Ｖリブドベルト及びその製造方法
【課題】 プーリに巻き掛かるときの異音の発生が防止されるＶリブドベルトを提供する。
【解決手段】 各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブ１５がベルト幅方向に並ぶように設けられたＶリブドベルトＢにおいて、複数のリブ１５のそれぞれを、リブ表面がベルト周方向に沿って１．０〜３．５ｍｍの一定波長の波形に形成されたものとする。
【解決手段】 各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブ１５がベルト幅方向に並ぶように設けられたＶリブドベルトＢにおいて、複数のリブ１５のそれぞれを、リブ表面がベルト周方向に沿って１．０〜３．５ｍｍの一定波長の波形に形成されたものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられたＶリブドベルト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補機駆動用の伝動ベルトとして、一般的には、Ｖリブドベルトが使用されている。Ｖリブドベルトは、各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられており、プーリとの間で発生する異音の抑制及びベルト表面の摩耗抑制を目的とした種々の技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、ベルト表面にベルト長さ方向に沿って断面三角形状の溝を複数条並行に設け、且つ、ベルト内部に補強芯体を埋設したＶリブドベルトにおいて、各断面三角形状の溝内壁面に、溝上部開放縁より溝頂部に至る長さの凹溝がベルト進行方向へ傾斜する斜行成分を有する軸線に沿って多数適宜間隔毎に設けられているものが開示されている。そして、これによれば、ベルトとプーリとの係合時に、滑らかに接触し、この点での騒音振動の発生は少なく、また、溝により初期吸着効果も消去されるから始動時の異音発生もなく、さらに定常回転時のスリップも有効に防止でき、もって長期にわたり安定した伝動機能を発揮する、と記載されている。
【０００４】
特許文献２には、Ｖリブの側面から突出するアラミド系短繊維を、カール状に形成し、アラミド系短繊維の根元部は、Ｖリブの側面から起立させ、アラミド系短繊維の先端部は、中間部の湾曲方向と異なる方向に湾曲させ、アラミド系短繊維の突出部は、多方向にわたって分散するように、湾曲方向が互いに異なっているＶリブドベルトが開示されている。そして、これによれば、異音の発生を防止すると共に、いずれの走行方向に対しても一定の耐側圧性及び耐摩耗性を保つことができる、と記載されている。
【０００５】
特許文献３には、Ｖリブの側面から、アラミド系短繊維及び非アラミド系の合成繊維の双方を突出させ、アラミド系短繊維の突出部をカール状に形成する一方、合成繊維の突出部をその非溶融状態を保ったまま、先端に向かって末広がり状の扇形に形成し、両突出部の根元は、Ｖリブの側面から起立し、アラミド系短繊維の突出部は多方向に分散するように突出させ、合成繊維の突出部は所定の一方向に突出させ、アラミド系短繊維の突出部を、合成繊維の突出部よりも長く形成した、Ｖリブドベルトが開示されている。そして、これによれば、耐側圧性及び耐摩耗性に優れ、加えて、異音が発生しにくく且つ走行方向の依存性を少なくすることができる、と記載されている。
【０００６】
特許文献４には、合成繊維の突出部を塑性変形させ、先端に向かって末広がり状の扇形に形成し、合成繊維の突出部は、研削加工時に融点以下の温度にまでしか加熱されず、非溶融状態に維持され、合成繊維の突出部はＶリブの側面から起立し、この側面にはミクロな凹凸が形成され、合成繊維は、２０μｍ以上のフィラメント径を有するナイロンによって形成されたＶリブドベルトが開示されている。そして、これによれば、短繊維の強度を損なうことなくその露出面積を増大させ、耐摩耗性を向上させることができる、と記載されている。
【０００７】
特許文献５には、ベルト長手方向に沿った複数条のＶリブを有し、Ｖリブの表面に凹凸部が設けられたＶリブドベルトであって、Ｖリブは成形用金型に設けられたＶリブ成形用凹溝によって成形され、また、凹凸部はＶリブ成形用凹溝に形成された凹凸成形用凹凸部によって成形されたものが開示されている。そして、これによれば、長期に亘って安定して発音を抑制することができ、しかも多量の切削屑が発生するようなことなく製造することができる、と記載されている。
【特許文献１】実開昭６１−１５６７５４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３７４４８号公報
【特許文献３】特開２０００−３３７４４９号公報
【特許文献４】特開２０００−３３７４５０号公報
【特許文献５】特開２００２−１６８３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献５に開示されているように、リブ表面に凹凸部が設けられたＶリブドベルトでは、凹部、或いは、凸部がプーリに巻き掛かってリブがプーリの溝に噛み込むときに異音を発生させるという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プーリに巻き掛かるときの異音の発生が防止されるＶリブドベルト及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、ベルト周方向に沿って波形形状に形成されたリブにおける、その波形形状のピッチが異音の発生に関係することを見出して本発明に想到したものである。
【００１１】
具体的には、本発明のＶリブドベルトは、各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられたものであって、上記複数のリブのそれぞれは、リブ表面がベルト周方向に沿って１．０〜３．５ｍｍの一定波長の波形に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成され、その波長が１．０〜３．５ｍｍに設定されているので、後述する実施例で明らかにするように、プーリに巻き掛かってリブがプーリの溝に噛み込むときの異音の発生を防止することができる。また、リブ表面が平坦面でないので、被水時にリブとプーリとの間の水の皮膜の形成が困難となり、ベルトとプーリとの間のスリップ及びそれに伴って発生する異音の発生を防止することができる。そして、これらによって、静粛に動力の伝達を行うことができる。
【００１３】
ここで、ピッチが１．０ｍｍ未満では、リブ表面が平坦面に近いものとなってしまうので、被水時にリブとプーリとの間の水の皮膜の形成が比較的容易になされてしまう。一方、ピッチが３．５ｍｍより大きいと、プーリに巻き掛かるときの異音の発生を十分に防止し得なくなる。
【００１４】
本発明のＶリブドベルトは、上記複数のリブのそれぞれのリブ表面に多数の繊維が突出しているものであってもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、リブ表面に多数の繊維が突出しており、被水時にベルト表面とプーリとの間の水の皮膜が形成されようとしても、それが繊維によって切断されるので、その水の皮膜の形成を阻止することができる。そして、それによって、リブとプーリとの間のスリップ及びそれに伴って発生する異音の発生をより有効に防止することができる。
【００１６】
本発明のＶリブドベルトは、上記多数の繊維のそれぞれの先端がささくれているものであることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、繊維の先端がささくれているので、水との接触面積が広くなり、水の皮膜の切断により有利である。
【００１８】
上記の本発明のＶリブドベルトは、リブ形成用の複数の凹溝が並行に延びるように形成された砥石を、円筒状のベルト成形用スラブのリブ形成面に、該砥石の凹溝の延びる方向と該ベルト成形用スラブのリブ形成面の周方向とが一致するように接触させ、その方向に沿ってそれらを相対移動させることにより該砥石で該ベルト成形用スラブを研削してそのリブ形成面にリブを形成することで製造することができるが、そのとき、砥石とベルト成形用スラブとの間の距離を周期的に変動させることにより、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成されたリブを構成させ、該リブの波形の波長が１．０〜３．５ｍｍとなるように、該砥石と該ベルト成形用スラブとの相対移動速度を設定すればよい。
【発明の効果】
【００１９】
上記に説明した通り、本発明によれば、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成され、その波長が１．０〜３．５ｍｍに設定されているので、プーリに巻き掛かるときの異音の発生を防止することができ、それによって、静粛に動力の伝達を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１及び２は、本発明の実施形態に係るＶリブドベルトＢを示す。
【００２２】
このＶリブドベルトＢは、接着ゴム層１１と、接着ゴム層１１上面側に一体に設けられた上ゴム層１２と、上ゴム層１２の上面側、すなわち、ベルト背面側に貼付されて一体に設けられた背面補強布１３と、接着ゴム層１１下面側、すなわち、ベルト内側に一体に設けられたリブゴム層１４と、接着ゴム層１１のベルト厚さ方向中心に、略ベルト長手方向に延び且つベルト幅方向に所定ピッチで螺旋状に設けられた心線１６と、からなる。そして、これらのうち、接着ゴム層１１と上ゴム層１２とリブゴム層１４とによりＶリブドベルト本体が構成されている。
【００２３】
接着ゴム層１１は、Ｖリブドベルト本体において中央のベルト長手方向に延びる平板帯状部分をなし、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等のゴム組成物からなり、心線１６を保持する層を構成している。
【００２４】
上ゴム層１２も、Ｖリブドベルト本体において接着ゴム層１１の上側のベルト長手方向に延びる平板帯状部分をなし、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等のゴム組成物からなる。
【００２５】
背面補強布１３は、ナイロン繊維、綿等の縦糸及び横糸からなる織布にゴムを溶剤に溶かしたゴム糊に浸漬して乾燥させる接着処理が施されたものからなり、ベルト背面を補強する補強材を構成している。なお、背面補強布１３に代えて、すだれ織物や短繊維混入ゴム層を設けてもよい。
【００２６】
リブゴム層１４は、Ｖリブドベルト本体において接着ゴム層１１の下側のベルト周方向に沿って延びる複数のリブ１５（図１及び２では６つ）がベルト幅方向に所定ピッチで並ぶように配設された部分をなし、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等にナイロン繊維やアラミド繊維などの短繊維１７が混入されたゴム組成物からなり、プーリに直接接触して動力を伝達する動力伝達部を構成している。各リブ１５は、リブ表面がベルト周方向に沿って１．０〜３．５ｍｍの一定波長、一定振幅（具体的には、例えば、リブ高さの０．２〜１．５％、５〜３０μｍ）の波形に形成されている。ここで、波形とは、同じ形が規則的に繰り返し現れる形状であって、正弦波形に限られず、その他、鋸波形や矩形波等も含まれる。リブゴム層１４に含まれる短繊維１７は、ベルト幅方向に配向しており、リブ表面に露出したものは外向きに突出している。また、リブ表面から突出した各短繊維１７は、先端がささくれている。
【００２７】
心線１６は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維またはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維で形成された撚り糸（Ｚ撚り）に、ベルト成形に先立って、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）液等に浸漬して加熱する接着処理が施されているとともに、延伸熱固定処理が施されたものからなり、強度及び抗張力を付与する抗張体を構成している。
【００２８】
以上の構成のＶリブドベルトＢによれば、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成され、その波長が１．０〜３．５ｍｍに設定されているので、プーリに巻き掛かってリブ１５がプーリの溝に噛み込むときの異音の発生を防止することができる。
【００２９】
また、リブ表面が平坦面でないので、被水時にリブ１５とプーリとの間の水の皮膜の形成が困難となり、それに加えて、リブ表面に先端がささくれた多数の短繊維１７が突出しており、被水時にリブ１５とプーリとの間の水の皮膜が形成されようとしても、それが短繊維１７によって切断されるので、その水の皮膜の形成を阻止することができ、ベルトとプーリとの間のスリップ及びそれに伴って発生する異音の発生を防止することができる。そして、これらによって、静粛に動力の伝達を行うことができる。
【００３０】
次に、このＶリブドベルトＢの製造方法について説明する。
【００３１】
まず、ＶリブドベルトＢを製造するための材料として、接着ゴム層１１を形成するための第２未加硫ゴムシート１１’、上ゴム層１２を形成するための第１未加硫ゴムシート１２’、リブゴム層１４を形成するための第３未加硫ゴムシート１４’、背面補強布１３を形成するための織布１３’で接着処理が施されたもの、及び、心線１６を形成するための撚り糸１６’で接着処理が施されたものを準備する。
【００３２】
次いで、円筒状金型８０に筒状に形成した織布１３’を外嵌め状に被せ、その上に第１未加硫ゴムシート１２’を所定回数巻き付け、さらにその上に第２未加硫ゴムシート１１’を所定回数巻き付ける。
【００３３】
次いで、円筒状金型８０上の第２未加硫ゴムシート１１’の上に円筒状金型８０の一方の端から他方の端に向かって所定ピッチで螺旋状に撚り糸１６’を巻き付ける。
【００３４】
次いで、撚り糸１６’の層の上に再び第２未加硫ゴムシート１１’を所定回数巻き付ける。
【００３５】
次いで、今度は第３未加硫ゴムシート１４’を所定回数巻き付ける。以上により、図３（ａ）に示すように、円筒状金型８０の外周上には、金型側から順に織布１３’、第１未加硫ゴムシート１２’、第２未加硫ゴムシート１１’、撚り糸１６’、第２未加硫ゴムシート１１’、第３未加硫ゴムシート１４’が層状に積層された構造が構成される。
【００３６】
次いで、上記の積層構造が構成された円筒状金型８０にゴムスリーブを被せ、それを加硫釜に入れて所定温度及び圧力の条件下に所定時間保持する。このとき、第１〜第３未加硫ゴムシート１１’，１２’，１４’が流動すると共に架橋され織布１３’及び撚り糸１６’がゴムに密着一体化して円筒状のスラブが形成される。以上により、図３（ｂ）に示すように、円筒状金型８０の外周上には、金型側から順に背面補強布１３、上ゴム層１２、接着ゴム層１１に心線１６が埋設された層、並びに、リブゴム層１４が層状に積層された構造が構成される。
【００３７】
次いで、加硫釜から円筒状金型８０を取り出してゴムスリーブを外し、続いて、形成されたベルト成形用スラブを外す。
【００３８】
次いで、ベルト成形用スラブを軸方向に３〜４等分に切断する。
【００３９】
次いで、研削機を用いて分割したベルト成形用スラブの外周面、つまり、リブ形成面にリブ１５を形成する。研削機は、ホイールの外周面にダイヤモンド等の砥粒を焼き付けた円柱状の砥石を備えており、その砥石の外周面には、各々、周方向に延びるリブ形成用の複数の凹溝が軸方向に並ぶように形成されている。そして、その円柱状の砥石は、僅かに偏心して回転するようになっている。リブ形成面へのリブ１５の形成に際しては、砥石を所定回転速度で高速回転させた後、砥石の凹溝の延びる方向（砥石の回転方向）と分割したベルト成形用スラブのリブ形成面の周方向とを一致させて、砥石にベルト成形用スラブを押し付けるように接触させ、そして、ベルト成形用スラブを所定回転速度（＜砥石の回転速度）で周方向に回転させることで、それらの相対移動により、砥石でベルト成形用スラブを研削してそのリブ形成面にリブ１５を形成する。このとき、砥石が偏心して回転することにより、砥石とベルト成形用スラブとの間の距離が周期的に変動するため、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成される。波形形状の波長は、砥石とベルト成形用スラブとの相対移動速度に依存するため、その設定によって自在に変更することができる。ここでは、砥石とベルト成形用スラブとの相対移動速度を波形形状の波長が１．０〜３．５ｍｍとなるように設定する。また、リブ１５の表面に露出する短繊維１７は、砥石の研削抵抗により先端が分割されてささくれた形状（手の平形状）に塑性変形される。なお、砥石の回転方向とベルト成形用スラブの回転方向とは、同一方向であっても逆方向であってもよい。
【００４０】
最後に、ベルト成形用スラブを所定幅に切断し、リブ１５が形成された側が内側となるように折り返すことによりＶリブドベルトＢを得る。
【００４１】
上記のＶリブドベルトＢの製造においては、断面形状が円形から僅かにずれた楕円形状の砥石を軸回転させるようにしてもよく、これによっても砥石とベルト成形用スラブとの間の距離が周期的に変動する。
【００４２】
次に、ＶリブドベルトＢを用いたベルト伝動装置３０について説明する。
【００４３】
図４は、ＶリブドベルトＢを配した自動車エンジンのサーペンタイン補機駆動のためのプーリレイアウトを示す。
【００４４】
このサーペンタイン補機駆動のためのプーリレイアウトは、最上位置の補機Ａプーリ３２と、その補機Ａプーリ３１の下方に配置された補機Ｂプーリ３２と、補機Ａプーリ３１の左下方に配置されたテンショナプーリ３３と、そのテンショナプーリ３３の下方に配置された補機Ｃプーリ３４と、テンショナプーリ３３の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ３５と、そのクランクシャフトプーリ３５の右下方に配置された補機Ｄプーリ３６と、により構成されている。これらのうち、フラットプーリであるテンショナプーリ３３及び補機Ｃプーリ３４以外は全てリブプーリである。そして、ＶリブドベルトＢは、リブ１５側が接触するように補機Ａプーリ３１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３３に巻き掛けられた後、リブ１５側が接触するようにクランクシャフトプーリ３５及び補機Ｄプーリ３６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補機Ｃプーリ３４に巻き掛けられ、そして、リブ１５側が接触するように補機Ｂプーリ３２に巻き掛けられ、最後に補機Ａプーリ３１に戻るように設けられている。このＶリブドベルトＢは、クランクシャフトプーリ３５により駆動されて時計回りに走行することにより補機Ａプーリ３１等の補機プーリを駆動する。
【実施例】
【００４５】
（試験評価１）
＜試験評価用ベルト＞
−発明例−
上記実施形態と同様の構成で、且つ、同様の方法によって製造されたＶリブドベルトであって、Ｖリブドベルト本体をクロロプレンゴムのゴム組成物で形成し、ポリエチレンテレフタレートの心線を用い、図５に示すように、リブピッチが３．５６ｍｍ、ベルト総厚みが４．３０ｍｍ、リブ高さが２．００ｍｍ、リブ角度４０°、リブ数６及びリブの波形形状の波長２．８ｍｍであるものを発明例とした。
【００４６】
−比較例−
上記発明例と同一の材料構成及び寸法構成であって、リブ形成用の複数の凹溝が形成された金型を用いることにより、ベルト成形用スラブの作製時にリブを形成したＶリブドベルトを比較例とした。比較例は、ベルト成形用スラブの作製時にリブを形成したものであるので、リブ表面から短繊維が突出していないものであり、また、リブ表面がベルト周方向に沿って波形に形成されていない平坦面のものである。
【００４７】
＜試験評価方法＞
図６は、注水負荷特性をを試験評価するためのベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。
【００４８】
このベルト走行試験機５０は、左右に配設されたプーリ径１００ｍｍの駆動プーリ５１及び従動プーリ５２を有する。駆動プーリ５１の右下には注水口５３が設けられており、時計方向に走行するＶリブドベルトＢが駆動プーリ５１に巻き掛かってリブがプーリの溝に噛み込む直前のリブ表面に水を滴下できるようになっている。従動プーリ５２は左右可動となっており、ＶリブドベルトＢにデッドウェイトを負荷できるようになっている。また、従動プーリ５２は回転負荷を可変に設定できるようになっている。
【００４９】
そして、発明例及び比較例の各ＶリブドベルトＢを、駆動プーリ５１及び従動プーリ５２に巻き掛け、１リブ当たり５０Ｎ、７５Ｎ、１００Ｎ及び１２５Ｎとなるようにデッドウェイトを負荷したそれぞれの場合について、駆動プーリ５１を３５００ｒｐｍで回転させると共に注水口５３からリブ表面に１秒間当たり１ｃｍ3の水を滴下しながら従動プーリ５２の回転負荷を上昇させていったときのスリップ率を測定した。ここで、スリップ率は、無負荷時の駆動プーリに対する従動プーリの回転数比に対する負荷時の回転数比を示すものであって、次式で与えられる。
【００５０】
スリップ率＝｛１−（ｎ’／Ｎ’）×（Ｎ／ｎ）｝［％］
ここで、Ｎは無負荷時の駆動プーリの回転数（ｒｐｍ）、ｎは無負荷時の従動プーリの回転数（ｒｐｍ）、Ｎ’は負荷時の駆動プーリの回転数（ｒｐｍ）、ｎ’は負荷時の従動プーリの回転数（ｒｐｍ）である。
【００５１】
＜試験評価結果＞
図７は、従動プーリの回転負荷とスリップ率との関係を示す。
【００５２】
図７によれば、発明例及び比較例のいずれについても、デッドウェイトが高くなることにより耐スリップ性能が高くなっているのが分かる。これは、デッドウェイトが高くなることによって、ベルトとプーリ間に作用する摩擦力が高くなるためであると考えられる。
【００５３】
また、従来例よりも発明例の方が耐スリップ性能が極めて高いことが分かる。これは、発明例では、ベルト周方向に沿ってリブ表面が波形に形成されて平坦面でなく、また、その波長が２．８ｍｍであるので、リブとプーリとの間の水の皮膜の形成が困難な構造となっており、それに加えて、リブの表面に先端がささくれた多数の短繊維が突出しており、リブとプーリとの間の水の皮膜が形成されようとしても、それが短繊維によって切断されるので、その水の皮膜の形成が阻止され、リブとプーリとの間のスリップの発生が防止されるためであると考えられる。つまり、これらの相乗効果によって顕著なる耐スリップ性能の改善がなされたものであると考えられる。
【００５４】
（試験評価２）
＜試験評価用ベルト＞
−例１−
上記実施形態と同様の構成で、且つ、同様の方法によって製造されたＶリブドベルトであって、Ｖリブドベルト本体をクロロプレンゴムのゴム組成物で形成し、ポリエチレンテレフタレートの心線を用い、リブピッチが３．５６ｍｍ、ベルト総厚みが４．３０ｍｍ、リブ高さが２．００ｍｍ、リブ角度４０°、リブ数６及びリブ表面の波形の波長２．８ｍｍであるものを例１とした。
【００５５】
−例２−
リブ表面の波形の波長が３．２ｍｍであることを除いて例１と同一構成のＶリブドベルトを例２とした。
【００５６】
−例３−
リブ表面の波形の波長が３．６ｍｍであることを除いて例１と同一構成のＶリブドベルトを例３とした。
【００５７】
−例４−
リブ表面の波形の波長が４．０ｍｍであることを除いて例１と同一構成のＶリブドベルトを例４とした。
【００５８】
＜試験評価方法＞
図８は、ベルト走行時の音を試験評価するためのベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。
【００５９】
このベルト走行試験機６０は、上下に配設されたプーリ径１２０ｍｍの駆動プーリ６１及び第１従動プーリ６２と、駆動プーリ６１の右方に設けられたプーリ径１２０ｍｍの第２従動プーリ６３と、第１及び第２従動プーリ６２，６３間に設けられたプーリ径７０ｍｍのアイドラプーリ６４とを有する。駆動プーリ６１の左下にはベルト側端から３０ｍｍとなる位置に集音マイク６５が設けられており、反時計方向に走行するＶリブドベルトＢが駆動プーリ６１への巻き掛かりが外れてリブのプーリの溝への噛み込みが解かれたところでのベルト走行時の音を測定できるようになっている。第２従動プーリ６３は左右可動となっており、ＶリブドベルトＢにデッドウェイトを負荷できるようになっている。
【００６０】
そして、例１〜４の各ＶリブドベルトＢのそれぞれについて、駆動プーリ６１、第１及び第２従動プーリ６２，６３、並びに、アイドラプーリ６４に巻き掛け、２３５４Ｎのデッドウェイトを負荷して、駆動プーリ６１を３０００ｒｐｍで回転させたときのベルト走行時の音を測定した。
【００６１】
＜試験評価結果＞
図９は、周波数と音圧との関係を示す。
【００６２】
図９によれば、例１及び２では、特に音圧のピークは観測されていないのに対し、例３及び４では、６３乃至６５ｄＢの音圧のピークが観測されるのが分かる。聴感においても、例１及び２では、特に耳に付く音は確認されなかったが、例３及び４では、「ヒュー」という甲高い音が確認された。これは、ベルト走行時の音がリブ表面の波形の波長に関与しており、その波長が３．６ｍｍよりも小さいことが好ましいということを示すものである。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられたＶリブドベルト及びその製造方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】Ｖリブドベルトの背面側から見た斜視図である。
【図２】Ｖリブドベルトの内側から見た斜視図である。
【図３】Ｖリブドベルトの製造方法を示す説明図である。
【図４】Ｖリブドベルトが巻き掛けられたサーペンタイン補機駆動レイアウトを示す図である。
【図５】発明例のＶリブドベルトの断面図である。
【図６】注水負荷特性をを試験評価するための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７】従動プーリの回転負荷とスリップ率との関係を示すグラフである。
【図８】ベルト走行時の音を試験評価するための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９】周波数と音圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
Ｂ Ｖリブドベルト
１１ 接着ゴム層
１１’ 第２未加硫ゴムシート
１２ 上ゴム層
１２’ 第１未加硫ゴムシート
１３ 背面補強布
１３’織布
１４ リブゴム層
１４’ 第３未加硫ゴムシート
１５ リブ
１６ 心線
１６’ 撚り糸
１７ 短繊維
３０ 補機駆動用ベルト伝動装置
３１ 補機Ａプーリ
３２ 補機Ｂプーリ
３３ テンショナプーリ
３４ 補機Ｃプーリ
３５ クランクシャフトプーリ
３６ 補機Ｄプーリ
５０，６０ ベルト走行試験機
５１，６１ 駆動プーリ
５２，６２，６３ （第１、第２）従動プーリ
５３ 注水口
６４ アイドラプーリ
６５ 集音マイク
８０ 円筒状金型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられたＶリブドベルト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の補機駆動用の伝動ベルトとして、一般的には、Ｖリブドベルトが使用されている。Ｖリブドベルトは、各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられており、プーリとの間で発生する異音の抑制及びベルト表面の摩耗抑制を目的とした種々の技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、ベルト表面にベルト長さ方向に沿って断面三角形状の溝を複数条並行に設け、且つ、ベルト内部に補強芯体を埋設したＶリブドベルトにおいて、各断面三角形状の溝内壁面に、溝上部開放縁より溝頂部に至る長さの凹溝がベルト進行方向へ傾斜する斜行成分を有する軸線に沿って多数適宜間隔毎に設けられているものが開示されている。そして、これによれば、ベルトとプーリとの係合時に、滑らかに接触し、この点での騒音振動の発生は少なく、また、溝により初期吸着効果も消去されるから始動時の異音発生もなく、さらに定常回転時のスリップも有効に防止でき、もって長期にわたり安定した伝動機能を発揮する、と記載されている。
【０００４】
特許文献２には、Ｖリブの側面から突出するアラミド系短繊維を、カール状に形成し、アラミド系短繊維の根元部は、Ｖリブの側面から起立させ、アラミド系短繊維の先端部は、中間部の湾曲方向と異なる方向に湾曲させ、アラミド系短繊維の突出部は、多方向にわたって分散するように、湾曲方向が互いに異なっているＶリブドベルトが開示されている。そして、これによれば、異音の発生を防止すると共に、いずれの走行方向に対しても一定の耐側圧性及び耐摩耗性を保つことができる、と記載されている。
【０００５】
特許文献３には、Ｖリブの側面から、アラミド系短繊維及び非アラミド系の合成繊維の双方を突出させ、アラミド系短繊維の突出部をカール状に形成する一方、合成繊維の突出部をその非溶融状態を保ったまま、先端に向かって末広がり状の扇形に形成し、両突出部の根元は、Ｖリブの側面から起立し、アラミド系短繊維の突出部は多方向に分散するように突出させ、合成繊維の突出部は所定の一方向に突出させ、アラミド系短繊維の突出部を、合成繊維の突出部よりも長く形成した、Ｖリブドベルトが開示されている。そして、これによれば、耐側圧性及び耐摩耗性に優れ、加えて、異音が発生しにくく且つ走行方向の依存性を少なくすることができる、と記載されている。
【０００６】
特許文献４には、合成繊維の突出部を塑性変形させ、先端に向かって末広がり状の扇形に形成し、合成繊維の突出部は、研削加工時に融点以下の温度にまでしか加熱されず、非溶融状態に維持され、合成繊維の突出部はＶリブの側面から起立し、この側面にはミクロな凹凸が形成され、合成繊維は、２０μｍ以上のフィラメント径を有するナイロンによって形成されたＶリブドベルトが開示されている。そして、これによれば、短繊維の強度を損なうことなくその露出面積を増大させ、耐摩耗性を向上させることができる、と記載されている。
【０００７】
特許文献５には、ベルト長手方向に沿った複数条のＶリブを有し、Ｖリブの表面に凹凸部が設けられたＶリブドベルトであって、Ｖリブは成形用金型に設けられたＶリブ成形用凹溝によって成形され、また、凹凸部はＶリブ成形用凹溝に形成された凹凸成形用凹凸部によって成形されたものが開示されている。そして、これによれば、長期に亘って安定して発音を抑制することができ、しかも多量の切削屑が発生するようなことなく製造することができる、と記載されている。
【特許文献１】実開昭６１−１５６７５４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３７４４８号公報
【特許文献３】特開２０００−３３７４４９号公報
【特許文献４】特開２０００−３３７４５０号公報
【特許文献５】特開２００２−１６８３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献５に開示されているように、リブ表面に凹凸部が設けられたＶリブドベルトでは、凹部、或いは、凸部がプーリに巻き掛かってリブがプーリの溝に噛み込むときに異音を発生させるという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プーリに巻き掛かるときの異音の発生が防止されるＶリブドベルト及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、ベルト周方向に沿って波形形状に形成されたリブにおける、その波形形状のピッチが異音の発生に関係することを見出して本発明に想到したものである。
【００１１】
具体的には、本発明のＶリブドベルトは、各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられたものであって、上記複数のリブのそれぞれは、リブ表面がベルト周方向に沿って１．０〜３．５ｍｍの一定波長の波形に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成され、その波長が１．０〜３．５ｍｍに設定されているので、後述する実施例で明らかにするように、プーリに巻き掛かってリブがプーリの溝に噛み込むときの異音の発生を防止することができる。また、リブ表面が平坦面でないので、被水時にリブとプーリとの間の水の皮膜の形成が困難となり、ベルトとプーリとの間のスリップ及びそれに伴って発生する異音の発生を防止することができる。そして、これらによって、静粛に動力の伝達を行うことができる。
【００１３】
ここで、ピッチが１．０ｍｍ未満では、リブ表面が平坦面に近いものとなってしまうので、被水時にリブとプーリとの間の水の皮膜の形成が比較的容易になされてしまう。一方、ピッチが３．５ｍｍより大きいと、プーリに巻き掛かるときの異音の発生を十分に防止し得なくなる。
【００１４】
本発明のＶリブドベルトは、上記複数のリブのそれぞれのリブ表面に多数の繊維が突出しているものであってもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、リブ表面に多数の繊維が突出しており、被水時にベルト表面とプーリとの間の水の皮膜が形成されようとしても、それが繊維によって切断されるので、その水の皮膜の形成を阻止することができる。そして、それによって、リブとプーリとの間のスリップ及びそれに伴って発生する異音の発生をより有効に防止することができる。
【００１６】
本発明のＶリブドベルトは、上記多数の繊維のそれぞれの先端がささくれているものであることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、繊維の先端がささくれているので、水との接触面積が広くなり、水の皮膜の切断により有利である。
【００１８】
上記の本発明のＶリブドベルトは、リブ形成用の複数の凹溝が並行に延びるように形成された砥石を、円筒状のベルト成形用スラブのリブ形成面に、該砥石の凹溝の延びる方向と該ベルト成形用スラブのリブ形成面の周方向とが一致するように接触させ、その方向に沿ってそれらを相対移動させることにより該砥石で該ベルト成形用スラブを研削してそのリブ形成面にリブを形成することで製造することができるが、そのとき、砥石とベルト成形用スラブとの間の距離を周期的に変動させることにより、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成されたリブを構成させ、該リブの波形の波長が１．０〜３．５ｍｍとなるように、該砥石と該ベルト成形用スラブとの相対移動速度を設定すればよい。
【発明の効果】
【００１９】
上記に説明した通り、本発明によれば、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成され、その波長が１．０〜３．５ｍｍに設定されているので、プーリに巻き掛かるときの異音の発生を防止することができ、それによって、静粛に動力の伝達を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１及び２は、本発明の実施形態に係るＶリブドベルトＢを示す。
【００２２】
このＶリブドベルトＢは、接着ゴム層１１と、接着ゴム層１１上面側に一体に設けられた上ゴム層１２と、上ゴム層１２の上面側、すなわち、ベルト背面側に貼付されて一体に設けられた背面補強布１３と、接着ゴム層１１下面側、すなわち、ベルト内側に一体に設けられたリブゴム層１４と、接着ゴム層１１のベルト厚さ方向中心に、略ベルト長手方向に延び且つベルト幅方向に所定ピッチで螺旋状に設けられた心線１６と、からなる。そして、これらのうち、接着ゴム層１１と上ゴム層１２とリブゴム層１４とによりＶリブドベルト本体が構成されている。
【００２３】
接着ゴム層１１は、Ｖリブドベルト本体において中央のベルト長手方向に延びる平板帯状部分をなし、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等のゴム組成物からなり、心線１６を保持する層を構成している。
【００２４】
上ゴム層１２も、Ｖリブドベルト本体において接着ゴム層１１の上側のベルト長手方向に延びる平板帯状部分をなし、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等のゴム組成物からなる。
【００２５】
背面補強布１３は、ナイロン繊維、綿等の縦糸及び横糸からなる織布にゴムを溶剤に溶かしたゴム糊に浸漬して乾燥させる接着処理が施されたものからなり、ベルト背面を補強する補強材を構成している。なお、背面補強布１３に代えて、すだれ織物や短繊維混入ゴム層を設けてもよい。
【００２６】
リブゴム層１４は、Ｖリブドベルト本体において接着ゴム層１１の下側のベルト周方向に沿って延びる複数のリブ１５（図１及び２では６つ）がベルト幅方向に所定ピッチで並ぶように配設された部分をなし、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等にナイロン繊維やアラミド繊維などの短繊維１７が混入されたゴム組成物からなり、プーリに直接接触して動力を伝達する動力伝達部を構成している。各リブ１５は、リブ表面がベルト周方向に沿って１．０〜３．５ｍｍの一定波長、一定振幅（具体的には、例えば、リブ高さの０．２〜１．５％、５〜３０μｍ）の波形に形成されている。ここで、波形とは、同じ形が規則的に繰り返し現れる形状であって、正弦波形に限られず、その他、鋸波形や矩形波等も含まれる。リブゴム層１４に含まれる短繊維１７は、ベルト幅方向に配向しており、リブ表面に露出したものは外向きに突出している。また、リブ表面から突出した各短繊維１７は、先端がささくれている。
【００２７】
心線１６は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維またはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維で形成された撚り糸（Ｚ撚り）に、ベルト成形に先立って、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）液等に浸漬して加熱する接着処理が施されているとともに、延伸熱固定処理が施されたものからなり、強度及び抗張力を付与する抗張体を構成している。
【００２８】
以上の構成のＶリブドベルトＢによれば、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成され、その波長が１．０〜３．５ｍｍに設定されているので、プーリに巻き掛かってリブ１５がプーリの溝に噛み込むときの異音の発生を防止することができる。
【００２９】
また、リブ表面が平坦面でないので、被水時にリブ１５とプーリとの間の水の皮膜の形成が困難となり、それに加えて、リブ表面に先端がささくれた多数の短繊維１７が突出しており、被水時にリブ１５とプーリとの間の水の皮膜が形成されようとしても、それが短繊維１７によって切断されるので、その水の皮膜の形成を阻止することができ、ベルトとプーリとの間のスリップ及びそれに伴って発生する異音の発生を防止することができる。そして、これらによって、静粛に動力の伝達を行うことができる。
【００３０】
次に、このＶリブドベルトＢの製造方法について説明する。
【００３１】
まず、ＶリブドベルトＢを製造するための材料として、接着ゴム層１１を形成するための第２未加硫ゴムシート１１’、上ゴム層１２を形成するための第１未加硫ゴムシート１２’、リブゴム層１４を形成するための第３未加硫ゴムシート１４’、背面補強布１３を形成するための織布１３’で接着処理が施されたもの、及び、心線１６を形成するための撚り糸１６’で接着処理が施されたものを準備する。
【００３２】
次いで、円筒状金型８０に筒状に形成した織布１３’を外嵌め状に被せ、その上に第１未加硫ゴムシート１２’を所定回数巻き付け、さらにその上に第２未加硫ゴムシート１１’を所定回数巻き付ける。
【００３３】
次いで、円筒状金型８０上の第２未加硫ゴムシート１１’の上に円筒状金型８０の一方の端から他方の端に向かって所定ピッチで螺旋状に撚り糸１６’を巻き付ける。
【００３４】
次いで、撚り糸１６’の層の上に再び第２未加硫ゴムシート１１’を所定回数巻き付ける。
【００３５】
次いで、今度は第３未加硫ゴムシート１４’を所定回数巻き付ける。以上により、図３（ａ）に示すように、円筒状金型８０の外周上には、金型側から順に織布１３’、第１未加硫ゴムシート１２’、第２未加硫ゴムシート１１’、撚り糸１６’、第２未加硫ゴムシート１１’、第３未加硫ゴムシート１４’が層状に積層された構造が構成される。
【００３６】
次いで、上記の積層構造が構成された円筒状金型８０にゴムスリーブを被せ、それを加硫釜に入れて所定温度及び圧力の条件下に所定時間保持する。このとき、第１〜第３未加硫ゴムシート１１’，１２’，１４’が流動すると共に架橋され織布１３’及び撚り糸１６’がゴムに密着一体化して円筒状のスラブが形成される。以上により、図３（ｂ）に示すように、円筒状金型８０の外周上には、金型側から順に背面補強布１３、上ゴム層１２、接着ゴム層１１に心線１６が埋設された層、並びに、リブゴム層１４が層状に積層された構造が構成される。
【００３７】
次いで、加硫釜から円筒状金型８０を取り出してゴムスリーブを外し、続いて、形成されたベルト成形用スラブを外す。
【００３８】
次いで、ベルト成形用スラブを軸方向に３〜４等分に切断する。
【００３９】
次いで、研削機を用いて分割したベルト成形用スラブの外周面、つまり、リブ形成面にリブ１５を形成する。研削機は、ホイールの外周面にダイヤモンド等の砥粒を焼き付けた円柱状の砥石を備えており、その砥石の外周面には、各々、周方向に延びるリブ形成用の複数の凹溝が軸方向に並ぶように形成されている。そして、その円柱状の砥石は、僅かに偏心して回転するようになっている。リブ形成面へのリブ１５の形成に際しては、砥石を所定回転速度で高速回転させた後、砥石の凹溝の延びる方向（砥石の回転方向）と分割したベルト成形用スラブのリブ形成面の周方向とを一致させて、砥石にベルト成形用スラブを押し付けるように接触させ、そして、ベルト成形用スラブを所定回転速度（＜砥石の回転速度）で周方向に回転させることで、それらの相対移動により、砥石でベルト成形用スラブを研削してそのリブ形成面にリブ１５を形成する。このとき、砥石が偏心して回転することにより、砥石とベルト成形用スラブとの間の距離が周期的に変動するため、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成される。波形形状の波長は、砥石とベルト成形用スラブとの相対移動速度に依存するため、その設定によって自在に変更することができる。ここでは、砥石とベルト成形用スラブとの相対移動速度を波形形状の波長が１．０〜３．５ｍｍとなるように設定する。また、リブ１５の表面に露出する短繊維１７は、砥石の研削抵抗により先端が分割されてささくれた形状（手の平形状）に塑性変形される。なお、砥石の回転方向とベルト成形用スラブの回転方向とは、同一方向であっても逆方向であってもよい。
【００４０】
最後に、ベルト成形用スラブを所定幅に切断し、リブ１５が形成された側が内側となるように折り返すことによりＶリブドベルトＢを得る。
【００４１】
上記のＶリブドベルトＢの製造においては、断面形状が円形から僅かにずれた楕円形状の砥石を軸回転させるようにしてもよく、これによっても砥石とベルト成形用スラブとの間の距離が周期的に変動する。
【００４２】
次に、ＶリブドベルトＢを用いたベルト伝動装置３０について説明する。
【００４３】
図４は、ＶリブドベルトＢを配した自動車エンジンのサーペンタイン補機駆動のためのプーリレイアウトを示す。
【００４４】
このサーペンタイン補機駆動のためのプーリレイアウトは、最上位置の補機Ａプーリ３２と、その補機Ａプーリ３１の下方に配置された補機Ｂプーリ３２と、補機Ａプーリ３１の左下方に配置されたテンショナプーリ３３と、そのテンショナプーリ３３の下方に配置された補機Ｃプーリ３４と、テンショナプーリ３３の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ３５と、そのクランクシャフトプーリ３５の右下方に配置された補機Ｄプーリ３６と、により構成されている。これらのうち、フラットプーリであるテンショナプーリ３３及び補機Ｃプーリ３４以外は全てリブプーリである。そして、ＶリブドベルトＢは、リブ１５側が接触するように補機Ａプーリ３１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３３に巻き掛けられた後、リブ１５側が接触するようにクランクシャフトプーリ３５及び補機Ｄプーリ３６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補機Ｃプーリ３４に巻き掛けられ、そして、リブ１５側が接触するように補機Ｂプーリ３２に巻き掛けられ、最後に補機Ａプーリ３１に戻るように設けられている。このＶリブドベルトＢは、クランクシャフトプーリ３５により駆動されて時計回りに走行することにより補機Ａプーリ３１等の補機プーリを駆動する。
【実施例】
【００４５】
（試験評価１）
＜試験評価用ベルト＞
−発明例−
上記実施形態と同様の構成で、且つ、同様の方法によって製造されたＶリブドベルトであって、Ｖリブドベルト本体をクロロプレンゴムのゴム組成物で形成し、ポリエチレンテレフタレートの心線を用い、図５に示すように、リブピッチが３．５６ｍｍ、ベルト総厚みが４．３０ｍｍ、リブ高さが２．００ｍｍ、リブ角度４０°、リブ数６及びリブの波形形状の波長２．８ｍｍであるものを発明例とした。
【００４６】
−比較例−
上記発明例と同一の材料構成及び寸法構成であって、リブ形成用の複数の凹溝が形成された金型を用いることにより、ベルト成形用スラブの作製時にリブを形成したＶリブドベルトを比較例とした。比較例は、ベルト成形用スラブの作製時にリブを形成したものであるので、リブ表面から短繊維が突出していないものであり、また、リブ表面がベルト周方向に沿って波形に形成されていない平坦面のものである。
【００４７】
＜試験評価方法＞
図６は、注水負荷特性をを試験評価するためのベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。
【００４８】
このベルト走行試験機５０は、左右に配設されたプーリ径１００ｍｍの駆動プーリ５１及び従動プーリ５２を有する。駆動プーリ５１の右下には注水口５３が設けられており、時計方向に走行するＶリブドベルトＢが駆動プーリ５１に巻き掛かってリブがプーリの溝に噛み込む直前のリブ表面に水を滴下できるようになっている。従動プーリ５２は左右可動となっており、ＶリブドベルトＢにデッドウェイトを負荷できるようになっている。また、従動プーリ５２は回転負荷を可変に設定できるようになっている。
【００４９】
そして、発明例及び比較例の各ＶリブドベルトＢを、駆動プーリ５１及び従動プーリ５２に巻き掛け、１リブ当たり５０Ｎ、７５Ｎ、１００Ｎ及び１２５Ｎとなるようにデッドウェイトを負荷したそれぞれの場合について、駆動プーリ５１を３５００ｒｐｍで回転させると共に注水口５３からリブ表面に１秒間当たり１ｃｍ3の水を滴下しながら従動プーリ５２の回転負荷を上昇させていったときのスリップ率を測定した。ここで、スリップ率は、無負荷時の駆動プーリに対する従動プーリの回転数比に対する負荷時の回転数比を示すものであって、次式で与えられる。
【００５０】
スリップ率＝｛１−（ｎ’／Ｎ’）×（Ｎ／ｎ）｝［％］
ここで、Ｎは無負荷時の駆動プーリの回転数（ｒｐｍ）、ｎは無負荷時の従動プーリの回転数（ｒｐｍ）、Ｎ’は負荷時の駆動プーリの回転数（ｒｐｍ）、ｎ’は負荷時の従動プーリの回転数（ｒｐｍ）である。
【００５１】
＜試験評価結果＞
図７は、従動プーリの回転負荷とスリップ率との関係を示す。
【００５２】
図７によれば、発明例及び比較例のいずれについても、デッドウェイトが高くなることにより耐スリップ性能が高くなっているのが分かる。これは、デッドウェイトが高くなることによって、ベルトとプーリ間に作用する摩擦力が高くなるためであると考えられる。
【００５３】
また、従来例よりも発明例の方が耐スリップ性能が極めて高いことが分かる。これは、発明例では、ベルト周方向に沿ってリブ表面が波形に形成されて平坦面でなく、また、その波長が２．８ｍｍであるので、リブとプーリとの間の水の皮膜の形成が困難な構造となっており、それに加えて、リブの表面に先端がささくれた多数の短繊維が突出しており、リブとプーリとの間の水の皮膜が形成されようとしても、それが短繊維によって切断されるので、その水の皮膜の形成が阻止され、リブとプーリとの間のスリップの発生が防止されるためであると考えられる。つまり、これらの相乗効果によって顕著なる耐スリップ性能の改善がなされたものであると考えられる。
【００５４】
（試験評価２）
＜試験評価用ベルト＞
−例１−
上記実施形態と同様の構成で、且つ、同様の方法によって製造されたＶリブドベルトであって、Ｖリブドベルト本体をクロロプレンゴムのゴム組成物で形成し、ポリエチレンテレフタレートの心線を用い、リブピッチが３．５６ｍｍ、ベルト総厚みが４．３０ｍｍ、リブ高さが２．００ｍｍ、リブ角度４０°、リブ数６及びリブ表面の波形の波長２．８ｍｍであるものを例１とした。
【００５５】
−例２−
リブ表面の波形の波長が３．２ｍｍであることを除いて例１と同一構成のＶリブドベルトを例２とした。
【００５６】
−例３−
リブ表面の波形の波長が３．６ｍｍであることを除いて例１と同一構成のＶリブドベルトを例３とした。
【００５７】
−例４−
リブ表面の波形の波長が４．０ｍｍであることを除いて例１と同一構成のＶリブドベルトを例４とした。
【００５８】
＜試験評価方法＞
図８は、ベルト走行時の音を試験評価するためのベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。
【００５９】
このベルト走行試験機６０は、上下に配設されたプーリ径１２０ｍｍの駆動プーリ６１及び第１従動プーリ６２と、駆動プーリ６１の右方に設けられたプーリ径１２０ｍｍの第２従動プーリ６３と、第１及び第２従動プーリ６２，６３間に設けられたプーリ径７０ｍｍのアイドラプーリ６４とを有する。駆動プーリ６１の左下にはベルト側端から３０ｍｍとなる位置に集音マイク６５が設けられており、反時計方向に走行するＶリブドベルトＢが駆動プーリ６１への巻き掛かりが外れてリブのプーリの溝への噛み込みが解かれたところでのベルト走行時の音を測定できるようになっている。第２従動プーリ６３は左右可動となっており、ＶリブドベルトＢにデッドウェイトを負荷できるようになっている。
【００６０】
そして、例１〜４の各ＶリブドベルトＢのそれぞれについて、駆動プーリ６１、第１及び第２従動プーリ６２，６３、並びに、アイドラプーリ６４に巻き掛け、２３５４Ｎのデッドウェイトを負荷して、駆動プーリ６１を３０００ｒｐｍで回転させたときのベルト走行時の音を測定した。
【００６１】
＜試験評価結果＞
図９は、周波数と音圧との関係を示す。
【００６２】
図９によれば、例１及び２では、特に音圧のピークは観測されていないのに対し、例３及び４では、６３乃至６５ｄＢの音圧のピークが観測されるのが分かる。聴感においても、例１及び２では、特に耳に付く音は確認されなかったが、例３及び４では、「ヒュー」という甲高い音が確認された。これは、ベルト走行時の音がリブ表面の波形の波長に関与しており、その波長が３．６ｍｍよりも小さいことが好ましいということを示すものである。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられたＶリブドベルト及びその製造方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】Ｖリブドベルトの背面側から見た斜視図である。
【図２】Ｖリブドベルトの内側から見た斜視図である。
【図３】Ｖリブドベルトの製造方法を示す説明図である。
【図４】Ｖリブドベルトが巻き掛けられたサーペンタイン補機駆動レイアウトを示す図である。
【図５】発明例のＶリブドベルトの断面図である。
【図６】注水負荷特性をを試験評価するための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７】従動プーリの回転負荷とスリップ率との関係を示すグラフである。
【図８】ベルト走行時の音を試験評価するための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９】周波数と音圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
Ｂ Ｖリブドベルト
１１ 接着ゴム層
１１’ 第２未加硫ゴムシート
１２ 上ゴム層
１２’ 第１未加硫ゴムシート
１３ 背面補強布
１３’織布
１４ リブゴム層
１４’ 第３未加硫ゴムシート
１５ リブ
１６ 心線
１６’ 撚り糸
１７ 短繊維
３０ 補機駆動用ベルト伝動装置
３１ 補機Ａプーリ
３２ 補機Ｂプーリ
３３ テンショナプーリ
３４ 補機Ｃプーリ
３５ クランクシャフトプーリ
３６ 補機Ｄプーリ
５０，６０ ベルト走行試験機
５１，６１ 駆動プーリ
５２，６２，６３ （第１、第２）従動プーリ
５３ 注水口
６４ アイドラプーリ
６５ 集音マイク
８０ 円筒状金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられたＶリブドベルトであって、
上記複数のリブのそれぞれは、リブ表面がベルト周方向に沿って１．０〜３．５ｍｍの一定波長の波形に形成されていることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項２】
請求項１に記載されたＶリブドベルトにおいて、
上記複数のリブのそれぞれのリブ表面に多数の繊維が突出していることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項３】
請求項２に記載されたＶリブドベルトにおいて、
上記多数の繊維のそれぞれは、先端がささくれていることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項４】
リブ形成用の複数の凹溝が並行に延びるように形成された砥石を、円筒状のベルト成形用スラブのリブ形成面に、該砥石の凹溝の延びる方向と該ベルト成形用スラブのリブ形成面の周方向とが一致するように接触させ、その方向に沿ってそれらを相対移動させることにより該砥石で該ベルト成形用スラブを研削してそのリブ形成面にリブを形成するＶリブドベルトの製造方法であって、
砥石とベルト成形用スラブとの間の距離を周期的に変動させることにより、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成されたリブを構成させ、該リブの波形の波長が１．０〜３．５ｍｍとなるように、該砥石と該ベルト成形用スラブとの相対移動速度を設定することを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
【請求項１】
各々、ベルト内側にベルト周方向に沿って延びる複数のリブがベルト幅方向に並ぶように設けられたＶリブドベルトであって、
上記複数のリブのそれぞれは、リブ表面がベルト周方向に沿って１．０〜３．５ｍｍの一定波長の波形に形成されていることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項２】
請求項１に記載されたＶリブドベルトにおいて、
上記複数のリブのそれぞれのリブ表面に多数の繊維が突出していることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項３】
請求項２に記載されたＶリブドベルトにおいて、
上記多数の繊維のそれぞれは、先端がささくれていることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項４】
リブ形成用の複数の凹溝が並行に延びるように形成された砥石を、円筒状のベルト成形用スラブのリブ形成面に、該砥石の凹溝の延びる方向と該ベルト成形用スラブのリブ形成面の周方向とが一致するように接触させ、その方向に沿ってそれらを相対移動させることにより該砥石で該ベルト成形用スラブを研削してそのリブ形成面にリブを形成するＶリブドベルトの製造方法であって、
砥石とベルト成形用スラブとの間の距離を周期的に変動させることにより、リブ表面がベルト周方向に沿って一定波長の波形に形成されたリブを構成させ、該リブの波形の波長が１．０〜３．５ｍｍとなるように、該砥石と該ベルト成形用スラブとの相対移動速度を設定することを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１１８５５８（Ｐ２００６−１１８５５８Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０５３０２（Ｐ２００４−３０５３０２）
【出願日】平成１６年１０月２０日（２００４．１０．２０）
【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１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２０日（２００４．１０．２０）
【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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