬貨を、平ベルトや、歯付きベルトの背面に乗せて搬送する搬送機構が用いられている。背面に直接硬貨を乗せるため、ベルトの摩耗、金属（銅・アルミ等）によるベルトを構成するポリウレタンの劣化、汚れ等に起因する搬送力の低下等の問題が発生し、種々の改善が提案されている。
　この提案の一つとして、ベルト上に硬貨を乗せない搬送機構が考えられる。すなわち、並列した２本のベルトに架橋する形式で配置した搬送部材（例えば、樹脂部材）で硬貨を押して移送する機構も提案されている。この搬送機構では、並列した２本のベルトの背面には、搬送部材を嵌合固定するための突起が設けられ、搬送部材を固定した状態でプーリの回転と同期して走行する。
　このような突起付きベルトとして、特許文献１に開示の突起付きベルトを用いることが考えられる。
日本国特開２００１－１２２４１５号公報
　並列した２本の突起付きベルトに架橋するように配置した搬送部材で硬貨を押して移送させる搬送機構に対して、厳しい省スペース化が求められる。この省スペース化のために、プーリの小径化、及びベルトの細幅化が必要になる。また、この機構においては、ロック時（搬送中に搬送物が詰まった時など、ベルトに急な衝撃がかかって回転が制止される状態）の荷重に対する耐性も必要になる。
　しかしながら、特許文献１のような突起付きベルトは、大きな物品を搬送するものであるため、そのままでは省スペース化された搬送機構に適用できないという問題点があった。
　例えば、この搬送機構においては、プーリを小径化すると、屈曲時にベルトが受ける変形応力がより大きくなるため、心線の屈曲疲労によるベルトの破断が生じ易くなる。さらに、ベルトの背面に突起を付けると、突起が付いた部分がプーリに巻きかかる際に、ほとんど円弧状にならないため、突起根元部分の心線の屈曲疲労によるベルトの破断が一段と生じ易くなる。
　ロック時の荷重への耐性という観点からは、強度や寸法の大きい突起が好ましいが、その反面、心線の屈曲疲労が顕著になる。この場合、心線を細いものにすれば、耐屈曲疲労性は向上する反面、ベルト（心線）の弾性率が低下する。弾性率が低下すると、ロック時の荷重に耐えきれず、ベルトがジャンピング（歯飛び）を起こし易くなる。
　そのため、突起付きベルトを小径プーリに適用するには、背反の関係にある、耐屈曲疲労性と、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）と、を両立させうることが課題であった。
　そこで、本発明の目的は、搬送機構の省スペース化に対応し、且つ繰り返される搬送に耐用するためのバランスの取れた突起付きベルトを提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明の突起付きベルトは、ベルト内面長手方向に所定の歯ピッチで歯部を有し、背部に長手方向に延在し且つ幅方向に所定の心線ピッチで配列した心線を埋設したベルト本体と、前記ベルト本体背面に一体成形で形成された突起部とを有する突起付きベルトであって、
　前記心線の繊度は、９００～１１００デニールであり、ベルト幅に対する、隣り合う心線との間隔の合計の割合が、１２～４５％であって、
　前記突起部は、前記歯部の外側に配置され、前記突起部の硬度は、８１～９１度（ＪＩＳ　Ｋ６２５３：２０１２に準拠、Ａ型硬度計で測定）であり、前記突起部の根元幅は、前記歯ピッチよりも小さいことを特徴とする。
　前記心線の繊度の最も好ましい範囲は、９５０～１０５０デニールであり、ベルト幅に対する、隣り合う心線との間隔の合計の割合の最も好ましい範囲は、２５～３５％である。また、前記突起部の硬度の最も好ましい範囲は、８４～８８である。
　上記の構成によれば、心線に細いもの（９００～１１００デニール、最も好ましくは９５０～１０５０デニール）を使用し、ベルト幅に対する、隣り合う心線との間隔の合計の割合（１２～４５％、最も好ましくは２５～３５％）を小さくすることにより、心線配列を密にする。これにより、耐屈曲疲労性とベルト強度（耐ジャンピング性）とのバランスを確保してプーリの小径化に対応するとともに、ベルトの細幅化にも対応することができる。
　また、突起部の硬度を所定範囲（８１～９１、最も好ましい範囲は８４～８８）とすること、及び、突起部の根元幅を歯ピッチより小さくすることにより、耐屈曲疲労性と、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）とのバランスを確保する。さらに、ベルトを細幅化した場合にも、突起部が搬送部材を充分に固持できる硬度を確保する。これらにより、屈曲疲労による背面亀裂等の故障発生を防止してプーリの小径化に対応するとともに、ベルトの細幅化にも対応することができる。
　本発明の突起付きベルトにおいては、前記心線は、ポリエステル繊維から形成されるものが好ましい。耐屈曲疲労性の高いポリエステル繊維を使用することにより、ベルト破損に対する耐久性が更に向上する。
　本発明の突起付きベルトにおいては、前記心線の径は、０．３３～０．３７ｍｍ（最も好ましくは０．３４～０．３６ｍｍ）であり、前記心線ピッチは、０．４～０．６ｍｍ（最も好ましくは０．４５～０．５５ｍｍ）であり、隣り合う前記心線との間隔が、０．０５～０．２７ｍｍ（最も好ましくは０．１～０．２ｍｍ）であるものが好ましい。
　この構成は、心線が細く、心線配列が密であることを別観点から規定するものであって、この範囲にも当てはまるものは、プーリの小径化に対応するとともに、ベルトの細幅化により適している。
　本発明の突起付きベルトにおいて、前記ベルト幅は、３～５ｍｍであり、前記歯ピッチは、２～３ｍｍであるものが好ましい。
　この構成は、細幅ベルトに対応できる好適な範囲を示している。
　本発明の突起付きベルトにおいては、前記歯ピッチに対する前記根元幅の割合は、６６％以上、１００％未満（最も好ましくは７５～９０％）であることが好ましい。
　この構成によると、突起部の根元幅を歯ピッチより小さくすることを具体的にすることにより、柔軟性と耐屈曲疲労性との確保を確実にする。
　本発明の突起付きベルトは、例えば以下の搬送機構に好適に使用される。
　すなわち、搬送機構は、並列配置された２本以上の本発明の突起付きベルトと、前記２本以上の突起付きベルトを架橋するように前記突起部に嵌合固定される搬送部材と、前記２本以上の突起付きベルトが巻き掛けられるプーリと、を備え、前記２本以上の突起付きベルトが前記プーリの回転と同期して周回しつつ前記搬送部材が搬送物を押して移送させるものである。
　本発明の突起付きベルトを用いた搬送機構は、省スペース化に対応できる。
　本発明の突起付きベルトを用いた搬送機構において、前記プーリは、その径が７．６～１９．１ｍｍであり、その歯数が１２～２０のものを含むものが好ましい。
　この構成は、小径プーリに対応できる好適な範囲を示している。
　本発明によれば、ベルトの細幅化とプーリの小径化が可能となり、搬送機構の省スペース化に対応できるという効果が得られる。
図１の（ａ）及び図１の（ｂ）は、本発明の実施形態にかかる突起付きベルトが使用された搬送機構の平面図、正面図である。 図２の（ａ）、図２の（ｂ）及び図２の（ｃ）は、図１の突起付きベルトの正面図、突起部の拡大図、斜視断面図である。 図３は図１の突起付きベルトの突起部の拡大図である。 図４は心線の配列状態を示す部分断面図である。 図５の（ａ）及び図５の（ｂ）は、耐久走行試験の２軸レイアウト及び走行条件を示している。
　以下、本発明の実施形態にかかる突起付きベルトの一例について、図面を参照しつつ説明する。
　まず、本実施形態の突起付きベルト１が、好適に使用される搬送機構の一例から説明する。なお、本実施形態の並列する突起付きベルトの本数は２本に限定されず、複数本であればよい。以下では２本の突起付きベルトが並列する例を説明する。
　図１において、搬送機構は、並列配置された２本の突起付きベルト１と、２本の突起付きベルト１を架橋するように突起部１ｂに嵌合固定される搬送部材３と、２本の突起付きベルト１が巻き掛けられるプーリ６，６と、を備える。２本の突起付きベルト１は、搬送台２の両側に並列配置され、２つのプーリ６，６に巻きかかるように構成される。したがって、２本の突起付きベルト１がプーリ６，６の回転と同期して周回しつつ搬送部材３が搬送台２の上の搬送物を押して移送させる。なお、プーリ６，６は２個に限られず複数個用いられるものであってもよい。プーリの少なくとも１個は、搬送機構の省スペース化に対応できるように、その径が７．６～１９．１ｍｍであり、その歯数が１２～２０の小径プーリを含むものが好ましい。
〔突起付きベルトの構成〕
　突起付きベルト１は、図２の（ａ）に示すように、無端状（環状）のベルト本体１０と、ベルト本体１０の背面に一体成形された突起部１ｂとを備える。
　ベルト本体１０は、弾性材料（例えば、熱硬化性ポリウレタンエラストマー）からなり、注型成形等で形成された歯付ベルトである。
　突起付きベルト１の内面長手方向には、図２の（ｂ）に示すように、所定の歯ピッチＰ１で複数の歯部１ａが設けられている。複数の歯部１ａは、ベルトの幅方向にそれぞれ延在し、且つ、ベルト長手方向に所定の歯ピッチＰ１で互いに離隔して配置される。
　図２の（ｃ）に示すように、ベルト本体１０の背部１０ｂには、長手方向に延在し且つ幅方向に所定の心線ピッチＰ２で配列された心線５が埋設されている。
　図２の（ｂ）に示すように、突起付きベルト１の背面１０ａには、複数の突起部１ｂが形成される。本実施形態では、搬送部材を嵌合固定するための３つの突起部１ｂが、ベルト長手方向に所定の間隔をなして設けられている。３つの突起部１ｂは、それぞれ、ベルト歯部１ａの外側に配置され、１つの歯部１ａの間隔離れている。なお、３つの突起部１ｂは、１つのベルト歯部１ａの間隔以上離れていてもよいが、歯部１ａの外側に配置される。
　突起部１ｂは、ベルト本体背面に一体成形で設けられており、ベルト幅方向に関してベルト本体と同じ長さを有する。また、突起部１ｂの数は３つに限定されず、任意の数を設定してもよいが、本実施形態では３つの場合について説明する。また、突起部１ｂの形状についても特に限定されず、任意の形状であってもよい。
　つぎに、心線、心線配列、突起部、ベルト本体等の実施形態の一例を説明する。
［心線］
　心線の素材としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維などが好適に用いられる。なかでも、心線５は、ポリエステル繊維の撚糸から形成されるものが好ましい。ポリエステル繊維は寸法安定性、耐屈曲疲労性などに優れており、ベルト破損に対する耐久性が向上する。
　心線５は、背部１０ｂに、ベルト長手方向に沿って、ベルト幅方向に所定の間隔（心線ピッチ）を空けて螺旋状に埋設されている。より詳細には、心線５は、図４に示すように、背部１０ｂのベルト幅方向の一方の端から他方の端にかけて、螺旋状に埋設された心線と心線との中心間の距離である各心線ピッチＰ２が、好ましくは０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下、最も好ましくは０．４５ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下の範囲の一定の値になるように配列されている。なお、心線が螺旋状に埋設されるために、１本の無端状ベルトの中でも部位によって、断面視での心線の配列は幅方向にずれている。そのため、ベルト幅方向に所定の心線ピッチＰ２で配列された心線の断面視での見かけ上の数を「心線の本数」として扱っている。即ち、螺旋状に埋設された心線の螺旋数を「心線の本数」としている。
　ベルトの細幅化に対応するため、心線には細いものが用いられる。そのため、心線の繊度としては、９００～１１００デニール、最も好ましくは、９５０～１０５０デニールの撚糸が用いられる。
　細い心線とするため、心線の径として、好ましくは０．３３～０．３７ｍｍ、最も好ましくは０．３４～０．３６ｍｍのものを用いることができる。また、前述したように、心線ピッチＰ２として、好ましくは０．４～０．６ｍｍ、最も好ましくは０．４５～０．５５ｍｍのものを用いることができる。
［心線配列］
　細い心線にすると、耐屈曲疲労性が向上するものの、弾性率が低下してしまう。そこで、細い心線を密に配列して弾性率を確保する。
　この密配列の程度を示す指標として、ベルト幅Ｗ１に対する、間隔ｄの合計値の割合を用いる（図４参照）。この割合は、下記の式１で計算できる。この割合が小さいほど心線配列が密であることを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　この式１で規定される割合としては、１２～４５％であり、最も好ましい範囲は２５～３５％である。
　この式１で規定される割合に加えて、又は、代わりに、隣り合う心線との間隔ｄを用いることもできる。ただし、この間隔ｄは、同じ数字であっても心線の径やベルトの幅によって密の程度が異なる。そのため、心線の径Ｄや心線ピッチＰ２をあわせて用いることもできる（図４参照）。
　隣り合う心線との間隔ｄは、０．０５～０．２７ｍｍが好ましく、０．１～０．２ｍｍが最も好ましい。
　心線の径Ｄとしては、０．３３～０．３７ｍｍが好ましく、０．３４～０．３６ｍｍが最も好ましい。
　心線のピッチＰ２としては、０．４～０．６ｍｍが好ましく、０．４５～０．５５ｍｍが最も好ましい。
［突起部］
　小径のプーリ（例えばプーリ径７．６～１９．１ｍｍ）に対応するため、突起部の屈曲性と柔軟性が求められる。そのため、突起部の硬度は、８１～９１度（ＪＩＳ　Ｋ６２５３：２０１２に準拠、Ａ型硬度計で測定）であり、８４～８８度が最も好ましい。
　また、歯部１ａの外側に配置される突起部１ｂの根元幅は、歯ピッチＰ１よりも小さいものが好ましい（図３参照）。このことは、歯ピッチＰ１に対する根元幅Ｗ２の割合として定義できる。すなわち、歯ピッチＰ１に対する根元幅Ｗ２の割合は、好ましくは６６％以上１００％未満であり、最も好ましくは７５～９０％である。
［ベルトの細幅化］
　心線５を細くし、心線５の配列を密にすると、耐屈曲疲労性とベルト強度（耐ジャンピング性）とのバランスがとれる。これにより、ベルト幅Ｗ１を細幅にすることができる。
　また、突起部の硬度を所定範囲（８１～９１、最も好ましい範囲は８４～８８）とすること、及び、突起部の根元幅を歯ピッチより小さくすることにより、耐屈曲疲労性と、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）とのバランスを確保する。さらに、ベルトを細幅化した場合にも、突起部が搬送部材を充分に固持できる硬度を確保する。これらにより、ベルトの細幅化に対応することができる。
　すなわち、例えばベルト幅Ｗ１が３～５ｍｍ、歯ピッチＰ１が２～３ｍｍのベルト細幅化に対応できる。
［小径プーリへの適用］
　心線５を細くし、心線５の配列を密にすると、耐屈曲疲労性とベルト強度（耐ジャンピング性）とのバランスがとれる。これにより、プーリの小径化に対応することができる。
　また、突起部１ｂを、ベルト歯部１ａの外側に配置し、突起部１ｂの硬度を柔らかくし、突起部１ｂの根元幅をベルトの歯ピッチＰ１よりも小さくすることにより、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）と耐屈曲疲労性とのバランスが取れるようになる。
　すなわち、図１の搬送機構において、省スペース化のため、プーリ６の小径化が行われると、ベルトが屈曲してプーリに巻きかかりながら、一方向に繰り返し回転し続けるとき、プーリ径が小さいほど、屈曲時にベルトが大きな変形応力を受ける。特に心線５（特に外周部付近）が受ける変形応力（圧縮応力）が大きいため、心線５の屈曲疲労によるベルトの破断が生じ易くなる。一方、突起付きベルト１の背面には、搬送部材３を固定するための突起部１ｂが形成されているが、ロック時の荷重に十分に耐えうる点では、突起部１ｂの寸法や強度が大きい方が好ましい。しかし、突起部１ｂが形成された部分はプーリに巻きかかる際に、ほとんど円弧状にならないため、突起部１ｂの根元部分の心線５は、座屈、破断が一段と生じ易くなる。この傾向は、突起部１ｂが剛直な場合や突起根元幅が大きい場合に顕著であり、心線５の屈曲疲労が加速される。
　したがって、突起部１ｂを屈曲性良く、柔軟なものにすることにより、小径のプーリに巻き付けることが可能なる。
　すなわち、例えばプーリ径で７．６～１９．１ｍｍ、プーリ歯数で１２～２０の小径のプーリに巻き付けられる。
［実施形態の効果］
　突起付きベルト１を、上記の実施形態にすることで、搬送機構の省スペース化に対応して、小径プーリに適用し、かつベルト幅を細くしても、耐屈曲疲労性と、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）とを両立させうるバランスの取れた突起付きベルトが得られる。
　また、本実施形態の突起付きベルト１では、プーリ６の小径化により搬送機構の省スペース化に対応しようとしたとき、突起付きベルト１の耐屈曲疲労性が低下するのを防止できると共に、ロック時の荷重への耐性（突起強度と耐ジャンピング性）が低下するのを防止できる。したがって、省スペース化に対応し、且つ繰り返される搬送に耐用するためのバランスの取れたベルトの最適設計をした突起付きベルト１を提供することができる。
〔熱硬化性ポリウレタンエラストマー〕
　ベルト本体及び突起部の硬度は、例えば以下に述べる配合を調整することにより所望のものが得られる。
　すなわち、突起付きベルト１を形成する熱硬化性ポリウレタンエラストマーは、ポリオールとポリイソシアネートとから得られるプレポリマーと、硬化剤とを熱硬化させることにより得られる。または、ポリオールとポリイソシアネートと硬化剤とを熱硬化させることにより得られる。熱硬化性ポリウレタンエラストマーは、モル当量比であるＮＣＯインデックス値（イソシアネート基／活性水素基）が、０．８～１．０の範囲となるように配合される。イソシアネート基は、プレポリマーまたはポリイソシアネートのイソシアネート基である。活性水素基は、ポリオール及び硬化剤の活性水素基、ポリオールの活性水素基、または、硬化剤の活性水素基である。
　ポリオールは、分子中に水酸基を２個以上有するものに限らない。ポリオールは、例えば、ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリラクトン系ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、ポリオレフィンポリオール類等を１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　ポリエーテルポリオール類は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等である。
　ここで、ポリエステルポリオール類は、ジカルボン酸化合物と、ポリオール化合物とを反応させて得られる。ジカルボン酸化合物は、アジピン酸、セバシン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フマル酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸等である。ポリオール化合物は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，９－ノナンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、トリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等である。
　ポリラクトン系ポリエステルポリオール類は、ポリカプロラクトンポリオール、ポリ－β－メチル－δ－バレロラクトン等である。ポリカーボネートポリオール類は、ジオール化合物と、カーボネート化合物とを反応させて得られる。ジオール化合物は、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール又はポリテトラメチレングリコール等である。カーボネート化合物は、ホスゲン、ジアルキルカーボネートやジフェニルカーボネートである。
　ポリオレフィンポリオール類は、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等である。
　ポリオールは、特に、ポリエーテルポリオール類が好ましい。ポリエーテルポリオール類から形成されるポリエーテル系熱硬化性ウレタンは、ポリエステルポリオール類から形成されるポリエステル系ポリウレタンと比較して、耐加水分解性に優れているため、長期間使用しても経時劣化が少なく耐久性に優れている。
　また、ポリオールは、低分子量ポリオールを併用してもよい。低分子量ポリオールは、例えば、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール）、２－イソプロピル－１，４－ブタンジオール、３－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ジメチル－１，５－ペンタンジオール、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、１，５－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２－エチル－１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、３，５－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール（例えば１，４－シクロヘキサンジメタノール）、シクロヘキサンジオール（例えば１，３－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジオール）、２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－プロパン等の脂環式ジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパン等の三価以上のポリオールである。
　ポリイソシアネートは、例えば、芳香族イソシアネート類、脂肪族ポリイソシアネート類、脂環式ポリイソシアネート類、上記各ポリイソシアネートのカルボジイミド変性ポリイソシアネート類、上記各ポリイソシアネートのイソシアヌレート変性ポリイソシアネート類などを、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　芳香族イソシアネート類は、２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）、２，６－トリレンジイソシアネート（２，６－ＴＤＩ）、４，４'－ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４'－ＭＤＩ）、２，４'－ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４'－ＭＤＩ）、１，４－フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、１，５－ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）などである。
　脂肪族ポリイソシアネート類は、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＤＩ）、リジンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアナートメチル（ＮＢＤＩ）などである。
　脂環式ポリイソシアネート類は、トランスシクロヘキサン－１，４－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ、水添ＸＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ、水添ＭＤＩ）などである。
　硬化剤は、熱硬化性ポリウレタンエラストマーの成形時に通常使用される。硬化剤の活性水素基の種類は、例えば、水酸基、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、ウレタン基、チオール基、エポキシ基等である。具体的には、硬化剤は、４、４'－メチレンビス（ｏ－クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）、４，４'－メチレンジアニリン（ＭＤＡ）等を使用することができる。
〔突起付きベルトの製造方法〕
　ベルト本体と一体成形される突起部とは、例えば以下に述べる注型成形法により得られる。
　すなわち、内型と外型で構成される注型金型装置（金型）において、内型に心線を巻きつけた状態で、歯部を含むベルト本体及び突起部を形成するポリウレタンの原料（液状）をキャビティに注型した後に固化させて、歯部を含むベルト本体と突起部とが一体化したスリーブ状の成形体を作製し、この成形体を所定幅に切断して、突起付きベルトを製造する。以下具体的に説明する。
　まず、注型金型装置の構造について説明する。注型金型装置は、円筒状の外型と、外型へ嵌挿する円柱状の内型からなり、外型と内型との間には液状の熱硬化性ポリウレタンの原料を充填させる空間部を有している。そして、外型の内周面には、外型の円筒軸方向に沿って、歯付ベルトにおけるベルト部の背面側に設けられる凸部を含む突起を形成する突起形成部が設けられている。また、内型の外周面には、円筒軸方向に沿って、ベルト部の腹面側に所定ピッチで並べられる複数の歯部を形成する歯部形成部が凹設されている。
　続いて、上記で説明した注型金型装置を使用した歯付ベルトの製造方法について説明する。先ず、前もって心線を螺旋状に巻き付けた内型を外型へ嵌挿する。次に、液状のポリウレタンの原料を外型と内型との間の空間部に注型する。そして、１００℃～１２０℃程度の温度条件下で１０～２０分の時間をかけて架橋させる。空間部に注型した熱硬化性ポリウレタンが架橋により固化したら外型と内型とを分離し、注型金型装置からベルト成形体を脱型する。その後、ベルト成形体を切断して、突起付きベルトが製造される。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。
（第１実施例）
　次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
　以下に示す実施例１～９及び比較列１～３のような突起付きベルトを形成し、評価試験に供した。
　実施例１～９及び比較列１～３は、心線の細さに関する繊度（デニール）を変量とし、更に、心線配列の密度に関係する心線ピッチＰ２を変量とするものである。
　具体的には、実施例１～３は、繊度が９００デニールであり、心線ピッチＰ２（ｍｍ）を、０．４，０．５，０．６と変量させたものである。実施例４～６は、繊度が１０００デニールであり、心線ピッチＰ２（ｍｍ）を、０．４，０．５，０．６と変量させたものである。実施例７～９は、繊度が１１００デニールであり、心線ピッチＰ２（ｍｍ）が、０．４５，０．５，０．６と変量させたものである。なお、比較例１，２は、繊度を６３０デニールと下振れさせ、比較例３は、心線ピッチＰ２（ｍｍ）を０．７と上振れさせたものである。
　その他共通事項として、ベルト本体は、
・ベルト幅（Ｗ１）：４．０ｍｍ
・ベルト全厚（Ｈ１）（突起部除く）：１．９４ｍｍ
・ＪＩＳ－Ａ硬度：８５度（突起部も同じ硬度を有する）
・ベルト周長：６００ｍｍ
・歯形：Ｓ３Ｍ
・歯ピッチ（Ｐ１）：３．０ｍｍ
・歯高さ：１．１４ｍｍ
・構成材料：エーテル系熱硬化性ポリウレタンエラストマー組成物、である。
　突起部については、図３を参照して、
・突起部高さ（Ｈ２）：２．５ｍｍ
・突起部高さ（Ｈ３）：２．０ｍｍ
・突起部根元幅（Ｗ２）：２．５ｍｍ、である。
　なお、心線の諸元は、表１に記載のとおりである。
　上記の製造方法にて、実施例１～９及び比較例１～３の突起付きベルト１を作製し、これら突起付きベルト１について引張試験及び耐久走行試験を行った。
〔引張試験〕
　実施例１～９及び比較例１～３の各ベルトから、突起部を含んだ幅４ｍｍ・長さ２００ｍｍの試験片を採取し、各試験片について、引張試験機（オートグラフＡＧ－１）を用いて、雰囲気温度２３℃の下、引張試験（引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎ）を行い、突起根元部が破断するまでの強力を測定した。なお、測定結果を耐久走行試験の走行前のベルト強力として、表１の「強力（走行前）」に示す。
〔耐久走行試験〕
　実施例１～９及び比較例１～３の各ベルトを用いて、耐久走行試験を図５の（ａ）に示す２軸レイアウト及び、図５の（ｂ）に示す走行条件で行った。走行における各ベルトの故障を観察した結果を表１に示す。また、走行後の各ベルトを用いて、雰囲気温度２３℃の下、上記の引張試験を再度行った。その結果を走行後のベルト強力として、表１の「強力（走行後）」に示す。
　表１では、走行前後の各ベルトの強力からベルト強力保持率を算出し、耐屈曲疲労性判定として○×で評価した。強力保持率が６３％以上のものについては、実用上問題ないとして○、それに満たないものについては×とした。また、走行におけるベルトの故障について観察し、歯欠け、突起根元部の割れ、背面の亀裂、ジャンピングなどの不具合が生じた場合を×とした。
　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１によると、心線の繊度（細さ）９００～１１００デニール、及び心線ピッチＰ２（密配列）０.４～０.６ｍｍの組み合わせによる、「ベルト幅に対する「間隔ｄの合計値」の割合」の適切な範囲１２～４５％に入る実施例１～９は、耐屈曲疲労性に優れ、故障もなく走行した。
　比較例２は心線が細すぎてベルト強力が不足し、走行中に若干伸びたことで噛み合い不良（ジャンピング；歯飛び）が発生した。
　比較例１も心線が細すぎるが、比較例２よりは心線を密（心線ピッチ０．３５ｍｍ）にしたため、ジャンピング不良は生じなかったが、強力不足から伸びにより噛み合い不良となり、歯欠けが生じた。
　比較例３は、実施例７～９と同じ太さの心線を用いたが、心線ピッチＰ２が大きく（０．７ｍｍ）、「ベルト幅に対する「間隔ｄの合計値」の割合」が上限値４５％を超えてしまい、ベルト強力不足による伸びで噛み合い不良（ジャンピング；歯飛び）が発生した。
（第２実施例）
　次に、本発明の具体的な第２実施例について説明する。
　表１の実施例１～９の中で、ほぼ中央値を示す実施例５に対して、硬度を変量させたものである。
　具体的には、実施例５の硬度８５度に対して、適正範囲下限の硬度８１度のものを実施例１０とし、適正範囲上限の９１度のものを実施例１１とした。なお、適正範囲から下振れしたものを比較例４とし、適正範囲から上振れしたものを比較例５とした。
　これらについて、同様の引張試験及び耐久走行試験を行った結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２によると、ベルト本体（歯部、背部）及び突起部を構成するポリウレタンエラストマーの硬度が８１～９１度の実施例１０，１１では、耐屈曲疲労性に優れ、故障もなく走行した。
　一方、比較例４は硬度が小さすぎて、走行中にプーリと接触する歯部において、摩耗や歯欠けが生じた。比較例５は、硬度が大きすぎて、ベルト全体が硬く屈曲性が低下したため、ベルト背面に亀裂が生じた。
（第３実施例）
　次に、本発明の具体的な第３実施例について説明する。
　表１の実施例１～９の中で、ほぼ中央値を示す実施例５に対して、突起部の根元幅Ｗ２を変量させたものである。
　具体的には、実施例５の根元幅Ｗ２が２．５ｍｍに対して、根元幅Ｗ２が２．２ｍｍのものを実施例１２とした。なお、根元幅Ｗ２が３．０ｍｍ（歯ピッチＰ１の３．０ｍｍと同じ）のものを比較例６とし、更に根元幅Ｗ２が３．７ｍｍと広げたものを比較例７とした。
　これらについて、同様の引張試験及び耐久走行試験を行った結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３によると、突起部の根元幅Ｗ２が歯ピッチＰ１（３．０ｍｍ）より小さい実施例２（Ｗ２＝２．５ｍｍ；８３％）、実施例３（Ｗ２＝２．２ｍｍ；７３％）では、耐屈曲疲労性に優れ、故障もなく走行した。
　比較例６（Ｗ２＝３．０ｍｍ；１００％）、比較例７（Ｗ２＝３.７ｍｍ；１２３％）は根元幅が大きすぎて、プーリの外周形状に追従して巻きつくことができず、ベルト背面に大きな変形応力がかかることから背面に亀裂が生じた。
　本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０１７年６月３０日出願の日本国特許出願２０１７－１２９８１２号および２０１８年６月２６日出願の日本国特許出願２０１８－１２０７７５号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１　突起付きベルト
１ａ　歯部
１ｂ　突起部
３　搬送部材
５　心線
６　プーリ
１０　ベルト本体

Claims (7)

  1. 　ベルト内面長手方向に所定の歯ピッチで歯部を有し、背部に長手方向に延在し且つ幅方向に所定の心線ピッチで配列した心線を埋設したベルト本体と、前記ベルト本体背面に一体成形で形成された突起部とを有する突起付きベルトであって、
    　前記心線の繊度は、９００～１１００デニールであり、ベルト幅に対する、隣り合う心線との間隔の合計の割合が、１２～４５％であって、
    　前記突起部は、前記歯部の外側に配置され、前記突起部の硬度は、８１～９１度（ＪＩＳ　Ｋ６２５３：２０１２に準拠、Ａ型硬度計で測定）であり、前記突起部の根元幅は、前記歯ピッチよりも小さいことを特徴とする突起付きベルト。
  2. 　前記心線は、ポリエステル繊維から形成される請求項１に記載の突起付きベルト。
  3. 　前記心線の径は、０．３３～０．３７ｍｍであり、前記心線ピッチは、０．４～０．６ｍｍであり、隣り合う前記心線との間隔が、０．０５～０．２７ｍｍである請求項１又は２に記載の突起付きベルト。
  4.  前記ベルト幅は、３～５ｍｍであり、前記歯ピッチは、２～３ｍｍである請求項１～３のいずれか一項に記載の突起付きベルト。
  5. 　前記歯ピッチに対する前記根元幅の割合は、６６％以上、１００％未満である請求項１～４のいずれか一項に記載の突起付きベルト。
  6. 　並列配置された２本以上の請求項１～５のいずれか一項に記載の突起付きベルトと、
    　前記２本以上の突起付きベルトを架橋するように前記突起部に嵌合固定される搬送部材と、
    　前記２本以上の突起付きベルトが巻き掛けられるプーリと、を備え、
    　前記２本以上の突起付きベルトが前記プーリの回転と同期して周回しつつ前記搬送部材が搬送物を押して移送させる搬送機構。
  7. 　前記プーリは、その径が７．６～１９．１ｍｍであり、その歯数が１２～２０のものを含む請求項６に記載の搬送機構。
     
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