JPH0835540A

JPH0835540A - 歯付ベルト

Info

Publication number: JPH0835540A
Application number: JP6194831A
Authority: JP
Inventors: Kuniharu Uto; 邦治宇都; Masahisa Fujita; 昌久藤田; Takahide Mizuno; 高秀水野
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-06
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: US5611745A; JP2872581B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低軸荷重が要求され、また低温度においても
しなやかで起動トルクを小さくすることができる歯付ベ
ルトを提供することを目的とする。【構成】長さ方向に沿って配置した複数の歯部２と、
心線３を埋設した背部４とを有し、上記歯部の表面に歯
布を被覆した歯付ベルト１であり、ここで使用する心線
３として０．５〜２．０デニールのモノフィラメントか
らなるアラミド繊維を収束したフィラメント群を少なく
とも一本以上束ねた後、これを撚り合わせて直径０．１
０〜０．２０ｍｍにしたアラミド繊維ロープを使用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は歯付ベルトに係り、詳し
くはプリンター用キャリッジベルト、紙幣搬送用ベル
ト、カード搬送用ベルト等に使用する動力伝動用ベルト
であり、特に低軸荷重が要求され、また低温度において
も剛性の低いしなやかな歯付ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の伝動用ベルトのうち、プリンター
用キャリッジベルト、紙幣搬送用ベルト、カード搬送用
ベルトにも、歯付ベルトが使用されていた。このベルト
の心線としては、一般にアラミド繊維ロープが使用され
ていた。アラミド繊維ロープは、高強度、高モジュラス
に富んだ有機繊維で、熱時の寸法安定性が他の有機繊維
より優れている。ベルトの心線として用いられているア
ラミド繊維ロープは、例えば特開昭５４−１３５９５４
号公報にも開示されているように、撚り係数１．４〜
２．６、太さ３００〜５００デニールからなっている。
また、アラミド繊維ロープとして、原糸を複数本引き揃
えて撚糸し、これに接着処理を施したものが開発されて
いる。これはベルトの屈曲疲労性とロープのほつれ性の
両方を改善したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のアラミド繊維ロ
ープを用いた歯付ベルトは、高モジュラスが要求される
場合には適している。しかし、例えば小型モータ用のベ
ルト、プリンター用キャリッジベルト、紙幣搬送用ベル
ト、カード搬送用ベルト等の低軸荷重が要求される場合
には可撓性を欠いており、また低温使用時にも剛性が高
いために起動トルクが低下しなく、シャフトにかかる軸
荷重が減少しない問題があった。

【０００４】このため、シャフトにとって大きな荷重負
担となり、軸受け部で発熱、異音、編摩耗が発生する可
能性があり、駆動装置を含めた装置全体を小型化するこ
とが困難になっていた。また、起動トルクが減少できな
いと、小型モータの電気的な容量も小さくすることがで
きず、ひいては低コストの製品設計ができない問題があ
った。本発明はこのような問題点を改善するものであ
り、低軸荷重が要求され、また低温度においてもしなや
かで起動トルクを小さくすることができる歯付ベルトを
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の特徴は、
長さ方向に沿って配置した複数の歯部と、心線を埋設し
た背部とを有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した歯付
ベルトにおいて、前記心線として０．５〜２．０デニー
ルのモノフィラメントからなるアラミド繊維を収束した
フィラメント群を少なくとも一本以上束ねた後、これを
撚り合わせて直径０．１０〜０．２０ｍｍにしたアラミ
ド繊維ロープを使用した歯付ベルトにある。

【０００６】また、本発明は、心線として０．５〜
２．０デニールのモノフィラメントからなるアラミド繊
維を収束したフィラメント群を少なくとも一本以上束ね
て片撚りして得られた直径０．１０〜０．２０ｍｍのア
ラミド繊維ロープを用いた歯付ベルトも含む。

【０００７】また、本発明は、長さ方向に沿って配置し
た複数の歯部と、心線を埋設した背部とを有し、上記歯
部の表面に歯布を被覆した歯付ベルトにおいて、前記心
線として０．５〜２．０デニールのモノフィラメントか
らなるアラミド繊維を収束したフィラメント群を少なく
とも一本以上束ねて無撚りで直径０．１０〜０．２０ｍ
ｍにしたアラミド繊維を使用した歯付ベルトも含む。

【０００８】更に、本発明は歯布がレゾルシン−ホルマ
リン−ラテックス液のみで処理され、歯部のゴムを帆布
の開口部から露出させないようにした歯付ベルトも含
む。

【０００９】以下、本発明の歯付ベルトを図面により詳
細に説明する。第１図は本発明に係る歯付ベルトの要部
断面斜視図である。歯付ベルト１はベルト長手方向に沿
って複数の歯部２と、ロープ構成が同じで上撚り方向が
Ｓ撚りとＺ撚りの一対のロープからなる心線３を複数本
配置して埋設した背部４、そして歯部表面６および歯底
部７の表面を被覆した歯布５とからなっている。

【００１０】前記歯部２及び背部４に使用されるゴム
は、クロロプレンゴムを始めとして、天然ゴム、ミラブ
ルウレタンゴム、水素化ニトリルゴム、クロロスルホン
化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン
化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）などのゴムが好ましい。
尚、水素化ニトリルゴムは水素添加率が８０％以上であ
り、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮するためには９
０％以上が良い。水素添加率８０％未満の水素化ニトリ
ルゴムは、耐熱性及び耐オゾン性は極度に低下する。上
記ゴムの中には配合剤として、カーボンブラック、亜鉛
華、ステアリン酸、可塑剤、老化防止剤等が添加され、
また加硫剤として硫黄、有機過酸化物があるが、これら
の配合剤や加硫剤は、特に制限されない。

【００１１】歯布５として用いられる帆布は、６ナイロ
ン、６６ナイロン、ポリエステル、アラミド繊維等であ
って、単独あるいは混合されたものであってもよい。歯
布５の経糸（ベルト幅方向）や緯糸（ベルト長さ方向）
の構成も前記繊維のフィラメント糸または紡績糸であ
り、織構成も平織物、綾織物、朱子織物でいずれでもよ
い。なお、緯糸には伸縮性を有するウーリーナイロン
糸、ウレタン弾性糸、またはウレタン弾性糸とナイロン
との混撚りを一部使用するのが好ましい。

【００１２】なかでも、平織帆布の場合は緯糸と経糸と
が上下に交互に交差積層されているため緯糸と経糸の波
形状交差点が緯、経方向に連続して形成される。一方、
綾織、朱子織り帆布を使用した場合には緯糸と経糸が夫
々複数本おきに波形状に交差点を形成し、通常の平織帆
布より波形状交差点が少なく、且つゴムが糸間のみなら
ず交差点間まで充分浸透し、これをベルト波形部に使用
した場合にはベルト屈曲性における経糸と緯糸の糸同志
による直接接触を回避し、ベルトライフを向上すること
ができるため好ましい。

【００１３】上記歯布５は、主としてレゾルシン−ホル
マリン−ラテックス液（ＲＦＬ液）で処理される。ＲＦ
Ｌ液は、レゾルシンとホルマリンとの初期縮合物をラテ
ックスに混合したものであり、ここで使用するラテック
スとしてはスチレン．ブタジエン．ビニルピリジン三元
共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポ
リエチレン、エピクロルヒドリンなどのラテックスであ
る。

【００１４】本発明では、歯布５としてＲＦＬ液のみで
処理し、レゾルシン−ホルマリン樹脂の固形分付着量を
２０〜５０重量％に調節することで、歯布５の開口部が
小さく、しかも拡大しにくくなって歯部のゴムが表面か
ら露出せず、ゴム粉の飛散を防止することができる。ま
た、歯部表面に付着した樹脂の固形分が表面の摩擦抵抗
を低下させ、ベルト駆動時の騒音を減少させる。

【００１５】しかして、上記心線３として使用するアラ
ミド繊維ロープでは、０．５〜２．０デニールのモノフ
ィラメントを１００〜４００本収束したフィラメント群
をストランドとし、このストランドを１本もしくは２〜
３本引き揃えた後、０〜１００回／１０ｃｍの撚り数で
片撚りもしくは無撚りされ、直径０．１０〜０．２０ｍ
ｍにしたものである。この場合、モノフィラメントが
０．５デニール未満になると、剛性は減少するが、モジ
ュラスも低くなってプリンター用キャリッジベルトの使
用時においては印字精度が悪く、またコストも高くな
り、一方２．０デニールを越えると、ベルトのしなやか
さに欠け、剛性が増してくる。

【００１６】更に、ロープの直径が０．１０ｍｍ未満に
なると、モジュラスも低くなってプリンター用キャリッ
ジベルトの使用時においては印字精度が悪くなり、また
ベルトのＰＬＤ値が低くなりすぎてプーリとの噛合が長
くなる。一方、０．２０ｍｍを越えると、ベルトのしな
やかさに欠けて剛性が増し、起動トルクも増してくる。
尚、上記心線３の場合、ストランドを引き揃えて下撚り
した後、これを数本集めて上撚りして直径０．１０〜
０．２０ｍｍのアラミド繊維ロープにしてもよいが、片
撚りだけの心線を用いた場合に比べると、歯付ベルトは
剛性が大きくなり、好ましくない。また、無撚りの場合
には、接着処理によりモノフィラメントを収束すること
ができる。

【００１７】このロープをＲＦＬ液、エポキシ化合物、
イソシアネート化合物から選ばれた処理液によって接着
処理することにより、フィラメント群の集束性を高めて
ほつれ性が改善される。また、上記ロープはＲＦＬ処理
後、ゴム糊でオーバーコート処理もしくはゴム糊のみで
処理してもよい。なお、このゴム糊による接着処理を必
要ならば数回繰り返してもよい。

【００１８】前記心線３に用いるアラミド繊維は、分子
構造の主鎖中に芳香環をもつアラミド、例えば商品名コ
ーネックス、ノーメックス、ケブラー、テクノーラ、ト
ワロン等である。

【００１９】

【作用】本発明の歯付ベルトでは、心線として０．５〜
２．０デニールのモノフィラメントからなるアラミド繊
維を収束したフィラメント群を少なくとも一本以上束ね
て片撚りあるいは無撚りして直径０．１０〜０．２０ｍ
ｍからなる細いアラミド繊維ロープを使用することによ
り、常温、低温雰囲気下でもベルト自体が柔らかくてし
なやかになり、またアラミド繊維の線膨張係数がマイナ
スであるため、５〜−３５°Ｃの低温度時での張力が下
がり、起動トルクを小さくすることができ、シャフトに
かかる荷重負担も小さくなり、小型モータの電気的な容
量も小さくすることができる。また、歯布としてＲＦＬ
液のみで処理すると、歯布の開口部が小さく、しかも拡
大しにくくなって歯部のゴムが表面から露出せず、ゴム
粉の飛散を防止することができ、更に歯部表面に付着し
た樹脂の固形分が表面の摩擦抵抗を低下させ、ベルト駆
動時の騒音を減少させる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。実施例１〜３、比較例１８０デニールの６ナイロンからなる経糸と８０デニール
の６ナイロンからなる緯糸で、経糸密度２５０（本／５
ｃｍ）で緯糸密度３００（本／５ｃｍ）で綾織帆布で製
織した後、織物を水中で振動を与えて製織時の幅の約１
／２幅まで収縮させた後、帆布をＲＦＬ液に浸漬し、一
対のロールに０．５ｋｆｇ／ｃｍ（ゲージ圧）で絞った
後、更にこの帆布を同じＲＦＬ液に浸漬して同様のゲー
ジ圧で絞った後、乾燥して歯布とした。この歯布の樹脂
の固形分付着量は、〔処理後の帆布重量−未処理後の帆
布重量〕／〔未処理後の帆布重量〕×１００（％）の計
算式で約２０％であった。

【００２１】次に、心線として所定の素線径のアラミド
繊維フィラメント（商品名テクノーラ）を所定本数引き
揃えた無撚りのマルチフィラメントのストランドを形成
し、このストランド１本を撚り数７０回／１０ｃｍで上
撚り（片撚り）を施してＳ、Ｚ一対の撚りロープを作製
し、これをこれをＲＦＬ液からなる接着剤に浸漬し、乾
燥後、処理ロープを得た。得られたロープの構成は表１
に示す。

【００２２】上記歯布をエンドレス状の筒状体に仕上
げ、これを金型にセットした。その上からＳ、Ｚ一対の
ロープを心線ピッチ０．４ｍｍと張力各１０ｋｇ／本で
交互に巻き付け、その上にクロロプレンゴムコンパウン
ドの圧延シートを巻き付け、通常の圧入による加硫方法
によって加硫後、加硫スリーブを所定の幅に切断して個
々のベルトを作製した。ベルトサイズは、歯数：３０
０、歯ピッチ：２．０３２ｍｍで、ベルトの歯型は台形
歯のＭＸＬであった。得られた各ベルトの各温度におけ
る剛性、起動トルク、および軸荷重と軸離変化量の関係
を下記の方法により測定した。その結果を表１および図
２に示す。

【００２３】ベルトの剛性の測定方法では、所定温度に
調節したオーブン内に設けた台の上に切断したベルトを
設置して台の端部から１０歯分だけ突出させ、突出した
ベルト端部に荷重を懸け、突出したベルトが４５°に折
れ曲げられた時の荷重を測定する。

【００２４】起動トルクの測定方法では、固定した駆動
側のプーリ（歯数２０）と移動可能な従動側のプーリ
（歯数２０）にべルトを掛架し、張力３００ｇを付与
し、従動側のプーリに６００ｇの軸荷重（重り）を与え
る。そして、重りが５ｃｍ下降する時の最小の荷重Ｗを
測定し、起動トルクを式、即ち起動トルク＝（Ｗ−
Ｗ₀）×０．６５から求める。尚、Ｗ₀はベルトを装着
しない時に５ｃｍ重りが下降する荷重である。

【００２５】軸荷重と軸離変化量の関係の測定方法で
は、ベルトを駆動側のプーリ（歯数２０）と移動可能な
従動側のプーリ（歯数２０）にべルトを掛架して、従動
側のプーリを移動させて軸荷重を変化させたときの軸離
変化量を求めた。

【００２６】比較例２〜３心線として素線径約９μのガラス繊維フィラメントを束
ねてストランドを形成し、このストランドをＲＦＬ液に
浸漬し、２５０°Ｃで２分間乾燥後、所定本数集めて
４．０回／１０ｃｍの撚りをかけたロープを得た。ロー
プ構成はＥＣＧ−１５０−３／０（直径０．２５ｍｍ）
およびＥＣＧ−１５０−２／０（直径０．２ｍｍ）であ
る。心線以外は、実施例と変わるところがない。得られ
た各ベルトの各温度における剛性と起動トルクを下記の
方法により測定した。その結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】この結果より、実施例のベルトは、−３５
°Ｃの低温においても低いベルト剛性を維持し、また起
動トルクも比較例に比べて小さいことが判る。また、図
２の軸荷重と軸離変化量の関係からも、本実施例のベル
トは剛性がなく、しなやかであることが判る。このた
め、本発明のベルトは、常温、低温雰囲気下でもベルト
自体が柔らかくてしなやかになり、また低温度時での張
力が下がり、起動トルクを小さくすることができ、シャ
フトにかかる荷重負担も小さくなり、小型モータの電気
的な容量も小さくすることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明では、心線として
０．５〜２．０デニールのモノフィラメントからなるア
ラミド繊維を収束したフィラメント群を少なくとも一本
以上束ねて片撚りあるいは無撚りして直径０．１０〜
０．２０ｍｍからなる細いアラミド繊維ロープを使用す
ることにより、常温、低温雰囲気下でもベルト自体が柔
らかくてしなやかになり、またアラミド繊維の線膨張係
数がマイナスであるため、低温度時での張力が下がり、
起動トルクを小さくすることができ、シャフトにかかる
荷重負担も小さくなり、小型モータの電気的な容量も小
さくすることができる効果がある。また、歯布としてＲ
ＦＬ液のみで処理すると、歯布の開口部が小さく、しか
も拡大しにくくなって歯部のゴムが表面から露出せず、
ゴム粉の飛散を防止することができ、更に歯部表面に付
着した樹脂の固形分が表面の摩擦抵抗を低下させ、ベル
ト駆動時の騒音を減少させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯付ベルトの要部斜視図である。

【図２】本発明に係る歯付ベルトと従来の歯付ベルトの
軸荷重と軸離変化量との関係を示す図である。

【符号の説明】

１歯付ベルト２歯部３心線４背部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さ方向に沿って配置した複数の歯部
と、心線を埋設した背部とを有し、上記歯部の表面に歯
布を被覆した歯付ベルトにおいて、前記心線として０．
５〜２．０デニールのモノフィラメントからなるアラミ
ド繊維を収束したフィラメント群を少なくとも一本以上
束ねた後、これを撚り合わせて直径０．１０〜０．２０
ｍｍにしたアラミド繊維ロープを使用したことを特徴と
する歯付ベルト。
【請求項２】心線が０．５〜２．０デニールのモノフ
ィラメントからなるアラミド繊維を収束したフィラメン
ト群を少なくとも一本以上束ねて片撚りして得られた直
径０．１０〜０．２０ｍｍのアラミド繊維ロープである
請求項１記載の歯付ベルト。
【請求項３】長さ方向に沿って配置した複数の歯部
と、心線を埋設した背部とを有し、上記歯部の表面に歯
布を被覆した歯付ベルトにおいて、前記心線として０．
５〜２．０デニールのモノフィラメントからなるアラミ
ド繊維を収束したフィラメント群を少なくとも一本以上
束ねて無撚りで直径０．１０〜０．２０ｍｍにしたアラ
ミド繊維を使用したことを特徴とする歯付ベルト。
【請求項４】歯布はレゾルシン−ホルマリン−ラテッ
クス液のみで処理され、歯部のゴムを帆布の開口部から
露出させないようにした請求項１、２、または３記載の
歯付ベルト。