JP2021507189A - バンドされた摩擦動力伝達ベルト - Google Patents

Abstract

ベルトの外側に繻子織りのバンド布をラップした、バンドされた摩擦動力伝達ベルト。バンド布は、縦糸および横糸の繻子織りであってもよく、アラミド繊維などの高強度の耐摩耗性糸を含むことができ、ナイロンおよび／または綿などの高接着性糸を含むことができる。アラミドおよび／またはナイロン繊維は、ステープルまたはフィラメント繊維であってもよい。バンド布は、処理されていてもよい。バンド布は、４／１繻子織りを有することができる。バンド布は、斜めにラップすることができる。高粘着性糸は、主に前記Ｖベルトに接触するバンド布の内側に存在してもよく、高強度の耐摩耗性糸は、主にバンド布の外側のプーリー接触面であるバンド布の外側に存在してもよい。バンドされた摩擦動力伝達ベルトは、Ｖベルト、丸ベルト、デュアルＶベルト、または複数のＶベルトであってもよいし、別の摩擦ベルトプロファイルを有していてもよい。

Description

本発明は、概して、ベルトの周りに巻かれた１つ以上の帆布の外層を有するＶベルトなどのバンドされた摩擦動力伝達ベルトに関し、具体的には、アラミド繊維と他の繊維とを含む繻子織りのバンド帆布を有するＶベルトに関する。

カバーされたまたはバンドされた摩擦動力伝達ベルトは、通常、ベルトコアを取り囲むゴム含浸または他のポリマー含浸帆布の外層で構築される。カバーや「バンドプライ」は、環境要素からベルトを保護する、ベルトの摩擦特性を制御する、摩擦ベルト駆動装置のシーブ（プーリー）と接触したときにベルトの摩耗に抵抗するなど、多くの機能を提供する。

米国特許第４，２３８，５３０号（Ｈｏｌｌａｗａｙ他）は、平方織りの帆布を使用し、その帆布を約４５度の角度で比較的広いストリップに切断することを教示している。そして、個々のストリップは、粘着剤として粘着性エラストマー化合物を用いて、一方のストリップの端部と他方のストリップの端部とが重ね合わされてラップスプライスされ、ロール状に巻き取られる。帆布は、必要に応じて、ベルトにラップするために、長手方向に細長く切断して所望の幅と長さの比較的狭いテープにすることができる。この方法では、横方向のスプライスラップだけでなく、ラッピングによる長手方向の継ぎ目も生じる。特に横方向のスプライスラップは、望ましくない周期的なベルトノイズと振動を引き起こす可能性がある。

米国特許第３，７８４，４２７号（Ｇｒｉｆｆｉｎ）は、代表的な技術であり、バイアスカット帆布でラップまたはカバーされ得るＶベルト、およびバイアス材料の連続ストリップが１つの管状帆布から螺旋状に切断される、バイアス帆布を調製する方法を開示している。

米国特許２，５１９，５９０号（Ｌ．Ｗ． Ｍｉｔｃｈｅｌｌ）もこの技術の代表であり、縦糸と横糸が９０°の角度で交差するか、交差角度を９０°未満または９０°を超えてシフトさせたバイアスカット帆布でカバーされ得る、多数のベルト形状を開示している。

米国特許第６，５９５，８８３号には、任意の天然または合成品種の、任意の望ましい角度での縦糸および横糸の織り方を含む、任意の適当なまたは従来のタイプの織物材料を採用した織物部材を用いた、クラッチ用途に適したＶベルトが開示されている。好ましい実施形態では、帆布は、縦糸が横糸に対して１００−１３０°の角度であり、両方ともベルトの進行方向または長手方向に対して約５７°±７°の方向に配向された、ナイロン／綿混紡バイアス帆布である。

上記は、通常、帆布の外層の一方の縁が他方の縁の上に重なるように製造される「フルカバー」Ｖベルトを開示している。米国特許第７，９４２，７７３号（Ｄａｕｇｈｅｒｔｙ他）には、ラップされた縁を避けるカバー帆布や帆布の様々な配置が開示されている。いくつかのベルトにおいては、１つ以上の表面に複数の帆布の層を有する場合がある。バンドプライ帆布は、平方織りの帆布、綾織り、ニット、編組、またはフェルトやニードルパンチフリースなどの不織布であってもよい。

米国特許第４，３０２，１９７号（Ｋｉｍｕｒａ他）には、縦糸と横糸に異なる種類の繊維を用いて織られた歯カバー生地を備えた、歯付ベルトが開示されており、縦糸と横糸の一方は生地の一方の面でより大きな露出面積を有し、縦糸と横糸の他方は生地の反対側の面でより大きな露出面積を有している。生地は４／１綾織りである。

縦糸または横糸がアラミド、綿、およびナイロンのステープルまたはフィラメント糸を含み、織りが繻子織り、変形繻子織り、または朱子である、バンドされたＶベルトカバー帆布用の斜め配向帆布を使用することは知られていないか、または提案されていない。

本発明は、バンドされたＶベルトなどの、バンドされた摩擦動力伝達ベルト用のバンド布を提供するシステムおよび方法に関する。

本発明は、ベルトの外側に繻子織りのバンド布を巻き付けた、バンドされた摩擦動力伝達ベルトに関するものである。バンド布は、縦糸と横糸の繻子織りである。バンド布は、２つ以上の繊維材の混紡糸を含み得る。縦糸と横糸は、同じであってもよい、すなわち、バランスされた布構造であってもよい。あるいは、縦糸と横糸は異なっていてもよい、すなわち、アンバランスな構造であってもよい。バンド布は、帆布およびベルトの外側に主に存在する、アラミド繊維などの高強度または高弾性または耐摩耗性の繊維材料または糸を含んでいてもよい。バンド布は、ベルト本体に接着された生地の内側に主に存在する、ナイロンや綿などの高粘着性繊維材料や糸を含んでいてもよい。バンド布は、縦表布繻子織りまたは横表布繻子織りとして織られてもよい。バンド布は、ベルト軸に平行に配向されていてもよいし、バイアス角で配向されていてもよい。アラミドまたはナイロン繊維などの糸の繊維は、ステープルまたはフィラメント繊維であってよい。バンド布は、処理されていてもよい。バンド布は、４×１の繻子織りであってもよい。バンドされたベルトは、Ｖベルトであっても丸ベルトであってもよく、無端であってもよい。

バンド布がベルト軸に対して平行に配向されている場合、バンド布は、有利には、縦糸となる平行な糸に所定のレベルの伸縮性を有していてもよい。伸縮量は、有利には、帆布幅２５ｋｇ ／ ２５ｍｍの所定の負荷で、５％または１０％から３５％または８０％までである。平行に配向されたラップストレッチ帆布を用いたベルトは、帆布にバイアスをかけたりシフトしたりする従来の様々な方法よりも製造が容易で安価であり、横方向のスプライスラップを有していない。

結果として得られたバンドされたベルトは、ベルト表面への内側ゴム材料のストライクスルーがほとんどないか、または全くない場合がある。バンドされたベルトは、使用中の摩擦係数の安定性が向上している場合がある。

上記では、以下の本発明の詳細な説明がよりよく理解され得るように、本発明の特徴および技術的利点をかなり大まかに概説した。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する、本発明のさらなる特徴および利点を以下に記載する。開示された概念および特定の実施形態は、本発明の同じ目的を実行するための他の構造を修正または設計するための基礎として容易に利用され得ることが、当業者によって理解されるべきである。また、当業者であれば、そのような等価な構成が、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱しないことを理解されたい。本発明の特徴であると考えられる新規な特徴は、その構成および動作方法の両方に関して、さらなる目的および利点とともに、添付の図面との関連で考慮すると、以下の説明からより良く理解されるであろう。しかしながら、各図は、図示および説明のみを目的として提供されており、本発明の限界を定義することを意図していないことが明確に理解されるべきである。

本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付図面は、同様の数字が同様の部分を示すものであり、本発明の実施形態を図示しており、本明細書とともに、本発明の原理を説明する役割を果たす。図面において:

本発明のＶベルトを利用した、簡略化されたＶベルト駆動装置である。

２−２線に沿って切断された、図１の駆動装置のＶベルトの断面図である。

従来技術の平織り帆布を示す。

本発明の代替のバンドまたはカバー構成の概略図である。

本発明の別の代替のバンドまたはカバー構成の概略図である。

本発明の一実施形態にかかるＶベルトカバー帆布の４／１繻子織りを示す。

図６の４／１繻子織りの反対側の面を示す。

本発明の一実施形態にかかるＶベルトカバー帆布の６／１繻子織りを示す。

本発明の一実施形態にかかるＶベルトカバー帆布の７／１繻子織りを示す。

本発明の一実施形態にかかる１２ハーネス変形繻子織りを示す。

本発明の一実施形態にかかる別の１２ハーネス変形繻子織りを示す。

本発明の一実施形態にかかる１２ハーネス繻子織りを示す。

本発明の一実施形態にかかる別の１２ハーネス変形繻子織りを示す。

本発明の一実施形態にかかる別の１２ハーネス繻子織りを示す。

図１は、本発明の一実施形態にかかるバンドされたベルト１８を利用するバンドされた摩擦動力伝達ベルト駆動装置１０を示す。図１には、駆動シーブ１２と、従動シーブ１４と、そこに掛け回されて駆動関係でその中に嵌まり込むベルト１８と、ベルト上の張力を維持し、シーブ間のたるみを除去するためにベルトの上面または幅方向に係合し得る平らな表面を有するアイドラプーリ１６と、を備える典型的な動力伝達駆動システム１０が示されている。

２−２線における、バンドされたベルト１８の典型的な断面が、図２に示されている。Ｖベルト１８の構造は、２層のバンドプライ（またはカバー）帆布（内側バンド１１および外側バンド１３）で包まれた、概して台形状のベルト本体に埋め込まれた抗張部材１９を含んでいる。外側バンド１３の詳細は、本発明の対象である。本発明のベルトは、１層のバンドプライ帆布のみを有してもよく、または１層よりも多くの層を有してもよい。ベルト本体は、ゴムまたはゴムのような材料で形成されていてもよく、圧縮セクションゴム２０、抗張セクションゴム層２６、繊維装填ゴム層２４、および、帆布、不織布、タイヤコード等の任意の種類の補強帆布又は支持帆布である補強帆布層２２等の様々な補強層を含むことができる。ベルト本体には、所望の数のゴム層または補強層を使用することができる。本発明のバンドされたベルトは、相補的な形状のシーブまたはプーリー間の動力伝達のために自動車用および産業用を含む様々な用途に使用することができるが、本発明のバンドされたベルトは、特に産業用用途に適合している。本発明のベルトに適用可能な標準的なシングルストランド工業用Ｖベルトの断面には、業界標準サイズＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤ、２Ｌ、３Ｌ、および４Ｌ、ならびに３Ｖ、５Ｖ、および８Ｖ、ならびにメートルサイズのＳＰＺ、ＳＰＡ、ＳＰＢ、およびＳＰＣが含まれる。任意の所望の摩擦ベルト断面は、本発明にかかる帆布ラップを利用することができる。例えば、Ｖ字形の側面は、多少凹んでいてもよく、および／または、図４および図５に示されるように、上面および下面が冠状になっていてもよく、または、ベルトは、円形または二重Ｖ字形のような他の従来の形状を想定してもよい。バンドされたベルトは、例えば複数のＶベルト駆動装置において、単一のベルトとして機能させるために、複数のベルト用のタイバンドを横に並べて結束してもよい。

図２は、ベルトの周りに巻き付けられ、ベルトの上面１５でラップされたバンド１１および１３を示す。これらのラップは、厚みのばらつきを生じさせる場合がある。別の方法として、ベルトは、突き合わせ部を有するか、またはオーバーラップなしで構成されていてもよい。図４および５は、カバーのオーバーラップを排除する代替の構築方法を示している。図４において、ベルト本体２０ｂの角度のついた側面と底面は、先ずはＵ字状の帆布４５で覆われ、次いで逆Ｕ字状の帆布４７で覆われる。図５において、ベルト本体２０ｂの角度のついた側面と底面は、先ずはＵ字状の帆布４９、５１の２層で覆われ、次いで逆Ｕ字状の帆布５３で覆われる。Ｕ字状や逆Ｕ字状のバンド布は、任意の順序で適用することができる。

ベルト本体はゴムで形成されていてもよく、「ゴム」とは、架橋可能な天然または合成のエラストマーを意味しており、例えば、混合ミルで固体の形で加工することができる。このようなゴムは、典型的には、ゴム加工業界でよく知られている適切なバッチ式または連続式のミキサー内で、適切な添加剤、延長剤、補強剤、促進剤、充填剤、加硫剤、例えば硫黄または過酸化物などと共に、生または未加硫の形態で混合される。本発明で有用な代表的な合成ゴムには、ポリクロロプレン（ＣＲ）、エチレンとプロピレン（または他のａ−オレフィン）のコポリマー、エチレン、プロピレン（または他のａ−オレフィン）のターポリマー、およびジエンモノマーが含まれ、例えば、ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、クロロスルホン化エチレン、エチレン-アクリル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、シリコーンゴム、フッ素ゴム、前記の混合物などが挙げられる。

ベルト本体の様々な層のいずれかは、上述のゴム材料のいずれかで形成することができ、ゴム材料は、典型的には、その中に繊維強化材を含むまたは含まない層またはカレンダー処理された台座のシートとして構築ドラム上に積み上げられる。ベルト本体の繊維装填層は、綿、アラミド、ナイロン、ポリエステルなどの従来の任意の繊維装填を含んでいてもよい。

ここで、「バンドされた」とは、帆布でラップされた状態を意味する。バンドされたベルトは、完全にラップされていても、部分的にラップされていてもよい。特に、バンドされたベルトは、少なくともプーリー接触面が帆布で覆われるようにラップされている。Ｖベルトは、上面と両側面の上部にわたって、または背面と両側面の下部にわたってラップされ得る。ラップは、ベルトを完全にカバーするために重なり合う、２つの３／４ラップであってもよく、図４に示すように、２つの面に２つの層があり、他の２つの面に１つの層がある。ラップは、図２に開示されるように、ベルトを完全にラップする１つまたは複数の帆布層であってもよい。バンドされたベルトには、成形されたベルトスラブがＶ字形を形成するために切断され、その結果、ベルトの本体材料が角度のついたプーリー接触面で露出している、いわゆるローエッジまたはカットエッジのＶベルトは含まれない。切断された縁には、例えば、オプションで、ゴムに埋め込まれた補強の、１つ以上の横断層を有する１つ以上のゴムの層が露出され得る。ベルトをラップする帆布は、バンド布ということがある。

Ｖベルトとは、プーリー接触面が相反する角度のついた２つの側面となっている、断面台形ベルトを意味する。角度のついた側面には、ある程度の曲率が含まれる場合がある。Ｖベルトは無端ベルトであってもよい。ベルトの背面側および／またはベルトの内側には、柔軟性を高めるために波形または歯を有することができる。しかしながら、本明細書では、歯付きベルトまたは同期ベルト、ポジティブ駆動ベルトは含まれず、歯付きＶベルトや他のタイプのバンドされた摩擦ベルトとは区別される。

次に、本発明の実施形態に従ってバンド布の説明に戻ると、バンド布の少なくとも外層は、縦糸または横糸に、アラミド、ポリエステル、ナイロン、ＰＢＯ（ポリベンゾビスオキサゾール）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、フッ素樹脂、またはそれらの混合物のような高性能繊維のステープルまたはフィラメント糸を含む。アラミドは芳香族ポリアミドであり、ポリパラフェニレンテレフタルアミドなどのパラ系アラミド、メタ系アラミド、またはアラミド共重合体であってもよい。ナイロンは、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６等を含む、任意の好適なポリアミドの種類であってもよい。アラミド糸（すなわち芳香族ポリアミド）は、好ましくはパラアラミドであり、例えば、ＤｕＰｏｎｔからＫｅｖｌａｒ（登録商標）の商品名で販売されているもの、またはＴｅｉｊｉｎからＴｗａｒｏｎ（商標）またはＴｅｃｈｎｏｒａ（商標）の商品名で販売されているもの、またはＫｏｌｏｎ ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓからＨｅｒａｃｒｏｎ（商標）の商品名で販売されているもの、またはＨｙｏｓｕｎｇ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＡｌｋｅｘ（商標）の商品名で販売されているものがある。好適な市販の高性能糸はいずれも使用することができる。好ましいナイロン糸は、ナイロン６６である。バンド布は、アラミド繊維１００％またはナイロン繊維１００％、またはその他の高性能繊維１００％にすることができる。

本発明の実施形態にかかるバンド布、少なくともバンド布の外層は、縦糸または横糸に、ナイロンまたはセルロース繊維などの高接着性繊維のステープルまたはフィラメント糸を含むことができる。ナイロンは、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６等を含む、任意の好適なタイプのポリアミドであってもよい。セルロース系繊維は、綿、亜麻、麻、ラミー、ケナフ、レーヨンなどのうちの１つ以上であってもよい。接着糸は、綿またはナイロンまたはそれらの混紡であってもよく、またはそれらを含んでもよい。好ましい実施形態では、バンド布は、アラミド糸、綿糸、およびナイロンまたはポリエステル糸を含み、織りは、繻子織りまたは朱子織りである。織りは、縦糸と横糸が同じでバランスされている場合と、縦糸と横糸が異なりアンバランスである場合がある。バンド布の層が複数ある場合、内層は外層と同じ構造であってもよく、または内層は任意の従来の帆布であってもよい。

バンド布の糸は、アラミドと綿の混紡、またはアラミドとナイロンの混紡、またはアラミドとポリエステルの混紡、またはアラミド、綿とナイロンの混紡、またはアラミド、綿とポリエステルの混紡を含むことができる。綿の繊維はステープル繊維である。合成繊維は、フィラメント繊維またはステープル繊維であってもよい。フィラメント糸とステープル糸を混紡して使用する場合は、糸は、コアラップされてもよいし、フィラメント糸とステープル糸の撚り合わせでもよい。バンド布の織りは、そのような混紡糸のバランスされた織りであってもよい。

帆布織りは、図３のような単純な図で示すことができる。図３は、従来の平織りまたは平方織りを示す。暗い正方形は、縦糸が横糸の上を横切るときの垂直に走る縦糸を表しており、それゆえに目に見えるようになっている。明るい正方形は、横糸が縦糸の上を横切るときの水平に走る横糸を表しており、それゆえに目に見えるようになっている。平織りは縦糸と横糸の交点の数を最大化し、丈夫な帆布をもたらす。平織りの両側は一般に同じように見え、同じ量の縦糸と横糸が両側に露出している。図中の各交点は、２つの縦糸と２つの横糸の間に発生する空隙を表している。ラップされたベルトが成形されるとき、この空隙がベルト表面へのゴムの侵入を許す場合がある。ゴムの侵入（または「ストライクスルー」）は望ましくない場合がある。ベルト表面に露出している帆布繊維は、例えば、一定の摩擦係数やある程度の耐摩耗性を持たせるために、ベルト表面に露出していることが好ましい場合がある。ゴムの侵入により、摩擦係数が大幅に増加したり、ベルトの耐摩耗性が低下したりする可能性がある。

図６は、好ましい繻子織りを示す。繻子織りは、縦糸と横糸の交点が比較的少なく、表面に見える横糸も比較的少ない。縦糸は４本の横糸の上に留まり、１本の横糸の下を通る。したがって、図６の繻子織りは、４×１繻子織りと呼ばれている。横糸が露出している交点は、帆布表面に均等に分布しており、可能な限り互いに離間した位置に配置されている。露出した縦糸の比較的長いランは、フロートと呼ばれる。フロートが長いと、表面が非常に滑らかになる。糸のフロートにより、糸を非常に接近させて並べることができるため、縦糸と横糸の交差するところでも、ボイドを少なくかつ小さくすることができる。その結果、繻子織りは、ベルト表面へのストライクスルー（すなわち、ゴムの侵入）をはるかに少なくする可能性がある。その結果、本発明のベルトは、はるかに一貫して制御可能な摩擦係数および摩耗係数を有することができる。

図７は、図６の繻子織り帆布の裏側を示す。図７では、縦糸の露出が比較的少なく、横糸が長いフロートを示す。このような繻子織り帆布の表裏の違いから、縦糸と横糸に異なる糸を使用することで（つまり、「アンバランス」構造）、表裏を異なる機能に設計することができる。ラップされたＶベルトの上では、糸がベルト本体の摩耗面、すなわち帆布の「外側」面により露出している場合には、縦糸に耐摩耗性の高い糸を使用し、糸がベルト本体のゴム、すなわち帆布の「内側」面により露出している場合には、横糸にゴムとの接着性が良好な糸を使用することが有利である。帆布は、図６に示された外側表面に縦糸が露出した状態（縦表布繻子織りと呼ばれる）、または横糸が露出した状態（横表布繻子織りと呼ばれる）で製織されることが理解されるであろう。このような帆布構造の詳細の選択は、それぞれの側で必要とされる材料、またはベルト上の糸の所望の向き、計画された帆布の切断やベルトのラップ方法との組み合わせによって決定することができる。

帆布は、縦糸または横糸のいずれかがベルトの長手方向軸と平行になるように配向されていてもよい。帆布構造の選択は、ベルト設計者がベルトの長手方向または長さに基づいて走らせるのが好ましいと考える糸、およびベルトの断面に基づいて横方向に走らせるのが好ましいと考える糸に依存する。このように、横ベルト方向には補強性の高い糸または高弾性糸を、縦ベルト方向には柔軟性の高い糸を選択し、外側の露出面には両者のうち耐摩耗性の高いものを、内部または内側の露出面には両者のうち粘着性の高いものを選択することが好ましい場合がある。このような選択はすべて、本発明の範囲内であると考えられる。バンド布を平行に配置することの利点の１つは、バイアス角をシフトして帆布を斜めに切断する必要がなくなり、関連する処理手順が不要になることである。

バンド布がベルト軸に対して平行に配向されている場合、帆布は、有利には、平行な糸に所定のレベルの伸縮性を含んでいてもよく、これは縦糸であってもよい。例えば、縦糸をクリンプしたり、テクスチャー処理したり、または伸縮性を高めるために弾性芯でコアラップしてもよい。伸縮性のある縦糸には、テクスチャー処理されたナイロンを使用できる。伸縮量は、帆布幅２ｋｇ／２５ｍｍの所定の荷重で、５％または１０％から３５％から８０％までである。したがって、帆布は、帆布幅２ｋｇ／２５ｍｍの所定の荷重で、縦方向に５％から１００％、または１０％から３５％の範囲の伸縮性を有することができる。このように、例えば、ベルト長手軸に対して横方向に延びる横糸は、アラミドや非織物のナイロンやポリエステルなどの高強度繊維であってもよく、縦糸または長手方向の糸は、より柔軟性が高いものであってもよい。これは、ベルトの横方向の剛性を最大化し、ベルトの縦方向の柔軟性を最小化するのに役立つかもしれないが、この両方は、摩擦式Ｖベルトにおいて非常に望ましいものである。帆布は、ここに記載された繻子織りのいずれであってもよく、したがって、帆布の各面が、ここに記載されているように、異なる方向性の特性と同様に、固有の好ましい特性を有することができる。代替的に、左右の違いが望まれない場合には、伸縮性のある縦糸を使用した帆布は、平織りまたは平方織りであってもよい。縦伸縮バンド布は、角度のついた切断、バイアス、またはシフト工程を必要とせず、良好な横方向の強度／剛性と縦方向の柔軟性を持っているため、複数のＶベルトを接合するためのタイバンドとして、あるいはクロスコードの補強用としても非常に有用である。

非限定的な例として、耐摩耗性露出糸は、アラミド、ナイロン、ＰＢＯ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、フッ素樹脂、ポリエステル、またはそれらの混紡であるか、またはそれらを含むことができ、一方、より粘着性のある糸は、綿またはナイロン、またはそれらの混紡であるか、またはそれらを含むことができる。

ラップされたＶベルトは、斜めに配向されたラップ布で構築されてもよい。このような場合、バイアス角度は、ベルトの長手方向に所望の程度の伸張性または柔軟性を提供し、および／またはベルトの横方向に所望の増加した剛性を提供するために、自然な９０°から所定の角度にシフトされてもよい。このような斜め配向の場合には、「バランスのとれた」構造を提供するために、横糸と縦糸の両方に同じ糸を使用することが好ましい場合がある。バイアスおよびバイアス角度は、任意の従来の製織または製織後の技術によって達成することができる。バイアス角度は、従来の機器で、またはテンターフレーム上でのシフトなどの従来の技術を使用してシフトできる。バイアス材料の連続したストリップは、ある長さの管状の繻子織り帆布から螺旋状に切断されてもよい。バイアス材料のストリップは、より長いストリップが必要な場合は、平織りの帆布から所望の角度で切り取り、つなぎ合わせることができる。互い違いにストレートカットされたストリップは、所望の螺旋またはバイアス角度でベルトに螺旋状にラップされてもよい。

用語「朱子」は、ステープル繊維である綿で作られた繻子織りの帆布にしばしば使用される。朱子帆布の織りは、繻子織りであるので、本明細書では、帆布が綿を含むか、綿が他の糸と混紡しているか、または他のステープル糸を含むかに拘わらず、「繻子」または「繻子織り」という用語を使用する。繻子織りの帆布は、縦糸または横糸が織りの繰り返しの中で生成されたフロートからほぼ完全に構成されており、交点は可能な限り均等に広く分離されて分布している。フロートとは、縦糸または横糸が、隣接する２本以上の横糸または縦糸の上に延びることを意味する。

他の実施形態では、図６の４×１織り以外の繻子織りを使用してもよい。図８は、別の好ましい繻子織り、すなわち６×１繻子織りを示す。この繻子織りは、縦糸と横糸の交点がさらに少なく、表面に見える横糸が比較的少ない。縦糸は、１本の横糸の下を通る前に、６本の横糸の上に留まる。同様に、図９は、別の好ましい繻子織り、すなわち７×１繻子織りを示す。図１２は、１１×１の繻子を示す。図１４は、代替の１１×１繻子を示す。

繻子織りは、織りの間隔または規則性を変えることによって、図６〜９に図示したものとは異なっていてもよい。例えば、縦糸フロートと横糸フロートの長さが異なる、６×１繻子などが考えられる。同様に、いわゆるクロウフット繻子織りは、図６〜９に見られる単一の横糸の代わりに、２つの隣接する（または斜めに隣接する）露出した横糸がある一連の離間した交差部を有していてもよい。このような代替の織りパターンは、本明細書では、変形繻子織りと呼ぶ。３×１繻子は、最も一般的にはクロウフット繻子と呼ばれている。図１０は、単純な３×１クロウフットよりも長いフロートを有する変形繻子の例であるが、同様の斜めに組まれた交差パターンを有している。図１０、１１、および１３は、本発明を実施するために使用され得る変形繻子織りのいくつかのさらなる例を示す。

図１０〜１４に示される織りは、横表布であるが、それらが代わりに縦表布であり得ることを理解されたい。

織りは、織機でそれらを作成するために使用されるハーネスの数、およびシフトパターンの観点から識別することができる。例えば、図６および７の４×１繻子は、各列に２または３本ずつシフトする５本のハーネスで織ることができる。図８は、各列に２または５本ずつシフトする７本のハーネスで織ることができる。図９の織りは、各列に３または５本ずつシフトする８本のハーネスで織ることができる。図１０−１４は、それぞれ１２本のハーネスで織ることができる。図１０は、各列に５本ずつシフトする１２本のハーネスで織ることができ、その結果、３本と７本の交互フロートを生じている。図１１は、各列に３本ずつ、４本ずつ交互にシフトする１２本のハーネスで織ることができ、その結果、５本のフロートが生じている。図１３は、各列に７本ずつシフトする１２本のハーネスで織ることができ、その結果、８本と２本の交互フロートが生じている。図１２および図１４の１１×１の繻子織りは、それぞれ、５本または７本ずつシフトする１２本のハーネスで織ることができる。

好ましくは、バンド布は、上述のように長いフロートを有する。長いフロートと短いフロートの組み合わせもあるかもしれない。好ましくは、長いフロートの長さは、３以上、または４以上、または５以上、または４から１１である。

バンド布は、摩擦係数の変更、ベルト本体への接着性の向上、何らかの電気的または静的導電性の提供、厚さまたは嵩高の追加、またはそのような追加の機能性を付与するための１つまたは複数の処理を含んでもよい。処理は、帆布の片面または両面をコートしたり、帆布の中にまたは帆布を通して浸透させるディッピング、ローリング、またはスプレーによるものであってもよい。例としては、レゾルシノール-ホルムアルデヒド-ラテックス（「ＲＦＬ」）コーティング、エポキシ-ラテックスコーティング、ゴムセメントコーティング、または他のタイプのラテックス、液体、またはポリマーコーティングがある。処理は、ゴム摩擦コーティングやゴムスキムコーティングのように、ゴムやプラスチックなどの高分子フィルムをラミネート処理やカレンダー処理で塗布するものであってもよい。

以下の実施例（「実施例」）は、従来のベルトの比較例（「比較例」）に対する本発明のベルトの利点を示している。ベルトは、すべて同じアラミド抗張部材、ポリクロロプレンベルト本体化合物、ＲＦＬディップ、およびＣＲラバーセメント上塗り帆布処理を使用して構成されている。バンド布のみ変更されている。ベルトは、それぞれ１層および２層のバンド布を用いてペアで構築され、試験された。比較例１と比較例２は、従来のナイロンと綿の混紡（２５／７５）、平織り、バンド布を使用した。比較例３と比較例４は、従来の平織りのアラミド／ナイロン／綿の混紡（２０／２０／６０）、バンド布を使用した。比較例１−４の生地は、平織りで、図３に示されているようにバランスをとり、ラッピングのために斜めにカットした。実施例５、実施例６、および実施例７の本発明の帆布は、ナイロン、綿、およびアラミドのステープル糸の混紡であり、図６−７に示されているように、バランスのとれた４／１繻子織りであり、同様の処理でコートした。これらすべての例で、バンド布はテンターシフトされ、カットされ、斜めに適用されている。表１にこれらの例と、バンドされたＶベルトに使用した材料を示す。実施例５のクローズドベルト成形品では、芯ゴムの量が少し多すぎると判断されたので、実施例７は、芯ゴムを少し下向きに調整した状態での実施例５の複製である。この調整により、ストライクスルーが大幅に改善された。

繻子織りの最大の利点は、ベルトの内側からベルト表面へのゴムのストライクスルーを排除することである。表１のストライクスルー評価は、ベルト表面のうち、帆布の内側からゴムが流れ出ている部分の面積率を主観的に測定したものである。１の評価は、ストライクスルーが肉眼で見えないか、手で感じることができることを意味し、５の評価は、ストライクスルーによる表面の完全なゴム被覆を意味する。この場合、４人の人がそれぞれ各構造の２本のベルトを最も近い整数の評価にランク付けした結果、表１に示されている平均値が得られた。比較例の平織りでは、縦糸と横糸の交点の空隙を通ってかなりの量のゴムが流れるようになっている。これは２層の帆布でも発生することに留意されたい。一方、繻子織りの本発明のベルトは、ゴムのストライクスルーがほとんどないか、場合によっては目に見えるゴムのストライクスルーがないため、実施例６及び実施例７では１．０の評価を得ている。

実施例８および実施例９は、ベルトの長手方向と平行な方向に伸縮性のある縦糸を配向させた平織り帆布を使用している縦糸伸縮帆布の縦糸は、全てナイロンで、ナイロン縦糸にテクスチャー処理することにより、２ｋｇ／２５ｍｍ幅の荷重で、縦糸方向に１０％から３５％の範囲で伸縮性を持たせた帆布となっている。横糸は全てパラアラミド糸である。縦糸／横糸の角度をシフトすることなく、帆布を貼り付けた。意外なことに、平織りであっても、縦糸伸縮帆布は目に見えるストライクスルーがなく、ＣＯＦもかなり安定していた。繻子織りにすることで、ストライクスルーがなく、さらに安定したＣＯＦが得られることが期待される。

次に、ベルトを張力比滑り試験にかけ、さまざまなレベルの張力比でベルトの滑り量を測定し、試験前後の両方で摩擦係数（「ＣＯＦ」）を測定した。全ての比較例のベルトでは、試験中にＣＯＦが大幅に増加している。本発明のベルトの実施例では、試験中の変化が最小または全くない、非常に安定したＣＯＦ値を示した。したがって、本発明のベルトは、新たに作られたベルトのＣＯＦレベルで、より長く、より予測可能な性能を提供することが望ましい。

本発明およびその利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換、および改変が本明細書においてなされ得ることを理解されたい。さらに、本願の範囲は、本明細書に記載されたプロセス、機械、製造、物質の組成物、手段、方法、およびステップの特定の実施形態に限定されることを意図するものではない。当業者であれば、本発明の開示から容易に理解できるように、本明細書に記載される対応する実施形態と実質的に同じ機能を果たすか、または実質的に同じ結果を達成する、現在存在するか、または後に開発されるプロセス、機械、製造、物質の組成物、手段、方法、またはステップが、本発明に従って利用されてもよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、その範囲内に、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップを含むことが意図される。本明細書に開示された発明は、本明細書に特に開示されていない要素が存在しない場合に適切に実施され得る。

Claims (22)

1. ベルトの外側にラップされたバンド布を備えるバンドされた摩擦動力伝達ベルトであって、
   前記バンド布は、繻子織りまたは変形繻子織りを含み、縦糸および横糸を有する、バンドされた摩擦動力伝達ベルト。
2. 前記バンド布が２つ以上の異なる繊維材料を含む、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
3. 前記縦糸および前記横糸の少なくとも１つが、２つ以上の繊維材料の混紡を含む、請求項２に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
4. 前記混紡が、アラミド、綿、ナイロン、およびポリエステルからなる群から選択される２つ以上の繊維材料を含む、請求項３に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
5. 前記縦糸および前記横糸が、同じ糸構造のものである、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
6. 前記縦糸および前記横糸が、異なる糸構造のものである、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
7. 主に前記バンド布の外側にある糸が高強度の耐摩耗性繊維材料を含み、主に前記バンド布の内側にある糸が高接着性繊維材料を含む、請求項６に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
8. 主に前記バンド布の内側にある前記糸が、高接着性繊維材料として綿またはナイロンを含む、請求項７に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
9. 主に前記バンド布の外側にある前記糸が、高強度で耐摩耗性のある繊維材料としてアラミドを含む、請求項７に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
10. アラミド繊維が、ステープル繊維である、請求項９に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
11. アラミド繊維が、フィラメント繊維である、請求項９に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
12. 前記バンド布が、４／１繻子織りである、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
13. 前記バンド布は、前記縦糸および前記横糸のうちの４〜１１本の上に、前記縦糸および前記横糸のうちの１つのフロートを含む織りである、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
14. Ｖベルトの形態である、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
15. 前記バンド布は、ベルトの長手方向に対して斜めに配向されている、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
16. 前記糸が、アラミド繊維を含む、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
17. 前記縦糸および前記横糸が、アラミド、綿、およびナイロンまたはポリエステル繊維の３成分混紡を含む、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
18. 前記縦糸が伸縮性を有し、その結果、バンド布が２ｋｇ／２５ｍｍ幅の特定の負荷で５％から１００％の範囲の伸縮性を有する、請求項１に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
19. 縦糸および横糸を有するバンド布を含むバンドされた摩擦動力伝達ベルトであって、前記バンド布は、前記縦糸がベルト長手方向に平行になるように配向され、前記バンド布は、布幅方向２ｋｇ／２５ｍｍの特定の荷重のときに、縦方向に５％から１００％の範囲の伸縮を有する、バンドされた摩擦動力伝達ベルト。
20. 前記縦糸がテクスチャー処理されたナイロン繊維を含み、前記横糸がアラミド繊維を含む、請求項１９に記載バンドされた摩擦動力伝達ベルト。
21. 前記バンド布が、繻子または変形繻子織りを有する、請求項２０に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。
22. 前記バンド布が、平織りを有する、請求項２０に記載のバンドされた摩擦動力伝達ベルト。

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