JPH0325664B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は歯を有し、フアブリツクで被覆された
確実伝動型動力伝達ベルトの改良に関する。

アール・ワイ・ケースに付与された米国特許第
2507852号およびヘンリー・エフ・ミラーに付与
された米国特許第3756091号に記載されているよ
うな歯を有する確実伝動型動力伝達ベルトは多年
の間同期的な動力伝達に利用されてきた。同期的
な動力伝達において最大のベルトの寿命を得るた
めには歯が負荷を支持するのに充分に剛性的であ
り、しかもプリーの溝に正しく合致するように撓
み得るものでなければならない。歯の弾性材料の
内部強度おより剛性はそれ自体で負荷を支持する
には不充分で確かにそれ自体充分な磨耗抵抗を発
揮するものではないから、フアブリツクカバーが
通常ベルトの表面に接着されている。歴史的には
従来使用されたいたフアブリツクカバーはいわゆ
る「延伸可能」のナイロンフアブリツクにより製
造されていた。延伸可能のナイロンを使用するこ
とはスクラ（Scura）の米国特許第3078206号に
記載されている方法を利用する場合、このような
ベルトの製造を経済的になす。フアブリツクがベ
ルトの歯の形状に延伸されているベルトの構造は
同期作動の目的に使用される歯を有するベルトに
対して満足なものであつた。しかし、歯を有する
ベルトは益々大きくなる馬力の要求条件を有する
装置に利用されるから、延伸可能のフアブリツク
によつて構成されたベルトの期待される寿命は実
質的に短縮されるものである。その理由は下記の
ように考えられる。すなわち緩く捻られた、巻縮
すなわちクリンプされた糸により製造されている
通常の延伸可能のナイロンカバーはその隙間がベ
ルトの成形工程の間に実質的に延伸されて歯のゴ
ムによつて充填されるのである。加硫加工がこの
ように延伸されたフアブリツクを定位置に固定
し、これによつて剛性的になし、その結果負荷に
よつて変形する能力を減少させる。しかし、作動
の際の負荷によつてベルトの歯は強制的に撓まさ
れ、このように剛性化されたフアブリツクカバー
に過大な動力学的応力を与えて、ゴム充填フアブ
リツクカバー、特に歯の根元の早期の破壊および
ベルトの早期の破壊を生ずるようになす。前記ス
クラの特許によつて製造されたベルトにおいては
ベルトの歯に対する負荷の約80％がフアブリツク
によつて伝達され、僅か20％がゴムの歯自体によ
つて伝達されるだけであると信じられている。こ
のような比率は過大な負荷をフアブリツクに対し
て集中させ、ベルトの早期の破壊を生じさせるも
のと我々は信じている。

したがつて本発明の目的は大なる馬力の能力を
有し、しかも実質的に向上されたベルトの寿命を
有する歯付の確実伝動型動力伝達ベルトを提供す
ることである。

本発明の他の目的はベルトの歯の根元の部分の
破壊に対する向上された抵抗力を有する上述のよ
うなベルトを提供することである。

本発明のさらに他の目的はカバーおよびこのカ
バーで覆われているゴムの歯の構造が、ベルトの
歯の根元の部分の応力を若干軽減させるのに充分
な弾性を有する複合歯を形成するように協働する
ベルトを提供することである。

本発明の付随的な目的は従来の構造の欠点を排
除し、耐磨耗性カバー材料がベルトの歯の弾性材
料と協働して比較的大なる馬力を要するる応力面
に利用できるとともに同様の作動条件にて従来の
ベルトの構造で期待されていたよりも実質的にさ
らに長いベルトの寿命を得られるようなベルトを
構成できるベルトの構造を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明にあつて
は、弾性的な本体部分と、前記弾性的な本体部分
内に埋設された張力帯体と、前記本体部分と一体
的な弾性材料より成つていてそれぞれ予め定めら
れたばね率を有しかつベルトの周面に沿つて配置
された多数の歯と、前記歯および前記歯の間のラ
ンド部分の上に形成されたフアブリツクカバーと
を有する確実伝動型動力伝達ベルトにおいて、前
記フアブリツクカバーが、経糸と、緯糸と、これ
ら経糸および緯糸を覆い、かつこれら経糸および
緯糸をそれらの交叉部にて互いに実質的に固定し
て前記フアブリツクカバーを寸法的に実質的に安
定化させる樹脂により成形される固定手段とを有
し、前記固定手段が、前記フアブリツクカバーの
〓間を少なくとも部分的に塞ぎ、こにより前記歯
の成形工程の間、前記塞がれた〓間が前記弾性材
料により、充填されることがなく、前記ベルトの
外表面が前記弾性材料から隔絶され、前記フアブ
リツクカバーと前記歯との結合により、前記フア
ブリツクカバーで被覆された歯のばね率が、前記
フアブリツクカバーのない歯のみのばね率の1.2
倍より大きいが、３倍よりも小さく、かつ〓間を
弾性材料により満たされたフアブリツクカバーに
より覆われる歯よりも小さくなるように構成され
る。なお、本明細書において、歯のばね率とはベ
ルト幅2.54cm（1in）当たりの歯に与えられる負
荷を2.54cm（1in）単位で示した歯の変形量で除
した値で定義される。

上記構成によれば、歯の型成形時に前記フアブ
リツクカバーがベルトの長手方向及び横方向に延
伸されることを防止できる。また、歯の型成形時
に歯の材料がフアブリツクカバーの経糸及び緯糸
の間の〓間に充填されることを防止できるので、
フアブリツクカバーが歯の型成形前は従来の延伸
可能なフアブリツク（すなわち本発明におけるよ
うな固定手段による処理がなされていないフアブ
リツク）よりも大きな剛性を有しているにも拘わ
らず、ベルトの歯の型成形後は、フアブリツクの
糸の間の〓間が実質的に歯の材料によつて充填さ
れる通常の延伸可能なフアブリツクよりも更に大
なる弾性ないし可撓性を保有することとなる。す
なわち、フアブリツクカバーと組み合わされた歯
のばね率が従来の延伸可能なフアブリツクと組み
合わされる歯のばね率よりも小さくなる。

したがつて、本発明によれば、大きな馬力の作
動条件下でのベルトの早期破壊、特に歯の根元部
分の早期破壊を防止でき、ベルト寿命を延ばすこ
とができる確実伝動型動力伝達ベルトを提供する
ことができる。

前記フアブリツクカバーで被覆された各歯のば
ね率は対応する歯のみのばね率より1.4倍大きい
が、2.8倍よりも小さいようになされるのが望ま
しく、フアブリツクがバランスされた布で、バイ
アスカツトされていて、経糸および緯糸および前
記経糸および緯糸と協働してこれらの経糸および
緯糸を実質的に定位置に固定して前記フアブリツ
クを寸法的に安定化させるようになつている。経
糸および緯糸はクリンプされない不織構造のもの
が望ましく、ナイロンが望ましい。望ましい実施
例においてはこのフアブリツクは充分に緊密に織
られて、樹脂の固定手段を付与する以前でもフア
ブリツクが8.4cu ｍ／min（30cu ft／min）以
下の空気流通多孔性を有するようになされるので
ある。このような空気流通多孔性はフアブリツク
を樹脂によつて処理することによつてさらに減少
されるが、この樹脂は前記フアブリツクの隙間を
少なくとも一部分塞ぎ、ネオプレンゴムであるの
が望ましい未加硫のベルトの歯の材料がベルトの
製造中にフアブリツクの隙間で形成される空間の
大部分に侵入できないようになすのである。

このようにして、本発明による改良されたベル
トは、経糸および緯糸が不織構造で、内部に形成
される隙間の寸法が最小限になされるようになさ
れたフアブリツクによつて構成されたカバージヤ
ケツトを含むのである。さらに、フアブリツクは
ベルト成形作業の間実質的に応力を与えられない
で保持されるのである。その結果は、成形作業の
間に弾性の歯の材料が実質的にフアブリツクカバ
ーに侵入しないようになるのである。したがつて
カバーは負荷によつて弾性の歯の材料とともに撓
み得る改良された能力を有するようになる。何故
ならば歯の材料に対するるカバーの粘着作用が原
理的に化学的であつて機械的はなく、すなわち弾
性材料のカバー内への著しい侵入がないからであ
る。いわゆる「非延伸性」フアブリツクの変形
は、フアブリツクをバイアスカツトし、これをそ
の経糸および緯糸がそれぞれベルトの長手方向軸
線に対して30゜乃至60゜の角度に配列することによ
つてさらに向上される。この改良されたフアブリ
ツクカバージヤケツトおよび加硫された弾性のベ
ルトの歯の材料はともに、ゴムの歯およびフアブ
リツクカバージヤケツトがベルトに与えられる駆
動力を吸収する際に実質的に負荷を分け合うよう
に変形する複合ベルト歯を構成するのである。

このようにフアブリツクおよびゴムの歯の材料
の特性をバランスさせて駆動負荷がさらに均等に
フアブリツクおよびベルトの間に分布されること
により前述の問題が克服されることが見出された
のである。このようにして、本発明により、確実
とは言えないにしても、ゴムの歯が少なくとも負
荷の30％を伝達し、フアブリツクに対する負荷が
70％またはそれ以下に減少されると信じられるベ
ルトが提供されるのである。このようなさらにバ
ランスされた構造は、ゴムまたはカバージヤケツ
トが、比例的でない程大なる負荷の部分を支持す
るような従来の構造よりもさらに大なる弾性およ
びさらに少ないヒステリシスを有するのである。
ヒステリシスエネルギーは、繰返し応力を受ける
ゴムおよびフアブリツク複合体に加熱および有害
な作用を与えることがよく知られているから、こ
のようなヒステリシスの減少な著しく有利であ
る。

ここに示された望ましいベルトを製造する１つ
の方法によれば、(1)カバージヤケツトに使用され
るフアブリツク材料が接合剤および／または樹脂
によつて処理され、フアブリツクの構造を安定化
させるために熱硬化され、(2)このように処理され
て安定化されたフアブリツクが歯を有する成形型
内に（延伸を伴わずに）配置され、外面が成形型
の表面に当接してベルトの内面にカバーを形成す
るようになされ、(3)弾性のベルトの歯の材料が成
形型の歯の空所を充填し、予備成形のベルトの構
成要素を形成するフアブリツクの内面に付与さ
れ、(4)この予備成形体が取外されて、通常の成形
型内に配置され、(5)張力部材が前記予備成形体の
外面の廻りに巻かれて、(6)弾性材料のオーバーコ
ート部分すなわち本体が張力部材の廻りに与えら
れてベルトの本体を形成し、(7)ベルトが硬化され
るのである。

本発明の望ましい特徴が添付図面を参照して以
下に説明されるが、これらの図面においては同様
の符号が同様の部分を示すようになされている。

さて、図面を参照し、第１図にはベルト駆動装
置１０が示されていて、このベルト駆動装置は１
対のギアまたはプリー１２および１３の廻りに張
掛けられた可撓性の動力伝達ベルト１１を含んで
いる。このベルト１１はこれに対して大体横方向
に伸長する多数の交互に配置される歯１４および
溝すなわちランド部分１５を含んでいる。プリー
１２および１３はこれらに対して大体横方向に伸
長する多数の交互に配置される歯１６および軸す
なわちランド部分１７を有し、これらの歯１６お
よび溝１７は駆動装置１０の作動の間ベルトの歯
１４および軸１５に噛合つている。

第２図に最もよく示されるようにベルト１１は
可撓性の重合体材料の本体すなわちオーバーコー
ド部分２２を含んでいる。ベルト１１の本体２２
は長手方向に伸長する補強張力層または間隔をお
かれた張力コード２３のような多数の張力部材を
含んでいる。これらの張力部材は実質的に伸長不
可能のガラスフアイバーまたは鋼の被覆ストラン
ドような材料より成り、ベルトに必要な長手方向
の強度および安定性を与えるようになすのであ
る。実質的に均一な高さの多数の駆動歯１４が本
体２２の少なくとも１つの面に一体的に形成され
ていて、これらの歯はベルト１１の横方向に伸長
している。

張力コード２３は同期駆動のベルトにおいてよ
り知られているように実質的にベルト１１の駆動
歯１４のデデンダム線AB上に配置されている。

本体すなわちオーバーコード部分２２および歯
の本体２４に使用される弾性材料は互いに調和す
るもので加硫によつて硬化可能のクロロプレンゴ
ムとなすのが望ましい同じまたは異なる型式の弾
性材料より成ることができる。下記の弾性材料も
また使用できる。すなわちエピクロロヒドリン、
クロルスルホンポリエチレン、塩化ポリエチレ
ン、ニトリル、エチレンプロピレン、エチレンア
クリルフルオロカーボン弾性材料、ウレタン、お
よび同様のものである。

補強フアブリツクカバー層２５は緊密にベルト
の交互に配置される歯１４およびランド部分１５
に沿つて係合し、これらの表面カバーを形成して
いる。このフアブリツク２５は望ましくはバイア
スカツトされた不織構造の経糸および緯糸より成
るバランスされた布のフアブリツクとなされて、
経糸および緯糸がそれぞれベルト１１の長手方向
軸線に対して30゜ないし60゜の間の角度をなすよう
にするのが望ましい。それぞれの糸は多数のフイ
ラメントから製造される。本発明の望ましい実施
例においては、フアブリツクの層２５は耐磨耗性
のフアブリツクより成り、このフアブリツクにお
いては経糸および緯糸がナイロン６、６のフイラ
メントより構造され、以下にさらに詳細に説明さ
れるように「非延伸性」のフアブリツクとなされ
るのである。

本発明の１つの特徴によれば、前記耐磨耗性の
フアブリツク層２５は、ベルトの構成部分に形成
される前に熱硬化性樹脂によつて処理され、この
樹脂がその後で熱硬化されてフアブリツクの組織
を安定化させる（すなわち経糸２６および緯糸２
７を相互に固定して非延伸性フアブリツクを形成
する）ようになされるのである。

フアブリツク層２５は上述ように熱硬化された
延伸に対して安定化された後で、応力を与えられ
ずに弛緩した状態で歯を有する成形型に入れられ
て成形型の歯を付された面の形状に合致させられ
る。その後で、クロロプレンゴムの弾性材料また
は同様のものが成形型内のフアブリツクの外面に
押圧され、ベルトの歯を有する部分が予備成形さ
れる。ゴムの歯の本体２４およびフアブリツク層
２５より成る予備成形された未加硫の構成部分２
９は次に周囲を巻かれて通常の方法で例えばスク
ラの米国特許第3078206号におけるように歯を有
するベルトを製造するための標準成形型に配置さ
れる。次に張力部材２３が通常の方法で予備成形
体の廻りに緊密に巻かれ、ベルトの外側の弾性の
本体を形成するゴムが次に通常の方法で張力コー
ドすなわち張力部材２３の廻りに付与される。し
かる後にベルト１１全体が通常の方法で加硫され
るのである。

通常の歯の形状では、応力がベルトの歯の根元
の範囲の比較的小さい容積部分に集中される。こ
のことは特に大なる馬力の負荷にて長期間作動さ
れるベルトに対して問題を与える。ピレリに譲渡
された米国特許第3937094号により判るように大
なるトルクを与えるためにはジヤケツトすなわち
カバーの材料は、ベルトの歯を形成する弾性材料
に比して甚だ剛性で殆ど変形しないものでなけれ
ばならない。その結果、このような大なるトルク
用に企図された従来のベルトの構造では歯に対す
る実質的に全体の負荷が剛性のジヤケツト材料に
より支持されり、歯それ自体のゴム材料によつて
は殆ど負荷が支持されないのである。しかしこの
ことは、フアブリツクカバーがすぐに歯の根元の
範囲で破壊するからベルトの寿命を短縮するので
ある。

従来技術における他のベルトの構造は、ジヤケ
ツト材料を延伸可能となし、このようにして比較
的可撓性になして作られた複合された、ジヤケツ
トを有するゴムの歯によつて大なる可撓性を得ら
れるようになすことを企図して上述の問題を解決
しようとしていた。ゴムの歯自体（勿論最も可撓
性を有する）は磨耗、磨滅および剪断に対する保
護を必要とするから、勿論或る種類のジヤケツト
が必要であつた。しかし、延伸可能のフアブリツ
クを使用することは歯の根元の範囲におけるフア
ブリツク材料の破壊から生ずるベルトの寿命の短
縮される問題を克服できる程充分に可撓性になさ
れたジヤケツトを有するゴムの歯を提供しないこ
とが見出されたのである。実際上従来技術におけ
る延伸可能のフアブリツクは、それ自体本発明の
非延伸性のフアブリツクよりはさらに可撓性では
あるが、期待されるよりもさらに剛性の大なる歯
面を生ずることが見出されたのである。そして複
合されたジヤケツトを有するゴムの歯全体が応力
を受ける対象物であつて、フアブリツクだけまた
はゴムの歯だけが応力を受けるわけではないか
ら、従来技術におけるこのような延伸可能のフア
ブリツクを使用することは逆にベルトに不満足な
短い寿命を与えるのである。

通常の延伸可能のフアブリツクを使用すること
がさらに剛性の大なるジヤケツトを有する歯を形
成する理由は、未硬化の歯のゴム材料が延伸可能
のフアブリツクの隙間により生ずる空間の大部分
を充填するからであることは確実とは言えないに
しても我々はそのように信じているのである。通
常の方法、例えばスクラの米国特許第3078206号
により数示された方法によつてベルトを製造する
間に歯のゴムはフアブリツクに対して押圧され、
フアブリツクを歯を付された成形型の面に向つて
これの形状に合致するように押圧するから、成形
型の面はフアブリツクを延伸させ、したがつてさ
らに容易にこのように拡げられたフアブリツクの
隙間に歯のゴムが侵入できるようになす。加硫は
このように延伸されたフアブリツクをその位置に
固定し、フアブリツクの隙間の大部分を充填する
加硫されたゴムの量によつてさらにフアブリツク
を剛性化すると考えられるのである。得られた複
合歯組立体は本発明によるジヤケツトフアブリツ
クを組成された同様の歯組立体よりも実質的にさ
らに剛性的である。本発明によつて動力伝達ベル
トの歯と協働する磨耗および破壊に抵抗するフア
ブリツクジヤケツトが提供され、このようにジヤ
ケツトを付された歯を充分に可撓性になして、下
側にあるゴムの歯の材料が従来よりもさらに大な
る負荷の実質的な部分を支持できるようになすの
である。通常のベルトの構造においては、ジヤケ
ツトがさらに剛性的になされるから、下側にある
ゴムの歯の材料は負荷の極めて少ない部分しか支
持せず、負荷の大部分はこのさらに剛性的なジヤ
ケツトによつて支持されて早期の破壊を生ずるの
である。

本発明による14mmのベルトに対して、望ましい
フアブリツクはバランスされた布のナイロン６、
６の経糸および緯糸を有するバイアスカツトされ
たフアブリツクである。このフアブリツクは１cm
当り約14（1in当り約35）の経糸および１cm当り約
14（1in当り約35）の緯糸を有するように緊密に織
られるのである。それぞれの糸のデニールは約
1260で8.4cu ｍ／min（30cu ft／min）以下の
空気流通多孔性を有するフアブリツクを得られる
のである。上述のことに留意し、８mmのベルトに
対する望ましいフアブリツクはナイロン６、６の
経糸および緯糸を有するバランスされた布であ
る。前記フアブリツクは約0.46mm（約0.018in）の
厚みおよび１cm当り約13（1in当り約33）の経糸お
よび１cm当り約13（1in当り約33）の緯糸を有す
る。５mmのベルトに対してはフアブリツクは１cm
当り約12.6（1in当り約32）の経糸および１cm当り
約12.6（1in当り約32）の緯糸となされ、フアブリ
ツクの厚みは約0.28mm（約0.011in）となされる。
このフアブリツクは例えばレゾルシンフオルムア
ルデヒド（“RFL”）のような樹脂または同様の
接着性を有する材料の固定手段を含み、フアブリ
ツクの経糸および緯糸の中のフイラメントをとも
に固定するようになつている。このように緊密に
織られたフアブリツクはRFLまたは同様の接着
材によつて処理されて、その後で熱硬化される。
熱硬化の後で処理されたフアブリツクは未加硫の
弾性の歯の材料の通過を実質的に許さない不透過
性となされ、弾性の歯の材料は、歯が成形される
時にフアブリツク層に押圧されるがフアブリツク
の隙間を通過しないのである。それにもかかわら
ず上述のように処理されたフアブリツクは機械的
ではなく化学的に歯のゴムの外面に緊密に接着さ
れることができる。

本発明による複合歯組立体の弾性は少なくとも
一部、フアブリツクの隙間に実質的に歯のゴムが
ないことに起因し、また上述の従来のベルトの複
合構造がさらに大なる剛性を有することは、少な
くとも一部、ベルトを製造する時に延伸可能のフ
アブリツクを使用するためにゴムがフアブリツク
の隙間に圧入される際に隙間が拡げられ、フアブ
リツクの隙間に歯のゴムが実質的に充填されるこ
とに起因すると信ずるものである。

本発明により、最初の、処理されない状態で通
常に「延伸可能の」ジヤケツトフアブリツクより
もさらに剛性が大きく、後で熱硬化されるRFL
のような樹脂によつて処理することによりさらに
剛性を大となされるフアブリツクを使用すること
によつて、完成されたベルトの歯がジヤケツトを
設けられた状態で通常のベルトのジヤケツトを設
けられた歯よりもさらに大なる弾性すなわち小さ
い歯のばね率(K)を有するようになされることが可
能になる。しかも本発明によるベルトのフアブリ
ツクは一般に、例えばスクラの方法によつて製造
された通常のベルトのジヤケツトフアブリツクよ
りもさらに重く、さらに耐磨耗性が大である。さ
らに本発明によるベルトは通常のベルトよりもさ
らに大なる歯の負荷支持能力すなわちさらに大な
る抵抗力を有する。以下に掲げるテスト結果から
判るように、本発明により可撓性が増大された歯
を使用することによつて、通常のベルトにより従
来達成されたよりもさらに大なるベルトの寿命が
得られるのである。このようにして、一般的には
本発明により使用されるような剛性の大なるいわ
ゆる非延伸性のフアブリツクを使用するとさらに
剛性の大なる歯の構造が得られると期持されるに
もかかわらず、反対に本発明によつて驚異的にこ
のような剛性の大なる非延伸性のフアブリツクを
使用してさらに可撓性の大なる歯の構造が得られ
たのである。

ここに使用される歯のばね率(K)とはベルトの幅
2.54cm（1in）当りの歯に与えられる負荷(F)を2.54
cm（1in）単位で示した歯の変形量で除した値で
定義される。ベルトの歯の変形量は与えられた負
荷における歯の変形の尺度である。与えられたベ
ルトについて歯の変形量を測定してばね率(K)を決
定する方法は以下に説明される。

第５図より判るようにばね率(K)を計算するのに
必要な値を測定するテストスタンドは２つの軸よ
り成り、一方は固定軸３０で他方は回転軸３１で
ある。回転軸３１は減速ギア３２を介して電気モ
ーター３３に連結されている。トルク変換器３４
が軸３１に取付けられて、この軸３１を介して伝
達されたトルクが測定できるようになつている。
プリー３５ａ，３５ｂがそれぞれ固定軸３０およ
び回転軸３１に取付けられていて、ベルト１１が
これらのプリー３５ａ，３５ｂ上に張掛けられ、
公知のようにリードスクリユー３７クランク装置
３８によつて予備張力を与えられる。リードスク
リユー３７は、ベルト１１に張力を与える方向に
固定軸３０を回転軸３１に対して相対的に動かす
ことができる。ニードル端部は有するストレイン
ゲージ３６が回転可能のプリーに固定され、ニー
ドル３６ａがベルトの歯の選択された点に挿入さ
れて、トトルクがモータによつてプリー３５ａに
与えられてベルトの歯に負荷が与えられた時に、
ベルト１１の張力部材２３に平行な方向でベルト
のランドの線ABの下方の与えられた距離にてベ
ルトの歯の変形量が測定できるようになつてい
る。

テストの手順およびテストの結果およびばね率
(K)の決定方法が以下に詳説される。

例 ここに「Ａベルト」として示す通常の構造を有
するベルトの性能をここに「Ｂベルト」として示
す本発明の新規な構造のベルトの性能を比較する
ために以下の手順が行われた。

「Ａベルト」 数個の確実伝動または同期駆動ベルトのサンプ
ルがこの分野で公知の通常の材料を使用して通常
の方法で製造された。これらの総ての「Ａベル
ト」はベルトの歯の上にナイロンのフアブリツク
のカバーを有し、実質的にベルトの歯のデデンダ
ム線上に配置されるガラスフアイバーコードの張
力部材を含むクロロプレンゴム組成物より形成さ
れていた。このナイロンのフアブリツクは「延伸
可能の」ものでベルトはスクラの米国特許第
3078206号により教示されるような通常のハイラ
スト法（Hi−last method）を利用して製造され
た。これらの「Ａベルト」は製造後以下に説明さ
れるような適当な寸法および形状の歯を有するプ
リーにて静力学的およぴ動力学的にテストされ
た。

「Ｂベルト」 本発明によつて数個の確実伝動または同期駆動
ベルトのサンプルが製造された。これらの総ての
「Ｂベルト」はベルトの歯の上にナイロンのフア
ブリツクのカバーを有し、実質的にベルトの歯の
デデンダム線上に配置されるガラスフアイバーコ
ードの張力部材を含むクロロプレンゴム組成物よ
り形成されていた。このナイロンのフアブリツク
は「非延伸性の」もので、ベルトは本発明によつ
て製造された。これらの「Ｂベルト」は製造後
「Ａベルト」をテストするのに使用されたのと同
じ手順および装置を使用して静力学的および動力
学的にテストされた。

「Ａベルト」および「Ｂベルト」に使用され
た静的テストの手順 上述され、第５図に示されたテストスタンド
が以下のようにして歯の変形量および歯の負荷
を測定するのに使用された。すなわちミラーの
米国特許第3756091号に記載されているような
28の溝のある14mmピツチのHTDプリーがそれ
ぞれの軸上に取付けられ、1400mmの長さで14mm
ピツチの20mm幅のベルトがプリー上に張掛けら
れて45.3Kg（100lbs）の予備張力を与えられ
た。ニードル端部を有するストレインゲージが
回転可能のプリーに固定され、ニードルがベル
トのランド線の下方の歯の深さの24％に等しい
距離にて選択されたベルトの歯の中心線に沿つ
て挿入された。このような配置はトルクが回転
可能のプリーに与えられる時に張力部材に平行
な方向のベルトの歯の変形の測定を可能にな
す。

ベルトの歯が組合うプリーの溝側面に完全に
接触するのを補償するために4.05ｍ−Kg（30ft
−lbs）予備予備トルクが与えられた。次にト
ルクが6.75ｍ−Kg（50ft−lbs）に増大されて
対応する歯の変形が記憶された。この手順は噛
合う最初の８個のベルトの歯について行われ
た。次に最大の負荷を受けた歯の負荷が、それ
ぞれ与えられた4.05ｍ−Kg（30ft−lbs）およ
び6.75ｍ−Kg（50ft−lbs）のトルクに対して
計算され、対応する変形が記憶された。しかる
後に歯のばね率(K)が次の等式を使用して計算さ
れた。

Ｋ＝F50−F30／D50−Ｄ−30 ここでＫ＝歯のばね率 F50＝与えられた6.75ｍ−Kg（50ft−lbs）のト
ルクにおける0.45Kg（1lbs）単位の歯の負荷 F30＝与えられた4.05ｍ−Kg（30ft−lbs）のト
ルクにおける0.45Kg（1lbs）単位の歯の負荷 D50＝与えられた6.75ｍ−Kg（50ft−lbs）のト
ルクにおける2.54cm（1in）単位の歯の変形
量 D30＝与えられた4.05ｍ−Kg（30ft−lbs）のト
ルクにおける2.54cm（1in）単位の歯の変形
量 以下に掲げる表はそれぞれリストされた(i)
(ii)および(iii)の構造の「Ａベルト」および「Ｂベ
ルト」に対する前述のテスト装置および手順を
使用した典型的な結果を示す。

表 2.54cm（1in）のベルト幅に換算された歯のば
ね率の要約 「Ａベルト」 Ｋ＝10.6Kg／cm／cm幅 （15.028lb／in／in幅） 「Ｂベルト」 (i) 非延伸性非バイアスのフアブリツク被覆 Ｋ＝8.48／cm／cm幅 （12.395lb／in／in幅） (ii) 非延伸性非バイアスのフアブリツク被覆 Ｋ＝7.54Kg／cm／cm幅 （10.705lb／in／in幅） (iii) 裸のゴム歯の露出のためフアブリツクカバ
を除去 Ｋ＝3.15Kg／cm／cm幅 （4.477lb／in／in幅） 動力学的テスト手順 例 14mmのピツチでで1400mmの長さの幅が40mmの６
個の「Ａベルト」および３個の「Ｂベルト」が下
記の動力学的テスト条件で寿命テストされた。

RPM2400トルク21.4ｍ−Kg（158.5ft−lbs） 馬力72.4 スプロケツト36溝−駆動側 張力88.5Kg（195lbs） 36溝−被覆駆動側 結 果 テスト「Ａベルト」の平均寿命 383時間 テスト「Ｂベルト」の平均寿命 1702時間 例 14mmのピツチでで1400mmの長さの幅が40mmの３
個の「Ａベルト」および３個の「Ｂベルト」が下
記の動力学的テスト条件で寿命テストされた。

RPM1750トルク12.2ｍ−Kg（90ft−lbs） 馬力30 スプロケツト28溝−駆動側 張力141.4Kg（312lbs） 28溝−被覆駆動側 結 果 テスト「Ａベルト」の平均寿命 1323時間 テスト「Ｂベルト」の平均寿命 1754時間 本発明によるベルトを構成するに下記の材料
が望ましい。

(1) フアブリツク (a) フアブリツク材料 フアブリツクの経糸および緯糸または充
填糸はそれぞれ2.9TPI“Ｚ”捩れを有する
1260／１ナイロン糸が望ましく、経糸方向
のフアブリツクの引張強度はフアブリツク
の幅2.54cm（1in）当り約544Kg（1200lbs）
で、緯糸方向のフアブリツクの引張強度は
フアブリツクの幅2.54cm（1in）当り約47.6
Kg（1050lbs）である。

(b) フアブリツクの構造 フアブリツクの織りかたはこれがバラン
スされた布であり、経糸および緯糸または
充填糸がそれぞれ１cm当り約14（1in当り約
35）の経糸および１cm当り約14（1in当り約
35）の緯糸を有するようになされていた。
フアブリツクの厚みは約0.741mm（0.029in）
であつた。フアブリツクの重さは0.845
（1squareyard）当り約382gr（13.5ounce）
で、0.028cu ｍ／min（1cu ft／min）当
りで測定された空気流通多孔性はASTM
テスト方法Ｄ−737−75を使用して8.4cu
ｍ／min（30cu ft／min）以下の空気流
通多孔性であつた。

(c) 空気透過性 ASTMテスト方法Ｄ−737−75を使用し
て「Ａベルト」を製造するのに使用された
フアブリツクおよび「Ｂベルト」を製造す
るのに使用されたフアブリツクを比較した
結果は下記の通りである。

空気透過性テスト結果 素材延伸可能フアブリツク1.62cu ｍ／
min（52.5cu ft／min） 処理済非熱硬化延伸可能1.1cu ｍ／min
（39.2cu ft／min） （「Ａベルト」） 素材非延伸性フアブリツク0.16cu ｍ／
min（7.12cu ft／min） 処理済熱硬化非延伸性フアブリツク
0.075cu ｍ／min（2.68cu ft／min） （「Ｂベルト」） (2) 樹脂 レゾルシンフオルムアルデヒドラテツクス
（“RFL”）接着剤が過去においてゴムおよび
合成フアイバーにより製造されたタイヤコー
ドの間の接着を改善するために種々のフアブ
リツクを処理するのに使用されていた。弾性
材料に対するフアブリツクの向上された接着
能力に加えて、我我は、熱硬化された時には
RFL被覆フアブリツクが、糸と糸との互い
の良好な結合のみでなく、糸の内部のフイラ
メントを整合保持させてともに加工すること
により糸の内部のフイラメントの良好な結合
もなし得ることを発見したのである。フアブ
リツクに対する樹脂の付与はフアブリツクを
樹脂浴を通して走行させ、過剰の樹脂を絞り
取ることによつて便利に行い得る。望ましい
RFL浸漬装置は下記の通りである。

望ましいRFL浸漬装置 部分 重量パート 水 141.0 NaOH（50％） 1.3 NH₄OH（28％） 1.7 ベナコライトＲ−2170（75％） 22.0 ＋部分 ビニルピリジンラテツクス（41％） 244.0 HAFブラツク（25％） 60.3 ＋部分 フオルムアルデヒド（37％） 11.0 合計 481.3 処理されたフアブリツクの拾得した固体は
重量で８％ないし11％の範囲であつた。

望ましい硬化温度は219℃（425″゜F）乃至
246℃（475゜F）で60sec乃至120secであつた。

(3) 歯のゴムおよびベルト本体すなわちオーバ
ーコードゴム 歯および本体すなわちオーバーコードのゴ
ムは同じかまたは異なる硬化となすことがで
き、例えばスクラの米国特許第3078206号に
記載されているようなゴム混合体のようなネ
オプレン混合ゴムが望ましい。

(4) 張力部材 ポリエステル、ナイロン、炭素、硼素、ア
ラミツド、ガラスのフアイバーまたはワイヤ
のストランド（またはこれらの混合物）とな
し得る。

若干の代表的な実施例およびその詳細が本
発明を説明するために示されたが、当業者に
は種々変更および修正が本発明の精伸および
範囲から逸脱することなく行い得ることは明
らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象を構成するベルトを使用
した典型的な動力伝達システムの側面図。第２図
は第１図に示された動力伝達ベルトの部分的斜視
図。第３図は本発明によつて製造された動力伝達
ベルトの予備成形されたジヤケツト／歯構成要素
の部分的長手方向断面図。第４図は第３図の予備
成形された構成要素の部分的斜視図。第５図は本
発明によるベルトの歯の弾性を測定するのに使用
される装置の概略的斜視図。 １０……ベルト駆動装置、１２，１３，３５
ａ，３５ｂ……プリー、１４，１６……歯、１
５，１７……溝すなわちランド部分、２２……本
体すなわちオーバーコード部分、２３……張力コ
ードすなわち張力部材、２４……歯の本体、２５
……補強フアブリツク層、２６……経糸、２７…
…緯糸、３０，３１……軸、３３……電気モータ
ー、３４……トルク変換器、３６……ストレイン
ゲージ、３７……リードスクリユー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弾性的な本体部分と、前記弾性的な本体部分
   内に埋設された張力帯体と、前記本体部分と一体
   的な弾性材料より成つていてそれぞれ予め定めら
   れたばね率を有しかつベルトの周面に沿つて配置
   された多数の歯と、前記歯および前記歯の間のラ
   ンド部分の上に形成されたフアブリツクカバーと
   を有し、前記フアブリツクカバーが、経糸と、緯
   糸と、これら経糸および緯糸を覆い、かつこれら
   経糸および緯糸をそれらの交叉部にて互いに実質
   的に固定して前記フアブリツクカバーを寸法的に
   実質的に安定化させる樹脂により成形される固定
   手段とを有し、前記固定手段が、前記フアブリツ
   クカバーの〓間を少なくとも部分的に塞ぎ、これ
   により前記歯の成形工程の間、前記塞がれた〓間
   が前記弾性材料により、充填されることがなく、
   前記ベルトの外表面が前記弾性材料から隔絶さ
   れ、前記フアブリツクカバーと前記歯との結合に
   より、前記フアブリツクカバーで被覆された歯の
   ばね率が、前記フアブリツクカバーのない歯のみ
   のばね率の1.2倍よりも大きいが、３倍よりも小
   さく、かつ〓間を弾性材料により満たされたフア
   ブリツクカバーにより覆われる歯よりも小さくな
   るように構成されていることを特徴とする確実伝
   動型動力伝達ベルト。 ２ 前記フアブリツクカバーで被覆された歯のば
   ね率が対応する歯のみのばね率の1.4倍よりも大
   きいが、2.8倍よりも小さいことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の確実伝動型動力伝達ベ
   ルト。 ３ 前記フアブリツクカバーがバランスされた布
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の確実伝動型動力伝達ベルト。 ４ 前記フアブリツクカバーがバイアスカツトさ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の確実伝動型動力伝達ベルト。 ５ 前記固定手段が熱硬化性樹脂であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の確実伝動型
   動力伝達ベルト。 ６ 前記経糸および緯糸が不織構造であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の確実伝動
   型動力伝達ベルト。 ７ 前記フアブリツクカバーがナイロン糸を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の確
   実伝動型動力伝達ベルト。 ８ 前記固定手段が適用される前に8.4cu ｍ／
   min（30cu ft／min）以下の空気流通多孔性を
   有するように前記経糸および緯糸が一緒に織られ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の確実伝動型動力伝達ベルト。 ９ 前記弾性材料が加硫されたクロロプレンゴム
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の確実伝動型動力伝達ベルト。 １０ 前記フアブリツクカバーがバランスされた
   布のバイアスカツトフアブリツクからなり、且
   つ、ナイロン６、６の経糸および緯糸を含み、前
   記フアブリツクは約0.74mm（約0.029in）の厚みを
   有し、前記フアブリツクは１cm当り約14（1in当り
   約35）の経糸および１cm当り約14（1in当り約35）
   の緯糸を有し、前記固定手段がレゾルシンフオル
   ムアルデヒドを含む熱硬化性樹脂であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の確実伝動型
   動力伝達ベルト。 １１ 前記フアブリツクカバーがバランスされた
   布のバイアスカツトフアブリツクからなり、且
   つ、ナイロン６、６の経糸および緯糸を含み、前
   記フアブリツクは約0.46mm（約0.018in）の厚みを
   有し、前記フアブリツクは１cm当り約13（1in当り
   約33）の経糸および１cm当り約13（1in当り約33）
   の緯糸を有有し、前記固定手段がレゾルシンフオ
   ルムアルデヒドを含む熱硬化性樹脂であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の確実伝動
   型動力伝達ベルト。 １２ 前記フアブリツクカバーがバランスされた
   布のバイアスカツトフアブリツクからなり、且
   つ、ナイロン６、６の経糸および緯糸を含み、前
   記フアブリツクは約0.28mm（約0.011in）の厚みを
   有し、前記フアブリツクは１cm当り約12.6（1in当
   り32）の経糸および１cm当り約12.6（1in当り32）
   の緯糸を有し、前記固定手段がレゾルシンフオル
   ムアルデヒドを含む熱硬化性樹脂であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の確実伝動型
   動力伝達ベルト。