説明

歯付ベルト及び歯付ベルトの製造方法

【課題】本発明は、従来の歯付ベルトの表面にコーティングを施すことにより、耐久性が良好で、長期間、過酷な条件下で使用しても、摩耗粉が発生することのない、十分な耐摩耗性を発揮することが出来る歯付ベルトを提供することを目的とする。
【解決手段】 歯付ベルトにおいて、前記歯付ベルトの歯部側表面に、弗素樹脂含有のコーティング剤によりコーティング層を形成したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯付ベルト及び歯付ベルトの製造方法に関する。
また、本発明は、プーリとの噛合いが良好な歯付ベルト及び歯付ベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、歯付ベルトを製造する場合の一例を、図2および図3に示す。
この装置は、図2に示すように、基本的には三個の回転ローラ10、10、10と、上側の二つの回転ローラ10、10相互間に配設され、且つ、図3に示す様に、凹み部形成突起31の先端周面の略中央に、軸方向に伸びる一本の突起311を有する歯付金型3と、これら回転ローラ10,10を利用して張設されたベルト20とから構成されている。
【0003】
ここで、図上下側の回転ローラ10はベルト20用のテンションローラとし機能し、このローラにより不使用時には、ベルト20が歯付金型30の歯先に圧接し、液状の弾性材が歯付金型30とベルト20との間隙Xに流し込まれた使用状態のときには、これら相互間に弾性材が挟まって一定の距離が保たれるようにしてある。
【0004】
この装置では、図2に示すように、歯付金型30とベルト20との間に心線40を挿入介在させ、ベルト20を回転させるべく回転ローラ10を回転させながら、間隙Xに液状の弾性材を流し込むようにして歯付ベルト50を完成させる。
完成した歯付ベルト50は、突起311の存在により、図3に示す如く心線40が位置決めされた状態で埋設された(歯底面から一定の距離を有する)ものとなっている。
【0005】
更に、この様に作成される歯付ベルトは、ベルトの摩耗を防ぐ目的として、歯面、背面、及びこれら両面に摺物性の良い布を一体成形する方法や、潤滑性の油・ワックス等を塗布する方法、あるいは、本体材料そのものに低摩擦材料を使用する態様が提案された。
しかし、布張り仕様のものにおいては、クリ一ンルーム等での環境下では、布の摩耗による繊維粉塵の発生が危惧され、使用が不可能であった。
また、潤滑性の油・ワックス等を塗布する方法においては、初期段階での効果はあるが、時間経過とともに効果が薄れるため、定期的に再塗布等のメンテナンスを行う必要があった。
【0006】
更に、搬送物や用途によっては、油やワックスそのものが使用出来ない場合があった。更にまた、上記の布張り仕様、油・ワックス塗布、低摩擦材料仕様のものでは、高速・高負荷での作業環境では、十分な耐摩耗性を発揮することが出来なかった。
【0007】
【特許文献1】特開2004−60774号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、従来の歯付ベルトの表面にコーティングを施すことにより、耐久性が良好で、長期間、過酷な条件下で使用しても、摩耗粉が発生することのない、十分な耐摩耗性を発揮することが出来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】
【0009】
本発明の歯付ベルトは、歯付ベルトにおいて、前記歯付ベルトの歯部側表面に、弗素樹脂含有のコーティング剤によりコーティング層を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項1記載の発明の歯付ベルトによれば、耐久性が良好で、長期間、過酷な条件下で使用しても、摩耗粉が発生することのない、十分な耐摩耗性を発揮することが出来る。
また、請求項2記載の発明の歯付ベルトによれば、歯付ベルト背面も、耐久性が良好で、長期間、過酷な条件下で使用しても、摩耗粉が発生することのない、十分な耐摩耗性を発揮することが出来る。
【0011】
更に、請求項3記載の発明の歯付ベルトによれば、歯付ベルト側面も、耐久性が良好で、長期間、過酷な条件下で使用しても、摩耗粉が発生することのない、十分な耐摩耗性を発揮することが出来る。
更に、請求項4記載の発明の歯付ベルトによれば、歯付ベルト本体に、平滑でかつ強固に固着した弗素樹脂材層を形成できる。
更に、請求項5記載の発明の歯付ベルトによれば、歯付ベルト本体の熱劣化を来たすことなく、コーティング層を形成出来る。
【0012】
更に、請求項6記載の発明の歯付ベルトによれば、耐久性の良好な歯付ベルトを提供できる。
更に、請求項7記載の発明の歯付ベルトによれば、機械的強度が強く、精度が良好な歯付ベルトと出来る。
【0013】
更に、請求項8記載の発明の歯付ベルトによれば、格段に耐久性が良好で、長期間、過酷な条件下で使用しても、摩耗粉が発生することのない、十分な耐摩耗性を発揮することが出来る。
更に、請求項9記載の発明の歯付ベルトによれば、相手プーリ面に耐摩耗性の良好なコーティング層を形成出来る。
【0014】
更に、請求項10記載の発明の歯付ベルトによれば、相手プーリ面に耐熱性と耐摩耗性の良好なコーティング層を形成出来る。
更に、請求項11記載の発明の歯付ベルトによれば、格段に耐久性が良好で、長期間、過酷な条件下で使用しても、摩耗粉が全く発生することのない、十分な耐摩耗性を発揮することが出来る。
【0015】
更に、請求項12記載の発明の歯付ベルトによれば、格段に耐熱性が良好で、長期間、過酷な条件下で使用しても、摩耗粉が全く発生することのない、十分な耐摩耗性を発揮することが出来る。
更に、請求項13記載の発明の歯付ベルトの製造方法によれば、簡単な工程により、耐摩耗性の良好なコーティング層を形成出来る。
【0016】
更に、請求項14記載の発明の歯付ベルトの製造方法によれば、歯付ベルト本体の熱劣化を来たすことなく、コーティング層を形成出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
第1図に基づき、発明を実施するための一例について説明する。
この種歯付ベルトは、上述の従来技術で説明した製造方法により、図1に示す歯付ベルト本体を製造するものである。
【0018】
歯付ベルト本体を形成する弾製材としては、各種のゴム状若しくは樹脂状弾性材が使用されるが、本発明に係る歯付ベルトの製造方法では、ウレタンゴムを使用した。
そして、心線5は、スチールコードやアラミド繊維等が使用されるが、本発明に係る歯付ベルトでは、心線にスチールコードを使用した。
また、心線5は、複数本が互いに平行で、等間隔に存在する。
【0019】
そして、図1に示す、歯部2が等間隔に設けられた歯付ベルトが生産される。
ついで、歯付ベルト1の歯部2側表面に、弗素樹脂含有のコーティング剤によりコーティング層3を形成する。
また、必要に応じ、歯付ベルト1の背面4及び側面についても、弗素樹脂含有のコーティング剤によりコーティング層3を形成することが好ましい。
【0020】
コーティング剤は、ポリテトラフルオロエチレン等の弗素樹脂と、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルサルフォン(PES)樹脂等の有機樹脂のバインダーとを、希釈溶剤で薄めて使用する。
歯付ベルト側にコーティングするベルト用コーティング剤の場合は、バインダーとして、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂が使用できるが、フェノール樹脂を使用したものが好ましく、歯付ベルトの相手部材であるプーリ側にコーティングするプーリ用コーティング剤の場合は、バインダーとして、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルサルフォン(PES)樹脂、エポキシ樹脂が使用できるが、ポリアミドイミド樹脂を使用したものが好ましい。
【0021】
また、配合割合は、ベルト用コーティング剤及びプーリ用コーティング剤共に、バインダーが40〜80重量%、好ましくは60〜80重量%、弗素樹脂が60〜20重量%、好ましくは、40〜20重量%である。
【0022】
尚、ベルト用コーティング剤の塗布方法は、ブタノールと酢酸ブチルを2:1に混合した希釈剤を用いて、固形成分が約27%になるように調整して、スプレー法によりコーティングを施した。
一方、プーリ用コーティング剤の塗布方法は、ジメチルホルムアミドとメチルイソブチルケトンを6:4に混合した希釈剤を用いて、固形成分が約20%になるように調整して、スプレー法によりコーティングを施した。
【0023】
以下実施例により本発明の効果を検証する。
従来公知の方法により、2本のスチール材製の心線5を埋設したポリウレタン材製の歯付ベルトを作成した。
ついで、この歯付ベルトの歯部2側表面に、ポリテトラフルオロエチレンとフェノール樹脂をバインダーとして含有のコーティング剤によりコーティングを施した。
このコーティングを施した歯付ベルトを、100℃で15分間乾燥した後、150℃で30分間焼成した。
【0024】
また、歯付ベルトの相手部材であるプーリの表面にも、ポリテトラフルオロエチレンとポリアミドイミド樹脂をバインダーとして含有のコーティング剤によりコーティングを施した。
このコーティングを施したプーリを、80℃で30分、ついで150℃で30分間乾燥した後、230℃で30分間焼成した。
【0025】
<ベルト用コーティング剤の配合例>
配合例B1
フェノール樹脂を10重量%、ポリテトラフルオロエチレンを90重量%用いた。
配合例B2
フェノール樹脂を20重量%、ポリテトラフルオロエチレンを80重量%用いた。
配合例B3
フェノール樹脂を30重量%、ポリテトラフルオロエチレンを70重量%用いた。
配合例B4
フェノール樹脂を40重量%、ポリテトラフルオロエチレンを60重量%用いた。
配合例B5
フェノール樹脂を50重量%、ポリテトラフルオロエチレンを50重量%用いた。
配合例B6
フェノール樹脂を60重量%、ポリテトラフルオロエチレンを40重量%用いた。
配合例B7
フェノール樹脂を70重量%、ポリテトラフルオロエチレンを30重量%用いた。
配合例B8
フェノール樹脂を80重量%、ポリテトラフルオロエチレンを20重量%用いた。
配合例B9
フェノール樹脂を85重量%、ポリテトラフルオロエチレンを15重量%用いた。
配合例B10
フェノール樹脂を90重量%、ポリテトラフルオロエチレンを10重量%用いた。
【0026】
<プーリ用コーティング剤の配合例>
配合例P1
ポリアミドイミド樹脂10重量%、ポリテトラフルオロエチレンを90重量%用いた。
配合例P2
ポリアミドイミド樹脂20重量%、ポリテトラフルオロエチレンを80重量%用いた。
配合例P3
ポリアミドイミド樹脂30重量%、ポリテトラフルオロエチレンを70重量%用いた。
配合例P4
ポリアミドイミド樹脂40重量%、ポリテトラフルオロエチレンを60重量%用いた。
配合例P5
ポリアミドイミド樹脂50重量%、ポリテトラフルオロエチレンを50重量%用いた。
配合例P6
ポリアミドイミド樹脂60重量%、ポリテトラフルオロエチレンを40重量%用いた。
配合例P7
ポリアミドイミド樹脂70重量%、ポリテトラフルオロエチレンを30重量%用いた。
配合例P8
ポリアミドイミド樹脂80重量%、ポリテトラフルオロエチレンを20重量%用いた。
配合例P9
ポリアミドイミド樹脂85重量%、ポリテトラフルオロエチレンを15重量%用いた。
配合例P10
ポリアミドイミド樹脂90重量%、ポリテトラフルオロエチレンを10重量%用いた。
【0027】
上記した各種ベルト用コーティング剤を、歯付ベルトの歯部にコーティングした実施例と、コーティングを施さない比較例とを、プーリ用コーティング剤をコーティングしたプーリと、コーティングしていないプーリとの組み合わせで、ポリウレタン材製の歯付ベルトのウレタン摩耗粉が発生するまでの回数を確認した。
ベルト面側のみのコーティングにおいては、ベルト用コーティング剤配合B4〜B8のものが良好な効果が得られた。
ベルト面側にコーティングを施すことなく、相手部材であるプーリ側にのみプーリ用コーティングを施したものは、十分な効果が得られなかったが、ベルト面側及びプーリ側の両方にコーティングを施した場合は、実施例11〜26に示す様に、飛躍的効果が得られた。
特に、ベルト面側のコーティング剤として、配合例B6〜B8のものを、プーリ用コーティング剤として配合例P6若しくはP7を使用した場合は、顕著な効果が発現した。
【0028】
尚、以下の条件で試験を行った。
試験速度2.14m/s、試験荷重50kg、定速時移動距離385mmで、歯付ベルトと相手部材であるプーリとの間で、往復動作を繰り返した。
試験結果は、以下の通りである。
【0029】
試験サンプル ベルト用 プーリ用 試験結果
コーティング剤 コーティング剤 (摩耗粉発生までの回数)

比較例1 塗布無し 塗布無し 10万回で発生
比較例2 塗布無し 配合例P1 10万回で発生
比較例3 塗布無し 配合例P2 12万回で発生
比較例4 塗布無し 配合例P3 15万回で発生
比較例5 塗布無し 配合例P4 38万回で発生
比較例6 塗布無し 配合例P5 42万回で発生
比較例7 塗布無し 配合例P6 48万回で発生
比較例8 塗布無し 配合例P7 48万回で発生
比較例9 塗布無し 配合例P8 48万回で発生
比較例10 塗布無し 配合例P9 18万回で発生
比較例11 塗布無し 配合例P10 12万回で発生
実施例1 配合例B1 塗布無し 20万回で発生
実施例2 配合例B2 塗布無し 25万回で発生
実施例3 配合例B3 塗布無し 55万回で発生
実施例4 配合例B4 塗布無し 190万回で発生
実施例5 配合例B5 塗布無し 220万回で発生
実施例6 配合例B6 塗布無し 280万回で発生
実施例7 配合例B7 塗布無し 280万回で発生
実施例8 配合例B8 塗布無し 280万回で発生
実施例9 配合例B9 塗布無し 80万回で発生
実施例10 配合例B10 塗布無し 60万回で発生
実施例11 配合例B3 配合例P6 150万回で発生
実施例12 配合例B3 配合例P7 170万回で発生
実施例13 配合例B4 配合例P6 410万回で発生
実施例14 配合例B4 配合例P7 425万回で発生
実施例15 配合例B5 配合例P6 465万回で発生
実施例16 配合例B5 配合例P7 480万回で発生
実施例17 配合例B6 配合例P6 600万回でも発生せず
実施例18 配合例B6 配合例P7 600万回でも発生せず
実施例19 配合例B7 配合例P6 600万回でも発生せず
実施例20 配合例B7 配合例P7 600万回でも発生せず
実施例21 配合例B8 配合例P6 600万回でも発生せず
実施例22 配合例B8 配合例P7 600万回でも発生せず
実施例23 配合例B9 配合例P6 315万回で発生
実施例24 配合例B9 配合例P7 340万回で発生
実施例25 配合例B10 配合例P6 170万回で発生
実施例26 配合例B10 配合例P7 190万回で発生
【0030】
また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明にかかる歯付ベルトの部分断面図である。
【図2】歯付ベルトの製造方法の一例を示す装置の概念図である。
【図3】本発明にかかる歯付ベルトが製造される一例を示した装置の部分断面図である。
【符号の説明】
【0032】
1 歯付ベルト
2 歯部
3 コーティング層
4 背面
5 心線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
歯付ベルト(1)において、前記歯付ベルト(1)の歯部(2)側表面に、弗素樹脂含有のベルト用コーティング剤によりコーティング層(3)を形成したことを特徴とする歯付ベルト。
【請求項2】
前記歯付ベルト(1)において、その背面(4)側にも、弗素樹脂含有のべルト用コーティング剤によりコーティング層(3)を形成したことを特徴とする請求項1記載の歯付ベルト。
【請求項3】
前記歯付ベルト(1)において、その側面側にも、弗素樹脂含有のべルト用コーティング剤によりコーティング層(3)を形成したことを特徴とする請求項1または2記載の歯付ベルト。
【請求項4】
前記ベルト用コーティング剤がバインダーとして有機樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の歯付ベルト。
【請求項5】
前記有機樹脂がフェノール樹脂であることを特徴とする請求項4記載の歯付ベルト。
【請求項6】
前記歯付ベルト(1)において、その材質がポリウレタン材であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の歯付ベルト。
【請求項7】
前記歯付ベルト(1)において、内部に心線(5)を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の歯付ベルト。
【請求項8】
前記歯付ベルト(1)において、前記歯付ベルト(1)が噛合うプーリ側表面にも弗素樹脂含有のプーリ用コーティング剤によりコーティング層を形成したことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の歯付ベルト。
【請求項9】
前記プーリ用コーティング剤がバインダーとして有機樹脂を含有することを特徴とする請求項8記載の歯付ベルト。
【請求項10】
前記プーリ用コーティング剤の前記有機樹脂がポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする請求項9記載の歯付ベルト。
【請求項11】
前記歯付ベルト表面の前記コーティング層(3)の組成が、フェノール樹脂40〜80重量%、弗素樹脂60〜20重量%であり、前記プーリ側表面の前記コーティング層の組成が、ポリアミドイミド40〜80重量%、弗素樹脂60〜20重量%であることを特徴とする請求項10記載の歯付ベルト。
【請求項12】
前記弗素樹脂がポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項11記載の歯付ベルト。
【請求項13】
歯付ベルトを製造する方法において、前記歯付ベルト(1)の歯部(2)側表面に弗素樹脂含有のコーティング剤を塗布後乾燥し、ついで焼成することを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【請求項14】
前記コーティング剤がバインダーとしてフェノール樹脂を含有することを特徴とする請求項11記載の歯付ベルトの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−299883(P2009−299883A)
【公開日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−178206(P2008−178206)
【出願日】平成20年7月8日(2008.7.8)
【出願人】(502145313)ユニマテック株式会社 (169)
【出願人】(000102670)NOKクリューバー株式会社 (36)
【Fターム(参考)】