摩擦伝動ベルト及びその製造方法、並びにそれを用いたベルト伝動装置
【課題】摩擦伝動ベルトにおいて、耐熱走行性能を維持しつつスティック−スリップ音を抑制する。
【解決手段】摩擦伝動ベルトＢは、ベルト本体１０の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層１１を備える。圧縮ゴム層１１は、可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成された表面ゴム層１６と、表面ゴム層１６よりもベルト内部側に設けられ可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成された内部ゴム層１７と、を有する。
【解決手段】摩擦伝動ベルトＢは、ベルト本体１０の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層１１を備える。圧縮ゴム層１１は、可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成された表面ゴム層１６と、表面ゴム層１６よりもベルト内部側に設けられ可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成された内部ゴム層１７と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト本体の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層を備えた摩擦伝動ベルト及びその製造方法、並びにそれを用いたベルト伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被水時における摩擦伝動ベルトとプーリとの間のスリップによりスティック−スリップ音が生じるという課題が知られている。
【０００３】
この課題の解決手段として、特許文献１には、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層を含む弾性体層からなり、エチレン−α−オレフィンエラストマーを用いた動力伝動用ベルトにおいて、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して、溶解度指数が８．３〜１０．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２の可塑剤又は軟化剤が０．７〜１０質量部含まれているものが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層を含む弾性体層からなるＶリブドベルトにおいて、摩擦伝動面となるリブ部が、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、溶解度指数が８．３〜１０．７（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２の可塑剤を１０〜２５重量部、及び無機充填剤を６０〜１１０重量部配合したゴム組成物で構成されたものが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層を含む弾性体層からなるＶリブドベルトにおいて、摩擦伝動面となるリブ部が、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、エーテルエステル系可塑剤を５〜２５重量部配合したゴム組成物で構成されたものが開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、異音特性、屈曲寿命特性、及び耐寒特性のいずれもを向上させることを目的として、Ｖリブ先端に可塑剤を塗布したＶリブドベルトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４７３９２号公報
【特許文献２】特開２００７−２３２２０５号公報
【特許文献３】特開２００８−１９５９１４号公報
【特許文献４】特開昭５９−１８７１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、摩擦伝動ベルトにおいて、スティック−スリップ音を抑制するために、プーリに接触して動力を伝達する部分のゴム組成物に多くの可塑剤を含有させたのでは、耐熱走行性能を低下させてしまうこととなる。
【０００９】
本発明の課題は、摩擦伝動ベルトにおいて、耐熱走行性能を維持しつつスティック−スリップ音を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の摩擦伝動ベルトは、ベルト本体の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層を備えたものであって、
上記圧縮ゴム層は、可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成された表面ゴム層と、該表面ゴム層よりもベルト内部側に設けられ可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成された内部ゴム層と、を有する。
【００１１】
本発明のベルト伝動装置は、本発明の摩擦伝動ベルトが複数のプーリに巻き掛けられたものである。
【００１２】
本発明の摩擦伝動ベルトの製造方法は、ベルト成形型におけるプーリに接触する圧縮ゴム層を形成するための成型面に、ベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させて架橋させるものであって、
ベルト成形型の成型面にベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させる前に、該ベルト成形型の成型面及び／又は該ベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に予め可塑剤を付着させるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧縮ゴム層が表面ゴム層とそのベルト内部側に設けられた内部ゴム層とを有し、前者が可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成され、また、後者が可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成されているので、圧縮ゴム層の表層の一部分である表面ゴム層によってスティック−スリップ音の抑制機能が担われ、そのため全体としてはベルト走行性能の低下が抑えられ、結果として、耐熱走行性能を維持しつつスティック−スリップ音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るＶリブドベルトの斜視図である。
【図２】実施形態に係るＶリブドベルトの要部拡大断面図である。
【図３】実施形態に係る自動車の補機駆動ベルト伝動装置のプーリレイアウトを示す図である。
【図４】ベルト成形型の縦断面図である。
【図５】ベルト成形型の一部分の拡大縦断面図である。
【図６】積層体を形成する工程を示す説明図である。
【図７】積層体の表面に可塑剤を塗布する工程を示す説明図である。
【図８】積層体の表面に短繊維を吹き付ける工程を示す説明図である。
【図９】積層体を外型にセットする工程を示す説明図である。
【図１０】外型に粉体を吹き付ける工程を示す説明図である。
【図１１】外型を内型の外側に設ける工程を示す説明図である。
【図１２】ベルトスラブを成型する工程を示す説明図である。
【図１３】被水時異音評価用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【図１４】耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【図１５】耐摩耗性評価用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１及び２は、本実施形態に係るＶリブドベルトＢ（摩擦伝動ベルト）を示す。本実施形態に係るＶリブドベルトＢは、例えば、自動車のエンジンルーム内に設けられる補機駆動ベルト伝動装置等に用いられるものである。本実施形態に係るＶリブドベルトＢは、例えば、ベルト周長７００〜３０００ｍｍ、ベルト幅１０〜３６ｍｍ、及びベルト厚さ４．０〜５．０ｍｍである。
【００１７】
本実施形態に係るＶリブドベルトＢは、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１と中間の接着ゴム層１２とベルト外周側の背面ゴム層１３との三重層に構成されたＶリブドベルト本体１０を備えており、接着ゴム層１２には、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配された心線１４が埋設されている。
【００１８】
圧縮ゴム層１１は、複数のＶリブ１５がベルト内周側に垂下するように設けられている。複数のＶリブ１５は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形の突条に形成されていると共に、ベルト幅方向に並設されている。各Ｖリブ１５は、例えば、リブ高さが２．０〜３．０ｍｍ、基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍに形成されている。また、リブ数は、例えば、３〜６個である（図１では、リブ数が６）。
【００１９】
圧縮ゴム層１１は、プーリ接触表面全体に沿うように層状に形成された表面ゴム層１６とその表面ゴム層１６よりもベルト内部側に設けられた内部ゴム層１７とを有する。圧縮ゴム層１１は、例えば、全体の厚さが２．０〜２．５ｍｍ、表面ゴム層１６の厚さが０．３〜０．６ｍｍ、及び内部ゴム層１７の厚さが１．６〜２．０ｍｍである。
【００２０】
圧縮ゴム層１１の表面ゴム層１６及び内部ゴム層１７のそれぞれは、原料ゴムに種々の配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたゴム組成物で形成されている。
【００２１】
圧縮ゴム層１１の表面ゴム層１６及び内部ゴム層１７のそれぞれを形成するゴム組成物の原料ゴムは、例えば、エチレン・プロピレンコポリマー（ＥＰＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、エチレン・オクテンコポリマー、エチレン・ブテンコポリマーなどのエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。原料ゴムは、これらのうちエチレン−α−オレフィンエラストマーであることが好ましい。原料ゴムは、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。
【００２２】
配合剤としては、カーボンブラックなどの補強材、加硫促進剤、架橋剤、老化防止剤、軟化剤等が挙げられる。
【００２３】
補強材としては、カーボンブラックでは、例えば、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ−３３９、ＨＡＦ、Ｎ−３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ−２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラックが挙げられる。補強剤としてはシリカも挙げられる。補強剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。補強材は、耐摩耗性及び耐屈曲性のバランスが良好となるという観点から、原料ゴム１００質量部に対する配合量が３０〜８０質量部であることが好ましい。
【００２４】
表面ゴム層１６を形成するゴム組成物及び内部ゴム層１７を形成するゴム組成物のいずれもがカーボンブラックを含有している場合、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックの窒素吸着比表面積は例えば２０〜１００ｍ２／ｇであり、内部ゴム層１７を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックの窒素吸着比表面積は例えば２０〜５０ｍ２／ｇである。そして、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックは、内部ゴム層１７を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックよりも、窒素吸着比表面積が大きいことが好ましい。
【００２５】
加硫促進剤としては、酸化マグネシウムや酸化亜鉛（亜鉛華）などの金属酸化物、金属炭酸塩、ステアリン酸などの脂肪酸及びその誘導体等が挙げられる。加硫促進剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。加硫促進剤は、原料ゴム１００質量部に対する配合量が例えば０．５〜８質量部である。
【００２６】
架橋剤としては、例えば、硫黄、有機過酸化物が挙げられる。架橋剤として、硫黄を用いたものでもよく、また、有機過酸化物を用いたものでもよく、さらには、それらの両方を併用したものでもよい。架橋剤は、硫黄の場合、原料ゴム１００質量部に対する配合量が０．５〜４．０質量部であることが好ましく、有機過酸化物の場合、原料ゴム１００質量部に対する配合量が例えば０．５〜８質量部である。
【００２７】
老化防止剤としては、アミン系、キノリン系、ヒドロキノン誘導体、フェノール系、亜リン酸エステル系のものが挙げられる。老化防止剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。老化防止剤は、原料ゴム１００質量部に対する配合量が例えば０〜８質量部である。
【００２８】
軟化剤としては、例えば、石油系軟化剤、パラフィンワックスなどの鉱物油系軟化剤、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落下生油、木ろう、ロジン、パインオイルなどの植物油系軟化剤が挙げられる。軟化剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。石油系軟化剤以外の軟化剤は、原料ゴム１００質量部に対する配合量が例えば２〜３０質量部である。
【００２９】
表面ゴム層１６を形成するゴム組成物は、内部ゴム層１７を形成するゴム組成物と比べて、相対的に多くの可塑剤を含有している。表面ゴム層１６を形成するゴム組成物における可塑剤の含有量は５〜３０質量％であることが好ましく、１０〜２０質量％であることがより好ましい。表面ゴム層１６が含有する可塑剤は、層厚さ方向に濃度が均一であってもよく、また、層厚さ方向に濃度分布を有していてもよく、その場合、層厚さ方向の内部側から表面側に向かって可塑剤の濃度が高くなった濃度分布を有することが好ましい。表面ゴム層１６を形成するゴム組成物は可塑剤の含有を除いて内部ゴム層１７を形成するゴム組成物と同一であってもよい。
【００３０】
可塑剤としては、例えば、エーテル系、エステル系、エーテルエステル系、フタル酸誘導体系、アジピン酸誘導体系、セバシン酸誘導体系、トリメリット酸誘導体系、リン酸誘導体系等のものが挙げられる。可塑剤は、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物の原料ゴムがエチレン−α−オレフィンエラストマーである場合には、エチレン−α−オレフィンエラストマーよりも溶解度指数（ＳＰ値）が大きいことが好ましく、具体的には、エチレン−α−オレフィンエラストマーの溶解度指数（ＳＰ値）は８．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であるが、可塑剤の溶解度指数（ＳＰ値）は８．３〜１０．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であることが好ましい。かかる可塑剤としては、ＳＰ値が約９．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であり、水との濡れ性が良好であるエーテルエステル系可塑剤が挙げられる。可塑剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。
【００３１】
表面ゴム層１６を形成するゴム組成物は、耐摩耗性を高める観点から、短繊維１８を含有していてもよい。その場合、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物が短繊維１８を相対的に多く含有している一方、内部ゴム層１７を形成するゴム組成物が短繊維を相対的に少なく含有している乃至短繊維を含有していない構成であることが好ましい。短繊維１８は、表面ゴム層１６の表面を被覆すると共に、各々、基端部がゴムに埋まり、先端部が表面から突出するように設けられていることが好ましい。短繊維１８は、表面ゴム層１６の層内部には設けられず、表面ゴム層１６の表面のみに設けられていることが好ましい。
【００３２】
短繊維１８としては、例えば、ナイロン短繊維、ビニロン短繊維、アラミド短繊維、ポリエステル短繊維、綿短繊維が挙げられる。短繊維１８は、長繊維を長さ方向に沿って所定長に切断して製造される。短繊維１８は、例えば、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下「ＲＦＬ水溶液」という。）等に浸漬した後に加熱する接着処理が施されたものであってもよい。短繊維１８は、例えば、長さが０．２〜５．０ｍｍ、繊維径が１０〜５０μｍである。
【００３３】
また、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物は、耐摩耗性を高める観点から、摩擦係数低減材として、粉状乃至粒状のモンモリロナイト及び重量平均分子量が１００万以上である粉状乃至粒状の超高分子量ポリエチレン樹脂のうち少なくとも一方を含有していてもよい。表面ゴム層１６を形成するゴム組成物におけるモンモリロナイト及び／又は超高分子量ポリエチレン樹脂の含有量は、原料ゴム１００質量部に対して例えば１０〜４０質量部である。モンモリロナイト或いは超高分子量ポリエチレン樹脂の粒径は例えば１〜１５０μｍである。
【００３４】
内部ゴム層１７を形成するゴム組成物は、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物と比べて、相対的に少ない可塑剤を含有している乃至可塑剤を含有していない。内部ゴム層１７を形成するゴム組成物における可塑剤の含有量は例えば、０〜５質量％であることが好ましく、０〜２質量％であることがより好ましく、０であること、つまり、可塑剤を含有していないことが最も好ましい。
【００３５】
圧縮ゴム層１１は、さらに表面ゴム層１６の表面を被覆して複合化した粉体層１９を有していてもよい。Ｖリブドベルトの加硫成型後にＶリブ表面にタルク等の粉体を吹き付けて付着させた場合、ベルト走行時のプーリとの接触により短時間でＶリブ表面に付着した粉体が脱落してしまうという問題、特に、雨天時に被水すると、粉体が水で流されて極めて容易にＶリブ表面から脱落し、粉体による異音防止効果が消失してしまうという問題がある。しかしながら、上記のように表面ゴム層１６の表面を被覆して複合化した粉体層１９があると、プーリとの間で生じるスリップ音の抑制効果を長期に亘って得ることができる。また、粉体層１９による摩擦係数の低減効果もあるので、プーリとの接触による摩耗も抑えることができ、さらに、粉体層１９表面の凹凸により被水時のハイドロプレーニングを防止（水切り）して被水によるスリップを防止することができる。
【００３６】
粉体層１９は、表面ゴム層１６表面全体を被覆するように設けられていてもよく、また、例えば、ベルト半周分の表面のみ、或いは、ベルト幅方向の内側又は外側の表面のみのように部分的に被覆するように設けられていてもよい。粉体層１９の粉体は、その一部分がゴムに埋まって複合化していることが好ましい。粉体層１９の厚さは、ゴム表面が露出する程度であることが好ましく、具体的には、０．１〜２００μｍであることが好ましく、１．０〜１００μｍであることがより好ましい。
【００３７】
粉体層１９を形成する粉体としては、例えば、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、層状珪酸塩等が挙げられる。粉体は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種が混合されて構成されていてもよい。粉体の粒径は０．１〜１５０μｍであることが好ましく、０．５〜６０μｍであることがより好ましい。ここで、粒径とは、ふるい分け法によって測定した試験用ふるいの目開きで表したもの、沈降法によるストークス相当径で表したもの、及び光散乱法による球相当径、並びに電気抵抗試験方法による球相当値で表したもののいずれかである。
【００３８】
層状珪酸塩としては、スメクタイト族、バーミュライト族、カオリン族が挙げられる。スメクタイト族としては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト等が挙げられる。バーミュライト族としては、例えば、３八面体型バーミュライト、２八面体型バーミュライト等が挙げられる。カオリン族としては、例えば、カオリナイト、ディッカイト、ハロイサイト、リザーダイト、アメサイト、クリソタイル等が挙げられる。層状珪酸塩は、これらのうちスメクタイト族のモンモリロナイトが好ましい。
【００３９】
以上の構成の通り、本実施形態に係るＶリブドベルトＢでは、圧縮ゴム層１１が表面ゴム層１６とそのベルト内部側に設けられた内部ゴム層１７とを有し、前者が可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成され、また、後者が可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成されているので、圧縮ゴム層１１の表層の一部分である表面ゴム層１６によってスティック−スリップ音の抑制機能が担われ、そのため全体としてはベルト走行性能の低下が抑えられ、結果として、耐熱走行性能を維持しつつスティック−スリップ音を抑制することができる。
【００４０】
接着ゴム層１２は、断面横長矩形の帯状に構成されており、厚さが例えば１．０〜２．５ｍｍである。背面ゴム層１３も、断面横長矩形の帯状に構成されており、厚さが例えば０．４〜０．８ｍｍである。背面ゴム層１３の表面は、ベルト背面が接触する平プーリとの間で生じる音を抑制する観点から、織布の布目が転写された形態に形成されていることが好ましい。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３は、原料ゴムに種々の配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたゴム組成物で形成されている。背面ゴム層１３は、ベルト背面が接触する平プーリとの接触で粘着が生じるのを抑制する観点から、接着ゴム層１２よりもやや硬めのゴム組成物で形成されていることが好ましい。なお、圧縮ゴム層１１と接着ゴム層１２とでＶリブドベルト本体１０を構成し、背面ゴム層１３の代わりに、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された織布、編物、不織布等で構成された補強布が設けられた構成であってもよい。
【００４１】
接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を形成するゴム組成物の原料ゴムとしては、例えば、エチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３の原料ゴムは圧縮ゴム層１１の原料ゴムと同一であることが好ましい。
【００４２】
配合剤としては、圧縮ゴム層１１と同様、例えば、カーボンブラックなどの補強材、加硫促進剤、架橋剤、老化防止剤、軟化剤等が挙げられる。
【００４３】
圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３は、別配合のゴム組成物で形成されていてもよく、また、同じ配合のゴム組成物で形成されていてもよい。
【００４４】
心線１４は、ポリエステル繊維（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚り糸で構成されている。心線１４は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が施されている。
【００４５】
図３は、本実施形態に係るＶリブドベルトＢを用いた自動車の補機駆動ベルト伝動装置２０のプーリレイアウトを示す。この補機駆動ベルト伝動装置２０は、ＶリブドベルトＢが４つのリブプーリ及び２つの平プーリの６つのプーリに巻き掛けられて動力を伝達するサーペンタインドライブ方式のものである。
【００４６】
この補機駆動ベルト伝動装置２０は、最上位置のパワーステアリングプーリ２１、そのパワーステアリングプーリ２１の下方に配置されたＡＣジェネレータプーリ２２、パワーステアリングプーリ２１の左下方に配置された平プーリのテンショナプーリ２３と、そのテンショナプーリ２３の下方に配置された平プーリのウォーターポンププーリ２４と、テンショナプーリ２３の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ２５と、そのクランクシャフトプーリ２５の右下方に配置されたエアコンプーリ２６と、を備えている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ２３及びウォーターポンププーリ２４以外は全てリブプーリである。これらのリブプーリ及び平プーリは、例えば、金属のプレス加工品や鋳物、ナイロン樹脂、フェノール樹脂などの樹脂成形品で構成されており、また、プーリ径がφ５０〜１５０ｍｍである。
【００４７】
この補機駆動ベルト伝動装置２０では、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１５側が接触するようにパワーステアリングプーリ２１に巻き掛けられ、次いで、ベルト背面が接触するようにテンショナプーリ２３に巻き掛けられた後、Ｖリブ１５側が接触するようにクランクシャフトプーリ２５及びエアコンプーリ２６に順に巻き掛けられ、さらに、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ２４に巻き掛けられ、そして、Ｖリブ１５側が接触するようにＡＣジェネレータプーリ２２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ２１に戻るように設けられている。プーリ間で掛け渡されるＶリブドベルトＢの長さであるベルトスパン長は例えば５０〜３００ｍｍである。プーリ間で生じ得るミスアライメントは０〜２°である。
【００４８】
次に、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法の一例について図４〜１１に基づいて説明する。
【００４９】
本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造では、図４及び５に示すように、同心状に設けられた、各々、円筒状の内型３１及び外型３２からなるベルト成形型３０を用いる。
【００５０】
このベルト成形型３０では、内型３１はゴム等の可撓性材料で形成されている。外型３２は、金属等の剛性材料で形成されている。外型３２の内周面は成型面に構成されており、その外型３２の内周面には、Ｖリブ形成溝３３が軸方向に一定ピッチで設けられている。また、外型３２には、水蒸気等の熱媒体や水等の冷媒体を流通させて温調する温調機構が設けられている。そして、このベルト成形型３０では、内型３１を内部から加圧膨張させるための加圧手段が設けられている。
【００５１】
本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造において、まず、原料ゴムに各配合物を配合し、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練し、得られた未架橋ゴム組成物をカレンダー成形等によってシート状に成形して、圧縮ゴム層１１における表面ゴム層１６用の未架橋ゴムシート１６’（ベルト形成用の未架橋ゴム組成物）及び内部ゴム層１７用の未架橋ゴムシート１７’（ベルト形成用の未架橋ゴム組成物）を作製する。同様に、接着ゴム層１２用及び背面ゴム層１３用の未架橋ゴムシート１２’，１３’も作製する。また、心線１４となる撚り糸１４’をＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理を行った後、撚り糸１４’をゴム糊に浸漬して加熱乾燥する接着処理を行う。
【００５２】
次いで、図６に示すように、表面が平滑な円筒ドラム３４上にゴムスリーブ３５を被せ、その上に、背面ゴム層１３用の未架橋ゴムシート１３’、及び接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’を順に巻き付けて積層し、その上から心線１４用の撚り糸１４’を円筒状の内型３１に対して螺旋状に巻き付け、さらにその上から接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’、並びに圧縮ゴム層１１における内部ゴム層１７用の未架橋ゴムシート１７’、及び表面ゴム層１６用の未架橋ゴムシート１６’を順に巻き付けて積層体１０’を形成する。なお、ゴムスリーブ３５の外周面は成型面に構成されており、その外周面には、織布の布目形成模様等が設けられている。
【００５３】
次いで、図７に示すように、積層体１０’の表面に可塑剤Ｐを塗布する。可塑剤Ｐの塗布方法は、特に限定されるものではなく、刷毛塗りでもよく、また、スプレーによる吹き付けであってもよい。また、表面ゴム層１６の表面に短繊維１８を設ける場合には、図８に示すように、可塑剤Ｐを塗布した積層体１０’の表面に短繊維１８を吹き付けて、可塑剤Ｐをバインダーとして短繊維１８の層を設ければよい。短繊維１８の層の厚さは１０〜３００μｍとすることが好ましく、５０〜２００μｍとすることがより好ましい。なお、積層体１０’の表面への可塑剤Ｐの塗布に代えて、又は、積層体１０’の表面への可塑剤Ｐの塗布に加えて、外型３２の内周面の成型面に可塑剤Ｐを塗布してもよい。この場合、外型３２の内周面の成型面に可塑剤Ｐをバインダーとして短繊維１８の層を設けてもよい。また、積層体１０’の表面及び／又は外型３２の内周面の成型面への可塑剤Ｐの塗布に代えて、表面ゴム層１６用の未架橋ゴムシート１６’を相対的に可塑剤の含有量が多いゴム組成物で形成すると共に、内部ゴム層１７用の未架橋ゴムシート１７’を相対的に可塑剤の含有量が少ない乃至可塑剤を含有しないゴム組成物で形成してもよい。
【００５４】
次いで、積層体１０’を設けたゴムスリーブ３５を円筒ドラム３４から外し、図９に示すように、それを外型３２の内周面側に内嵌め状態にセットする。表面ゴム層１６の表面を被覆するように粉体層１９を設ける場合には、可塑剤Ｐの塗布を積層体１０’の表面に行い、図１０に示すように、外型３２の内周面の成型面に粉体を吹き付けて粉体の層１９’を設ければよい。粉体の層１９’の厚さは０．１〜２００μｍとすることが好ましく、１．０〜１００μｍとすることがより好ましい。また、このとき、外型３２への付着性を高める観点から、吹き付ける粉体を例えば１０〜１００ｋＶの電圧をかけて帯電させることが好ましい。この粉体の吹き付けは一般の粉体塗装装置を用いて行うことができる。なお、外型３２の内周面の成型面への粉体の吹き付けに代えて、又は、外型３２の内周面の成型面への粉体の吹き付けに加えて、積層体１０’の表面に粉体を吹き付けてもよい。
【００５５】
次いで、図１１に示すように、内型３１を外型３２にセットされたゴムスリーブ３５内に位置付けて密閉する。
【００５６】
続いて、外型３２を加熱すると共に、内型３１の密封された内部に高圧空気等を注入して加圧する。このとき、図１２に示すように、内型３１が膨張し、外型３２の成型面に、積層体１０’のベルト形成用の未架橋ゴムシート１６’，１７’，１２’，１３’が圧縮され、また、それらの架橋が進行して一体化すると共に撚り糸１４’と複合化し、最終的に、円筒状のベルトスラブＳが成型される。また、積層体１０’の表面及び／又は外型３２の内周面の成型面に付着した可塑剤Ｐが積層体１０’のベルト形成用の未架橋ゴムシート１６’の表層に拡散浸透して相対的に可塑剤の含有量が多い表面ゴム層１６が形成され、その表面ゴム層１６のベルト内部側に相対的に可塑剤の含有量が少ない乃至可塑剤を含有していない内部ゴム層１７が形成される。さらに、予め積層体１０’の表面及び／又は外型３２の内周面の成型面に短繊維１８や粉体の層１９’を設けた場合には、それらが表面ゴム層１６の表面部で複合化して短繊維１８が植毛状態に設けられ、粉体層１９が形成される。このベルトスラブＳの成型温度は例えば１００〜１８０℃、成型圧力は例えば０．５〜２．０ＭＰａ、成型時間は例えば１０〜６０分である。
【００５７】
そして、内型３１の内部を減圧して密閉を解き、内型３１と外型３２との間でゴムスリーブ３５を介して成型されたベルトスラブＳを取り出し、それを所定幅に輪切りして表裏を裏返すことによりＶリブドベルトＢが得られる。
【００５８】
なお、本実施形態では、摩擦伝動ベルトとしてＶリブドベルトＢを示したが、特にこれに限定されるものではなく、ローエッジタイプのＶベルト等であってもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、ベルト伝動装置として自動車の補機駆動ベルト伝動装置２０を示したが、特にこれに限定されるものではなく、一般産業用等のベルト伝動装置であってもよい。
【実施例】
【００６０】
（Ｖリブドベルト）
実施例１〜６及び比較例１〜５のＶリブドベルトを作製した。それぞれの特徴的構成については表１及び２にも示す。
【００６１】
＜実施例１＞
ＥＰＤＭ組成物の圧縮ゴム層用、接着ゴム層用、及び背面ゴム層用それぞれの未架橋ゴムシート、並びに心線用の撚り糸を準備した。
【００６２】
具体的には、圧縮ゴム層の表面ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ１（三井化学社製、商品名：ＥＰＴ３０４５、ＳＰ値８．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２）を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック１（三菱化学社製、ＨＡＦカーボン、窒素吸着比表面積：７９ｍ２／ｇ）を５０質量部、パラフィンオイル１（出光興産社製、商品名：ダイアナプロセスオイルＰＳ−９０、ＳＰ値７．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２）を８質量部、加硫剤（細井化学社製 商品名：オイル硫黄）を１．６質量部、加硫促進剤１（大内新興化学社製 商品名：ＥＭ−２）を２．８質量部、加硫促進剤２（大内新興化学社製 商品名：ＭＳＡ）を１．２質量部、加硫助剤１（花王社製 ステアリン酸）を１質量部、加硫助剤２（堺化学社製 亜鉛華２号）を５質量部、老化防止剤１（大内新興化学社製 商品名：ノクラック２２４）を２質量部、老化防止剤２（大内新興化学社製 商品名：ノクラックＭＢ）を１質量部、及び超高分子量ポリエチレン（三井化学社製 商品名：ハイゼックスミリオン２４０Ｓ、重量平均分子量：２００万）を３０質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００６３】
圧縮ゴム層の内部ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ１を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック２（昭和キャボット社製、商品名：ショウワブラックＩＰ２００カーボン、窒素吸着比表面積：２６ｍ２／ｇ）を７０質量部、パラフィンオイル１を８質量部、加硫剤を１．６質量部、加硫促進剤１を２．８質量部、加硫促進剤２を１．２質量部、加硫助剤１を１質量部、加硫助剤２を５質量部、老化防止剤１を２質量部、及び老化防止剤２を１質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００６４】
接着ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ２（ダウケミカル社製、商品名：Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ４６４０）を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック１を５０質量部、シリカ（トクヤマ社製 商品名：トクシールＧｕ）を２０質量部、パラフィンオイル２（日本サン化学社製、商品名：サンフレックス２２８０）を２０質量部、加硫剤を３質量部、加硫促進剤３（大内新興化学社製 商品名：ＥＰ−１５０）を２．５質量部、加硫助剤１を１質量部、加硫助剤２を５質量部、老化防止剤１を２質量部、老化防止剤２を１質量部、粘着付与剤（日本ゼオン社製 商品名：石油樹脂クイントンＡ−１００）を５質量部、及び短繊維（綿粉）を２質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００６５】
背面ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ２を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック３（東海カーボン社製、商品名：ＦＥＦカーボン）を６０質量部、パラフィンオイル２を８質量部、加硫剤を１．６質量部、加硫促進剤２を１．２質量部、加硫促進剤３を２．８質量部、加硫助剤１を１質量部、加硫助剤２を５質量部、老化防止剤１を２質量部、老化防止剤２を１質量部、及び短繊維（旭化成社製 商品名：ナイロン６６、タイプＴ−５）を１３質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００６６】
心線用の撚り糸は、帝人社製のポリエステル繊維の１１００ｄｔｅｘ／２×３（上撚り数９．５Ｔ／１０ｃｍ（Ｚ）、下撚り数２．１９Ｔ／１０ｃｍ）構成のものとした。この撚り糸には、固形分濃度２０質量％であるイソシアネートのトルエン溶液に浸漬した後に２４０℃で４０秒間加熱乾燥させる処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に２００℃で８０秒間加熱乾燥させる処理、及び接着ゴム層用ゴム組成物をトルエンに溶解させたゴム糊に浸漬した後に６０℃で４０秒間加熱乾燥させる処理を順に施した。
【００６７】
なお、ＲＦＬ水溶液は、水１００質量部に、レゾルシン７．３１質量部、ホルマリン（３７質量％）１０．７７質量部、及び１０質量％水酸化ナトリウム水溶液（固形分３．３質量部）を加えて攪拌し、その後に水６０．９１質量部を追加して攪拌しながら５時間熟成させることにより（レゾルシン（Ｒ）のモル）／（ホルマリン（Ｆ）のモル）＝０．５のＲＦ水溶液を調製し、このＲＦ水溶液に、固形分濃度が４０質量％であるクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）ラテックス（Ｌ）を、（ＲＦの固形分質量）／（Ｌの固形分質量）＝０．２５となるように加え（全体の固形分濃度が４５．２質量％）、さらに固形分濃度が２０質量％となるように水を追加して攪拌しながら１２時間熟成させることにより調製した。
【００６８】
そして、表面が平滑な円筒ドラム上にゴムスリーブを被せ、その上に背面ゴム層用の未架橋ゴムシート、及び接着ゴム層用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けた後、その上に接着処理を施した撚り糸を螺旋状に巻き付け、その上にさらに接着ゴム層用の未架橋ゴムシート、圧縮ゴム層の内部ゴム層用の未架橋ゴムシート、及び表面ゴム層用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けてゴムスリーブ上に積層体を形成し、その積層体の外周面にエーテルエステル系可塑剤（ＡＤＥＫＡ社製 商品名：アデカサイザーＲＳ７００、ＳＰ値８．９（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２）１００ｇを塗布した後、ナイロン短繊維（ローディア社製 商品名：ローディアＳＤ、繊維長０．６ｍｍ）を吹き付けて短繊維の層を設けた。
【００６９】
一方、外型の内周面に１００ｋＶで帯電させたタルクの粉体（富士タルク社製 商品名：ＤＳ−３４、粒径２０μｍ）を吹き付けて粉体層を設け、そこに上記積層体をセットすると共に、その外型を内型に被せて密閉した。
【００７０】
次いで、外型を加熱すると共に内型の密封された内部を加圧することによりゴムスリーブ上の積層体を円筒状のベルトスラブに加硫成型した。成型温度は１７０℃、成型圧力は１．０ＭＰａ、成型時間は３０分とした。
【００７１】
このベルトスラブから製造したＶリブドベルトを実施例１とした。この実施例１のＶリブドベルトは、圧縮ゴム層が、粉体層と、可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成された表面ゴム層と、そのベルト内部側に設けられた可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成された内部ゴム層とを有するものである。また、実施例１のＶリブドベルトは、ベルト周長が１１１５ｍｍ、ベルト厚さが４．３ｍｍ、Ｖリブ高さが２．０ｍｍ、及びリブ数が６個のもの（ベルト幅２１．３６ｍｍ）である。
【００７２】
＜実施例２＞
外型の内周面への粉体の吹き付けを行わなかった、つまり、圧縮ゴム層が粉体層を有さないことを除いて実施例１と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例２とした。
【００７３】
＜実施例３＞
さらに積層体の外周面に可塑剤を塗布した後のナイロン短繊維の吹き付けを行わなかった、つまり、圧縮ゴム層が粉体層を有さず、且つ表面ゴム層が短繊維を有さないことを除いて実施例２と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例３とした。
【００７４】
＜実施例４＞
さらに圧縮ゴム層の表面ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、内部ゴム層用の未架橋ゴムシートと同一のものを用いたことを除いて実施例３と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例４とした。
【００７５】
＜実施例５＞
圧縮ゴム層の表面ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、カーボンブラック１の代わりにカーボンブラック２を配合したものを用いたことを除いて実施例１と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例５とした。
【００７６】
＜実施例６＞
圧縮ゴム層の表面ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、原料ゴム１００質量部に対し、エーテルエステル系可塑剤を８質量部配合したものを用い、積層体の外周面へのエーテルエステル系可塑剤の塗布を行わなかったことを除いて実施例１と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例６とした。
【００７７】
＜比較例１＞
さらに積層体の外周面へのエーテルエステル系可塑剤の塗布を行わなかった、つまり、圧縮ゴム層が可塑剤の含有量が相対的に多い表面ゴム層を有さないことを除いて実施例４と同一の方法により製造したＶリブドベルトを比較例１とした。
【００７８】
＜比較例２＞
ＥＰＤＭ組成物の圧縮ゴム層用、接着ゴム層用、及び背面ゴム層用それぞれの未架橋ゴムシート、並びに心線用の撚り糸を準備した。
【００７９】
圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ１を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック２を６０質量部、加硫剤を１．６質量部、加硫促進剤１を２．８質量部、加硫促進剤２を１．２質量部、加硫助剤１を１質量部、加硫助剤２を５質量部、老化防止剤１を２質量部、及び老化防止剤２を１質量部、短繊維（旭化成社製 商品名：ナイロン６６、タイプＴ−５、繊維長１ｍｍ）を２５質量部、及びエーテルエステル系可塑剤（ＡＤＥＫＡ社製 商品名：アデカサイザーＲＳ７００）を５質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００８０】
接着ゴム層用、及び背面ゴム層用それぞれの未架橋ゴムシート、並びに心線用の撚り糸は、実施例１と同一のもので構成した。
【００８１】
そして、表面が平滑な円筒ドラム上に背面ゴム層用の未架橋ゴムシート、及び接着ゴム層用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けた後、その上に接着処理を施した撚り糸を螺旋状に巻き付け、その上にさらに接着ゴム層用の未架橋ゴムシート、及び圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けて積層体を形成した。
【００８２】
次いで、円筒ドラム上の積層体に筒状のゴムスリーブを被せ、それを加硫缶に入れて加熱及び加圧することにより積層体を円筒状のベルトスラブに加硫成型した。成型温度は１７０℃、成型圧力は０．９ＭＰａ、成型時間は３０分とした。
【００８３】
そして、ベルトスラブの外周を砥石で研削してＶリブを形成すると共に所定幅に幅切りして製造したＶリブドベルトを比較例２とした。比較例２のＶリブドベルトとして、ベルト周長が１１１５ｍｍ、ベルト厚さが４．３ｍｍ、Ｖリブ高さが２．０ｍｍ、及びリブ数が６個のもの（ベルト幅２１．３６ｍｍ）を作製した。
【００８４】
＜比較例３＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートにおけるエーテルエステル系可塑剤の配合量を原料ゴム１００質量部に対して１５質量部としたことを除いて比較例２と同一の方法により製造したＶリブドベルトを比較例３とした。
【００８５】
＜比較例４＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートにおけるエーテルエステル系可塑剤の配合量を原料ゴム１００質量部に対して４質量部とし、また、パラフィンオイル１を原料ゴム１００質量部に対して４質量部配合したことを除いて比較例２と同一の方法により製造したＶリブドベルトを比較例４とした。
【００８６】
＜比較例５＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートに可塑剤を配合せず、一方、パラフィンオイルを原料ゴム１００質量部に対して８質量部配合し、そして、スポンジロールを用いてＶリブ側表面にエーテルエステル系可塑剤を塗布したことを除いて比較例２と同一の方法により製造したＶリブドベルトを比較例５とした。なお、この比較例５は特許文献４に開示されたＶリブドベルトに相当する。
【００８７】
【表１】
【００８８】
【表２】
【００８９】
（試験評価方法）
＜被水時異音評価＞
図１３は被水時異音評価用ベルト走行試験機４０のプーリレイアウトを示す。
【００９０】
被水時異音評価用ベルト走行試験機４０は、プーリ径が１４０ｍｍのリブプーリである駆動プーリ４１を備え、その駆動プーリ４１の右方にプーリ径が７５ｍｍのリブプーリである第１従動プーリ４２が設けられ、また、第１従動プーリ４２の上方で駆動プーリ４１の右斜め上方にプーリ径が５０ｍｍのリブプーリである第２従動プーリ４３が設けられ、さらに、駆動プーリ４１と第２従動プーリ４３との中間にプーリ径が７５ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ４４が設けられている。そして、この被水時異音評価用ベルト走行試験機４０は、ＶリブドベルトＢのＶリブ側がリブプーリである駆動プーリ４１、第１及び第２従動プーリ４２，４３に接触すると共に背面側が平プーリであるアイドラプーリ４４に接触して巻き掛けられるように構成されている。
【００９１】
実施例１〜６及び比較例１〜５のそれぞれについて、上記被水時異音評価用ベルト走行試験機４０にセットし、１リブ当たり４９Ｎのベルト張力が負荷されるようにプーリ位置決めを行い、第２従動プーリ４３にそれが取り付けられたオルタネータに６０Ａの電流が流れるように抵抗を与え、常温下、駆動プーリ４１を８００ｒｐｍの回転数で回転させ、ＶリブドベルトＢの駆動プーリ４１への進入部においてＶリブドベルトＢのＶリブ側に毎分１０００ｍｌの割合で水を滴下した。そして、ベルト走行時の異音発生状況を、Ａ：異音の発生が全くない。Ｂ：僅かに異音が発生する。Ｃ：異音が発生する。の三段階で評価した。
【００９２】
＜耐熱耐久性評価＞
図１４は耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。
【００９３】
耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機５０は、各々、プーリ径が１２０ｍｍのリブプーリである大径従動プーリ５１及び駆動プーリ５２が上下に間隔をおいて設けられ、また、それらの上下方向中間にプーリ径が７０ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ５３が設けられ、さらに、アイドラプーリ５３の右方にプーリ径が５５ｍｍのリブプーリである小径従動プーリ５４が設けられている。そして、この耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機５０は、ＶリブドベルトＢのＶリブ側がリブプーリである大径従動プーリ５１、駆動プーリ５２、及び小径従動プーリ５４に接触すると共に背面側が平プーリであるアイドラプーリ５３に接触して巻き掛けられるように構成されている。なお、アイドラプーリ５３及び小径従動プーリ５４のそれぞれはＶリブドベルトＢの巻き掛け角度が９０°となるように位置付けられている。
【００９４】
実施例１〜６及び比較例１〜５のそれぞれについて、上記耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機５０にセットし、大径従動プーリ５１に１１．８ｋＷの回転負荷を与え、ベルト張力が負荷されるように小径従動プーリ５４に側方に８３４Ｎのセットウェイトを負荷し、雰囲気温度１２０℃の下、駆動プーリ５２を４９００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。そして、ＶリブドベルトＢの圧縮ゴム層にクラックが発生し、それが心線に達するまでの走行時間を測定した。
【００９５】
＜耐摩耗性評価＞
図１５は耐摩耗性評価用ベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。
【００９６】
耐摩耗性評価用ベルト走行試験機６０は、各々、プーリ径が６０ｍｍのリブプーリである駆動プーリ６１及び従動プーリ６２が左右に間隔をおいて設けられている。そして、この耐摩耗性評価用ベルト走行試験機６０は、ＶリブドベルトＢのＶリブ側が駆動プーリ６１及び従動プーリ６２に接触して巻き掛けられるように構成されている。
【００９７】
実施例１〜６及び比較例１〜５のそれぞれについて、ベルト質量を測定した後、上記耐摩耗性評価用ベルト走行試験機６０にセットし、従動プーリ６０５１に３．８２ｋＷの回転負荷を与えると共にベルト張力が負荷されるように側方に１１７７Ｎのデッドウェイトを負荷し、室温雰囲気下、駆動プーリ６１を３５００ｒｐｍの回転数で回転させて２４時間ベルト走行させた。ベルト走行後、再度ベルト質量を測定した。そして、ベルト走行前後のベルト質量減量をベルト走行前のベルト質量で除して算出した百分率を摩耗率とし、比較例２の摩耗率を１００とした相対値を耐摩耗性指標とした。
【００９８】
（試験評価結果）
表３及び４に試験結果を示す。
【００９９】
【表３】
【０１００】
【表４】
【０１０１】
被水時異音評価は、実施例１〜６がＡ、並びに比較例１がＣ、比較例２がＣ、比較例３がＡ、比較例４がＢ、及び比較例５がＣであった。
【０１０２】
被水時異音評価については、表面ゴム層がエーテルエステル系可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成され且つ内部ゴム層がエーテルエステル系可塑剤を含有しないゴム組成物で形成された実施例１〜６は、圧縮ゴム層が多量の可塑剤を含有する比較例３と同等であるものの、圧縮ゴム層が可塑剤を含有しない比較例１、圧縮ゴム層が少量の可塑剤を含有する比較例２及び４、並びに表面にエーテルエステル系可塑剤を塗布した比較例５よりも優れることが分かる。
【０１０３】
耐熱耐久性評価は、実施例１が４４２時間、実施例２が４５８時間、実施例３が４７６時間、実施例４が４８４時間、実施例５が４５０時間、及び実施例６が４４０時間、並びに比較例１が４９０時間、比較例２が４３４時間、比較例３が１３２時間、比較例４が２２４時間、及び比較例５が４６０時間であった。
【０１０４】
耐熱耐久性評価については、実施例１〜４は、比較例１、２、及び５と同等であるものの、比較例３及び４よりも優れることが分かる。
【０１０５】
耐摩耗性評価は、実施例１が１０５、実施例２が１００、実施例３が１１０、実施例４が１０５、実施例５が１１５、及び実施例６が１０５、並びに比較例１が１５０、比較例２が１００、比較例３が１１５、比較例４が１０５、及び比較例５が１００であった。
【０１０６】
耐摩耗性評価については、実施例１〜６は比較例２〜５と同等であるものの、比較例１よりも優れることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、ベルト本体の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層を備えた摩擦伝動ベルト及びその製造方法、並びにそれを用いたベルト伝動装置について有用である。
【符号の説明】
【０１０８】
Ｂ Ｖリブドベルト（摩擦伝動ベルト）
Ｐ 可塑剤
１０ Ｖリブドベルト本体
１１ 圧縮ゴム層
１６ 表面ゴム層
１７ 内部ゴム層
１８ 短繊維
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト本体の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層を備えた摩擦伝動ベルト及びその製造方法、並びにそれを用いたベルト伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被水時における摩擦伝動ベルトとプーリとの間のスリップによりスティック−スリップ音が生じるという課題が知られている。
【０００３】
この課題の解決手段として、特許文献１には、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層を含む弾性体層からなり、エチレン−α−オレフィンエラストマーを用いた動力伝動用ベルトにおいて、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００質量部に対して、溶解度指数が８．３〜１０．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２の可塑剤又は軟化剤が０．７〜１０質量部含まれているものが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層を含む弾性体層からなるＶリブドベルトにおいて、摩擦伝動面となるリブ部が、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、溶解度指数が８．３〜１０．７（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２の可塑剤を１０〜２５重量部、及び無機充填剤を６０〜１１０重量部配合したゴム組成物で構成されたものが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層を含む弾性体層からなるＶリブドベルトにおいて、摩擦伝動面となるリブ部が、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、エーテルエステル系可塑剤を５〜２５重量部配合したゴム組成物で構成されたものが開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、異音特性、屈曲寿命特性、及び耐寒特性のいずれもを向上させることを目的として、Ｖリブ先端に可塑剤を塗布したＶリブドベルトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４７３９２号公報
【特許文献２】特開２００７−２３２２０５号公報
【特許文献３】特開２００８−１９５９１４号公報
【特許文献４】特開昭５９−１８７１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、摩擦伝動ベルトにおいて、スティック−スリップ音を抑制するために、プーリに接触して動力を伝達する部分のゴム組成物に多くの可塑剤を含有させたのでは、耐熱走行性能を低下させてしまうこととなる。
【０００９】
本発明の課題は、摩擦伝動ベルトにおいて、耐熱走行性能を維持しつつスティック−スリップ音を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の摩擦伝動ベルトは、ベルト本体の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層を備えたものであって、
上記圧縮ゴム層は、可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成された表面ゴム層と、該表面ゴム層よりもベルト内部側に設けられ可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成された内部ゴム層と、を有する。
【００１１】
本発明のベルト伝動装置は、本発明の摩擦伝動ベルトが複数のプーリに巻き掛けられたものである。
【００１２】
本発明の摩擦伝動ベルトの製造方法は、ベルト成形型におけるプーリに接触する圧縮ゴム層を形成するための成型面に、ベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させて架橋させるものであって、
ベルト成形型の成型面にベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させる前に、該ベルト成形型の成型面及び／又は該ベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に予め可塑剤を付着させるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧縮ゴム層が表面ゴム層とそのベルト内部側に設けられた内部ゴム層とを有し、前者が可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成され、また、後者が可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成されているので、圧縮ゴム層の表層の一部分である表面ゴム層によってスティック−スリップ音の抑制機能が担われ、そのため全体としてはベルト走行性能の低下が抑えられ、結果として、耐熱走行性能を維持しつつスティック−スリップ音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るＶリブドベルトの斜視図である。
【図２】実施形態に係るＶリブドベルトの要部拡大断面図である。
【図３】実施形態に係る自動車の補機駆動ベルト伝動装置のプーリレイアウトを示す図である。
【図４】ベルト成形型の縦断面図である。
【図５】ベルト成形型の一部分の拡大縦断面図である。
【図６】積層体を形成する工程を示す説明図である。
【図７】積層体の表面に可塑剤を塗布する工程を示す説明図である。
【図８】積層体の表面に短繊維を吹き付ける工程を示す説明図である。
【図９】積層体を外型にセットする工程を示す説明図である。
【図１０】外型に粉体を吹き付ける工程を示す説明図である。
【図１１】外型を内型の外側に設ける工程を示す説明図である。
【図１２】ベルトスラブを成型する工程を示す説明図である。
【図１３】被水時異音評価用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【図１４】耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【図１５】耐摩耗性評価用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１及び２は、本実施形態に係るＶリブドベルトＢ（摩擦伝動ベルト）を示す。本実施形態に係るＶリブドベルトＢは、例えば、自動車のエンジンルーム内に設けられる補機駆動ベルト伝動装置等に用いられるものである。本実施形態に係るＶリブドベルトＢは、例えば、ベルト周長７００〜３０００ｍｍ、ベルト幅１０〜３６ｍｍ、及びベルト厚さ４．０〜５．０ｍｍである。
【００１７】
本実施形態に係るＶリブドベルトＢは、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１と中間の接着ゴム層１２とベルト外周側の背面ゴム層１３との三重層に構成されたＶリブドベルト本体１０を備えており、接着ゴム層１２には、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように配された心線１４が埋設されている。
【００１８】
圧縮ゴム層１１は、複数のＶリブ１５がベルト内周側に垂下するように設けられている。複数のＶリブ１５は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形の突条に形成されていると共に、ベルト幅方向に並設されている。各Ｖリブ１５は、例えば、リブ高さが２．０〜３．０ｍｍ、基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍに形成されている。また、リブ数は、例えば、３〜６個である（図１では、リブ数が６）。
【００１９】
圧縮ゴム層１１は、プーリ接触表面全体に沿うように層状に形成された表面ゴム層１６とその表面ゴム層１６よりもベルト内部側に設けられた内部ゴム層１７とを有する。圧縮ゴム層１１は、例えば、全体の厚さが２．０〜２．５ｍｍ、表面ゴム層１６の厚さが０．３〜０．６ｍｍ、及び内部ゴム層１７の厚さが１．６〜２．０ｍｍである。
【００２０】
圧縮ゴム層１１の表面ゴム層１６及び内部ゴム層１７のそれぞれは、原料ゴムに種々の配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたゴム組成物で形成されている。
【００２１】
圧縮ゴム層１１の表面ゴム層１６及び内部ゴム層１７のそれぞれを形成するゴム組成物の原料ゴムは、例えば、エチレン・プロピレンコポリマー（ＥＰＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、エチレン・オクテンコポリマー、エチレン・ブテンコポリマーなどのエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。原料ゴムは、これらのうちエチレン−α−オレフィンエラストマーであることが好ましい。原料ゴムは、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。
【００２２】
配合剤としては、カーボンブラックなどの補強材、加硫促進剤、架橋剤、老化防止剤、軟化剤等が挙げられる。
【００２３】
補強材としては、カーボンブラックでは、例えば、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ−３３９、ＨＡＦ、Ｎ−３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ−２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラックが挙げられる。補強剤としてはシリカも挙げられる。補強剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。補強材は、耐摩耗性及び耐屈曲性のバランスが良好となるという観点から、原料ゴム１００質量部に対する配合量が３０〜８０質量部であることが好ましい。
【００２４】
表面ゴム層１６を形成するゴム組成物及び内部ゴム層１７を形成するゴム組成物のいずれもがカーボンブラックを含有している場合、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックの窒素吸着比表面積は例えば２０〜１００ｍ２／ｇであり、内部ゴム層１７を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックの窒素吸着比表面積は例えば２０〜５０ｍ２／ｇである。そして、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックは、内部ゴム層１７を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックよりも、窒素吸着比表面積が大きいことが好ましい。
【００２５】
加硫促進剤としては、酸化マグネシウムや酸化亜鉛（亜鉛華）などの金属酸化物、金属炭酸塩、ステアリン酸などの脂肪酸及びその誘導体等が挙げられる。加硫促進剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。加硫促進剤は、原料ゴム１００質量部に対する配合量が例えば０．５〜８質量部である。
【００２６】
架橋剤としては、例えば、硫黄、有機過酸化物が挙げられる。架橋剤として、硫黄を用いたものでもよく、また、有機過酸化物を用いたものでもよく、さらには、それらの両方を併用したものでもよい。架橋剤は、硫黄の場合、原料ゴム１００質量部に対する配合量が０．５〜４．０質量部であることが好ましく、有機過酸化物の場合、原料ゴム１００質量部に対する配合量が例えば０．５〜８質量部である。
【００２７】
老化防止剤としては、アミン系、キノリン系、ヒドロキノン誘導体、フェノール系、亜リン酸エステル系のものが挙げられる。老化防止剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。老化防止剤は、原料ゴム１００質量部に対する配合量が例えば０〜８質量部である。
【００２８】
軟化剤としては、例えば、石油系軟化剤、パラフィンワックスなどの鉱物油系軟化剤、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落下生油、木ろう、ロジン、パインオイルなどの植物油系軟化剤が挙げられる。軟化剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。石油系軟化剤以外の軟化剤は、原料ゴム１００質量部に対する配合量が例えば２〜３０質量部である。
【００２９】
表面ゴム層１６を形成するゴム組成物は、内部ゴム層１７を形成するゴム組成物と比べて、相対的に多くの可塑剤を含有している。表面ゴム層１６を形成するゴム組成物における可塑剤の含有量は５〜３０質量％であることが好ましく、１０〜２０質量％であることがより好ましい。表面ゴム層１６が含有する可塑剤は、層厚さ方向に濃度が均一であってもよく、また、層厚さ方向に濃度分布を有していてもよく、その場合、層厚さ方向の内部側から表面側に向かって可塑剤の濃度が高くなった濃度分布を有することが好ましい。表面ゴム層１６を形成するゴム組成物は可塑剤の含有を除いて内部ゴム層１７を形成するゴム組成物と同一であってもよい。
【００３０】
可塑剤としては、例えば、エーテル系、エステル系、エーテルエステル系、フタル酸誘導体系、アジピン酸誘導体系、セバシン酸誘導体系、トリメリット酸誘導体系、リン酸誘導体系等のものが挙げられる。可塑剤は、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物の原料ゴムがエチレン−α−オレフィンエラストマーである場合には、エチレン−α−オレフィンエラストマーよりも溶解度指数（ＳＰ値）が大きいことが好ましく、具体的には、エチレン−α−オレフィンエラストマーの溶解度指数（ＳＰ値）は８．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であるが、可塑剤の溶解度指数（ＳＰ値）は８．３〜１０．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であることが好ましい。かかる可塑剤としては、ＳＰ値が約９．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であり、水との濡れ性が良好であるエーテルエステル系可塑剤が挙げられる。可塑剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。
【００３１】
表面ゴム層１６を形成するゴム組成物は、耐摩耗性を高める観点から、短繊維１８を含有していてもよい。その場合、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物が短繊維１８を相対的に多く含有している一方、内部ゴム層１７を形成するゴム組成物が短繊維を相対的に少なく含有している乃至短繊維を含有していない構成であることが好ましい。短繊維１８は、表面ゴム層１６の表面を被覆すると共に、各々、基端部がゴムに埋まり、先端部が表面から突出するように設けられていることが好ましい。短繊維１８は、表面ゴム層１６の層内部には設けられず、表面ゴム層１６の表面のみに設けられていることが好ましい。
【００３２】
短繊維１８としては、例えば、ナイロン短繊維、ビニロン短繊維、アラミド短繊維、ポリエステル短繊維、綿短繊維が挙げられる。短繊維１８は、長繊維を長さ方向に沿って所定長に切断して製造される。短繊維１８は、例えば、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下「ＲＦＬ水溶液」という。）等に浸漬した後に加熱する接着処理が施されたものであってもよい。短繊維１８は、例えば、長さが０．２〜５．０ｍｍ、繊維径が１０〜５０μｍである。
【００３３】
また、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物は、耐摩耗性を高める観点から、摩擦係数低減材として、粉状乃至粒状のモンモリロナイト及び重量平均分子量が１００万以上である粉状乃至粒状の超高分子量ポリエチレン樹脂のうち少なくとも一方を含有していてもよい。表面ゴム層１６を形成するゴム組成物におけるモンモリロナイト及び／又は超高分子量ポリエチレン樹脂の含有量は、原料ゴム１００質量部に対して例えば１０〜４０質量部である。モンモリロナイト或いは超高分子量ポリエチレン樹脂の粒径は例えば１〜１５０μｍである。
【００３４】
内部ゴム層１７を形成するゴム組成物は、表面ゴム層１６を形成するゴム組成物と比べて、相対的に少ない可塑剤を含有している乃至可塑剤を含有していない。内部ゴム層１７を形成するゴム組成物における可塑剤の含有量は例えば、０〜５質量％であることが好ましく、０〜２質量％であることがより好ましく、０であること、つまり、可塑剤を含有していないことが最も好ましい。
【００３５】
圧縮ゴム層１１は、さらに表面ゴム層１６の表面を被覆して複合化した粉体層１９を有していてもよい。Ｖリブドベルトの加硫成型後にＶリブ表面にタルク等の粉体を吹き付けて付着させた場合、ベルト走行時のプーリとの接触により短時間でＶリブ表面に付着した粉体が脱落してしまうという問題、特に、雨天時に被水すると、粉体が水で流されて極めて容易にＶリブ表面から脱落し、粉体による異音防止効果が消失してしまうという問題がある。しかしながら、上記のように表面ゴム層１６の表面を被覆して複合化した粉体層１９があると、プーリとの間で生じるスリップ音の抑制効果を長期に亘って得ることができる。また、粉体層１９による摩擦係数の低減効果もあるので、プーリとの接触による摩耗も抑えることができ、さらに、粉体層１９表面の凹凸により被水時のハイドロプレーニングを防止（水切り）して被水によるスリップを防止することができる。
【００３６】
粉体層１９は、表面ゴム層１６表面全体を被覆するように設けられていてもよく、また、例えば、ベルト半周分の表面のみ、或いは、ベルト幅方向の内側又は外側の表面のみのように部分的に被覆するように設けられていてもよい。粉体層１９の粉体は、その一部分がゴムに埋まって複合化していることが好ましい。粉体層１９の厚さは、ゴム表面が露出する程度であることが好ましく、具体的には、０．１〜２００μｍであることが好ましく、１．０〜１００μｍであることがより好ましい。
【００３７】
粉体層１９を形成する粉体としては、例えば、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、層状珪酸塩等が挙げられる。粉体は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種が混合されて構成されていてもよい。粉体の粒径は０．１〜１５０μｍであることが好ましく、０．５〜６０μｍであることがより好ましい。ここで、粒径とは、ふるい分け法によって測定した試験用ふるいの目開きで表したもの、沈降法によるストークス相当径で表したもの、及び光散乱法による球相当径、並びに電気抵抗試験方法による球相当値で表したもののいずれかである。
【００３８】
層状珪酸塩としては、スメクタイト族、バーミュライト族、カオリン族が挙げられる。スメクタイト族としては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト等が挙げられる。バーミュライト族としては、例えば、３八面体型バーミュライト、２八面体型バーミュライト等が挙げられる。カオリン族としては、例えば、カオリナイト、ディッカイト、ハロイサイト、リザーダイト、アメサイト、クリソタイル等が挙げられる。層状珪酸塩は、これらのうちスメクタイト族のモンモリロナイトが好ましい。
【００３９】
以上の構成の通り、本実施形態に係るＶリブドベルトＢでは、圧縮ゴム層１１が表面ゴム層１６とそのベルト内部側に設けられた内部ゴム層１７とを有し、前者が可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成され、また、後者が可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成されているので、圧縮ゴム層１１の表層の一部分である表面ゴム層１６によってスティック−スリップ音の抑制機能が担われ、そのため全体としてはベルト走行性能の低下が抑えられ、結果として、耐熱走行性能を維持しつつスティック−スリップ音を抑制することができる。
【００４０】
接着ゴム層１２は、断面横長矩形の帯状に構成されており、厚さが例えば１．０〜２．５ｍｍである。背面ゴム層１３も、断面横長矩形の帯状に構成されており、厚さが例えば０．４〜０．８ｍｍである。背面ゴム層１３の表面は、ベルト背面が接触する平プーリとの間で生じる音を抑制する観点から、織布の布目が転写された形態に形成されていることが好ましい。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３は、原料ゴムに種々の配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたゴム組成物で形成されている。背面ゴム層１３は、ベルト背面が接触する平プーリとの接触で粘着が生じるのを抑制する観点から、接着ゴム層１２よりもやや硬めのゴム組成物で形成されていることが好ましい。なお、圧縮ゴム層１１と接着ゴム層１２とでＶリブドベルト本体１０を構成し、背面ゴム層１３の代わりに、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された織布、編物、不織布等で構成された補強布が設けられた構成であってもよい。
【００４１】
接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３を形成するゴム組成物の原料ゴムとしては、例えば、エチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。接着ゴム層１２及び背面ゴム層１３の原料ゴムは圧縮ゴム層１１の原料ゴムと同一であることが好ましい。
【００４２】
配合剤としては、圧縮ゴム層１１と同様、例えば、カーボンブラックなどの補強材、加硫促進剤、架橋剤、老化防止剤、軟化剤等が挙げられる。
【００４３】
圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３は、別配合のゴム組成物で形成されていてもよく、また、同じ配合のゴム組成物で形成されていてもよい。
【００４４】
心線１４は、ポリエステル繊維（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚り糸で構成されている。心線１４は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が施されている。
【００４５】
図３は、本実施形態に係るＶリブドベルトＢを用いた自動車の補機駆動ベルト伝動装置２０のプーリレイアウトを示す。この補機駆動ベルト伝動装置２０は、ＶリブドベルトＢが４つのリブプーリ及び２つの平プーリの６つのプーリに巻き掛けられて動力を伝達するサーペンタインドライブ方式のものである。
【００４６】
この補機駆動ベルト伝動装置２０は、最上位置のパワーステアリングプーリ２１、そのパワーステアリングプーリ２１の下方に配置されたＡＣジェネレータプーリ２２、パワーステアリングプーリ２１の左下方に配置された平プーリのテンショナプーリ２３と、そのテンショナプーリ２３の下方に配置された平プーリのウォーターポンププーリ２４と、テンショナプーリ２３の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ２５と、そのクランクシャフトプーリ２５の右下方に配置されたエアコンプーリ２６と、を備えている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ２３及びウォーターポンププーリ２４以外は全てリブプーリである。これらのリブプーリ及び平プーリは、例えば、金属のプレス加工品や鋳物、ナイロン樹脂、フェノール樹脂などの樹脂成形品で構成されており、また、プーリ径がφ５０〜１５０ｍｍである。
【００４７】
この補機駆動ベルト伝動装置２０では、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１５側が接触するようにパワーステアリングプーリ２１に巻き掛けられ、次いで、ベルト背面が接触するようにテンショナプーリ２３に巻き掛けられた後、Ｖリブ１５側が接触するようにクランクシャフトプーリ２５及びエアコンプーリ２６に順に巻き掛けられ、さらに、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ２４に巻き掛けられ、そして、Ｖリブ１５側が接触するようにＡＣジェネレータプーリ２２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ２１に戻るように設けられている。プーリ間で掛け渡されるＶリブドベルトＢの長さであるベルトスパン長は例えば５０〜３００ｍｍである。プーリ間で生じ得るミスアライメントは０〜２°である。
【００４８】
次に、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法の一例について図４〜１１に基づいて説明する。
【００４９】
本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造では、図４及び５に示すように、同心状に設けられた、各々、円筒状の内型３１及び外型３２からなるベルト成形型３０を用いる。
【００５０】
このベルト成形型３０では、内型３１はゴム等の可撓性材料で形成されている。外型３２は、金属等の剛性材料で形成されている。外型３２の内周面は成型面に構成されており、その外型３２の内周面には、Ｖリブ形成溝３３が軸方向に一定ピッチで設けられている。また、外型３２には、水蒸気等の熱媒体や水等の冷媒体を流通させて温調する温調機構が設けられている。そして、このベルト成形型３０では、内型３１を内部から加圧膨張させるための加圧手段が設けられている。
【００５１】
本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造において、まず、原料ゴムに各配合物を配合し、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練し、得られた未架橋ゴム組成物をカレンダー成形等によってシート状に成形して、圧縮ゴム層１１における表面ゴム層１６用の未架橋ゴムシート１６’（ベルト形成用の未架橋ゴム組成物）及び内部ゴム層１７用の未架橋ゴムシート１７’（ベルト形成用の未架橋ゴム組成物）を作製する。同様に、接着ゴム層１２用及び背面ゴム層１３用の未架橋ゴムシート１２’，１３’も作製する。また、心線１４となる撚り糸１４’をＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理を行った後、撚り糸１４’をゴム糊に浸漬して加熱乾燥する接着処理を行う。
【００５２】
次いで、図６に示すように、表面が平滑な円筒ドラム３４上にゴムスリーブ３５を被せ、その上に、背面ゴム層１３用の未架橋ゴムシート１３’、及び接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’を順に巻き付けて積層し、その上から心線１４用の撚り糸１４’を円筒状の内型３１に対して螺旋状に巻き付け、さらにその上から接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’、並びに圧縮ゴム層１１における内部ゴム層１７用の未架橋ゴムシート１７’、及び表面ゴム層１６用の未架橋ゴムシート１６’を順に巻き付けて積層体１０’を形成する。なお、ゴムスリーブ３５の外周面は成型面に構成されており、その外周面には、織布の布目形成模様等が設けられている。
【００５３】
次いで、図７に示すように、積層体１０’の表面に可塑剤Ｐを塗布する。可塑剤Ｐの塗布方法は、特に限定されるものではなく、刷毛塗りでもよく、また、スプレーによる吹き付けであってもよい。また、表面ゴム層１６の表面に短繊維１８を設ける場合には、図８に示すように、可塑剤Ｐを塗布した積層体１０’の表面に短繊維１８を吹き付けて、可塑剤Ｐをバインダーとして短繊維１８の層を設ければよい。短繊維１８の層の厚さは１０〜３００μｍとすることが好ましく、５０〜２００μｍとすることがより好ましい。なお、積層体１０’の表面への可塑剤Ｐの塗布に代えて、又は、積層体１０’の表面への可塑剤Ｐの塗布に加えて、外型３２の内周面の成型面に可塑剤Ｐを塗布してもよい。この場合、外型３２の内周面の成型面に可塑剤Ｐをバインダーとして短繊維１８の層を設けてもよい。また、積層体１０’の表面及び／又は外型３２の内周面の成型面への可塑剤Ｐの塗布に代えて、表面ゴム層１６用の未架橋ゴムシート１６’を相対的に可塑剤の含有量が多いゴム組成物で形成すると共に、内部ゴム層１７用の未架橋ゴムシート１７’を相対的に可塑剤の含有量が少ない乃至可塑剤を含有しないゴム組成物で形成してもよい。
【００５４】
次いで、積層体１０’を設けたゴムスリーブ３５を円筒ドラム３４から外し、図９に示すように、それを外型３２の内周面側に内嵌め状態にセットする。表面ゴム層１６の表面を被覆するように粉体層１９を設ける場合には、可塑剤Ｐの塗布を積層体１０’の表面に行い、図１０に示すように、外型３２の内周面の成型面に粉体を吹き付けて粉体の層１９’を設ければよい。粉体の層１９’の厚さは０．１〜２００μｍとすることが好ましく、１．０〜１００μｍとすることがより好ましい。また、このとき、外型３２への付着性を高める観点から、吹き付ける粉体を例えば１０〜１００ｋＶの電圧をかけて帯電させることが好ましい。この粉体の吹き付けは一般の粉体塗装装置を用いて行うことができる。なお、外型３２の内周面の成型面への粉体の吹き付けに代えて、又は、外型３２の内周面の成型面への粉体の吹き付けに加えて、積層体１０’の表面に粉体を吹き付けてもよい。
【００５５】
次いで、図１１に示すように、内型３１を外型３２にセットされたゴムスリーブ３５内に位置付けて密閉する。
【００５６】
続いて、外型３２を加熱すると共に、内型３１の密封された内部に高圧空気等を注入して加圧する。このとき、図１２に示すように、内型３１が膨張し、外型３２の成型面に、積層体１０’のベルト形成用の未架橋ゴムシート１６’，１７’，１２’，１３’が圧縮され、また、それらの架橋が進行して一体化すると共に撚り糸１４’と複合化し、最終的に、円筒状のベルトスラブＳが成型される。また、積層体１０’の表面及び／又は外型３２の内周面の成型面に付着した可塑剤Ｐが積層体１０’のベルト形成用の未架橋ゴムシート１６’の表層に拡散浸透して相対的に可塑剤の含有量が多い表面ゴム層１６が形成され、その表面ゴム層１６のベルト内部側に相対的に可塑剤の含有量が少ない乃至可塑剤を含有していない内部ゴム層１７が形成される。さらに、予め積層体１０’の表面及び／又は外型３２の内周面の成型面に短繊維１８や粉体の層１９’を設けた場合には、それらが表面ゴム層１６の表面部で複合化して短繊維１８が植毛状態に設けられ、粉体層１９が形成される。このベルトスラブＳの成型温度は例えば１００〜１８０℃、成型圧力は例えば０．５〜２．０ＭＰａ、成型時間は例えば１０〜６０分である。
【００５７】
そして、内型３１の内部を減圧して密閉を解き、内型３１と外型３２との間でゴムスリーブ３５を介して成型されたベルトスラブＳを取り出し、それを所定幅に輪切りして表裏を裏返すことによりＶリブドベルトＢが得られる。
【００５８】
なお、本実施形態では、摩擦伝動ベルトとしてＶリブドベルトＢを示したが、特にこれに限定されるものではなく、ローエッジタイプのＶベルト等であってもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、ベルト伝動装置として自動車の補機駆動ベルト伝動装置２０を示したが、特にこれに限定されるものではなく、一般産業用等のベルト伝動装置であってもよい。
【実施例】
【００６０】
（Ｖリブドベルト）
実施例１〜６及び比較例１〜５のＶリブドベルトを作製した。それぞれの特徴的構成については表１及び２にも示す。
【００６１】
＜実施例１＞
ＥＰＤＭ組成物の圧縮ゴム層用、接着ゴム層用、及び背面ゴム層用それぞれの未架橋ゴムシート、並びに心線用の撚り糸を準備した。
【００６２】
具体的には、圧縮ゴム層の表面ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ１（三井化学社製、商品名：ＥＰＴ３０４５、ＳＰ値８．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２）を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック１（三菱化学社製、ＨＡＦカーボン、窒素吸着比表面積：７９ｍ２／ｇ）を５０質量部、パラフィンオイル１（出光興産社製、商品名：ダイアナプロセスオイルＰＳ−９０、ＳＰ値７．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２）を８質量部、加硫剤（細井化学社製 商品名：オイル硫黄）を１．６質量部、加硫促進剤１（大内新興化学社製 商品名：ＥＭ−２）を２．８質量部、加硫促進剤２（大内新興化学社製 商品名：ＭＳＡ）を１．２質量部、加硫助剤１（花王社製 ステアリン酸）を１質量部、加硫助剤２（堺化学社製 亜鉛華２号）を５質量部、老化防止剤１（大内新興化学社製 商品名：ノクラック２２４）を２質量部、老化防止剤２（大内新興化学社製 商品名：ノクラックＭＢ）を１質量部、及び超高分子量ポリエチレン（三井化学社製 商品名：ハイゼックスミリオン２４０Ｓ、重量平均分子量：２００万）を３０質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００６３】
圧縮ゴム層の内部ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ１を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック２（昭和キャボット社製、商品名：ショウワブラックＩＰ２００カーボン、窒素吸着比表面積：２６ｍ２／ｇ）を７０質量部、パラフィンオイル１を８質量部、加硫剤を１．６質量部、加硫促進剤１を２．８質量部、加硫促進剤２を１．２質量部、加硫助剤１を１質量部、加硫助剤２を５質量部、老化防止剤１を２質量部、及び老化防止剤２を１質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００６４】
接着ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ２（ダウケミカル社製、商品名：Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ４６４０）を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック１を５０質量部、シリカ（トクヤマ社製 商品名：トクシールＧｕ）を２０質量部、パラフィンオイル２（日本サン化学社製、商品名：サンフレックス２２８０）を２０質量部、加硫剤を３質量部、加硫促進剤３（大内新興化学社製 商品名：ＥＰ−１５０）を２．５質量部、加硫助剤１を１質量部、加硫助剤２を５質量部、老化防止剤１を２質量部、老化防止剤２を１質量部、粘着付与剤（日本ゼオン社製 商品名：石油樹脂クイントンＡ−１００）を５質量部、及び短繊維（綿粉）を２質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００６５】
背面ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ２を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック３（東海カーボン社製、商品名：ＦＥＦカーボン）を６０質量部、パラフィンオイル２を８質量部、加硫剤を１．６質量部、加硫促進剤２を１．２質量部、加硫促進剤３を２．８質量部、加硫助剤１を１質量部、加硫助剤２を５質量部、老化防止剤１を２質量部、老化防止剤２を１質量部、及び短繊維（旭化成社製 商品名：ナイロン６６、タイプＴ−５）を１３質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００６６】
心線用の撚り糸は、帝人社製のポリエステル繊維の１１００ｄｔｅｘ／２×３（上撚り数９．５Ｔ／１０ｃｍ（Ｚ）、下撚り数２．１９Ｔ／１０ｃｍ）構成のものとした。この撚り糸には、固形分濃度２０質量％であるイソシアネートのトルエン溶液に浸漬した後に２４０℃で４０秒間加熱乾燥させる処理、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に２００℃で８０秒間加熱乾燥させる処理、及び接着ゴム層用ゴム組成物をトルエンに溶解させたゴム糊に浸漬した後に６０℃で４０秒間加熱乾燥させる処理を順に施した。
【００６７】
なお、ＲＦＬ水溶液は、水１００質量部に、レゾルシン７．３１質量部、ホルマリン（３７質量％）１０．７７質量部、及び１０質量％水酸化ナトリウム水溶液（固形分３．３質量部）を加えて攪拌し、その後に水６０．９１質量部を追加して攪拌しながら５時間熟成させることにより（レゾルシン（Ｒ）のモル）／（ホルマリン（Ｆ）のモル）＝０．５のＲＦ水溶液を調製し、このＲＦ水溶液に、固形分濃度が４０質量％であるクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）ラテックス（Ｌ）を、（ＲＦの固形分質量）／（Ｌの固形分質量）＝０．２５となるように加え（全体の固形分濃度が４５．２質量％）、さらに固形分濃度が２０質量％となるように水を追加して攪拌しながら１２時間熟成させることにより調製した。
【００６８】
そして、表面が平滑な円筒ドラム上にゴムスリーブを被せ、その上に背面ゴム層用の未架橋ゴムシート、及び接着ゴム層用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けた後、その上に接着処理を施した撚り糸を螺旋状に巻き付け、その上にさらに接着ゴム層用の未架橋ゴムシート、圧縮ゴム層の内部ゴム層用の未架橋ゴムシート、及び表面ゴム層用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けてゴムスリーブ上に積層体を形成し、その積層体の外周面にエーテルエステル系可塑剤（ＡＤＥＫＡ社製 商品名：アデカサイザーＲＳ７００、ＳＰ値８．９（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２）１００ｇを塗布した後、ナイロン短繊維（ローディア社製 商品名：ローディアＳＤ、繊維長０．６ｍｍ）を吹き付けて短繊維の層を設けた。
【００６９】
一方、外型の内周面に１００ｋＶで帯電させたタルクの粉体（富士タルク社製 商品名：ＤＳ−３４、粒径２０μｍ）を吹き付けて粉体層を設け、そこに上記積層体をセットすると共に、その外型を内型に被せて密閉した。
【００７０】
次いで、外型を加熱すると共に内型の密封された内部を加圧することによりゴムスリーブ上の積層体を円筒状のベルトスラブに加硫成型した。成型温度は１７０℃、成型圧力は１．０ＭＰａ、成型時間は３０分とした。
【００７１】
このベルトスラブから製造したＶリブドベルトを実施例１とした。この実施例１のＶリブドベルトは、圧縮ゴム層が、粉体層と、可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成された表面ゴム層と、そのベルト内部側に設けられた可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成された内部ゴム層とを有するものである。また、実施例１のＶリブドベルトは、ベルト周長が１１１５ｍｍ、ベルト厚さが４．３ｍｍ、Ｖリブ高さが２．０ｍｍ、及びリブ数が６個のもの（ベルト幅２１．３６ｍｍ）である。
【００７２】
＜実施例２＞
外型の内周面への粉体の吹き付けを行わなかった、つまり、圧縮ゴム層が粉体層を有さないことを除いて実施例１と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例２とした。
【００７３】
＜実施例３＞
さらに積層体の外周面に可塑剤を塗布した後のナイロン短繊維の吹き付けを行わなかった、つまり、圧縮ゴム層が粉体層を有さず、且つ表面ゴム層が短繊維を有さないことを除いて実施例２と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例３とした。
【００７４】
＜実施例４＞
さらに圧縮ゴム層の表面ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、内部ゴム層用の未架橋ゴムシートと同一のものを用いたことを除いて実施例３と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例４とした。
【００７５】
＜実施例５＞
圧縮ゴム層の表面ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、カーボンブラック１の代わりにカーボンブラック２を配合したものを用いたことを除いて実施例１と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例５とした。
【００７６】
＜実施例６＞
圧縮ゴム層の表面ゴム層用の未架橋ゴムシートとして、原料ゴム１００質量部に対し、エーテルエステル系可塑剤を８質量部配合したものを用い、積層体の外周面へのエーテルエステル系可塑剤の塗布を行わなかったことを除いて実施例１と同一の方法により製造したＶリブドベルトを実施例６とした。
【００７７】
＜比較例１＞
さらに積層体の外周面へのエーテルエステル系可塑剤の塗布を行わなかった、つまり、圧縮ゴム層が可塑剤の含有量が相対的に多い表面ゴム層を有さないことを除いて実施例４と同一の方法により製造したＶリブドベルトを比較例１とした。
【００７８】
＜比較例２＞
ＥＰＤＭ組成物の圧縮ゴム層用、接着ゴム層用、及び背面ゴム層用それぞれの未架橋ゴムシート、並びに心線用の撚り糸を準備した。
【００７９】
圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートは、ＥＰＤＭ１を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック２を６０質量部、加硫剤を１．６質量部、加硫促進剤１を２．８質量部、加硫促進剤２を１．２質量部、加硫助剤１を１質量部、加硫助剤２を５質量部、老化防止剤１を２質量部、及び老化防止剤２を１質量部、短繊維（旭化成社製 商品名：ナイロン６６、タイプＴ−５、繊維長１ｍｍ）を２５質量部、及びエーテルエステル系可塑剤（ＡＤＥＫＡ社製 商品名：アデカサイザーＲＳ７００）を５質量部配合したものをバンバリーミキサーで混練後、カレンダロールで圧延したもので構成した。
【００８０】
接着ゴム層用、及び背面ゴム層用それぞれの未架橋ゴムシート、並びに心線用の撚り糸は、実施例１と同一のもので構成した。
【００８１】
そして、表面が平滑な円筒ドラム上に背面ゴム層用の未架橋ゴムシート、及び接着ゴム層用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けた後、その上に接着処理を施した撚り糸を螺旋状に巻き付け、その上にさらに接着ゴム層用の未架橋ゴムシート、及び圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けて積層体を形成した。
【００８２】
次いで、円筒ドラム上の積層体に筒状のゴムスリーブを被せ、それを加硫缶に入れて加熱及び加圧することにより積層体を円筒状のベルトスラブに加硫成型した。成型温度は１７０℃、成型圧力は０．９ＭＰａ、成型時間は３０分とした。
【００８３】
そして、ベルトスラブの外周を砥石で研削してＶリブを形成すると共に所定幅に幅切りして製造したＶリブドベルトを比較例２とした。比較例２のＶリブドベルトとして、ベルト周長が１１１５ｍｍ、ベルト厚さが４．３ｍｍ、Ｖリブ高さが２．０ｍｍ、及びリブ数が６個のもの（ベルト幅２１．３６ｍｍ）を作製した。
【００８４】
＜比較例３＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートにおけるエーテルエステル系可塑剤の配合量を原料ゴム１００質量部に対して１５質量部としたことを除いて比較例２と同一の方法により製造したＶリブドベルトを比較例３とした。
【００８５】
＜比較例４＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートにおけるエーテルエステル系可塑剤の配合量を原料ゴム１００質量部に対して４質量部とし、また、パラフィンオイル１を原料ゴム１００質量部に対して４質量部配合したことを除いて比較例２と同一の方法により製造したＶリブドベルトを比較例４とした。
【００８６】
＜比較例５＞
圧縮ゴム層用の未架橋ゴムシートに可塑剤を配合せず、一方、パラフィンオイルを原料ゴム１００質量部に対して８質量部配合し、そして、スポンジロールを用いてＶリブ側表面にエーテルエステル系可塑剤を塗布したことを除いて比較例２と同一の方法により製造したＶリブドベルトを比較例５とした。なお、この比較例５は特許文献４に開示されたＶリブドベルトに相当する。
【００８７】
【表１】
【００８８】
【表２】
【００８９】
（試験評価方法）
＜被水時異音評価＞
図１３は被水時異音評価用ベルト走行試験機４０のプーリレイアウトを示す。
【００９０】
被水時異音評価用ベルト走行試験機４０は、プーリ径が１４０ｍｍのリブプーリである駆動プーリ４１を備え、その駆動プーリ４１の右方にプーリ径が７５ｍｍのリブプーリである第１従動プーリ４２が設けられ、また、第１従動プーリ４２の上方で駆動プーリ４１の右斜め上方にプーリ径が５０ｍｍのリブプーリである第２従動プーリ４３が設けられ、さらに、駆動プーリ４１と第２従動プーリ４３との中間にプーリ径が７５ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ４４が設けられている。そして、この被水時異音評価用ベルト走行試験機４０は、ＶリブドベルトＢのＶリブ側がリブプーリである駆動プーリ４１、第１及び第２従動プーリ４２，４３に接触すると共に背面側が平プーリであるアイドラプーリ４４に接触して巻き掛けられるように構成されている。
【００９１】
実施例１〜６及び比較例１〜５のそれぞれについて、上記被水時異音評価用ベルト走行試験機４０にセットし、１リブ当たり４９Ｎのベルト張力が負荷されるようにプーリ位置決めを行い、第２従動プーリ４３にそれが取り付けられたオルタネータに６０Ａの電流が流れるように抵抗を与え、常温下、駆動プーリ４１を８００ｒｐｍの回転数で回転させ、ＶリブドベルトＢの駆動プーリ４１への進入部においてＶリブドベルトＢのＶリブ側に毎分１０００ｍｌの割合で水を滴下した。そして、ベルト走行時の異音発生状況を、Ａ：異音の発生が全くない。Ｂ：僅かに異音が発生する。Ｃ：異音が発生する。の三段階で評価した。
【００９２】
＜耐熱耐久性評価＞
図１４は耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。
【００９３】
耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機５０は、各々、プーリ径が１２０ｍｍのリブプーリである大径従動プーリ５１及び駆動プーリ５２が上下に間隔をおいて設けられ、また、それらの上下方向中間にプーリ径が７０ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ５３が設けられ、さらに、アイドラプーリ５３の右方にプーリ径が５５ｍｍのリブプーリである小径従動プーリ５４が設けられている。そして、この耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機５０は、ＶリブドベルトＢのＶリブ側がリブプーリである大径従動プーリ５１、駆動プーリ５２、及び小径従動プーリ５４に接触すると共に背面側が平プーリであるアイドラプーリ５３に接触して巻き掛けられるように構成されている。なお、アイドラプーリ５３及び小径従動プーリ５４のそれぞれはＶリブドベルトＢの巻き掛け角度が９０°となるように位置付けられている。
【００９４】
実施例１〜６及び比較例１〜５のそれぞれについて、上記耐熱耐久性評価用ベルト走行試験機５０にセットし、大径従動プーリ５１に１１．８ｋＷの回転負荷を与え、ベルト張力が負荷されるように小径従動プーリ５４に側方に８３４Ｎのセットウェイトを負荷し、雰囲気温度１２０℃の下、駆動プーリ５２を４９００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。そして、ＶリブドベルトＢの圧縮ゴム層にクラックが発生し、それが心線に達するまでの走行時間を測定した。
【００９５】
＜耐摩耗性評価＞
図１５は耐摩耗性評価用ベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。
【００９６】
耐摩耗性評価用ベルト走行試験機６０は、各々、プーリ径が６０ｍｍのリブプーリである駆動プーリ６１及び従動プーリ６２が左右に間隔をおいて設けられている。そして、この耐摩耗性評価用ベルト走行試験機６０は、ＶリブドベルトＢのＶリブ側が駆動プーリ６１及び従動プーリ６２に接触して巻き掛けられるように構成されている。
【００９７】
実施例１〜６及び比較例１〜５のそれぞれについて、ベルト質量を測定した後、上記耐摩耗性評価用ベルト走行試験機６０にセットし、従動プーリ６０５１に３．８２ｋＷの回転負荷を与えると共にベルト張力が負荷されるように側方に１１７７Ｎのデッドウェイトを負荷し、室温雰囲気下、駆動プーリ６１を３５００ｒｐｍの回転数で回転させて２４時間ベルト走行させた。ベルト走行後、再度ベルト質量を測定した。そして、ベルト走行前後のベルト質量減量をベルト走行前のベルト質量で除して算出した百分率を摩耗率とし、比較例２の摩耗率を１００とした相対値を耐摩耗性指標とした。
【００９８】
（試験評価結果）
表３及び４に試験結果を示す。
【００９９】
【表３】
【０１００】
【表４】
【０１０１】
被水時異音評価は、実施例１〜６がＡ、並びに比較例１がＣ、比較例２がＣ、比較例３がＡ、比較例４がＢ、及び比較例５がＣであった。
【０１０２】
被水時異音評価については、表面ゴム層がエーテルエステル系可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成され且つ内部ゴム層がエーテルエステル系可塑剤を含有しないゴム組成物で形成された実施例１〜６は、圧縮ゴム層が多量の可塑剤を含有する比較例３と同等であるものの、圧縮ゴム層が可塑剤を含有しない比較例１、圧縮ゴム層が少量の可塑剤を含有する比較例２及び４、並びに表面にエーテルエステル系可塑剤を塗布した比較例５よりも優れることが分かる。
【０１０３】
耐熱耐久性評価は、実施例１が４４２時間、実施例２が４５８時間、実施例３が４７６時間、実施例４が４８４時間、実施例５が４５０時間、及び実施例６が４４０時間、並びに比較例１が４９０時間、比較例２が４３４時間、比較例３が１３２時間、比較例４が２２４時間、及び比較例５が４６０時間であった。
【０１０４】
耐熱耐久性評価については、実施例１〜４は、比較例１、２、及び５と同等であるものの、比較例３及び４よりも優れることが分かる。
【０１０５】
耐摩耗性評価は、実施例１が１０５、実施例２が１００、実施例３が１１０、実施例４が１０５、実施例５が１１５、及び実施例６が１０５、並びに比較例１が１５０、比較例２が１００、比較例３が１１５、比較例４が１０５、及び比較例５が１００であった。
【０１０６】
耐摩耗性評価については、実施例１〜６は比較例２〜５と同等であるものの、比較例１よりも優れることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、ベルト本体の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層を備えた摩擦伝動ベルト及びその製造方法、並びにそれを用いたベルト伝動装置について有用である。
【符号の説明】
【０１０８】
Ｂ Ｖリブドベルト（摩擦伝動ベルト）
Ｐ 可塑剤
１０ Ｖリブドベルト本体
１１ 圧縮ゴム層
１６ 表面ゴム層
１７ 内部ゴム層
１８ 短繊維
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト本体の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層を備えた摩擦伝動ベルトであって、
上記圧縮ゴム層は、可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成された表面ゴム層と、該表面ゴム層よりもベルト内部側に設けられ可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成された内部ゴム層と、を有する摩擦伝動ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層は、層厚さ方向の内部側から表面側に向かって可塑剤の濃度が高くなった濃度分布を有する摩擦伝動ベルト。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記圧縮ゴム層は、上記表面ゴム層の表面を被覆して複合化した粉体層をさらに有する摩擦伝動ベルト。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物は、粉状乃至粒状のモンモリロナイト及び重量平均分子量が１００万以上である粉状乃至粒状の超高分子量ポリエチレン樹脂のうち少なくとも一方を含有する摩擦伝動ベルト。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物及び上記内部ゴム層を形成するゴム組成物は、いずれもカーボンブラックを含有しており、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックは、上記内部ゴム層を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックよりも、窒素吸着比表面積が大きい摩擦伝動ベルト。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物は短繊維を相対的に多く含有している一方、上記内部ゴム層を形成するゴム組成物は短繊維を相対的に少なく含有している乃至短繊維を含有していない摩擦伝動ベルト。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物の原料ゴムがエチレン−α−オレフィンエラストマーであり、
上記可塑剤が該原料ゴムのエチレン−α−オレフィンエラストマーよりも溶解度指数が大きい摩擦伝動ベルト。
【請求項８】
請求項７に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記可塑剤がエーテルエステル系可塑剤である摩擦伝動ベルト。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトが複数のプーリに巻き掛けられたベルト伝動装置。
【請求項１０】
ベルト成形型におけるプーリに接触する圧縮ゴム層を形成するための成型面に、ベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させて架橋させる摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
ベルト成形型の成型面にベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させる前に、該ベルト成形型の成型面及び／又は該ベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に予め可塑剤を付着させる摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載された摩擦伝動ベルトの製造方法において、
上記予め可塑剤を付着させたベルト成形型の成型面及び／又はベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に、短繊維を吹き付けて可塑剤をバインダーとして短繊維の層を設ける摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１２】
ベルト成形型におけるプーリに接触する圧縮ゴム層を形成するための成型面に、ベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させて架橋させる摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
ベルト成形型の成型面にベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させる前に、該ベルト成形型の成型面に予め粉体を付着させると共に、該ベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に予め可塑剤を付着させる摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載された摩擦伝動ベルトの製造方法において、
上記ベルト成形型の成型面に吹き付ける粉体を帯電させる摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載された摩擦伝動ベルトの製造方法において、
上記予め可塑剤を付着させたベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に、短繊維を吹き付けて可塑剤をバインダーとして短繊維の層を設ける摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１５】
ベルト成形型におけるプーリに接触する圧縮ゴム層を形成するための成型面に、可塑剤の含有量が相対的に多い外側の未架橋ゴム組成物と可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していない内側の未架橋ゴム組成物との積層体を圧接させて架橋させる摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１】
ベルト本体の内周側にプーリに接触して動力を伝達する圧縮ゴム層を備えた摩擦伝動ベルトであって、
上記圧縮ゴム層は、可塑剤の含有量が相対的に多いゴム組成物で形成された表面ゴム層と、該表面ゴム層よりもベルト内部側に設けられ可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していないゴム組成物で形成された内部ゴム層と、を有する摩擦伝動ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層は、層厚さ方向の内部側から表面側に向かって可塑剤の濃度が高くなった濃度分布を有する摩擦伝動ベルト。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記圧縮ゴム層は、上記表面ゴム層の表面を被覆して複合化した粉体層をさらに有する摩擦伝動ベルト。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物は、粉状乃至粒状のモンモリロナイト及び重量平均分子量が１００万以上である粉状乃至粒状の超高分子量ポリエチレン樹脂のうち少なくとも一方を含有する摩擦伝動ベルト。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物及び上記内部ゴム層を形成するゴム組成物は、いずれもカーボンブラックを含有しており、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックは、上記内部ゴム層を形成するゴム組成物が含有するカーボンブラックよりも、窒素吸着比表面積が大きい摩擦伝動ベルト。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物は短繊維を相対的に多く含有している一方、上記内部ゴム層を形成するゴム組成物は短繊維を相対的に少なく含有している乃至短繊維を含有していない摩擦伝動ベルト。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記表面ゴム層を形成するゴム組成物の原料ゴムがエチレン−α−オレフィンエラストマーであり、
上記可塑剤が該原料ゴムのエチレン−α−オレフィンエラストマーよりも溶解度指数が大きい摩擦伝動ベルト。
【請求項８】
請求項７に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記可塑剤がエーテルエステル系可塑剤である摩擦伝動ベルト。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトが複数のプーリに巻き掛けられたベルト伝動装置。
【請求項１０】
ベルト成形型におけるプーリに接触する圧縮ゴム層を形成するための成型面に、ベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させて架橋させる摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
ベルト成形型の成型面にベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させる前に、該ベルト成形型の成型面及び／又は該ベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に予め可塑剤を付着させる摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載された摩擦伝動ベルトの製造方法において、
上記予め可塑剤を付着させたベルト成形型の成型面及び／又はベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に、短繊維を吹き付けて可塑剤をバインダーとして短繊維の層を設ける摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１２】
ベルト成形型におけるプーリに接触する圧縮ゴム層を形成するための成型面に、ベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させて架橋させる摩擦伝動ベルトの製造方法であって、
ベルト成形型の成型面にベルト形成用の未架橋ゴム組成物を圧接させる前に、該ベルト成形型の成型面に予め粉体を付着させると共に、該ベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に予め可塑剤を付着させる摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載された摩擦伝動ベルトの製造方法において、
上記ベルト成形型の成型面に吹き付ける粉体を帯電させる摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載された摩擦伝動ベルトの製造方法において、
上記予め可塑剤を付着させたベルト形成用の未架橋ゴム組成物の表面に、短繊維を吹き付けて可塑剤をバインダーとして短繊維の層を設ける摩擦伝動ベルトの製造方法。
【請求項１５】
ベルト成形型におけるプーリに接触する圧縮ゴム層を形成するための成型面に、可塑剤の含有量が相対的に多い外側の未架橋ゴム組成物と可塑剤の含有量が相対的に少ない乃至可塑剤を含有していない内側の未架橋ゴム組成物との積層体を圧接させて架橋させる摩擦伝動ベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１９０９１６（Ｐ２０１１−１９０９１６Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９７８７（Ｐ２０１０−５９７８７）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
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