特許 6371763 歯付ベルトの製造方法

(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】6371763

(24)【登録日】2018年7月20日

(45)【発行日】2018年8月8日

(54)【発明の名称】歯付ベルトの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16G 1/28 20060101AFI20180730BHJP

   B29D 29/08 20060101ALI20180730BHJP

【ＦＩ】

   F16G1/28 B

   B29D29/08

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-516904(P2015-516904)

(86)(22)【出願日】2014年5月7日

(86)【国際出願番号】JP2014002426

(87)【国際公開番号】WO2014185030

(87)【国際公開日】20141120

【審査請求日】2016年10月24日

(31)【優先権主張番号】特願2013-102773(P2013-102773)

(32)【優先日】2013年5月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005061

【氏名又は名称】バンドー化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】関口 勇次

(72)【発明者】

【氏名】中村 交成

(72)【発明者】

【氏名】野口 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】明石 貴光

【審査官】 増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６０−１７２０４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−２１０５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−７４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平１−３９９５２（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開２００５−１２１０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１３２５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−７２９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−５４８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４４８２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｇ １／２８

Ｂ２９Ｄ ２９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

歯部に対応した形状の凹部が形成された金型に、糊状のゴム材料を塗布して前記凹部を埋める工程と、
前記凹部が埋め込まれた前記金型の外周に、少なくとも１層の第１のゴムシートを巻き付ける工程と、
伸縮性を有し、自然状態での周長が前記金型の周長よりも短い輪状の編布又は不織布を心体として、引き延ばした状態で、前記第１のゴムシートの外側に被せる工程と、
前記第１のゴムシート及び前記心体の外側に、少なくとも１層の第２のゴムシートを巻き付ける工程と、
前記金型に熱を加えて前記ゴム材料を加硫又は架橋させ、円筒状のベルト成形体を作製する工程と、
前記ベルト成形体を所定幅で輪切りにする工程とを備えている歯付ベルトの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の歯付ベルトの製造方法において、
自然状態での前記心体の周長は、前記金型の周長の５０％以上６２．５％以下であ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】

本明細書に開示された技術は、歯付ベルト及びその製造方法、ベルト伝動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＯＡ機器、情報機器、家電機器その他一般産業用機器において、装置のコンパクト化、軸間固定による機構の簡素化によるコストダウン、省エネルギーなどのため、ベルトには、小プーリでの使用、組み付け工数の簡素化、エネルギーロスの低減が求められている。

【0003】

例えば、特許文献１には、伸縮性を有する編布を抗張体として用い、ポリウレタン弾性体からなる歯付ベルトが開示されている。この歯付ベルトでは、ベルト長手方向に、抗張体（心体）の伸縮方向を一致させた状態で抗張体を埋設しているので、プーリ取り付け用軸の軸間距離が固定されている場合であっても、ベルトとプーリとの噛合を円滑にすることができる。

【0004】

特許文献１に記載の従来の歯付ベルトを作製する際には、歯付内型の周面に筒編み製の輪切り状編布を被せ、さらに内型の外側に同心円状に外型をセットする。次いで、キャビティに液状ウレタン樹脂を注入してから金型を加熱し、注入された樹脂を硬化させる。次いで、筒状のベルト成形体を金型から取り出し、所定幅に輪切りにすることによって歯付ベルトが製造される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実公平１−３９９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

歯付ベルトにおいて、歯形部間の歯底部に編布が露出すると、編布が摩擦によって摩耗しベルトの弾性率が低下する。ベルトの弾性率が低下すると、張力維持性を損なうことになる。

【0007】

特許文献１に開示された方法では、編布の露出を低減するために、成形に用いられる内型歯形部頂部には内型の軸方向にのびる三角形ノーズ又は心線を支える凸状支えが形成されている。成形の際に、環状の編布がこの三角形ノーズ又は凸状支えに支えられることで、編布のほとんどの部分を歯形部の構成材料で覆うことができる。

【0008】

しかしながら、従来の方法では、編布のうち三角形ノーズ又は凸状支えに支えられていた部分は必ず露出してしまう。また、金型に直線状の編布を被せるので、歯底部に編布が露出する場合も生じる。このように、従来技術によって完全に編布の露出を防ぐことは困難である。また、特許文献１の図１等では、編布がストレートに延びているように見えるが、実際には三角形ノーズ又は凸状支えに支えられた点の前後で折れ曲がりやすくなっている。なお、このような課題は編布を不織布に置き換えた場合でも生じると考えられる。

【0009】

本発明の目的は、実質的にストレートに延び、歯底部で露出されない編布又は不織布を有し、ゴムからなる歯付ベルトを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一実施形態に係る歯付ベルトは、無端状の背部と、前記背部の一方の面上に、前記背部の長手方向に所定の間隔を開けて複数設けられた歯部と、伸縮性を有する編布で構成され、前記背部に埋め込まれた心体とを備えた歯付ベルトであって、前記歯部及び背部は共にゴムで構成されており、前記心体は、複数の前記歯部の間に位置する歯底部において露出しておらず、前記心体の、ベルト厚み方向における、最も前記歯部に近い位置と最もベルト背面に近い位置との差は、０．５ｍｍ以内に収まっている。

【0011】

また、本発明の一実施形態に係るベルト伝動装置は、駆動プーリと、従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に巻き掛けられた、上述の歯付ベルトとを備えている。

【0012】

また、本発明の一実施形態に係る歯付ベルトの製造方法は、歯部に対応した形状の凹部が形成された金型に、糊状のゴム材料を塗布して前記凹部を埋める工程と、前記凹部が埋め込まれた前記金型の外周に、少なくとも１層の第１のゴムシートを巻き付ける工程と、伸縮性を有し、自然状態での周長が前記金型の周長よりも短い輪状の編布を心体として、引き延ばした状態で、前記第１のゴムシートの外側に被せる工程と、前記第１のゴムシート及び前記心体の外側に、少なくとも１層の第２のゴムシートを巻き付ける工程と、前記金型に熱を加えて前記ゴム材料を加硫又は架橋させ、円筒状のベルト成形体を作製する工程と、前記ベルト成形体を所定幅で輪切りにする工程とを備えている。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一実施形態に係る歯付ベルトは、ゴムからなり、実質的にストレートに延び、歯底部で露出されない編布を備えているので、軸間距離が固定されている機器にも好ましく使用できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係る歯付ベルトを示す断面図及び斜視図であり、図１（ｃ）は、当該歯付ベルトにおいて、背部を透視して心体の配置を示す平面図である。

【図2】図２は、荷重の測定装置を示す図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係るベルト伝動装置を示す図である。

【図4】図４（ａ）は、実施形態に係る歯付ベルトとプーリとの噛み合わせ部分を拡大して示す側面図であり、（ｂ）は、従来の歯付ベルトとプーリとの噛み合わせ部分を拡大して示す側面図であり、（ｃ）は、もう１つの従来の歯付ベルトとプーリとの噛み合わせ部分を拡大して示す側面図である。

【図5】図５は、歯付ベルト用のベルト検尺機２６を示す図である。

【図6】図６は、ベルトとプーリの歯の噛み合い歯数の測定結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（実施形態）
本発明の一実施形態に係る歯付ベルト及びこれを用いたベルト伝動装置について以下に説明する。

【0016】

−歯付ベルトの構成−
図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係る歯付ベルトを示す断面図及び斜視図であり、図１（ｃ）は、当該歯付ベルトにおいて、背部を透視して心体の配置を示す平面図である。図１（ａ）は、歯付ベルトの長手方向（周方向）に沿ったベルト厚み方向の断面を示している。

【0017】

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態に係る歯付ベルト１は、例えば無端状の背部５と、背部５の一方の面上に、周方向（歯付ベルト１及び背部５の長手方向）に所定の間隔を開けて複数設けられた歯部７と、背部５に埋め込まれ、伸縮性を有する心体３とを備えている。

【0018】

背部５及び歯部７は、同一又は相異なる種類のゴムで構成されている。背部５及び歯部７の構成材料は、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ポリウレタン（ミラブルウレタンを含む）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）シリコーンゴム、及びエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）のうちから選ばれた少なくとも１種であってもよい。なお、糊状に溶かされたゴム材料と、且つゴムシートとを用いて成形することができる材料であれば、ベルト材料はこれらに限られない。

【0019】

心体３は、ベルトの周方向に沿って配置され、輪状となっている。心体３は、背部５内において、実質的にストレートに延びているが、ベルト厚み方向に若干波打って埋め込まれていてもよい。歯付ベルト１において、心体３の、ベルト厚み方向における、最も歯部７に近い位置と最もベルト背面に近い位置との差（すなわち、波打ち量）は０．５ｍｍ以内に収まっている。

【0020】

また、本実施形態の歯付ベルト１は、ばね定数が０．５Ｎ（０．５％・１０ｍｍ幅）以上２５０Ｎ（０．５％・１０ｍｍ幅）以下となっていることが好ましい。

【0021】

また、心体３は、複数の歯部７の間に位置する歯底部９において、歯部７の構成材料であるゴムに覆われており、露出していない。歯底部９は、実質的に平坦面又は曲面を有している。

【0022】

なお、歯付ベルト１の上記のばね定数は、図２に示すような測定装置を用いた引張り試験によって求められる。具体的には、直径が共に７ｍｍ程度の第１のプーリ（固定プーリ）４と第２のプーリ（移動プーリ）６との間に幅１０ｍｍの歯付ベルト２を巻き掛けて下方に荷重をかけ、０．５％伸び時の荷重（Ｎ）をロードセル８を用いて測定することにより、ばね定数が求められる。

【0023】

従来の歯付ベルトでは、ベルト及びプーリの歯ピッチを一定に保つ必要があるため、ガラス繊維やアラミド繊維等の高弾性率の心線が用いられている。これらの心線材料のばね定数は、１０００Ｎ／（１００％・３０ｍｍ幅）以上となっている。

【0024】

これに対し、本実施形態の歯付ベルト１における心体３は、少なくともベルトの周方向に伸縮性を有する編布又は不織布で構成されていることが好ましい。特に、心体３を構成する編布又は不織布の伸縮性は、ベルト走行方向における伸張のばね定数が５０Ｎ／（１００％・３０ｍｍ幅）以下であることが好ましい。当該編布又は不織布のばね定数が０．１Ｎ（１００％・３０ｍｍ幅）以上５０Ｎ／（１００％・３０ｍｍ幅）以下であればより好ましい。

【0025】

なお、編布又は不織布の上記のばね定数は、図２に示すような測定装置を用いた引張り試験によって求められる。具体的には、直径が共に７ｍｍ程度の第１のプーリ４と第２のプーリ６との間に幅３０ｍｍの編布を巻き掛けて下方に荷重をかけ、１００％伸び時の荷重（Ｎ）をロードセル８を用いて測定することにより、ばね定数が求められる。不織布の場合も同様の方法でばね定数が測定される。

【0026】

心体３が編布で構成されている場合、当該編布は、ウーリーナイロン糸、ポリウレタン糸とポリエステル糸とを用いたカバーリング糸及びポリウレタン糸のうち少なくとも１つを有していてもよい。心体３が不織布で構成されている場合、当該不織布は、不織布に加工できる種々の繊維で構成されていればよく、例えば、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維及びナイロン繊維のうち少なくとも１つを有していてもよい。

【0027】

この編布又は不織布は、伸縮方向をベルト周方向に一致させた状態で背部５に埋め込まれていることが好ましい。

【0028】

本実施形態の歯付ベルト１の歯数は特に限定されないが、例えば４０〜６７０程度であってよい。歯部７の高さは、例えば０．５１ｍｍ以上５．３０ｍｍ以下程度であってもよい。また、背厚み（背部５の厚み）は、例えば０．５５ｍｍ以上５．００ｍｍ以下程度であってもよい。歯のピッチ（歯部７のベルト進行方向の中心から隣接する歯部７のベルト進行の中心までの距離）は、例えば１．０ｍｍ以上１４．０ｍｍ以下程度であってもよい。歯付ベルト１のベルト幅は、例えば２．０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよい。歯付ベルト１は無端の輪状であるが、これに限られない。

【0029】

なお、以上で説明したのは本実施形態の歯付ベルトの構成例に過ぎず、構成材料や背部５の厚み、歯部７の形状（逆台形等）、歯高さ、心体３を構成する編布の編み方等、種々の構成要素は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0030】

−ベルト伝動装置の構成−
図３は、本発明の一実施形態に係るベルト伝動装置を示す図である。同図に示すように、本実施形態に係るベルト伝動装置１０は、軸１７を有する駆動プーリ１３と、軸１５を有する従動プーリ１１と、図１（ａ）〜（ｃ）に示す歯付ベルト１とを少なくとも備えている。駆動プーリ１３及び従動プーリ１１にはそれぞれ歯付ベルト１の複数の歯部７と噛み合わせ可能な歯（図示せず）が形成されている。

【0031】

駆動プーリ１３にはフランジが設けられていなくてもよく、一般的な歯付プーリであってもよい。あるいは、駆動プーリ１３はクラウンプーリであってもよい。

【0032】

このベルト伝動装置１０は、プリンタ等のＯＡ機器、各種情報機器、家電機器、その他一般産業用機器等、広範囲に利用される。紙や紙幣等の搬送に用いられる場合には、ベルト伝動装置１０を２つ設け、２つの歯付ベルト１の背面同士を対向させるように配置する。

【0033】

−歯付ベルトの製造−
以下、本実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の一例を記述する。

【0034】

まず、歯部に対応した形状の凹部（以下、金型の「歯部」とも表記）が形成された内金型（金型）に、糊状のゴム材料を塗布して当該凹部を埋める。

【0035】

次いで、内金型の外周に、背部の材料となる、少なくとも１層のゴムシート（第１のゴムシート）を巻き付ける。このとき、ゴムシートの巻き始め部と巻き終わり部を突き合わせる。

【0036】

次に、伸縮性を有し、自然状態での周長が前記金型の周長よりも短い輪状の編布又は同形状の不織布を引き延ばした状態で、前記第１のゴムシートの外側に被せる。この際の、編布又は不織布の好ましい伸縮倍率（すなわち、（金型の周長）／（編布又は不織布の自然状態での周長））は、例えば１．６倍以上２．０倍以下である。言い換えれば、自然状態での心体の周長は、金型の周長の５０％以上６２．５％以下であることが好ましい。

【0037】

編布は、例えば筒編み製の編布が所定幅の輪切りにされたものであり、心体として用いられる。この工程において、編布の伸縮方向は、内金型の周方向と一致させておくことで、ベルトの弾性力を適度な範囲に調節することが容易となるので好ましい。なお、本工程で用いられる編布又は不織布は、ゴムとの接着性を向上させるため、接着剤によるディップ処理が事前に施されていてもよい。

【0038】

次いで、内金型の外周（第１のゴムシート及び編布の外側）に、少なくとも１層のゴムシート（第２のゴムシート）を巻き付ける。

【0039】

次に、内金型から熱及び圧力を加えてゴムを加硫又は架橋させることにより、円筒状のベルト成形体を成形する。なお、成形温度は、１２０℃〜１５０℃、成形圧力は０．４ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度とする。

【0040】

次に、金型を取り外し、ベルト成形体を取り出す。この後、必要に応じてベルトの背面を研磨して背部を所望の厚さにしてもよい。続いて、カッター装置を用いて、このベルト成形体を所定幅で輪切りにする。これにより、本実施形態に係る歯付ベルトが作製できる。

【0041】

−歯付ベルトの効果−
本実施形態の歯付ベルトによれば、伸縮性を有する編布又は不織布を心体として用いているので、糸状の心体を用いる場合に比べて広い範囲の軸間距離に対応することができ、取り付けも容易になる。言い換えれば、ベルト長さと軸間距離が多少ずれた場合であっても、適度な張力を維持しつつ、ベルトの歯とプーリの歯との咬合を良好に保つことができる。このため、本実施形態の歯付ベルトは、軸間距離が固定された機器に好ましく使用され、機構の簡素化とこれに伴うコストダウンに大きく寄与することができる。

【0042】

また、本実施形態の歯付ベルトでは、ばね定数を、０．５Ｎ（０．５％・１０ｍｍ幅）以上２５０Ｎ（０．５％・１０ｍｍ幅）以下にすることができるので、１種類のベルトで軸間距離が異なる機器に広く対応することが可能であり、機器への取り付けも容易になっている。なお、歯付ベルトのばね定数が０．５Ｎ（０．５％・１０ｍｍ幅）を下回ると使用時のベルトの伸びが大きくなりすぎてベルトとプーリの歯との噛み合わせが困難となる。また、歯付ベルトのばね定数が２５０Ｎ（０．５％・１０ｍｍ幅）を超えると、機器へのベルトの取り付けが容易に行いにくくなる。

【0043】

また、本実施形態の歯付ベルトでは、心体のベルト厚み方向の波打ちが小さく、心体の、ベルト厚み方向における、最も歯部に近い位置と最もベルト背面に近い位置との差が０．５ｍｍ以内に収まっている。このため、心体の波打ちが大きい場合に比べて部分ごと、あるいは製品ごとでの伸長率の変動を小さくすることができる。

【0044】

また、本実施形態の歯付ベルトでは、歯底部に心体が露出しないので、心体の摩耗が防がれ、長期間張力を維持することが可能となる。

【0045】

ここで、ガラス心線を用いた歯付ベルトの場合、シート状のゴムを、歯を形成した金型に巻き付け、ベルト背面側から熱および圧力をかけて歯を形成する。しかし、本実施形態の歯付ベルト１に用いられる編布又は不織布は、心線より剛性が小さく柔らかいため、上記製造方法では、編布がゴムの流れによって歯部に落ち込み、波打った状態で成形されてしまう。その結果、ベルトの弾性率にばらつきが生じる。

【0046】

これに対し、本実施形態の製造方法では、あらかじめ歯部７および歯底部９にゴム材料を成形することにより、編布又は不織布の歯部７への落ち込みを低減することができる。さらに、本実施形態の製造方法では、編布又は不織布の周長よりも周長が長い内金型に編布又は不織布を適度に伸長させた状態で被せているので、編布又は不織布の波打ちを大幅に低減することが可能となっている。

【0047】

図４（ａ）は、本実施形態に係る歯付ベルト１とプーリ（ここでは駆動プーリ１３）との噛み合わせ部分を拡大して示す側面図であり、（ｂ）は、従来の歯付ベルト１０１とプーリ１３との噛み合わせ部分を拡大して示す側面図である。

【0048】

図４（ｂ）に示す従来の歯付ベルト１０１は、特許文献１に記載された歯付ベルトである。従来の歯付ベルト１０１では、その製法上、心体３のうち三角ノーズ又は凸状支えに支えられていた部分が歯底部１０９に露出する。また、歯底部１０９の底面形状は、心体３の露出部分に向かって凹んで（図４（ｂ）、（ｃ）では上に凸）いる。

【0049】

このため、図４（ｂ）、（ｃ）に示す従来の歯付ベルト１０１では、側面視において、プーリ１３（の歯１９）に巻き付く部分全体の形状は多角形状となりやすく、歯ピッチごとのベルト速度の変動（すなわち変動ムラ）が大きくなる。

【0050】

また、心体３が露出することで、プーリ１３との間に摩擦が生じ、ベルト寿命が短縮する可能性がある。また、従来の方法では、心体３を支えている部分で編布又は不織布に折れ曲がりが発生しやすくなるので、ベルトの弾性率にばらつきが生じる可能性もある。

【0051】

これに対し、図４（ａ）に示す本実施形態の歯付ベルト１では、ベルトの弾性率が安定しており、且つ適度な弾性率を有しており、歯底部９の形状も平坦面又は曲面となっている。このため、本実施形態の歯付ベルト１では、心体３を歯底部９の全体で支えられ、図４（ｂ）、（ｃ）に示す従来のベルトに比べてより円形に近い形でプーリ１３に巻き付き、駆動時の速度の変動を小さく抑えることができる。

【0052】

ＯＡ機器や搬送装置では、紙、紙幣、カードなどの送り精度が要求されることから、ベルトの速度変動（速度ムラ）が小さいことが要求される。従って、本実施形態の歯付ベルト１は、ＯＡ機器や搬送装置に好ましく用いられ、従来の歯付ベルト１０１に比べて搬送装置等の搬送精度を大きく向上させることができる。また、心体３の摩耗が防がれ、ベルト寿命を長くすることができる。

【0053】

また、本実施形態の歯付ベルト１で心体３として用いられる編布又は不織布には、片寄り性がほとんどない。そのため、歯付ベルト１の片寄り性がほとんどなく、フランジ付きのプーリを用いなくてもプーリから歯付ベルト１が脱落しにくくなっている。

【0054】

ただし、装置によっては、軸、プーリの平衡度に若干のズレ（ミスアライメント）があり、その影響によりベルトが蛇行し、プーリが脱落するおそれがある。その場合には、プーリからの脱落を防止するクラウン形状のプーリを本実施形態の歯付ベルト１と共に用いることが望ましい。

【0055】

このように、本実施形態の歯付ベルト１は、フランジレスプーリ、あるいはクラウンプーリと共に使用することができるので、プーリの構造を簡素化することができ、機器のコストダウンに寄与することができる。

【0056】

また、ベルト背面搬送に本実施形態の歯付ベルト１を用いる場合には、駆動プーリ又は従動プーリとしてフランジレスプーリあるいはベルト背面位置よりも低いフランジを有するプーリを用いることで、プーリとの巻き付き部でも容易に紙等（搬送対象物）を搬送することができる。

【0057】

ベルトの脱落を防止する目的で使用するプーリフランジの外径は、ベルトの背面位置よりも外側にあることが一般的である。このため、プーリの巻き付き部で紙葉類を搬送する際は、ベルトの背面位置よりもフランジ外径を小さくすることで、ベルト背面での搬送を実現できる。しかし、この場合、ある一定のベルト背面厚みを持たせる必要がある。この結果、ベルトの背厚みが厚くなり、ベルトの曲げロスが大きくなる。

【0058】

本実施形態の歯付ベルト１の場合、原則としてフランジ付きプーリを必要としないので、ベルトの背厚みを厚くする必要がなく、背面搬送を行う際にもベルトを薄くすることができ、ベルトの曲げロスが小さくできる。この結果、ベルトの動力損失を低減でき、省エネルギーを実現できる。また、ベルトを薄くすることで、屈曲性および柔軟性を向上できるので、コンパクトな小プーリに適用することもできる。

【実施例】

【0059】

＜歯付ベルトの準備＞
上述の製造方法に従って、実施例１、２に係る歯付ベルトを製造した。内金型の歯部には、ゴム材料として糊状のウレタンゴム材料とカーボンブラックと可塑剤等をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）で溶かした液を用い、ゴムシートとして、厚みが０．３３ｍｍのシート状のミラブルウレタンを所定の枚数用いた。

【0060】

また、心体材料となる編布は、ポリエステル仮撚糸を横編機を用いて筒編みした後、シートゴム材料のミラブルウレタンをＭＥＫに溶かした液でディッピング処理することで作製した。

【0061】

また、比較例１、２に係る歯付ベルトを製造した。内金型の歯部を糊状のゴム材料で埋めることなく、内金型の外側にゴムシートを巻き付けた他は、実施例１、２の歯付ベルトと同様の方法で作製した。ただし、用いたゴムシートの枚数は、後述の通りとした。

【0062】

＜編布の波打ち量測定＞
実施例及び比較例に係る歯付ベルトに負荷をかけない状態で、歯先から歯底までの長さ（すなわち、歯高さ）、歯先から編布（心体）の下端までの距離、歯先から編布の上端までの距離、歯先から背面までの距離（総厚み）をそれぞれ測定した。

【0063】

編布の波打ち量は、（歯先から編布の上端までの距離）−（歯先から編布の下端までの距離）によって求めた。ここで、編布の下端とは、１本の歯付ベルトにおいて、編布の厚み方向の位置が最も下になっている部分の下端を意味し、編布の上端は、１本の歯付ベルトにおいて、編布の厚み方向の位置が最も上になっている部分の上端を意味する。なお、この測定は、光学顕微鏡（協和光学工業製）を用いて１００倍に拡大した各歯付ベルトの縦断面の写真を用いて行った。

【0064】

＜噛み合い歯数の測定＞
図５は、歯付ベルト用のベルト検尺機２６を示す図である。本測定で用いられるベルト検尺機２６は、位置が固定され、回転が可能な固定プーリ２７と、固定プーリ２７の下方に配置され、回転が可能な移動プーリ２９と、ロードセル２８とを備えている。

【0065】

この固定プーリ２７と移動プーリ２９との間に被験体となる歯付ベルトを巻き掛けた状態で、移動プーリ２９に所定の荷重をかけ、ベルトを回転させた。軸にかかる軸荷重は、ロードセル２８によって検出される。ベルトの張力は、Tp=FS/2・1/sin(θ/2) ・・・（１）により求めた。ここで、FSはベルトの軸荷重である。

【0066】

上記条件下で、被検体の歯付ベルトについて、軸荷重を変化させてベルトが巻き付いている移動プーリ２９の歯数を測定した。噛み合いの良否の判定は、光学顕微鏡を用いた拡大観察によって行った。

【0067】

なお、固定プーリ２７及び移動プーリ２９の直径は１９．４０ｍｍとし、プーリの歯数は共に３０歯とした。

【0068】

＜測定される歯付ベルト＞
−実施例１−
上述の方法に従って、実施例１に係る歯付ベルトを作製した。ベルトを成形する際には、糊状のウレタン材料で内金型の歯部を埋めた後、２層のゴムシート、編布、３層のゴムシートを順に内金型に巻き付けた。心体として用いる編布の、内金型にセットする前の周長は１８０ｍｍ、内金型の周長は３２４．５ｍｍとした。ベルトの歯数は１６０歯、ベルト幅は１０ｍｍ、周長は３２５．１２ｍｍとした。本実施例の歯付ベルトについて、編布の波打ち量測定と、噛み合い歯数の測定を行った。

【0069】

−実施例２−
上述の方法に従って、実施例２に係る歯付ベルトを作製した。ベルトを成形する際には、糊状のウレタン材料で内金型の歯部を埋めた後、２層のゴムシート、編布、２層のゴムシートを順に内金型に巻き付けた。心体として用いる編布の、内金型にセットする前の周長は１８０ｍｍ、内金型の周長は３２４．５ｍｍとした。ベルトの歯数は１６０歯、ベルト幅は１０ｍｍ、周長は３２５．１２ｍｍとした。本実施例の歯付ベルトについて、編布の波打ち量測定を行った。

【0070】

−比較例１−
上述の方法に従って、比較例１に係る歯付ベルトを作製した。ベルトを成形する際には、内金型の歯部を埋めることなく、１層のゴムシート、編布、３層のゴムシートを順に内金型に巻き付けた。心体として用いる編布の、内金型にセットする前の周長は１８０ｍｍ、内金型の周長は３２４．５ｍｍとした。ベルトの歯数は１６０歯、ベルト幅は１０ｍｍ、周長は３２５．１２ｍｍとした。本比較例の歯付ベルトについて、編布の波打ち量測定を行った。

【0071】

−比較例２−
上述の方法に従って、比較例２に係る歯付ベルトを作製した。ベルトを成形する際には、内金型の歯部を埋めることなく、２層のゴムシート、編布、３層のゴムシートを順に内金型に巻き付けた。心体として用いる編布の、内金型にセットする前の周長は１８０ｍｍ、内金型の周長は３２４．５ｍｍとした。ベルトの歯数は１６０歯、ベルト幅は１０ｍｍ、周長は３２５．１２ｍｍとした。本比較例の歯付ベルトについて、噛み合い歯数の測定を行った。

【0072】

＜測定結果＞
表１に、実施例１、２及び比較例１に係る歯付ベルトについての各測定値を示す。

【0073】

【表1】

【0074】

実施例１、２の測定結果から、上述の実施形態で説明した方法によって、編布の波打ち量を少なくとも０．５ｍｍ以内（それぞれ０．３１１ｍｍ、０．３４５ｍｍ）に抑えることができることが確認できた。また、編布は背部内に埋め込まれ、歯部の内部への落ち込みは見られなかった（図示せず）。

【0075】

これに対し、比較例１に係る歯付ベルトでは、編布の波打ち量は０．５７４ｍｍと、０．５ｍｍを超えていた。比較例１に係る歯付ベルトでは、編布の一部が歯部内に落ち込んでいた。

【0076】

また、実施例１及び比較例２の歯付ベルトについて、ベルトと噛み合うプーリの歯数を測定した結果を表２及び図６に示す。

【0077】

【表2】

【0078】

表２に示す通り、表２及び図６の縦軸に示す「バックラッシがゼロとなる噛み合い歯数」は、バックラッシが無く、プーリの歯とベルトが良好に噛み合っていることを示す。本測定では、プーリの歯数が３０歯であるので、ベルトとプーリが最も良好に噛み合っている状態では、「バックラッシがゼロとなる噛み合い歯数」＝１５歯となる。逆に、バックラッシがゼロとなる噛み合い歯数が少ないことは、ベルトとプーリの歯の噛み合わせが不良であることを意味する。

【0079】

表２及び図６に示すように、実施例１の歯付ベルトでは、ベルト張力が３〜５．５Ｎと広い範囲で１４歯以上がベルトと適正に噛み合わされていた。これに対し、比較例２の歯付ベルトでは、噛み合わせが適正となる範囲が著しく狭くなっていた。

【0080】

これは、編布がストレートな状態により近い実施例１の歯付ベルトの方が、比較例２の歯付ベルトに比べて荷重によるベルトの変動量が小さいこと、実施例１の歯付ベルトでは、及びピッチラインディファレンシャル（ＰＬＤ）や荷重変動量の部位ごと、製品ごとのバラツキが小さいことによると推定される。

【0081】

以上のように、本実施例に係る歯付ベルトでは、軸間距離が異なる機器であっても幅広い範囲で適正に噛み合わせることが可能になることが確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0082】

以上説明したように、本発明の一実施形態に係る歯付ベルトは、ＯＡ機器や紙等の搬送機器等種々の機器に適用されうる。

【符号の説明】

【0083】

１、２ 歯付ベルト
３ 心体
４ 第１のプーリ
５ 背部
６ 第２のプーリ
７ 歯部
８、２８ ロードセル
９ 歯底部
１０ ベルト伝動装置
１１ 従動プーリ
１３ 駆動プーリ
１５、１７ 軸
１９ 歯
２７ 固定プーリ
２９ 移動プーリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】