JP3187003B2 - 歯付ベルト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、歯付ベルトの改
良に関し、特に騒音及びゴム粉飛散対策に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、歯付ベルトの歯ゴム部には歯付
プーリからの負荷がかかるため、歯ゴム部は弾性エラス
トマー材で構成され、かつその表面は伸縮性を有する歯
布で覆われている。また、上記歯ゴム部は、ベルト駆動
中に繰り返し変形を受けるため、歯布との接着性を強固
にする必要があり、このため、歯布は、レゾルシン−ホ
ルマリン−ゴムラテックス（ＲＦＬ）液に浸漬されて接
着処理された後、ソーキング又はスプレッディング処理
によってゴムを被覆するいわゆるゴム引きが行われてい
るのが一般的である。

【０００３】しかしながら、上述の如く接着処理後にゴ
ム引きをした歯布を用いた歯付ベルトでは、ゴム引き用
の被覆ゴムが歯ゴム部の表面を覆って外部に露出してい
るため、ベルト駆動時に歯付プーリとの間の摩擦係数が
高くなり、歯付ベルトと歯付プーリとの噛合時に摩擦に
よる騒音を発生したり、あるいは摩擦により発生した歯
布の被覆ゴムのゴム粉が飛散するという問題があり、特
に騒音やゴム粉の飛散を忌み嫌う場所での使用には不適
当である。例えば、プリンター等のＯＡ（office autom
ation ）機器用、その他一般産業用の歯付ベルトには採
用し難い。

【０００４】そこで、例えば特開平７−１９０１５０号
公報に開示されているように、歯ゴム部を覆う歯布をＲ
ＦＬ液で接着処理するだけで、その後のゴム引きを行わ
ない歯布を用いることにより、歯布のゴム引き用の被覆
ゴムが歯付プーリと接触することによる騒音の発生や被
覆ゴムのゴム粉の飛散を防止するようにした歯付ベルト
が提案されている。

【０００５】また、この歯付ベルトでは、歯ゴム部のゴ
ムが歯布を構成する糸で囲まれる隙間から外部に露出し
ないようにするために、歯布を接着処理するＲＦＬ液の
固形分付着量を３０〜５０重量％に設定している。そし
て、ベルト駆動時、歯布表面に付着するＲＦＬ液の固形
分を歯付プーリと接触させることによっても、歯付プー
リとの間の摩擦係数を低減して騒音の発生を防止してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の提案例
の歯付ベルトでは、歯布をＲＦＬ液で接着処理している
だけであることから、長期間使用していると、歯布を構
成する糸で囲まれる隙間が拡大して歯ゴム部のゴムが上
記隙間から外部に露出することがあり、騒音やゴム粉の
発生を確実に防止することができなくなる。

【０００７】また、一般に、歯ゴム部のゴムは、強度等
の物性を考慮してカーボンブラックが配合されているた
め黒色を呈しており、この黒色ゴムが歯布を構成する糸
で囲まれる隙間から外部に露出すると、外観が汚くイメ
ージダウンにもなる。

【０００８】この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、歯布内側のゴムが歯
付プーリと接触することによる騒音の発生やゴム粉の飛
散を防止し、しかも、黒色ゴムの露出によるイメージダ
ウンを防止することである。

【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、この発明は、歯布のベルト幅方向に延びる糸のイン
チ当たりのトータルデニール、歯布のベルト長手方向に
延びる破断伸び、及び歯布の織り組織を特定したことを
特徴とする。

【００１０】具体的には、この発明は、心線が埋設され
た背ゴム部と、この背ゴム部にベルト長手方向に所定の
ピッチで配設された複数の歯ゴム部とからなるベルト本
体を備え、このベルト本体の歯ゴム部側に歯布が被着さ
れた歯付ベルトを対象とし、次のような解決手段を講じ
た。

【００１１】すなわち、請求項１に記載の発明は、上記
歯布のベルト幅方向に延びる糸のインチ当たりのトータ
ルデニールを８０００〜１３０００デニールに設定す
る。また、上記歯布のベルト長手方向の破断伸びを１１
０〜１７０％に設定する。さらに、上記歯布の織り組織
を綾織りにする。また、上記歯布をレゾルシン−ホルマ
リン液又はレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス液
に浸漬して接着処理したことを特徴とする。

【００１２】上記の構成により、請求項１に記載の発明
では、歯布のベルト幅方向に延びる糸のインチ当たりの
トータルデニールが８０００〜１３０００デニールでベ
ルト幅方向に延びる糸の密度が高くなっていることか
ら、歯布の糸で囲まれる隙間が小さくなり、歯ゴム部の
黒色ゴムが歯布の糸の隙間から外部に露出しない。

【００１３】また、上記歯布のベルト長手方向の破断伸
びが１１０〜１７０％と大きくなっていることから、ベ
ルト製造時にゴムに作用する圧力によって歯ゴム部が成
形される際、歯布に対する圧力抵抗が少なくなり、流動
するゴムが歯布の糸の隙間から外部に露出しない。

【００１４】さらに、上記歯布の織り組織が綾織りであ
ることから、その織り組織に起因して、つまり、綾織り
は、経糸と緯糸とが３本以上ずつ組み合わさって斜め方
向に畝（いわゆる斜文線）を表しているものであり、経
糸と緯糸とが１本ごとに緊密に交錯した平織りに比べて
糸が拘束されず柔軟で全体としてふわっとした布面にな
っており、ベルト製造時の歯布に対するゴムの圧力抵抗
が少なくなり、流動するゴムが歯布の糸の隙間から外部
に露出しない。

【００１５】したがって、ベルト駆動時、歯付プーリと
接触するのは歯布に付着するＲＦ液又はＲＦＬ液の固形
分だけであり、歯ゴム部の黒色ゴムが歯付プーリに接触
せず、これらを構成するゴムがゴム粉として飛散するこ
とがない。また、歯付ベルトと歯付プーリとの摩擦係数
が低減して騒音が低減する。よって、プリンター等のＯ
Ａ機器用、その他一般産業用の歯付ベルトとして好適に
用いられる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、ベルト本体の歯ゴム部と歯布との間
に、歯ゴム部よりも粘度の高い高粘度ゴム層を歯布を構
成する糸で囲まれる隙間から外部に露出しないように介
在させたことを特徴とする。

【００１７】上記の構成により、請求項２に記載の発明
では、長期間の使用により歯布を構成する糸で囲まれる
隙間が拡大しても、歯ゴム部の黒色ゴムは上記高粘度ゴ
ム層で遮られて歯布の糸の隙間から外部に露出せず、し
かも、この高粘度ゴム層のゴムも歯布の糸の隙間から外
部に露出せず、請求項１の作用効果が確実に得られる。

【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、高粘度ゴム層を白色系ゴム層又は淡色
系ゴム層にしたことを特徴とする。

【００１９】上記の構成により、請求項３に記載の発明
では、万が一、高粘度ゴム層のゴムが歯布の糸の隙間か
ら外部に露出しても、その色が白色系又は淡色系で目立
たず、外観を損うことがない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面に基づいて説明する。

【００２１】図１及び図２はこの発明の実施の形態に係
る歯付ベルト１を示す。この歯付ベルト１は、背ゴム部
２と歯ゴム部３とからなるベルト本体４を備えてなり、
上記背ゴム部２には心線５がスパイラル状に埋設されて
いる。この心線５は、例えば、ポリエステル繊維、脂肪
族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、レーヨン、
ガラス繊維、スチールワイヤ等から選ばれた低伸度高強
力のロープ抗張体からなるものである。

【００２２】上記歯ゴム部３は、上記背ゴム部２の片面
にベルト長手方向に所定のピッチ、例えば１．０〜３．
２ｍｍのピッチで複数配設され、上記背ゴム部２と共に
同一のゴムを原料として一体に成形されているものであ
る。この背ゴム部２及び歯ゴム部３つまりベルト本体４
を構成するゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム
（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（II
Ｒ）等の単一材又はこれらを適宜ブレンドしたゴムある
いはポリウレタンゴム（Ｕ）等が挙げられる。通常、こ
のベルト本体４を構成するゴムには、強度等の物性を確
保するためにカーボンブラックが配合されており、この
ためベルト本体４は黒色を呈している。

【００２３】上記ベルト本体４の歯ゴム部３側には、歯
布６が一体に被着されている。この歯布６は織布よりな
り、代表的なものとしては、ウーリー加工した捲縮ナイ
ロンの緯糸と通常のナイロンの経糸とで織成した伸縮性
を有する織布や、あるいは芳香族ポリアミド繊維などを
ウレタン弾性体にカバーリングして伸縮性を持たせた緯
糸とナイロンやアラミド繊維などの経糸とで織成した織
布などが挙げられるが、これに限定されるものではな
い。

【００２４】この発明の特徴として、上記歯布６のベル
ト幅方向に延びる経糸６ａのインチ当たりのトータルデ
ニールが８０００〜１３０００デニール（ｄｅ）に設定
されている。このような値に設定したのは、ベルト幅方
向に延びる経糸６ａの密度を高くし、歯布６の経糸６ａ
と緯糸６ｂとで囲まれる隙間（織目６ｃ）を小さくし
て、歯ゴム部３の黒色ゴムが歯布６の織目６ｃから外部
に露出しないようにするためである。

【００２５】また、上記歯布６のベルト長手方向の破断
伸びが１１０〜１７０％に設定されている。このような
値に設定したのは、ベルト製造時にゴムに作用する圧力
によって歯ゴム部３が成形される際、歯布６に対する圧
力抵抗を少なくし、流動するゴムが歯布６の織目６ｃか
ら外部に露出しないようにするためである。

【００２６】さらに、上記歯布６は織り組織が綾織りに
なっている。このように綾織りを採用したのは、綾織り
は、経糸６ａと緯糸６ｂとが３本以上ずつ組み合わさっ
て斜め方向に畝（いわゆる斜文線）を表しており、経糸
と緯糸とが１本ごとに緊密に交錯した平織りに比べて糸
が拘束されず柔軟で全体としてふわっとした布面になっ
ているからであり、このことにより、ベルト製造時の歯
布６に対するゴムの圧力抵抗を少なくし、流動するゴム
が歯布６の織目６ｃから外部に露出しないようにするこ
とができるからである。

【００２７】また、上記歯布６は、レゾルシン−ホルマ
リン（ＲＦ）液に浸漬されて接着処理され、乾燥工程を
経ることにより歯布６表面にはＲＦ液の固形分が付着し
ている。なお、上記ＲＦ液に代えてレゾルシン−ホルマ
リン−ゴムラテックス（ＲＦＬ）液を用いてもよい。

【００２８】さらに、上記ベルト本体４の歯ゴム部３と
歯布６との間には、白色系ゴム層７が歯布６の織目６ｃ
から外部に露出しないように介在されている。そのやり
方は、例えば白色系ゴムをソーキング処理した後又はソ
ーキングはせずに歯布６の片面にコーティングし、乾燥
工程を経ることにより白色系ゴム層７を形成する。その
際、白色系ゴムの粘度は歯ゴム部３よりも高く調整する
ことで白色系ゴムが歯布６のコーティング面と反対側の
面に染み出さないようにする。そして、ベルト成形時、
歯布６のコーティング面を未加硫ゴムシートの歯ゴム部
３成形側に接触させ、一般に行われている圧入成形法に
より圧入成形するのである。

【００２９】上記白色系ゴム層７を構成するゴムは、ベ
ルト本体４を構成するゴムと同じゴムを用いればよく、
カーボンブラックの代わりに含水シリカや酸化チタン等
を配合すればよい。なお、白色系ゴム層７の代わりに淡
色系ゴム層を採用してもよく、要は万が一、ゴムが歯布
６のコーティング面と反対側の面に染み出しても目立た
ない色であればよい。

【００３０】次に、この発明の実施例を比較例と共に具
体的に説明する。

【００３１】表１は歯付ベルト１のベルト本体４を構成
するゴム配合であり、実施例１，２及び比較例１〜３は
共にこのゴム配合でベルト本体４を構成した。

【００３２】

【表１】

【００３３】表２は歯布６を処理するゴム配合つまり白
色系ゴム層７を構成するゴム配合であり、実施例１，２
及び比較例１〜３は共にこの白色系ゴム層７を用いた。

【００３４】

【表２】

【００３５】表３は歯布６を接着処理するＲＦ液の配合
であり、実施例１，２及び比較例１〜３は共にこのＲＦ
液で接着処理した。

【００３６】

【表３】

【００３７】また、実施例１，２及び比較例１〜３で用
いる歯布６は共に、ＲＦ液で接着処理したものに対し表
２の配合ゴムを片面にのみコーティングし、白色系ゴム
を歯布６のコーティング面と反対側の面に染み出さない
ようにしたものである。

【００３８】つまり、実施例１，２及び比較例１〜３で
は、歯布６の構成（ベルト幅方向に延びる経糸６ａのイ
ンチ当たりのトータルデニール、ベルト長手方向の破断
伸び及び織り組織）が異なるほかは同じ条件である。

【００３９】実施例１，２及び比較例１〜３の歯付ベル
ト１に対し「ゴム粉の飛散」の評価を下記の要領にて行
い、その結果を「歯布からのゴム露出」、「出歯性」及
び「噛合い」と共に表３に示す。

【００４０】＜実験の要領＞歯付ベルト１を駆動プーリ
と従動プーリとに巻き付け、張力を掛けた状態で回転数
１０００ｒｐｍで１時間走行させ、その下に敷いていた
紙の上に落ちたゴム粉の飛散を目視で調べた。

【００４１】

【表４】

【００４２】表４から明らかなように、実施例１，２は
全ての評価項目において良い結果が得られた。

【００４３】しかし、比較例１では、歯布６のベルト幅
方向に延びる経糸６ａのインチ当たりのトータルデニー
ルが７８００デニールで、この発明の特徴とする数値の
下限（８０００デニール）に満たず、ベルト幅方向に延
びる経糸６ａの密度が低くなり、歯布６の経糸６ａと緯
糸６ｂとで囲まれる隙間（織目６ｃ）が大きいため、歯
ゴム部３の黒色ゴムが歯布６の織目６ｃから外部に露出
していた。

【００４４】比較例２では、「歯布からのゴム露出」、
「ゴム粉の飛散」及び「出歯性」については問題なかっ
たが、歯布６のベルト幅方向に延びる経糸６ａのインチ
当たりのトータルデニールが１３１００デニールで、こ
の発明の特徴とする数値の上限（１３０００デニール）
を超えているため、ベルト幅方向に延びる経糸６ａの密
度が高くなり過ぎて厚みが増し、噛合いが悪くなってい
た。これでは、特に歯ゴム部の間隔が狭い小ピッチのベ
ルトでは噛合い不良によりベルト走行寿命が低下するこ
とになる。

【００４５】比較例３では、歯布６の織り組織が平織り
であるため、経糸と緯糸とが１本ごとに緊密に交錯して
拘束点が多くて平らな布面になっており、綾織りのよう
にはふわっとした感じが出ず、「歯布からのゴム露出」
及び「ゴム粉の飛散」が生じていた。このことは、ベル
ト製造時に歯布６に対するゴムの圧力抵抗が多くなって
ゴムが歯布６の織目６ｃから外部に露出し、これが摩擦
によりゴム粉となって飛散するからである。

【００４６】なお、歯布６のベルト長手方向の破断伸び
については、実施例１，２及び比較例１〜３共にこの発
明の特徴とする数値範囲内にあり、この範囲内にない場
合の例を挙げていないが、この場合には、ベルト製造時
にゴム作用する圧力によって歯ゴム部３が成形される
際、歯布６に対する圧力抵抗が多くなり、流動するゴム
が歯布６の織目６ｃから外部に露出することになるもの
である。

【００４７】また、歯布６を処理するゴムの配合中、含
水シリカや酸化チタンの添加量が過剰になって粘度が高
くなり過ぎたり、あるいはそのゴム厚が厚くなり過ぎる
と、ベルト成形時に歯ゴム部３の形状が正規になり難
く、出歯性が悪くなるおそれがあることから、ベルト成
形時にはこの点を考慮に入れる必要がある。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ＲＦ液又はＲＦＬ液で接着処理した歯布のベルト幅
方向に延びる糸のインチ当たりのトータルデニールを８
０００〜１３０００デニールに、ベルト長手方向の破断
伸びを１１０〜１７０％にそれぞれ設定し、かつ織り組
織を綾織りにしたので、ゴムが歯布表面に露出するゴム
引きしたものに比べ摩擦係数が低く、歯付プーリ噛合時
の騒音が著しく低減し、しかも歯ゴム部のゴム粉の飛散
もなく、それらを忌み嫌うプリンター等ＯＡ機器用、そ
の他一般産業用の歯付ベルトとして頗る好適なベルトを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】歯付ベルトの断面図である。

【図２】歯付ベルトの斜視図である。

【符号の説明】

１ 歯付ベルト ２ 背ゴム部 ３ 歯ゴム部 ４ ベルト本体 ５ 心線 ６ 歯布 ６ａ 経糸（歯布を構成する糸） ６ｂ 緯糸（歯布を構成する糸） ６ｃ 歯布を構成する糸で囲まれる隙間（織目） ７ 白色系ゴム層（高粘度ゴム層）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16G 1/00 F16G 1/08 F16G 1/28 F16G 5/00 F16G 5/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心線が埋設された背ゴム部と、この背ゴ
   ム部にベルト長手方向に所定のピッチで配設された複数
   の歯ゴム部とからなるベルト本体を備え、このベルト本
   体の歯ゴム部側に歯布が被着された歯付ベルトであっ
   て、 上記歯布は、ベルト幅方向に延びる糸のインチ当たりの
   トータルデニールが８０００〜１３０００デニールに、
   ベルト長手方向の破断伸びが１１０〜１７０％にそれぞ
   れ設定され、かつ織り組織が綾織りであり、レゾルシン
   −ホルマリン液又はレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテ
   ックス液に浸漬されて接着処理されていることを特徴と
   する歯付ベルト。
2. 【請求項２】 請求項１記載の歯付ベルトにおいて、 ベルト本体の歯ゴム部側と歯布との間には、歯ゴム部よ
   りも粘度の高い高粘度ゴム層が歯布を構成する糸で囲ま
   れる隙間から外部に露出しないように介在されているこ
   とを特徴とする歯付ベルト。
3. 【請求項３】 請求項２記載の歯付ベルトにおいて、 高粘度ゴム層は、白色系ゴム層又は淡色系ゴム層である
   ことを特徴とする歯付ベルト。