特許 6348565 離間リブフランク補強材を備えたＶリブ付きベルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6348565

(24)【登録日】2018年6月8日

(45)【発行日】2018年6月27日

(54)【発明の名称】離間リブフランク補強材を備えたＶリブ付きベルト

(51)【国際特許分類】

   F16G 5/20 20060101AFI20180618BHJP

   F16G 5/00 20060101ALI20180618BHJP

   F16G 5/06 20060101ALI20180618BHJP

   B29D 29/10 20060101ALI20180618BHJP

【ＦＩ】

   F16G5/20 A

   F16G5/00 D

   F16G5/06 A

   F16G5/06 D

   F16G5/00 F

   B29D29/10

【請求項の数】13

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-500355(P2016-500355)

(86)(22)【出願日】2014年2月24日

(65)【公表番号】特表2016-518557(P2016-518557A)

(43)【公表日】2016年6月23日

(86)【国際出願番号】US2014017957

(87)【国際公開番号】WO2014158541

(87)【国際公開日】20141002

【審査請求日】2017年2月2日

(31)【優先権主張番号】13/827,602

(32)【優先日】2013年3月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512309299

【氏名又は名称】デイコ アイピー ホールディングス，エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＤＡＹＣＯ ＩＰ ＨＯＬＤＩＮＧＳ，ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】リチャード・ジェイ・ウィット

【審査官】 藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−２１９１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５０６８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４５５５２４１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｇ １／００−１７／００

Ｂ２９Ｄ ２９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｖリブ付きベルトであって、
第１の長手方向に延在するフランクおよび第２の長手方向に延在するフランクを有する少なくとも一つの横方向に離間された、長手方向に延在するＶリブを有する材料を備えた圧縮セクションを備え、前記Ｖリブは、
第２の乾燥摩擦係数を有する複数の補強体を被包する、第１の乾燥摩擦係数を有する弾性材料を具備し、
前記複数の補強体は、前記補強体の少なくとも一部が前記第１および第２の長手方向に延在するフランクの一つ以上の一部を形成するように、前記Ｖリブ内で略横方向に配置され、
前記第１の乾燥摩擦係数は前記第２の乾燥摩擦係数よりも大きく、かつ、
前記圧縮セクションは非圧縮状態および圧縮状態を有し、前記Ｖリブの前記第１および第２の長手方向に延在するフランクは、前記非圧縮状態では略平坦であり、かつ、前記複数の補強体は、前記圧縮状態では、前記Ｖリブの前記第１および第２の長手方向に延在するフランクに複数の突起を形成する、Ｖリブ付きベルト。

【請求項2】

前記弾性材料はゴムである、請求項１に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項3】

前記弾性材料は均質である、請求項１に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項4】

前記補強体は複数のストランドの束である、請求項１に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項5】

前記束は約０．１ミリメートルから約０．８ミリメートルの直径を有する、請求項４に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項6】

前記束は、平方インチ当たり約２５０束と、平方インチ当たり約２５００束との間で、前記Ｖリブ内で離間されている、請求項４のＶリブ付きベルト。

【請求項7】

前記補強体は、綿、ポリエステル、ナイロン、ポリアミド、アラミド、レーヨン、グラファイト、カーボン、グラスファイバー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料からなる、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項8】

前記補強体の最大約４０％が、前記Ｖリブの先端に最も近いその三分の一の部分において前記圧縮セクション内に配置される、請求項１に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項9】

前記圧縮セクションは、結果として生じる有効摩擦係数が約０．７ないし約１．６であるように、前記第１の乾燥摩擦係数と前記第２の乾燥摩擦係数との間の値を備えた摩擦係数を有する、請求項１に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項10】

前記圧縮セクションは、乾燥条件において結果として生じる有効摩擦係数が湿潤条件における有効摩擦係数と略等しいように、前記第１の乾燥摩擦係数と前記第２の乾燥摩擦係数との間の値を備えた摩擦係数を有する、請求項１に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項11】

前記フランクの表面は、約０．７ないし約１．６の湿潤有効摩擦係数を有する、請求項１に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項12】

細長い前記補強体は互いに略平行な平面内で前記Ｖリブを横切る、請求項１に記載のＶリブ付きベルト。

【請求項13】

Ｖリブ付きベルトの製造方法であって、前記Ｖリブ付きベルトは、
第１の長手方向に延在するフランクおよび第２の長手方向に延在するフランクを有する少なくとも一つの横方向に離間された、長手方向に延在するＶリブを有する材料を備えた圧縮セクションを備え、前記Ｖリブは、
第２の乾燥摩擦係数を有する複数の補強体を被包する、第１の乾燥摩擦係数を有する弾性材料を具備し、前記方法は、
その圧縮セクション内に複数の細長い補強体を有するベルトを形成するステップであって、前記細長い補強体は、前記ベルトの長手方向軸線に対して概ね横方向にその中に配置されるステップと、
前記圧縮セクション内にＶリブを切削するステップであって、これによって、その表面に前記補強体の切断端部を有する切削フランク表面を形成するステップと、を備え、
乾燥条件での前記切削フランク表面の有効摩擦係数は、湿潤条件での前記切削フランク表面の有効摩擦係数と略等しい、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力伝達ベルトに関し、さらに詳しくは、乾燥および湿潤動作条件の両方のもとでの安定したベルト性能のための離間リブフランク補強材を備えた改良型Ｖリブ付きベルトに関する。

【背景技術】

【0002】

ＶベルトおよびＶリブ付きベルトは、さまざまな環境で使用されている。Ｖリブ付きベルトはその高い動力伝達性能のために好ましいが、これは、ベルト上のリブと、協働するプーリー上のフランクとの間の大きな接触面積に起因する。

【0003】

動作時、ＶベルトおよびＶリブ付きベルトはノイズを発生する傾向があり、これは特に自動車の駆動機構における共通した不満である。ベルトノイズは、主に、ベルトのリブがプーリー溝に入り、そしてそこから出るときに生じる、あるいはベルトに対するプーリーの過剰な回転スリップから生じる、プーリーの係合および脱係合の結果である。回転スリップは、変速、エンジン始動あるいはエンジン停止の際に生じるような、駆動機構の急な加速あるいは減速の際に、あるいは過度の負荷またはプーリー周囲への不十分な巻き付けによって生じる。

【0004】

乾燥および湿潤の両方の動作条件においてベルトのＶリブとプーリー溝との間に適切かつ安定したトラクションを持つことが好ましい。トラクションレベルを定量化する一般的な方法は、（その全体がこの引用によって本明細書に組み込まれる）ＳＡＥ Ｊ２４３２に規定されるような「有効摩擦係数」（μ_ｅ）を参照するものである。従来型のＶリブ付きベルトは約０．４ないし２．１の範囲のμ_ｅ値を有するが、自動車補機駆動機構のための好ましい範囲は約０．７ないし１．５である。

【0005】

既存のＶリブベルトのための有効摩擦係数は、一般に、使用時の環境条件によって大幅に変化する。湿潤条件では、μ_ｅは、ベルトとプーリーフランクとの間の水の潤滑効果によって上記範囲の下限にあり、そして乾燥条件ではμ_ｅは上記範囲の上限にある。したがって、乾燥および湿潤の両方の動作条件において安定したトラクションの目標を達成するためには、湿潤トラクションレベルを増大させながら、乾燥トラクションレベルを同時に低下させることが必要である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

ある態様では、機械的動力伝達用のＶリブ付きベルトが開示される。このＶリブ付きベルトは、少なくとも一つの横方向に離間した、長手方向に延在するＶリブを有する圧縮セクションを含む。Ｖリブは第１の乾燥摩擦係数を有し、かつ、補強体の少なくとも一部がＶリブの外面の一部を形成するようにＶリブ内に略横方向に配置された複数の補強体を備える。補強体は第２の乾燥摩擦係数を有する。第１の乾燥摩擦係数は第２の乾燥摩擦係数よりも大きく、そして結果として得られる圧縮セクションは、従来型のベルトと比較して増大させられた湿潤有効摩擦係数を有するＶリブの外面を形成する。湿潤条件での摩擦係数が湿潤条件での摩擦係数に略等しいので、こうしたＶリブ付きベルトは有益である。そうしたベルトはエンジンに安定した性能をもたらす。

【0007】

有効摩擦係数の安定性は乾燥および湿潤の両条件で達成される。なぜなら、弾性材料の圧縮は、補強体が圧縮セクションの残部に対して突出することを可能とし、これが、補強体に起因するＶリブの際立った量の表面積によって乾燥状態でのμ_ｅを減少させ、さらに、ベルトとプーリーフランクとの間の水の潤滑作用への、突起が有する中断効果によって湿潤条件でのμ_ｅを増大させるからである。

【0008】

別の態様では、少なくとも一つの横方向に離間した、長手方向に延在するＶリブを有する圧縮セクションを含むＶリブ付きベルトが開示され、Ｖリブは第１の長手方向に延在するフランクおよび第２の長手方向に延在するフランクを有する。圧縮セクションは、補強要素を被包する弾性材料を含む。複数の細長い補強体は、第１の長手方向に延在するフランクおよび第２の長手方向に延在するフランクの両方の表面に補強体の端部の少なくとも一部を伴って、フランク間で概して横方向に配置される。圧縮セクションには、平方インチ当たり約２５０の細長い補強体ないし平方インチ当たり約２５００の細長い補強体が存在してもよい。

【0009】

一実施形態では、Ｖリブ付きベルトの圧縮セクションは、横方向圧縮荷重に抗するための改善された耐久性を有し、その上、最大限の屈曲寿命および亀裂抵抗性を維持する。なぜなら、配合繊維を含むのとは対照的に、補強体を被包する弾性材料は好ましくは均質であるからである。

【0010】

さらに別の態様では、Ｖリブ付きベルトの製造方法が開示される。この方法は、圧縮セクションを通って概ね横方向に延びる概して細長い補強体を有するベルトを形成するステップと、この圧縮セクションにＶリブを切削加工するステップとを含む。その結果として得られたＶリブは略平坦な長手方向フランクを有し、かつ、補強体の端部はフランクの表面領域の一部を構成する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】前側および後側プーリーと係合したＶリブ付きベルトの概略正面図である。

【図2】離間リブフランク補強材を備えたＶリブ付きベルトの一実施形態の断面斜視図であり、その中の材料束の拡大図Ｂを含む。

【図3】図２のＶリブ付きベルトの底面図である。

【図4】図２のＶリブ付きベルトの断面斜視図であり、圧縮セクションは圧縮荷重を受けている。

【図5】図４のＶリブ付きベルトの底面図である。

【図6】Ｖリブの切削前の図２のベルトの断面斜視図であり、Ｖリブが切削加工されるべき場所を示すミシン目を含んでいる。

【図7】乾燥スリップ試験＃８９‐２２２の概要および説明図である。

【図8】湿潤スリップ試験＃８９‐３３８の概要および説明図である。

【図9】条件が乾燥から湿潤に変わった際の従来のベルトおよび本明細書に開示した本発明に係るベルトのトラクション、すなわち有効摩擦係数のグラフである。

【図10】ベルトの湿潤トラクションにおける補強材密度の効果を実証するために表１からのデータをプロットしたグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、改良されたＶリブ付きベルト１０２の好ましい実施形態を添付図面を参照しながら説明する。本発明のさまざまな特徴を以下で図面を参照して図示・説明するが、本発明の適用範囲は広く、描かれたこれらの実施形態に限定されないことに留意されたい。

【0013】

図１を参照すると、概して１００で示された蛇行ベルト駆動システムは、Ｖリブ付きベルト１０２と、前側駆動プーリー１０８と、一つ以上の前側駆動付属プーリー１０４，１０６と、一つ以上の後側プーリー１１０とを含むことができる。図１に示す駆動システム１００は駆動システム形態の一例に過ぎない。多くの代替構造は当該技術分野において公知であり、本発明との使用に適している。

【0014】

図２は、離間リブフランク補強材を備えたＶリブ付きベルトの一実施形態を断面斜視図で示している。Ｖリブ付きベルト１０２は、複数の横方向に離間した、長手方向に延在するＶリブ１２２を有する圧縮セクション１２０と、テンションセクション１２４と、圧縮セクションとテンションセクションとの間の負荷伝達セクション１２６とを含む。負荷伝達セクションは負荷伝達コード１２８を含むことができる。Ｖリブ付きベルト１０２は、リブ間ピッチの大きくなる順に、（米国）ＰＶＨ、ＰＶＪ、ＰＶＫ、ＰＶＬおよびＰＶＭ、（ＩＳＯ）ＰＨ、ＰＪ、ＰＫ、ＰＬおよびＰＭと呼ばれる、さまざまな断面サイズのいずれかであってもよい。Ｖリブ付きベルト１０２の圧縮セクション１２０、テンションセクション１２４、そして負荷伝達セクション１２６は、公知の技術を用いて、弾性化合物、織物およびコードから製造されてもよい。

【0015】

Ｖリブ付きベルト１０２は一つ以上のプーリーと係合するよう構成可能である。プーリーとベルトとの間の摩擦接触は、ベルトがプーリーを駆動すること、あるいはベルトがプーリーによって駆動されることを可能とする。不十分な摩擦は滑りあるいはノイズの増大につながる。圧縮セクション１２０のＶリブ１２２は、一つ以上の前側プーリー１０４，１０６，１０８と係合するよう構成されてもよく、そしてテンションセクションは、一つ以上の後側プーリー１１０と係合するよう構成されてもよい。テンションセクション１２４は、平滑なベルト受け面を備えた平面とすることができ、あるいはそれは、米国特許第８１９２３１５号（その全体がこの引用によって本明細書に組み込まれる）に開示されるように、あるいは当業者には公知のさまざまな選択肢の中のテクスチャー表面あるいは織物被覆表面によって、改良された摩擦接触のために改変されてもよい。

【0016】

さらに図２を参照すると、各Ｖリブは第１の長手方向に延在するフランク１３２と、第２の長手方向に延在するフランク２５０とを有し、そして各長手方向に延在するフランクは、プーリーまたはその他の対象物（図示せず）の表面と係合するよう設計された表面を有する。フランク１３２，２５０の表面は、好ましくは、圧縮セクション１２０が非圧縮状態にあるとき、平坦であってもよい。本明細書で使用するように、「平坦」との用語は、概ね平面であり、突起、バンプまたは意図的なテクスチャリングが存在しないことを意味する。

【0017】

圧縮セクション１２０は、鋼に対して乾燥状態で測定したとき、約０．３ないし約１．１の、好ましくは約０．４ないし約０．９の第１の摩擦係数を有する材料から形成される。この材料は弾性材であってもよく、一実施形態では、好ましくは天然または合成ゴムであってもよい。別の実施形態では、当該材料は、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）系ゴムであってもよい。当該材料は、ベルトの屈曲寿命および割れ抵抗を最大化するために好ましくは均質であるが、米国特許第６７９３５９９号（その全体がこの引用によって本明細書に組み込まれる）に記載されるように、限定された量の繊維が配合されてもよい。

【0018】

圧縮セクション１２０には、第２の摩擦係数を持つ材料からなる複数の補強体１３０が含まれており、この第２の摩擦係数は、圧縮セクション１２０における周囲の材料のそれよりも低い。第２の摩擦係数は、鋼に対して乾燥状態で測定したとき、約０．０２ないし約０．３の、より好ましくは約０．１ないし約０．３であってもよい。複数の補強体は、補強体１３０の少なくとも一部、好ましくはその切断端部が、Ｖリブ１２２の長手方向に延在する外面すなわちフランク１３２，２５０の少なくとも一方あるいは両方の一部を形成するように、Ｖリブ１２２のそれぞれの中に略横方向に（すなわち、その幅の端から端まで）配置される。この結果、Ｖリブの外面１３２は、概して、好ましくは弾性材料から、ただし補強体１３０がＶリブの表面まで延在する場所に比較的大きな中断を伴って構成される。一実施形態では、図６の端面図から分かるように、細長い補強体１３０の間隔および正確な角度配向は非均一であり、これは、補強体１３０は、ベルトの特定の面または基準点に関して厳密に整列させられず、むしろ各Ｖリブ１２２内の正確な配向に、ある程度の乱雑さあるいは変化を含むことを意味する。

【0019】

本明細書で説明されるように、細長い補強体１３０の配向は、横方向の圧縮荷重に対する抵抗性を提供することにより、Ｖリブ付きベルト１０２を強化する。補強体１３０の大部分は圧縮セクション１２０内で（ベルト１０２の横断面に対して平行に）横方向に配置され、したがって最小限の長手方向深さを有するので、Ｖリブ付きベルト１０２には亀裂が生じにくく、良好な屈曲寿命を有する。さらに、圧縮セクション１２０内の弾性材料は、好ましくは、均質であり、かつ、配合繊維を含む場合とは対照的に高い伸びのために調合されるが、これは、弾性材料の内部構造の中断を最小限に抑えかつ補強体間に高い伸長性を提供することによって、屈曲寿命および亀裂抵抗性をさらに高める。

【0020】

結果として得られた圧縮セクション１２０は、いったん束がその中に組み込まれると、圧縮セクションの、結果として得られる有効摩擦係数が約０．７〜約１．６であるように、束を被包する材料に関する第１の乾燥摩擦係数間の値を持つ摩擦係数を有する（これは第２の乾燥摩擦係数を有する）。

【0021】

ここで図２を参照すると、図示のように、圧縮セクション１２０は、負荷伝達セクション１２６に向って各Ｖリブ１２２の先端１３４から延在する三分の一の部分１４６と、この三分の一の部分と負荷伝達セクション１２６との間の三分の二の部分１４８とを有するものとして見なすことができる。一実施形態では、補強体１３０は、この補強体１３０の約０％ないし約４０％が三分の一の部分１４６内に配置されるように、圧縮セクション１２０内に配置される。逆に言うと、補強体１３０の約１００％ないし約６０％が三分の二の部分１４８内に配置される。これは、亀裂発生領域として機能し得る補強体１３０の過剰さによって各Ｖリブ１２２の先端部分１３４における弾性材料マトリックスが弱体化されないことを保証することによってベルト１０２を機能強化し、これによって先端部分における早期亀裂形成のリスクが最小限に抑えられる。

【0022】

補強体１３０はコードであってもよい。一実施形態では、コードは、２００ないし９０００デニールのナイロン６またはナイロン６６、またはその組み合わせであってもよい。別な実施形態では、コードは、ポリエステル、綿、ポリアミド、アラミド、レーヨン、グラファイト、カーボン、グラスファイバー、ナイロン６およびナイロン６６を含むその他の利用可能な繊維材料、そして２００ないし９０００の結果として得られたデニールを持つこれらの材料の混合物であってもよい。

【0023】

製造業者によっては、コード、補強体１３０は、中実ロッドまたは繊維であってもよいが、図２の拡大図Ｂに見られるように、好ましくは、繊維１３８の束１３６を備える。束１３６は約０．１ｍｍないし約０．８ｍｍの直径を有することができ、かつ、Ｖリブの切削された長手方向に延在する第１および第２のフランクにおいて平方インチ当たり約７５０束を実現する間隔で、平方インチ当たり約２５０束ないし平方インチ当たり約２５００束として、圧縮セクション１２０内で間隔を置いて配置されてもよい。一実施形態では、束１３６は０．１１ｍｍないし０．７６ｍｍの直径を有する。他の実施形態では、束１３６は、平方インチ当たり約２６０束、平方インチ当たり約５２０束、平方インチ当たり約８００束、平方インチ当たり約１２００束、平方インチ当たり１６００束、平方インチ当たり２４００束、そして平方インチ当たり３０００束として、圧縮セクション１２０内で間隔を置いて配置されてもよい。補強体１３０は、それらが中実であるか材料１３８の束１３６から構成されているかどうかには関係なく、概して、圧縮セクション１２０を通して不均一に離間させられ、かつ、補強体１３０はサイズが変化してもよい。

【0024】

図では補強体１３０は略円形断面を有するものとして示されているが、当業者にとって補強体１３０の断面はこれに限定されないことは明らかである。他の実施形態では、補強体１３０の断面は、矩形、三角形、六角形、楕円形、または不規則な形状を含むその他の形状であってもよく、そして断面は個々の補強体１３０の長さにわたって均一である必要はなく、あるいは断面は特定の実施形態に含まれる全ての補強体１３０に関して均一である必要はない。

【0025】

以下でより詳細に説明するように、各Ｖリブ１２２の長手方向に延在する外面１３２に補強体１３０が露出状態で存在する結果として、各Ｖリブ１２２の外面１３２およびベルト１０２の有効摩擦係数は、ベルトが乾燥条件下／乾燥条件において動作させられるとき、（それが開示された補強体を持たないことを除いて同じ一般的な構造のＶリブベルトと比べて）全体として低減される。乾燥条件下において、開示されたＶリブ１２２の外面１３２全体に分散させられた低摩擦係数補強体１３０の存在は、表面１３２の平均乾燥摩擦係数に影響を与えることによって、各Ｖリブフランクの有効摩擦係数を低減させる。さらに、各Ｖリブ１２２の外面１３２およびベルト１０２の有効摩擦係数は、全体として、ベルトが湿潤条件下／湿潤条件において動作させられるとき増大させられる。従来型Ｖリブの摩擦係数が最小である湿潤条件では、開示されたＶリブ１２２の補強体突起１４０は、水の存在にもかかわらず、水分を分離させかつそれと係合したプーリー（図示せず）のフランクを挟持することによって、Ｖリブフランク１３２の有効摩擦係数を著しく増大させる。いくつかの実施形態では、結果として得られる湿潤有効摩擦係数は、表１から分かるように約０．８である。別の実施形態では、湿潤有効摩擦係数は約０．９ないし約１であった。さらに別の実施形態では、湿潤有効摩擦係数は約０．６であると測定された。

【0026】

一実施形態では、ベルト１０２は、補強体１３０の存在の結果として、湿潤状態下／湿潤状態における摩擦係数に実質的に等しい乾燥状態下／乾燥状態における摩擦係数を有する。本明細書で使用されるように、「実質的に等しい」とは、摩擦値の二つの係数が互いの約２０％を含むことを意味する。この改善は図９のグラフに示される。このグラフは、従来型ベルト、補強体の存在を除いて開示されたベルトと同じ材料で作られたものは、条件が乾燥から湿潤へと変化したときに有効摩擦係数が急激に低下することを示している。逆に、本発明のベルトは、概ね安定した有効摩擦係数を有する。ここで、図９に関して試験された補強ベルトは、圧縮セクションに含まれる平方インチ当たり約８００束を有していた。このベルトは、それがほとんどの動作条件の下で安定したベルト性能を生じるので有利である。

【0027】

［実施例］
（表１ではベルトＲ１〜Ｒ１４として特定される）特に補強材の束の端部がＶリブのフランクに露出させられた、圧縮セクションに補強材の束を有するベルトが、湿潤トラクション（すなわち湿潤有効摩擦係数）を判定するために試験された。湿潤トラクションは、図７に記載された試験条件に基づいて測定された。Ｒ１〜Ｒ１４は、同じ方法で試験された、圧縮セクションを形成するゴム内に配合された繊維を有する従来型ベルトと比較された。

【0028】

【表1】

【0029】

表１において、従来型ベルトはＣ１ないしＣ６で示されている。これらのベルトは、ベルト内にさまざまなレベルの既知の繊維強化材を含む。従来型ベルトＣ４は、繊維配合ベルトの異なる均一繊維分布の中断は、ベルトの湿潤トラクションを増加させるのに有効ではないことを示している。

【0030】

本明細書に開示されるように製造されたベルトは、表１のベルト試作品Ｒ１〜Ｒ１４である。試作品Ｒ１〜Ｒ１４のそれぞれにおいて、ベルトは、圧縮セクションを形成するゴム内に被包された補強材束を含んでいる。試作品Ｒ１〜Ｒ９に関して述べるように、補強材束は、やはり従来の配合繊維を含んだベルトに含まれた。補強束の存在は、従来型ベルトと比較して、これらのベルトのそれぞれに関して湿潤トラクションを増加させた。試作品Ｒ１０〜Ｒ１４から分かるように、従来の配合繊維を伴わないベルトもまた試験された。ここで、試作品Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１３およびＲ１４は、増大した湿潤トラクション値のために被包ゴム内に繊維は存在する必要がないことを実証しており、これは、ベルトの屈曲寿命を増大させ、かつ、製造コストを低下させる。全ての実験されたベルトは、補強材束の存在の結果として、同様に湿潤トラクションが増大する。

【0031】

表１のデータは図１０にグラフ表示されている。データおよび図１０から分かるように、平方インチ当たりの束が平方インチ当たり２５００束に向って増加するとき、湿潤トラクション（すなわちベルトの有効摩擦係数）は概して増大する。だが、平方インチ当たりの補強束が平方インチ当たり３０００束を超えたとき、その存在は湿潤トラクションに悪影響を与える。これは、表１の試作品１２によって示される。比較すると、補強材束を持たないこれらのベルト（従来型ベルト、Ｃｌ〜Ｃ６）は、一貫して、０．６未満の湿潤有効摩擦係数を有する。

【0032】

平方インチ当たりの束に加えて、圧縮セクション内への、すなわちＶリブ内の束の配置が評価された。各Ｖリブは、記述的に、基端部分、中央部分および先端部分へと分割される（それぞれＶリブの三分の一の部分を体現する）。表１のデータから分かるように、束が中央部分、基端および中央部分、中央および先端部分、または基端、中間および先端部分内で被包される場合に、増大した湿潤トラクションが生じる。試作品１〜４および１０は、Ｖリブの先端部分に補強材束がないベルトは依然として増大した湿潤トラクション値を達成することを実証している。これらの実施形態は、補強材束がその中に存在する場合に生じ得る先端の亀裂の可能性を低減することにより、ベルトのより長い摩耗寿命にとって有利であると考えられる。

【0033】

図４および図５は、動作状態で、図２の離間リブフランクの実施を伴うＶリブ付きベルト１０２を示す。動作時、ベルト１０２は圧縮荷重（図示せず）を受けるが、これはベルト１０２の圧縮セクション１２０を圧縮する。これは、Ｖリブ１２２の外面１３２を、図２および図３に示すように補強体１３０の露出部分がＶリブ１２２の周囲の弾性材料と概ね面一である略平滑な状態から、図４および図５に示すように補強体１３０の露出部分がＶリブ１２２の外面１３２に突起１４０を形成するようにＶリブ１２２の周囲の弾性材料から外側に突出するざらついた（texturd）状態へと移行させる。図５は図４のＶリブを底面から見て示している。

【0034】

上述したＶリブ付きベルト１０２の製造方法について、図６を参照して説明する。一実施形態では、本方法は、圧縮セクションが、この圧縮セクション１２０を通って概ね横方向に延びる複数の概して細長い補強体１３０を有するように、テンションセクション１２４、負荷伝達セクション１２６および圧縮セクション１２０を形成するステップを含む。テンションセクション１２４および負荷伝達セクション１２６は、当業者には周知の方法によって形成することができ、上述した材料のいずれかを使用することができる。概して細長い補強体１３０は、選択された層間に細長い補強体１３０を配置しかつ圧縮セクション１２０の幅の端から端まで横方向にそれらを配置しながら、複数の弾性材料の選択的に薄い層を合わせることによって、圧縮セクション１２０に対して付加されてもよい。補強体１３０はまた、依然として概ね横方向の配置を維持しながら位置を変更しかつランダム化するために、好ましくは弾性材料内に混ぜ込まれるか、あるいはさもなければそれによって覆われてもよい。この結果として得られたベルトは、補強体１３０が圧縮セクション１２０の本体部分内に収まった状態で、全ての面において概ね平坦となる。

【0035】

続いて、Ｖリブ１２２が、図６に示す破線に沿って、圧縮セクション１２０に切削加工される。圧縮セクションは、Ｖリブが形成される際に、この圧縮セクション１２０の大部分を含む弾性材料および補強体１３０が同時に切削されるように、補強体１３０の位置に関係なく切削される。その結果として得られたＶリブ付きベルトは、実質的に、図２のＶリブ付きベルト１０２である。新しく形成されたＶリブ１２２の結果として得られるフランク表面１３２，２５０は、好ましくは、平滑であるべきであり、さらに弾性材料の一部分および露出させられた補強体１３０の一部分を含むべきである。Ｖリブ切削は、これらに限定されるわけではないが、フライカッティング、ナイフカッティングあるいはグラインディングを含む当業者には周知の方法で実施できる。Ｖリブ切削は、特定のプーリーのサイズ要件を満たすように調整されてもよい。

【0036】

その特定の実施形態を参照して本発明を詳しく説明したが、数多くの変更および改変が特許請求の範囲によって規定される本発明の趣旨から逸脱することなく可能であることは明らかである。

【符号の説明】

【0037】

１００ 駆動システム
１０２ ベルト
１０４ 前側プーリー
１０６ 前側プーリー
１０８ 前側プーリー
１１０ 後側プーリー
１２０ 圧縮セクション
１２２ リブ
１２４ テンションセクション
１２６ 負荷伝達セクション
１２８ 負荷伝達コード
１３０ 補強体
１３２ フランク（外面）
１３４ 先端部分
１３６ 束
１３８ 繊維
１４０ 突起
１４６ 三分の一の部分
１４８ 三分の二の部分
２５０ フランク

【図1】

【図2】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】