JPH02167731A

JPH02167731A - 歯付無端ベルトの製造方法

Info

Publication number: JPH02167731A
Application number: JP63324320A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Kikuta; 菊田　孝壽; Yasushi Kurita; 栗田　康史
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1990-06-28
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPH0722976B2

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）本発明は注型用エラストマーによって成形され、歯部表
面に補強布が装着されてなる歯付無端ベルトの製造方法
に関する。

（従来の技術）従来、抗張体を芯として注型用ポリウレタン等の注型用
エラストマーによって成形された歯付無端ベルトは、そ
の素材の持つ特性から、ゴム屑等による汚れをきらう動
力伝達系や搬送系におけるタイミングベルト等として使
用されている。

近年、騒音の低下や耐久性の向上のため、注型用エラス
トマーによって形成された歯部表面に補強布を配し、か
つ補強布と歯部との間に不浸透性エラストマーによって
緩衝層を形成した歯付無端ベルトが知られている。この
ベルトは、本出願人が特開昭６３−２１４５３８号公報
によって提案したものである。

このベルトは、前記緩衝層によって補強布が目止めされ
た状態となるため、成形用金型内に注入充填された液状
注型用エラストマーを加圧することによって、同金型の
歯部成形用凹凸部に装着された補強布の背面（緩衝層側
の面）に圧力を作用させ、補強布を凹凸部表面に沿って
伸長させ、ベルトの成形と同時に補強布を歯形成形する
ことができる利点がある。

前記緩衝層は、通常、補強布に液状エラストマーを数回
塗布することによって補強布を目止めすると共に形成さ
れるが、目止めの完全性に乏しく、また作業が煩雑であ
る。これに対して同エラストマーによって形成されたシ
ート材を補強布にシート材の軟化点以下の温度で熱圧着
することにより、容易かつ完全に緩衝層を形成すること
ができる。

（発明が解決しようとする課題）前記補強布および緩衝層が設けられた歯付ベルトによっ
て、成形の容易化および騒音の低下が図られたものの、
不浸透性エラストマーによって形成されたシート材を補
強布に熱圧着して緩衝層を形成する場合、両者の接着性
が悪く、また補強布の糸状繊維がそのままの状態で表面
に露呈するため、補強布の損傷が著しく、十分な耐久性
が得られていないのが実情である。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、不浸透性
エラストマーによって形成されたシート材を補強布に熱
圧着して緩衝層を形成するに際し、両者の接着力を改善
すると共にベルトの耐久性を飛躍的に向上させることが
できる歯付無端ベルトの製造方法を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するためになされた本発明の歯付無端ベ
ルトの製造方法は、同心状に配置された内外金型８．９
の内、歯部３．２５．２９形成用凹凸部が形成された金
型に不浸透性エラストマーにより形、威された緩衝層７
を有する伸長可能な補強布４．２７゜３１を装着し、該
補強布４，２７．３１と他の金型との間に抗張体６を装
着した後、内外金型８，９間の空間１０に液状注型用エ
ラストマー１６を注入し、該エラストマー１６を加圧す
ることにより補強布４，２７．３１を伸長させて金型の
凹凸部に沿て成形すると共に該エラストマー１６を固化
する歯付無端ベルトの製造方法において、補強布４．２７．３１に予め耐久性および接着性向上の
ためのエラストマーを含浸し、含浸された補強布４．２
７．３１に不浸透性エラストマーによって形成されたシ
ート材２０を熱圧着して緩衝層７を形成することを発明
の構成とするものである。

この際、シート材として低軟化点エラストマーで形成さ
れた表面層と高軟化点エラストマーで形成された裏面層
とが接合一体化した２層構造のものを使用し、表面層を
補強布側として低軟化点以上高軟化点未満の温度で熱圧
着すると効果的である。

（作　用）本発明に係る補強布は、予め耐久性および接着性向上の
ためのエラストマーが含浸されているので、不浸透性エ
ラストマーによって形成された緩衝層を形成するための
シート材との熱圧着による接着性は良好となり、また、
従来の補強布のように糸状繊維がそのままの状態で表面
に露呈することがないので、本発明に係る補強布は損傷
し難く、ひいてはベルトの耐久性、寿命が向上する。

また、シート材として低軟化点エラストマーで形成され
た表面層と高軟化点エラストマーで形成された裏面層と
が接合一体化したものを使用し、表面層を補強布側とし
て低軟化点以上高軟化点未満の温度で熱圧着すると、表
面層が溶融して補強布の織目に埋入した状態となり、補
強布と緩衝層（すなわち２層シート材の裏面層）との接
合強度の向上および補強布自体の耐久性向上に資するこ
とができる。

（実施例）以下、本発明の歯付無端ベルトの製造方法をその製造対
象と共に説明する。

第１図は、ベルト本体１の内周面側にランド部２を介し
て歯部３が周方向に等間隔おきに一体形成され、その歯
部３及びランド部２の表面に所定のエラストマーが含浸
された補強布４が設けられた無端ベルト５を示す。ベル
ト本体ｌ及び歯部３は注型用ポリウレタン等の注型用エ
ラストマー材料から威り、そのベルト本体１内には抗張
体６が螺旋状に埋込まれている。歯部３と補強布４との
間には、第２図に示すように熱可塑性ポリウレタン等の
不浸透性エラストマー材料から成る緩衝層７が全面にわ
たって略均−な厚さで設けられている。

第３図は無端ベルト５の製造に使用する金型装置を示す
。即ち、第３図において、８は内金型、９は外金型で、
これら内外金型８．９は所定の空間１０を形成すべく同
心状に設けられ、かつ分離自在である。内外金型８．９
の上下両端には上Ｍ１１と下Ｍ１２とが着脱自在に設け
られており、この上下蓋１１．１２により内外金型８．
９間の空間１０を密閉するようになっている。また上蓋
ｌｌには空間ＩＯに連通ずるように脱気孔１３が形成さ
れ、その脱気孔１３には着脱自在に開閉ネジ１４が螺着
されている。１５は液状注型用エラストマー材料１６を
入れた注型用容器で、注入管１７を介して外金型９側に
取付けられ、ピストン１８を加圧することによりエラス
トマー材料１６を管１７から内外金型８．９の空間ｌＯ
に注型できるようになっている。内金型８の外周には、
第４図及び第５図に示すように、無端ベルト５の歯部３
を成形するための凹凸部１９が全周にわたって設けられ
ている。

前記無端ベルト５を製造するには、まず、補強布に耐久
性向上のためのエラストマーを含浸する。

補強布は、ナイロンやポリエステル等の合成繊維糸、ゴ
ム糸等によって形成された伸縮性の大きい織物、編物お
よび同繊維によって形成された不織布を利用することが
できる。織糸（編糸を含む。

）としては単糸、双糸、より糸のほか捲縮加工糸も使用
することができる。織物としては平織、綾織、朱子織等
積々のものが使用される。

前記補強布に含浸するエラストマーとしては、摩擦係数
が低く、耐摩耗性の良好なものほどよい。

すなわちモジュラスが大きく硬質のものがよい。

しかし、含浸後の補強布４の成形性を考慮する必要があ
り、１００％モジュラスが１０〜３５０ｋｇｆ　／　ｃ
ｒＡ　（望ましくは３０〜２５０ｋｇｆ　／　ｃ４）の
ポリウレタン等のエラストマーが使用される。含浸の方
法としては、通常、樹脂を溶剤に溶かして粘度調整（望
ましくは５００００ｃｐｓ以下）した処理液に浸漬する
ことによって行われる。

所定の含浸処理がなされた補強布４は、次に不浸透性エ
ラストマーによって形成されたシート材が熱圧着されて
緩衝Ｎ７が形成され、これによって目止め処理（織目の
空間を塞ぐこと）される。

シート材の材質としては、製品にしたときの硬さがデュ
ロメータＡ２０〜Ｄ８０（好ましくはＪＩＳＡ４０〜デ
エロメータＤ６０）のポリウレタン等の前記含浸用エラ
ストマーと同質のエラストマー（熱可塑性、熱硬化性の
いずれでもよい、）が使用される。

第６図はシート材２０の熱圧着作業例を示しており、補
強布４及びシート材２０は、ロール２２．２３に夫に巻
取っておき、この両ロール２２．２３から矢印方向に引
出した部分を上下に重ね合わせた状態で順次熱プレス２
１により積層加工する。なお、シート材２０は厚さ０．
０１〜２．５Ｍ程度のものが使用され、熱圧着温度はシ
ート材が単一材質の場合、同材質の軟化点以下（好まし
くは軟化点以下５０〜１５０　’Ｃの範囲）とされる。

熱圧着するシート材としては、単一材質のものに限らず
、軟化点の異なるエラストマーによって２層に形成され
たものを用いることができる。この場合、低軟化点以上
、高軟化点未満の温度で熱圧着する。低軟化点のエラス
トマーが織目に埋入した状態となり、接着性および耐久
性の向上に資することができるからである。この場合、
軟化温度の差は作業性から５層Ｃ以上取るのがよい。

次に、この補強布４を裁断し、ミシンによる縫着、熱プ
レスによる接着や融着等によって筒状にエンドレス加工
した後、金型装置の内金型８に外嵌状に装着し、その補
強布４の外側から内金型８に抗張体６を螺旋状に巻着す
る。抗張体６は、芳香族ボリアミド、ナイロン、ポリエ
ステル等の合成繊維ロープ、スチールワイヤー等が用い
られる。

内金型８に対する補強布４、抗張体６の装着が完了すれ
ば、この内金型８を外金型９内に挿入して内外金型８．
９を所定の空間１０ができるように組合わせる。この時
、補強布４の幅方向の両端部を内金型８の上下両端から
中心側に折曲げておき、この内金型８と上下１ｉ１１．
１２との間で補強布４の両端部を挟込んで固定する。

そして、内外金型８．９全体をエラストマーの硬化温度
に加熱した後、注型用容器１５内の液状エラストマー材
料１６をピストン１８で圧力Ｐ（２ｋｇｆ／Ｃ＋ａ以下
）により加圧し、注入管１７を経て内外金型８．９間の
空間１０に充填する。液状エラストマー材料１６として
は、製品にしたときの硬さがデュロメータＡ２０〜Ｄ８
０（好ましくはＪＩＳＡ７０〜１００）のものがよく、
例えばポリウレタンポリマーと硬化剤とが混合されたも
のが使用される。粘度は２０００〜４０００ｃｐｓ程度
に調製される。

空間１０にエラストマー材料１６を充填して行くと、そ
れが上１ＩＩＩの脱気孔１３から流出するので、その流
出した時点で脱気孔１３に開閉ネジ１４を螺着し、脱気
孔１３を密閉する。そして、この密閉後、ｌＯ〜３０ｋ
ｇｆ／ｃ＋１１の加圧成形によりエラストマー材料Ｉ６
を介して補強布４に圧力を加える。補強布４は緩衝層７
で目止めされており、エラストマー材料１６が浸透しな
いので、圧力によって緩衝層７と共に伸張しながら内金
型８外周の凹凸部１９の形状に沿って変形し、内金型８
の外周面に間隙なく確実に密着する。この加圧時にも、
補強布４の両端部を内金型８と上下Ｉ’１１．１２との
間で固定しているので、加圧によって補強布４が動いた
りずれたりすることはない。

尚、補強布４および緩衝層７は、ベルトの加圧成形の際
、伸び率（伸び７元の長さ）を１．４（好ましくは０．
８）以下に止めるのがよい。変形量が過大になると補強
布等が破損し易くなり、また目止めが取れるおそれがあ
るからである。

エラストマー材料１６が硬化すれば、上下蓋１１゜１２
を外し内外金型８，９を分離した後、成形品を脱型し、
その成形品を所定の製品幅に輪切りすることによって、
無端ベルト５を製造できる。

上記説明で、補強布の含浸処理方法の一例を示したが、
本発明はこれに限るものではなく、第７図に示すように
、１次浸漬処理により補強布にモジュラスの小さい軟質
のエラストマーＡ（例えば１００％モジュラスが１０〜
１５０ｋｇｆ／ｃｆｆｌのポリウレタン）を含浸させ、
更に２次浸漬処理により含浸された補強布の織糸４ａに
硬質のエラストマーＢ（例えば１００％モシュラスカ１
００〜３５０ｋｇｆ／ＣＴａ）ヲ被覆したものでもよい
。また、第８図に示すように、補強布の表面層に塗布処
理により硬質のエラストマーＢを含浸させ、緩衝層７側
の裏面層に塗布処理により軟化のエラストマーＡを含浸
させてもよい。かかる含浸処理を施せば、成形性を損う
ことなく物性を向上させることができる。更に、第８図
の場合、表面層に含浸させるエラストマーＢとして、摩
擦係数を下げる物質を含有したもの（例えばフッ素樹脂
やケイ素樹脂を含有したポリウレタン）や同物質により
変性したもの（例えばシリコーン変性ポリウレタン）を
使用することができる。これらのエラストマーは接着性
が悪いが、補強布の繊維中に埋入して強固に固定され、
摩擦係数の低下ひいてはベルト騒音の軽減に寄与するこ
とができる。尚、フッ素樹脂等を多量に含有させると耐
摩耗性を低下させるため、５０重量％以下に止めておく
のがよい。

また、無端ベルトの構造、形状は第１図のものに限定さ
れず、ベルト本体ｌの側面に補強布４を有するものであ
れば、その製造に広く採用できる。

例えば、第９図はベルト本体１の内外周面に対称に歯部
３，２５を備えた対称型、第１Ｏ図は内外の歯部３．２
５が周方向にずれた非対称型の無端ベルト２６を夫々示
す。また、第１１図はベルト本体ｌの内周面に歯部３、
外周面に７字状の突条部２９を夫々一体形成した無端ベ
ルト３０を示す。これらの場合にも歯部３．２５及び突
条部２９の表面を補強布４，２７．３１でおおうように
している。

補強布４，２７．３１の表面に薄いシリコン、フッ素等
の合成樹脂又はエラストマーの層を設けることも可能で
ある。このようにすれば、補強布４，２７゜３１表面の
摩擦係数を任意に変えることができ、ベルトの利用分野
が広がる。

次に具体的実施例を掲げて説明する。

（１）　　ナイロン繊維の織布を補強布として用い、浸
漬処理により１００％モジュラス１５０ｋｇｆ／ｃｉの
ポリウレタンを含浸させた。浸漬用処理液の粘度は３０
００　ｃｐｓとした。

（２）実施例１として、含浸処理した補強布の裏面に厚
さ０．４１１１１１１のポリウレタンシート（硬さＪＩ
ＳＡ８５）を１２０°Ｃで熱圧着し目止め処理を兼ねて
緩衝層を形成した。このとき、従来例として、実施例と
同様の補強布で含浸処理をしていないものに対しても同
様にして緩衝層を形成した。

また、実施例２として、表面層および裏面層の各厚さ０
．３ｍｍの２層ポリウレタンシート（表面層の軟化温度
１００°Ｃ，裏面層の軟化温度１５０’Ｃ）の表面層が
前記含浸処理した補強布の裏面に当接するように配して
１２０°Ｃで熱圧着し、緩衝層を形成した。

（３）実施例１，２および従来例の緩衝層を有する補強
布を筒状にエンドレス加工した後、第３図〜第５図のよ
うに、内金型に装着し、その外側から芳香族ポリアミド
の繊維ロープを螺旋状に巻着した後、外金型に挿入して
成形用金型を構成した。

該金型を約１１０″Ｃに加熱した後、硬化後の硬さがＪ
ＩＳＡ８５となる注型用液状ポリウレタン（硬化剤を含
む。粘度２０００〜４０００ｃｐｓ）を注型し、密閉後
、１１０°Ｃ１２Ｃ１２Ｏ／ｃｆｆｌの成形条件で加圧
成形し、この状態で６０分間保持した。

成形完了後、成形品を脱型し、所定幅に裁断し、歯付無
端ベルトを得た。

（４）実施例１，２および従来例のベルトを用いて下記
の要領でベルト性能を調べた。

■　摩擦係数μの測定ベルトより一定長さの試料片を採取し、鋼板（材質ＳＳ
　４Ｌ表面粗さＲｍａｘ　２５　Ｓ）に歯部表面が接当
するように載置し、ベルト片に一定の荷重Ｗ＠かけて引
張り、１ｃｍ／秒の速度で移動させるときに要する力Ｆ
を求め、μ＝Ｆ／Ｗを求めた。

■　耐摩耗性評価一対の駆動側ブーりと負荷側ブーりとに標準取付張力を
与えてベルトを架は渡し、一定の負荷（ブレーキ）をか
けて駆動プーリを３００゜ｒｐｍ　　（ベルト周速２．
６ｍ／秒）で回転し、−定時間経過後、ベルトの重量を
測り、当初との差（減量）を求め、評価基準とした。以
下の試験についても該ベルト試験機を用いた。

■　ジャンピングトルクの測定ベルト張力を標準取付張力の１／２としてベルトを走行
させ、負荷を変化させてジャンピングする直前の伝達ト
ルク（ジャンピングトルク）を測定した。

■　最大伝達トルクの測定標準取付張力を与えてベルトを走行させ、負荷を変化さ
せて伝達可能な最大トルクを測定した。

■　耐久性評価標準取付張力を与え、ジャンピングトルク近くの負荷で
ベルトを一定時間走行させた後、ベルト歯部の摩耗によ
る損傷（欠損）状態を調べ、これを評価基準とした。

■　騒音の測定標準取付張力を与え、一定負荷でベルトを走行させ、ベ
ルト走行面に対向して、該走行面より３０ｃｍ離した位
置に騒音計を設け、走行時の騒音を測定した。

（５）測定結果を第１表に示す。同表の数字は、実施例
１のベルトを基準（指数１００）として、指数表示した
ものである。

第１表第１表により、実施例１および２は従来例に比べて摩擦
係数が上昇し、その結果騒音については２倍程度に増大
したが、耐摩耗性、耐久性については１０倍以上と飛躍
的な向上が図られた。

また、実施例においても、２層シート材により緩衝層を
形成した実施例２は実施例１に比べて耐摩耗性および耐
久性の向上が顕著である。

（発明の効果）以上説明した通り、本発明の歯付無端ベルトの製造方法
は、補強布に接着性および耐久性向上のためのエラスト
マーを含浸したので、目止め処理と共に緩衝層を形成す
るためのシート材との熱接着性が良好となり、騒音がや
や増大するものの、従来のベルトに比べて耐久性が１０
倍以上と飛躍的に向上させることができた。

また、シート材として２Ｎ構造のものを使用し、低軟化
点エラストマーで形成した表面層を補強布側として低軟
化点以上高軟化点未満の温度で熱圧着することにより、
シート材表面層を含浸処理された補強布の織目に埋入さ
せることができ、接着性の向上と補強布の含浸率の向上
とが相まって耐久性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すベルト斜視図、第２図は
同ベルトの断面図、第３図は同金型装置の断面図、第４
図は同金型の要部断面図、第５図は同断面平面図、第６
図は補強布とシート材との熱圧着状態を示す説明図、第
７図は１次および２次浸漬処理により含浸処理された補
強布の織糸の拡大横断面図、第８図は表面層および裏面
層に異なった含浸処理がなされた補強布の部分断面図、
第９図〜第１１図は他の実施例を示すベルトの斜視図で
ある。１・・・ベルト本体、２・・・ランド部、３，２５・・
・歯部、４．２７．３１・・・補強布、５．２６．３０
・・・無端ベルト、６・・・抗張体、７・・・緩衝層、
８・・・内金型、９・・・外金型、１０・・・空間、１
１・・・上蓋、１２・・・下蓋、１６・・・液状注型材
料、１９・・・凹凸部、２０・・・シート材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同心状に配置された内外金型（８）、（９）の内
、歯部（３）、（２５）、（２９）形成用凹凸部が形成
された金型に不浸透性エラストマーにより形成された緩
衝層（７）を有する伸長可能な補強布（４）、（２７）
、（３１）を装着し、該補強布（４）、（２７）、（３
１）と他の金型との間に抗張体（６）を装着した後、内
外金型（８）、（９）間の空間（１０）に液状注型用エ
ラストマー（１６）を注入し、該エラストマー（１６）
を加圧することにより補強布（４）、（２７）、（３１
）を伸長させて金型の凹凸部に沿て成形すると共に該エ
ラストマー（１６）を固化する歯付無端ベルトの製造方
法において、補強布（４）、（２７）、（３１）に予め耐久性および
接着性向上のためのエラストマーを含浸し、含浸された
補強布（４）、（２７）、（３１）に不浸透性エラスト
マーによって形成されたシート材（２０）を熱圧着して
緩衝層（７）を形成することを特徴とする歯付無端ベル
トの製造方法。
（２）シート材（２０）は低軟化点エラストマーで形成
された表面層と高軟化点エラストマーで形成された裏面
層とが接合一体化されており、表面層を補強布側として
低軟化点以上高軟化点未満の温度で熱圧着する請求項（
１）記載の歯付無端ベルトの製造方法。