(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２プライの帆布層を有し、搬送面の表面にエラストマーからなるカバー層を積層してなるトレッドミル用ベルトの接合部構造において、カバー層および帆布層の中で最も搬送面側に位置する表帆布は、ジグザグ状に切断した両端部を互いに嵌合するよう突き合わせて接合することによって第１接合部を形成し、表帆布以外の裏帆布の少なくとも１層は両端部を重ね合わせて接合することによって第２接合部を形成しており、前記第１接合部と第２接合部の位置がベルト周方向で異なる位置に配置し、前記第１接合部がベルトの周方向に対して４０〜８０°の角度を持っていることを特徴とするトレッドミル用ベルトの接合部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の軸間を有する一対のプーリ間に数十ｃｍ幅を有するベルトを掛けて、プーリ間にエンドレスの走行面を形成し、その上を人間や動物が走行したり歩行したりできるようにしたトレッドミルに用いられるベルトの接合部構造に関するものであり、詳しくは接合部におけるベルトの割れの発生や屈曲性の不良や走行中のベルト回転の乱れなどを防止することができるベルトの接合部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１ｍ程度の軸間を有する一対のプーリ間に人間１人が走れるぐらいの数十ｃｍていどの幅を有するベルトを巻きかけて、プーリ間にエンドレスの走行面を形成したトレッドミルがある。
【０００３】
例えばその走行面の上を人間が走ることによって擬似的なランニング運動を行うことができたり、その他にも特開２０００−１２６３２９号公報に開示されているように骨折などの傷害からの回復の際にリハビリテーションとして歩行するのに使用するなどの鍛錬をすることができる。
【０００４】
また、電動にてベルトを強制的に走行させることで走行者に負荷をかけたり、走行面を傾斜させることで上り坂を走るといったような事をすることもできる。
【０００５】
複数層の帆布などの繊維材料で補強したゴムや樹脂等のエラストマー製のベルトを用いることで人間の足に対する衝撃を吸収したり、滑らかな走行面をエンドレスで供給することができるというメリットがあった。しかし、ゴムや樹脂等のエラストマーでできているといっても元々有端のベルトの端部を接合することによってエンドレスベルトとしているのであって、必ず接合部が存在する。
【０００６】
一般的にベルトは接合部がその他の部分に比べて強度など色々な面で劣り、長期に渡って使用していると接合部からベルトのひび割れや裂けが発生して故障するといったことがある。従来、前記のようなトレッドミルに用いるベルトは接合部の強度を上げるためにベルトを構成する帆布層を重ね合わせて接合していた。
【０００７】
一方、搬送ベルトの分野においてベルト接合部において、両端部を互いに対向的にジグザク状に切って突き合わせ接合する方法、また、重ね合わせ接合とジグザク状に切った端部を突き合わせる接合とを組み合わせた構造（特開昭５７−９３４３号公報）などが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
今までトレッドミル用のベルトとして用いられてきたベルトでは、複数積層した帆布をそれぞれ重ね合わせ接合しているために、接合部において屈曲性が悪くなるといった問題があった。すると、接合部において割れが発生したり、接合部がプーリに進入したりプーリから出る際にベルトの走行速度が変わったり不安定になってしまう。
【０００９】
また、特開昭５７−９３４３号公報に示されるようなジグザグ状に切った端部を突き合せ接合する方法では、接合部が厚くなることがなく屈曲性についても接合部以外のところとさほど変わらないものが得られ、ベルトの走行はスムーズになるという利点はあり、ジグザク状の端部を嵌合させて突き合わせているので単なる突き合わせ接合よりも接合強度は得られるものの、重ね合わせ接合よりは接合強度の面で不足して耐屈曲性に劣り、接合部のところから早期に割れが発生し、ベルトの故障に至ってしまうといった問題があった。
【００１０】
そこで、ジグザク状の端部を突き合せ接合した部分の裏側に補強のための薄い樹脂シートを貼り合わせるといった方法も採られている。トレッドミルの人間が走行する箇所はベルトの下に支板を設けてその支板上でベルトを滑らせて動作させている。接合部の補強のために樹脂シートを貼り合わせると、その部分が他の部分と比べて摩擦係数が高くなり、支板とベルトとのあいだの滑りが悪くなるので、たまたま走行している人間が接合部を踏んだときにベルトの回転速度が低下し、つんのめってしまうといった問題を引き起こすことがある。
【００１１】
そこで本発明は、上記のような様々な問題点を解消し、接合部において搬送面に段差を作らず、屈曲性を阻害することもなく、それでいて十分な接合強度を有するとともに安定な走行が可能なトレッドミル用ベルトの接合構造の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明の請求項１では、少なくとも２プライの帆布層を有し、搬送面の表面にエラストマーからなるカバー層を積層してなるトレッドミル用ベルトの接合部構造において、カバー層および帆布層の中で最も搬送面側に位置する表帆布は、ジグザグ状に切断した両端部を互いに嵌合するよう突き合わせて接合することによって第１接合部を形成し、表帆布以外の裏帆布の少なくとも１層は両端部を重ね合わせて接合することによって第２接合部を形成しており、前記第１接合部と第２接合部の位置がベルト周方向で異なる位置に配置し、前記第１接合部がベルトの周方向に対して４０〜８０°の角度を持っていることを特徴とする。
【００１３】
このようにベルト表面である走行面に配置するカバー層と表帆布については、端部をジグザグ状に切断したものを突き合せ接合しているので、人間が走行する走行面は接合部も平坦な段差のない面とすることができ、且つ裏帆布を重ね合わせ接合しているので接合強度を十分大きなものにすることができる。
【００１４】
【００１５】
第１接合部をベルトに対して直角にしていると、第１接合部がプーリを越える際に騒音を発生する問題があったが、第１接合部をベルトに対して斜めに設けることによって、ベルトが回転して第１接合部がプーリに巻きつく際に、ベルト幅方向で一度に第１接合部がプーリに進入するのではなく、片方の端から徐々にプーリに進入することになる。よって、発生する騒音が小さくすることができる。また、第１接合部は元々屈曲性の劣る部分であるが、前記のように第１接合部を徐々にプーリに進入させるよう構成することによって屈曲性の問題を小さくすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明にかかわるトレッドミル用ベルト１の接合部構造について添付図面にしたがって説明する。図１はトレッドミル用ベルト１の第１接合部を示す部分平面図であり、図２は第１接合部及び第２接合部を示す部分側面図である。トレッドミル用ベルト１は少なくとも２プライの帆布を積層した帆布層２と人間や動物などが走行する走行面に配置したエラストマー製のカバー層３からなるベルトである。
【００１７】
本発明ではこのようなトレッドミル用ベルト１の接合部構造に関するものであり、本発明によるとまず帆布層２は複数の帆布を積層したものであり、そのうち一番走行面側にある表帆布２ａとカバー層３の接合と、表帆布以外の裏帆布２ｂの、少なくとも１層の接合を異なる方法にて接合している。表帆布２ａとカバー層２ｂの接合は次の通りである。
【００１８】
接合する両方の端部４、５を所定長さと幅のＶ形ジグザグ状に切断して両方の端部４、５が対抗的に嵌り合うように形成し、両方のジグザグの端部４、５を入れ子状に突きあわせている。その状態で加熱・加圧することによって突き合わせ接合を行って第１接合部６としている。
【００１９】
また裏帆布２ｂの少なくとも１層の接合は、端部７、８を重ね合わせた状態でプレスなどで加熱・加圧することによって接着し接合し第２接合部９としている。
【００２０】
このようにベルトの搬送面において突き合わせ接合とすることによって、搬送面の表面に段差が現れることなく、走行者が接合部Ｓを踏んだ際につまずいたり大きな段差で違和感を覚えることがない。また、裏帆布２ｂの少なくとも１層においては重ね合わせ接合を行っているが、突き合わせ接合と比べると広い接合面を確保することができるので、強力な接着強度を得ることができる。
【００２１】
また、本発明では第１接合部６と第２接合部９の位置をベルト１の周方向で異なる位置に配置している。第１接合部６および第２接合部９は異なる接合構造であり、特に第１接合部６の方は屈曲性の阻害の少ない接合であるものの、やはり接合部以外の箇所と比較すると屈曲性が悪いといえる。第１接合部６と第２接合部９を同じ位置に配置していると両方の接合部の影響により接合部におけるベルト１の屈曲性が大きく阻害されることになる。そこで、本発明では第１接合部６と第２接合部９の位置をベルトの周方向で異なる位置にすることで極端に屈曲性の悪い箇所ができるのを防止することができる。
【００２２】
本発明のトレッドミル用ベルト１は、走行するベルトの下に配置する支板（図示しない）との間で滑らせて用いるタイプのベルトとなっており、接合部においても、同様の屈曲性を有するとともに他の部分と変わらない摩擦抵抗であることが好ましい。よって、裏帆布２ｂが２層以上ある場合には最も裏面側にある帆布を突き合せ接合してベルト裏面側を滑らかにし、走行をスムーズにすることも可能である。
【００２３】
帆布層２は帆布に接着処理を施した帆布を積層したものであり、帆布としては綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維などのからなる織布を用いることができ、表面に施す接着剤としては、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタンなどの熱可塑性樹脂を積層もしくは含浸させたものである。またその厚みは０．３ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲であることが好ましい。厚みが０．３ｍｍ未満であると、ベルトとして用いるのに必要な強度が不足して、寿命が短くなるので好ましくない。また、厚みが０．８ｍｍを超えるようなものになると屈曲性に劣ることになるので、特に小径のプーリを使用した場合にプーリに沿うことができず走行状態が不均一になったり、接合部での屈曲疲労でベルトが早期に故障するといったことが起こりやすくなるので好ましくない。
【００２４】
また、搬送面の表面に設けるカバー層３は、エラストマーからなるものであり、具体的な素材としてはクロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、水素化ニトリルゴムなどのゴムもしくはポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタンなどの樹脂を挙げることができる。また、その厚みは通常０．２〜１．０ｍｍの範囲で用いられる。０．２ｍｍ未満であると薄すぎて短期間にて亀裂や割れが発生したり、摩耗により表帆布が露出してしまうといった問題があり、１．０ｍｍを超えるとプーリに巻きついた際に、カバー層３が割れやすくなるとなるので好ましくない。
【００２５】
また、第１接合部がベルトの周方向に対して４０〜８０°、更に好ましくは５０〜６５°の範囲の角度をつけて斜め方向に配置している。このようにすることによって、ベルトがプーリに巻きつくときに第１接合部が幅方向で徐々にプーリに進入することになり、騒音の発生が小さくなるとともに屈曲性もよくなり、ベルトの走行の乱れを少なくし安定化することができる。
【００２６】
【実施例】
次に本発明の実施例を挙げて試験を行い、そのデータから本発明の効果を確かめた例を説明する。
【００２７】
（実施例１）
実施例１としては、帆布層を構成する帆布としてはポリエステルからなる平織り帆布にポリウレタン系の接着剤を接着処理した長さ１６００ｍｍ×幅１００ｍｍ×厚み０．５ｍｍの素材を用い、カバー層としては塩化ビニル樹脂からなる長さ１６００ｍｍ×幅１００ｍｍ×厚み０．５ｍｍの素材を用いた。そしてカバー層と表帆布についてはジグザク状（フィンガー状）の端部同士を突き合わせて接合し第１接合部を形成した。次いで１プライの裏帆布を重ね合わせて接合し第２接合部を形成した。なお、第１接合部と第２接合部の位置はベルト周方向に２５ｍｍの間隔をおいて配置し、第１接合部のベルト周方向に対する角度は６０°とした。接合は加熱プレスすることにより行いベルトを得た。
【００２８】
試験としては、φ７６ｍｍ×２の２軸のプーリレイアウトで、１０ｋＮ／ｍ（ベルト伸び１．５％）の張力をかけて１６０ｍ／ｍｉｎのベルト速度で走行させ、故障が発生したときの屈曲回数を記録した。その結果を表１に示す。
【００２９】
（比較例１）
第１接合部のベルト周方向に対する角度を８５°とした以外は実施例１と全く同じベルトを作成し、実施例１と同様の条件でベルトを走行させて故障が発生したときの屈曲回数を記録した。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
0004685247.tif 000002
【００３１】
表１の結果からわかるように、カバー層および表帆布をジグザグ状に突き合わせ接合したものの中でも、第１接合部の角度を請求項１に示した範囲内としたものではベルトの寿命を極めて長くすることができることがわかる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１では、少なくとも２プライの帆布層を有し、搬送面の表面にエラストマーからなるカバー層を積層してなるトレッドミル用ベルトの接合部構造において、カバー層および帆布層の中で最も搬送面側に位置する表帆布は、ジグザグ状に切断した両端部を互いに嵌合するよう突き合わせて接合することによって第１接合部を形成し、表帆布以外の裏帆布の少なくとも１層は両端部を重ね合わせて接合することによって第２接合部を形成しており、前記第１接合部と第２接合部の位置がベルト周方向で異なる位置に配置し、前記第１接合部がベルトの周方向に対して４０〜８０°の角度を持っていることを特徴とする。
【００３３】
このようにベルト表面である走行面に配置するカバー層と表帆布については、端部をジグザグ状に切断したものを突き合せ接合しているので、人間が走行する走行面は第１接合部も平坦な段差のない面とすることができ、且つ裏帆布を重ね合わせ接合しているので接合強度を十分大きなものにすることができる。
【００３４】
【００３５】
第１接合部をベルトに対して直角にしていると、第１接合部がプーリを越える際に騒音を発生する問題があったが、第１接合部をベルトに対して斜めに設けることによって、ベルトが回転して第１接合部がプーリに巻きつく際に、ベルト幅方向で一度に第１接合部がプーリに進入するのではなく、片方の端から徐々にプーリに進入することになる。よって、発生する騒音を小さくすることができる。また、第１接合部は元々屈曲性の劣る部分であるが、前記のように第１接合部を徐々にプーリに進入させるよう構成することによって屈曲性の問題を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】トレッドミル用ベルト１の第１接合部を示す部分平面図である。
【図２】  トレッドミル用ベルト１の第１接合部及び第２接合部を示す部分側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      トレッドミル用ベルト
２      帆布層
２ａ    表帆布
２ｂ    裏帆布
３      カバー層
４      端部
５      端部
６      第１接合部
７      端部
８      端部
９      第２接合部
【図１】
0004685247.tif 000003
【図２】
0004685247.tif 000004