摩擦伝動ベルトの製造方法、摩擦伝動ベルト、及び摩擦伝動ベルトの製造装置
【課題】プーリと摩擦伝動ベルトとの間で異音が生じることを抑制でき、且つ、製造にかかる手間及び時間が少なくて済む、摩擦伝動ベルトの製造方法、摩擦伝動ベルト、及び摩擦伝動ベルトの製造装置を提供する。
【解決手段】圧縮ゴム層５に心線及び短繊維が埋設された構成を有するベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７に、プーリに当接する摩擦伝動面を形成する工程が施される。工程では、ベルトスリーブ１を一対のロール５１，５２に巻き掛け、ベルトスリーブ１にテンションを生じさせた状態で、ベルトスリーブを一対のロール５１，５２を用いて回転させる。この際、研削ホイール５３は、回転させられながらベルトスリーブ１の外周面７に当接されている。また、ベルトスリーブ１と研削ホイール５３との接触面１６，５６には界面活性剤が供給される。
【解決手段】圧縮ゴム層５に心線及び短繊維が埋設された構成を有するベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７に、プーリに当接する摩擦伝動面を形成する工程が施される。工程では、ベルトスリーブ１を一対のロール５１，５２に巻き掛け、ベルトスリーブ１にテンションを生じさせた状態で、ベルトスリーブを一対のロール５１，５２を用いて回転させる。この際、研削ホイール５３は、回転させられながらベルトスリーブ１の外周面７に当接されている。また、ベルトスリーブ１と研削ホイール５３との接触面１６，５６には界面活性剤が供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦伝動ベルトの製造方法、摩擦伝動ベルト、及び摩擦伝動ベルトの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のエンジン等には、摩擦伝動ベルトが用いられる。摩擦伝動ベルトの一例としては、Ｖリブドベルトが挙げられる（例えば、特許文献１〜４参照）。Ｖリブドベルトは、無端状のゴム層の表面にＶ字状の溝が複数形成された構成を有している。各溝は、ベルトの周方向に沿って無端状に延びている。特許文献１〜３では、Ｖリブドベルトの製造方法が開示されている。特許文献１〜３では、ゴム層を有するベルトスリーブを駆動ロールとテンションロールとに巻き掛けて回転させ、研削ホイールでゴム層を削る方法が記載されている。
【０００３】
上記の製造工程等を経て完成したＶリブドベルトは、プーリに巻き掛けられて使用される。Ｖリブドベルトがプーリとともに回転する際に、Ｖリブドベルトのゴムとプーリとが直接接触する面積が大きいと、これらＶリブドベルトとプーリとの間に生じるスリップ等に起因する異音（騒音）が大きくなってしまう。特許文献２〜４には、この異音を低減させるための構成が開示されている。
【０００４】
具体的には、特許文献２に記載の構成では、Ｖリブドベルトの底ゴム部から短繊維を起立するように突出させている。これにより、底ゴム部の表面にミクロな凹凸を形成し、異音の発生を防止することを目指している。
【０００５】
また、特許文献３に記載の構成では、Ｖリブドベルトのリブゴムから突出した短繊維を溶融させて大きくさせている。これにより、Ｖリブドベルトとプーリとの摩擦係数を下げて、Ｖリブドベルトとプーリとの間のスリップ等に起因する異音の低減を目指している。
【０００６】
また、特許文献４に記載の構成では、Ｖリブドベルトの摩擦伝動面を、界面活性剤を配合したゴム組成物としている。これにより、摩擦伝動面の水濡れ性を改善し、水がかかった場合でもベルトとプーリとの密着性を高めて静音性を向上させることを目指している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４１１８８４０号明細書（請求項１）
【特許文献２】特許第３４６４９３９号明細書（[００４７]）
【特許文献３】特許第２６０８８０３号明細書（請求項１、（効果））
【特許文献４】特許第４７６３６２６号明細書（請求項１、[００３１]）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
研削ホイールの表面には、例えば、ダイヤモンド砥石が電着により形成されている。そして、当該ダイヤモンド砥石が直接ベルトスリーブを研削するという、乾式研削が一般的に行われる。また、Ｖリブドベルトの生産効率を高めるために、研削ホイールを高速で回転させ、短時間で研削作業を終えるようにしている。しかしながら、ダイヤモンド砥石の研削能力が高いため、ゴム層内に包含されている短繊維がゴム層とともにダイヤモンド砥石によって研削されてしまう。このため、研削ホイールの研削速度を高くすると、ゴム層の表面に、十分な長さを持った短繊維を突出させることができないという問題が生じていた。ゴム層の表面からの短繊維の突出長さが短いと、ゴム層の表面に十分な大きさ（深さ）の凹凸形状を形成することができず、Ｖリブドベルトとプーリとの間でスリップ等に起因する異音が大きくなってしまう。
【０００９】
一方で、研削ホイールの研削速度を低下させると、短繊維の突出長さを、ある程度大きくすることができるものの、ダイヤモンド砥石には、研削したゴム屑が目詰まりし、ダイヤモンド砥石による研削の負荷の増大、及びロールに対するベルトスリーブのスリップが生じるので、研削効率の低下を招く。その結果、研削ホイールの研削作業にかかる時間がより一層長くなってしまう。
【００１０】
また、特許文献２に記載の構成では、底ゴム部の表面において、無数の短繊維を確実に起立させる必要があり、製造に手間がかかる。さらに、特許文献３に記載の構成では、Ｖリブドベルトのリブから突出した無数の短繊維が個別に溶融するように留意する必要があり、製造に手間がかかる。同様の課題は、Ｖリブドベルト以外の他の摩擦伝動ベルトにおいても存在する。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、プーリと摩擦伝動ベルトとの間で異音が生じることを抑制でき、且つ製造にかかる時間及び手間が少なくて済む、摩擦伝動ベルトの製造方法、摩擦伝動ベルト、及び摩擦伝動ベルトの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者は、鋭意研究の結果、特許文献１〜４の何れにも示唆されていない着眼点を持つに至った。即ち、本願発明者は、研削ホイールと、摩擦伝動ベルトのゴム層との間の潤滑状態に着目するに至った。
【００１３】
より具体的には、特許文献１では、Ｖリブドベルトの製造時に、ゴム層を有するベルトスリーブと、当該ベルトスリーブを回転させる駆動ロールとの間に水を供給する構成が開示されている。しかしながら、この特許文献１においては、ベルトスリーブと研削ホイールとの間の潤滑条件について、何ら言及されていない。同様に、特許文献２，３においても、ベルトスリーブと研削ホイールとの間の潤滑条件について、何ら言及されていない。また、特許文献４では、Ｖリブドベルトの摩擦伝動面を、界面活性剤が配合されたゴム組成物で形成する構成が開示されてはいるものの、界面活性剤と短繊維との関係について、何ら言及されていない。しかも、特許文献４に記載の構成では、摩擦伝動ベルトの材料として、ゴムとの混合に適した界面活性剤を使用しなければならず、摩擦伝動ベルトの材料の選択の自由度が狭くなってしまう。
【００１４】
上記の知見に基づいてなされた、第１発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有するベルトスリーブの前記ゴム層の表面に、プーリに当接する摩擦伝動面を形成する工程を含み、前記工程では、前記ベルトスリーブを一対のロールに巻き掛け、前記ベルトスリーブにテンションを生じさせた状態で、前記ベルトスリーブを一対の前記ロールを用いて回転させ、研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの前記表面に当接させており、前記ベルトスリーブと前記研削ホイールとの接触面には界面活性剤が供給されることを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、接触面に界面活性剤を供給することにより、ベルトスリーブと研削ホイールとの間を適度に潤滑することができる。これにより、研削ホイールがベルトスリーブのゴム層を研削することにより摩擦伝動面を形成しているときに、研削されたゴム層から突出した短繊維は、研削ホイールで切削されることが抑制される。その結果、摩擦伝動面を形成する工程を終えて完成した摩擦伝動ベルトにおいては、ゴム層の表面から突出する短繊維の長さを充分に長くすることができる。これにより、摩擦伝動ベルトの使用時に、プーリとの接触に伴う騒音を低減することができるので、静粛性に優れた摩擦伝動ベルトを実現することができる。しかも、界面活性剤による潤滑効果によって、研削ホイールとベルトスリーブとの間の摩擦抵抗が低減されるので、研削ホイールに研削したゴム屑が目詰まりすることを抑制できる。これにより、研削ホイールによる研削効率の低下を抑制できるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる時間を短くすることができる。また、接触面に界面活性剤を介在させるという簡易な方法で短繊維の突出長さを大きくすることができるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる手間が少なくて済む。しかも、摩擦伝動ベルト自身には界面活性剤を含有させる必要が無い。このため、ゴム層の材料を、界面活性剤を含有するのに適した材料に限定する必要が無い。よって、ゴム層の材料の選定の自由度の向上を通じて、摩擦伝動ベルトの材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００１６】
したがって、本発明によると、プーリと摩擦伝動ベルトとの間で異音が生じることを抑制でき、且つ製造にかかる時間及び手間が少なくて済む、摩擦伝動ベルトの製造方法を提供することができる。
【００１７】
第２発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明の摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルトを含むことを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、プーリとＶリブドベルトとの接触面積は、プーリとＶベルト等との接触面積と比べて大きい。このように、プーリとの接触面積の大きいＶリブドベルトにおいて、ゴム層からの短繊維の突出長さを長くすることで、プーリとの接触に伴って発生する異音を低減する効果を、極めて高くすることができる。
【００１９】
第３発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明又は第２発明の摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記工程では、前記界面活性剤は、前記ベルトスリーブの前記ゴム層の前記表面及び前記研削ホイールの表面の少なくとも一方に塗布により供給されることを特徴とする。
【００２０】
この発明によると、塗布によって界面活性剤を供給することで、当該界面活性剤を、簡易に且つ確実に接触面に供給することができる。
【００２１】
第４発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明乃至第３発明の何れかの摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記工程では、前記ベルトスリーブの幅方向における前記接触面の全域に亘って前記界面活性剤が供給されることを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、ベルトスリーブの幅方向の全域において、ゴム層からの短繊維の突出長さを十分に大きくできる。即ち、界面活性剤を用いることによる、ゴム層からの短繊維の突出量を大きくする効果を、ベルトスリーブの表面の全域においてムラなく発揮することができる。
【００２３】
第５発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明乃至第４発明の何れかの摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記工程では、前記界面活性剤は、固形状又は液状で前記接触面に供給されることを特徴とする。
【００２４】
この発明によると、固形状の界面活性剤を、ベルトスリーブへの圧接、又は研削ホイールによるベルトスリーブへの擦り付け等によって、ベルトスリーブのゴム層から突出した短繊維に供給することができる。これにより、短繊維が研削ホイールによって研削されることを、より確実に抑制できる。また、液状の界面活性剤であれば、界面活性剤を、接触面においてより均一な厚みの膜として塗布することができるので、界面活性剤を、接触面の全域に亘ってより確実に供給することができる。更に、研削ホイールと、ゴム層から突出した短繊維との摺接によって、液状の界面活性剤を短繊維に染み込ませて短繊維を濡れた状態にすることができ、界面活性剤による潤滑作用を、短繊維において確実に発揮することができる。これにより、短繊維が研削ホイールによって研削されることを、より確実に抑制できる。したがって、固形状の界面活性剤を用いた場合と、液状の界面活性剤を用いた場合の何れにおいても、界面活性剤を用いることによる、ゴム層からの短繊維の突出量を大きくする効果を、確実に発揮することができる。
【００２５】
第６発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明乃至第５発明の何れかの摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記界面活性剤は、イオン界面活性剤を含み、摩擦帯電列において、前記イオン界面活性剤の極性は、前記短繊維の極性と逆であることを特徴とする。
【００２６】
この発明によると、研削ホイールは、ゴム層を研削しつつ、ゴム層から突出した短繊維とは擦れる。これにより、短繊維が帯電する。この帯電に伴い、イオン界面活性剤が短繊維に吸着されるので、短繊維は、界面活性剤を確実に保持することができる。これにより、界面活性剤が短繊維の表面を平滑にする効果を、より確実に発揮することができ、その結果、研削ホイールが短繊維を削ってしまうことをより確実に抑制できる。
【００２７】
第７発明に係る摩擦伝動ベルトは、プーリに当接する摩擦伝動面を表面に有する無端状のゴム層と、前記ゴム層に埋設された心線及び短繊維と、を備え、ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有する製造用中間体としてのベルトスリーブを一対のロールに巻き掛け、前記ベルトスリーブにテンションを生じさせた状態で、前記ベルトスリーブを一対の前記ロールを用いて回転させつつ、研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの表面に当接させることで、前記摩擦伝動面が形成されており、前記研削ホイールが前記ベルトスリーブに当接する際に、前記ベルトスリーブと前記研削ホイールとの接触面に界面活性剤が供給されていたことを特徴とする。
【００２８】
この発明によると、接触面に界面活性剤を供給することにより、ベルトスリーブと研削ホイールとの間を適度に潤滑することができる。これにより、研削ホイールがベルトスリーブのゴム層を研削することにより摩擦伝動面を形成しているときに、研削されたゴム層から突出した短繊維は、研削ホイールで切削されることが抑制される。その結果、摩擦伝動面を形成する工程を終えて完成した摩擦伝動ベルトにおいては、ゴム層の表面から突出する短繊維の長さを充分に長くすることができる。これにより、摩擦伝動ベルトの使用時に、プーリとの接触に伴う騒音を低減することができるので、静粛性に優れた摩擦伝動ベルトを実現することができる。しかも、界面活性剤による潤滑効果によって、研削ホイールとベルトスリーブとの間の摩擦抵抗が低減されるので、研削ホイールに研削したゴム屑が目詰まりすることを抑制できる。これにより、研削ホイールによる研削効率の低下を抑制できるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる時間を短くすることができる。また、接触面に界面活性剤を介在させるという簡易な方法で短繊維の突出長さを大きくすることができるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる手間が少なくて済む。しかも、摩擦伝動ベルト自身には界面活性剤を含有させる必要が無い。このため、ゴム層の材料を、界面活性剤を含有するのに適した材料に限定する必要が無い。よって、ゴム層の材料の選定の自由度の向上を通じて、摩擦伝動ベルトの材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００２９】
第８発明に係る摩擦伝動ベルトの製造装置は、ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有し、且つ、前記ゴム層の表面にプーリと当接するための摩擦伝動面が形成された摩擦伝動ベルトを製造するための製造装置であって、ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有する製造用中間体としてのベルトスリーブを、テンションを生じさせた状態で巻き掛けて回転させるための一対のロールと、前記ゴム層の前記表面を研削するために回転可能に構成された研削ホイールと、前記研削ホイールと前記ベルトスリーブとの接触面に界面活性剤を供給するための界面活性剤供給部と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
この発明によると、接触面に界面活性剤を供給することにより、ベルトスリーブと研削ホイールとの間を適度に潤滑することができる。これにより、研削ホイールがベルトスリーブのゴム層を研削することにより摩擦伝動面を形成しているときに、研削されたゴム層から突出した短繊維は、研削ホイールで切削されることが抑制される。その結果、摩擦伝動面を形成する工程を終えて完成した摩擦伝動ベルトにおいては、ゴム層の表面から突出する短繊維の長さを充分に長くすることができる。これにより、摩擦伝動ベルトの使用時に、プーリとの接触に伴う騒音を低減することができるので、静粛性に優れた摩擦伝動ベルトを実現することができる。しかも、界面活性剤による潤滑効果によって、研削ホイールとベルトスリーブとの間の摩擦抵抗が低減されるので、研削ホイールに研削したゴム屑が目詰まりすることを抑制できる。これにより、研削ホイールによる研削効率の低下を抑制できるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる時間を短くすることができる。また、接触面に界面活性剤を介在させるという簡易な方法で短繊維の突出長さを大きくすることができるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる手間が少なくて済む。しかも、摩擦伝動ベルト自身には界面活性剤を含有させる必要が無い。このため、ゴム層の材料を、界面活性剤を含有するのに適した材料に限定する必要が無い。よって、ゴム層の材料の選定の自由度の向上を通じて、摩擦伝動ベルトの材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００３１】
第９発明に係る摩擦伝動ベルトの製造装置は、第８発明の摩擦伝動ベルトの製造装置において、前記界面活性剤供給部は、固形状又は液状の界面活性剤を、前記ベルトスリーブの前記ゴム層の前記表面及び前記研削ホイールの表面の少なくとも一方に塗布することを特徴とする。
【００３２】
この発明によると、固形状の界面活性剤を、ベルトスリーブへの圧接、又は研削ホイールによるベルトスリーブへの擦り付け等によって、ベルトスリーブのゴム層から突出した短繊維に供給することができる。これにより、短繊維が研削ホイールによって研削されることを、より確実に抑制できる。また、液状の界面活性剤であれば、界面活性剤を、接触面においてより均一な厚みの膜として塗布することができるので、界面活性剤を、接触面の全域に亘ってより確実に供給することができる。更に、研削ホイールと、ゴム層から突出した短繊維との摺接によって、液状の界面活性剤を短繊維に染み込ませて短繊維を濡れた状態にすることができ、界面活性剤による潤滑作用を、短繊維において確実に発揮することができる。これにより、短繊維が研削ホイールによって研削されることを、より確実に抑制できる。したがって、固形状の界面活性剤を用いた場合と、液状の界面活性剤を用いた場合の何れにおいても、界面活性剤を用いることによる、ゴム層からの短繊維の突出量を大きくする効果を、確実に発揮することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、摩擦伝動ベルトに関して、プーリとの間で異音が生じることを容易に抑制でき、且つ製造にかかる時間及び手間が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】Ｖリブドベルトの製造用中間体としてのベルトスリーブの一部を示す斜視図であり、一部を断面で示している。
【図２】ベルトスリーブの一部拡大断面図である。
【図３】Ｖリブドベルトの製造装置、及び当該製造装置に巻き掛けられたベルトスリーブを示す模式的な側面図である。
【図４】製造装置及び当該製造装置に巻き掛けられたベルトスリーブの主要部を示す断面図であり、ベルトスリーブが製造装置の研削ホイールに研削されている状態を示している。
【図５】製造装置及び当該製造装置に巻き掛けられたベルトスリーブの主要部を示す断面図であり、ベルトスリーブに界面活性剤が供給されている状態を示している。
【図６】製造装置を用いた、ベルトスリーブの研削作業について説明するための模式的な側面図である。
【図７】実施例２、及び比較例２，３，４のそれぞれについて、切断面の顕微鏡写真を示す図である。
【図８】実施例２、及び比較例２，３，４のそれぞれについて、外周面の顕微鏡写真を示す図である。
【図９】実施例２、及び比較例２，３のそれぞれについて、研削ホイールを駆動する電動モータの負荷電流と時間との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明は、自動車のエンジン等に設けられたプーリに巻き掛けられる摩擦伝動ベルト、当該摩擦伝動ベルトの製造方法、及び当該摩擦伝動ベルトの製造装置として、広く適用することができる。また、本実施形態では、摩擦伝動ベルトとして、Ｖリブドベルトを例にとって説明するけれども、本発明の摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルト以外の摩擦伝動ベルトにも適用することができる。このような摩擦伝動ベルトとして、Ｖベルト、平ベルト等を例示することができる。
【００３６】
図１は、Ｖリブドベルトの製造用中間体としてのベルトスリーブ１の一部を示す斜視図であり、一部を断面で示している。図２は、ベルトスリーブ１の一部拡大断面図である。図３は、Ｖリブドベルトの製造装置５０、及び当該製造装置５０に巻き掛けられたベルトスリーブ１を示す模式的な側面図である。図４は、製造装置５０、及び当該製造装置５０に巻き掛けられたベルトスリーブ１の主要部を示す断面図であり、ベルトスリーブ１が製造装置５０の研削ホイール５３に研削されている状態を示している。図５は、製造装置５０、及び当該製造装置５０に巻き掛けられたベルトスリーブ１の主要部を示す断面図であり、ベルトスリーブ１に界面活性剤が供給されている状態を示している。
【００３７】
図１、図２及び図３に示すように、ベルトスリーブ１は、無端環状に形成された、可撓性を有するベルト部材である。このベルトスリーブ１は、円筒形の成形ドラム（図示せず）の外周面に、カバー帆布２、接着ゴム層３、心線４及び圧縮ゴム層５を順に環状に巻き付けることで成形体を作製し、更に、当該成形体に加熱処理、加圧処理、及び加硫処理を施すことにより、得られる。また、圧縮ゴム層５には、多数の短繊維６が埋設（混入）されている。
【００３８】
カバー帆布２は、綿、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、アラミド繊維等を含む糸を用いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布が用いられる。
【００３９】
接着ゴム層３は、ゴムシート等によって形成されている。圧縮ゴム層５は、接着ゴム層３の外周側に配置されている。圧縮ゴム層５は、接着ゴム層３と同様に、ゴムシート等によって形成されている。圧縮ゴム層５としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）等が用いられる。
【００４０】
心線４は、接着ゴム層３に複数埋設されており、ベルトスリーブ１の幅方向に略等間隔に並んで配置されている。心線４は、無端環状に形成されている。心線４は、撚りコードを接着処理すること等によって形成されている。心線４を構成するコードとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、又はポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等の繊維を用いて形成された撚りコードを例示することができる。
【００４１】
短繊維６は、綿、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、アラミド等を用いて形成されている。短繊維６は、耐側圧性を向上させるために、且つ、Ｖリブドベルト１０とプーリとの間のスリップ等による騒音を抑制するために設けられている。ベルトスリーブ１において、短繊維６は、当該ベルトスリーブ１の幅方向を向くように配列されており、圧縮ゴム層５からはほとんど突出していない。各短繊維６は、例えば、数百μｍ〜数ｍｍ程度の長さを有している。
【００４２】
次に、Ｖリブドベルトの製造装置５０について説明する。図３及び図４に示すように、製造装置５０は、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面（表面）７に研削加工を施すことにより、当該外周面７に摩擦伝動面８を形成する。摩擦伝動面８は、断面Ｖ字形状のリブ溝９を複数有している。リブ溝９は、ベルトスリーブ１の幅方向に等ピッチで配置されており、各リブ溝９は、無端環状に形成されている。ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７に、プーリに当接する摩擦伝動面８が形成されることにより、ベルトスリーブ１は、摩擦伝動ベルトとしてのＶリブドベルト１０となる。Ｖリブドベルト１０において、圧縮ゴム層５の外周面７からは、研削によって多数の短繊維６が突出している。
【００４３】
図３に示すように、製造装置５０は、一対のロールとしての駆動ロール５１及びテンションロール５２と、研削ホイール５３と、界面活性剤供給部５４と、を備えている。駆動ロール５１及びテンションロール５２は、ベルトスリーブ１を、テンション（張力）を生じさせた状態で巻き掛けて回転させるための部材として設けられている。
【００４４】
駆動ロール５１及びテンションロール５２は、それぞれ、円筒状の外周面を有しており、互いに平行に配置されている。本実施形態において、駆動ロール５１の外径と、テンションロール５２の外径とは、略同じである。駆動ロール５１は、図示しない電動モータ等の駆動源の出力軸に、動力伝達可能に連結されている。本実施形態では、電動モータの駆動により、駆動ロール５１が回転する。
【００４５】
テンションロール５２は、駆動ロール５１及びテンションロール５２に巻き掛けられたベルトスリーブ１に、テンション（張力）を発生させるロールとして設けられている。テンションロール５２には、例えば、図示しない変位機構等が設けられており、テンションロール５２は、駆動ロール５１との間の距離を変更可能である。テンションロール５２と駆動ロール５１との間の距離を変化させることにより、駆動ロール５１及びテンションロール５２に巻き掛けられたベルトスリーブ１に生じる張力を調整する。駆動ロール５１が回転方向Ｒ１に回転しているときには、ベルトスリーブ１のうち駆動ロール５１からテンションロール５２に向かう部分が張り側となっており、テンションロール５２から駆動ロール５１に向かう部分が緩み側となっている。テンションロール５２は、駆動ロール５１の駆動に伴ってベルトスリーブ１とともに回転する従動ロールである。
【００４６】
研削ホイール５３は、ベルトスリーブ１の外周面７を研削するための研削部材として設けられている。研削ホイール５３は、駆動ロール５１及びテンションロール５２のうちの駆動ロール５１に隣接して配置されている。研削ホイール５３は、円板状の砥石本体の外周面に、ダイヤモンド等の硬質材料を含む切削刃が、電着等によって形成された構成を有している。研削ホイール５３の回転軸線は、駆動ロール５１の回転軸線と平行である。本実施形態において、研削ホイール５３の外径は、駆動ロール５１の外径よりも大きい。尚、研削ホイール５３の外径は、駆動ロール５１の外径より大きくてもよいし、駆動ロール５１の外径と同じでもよい。
【００４７】
研削ホイール５３の外周面には、図４に示すように、断面Ｖ字形状の突起５５が複数形成されている。各突起５５は、例えば、研削ホイール５３の周方向全域に形成された、無端環状の突起である。研削ホイール５３は、図示しない電動モータ等の駆動源の出力軸に、動力伝達可能に連結されている。電動モータの駆動により、研削ホイール５３が回転する。また、研削ホイール５３には、図示しない変位機構が取り付けられており、駆動ロール５１に対する研削ホイール５３の位置を変更可能である。これにより、駆動ロール５１にベルトスリーブ１を巻き掛けるとき、及び駆動ロール５１からベルトスリーブ１を取り外すときに、研削ホイール５３が邪魔にならないようにすることができる。
【００４８】
図３及び図４に示すように、研削ホイール５３に隣接した箇所には、界面活性剤供給部５４が配置されている。界面活性剤供給部５４（以下、単に供給部５４ともいう）は、研削ホイール５３とベルトスリーブ１との接触面１６，５６に、界面活性剤を供給するために設けられている。接触面５６は、研削ホイール５３の外周面に形成され、接触面１６は、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７に形成される。本実施形態において、供給部５４は、固形状の界面活性剤５７をベルトスリーブ１の外周面７に供給するためのホルダ５８と、液状の界面活性剤をベルトスリーブ１の外周面７に噴霧によって供給するためのノズル５９と、を備えている。尚、通常は、ホルダ５８及びノズル５９の何れか一方が用いられる。
【００４９】
ホルダ５８は、固形状の界面活性剤５７を保持するように構成されている。図５に示すように、界面活性剤５７のうち、ベルトスリーブ１と接触する接触面６０は、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７の形状に相当する形状とされている。この接触面６０は、圧縮ゴム層５の外周面７との接触により、外周面７に対応する形状に削られる。界面活性剤５７とベルトスリーブ１との摺接によってベルトスリーブ１の外周面７に塗布された固形状の界面活性剤は、研削ホイール５３の接触面５６と、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の接触面１６とに供給される（図４参照）。図３では、界面活性剤５７は、ベルトスリーブ１の緩み側にあって接触面１６，５６に近接した位置に配置されている。ベルトスリーブ１に付着した界面活性剤５７がベルトスリーブ１の走行中に離脱しないためにも、接触面１６，５６に近接した位置が好ましい。
【００５０】
ノズル５９は、図示しない加圧装置によって加圧された液状の界面活性剤を、接触面１６，５６に供給するために設けられている。ノズル５９は、ベルトスリーブ１の緩み側にあって接触面１６，５６に近接した位置において、液状（霧状）の界面活性剤を、ベルトスリーブ１の外周面７に供給する。ベルトスリーブ１に付着した液状の界面活性剤がベルトスリーブ１の走行中に離脱しないためにも、接触面１６，５６に近接した位置が好ましい。尚、供給部５４に関して、ホルダ５８を用いた、固形状の界面活性剤のベルトスリーブ１への供給と、ノズル５９を用いた、液状の界面活性剤のベルトスリーブ１への供給とは、何れか一方のみが行われてもよいし、双方が同時に行われてもよい。
【００５１】
また、ホルダ５８及びノズル５９には、図示しない変位機構が取り付けられており、駆動ロール５１に対するホルダ５８の位置を変更可能である。これにより、駆動ロール５１にベルトスリーブ１を巻き掛けるとき、及び駆動ロール５１からベルトスリーブ１を取り外すときに、ホルダ５８、ホルダ５８に保持された固形状の界面活性剤５７及びノズル５９を、邪魔にならないようにすることができる。
【００５２】
製造装置５０においてベルトスリーブ１に供給される界面活性剤は、特に限定されない。界面活性剤として、石鹸、イオン界面活性剤、非イオン（ノニオン）界面活性剤等を例示することができる。
【００５３】
石鹸として、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム等を例示することができる。
【００５４】
脂肪酸ナトリウムまたは脂肪酸のナトリウム／カリウムの混合塩における脂肪酸としては、炭素原子数が好ましくは８〜２０、より好ましくは１２〜１８の、飽和または不飽和の脂肪酸であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。具体例としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、イソステアリン酸等や、それらの混合物である牛脂脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、パーム核油脂肪酸等が挙げられる。
【００５５】
脂肪酸ナトリウムの具体例としては、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、イソステアリン酸ナトリウム、牛脂脂肪酸ナトリウム、ヤシ油脂肪酸ナトリウム、パーム核油脂肪酸ナトリウム等が挙げられ、これらは単独で使用してもよいし、２つ以上を混合して使用してもよい。上記の脂肪酸ナトリウムの中でも、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、イソステアリン酸ナトリウムが好適に使用できる。
【００５６】
脂肪酸のナトリウム／カリウムの混合塩の具体例としては、ラウリン酸ナトリウム／カリウム、ミリスチン酸ナトリウム／カリウム、パルミチン酸ナトリウム／カリウム、ステアリン酸ナトリウム／カリウム、オレイン酸ナトリウム／カリウム、イソステアリン酸ナトリウム／カリウム、牛脂脂肪酸ナトリウム／カリウム、ヤシ油脂肪酸ナトリウム／カリウム、パーム核油脂肪酸のナトリウム／カリウム等が挙げられ、これらは単独で使用してもよいし、２つ以上を混合して使用してもよい。上記の脂肪酸のナトリウム／カリウムの混合塩のなかでも、ラウリン酸ナトリウム／カリウム、ミリスチン酸ナトリウム／カリウム、パルミチン酸ナトリウム／カリウム、ステアリン酸ナトリウム／カリウム、オレイン酸ナトリウム／カリウム、イソステアリン酸ナトリウム／カリウムが好適に使用できる。
【００５７】
イオン界面活性剤として、陽イオン（カチオン）界面活性剤、陰イオン（アニオン）界面活性剤及び両性界面活性剤を例示することができる。
【００５８】
カチオン界面活性剤は、例えば、親水基としてテトラアルキルアンモニウムを有する。カチオン界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩等を挙げることができる。アンモニウム塩としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩等を挙げることができる。
【００５９】
アニオン界面活性剤は、例えば、親水基としてカルボン酸、スルホン酸、又はリン酸を有する。カルボン酸系の界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩、コール酸塩等を挙げることができる。また、スルホン酸系の界面活性剤としては、例えば、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。その他、アニオン界面活性剤としては、例えば、高級アルコール硫酸エステル、アルキルアリールスルホン酸塩、モノアルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、モノアルキルリン酸塩等を挙げることができる。
【００６０】
両性界面活性剤は、分子内にアニオン性部位とカチオン性部位の両方をもっており、例えば、溶液のｐｈに応じて、陽イオン、両性または陰イオンとなる。両性界面活性剤としては、例えば、アルキルジメチルアミンオキシド、アルキルカルボキシベタイン等を挙げることができる。
【００６１】
界面活性剤がイオン界面活性剤である場合、摩擦帯電列において、イオン界面活性剤の極性は、短繊維６の極性と逆であることが好ましい。例えば、短繊維６がナイロン、ポリエステル等である場合、短繊維６は、摩擦帯電例において比較的＋側であるので、アニオン界面活性剤を用いることが好ましい。一方、例えば、短繊維６がポリエチレン等である場合、短繊維６は、摩擦帯電例において比較的−側であるので、カチオン界面活性剤を用いることが好ましい。
【００６２】
ノニオン界面活性剤は、親水基が非電解質である。ノニオン界面活性剤は、例えば、アルキルグリコシドのような低分子系、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等の高分子系が存在する。ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン・アルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン・アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、脂肪酸ソルビタンエステル、アルキルポリグルコシド、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキルモノグリセリルエーテル等が挙げられる。
【００６３】
上記の構成を有する製造装置５０を用いた、ベルトスリーブ１への研削加工による摩擦伝動面８の形成工程について、図６等を参照して説明する。図６は、製造装置５０を用いた、ベルトスリーブ１の研削作業について説明するための模式的な側面図である。
【００６４】
ベルトスリーブ１に研削加工を施す際には、まず、図６に示すように、ベルトスリーブ１を用意する。そして、ベルトスリーブ１を、駆動ロール１１及びテンションロール１２に巻き掛ける。ベルトスリーブ１が駆動ロール１１及びテンションロール１２に巻き掛けられた状態のとき、テンションロール５２は、図示しない弾性部材によって、駆動ロール５１から離隔する方向に向けて付勢されており、ベルトスリーブ１には、適宜、付勢力が作用している。これにより、ベルトスリーブ１には、テンション（張力）が生じている。尚、ベルトスリーブ１は、接着ゴム層３及び圧縮ゴム層５のうちの圧縮ゴム層５が径方向の外側となるように、駆動ロール５１及びテンションロール５２に巻き掛けられる。
【００６５】
この状態で、駆動ロール５１に接続された電動モータが回転することにより、駆動ロール５１、ベルトスリーブ１及びテンションロール５２は、回転方向Ｒ１に回転する。
【００６６】
次に、図３に示すように、研削ホイール５３を、図示しない電動モータによって、駆動ロール５１と同じ方向としての回転方向Ｒ２に回転しつつ、駆動ロール５１に近接する方向へ変位させることにより、研削ホイール５３の外周面を、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７（外周面）に接触させる。また、併せて、供給部５４を変位させることにより、ホルダ５８に保持された界面活性剤５７を、ベルトスリーブ１の外周面７に接触させる。
【００６７】
界面活性剤５７とベルトスリーブ１の外周面７とが接触する箇所は、ベルトスリーブ１の緩み側にあって接触面１６，５６に近接した箇所である。界面活性剤５７とベルトスリーブ１の外周面７とが摺接することにより、ベルトスリーブ１の外周面７に、固形状の界面活性剤層６１（図４参照）が塗布によって供給される。即ち、接触面１６，５６間に、界面活性剤層６１が形成される。界面活性剤層６１は、ベルトスリーブ１の幅方向における圧縮ゴム層５の外周面７の全域に亘って形成されている。
【００６８】
界面活性剤層６１の厚み（膜厚）は、好ましくは、５μｍ〜１ｍｍである。界面活性剤層６１の厚みが５μｍ未満であると、研削ホイール５３と短繊維６との摩擦抵抗を十分に低減し難く、研削ホイール５３が短繊維６を切削する量が多くなってしまう。また、界面活性剤層６１の厚みが１ｍｍより大きいと、研削ホイール５３がベルトスリーブ１に対して滑る量が大きくなり過ぎてしまう。界面活性剤層６１の厚みは、好ましくは、数十μｍである。
【００６９】
また、研削ホイール５３の外周面の走行速度（回転速度）と、ベルトスリーブ１の外周面７の走行速度（回転速度）との和としての切削速度は、５００ｍｍ／ｓ〜５０ｍ／ｓであることが好ましい。上記の切削速度が５００ｍｍ／ｓ未満であると、研削ホイール５３と、ベルトスリーブ１との速度差が小さ過ぎることとなり、ベルトスリーブ１からのゴムの切り屑が研削ホイール５３から排出され難くなるため、研削ホイール５３において目詰まりを起こし易くなってしまう。また、上記の切削速度が５０ｍ／ｓを超えると、研削ホイール５３と、ベルトスリーブ１との速度差が大き過ぎることとなり、ベルトスリーブ１が短繊維を削り取る量が多くなってしまう。上記の切削速度の下限は、より好ましくは、１ｍ／ｓであり、更に好ましくは、２ｍ／ｓである。また、上記の切削速度の上限は、より好ましくは、４０ｍ／ｓであり、更に好ましくは、３０ｍ／ｓである。
【００７０】
上記のように、研削ホイール５３とベルトスリーブ１とが相対摺動することにより、ベルトスリーブ１の外周面７には、無端環状のリブ溝９が複数形成され、摩擦伝動面８が完成し、Ｖリブドベルト１０が完成する。短繊維６は、研削ホイール５３が圧縮ゴム層５を研削することで、圧縮ゴム層５から露出し、突出する。尚、Ｖリブドベルト１０の出荷時において、圧縮ゴム層５の外周面７には、界面活性剤が付着していてもよいし、付着していなくてもよい。接触面１６，５６間に界面活性剤層を供給していることにより、ベルトスリーブ１の研削効率が向上する。すなわち、ベルトスリーブ１の研削時において、アブレシブ摩耗を促進しつつ、凝着摩耗を抑制できる。
【００７１】
ここで、アブレシブ摩耗とは、硬いほうの面の突起が、柔らかいほうの面を削り取る形式の表面摩耗であり、本実施形態では、研削ホイール５３の外周面がベルトスリーブ１の外周面７に作用する主要な研削効果である。一方、凝着摩耗は、研削ホイール５３とベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５とが密着することで、研削ホイール５３と圧縮ゴム層５とが互いに摩耗することをいう。仮に、研削ホイール５３とベルトスリーブ１との間の摩耗形態として、凝着摩耗が支配的になると、ベルトスリーブ１を研削しているときの温度上昇量が大きくなるとともに、研削ホイール５３の目詰まりが発生しやすくなるため、望ましい研削とはいえない。これは、温度上昇が発生すると、圧縮ゴム層５のゴム部分が粘着しやすくなり、研削ホイール５３の目詰まりの原因となるからである。更に、ゴムの凝着によって、研削後のゴム屑の逃げ場がなくなり、粉はけ性が悪くなり、研削ホイール５３の目詰まりが引き起こされる。また、凝着摩耗はゴム表面に強く作用する為、研削中に短繊維６がちぎれやすく、ベルトスリーブ１の外周面７からの短繊維６の突出量が小さくなる。
【００７２】
一方、本実施形態では、接触面１６，５６間に界面活性剤を供給することで、研削ホイール５３の外周面と、ベルトスリーブ１の外周面７との間に滑剤効果を付与している。これにより、凝着摩耗を抑制しつつ、アブレシブ摩耗を促進させることができる。よって、温度上昇及び研削ホイール５３の目詰まりを抑制できる。その結果、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出長さをより長くすることができる。また、界面活性剤による冷却効果も発揮することができ、その結果、圧縮ゴム層５のゴムの粘着も抑制することができる。
【００７３】
上記の製造方法においては、固形の界面活性剤５７をベルトスリーブ１に供給しているけれども、この通りでなくてもよい。例えば、ノズル５９から液状の界面活性剤を噴霧してベルトスリーブ１の外周面７に界面活性剤を供給（塗布）することにより、液状の界面活性剤層を形成してもよい。この場合、界面活性剤層の膜厚は、固形状の界面活性剤層６１と同様である。また、液状の界面活性剤層の粘度は、界面活性剤の溶媒としての水が１００℃のときにおいて０．２８２ｃＰ（０．０２８２Ｐａ・ｓ）以上であることが好ましい。液状の界面活性剤の粘度を上記の粘度以上とすることにより、液状の界面活性剤を確実に接触面１６，５６間に保持させておくことができる。また、固形の界面活性剤と液状の界面活性剤の双方を同時に、ベルトスリーブ１の外周面７に供給してもよい。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によると、接触面１６，５６に界面活性剤を供給することにより、ベルトスリーブ１と研削ホイール５３との間を適度に潤滑することができる。これにより、研削ホイール５３の突起５５がベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５を研削することにより摩擦伝動面８を形成しているときに、研削された圧縮ゴム層５から突出した短繊維６は、研削ホイール５３で切削されることが抑制される。その結果、摩擦伝動面８を形成する工程を終えて完成したＶリブドベルト１０においては、圧縮ゴム層５の外周面７から突出する短繊維６の長さを充分に長くすることができる。これにより、Ｖリブドベルト１０の使用時に、プーリとの接触に伴う騒音を低減することができるので、静粛性に優れたＶリブドベルト１０を実現することができる。しかも、界面活性剤による潤滑効果によって、研削ホイール５３とベルトスリーブ１との間の摩擦抵抗が低減されるので、研削ホイール５３に研削したゴム屑が目詰まりすることを抑制できる。これにより、研削ホイール５３による研削効率の低下を抑制できるので、Ｖリブドベルト１０の製造にかかる時間を短くすることができる。また、接触面１６，５６に界面活性剤を介在させるという簡易な方法で短繊維６の突出長さを大きくすることができるので、Ｖリブドベルト１０の製造にかかる手間が少なくて済む。しかも、Ｖリブドベルト１０自身には界面活性剤を含有させる必要が無い。このため、圧縮ゴム層５の材料を、界面活性剤を含有するのに適した材料に限定する必要が無い。よって、圧縮ゴム層５の材料の選定の自由度の向上を通じて、Ｖリブドベルト１０の材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００７５】
したがって、本実施形態によると、Ｖリブドベルト１０に関して、プーリとの間で異音が生じることを抑制でき、且つ製造にかかる時間及び手間が少なくて済む。
【００７６】
また、本実施形態によると、プーリとＶリブドベルト１０との接触面積は、プーリとＶベルト等との接触面積と比べて大きい。このように、プーリとの接触面積の大きいＶリブドベルト１０において、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出長さを長くすることで、プーリとの接触に伴って発生する異音を低減する効果を、極めて高くすることができる。
【００７７】
また、本実施形態によると、界面活性剤は、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７及び研削ホイール５３の外周面の少なくとも一方に塗布により供給される。このように、塗布によって界面活性剤を供給することで、当該界面活性剤を、簡易に且つ確実に接触面１６，５６に供給することができる。
【００７８】
また、本実施形態によると、ベルトスリーブ１の幅方向における接触面１６，５６の全域に亘って界面活性剤が供給される。これにより、ベルトスリーブ１の幅方向の全域において、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出長さを十分に大きくできる。即ち、界面活性剤を用いることによる、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出量を大きくする効果を、ベルトスリーブ１の表面の全域においてムラなく発揮することができる。
【００７９】
また、本実施形態によると、界面活性剤は、固形状又は液状で接触面１６，５６に供給される。これにより、固形状の界面活性剤５７を、ベルトスリーブ１への圧接、又は研削ホイール５３によるベルトスリーブ１への擦り付け等によって、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５から突出した短繊維６に供給することができる。これにより、短繊維６が研削ホイール５３によって研削されることを、より確実に抑制できる。また、液状の界面活性剤であれば、界面活性剤を、接触面１６，５６においてより均一な厚みの膜として塗布することができるので、界面活性剤を、接触面１６，５６の全域に亘ってより確実に供給することができる。更に、研削ホイール５３と、圧縮ゴム層５から突出した短繊維６との摺接によって、液状の界面活性剤を短繊維６に染み込ませて短繊維６を濡れた状態にすることができ、界面活性剤による潤滑作用を、短繊維６において確実に発揮することができる。これにより、短繊維６が研削ホイール５３によって研削されることを、より確実に抑制できる。したがって、固形状の界面活性剤を用いた場合と、液状の界面活性剤を用いた場合の何れにおいても、界面活性剤を用いることによる、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出量を大きくする効果を、確実に発揮することができる。
【００８０】
また、本実施形態によると、界面活性剤がイオン界面活性剤の場合、摩擦帯電列において、当該イオン界面活性剤の極性を、短繊維６の極性と逆にすることができる。この場合、研削ホイール５３は、圧縮ゴム層５を研削しつつ、圧縮ゴム層５から突出した短繊維６とは擦れる。これにより、短繊維６が帯電する。この帯電に伴い、イオン界面活性剤が短繊維６に吸着されるので、短繊維６は、界面活性剤を確実に保持することができる。これにより、界面活性剤が短繊維６の表面を平滑にする効果を、より確実に発揮することができ、その結果、研削ホイール５３が短繊維６を削ってしまうことを、より確実に抑制できる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。即ち、Ｖリブドベルト、製造装置及び製造方法の形態については、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した限りにおいて変更して実施してもよい。
【００８２】
（１）上記実施形態では、界面活性剤をベルトスリーブの圧縮ゴム層の表面に供給する形態を例にとって説明したけれども、この通りでなくてもよい。界面活性剤を、研削ホイールの外周面に供給してもよい。また、界面活性剤を、研削ホイールの外周面とベルトスリーブの外周面の双方に同時に供給してもよい。
【００８３】
（２）また、上記実施形態では、一対のロールとして駆動ロール及び従動ロールを用いる形態を例にとって説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、一対のロールとは別に駆動部材を設けてベルトスリーブを回転させてもよい。また、一対のロールとは別にテンショナを設けてベルトスリーブにテンションを発生させてもよい。
【実施例】
【００８４】
（試験１）
実施例１として、Ｖリブドベルトを作製した。このＶリブドベルトは、ベルトスリーブ１と同様のベルトスリーブを製造装置５０と同様の製造装置で研削することで作製された。当該ベルトスリーブの圧縮ゴム層を形成するゴムシートとして、エチレンプロピレンゴムを用いた。そして、当該ベルトスリーブに対し、固形状の界面活性剤を押し当てながら、ベルトスリーブと研削ホイールの互いの接触面の走行速度差が７５ｍｍ／ｓとなるように駆動ロールを回転させた。この界面活性剤は、固形の脂肪酸ナトリウムの石鹸である。また、断面Ｖ字形状の突起を有する研削ホイールを電動モータで回転させながらベルトスリーブに当接させ、リブ溝が形成されるようにベルトスリーブを研削した。石鹸は、研削ホイールがベルトスリーブに当接する直前の位置において、ベルトスリーブに接触されている。これにより、研削中の圧縮ゴム層に常時、脂肪酸ナトリウムが供給されるようにした。
【００８５】
また、比較例１として、Ｖリブドベルトを作製した。このＶリブドベルトは、ベルトスリーブの研削時に界面活性剤が供給されていない点以外は、実施例１と同様の条件で作製された。
【００８６】
そして、実施例１と比較例１のそれぞれに関して、圧縮ゴム層の表面からの短繊維の突出長さの平均値（表面平均繊維長さ）を、光学顕微鏡を用いて測定した。また、実施例１と比較例１のそれぞれに関して、研削ホイールを駆動する電動モータに生じる負荷電流について測定した。尚、負荷電流については、比較例に関する負荷電流を１００とした場合の、実施例に関する負荷電流の値を示している。結果を表１に示す。
【００８７】
【表１】
【００８８】
表１に示すように、表面平均繊維長さについて、比較例１が１２０μｍであるのに対して、実施例１は、１５０μｍである。このように、実施例１は、比較例１と比べて、表面平均繊維長さが２５％も増加している。即ち、界面活性剤をベルトスリーブと研削ホイールとの間に供給するという簡易な構成を採用するだけで、表面平均繊維長さが、比較例１との比において１２５％となった。
【００８９】
また、負荷電流値について、比較例１を１００としたときに、実施例１は、８７であり、１３％も低下している。このことから、界面活性剤を用いることにより、ベルトスリーブの研削時に、研削ホイールの回転抵抗が小さくなっていることが明らかである。研削ホイールの回転抵抗が小さいことから、研削ホイールの目詰まりが生じ難くなっていることが明らかである。また、研削ホイールとベルトスリーブとの間で界面活性剤による潤滑効果が確実に発揮されていることから、研削ホイールとベルトスリーブとの間において凝着摩耗が抑制されていることが明らかである。このことから、研削ホイールが、圧縮ゴム層から突出した短繊維を削ることを、界面活性剤が確実に抑制していることが明らかである。また、研削ホイールに作用する抵抗が小さいことにより、研削ホイールをスムーズに回転させて迅速に研削作業を完了できることが実証された。
【００９０】
（試験２）
実施例２として、Ｖリブドベルトを作製した。実施例２は、ベルトスリーブ１と同様のベルトスリーブを、製造装置５０と同様の製造装置で研削加工することで作製された。ベルトスリーブの外周面と研削ホイールの外周面との速度差は、５ｍ／ｓである。また、ベルトスリーブと研削ホイールとの接触面に、固形状の界面活性剤としての石鹸を供給した。
【００９１】
比較例２，３，４として、それぞれ、Ｖリブドベルトを作製した。比較例２は、ベルトスリーブと研削ホイールとの接触面に界面活性剤を供給していない点以外は、実施例２と同様の条件で作製された。また、比較例３は、ベルトスリーブと研削ホイールとの接触面に界面活性剤を供給していない点と、ベルトスリーブの外周面と研削ホイールの外周面との速度差が７ｍ／ｓ（実施例２の場合の１．４倍）とされている点以外は、実施例２と同様の条件で作製された。また、比較例４は、ベルトスリーブと研削ホイールとの接触面に界面活性剤を供給していない点と、ベルトスリーブの外周面と研削ホイールの外周面との速度差が２５ｍ／ｓ（実施例２の場合の５倍）とされている点以外は、実施例２と同様の条件で作製された。
【００９２】
実施例２、及び比較例２，３，４のそれぞれについて、切断面の顕微鏡写真を図７に示す。また、実施例２、及び比較例２，３，４のそれぞれについて、外周面の顕微鏡写真を図８に示す。また、実施例２、及び比較例２，３のそれぞれに関して、研削ホイールを駆動する電動モータの負荷電流と時間との関係を示すグラフ図を、図９に示す。
【００９３】
図７及び図８に示すように、比較例２では、表面平均繊維長さが１２０μｍであり、比較例３では、表面平均繊維長さが１１０μｍであり、比較例４では、表面平均繊維長さが４０μｍである。一方で、実施例２では、表面平均繊維長さが１５０μｍである。即ち、表面平均繊維長さに関して、実施例２は、比較例２の１２５％の値であり、比較例３の約１３６％の値であり、比較例４に対しては、３７５％という、高い値が実現されている。しかも、図７及び図８から明らかなように、実施例２では、圧縮ゴム層から突出している短繊維に関して突出量のムラが少なく、圧縮ゴム層の外周面の略全域に亘って、短繊維が略均等の長さに突出していることが明らかである。
【００９４】
また、図９に示すように、比較例２，３では、それぞれ、研削工程の実施中に、研削ホイールの負荷電流が、時間の経過とともに次第に高くなっているのに対して、実施例２では、研削ホイールの負荷電流は、時間の経過に拘らず略一定である。このことから、界面活性剤を用いることにより、ベルトスリーブの研削時に、研削ホイールの回転抵抗の増大が抑制されていることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、摩擦伝動ベルトの製造方法、摩擦伝動ベルト、及び摩擦伝動ベルトの製造装置として、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１ ベルトスリーブ
４ 心線
５ 圧縮ゴム層（ゴム層）
６ 短繊維
７ 外周面（表面）
８ 摩擦伝動面
１０ Ｖリブドベルト（摩擦伝動ベルト）
５１，５２ ロール
５３ 研削ホイール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦伝動ベルトの製造方法、摩擦伝動ベルト、及び摩擦伝動ベルトの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のエンジン等には、摩擦伝動ベルトが用いられる。摩擦伝動ベルトの一例としては、Ｖリブドベルトが挙げられる（例えば、特許文献１〜４参照）。Ｖリブドベルトは、無端状のゴム層の表面にＶ字状の溝が複数形成された構成を有している。各溝は、ベルトの周方向に沿って無端状に延びている。特許文献１〜３では、Ｖリブドベルトの製造方法が開示されている。特許文献１〜３では、ゴム層を有するベルトスリーブを駆動ロールとテンションロールとに巻き掛けて回転させ、研削ホイールでゴム層を削る方法が記載されている。
【０００３】
上記の製造工程等を経て完成したＶリブドベルトは、プーリに巻き掛けられて使用される。Ｖリブドベルトがプーリとともに回転する際に、Ｖリブドベルトのゴムとプーリとが直接接触する面積が大きいと、これらＶリブドベルトとプーリとの間に生じるスリップ等に起因する異音（騒音）が大きくなってしまう。特許文献２〜４には、この異音を低減させるための構成が開示されている。
【０００４】
具体的には、特許文献２に記載の構成では、Ｖリブドベルトの底ゴム部から短繊維を起立するように突出させている。これにより、底ゴム部の表面にミクロな凹凸を形成し、異音の発生を防止することを目指している。
【０００５】
また、特許文献３に記載の構成では、Ｖリブドベルトのリブゴムから突出した短繊維を溶融させて大きくさせている。これにより、Ｖリブドベルトとプーリとの摩擦係数を下げて、Ｖリブドベルトとプーリとの間のスリップ等に起因する異音の低減を目指している。
【０００６】
また、特許文献４に記載の構成では、Ｖリブドベルトの摩擦伝動面を、界面活性剤を配合したゴム組成物としている。これにより、摩擦伝動面の水濡れ性を改善し、水がかかった場合でもベルトとプーリとの密着性を高めて静音性を向上させることを目指している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４１１８８４０号明細書（請求項１）
【特許文献２】特許第３４６４９３９号明細書（[００４７]）
【特許文献３】特許第２６０８８０３号明細書（請求項１、（効果））
【特許文献４】特許第４７６３６２６号明細書（請求項１、[００３１]）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
研削ホイールの表面には、例えば、ダイヤモンド砥石が電着により形成されている。そして、当該ダイヤモンド砥石が直接ベルトスリーブを研削するという、乾式研削が一般的に行われる。また、Ｖリブドベルトの生産効率を高めるために、研削ホイールを高速で回転させ、短時間で研削作業を終えるようにしている。しかしながら、ダイヤモンド砥石の研削能力が高いため、ゴム層内に包含されている短繊維がゴム層とともにダイヤモンド砥石によって研削されてしまう。このため、研削ホイールの研削速度を高くすると、ゴム層の表面に、十分な長さを持った短繊維を突出させることができないという問題が生じていた。ゴム層の表面からの短繊維の突出長さが短いと、ゴム層の表面に十分な大きさ（深さ）の凹凸形状を形成することができず、Ｖリブドベルトとプーリとの間でスリップ等に起因する異音が大きくなってしまう。
【０００９】
一方で、研削ホイールの研削速度を低下させると、短繊維の突出長さを、ある程度大きくすることができるものの、ダイヤモンド砥石には、研削したゴム屑が目詰まりし、ダイヤモンド砥石による研削の負荷の増大、及びロールに対するベルトスリーブのスリップが生じるので、研削効率の低下を招く。その結果、研削ホイールの研削作業にかかる時間がより一層長くなってしまう。
【００１０】
また、特許文献２に記載の構成では、底ゴム部の表面において、無数の短繊維を確実に起立させる必要があり、製造に手間がかかる。さらに、特許文献３に記載の構成では、Ｖリブドベルトのリブから突出した無数の短繊維が個別に溶融するように留意する必要があり、製造に手間がかかる。同様の課題は、Ｖリブドベルト以外の他の摩擦伝動ベルトにおいても存在する。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、プーリと摩擦伝動ベルトとの間で異音が生じることを抑制でき、且つ製造にかかる時間及び手間が少なくて済む、摩擦伝動ベルトの製造方法、摩擦伝動ベルト、及び摩擦伝動ベルトの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者は、鋭意研究の結果、特許文献１〜４の何れにも示唆されていない着眼点を持つに至った。即ち、本願発明者は、研削ホイールと、摩擦伝動ベルトのゴム層との間の潤滑状態に着目するに至った。
【００１３】
より具体的には、特許文献１では、Ｖリブドベルトの製造時に、ゴム層を有するベルトスリーブと、当該ベルトスリーブを回転させる駆動ロールとの間に水を供給する構成が開示されている。しかしながら、この特許文献１においては、ベルトスリーブと研削ホイールとの間の潤滑条件について、何ら言及されていない。同様に、特許文献２，３においても、ベルトスリーブと研削ホイールとの間の潤滑条件について、何ら言及されていない。また、特許文献４では、Ｖリブドベルトの摩擦伝動面を、界面活性剤が配合されたゴム組成物で形成する構成が開示されてはいるものの、界面活性剤と短繊維との関係について、何ら言及されていない。しかも、特許文献４に記載の構成では、摩擦伝動ベルトの材料として、ゴムとの混合に適した界面活性剤を使用しなければならず、摩擦伝動ベルトの材料の選択の自由度が狭くなってしまう。
【００１４】
上記の知見に基づいてなされた、第１発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有するベルトスリーブの前記ゴム層の表面に、プーリに当接する摩擦伝動面を形成する工程を含み、前記工程では、前記ベルトスリーブを一対のロールに巻き掛け、前記ベルトスリーブにテンションを生じさせた状態で、前記ベルトスリーブを一対の前記ロールを用いて回転させ、研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの前記表面に当接させており、前記ベルトスリーブと前記研削ホイールとの接触面には界面活性剤が供給されることを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、接触面に界面活性剤を供給することにより、ベルトスリーブと研削ホイールとの間を適度に潤滑することができる。これにより、研削ホイールがベルトスリーブのゴム層を研削することにより摩擦伝動面を形成しているときに、研削されたゴム層から突出した短繊維は、研削ホイールで切削されることが抑制される。その結果、摩擦伝動面を形成する工程を終えて完成した摩擦伝動ベルトにおいては、ゴム層の表面から突出する短繊維の長さを充分に長くすることができる。これにより、摩擦伝動ベルトの使用時に、プーリとの接触に伴う騒音を低減することができるので、静粛性に優れた摩擦伝動ベルトを実現することができる。しかも、界面活性剤による潤滑効果によって、研削ホイールとベルトスリーブとの間の摩擦抵抗が低減されるので、研削ホイールに研削したゴム屑が目詰まりすることを抑制できる。これにより、研削ホイールによる研削効率の低下を抑制できるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる時間を短くすることができる。また、接触面に界面活性剤を介在させるという簡易な方法で短繊維の突出長さを大きくすることができるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる手間が少なくて済む。しかも、摩擦伝動ベルト自身には界面活性剤を含有させる必要が無い。このため、ゴム層の材料を、界面活性剤を含有するのに適した材料に限定する必要が無い。よって、ゴム層の材料の選定の自由度の向上を通じて、摩擦伝動ベルトの材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００１６】
したがって、本発明によると、プーリと摩擦伝動ベルトとの間で異音が生じることを抑制でき、且つ製造にかかる時間及び手間が少なくて済む、摩擦伝動ベルトの製造方法を提供することができる。
【００１７】
第２発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明の摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルトを含むことを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、プーリとＶリブドベルトとの接触面積は、プーリとＶベルト等との接触面積と比べて大きい。このように、プーリとの接触面積の大きいＶリブドベルトにおいて、ゴム層からの短繊維の突出長さを長くすることで、プーリとの接触に伴って発生する異音を低減する効果を、極めて高くすることができる。
【００１９】
第３発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明又は第２発明の摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記工程では、前記界面活性剤は、前記ベルトスリーブの前記ゴム層の前記表面及び前記研削ホイールの表面の少なくとも一方に塗布により供給されることを特徴とする。
【００２０】
この発明によると、塗布によって界面活性剤を供給することで、当該界面活性剤を、簡易に且つ確実に接触面に供給することができる。
【００２１】
第４発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明乃至第３発明の何れかの摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記工程では、前記ベルトスリーブの幅方向における前記接触面の全域に亘って前記界面活性剤が供給されることを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、ベルトスリーブの幅方向の全域において、ゴム層からの短繊維の突出長さを十分に大きくできる。即ち、界面活性剤を用いることによる、ゴム層からの短繊維の突出量を大きくする効果を、ベルトスリーブの表面の全域においてムラなく発揮することができる。
【００２３】
第５発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明乃至第４発明の何れかの摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記工程では、前記界面活性剤は、固形状又は液状で前記接触面に供給されることを特徴とする。
【００２４】
この発明によると、固形状の界面活性剤を、ベルトスリーブへの圧接、又は研削ホイールによるベルトスリーブへの擦り付け等によって、ベルトスリーブのゴム層から突出した短繊維に供給することができる。これにより、短繊維が研削ホイールによって研削されることを、より確実に抑制できる。また、液状の界面活性剤であれば、界面活性剤を、接触面においてより均一な厚みの膜として塗布することができるので、界面活性剤を、接触面の全域に亘ってより確実に供給することができる。更に、研削ホイールと、ゴム層から突出した短繊維との摺接によって、液状の界面活性剤を短繊維に染み込ませて短繊維を濡れた状態にすることができ、界面活性剤による潤滑作用を、短繊維において確実に発揮することができる。これにより、短繊維が研削ホイールによって研削されることを、より確実に抑制できる。したがって、固形状の界面活性剤を用いた場合と、液状の界面活性剤を用いた場合の何れにおいても、界面活性剤を用いることによる、ゴム層からの短繊維の突出量を大きくする効果を、確実に発揮することができる。
【００２５】
第６発明に係る摩擦伝動ベルトの製造方法は、第１発明乃至第５発明の何れかの摩擦伝動ベルトの製造方法において、前記界面活性剤は、イオン界面活性剤を含み、摩擦帯電列において、前記イオン界面活性剤の極性は、前記短繊維の極性と逆であることを特徴とする。
【００２６】
この発明によると、研削ホイールは、ゴム層を研削しつつ、ゴム層から突出した短繊維とは擦れる。これにより、短繊維が帯電する。この帯電に伴い、イオン界面活性剤が短繊維に吸着されるので、短繊維は、界面活性剤を確実に保持することができる。これにより、界面活性剤が短繊維の表面を平滑にする効果を、より確実に発揮することができ、その結果、研削ホイールが短繊維を削ってしまうことをより確実に抑制できる。
【００２７】
第７発明に係る摩擦伝動ベルトは、プーリに当接する摩擦伝動面を表面に有する無端状のゴム層と、前記ゴム層に埋設された心線及び短繊維と、を備え、ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有する製造用中間体としてのベルトスリーブを一対のロールに巻き掛け、前記ベルトスリーブにテンションを生じさせた状態で、前記ベルトスリーブを一対の前記ロールを用いて回転させつつ、研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの表面に当接させることで、前記摩擦伝動面が形成されており、前記研削ホイールが前記ベルトスリーブに当接する際に、前記ベルトスリーブと前記研削ホイールとの接触面に界面活性剤が供給されていたことを特徴とする。
【００２８】
この発明によると、接触面に界面活性剤を供給することにより、ベルトスリーブと研削ホイールとの間を適度に潤滑することができる。これにより、研削ホイールがベルトスリーブのゴム層を研削することにより摩擦伝動面を形成しているときに、研削されたゴム層から突出した短繊維は、研削ホイールで切削されることが抑制される。その結果、摩擦伝動面を形成する工程を終えて完成した摩擦伝動ベルトにおいては、ゴム層の表面から突出する短繊維の長さを充分に長くすることができる。これにより、摩擦伝動ベルトの使用時に、プーリとの接触に伴う騒音を低減することができるので、静粛性に優れた摩擦伝動ベルトを実現することができる。しかも、界面活性剤による潤滑効果によって、研削ホイールとベルトスリーブとの間の摩擦抵抗が低減されるので、研削ホイールに研削したゴム屑が目詰まりすることを抑制できる。これにより、研削ホイールによる研削効率の低下を抑制できるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる時間を短くすることができる。また、接触面に界面活性剤を介在させるという簡易な方法で短繊維の突出長さを大きくすることができるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる手間が少なくて済む。しかも、摩擦伝動ベルト自身には界面活性剤を含有させる必要が無い。このため、ゴム層の材料を、界面活性剤を含有するのに適した材料に限定する必要が無い。よって、ゴム層の材料の選定の自由度の向上を通じて、摩擦伝動ベルトの材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００２９】
第８発明に係る摩擦伝動ベルトの製造装置は、ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有し、且つ、前記ゴム層の表面にプーリと当接するための摩擦伝動面が形成された摩擦伝動ベルトを製造するための製造装置であって、ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有する製造用中間体としてのベルトスリーブを、テンションを生じさせた状態で巻き掛けて回転させるための一対のロールと、前記ゴム層の前記表面を研削するために回転可能に構成された研削ホイールと、前記研削ホイールと前記ベルトスリーブとの接触面に界面活性剤を供給するための界面活性剤供給部と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
この発明によると、接触面に界面活性剤を供給することにより、ベルトスリーブと研削ホイールとの間を適度に潤滑することができる。これにより、研削ホイールがベルトスリーブのゴム層を研削することにより摩擦伝動面を形成しているときに、研削されたゴム層から突出した短繊維は、研削ホイールで切削されることが抑制される。その結果、摩擦伝動面を形成する工程を終えて完成した摩擦伝動ベルトにおいては、ゴム層の表面から突出する短繊維の長さを充分に長くすることができる。これにより、摩擦伝動ベルトの使用時に、プーリとの接触に伴う騒音を低減することができるので、静粛性に優れた摩擦伝動ベルトを実現することができる。しかも、界面活性剤による潤滑効果によって、研削ホイールとベルトスリーブとの間の摩擦抵抗が低減されるので、研削ホイールに研削したゴム屑が目詰まりすることを抑制できる。これにより、研削ホイールによる研削効率の低下を抑制できるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる時間を短くすることができる。また、接触面に界面活性剤を介在させるという簡易な方法で短繊維の突出長さを大きくすることができるので、摩擦伝動ベルトの製造にかかる手間が少なくて済む。しかも、摩擦伝動ベルト自身には界面活性剤を含有させる必要が無い。このため、ゴム層の材料を、界面活性剤を含有するのに適した材料に限定する必要が無い。よって、ゴム層の材料の選定の自由度の向上を通じて、摩擦伝動ベルトの材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００３１】
第９発明に係る摩擦伝動ベルトの製造装置は、第８発明の摩擦伝動ベルトの製造装置において、前記界面活性剤供給部は、固形状又は液状の界面活性剤を、前記ベルトスリーブの前記ゴム層の前記表面及び前記研削ホイールの表面の少なくとも一方に塗布することを特徴とする。
【００３２】
この発明によると、固形状の界面活性剤を、ベルトスリーブへの圧接、又は研削ホイールによるベルトスリーブへの擦り付け等によって、ベルトスリーブのゴム層から突出した短繊維に供給することができる。これにより、短繊維が研削ホイールによって研削されることを、より確実に抑制できる。また、液状の界面活性剤であれば、界面活性剤を、接触面においてより均一な厚みの膜として塗布することができるので、界面活性剤を、接触面の全域に亘ってより確実に供給することができる。更に、研削ホイールと、ゴム層から突出した短繊維との摺接によって、液状の界面活性剤を短繊維に染み込ませて短繊維を濡れた状態にすることができ、界面活性剤による潤滑作用を、短繊維において確実に発揮することができる。これにより、短繊維が研削ホイールによって研削されることを、より確実に抑制できる。したがって、固形状の界面活性剤を用いた場合と、液状の界面活性剤を用いた場合の何れにおいても、界面活性剤を用いることによる、ゴム層からの短繊維の突出量を大きくする効果を、確実に発揮することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、摩擦伝動ベルトに関して、プーリとの間で異音が生じることを容易に抑制でき、且つ製造にかかる時間及び手間が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】Ｖリブドベルトの製造用中間体としてのベルトスリーブの一部を示す斜視図であり、一部を断面で示している。
【図２】ベルトスリーブの一部拡大断面図である。
【図３】Ｖリブドベルトの製造装置、及び当該製造装置に巻き掛けられたベルトスリーブを示す模式的な側面図である。
【図４】製造装置及び当該製造装置に巻き掛けられたベルトスリーブの主要部を示す断面図であり、ベルトスリーブが製造装置の研削ホイールに研削されている状態を示している。
【図５】製造装置及び当該製造装置に巻き掛けられたベルトスリーブの主要部を示す断面図であり、ベルトスリーブに界面活性剤が供給されている状態を示している。
【図６】製造装置を用いた、ベルトスリーブの研削作業について説明するための模式的な側面図である。
【図７】実施例２、及び比較例２，３，４のそれぞれについて、切断面の顕微鏡写真を示す図である。
【図８】実施例２、及び比較例２，３，４のそれぞれについて、外周面の顕微鏡写真を示す図である。
【図９】実施例２、及び比較例２，３のそれぞれについて、研削ホイールを駆動する電動モータの負荷電流と時間との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明は、自動車のエンジン等に設けられたプーリに巻き掛けられる摩擦伝動ベルト、当該摩擦伝動ベルトの製造方法、及び当該摩擦伝動ベルトの製造装置として、広く適用することができる。また、本実施形態では、摩擦伝動ベルトとして、Ｖリブドベルトを例にとって説明するけれども、本発明の摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルト以外の摩擦伝動ベルトにも適用することができる。このような摩擦伝動ベルトとして、Ｖベルト、平ベルト等を例示することができる。
【００３６】
図１は、Ｖリブドベルトの製造用中間体としてのベルトスリーブ１の一部を示す斜視図であり、一部を断面で示している。図２は、ベルトスリーブ１の一部拡大断面図である。図３は、Ｖリブドベルトの製造装置５０、及び当該製造装置５０に巻き掛けられたベルトスリーブ１を示す模式的な側面図である。図４は、製造装置５０、及び当該製造装置５０に巻き掛けられたベルトスリーブ１の主要部を示す断面図であり、ベルトスリーブ１が製造装置５０の研削ホイール５３に研削されている状態を示している。図５は、製造装置５０、及び当該製造装置５０に巻き掛けられたベルトスリーブ１の主要部を示す断面図であり、ベルトスリーブ１に界面活性剤が供給されている状態を示している。
【００３７】
図１、図２及び図３に示すように、ベルトスリーブ１は、無端環状に形成された、可撓性を有するベルト部材である。このベルトスリーブ１は、円筒形の成形ドラム（図示せず）の外周面に、カバー帆布２、接着ゴム層３、心線４及び圧縮ゴム層５を順に環状に巻き付けることで成形体を作製し、更に、当該成形体に加熱処理、加圧処理、及び加硫処理を施すことにより、得られる。また、圧縮ゴム層５には、多数の短繊維６が埋設（混入）されている。
【００３８】
カバー帆布２は、綿、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、アラミド繊維等を含む糸を用いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布が用いられる。
【００３９】
接着ゴム層３は、ゴムシート等によって形成されている。圧縮ゴム層５は、接着ゴム層３の外周側に配置されている。圧縮ゴム層５は、接着ゴム層３と同様に、ゴムシート等によって形成されている。圧縮ゴム層５としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）等が用いられる。
【００４０】
心線４は、接着ゴム層３に複数埋設されており、ベルトスリーブ１の幅方向に略等間隔に並んで配置されている。心線４は、無端環状に形成されている。心線４は、撚りコードを接着処理すること等によって形成されている。心線４を構成するコードとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、又はポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等の繊維を用いて形成された撚りコードを例示することができる。
【００４１】
短繊維６は、綿、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、アラミド等を用いて形成されている。短繊維６は、耐側圧性を向上させるために、且つ、Ｖリブドベルト１０とプーリとの間のスリップ等による騒音を抑制するために設けられている。ベルトスリーブ１において、短繊維６は、当該ベルトスリーブ１の幅方向を向くように配列されており、圧縮ゴム層５からはほとんど突出していない。各短繊維６は、例えば、数百μｍ〜数ｍｍ程度の長さを有している。
【００４２】
次に、Ｖリブドベルトの製造装置５０について説明する。図３及び図４に示すように、製造装置５０は、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面（表面）７に研削加工を施すことにより、当該外周面７に摩擦伝動面８を形成する。摩擦伝動面８は、断面Ｖ字形状のリブ溝９を複数有している。リブ溝９は、ベルトスリーブ１の幅方向に等ピッチで配置されており、各リブ溝９は、無端環状に形成されている。ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７に、プーリに当接する摩擦伝動面８が形成されることにより、ベルトスリーブ１は、摩擦伝動ベルトとしてのＶリブドベルト１０となる。Ｖリブドベルト１０において、圧縮ゴム層５の外周面７からは、研削によって多数の短繊維６が突出している。
【００４３】
図３に示すように、製造装置５０は、一対のロールとしての駆動ロール５１及びテンションロール５２と、研削ホイール５３と、界面活性剤供給部５４と、を備えている。駆動ロール５１及びテンションロール５２は、ベルトスリーブ１を、テンション（張力）を生じさせた状態で巻き掛けて回転させるための部材として設けられている。
【００４４】
駆動ロール５１及びテンションロール５２は、それぞれ、円筒状の外周面を有しており、互いに平行に配置されている。本実施形態において、駆動ロール５１の外径と、テンションロール５２の外径とは、略同じである。駆動ロール５１は、図示しない電動モータ等の駆動源の出力軸に、動力伝達可能に連結されている。本実施形態では、電動モータの駆動により、駆動ロール５１が回転する。
【００４５】
テンションロール５２は、駆動ロール５１及びテンションロール５２に巻き掛けられたベルトスリーブ１に、テンション（張力）を発生させるロールとして設けられている。テンションロール５２には、例えば、図示しない変位機構等が設けられており、テンションロール５２は、駆動ロール５１との間の距離を変更可能である。テンションロール５２と駆動ロール５１との間の距離を変化させることにより、駆動ロール５１及びテンションロール５２に巻き掛けられたベルトスリーブ１に生じる張力を調整する。駆動ロール５１が回転方向Ｒ１に回転しているときには、ベルトスリーブ１のうち駆動ロール５１からテンションロール５２に向かう部分が張り側となっており、テンションロール５２から駆動ロール５１に向かう部分が緩み側となっている。テンションロール５２は、駆動ロール５１の駆動に伴ってベルトスリーブ１とともに回転する従動ロールである。
【００４６】
研削ホイール５３は、ベルトスリーブ１の外周面７を研削するための研削部材として設けられている。研削ホイール５３は、駆動ロール５１及びテンションロール５２のうちの駆動ロール５１に隣接して配置されている。研削ホイール５３は、円板状の砥石本体の外周面に、ダイヤモンド等の硬質材料を含む切削刃が、電着等によって形成された構成を有している。研削ホイール５３の回転軸線は、駆動ロール５１の回転軸線と平行である。本実施形態において、研削ホイール５３の外径は、駆動ロール５１の外径よりも大きい。尚、研削ホイール５３の外径は、駆動ロール５１の外径より大きくてもよいし、駆動ロール５１の外径と同じでもよい。
【００４７】
研削ホイール５３の外周面には、図４に示すように、断面Ｖ字形状の突起５５が複数形成されている。各突起５５は、例えば、研削ホイール５３の周方向全域に形成された、無端環状の突起である。研削ホイール５３は、図示しない電動モータ等の駆動源の出力軸に、動力伝達可能に連結されている。電動モータの駆動により、研削ホイール５３が回転する。また、研削ホイール５３には、図示しない変位機構が取り付けられており、駆動ロール５１に対する研削ホイール５３の位置を変更可能である。これにより、駆動ロール５１にベルトスリーブ１を巻き掛けるとき、及び駆動ロール５１からベルトスリーブ１を取り外すときに、研削ホイール５３が邪魔にならないようにすることができる。
【００４８】
図３及び図４に示すように、研削ホイール５３に隣接した箇所には、界面活性剤供給部５４が配置されている。界面活性剤供給部５４（以下、単に供給部５４ともいう）は、研削ホイール５３とベルトスリーブ１との接触面１６，５６に、界面活性剤を供給するために設けられている。接触面５６は、研削ホイール５３の外周面に形成され、接触面１６は、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７に形成される。本実施形態において、供給部５４は、固形状の界面活性剤５７をベルトスリーブ１の外周面７に供給するためのホルダ５８と、液状の界面活性剤をベルトスリーブ１の外周面７に噴霧によって供給するためのノズル５９と、を備えている。尚、通常は、ホルダ５８及びノズル５９の何れか一方が用いられる。
【００４９】
ホルダ５８は、固形状の界面活性剤５７を保持するように構成されている。図５に示すように、界面活性剤５７のうち、ベルトスリーブ１と接触する接触面６０は、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７の形状に相当する形状とされている。この接触面６０は、圧縮ゴム層５の外周面７との接触により、外周面７に対応する形状に削られる。界面活性剤５７とベルトスリーブ１との摺接によってベルトスリーブ１の外周面７に塗布された固形状の界面活性剤は、研削ホイール５３の接触面５６と、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の接触面１６とに供給される（図４参照）。図３では、界面活性剤５７は、ベルトスリーブ１の緩み側にあって接触面１６，５６に近接した位置に配置されている。ベルトスリーブ１に付着した界面活性剤５７がベルトスリーブ１の走行中に離脱しないためにも、接触面１６，５６に近接した位置が好ましい。
【００５０】
ノズル５９は、図示しない加圧装置によって加圧された液状の界面活性剤を、接触面１６，５６に供給するために設けられている。ノズル５９は、ベルトスリーブ１の緩み側にあって接触面１６，５６に近接した位置において、液状（霧状）の界面活性剤を、ベルトスリーブ１の外周面７に供給する。ベルトスリーブ１に付着した液状の界面活性剤がベルトスリーブ１の走行中に離脱しないためにも、接触面１６，５６に近接した位置が好ましい。尚、供給部５４に関して、ホルダ５８を用いた、固形状の界面活性剤のベルトスリーブ１への供給と、ノズル５９を用いた、液状の界面活性剤のベルトスリーブ１への供給とは、何れか一方のみが行われてもよいし、双方が同時に行われてもよい。
【００５１】
また、ホルダ５８及びノズル５９には、図示しない変位機構が取り付けられており、駆動ロール５１に対するホルダ５８の位置を変更可能である。これにより、駆動ロール５１にベルトスリーブ１を巻き掛けるとき、及び駆動ロール５１からベルトスリーブ１を取り外すときに、ホルダ５８、ホルダ５８に保持された固形状の界面活性剤５７及びノズル５９を、邪魔にならないようにすることができる。
【００５２】
製造装置５０においてベルトスリーブ１に供給される界面活性剤は、特に限定されない。界面活性剤として、石鹸、イオン界面活性剤、非イオン（ノニオン）界面活性剤等を例示することができる。
【００５３】
石鹸として、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム等を例示することができる。
【００５４】
脂肪酸ナトリウムまたは脂肪酸のナトリウム／カリウムの混合塩における脂肪酸としては、炭素原子数が好ましくは８〜２０、より好ましくは１２〜１８の、飽和または不飽和の脂肪酸であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。具体例としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、イソステアリン酸等や、それらの混合物である牛脂脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、パーム核油脂肪酸等が挙げられる。
【００５５】
脂肪酸ナトリウムの具体例としては、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、イソステアリン酸ナトリウム、牛脂脂肪酸ナトリウム、ヤシ油脂肪酸ナトリウム、パーム核油脂肪酸ナトリウム等が挙げられ、これらは単独で使用してもよいし、２つ以上を混合して使用してもよい。上記の脂肪酸ナトリウムの中でも、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、イソステアリン酸ナトリウムが好適に使用できる。
【００５６】
脂肪酸のナトリウム／カリウムの混合塩の具体例としては、ラウリン酸ナトリウム／カリウム、ミリスチン酸ナトリウム／カリウム、パルミチン酸ナトリウム／カリウム、ステアリン酸ナトリウム／カリウム、オレイン酸ナトリウム／カリウム、イソステアリン酸ナトリウム／カリウム、牛脂脂肪酸ナトリウム／カリウム、ヤシ油脂肪酸ナトリウム／カリウム、パーム核油脂肪酸のナトリウム／カリウム等が挙げられ、これらは単独で使用してもよいし、２つ以上を混合して使用してもよい。上記の脂肪酸のナトリウム／カリウムの混合塩のなかでも、ラウリン酸ナトリウム／カリウム、ミリスチン酸ナトリウム／カリウム、パルミチン酸ナトリウム／カリウム、ステアリン酸ナトリウム／カリウム、オレイン酸ナトリウム／カリウム、イソステアリン酸ナトリウム／カリウムが好適に使用できる。
【００５７】
イオン界面活性剤として、陽イオン（カチオン）界面活性剤、陰イオン（アニオン）界面活性剤及び両性界面活性剤を例示することができる。
【００５８】
カチオン界面活性剤は、例えば、親水基としてテトラアルキルアンモニウムを有する。カチオン界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩等を挙げることができる。アンモニウム塩としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩等を挙げることができる。
【００５９】
アニオン界面活性剤は、例えば、親水基としてカルボン酸、スルホン酸、又はリン酸を有する。カルボン酸系の界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩、コール酸塩等を挙げることができる。また、スルホン酸系の界面活性剤としては、例えば、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。その他、アニオン界面活性剤としては、例えば、高級アルコール硫酸エステル、アルキルアリールスルホン酸塩、モノアルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、モノアルキルリン酸塩等を挙げることができる。
【００６０】
両性界面活性剤は、分子内にアニオン性部位とカチオン性部位の両方をもっており、例えば、溶液のｐｈに応じて、陽イオン、両性または陰イオンとなる。両性界面活性剤としては、例えば、アルキルジメチルアミンオキシド、アルキルカルボキシベタイン等を挙げることができる。
【００６１】
界面活性剤がイオン界面活性剤である場合、摩擦帯電列において、イオン界面活性剤の極性は、短繊維６の極性と逆であることが好ましい。例えば、短繊維６がナイロン、ポリエステル等である場合、短繊維６は、摩擦帯電例において比較的＋側であるので、アニオン界面活性剤を用いることが好ましい。一方、例えば、短繊維６がポリエチレン等である場合、短繊維６は、摩擦帯電例において比較的−側であるので、カチオン界面活性剤を用いることが好ましい。
【００６２】
ノニオン界面活性剤は、親水基が非電解質である。ノニオン界面活性剤は、例えば、アルキルグリコシドのような低分子系、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等の高分子系が存在する。ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン・アルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン・アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、脂肪酸ソルビタンエステル、アルキルポリグルコシド、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキルモノグリセリルエーテル等が挙げられる。
【００６３】
上記の構成を有する製造装置５０を用いた、ベルトスリーブ１への研削加工による摩擦伝動面８の形成工程について、図６等を参照して説明する。図６は、製造装置５０を用いた、ベルトスリーブ１の研削作業について説明するための模式的な側面図である。
【００６４】
ベルトスリーブ１に研削加工を施す際には、まず、図６に示すように、ベルトスリーブ１を用意する。そして、ベルトスリーブ１を、駆動ロール１１及びテンションロール１２に巻き掛ける。ベルトスリーブ１が駆動ロール１１及びテンションロール１２に巻き掛けられた状態のとき、テンションロール５２は、図示しない弾性部材によって、駆動ロール５１から離隔する方向に向けて付勢されており、ベルトスリーブ１には、適宜、付勢力が作用している。これにより、ベルトスリーブ１には、テンション（張力）が生じている。尚、ベルトスリーブ１は、接着ゴム層３及び圧縮ゴム層５のうちの圧縮ゴム層５が径方向の外側となるように、駆動ロール５１及びテンションロール５２に巻き掛けられる。
【００６５】
この状態で、駆動ロール５１に接続された電動モータが回転することにより、駆動ロール５１、ベルトスリーブ１及びテンションロール５２は、回転方向Ｒ１に回転する。
【００６６】
次に、図３に示すように、研削ホイール５３を、図示しない電動モータによって、駆動ロール５１と同じ方向としての回転方向Ｒ２に回転しつつ、駆動ロール５１に近接する方向へ変位させることにより、研削ホイール５３の外周面を、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７（外周面）に接触させる。また、併せて、供給部５４を変位させることにより、ホルダ５８に保持された界面活性剤５７を、ベルトスリーブ１の外周面７に接触させる。
【００６７】
界面活性剤５７とベルトスリーブ１の外周面７とが接触する箇所は、ベルトスリーブ１の緩み側にあって接触面１６，５６に近接した箇所である。界面活性剤５７とベルトスリーブ１の外周面７とが摺接することにより、ベルトスリーブ１の外周面７に、固形状の界面活性剤層６１（図４参照）が塗布によって供給される。即ち、接触面１６，５６間に、界面活性剤層６１が形成される。界面活性剤層６１は、ベルトスリーブ１の幅方向における圧縮ゴム層５の外周面７の全域に亘って形成されている。
【００６８】
界面活性剤層６１の厚み（膜厚）は、好ましくは、５μｍ〜１ｍｍである。界面活性剤層６１の厚みが５μｍ未満であると、研削ホイール５３と短繊維６との摩擦抵抗を十分に低減し難く、研削ホイール５３が短繊維６を切削する量が多くなってしまう。また、界面活性剤層６１の厚みが１ｍｍより大きいと、研削ホイール５３がベルトスリーブ１に対して滑る量が大きくなり過ぎてしまう。界面活性剤層６１の厚みは、好ましくは、数十μｍである。
【００６９】
また、研削ホイール５３の外周面の走行速度（回転速度）と、ベルトスリーブ１の外周面７の走行速度（回転速度）との和としての切削速度は、５００ｍｍ／ｓ〜５０ｍ／ｓであることが好ましい。上記の切削速度が５００ｍｍ／ｓ未満であると、研削ホイール５３と、ベルトスリーブ１との速度差が小さ過ぎることとなり、ベルトスリーブ１からのゴムの切り屑が研削ホイール５３から排出され難くなるため、研削ホイール５３において目詰まりを起こし易くなってしまう。また、上記の切削速度が５０ｍ／ｓを超えると、研削ホイール５３と、ベルトスリーブ１との速度差が大き過ぎることとなり、ベルトスリーブ１が短繊維を削り取る量が多くなってしまう。上記の切削速度の下限は、より好ましくは、１ｍ／ｓであり、更に好ましくは、２ｍ／ｓである。また、上記の切削速度の上限は、より好ましくは、４０ｍ／ｓであり、更に好ましくは、３０ｍ／ｓである。
【００７０】
上記のように、研削ホイール５３とベルトスリーブ１とが相対摺動することにより、ベルトスリーブ１の外周面７には、無端環状のリブ溝９が複数形成され、摩擦伝動面８が完成し、Ｖリブドベルト１０が完成する。短繊維６は、研削ホイール５３が圧縮ゴム層５を研削することで、圧縮ゴム層５から露出し、突出する。尚、Ｖリブドベルト１０の出荷時において、圧縮ゴム層５の外周面７には、界面活性剤が付着していてもよいし、付着していなくてもよい。接触面１６，５６間に界面活性剤層を供給していることにより、ベルトスリーブ１の研削効率が向上する。すなわち、ベルトスリーブ１の研削時において、アブレシブ摩耗を促進しつつ、凝着摩耗を抑制できる。
【００７１】
ここで、アブレシブ摩耗とは、硬いほうの面の突起が、柔らかいほうの面を削り取る形式の表面摩耗であり、本実施形態では、研削ホイール５３の外周面がベルトスリーブ１の外周面７に作用する主要な研削効果である。一方、凝着摩耗は、研削ホイール５３とベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５とが密着することで、研削ホイール５３と圧縮ゴム層５とが互いに摩耗することをいう。仮に、研削ホイール５３とベルトスリーブ１との間の摩耗形態として、凝着摩耗が支配的になると、ベルトスリーブ１を研削しているときの温度上昇量が大きくなるとともに、研削ホイール５３の目詰まりが発生しやすくなるため、望ましい研削とはいえない。これは、温度上昇が発生すると、圧縮ゴム層５のゴム部分が粘着しやすくなり、研削ホイール５３の目詰まりの原因となるからである。更に、ゴムの凝着によって、研削後のゴム屑の逃げ場がなくなり、粉はけ性が悪くなり、研削ホイール５３の目詰まりが引き起こされる。また、凝着摩耗はゴム表面に強く作用する為、研削中に短繊維６がちぎれやすく、ベルトスリーブ１の外周面７からの短繊維６の突出量が小さくなる。
【００７２】
一方、本実施形態では、接触面１６，５６間に界面活性剤を供給することで、研削ホイール５３の外周面と、ベルトスリーブ１の外周面７との間に滑剤効果を付与している。これにより、凝着摩耗を抑制しつつ、アブレシブ摩耗を促進させることができる。よって、温度上昇及び研削ホイール５３の目詰まりを抑制できる。その結果、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出長さをより長くすることができる。また、界面活性剤による冷却効果も発揮することができ、その結果、圧縮ゴム層５のゴムの粘着も抑制することができる。
【００７３】
上記の製造方法においては、固形の界面活性剤５７をベルトスリーブ１に供給しているけれども、この通りでなくてもよい。例えば、ノズル５９から液状の界面活性剤を噴霧してベルトスリーブ１の外周面７に界面活性剤を供給（塗布）することにより、液状の界面活性剤層を形成してもよい。この場合、界面活性剤層の膜厚は、固形状の界面活性剤層６１と同様である。また、液状の界面活性剤層の粘度は、界面活性剤の溶媒としての水が１００℃のときにおいて０．２８２ｃＰ（０．０２８２Ｐａ・ｓ）以上であることが好ましい。液状の界面活性剤の粘度を上記の粘度以上とすることにより、液状の界面活性剤を確実に接触面１６，５６間に保持させておくことができる。また、固形の界面活性剤と液状の界面活性剤の双方を同時に、ベルトスリーブ１の外周面７に供給してもよい。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によると、接触面１６，５６に界面活性剤を供給することにより、ベルトスリーブ１と研削ホイール５３との間を適度に潤滑することができる。これにより、研削ホイール５３の突起５５がベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５を研削することにより摩擦伝動面８を形成しているときに、研削された圧縮ゴム層５から突出した短繊維６は、研削ホイール５３で切削されることが抑制される。その結果、摩擦伝動面８を形成する工程を終えて完成したＶリブドベルト１０においては、圧縮ゴム層５の外周面７から突出する短繊維６の長さを充分に長くすることができる。これにより、Ｖリブドベルト１０の使用時に、プーリとの接触に伴う騒音を低減することができるので、静粛性に優れたＶリブドベルト１０を実現することができる。しかも、界面活性剤による潤滑効果によって、研削ホイール５３とベルトスリーブ１との間の摩擦抵抗が低減されるので、研削ホイール５３に研削したゴム屑が目詰まりすることを抑制できる。これにより、研削ホイール５３による研削効率の低下を抑制できるので、Ｖリブドベルト１０の製造にかかる時間を短くすることができる。また、接触面１６，５６に界面活性剤を介在させるという簡易な方法で短繊維６の突出長さを大きくすることができるので、Ｖリブドベルト１０の製造にかかる手間が少なくて済む。しかも、Ｖリブドベルト１０自身には界面活性剤を含有させる必要が無い。このため、圧縮ゴム層５の材料を、界面活性剤を含有するのに適した材料に限定する必要が無い。よって、圧縮ゴム層５の材料の選定の自由度の向上を通じて、Ｖリブドベルト１０の材料の選択の自由度を高くすることができる。
【００７５】
したがって、本実施形態によると、Ｖリブドベルト１０に関して、プーリとの間で異音が生じることを抑制でき、且つ製造にかかる時間及び手間が少なくて済む。
【００７６】
また、本実施形態によると、プーリとＶリブドベルト１０との接触面積は、プーリとＶベルト等との接触面積と比べて大きい。このように、プーリとの接触面積の大きいＶリブドベルト１０において、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出長さを長くすることで、プーリとの接触に伴って発生する異音を低減する効果を、極めて高くすることができる。
【００７７】
また、本実施形態によると、界面活性剤は、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５の外周面７及び研削ホイール５３の外周面の少なくとも一方に塗布により供給される。このように、塗布によって界面活性剤を供給することで、当該界面活性剤を、簡易に且つ確実に接触面１６，５６に供給することができる。
【００７８】
また、本実施形態によると、ベルトスリーブ１の幅方向における接触面１６，５６の全域に亘って界面活性剤が供給される。これにより、ベルトスリーブ１の幅方向の全域において、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出長さを十分に大きくできる。即ち、界面活性剤を用いることによる、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出量を大きくする効果を、ベルトスリーブ１の表面の全域においてムラなく発揮することができる。
【００７９】
また、本実施形態によると、界面活性剤は、固形状又は液状で接触面１６，５６に供給される。これにより、固形状の界面活性剤５７を、ベルトスリーブ１への圧接、又は研削ホイール５３によるベルトスリーブ１への擦り付け等によって、ベルトスリーブ１の圧縮ゴム層５から突出した短繊維６に供給することができる。これにより、短繊維６が研削ホイール５３によって研削されることを、より確実に抑制できる。また、液状の界面活性剤であれば、界面活性剤を、接触面１６，５６においてより均一な厚みの膜として塗布することができるので、界面活性剤を、接触面１６，５６の全域に亘ってより確実に供給することができる。更に、研削ホイール５３と、圧縮ゴム層５から突出した短繊維６との摺接によって、液状の界面活性剤を短繊維６に染み込ませて短繊維６を濡れた状態にすることができ、界面活性剤による潤滑作用を、短繊維６において確実に発揮することができる。これにより、短繊維６が研削ホイール５３によって研削されることを、より確実に抑制できる。したがって、固形状の界面活性剤を用いた場合と、液状の界面活性剤を用いた場合の何れにおいても、界面活性剤を用いることによる、圧縮ゴム層５からの短繊維６の突出量を大きくする効果を、確実に発揮することができる。
【００８０】
また、本実施形態によると、界面活性剤がイオン界面活性剤の場合、摩擦帯電列において、当該イオン界面活性剤の極性を、短繊維６の極性と逆にすることができる。この場合、研削ホイール５３は、圧縮ゴム層５を研削しつつ、圧縮ゴム層５から突出した短繊維６とは擦れる。これにより、短繊維６が帯電する。この帯電に伴い、イオン界面活性剤が短繊維６に吸着されるので、短繊維６は、界面活性剤を確実に保持することができる。これにより、界面活性剤が短繊維６の表面を平滑にする効果を、より確実に発揮することができ、その結果、研削ホイール５３が短繊維６を削ってしまうことを、より確実に抑制できる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。即ち、Ｖリブドベルト、製造装置及び製造方法の形態については、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した限りにおいて変更して実施してもよい。
【００８２】
（１）上記実施形態では、界面活性剤をベルトスリーブの圧縮ゴム層の表面に供給する形態を例にとって説明したけれども、この通りでなくてもよい。界面活性剤を、研削ホイールの外周面に供給してもよい。また、界面活性剤を、研削ホイールの外周面とベルトスリーブの外周面の双方に同時に供給してもよい。
【００８３】
（２）また、上記実施形態では、一対のロールとして駆動ロール及び従動ロールを用いる形態を例にとって説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、一対のロールとは別に駆動部材を設けてベルトスリーブを回転させてもよい。また、一対のロールとは別にテンショナを設けてベルトスリーブにテンションを発生させてもよい。
【実施例】
【００８４】
（試験１）
実施例１として、Ｖリブドベルトを作製した。このＶリブドベルトは、ベルトスリーブ１と同様のベルトスリーブを製造装置５０と同様の製造装置で研削することで作製された。当該ベルトスリーブの圧縮ゴム層を形成するゴムシートとして、エチレンプロピレンゴムを用いた。そして、当該ベルトスリーブに対し、固形状の界面活性剤を押し当てながら、ベルトスリーブと研削ホイールの互いの接触面の走行速度差が７５ｍｍ／ｓとなるように駆動ロールを回転させた。この界面活性剤は、固形の脂肪酸ナトリウムの石鹸である。また、断面Ｖ字形状の突起を有する研削ホイールを電動モータで回転させながらベルトスリーブに当接させ、リブ溝が形成されるようにベルトスリーブを研削した。石鹸は、研削ホイールがベルトスリーブに当接する直前の位置において、ベルトスリーブに接触されている。これにより、研削中の圧縮ゴム層に常時、脂肪酸ナトリウムが供給されるようにした。
【００８５】
また、比較例１として、Ｖリブドベルトを作製した。このＶリブドベルトは、ベルトスリーブの研削時に界面活性剤が供給されていない点以外は、実施例１と同様の条件で作製された。
【００８６】
そして、実施例１と比較例１のそれぞれに関して、圧縮ゴム層の表面からの短繊維の突出長さの平均値（表面平均繊維長さ）を、光学顕微鏡を用いて測定した。また、実施例１と比較例１のそれぞれに関して、研削ホイールを駆動する電動モータに生じる負荷電流について測定した。尚、負荷電流については、比較例に関する負荷電流を１００とした場合の、実施例に関する負荷電流の値を示している。結果を表１に示す。
【００８７】
【表１】
【００８８】
表１に示すように、表面平均繊維長さについて、比較例１が１２０μｍであるのに対して、実施例１は、１５０μｍである。このように、実施例１は、比較例１と比べて、表面平均繊維長さが２５％も増加している。即ち、界面活性剤をベルトスリーブと研削ホイールとの間に供給するという簡易な構成を採用するだけで、表面平均繊維長さが、比較例１との比において１２５％となった。
【００８９】
また、負荷電流値について、比較例１を１００としたときに、実施例１は、８７であり、１３％も低下している。このことから、界面活性剤を用いることにより、ベルトスリーブの研削時に、研削ホイールの回転抵抗が小さくなっていることが明らかである。研削ホイールの回転抵抗が小さいことから、研削ホイールの目詰まりが生じ難くなっていることが明らかである。また、研削ホイールとベルトスリーブとの間で界面活性剤による潤滑効果が確実に発揮されていることから、研削ホイールとベルトスリーブとの間において凝着摩耗が抑制されていることが明らかである。このことから、研削ホイールが、圧縮ゴム層から突出した短繊維を削ることを、界面活性剤が確実に抑制していることが明らかである。また、研削ホイールに作用する抵抗が小さいことにより、研削ホイールをスムーズに回転させて迅速に研削作業を完了できることが実証された。
【００９０】
（試験２）
実施例２として、Ｖリブドベルトを作製した。実施例２は、ベルトスリーブ１と同様のベルトスリーブを、製造装置５０と同様の製造装置で研削加工することで作製された。ベルトスリーブの外周面と研削ホイールの外周面との速度差は、５ｍ／ｓである。また、ベルトスリーブと研削ホイールとの接触面に、固形状の界面活性剤としての石鹸を供給した。
【００９１】
比較例２，３，４として、それぞれ、Ｖリブドベルトを作製した。比較例２は、ベルトスリーブと研削ホイールとの接触面に界面活性剤を供給していない点以外は、実施例２と同様の条件で作製された。また、比較例３は、ベルトスリーブと研削ホイールとの接触面に界面活性剤を供給していない点と、ベルトスリーブの外周面と研削ホイールの外周面との速度差が７ｍ／ｓ（実施例２の場合の１．４倍）とされている点以外は、実施例２と同様の条件で作製された。また、比較例４は、ベルトスリーブと研削ホイールとの接触面に界面活性剤を供給していない点と、ベルトスリーブの外周面と研削ホイールの外周面との速度差が２５ｍ／ｓ（実施例２の場合の５倍）とされている点以外は、実施例２と同様の条件で作製された。
【００９２】
実施例２、及び比較例２，３，４のそれぞれについて、切断面の顕微鏡写真を図７に示す。また、実施例２、及び比較例２，３，４のそれぞれについて、外周面の顕微鏡写真を図８に示す。また、実施例２、及び比較例２，３のそれぞれに関して、研削ホイールを駆動する電動モータの負荷電流と時間との関係を示すグラフ図を、図９に示す。
【００９３】
図７及び図８に示すように、比較例２では、表面平均繊維長さが１２０μｍであり、比較例３では、表面平均繊維長さが１１０μｍであり、比較例４では、表面平均繊維長さが４０μｍである。一方で、実施例２では、表面平均繊維長さが１５０μｍである。即ち、表面平均繊維長さに関して、実施例２は、比較例２の１２５％の値であり、比較例３の約１３６％の値であり、比較例４に対しては、３７５％という、高い値が実現されている。しかも、図７及び図８から明らかなように、実施例２では、圧縮ゴム層から突出している短繊維に関して突出量のムラが少なく、圧縮ゴム層の外周面の略全域に亘って、短繊維が略均等の長さに突出していることが明らかである。
【００９４】
また、図９に示すように、比較例２，３では、それぞれ、研削工程の実施中に、研削ホイールの負荷電流が、時間の経過とともに次第に高くなっているのに対して、実施例２では、研削ホイールの負荷電流は、時間の経過に拘らず略一定である。このことから、界面活性剤を用いることにより、ベルトスリーブの研削時に、研削ホイールの回転抵抗の増大が抑制されていることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、摩擦伝動ベルトの製造方法、摩擦伝動ベルト、及び摩擦伝動ベルトの製造装置として、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１ ベルトスリーブ
４ 心線
５ 圧縮ゴム層（ゴム層）
６ 短繊維
７ 外周面（表面）
８ 摩擦伝動面
１０ Ｖリブドベルト（摩擦伝動ベルト）
５１，５２ ロール
５３ 研削ホイール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有するベルトスリーブの前記ゴム層の表面に、プーリに当接する摩擦伝動面を形成する工程を含み、
前記工程では、前記ベルトスリーブを一対のロールに巻き掛け、前記ベルトスリーブにテンションを生じさせた状態で、前記ベルトスリーブを一対の前記ロールを用いて回転させ、研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの前記表面に当接させており、前記ベルトスリーブと前記研削ホイールとの接触面には界面活性剤が供給されることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルトを含むことを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記工程では、前記界面活性剤は、前記ベルトスリーブの前記ゴム層の前記表面及び前記研削ホイールの表面の少なくとも一方に塗布により供給されることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記工程では、前記ベルトスリーブの幅方向における前記接触面の全域に亘って前記界面活性剤が供給されることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記工程では、前記界面活性剤は、固形状又は液状で前記接触面に供給されることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記界面活性剤は、イオン界面活性剤を含み、
摩擦帯電列において、前記イオン界面活性剤の極性は、前記短繊維の極性と逆であることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項７】
プーリに当接する摩擦伝動面を表面に有する無端状のゴム層と、
前記ゴム層に埋設された心線及び短繊維と、
を備え、
ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有する製造用中間体としてのベルトスリーブを一対のロールに巻き掛け、前記ベルトスリーブにテンションを生じさせた状態で、前記ベルトスリーブを一対の前記ロールを用いて回転させつつ、研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの表面に当接させることで、前記摩擦伝動面が形成されており、
前記研削ホイールが前記ベルトスリーブに当接する際に、前記ベルトスリーブと前記研削ホイールとの接触面に界面活性剤が供給されていたことを特徴とする、摩擦伝動ベルト。
【請求項８】
ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有し、且つ、前記ゴム層の表面にプーリと当接するための摩擦伝動面が形成された摩擦伝動ベルトを製造するための製造装置であって、
ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有する製造用中間体としてのベルトスリーブを、テンションを生じさせた状態で巻き掛けて回転させるための一対のロールと、
前記ゴム層の前記表面を研削するために回転可能に構成された研削ホイールと、
前記研削ホイールと前記ベルトスリーブとの接触面に界面活性剤を供給するための界面活性剤供給部と、
を備えることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載の摩擦伝動ベルトの製造装置であって、
前記界面活性剤供給部は、固形状又は液状の界面活性剤を、前記ベルトスリーブの前記ゴム層の前記表面及び前記研削ホイールの表面の少なくとも一方に塗布することを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造装置。
【請求項１】
摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有するベルトスリーブの前記ゴム層の表面に、プーリに当接する摩擦伝動面を形成する工程を含み、
前記工程では、前記ベルトスリーブを一対のロールに巻き掛け、前記ベルトスリーブにテンションを生じさせた状態で、前記ベルトスリーブを一対の前記ロールを用いて回転させ、研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの前記表面に当接させており、前記ベルトスリーブと前記研削ホイールとの接触面には界面活性剤が供給されることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記摩擦伝動ベルトは、Ｖリブドベルトを含むことを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記工程では、前記界面活性剤は、前記ベルトスリーブの前記ゴム層の前記表面及び前記研削ホイールの表面の少なくとも一方に塗布により供給されることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記工程では、前記ベルトスリーブの幅方向における前記接触面の全域に亘って前記界面活性剤が供給されることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記工程では、前記界面活性剤は、固形状又は液状で前記接触面に供給されることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
前記界面活性剤は、イオン界面活性剤を含み、
摩擦帯電列において、前記イオン界面活性剤の極性は、前記短繊維の極性と逆であることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項７】
プーリに当接する摩擦伝動面を表面に有する無端状のゴム層と、
前記ゴム層に埋設された心線及び短繊維と、
を備え、
ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有する製造用中間体としてのベルトスリーブを一対のロールに巻き掛け、前記ベルトスリーブにテンションを生じさせた状態で、前記ベルトスリーブを一対の前記ロールを用いて回転させつつ、研削ホイールを回転させながら前記ベルトスリーブの表面に当接させることで、前記摩擦伝動面が形成されており、
前記研削ホイールが前記ベルトスリーブに当接する際に、前記ベルトスリーブと前記研削ホイールとの接触面に界面活性剤が供給されていたことを特徴とする、摩擦伝動ベルト。
【請求項８】
ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有し、且つ、前記ゴム層の表面にプーリと当接するための摩擦伝動面が形成された摩擦伝動ベルトを製造するための製造装置であって、
ゴム層に心線及び短繊維が埋設された構成を有する製造用中間体としてのベルトスリーブを、テンションを生じさせた状態で巻き掛けて回転させるための一対のロールと、
前記ゴム層の前記表面を研削するために回転可能に構成された研削ホイールと、
前記研削ホイールと前記ベルトスリーブとの接触面に界面活性剤を供給するための界面活性剤供給部と、
を備えることを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載の摩擦伝動ベルトの製造装置であって、
前記界面活性剤供給部は、固形状又は液状の界面活性剤を、前記ベルトスリーブの前記ゴム層の前記表面及び前記研削ホイールの表面の少なくとも一方に塗布することを特徴とする、摩擦伝動ベルトの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９６４８８（Ｐ２０１３−９６４８８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９２９９（Ｐ２０１１−２３９２９９）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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