JPH0526299A

JPH0526299A - 工業用ベルト

Info

Publication number: JPH0526299A
Application number: JP18133391A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Nakanishi; 康之中西; Susumu Onoe; 勧尾上
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1991-07-22
Filing date: 1991-07-22
Publication date: 1993-02-02
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: JP2951054B2

Abstract

(57)【要約】【目的】丸打ち組紐で補強体を構成し、かつその中心
部に適切な太さの心糸を入れることにより、工業用ベル
トの耐屈曲疲労性および寸法安定性の両物性を改質す
る。【構成】ベルト本体に埋設された繊維からなる補強体
を４本以上の糸条６にて円筒状に組まれた丸打ち組紐７
で構成する。丸打ち組紐７の中心部８に心糸を設ける。
心糸のデニール数ｙ´を下記の式において、０．４５ｙ≦ｙ´≦１．４０ｙ【数Ｉ】ｘ：丸打ち組紐のデニール数、ｙ：心糸のデニール数、
ρ₁：丸打ち組紐の密度、ρ₂：心糸の密度、ｎ：丸打
ち組紐の打込糸条数に設定する。

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】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。

【０００７】ところが、一般的に、丸打ち組紐は鞘のよ
うな構造になっているため、それだけでは丸打ち組紐の
持つ特性を十分に引き出すことができない。そこで、鞘
部の中心部に心糸を入れることにより、丸打ち組紐の特
性を十分に発揮させることが考えられる。しかし、心糸
が細過ぎると鞘部の中で遊ぶだけで丸打ち組紐の持つ特
性を十分に引き出すことができず、一方、太過ぎると鞘
部を膨張させてしまい丸打ち組紐の特性を阻害してしま
う。

【０００８】本発明はかかる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、かつその
中心部に適切な太さの心糸を入れることにより、工業用
ベルトの耐屈曲疲労性および寸法安定性の両物性を改質
することにある。

【０００９】

【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本以上の糸条にて円筒状に組まれた丸打ち組紐と、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す
る。さらに、該心糸のデニール数ｙ´を下記の式におい
て、０．４５ｙ≦ｙ´≦１．４０ｙ

【００１０】

【数２】

【００１１】ｘ：丸打ち組紐のデニール数ｙ：心糸のデニール数 ρ₁：丸打ち組紐の密度 ρ₂：心糸の密度ｎ：丸打ち組紐の打込糸条数に設定したことである。

【００１２】

【作用】上記の構成により、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本以上の糸条にて
円筒状に組まれた丸打ち組紐と、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、該心糸は、デニ
ール数ｙ´が下記の式において、０．４５ｙ≦ｙ´≦１．４０ｙ

【００１３】

【数３】

【００１４】ｘ：丸打ち組紐のデニール数ｙ：心糸のデニール数 ρ₁：丸打ち組紐の密度 ρ₂：心糸の密度ｎ：丸打ち組紐の打込糸条数に設定されていることから、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、耐屈曲疲労性が大幅に向上する。さらに、中心部に
設けられた心糸により、伸長時における偏平現象が規制
され、工業用ベルトの寸法安定性が向上する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】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Ｆを示す。該歯付ベルトＦ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。

【００１７】そして、本発明の特徴の１つとして、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
本以上（本実施例では４本）の糸条６，６，…にて円筒
状に組まれた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
て構成されている。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Ｆ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本以上であれ
ばその本数は問わない。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Ｆ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。

【００１８】さらに、本発明の別の特徴として、上記心
糸９は、デニール数ｙ´が下記の式において、０．４５ｙ≦ｙ´≦１．４０ｙ

【００１９】

【数４】

【００２０】ｘ：丸打ち組紐のデニール数ｙ：心糸のデニール数 ρ₁：丸打ち組紐の密度 ρ₂：心糸の密度ｎ：丸打ち組紐の打込糸条数に設定されている。

【００２１】このように、心糸９のデニール数ｙ´を
０．４５ｙ≦ｙ´≦１．４０ｙに設定したのは、鞘状の
丸打ち組紐７の中心部８を心糸９で埋めて真円形を保
ち、形状的に安定させるためである。

【００２２】次に、このことを図４を参照しつつ詳細に
説明する。まず、丸打ち組紐７の鞘部の断面積（糸条
６，６，…の総断面積）Ｘと中心部８の断面積（中空部
の断面積）Ｙとの関係を求めると、次のようになる。

【００２３】丸打ち組紐７をｎ本組み

【００２４】

【数５】

【００２５】丸打ち組紐７の打込糸条６を真円形打込糸条６の半径をＲとすると、ΔＡＤＣの面積は

【００２６】

【数６】

【００２７】扇形ＡＤＥの面積は

【００２８】

【数７】

【００２９】であるので、

【００３０】

【数８】

【００３１】よって、図４のＣＥＤで囲まれる斜線部分
の面積は、

【００３２】

【数９】

【００３３】である。

【００３４】また、鞘部と中心部８との断面積比は、

【００３５】

【数１０】

【００３６】である。

【００３７】よって、

【００３８】

【数１１】

【００３９】となる。

【００４０】さらに、鞘部に打込み糸条６を、中心部８
に心糸９を入れるので、デニール数比にすると、

【００４１】

【数１２】

【００４２】となる。

【００４３】したがって、式（５）で示されるような構
成が図式上の心糸６の適切な太さであるということにな
る。

【００４４】例えばケブラー２９（商品名デュポン社
製）１５００ｄｅの４本打ちの丸打ち組紐７にナイロン
６を心糸９として用いる場合には、

【００４５】

【数１３】

【００４６】ということになる。

【００４７】しかし、実際には、心糸９の太さが式
（５）で得られる値を中心にある程度の幅をもって大小
しても、丸打ち組紐７はシンメトリックな形状を保持
し、かつ鞘部の外に心糸９が飛び出したり鞘部に隙間が
できて心糸９が見えるというようなことがなく、良好な
耐屈曲疲労性および寸法安定性をもつということにな
る。したがって、心糸９が横方向に押し潰され易いよう
な構造、材質であれば、この心糸９のデニール数を大き
くする必要があり、逆に押し潰され難いような構造、材
質であれば、小さくしてもさしつかえない。例えば押し
潰され易い構造としては、ウーリー糸のような二次構造
をもつ糸であり、これを心糸９に用いると丸打ち組紐７
全体としても柔軟性を保つことができる。また、押し潰
され難い構造としては、モノフィラメント等があり、こ
れを心糸９に用いると形状が安定化して最も効果的であ
る。一例を挙げると、ケブラー２９（商品名デュポン
社製）１５００ｄｅの４本打ちの丸打ち組紐７を鞘部と
した場合、１５０〜４５０ｄｅが適切となり、式（５）
の値ｙを基準として最小０．４５ｙ、最大１．４０ｙの
値に設定すればよい。

【００４８】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（ＲＦＬ）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。

【００４９】次に、上述の如く構成された本実施例に係
る歯付ベルトＦの屈曲疲労テストを比較例と共に下記の
条件および要領にて行い、その結果を図６に示す。な
お、図６中、○印はベルト強力維持率を、△印はベルト
伸度をそれぞれ表わす。

【００５０】［本実施例の歯付ベルトＦ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）の中心部８にナイロ
ン６の２１０〜４２０ｄｅの心糸９を挿入配置したもの
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（ＲＦＬ）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，…の各中心部８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
Ｆ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。

【００５１】［比較例の歯付ベルトの構成］丸打ち組紐
７の中心部８の心糸９を挿入配置していないもの、１０
０ｄｅの心糸９を挿入配置したものおよび６３０ｄｅの
心糸９を挿入配置したものを用いたほかは、本実施例の
場合と同様である。

【００５２】［屈曲疲労テストの要領］図５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１１，１１，
…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１１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６のデータにおい
て、ベルト強力維持率とは屈曲回数が２×１０⁸のとき
のものである。

【００５３】図６のテストデータから明らかなように、
心糸９のデニール数によって特に耐屈曲疲労性が著しく
向上することが判る。特に３２０〜４２０ｄｅのときの
強力維持率が良く、耐屈曲疲労性の改良に効果があるこ
とが判る。このことは、本実施例のものには、丸打ち組
紐７の中心部８に適切な太さの心糸９が挿入配置されて
いることにより、該心糸９が丸打ち組紐７の伸長時およ
び屈曲時等における偏平現象を規制していることによる
ものである。また、耐水テスト等では、水等の流体（液
体、気体）がコード内を通ることを防ぐ働きをすること
は明らかである。

【００５４】このように、本実施例では、ベルト本体４
に埋設された補強体２を４本以上の糸条６，６，…にて
円筒状に組まれた丸打ち組紐７でもって構成しているこ
とから、丸打ち組紐７の構造特性として各糸条６を構成
するモノフィラメントに均一な応力がかかり、耐屈曲疲
労性を大幅に向上させることができる。

【００５５】また、上記実施例では、延伸、ディップ処
理後の引張り弾性率が丸打ち組紐７の構造上、撚り糸で
補強体を構成したものに比べて大きくなり、歯付ベルト
Ａの寸法安定性を向上させることができる。

【００５６】さらに、上記実施例では、丸打ち組紐７の
中心部８に心糸９を挿入配置して該中心部８の隙間又は
中空部を埋めていることから、伸長時における偏平現象
を上記心糸９により規制し、これにより歯付ベルトＦの
寸法安定性をさらに向上させることができるとともに、
ベルトの要求性能によれば曲げ剛性をも調整することが
できる。

【００５７】なお、上記実施例では、工業用ベルトとし
て歯付ベルトＦ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。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
補強体を４本以上の糸条にて円筒状に組まれた丸打ち組
紐の中心部に心糸を設けて構成し、該心糸のデニール数
ｙ´を下記の式において、０．４５ｙ≦ｙ´≦１．４０ｙ

【００５９】

【数１４】

【００６０】ｘ：丸打ち組紐のデニール数ｙ：心糸のデニール数 ρ₁：丸打ち組紐の密度 ρ₂：心糸の密度ｎ：丸打ち組紐の打込糸条数に設定したので、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】丸打ち組紐の鞘部の面積と中心部の面積との関
係を求めるための説明図である。

【図５】ベルト屈曲試験機の概略構成図である。

【図６】本実施例および比較例における歯付ベルトのベ
ルト強力維持率およびベルト伸度のデータ図である。

【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…中心部９…心糸Ｆ…歯付ベルト（工業用ベルト）

Claims

【特許請求の範囲】【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本以上
の糸条にて円筒状に組まれた丸打ち組紐と、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、該心
糸は、デニール数ｙ´が下記の式において、０．４５ｙ≦ｙ´≦１．４０ｙ【数１】ｘ：丸打ち組紐のデニール数ｙ：心糸のデニール数 ρ₁：丸打ち組紐の密度 ρ₂：心糸の密度ｎ：丸打ち組紐の打込み糸条数に設定されていることを特徴とする工業用ベルト。