(57)【要約】【課題】接合部の段差は小さく、ベルトの屈曲によっても割れが発生しにくく、芯体を斜めに切断することによる芯体の乱れの発生も少なくすることができる歯付ベルトの接合構造を提供する。【解決手段】熱可塑材料中に心線を埋設したベルトの端部同士を金型内で突き合わせてプレスすることによって熱可塑性材料を融着して無端状とするベルトにおいて、一方の端部２ａに少なくとも一つの先端を幅方向に斜めに形成した矩形状の突条部を設けて、他方の端部にはそれと逆位相になる先端を幅方向に斜めに形成した矩形状の突条部を設け、互いに嵌合するように挿し込んで接合してなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑材料中に心線を埋設したベルトの端部同士を金型内で突き合わせてプレスすることによって熱可塑性材料を融着して無端状とするベルトの接合構造において、一方の端部に少なくとも一つの先端を幅方向に斜めカットした矩形状の突条部を設けて、他方の端部にはそれと逆位相になる先端を幅方向に斜めに形成した略矩形状の突条部を設け、互いに嵌合するように挿し込んで接合してなることを特徴とするベルトの接合構造。
【請求項２】
突条部の先端はベルト長手方向に対して２０〜７０°の角度となるように斜めに形成してなる請求項１記載のベルトの接合構造。
【請求項３】
ベルトの種類が歯付ベルトである請求項１〜２記載のベルトの接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱可塑性材料からなり内部にベルト長手方向の心線を埋設したベルトであって、端部同士を突き合わせて融着接合するベルトの接合方法に係り、ベルトの屈曲によっても割れが発生しにくく、心線を斜めに切断することによる心線の乱れの発生も少なくすることができるベルトの接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯付ベルトやＶ形状の桟を有するベルトにおいて、有端のベルトを必要長さに切断して端部同士を接合することによって無端のベルトとする、ベルトの周長を用途に応じて自由に変えることのできるベルトが従来から使用されている。
【０００３】
このようなベルトはベルトを形成する素材としては、熱可塑性ウレタン等の熱可塑性樹脂材料を用いており、その製造方法としては特許文献１及び特許文献２に記載されているとおりであった。また、端部同士の接合は、例えば図５に示すように接合するベルトの両端部に互いに逆位相の差し込み部Ｙを形成して、互いに差し込んだ状態で突き合わせ接合する差込方式、図６に示すように接合すべきベルトの両端部に逆位相のジグザグ状の接合端面Ｚを形成し、互いに嵌合した状態で突き合わせ接合する差し子方式（例えば特許文献３）などが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特公平０３−１８８２２号公報
【特許文献２】特開平１１−７０５８９号公報
【特許文献３】特開平５−２７０６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それぞれの方式は長所と短所があり、ベルト端部に互い違いの差し込み部を形成して互いに差し込むことによって接合する差込方式では、接合部に大きな段差ができるのを防止することができるが、先端はベルト長手方向に対して垂直方向になっており、ベルトが屈曲された状態において突き合わせした接合にて割れが発生しやすい。
【０００６】
ジグザグ状の端部同士を嵌合して突き合わせ接合する差し子方式では、接合部の段差を極小さなものにすることができるとともにベルト長手方向に垂直な接合部ができないのでベルトが屈曲した場合でも突き合わせした接合部での割れの発生も少なくすることができる。しかし、端部をジグザク状にカットしていることから心線を斜めに切断することになり、カット面に露出した心線が接合時に乱れて、後にジョイント割れの核となる問題がある。
【０００７】
そこで本発明では上記のような問題点を考慮して接合部の段差は小さく、ベルトの屈曲によっても割れが発生しにくく、心線を斜めに切断することによる心線の乱れの発生も少なくすることができるベルトの接合構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するために本発明の請求項１では、熱可塑材料中に心線を埋設したベルトの端部同士を金型内で突き合わせてプレスすることによって熱可塑性材料を融着して無端状とするベルトの接合構造において、一方の端部に少なくとも一つの先端を幅方向に斜めカットした矩形状の突条部を設けて、他方の端部にはそれと逆位相になる先端を幅方向に斜めに形成した略矩形状の突条部を設け、互いに嵌合するように挿し込んで接合してなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２では、突条部の先端はベルト長手方向に対して２０〜７０°の角度となるように斜めに形成してなるベルトの接合構造としている。
【００１０】
請求項３では、ベルトの種類が歯付ベルトである請求項１〜２記載のベルトの接合構造としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１によると先端を斜めに形成した矩形状の突条部を互い違いに設けた端部同士を嵌合させて突き合わせ接合しているので、大きな段差ができることがなく、また接合部においてベルト長手方向に対して垂直方向となる部分がなく、ベルトが屈曲した際にも割れが発生しにくく、さらには略矩形状の突条部の先端のみ斜めに形成していることからその角度は小さく、カット面における心線の乱れも小さなものとすることができる。
【００１２】
請求項２では突条部の先端での斜めに形成する角度をベルト長手方向に対して２０〜７０°と限定しており、ベルト屈曲時の割れの問題およびカット面における心線の乱れが割れの原因となる問題の両方について適当な角度に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のベルトの接合構造について具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の接合構造を採用した歯付ベルトを示す側面図であり、図２はその平面図である。この図において、３は心線であり熱可塑性樹脂材料からなるベルト１内に並列状に埋設されている。ベルトの片面には所定ピッチで歯部４と歯溝部５が交互に配置されている。このようなベルトは、図示はしないがベルトと同じピッチで歯部と歯溝部が設けられたプーリとかみ合って走行する。
【００１５】
ベルト１は熱可塑性樹脂材料から構成されてなり、その例としては、熱可塑性ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリエステルなどを挙げることができるが、その中でも熱可塑性ポリウレタンを用いることが応力に対する歪み（％）が小さく耐屈曲性に優れることから好ましい。
【００１６】
内部に埋設する心線３としては、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、カーボン繊維、スチールワイヤ等からなるロープ心線を用いることができる。
【００１７】
そして、上記のような構成からなる所定長さの帯状体の端部２ａ、２ｂ同士を接合することで無端の歯付ベルトとなる。本発明において、接合部２は図２に示すように略矩形状のベルト長手方向の突条部６が溝を挟んで所定間隔をおいて複数本形成されており、且つ、突条部６の先端６ａはベルト幅方向に対して斜めに形成されている。また突条部６間の溝における底６ｂについても斜めに形成されている。接合する両方の端部２ａ、２ｂで突条部６と溝の位置が逆位相になっており、突条部先端６ａの斜め形状および溝底６ｂの斜め形状も両方の端部を突き合わせた時に隙間ができることなく嵌まりあうように形成されている。
【００１８】
このような接合構造とすることによって、突き合わせ接合であることから接合部において大きな段差ができることがなく、先端を斜めに形成した略矩形状の突条部６と溝部を交互の形成し端部６ａ、６ｂ同士を差込接合していることから、基本的に突条部６の側面はベルト長手方向と平行であり心線の端部が露出することがなく、且つ突条部６の先端６ａと溝部の底６ｂを斜めに形成しているのでベルトの屈曲による接合部での割れも発生しにくい。また突条部６の先端６ａにおいてもベルト長手方向に対して小さな角度でベルトを斜めカットすることによりカット面に大きく心線３が露出することでそれが接合部における割れ発生の原因になるといった問題も低減することができる。
【００１９】
突条部先端６ａおよび突条部間の溝底６ｂを斜めに形成しているが、ベルト長手方向に対する角度θを２０〜７０°の範囲とすることが好ましい。２０°未満であると斜めに切断された断面からの心線の露出が大きくなり、エンドレス加工後に割れの原因となる核になりやすい。７０°を超える角度になるとベルトがプーリに巻きかかるなどして屈曲した際に接合部に割れを発生しやすくなるので好ましくない。
【００２０】
接合部２における突条部６の本数は通常３〜６本とすることが好ましい。３本未満であると接合強度が十分に得られず接合部の剥離の問題がある。
【００２１】
本発明の特徴はこの接合構造にあり、本発明のような構造を採ることによってベルトの両端部に矩形状の差し込み部を逆位相に形成して互いに差し込んだ状態で突き合わせ接合する構造と、ベルトの両端部を逆位相のジグザグ状端面とし、互いに嵌合して突き合わせ接合する構造の両者の欠点をカバーし、長所を併せ持つような接合構造とすることができるものである。
【００２２】
以上の説明では、本発明の接合構造を歯付ベルトに適用した例を挙げているが、歯付ベルトに限られるものではなく、例えば、図４に示すようなＶ形状の桟１２を装着し、Ｖ溝Ｇを有するプーリＰに巻きかけて用いるようなベルト１１やその他のベルトにも適用することができる。
【００２３】
次に本発明に含まれるベルトである実施例および本発明から外れる比較例のベルトを夫々作成し、接合部の耐久性試験を実施した。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
実施例１のベルトに用いた素材は次のようなものである。歯ゴムおよび背ゴムとしては熱可塑性ポリウレタンであり、心線の素材はアラミド繊維とした。また、ベルトの片面には歯形を形成しており、Ｔ１０歯形とし、ベルト幅は２５ｍｍである。
【００２５】
そして接合部の形状は図２に示すように一方の端部に突条部を３本、他方の端部には逆位相に２本設けており、各突条部の幅は５ｍｍ、突条部の側面同士の接触長さは１００ｍｍとした。また突条部先端および溝部底の角度θはベルト長手方向に対して４０°とした。
【００２６】
この実施例１のベルトを図３に示すようなレイアウトでプーリを配置した走行試験機で走行させて接合部に割れが発生するまでの屈曲回数を測定した。その結果を表１に示す。
【００２７】
（実施例２）
実施例２は、歯ゴムおよび背ゴムとしては熱可塑性ポリウレタンであり、心線であるロープの素材はアラミド繊維とした。また、ベルトの片面には歯形を形成しており、Ｔ１０歯形とし、ベルト幅は２５ｍｍで実施例１と全く同様とした。
【００２８】
そして接合部の形状は図２に示すように一方の端部に突条部を３本、他方の端部には逆位相に２本設けており、各突条部の幅は５ｍｍ、突条部の側面同士の接触長さは１００ｍｍとし、これも実施例１と同様とした。但し、突条部先端および溝部底の角度はベルト長手方向に対して２０°とした。
【００２９】
この実施例２のベルトを図３に示すようなレイアウトでプーリを配置した走行試験機で走行させて接合部に割れが発生するまでの屈曲回数を測定した。その結果を表１に示す。
【００３０】
（実施例３）
実施例３は、歯ゴムおよび背ゴムとしては熱可塑性ポリウレタンであり、心線の素材はアラミド繊維とした。また、ベルトの片面には歯形を形成しており、Ｔ１０歯形とし、ベルト幅は２５ｍｍで実施例１と全く同様とした。
【００３１】
そして接合部の形状は図２に示すように一方の端部に突条部を３本、他方の端部には逆位相に２本設けており、各突条部の幅は５ｍｍ、突条部の側面同士の接触長さは１００ｍｍとし、これも実施例１と同様とした。但し、突条部先端および溝部底の角度はベルト長手方向に対して７０°とした。
【００３２】
この実施例３のベルトを図３に示すようなレイアウトでプーリを配置した走行試験機で走行させて接合部に割れが発生するまでの屈曲回数を測定した。その結果を表１に示す。
【００３３】
（比較例１）
比較例１は、歯ゴムおよび背ゴムとしては熱可塑性ポリウレタンであり、心線であるロープの素材はアラミド繊維とした。また、ベルトの片面には歯形を形成しており、Ｔ１０歯形とし、ベルト幅は２５ｍｍで実施例１と全く同様とした。
【００３４】
そして接合部の形状は図５に示すように一方の端部に突条部を３本、他方の端部には逆位相に２本設けており、各突条部の幅は５ｍｍ、突条部の側面同士の接触長さは１００ｍｍとし、これも実施例１と同様とした。但し、突条部先端および溝部底の角度はベルト長手方向に対して９０°でベルト幅方向に平行とした。
【００３５】
この比較例１のベルトを図３に示すようなレイアウトでプーリを配置した走行試験機で走行させて接合部に割れが発生するまでの屈曲回数を測定した。その結果を表１に示す。
【００３６】
（比較例２）
比較例２は、歯ゴムおよび背ゴムとしては熱可塑性ポリウレタンであり、心線であるロープの素材はアラミド繊維とした。また、ベルトの片面には歯形を形成しており、Ｔ１０歯形とし、ベルト幅は２５ｍｍで実施例１と全く同様とした。
【００３７】
そして接合部の形状は図６に示すように一方の端部に突条部を３本、他方の端部には逆位相に２本設けたところは実施例１と同様であるが、各突条部の形状は先端の幅を２ｍｍ、溝部の底幅を７ｍｍとし突条部の側面が斜めに形成されたジグザグ形状とした。
【００３８】
この比較例２のベルトを図３に示すようなレイアウトでプーリを配置した走行試験機で走行させて接合部に割れが発生するまでの屈曲回数を測定した。その結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１の結果からわかるように実施例１〜３において良好な結果を残しているのに対して比較例１および２では早期に故障が発生している。比較例１での故障モードは接合部の突条部先端での亀裂発生であり、実施例２および３でも同様の亀裂が発生しているが、亀裂発生までの回数は大きく伸びており、本発明の効果が認められる。また、比較例２では縦方向の亀裂が早期に発生しており、心線が斜めにカットされて大きく露出していることに起因すると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
搬送やその他の目的に用いられるベルトであって、端部を有するベルトを接合することによって無端とする歯付ベルトの接合構造として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の接合構造を採った歯付ベルトの側面図である。
【図２】図１の歯付ベルトの平面図である。
【図３】走行試験のプーリレイアウト図である。
【図４】Ｖ形状の桟を有するベルトの断面図である。
【図５】従来の歯付ベルトの平面図である。
【図６】従来の歯付ベルトの平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    歯付ベルト
２    接合部
２ａ  端部
２ｂ  端部
３    心線
４    歯部
５    歯溝部
６    突条部
６ａ  先端
６ｂ  溝底
【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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