JPS6165937A - 歯付ベルトの製造方法 - Google Patents

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、歯部の歯面が補強帆布層で被仏されている歯
付ベルト及びその製造方法に関するものである。

（従来技術） 従来の歯付ベルト、特に標準的な台形山形の歯付ベルト
は、ベルト強度に比べて歯部の強度が不足しているため
に、通常の使用状態の下では、ベルトの屑命形態が殆ど
歯部破損となシ、抗張体すなわちベルト自体が破損する
ことは極めて少ないものであフ、寿命を短縮する原因と
なっている。

この点に鑑み、歯部の強度を向上する手段としては、■
山部剛性全向上して剪断疲労強δの向上を行うこと、■
歯部の耐摩耗性を向上して山部４粍の減少による強反向
上を行うこと、■山部における山形状を改善し応力を分
散均一化して応力集中を阻止し耐疲労性の向上を行うこ
となどが考えられる。

シカるに、上記■については、歯部が弾性体で形成され
ることから、山部形状を特定しても、その形状は荷重（
こ応して変化し、十分なる改善効果を得ることは困難で
ある。

そこで、従来、上記■の点に着目し、歯部の耐、１）独
往を改暑し山部強度を向上する技術として、特公昭４＃
−１１／／７１．、号公報に示されるように、自己潤滑
性を有する耐摩耗性帆布を用いた歯付ベルト、つｔ９、
帆布の歯面側表面の織溝にグラファイト等の潤滑剤全添
加し之ゴム混和物を充填してなる帆布を用いた歯付ベル
トが記載されている。

この山付ベルトは、走行中プーリとの接触により帆布が
摩邸ヲ受けると、帆布の織溝にゴムとともにすり込まれ
ているグラファイト等の？Ａ　Ｍ剤が接融面に供給され
、この接触面の摩擦係数ヲ低い水準に保とうとする作用
によシ、帆布の摩耗全阻止しているものである０ ところが、上記歯付ベルトは、前記■のｉＢ部の耐摩耗
性を向上する構造ではちるが、■の歯部の剛性について
は向上効果を有しておらず、また、特に潤滑剤としてグ
ラフアイ）１−用いた場合、その高温安定性が低下する
ため、高温雰囲気（ど０℃以上）では潤滑作用がやや低
下し、耐摩耗性の向上効果が十分に得られない問題があ
る。さらに、帆布は織溝を多数有することが要求される
ため、織構成が限定され使用できる帆布は限られている
。

また、（閏滑剤を含むゴム糊を予め帆布にすり込んでい
るため、帆布の伸びが抑制されることとなり、圧入方式
による成型には適さない。

そこで、本願出願人は、歯部の耐摩耗性を向上するとと
もに歯部の剛性をも向上して歯部の強度を改善し、ベル
トの耐久性を向上させるために、歯部の一面を覆う補強
帆布層の帆苑内および外表面に、旨硬度もしくは高弾性
を有する耐摩耗性の補強材を混在させ、さらに補強帆布
層の内面に補強材を混在した補５玉接着ゴムを配設して
なる歯付ベル）ｋ開発し、先に出願した（特開昭５９−
６５６す９号公報参照）。

ところが、上記技術ではベルトの耐久性の向上に十分な
効果が得られるが、耐摩耗性の補強材は一般に高価であ
シ、製造する工数も増加するため、コストアップを招来
するという間遠がある。

また、特公昭ｊ７−２にに７３号公報には、交互に配置
され几歯およびランド部分に沿って密接に適合され、こ
れらの部分に対する表面カバーを形成する耐摩耗性布ｊ
−の外側表面にエジストマ不没迭注材料全接后し、該エ
ラストマ不浸透性材料に、使用し之エジストマの摩擦係
数よシ著しく小さい弓５掃係数のものを用いることが記
載されている。

しかしながら、上記技術では、エジストマ不浸込層は１
１滑作用を呈するが、この不浸透層は摩搦１係数の旨い
ウレタンの帆布外表面への蓼出の防止を目的とするもの
であり、走行初期に消失してしまい、効果の、軸持が期
待できない。しかも、エラストマ不浸透層を帆布に予め
接着して製造しているため、帆布は伸びず、成型金型の
辱に沿って１つ７つ型付けして金型に帆布を沿わせる必
要があシ、非能率的でコストアンプとなるという問題が
ある。

（発明の目的） 以上の点に鑑み、本発明は、歯部表面の耐摩耗を向上さ
せ、歯部摩耗の減少による強度向上を図シ、さらに歯部
の剛性を向上させ、それによって耐久性を大幅に改善し
た歯付ベルト及びその製造方法を提供することを目的と
するものである。

（発明の開示） 本発明歯付ベルトは、歯部の出面が１１ｊ強帆布届て破
口されている歯付ベルトの改良に係るもので、前記補強
帆布層が、出面との接合面から外表面に亘って１滑性合
成樹脂を含有することを特徴とするものである。

上記６月滑性合成樹脂は、融点が約７ｇθ０Ｃ以下の熱
可塑性樹脂であることが望ましい。また、熱可呈性樹脂
μｍ−曽唾≠に対し、モリプデ／、グラファイト、金属
粉、フン素繊維、カーボン繊維、アラミツド繊維等のｍ
ｌ滑剤が１０〜５０重量％混入されていることが望まし
い。

一！穴、本発明製造方法は、歯部の歯面が補強帆布層で
被覆されている歯付ベルトの製造方法に係るもので、外
周面に一層ピッチで軸線方向の溝が形成された金型に、
該金型の周長に対応して形成しｆｃ未接５Ｍ処理域布を
装着し、その外側に、少な・くとも一層板上の潤滑性合
成樹脂ソート、接着処理を飾し之抗張体及び未加侃ゴム
ンー）ｋ順に巻付け、その後、スリーブ全外嵌して加圧
加硫することを特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

第１図に示す標準台形山形の歯部１ａを有する歯付ベル
ト１において、２は伝ｉ４！Ｉヲ受は持つ抗張体で、グ
ラスファイバ、鋼線の如き高弾性係数を有するものから
なる。３及び４は上部ゴム層及び歯部ゴム層で、抗う衣
鉢２１に保題しベルト形状を構成するクロロプレンゴム
などのような弾性材料からなる。５は（１１強帆布Ｊω
で、歯部表面を保護するナイロン等のような低摩擦係数
の帆布ｓ　ａ　を用いて形成され、内部に潤滑性合成１
−脂６全含有している。

第２図には、潤滑性合成樹脂６が歯部コ゛ムトΔ４に接
し補強帆布層５内に存在する状態が示されておシ、該補
強帆布層５は、歯面との接合面５ｂから外表面５Ｃに亘
って潤滑性合成１封脂６が一様１こ含有されている。

上記潤滑性合成樹脂６は、融点が約／ｇθ０Ｃ以下であ
る例えばポリエチレン（０点７３７°Ｃ）、ポリプロピ
レン（融点／７６°Ｃ）、共重合又は変性ナイロン等の
熱可塑性ｗ胎が、用途に応じて適宜採用される。さらに
、潤滑性を良くするために、熱可塑性合成樹脂に、グラ
ファイト、モリブデン、カーボン、金属粉、フッ素繊維
、カーボンイ威維、アラミツド、超硬質金ｋＡ等の潤滑
剤であって短繊維状又は粒子状にしｔものを混入して用
いる０短城維状のものを用いる場合には、そのフィラメ
ント径が／〜１０μ、アスペクト比（長嘔／直径）が３
〜／Ｓのものが、ま几、粒子状のものを用いる場合には
、その粒子径がｊ〜５θμのものが望ましい０ま友、い
ずれの形状であっても熱可塑性合成樹脂に対する混在率
は、重を比で、１０〜ｊ０チの範囲内で行う必要がある
。

また、上記潤滑性合成樹脂６は、歯部ゴム層４の弾性材
料及び補強帆布ＷＪ５の帆布に対し接着性を有しておシ
、歯部ゴム層４と補強帆布層５との間に存在しても問題
はないが、それらとの接着性を高めるために、潤滑性合
成１脂中に例えばレジルソンホルマリン縮合低重合樹脂
若しくはブロックイソシアネート　（例えばＨｙｌｅｎ
ｅ　’ｈ／ｆｐ　、デュポン社１１）を練シ込むか、又
はベルト成形前の潤滑性合成ｔＪ脂ンート表面にＲＥＬ
接着剤、インシアネート系接着剤を塗布するようにして
もよい。

なお、補強帆布層５においては表面に存在するｉ１Ｊ滑
注合成樹脂６は、その表面全体を完全にａΣうかあるい
は部分的に覆うようになるが、耐摩耗性の改善の点から
は全面ｔ−覆うようにすることが望ましい。

Ｍいて、上記歯付ベルトを製造する方法について説明す
る。

先ず、一方向に伸縮性を有する帆布（未接着処理織布）
ｔ−１外周面に一層ピッチで＠線方向の歯形凹部（溝）
ｔ−有する金型の同長に対応して筒状に仕上げて該金型
の外側に挿入するか、又はこの金型の外周面に上記帆布
を巻付けて接着剤等で帆布端を固定する。

それから、その上に、例えば上記帆布よυ薄いポリエチ
レンシート（７聞合性合成樹脂シート）全少なくとも／
層巻付け、その端部を熱融着する。

上記シート上に、グラスファイバ、ｔ”Ａ　１．；ｊ　
ｓ芳香族ポリアミド等よシなフ接層処理を施した抗張体
２を７〜２本掛けによりスパイラル状に巻付ける。

その巻付はピッチは、コード径の／、／〜・認、θ倍程
度の智なピッチが採用される。

上記抗張体２の上に、歯部ゴム層４及び上部ゴム層３を
は成することとなる未加硫ゴムシート全７層又は２層巻
付け、その外側に力１硫用スリーブを外底し、周知の加
硫缶を用いて所定う一件で加ｔ１処理し、金型から引き
抜いた後、ベルト形状に切断して所望の歯付ベルト１を
得る。

なお、上記加硫処哩においては、第３図（ａ）〜（ロ）
に示す状態が起っていると考えられる。すなわち、第３
図（ａ）に示す如く、歯形凹部１１ａ’を有する金型１
１の外周面にベルト植成材料が巻付けられた状態で、加
圧加硫されると、未加硫ゴムシート１２が軟化して加圧
によシ金型１１側へ押圧てれ、スパイラル状の抗張体２
の隙間よシ移動し、すでに軟化しているｉｆｌ滑性合成
樹脂シート１３及び帆布１４を金型１１の歯形凹部１１
ａ内へ拶動せしめる（第３図（ｂ）参照）。

さらに進行すると、帆布１４は歯形凹部１１ａに沿う形
状となシ（第３図（Ｃ）参照）、潤滑性合成樹脂ノート
１３は加硫温度（／グθ〜／６θＱＣ）で軟化して流動
可能な状態となっているので、未加硫ゴムシート１２に
押されて帆布１４の縦糸と偵糸との左４目の中へ流入す
る（＠３図（ロ）参照）。

−その際、帆布１４は元の状態に対し３０〜５θチ伸長
されているので、上記織目を満たすだけでなく、帆布１
４の外表面をも被覆する場合がある。

このようにして、歯形状の形成が完了した後に未加硫ゴ
ムシート１２のゴムの加硫が始まるＯしたがって、潤滑
性合成樹脂としては、加硫温度で軟化し加硫圧力で帆布
の織目に流れ込む必要があることから、前述した如く融
点が／ｇθ０Ｃ以下の熱可塑性樹脂を用いることが望ま
しい。

また、加硫条件及び潤滑性合成樹脂の使用量によシ、第
７図（ａ）に示すように、帆布１コ５内へ歯部ゴムＫ（
！　４　ｔ−構成するゴムが流入する場合、第７図（ハ
）に示すように、潤滑性合成樹脂６が帆布層５の内表面
より内方にまで存在する場合、嬉り図（Ｃ）に示すよう
に、潤滑性合成樹脂６が帆布層５の外表面を被覆する場
合、第７図（ロ）に示すように、帆布層５内へ歯部ゴム
部４のゴムが流入しかつ帆布Ｄ５の外表面が潤滑性合成
樹脂６で被覆されている場合、第７図（ｅ）に示すよう
に、潤滑性合成樹脂６が帆布層５の内表面よシ内方にま
で存在しかつ外表面を被覆している場合等があるが、何
れの場合も同機な効果を奏する。

上記のように構成すれば、基本的には、歯付ベルトの歯
部表面を伝う補強帆布Ｊ・−５によシ、プーリとの滑シ
接触又は噛合い上での干渉で山部が摩７沌するのを保護
し、特にこの帆布材質としてる一６ナイロンを用いると
幾分潤滑効果がある。これに加えて、補強帆布層５に潤
滑性合成樹脂６が含有されていることにより、歯付ベル
トがプーリと接触し、ある程度のなじみ摩耗を受けたと
き、歯部の接触面に潤滑性合成樹脂６が寥出し、それの
摩耗全抑制することになる。

また、補強帆布層５によシ複合体としての歯部の剛性が
向上し、山部がプーリと噛合うと、プーリから受ける曲
げ及び剪断による変形が小さくなり、剪断疲労強ｇ（が
向上し、耐久性が改碧される。

次いで、本発明の効果をｈ＝ｇした試験結果について説
明する。

試験／ 本発明形の山付ベルトと従来形の歯付ベルトとを、 ペルトロ形、ピッチ　：　ＺＡ形、９．Ｓ２３；ｍｍベ
ルト幅、（Ｊｉｎ　　　　：　　／　９．０ｍｍ　、　
？　！；　山男囲気温度　　　　　二　とθＯＣ 従励軸負荷動力　　ニー２・ｊｐｓ 駆動軸回転ａ　　　：　６．０００１ｍベルト初張力　
　　：　　、２ｊｋｇｆという試験条件で、歯部帆布摩
耗試験を実施した比較結果を第Ｓ図に示す。なお、従来
形とは補強帆布層に潤滑性合成樹脂が含有されていない
もの、本発明形１とは潤滑性合成樹脂としてポリエチレ
ンシートを用いたもの、本発明形２とは潤滑性合成樹脂
として２０重量％のグラファイトを混在させ之ポリエチ
レンを用いたものである。また、帆事摩耗残存率とは、
ベルト走行後における歯面帆布厚さの走行前の歯面帆布
厚さに対する比率を示し、帆布厚さは工業用顕微鏡によ
って測定したものである。

第５図から明らかなように、本発明形１，２０山付ベル
トは、従来形の歯付ベルトに比して、耐摩耗性はｌｌ−
６倍に向上している。

なお、詞滑性合成桓１脂に接着性をさらに高めるために
、例えばポリエチレン樹脂にレゾルジノホルマリン樹脂
を２重ｔｈｔ％を混入させにシートを用いて！造した山
付ベルトでは、ベルト山面帆布）、’ｒｘ耗残存率にほ
とんど影Ｑを与えることなく、接着力は約２θ俤はど向
上することが確認されている。

試験２ 第６図には、山部剪断疲労強度について、歯付ベルトの
負荷耐久試験を、前記帆布摩耗試験と同様の走行両件で
、その負荷動力を変化させて行った比較試し結果を示し
ている。なお、耐久寿命とは、歯付ベルトの白部が剪断
によシ破損するまでの足付時間である。

第６図よシ明らかなように、本発明形（試験における本
発明形１）の歯付ベルトは、従来形の＠付ベルトに比べ
て、耐久寿命はへ５〜−６θ倍に同上している。

なお、上記実施例においては、標準台形歯形のＵ付ベル
トについて説明したが、円孤形歯形の歯付ベルトにも適
用することができるのは言うまでもない。

（発明の効果） 本発明歯付ベルトによれば、補強帆布層が潤滑性合成（
ｉｊ脂全全含有るので、山部表面の耐摩耗性が向上し、
歯部厚耗の減少による強度向上を図り、さらに山部の剛
性を向上させ、それによって耐久性全大幅に向上する。

ま友、本発明製造方法によれば、上記効果を奏する山付
ベルト全容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は歯付ベル
トの縦断面図、第１図は第１図のＡ部拡大図、第３図（
ａ）〜（ロ）は歯付ベルトの歯成形状態の説明図、第９
図−）〜−）は補強帆布層におけるγ悶滑性合成何脂の
状態を示す断面図、第５図は歯部帆布斥耗試験の結果を
示すグラフ、第６図は山部剪断疲労強度の結果を示すグ
ラフである。 １・・・・・面付ベルト、１ａ・・・・歯部、５・・・
・・補強帆布層、６・・・・・・潤滑性合成樹脂、１１
・・・・・金型、１１ａ・・・・・歯型凹部、１２　　
・未加硫ゴムシート、１３・・・・潤滑性合成樹脂シー
ト、１４・・・・・・帆亜第３０　　　　　　　　　　
第４１２１ｂ 第５図 走ｆｒ昨間（１−１）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）歯部の歯面が補強帆布層で被覆されている歯付ベ
   ルトにおいて、前記補強帆布層が、歯面との接合面から
   外表面に亘って潤滑性合成樹脂を含有することを特徴と
   する歯付ベルト。
2. （２）潤滑性合成樹脂は、融点が約１８０℃以下の熱可
   塑性樹脂であるところの特許請求の範囲第１項記載の歯
   付ベルト。
3. （３）潤滑性合成樹脂は、熱可塑性樹脂 に対し、モリブデン、グラファイト、金属粉、フッ素繊
   維、カーボン繊維、アラミッド繊維等よりなる潤滑剤が
   １０〜５０重量％混入されてなるところの特許請求の範
   囲第２項記載の歯付ベルト。
4. （４）外周面に一定ピッチで軸線方向の溝が形成された
   金型に、該金型の周長に対応して形成した未接着処理織
   布を装着し、その外側に少なくとも一層以上の潤滑性合
   成樹脂シート、接着処理を施した抗張体及び未加硫ゴム
   シートを順に巻付け、その後、スリーブを外嵌して加圧
   加硫することを特徴とする歯付ベルトの製造方法。