特許 7196317 歯付ベルトを用いた伝動システム及びそれに使用される歯付ベルト

(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】

(24)【登録日】2022-12-16

(45)【発行日】2022-12-26

(54)【発明の名称】歯付ベルトを用いた伝動システム及びそれに使用される歯付ベルト

(51)【国際特許分類】

   F16G 1/28 20060101AFI20221219BHJP

   D02G 3/16 20060101ALI20221219BHJP

   D02G 3/44 20060101ALI20221219BHJP

【ＦＩ】

F16G1/28 E

D02G3/16

D02G3/44

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021539437

(86)(22)【出願日】2021-07-01

(86)【国際出願番号】 JP2021024922

(87)【国際公開番号】W WO2022004839

(87)【国際公開日】2022-01-06

【審査請求日】2021-07-06

【審判番号】

【審判請求日】2022-02-10

(31)【優先権主張番号】P 2020115532

(32)【優先日】2020-07-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(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】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】椿野 和之

【合議体】

【審判長】平田 信勝

【審判官】小川 恭司

【審判官】尾崎 和寛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－９６２２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

F16G 1/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エラストマー製のベルト本体と、前記ベルト本体に埋設されるとともにベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられたカーボン繊維製の心線と、を備えた歯付ベルト及び該歯付ベルトに噛み合う歯付プーリを用いた伝動システムであって、
前記ベルト本体は、断面横長矩形の平帯部と、該平帯部の内周側に一体に設けられた複数の歯部とを有し、
前記心線が前記心線を構成するカーボン繊維のフィラメント束を一方向に撚った片撚り糸であり、前記片撚り糸の心線の長さ１０ｃｍ当たりの撚り数が４回／１０ｃｍ以上１２回／１０ｃｍ以下であり、
ベルト伸張率０．２％時のベルト幅１ｍｍ当たりのベルト張力Ｔ０．２が７０Ｎ／ｍｍ以上であるとともに、前記歯付プーリとのバックラッシュ量は、０．１０ｍｍ以上０．６５ｍｍよりも小さく、上記ベルト本体の硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３ デュロメータ タイプＡで、８９°以上であり、表面動摩擦係数は、１．５以下である歯付ベルトを用いた伝動システム。

【請求項2】

請求項１に記載された歯付ベルトを用いた伝動システムにおいて、
前記ベルト本体が熱硬化性エラストマーで形成されている歯付ベルトを用いた伝動システム。

【請求項3】

請求項２に記載された歯付ベルトを用いた伝動システムにおいて、
前記ベルト本体が熱硬化性ポリウレタン樹脂で形成されている歯付ベルトを用いた伝動システム。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１つに記載された歯付ベルトを用いた伝動システムにおいて、
前記心線を構成するカーボン繊維の総フィラメント本数が６０００本以上４８０００本以下である歯付ベルトを用いた伝動システム。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１つに記載された歯付ベルトを用いた伝動システムにおいて、
上記ピッチは、８ｍｍ以上１４ｍｍ以下である歯付ベルトを用いた伝動システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯付ベルトを用いた伝動システム及びそれに使用される歯付ベルトに関する。

【背景技術】

【0002】

カーボン繊維製の心線を用いた歯付ベルトが知られている。例えば、特許文献１には、ゴム製のベルト本体にカーボン繊維製の心線が埋設された歯付ベルトが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－２４０７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、位置決め精度が優れる歯付ベルトを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、エラストマー製のベルト本体と、前記ベルト本体に埋設されるとともにベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられたカーボン繊維製の心線と、を備えた歯付ベルトであって、前記ベルト本体は、断面横長矩形の平帯部と、該平帯部の内周側に一体に設けられた複数の歯部とを有し、ベルト伸張率０．２％時のベルト幅１ｍｍ当たりのベルト張力Ｔ_０．２が７０Ｎ／ｍｍ以上であるとともに、歯付プーリとのバックラッシュ量は、０．１０ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下であり、上記ベルト本体の硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３ デュロメータ タイプＡで、８９°以上であり、表面動摩擦係数は、１．５以下である。

【0006】

前記ベルト本体は、好ましくは、熱硬化性エラストマーで形成され、より好ましくは熱硬化性ポリウレタン樹脂で形成されている。

【0007】

前記心線を構成するカーボン繊維の総フィラメント本数は、好ましくは６０００本以上４８０００本以下である。

【0008】

前記心線は、好ましくはカーボン繊維のフィラメント束を一方向に撚った片撚り糸である。

【0009】

前記片撚り糸の心線の長さ１０ｃｍ当たりの撚り数は、好ましくは４回／１０ｃｍ以上１２回／１０ｃｍ以下である。

【0010】

上記ピッチは、好ましくは、８ｍｍ以上１４ｍｍ以下である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ベルト張力Ｔ_０．２が７０Ｎ／ｍｍ以上であるとともに、歯付プーリとのバックラッシュ量は０．１０ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下であり、ベルト本体の硬度はＪＩＳ Ｋ ６２５３ デュロメータ タイプＡで、８９°以上であり、表面動摩擦係数は１．５以下であることにより、ずれ量が小さく、位置決め精度が優れる歯付ベルトを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1A】実施形態に係る歯付ベルトの一片の斜視図である。

【図1B】実施形態に係る歯付ベルトの一部分の縦断面図である。

【図2】ベルト引張試験機の構成を示す図である。

【図3A】実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の第１の説明図である。

【図3B】実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の第２の説明図である。

【図3C】実施形態に係る歯付ベルトの製造方法の第３の説明図である。

【図4】ベルトずれ量計測試験機のプーリレイアウト図である。

【図5】駆動プーリ及び駆動プーリを示す一部拡大正面図である。

【図6】動摩擦係数変化試験機のプーリレイアウト図である。

【図7】実施例及び比較例１～５の歯付ベルトの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

【0014】

図１Ａ及び図１Ｂは、実施形態に係る歯付ベルトＢを示す。実施形態に係る歯付ベルトＢは、噛み合い歯付ベルトであり、例えば、工作機械、印刷機械、繊維機械、射出成形機等の高負荷伝動用途に好適に用いられる。実施形態に係る歯付ベルトＢのベルト長さは、例えば５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下である。ベルト幅は、例えば１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。ベルト厚さ（最大）は、例えば３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

【0015】

実施形態に係る歯付ベルトＢは、ポリウレタン樹脂で形成されたエラストマー製のエンドレスの歯付ベルト本体１１を備える。歯付ベルト本体１１は、断面横長矩形の平帯部１１１と、その内周側に一体に設けられた複数の歯部１１２とを有する。複数の歯部１１２は、ベルト長さ方向に一定ピッチで間隔をおいて設けられている。

【0016】

歯部１１２の側面視の歯形としては、例えば、両側が外側に円弧状に膨出したＳＴＳ歯形や台形歯形等が挙げられる。歯部１１２の歯数は、例えば３０個以上４００個以下である。歯幅（ベルト長さ方向の最大寸法）は、例えば２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。歯高さは、例えば２ｍｍ以上８ｍｍ以下である。配設ピッチは、例えば８ｍｍ以上１４ｍｍ以下である。

【0017】

歯付ベルト本体１１を形成する材料は、熱硬化性エラストマーが好ましい。より好ましくは、熱硬化性ポリウレタン樹脂である。このポリウレタン樹脂は、ウレタンプレポリマーに、硬化剤、可塑剤等の配合剤が配合されたウレタン組成物が加熱及び加圧されて硬化したものである。

【0018】

ウレタンプレポリマーは、イソシアネート成分とポリオール成分との反応により得られる末端に複数のＮＣＯ基を有する比較的低分子量のウレタン化合物である。イソシアネート成分としては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等が挙げられる。ポリオール成分としては、例えばポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）等が挙げられる。ウレタンプレポリマーは、単一のウレタン化合物で構成されていても、複数のウレタン化合物が混合されて構成されていても、どちらでもよい。

【0019】

硬化剤としては、例えば、１，４－フェニレンジアミン、２，６－ジアミノトルエン、１，５－ナフタレンジアミン、４，４’－ジアミノジフェニルメタン、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）などのアミン化合物等が挙げられる。硬化剤は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。アミン化合物の硬化剤は、硬化剤中のＮＨ_２基のモル数のウレタンプレポリマー中のＮＣＯ基のモル数に対する比であるα値（ＮＨ_２基／ＮＣＯ基）が０．７０以上１．１０以下となるように配合されていることが好ましい。

【0020】

可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）やジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などのジアルキルフタレート；ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）などのジアルキルアジペート；ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）などのジアルキルセバケート等が挙げられる。可塑剤は、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。可塑剤の配合量は、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して例えば３質量部以上２０質量部以下である。

【0021】

なお、その他の配合剤としては、例えば、着色剤、消泡剤、安定剤等が挙げられる。

【0022】

歯付ベルト本体１１を形成するポリウレタン樹脂の硬度は、８９°以上１００°以下である。このポリウレタン樹脂の硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３ デュロメータ タイプＡに基づいて測定されるが、ベルト本体側面部から測定されてもよい。このとき、ベルト幅は１０ｍｍ以上とする。

【0023】

実施形態に係る歯付ベルトＢは、歯付ベルト本体１１の平帯部１１１に埋設されたカーボン繊維製の心線１２を備える。心線１２の外径は、高負荷伝動での優れた耐久性を得る観点から、好ましくは０．６ｍｍ以上２．２ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。

【0024】

心線１２を構成するカーボン繊維は、高負荷伝動での優れた耐久性を得る観点から、ＰＡＮ系カーボン繊維であることが好ましい。カーボン繊維のフィラメント径は、同様の観点から、好ましくは４μｍ以上９μｍ以下、より好ましくは６μｍ以上８μｍ以下である。

【0025】

心線１２を構成するカーボン繊維の総フィラメント本数は、高負荷伝動での優れた耐久性を得る観点から、好ましくは６０００本（６Ｋ）以上４８０００本（４８Ｋ）以下、より好ましくは９０００本（９Ｋ）以上１８０００本（１８Ｋ）、更に好ましくは１２０００本（１２Ｋ）である。心線１２を構成するカーボン繊維の繊度は、同様の観点から、好ましくは４００ｔｅｘ以上３２００ｔｅｘ以下、より好ましくは６００ｔｅｘ以上１２００ｔｅｘ以下、更に好ましくは８００ｔｅｘである。

【0026】

心線１２は、高負荷伝動での優れた耐久性を得る観点から、撚り糸であることが好ましい。心線１２を構成する撚り糸としては、片撚り糸、諸撚り糸、及びラング撚り糸が挙げられる。撚り糸の心線１２は、同様の観点から、カーボン繊維のフィラメント束を一方向に撚った片撚り糸であることが好ましい。片撚り糸の心線１２の撚り数は、同様の観点から、好ましくは４回／１０ｃｍ以上１２回／１０ｃｍ以下、より好ましくは６回／１０ｃｍ以上１０回／１０ｃｍ以下である。片撚り糸の心線１２には、Ｓ撚り糸が用いられても、Ｚ撚り糸が用いられても、それらの両方が用いられても、いずれでもよい。

【0027】

心線１２は、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられている。心線１２は、Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸の２本で構成され、それらが二重螺旋を形成するように設けられていてもよい。心線１２は、ベルト幅方向に間隔をおいて並行に延びるように配置されることとなるが、このとき、心線１２のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数は、高負荷伝動での優れた耐久性を得る観点から、好ましくは６本／１０ｍｍ以上１０本／１０ｍｍ以下、より好ましくは７本／１０ｍｍ以上９本／１０ｍｍ以下である。

【0028】

心線１２には、成形前に予め液状の接着剤に浸漬した後に乾燥させる等の接着処理が施されていることが好ましい。

【0029】

実施形態に係る歯付ベルトＢは、歯付ベルト本体１１におけるベルト厚さ方向の心線１２の埋設位置よりも内周側にベルト長さ方向に沿って埋設された不織布１３を備える。不織布１３は、一枚で構成されていても、複数枚で構成されていても、どちらでもよい。

【0030】

不織布１３は、歯付ベルト本体１１を形成するポリウレタン樹脂を含んで、側面視において層を形成するように設けられている。不織布１３の歯部１１２に対応する部分は、側面視において内周側に膨出するように歯部１１２に入り込んでベルト厚さ方向に厚く広がっている。不織布１３の歯部１１２間に対応する部分は、心線１２に接触してベルト厚さ方向に薄く圧縮されている。

【0031】

不織布１３を構成する繊維材料としては、例えば、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリケトン繊維、カーボン繊維等が挙げられる。不織布１３は、単一種の繊維で形成されていても、また、複数種の繊維で形成されていても、どちらでもよい。

【0032】

不織布１３には、成形前に予め液状の接着剤に浸漬した後に乾燥させる等の接着処理が施されていることが好ましい。

【0033】

実施形態に係る歯付ベルトＢは、ベルト伸張率０．２％時のベルト幅１ｍｍ当たりのベルト張力Ｔ_０．２が７０Ｎ／ｍｍ以上である。このベルト張力Ｔ_０．２は、高負荷伝動での優れた耐久性を得る観点から、好ましくは８０Ｎ／ｍｍ以上、より好ましくは９０Ｎ／ｍｍ以上である。ベルト張力Ｔ_０．２は、曲げ剛性が高くなって耐屈曲疲労性が損なわれるのを回避する観点から、好ましくは１４０Ｎ／ｍｍ以下、より好ましくは１２０Ｎ／ｍｍ以下である。

【0034】

実施形態に係る歯付ベルトＢは、対応する歯付プーリと完全に噛み合った際の歯付ベルトＢと歯付プーリのバックラッシュ量が０．１０ｍｍ～０．７５ｍｍとなっている。すなわち、大きすぎても小さすぎない範囲であれば、ずれ量が適切となる。また、歯付ベルトＢの表面動摩擦係数は１．５以下となっている。表面動摩擦係数が高くなりすぎると、歯が変形してしまうからである。

【0035】

ここで、これらのベルト張力Ｔ_０．２は、次のようにして求められる。

【0036】

まず、２５℃の雰囲気下において、図２に示すように、実施形態に係る歯付ベルトＢを、ベルト引張試験機２０のそれぞれプーリ径が９５．４ｍｍの一対の平プーリ２１に、ベルト背面が接触するように巻き掛ける。

【0037】

次いで、一方の平プーリ２１を他方の平プーリ２１から５０ｍｍ／分の速度で離間させる。このとき、一対の平プーリ２１間の変位と、一対の平プーリ２１のいずれかを介して検出される張力との関係を記録する。

【0038】

続いて、一対の平プーリ２１間の変位を２倍してベルト伸び量を算出し、それを無負荷状態での実施形態に係る歯付ベルトＢのベルト長さで除すことにより、一対の平プーリ２１間の変位をベルト伸張率に換算する。また、検出される張力を２で除してベルト張力を算出し、それを実施形態に係る歯付ベルトＢのベルト幅で除すことにより、検出される張力をベルト幅１ｍｍ当たりのベルト張力に換算する。

【0039】

そして、これらのベルト伸張率とベルト張力との関係から、ベルト幅１ｍｍ当たりのベルト張力が５０Ｎとなる点が起点となるようにゼロ補正し、ベルト張力Ｔ_０．２を求める。

【0040】

以上の構成の実施形態に係る歯付ベルトＢによれば、ベルト張力Ｔ_０．２が７０Ｎ／ｍｍ以上であることにより、弾性率が高くピッチラインがずれにくく、ベルト本体の硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３ デュロメータ タイプＡで８９°以上であることで柔らかすぎず、表面動摩擦係数は１．５以下であることで適度に滑り、その上で、歯付プーリとのバックラッシュ量は、０．１０ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下であることにより、位置決め精度が極めて向上する。

【0041】

次に、実施形態に係る歯付ベルトＢの製造方法について説明する。

【0042】

まず、図３Ａに示すように、円柱状の内金型３１に不織布１３を被せ、その上から心線１２を螺旋状に巻き付ける。このとき、内金型３１の外周には、断面が歯部１１２に対応した形状の軸方向に延びる凹溝３２が周方向に間隔をおいて一定ピッチで設けられているとともに、各凹溝３２間に軸方向に延びる突条３３が構成されていることから、不織布１３及び心線１２を、それらが突条３３で支持されるように設ける。

【0043】

次いで、図３Ｂに示すように、内金型３１を円筒状の外金型３４の中に収容する。このとき、内金型３１と外金型３４との間に歯付ベルト本体成形用のキャビティＣが構成される。

【0044】

続いて、図３Ｃに示すように、密閉したキャビティＣにウレタンプレポリマーに配合剤を配合した液状のウレタン組成物を注入して充填するとともに加熱する。このとき、ウレタン組成物が流動して硬化することによりポリウレタン樹脂の歯付ベルト本体１１が形成される。また、凹溝３２では歯部１１２が形成される。心線１２は、その歯付ベルト本体１１に接着して埋設される。さらに、不織布１３は、ウレタン組成物が含浸して硬化するとともに、歯付ベルト本体１１に接着して埋設される。以上のようにして、歯付ベルト本体１１、心線１２、及び不織布１３が一体化して円筒状のベルトスラブＳが成型される。

【0045】

最後に、内金型３１及び外金型３４からベルトスラブＳを脱型し、それを輪切りすることにより実施形態に係る歯付ベルトＢが得られる。

【0046】

なお、上記実施形態では、歯付ベルト本体１１、心線１２、及び不織布１３で構成された歯付ベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、歯付ベルト本体の内周側の歯部側表面、及び／又は、歯付ベルト本体の外周側の背面に補強布が設けられていてもよい。

【0047】

上記実施形態では、歯付ベルト本体がポリウレタン樹脂で形成された歯付ベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト本体が架橋ゴム組成物で形成されていてもよい。

【実施例】

【0048】

（歯付ベルト）
実施例及び比較例１～５の歯付ベルトを作製した。それぞれの構成は図５に示す。

【0049】

＜実施例＞
上記実施形態と同様の構成のＳＴＳ歯形の歯付ベルトを実施例とした。

【0050】

実施例の歯付ベルトは、ベルト長さが８００ｍｍ、ベルト幅が１０ｍｍ、ベルト厚さ（最大）が４．８ｍｍであった。歯部は、ＩＳＯ１３０５０：２０１４（Ｅ）で規定されるＳ８Ｍで、配設ピッチが８ｍｍであった。

【0051】

歯付ベルト本体を形成するためのウレタン組成物には、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して、硬化剤の３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン１３質量部及び可塑剤のジオクチルフタレート１０質量部を配合したものを用いた。歯付ベルト本体を形成するポリウレタン樹脂のＪＩＳ Ｋ７３１２に基づいて測定したＪＩＳ－Ａ硬度は９２°であった。

【0052】

心線には、フィラメント本数が１２０００本のカーボン繊維（Ｔｅｎａｘ-Ｊ ＵＴＳ５０ Ｆ２２ 帝人社製、１２Ｋ、８００ｔｅｘ、フィラメント径：７．０μｍ）のフィラメント束を、長さ１０ｃｍ当たりの撚り数を６回／１０ｃｍとして一方向に撚った片撚り糸を用いた。片撚り糸の心線は、Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸を準備し、それらには、接着剤に浸漬した後に乾燥させる接着処理を施した。Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸の片撚り糸の心線は、それらがベルト幅方向に交互に並んで二重螺旋を形成するように設けた。心線のベルト幅１０ｍｍ当たりの本数は８本とした。心線の外径は０．９ｍｍであった。

【0053】

不織布として、ニードルパンチ法により無加圧で製造されたナイロン繊維製のものを用いた。不織布には、接着処理を施さなかった。なお、ニードルパンチ法とは、繊維の方向がある程度揃った繊維ウェブに対し、フックの付いた多数の針を垂直に突き刺したり引き上げたりすることを繰返し、繊維ウェブ中の繊維同士を互いに絡ませることによりシート状にする方法である。

【0054】

（ベルトずれ量計測試験方法）
図４は、ベルトずれ量計測試験機４０のプーリレイアウトを示す。このベルトずれ量計測試験機４０は、歯数が２４の駆動プーリ４１と、その右側方に設けられた歯数が２４の従動プーリ４２とを有する。従動プーリ４２は、左右に可動に設けられて軸荷重を負荷できるように構成されているとともに、負荷トルクも負荷できるように構成されている。

【0055】

実施例及び比較例１～５のそれぞれの歯付ベルトＢについて、室温の雰囲気下において、駆動プーリ４１及び従動プーリ４２間に巻き掛けた。ベルトサイズは、ベルト長さが８００ｍｍ、ベルト幅が１０ｍｍ、及び配設ピッチが８ｍｍで、１８００ｒｐｍの回転速度とする。従動プーリ４２に３００Ｎの固定軸荷重（ＳＷ）を負荷して歯付ベルトＢに張力を与えるとともに、１０Ｎ・ｍの負荷トルクを負荷し、その状態で、駆動プーリ４１を１８００ｒｐｍの回転数で回転させた。正回転（時計回り）で１０回転、逆回転（反時計回り）で１０回転だけ駆動軸モータを回転させ、駆動軸モータが元の位置に戻ってきたときの、従動軸のずれ角度を計測し、ベルトずれ量を計算した。

【0056】

（バックラッシュ測定方法）
負荷トルクは、なしで、従動プーリ４２に４４１Ｎ（４５ｋｇｆ）の荷重ＤＷを加え、ベルトサイズは、図４と同様で、ベルト長さが８００ｍｍ、ベルト幅が１０ｍｍ、及び配設ピッチが８ｍｍ、室温でベルト静止時に測定した。図５に、駆動プーリ４１及び駆動プーリ４２の一部拡大図を示す。

【0057】

実施例及び比較例１～５のそれぞれの歯付ベルトＢについて、室温の雰囲気下において、駆動プーリ４１及び従動プーリ４２間に巻き掛けた。手回しで３回転させ、従動プーリ４２の噛み合い歯数、６歯目のバックラッシュを計測した。計測場所は、歯高さの１／２の場所を計測した。左右にバックラッシュがある場合は、左右の大きい数値を採用した。ｒ＝３の平均値をそのベルトとプーリのバックラッシュとした。

【0058】

（動摩擦係数変化測定方法）
図６は、歯付ベルトＢの動摩擦係数測定装置６０の構成を示す。

【0059】

この動摩擦係数測定装置６０は、縦壁に取付固定されたロードセル６１と、その側方に設けられた平プーリ６２とからなる。平プーリの材質はＳＵＳ３０４、表面粗さは６．３Ｓ以下とする。

【0060】

実施例１及び比較例１～５のそれぞれの歯付ベルトＢについて、長さ６００ｍｍ、幅１０ｍｍの短冊状のテストピースを切り出し、その一端をロードセル６１に固定すると共に水平に延ばして直径６０ｍｍの平プーリ６２に、歯先と平プーリ６２と接触するように巻き掛け、他端に１．７５ｋｇのウエイト６３を吊り下げて１７．２Ｎの荷重を負荷し、その状態でロードセル６１を引っ張る方向に平プーリ６２を４２ｒｐｍの回転数で回転させた。回転開始から３０秒後のロードセル値を読み取り、動摩擦係数μ’を算出する。なお、動摩擦係数μ’は、下記式に基づいて算出した。ｒ＝３の平均値を算出した。Ｔ１はロードセル６１の測定値で張側張力を示す。Ｔ２は、ウエイト６３の荷重で、緩み側張力を示す。

【0061】

【数1】

【0062】

（試験結果）
図５に試験結果を示す。実施例の歯付ベルトのベルト張力Ｔ_０．２は１００Ｎ／ｍｍであった。歯付プーリとのバックラッシュ量は、０．１６ｍｍである。表面動摩擦係数は、０．６５であり、ずれ量は、０．７２ｍｍであった。

【0063】

＜比較例１＞
ベルト張力Ｔ_０．２が５０Ｎ／ｍｍと低く、バックラッシュ量が０．１ｍｍであることを除いて実施例と同一構成の歯付ベルトを比較例１とした。

【0064】

比較例１の歯付ベルトのずれ量は、１．５６ｍｍとなった。したがって、比較例１の歯付ベルトは、弾性率が低すぎ、ベルトが伸びてずれ量が大きくなり、位置決め精度が悪いことが分かった。

【0065】

＜比較例２＞
バックラッシュ量が、０．０８ｍｍと小さいことを除いて実施例と同一構成の歯付ベルトを比較例２とした。

【0066】

比較例２の歯付ベルトでは、ずれ量が４．２１ｍｍと極めて大きいことが分かる。このように、バックラッシュ量が小さすぎると、ベルトがプーリに噛み合わず、プーリに乗り上げることが分かった。

【0067】

＜比較例３＞
バックラッシュ量が、０．６５ｍｍと大きいことを除いて実施例と同一構成の歯付ベルトを比較例３とした。

【0068】

比較例３の歯付ベルトのようにバックラッシュ量を大きくしすぎると、ずれ量が１．３５と大きくなり、位置決め精度が悪化した。

【0069】

＜比較例４＞
ゴム硬度が８７と低いことを除いて実施例と同一構成の歯付ベルトを比較例４とした。

【0070】

比較例４の歯付ベルトのようにゴム硬度を低くしすぎると、歯が変形してしまい、位置決め精度が悪化することが分かった。

【0071】

＜比較例５＞
表面動摩擦係数が１．６５と高いことを除いて実施例と同一構成の歯付ベルトを比較例５とした。

【0072】

比較例５の歯付ベルトのように表面動摩擦係数を高くしすぎると、歯が変形してしまい、位置決め精度が悪化することが分かった。

【0073】

このように、実施例が比較例１～５よりもずれ量が小さく、位置決め精度が非常に優れることが分かった。

【符号の説明】

【0074】

Ｂ 歯付ベルト
Ｃ キャビティ
Ｓ ベルトスラブ
１１ 歯付ベルト本体（ベルト本体）
１１１ 平帯部
１１２ 歯部
１２ 心線
１３ 不織布
２０ ベルト引張試験機
２１ 平プーリ
３１ 内金型
３２ 凹溝
３３ 突条
３４ 外金型
４０ ベルトずれ量計測試験機
４１ 駆動プーリ
４２ 従動プーリ
６０ 動摩擦係数測定装置
６１ ロードセル
６２ 平プーリ
６３ ウエイト

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】