(57)【要約】    【課題】反りを阻止しつつ、その駆動抵抗を小さくすることができる歯付ベルトを提供する。    【解決手段】ベルト本体１の内周面にベルト歯３を形成し、ベルト本体１に心線２を周方向に連続して埋設し、ベルト歯３を歯布４で被覆する。心線２よりも外周側に、歯付ベルトの反りを阻止する中間帆布５を埋設する。中間帆布５の空孔率を２０％以上に設定して、中間帆布５の内外のゴムを一体にする。中間帆布５を心線２に外周側から接触させて、心線２の中心から中間帆布５までの距離を最小限にする。中間帆布５の伸びを抑え、さらにベルト厚さを薄くて歯付ベルトの曲げ剛性を極力小さくし、駆動抵抗を小さくする。【選択図】  図１
2007070071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面にベルト歯が形成されたベルト本体と、該ベルト本体に周方向に連続して埋設された心線と、前記ベルト歯を被覆する歯布とを備え、前記ベルト本体の心線よりも外周側に、ベルト幅方向に剛性を有する抗張体が埋設された歯付ベルトにおいて、前記抗張体は、前記心線に接触するようベルト厚さ方向の位置に設定されたことを特徴とする歯付ベルト。
【請求項２】
前記抗張体は、ベルト本体を加硫成形する際に流動するゴムを通過させる程度の空孔率に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の歯付ベルト。
【請求項３】
前記抗張体は、その空孔率を２０％以上に設定されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の歯付ベルト。
【請求項４】
前記抗張体は、略均等に空孔を有するように設定されたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の歯付ベルト。
【請求項５】
搬送用ベルトとして使用されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の歯付ベルト。
【請求項６】
ベルト本体の内周面に形成されたベルト歯を歯布で被覆すると共に、前記ベルト本体に、周方向に連続する心線と、該心線に外周側から接触する抗張体とを埋設してなる歯付ベルトを製造する方法であって、
前記ベルト歯に対応する歯溝が形成された金型の外周面に歯布を被せて、その外側に心線を巻き付け、次いで、その外側に抗張体を被せて又は巻き付けて、その外側に未加硫ゴムシートを巻き付け、その後、前記未加硫ゴムシートの一部を抗張体の空孔と心線間の隙間とを通過させて前記金型の歯溝に流入させつつ、該未加硫ゴムシートを加硫成形することを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば搬送用ベルトとして使用され、その搬送面を平滑に保って搬送物の搬送能力を安定させる抗張体を埋設した歯付ベルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、搬送用ベルトとして使用される歯付ベルトは、ゴムからなるベルト本体に周方向に連続する心線を埋設すると共に、ベルト本体の内周面に形成されたベルト歯を歯布で被覆した構造とされる。この歯付ベルトは、歯ゴムの収縮を歯布が規制すると共に背ゴムがベルト幅方向に収縮することによってベルト幅方向に反りを生じさせ、搬送ベルトとしての搬送能力を低下させるおそれがある。
【０００３】
このような歯付ベルトの反りを阻止するため、図３に示すように、ベルト歯１０１を歯布１０２で被覆すると共に、ベルト背部１０３に中間帆布（抗張体）１０４を埋設することがある（例えば特許文献１）。中間帆布１０４は、歯底付近に埋設された心線１０５よりも外周側に埋設され、ゴムの収縮による歯付ベルトの反りを阻止している。
【特許文献１】実用新案登録第３０２６３２０号公報（段落番号０００３、段落番号０００８、段落番号００２２、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の特に軽量物（コイン、紙幣、カードなど）を搬送する機械には、省エネルギーの観点から、より小出力のモータが使われており、歯付ベルト自体を駆動させる動力も無視できない。しかし、上記の歯付ベルトに埋設された中間帆布は、歯付ベルトがプーリに巻き付く際のベルト厚さ方向の曲げに抵抗するため、歯付ベルトの駆動抵抗を大きくしやすい。
【０００５】
本発明は、ベルトの反りを阻止する抗張体を埋設し、さらに、その駆動抵抗も小さくすることができる歯付ベルトの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る歯付ベルトは、内周面にベルト歯が形成されたベルト本体と、ベルト本体に周方向に連続して埋設された心線と、ベルト歯を被覆する歯布とを備え、ベルト本体の心線よりも外周側に、ベルト幅方向に剛性を有する抗張体を埋設したものであり、その抗張体を心線に接触するようベルト厚さ方向の位置を設定したものである。
【０００７】
この構成によれば、抗張体を埋設して反りを阻止すると共に、その抗張体を心線に接触させるので、心線の中心から抗張体までの距離を最小限にすることができる。心線の中心は、歯付ベルトがプーリに巻き付いたときの周方向の伸びがほぼゼロになる部位であり、この心線の中心から抗張体までの距離を短くすることにより、周方向における抗張体の伸びを抑えて歯付ベルトの曲げ抵抗を極力小さくし、その駆動抵抗を小さくすることができる。また、心線と抗張体との間に間隔を空けた構造よりもベルト厚さを薄くすることができるので、ベルト本体自体の曲げ抵抗による駆動抵抗をも小さくすることができる。
【０００８】
抗張体は、ベルト本体を加硫成形する際に流動するゴムを通過させる程度の空孔率に設定する。そうすれば、抗張体の背面側から巻き付けた未加硫ゴムを抗張体を通して歯ゴム部分まで流動させて加硫することができ、抗張体の内外に別体のゴムを巻き付ける場合に比べて生産性が良好になる。
【０００９】
流動するゴムを通過させるには、抗張体の空孔率を２０％以上に設定すればよい。ここで、空孔率とは、抗張体のうちのゴムを通過させる隙間や開口の面積（ａ）と、抗張体の面積（Ａ）との比率（ａ／Ａ）のことである。空孔率は、２０％以上であれば、１００％未満までの間で適宜選定することができる。また、流動するゴムを均等に通過させるには、抗張体を略均等に空孔を有するように設定するのがよい。
【００１０】
抗張体は、その材質により硬さも変化するので、要求される抗張力に合わせて材質と空孔率とを適宜選定する。抗張体としては、粗目の織物からなる中間帆布やスダレ、金属製のメッシュなどを例示でき、その他にも、ベルト幅方向に剛性を有するものであればよく、周方向の剛性が小さいものであればより好ましい。
【００１１】
搬送用ベルトは、その搬送能力を低下させないように反りを阻止することが求められるものであり、上記の構成の歯付ベルトを搬送用ベルトとして使用すれば、本発明の好適な態様を提供することができる。
【００１２】
また、本発明は、ベルト本体の内周面に形成されたベルト歯を歯布で被覆すると共に、ベルト本体に、周方向に連続する心線と、この心線に外周側から接触する抗張体とを埋設してなる歯付ベルトを製造する方法を提供する。
【００１３】
具体的には、ベルト歯に対応する歯溝が形成された金型の外周面に歯布を被せて、その外側に心線を巻き付ける。次いで、その外側に抗張体を被せて又は巻き付けて、その外側に未加硫ゴムシートを巻き付ける。その後、未加硫ゴムシートの一部を抗張体の空孔と心線間の隙間とを通過させて金型の歯溝に流入させつつ加硫成形する。
【００１４】
この構成によれば、抗張体の空孔を通過させることにより、抗張体の外側に巻き付けた未加硫ゴムの一部を金型の歯溝に流入させるので、抗張体の内側に歯ゴムに成形するための未加硫ゴムシートを巻き付ける工程を省略することができる。また、心線の外側に直接に抗張体を配置するので、ベルトの反りを規制しつつ、ベルト厚さが薄くて駆動抵抗の小さい歯付ベルトを製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によると、中間帆布などの抗張体を心線に接触させて埋設するので、歯付ベルトの反りを阻止しつつ、歯付ベルトの駆動抵抗を小さくすることができ、さらに、ベルト厚さを薄くして省スペース化を図ることができる。また、加硫成形する際に抗張体を通過させることにより、抗張体の内外の歯ゴムおよび背ゴムを一体に成形するので、その分、製造の工数を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る歯付ベルトを実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る歯付ベルトの断面図である。
【００１７】
この歯付ベルトは、搬送用ベルトとして使用されるものであり、環状のベルト本体１と、ベルト本体１に周方向に連続して埋設された心線２と、ベルト本体１の内周面に形成されたベルト歯３を被覆する歯布４と、ベルト本体１に埋設された抗張体としての中間帆布５とを備え、その中間帆布５が心線２に外周側から接触するよう配置されている。
【００１８】
ベルト本体１は、例えばクロロプレンゴムからなるゴム製とされ、その内周面のベルト歯３が歯付プーリのプーリ歯に噛み合うようになっている。心線２は、ガラス繊維を撚り合わせたガラス心線などであり、ベルト歯３の歯底付近に位置するようにベルト本体１に埋設され、歯付ベルトに作用する周方向の引張力を受け持つ。歯布４は、例えばナイロン製の布をゴム糊などに浸漬させてなり、ベルト歯３の表面を覆って補強する。
【００１９】
中間帆布５は、例えばナイロン製の粗目の織物からなる布（表１では「粗め帆布」と記す）とされ、ベルト本体１を加硫成形する際に流動するゴムを通過させるように、その空孔率を２０％以上に設定されている。この中間帆布５は、ベルト幅方向の剛性を歯付ベルトの反りを阻止する程度の大きさに設定されている。
【００２０】
次に、本発明に係る歯付ベルトと従来の歯付ベルトとを比較した結果を説明する。まず、表１に比較する歯付ベルトのベルト仕様を示す。
【００２１】
【表１】
2007070071.tif 000003
【００２２】
表１において、「比較例１」は、中間帆布を設けない従来の歯付ベルトであり、「比較例２」は、心線と間隔を空けて中間帆布を設けた従来の歯付ベルトであり、「本発明実施例」は、心線に接触させて中間帆布を設けた本発明に係る歯付ベルトである。
【００２３】
いずれの歯付ベルトも歯布４にナイロン布を、心線２にガラス心線を採用している。また、いずれの歯付ベルトもベルト本体１にクロロプレンゴム（未加硫状態で厚さが０．８ｍｍのゴムシート）を採用しているが、「比較例１」および「本発明実施例」は、ベルト本体１の歯ゴムおよび背ゴムを一体に成形し、「比較例２」は、ベルト本体１の歯ゴムおよび背ゴムを別体に形成している。「比較例２」の中間帆布５は、歯布４に用いるものと同じナイロン布であり、「本発明実施例」の中間帆布５は、空孔率が２０％以上の粗め帆布である。
【００２４】
表２に測定結果として、歯付ベルトのベルト反り、ベルト厚さ、駆動抵抗を示す。これらの項目を測定する歯付ベルトは、歯ピッチが２．０３２ｍｍ、歯数が３３４歯、ベルト幅が１０ｍｍである。歯付ベルトを掛巻するプーリは、駆動プーリおよび従動プーリの歯数が共に２０歯、回転速度が５３０ｒｐｍであり、歯付ベルトの取付張力が１２．４Ｎである。
【００２５】
ベルト反りは、ベルト背面の任意の点からベルト背面の幅方向両縁を結ぶ直線までの距離（ｍｍ）のうちの最大値である。ベルト厚さは、ベルト背面からベルト歯先面までの厚さである。駆動抵抗は、駆動プーリのトルクと従動プーリのトルクの差である。
【００２６】
また、図２は表２に示した測定結果をグラフ化したものであり、図２（ａ）は歯付ベルトのベルト反りを比較する図、図２（ｂ）は歯付ベルトのベルト厚さを比較する図、図２（ｃ）は歯付ベルトの駆動抵抗を比較する図である。
【００２７】
【表２】
2007070071.tif 000004
【００２８】
表２および図２に示すように、ベルトの反りについては、「比較例１」が大きい値（０．８５ｍｍ）を示し、「比較例２」および「本発明実施例」が小さい値（０．３１ｍｍ、０．３２ｍｍ）を示している。これは、「比較例１」では、収縮しようとするベルト本体１の内周面だけを歯布４が拘束するのに対し、「比較例２」および「本発明実施例」では、歯布４および中間帆布５がベルト本体１の二面を拘束してベルトの反りを抑えるからである。
【００２９】
ベルト厚さについては、「比較例１」および「本発明実施例」が薄く（１．５ｍｍ）、「比較例２」が厚く（１．７５ｍｍ）なっている。これは、「比較例２」では、心線２と中間帆布５との間に間隔を空けているからである。
【００３０】
駆動抵抗については、「比較例２」で駆動抵抗が大きく（０．１１５Ｎ・ｃｍ）なっている。これは、「比較例２」では、周方向の伸びがほぼ０である心線２と中間帆布５との間に間隔を空けているので、中間帆布５が、歯付プーリに巻き付く際の歯付ベルトの曲げに抵抗し、さらに、ベルト厚さが厚い分、ベルト本体１の曲げ剛性も大きくなるからである。
【００３１】
これに対し、「比較例１」および「本発明実施例」では駆動抵抗が小さく（０．１０３Ｎ・ｃｍ、０．１０６Ｎ・ｃｍ）なっている。これは、中間帆布５が存在しない、又は心線２の位置までの距離が極めて短いため、中間帆布５が、歯付ベルトの曲げ剛性に寄与しにくく、さらに、ベルト厚さが薄い分、ベルト本体１による曲げ剛性も小さくなるからである。
【００３２】
このように、本発明に係る歯付ベルトは、中間帆布５によって反りを抑えつつ、ベルト厚さを薄くして駆動抵抗を小さくすることができる。
【００３３】
次に、本発明に係る歯付ベルトの製造方法を説明する。まず、ベルト歯３に対応する歯溝が形成された金型の外周面に歯布４を巻き付けて、その外側に心線２をスパイラル状に巻き付ける。次いで、その外側に中間帆布５を巻き付けて、その外側にベルト本体１に成形するクロロプレンゴムの未加硫ゴムシートを巻き付ける。
【００３４】
その後、未加硫ゴムシートの外側に、例えばゴム製で筒状のシェルバッグを被せて加硫釜内で加熱加圧することにより、未加硫ゴムシートを加硫成形する。このとき、未加硫ゴムシートは、その一部が中間帆布５の網目と心線２間の隙間とを通過し、歯布４を押し込むように金型の歯溝に流入してベルト歯３に形成される。
【００３５】
これにより、ベルト本体１の内周面に形成されたベルト歯３を歯布４で被覆すると共に、ベルト本体１に、周方向に連続する心線２と、心線２に外周側から接触する中間帆布５とを埋設してなる歯付ベルトが構成される。これをシェルバッグおよび金型から取り外して背面研磨、印刷および所定幅への裁断を施して歯付ベルトの製造が完了する。
【００３６】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、歯付ベルトは、搬送用ベルトとして使用するものに限定されず、他の用途に使用するものであってもよい。また、抗張体としては、織物からなる中間帆布に代えて、スダレや金属製のメッシュなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る歯付ベルトの断面図
【図２】歯付ベルトのベルト反り、ベルト厚さ、駆動抵抗を比較する図
【図３】従来の中間帆布を備えた歯付ベルトの断面図
【符号の説明】
【００３８】
１    ベルト本体
２    心線
３    ベルト歯
４    歯布
５    中間帆布
【図１】
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【図２】
2007070071.tif 000006
【図３】
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