(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯付き部分が緯糸（６）及び経糸（７）からなる織物（５）で被覆されている歯付きベルトであって、
上記緯糸（６）は、コアとして作用する弾性糸（８）及び上記弾性糸（８）上に巻かれている少なくとも一対の複合糸（９）により形成されていて、上記各複合糸（９）は、高い熱抵抗及び高強度を有する糸（１０）及び上記高い熱抵抗及び高強度を有する１本の糸（１０）上に巻かされている少なくとも１本のカバリング糸（１１）を備え、
上記高い熱抵抗及び高強度を有する糸（１０）は、上記織物（５）とベルト本体との間の接着に耐えることができる熱抵抗及び強度を有することを特徴とする歯付きベルト。
【請求項２】
請求項１の歯付きベルトであって、前記複合糸（９）のそれぞれは、高い熱抵抗及び高強度を有する１本の糸（１０）と、上記高い熱抵抗及び高強度を有する糸（１０）上に巻かれている一対のカバリング糸（１１）と、を備えることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれか１の歯付きベルトであって、前記弾性糸（８）は、ポリウレタンからなることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項４】
請求項１又は請求項２のいずれか１の歯付きベルトであって、前記高い熱抵抗及び高強度を有する糸（１０）は、パラ芳香族系ポリアミドからなることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項５】
請求項１又は請求項２のいずれか１の歯付きベルトであって、前記カバリング糸（１１）は、テクスチャード加工に好適なポリマー材料の１本の糸であることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項６】
請求項１又は請求項２のいずれか１の歯付きベルトであって、前記カバリング糸（１１）は、ポリアミドからなることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項７】
請求項１又は請求項２のいずれか１の歯付きベルトであって、前記カバリング糸（１１）は、ナイロン６６からなることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項８】
請求項１又は請求項２のいずれか１の歯付きベルトであって、前記経糸（７）は、複数本のポリアミドの糸からなることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項９】
請求項１又は請求項２のいずれか１の歯付きベルトであって、前記経糸（７）は、複数本のメタ芳香族系ポリアミドの糸からなることを特徴とする歯付きベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯付き伝動ベルト用の織物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
公知の歯付き伝動ベルトは、弾性材料からなる本体を備え、上記本体の表面上には歯を有し、上記歯の表面に接着する織物を有する。
【０００３】
ベルトの製造工程において、織物は、ベルトの歯に接着するようになされる。したがって、最初に、織物の長さは、ベルトの周縁にほぼ等しくなされなければならない。一方、歯が形成されるときには、織物は歯付きベルトの歯のプロファイルに等しい長さを有していなければならない。したがって、織物は、歯付きベルトの長手方向に容易に伸長可能であることが必要である。
【０００４】
このために、公知の方法では、ベルトの長手方向に延びる織物の糸は弾性材料からなる。例えば、ヨーロッパ特許第２７１５８７号では、糸はナイロンからなるものでよい。
【０００５】
本明細書においては、ベルトの長手方向に延在する織物の糸は織物の緯糸と称し、ベルトの横断方向に延在する織物の糸は経糸と称する。
最近では、自動車のエンジンにおける歯付きベルトの使用において、より高温に耐えることができ、より強い強度を有するように、織物の糸の組成の改良が要求されるようになっている。しかし、高強度及び熱抵抗を有し且つ弾性である特性を有する糸を得て、繊維にする工程は概して困難である。そこで、複合繊維すなわち異なる材料からなる繊維を用いることが提案されている。特願昭６３−１５６２８号は、複合糸の使用を記載し、ここでアラミド糸が、歯付きベルトの織物の緯糸に用いられる弾性ポリウレタン糸のスパイラルカバリングを形成する旨記載されている。弾性ポリウレタン糸が伸縮しないとき、スパイラルに巻かれたアラミド糸は、弾性糸が細長くされ得るように弛緩される。この結果、アラミドカバリング糸は、弾性糸の周囲にループを形成することができる。カバリング糸が歯付きベルトの織物の緯糸を形成するとき、ループは織物の外側に向かって延びて、プーリの歯と直接的に接触するようになる。ゆえに、織物の強度は減少し、したがって、歯付きベルトの耐性もまた減少する。
【０００６】
さらに、上述の複合糸において、高強度のアラミド糸は、織物の外表面に露出されている。ゆえに、ベルトを形成する弾性材料に実質的に組み込まれている。ベルトが反復的に変形されるならば、アラミド糸もまた繰り返し曲げられて、伸縮されて、強度を減少させ及び耐性を減少させることになる。
【０００７】
ヨーロッパ特許６３７７０４号は、織物を具備する歯付きベルトを記載する。ここで、歯付きベルトの長手方向に延びる長手方向糸は、被覆された糸から形成されている。被覆された糸の各々は、弾性糸のコア上に、高強度及び熱抵抗を有する糸を巻き、次いで、この上に合成繊維の糸をさらに１本巻くことによって、準備される。
【０００８】
特願平５−１１８３９０号から、緯糸及び経糸からなる歯付きベルト用の織物の製造方法は公知である。ここで、緯糸は、カバリング糸によって形成された複合物で被覆された弾性糸からなる。カバリング糸は、高い熱抵抗及び高強度を有する糸の周りに巻かれている。以下、この構造をシングル巻きと称す。
【０００９】
しかし、この解決法は、ベルトの強度及び耐性が十分ではないという欠点を有する。また、カバリング糸によって形成された隙間に形成されるであろう高強度及び熱抵抗を有する糸のループの形成を完全には防止しない。
【００１０】
【解決しようとする課題】
よって、織物とベルト本体との間の接着、特に、織物が耐えることができる破壊負荷において、より高い熱溶融抵抗を有する織物を具備してなる歯付ベルトが必要とされている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、歯付きベルトは、歯付き部分が経糸及び緯糸からなる織物で被覆されていて、緯糸が、コアとして作用する弾性糸によって形成されている緯糸と、上記弾性糸上に巻かれている少なくとも一対の複合糸とからなり、各複合糸は、高い熱抵抗及び高強度を有する１本の糸と、この高い熱抵抗及び高強度を有する１本の糸の上に巻かれている少なくとも１本のカバリング糸と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
【好ましい実施形態】
本発明をより容易に理解することができるように、添付図面を参照しながら好ましい実施形態を以下に説明する。しかし、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００１３】
図１には、歯付き伝動ベルト全体が参照符号１で示されている。
ベルト１は、弾性材料のベルト本体２を備える。弾性材料のベルト本体２には、複数の強い長手方向糸様の強化要素３が埋め込まれている。
【００１４】
ベルト本体２は、歯４を有する。歯４は、ベルト１の長手方向に延びる緯糸６及びベルト１の横断方向に延びる経糸７を有する織物５で被覆されている。
図２を参照すれば、緯糸６は、コアとして作用する弾性糸８と、弾性糸の上に巻かれている一対の複合糸９と、からなる。複合糸９の各々は、高い熱抵抗及び高強度を有する１本の糸１０と、この糸１０の上に巻かれている１本のカバリング糸１１と、を備える。
【００１５】
任意に、緯糸は、コアとして作用する弾性糸８と、弾性糸８の上に巻かれていてる一対の複合糸９と、からなり、各複合糸９は、１本の高い熱抵抗と高強度とを有する糸１０及びこの糸１０の上に巻かれている一対のカバリング糸１１を有するものでもよい。この織物構造では、一対の複合糸９は、弾性糸８の表面全体を覆うように弾性糸８の周りに巻かれている。
【００１６】
弾性糸８は、好ましくは、ポリウレタンからなる。
高い熱抵抗及び高強度を有する糸１０は、好ましくはポリアミドからなり、より好ましくはパラ芳香族系ポリアミドからなる。こうして、織物５全体が高い熱抵抗及び高強度を有するようになり、同時に、外面から識別されるようになる。
【００１７】
より強い接着抵抗を有するカバリング糸１１は、高い熱抵抗及び高強度を有する糸１０を全体的に覆うために、この糸１０よりも大きなバルク（嵩）を有していなければならない。したがって、カバリング糸１１は、好ましくはテクスチャードポリマー材料からなり、より好ましくはポリアミドからなり、さらに好ましくはナイロン６６繊維からなる。あるいは、カバリング糸１１は、ハイブリッド組成を有し、この場合には、ナイロンとテフロン（デュポン社商標）とを備えることが好ましい。カバリング糸１１は、シングルでもマルチプルでもよい。これらの糸が２本ある場合には、高い熱抵抗及び高強度の糸１０上に、１本は時計方向に巻かれ、１本は反時計方向に巻かれている。
【００１８】
下記表１に、緯糸６の好ましい実施形態を示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
経糸７は、上述の緯糸６とは異なる特性を有していなければならない。これは、経糸７は、弾性でなければならないわけではないが、高強度を有していなければならないからである。したがって、好ましくは、経糸７は、ポリアミドからなり、より好ましくはメタ芳香族系ポリアミドからなる。
【００２１】
下記表２に、経糸７の好ましい実施形態を示す。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
本発明による歯付ベルトは、従来の技術、例えば織物が予め接着されているモールド内でベルトの弾性本体を形成することによって、作ることができる。
ゴム部分に織物を接着させるために、レソルシノール、ホルムアルデヒド及びラテックス（ＲＦＬ）などの接着剤を用いてもよい。
【００２４】
以下、弾性糸８上に巻かれた少なくとも一対の複合糸９を有する緯糸６の構造を「ダブル巻き」と称す。表１に示されている緯糸６の構造は、織物５の破断力を増加させることができる。事実、この構造で、織物５の総量に対するポリウレタンの比率は減少するが、ポリウレタンは、織物５の破断力に貢献せず、ポリウレタンの機能は、単に弾性を与えるに過ぎない。
【００２５】
以下の記載及び表において、下記略語を用いる。
ＰＴは織物の最終重量、ＣＲは破断力、ＦＯは経糸における糸の数、ＴＯは経糸ヤーンの番手、ＴＦは緯糸における糸の数、ＴＮｙはナイロン糸ヤーンの番手、ＴＡｒはアラミド糸ヤーンの番手、ＴＰｕはポリウレタン糸ヤーンの番手、ＡＲは破断時の繊維の伸長度、ＡＲＮｙはナイロン糸の破断時の伸長度、ＡＲＡｒはアラミド糸の破断時の伸長度である。
【００２６】
実施形態の例として、下記表３に「ダブル巻き」織物５の特性を各上記略語について示す。特に、５００ｇ／ｍ2の重さでの織物の破断力に対応するのは、２０３５Ｎ／２．５ｃｍである。
【００２７】
【表３】
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【００２８】
比較するために、下記表４に「シングル巻き」織物の特性を示す。
【００２９】
【表４】
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【００３０】
対比可能な織物すなわちほぼ同じ重さの織物について、「ダブル巻き」織物５の破断力は、「シングル巻き」織物よりも大きい。
テストは、これらの織物について行われ、結果は図３及び図４のグラフに示されている。
【００３１】
行われたテストは、ほぼ標準的なものであり、１９９５年のＩＳＯ標準１０９１７に従って行われた。テストの方法について説明する。ベルトの所定引っ張り力における駆動プーリ及び被動プーリの間の伝動がテストされた。テスト状態の詳細は、ＩＳＯ１０９１７を参照されたい。図３及び図４に示されるテストにおいて、標準の規定されている条件と比較するといくらかの相違がある。１９歯及び３８歯のプーリの代わりにそれぞれ２０歯及び４０歯のプーリを用い、駆動速度は６０００ｒｐｍで、加えられた引っ張り力は３００Ｎで、温度は１３０℃で、湿度は６０％であった。
【００３２】
両方のテストにおいて、Ａで示されているベルトは「ダブル巻き」であり、Ｂで示されているベルトは「シングル巻き」である。
詳細には、図３は、ＰＬＤ（ピッチライン差）における変形の２倍に等しい量の時間で示した測定時間の関数としての曲線を示すグラフであり、ベルトの強化要素と織物の外面との間の距離の測定値を示す。したがって、この距離の減少は、時間の関数としてのベルトの摩耗の直接的な測定である。
【００３３】
特に、ＰＬＤにおける変形の値は３００時間ごとに測定され、図３の分析からみることができるように、歯の基部の破断は、シングル巻きベルト上では９００時間後に生じ、ダブル巻きベルト上では１２００時間後に生じた。さらに、破断前の測定において、ＰＬＤにおけるダブル巻きベルトに対する変形の曲線は常にシングル巻きベルトに関する曲線の上にあり、したがってダブル巻きベルトはシングル巻きベルトよりも摩耗が小さいことに注意されたい。
【００３４】
図４は、１から６までのスコアを摩耗に供されるベルトの５個の部分に割り当てることによって得られた摩耗強さw.i.の時間で示す測定時間の関数としての曲線を示すグラフである。ここで、ベルトの５個の部分とは、駆動側すなわち駆動プーリを支持する歯の側部、床部すなわち２個の歯の間のベルトの領域、歯の駆動ルート（歯元）すなわち駆動側と床との間の領域、被動側すなわち動きが伝動されるプーリを支持する歯の側部、及び被動ルート（歯元）すなわち被動側のルート（歯元）である。
【００３５】
このグラフにおいて、摩耗強さw.i.の初期値は、３０ポイントに等しく、ベルトは３００時間ごとに摩耗に対する肉眼検査に供される。
観察されるように、３００時間後の１回目の検査においてさえも、シングル巻きベルトの２６ポイントに対して、ダブル巻きベルトは２７ポイントの摩耗強さw.iを有することがわかる。そして、この相違は、６００時間後の次の検査において強調されるようになり、ついにシングル巻きベルトは９００時間後に破断する。
【００３６】
本発明により作られたダブル巻きベルトの特性の例から、得られる利点は明らかである。
特に、本発明による歯付きベルト１の緯糸６の構造は、高い熱抵抗及び高強度を有する糸１０は一対の複合糸で巻かれているから、高い熱抵抗及び高強度を有する糸１０の各々を弾性糸８及びゴム表面の両者から完全に識別できる。さらに、本発明によるダブル巻き構造により与えられるより良好なカバリングは、高い熱抵抗及び高強度を有する糸１０がループを形成しないことを保証し、プーリの歯に対するベルトの摩擦によりダメージを受けることがない態様にて、外面から完全に識別される。この態様において、ベルトの平均寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従って作られた歯付き伝動ベルトの一部斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す歯付きベルトのゴム本体を被覆する織物の緯糸を形成する複合糸を概略的に示す。
【図３】図３は、本発明による織物と従来の織物との初期摩耗テストの結果を示す。
【図４】図４は、本発明による織物と従来の織物との初期摩耗テストの結果を示す。
【符号の説明】
１：ベルト
４：歯
５：織物
６：緯糸
７：経糸
８：弾性糸
９：複合糸
１０：高い熱抵抗及び高強度の糸
１１：カバリング糸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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