特許 5873417 サクションフィーダー用タイミングベルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5873417

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】サクションフィーダー用タイミングベルト

(51)【国際特許分類】

   B65G 15/42 20060101AFI20160216BHJP

   B65G 15/58 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   B65G15/42 A

   B65G15/58 B

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-239368(P2012-239368)

(22)【出願日】2012年10月30日

(65)【公開番号】特開2014-88243(P2014-88243A)

(43)【公開日】2014年5月15日

【審査請求日】2014年5月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000115245

【氏名又は名称】ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】田島 弘章

【審査官】 稲垣 彰彦

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０７−０３８０２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−２０８５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０１９４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２１３６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２１７７０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １５／４２

Ｂ６５Ｇ １５／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無端状のタイミングベルトであって、
平面状を有する搬送面と、
前記搬送面とは反対側にあり、前記タイミングベルトの幅方向の中央部には前記タイミングベルトの長手方向に沿って延びる平坦面が形成され、前記中央部の両外側には前記長手方向に沿って一定間隔毎にベルト歯が形成された駆動面と、
前記駆動面の全てを被覆する帆布とを備え、
前記帆布が前記タイミングベルトの長手方向および幅方向の両方に対して伸縮性を有し、前記平坦面と、隣り合う２つのベルト歯の間に形成される歯底部と、前記ベルト歯の頂部と、前記頂部と前記歯底部の間にある歯側部と、前記ベルト歯の前記平坦面側にある歯端部とを被覆することを特徴とするサクションフィーダー用タイミングベルト。

【請求項2】

前記駆動面を構成する歯ゴムの中に心線が設けられ、前記帆布と前記心線の間に中間ゴム層が設けられることを特徴とする請求項１に記載のサクションフィーダー用タイミングベルト。

【請求項3】

前記帆布が織布であることを特徴とする請求項１または２に記載のサクションフィーダー用タイミングベルト。

【請求項4】

前記帆布の前記長手方向における伸び率が３５％以上であり、前記帆布の前記幅方向における伸び率が１０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のサクションフィーダー用タイミングベルト。

【請求項5】

前記帆布の前記長手方向における伸び率が８０％以上であり、前記帆布の前記幅方向における伸び率が５０％以上であることを特徴とする請求項４に記載のサクションフィーダー用タイミングベルト。

【請求項6】

前記平坦面には、前記搬送面まで貫通する吸引孔が長手方向に沿って所定間隔毎に穿設されることを特徴とする請求項１または２に記載のサクションフィーダー用タイミングベルト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、袋状包装フィルムの中に内容物を供給するための包装機に関し、より詳しくは、筒状に成形されたフィルムを搬送するために用いられるサクションフィーダー用タイミングベルトに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、このような包装機は、筒状のフィルムを膨らませた状態に維持しつつ搬送する間に、菓子等の内容物を充填するように構成されている。このような搬送のため、筒状フィルムの搬送方向に沿って一対のタイミングベルトが設けられており、これらのタイミングベルトには、筒状フィルムを吸引して膨らませるために負圧を作用させるべく吸引孔が形成されている。吸引孔が設けられたタイミングベルトとしては、特許文献１に開示されたものが従来公知であり、吸引孔は例えば、タイミングベルトの中央部分に形成された、ベルト歯のない平坦な領域に穿設されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平７−３８０２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

吸引孔を設けるためにタイミングベルトの中央部分に平坦な領域を形成するには、通常、中央部分のベルト歯を削り取る方法が採用される。しかし、このような機械加工によると、平坦領域にゴム、ウレタン等の層や心線が露出する。タイミングベルトにおいて、ベルト歯が設けられる面には、駆動プーリが係合するだけでなく、筒状フィルムを吸引するためのサクションチャンバが摺接する。したがってゴム等が露出した平坦領域では、タイミングベルトの走行においてサクションチャンバとの摩擦によって摩耗粉が発生して包装機を汚染するという問題が生じるだけでなく、摺動抵抗が大きくなって発熱するとともに、駆動源であるモータの負荷が増加して消費電力が増大するという問題も発生する。

【0005】

本発明は、摩耗粉が発生することがなく、摺動抵抗を極力小さく抑えて発熱を防止するとともに、駆動源の負荷を小さくすることができるサクションフィーダー用タイミングベルトを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るサクションフィーダー用タイミングベルトは、平面状を有する搬送面と、搬送面とは反対側にあり、タイミングベルトの幅方向の中央部にはタイミングベルトの長手方向に沿って延びる平坦面が形成され、中央部の両外側には長手方向に沿って一定間隔毎にベルト歯が形成された駆動面と、駆動面の全てを被覆する帆布とを備え、帆布がタイミングベルトの長手方向および幅方向の両方に対して伸縮性を有することを特徴としている。

【0007】

好ましくは、駆動面を構成する歯ゴムの中に心線が設けられ、帆布と心線の間に中間ゴム層が設けられる。この中間ゴム層により、心線が設けられているにもかかわらず、平坦面の平坦性が確保される。

【0008】

帆布は例えば織布である。帆布のタイミングベルトの長手方向における伸び率は例えば３５％以上であり、帆布のタイミングベルトの幅方向における伸び率は例えば１０％以上である。より好ましくは、帆布の長手方向における伸び率は８０％以上であり、帆布の幅方向における伸び率は５０％以上である。

【0009】

好ましくは、帆布は平坦面と、隣り合う２つのベルト歯の間に形成される歯底部と、ベルト歯の頂部と、ベルト歯の頂部と歯底部の間にある歯側部と、ベルト歯の平坦面側にある歯端部とを被覆する。

【0010】

平坦面には、搬送面まで貫通する吸引孔が長手方向に沿って所定間隔毎に穿設されており、これはタイミングベルトによって搬送される筒状フィルムの外表面に負圧を作用させるためである。

【発明の効果】

【0011】

本発明のサクションフィーダー用タイミングベルトによれば、袋状包装フィルムを搬送する包装機に用いられたときに、摩耗粉が発生することがなく、摺動抵抗を極力小さく抑えて発熱を防止することができる。また、駆動源の負荷を小さくすることができるだけでなく、常に安定した負圧を発生することができる。さらに、帆布がタイミングベルトの長手方向と幅方向の両方に対して伸縮性を有するため、帆布の歯ゴムに対する密着性が向上して、帆布が早期に剥がれたり、成型不良を起こすことがない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態であるサクションフィーダー用タイミングベルトが使用される包装機の概略的な構成を示す図である。

【図2】タイミングベルトの駆動面を示す斜視図である。

【図3】タイミングベルトを搬送面側から見た平面図である。

【図4】タイミングベルトの側面図である。

【図5】タイミングベルトを駆動面側から見た底面図である。

【図6】図４のVI−VI線に沿う断面図である。

【図7】金型を示す斜視図である。

【図8】金型本体の分解構造を示す平面図である。

【図9】タイミングベルトの実施例と比較例を示す断面図である。

【図10】発塵・発熱試験を実施した試験機を示す概略図である。

【図11】摺動抵抗比較試験を実施した試験機を示す概略図である。

【図12】実施例と比較例におけるタイミングベルトの仕様を示す表である。

【図13】実施例と比較例を用いた実験結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態であるサクションフィーダー用タイミングベルトを、図面を参照して説明する。

【0014】

図１は、このタイミングベルトが使用される包装機の概略的な構成を示している。この包装機は、シート状のフィルムＦを筒状に成形しつつ、その中に菓子等の内容物Ａを供給するように構成されている。筒状に成形されたフィルムＦの下端部Ｂはシールされており、この状態で、筒状フィルムＦの中に内容物Ａが供給される。内容物Ａが供給された筒状フィルムの上端部Ｃは包装機の下部においてシールされるとともにカットされ、袋状包装フィルムＤとして次の工程へ搬送される。

【0015】

包装機の中央には上下方向に延びる円筒状のガイド部材１１が配設され、ガイド部材１１の上端には、上方に広がる切頭円錐状のホッパ１２が設けられている。ガイド部材１１の両側には無端状のタイミングベルト１３、１４が設けられている。タイミングベルト１３、１４は、フィルムＦが通過するのに十分な間隔をあけてガイド部材１１に対向している。タイミングベルト１３はプーリ１５、１６に掛け回され、またタイミングベルト１４はプーリ１７、１８に掛け回されている。プーリ１６、１８はそれぞれ矢印Ｐ、Ｑ方向に回転する。すなわちタイミングベルト１３、１４はガイド部材１１側が図の下方に向かうように回動する。

【0016】

プーリ１５、１６の間にはサクションチャンバ２１が設けられ、タイミングベルト１３の内周面（駆動面）の平坦面に接している。同様に、プーリ１７、１８の間にはサクションチャンバ２２が設けられ、タイミングベルト１４の内周面に接している。サクションチャンバ２１、２２は負圧源（図示せず）に連結されている。タイミングベルト１３、１４には吸引孔（図示せず）が形成されており、サクションチャンバ２１、２２に生じた負圧は吸引孔を介してフィルムＦに作用する。

【0017】

フィルムＦはホッパ１２より上方ではシート状であるが、図示しない成形機によってガイド部材１１の外周面を覆う円筒形に変形され、ガイド部材１１の軸方向に沿う縁部同士が接着されるとともに、下端部Ｂがシールされる。この工程において、フィルムＦの円筒形はサクションチャンバ２１、２２による負圧によって保持される。筒状のフィルムＦはタイミングベルト１３、１４によって下方に移送され、これと同時に、ホッパ１２を介して供給される内容物Ａが筒状のフィルムＦの下方に溜まり、ガイド部材１１よりも下側に移動すると、破線Ｅの位置において上端部Ｃがシールされるとともにカットされる。

【0018】

図２はタイミングベルト１３、１４の内周面すなわち駆動面３０を示している。タイミングベルト１３、１４の幅方向の中央部には長手方向に沿って延びる平坦面３１が形成され、中央部の両外側には、タイミングベルトの長手方向に沿って一定間隔毎にベルト歯３２が形成されている。平坦面３１には吸引孔３３が設けられている。吸引孔３３は、駆動面３０とは反対側にある搬送面３７まで貫通し、長手方向に沿って所定間隔毎に穿設されている。ベルト歯３２の頂部３２ａは略平面であり、隣り合うベルト歯３２の間に形成される歯底部３４は頂部３２ａより若干大きい平面である。頂部３２ａと歯底部３４の間にある歯側部３２ｂ、３２ｃは傾斜している。一方、ベルト歯３２の平坦面３１側にある歯端部３２ｄは平坦面３１に対して垂直である（図６参照）。

【0019】

駆動面３０の全ては帆布３６によって被覆されている。すなわち帆布３６は、駆動面３０において、平坦面３１と、歯底部３４と、ベルト歯３２の頂部３２ａと、歯側部３２ｂ、３２ｃと、歯端部３２ｄとを被覆する。換言すると、タイミングベルト１３、１４の外側面３５と吸引孔３３の円筒状内壁面３３ａは帆布３６によって覆われておらず、ゴムが露出している。

【0020】

図３はタイミングベルト１３、１４を搬送面３７側から見た平面図、図４はタイミングベルト１３、１４の側面図、図５はタイミングベルト１３、１４を駆動面側から見た底面図である。これらの図に示されるように、搬送面３７は平面状であるが、吸引孔３３の周囲には小判状の凹陥部３８が形成され、搬送面３７よりも少し凹んでいる。吸引孔３３は円形を有し、凹陥部３８の中央に位置している。

【0021】

図２、６を参照してタイミングベルト１３、１４の層構造を説明する。タイミングベルト１３、１４の駆動面３０を構成する歯ゴム４１はＮＢＲゴムであり、硬さは例えば７４ＪＩＳ−Ａである。搬送面３７を構成する背ゴム４２は軟らかいＮＢＲゴムであり、硬さは例えば６１ＪＩＳ−Ａである。しかし、アプリケーションによってはタイミングベルトを歯ゴムのみから成形して、歯ゴムの一方の面が駆動面、他方の面が搬送面となるように構成してもよい。帆布３６はタイミングベルト１３、１４の長手方向および幅方向の両方に対して伸縮性を有する織布または編布である。歯ゴム４１の中にはＥガラスから成るガラス心線４４が設けられ、帆布３６とガラス心線４４の間には中間ゴム層４５が設けられる。

【0022】

帆布３６が織布である場合、平織り、綾織り、朱子織り等の各種織布が使用可能である。織布を構成する経糸と緯糸に関し、経糸と緯糸は共に伸縮性を有する場合は、経糸と緯糸のいずれか一方がタイミングベルト１３、１４の幅方向に整列し、他方がタイミングベルト１３、１４の長手方向に整列するように、帆布３６がタイミングベルト１３、１４の駆動面３０に配置される。経糸と緯糸のいずか一方もしくは両方が伸縮性を有しない場合は、経糸と緯糸のいずれか一方がタイミングベルト１３、１４の幅方向に対してバイアス方向に整列し、他方がタイミングベルト１３、１４の長手方向に対してバイアス方向に整列するように、帆布３６がタイミングベルト１３、１４の駆動面３０に配置される。

【0023】

帆布３６はタイミングベルト１３、１４の幅方向と長手方向で伸び率が異なる。サクションフィーダー用タイミングベルトとしては、ＸＬ、Ｌ、Ｈ等の台形歯形タイミングベルトが多く用いられる。帆布３６に対して、タイミングベルト１３、１４の幅方向に１インチ幅当り４．０ｋｇｆの引張力を作用させたときの伸び率は１０％以上であることが好ましく、より好ましくは５０％以上である。一方、帆布３６に対して、タイミングベルト１３、１４の長手方向に１インチ幅当り４．０ｋｇｆの引張力を作用させたときの伸び率は３５％以上であることが好ましく、より好ましくは８０％以上である。

【0024】

帆布３６に対して、タイミングベルト１３、１４の幅方向に１インチ幅当り４．０ｋｇｆの引張力を作用させたときの伸び率が１０％以上であり、かつ帆布３６に対して、タイミングベルト１３、１４の長手方向に１インチ幅当り４．０ｋｇｆの引張力を作用させたときの伸び率が３５％以上であれば、ベルト製造時にベルト歯３２の成形に必要最低限の伸縮性が得られると共に平坦面３１の平坦性が確保される。

【0025】

帆布に対して、タイミングベルト１３、１４の幅方向に１インチ幅当り４．０ｋｇｆの引張力を作用させたときの伸び率が５０％以上であり、かつ帆布３６に対してタイミングベルト１３、１４の長手方向に１インチ幅当り４．０ｋｇｆの引張力を作用させたときの伸び率が８０％以上であれば、ベルト製造時にベルト歯３２の成形に必要十分の伸縮性が得られると共に平坦面３１の平坦性が更に向上し、サクションフィーダー用ベルトの走行寿命が延長する。また、このような伸び率を有するタイミングベルトは、ＸＨ、ＸＸＨ等のより大きな台形歯形タイミングベルトとして使用することも可能である。

【0026】

これに対して、帆布３６のタイミングベルト１３、１４の幅方向の伸び率が１０％未満の場合、ベルト製造時に、ベルト歯３２の歯端部３２ｄと、歯端部３２ｄの近傍の頂部３２ａとを覆う帆布３６の一部を金型形状に十分沿わせることができない。また帆布３６のタイミングベルト１３、１４の長手方向の伸び率が３５％未満の場合、ベルト製造時に、ベルト歯３２の歯側部３２ｄ、３２ｃと、歯側部３２ｂ、３２ｃの近傍の頂部３２ａとを覆う帆布３６の一部を金型形状に十分沿わせることができない。いずれもベルト歯３２の成形不良、または歯ゴム４１が帆布３６を通過してベルト歯３２の表面に浸み出す不良を引き起こす。また平坦面３１や歯底部３４を覆う帆布３６がベルト製造時にベルト幅方向やベルト長手方向に引張られることにより、帆布３６の歯ゴム４１に対する密着性が低下して、ベルト使用時に帆布３６が早期に剥がれたり、平坦面３１の平坦性が悪化するおそれがある。

【0027】

織布の構成の１つの例として、経糸または緯糸の一方がナイロンのウーリー加工糸であり、他方がウレタンの芯糸の周囲にナイロン巻回して構成されるウレタン弾性糸である。他の例として、経糸、緯糸ともに、ナイロンのウーリー加工糸を用いてもよい。さらに経糸、緯糸ともに巻縮加工、タスラン加工、インタレース加工、カバーリング加工や、それらの組合せが用いられたテクスチャードヤーンを用いてもよい。また経糸または緯糸の一方にフィラメント糸を用いた織布の場合は、織布をバイアスカットすることにより、タイミングベルトの長手方向と幅方向に伸縮性を持たせることもできる。なお、織布はＲＦＬ処理液、ゴム糊等を含浸させて補強される。

【0028】

帆布３６が編布である場合は、緯編布や経編布が使用される。緯編布としては、平編み、リブ編み、両面編みおよびパール編み等の各種変形組織の緯編布が使用できる。一方、経編布としては、トリコット、ラッセルおよびミラニーズ等の経編布が使用できる。これらの編布の伸縮性に関しては、上述した織布の場合と同様である。

【0029】

中間ゴム層４５は帆布３６に対してゴムシートを圧着して貼付することにより成形してもよく、あるいは帆布３６にゴム層をコーティングして成形してもよい。他の例として、帆布３６にゴムシートを巻きつけて構成することも可能である。いずれにしても、中間ゴム層４５の厚さは０．２mm以上であることが好ましく、このような構成によれば、ベルト製造時に、金型に取り付けた帆布ジャケットに心線を巻き付ける際の帆布面への負荷（ワインディング張力）を中間ゴム層に吸収させることができ、これにより心線からの直接的な帆布への負荷を低減させることができ、平坦面の平坦性がより向上する。

【0030】

歯ゴム４１と背ゴム４２と中間ゴム層４５は用途に応じて種々のゴムを用いることができ、相互に同種のゴムであってもよく、あるいは異種のゴムであってもよい。利用できるゴムの種類としては、ＮＢＲゴム、ＨＮＢＲゴム、ＣＲゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ＣＳＭゴム、ＥＰＤＭゴム、ＥＰＭゴム、ＳＢＲゴム、ＢＲゴム等がある。

【0031】

ガラス心線４４はＲＦＬ／ゴム糊溶液でオーバーコート処理され、歯ゴム４１に対する接着性が高められている。ガラス心線４４は歯底部３４および平坦面３１のすぐ近くに位置し、これらの部分において帆布３６により覆われている。吸引孔３３が穿設されているため、心線４４は吸引孔３３の部分には存在しないが、隣り合う吸引孔３３の間の平坦面３１の部分は、帆布３６によって補強されているので強度は十分に確保されている。なお、心線４４はＥガラスに限定されず、Ｕガラス等の種々のガラス繊維を用いることができる。また心線４４はアラミド繊維から構成されてもよく、カーボンから構成されてもよい。

【0032】

本実施形態のタイミングベルトの作用を説明する。フィルムＦの送出しにおいてフィルムＦはタイミングベルト１３、１４によって円筒形を保持しつつ移送される。このときタイミングベルト１３、１４はプーリ１５−１８がベルト歯３２に係合することによって移送され、平坦面３１はサクションチャンバ２１、２２に摺接する。しかし駆動面３０は全体的に帆布３６によって覆われているので、平坦面３１がサクションチャンバ２１、２２との摺接によって摩耗粉を発生することはない。また帆布３６によって、平坦面３１における摺動抵抗が小さく抑えられるので、タイミングベルト１３、１４の駆動源の負荷が小さくなり、消費電力が抑えられる。

【0033】

さらに本実施形態では、中間ゴム層４５が設けられているので、平坦面３１において心線４４の形状による凹凸が発生することはなく、平坦面３１の平坦性が確保される。したがって、サクションチャンバ２１、２２に対する平坦面３１の密着性が向上し、サクションチャンバ２１、２２に接続された負圧源による負圧（吸引圧）が減少することなく、常に安定した負圧が発生してフィルムＦ（図１）に伝達される。

【0034】

帆布３６が被覆する駆動面３０の形状は複雑であり、タイミングベルト１３、１４の長手方向にそって、中央部には平坦面３１があり、両側にはベルト歯３２が一定間隔毎に形成されている。上述したように帆布３６は、タイミングベルト１３、１４の長手方向および幅方向の両方に対して伸縮性を有する。したがって、帆布３６はベルト歯３２の全ての面に密着し、頂部３２ａと歯側部３２ｂ、３２ｃの間の角部、頂部３２ａと歯端部３２ｄの間の角部、頂部３２ａと歯底部３４の間の角部、および歯端部３２ｄと平坦面３１の間の角部において丸みが生じることはない。すなわち帆布の歯ゴムに対する密着性が向上し、帆布が早期に剥がれたり、成型不良を起こすことがない。

【0035】

背ゴム４２はフィルムＦを搬送するため、大きい摩擦係数を有することが好ましく、また耐摩耗性に優れた材質が好ましい。さらに背ゴム４２の表面はフィルムＦとの接触面積を確保しつつ大きい摩擦力を得るために、面粗度は低い方が望ましい。このため搬送面３７は製造工程において、できるだけ鏡面に近くなるように研磨される。

【0036】

次に図２、７、８を参照してタイミングベルトを製造するための金型の構成を説明する。
金型本体５０は筒状を呈し、外周面には、軸方向に延びる多数の凹部５１と、円周方向に延びる３つの環状周面５２が形成されている。隣り合う２つの凹部５１の間には、矩形状平面部５３が形成されている。凹部５１はベルト歯３２に対応し、矩形状平面部５３は歯底部３４に対応する。環状周面５２は平坦面３１に対応する。環状周面５２と矩形状平面部５３は金型本体５０の円筒状外周面に一致するが、凹部５１は外周面よりもベルト歯３２の高さ分だけ凹陥している。

【0037】

本実施形態において金型本体５０は、図８に示すように４つの部分に分解可能である。すなわち金型本体５０は、一対の大湾曲部材６１、６２と一対の小湾曲部材６３、６４とに分解される。一方の大湾曲部材６１の両端面６１ａ、６１ｂは小湾曲部材６３、６４の一方の端面６３ａ、６４ａに密着し、他方の大湾曲部材６２の両端面６２ａ、６２ｂは小湾曲部材６３、６４の他方の端面６３ｂ、６４ｂに密着する。大湾曲部材６１の両端面６１ａ、６１ｂは金型本体５０の円筒の軸心に平行な平面に一致する。同様に、大湾曲部材６２の両端面６２ａ、６２ｂも金型本体５０の円筒の軸心に平行な平面に一致する。これらの平面は互いに平行である。すなわち金型本体５０は、軸方向に延びる２つの平行な平面によって４つの部分に分解可能である。

【0038】

大湾曲部材６１、６２と小湾曲部材６３、６４が組み合わされた状態で、金型本体５０の上端部は固定部材６５によって、また下端部は固定部材６６によって一体的に固定される。固定部材６５は金型本体５０と同じ径を有する環状の部材であり、ビス６７によって金型本体５０の上端部に取付けられる。同様に、固定部材６６はビス６８によって金型本体５０の下端部に取付けられる。

【0039】

タイミングベルトの製造工程では、金型本体５０が固定部材６５、６６によって組み立てられた状態において、金型本体５０の外周面に袋状に成形された帆布が被せられる。その上にゴムシート（中間ゴム層）が巻き付けられる。このゴムシートの上に心線が螺旋状に巻き付けられ、さらに歯ゴムの材料が巻かれる。その上に中間帆布が巻かれ、さらに背ゴムの材料が巻かれた後、円筒状のバッグゴムが被せられる。この状態で金型本体５０は加硫釜の中に入れられ、加熱加圧される。これによりゴムが加硫した後、金型本体５０は加硫釜から取り出される。

【0040】

冷却後、固定部材６５、６６が金型本体５０から外される。そして、小湾曲部材６３、６４が内周側に変位させて外され、大湾曲部材６１、６２が内側に移動せしめられ、歯型等が成形された筒状のベルトスラブが金型本体５０から離型されて取出される。ベルトスラブは所定の間隔で切断され、無端状のタイミングベルトが得られる。

【0041】

なお図７、８の例では、金型本体５０は４つに分解されるが、金型本体５０の分解構造はこれに限定されるものではない。すなわちベルトスラブを金型本体５０から取出せる構造であれば、分解の個数は自由であり、例えば大湾曲部材を２つとし、小湾曲部材を１つとしてもよい。

【実施例】

【0042】

実施例および比較例として以下に示すサクションフィーダー用タイミングベルトを作成した。実施例１は図９（ａ）に示されるように、背ゴム４２の上に歯ゴム４１が積層され、歯ゴム４１には心線４４が埋設されている。歯ゴム４１において、横断面の中央には平坦面３１が形成され、両側にはベルト歯３２が形成されている。歯ゴム４１の表面は、全体的に帆布３６により被覆されている。帆布３６は上述した実施形態と同様に、タイミングベルトの長手方向および幅方向に伸縮性を有する特殊帆布である。実施例１のタイミングベルトの各部の詳細は図１２に示される表１のとおりである。

【0043】

実施例２は図９（ｂ）に示されるように、歯ゴム４１と帆布３６の間に、厚さ０．２mmの中間ゴム層４５が設けられている。中間ゴム層４５を除いた構成は実施例１と同じである。すなわち実施例２では、中間ゴム層４５が設けられているため、平坦面３１の平坦性は高いが、実施例１の平坦面３１には、図９（ａ）に示されるように、心線４４の存在による凹凸が見られる。なお、実施例２のタイミングベルトの各部の詳細は表１に示されたとおりである。

【0044】

比較例１は図９（ｃ）に示されるように、背ゴム７１の上に歯ゴム７２が積層され、歯ゴム７２には心線７３が埋設されている。背ゴム７１と歯ゴム７２はキャスタブルウレタンにより成形される。歯ゴム７２において、横断面の中央には平坦面７４が形成され、両側にはベルト歯７５が形成されている。駆動面の表面には帆布は設けられておらず、歯ゴム７２により形成されている。比較例１のタイミングベルトの各部の詳細は表１に示されたとおりである。

【0045】

比較例２は図９（ｄ）に示されるように、ベルト歯７５の表面は帆布７６により被覆されており、平坦面７４には歯面研磨加工により歯ゴム７２と心線７３の一部分が露出している。表１に示されているように、背ゴム７１と歯ゴム７２は実施例１、２と同様にＮＢＲゴムである。帆布７６はタイミングベルトの長手方向には十分な伸縮性を有するが、幅方向には伸縮性をほとんど有しない通常帆布である。

【0046】

比較例３は概略的に実施例１の構成と同じであるが、帆布７６の構成が異なる。すなわち比較例３において、帆布７６は比較例２と同様に、タイミングベルトの長手方向には十分な伸縮性を有するが、幅方向には伸縮性をほとんど有しない通常帆布である。図９（ｅ）に示されるように、ベルト歯７５は頂部７５ａと歯端部７５ｄの間の角部および歯端部７５ｄと平坦部７４の間の角部において丸みが生じて成形不良となり、また平坦面７４は、帆布の歯ゴムに対する密着性が低下し、心線７３による凹凸が見られる。

【0047】

これらのタイミングベルトに対して、発塵・発熱試験および摺動抵抗比較試験を実施した。また、これらのタイミングベルトを試験機に装着して吸引試験を実施し、サクションチャンバに生じる負圧を測定した。

【0048】

図１０は発塵・発熱試験に用いた試験機を示す。この試験機は２つのプーリ８１、８２の間に、サクションチャンバ８３を配置したものである。実施例または比較例のタイミングベルトをプーリ８１、８２に掛け回し、サクションチャンバ８３によりタイミングベルトの平坦面に対して負圧を作用させつつタイミングベルトを回動させた。

【0049】

タイミングベルトの周長は７６２mm、幅は３８．１mmであるが、実施形態とは異なり、吸引孔３３は加工しなかった。ベルト歯の歯型はタイプＬ、ピッチは９．５２５mm、歯高さは１．９１mm、歯数は８０であった。プーリ８１、８２はそれぞれ、歯数が２４であり、回転数は５００rpmであった。サクションチャンバ８３の負圧源における吸引圧の設定値（ゲージ圧）は−６０kPaであり、サクションチャンバ８３の長さ（タイミングベルトの長手方向の寸法）は１８０mmであった。サクションチャンバ８３のタイミングベルト側の表面の中央には、タイミングベルトの平坦面の幅１５mmに対応させて、幅が１３．５mmの吸引口８４が成形された。

【0050】

サクションチャンバ８３の吸引口８４をタイミングベルトの平坦面に接触させて上記設定吸引圧でタイミングベルトを吸引させながらタイミングベルトを１時間連続走行させた後、サクションチャンバ８３の温度を測定するとともに、４８時間連続走行させた後、タイミングベルトおよびプーリの周辺の発塵状態を観測した。この試験結果については後述する。

【0051】

図１１は摺動抵抗比較試験に用いた試験機を示す。プーリ８１、８２とサクションチャンバ８３の構成は発塵・発熱試験と同様であるが、摺動抵抗比較試験では、タイミングベルトの平坦面の中央部に吸引孔を穿設した。吸引孔は、タイミングベルトの長手方向に沿って１９．０５mmのピッチで設け、吸引孔の直径は４mmであった。タイミングベルトの背面（実施形態における搬送面３７）側にフィルム８５を設け、フィルム８５とタイミングベルトが一体となって動き出すときの力を測定した。その他の試験条件は発塵・発熱試験と同様である。

【0052】

図１３に示される表２は、発塵・発熱試験と摺動抵抗比較試験の結果、吸引試験の結果、およびタイミングベルトの成形性を示している。

【0053】

発塵試験に関しては、実施例１、２共に、摩耗（発塵）は見られず、良好な結果が得られた。また発熱試験では、試験前の温度は２６．７℃であったが、実施例１、２共に、１時間連続走行後の温度は４１℃であり、良好な結果が得られた。一方、摺動抵抗比較試験に関し、実施例１、２共に摺動抵抗値は１０００g（９．８Ｎ）であり、比較的小さい値を示した。

【0054】

実施例１、２のタイミングベルトは共に、ベルト歯の成形性は良好であった。実施例１のタイミングベルトは、製造工程において、心線の巻き付け時に心線から帆布に作用する負荷（ワインディング張力）のため、平坦面に心線のピッチと同じピッチの凹凸が存在する。これに対して実施例２のタイミングベルトは、中間ゴム層が設けられるため、平坦面には凹凸は存在しない。この凹凸の有無の違いにより、サクション吸引性に僅かな差が見られ、実施例１ではサクションチャンバに生じた負圧は−５８kPaであり、測定値に小さいバラツキが見られたが、実施例２ではサクションチャンバに生じた負圧は−６０kPaであり、測定値にバラツキは見られず、安定した極めて良好な結果が得られた。すなわち実施例２のタイミングベルトでは、サクションチャンバの負圧源の吸引圧が減少することなく、そのままタイミングベルトに伝達されていた。

【0055】

これに対して比較例１のタイミングベルトは、ベルト歯の成形性は良好で、平坦面の平坦性もよく、サクション吸引性は実施例２と同様な結果を示した。しかし、平坦面の摩擦係数の高いウレタンが直接サクションチャンバの吸引口に摺接するため、摩擦熱で発熱するとともに、摺動抵抗が大きくなった。すなわち、１時間連続走行後の温度は６５℃であり、非常に高く、また摺動抵抗値は２５５０g（２５．０Ｎ）であった。また摩耗（発塵）も見られ、実用的ではないことがわかった。

【0056】

比較例２のタイミングベルトは、ベルト歯の成形性は良好であったが、平坦面において、歯面の研磨加工により心線が一部露出するとともにバリが発生した。このため、サクションチャンバに生じた負圧は−５８kPaであり、おおむね良好であるが、バラツキが大きく安定性に欠けていた。すなわち、１時間連続走行後の温度は５０℃であったが、摺動抵抗値は１５００g（１４．７Ｎ）であり、やや大きく、また摩耗（発塵）も見られ、実用的ではないことがわかった。

【0057】

比較例３のタイミングベルトは、ベルト歯は丸みを帯びていて成形性は不良であり、また平坦面では心線のピッチと同じ大きさのピッチが存在し、凹凸が大きかった。このため、サクションチャンバに生じた負圧は−５０kPaであり、またバラツキが大きく安定性に欠け、実用性は乏しかった。なお、１時間連続走行後の温度は４１℃、また摺動抵抗値は１０００g（９．８Ｎ）で、共に良好であり、摩耗（発塵）も見られなかった。

【符号の説明】

【0058】

３０ 駆動面
３１ 平坦面
３２ ベルト歯
３６ 帆布
３７ 搬送面
４１ 歯ゴム
４２ 背ゴム
４５ 中間ゴム層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】