(57)【要約】エラストマ本体と抗張力心線を備えるベルト。ベルト（１０）は、長手方向に延在する１つのリブあるいは複数のリブ（１５）を備える。ポリエチレン層（１７、１８、１９）が、摩擦係数を変えるために各々のリブの先端に設けられる。
2005533983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマ本体と、
ベルトに沿って長手方向に延在する抗張力部材とを備え、
前記本体は長手方向に延在するリブを有し、
熱可塑性樹脂層がリブの先端に設けられた
ことを特徴とするベルト。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂層が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポロエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、あるいはこれら何れか２以上の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載のベルト。
【請求項３】
前記エラストマ本体が、ＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＰＵ、ＣＲ、あるいはこれら何れか２以上の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項２に記載のベルト。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂層がリブのエッジに適用されたことを特徴とする請求項３に記載のベルト。
【請求項５】
更に複数のリブを備えることを特徴とする請求項４に記載のベルト。
【請求項６】
エラストマ本体と、
ベルトに沿って長手方向に延在する抗張力部材とを備え、
前記本体は長手方向に延在するリブを具備し、
部材がリブのエッジに設けられた
ことを特徴とするベルト。
【請求項７】
前記部材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポロエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、あるいはこれら何れか２以上の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項６に記載のベルト。
【請求項８】
前記エラストマ本体が、ＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＰＵ、ＣＲ、あるいはこれら何れか２以上の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項７に記載のベルト。
【請求項９】
更に複数のリブを備えることを特徴とする請求項８に記載のベルト。
【請求項１０】
更にファイバを備えることを特徴とする請求項８に記載のベルト。
【請求項１１】
エラストマ本体と、
ベルトに沿って長手方向に延在する抗張力部材とを備え、
前記本体は歯を有し、前記歯は長手方向を横切る方向に向けられており、
熱可塑性樹脂層が前記歯に設けられた
ことを特徴とするベルト。
【請求項１２】
前記熱可塑性樹脂層が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポロエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、あるいはこれら何れか２以上の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１１に記載のベルト。
【請求項１３】
前記エラストマ本体が、ＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＰＵ、ＣＲ、あるいはこれら何れか２以上の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１２に記載のベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトに関し、より詳しくは、プーリとの係合による騒音を最小にするとともに安定性を向上するためにリブの先端に設けられたポリエチレン層を有するベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｖリブド伝動ベルトは一般に回転する複数のプーリ間において使用される。ベルトは各プーリのそれぞれの回転において係合し離接する。各々の係合の過程では、径方向に向いた部分を有するプーリ溝内へのベルトの移動がある。このような径方向に向いた部分は、ベルトの一部分をプーリ溝に滑り込ませることとなる。騒音はリブのエッジがプーリ溝の側面に係合するときのこのような摺接により発生する。
【０００３】
騒音を最小限に止めるための摩擦低減剤(frictional modifier)が従来知られている。摩擦低減剤としては、ワックス、オイル、グラファイト、二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ、雲母、タルク、ファイバ、そしてそれらの様々な混合物やそれらの等価物が含まれる。これらの添加物はそれぞれ製造過程においてゴムコンパウンドに添加される。これらの各々は、配合中にエラストマベルト本体に添加され、摩擦低減剤を必要としない本体の部分にも摩擦低減剤を含有させることとなる。これはベルト製造工程における複雑さとコストを増大する。
【０００４】
歯の頂部へのレイヤーの適用は周知である。しかし、素材にはファブリック(fabric)が含まれ、各々の歯を強化するために用いられる。ファブリックは、摩擦を低減するとは言え、摩擦低減剤としては用いられない。しかし、それはベルトを硬化させ、かつ／または、運転温度(running temperature)を増大させ、それによりベルト寿命を短くするという望ましくない効果を発生させ得る。
【０００５】
この従来技術の代表は、ウオッフ(Waugh)の米国特許第４，０１１，７６６号明細書（１９７７）であり、歯の頂部の輪郭をファブリック層が画定している。
【０００６】
２００２年４月１２日に出願され、ＵＨＭＷＰＥジャケットを備える歯付ベルトを開示する同時係属中の米国特許出願番号１０／１２１，５５６号も参考となる。
【０００７】
摩擦低減剤の適用を必要とするベルトの部分にのみ摩擦低減剤を備えることが望ましい。必要とされているのは、プーリとの係合による騒音を最小にするため、リブの先端に熱可塑性樹脂材料が設けられたベルトである。必要とされているのは、プーリとの係合による騒音を低減するため、リブの先端にポリエチレンが設けられたベルトである。本発明はこれらの要求に合致する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第１の目的は、プーリとの係合による騒音を最小にするため、リブの先端に熱可塑性樹脂材料が設けられたベルトを提供することである。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、プーリとの係合による騒音を低減するため、リブの先端にポリエチレンが設けられたベルトを提供することである。
【００１０】
本発明のその他の目的は、本発明の以下の説明と添付された図面により指摘され明らかとされる。
【００１１】
本発明は、エラストマ本体と抗張力心線(tensile cords)を備えるベルトを含む。ベルトは、長手方向(endless direction)に延在する１つのあるいは複数のリブを備える。ポリエチレン層は、摩擦係数を変えるために各リブの先端に設けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は発明のベルトの断面図である。ベルト１０には、ＶベルトやマルチリブドＶベルトが含まれる。マルチリブドＶベルトは、複数のリブ１５を有して描かれているが、ベルトは同様に単一のリブ１５を有するものであってもよい。
【００１３】
ベルト１０は、抗張力部材、すなわち心線１４が埋設されたエラストマ本体１３を備える。抗張力部材１４は長手方向の軸に平行に延在する。抗張力部材１４は、ベルトの技術分野において知られた如何なる素材であってもよく、ポリエステル、ナイロン、アラミド、およびそれらの等価物、あるいは２つ以上の組み合わせであってもよい。
【００１４】
輪郭はベルト本体１３の長手方向に平行に延在する複数のリブ１５を有する。
【００１５】
エラストマ本体１３とリブ１５のマトリクスにファイバ１６が埋設される。ファイバ１６はリブ表面の崩れ落ち(sloughing)およびひび割れ(chatter)を低減する。ファイバとしては、例えば、アラミド、カーボン、ポリエステル、ポリエチレン、繊維ガラス、ナイロンとそれらの混合物およびそれらの等価物などが含まれる。他の有機ファイバとしては、例えば、ウール、シルク、麻繊維、綿とそれらの混合物およびそれらの等価物などが含まれる。エラストマリブに用いられるファイバの量は、例えばゴム１００重量部に対し（ＰＨＲ）、ファイバ約０．０１〜４０重量部の範囲である。本実施形態は、１００重量部のゴムに対して約２２重量部の綿ファイバを用いる。ファイバは約０．０１６ｍｍ〜０．０２１ｍｍの範囲の径を有し、長さは約０．０＋〜６ｍｍの範囲である。また本発明のベルトは、エラストマ本体に埋設されたファイバ１６を用いずに製造されてもよい。
【００１６】
レイヤー１１、１２は、熱可塑性樹脂素材を含む。限定的ではなく例示的に、各レイヤー１１、１２はまた、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデンおよび如何なる均等物やそれらの組み合わせを実質的に含んでいてもよい。熱可塑性樹脂層１２は、従来知られている適切な架橋、化学的接着剤、あるいは成形加工(molding process)により本体１３に接合される。好ましい実施形態では、パーオキサイド架橋加工(peroxide cure process)が用いられるが、熱可塑性樹脂層１２は、成形加工(molding)は無論、従来周知の化学的な接着剤を用いて本体１３に接合されてもよい。ポリエチレンの場合、レイヤー１１、１２は、各々パーオキサイド架橋を介してエチレンプロピレンゴムと融和性があり(compatible)、共架橋性がある(co-curable)。開示された実施形態において使用されるポリエチレンは、約２５０，０００ｇ／ｍｏｌまでの分子量を有する。
【００１７】
本体１３とリブ１５は、例えば熱可塑性樹脂素材を含み、それはＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリルブタジエンゴム）、ＰＵ（ポリウレタン）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、およびこれらの等価物あるいはこれらの２つ以上の組み合わせ、あるいは熱可塑性樹脂素材が取り付けられる伝動ベルトで用いられるその他全てのエラストマ素材である。
【００１８】
レイヤー部１７、１８、１９は、それぞれリブの先端１５ａに取り付けられる。各レイヤー部１７、１８、１９は、特にプーリがミスアライメントの状況にあるとき、ベルトとプーリ溝との間の係合による騒音を最小にするための摩擦低減剤として作用する。各レイヤー部１７、１８、１９は、限定的ではなく例示的に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、そしてそれらの均等物やそれらの組み合わせを含む。レイヤー部１７、１８、１９は各リブ１５となる部分に、従来周知の適切な架橋、化学的接着剤、あるいは成形加工を用いてベルトの製造過程において単一の層として各々初めに接合される。好ましい実施形態は、パーオキサイド架橋加工を用いるが、レイヤー部１７、１８、１９は各々従来周知の化学的接着剤と成形を用いてベルト１０およびリブ１５に接合されてもよい。ポリエチレンの場合には、レイヤー部１７、１８、１９は、パーオキサイド架橋を介してエチレンプロピレンゴムと融和性があり、共架橋性がある。開示された実施形態において使用されるポリエチレンは、約２５０，０００ｇ／ｍｏｌまでの分子量を有する。
【００１９】
ベルト１０は、従来周知の方法を用いて製造される。ベルトの各レイヤーは、マンドレルの上に据えられて架橋される。架橋されると、ベルトは切断され、あるいは最終的なマルチリブドあるいはＶベルト形状に削られる。単一の熱可塑性樹脂レイヤーは、単一のリブあるいは複数のリブを形成する過程で削られあるいは切断され、これにより、各リブ１５の先端１５ａの上のレイヤー部１７、１８、１９が形成される。
【００２０】
ベルトの輪郭が削られあるいは切断されて形成されるため、リブ側面１５ｂは被服するレイヤーを有さず、その代わりに、エラストマベルト本体１３の露出部のみからなる。結果として、ベルトのトルク伝達力は影響されない。
【００２１】
作動時、本発明のベルトはベルトのプーリ溝との係合に牽連する騒音を最小にあるいは除去する。各レイヤー部１７、１８、１９は、リブ１５が構成されるエラストマ素材の摩擦係数よりも低い摩擦係数を持ち、これにより各リブのプーリ溝との係合は初期に容易なものとされる。
【００２２】
より具体的には、それぞれのリブのエッジ（角部）に各々取り付けられた各レイヤー部のエッジ１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂは、プーリ溝と初めに接触する。ベルトが更にプーリと噛み合うにつれて、レイヤー部のエッジ１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂは、騒音を立てずに各リブをプーリ溝に滑り込ませる。そうでなければ、このような騒音は、各プーリ溝と粘着的に摺接するリブのエッジのエラストマ素材により生じる。
【００２３】
本発明のベルトは、約３°に至るまでのマルチリブドプーリのミスアライメントに対して騒音のない動作を示した。プーリのミスアライメントは、ベルトが掛け回される２つのプーリの面の間における角度の違いを計測したものである。例えば、ポリエチレンレイヤー部１７がシングルリブベルトに設けられた場合、それはシングルリブＶベルトの一つのプーリ溝からの外れ易さを最小にする。ミスアライメントが極めて大きい場合に、これはリブのエッジがプーリの縁と係合することによって引き起こされる。従来技術のシングルリブベルトは、ミスアライメントが約４．５°を越えるとプーリ溝から外れ易くなる。しかし、本発明のベルトは、ミスアライメントが約５．５°を越えるまでプーリ溝から外れることはなく、約２２％の増大である。
【００２４】
図２は、別の実施形態の断面図である。ベルト２０は、歯付きの輪郭を有し、例えば同期ベルト伝動に用いるのに適したものである。ベルト２０は、エラストマベルト本体２２に埋設された抗張力部材すなわち心線２３を備える。抗張力心線２３は、長手方向に延在し、ここで抗張力部材１４について説明されたのと同じ素材からなる。歯２５はベルト長さに対して横切るように延在する。ファイバ２６は、ベルト本体２２の中に埋設される。ベルト本体２２は、ここでベルト本体１３に対して説明されたのと同じ素材からなる。
【００２５】
心線上部レイヤー２１は、ベルトの頂部に取り付けられる。心線下部レイヤー２４は歯に取り付けられる。レイヤー２１および２４の各々は、限定的ではなく例示的に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、およびそれらの均等物あるいはそれらの組み合わせを含む。レイヤー２１、２４は、各々製造過程において、従来知られている適切な架橋、化学的接着剤、あるいは成形加工によりベルトに接合される。好ましい実施形態は、パーオキサイド架橋加工を用いるが、レイヤー２１、２４は各々従来周知の化学的接着剤と成形を用いてベルト２０に接合されてもよい。ポリエチレンを含むレイヤー２１、２４の場合、各々はパーオキサイド架橋を介してエチレンプロピレンゴムと融和性があり、共架橋性がある。開示された実施形態において使用されるポリエチレンは、約２５０，０００ｇ／ｍｏｌまでの分子量を有する。レイヤー２１、２４は、各レイヤー間で別の素材を有していてもよく、例えば、レイヤー２４がポリエチレンからなるとき、レイヤー２１がポリエステルであってもよい。他のレイヤーの素材の組み合わせも同様に可能である。
【００２６】
ここでは、本発明の幾つかの形態について説明されたが、当業者にとっては、ここで説明された本発明の精神と範囲を逸脱することなく、その構成や構成部の関係を様々に変形できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のベルトの断面図である。
【図２】別の実施形態の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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