バンドされた動力伝達Ｖベルト
述べられた単一ストランドのバンドされたＶベルトは、少なくともバンド布の１つのプライ（４５）がベルト本体の底面及び側面それぞれに沿っており、これにより耐荷重部を、それがベルト本体の側面に交差する位置で、被覆することを特徴とする。バンド布のプライは、それ自身にはオーバーラップしない。ベルト本体の両側面に配置されるバンド布の合計プライ数は、ベルト本体の底面に加えて上面（４７）に配置されるバンド布の合計プライ数を超える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖタイプのゴム動力伝達ベルトに関し、特にベルトの外部の駆動表面を被覆する布バンドの１又はそれ以上のプライを有するゴムＶベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
被覆された又はバンドされた動力伝達Ｖベルトは、一般的に、ベルトコアを包囲する、ゴム外層或いは他のポリマーで浸透された布によって構成される。その被覆は、Ｖベルト駆動における溝車（プーリ）へ接触するときの、外部環境要素からの保護、ベルトの摩擦特性の制御、及びベルトの磨耗防止を含む多くの機能を提供する。これらの“フルカバー”Ｖベルトは、典型的には、布の外層の一方のエッジが他方のエッジにラップするように、製造される。このラップはベルトの全長にわたる。いくつかのベルトは、布の複数層を有する。布の２層を有するベルトは、互いに重なり合って積み重ねられたラップを有する。典型的な従来技術のバンドされたＶベルトの構造は図７に示され、内部バンド１１がベルトの上面である１５においてラップされ、そして外部バンド１３がベルトの上面である１７においてラップされ、積み重なれたラップが形成されることが描かれる。これらのラップは、ベルトコアにおける厚さ変化をもたらし、それにより、抗張部材１９の層が通常の水平配向から歪められる。
【０００３】
耐荷重部の抗張心線は、ベルトの伝達力を負担するので、心線ラインの歪みは、抗張部材の不均衡な分布をもたらす。この不均衡な負荷は、均一な負荷心線を有するベルトと比べると、ベルトの伝達能力を低下させる。さらに、ベルトの上面或いは下面のほとんどに配置されるラップを有する場合がある従来ベルトは、曲げ抵抗性が増大する。そのような曲げ抵抗性の増大は、特に、相体的に径の小さな溝車に使用されて駆動されるとき、ベルト寿命の低下をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
曲げ抵抗性を限定する布材料の使用を最小限にする一方、ベルトの駆動表面の最適な摩擦特性を提供すると共に、埋設される抗張心線の最大限の保護を提供し、さもなければ心線ラインの歪みや抗張部材における不均衡な負荷分布を導く、ラップの使用を避ける、バンドされたＶベルト構造の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一側面における本発明は、圧縮部と伸張部と耐荷重部とを含む、ゴムで形成された概ね台形形状の本体を含む、シングルストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルトを対象とする。ベルト本体は、上面、底面、及び側面を有し、側面は傾斜しかつ互いに向けて近づくと共に、耐荷重部は、上面及び底面の少なくとも一方に実質的に平行に延在し、上面及び底面の中間にある側面に交差する。ベルト本体の底面及び側面それぞれに沿うバンド布の少なくとも１プライが設けられ、それにより耐荷重部を、それがベルト本体の側面に交差する位置において被覆する。バンド布は、それ自身にオーバーラップしない。
【０００６】
他の側面において本発明は、圧縮部と伸張部と耐荷重部とを含む、ゴムで形成された概ね台形形状の本体を含む、シングルストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルトを対象とする。ベルト本体は、上面、底面、及び側面を有し、側面は傾斜しかつ互いに向けて近づくと共に、耐荷重部は、上面及び底面の少なくとも一方に実質的に平行に延在し、上面及び底面の中間にある側面に交差する。ベルト本体はさらに、ベルト本体の上面及び側面それぞれに沿いかつそれらに接着され、かつ側面に沿って下方に延在し、それにより耐荷重部を、それがベルト本体の側面に交差する位置において、被覆する概ね反転Ｕ形状のバンド布の第１プライを有する。バンド布の第１プライは、それ自身にオーバーラップしない。ベルト本体は、ベルト本体の底面及び側面それぞれに沿いかつそれらに接着されると共に、側面に沿って上方に延在し、それにより耐荷重部を、それがベルト本体の側面に交差する位置で、被覆する概ねＵ形状のバンド布の第２プライを有し、バンド布の第２プライは、側面に沿って第１プライにオーバーラップするが、それ自身にはオーバーラップしない。
【０００７】
本発明の好ましい側面は、いくつかの図面においては符号によって部材が指し示される添付図面を参照にして説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
まず図１、２を参照にすると、原動溝車１２と、従動溝車１４と、これらに巻き回され、かつ駆動関係になるようにそこに押し込められたＶベルト１８と、ベルトの張力を維持しかつ溝車間の弛緩を取り除くために、ベルトの上面或いは幅側面に係合する平対向面アイドラプーリ１６と、を備える典型的な動力伝達駆動システム１０が示される。
【０００９】
動力伝達ベルトは、Ｖタイプのものであって、ゴム或いはゴム状物質で形成される概ね台形形状のベルト本体２０を有し、圧縮部２２と、伸張部２４と、耐荷重部２６とを含む。本発明のＶベルトは、素晴らしい形状の溝車すなわちプーリの間において、自動車、工業用の動力伝達を含む、種々の用途に使用されるであろうが、本発明のバンドされたＶベルトは特に工業用途において採用される。本発明のベルトに適用可能な標準的な単一ストランドの工業用Ｖベルトの断面は、工業規格サイズ（industry standard size）Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤ、２Ｌ、３Ｌ、及び４Ｌ、及び３Ｖ、５Ｖ、８Ｖ、並びに標準規格サイズ（metric size）ＳＰＺ、ＳＰＡ、ＳＰＢ、及びＳＰＣを含む。これらのベルトは、概ね平行な上部２８と底部３０の表面と、図２に示されるような傾斜され、かつ互いに向けて近づく各側面３２、３４とを備える標準的な台形形状を有する。代替的には、側面３２、３４はいくらか窪んでいる場合もあるし、そして、上面２８、底面３０は、クラウン形状であり、或いは他の従来の形状を呈する場合もある。
【００１０】
ベルト本体２０はゴムで形成されており、そして、“ゴム”とは、例えば混合ミルにおいて固体形状で処理可能である、架橋可能な天然及び合成エラストマーが意味されている。そのようなゴムには典型的には、未処理すなわち未加硫形態において、適切な添加剤、増量剤、補強剤、促進剤、フィラー、例えば硫黄又はパーオキサイドのような加硫剤、及びそれらの等価物が、ゴム処理工業でよく知られている好適なバッチ又は連続ミキサーにおいて、混合される。本発明で有用な典型的な合成ゴムとしては、ポリクロロプレン、エチレン・プロピレン共重合体、例えばＥＰＤＭのようなエチレン・プロピレン・ジエンモノマーの三元重合体、スチレンブタジエンゴム、ＨＮＢＲ、ＣＳＭ、シリコーンゴム、フッ素エラストマー、これらの混合物、及びこれらのアロイ若しくは混合物、又は好適な熱可塑性若しくは熱硬化性ポリマーすなわち“プラストマー”、ポリエチレン、ポリエステル（ハイトレル、デュポンの登録商標）、又はサントプレン（アドバンスドエラストマーシステムズ社の登録商標）が混合された他の公知の固体で処理可能なゴムが含まれる。例えば液状注型によって形成され、ポリウレタンの多くの形態に適用できる、液体で処理可能なエラストマー物質は、上記限定範囲ではなく、本発明によって企図されたものではない。
【００１１】
圧縮部２２、伸張部２４、及び耐荷重部２６の螺旋状に巻かれた抗張部材２７が埋設され、それを挟み込むガム原料層２５の種々の層のいずれもが、紡織繊維補強材（textile reinforcement）を有し若しくは有しない層又はカレンダーされたシートとして、典型的にはビルディングドラムに積み重ねられた、上述したいかなるゴム材料によっても形成される場合がある。図２のＶベルトのコア又はベルト本体は、例えば綿とポリエステルの複合材料、又は例えばアラミドのような他の好適な繊維のような、ゴム原料に充填された繊維を含むと共に、圧縮部及び伸張部の一方又は両方に位置される場合がある。図２のベルトの場合、最外部の伸張部の層２４及び圧縮層の層３６の両方が、繊維補強材が好適に充填されている。
【００１２】
おおよそベルトの中立軸（neutral axis）に位置される耐荷重部２６は、好ましくは、ドラムに重ねられるとき、ベルトの下敷きゴム層の上に螺旋状に巻かれ、かつ好適な種類の接着ガム層２５の間に挟まれた単一ユニットの心線抗張部材２７によって形成される。好ましい実施形態では、ベルトに使用されるゴムはポリクロロプレンであって、圧縮部、伸張部、及び耐荷重ガム部の全ての部分において使用される。代替的に、特に、特別に長い長さのベルトでは、耐荷重部は、例えばタイヤコードのカレンダーされたシート（耐荷重たて糸心線が、スペースが開けて配置されたピック（spaced pick）のよこ糸心線によって保持され共に布形状を呈する）のように、複数ユニットの心線によって形成され、ドラムの周りに複数回巻かれて、耐荷重部を構成する多数層を形成する場合もある。
【００１３】
耐荷重部が、単一ユニット心線または複数ユニット心線のいずれかによって形成されようとも、耐荷重部は、ベルトの上面又は底面の少なくとも一方に実質的に平行に延在し、３７で示される“エッジ心線”としてベルトの側面に交差する。
【００１４】
好ましくは、心線サポート層２３が、耐荷重部２６のすぐ下に配置される。心線サポート層２３は、横方向のサポートを提供するために、抗張心線２７を横切って延在する相対的に太いたて糸心線を有する、１又はそれより多いタイヤコードのカレンダーされたシートによって構成される。
【００１５】
本発明に従えば、上記エッジ心線３７を伴うベルト本体２０は、ベルト本体の底面３０及び側面３２、３４それぞれに沿っており、かつこれらに接着されるバンドプライ布３８によって被覆され、それにより耐荷重部を、それがベルト本体の側面に交差する位置３７において、被覆する。示されるように、バンド布３８は、Ａ−Ａで示される心線ラインを超えて、好ましくはベルトの上隅部まで延在するように、ベルトの側壁３２、３４を単に被覆することが好ましい。しかしながら、布層３８がそれ自身にオーバーラップしない限り（図７の従来技術のベルトのようなオーバーラップ１５及び／又は１７）、バンド布層３８が上面２８の一部に沿っており、そこを被覆することは許容される。
【００１６】
バンドプライ３８は、“布”、すなわち糸、繊維、又はフィラメントがインターレースされて作られた平面布構造から形成される。布は、平織布、綾織布、編布、ブレード布、又はフェルト、ニードルパンチフリース等の不織布である場合もある。多くの工業用途において、ベルトに取り付けられたときの角度αである、よこ糸とたて糸の間の角度が、概ね９０°の夾角を超えている織布が使用されることが好ましいと共に、好ましくは約９５°〜１２５°であって、最も好ましい角度は約１００〜約１２０°である。この夾角は、図２のベルトの側面を被覆するバンドプライ３８に使用されており、図３の実施形態において使用される上部バンドプライ布３９としても使用される。たて糸とよこ糸の間の夾角が１２０°（ベルトの上に取り付けられる前、パントグラフ）の範囲にあるバンドプライ布の使用は、譲受人のミッチェル（Mitchell）の米国特許２５１９５９０号明細書で、さらに十分に議論されている。
【００１７】
バンドプライ３８は、典型的には、そこに接着するために、少なくともベルト本体に対向する内側がゴム引きされている。外側は、クラッチへの適用においてはむき出し（bare）のままの場合もあるし、上述したようにゴム引きされている場合もある。
【００１８】
単一のバンドプライ（図２のプライ３８）のみが、心線ラインＡ−Ａを被覆し、通り過ぎて延びていれば、十分である。例えば、図２のバンド形状が使用されることが可能であるし、また、バンドプライ３８の内側、外側のいずれかにおいて、ベルトの上面２８に沿っておりかつ伸張部２４の側面を覆うと共に、心線ラインＡ−Ａを被覆せず又はそこまで下らない反転Ｕ形状のバンドが使用されることも可能である。
【００１９】
図３のＶベルトは、図２のベルトに比べて幅狭でかつ高い外形断面であると共に、ベルトの外周面を被覆するための、バンド布の複数（２つ）のプライを使用する以外は、図２のベルトと同様である。図３のベルトのコア本体２０ａの構造は、実質的に図２の構造と同じである。そのデザイン及び構造は、ベルトに割り当てられる特定の用途によって決定される。
【００２０】
バンド布の２つのプライ、すなわち、第１プライ３９及び第２プライ４１が、図３のベルトにおいて使用される。第１プライ、すなわち、内側バンドプライ３９は、概ね反転Ｕ形状を呈し、ベルトの側面３２ａ、３４ａに接着されると共に、コアベルト本体の上面２８ａに沿っておりかつ接着される。布層３９は、側壁３２ａ、３４ａに沿って下側に向って延在し、少なくとも心線ラインＢ−Ｂを通り過ぎて、好ましくは図示されるように、実質的にベルトの底隅部まで延在する。かくして、ベルトの耐荷重部２６ａは、それがベルト本体の側面に交差する例えば３７ａにおいて、内側バンドプライ３９によって完全に被覆される。バンドプライ３９は、好ましくは、カレンダー処理しつつ、好適なゴムによるフリクション操作（frictioning）やスキム処理(skimming)によってゴム引きされており、それにより、加硫されることが可能になり、ゴムコア２０ａに接着される。バンドプライ３９は好ましくは、ベルトの完成された上面４３を形成するその外周面に、例えば図１に示す平対向面プーリすなわちテンショナ１６のような、その裏側に突き当たる装置に係合するための十分に高い摩擦係数を提供する、フリクション或いはスキム被膜を有している。しかしながら、ベルトの背面に強度のより低い表面が要求され、或いはクラッチングが要求される他の用途においては、バンドプライ３９の外面は、好適な被膜を有し又は有さない、むき出し(bare)の単なる布自体である場合もある。
【００２１】
概ねＵ形状を呈するバンド布の第２プライ４１は、ベルト本体の底面３０ａに沿っておりかつそこに接着されると共に、側面３２ａ、３４ａに沿って上方に延在し、それにより耐荷重部を、それが３７ａにおいてベルト本体の側面に交差する位置Ｂ−Ｂにおいて、被覆する。第１バンドプライ３９と同様に、外部バンドプライ４１は、ベルト本体の全周回りには延在せず、それ自身にオーバーラップしない。第１バンドプライ３９のように、外部バンドプライ４１は、内面バンドプライ３９に接着するために、好ましくはその内面がゴム引きされている。優位的には、第２バンドプライ４１の外面は、いかなるゴム被膜もなく、好ましくは、好適な布処理が行われる以外は、“むき出し（bare）”である。このような方法で、第２バンドプライ布４１によって構成される、溝車に係合する側面の摩擦特性は、例えばクラッチングや衝撃荷重駆動のために、ベルトが係合する溝車１２、１４に対する相体的ないくらかのすべりを許容するように改変される場合がある。代替的に、バンドプライ４１は、その内面及び外面のいずれもがゴム引きされている場合もある。
【００２２】
多くの工業用途に有用な背面側の摩擦特性を達成するために内側バンドプライ３９の両面をゴム引きすることによって、及びクラッチング或いは同様の用途のために外側プライ４１にむき出し(bare)背部構造を使用することによって、ベルトの背部が黒色に、ベルトの側部底部が、ツートンカラーの組み合わせをするために黒色から区別される他の色を活用して、ベルトが区別されるコントラストのツートンカラーにされる場合がある。
【００２３】
他のバンド布形状も本発明の範囲内である。図４〜６は、そのような代替的な形状の例を示す。図４において、バンド布４５、４７の２つのプライは、図２、３それぞれにおけるベルト本体２０又は２０ａの構造及び外形に同様である場合があるベルト本体２０ｂを、被覆する。図４において、バンド布の第１プライは、ベルト本体３０ｂに接着される概ねＵ形状を有し、第２外側プライ４７は、第１プライ４５を覆って配置され、ベルトの側面においてそれをオーバーラップする。この外形は、基本的には図３に示されるものが反転されたものである。
【００２４】
図５では、２つの第１プライ４９、５１が概ねＵ形状を呈し、ベルト本体の底部と側面に沿っておりこれらに接着されると共に、第３プライ５３が上部を被覆し、かつ上方に向かって延在された第１及び第２プライの一部にオーバーラップし、ベルトの側面に沿ってそれらにオーバーラップする、概ね反転Ｕ形状のバンドである、３つのプライのカバー外形が示される。
【００２５】
３つのプライのバンド布カバー外形はさらに図６に示される。これは、概ねＵ形状外形の第１プライ５５がベルト本体２０ｄの底部及び側面に沿っており、かつこれらに接着する点を除いて図５と同様である。第２プライ５７は、ベルトの側面に沿ってプライ５５にオーバーラップする概ね反転Ｕ形状を有し、そして第３最終プライ５９は、ベルト本体２０ｄの側面に沿って少なくとも第２プライ５７にオーバーラップして接着する概ねＵ形状を有する。
【００２６】
図４〜６で示されたものによって例示されるそのような外形すべては、ベルト本体の側面に交差する位置で、耐荷重部に隣接して、或いはそれを超えて延在する少なくとも１つのプライを有する。かくして、少なくとも１つの布バンド層は、図２、３で示されるエッジ心線３７、３７ａと同様のエッジ心線を被覆する。さらに、図４〜６において、種々のバンドプライ層は、ベルトの望ましい摩擦特性、屈曲特性を提供するように、種々の層の間に適切な接着性を提供するように、用意されることが可能である。先の実施形態と同様に、これらの変更は、適切な被膜の活用を通じた布の処理によって、布がカレンダー処理その他によってゴムが浸透されるか否かによって、もたらされることが可能である。図２〜６に示されたものに加えて、ベルトの上面及び底面においてオーバーラップが避けられ、かつ十分な耐摩耗性及び外部環境に対する保護を提供するために、十分な数のバンドプライが、それらがオーバーラップするベルトの側壁に配置されるという本発明の主題を活用する、種々の他のバンドプライ外形が認識され得ることを、当該技術における当業者は理解する。上述したことは、ベルトの上面及び底面に沿って配置されるそのようなプライの数を最小にすることによって達成され、これにより曲げ抵抗性を減少させる。ベルト本体の両側面に配置されるバンド布の合計プライ数は、ベルト本体の底面に加えて上面に配置されるバンド布の合計プライ数を超える。減少された曲げ抵抗性は、結果としてベルトの駆動能力を強化し、図１に示される並列される溝車１２、１４の間のいくらかのミスアライメントを収める。
【００２７】
種々の実施形態に従う本発明のベルトは、本発明の一部を形成しない、当該技術の知識を有する者によって理解される、知られた方法を用いて製造される場合がある。そのような１つの方法において、ベルトは反転された方法によって作られる。すなわち、図２のベルトに関しては、望ましい大きさのカレンダーされたシートである心線上部層２４が、続いて接着ガム層２５が、ビルディングドラムに積み重ねられる。その後、送出装置からの単一ユニットの抗張心線２７が螺旋状に、適切なスペースが空けられかつ適切なテンションで、接着ガム層の外周に取り付けられる。次いで、心線の後に、接着ガムの他のプライが加えられる。抗張心線の上にある接着ガム層の上には、その後、好適なバナーテーブル（Banner Table）(“Banner”はバローズマニュファクチャリング社（Burrows Manufacturing Ltd.）の登録商標)において互いに接着され、重ね形状にされた一連のシートで構成され得るクロス心線のカレンダーされたシート２３が取り付けられる。その後この層には、繊維が充填されカレンダーされたシート３６が巻き付けられることによって取り付けられ、そして最後には、その層の上に、圧縮ゴム層２２が積み重ねられる。その後、完全に組み立てられたスリーブは、ナイフ或いは他の切断装置によって輪郭がかたどられて、個々の未処理の（未加硫の）ベルト本体が作られ、そこに３面のみにおいて（底面と側面）バンド布のプライ３８が取り付けられる。バンドプライ３８は、カレンダーにおいてその両面がゴムによってフリクション処理されている場合もあるし、或いはむき出し(bare)背面が望ましい限りにおいては、その内面がゴムによってスキムされ、かつ原動及び従動溝車の側面が係合するその外面が、むき出し（bare）のままである場合もある。その後、個々の未加硫ベルトストランドは、例えば蒸気オートクレーブで上昇された温度と圧力下、従来のように加硫され、使用できる状態にある完全に一体化された加硫されたベルトが得られる。
【００２８】
加硫を成すために使用される実際の硬化装置は、典型的には、よく知られた環状モールド（ring mold）である場合があり、シュワバウアー（Schwabauer）の米国特許４０９５４８０号明細書に開示される例のように、その個々の未加硫ベルトストランドは、金属モールド及び環状部材によって区画される個々のキャビティに配置される。代替的には、特に非常に長さが長いベルトにおいては、例えばステックレイン（Stecklein）とドーアティー（Daugherty）の米国特許４３３２５７６号明細書に開示される、よく知られたステップ硬化処理（step curing process）が使用される場合がある。
【００２９】
以下の行われた実施例は、本発明の好ましい実施形態についてさらに詳細を提供し、かつ本発明に従って作られたベルトに帰すことができる優位点を実証する。
【００３０】
［実施例１］
図面の図３の実施形態に実質的に一致する本発明のＶベルト、及びバンドプライ構造を除いて同様に作られた比較ベルトが、以下のように製造された。ビルディングドラムの上には、まず、１ｍｍ長さで超微細径のバージン綿繊維が加えられたポリクロロプレンゴムから構成され、ポリクロロプレンポリマー５重量部に対して綿繊維１重量部の割合である、０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）厚さのカレンダーされた繊維充填原料２４ａが取り付けられた。ポリクロロプレンゴムには、さらに、３〜５ｍｍ長さのポリエステル繊維も、ポリクロロプレンポリマー１０重量部に対してポリエステル繊維１重量部の割合で混合されていた。次いで、繊維充填原料層の上には、０．０１７インチ（０．４３ｍｍ）厚さのポリクロロプレン接着ガムのシートが取り付けられ、その上には単一ユニットの抗張心線２７が螺旋巻きされた。抗張心線は、０．０５５インチ（１．４０ｍｍ）のゲージ厚さを有するアラミド繊維から形成され、以下のように、心線表面には３連続被膜が施されていた；第１処理は標準的な構成のプライマーで成された：第２処理はプライマーの上にレゾルシノールホルムアルデヒドラテックス（ＲＦＬ）被膜が成された；第３最終処理層は、溶剤に分配された液状ポリクロロプレンセメントに浸漬されて成された。心線は、２５００−１／５タイプのものであった、すなわち、２５００ｄｔｅｘから成り、４回撚り／インチ（０．１６回撚り／ｍｍ）の“Ｚ”撚りの各糸から構成され、その撚り糸５本が、２回撚り／インチ（０．０８回撚り／ｍｍ）で“Ｓ”方向に撚られて心線に形成された。次いで、心線の後には、０．０１７インチ（０．４３ｍｍ）厚さの接着ガムの他方のプライが追加された。接着ガムの上には、抗張心線２７に対して概ね垂直に延在し、０．０２４インチ（０．６１ｍｍ）の厚さを有する主たる（プライマー）心線を有し、“タイヤコード”として知られる０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）のクロス心線布が取り付けられた。このクロス心線布は、ＲＦＬ処理されており、マルチユニットナイロンタイヤコードは、１インチあたり３６のプライマー心線端部（１ｍｍあたり１．４２の心線端部）を有していた。次の層３６ａは、クロス心線の上に取り付けられ、層２４ａと同じ繊維充填原料であり、次いで最後は、０．０４２インチ（１．０７ｍｍ）厚さのポリクロロプレンガム原料が取り付けられた。
【００３１】
上述した積み重ねられた未加硫成分のカーカスは、個々のベルト本体２０ａの輪郭にかたどられ、次いで、そのようなベルト本体各々は、反転すなわち裏返され、以下に示すように、ベルト本体の外周にバンドプライが取り付けられた。第１バンドプライ３９は、ＲＦＬ処理され、次いで両面にポリクロロプレンゴムによってフリクション処理された０．０２１インチ（０．５３ｍｍ）厚さの布から構成されていた。その布は、初期の、たて糸繊維とよこ糸繊維の間の角度であるバイアス角度αが１２０°で、ベルトに取り付けられたときの最終バイアス角度αが１０５°である処理済綿−ナイロン織布であった。その布自体は、７５％綿／２５％ナイロンのブレンドで構成されていた。このバンドプライ３９は、バンドプライがベルト本体２０ａの上面２８を被覆し、かつベルトの側部３２ａ、３４ａに沿って下方に、実質的にベルト本体の底隅部まで延在するが、隅部の回り及びベルト本体３０ａの底部の上には延在しないように、概ね反転Ｕ形状で取り付けられた。
【００３２】
バンド布の第２プライ４１は、ＲＦＬ処理された布が、両面にフリクション処理されずに内周面のみにスキム処理がされ、層４１の外周面にはゴムが取り付けられず、それによりその隙間にゴムが浸透されないむき出し(bare)処理布であった点を除いては、プライ３９で使用された布と同一の布材料で形成された。このバンド布の第２プライ４１は、図３に示すように、概ねＵ形状で取り付けられ、ベルト本体の底部３０ａを被覆し、ベルトの側面に沿って、実質的にベルトの上隅部まで上方に延在するが、上面４３には延在せず、自身にオーバーラップしない。
【００３３】
かくして形成された個々の未加硫単一ストランドベルトは、次いで、圧力下、約１７０℃の温度で約１５分間標準的な環状モールドで加硫され、それは完全に一体化加硫されて、試験のための完成した５Ｖ断面の工業ベルトとなった。本発明に従って作られた前出の環状硬化ベルトは、ベルトＡとして示される。
【００３４】
上述したものと同一のベルトの第２のセットは、環状硬化ではなく、標準的なステップ硬化加硫装置を用いて加硫された。本発明に従って作られたこれらのベルトは、ベルトＢとして示される。
【００３５】
比較ベルトは、以下の点を除いては、上述した本発明のベルトと同様の材料並びに構造及び加硫のステップを使用して作られた。布の２つのバンドプライは、取り付けられ、図３の本発明のベルトの内側プライ３９に対応する第１すなわち内側プライは、ベルト本体２０ａの底部に沿っており、そこでそれ自身にオーバーラップするように取り付けられ、ベルトの底部において継目が形成された。同様に、図３の本発明の布４１に対応するバンド布の外側プライは、第１プライバンド布の周りに巻かれ、上面４３の中央でそれ自身に完全にオーバーラップされ、これにより、完成されたベルトはベルトの底部における１つのオーバーラップと、ベルトの上部における１つのオーバーラップとを有していた。ベルトは環状モールドで硬化された。これらのベルトは比較ベルトとして示される。
【００３６】
完成されたベルトＡ、ベルトＢ、及び比較ベルトそれぞれ２本について、５Ｖ断面の工業ベルトにとって最小限の直径に達しない、直径４．４１インチ（１１２ｍｍ）の２つの同一径の溝車１２、１４を使用して、図１に示したものと同様の駆動装置に組み入れられることによって試験された。ベルトそれ自体は、７０．５インチ（１７９１ｍｍ）の長さを有する。溝車は、４：１のテンション比、１０馬力（ＨＰ）の荷重で、１７５０ｒｐｍで回転された。
【００３７】
表１は試験されたベルトの平均寿命を時間で供する。ベルトの寿命の最後は、ベルトが破壊されたときの時間に対応した。表１からわかるように、環状モールド硬化プロセスを使用して加硫された、図３に示される本発明のベルトすなわちベルトＡは、完全にバンドされた比較のベルトに比べて、およそ４０％長い寿命を有した。ステップ硬化された本発明のベルトＢも、環状モールド硬化された比較ベルトを超える寿命を有していた（通常、環状モールド加硫ベルトが、ステップ硬化処理によって加硫された対応するベルトよりも同等若しくはそれより長い寿命を有することを期待する。）。
【００３８】
【表１】
【００３９】
［実施例２］
本試験では、実施例１と同様に作られたベルトＡ及び比較ベルトは、原動、従動溝車１２、１４のミスアライメントの許容差（toleration）を定めて以下の試験が実施された。本試験では７０．５インチ（１７９１ｍｍ）長さの５Ｖ断面ベルトを、２つの同一径で呼称直径７．１インチ（１８０ｍｍ）の溝車を、４：１のテンション比、３０ＨＰの荷重で、１７５０ｒｐｍで回転させて、走行させた。２つの溝車は、故意に３°ミスアライメントさせられていた。本試験の結果は、本発明のベルトＡが、完全にバンドされた比較ベルトに比べて、およそ２２％長く走行したことを示した表２に供される。
【００４０】
【表２】
【００４１】
本発明は、説明の目的のために上記において詳細に記載されたが、このような詳細は単にその目的のためであって、種々の変形が、請求の範囲によって限定されるものを除いて本発明の精神あるいは範囲から逸脱することなく当業者によって可能であることが理解される。ここに例示的に開示された本発明は、ここに特に開示されない、いかなる要素がなくても適切に実現されるかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】簡略化されたＶベルト駆動装置である。
【図２】図１の駆動装置におけるＶベルトに関し、２−２断面に沿って得られた断面斜視図である。
【図３】本発明の代替的な実施形態を一部断面斜視図で示す。
【図４】本発明の代替的なカバーすなわちバンド外形の模式図である。
【図５】本発明に従った更なる代替的なバンド構造である。
【図６】本発明に従ったなお更なる代替的なバンド構造である。
【図７】従来技術のＶベルトの立断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖタイプのゴム動力伝達ベルトに関し、特にベルトの外部の駆動表面を被覆する布バンドの１又はそれ以上のプライを有するゴムＶベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
被覆された又はバンドされた動力伝達Ｖベルトは、一般的に、ベルトコアを包囲する、ゴム外層或いは他のポリマーで浸透された布によって構成される。その被覆は、Ｖベルト駆動における溝車（プーリ）へ接触するときの、外部環境要素からの保護、ベルトの摩擦特性の制御、及びベルトの磨耗防止を含む多くの機能を提供する。これらの“フルカバー”Ｖベルトは、典型的には、布の外層の一方のエッジが他方のエッジにラップするように、製造される。このラップはベルトの全長にわたる。いくつかのベルトは、布の複数層を有する。布の２層を有するベルトは、互いに重なり合って積み重ねられたラップを有する。典型的な従来技術のバンドされたＶベルトの構造は図７に示され、内部バンド１１がベルトの上面である１５においてラップされ、そして外部バンド１３がベルトの上面である１７においてラップされ、積み重なれたラップが形成されることが描かれる。これらのラップは、ベルトコアにおける厚さ変化をもたらし、それにより、抗張部材１９の層が通常の水平配向から歪められる。
【０００３】
耐荷重部の抗張心線は、ベルトの伝達力を負担するので、心線ラインの歪みは、抗張部材の不均衡な分布をもたらす。この不均衡な負荷は、均一な負荷心線を有するベルトと比べると、ベルトの伝達能力を低下させる。さらに、ベルトの上面或いは下面のほとんどに配置されるラップを有する場合がある従来ベルトは、曲げ抵抗性が増大する。そのような曲げ抵抗性の増大は、特に、相体的に径の小さな溝車に使用されて駆動されるとき、ベルト寿命の低下をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
曲げ抵抗性を限定する布材料の使用を最小限にする一方、ベルトの駆動表面の最適な摩擦特性を提供すると共に、埋設される抗張心線の最大限の保護を提供し、さもなければ心線ラインの歪みや抗張部材における不均衡な負荷分布を導く、ラップの使用を避ける、バンドされたＶベルト構造の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一側面における本発明は、圧縮部と伸張部と耐荷重部とを含む、ゴムで形成された概ね台形形状の本体を含む、シングルストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルトを対象とする。ベルト本体は、上面、底面、及び側面を有し、側面は傾斜しかつ互いに向けて近づくと共に、耐荷重部は、上面及び底面の少なくとも一方に実質的に平行に延在し、上面及び底面の中間にある側面に交差する。ベルト本体の底面及び側面それぞれに沿うバンド布の少なくとも１プライが設けられ、それにより耐荷重部を、それがベルト本体の側面に交差する位置において被覆する。バンド布は、それ自身にオーバーラップしない。
【０００６】
他の側面において本発明は、圧縮部と伸張部と耐荷重部とを含む、ゴムで形成された概ね台形形状の本体を含む、シングルストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルトを対象とする。ベルト本体は、上面、底面、及び側面を有し、側面は傾斜しかつ互いに向けて近づくと共に、耐荷重部は、上面及び底面の少なくとも一方に実質的に平行に延在し、上面及び底面の中間にある側面に交差する。ベルト本体はさらに、ベルト本体の上面及び側面それぞれに沿いかつそれらに接着され、かつ側面に沿って下方に延在し、それにより耐荷重部を、それがベルト本体の側面に交差する位置において、被覆する概ね反転Ｕ形状のバンド布の第１プライを有する。バンド布の第１プライは、それ自身にオーバーラップしない。ベルト本体は、ベルト本体の底面及び側面それぞれに沿いかつそれらに接着されると共に、側面に沿って上方に延在し、それにより耐荷重部を、それがベルト本体の側面に交差する位置で、被覆する概ねＵ形状のバンド布の第２プライを有し、バンド布の第２プライは、側面に沿って第１プライにオーバーラップするが、それ自身にはオーバーラップしない。
【０００７】
本発明の好ましい側面は、いくつかの図面においては符号によって部材が指し示される添付図面を参照にして説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
まず図１、２を参照にすると、原動溝車１２と、従動溝車１４と、これらに巻き回され、かつ駆動関係になるようにそこに押し込められたＶベルト１８と、ベルトの張力を維持しかつ溝車間の弛緩を取り除くために、ベルトの上面或いは幅側面に係合する平対向面アイドラプーリ１６と、を備える典型的な動力伝達駆動システム１０が示される。
【０００９】
動力伝達ベルトは、Ｖタイプのものであって、ゴム或いはゴム状物質で形成される概ね台形形状のベルト本体２０を有し、圧縮部２２と、伸張部２４と、耐荷重部２６とを含む。本発明のＶベルトは、素晴らしい形状の溝車すなわちプーリの間において、自動車、工業用の動力伝達を含む、種々の用途に使用されるであろうが、本発明のバンドされたＶベルトは特に工業用途において採用される。本発明のベルトに適用可能な標準的な単一ストランドの工業用Ｖベルトの断面は、工業規格サイズ（industry standard size）Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤ、２Ｌ、３Ｌ、及び４Ｌ、及び３Ｖ、５Ｖ、８Ｖ、並びに標準規格サイズ（metric size）ＳＰＺ、ＳＰＡ、ＳＰＢ、及びＳＰＣを含む。これらのベルトは、概ね平行な上部２８と底部３０の表面と、図２に示されるような傾斜され、かつ互いに向けて近づく各側面３２、３４とを備える標準的な台形形状を有する。代替的には、側面３２、３４はいくらか窪んでいる場合もあるし、そして、上面２８、底面３０は、クラウン形状であり、或いは他の従来の形状を呈する場合もある。
【００１０】
ベルト本体２０はゴムで形成されており、そして、“ゴム”とは、例えば混合ミルにおいて固体形状で処理可能である、架橋可能な天然及び合成エラストマーが意味されている。そのようなゴムには典型的には、未処理すなわち未加硫形態において、適切な添加剤、増量剤、補強剤、促進剤、フィラー、例えば硫黄又はパーオキサイドのような加硫剤、及びそれらの等価物が、ゴム処理工業でよく知られている好適なバッチ又は連続ミキサーにおいて、混合される。本発明で有用な典型的な合成ゴムとしては、ポリクロロプレン、エチレン・プロピレン共重合体、例えばＥＰＤＭのようなエチレン・プロピレン・ジエンモノマーの三元重合体、スチレンブタジエンゴム、ＨＮＢＲ、ＣＳＭ、シリコーンゴム、フッ素エラストマー、これらの混合物、及びこれらのアロイ若しくは混合物、又は好適な熱可塑性若しくは熱硬化性ポリマーすなわち“プラストマー”、ポリエチレン、ポリエステル（ハイトレル、デュポンの登録商標）、又はサントプレン（アドバンスドエラストマーシステムズ社の登録商標）が混合された他の公知の固体で処理可能なゴムが含まれる。例えば液状注型によって形成され、ポリウレタンの多くの形態に適用できる、液体で処理可能なエラストマー物質は、上記限定範囲ではなく、本発明によって企図されたものではない。
【００１１】
圧縮部２２、伸張部２４、及び耐荷重部２６の螺旋状に巻かれた抗張部材２７が埋設され、それを挟み込むガム原料層２５の種々の層のいずれもが、紡織繊維補強材（textile reinforcement）を有し若しくは有しない層又はカレンダーされたシートとして、典型的にはビルディングドラムに積み重ねられた、上述したいかなるゴム材料によっても形成される場合がある。図２のＶベルトのコア又はベルト本体は、例えば綿とポリエステルの複合材料、又は例えばアラミドのような他の好適な繊維のような、ゴム原料に充填された繊維を含むと共に、圧縮部及び伸張部の一方又は両方に位置される場合がある。図２のベルトの場合、最外部の伸張部の層２４及び圧縮層の層３６の両方が、繊維補強材が好適に充填されている。
【００１２】
おおよそベルトの中立軸（neutral axis）に位置される耐荷重部２６は、好ましくは、ドラムに重ねられるとき、ベルトの下敷きゴム層の上に螺旋状に巻かれ、かつ好適な種類の接着ガム層２５の間に挟まれた単一ユニットの心線抗張部材２７によって形成される。好ましい実施形態では、ベルトに使用されるゴムはポリクロロプレンであって、圧縮部、伸張部、及び耐荷重ガム部の全ての部分において使用される。代替的に、特に、特別に長い長さのベルトでは、耐荷重部は、例えばタイヤコードのカレンダーされたシート（耐荷重たて糸心線が、スペースが開けて配置されたピック（spaced pick）のよこ糸心線によって保持され共に布形状を呈する）のように、複数ユニットの心線によって形成され、ドラムの周りに複数回巻かれて、耐荷重部を構成する多数層を形成する場合もある。
【００１３】
耐荷重部が、単一ユニット心線または複数ユニット心線のいずれかによって形成されようとも、耐荷重部は、ベルトの上面又は底面の少なくとも一方に実質的に平行に延在し、３７で示される“エッジ心線”としてベルトの側面に交差する。
【００１４】
好ましくは、心線サポート層２３が、耐荷重部２６のすぐ下に配置される。心線サポート層２３は、横方向のサポートを提供するために、抗張心線２７を横切って延在する相対的に太いたて糸心線を有する、１又はそれより多いタイヤコードのカレンダーされたシートによって構成される。
【００１５】
本発明に従えば、上記エッジ心線３７を伴うベルト本体２０は、ベルト本体の底面３０及び側面３２、３４それぞれに沿っており、かつこれらに接着されるバンドプライ布３８によって被覆され、それにより耐荷重部を、それがベルト本体の側面に交差する位置３７において、被覆する。示されるように、バンド布３８は、Ａ−Ａで示される心線ラインを超えて、好ましくはベルトの上隅部まで延在するように、ベルトの側壁３２、３４を単に被覆することが好ましい。しかしながら、布層３８がそれ自身にオーバーラップしない限り（図７の従来技術のベルトのようなオーバーラップ１５及び／又は１７）、バンド布層３８が上面２８の一部に沿っており、そこを被覆することは許容される。
【００１６】
バンドプライ３８は、“布”、すなわち糸、繊維、又はフィラメントがインターレースされて作られた平面布構造から形成される。布は、平織布、綾織布、編布、ブレード布、又はフェルト、ニードルパンチフリース等の不織布である場合もある。多くの工業用途において、ベルトに取り付けられたときの角度αである、よこ糸とたて糸の間の角度が、概ね９０°の夾角を超えている織布が使用されることが好ましいと共に、好ましくは約９５°〜１２５°であって、最も好ましい角度は約１００〜約１２０°である。この夾角は、図２のベルトの側面を被覆するバンドプライ３８に使用されており、図３の実施形態において使用される上部バンドプライ布３９としても使用される。たて糸とよこ糸の間の夾角が１２０°（ベルトの上に取り付けられる前、パントグラフ）の範囲にあるバンドプライ布の使用は、譲受人のミッチェル（Mitchell）の米国特許２５１９５９０号明細書で、さらに十分に議論されている。
【００１７】
バンドプライ３８は、典型的には、そこに接着するために、少なくともベルト本体に対向する内側がゴム引きされている。外側は、クラッチへの適用においてはむき出し（bare）のままの場合もあるし、上述したようにゴム引きされている場合もある。
【００１８】
単一のバンドプライ（図２のプライ３８）のみが、心線ラインＡ−Ａを被覆し、通り過ぎて延びていれば、十分である。例えば、図２のバンド形状が使用されることが可能であるし、また、バンドプライ３８の内側、外側のいずれかにおいて、ベルトの上面２８に沿っておりかつ伸張部２４の側面を覆うと共に、心線ラインＡ−Ａを被覆せず又はそこまで下らない反転Ｕ形状のバンドが使用されることも可能である。
【００１９】
図３のＶベルトは、図２のベルトに比べて幅狭でかつ高い外形断面であると共に、ベルトの外周面を被覆するための、バンド布の複数（２つ）のプライを使用する以外は、図２のベルトと同様である。図３のベルトのコア本体２０ａの構造は、実質的に図２の構造と同じである。そのデザイン及び構造は、ベルトに割り当てられる特定の用途によって決定される。
【００２０】
バンド布の２つのプライ、すなわち、第１プライ３９及び第２プライ４１が、図３のベルトにおいて使用される。第１プライ、すなわち、内側バンドプライ３９は、概ね反転Ｕ形状を呈し、ベルトの側面３２ａ、３４ａに接着されると共に、コアベルト本体の上面２８ａに沿っておりかつ接着される。布層３９は、側壁３２ａ、３４ａに沿って下側に向って延在し、少なくとも心線ラインＢ−Ｂを通り過ぎて、好ましくは図示されるように、実質的にベルトの底隅部まで延在する。かくして、ベルトの耐荷重部２６ａは、それがベルト本体の側面に交差する例えば３７ａにおいて、内側バンドプライ３９によって完全に被覆される。バンドプライ３９は、好ましくは、カレンダー処理しつつ、好適なゴムによるフリクション操作（frictioning）やスキム処理(skimming)によってゴム引きされており、それにより、加硫されることが可能になり、ゴムコア２０ａに接着される。バンドプライ３９は好ましくは、ベルトの完成された上面４３を形成するその外周面に、例えば図１に示す平対向面プーリすなわちテンショナ１６のような、その裏側に突き当たる装置に係合するための十分に高い摩擦係数を提供する、フリクション或いはスキム被膜を有している。しかしながら、ベルトの背面に強度のより低い表面が要求され、或いはクラッチングが要求される他の用途においては、バンドプライ３９の外面は、好適な被膜を有し又は有さない、むき出し(bare)の単なる布自体である場合もある。
【００２１】
概ねＵ形状を呈するバンド布の第２プライ４１は、ベルト本体の底面３０ａに沿っておりかつそこに接着されると共に、側面３２ａ、３４ａに沿って上方に延在し、それにより耐荷重部を、それが３７ａにおいてベルト本体の側面に交差する位置Ｂ−Ｂにおいて、被覆する。第１バンドプライ３９と同様に、外部バンドプライ４１は、ベルト本体の全周回りには延在せず、それ自身にオーバーラップしない。第１バンドプライ３９のように、外部バンドプライ４１は、内面バンドプライ３９に接着するために、好ましくはその内面がゴム引きされている。優位的には、第２バンドプライ４１の外面は、いかなるゴム被膜もなく、好ましくは、好適な布処理が行われる以外は、“むき出し（bare）”である。このような方法で、第２バンドプライ布４１によって構成される、溝車に係合する側面の摩擦特性は、例えばクラッチングや衝撃荷重駆動のために、ベルトが係合する溝車１２、１４に対する相体的ないくらかのすべりを許容するように改変される場合がある。代替的に、バンドプライ４１は、その内面及び外面のいずれもがゴム引きされている場合もある。
【００２２】
多くの工業用途に有用な背面側の摩擦特性を達成するために内側バンドプライ３９の両面をゴム引きすることによって、及びクラッチング或いは同様の用途のために外側プライ４１にむき出し(bare)背部構造を使用することによって、ベルトの背部が黒色に、ベルトの側部底部が、ツートンカラーの組み合わせをするために黒色から区別される他の色を活用して、ベルトが区別されるコントラストのツートンカラーにされる場合がある。
【００２３】
他のバンド布形状も本発明の範囲内である。図４〜６は、そのような代替的な形状の例を示す。図４において、バンド布４５、４７の２つのプライは、図２、３それぞれにおけるベルト本体２０又は２０ａの構造及び外形に同様である場合があるベルト本体２０ｂを、被覆する。図４において、バンド布の第１プライは、ベルト本体３０ｂに接着される概ねＵ形状を有し、第２外側プライ４７は、第１プライ４５を覆って配置され、ベルトの側面においてそれをオーバーラップする。この外形は、基本的には図３に示されるものが反転されたものである。
【００２４】
図５では、２つの第１プライ４９、５１が概ねＵ形状を呈し、ベルト本体の底部と側面に沿っておりこれらに接着されると共に、第３プライ５３が上部を被覆し、かつ上方に向かって延在された第１及び第２プライの一部にオーバーラップし、ベルトの側面に沿ってそれらにオーバーラップする、概ね反転Ｕ形状のバンドである、３つのプライのカバー外形が示される。
【００２５】
３つのプライのバンド布カバー外形はさらに図６に示される。これは、概ねＵ形状外形の第１プライ５５がベルト本体２０ｄの底部及び側面に沿っており、かつこれらに接着する点を除いて図５と同様である。第２プライ５７は、ベルトの側面に沿ってプライ５５にオーバーラップする概ね反転Ｕ形状を有し、そして第３最終プライ５９は、ベルト本体２０ｄの側面に沿って少なくとも第２プライ５７にオーバーラップして接着する概ねＵ形状を有する。
【００２６】
図４〜６で示されたものによって例示されるそのような外形すべては、ベルト本体の側面に交差する位置で、耐荷重部に隣接して、或いはそれを超えて延在する少なくとも１つのプライを有する。かくして、少なくとも１つの布バンド層は、図２、３で示されるエッジ心線３７、３７ａと同様のエッジ心線を被覆する。さらに、図４〜６において、種々のバンドプライ層は、ベルトの望ましい摩擦特性、屈曲特性を提供するように、種々の層の間に適切な接着性を提供するように、用意されることが可能である。先の実施形態と同様に、これらの変更は、適切な被膜の活用を通じた布の処理によって、布がカレンダー処理その他によってゴムが浸透されるか否かによって、もたらされることが可能である。図２〜６に示されたものに加えて、ベルトの上面及び底面においてオーバーラップが避けられ、かつ十分な耐摩耗性及び外部環境に対する保護を提供するために、十分な数のバンドプライが、それらがオーバーラップするベルトの側壁に配置されるという本発明の主題を活用する、種々の他のバンドプライ外形が認識され得ることを、当該技術における当業者は理解する。上述したことは、ベルトの上面及び底面に沿って配置されるそのようなプライの数を最小にすることによって達成され、これにより曲げ抵抗性を減少させる。ベルト本体の両側面に配置されるバンド布の合計プライ数は、ベルト本体の底面に加えて上面に配置されるバンド布の合計プライ数を超える。減少された曲げ抵抗性は、結果としてベルトの駆動能力を強化し、図１に示される並列される溝車１２、１４の間のいくらかのミスアライメントを収める。
【００２７】
種々の実施形態に従う本発明のベルトは、本発明の一部を形成しない、当該技術の知識を有する者によって理解される、知られた方法を用いて製造される場合がある。そのような１つの方法において、ベルトは反転された方法によって作られる。すなわち、図２のベルトに関しては、望ましい大きさのカレンダーされたシートである心線上部層２４が、続いて接着ガム層２５が、ビルディングドラムに積み重ねられる。その後、送出装置からの単一ユニットの抗張心線２７が螺旋状に、適切なスペースが空けられかつ適切なテンションで、接着ガム層の外周に取り付けられる。次いで、心線の後に、接着ガムの他のプライが加えられる。抗張心線の上にある接着ガム層の上には、その後、好適なバナーテーブル（Banner Table）(“Banner”はバローズマニュファクチャリング社（Burrows Manufacturing Ltd.）の登録商標)において互いに接着され、重ね形状にされた一連のシートで構成され得るクロス心線のカレンダーされたシート２３が取り付けられる。その後この層には、繊維が充填されカレンダーされたシート３６が巻き付けられることによって取り付けられ、そして最後には、その層の上に、圧縮ゴム層２２が積み重ねられる。その後、完全に組み立てられたスリーブは、ナイフ或いは他の切断装置によって輪郭がかたどられて、個々の未処理の（未加硫の）ベルト本体が作られ、そこに３面のみにおいて（底面と側面）バンド布のプライ３８が取り付けられる。バンドプライ３８は、カレンダーにおいてその両面がゴムによってフリクション処理されている場合もあるし、或いはむき出し(bare)背面が望ましい限りにおいては、その内面がゴムによってスキムされ、かつ原動及び従動溝車の側面が係合するその外面が、むき出し（bare）のままである場合もある。その後、個々の未加硫ベルトストランドは、例えば蒸気オートクレーブで上昇された温度と圧力下、従来のように加硫され、使用できる状態にある完全に一体化された加硫されたベルトが得られる。
【００２８】
加硫を成すために使用される実際の硬化装置は、典型的には、よく知られた環状モールド（ring mold）である場合があり、シュワバウアー（Schwabauer）の米国特許４０９５４８０号明細書に開示される例のように、その個々の未加硫ベルトストランドは、金属モールド及び環状部材によって区画される個々のキャビティに配置される。代替的には、特に非常に長さが長いベルトにおいては、例えばステックレイン（Stecklein）とドーアティー（Daugherty）の米国特許４３３２５７６号明細書に開示される、よく知られたステップ硬化処理（step curing process）が使用される場合がある。
【００２９】
以下の行われた実施例は、本発明の好ましい実施形態についてさらに詳細を提供し、かつ本発明に従って作られたベルトに帰すことができる優位点を実証する。
【００３０】
［実施例１］
図面の図３の実施形態に実質的に一致する本発明のＶベルト、及びバンドプライ構造を除いて同様に作られた比較ベルトが、以下のように製造された。ビルディングドラムの上には、まず、１ｍｍ長さで超微細径のバージン綿繊維が加えられたポリクロロプレンゴムから構成され、ポリクロロプレンポリマー５重量部に対して綿繊維１重量部の割合である、０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）厚さのカレンダーされた繊維充填原料２４ａが取り付けられた。ポリクロロプレンゴムには、さらに、３〜５ｍｍ長さのポリエステル繊維も、ポリクロロプレンポリマー１０重量部に対してポリエステル繊維１重量部の割合で混合されていた。次いで、繊維充填原料層の上には、０．０１７インチ（０．４３ｍｍ）厚さのポリクロロプレン接着ガムのシートが取り付けられ、その上には単一ユニットの抗張心線２７が螺旋巻きされた。抗張心線は、０．０５５インチ（１．４０ｍｍ）のゲージ厚さを有するアラミド繊維から形成され、以下のように、心線表面には３連続被膜が施されていた；第１処理は標準的な構成のプライマーで成された：第２処理はプライマーの上にレゾルシノールホルムアルデヒドラテックス（ＲＦＬ）被膜が成された；第３最終処理層は、溶剤に分配された液状ポリクロロプレンセメントに浸漬されて成された。心線は、２５００−１／５タイプのものであった、すなわち、２５００ｄｔｅｘから成り、４回撚り／インチ（０．１６回撚り／ｍｍ）の“Ｚ”撚りの各糸から構成され、その撚り糸５本が、２回撚り／インチ（０．０８回撚り／ｍｍ）で“Ｓ”方向に撚られて心線に形成された。次いで、心線の後には、０．０１７インチ（０．４３ｍｍ）厚さの接着ガムの他方のプライが追加された。接着ガムの上には、抗張心線２７に対して概ね垂直に延在し、０．０２４インチ（０．６１ｍｍ）の厚さを有する主たる（プライマー）心線を有し、“タイヤコード”として知られる０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）のクロス心線布が取り付けられた。このクロス心線布は、ＲＦＬ処理されており、マルチユニットナイロンタイヤコードは、１インチあたり３６のプライマー心線端部（１ｍｍあたり１．４２の心線端部）を有していた。次の層３６ａは、クロス心線の上に取り付けられ、層２４ａと同じ繊維充填原料であり、次いで最後は、０．０４２インチ（１．０７ｍｍ）厚さのポリクロロプレンガム原料が取り付けられた。
【００３１】
上述した積み重ねられた未加硫成分のカーカスは、個々のベルト本体２０ａの輪郭にかたどられ、次いで、そのようなベルト本体各々は、反転すなわち裏返され、以下に示すように、ベルト本体の外周にバンドプライが取り付けられた。第１バンドプライ３９は、ＲＦＬ処理され、次いで両面にポリクロロプレンゴムによってフリクション処理された０．０２１インチ（０．５３ｍｍ）厚さの布から構成されていた。その布は、初期の、たて糸繊維とよこ糸繊維の間の角度であるバイアス角度αが１２０°で、ベルトに取り付けられたときの最終バイアス角度αが１０５°である処理済綿−ナイロン織布であった。その布自体は、７５％綿／２５％ナイロンのブレンドで構成されていた。このバンドプライ３９は、バンドプライがベルト本体２０ａの上面２８を被覆し、かつベルトの側部３２ａ、３４ａに沿って下方に、実質的にベルト本体の底隅部まで延在するが、隅部の回り及びベルト本体３０ａの底部の上には延在しないように、概ね反転Ｕ形状で取り付けられた。
【００３２】
バンド布の第２プライ４１は、ＲＦＬ処理された布が、両面にフリクション処理されずに内周面のみにスキム処理がされ、層４１の外周面にはゴムが取り付けられず、それによりその隙間にゴムが浸透されないむき出し(bare)処理布であった点を除いては、プライ３９で使用された布と同一の布材料で形成された。このバンド布の第２プライ４１は、図３に示すように、概ねＵ形状で取り付けられ、ベルト本体の底部３０ａを被覆し、ベルトの側面に沿って、実質的にベルトの上隅部まで上方に延在するが、上面４３には延在せず、自身にオーバーラップしない。
【００３３】
かくして形成された個々の未加硫単一ストランドベルトは、次いで、圧力下、約１７０℃の温度で約１５分間標準的な環状モールドで加硫され、それは完全に一体化加硫されて、試験のための完成した５Ｖ断面の工業ベルトとなった。本発明に従って作られた前出の環状硬化ベルトは、ベルトＡとして示される。
【００３４】
上述したものと同一のベルトの第２のセットは、環状硬化ではなく、標準的なステップ硬化加硫装置を用いて加硫された。本発明に従って作られたこれらのベルトは、ベルトＢとして示される。
【００３５】
比較ベルトは、以下の点を除いては、上述した本発明のベルトと同様の材料並びに構造及び加硫のステップを使用して作られた。布の２つのバンドプライは、取り付けられ、図３の本発明のベルトの内側プライ３９に対応する第１すなわち内側プライは、ベルト本体２０ａの底部に沿っており、そこでそれ自身にオーバーラップするように取り付けられ、ベルトの底部において継目が形成された。同様に、図３の本発明の布４１に対応するバンド布の外側プライは、第１プライバンド布の周りに巻かれ、上面４３の中央でそれ自身に完全にオーバーラップされ、これにより、完成されたベルトはベルトの底部における１つのオーバーラップと、ベルトの上部における１つのオーバーラップとを有していた。ベルトは環状モールドで硬化された。これらのベルトは比較ベルトとして示される。
【００３６】
完成されたベルトＡ、ベルトＢ、及び比較ベルトそれぞれ２本について、５Ｖ断面の工業ベルトにとって最小限の直径に達しない、直径４．４１インチ（１１２ｍｍ）の２つの同一径の溝車１２、１４を使用して、図１に示したものと同様の駆動装置に組み入れられることによって試験された。ベルトそれ自体は、７０．５インチ（１７９１ｍｍ）の長さを有する。溝車は、４：１のテンション比、１０馬力（ＨＰ）の荷重で、１７５０ｒｐｍで回転された。
【００３７】
表１は試験されたベルトの平均寿命を時間で供する。ベルトの寿命の最後は、ベルトが破壊されたときの時間に対応した。表１からわかるように、環状モールド硬化プロセスを使用して加硫された、図３に示される本発明のベルトすなわちベルトＡは、完全にバンドされた比較のベルトに比べて、およそ４０％長い寿命を有した。ステップ硬化された本発明のベルトＢも、環状モールド硬化された比較ベルトを超える寿命を有していた（通常、環状モールド加硫ベルトが、ステップ硬化処理によって加硫された対応するベルトよりも同等若しくはそれより長い寿命を有することを期待する。）。
【００３８】
【表１】
【００３９】
［実施例２］
本試験では、実施例１と同様に作られたベルトＡ及び比較ベルトは、原動、従動溝車１２、１４のミスアライメントの許容差（toleration）を定めて以下の試験が実施された。本試験では７０．５インチ（１７９１ｍｍ）長さの５Ｖ断面ベルトを、２つの同一径で呼称直径７．１インチ（１８０ｍｍ）の溝車を、４：１のテンション比、３０ＨＰの荷重で、１７５０ｒｐｍで回転させて、走行させた。２つの溝車は、故意に３°ミスアライメントさせられていた。本試験の結果は、本発明のベルトＡが、完全にバンドされた比較ベルトに比べて、およそ２２％長く走行したことを示した表２に供される。
【００４０】
【表２】
【００４１】
本発明は、説明の目的のために上記において詳細に記載されたが、このような詳細は単にその目的のためであって、種々の変形が、請求の範囲によって限定されるものを除いて本発明の精神あるいは範囲から逸脱することなく当業者によって可能であることが理解される。ここに例示的に開示された本発明は、ここに特に開示されない、いかなる要素がなくても適切に実現されるかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】簡略化されたＶベルト駆動装置である。
【図２】図１の駆動装置におけるＶベルトに関し、２−２断面に沿って得られた断面斜視図である。
【図３】本発明の代替的な実施形態を一部断面斜視図で示す。
【図４】本発明の代替的なカバーすなわちバンド外形の模式図である。
【図５】本発明に従った更なる代替的なバンド構造である。
【図６】本発明に従ったなお更なる代替的なバンド構造である。
【図７】従来技術のＶベルトの立断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）圧縮部、伸張部、及び耐荷重部を含み、ゴムから形成された概ね台形形状のベルト本体を備え、
（ｂ）前記ベルト本体は上面、底面、及び側面を有し、前記側面が傾斜しかつ互いに向けて近づき、前記耐荷重部が少なくとも前記上面及び前記底面の一方に実質的に平行に延在すると共に、前記上面及び前記底面の間にある前記側面に交差し、
（ｃ）前記ベルト本体の前記底面及び各々の前記側面に沿いかつそれらに接着され、それにより前記耐荷重部をそれが前記ベルト本体の前記側面に交差する位置で被覆するバンド布の少なくとも１つのプライを備え、前記バンド布のプライはそれ自身にオーバーラップしない
単一ストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルト。
【請求項２】
前記バンド布は、たて糸とよこ糸の織布であって、前記たて糸とよこ糸の間の夾角は約９５〜約１２５°である請求項１に記載のＶベルト。
【請求項３】
前記ベルトの前記側面における前記バンド布は、実質的にゴムが浸透されていない請求項１に記載のＶベルト。
【請求項４】
前記バンド布は、ＲＦＬ定着剤（adhesion promoter）の被膜処理が施されている請求項３に記載のＶベルト。
【請求項５】
概ね反転Ｕ形状のバンド布の第２プライは、前記ベルト本体の上面に沿いかつそこに接着され、下方に向って延在すると共に、前記耐荷重部が前記側面に交差する位置にある或いはそれより下方にある前記ベルトの側面それぞれにおいて、前記バンド布の１つのプライにオーバーラップする請求項１に記載のＶベルト。
【請求項６】
前記バンド布の１つのプライに加えて、前記バンド布の１つのプライの少なくとも一部の周りを包むバンド布の少なくとも更なる１つのプライが設けられ、これにより１又はそれより多い継目を作り出すバンド布の全てのオーバーラップは、前記ベルトの前記側面に隣接して配置される請求項１に記載のＶベルト。
【請求項７】
前記耐荷重部は、コード布の心線が前記抗張心線に対して概ね横切るように延在するコード布が下方に配置される、螺旋状に延在する単一ユニットの抗張心線によって形成される請求項１に記載のＶベルト。
【請求項８】
（ａ）圧縮部、伸張部、及び耐荷重部を含み、ゴムから形成された概ね台形形状のベルト本体を備え、
（ｂ）前記ベルト本体は上面、底面、及び側面を有し、前記側面が傾斜しかつ互いに向けて近づき、前記耐荷重部が少なくとも前記上面及び前記底面の一方に実質的に平行に延在すると共に、前記上面及び前記底面の間にある前記側面に交差し、
（ｃ）前記ベルト本体の前記上面及び各々の前記側面に沿いかつそれらに接着されると共に、前記側面に沿って下方に延在し、それにより前記耐荷重部を、それが前記ベルト本体の前記側面に交差する位置で被覆する概ね反転Ｕ形状のバンド布の第１プライを備え、前記第１プライはそれ自身にオーバーラップしない
単一ストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルト。
【請求項９】
前記バンド布の第１プライは、前記ベルト本体の前記上面がその上にゴム層を有するように、その両面がゴム引きされている請求項８に記載のＶベルト。
【請求項１０】
バンド布の第２プライが前記ベルトの側面の外周を形成し、その側面は実質的にゴムが浸透されていない請求項９に記載のＶベルト。
【請求項１１】
前記バンド布の第１プライはたて糸とよこ糸の織布であって、前記たて糸とよこ糸の間の夾角は約１００〜約１２０°である請求項８に記載のＶベルト。
【請求項１２】
バンド布の第２プライがたて糸とよこ糸の織布であって、前記たて糸とよこ糸の間の夾角は約１００〜約１２０°である請求項１１に記載のＶベルト。
【請求項１３】
前記バンド布の第１及び第２プライに加えて、前記バンド布の第１及び第２プライの少なくとも一部の周りを包むバンド布の少なくとも更なる１つのプライが設けられ、これにより１又はそれより多い継目を作り出すバンド布の全てのオーバーラップは、前記ベルトの前記側面に隣接して配置される請求項８に記載のＶベルト。
【請求項１４】
前記耐荷重部は、コード布の心線が前記抗張心線に対して概ね横切るように延在するコード布が下方に配置される、螺旋状に延在する単一ユニットの抗張心線によって形成される請求項８に記載のＶベルト。
【請求項１５】
（ａ）圧縮部、伸張部、及び耐荷重部を含み、ゴムから形成された概ね台形形状のベルト本体を備え、
（ｂ）前記ベルト本体は上面、底面、及び側面を有し、前記側面が傾斜しかつ互いに向けて近づき、前記耐荷重部が少なくとも前記上面及び前記底面の一方に実質的に平行に延在すると共に、前記上面及び前記底面の間にある前記側面に交差し、
（ｃ）前記ベルト本体の前記底面及び各々の前記側面に沿っており、それにより前記耐荷重部を、それが前記ベルト本体の前記側面に交差する位置で、被覆するバンド布の少なくとも１つのプライを備え、前記バンド布のプライはそれ自身にオーバーラップせず、
（ｄ）前記ベルト本体の両側面に配置されたバンド布の合計プライ数が、前記ベルト本体の前記底面に加えて前記上面に配置されるバンド布の合計プライ数を超える
単一ストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルト。
【請求項１６】
前記ベルト本体の側面には、バンド布の２つのプライが配置されかつオーバーラップされると共に、前期ベルト本体の上面及び底面それぞれには、バンド布の１つのプライが配置される請求項１５に記載のＶベルト。
【請求項１７】
原動溝車、従動溝車、及び前記原動及び従動溝車に駆動関係となるように巻き回された請求項１５に記載のＶベルトを備えるＶベルト駆動装置。
【請求項１】
（ａ）圧縮部、伸張部、及び耐荷重部を含み、ゴムから形成された概ね台形形状のベルト本体を備え、
（ｂ）前記ベルト本体は上面、底面、及び側面を有し、前記側面が傾斜しかつ互いに向けて近づき、前記耐荷重部が少なくとも前記上面及び前記底面の一方に実質的に平行に延在すると共に、前記上面及び前記底面の間にある前記側面に交差し、
（ｃ）前記ベルト本体の前記底面及び各々の前記側面に沿いかつそれらに接着され、それにより前記耐荷重部をそれが前記ベルト本体の前記側面に交差する位置で被覆するバンド布の少なくとも１つのプライを備え、前記バンド布のプライはそれ自身にオーバーラップしない
単一ストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルト。
【請求項２】
前記バンド布は、たて糸とよこ糸の織布であって、前記たて糸とよこ糸の間の夾角は約９５〜約１２５°である請求項１に記載のＶベルト。
【請求項３】
前記ベルトの前記側面における前記バンド布は、実質的にゴムが浸透されていない請求項１に記載のＶベルト。
【請求項４】
前記バンド布は、ＲＦＬ定着剤（adhesion promoter）の被膜処理が施されている請求項３に記載のＶベルト。
【請求項５】
概ね反転Ｕ形状のバンド布の第２プライは、前記ベルト本体の上面に沿いかつそこに接着され、下方に向って延在すると共に、前記耐荷重部が前記側面に交差する位置にある或いはそれより下方にある前記ベルトの側面それぞれにおいて、前記バンド布の１つのプライにオーバーラップする請求項１に記載のＶベルト。
【請求項６】
前記バンド布の１つのプライに加えて、前記バンド布の１つのプライの少なくとも一部の周りを包むバンド布の少なくとも更なる１つのプライが設けられ、これにより１又はそれより多い継目を作り出すバンド布の全てのオーバーラップは、前記ベルトの前記側面に隣接して配置される請求項１に記載のＶベルト。
【請求項７】
前記耐荷重部は、コード布の心線が前記抗張心線に対して概ね横切るように延在するコード布が下方に配置される、螺旋状に延在する単一ユニットの抗張心線によって形成される請求項１に記載のＶベルト。
【請求項８】
（ａ）圧縮部、伸張部、及び耐荷重部を含み、ゴムから形成された概ね台形形状のベルト本体を備え、
（ｂ）前記ベルト本体は上面、底面、及び側面を有し、前記側面が傾斜しかつ互いに向けて近づき、前記耐荷重部が少なくとも前記上面及び前記底面の一方に実質的に平行に延在すると共に、前記上面及び前記底面の間にある前記側面に交差し、
（ｃ）前記ベルト本体の前記上面及び各々の前記側面に沿いかつそれらに接着されると共に、前記側面に沿って下方に延在し、それにより前記耐荷重部を、それが前記ベルト本体の前記側面に交差する位置で被覆する概ね反転Ｕ形状のバンド布の第１プライを備え、前記第１プライはそれ自身にオーバーラップしない
単一ストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルト。
【請求項９】
前記バンド布の第１プライは、前記ベルト本体の前記上面がその上にゴム層を有するように、その両面がゴム引きされている請求項８に記載のＶベルト。
【請求項１０】
バンド布の第２プライが前記ベルトの側面の外周を形成し、その側面は実質的にゴムが浸透されていない請求項９に記載のＶベルト。
【請求項１１】
前記バンド布の第１プライはたて糸とよこ糸の織布であって、前記たて糸とよこ糸の間の夾角は約１００〜約１２０°である請求項８に記載のＶベルト。
【請求項１２】
バンド布の第２プライがたて糸とよこ糸の織布であって、前記たて糸とよこ糸の間の夾角は約１００〜約１２０°である請求項１１に記載のＶベルト。
【請求項１３】
前記バンド布の第１及び第２プライに加えて、前記バンド布の第１及び第２プライの少なくとも一部の周りを包むバンド布の少なくとも更なる１つのプライが設けられ、これにより１又はそれより多い継目を作り出すバンド布の全てのオーバーラップは、前記ベルトの前記側面に隣接して配置される請求項８に記載のＶベルト。
【請求項１４】
前記耐荷重部は、コード布の心線が前記抗張心線に対して概ね横切るように延在するコード布が下方に配置される、螺旋状に延在する単一ユニットの抗張心線によって形成される請求項８に記載のＶベルト。
【請求項１５】
（ａ）圧縮部、伸張部、及び耐荷重部を含み、ゴムから形成された概ね台形形状のベルト本体を備え、
（ｂ）前記ベルト本体は上面、底面、及び側面を有し、前記側面が傾斜しかつ互いに向けて近づき、前記耐荷重部が少なくとも前記上面及び前記底面の一方に実質的に平行に延在すると共に、前記上面及び前記底面の間にある前記側面に交差し、
（ｃ）前記ベルト本体の前記底面及び各々の前記側面に沿っており、それにより前記耐荷重部を、それが前記ベルト本体の前記側面に交差する位置で、被覆するバンド布の少なくとも１つのプライを備え、前記バンド布のプライはそれ自身にオーバーラップせず、
（ｄ）前記ベルト本体の両側面に配置されたバンド布の合計プライ数が、前記ベルト本体の前記底面に加えて前記上面に配置されるバンド布の合計プライ数を超える
単一ストランドのバンドされた動力伝達Ｖベルト。
【請求項１６】
前記ベルト本体の側面には、バンド布の２つのプライが配置されかつオーバーラップされると共に、前期ベルト本体の上面及び底面それぞれには、バンド布の１つのプライが配置される請求項１５に記載のＶベルト。
【請求項１７】
原動溝車、従動溝車、及び前記原動及び従動溝車に駆動関係となるように巻き回された請求項１５に記載のＶベルトを備えるＶベルト駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００８−５４６９６０（Ｐ２００８−５４６９６０Ａ）
【公表日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１７２３４（Ｐ２００８−５１７２３４）
【出願日】平成１８年６月２６日（２００６．６．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２５０６１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００２７０４
【国際公開日】平成１９年１月４日（２００７．１．４）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
【公表日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２６日（２００６．６．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２５０６１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／００２７０４
【国際公開日】平成１９年１月４日（２００７．１．４）
【出願人】（５０４００５０９１）ザ ゲイツ コーポレイション (103)
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