(57)【要約】【課題】ノーズを起点とするベルトの屈曲及びねじれの発生を防止でき、芯線の応力集中を防止して芯線の疲労が少ない工業用ベルトを提供すること。【解決手段】ベルト本体２内部に、ベルト長手方向に沿って埋設された複数本の芯線４と、ベルト本体２の片面に、芯線４を該ベルト本体２内部の一定の深さに埋設する際に形成される凹状のノーズ６とを有する工業用ベルトにおいて、ノーズ６をベルト本体２のベルト幅方向の長さよりも短く形成すると共に、該ノーズ６がベルト幅方向に対して正の一定角度（α）で同一方向に斜めに複数個並設された第１のノーズ列６１と、該ノーズ６がベルト幅方向に対して負の一定角度（−α）で同一方向に斜めに複数個並設された第２のノーズ列６２とをベルト長手方向に所定の間隔をおいて交互に配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト本体内部に、ベルト長手方向に沿って埋設された複数本の芯線と、前記ベルト本体の片面に、前記芯線を該ベルト本体内部の一定の深さに埋設する際に形成される凹状のノーズとを有する工業用ベルトにおいて、
前記ノーズは、前記ベルト本体のベルト幅方向の長さよりも短く形成されると共に、該ノーズがベルト幅方向に対して正の一定角度で同一方向に斜めに複数個並設された第１のノーズ列と、該ノーズがベルト幅方向に対して負の一定角度で同一方向に斜めに複数個並設された第２のノーズ列とを有し、前記第１のノーズ列と前記第２のノーズ列とがベルト長手方向に所定の間隔をおいて交互に配置されていることを特徴とする工業用ベルト。
【請求項２】
前記第１のノーズ列を構成する前記ノーズを、ベルト幅方向に対して正の２０°〜４０°の角度で設け、前記第２のノーズ列を構成する前記ノーズを、ベルト幅方向に対して負の２０°〜４０°の角度で設けたことを特徴とする請求項１記載の工業用ベルト。
【請求項３】
前記第１のノーズ列を構成する前記ノーズは互いに平行に配列されており、前記第２のノーズ列を構成する前記ノーズは互いに平行に配列されていることを特徴とする請求項１又は２記載の工業用ベルト。
【請求項４】
前記芯線の各々は、前記第１のノーズ列及び前記第２のノーズ列の各々に対し、必ず１以上の前記ノーズと交差していることを特徴とする請求項１、２又は３記載の工業用ベルト。
【請求項５】
前記第１のノーズ列を構成する前記ノーズと前記第２のノーズ列を構成する前記ノーズは、それぞれの端部の位置が隣合う前記第１ノーズ列と前記第２のノーズ列との間でベルト長手方向に一致しないように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の工業用ベルト。
【請求項６】
前記ベルト本体の前記片面における隣合う前記第１のノーズ列と前記第２のノーズ列の間に、ベルト幅方向に沿う歯部がそれぞれ突設された歯付きベルトであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の工業用ベルト。
【請求項７】
前記ベルト本体の前記片面における隣合う前記第１のノーズ列と前記第２のノーズ列の間が、平坦状に形成された平ベルトであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の工業用ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベルト本体内部に芯線が埋設された工業用ベルトに関し、詳しくは、ベルト本体の屈曲による芯線の応力集中を防止し、芯線の疲労が少ない工業用ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、動力伝達や物流搬送コンベア等に使用される工業用ベルトは、ベルト長手方向への張力補強のために芯線をベルト幅方向に複数本並べて埋設している。
【０００３】
図５は、このような工業用ベルトの製造工程を示す部分断面図、図６は、それによって製作された従来の工業用ベルトの部分を一部断面で示す斜視図である。ここでは工業用ベルトとしてベルト本体の片面にベルト幅方向に沿う歯部が突設された歯付きベルトを例示している。
【０００４】
歯付きベルトの製作には、略円筒形状の金型２００と、この金型２００に対してテンションローラによって一定の距離で近接するように張設されたステンレス製ベルト３００とが使われ、金型２００とステンレス製ベルト３００との間に形成される隙間に液状の弾性体４００を流し込むことによって歯付きベルト１００が製作される。金型２００の外周には等間隔で突部２０１が設けられており、この突部２０１が、歯付きベルト１００において隣合う歯部１０１、１０１間の歯底部１０２に対応している。芯線５００は、この金型２００の外周に巻き掛けられている。そして、弾性体４００を流し込むことで、芯線５００を埋設させながら、金型２００から突部２０１を転写することによって、歯付きベルト１００が作られる。これにより、金型２００の隣合う突部２０１、２０１間によって、歯付きベルト１００に歯部１０１が形成される。
【０００５】
芯線５００の埋設位置は、ベルトの耐久性に影響するために正確でなければいけない。そのため、金型２００に突設された突部２０１の上面には、芯線５００を支持してその埋設位置を決める突起２０２が設けられている。この突起２０２は、製作される歯付きベルト１００の歯底部１０２に、凹み状のノーズ（溝）１０３として転写される（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２９６４４５号公報
【特許文献２】特許２８５３７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このノーズ１０３は金型２００の突起２０２によって形成されることで弾性体４００が存在しない部位であるため、その周囲よりも剛性が低くなっている。従来、突起２０２は、ベルト幅方向（図５における紙面に垂直な方向）に横断するように直線状に形成されているため、これによって製作された歯付きベルト１００は、ベルト幅方向に延びるノーズ１０３の部分でベルト長手方向に屈曲し易く、このノーズ１０３が屈曲の起点となることによって、ノーズ１０３と交差している芯線５００の交差部５０１に応力が集中し、芯線５００の屈曲疲労の原因となる問題がある。
【０００８】
特許文献２には、ノーズをベルト幅方向に対して所定の傾斜角度をもつ直線状の斜めノーズとしたベルトも記載されている。しかし、このようにベルト幅方向に対して斜めとなるノーズを形成した場合でも、図７に示すように、ねじりによってノーズ１０３に沿って屈曲が発生することがある。この原因としては、各歯底部１０２のノーズ１０３が屈曲方向に対して連続して配列されているためである。特に、弾性体が軟質材によって形成されたねじれ易いベルトの場合には、歯部１０１も弾性変形し易いため、この歯部１０１の部位でも屈曲してしまうことにより、ベルト全体がねじれ易い。このため、芯線５００に屈曲やねじれによる応力集中が発生して屈曲疲労の原因となることに加えて、ベルトがねじれたままプーリーに咬み込まれてしまうというおそれもある。
【０００９】
そこで、本発明は、ノーズを起点とするベルトの屈曲及びねじれの発生を防止でき、芯線の応力集中を防止して芯線の疲労が少ない工業用ベルトを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１．ベルト本体内部に、ベルト長手方向に沿って埋設された複数本の芯線と、前記ベルト本体の片面に、前記芯線を該ベルト本体内部の一定の深さに埋設する際に形成される凹状のノーズとを有する工業用ベルトにおいて、
前記ノーズは、前記ベルト本体のベルト幅方向の長さよりも短く形成されると共に、該ノーズがベルト幅方向に対して正の一定角度で同一方向に斜めに複数個並設された第１のノーズ列と、該ノーズがベルト幅方向に対して負の一定角度で同一方向に斜めに複数個並設された第２のノーズ列とを有し、前記第１のノーズ列と前記第２のノーズ列とがベルト長手方向に所定の間隔をおいて交互に配置されていることを特徴とする工業用ベルト。
【００１２】
２．前記第１のノーズ列を構成する前記ノーズを、ベルト幅方向に対して正の２０°〜４０°の角度で平行に設け、前記第２のノーズ列を構成する前記ノーズを、ベルト幅方向に対して負の２０°〜４０°の角度で平行に設けたことを特徴とする前記１記載の工業用ベルト。
【００１３】
３．前記第１のノーズ列を構成する前記ノーズは互いに平行に配列されており、前記第２のノーズ列を構成する前記ノーズは互いに平行に配列されていることを特徴とする前記１又は２記載の工業用ベルト。
【００１４】
４．前記芯線の各々は、前記第１のノーズ列及び前記第２のノーズ列の各々に対し、必ず１以上の前記ノーズと交差していることを特徴とする前記１、２又は３記載の工業用ベルト。
【００１５】
５．前記第１のノーズ列を構成する前記ノーズと前記第２のノーズ列を構成する前記ノーズは、それぞれの端部の位置が隣合う前記第１ノーズ列と前記第２のノーズ列との間でベルト長手方向に一致しないように配置されていることを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載の工業用ベルト。
【００１６】
６．前記ベルト本体の前記片面における隣合う前記第１のノーズ列と前記第２のノーズ列の間に、ベルト幅方向に沿う歯部がそれぞれ突設された歯付きベルトであることを特徴とする前記１〜５のいずれかに記載の工業用ベルト。
【００１７】
７．前記ベルト本体の前記片面における隣合う前記第１のノーズ列と前記第２のノーズ列の間が、平坦状に形成された平ベルトであることを特徴とする前記１〜５のいずれかに記載の工業用ベルト。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ノーズを起点とするベルトの屈曲及びねじれの発生を防止でき、芯線の応力集中を防止して芯線の疲労が少ない工業用ベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る工業用ベルトを示す平面図
【図２】図１中の(ii)−(ii)線に沿う断面図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る工業用ベルトを示す平面図
【図４】図３中の(iv)−(iv)線に沿う断面図
【図５】工業用ベルトの製造工程を示す部分断面図
【図６】従来の工業用ベルトを一部断面で示す斜視図
【図７】斜めノーズを有する従来の工業用ベルトを示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳述する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る工業用ベルトを示す平面図、図２は、図１中の(ii)−(ii)線に沿う断面図である。ここでは工業用ベルトとして歯付きベルトを例示している。
【００２２】
歯付きベルト１は、ベルト長手方向（図１、図２における左右方向）に亘って帯状に延びる所定幅のベルト本体２と、該ベルト本体２の一方の面に突設された複数の歯部３とを有している。歯部３は、それぞれベルト本体２のベルト幅方向（図１における上下方向）に延びており、その歯部３がベルト長手方向に沿って等間隔をおいて複数並設されている。
【００２３】
これらベルト本体２及び歯部３は弾性材によって形成されている。弾性材としては、ポリウレタン等の軟質な弾性材が好ましく用いられる。
【００２４】
ベルト本体２の内部には、複数本の芯線４がベルト長手方向に沿って埋設されている。芯線４は互いに平行に等間隔に並列しており、ベルト本体２の内部の一定の深さに埋設されている。隣合う歯部３、３間の各歯底部５にはそれぞれ、ベルト製作時に芯線４の埋設深さを規定するために使用される金型の突起が転写されることによって形成された凹状の溝からなるノーズ６が設けられている。芯線４は、このノーズ６と交差する部位のみにおいて露出している。
【００２５】
本発明におけるノーズ６は、ベルト長手方向と垂直なベルト幅方向に対して所定の角度をもって傾斜しており、且つ、隣合う歯部３、３間の各歯底部５にそれぞれ複数個ずつ設けられている。
【００２６】
各ノーズ６は、いずれも直線状に形成されているが、ベルト本体２のベルト幅方向の長さよりも短く形成されている。従って、いずれのノーズ６も、単独でベルト本体２をベルト幅方向に亘って横断することはない。また、１つの歯底部５では、ノーズ６は、ベルト幅方向（ベルト長手方向に垂直な方向）に対して正の一定角度（図１中のα）で同一方向に斜めに複数個並設され、この複数個のノーズ６によって第１のノーズ列６１を構成しており、この歯底部５と隣合う他の１つの歯底部５では、ノーズ６は、同じくベルト幅方向に対して負の一定角度（図１中の−α）で同一方向に斜めに複数個並設され、この複数個のノーズ６によって第２のノーズ列６２を構成している。
【００２７】
すなわち、隣合う２つの歯底部５、５にそれぞれ設けられた第１のノーズ列６１を構成する各ノーズ６と第２のノーズ列６２を構成する各ノーズ６とは、ベルト幅方向に対する傾斜方向が互いに反対方向となっている。また、第１のノーズ列６１と第２のノーズ列６２とは、間に歯部３を挟んだ距離をおいてベルト長手方向に交互となるように配置されている。
【００２８】
このような傾斜状のノーズ６は、図５に示した金型２００の突部２０１上面の突起２０２を、図１に示したノーズ６の並設態様となるように、１つおきの突部２０１毎にベルト幅方向に対して＋αと−αの角度で傾斜させると共に、それをベルト幅方向に複数本並設し、その後、この金型を用いて従来同様にして歯付きベルトを製作することによって形成することができる。
【００２９】
本発明に係る歯付きベルト１によれば、各ノーズ６はベルト幅方向に対して所定角度で傾斜しているため、各歯底部５においてこのノーズ６が起点となってベルト長手方向に屈曲することが防止される。しかも、歯部３の間隔をおいて隣合う第１のノーズ列６１と第２のノーズ列６２とでそれぞれのノーズ６の傾斜方向が異なるため、１つの歯底部５のノーズ６の傾斜方向に沿うようにベルト本体２にねじりを加えても、そのねじりは歯部３で途切れ、隣合う歯底部５に亘って連続することはない。このため、ベルト本体２がねじれたままプーリーに咬み込まれてしまうようなことも防止できる。従って、本発明によれば、ノーズ６を起点とするベルト長手方向の屈曲やねじれの発生を防止でき、このような屈曲やねじれによる芯線４の応力集中を防止することができて、応力集中による芯線４の疲労蓄積を抑制することができる。
【００３０】
ここで、各ノーズ６の傾斜角度α、−αは、ベルトの幅、ベルト長手方向の歯底部５の長さ等により適宜設定することができるが、角度が小さくなると（ベルト長手方向と垂直に近くなると）、ノーズ６を起点としたベルト長手方向の屈曲を発生させ易くなる懸念がある。一方、角度が大きくなると（ベルト長手方向と平行に近くなると）、ベルト製作時に歯底部５において複数本の芯線４を支持できるようにベルト幅方向に沢山のノーズ６を形成しなくてはならなくなり、歯底部５を形成する弾性材が少なくなって、歯底部５の耐久性の低下につながる懸念がある。
【００３１】
以上を考慮し、ノーズ６の具体的な傾斜角度α、−αは、α＝２０°〜４０°、−α＝−２０°〜−４０°とすることが好ましい。
【００３２】
第１のノーズ列６１の各ノーズ６の傾斜角度の｜α｜と第２のノーズ列６２の各ノーズ６の傾斜角度の｜−α｜は異なってもよいし、第１のノーズ列６１同士又は第２のノーズ列６２同士でも異なっていてもよいが、ベルト長手方向でのベルト特性を均質化する観点から、歯部３を間に挟んでベルト長手方向に反転した角度となるように、同一の値とすることが好ましい。
【００３３】
第１のノーズ列６１及び第２のノーズ列６２のそれぞれのノーズ６の傾斜形態は、それぞれ上記の傾斜角度で傾斜しているものであれば、各ノーズ列６１、６２内でノーズ６毎に傾斜角度のばらつきがあってもよいが、各歯底部５を均質化してベルト長手方向でのベルト特性を均質化する観点から、平行となるように配列されていることが好ましい。
【００３４】
ノーズ６は、第１のノーズ列６１及び第２のノーズ列６２の各々において複数個ずつ配置されていればよいが、各歯底部５において、芯線４の各々が必ず１以上のノーズ６と交差していることが好ましい。これにより、ベルト製作時、各歯底部５において芯線４の各々をベルト本体２内の所定深さに埋設させるように支持することができる。
【００３５】
芯線４の各々が各歯底部５において必ず１以上のノーズ６と交差していれば、各歯底部５内で隣合うノーズ６、６同士は、ベルト幅方向にオーバーラップしない程度に離間させることもできるが、図１に示すように、各歯底部５内で隣合うノーズ６、６同士をベルト幅方向にオーバーラップするように配置すれば、芯線４がベルト幅方向のいずれの位置に埋設されても、各歯底部５において必ずいずれかのノーズ６と交差させることができ、芯線４を配設する際の自由度を高くすることができるために好ましい。
【００３６】
歯底部５内で隣合うノーズ６、６同士のベルト幅方向のオーバーラップ量Ｌ（図１参照）は、大きすぎると、歯底部５内のノーズ６の数が多くなることにより歯底部５の耐久性に影響するため、ノーズ６の長さの１／２程度までにすることが好ましい。
【００３７】
図１に示すノーズ６は、歯底部５内で隣合うノーズ６、６同士のオーバーラップ量Ｌを１／２としている。このため、第１のノーズ列６１及び第２のノーズ列６２の各々において、各芯線４は２以上のノーズ６と交差している。このように各芯線４が２以上のノーズ６と交差していることは、芯線４の疲労蓄積を抑制する観点からより好ましい態様である。
【００３８】
すなわち、芯線４は、ベルト製作時に円筒形状の金型の外周に突設される突起に巻き掛けられることにより、各突起に亘って多角形状の頂点をなすように屈曲された状態で支持されるため、この屈曲時の疲労が蓄積され易い。しかし、各芯線４が第１のノーズ列６１及び第２のノーズ列６２の各々において２以上のノーズ６と交差していると、突起によって支持される際の多角形の頂点の数が増えることになるため、芯線４は各突起に亘ってより円形に近く巻き掛けられることとなり、疲労の蓄積を抑制することができるためである。
【００３９】
また、この場合、第１のノーズ列６１を構成するノーズ６と第２のノーズ列６２を構成するノーズ６は、図１に示すように、それぞれの端部６ａの位置が隣合う第１ノーズ列６１と第２のノーズ列６２との間でベルト長手方向に一致しないように配置されていることが好ましい。
【００４０】
すなわち、第１のノーズ列６１の各ノーズ６と第２のノーズ列６２の各ノーズ６とは、ベルト幅方向にわずかにずらして配置されることにより、隣合う歯底部５、５の各ノーズ６、６同士の端部６ａは、ベルト長手方向に沿う同一直線上で一致しない。このようにすることで、各芯線４は、隣合う２つの歯底部５、５と交差する際に合計で最低３個のノーズ６と交差することができる。このため、突起によって支持される際の多角形の頂点の数をより増加させることができ、さらに疲労の蓄積を抑制することができる。
【００４１】
本発明において、芯線４には単線を使用することもできるが、多数本の繊維を束ねた繊維系芯線を用いることが好ましい。繊維系芯線は、同一径の単線に比べて曲げ剛性が低く、局部的に応力集中した際の疲労蓄積が大きくなり、本発明によってより顕著な効果が得られるためである。このような繊維系芯線を構成する繊維としては、スチールやステンレス等の金属繊維や、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ポリエステル繊維等の化学繊維が挙げられる。
【００４２】
なお、本実施形態に示す歯付きベルト１は、図１に示すように、一部のノーズ６がベルト本体２の側方に開放する構成となっている。これは、通常、歯付きベルト１は、幅広状のベルトを所望のベルト幅となるようにベルト長手方向に沿って切断することによって製作されるためである。しかし、切断することなく所望のベルト幅となるように歯付きベルト１を製作する場合や切断する箇所が予め決まっている場合等では、いずれのノーズ６もベルト本体２の側方に開放しないように形成してもよい。
【００４３】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る工業用ベルトの部分を示す平面図、図４は、図３中の(iv)−(iv)線に沿う断面図である。ここでは工業用ベルトとして平ベルトを例示している。図１、図２と同一構成の部位には同一符号を付してあり、それらの説明は上記記載を援用し、ここでは省略する。
【００４４】
平ベルト１０は、隣合う第１のノーズ列６１と第２のノーズ列６２の間のベルト本体２が、平坦状に形成されたものである。このような平ベルト１０では、第１のノーズ列６１と第２のノーズ列６２との間には、図１、図２に示した歯付きベルト１の歯部３に代わり、ノーズ６が配置されない平坦状の所定の間隙７を有している。
【００４５】
このような平ベルト１０においても、ノーズ６を上記した歯付きベルト１と同様に形成することにより、同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００４６】
１：歯付きベルト
２：ベルト本体
３：歯部
４：芯線
５：歯底部
６：ノーズ
６ａ：端部
６１：第１のノーズ列
６２：第２のノーズ列
７：間隙
１０：平ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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