JPH0115736B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、歯付プーリと組合わされた歯付ベル
トを以て成る確実駆動力伝達システムと、そのよ
うな歯付ベルトを作る方法とに係る。一そう特
に、本発明は歯付ベルトのそれらの対応する歯付
プーリに対する衝接から生じる作動騒音が実質的
に減じられる確実駆動力伝達システムに関する。

1962年５月16日R.Y.ケースに対し与えられた
米国特許第2507852号には、片側に歯を有する非
伸長性の引張部材を含んだ動力伝達ベルト即ち伝
動ベルトが詳細に説明されている。保護ジヤケツ
ト布地が前記歯を被覆し、これら歯はゴムの如き
エラストマー材料から作られている。ベルトは１
個または複数個の歯付プーリと噛合うように構成
され、前記プーリはベルトの歯のエラストマー材
料よりも大きいヤング係数を有する材料から作ら
れている。

そのような歯付ベルトは各種の横断面形状の歯
を配して構成されている。ケースの特許に示され
る歯の横断面形状は台形であり、在来のラツク歯
車の歯のそれと同様である。1973年９月４日H.
F.ミラーに与えられた米国特許第3756091号には、
同様の動力伝達ベルトまたは伝動ベルトであつて
歯の横断面形状が実質的に曲線で成り、部分的に
２個の交差する円弧から構成されるものが詳細に
説明されている。また、米国特許第3924481号
（1975年12月９日、M.J.W.グレツグに付与され
た）、米国特許第4037485号（1977年７月26日、
R.D.ホバツクに付与された）、米国特許第
4066732号（1978年１月３日、J.D.レツドモンド
に付与された）、米国特許第4108011号（1978年８
月22日、M.J.W.グレツグ外に付与された）の如
き諸特許及文献資料には各種の異る歯の横断面形
状が説明されている。ケースの特許とミラーの特
許に開示される横断面形状を有する歯付伝動ベル
ト並びにその他の形状を有する歯を具えたベルト
は、工業界に広く採用されている。

そのような確実駆動力伝達システムのすべてに
おいて、ベルトとプーリはそれらが噛合うとき互
いに対して強制係合または衝接する。

作動時におけるそのような確実駆動力伝達シス
テムの特徴音は、高い“ひゆうひゆう”音であ
る。このひゆうひゆう音は主としてシステムの噛
合い振動数、即ち歯付ベルトとそのプーリとの間
の衝接即ち衝撃接触の振動数、と噛合い振動数の
整数倍音とを以て成つている。噛合い振動数は、
プーリの溝の数にプーリ回転速度を乗じることに
よつて算出される。例えば、毎秒40回転する30溝
プーリに沿つて運動するベルトは、1200Hz基本振
動数とその整数倍音即ち2400Hz、3600Hz等とを以
て成るノイズ即ち騒音を発生する。確実駆動力伝
達システムが高い馬力、トルク及び速度条件下で
作動されるときは、通常80dBを超える騒音が生
じる。90dBを超える騒音が発生されることも稀
でない。

聴力に対する騒音の効果の研究の示すところに
依れば、長時間に亘る85dB以上の音圧レベルに
対する露出は永久的聴力喪失を生じ得る。したが
つて、各種の政府規則が、高騒音レベルに対する
露出を規正するべく施行されている。そのような
諸規則の結果として、そして安全対策として、作
業員が高騒音レベルに対して露出され得る時間を
制限するとともに、耳保護装置の着用を強制する
ことが工業界で一般化しつつある。

騒音に関連する諸制限は、若干の業界におい
て、歯付ベルト駆動装置の広汎な使用を不可能に
した。例えば、織物工業は、Ｖベルトによつて駆
動される撚糸機を使用している。それらを作動す
るのに必要とされるエネルギは、もし歯付ベルト
がＶベルトに代えて使用され得るならば、実質的
に減じられ得る。しかし、駆動条件と背景騒音レ
ベルは、確実駆動力伝達システムに起因する追加
騒音が許容され得ないほどに大きい。

本発明以前、ベルトとプーリとの間の衝接がが
まんし難いくらい高い騒音レベルを生じる場合に
騒音レベルを有意味的に減じるように確実駆動力
伝達システムのベルトとプーリとを修正する方法
は存在しなかつた。騒音は遮音板または囲いを用
いて確実駆動力伝達システムの全体を包囲するこ
とによつてのみ減じられた。遮音板または囲いの
使用は高費用であるだけではなく、整備上の諸問
題、囲い内の捕捉された熱の問題及び機械の大き
さを増すことにもなる。

本発明の目的は、歯付きのベルトとプーリを有
する確実駆動力伝達システムの改良であつて、そ
のようなシステムによつて作動時発生される騒音
を、そのような改良を施こされないシステムによ
るそれよりも小さくさせるものを提供することで
ある。

騒音の減殺はベルトとプーリとの間の騒音発生
の原因をなす衝突作用を緩和するためにベルト歯
作用面上の少くとも歯側面に表面不連続部分を形
成せしめることによつて達成される。これら不連
続部分はベルトとプーリとの間の衝接を修正し、
それによつて、発生する騒音を減じるように作用
する。

本明細書において用いられるとき、用語“表面
不連続部分”は、ベルトまたはプーリの作用面上
の一連の隆起部分または凹んだ部分を意味する。
これら表面不連続部分は形状と分布とにおいて均
一または不均一であり得る。それらは直線形また
は曲線形であり得る。それらは任意の垂直及び水
平横断面輪郭またはそれらの組合せを有し得る。
それらは連続形状または非連続形状またはそれら
の任意の組合せ形状であり得る。表面不連続部分
を形成する個々の要素の寸法は、高さ、深さ、幅
または直径において同じまたは異なり得る。表面
不連続部分は、ベルトまたはプーリの幅をよこ切
つて規則的にまたはランダムに互いから離され得
る。

ケース、ミラー及びレツドモンドの特許に開示
されるごとき或る形式の伝動システムにおいて
は、騒音発生衝接は、プーリの歯がベルトの歯の
側面及びベルトのランド区域に係合して圧縮する
場合に生じる。ホバツク及びグレツグの特許に開
示されるごとき他の形式の確実駆動力伝達システ
ムにおいては、騒音発生衝接は、ベルト歯先がプ
ーリの凹所または溝の底に係合して圧縮する場合
に生じる。

有効に作用するためには、表面不連続部分は衝
接が生じるところに位置さるべきである。したが
つて、確実駆動力伝達システムの各形式に対し、
表面不連続部分は異なる区域に位置される。製造
を容易にするとともに、ベルトとプーリのあらゆ
る可能組合せにおいて騒音を減じ得るように、表
面不連続部分は接触が生じ得るすべての区域に、
即ち、少くともベルトの歯側面を含むベルトの作
用面とプーリとの全作用面上に配置される。その
ような表面不連続部分を有するベルトを製造する
方法も開示される。

本発明は以下添付図面に示される実施例につい
て以下述べる詳細な説明において、より充分に理
解されるとともに、さらにその他の目的並びに利
点が明らかになるであろう。

第１図において見られるごとく、確実駆動力伝
達システムは、無端歯付ベルト１０と２個の歯付
プーリ１１，１２とを以て成るものとして示され
ている。ベルト１０は、駆動するプーリ１１か
ら、駆動されるプーリ１２へ力を伝達する。ベル
ト１０は、繊維質材料で成る連続ストランドの複
数個のターンから形成された引張部材１３を有す
る。引張部材１３は、ベルト１０に課される事実
上全使用荷重を担持する。

プーリ１１，１２は金属または硬質プラスチツ
クの如き比較的剛性の材料から作られた歯１４を
有する。ベルト１０はそれに課される荷重下でそ
の形状を実質的に維持するのに充分なくらい固い
多少屈縮する弾性のエラストマーまたはプラスチ
ツク材料から作られた歯１５を有する。

第２図及び第３図は、異なる横断面形状、即ち
台形と曲線形、を有する歯を具えたベルト１０を
図示している。第２図に示されるベルトは前記ケ
ースの特許に開示される型式にされ、第３図に示
されるベルトは前記ミラーの特許に開示される型
式にされている。これら横断面形状を有するベル
ト及び既に説明されたごときその他の横断面形状
を有するベルトは、確実駆動力伝達システムの構
成要素の一方を形成するのに普通用いられてい
る。第２図及び第３図に示されるベルト１０はそ
の片側に歯１５を有する。しかし歯はベルト１０
の二つまたはそれより多い側にも配置され得る。
ベルトの異なる側に位置される歯は同じ横断面形
状を有することを要しない。前記ケースとミラー
の特許はそれらのそれぞれの確実駆動力伝達シス
テムの一そう詳細な説明を得るため参照され得
る。

第１４図、第１６図及び第１７図にはケースの
特許に基く台形の横断面形状を有する本発明に従
つたベルトが開示されており、第３図、第４図及
び第１５図にはミラーの特許に基く曲線横断面形
状を有する歯を具えたベルトが開示されている。
本発明はこれらベルトのみならずその他の異なる
横断面形状を有する歯、例えばグレツグ、ホバツ
ク、レドモンド及びグレツグ外の諸特許に開示さ
れるもの、を有するベルトにも同じように実施さ
れ得る。

第２図及び第３図にもつとも明らかに認められ
るように、確実駆動ベルト１０は、その本体１６
に結合された歯１５を有する。引張部材１３は本
体１６内に埋込まれている。ベルトの内面即ち作
用面は３個の区域に区分され得る：即ち、歯側面
１７、歯先１８及び相隣する歯１５の間のランド
面１９である。各プーリ１１と１２は歯１４を形
成された本体部分を以て構成される。プーリ１
１，１２の外面即ち作用面は２個の区域から成
る：即ち、プーリ歯先とプーリ凹所即ち溝３４で
ある。プーリ溝は側面部分と、相隣する歯の側面
部分を分離するランド部分とを有すると見なされ
得る。

作動間、いかなる確実駆動力伝達システムも、
ベルトとプーリが働らくにしたがつてそれらの作
用面が互いに衝突する即ち衝撃接触するとき騒音
（ノイズ）を発生する。任意の所与のシステムに
おいて、ノイズのレベルは引張力、馬力、トルク
及び作動速度を含む多くの助変数（パラメータ）
に依つて決定される。既に記したごとく、前記音
は主として噛合い頻度数とその整数倍音とを以て
成るひゆうひゆう鳴る音に似たそれであることを
特徴とする。

作動間、この特徴音は許容され得る工業基準を
超える可能性がある。ノイズ・レベルが90dBコ
ンモンを超える場合、若干の用途においてのその
ようなシステムの使用は許容されないが、または
個人露出の持続時間の制限、または耳保護装置の
着用または機械に対する遮音ガードの使用のごと
き防護手段を必要とする。

本発明に従えば、劇的な減音が、ベルトとプー
リとの間において騒音発生衝接が行われるすべて
の場所においてベルト、プーリまたは双方の作用
面上に表面不連続部分を設けることによつて達成
される。これら表面不連続部分はベルトとプーリ
との噛合い間の衝突を調整するように作用する。
この作用はそのような衝突によつて発生される騒
音を激減する。前記したごとく、異なるベルト及
びプーリの構成と、そのような構成の可能組合わ
せは、異なる騒音発生衝接区域を有する。したが
つて、製造を容易にするとともにあらゆるベル
ト・プーリ組合わせのために騒音を減少させるた
め、そのような表面不連続部分はベルト・プーリ
または双方の全作用面に亘つて延在し得る。

第４図及び第５図には、その作用面上に表面不
連続部分の推奨実施例を形成されたミラーの特許
の原理に基くベルト１０が示されている。表面不
連続部分は曲線形状を具えた歯を有するベルト上
に示されているが、本発明はその他の横断面形状
の歯に対しても実施され得る。この実施例の表面
不連続部分はベルト１０の全作用面、即ち歯側面
１７、歯先１８及びランド面１９を横切つて横方
向に離された長手方向のリツジ２１の形式にされ
る。リツジ２１はベルトの長手作動方向に互いに
平行して延在する。図面に示されるごとく７本の
リツジ２１が設けられている。しかし、この数は
７本よりも多いまたは少ない数にされ得る。

この実施例は多くの方式で作られ得るが、1962
年３月６日W.A.スクラに与えられたカナダ国特
許第637926号に記載される方法の改良を用いるこ
とが好ましい。第６図から第１４図には台形の歯
の付いたベルト上に表面不連続部分の一推奨実施
例のリツジを配置する方法が図示されている。前
記スクラの特許に記載される方法におけるがごと
く、ベルト１０の諸要素は、軸方向に延在する台
形の溝２３を有する型２２上に作られ、これら溝
２３はベルト歯１５の成形のための型を構成す
る。第６図、第７図及び第８図に見られるよう
に、型２２上にベルト１０の諸要素を成形するの
に先だつて、伸長可能の糸２４が型２２の周囲に
螺旋状に巻付けられる。糸２４は加硫間にベルト
１０に固着しないように処理または選択される加
硫ゴムの如き材料から作られる。糸を螺旋状に巻
付けることに代えて、一連の互いに離されたバン
ドが使用され得る。糸２４の横断面形状は、方
形、矩形、円形、台形またはその他任意の好適な
形状にされ得、このことは以下において容易に明
らかになるであろう。糸の横断面の寸法は、高
さ、側面の形状、及び表面不連続部分間の空間幅
を決定するであろう。糸巻付け間隔は表面不連続
部分の幅を決定するであろう。

もしベルトが１個または複数個のジヤケツト２
０を有すべきであるならば、伸長可能の布地２５
の１個または複数個の層が型２２の周囲の糸２４
上に配置される。次いで、引張部材１３が布地２
５の周囲に螺旋巻きされる。エラストマー層２６
が引張部材１３の周囲に配置される。ベルト部品
１３及び２４，２５，２６に圧力を加えるための
硬化バツグまたはラツプ２７がエラストマー層２
６の周囲に配置される。全組立体は加熱され、そ
して圧力が硬化バツグまたはラツプ２７に供給さ
れ、それによつて、第９図と第１０図とに示され
るごとく、引張部材１３の空間の間にエラストマ
ー２６を押圧するとともにベルト１０を成形加硫
する。成形及び硬化工程の細部に就ては前記スク
ラの特許が参照されるべきである。

第１１図から第１４図に示されるように、成形
工程間、布地２５はエラストマー２６によつて糸
２４の周囲に押しつけられ、それによつて、表面
不連続部分２１をベルト１０に成形するように作
用する。形成されたベルト・スラブ２８が型２２
から取外されるとき、糸２４はそれと一緒に運ば
れる。糸２４はベルト・スラブ２８に固着してい
ないから、それは簡単に分離される。そのあと、
ベルト・スラブ２８は各個のベルト１０に切り分
けられる。そのようなベルトのおのおのはベルト
１０の作用面に沿つて長手方向に延びる表面不連
続部分を有する。

一代替方法において、糸２４は実質的に伸長性
を有せず且つ切れ易いものであり得る。したがつ
てそれに加えられる力と圧力は、糸の前記型上の
隆起したリブ間の部分を切断させる。したがつ
て、糸はベルト歯側面１７とランド面１９の部分
上に表面不連続部分を生じさせるのみである。

もう一つの代替方法として、非伸長性の糸が、
接着剤を用いて、または剛性の糸に必要な輪郭を
予め形成することによつて、溝付きの型の表面上
に配置され得る。

伸長性または切れ易い糸の使用は、ベルトを作
るのに使用される現在の型を修正することなし
に、長手方向に延在する表面不連続部分を形成す
る手段を提供する。

表面不連続部分の寸法（長さ、幅、高さ、及び
間隔）の選択は、ベルトの歯の寸法によつて影響
され、且つ、ベルトによつて遭遇される荷重に対
する表面不連続部分の圧縮性によつて影響され
る。高さ、幅及び間隔の寸法が例えば約1.3mm
（0.05″）である比較的大きい表面不連続部分は例
えば14mmのベルトのごとき大ピツチ・ベルトにお
いて効果的であることが証明された。一方、例え
ば約0.8mm（0.03″）の比較的小さい寸法は例えば
約12.7mm（1/2″）のピツチのベルトの如き比較的
小さいベルトにおいて有利であることが認められ
た。ベルト歯寸法及ピツチは、分数馬力から数百
馬力までの広い用途範囲に適用される。実験結果
の示すところに依れば、表面不連続部分のための
最も有効な寸法範囲は、高さ、幅及び間隔におい
て約0.4mm（1/64″）〜約3.2mm（1/8″）の間に存
在し、この場合表面不連続部分が、作用面の不連
続部分を含む部分の1/4〜3/4の間を占めることが
条件とされる。

第１５図、第１６図及び第１７図は、ベルト１
０の代替実施例であつて本発明に従つた表面不連
続部分を有するものを示している。これら実施例
において、表面不連続部分はベルトの表面を横切
つて不連続であり、相隣する歯の間の距離よりも
短かい長さに亘つて延在する。第１５図において
は、ベルト１０はミラーの特許に開示された型式
にされている。そのような確実駆動力伝達システ
ムにおいて、騒音発生衝接はベルト歯側面１７と
ベルトのランド面１９との接続区域において生じ
る。表面不連続部分４０は、従つて、この衝接区
域、即ちランド区域１９とベルト歯の歯側面１７
にのみ配置され、歯先１８に配置されることを必
要としない。代替的に、それらはベルト１０の全
作用面上に配置され得る。もし衝接がベルト歯先
区域においてのみ生じるならば、表面不連続部分
は該区域に限定され得る。

第１６図においては、ベルト１０は円形の隆起
部分の形式にされた表面不連続部分を有する。同
様にくぼまされた凹部も使用され得る。これら表
面不連続部分２９は円筒形として示されている。
既に記した如く、半球形突起の如き代替形状も使
用され得る。前記隆起部分はランダムまたは一定
のパターンに配列され得るが、衝接区域の1/4〜
３／４が隆起されるように配列される。表面不連続
部分は衝接区域に限定され得、またはベルト１０
の全作用面を包含し得る。

第１７図には、表面不連続部分がベルト１０の
全作用面１７，１８，１９に設けられているベル
トが開示されている。これら表面不連続部分は、
ヘリンボンまたはジグザグのパターンに配列され
た複数個の平行して均一に離された不連続リツジ
状突起３０である。これら表面不連続部分は、ベ
ルトの作動方向に対して垂直を含む引張部材に対
し任意の角度の方位を与えられ得る。

第１５図、第１６図及び第１７図には、不連続
部分がベルトの全作用面に亘つて位置される。ま
たは衝接区域に限定される表面不連続部分の可能
形式の若干が図示されている。これら図面に示さ
れる如きベルトは、型２２の周囲に糸２４を巻付
けることに代えて、所望の表面不連続部分に相当
する穴、凹所、または突出部分を有する加硫され
た可伸材料薄板３１が型上に配置されることを除
き前記推奨実施例の方法と同じ方法によつて製造
され得る。薄板３１を形成する材料はその加硫間
にベルト１０に固着しないように選択または処理
される。そのような薄板３１はベルトの加硫後に
第１６図のベルトから取外されて示されている。

代替的に、薄板３１の型の溝２３内にではなく
型２２の周囲に配置される非伸長性の切れ易い材
料からも形成され得る。薄板３１は成形間に破断
されて、ベルト１０の一部分のみに表面不連続部
分を形成する。さらにもう一つの代替方法とし
て、非伸張性の薄板が接着剤によつて、または型
２２の輪郭に薄板３１を予め形づくることによつ
て、型２２の周囲と溝２３の内部とに配置され得
る。

型２２はその表面に表面不連続部分を形づくら
れて製作され得る。このことは型２２がベルト・
スラブの取外しのため半径方向内方へ変形され得
ることを要求する。しかし、この後者の方法は糸
２４または薄板３１を用いる必要を無くする。

本発明に基くベルト１０を製作する方法のさら
にもう一つの実施例は、表面不連続部分を形成さ
れたジヤケツト布地２５を用いることによつて提
供され得る。ジヤケツトはベルト加硫工程間にゴ
ムの透過を防止する程度に密実な織地であるこ
と、または予めコーテイングを配されていること
が要求される。ジヤケツト２５の型に面する表面
はベルト組立て及び加硫工程間に平らに伸びてし
まわないような材料を以て構成されている。表面
不連続部分は、ジヤケツト布地２５の顕著な織地
によつて、そして成形によつてまたはその他の手
段によつて布地に付着される高溶融または非熱塑
性材料の適用によつて得られる。ジヤケツト布地
２５はその取付け方法に従つて伸長性または非伸
長性のものが選ばれる。

ベルト１０は前記スクラの特許に示される方法
以外の方法によつて、例えばベルト材料が平らな
成形板間を漸進せしめられる段階加硫によつて、
またはベルト要素が加熱された溝付き円筒型と圧
力帯との間を前進せしめられる連続成形技術によ
つて製作され得る。そのようなシステムを使用し
て、表面不連続部分は型表面に直接に形成され得
る。さらに、本発明に基くベルト１０は型と外シ
リンダとの間の空所内に導入される事実上液状の
エラストマーを用いることによつても製作され得
る。型は既に記された如く糸２４または薄板３１
を配して用意され得る。

第１８図及び第１９図には、平行したセレーシ
ヨン３３の形にされたプーリ歯先３２に表面不連
続部分を有するプーリ１１が示されている。表面
不連続部分の横断面形状は半円形として示されて
いる。代替横断面形状も騒音の減少を達成し得
る。表面不連続部分は規則的にまたはランダムに
互いから離され得る。それらはプーリに対し角度
を以て配置され得る。もしベルトとプーリとの間
の衝接区域がプーリの凹所または溝３４において
生じるならば、表面不連続部分はこの区域に配置
さるべきである。代替的に、全作用面、即ち、歯
先３２と溝３４、はその表面に表面不連続部分を
有し得る。

第２０図から第３３図は、表面不連続部分を有
する確実駆動力伝達システム及びそれらを有しな
いシステムによつて発生される騒音を示すテスト
結果のグラフである。これらテスト及び同様のテ
ストは、約0.4mm（1/64″）と約3.2mm（1/8″）の
間の寸法の高さ、間隔及び幅を有し、衝接が生じ
る作用面の1/4〜3/4を占める表面不連続部分は騒
音を減じることにおいて有効であることを証明し
た。大きい歯を有することを特徴とするベルト・
ピツチにおいては、より大きい寸法が使用され
る。

精密音圧レベル計が騒音テストに使用された。
デシベル（dB）計は音圧レベル測定試験に使用
するため国際的に採用されている。dB等級は耳
の主観的反応に対応するようにしばしば加重値を
付与される。加重値を付与されたdB読みはdB(A)
として知られている。

各テストにおいて、総合dB(A)値が記録され、
そして各グラフにおいて記号“Ａ”の上方にプロ
ツトされた。さらに、各テストにおいて、1/3オ
クターブ・スペクトル分析器がベルトとプーリと
によつて発生される音を構成する振動数における
比加重値を求めるのに使用された。前記スペクト
ル分析器は人間に聞える振動数の範囲を30個の帯
域に分割する：各帯域は2000、2500、3150、4000
Hzなどのごときその中心振動数によつて呼ばれ
る。もし音が3000Hzを中心とする特に高い成分を
有するならば、それは3125Hz中心振動帯域の高い
読みとして表わされるであろう。

第２０図から第３１図は、ミラーの特許に従つ
た横断面形状を有する100個の曲線形の歯を具え
たジヤケツト付き14mmピツチ・ベルトを使用す
る。そのような確実駆動力伝達システムの正常作
動間に遭遇される騒音レベルを生じさせるために
運転状態が選択された。テストは毎秒1000回の衝
接を生じるベルト歯とプーリ溝との噛合い振動数
を生じさせるように32溝付きプーリを用いて
1875RPMで行われた。

この振動数は各グラフの水平軸線上にF₁とし
て示され、そしてF₂、F₃及びF₄は、2000、3125
及び4000Hzの整数倍音中心振動数値をそれぞれ表
わしている。F₁、F₂、F₃及びF₄の間の中間周波
数において認められる騒音レベルは説明をより容
易にするためグラフから省かれている。

第２０図から第２９図に示される実験において
は、ミラーの特許に基いた標準プーリが使用され
た。第３０図と第３１図の実験においては、プー
リ１１と１２は表面不連続部分を有した。

第２０図においては、表面不連続部分を有しな
い確実駆動力伝達システムを運転するときの結果
が示されている、該システムは噛合い振動数及び
その整数倍音に対して93dB(A)の総合騒音読みと
78〜90dBの範囲とを有した。

第２１図から第２９図においては、前記した推
奨方法によつて製作された推奨実施例に示される
型式の表面不連続部分が使用された。各種の寸法
の予加硫されたゴム糸が各種のターン毎吋に依る
使用において型面に巻付けられ、それによつて生
じたリツジは、高さ、相隣リツジ間の間隔及び幅
の比寸法を有し、したがつて騒音に対するそのよ
うな寸法の効果が表示され得た。

第２１図、第２２図及び第２３図においては、
方形横断面の加硫ゴム糸であつて約1.4mm
（0.056″）の太さと幅を有するものが、毎2.54cm
（1″）当り６、９及び12巻き（ターン）を以て円
筒形の型上に巻付けられ、それによつて、約1.27
mm（0.05″）の高さと、それぞれ約2.8mm（0.11″）、
1.27mm（0.05″）及び0.76mm（0.03″）の幅を有する
平行したリツジを具えたベルトが得られた。これ
ら三つの場合の全てにおいて、総合騒音レベルは
第２０図の93dB(A)よりも小さく、最高帯域の読
みは、第２０図においてF₃で認められた90dB以
下に減じられた。詳記すれば、観察された読み
は、第２１図においては、84dB(A)とF₃で78dB；
第２２図においては、79dB(A)とF₃で70dB；第２
３図においては、80dB(A)とF₃で68dBであつた。
最低騒音レベルを示した第２２図のベルトは隆起
不連続部分を以て構成されるその区域の50％を有
した。第２１図は67％隆起され、そして第２３図
は33％隆起された。

第２４図、第２５図及び第２６図においては、
より細い約1.07mm（0.042″）の方形横断面を有す
る加硫ゴム糸が毎2.54cm（1″）当り８、12及び16
巻き（ターン）を以て使用され、それによつて、
約1.02mm（0.04″）の高さと間隔と；約2.03mm
（0.08″）、約1.02mm（0.04″）及び約0.51mm（0.02″
）
の幅と；それぞれ面積の67、50及び33％を占める
隆起部分とを有する表面不連続部分を生じた。騒
音レベルは、すべて、第２０図の並ベルトを使用
するそれよりも低かつたが、第２２図の不連続部
分ほどには有効ではなかつた。

第２７図と、第２８図と、第２９図ではさらに
細い約0.84mm（0.033″）の方形横断面を有する加
硫ゴム糸が使用され、それらは毎2.54cm（1″）当
り８、12及び16巻き（ターン）を以て供給され
て、約0.76mm（0.03″）の高さ及び間隔、約2.3mm
（0.09″）、約1.27mm（0.05″）及び約0.76mm（0.03″
）
の幅を有し、それぞれ面積の73、60及び40％を占
める表面不連続部分を形成した。これら三つの場
合の騒音レベルはすべてが第２０図の並ベルトの
騒音レベルに比べ減じられた。しかし第２２図に
おいて経験された程度には達しなかつた。

これらテスト及びその他のテストは、不連続部
分の高さ、間隔及び幅の寸法が約3.2mm（1/8″）
と約0.4mm（1/64″）との間であり、そして表面不
連続部分の隆起部分が表面の1/4〜3/4を占めると
き騒音の減小が最大であることを示した。これら
結果は、小ピツチのベルトの比較的小さい歯に必
然的に使用されなくてはならないようなたとえ比
較的小さい寸法の表面不連続部分でも、望まれる
減音能力を有することを示している。例えば14mm
ピツチ・ベルトのごとき大ピツチに対しては、第
２１図〜第２３図の表面不連続部分の如き比較的
大きな表面不連続部分が特に有利である。

第３０図のテストにおいては、プーリが第１８
図と第１９図とに示された型式の表面不連続部分
を有することを除き第２０図のテストが繰返され
た。高さ、幅及び次隣のものとの間隔は約1.6mm
（1/16″）であり、各不連続部分の項面は、約0.8
mm（1/32″）の半径に丸められた。標準噛合いベ
ルトを使用するとき、総合騒音は、第２０図の
93dB(A)から88dB(A)へ減じられ、F₃値は90dBか
ら82dBへ減じられた。

第３１図のテストにおいては、ベルトが、やは
り、約1.27mm（0.05″）の高さ及び間隔と約２mm
（0.08″）の幅を有する不連続部分を有することを
除き、第３０図のテストが繰返された。騒音レベ
ルは84dB(A)とF₃で72dBであり、これら値は第３
０図の値よりも低い。

かくのごとく、騒音レベルは表面不連続部分
が、ベルトだけではなく、またはプーリだけでは
なく、ベルトとプーリの双方に存在することによ
つて減じられる。

第３２図のテストにおいては、標準型の約1.27
mm（0.5″）ピツチ台形歯付ベルト（ゴム製造業者
協会及び機械力伝達システム協会によつて発行さ
れた同期ベルトを用いる駆動手段のための工学標
準仕様に記載されている）が1718RPMで対応22
溝プーリを用いてテストされ、（F₁に対し630Hz
の振動数を以て）85dB(A)とF₁及びF₂で70dBの値
を生じた。

第３３図のテストにおいては、第３２図のプー
リが、約１mm（0.04″）の高さ、幅及び間隔を有
し、表面積の約50％を占める表面不連続部分を有
する同様のベルトを用いてテストされた。騒音レ
ベルは78dB(A)とF₁及びF₂で68dBと66dBにそれ
ぞれ減じられ、これによつて台形ベルト装置の騒
音を減じることにおける表面不連続部分の有効性
を示した。

米国工業規格局ハンドブツク119号に記載され
るごとく、音圧レベルの＋（または−）5dBの変
化はきわめて顕著であり、音圧レベルの＋（また
は−）10dBの変化は劇的であり、大きさにおい
てほとんど２倍（または1/2）に聞こえる。第２
０図から第３３図に示されるごときテストのグラ
フによる図示は、音圧レベルの低減は“顕著”で
あり、多くの場合において“劇的”な大きさであ
る。

構造、工程または作用におけるさまざまな修正
が、前掲特許請求の範囲に記載されるごとき本発
明の範囲から逸脱することなしに本発明の開示実
施例に対し当業者によつて施され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は歯付きベルト確実駆動力伝達システム
を構成するため２個のプーリと係合しているベル
トの側面図；第２図は各歯が台形の長手方向横断
面輪郭を有する既知の確実駆動力伝達ベルトの部
分斜視図；第３図は各歯が曲線で成る長手方向横
断輪郭を有する既知の確実駆動力伝達ベルトの部
分斜視図；第４図は本発明の一実施例に基いた表
面不連続部分を具えた第３図に示される形式の確
実駆動力伝達ベルトの部分斜視図；第５図は第４
図の５−５線に沿つて取られた第４図のベルトの
拡大された横断面図；第６図は、成形作業に対し
て準備された本発明に基くベルトを製作する方法
の一実施例に従つてベルト構成要素を組立てられ
た台形歯付ベルト型の立面図であつて製作工程を
明示するべくベルト要素を破断して示した図面；
第７図は第６図の７−７線に沿つて取られた第６
図に示された型組立体の横断面図；第８図、第９
図及び第１０図は、本発明に基いたベルトを製作
する方法の一実施例において成形に先立つベルト
部品と型との組立を示したベルト型の部分横断面
図；第１１図、第１２図及び第１３図は、それぞ
れ第８図、第９図及び第１０図の１１−１１線、
１２−１２線、及び１３−１３線に沿つて取られ
た型組立体とベルト部品の部分横断面図であつ
て、本発明に従つたベルトを製作する方法の一実
施例における工程を示した図面；第１４図は第６
図から第１３図までのベルト型から取外された直
後における本発明のベルトの一実施例の部分斜視
図；第１５図、第１６図及び第１７図は、本発明
に従つた確実駆動ベルトの異なる実施例の部分斜
視図；第１８図は本発明の一実施例に基く歯付き
プーリの部分斜視図；第１９図は第１８図の１９
−１９線に沿つて取られた第１８図のプーリの部
分横断面図；第２０図から第３３図までは各種の
確実駆動力伝達システムによつて発生される騒音
を示したグラフである。 図面上、１０は「ベルト」；１１，１２は「プ
ーリ」；１３は「引張部材」；１４は「歯」；１５
は「歯」；１６は「本体」；１７は「歯側面」；１
８は「歯先」；１９は「ランド面」；２１は「表面
不連続部分」；２２は「型」；２５は「布地」；２
４は「糸」；２６は「エラストマー層」；２３は
「溝」；２８は「ベルト・スラブ」を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 歯付ベルト内部の長手方向に沿つて非伸張性
   引張部材が埋設され、該引張部材の少くとも片側
   に沿い多数のエラストマー歯が固定され、それら
   のベルト歯はベルトランド区域によつて互に距て
   られている歯付ベルトにおいて、 前記ベルト歯の作用面はプーリ歯の歯側面に対
   し変動する強い駆動伝達力を以つて常に衝接状態
   にあるベルト歯側面と、ベルト歯の高さとプーリ
   溝深さの寸法条件に従つて衝接可能な作用面とな
   り得るベルト歯先とベルトランド区域とを含んで
   構成され、前記ベルト歯の不可欠の作用面を構成
   する少くとも歯側面表面にはベルト歯衝接時に生
   ずる騒音減少のために複数個の表面不連続部分が
   形成され、該歯付ベルトの作用面における表面不
   連続部分を形成しない表面は協働するプーリ側の
   作用面と所定の態様で噛み合うための規定の一般
   的外形を有し、形成された表面不連続部分はベル
   ト作用面の所定の形状を保持して規定の寸法と形
   状を保つて形成されている確実駆動力伝達ベル
   ト。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記ベルトの作用面が該ベルトのランド区域
   を含む確実駆動力伝達ベルト。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記作用面が前記ベルトのランド区域を含
   み、前記表面不連続部分が隣接する歯と歯の間の
   全距離に亘つて延在する確実駆動力伝達ベルト。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記作用面が前記ベルトのランド区域を含
   み、前記表面不連続部分が隣接する歯と歯との間
   の全距離よりも短かい距離に亘つて延在する確実
   駆動力伝達ベルト。 ５ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が前記ベルトの作用面に
   おいて凹所として形成されている確実駆動力伝達
   ベルト。 ６ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が前記ベルトの作用面上
   に突起として形成されている確実駆動力伝達ベル
   ト。 ７ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が前記ベルトのランド区
   域に位置されている確実駆動力伝達ベルト。 ８ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が前記ベルトのランド区
   域の境界直近に隣接して位置する確実駆動力伝達
   ベルト。 ９ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が前記ベルトの全長に亘
   つて連続して形成されている確実駆動力伝達ベル
   ト。 １０ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が前記ベルトの作用面上
   において互いに離された独立した不連続要素によ
   つて構成されている確実駆動力伝達ベルト。 １１ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が実質的に前記ベルトの
   幅を横切つて延在する確実駆動力伝達ベルト。 １２ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が不規則的に互いから離
   されている確実駆動力伝達ベルト。 １３ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が規則的に互いから離さ
   れている確実駆動力伝達ベルト。 １４ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記ベルト歯が歯先を有し、前記表面不連続
   部分が前記歯先に配置されている確実駆動力伝達
   ベルト。 １５ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が衝接区域におけるベル
   ト作用面の1/4から3/4を占めている確実駆動力伝
   達ベルト。 １６ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分が隆起したリツジの形式
   にされている確実駆動力伝達ベルト。 １７ 特許請求の範囲第１６項記載のベルトにお
   いて、前記表面不連続部分をなす隆起したリツジ
   が約0.4mm（1/64″）と約3.2mm（1/8″）の間の高
   さを有する確実駆動力伝達ベルト。 １８ 特許請求の範囲第１６項記載のベルトにお
   いて、前記表面不連続部分をなす隆起したリツジ
   は約0.4mm（1/64″）と約3.2mm（1/8″）の間の幅
   を有する確実駆動力伝達ベルト。 １９ 特許請求の範囲第１６項記載のベルトにお
   いて、前記表面不連続部分をなす隆起したリツジ
   は約0.4mm（1/64″）と約3.2mm（1/8″）との間の
   間隔を置いて互いから離されている確実駆動力伝
   達ベルト。 ２０ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記表面不連続部分はベルトの残部分を形成
   している少なくとも１種類の材料により成形され
   ている確実駆動力伝達ベルト。 ２１ 特許請求の範囲第１項記載のベルトにおい
   て、前記ベルトが少なくとも１個の布地層をその
   作用面に有し、前記表面不連続部分が前記布地に
   よつて形成される確実駆動力伝達ベルト。 ２２ ベルト内の長手方向に沿つて非伸張性引張
   部材が埋設され、該引張部材の少くとも片側に沿
   い多数のエラストマー歯が固定され、該固定され
   た歯と歯に間にランド区域が形成されかつ歯側面
   が歯先からランド区域に向つて延びている歯付ベ
   ルトと、前記歯付ベルトと噛合う少くとも１個の
   歯付きプーリとから成る確実駆動力伝達システム
   において、前記ベルトとプーリにはその駆動時に
   互に周期的に騒音を発生する衝接関係で係合する
   作用表面が相互に形成され、かつベルト歯作用面
   の少くとも歯側面の衝接作用面上に表面不連続部
   分が形成され、該ベルト歯側面上に形成した前記
   表面不連続部分を除く表面は前以つて定めた規定
   の形状であり、前記表面不連続部分は歯側面表面
   の規定の形状を保持できるように前以つて定めた
   規定の大いさと形状を以つて形成されている確実
   駆動力伝達システム。 ２３ 特許請求の範囲第２２項記載のシステムに
   おいて、前記プーリ歯が歯先を有し、前記表面不
   連続部分は前記ベルトと衝接するプーリの歯先頂
   面に設けられている確実駆動力伝達システム。 ２４ 特許請求の範囲第２２項記載のシステムに
   おいて、前記ベルト歯が歯先を有し、前記表面不
   連続部分は前記プーリと衝接するベルトの歯先頂
   面に設けられている確実駆動力伝達システム。 ２５ 特許請求の範囲第２２項記載のシステムに
   おいて、前記ベルト歯が歯先を有し、前記プーリ
   歯が溝によつて互いから離されており、衝接が前
   記ベルトのランド区域内かまたはランド区域の境
   界近くで生じ、前記ベルト歯先と前記プーリ溝と
   の間に遊隙が存在する確実駆動力伝達システム。 ２６ 特許請求の範囲第２２項記載のシステムに
   おいて、前記プーリ歯が歯先を有し、前記衝接が
   前記ベルト歯先と前記ベルト歯側面とにおいて生
   じ、前記ベルトのランド区域とプーリ歯先との間
   に遊隙が存在する確実駆動力伝達システム。 ２７ 特許請求の範囲第２２項記載のシステムに
   おいて、前記ベルト歯が概ね前記ランド区域と前
   記ベルト側面との接続点において衝接が生じるよ
   うなランド区域に延びる歯側面を具備する確実駆
   動力伝達システム。 ２８ 特許請求の範囲第２２項記載のシステムに
   おいて、前記表面不連続部分が前記ベルト歯とプ
   ーリ歯の作用面のおのおのに設けられている確実
   駆動力伝達システム。 ２９ 特許請求の範囲第２２項記載のシステムに
   おいて、前記表面不連続部分が前記ベルトとプー
   リ上の１個の作用面上に複数個の凹所によつて形
   成されている確実駆動力伝達システム。 ３０ 特許請求の範囲第２２項記載のシステムに
   おいて、前記表面不連続部分が前記１個の作用面
   に形成された突起を以て成る確実駆動力伝達シス
   テム。 ３１ ベルト歯作用面上の少くとも歯側面に表面
   不連続部分を有し、歯がランド面によつて互いに
   離されている確実駆動力伝達歯付ベルトの成形方
   法において、成形工程中に前記ベルトに固着化さ
   れない材料で作られた糸を使用しベルト歯凹所を
   形成するため、軸方向に延びた溝を有する円筒形
   型の外周面に螺旋状に巻く段階と、前記糸上に型
   の外周面に添つて少なくとも１層の布地を巻付け
   る段階と、前記ベルトの荷重担持部材を形成する
   ために前記布地上に型の外周面に添つて非伸長性
   部材を複数回旋状態に螺旋巻きする段隔と、該部
   材上に成形可能のエラストマー層を配置する段階
   と、前記エラストマー層に熱と圧力とを加えるこ
   とによつて軟化したエラストマーを前記非伸長性
   部材の連続回旋間の空間に押通するとともに前記
   布地を圧迫して前記溝壁に接触させることによつ
   て前記ベルト歯凹所を満たし、且つ前記布地と前
   記部材との間の空間を前記エラストマーで満たす
   段階と、前記下程を経て形成されたベルト・スラ
   ブを前記型から取外しかつ該ベルト・スラブから
   前記糸を取外し、それによつて前記ベルトの事実
   上長手方向作動方向に延在する表面不連続部分を
   前記ベルト面に形成する段階、とを有する確実駆
   動力伝達歯付ベルト成形方法。 ３２ 特許請求の範囲第３１項記載の方法におい
   て、前記糸が成形間に切断可能なように実質的に
   非伸長性で且つ切断され易い材料に選定されてい
   る確実駆動力伝達歯付ベルト成形方法。 ３３ 特許請求の範囲第３１項記載の方法におい
   て、前記糸が実質的に非伸長性であり、前記型溝
   の表面上方を跨いで位置決めされている確実駆動
   力伝達歯付ベルト成形方法。 ３４ 特許請求の範囲第３１項記載の方法におい
   て、前記糸が伸長可能であり、成形間に前記型の
   溝の壁面と接触するように押付けられる工程を含
   んで成形される確実駆動力伝達歯付ベルト成形方
   法。 ３５ 特許請求の範囲第３１項記載の方法におい
   て、前記糸が予め加硫されたエラストマーとして
   適用される確実駆動力伝達歯付ベルト成形方法。 ３６ ベルト歯面上の少くとも歯側面の作用面上
   に表面不連続部分を有し、各歯がランド面によつ
   て互いに離されている確実駆動力伝達歯付きベル
   トの成形方法において、表面不連続部分を有しか
   つ成形間にベルトに固着化しない材料で作られた
   薄板をベルト歯凹所を形成するため、軸方向に延
   びた溝を有する円筒形型の外周面に添つて配置す
   る段階と、前記型の外周面に添つて前記薄板上に
   少なくとも１層の布地を巻付ける段階と、前記ベ
   ルトのための荷重担持部材を形成するために前記
   型の外周面に添つて前記布地上に非伸長性部材を
   複数回旋状態に螺旋巻きする段階と、該部材上に
   成形可能のエラストマー層を配置する段階と、前
   記エラストマー層に熱と圧力とを加えることによ
   つて軟化したエラストマーを前記非伸長性部材の
   連続回旋間の空間に押通するとともに前記布地を
   圧迫して前記溝壁面に接触させることによつて前
   記ベルト歯凹所を満たし、且つ前記布地と前記部
   材との間の空間を前記エラストマーで満たす段階
   と、形成されたベルトスラブを前記型から取外
   し、前記ベルトスラブから前記薄板を取外しそれ
   によつて前記ベルトに表面不連続部分を形成する
   段階とを有する確実駆動力伝達歯付ベルトの成形
   方法。 ３７ 特許請求の範囲第３６項記載の方法におい
   て、前記薄板が実質的に非伸長性で且つ破断し易
   く、前記薄板が成形間に破断されるようにした確
   実駆動力伝達歯付ベルトの成形方法。 ３８ 特許請求の範囲第３６項記載の方法におい
   て、前記薄板が伸長性であり、成形間に前記型溝
   の壁面上に接触するように強制される確実駆動力
   伝達歯付ベルト成形方法。 ３９ 特許請求の範囲第３６項記載の方法におい
   て、前記薄板が実質的に非伸長性であり、前記型
   溝の表面上に位置されている確実駆動力伝達歯付
   ベルト成形方法。 ４０ 歯を有する確実駆動力伝達ベルトを成形す
   る方法において、前以つて明瞭に現出された織り
   模様を有する不透過性布地の少なくとも１層を、
   前記布地の下にベルト歯凹所を形成するため、軸
   方向に延びた溝を有する円筒形型の外周面に添つ
   て配置する段階と、前記ベルトの荷重担持部材を
   形成するために前記型の外周面に添つて前記布地
   上に非伸長性部材を複数回旋状態に螺旋巻きする
   段階と、該部材上に成形可能のエラストマー層を
   配置する段階と、前記エラストマー層を加熱する
   ことによつて軟化したエラストマーを前記非伸長
   性部材の連続回旋間の空間に押通するとともに前
   記伸張自在の布地を圧迫して前記溝壁面に接触さ
   せることによつて前記ベルト歯凹所を充填成形し
   かつ前記伸張自在の布地と前記非伸長性部材との
   間の空間を前記エラストマーで満たす段階から成
   り、前記布地に対する圧迫力は前記エラストマー
   が布地を貫通するには不充分な程度にされて前記
   の前以つて現出されている織り模様によつて前記
   ベルト歯面の少くとも歯側面上表面不連続部分が
   形成されるようにした確実駆動力伝達歯付ベルト
   成形方法。 ４１ 特許請求の範囲第４０項記載の方法におい
   て、前記布地がその表面に部分的に加硫されたエ
   ラストマー層を有し、該層が成形可能なエラスト
   マー布地の貫通作用を阻止して前記前以つて現在
   された織り模様の表面不連続部分を充填成形する
   ようにした確実駆動力伝達歯付ベルト成形方法。 ４２ 特許請求の範囲第４０項記載の方法におい
   て、前記前以つて明確に現出された織り模様が前
   記布地上に織成部分となつて形成される確実駆動
   力伝達歯付ベルト成形方法。 ４３ 特許請求の範囲第４０項記載の方法におい
   て、前記前以つて明確に現出された織り模様が前
   記布地上に成形した物質により形成されている確
   実駆動力伝達歯付ベルトの成形方法。