JP2002130399A

JP2002130399A - 伝動ベルトの駆動装置

Info

Publication number: JP2002130399A
Application number: JP2000329837A
Authority: JP
Inventors: Yukitoshi Kanai; 幸利金井; Makoto Sakashita; 誠坂下
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】特にクランクプーリの角加速度の大きい場合
において発生しやすいベルトスリップ音を抑制し、また
Ａ／Ｃにスイッチを入れた瞬間に発生するベルトスリッ
プ音を抑制した伝動ベルトの駆動装置を提供することを
目的とする。【解決手段】心線３を埋設した接着ゴム層２と、この
接着ゴム層２の内側に位置し、１つ以上のリブ部６を形
成する圧縮ゴム層５とで構成されたＶリブドベルト１
と、該ベルトのリブ部６と係合するリブ溝部１１をもっ
たプーリ１０とを組み合わせた伝動ベルトの駆動装置で
あり、ベルトのリブ部６がプーリのリブ溝部１１に係合
する際に、局部的に大きな応力を該リブ部の底部に集中
させるように、ベルトのリブ部間のピッチＰとプーリの
リブ溝部間のピッチＷが関係式、０＜│Ｐ−Ｗ│≦０．
０６Ｗの関係式を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車等に用いられ
る伝動ベルトの駆動装置に関し、特にクランクプーリの
回転時の角加速度が大きい自動車用エンジンとこれに装
着した伝動ベルトとの組み合わせたもので、リブドベル
トとプーリ間のスリップ音等を抑制した伝動ベルトの駆
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネルギー化、コンパクト化の
社会的要請を背景に、自動車のエンジンルーム内の雰囲
気温度は従来に比べて上昇してきている。これに伴い、
そこに使用される伝動ベルトに対する耐熱性の要求が高
くなっている。そこで、この種の伝動ベルトとして、耐
熱性に優れたクロロスルホン化ポリエチレン系のものを
使用することが検討されている。しかし、この種のゴム
材は、耐久性、低温特性（耐寒性）の面で問題があり、
その改良が望まれている。

【０００３】このため、特許第２６１４５４７号では、
クロロスルホン化ポリエチレン分子の主鎖にアルキル基
を導入して結晶化度を低減させるようにしたアルキル化
クロロスルホン化ポリエチレン（以下、ＡＣＳＭとい
う。）を伝動ベルトの圧縮ゴムとして用いることが記載
されている。すなわち、このものは、上記ＡＣＳＭの塩
素含有量を１５〜３５重量％、硫黄含有量を０．５〜
２．５重量％とすることにより、伝動ベルトの低温特性
の向上を図るものである。

【０００４】また、特許第２９８３８９４号では、クロ
ロスルホン化ポリエチレン分子の主鎖にアルキル基を導
入して結晶化度を低減させるようにしたＡＣＳＭを、伝
動ベルトの圧縮ゴムとして用いることが記載されてい
る。ここでは、ＡＣＳＭの温度１００°Ｃ、振動数１０
Ｈｚでのｔａｎδ（損失正接）が０．０８〜０．１５の
範囲内とし、クラックの発生の抑制を図っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＣＳ
Ｍを用いた伝動ベルトの場合、自動車用エンジンの補機
であるエアコンプレッサー（以下、Ａ／Ｃという。）、
発電機、ウーターポンプを駆動させるＶリブドベルトと
して使用した場合、このＡ／Ｃのスイッチを入れた瞬間
に、スリップによる発音が発生したり、また自動車用エ
ンジンのクランクプーリの回転時の角加速度が大きくな
ったときには、Ｖリブドベルトがクランクプーリとの間
でスリップが起り、「キュー、キュー」と言った鳴き音
が発生することがあった。

【０００６】通常、Ａ／Ｃは、自動車内の室温が高い場
合には、そのスイッチは切られており、ベルトとＡ／Ｃ
は連動しておらず、ベルトのみが高速で空回りしてい
る。そのため、自動車内の室温の上昇により、Ａ／Ｃの
スイッチを入れた瞬間、ベルトとＡ／Ｃが連動を開始す
るが、その時、ベルトには急激な負荷がかかり、この負
荷のためにベルトは一瞬スリップを起こして、発音する
ことがわかった。また、スリップによる発音は、自動車
用エンジンのクランクプーリの回転時の角加速度が大き
くなったときにも、同様な原理でベルトとクランクプー
リ間で発生した。

【０００７】一般にベルト張力が高ければ、このように
急激に負荷が掛かっても、スリップすることが少なくて
発音の問題も少ないが、前述のように、Ａ／Ｃ用のＶリ
ブドベルトは、使用していないときでも、ベルトのみが
高速で空回りしている。このため、ベルトの摩耗や心線
の伸び等でベルトの張力が徐々に低下していき、このＡ
／Ｃのスイッチを入れた瞬間に発生するスリップも起こ
りやすく、それによる発音の問題も顕著になる。また、
自動車用エンジンのクランクプーリが回転時の角加速度
が大きくなった場合も同じことが言える。

【０００８】先にあげた特許第２６１４５４７号では、
専らベルトゴムの低温特性の向上を図ったものであり、
また、特許第２９８３８９４号では、前述のように使用
中のクラック発生の抑制を図っており、このベルトの発
音問題について対策がされていない。

【０００９】また、特開平７−１５１１９１号公報で
は、圧縮ゴム層内にパラ系アラミド繊維を添加し、ベル
トの発音防止を図ったベルトが開示されているが、これ
はベルト張力が高い場合に発生するベルトの摩擦によ
る、所謂こすれ音に対する発音防止を図ったものであ
り、Ａ／Ｃ用のＶリブドベルトのように、張力が低くな
った場合の、急激な負荷によるスリップに起因する発音
とは、その対象が異なるものである。

【００１０】そこで、本発明はこのような問題を解決す
るものであり、特にクランクプーリの角加速度の大きい
場合において発生しやすいベルトスリップ音を抑制し、
またＡ／Ｃにスイッチを入れた瞬間に発生するベルトス
リップ音を抑制した伝動ベルトの駆動装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、本願請求項１記載
の発明は、ベルト長手方向に沿う心線を埋設した接着ゴ
ム層と、この接着ゴム層の内側に位置し、少なくとも１
つ以上のリブ部を形成する圧縮ゴム層とで構成された伝
動ベルトと、該ベルトのリブ部と係合するリブ溝部をも
ったプーリとを組み合わせた伝動ベルトの駆動装置にお
いて、ベルトのリブ部がプーリのリブ溝部に係合する際
に、局部的に大きな応力を該リブ部の底部に集中させる
ように、ベルトのリブ部間のピッチＰとプーリのリブ溝
部間のピッチＷが、０＜│Ｐ−Ｗ│≦０．０６Ｗの関係
式を満足する伝動ベルトの駆動装置にある。

【００１２】この駆動装置では、ベルトのリブ部をプー
リのリブ溝部に係合する際に、局部的に大きな応力を該
リブ部の底部に集中させるように圧縮係合したことによ
って、特にクランクプーリの角加速度の大きい場合にお
いて発生しやすいベルトスリップ音を抑制し、またＡ／
Ｃにスイッチを入れた瞬間のベルトスリップ音による発
音を抑制できることを見出したものである。

【００１３】本願請求項２記載の発明は、クランクプー
リの角加速度が１，５００〜６，０００ラジアン／秒²
である自動車エンジンの補記駆動に使用される伝動ベル
トの駆動装置にあり、上記Ｖリブドベルトをこのような
角加速度の大きな自動車用エンジンに装着すると、ベル
トの瞬時の滑りが抑制される効果が顕著になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明を
説明する。図１は本発明の一実施形態に係る自動車のＡ
／Ｃ用のＶリブドベルトを示す。図１に示すＶリブドベ
ルト１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポ
リエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のようなポリエステ
ル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等を素材とする高強
度で低伸度のコードよりなる心線３を接着ゴム層２中に
埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層５を有し
ている。この圧縮ゴム層５にはベルト長手方向にのびる
断面略三角形の複数のリブ部６とベルト表面に付着した
ゴム付帆布４が設けられている。

【００１５】圧縮ゴム層５には、塩素含有量１５〜３５
重量％、好ましくは２５〜３２重量％で、かつ硫黄含有
量が０．５〜２．５重量％の範囲になるようなＡＣＳＭ
のゴム組成物が用いられる。

【００１６】ＡＣＳＭのアルキル側鎖が塩素と同様にポ
リエチレンの結晶を阻害する役割を果たすため、ポリエ
チレンの結晶を残すことなく塩素含有量を３５質量％以
下にすることができる。その結果、低温領域では塩素間
の凝集力が弱まり耐低温性が向上する。また、高温領域
においても塩素より不活性なアルキル側鎖の存在によっ
て反応性が低くなり、耐熱性が向上する。塩素含有量は
１５〜３５重量％が必要であり、３５質量％を越えると
耐寒性、耐熱性が十分でない。一方、１５質量％未満で
は耐油性及び機械的な強度が十分でない。また、耐油
性、耐熱性、耐寒性のバランスをとるためには、好まし
い含有量は２５〜３２重量％である。

【００１７】ここで使用する受酸体は特に限定されない
が、酸化マグネシウム−酸化アルミニウム固溶体が好ま
しく、その具体例として協和化学工業（株）製のＫＷ−
２０００、ＫＷ−２１００等がある。

【００１８】この受酸体の添加量はＡＣＳＭ１００重量
部に対して１〜５０重量部、好ましくは４〜２０重量部
であり、この場合酸化マグネシウム−酸化アルミニウム
固溶体が１重量部未満では、架橋中に発生する塩化水素
を充分に除去することができないため、ＡＣＳＭの架橋
点が少なくなって所定の加硫物が得られず、耐熱性に欠
けて早期にクラックの発生しやすいベルトになる。一
方、５０重量部を越えるとムーニー粘度が著しく高くな
り加工仕上げの問題が生じる。

【００１９】この酸化マグネシウム−酸化アルミニウム
固溶体をそのまま混練時に添加してもさしつかえない
が、分散性を改善するために前もってステアリン酸ソー
ダ等のアニオン系界面活性剤やシランカップリング剤等
により処理して使用することも可能である。

【００２０】前記ＡＣＳＭゴム組成物は、通常用いられ
るカーボンブラック、可塑剤、老化防止剤、加工助剤、
粘着剤、加硫促進剤、有機又は無機の短繊維等と共に使
用することができる。これら各成分を混合する方法とし
ては特に制限はなく、例えばバンバリーミキサー、ニー
ダー等を用い、適宜公知の手段、方法によって混練する
ことができる。

【００２１】ここで、可塑剤としてセバケート系オイ
ル、ポリエーテル系オイル、アジペート系オイルのうち
のいずれか一つ以上を使用することが好ましい。これに
よって低温特性を一層向上させることができる。そし
て、この可塑剤を、ＡＣＳＭ１００重量部に対して５〜
３０重量部添加して、ＡＣＳＭのｔａｎδピーク温度が
−４５〜−１５°Ｃの範囲内となるように調整する。な
お、ｔａｎδピーク温度が−４５°Ｃ未満では、圧縮ゴ
ム層５を形成するＡＣＳＭが結晶化してしまう。また、
可塑剤は、ＡＣＳＭのｔａｎδピーク温度を−４５〜−
１５°Ｃの範囲内に調整できる一手段であり、本発明
は、ＡＣＳＭのｔａｎδピーク温度を−４５〜−１５°
Ｃの範囲内に調整できるものであれば、これら可塑剤に
限定されるものでない。

【００２２】ここで、ｔａｎδは加硫ゴムの動的性質試
験（ＪＩＳＫ６３９４）等によって測定されるもの
で、ゴム組成物に加えられる機械的エネルギーの熱とし
ての散逸され易さ、換言すればゴム組成物に加えられる
機械的エネルギーの貯蔵され難さを表わすものである。
したがって、このｔａｎδの最大値、即ち変曲点の温
度、本発明でいうところのｔａｎδピーク温度は、ゴム
組成物の特性の大きく変わる点を表し、その温度は、ゴ
ムのガラス転移温度Ｔｇと相関関係がある。

【００２３】一般に、ゴムの粘弾性はゴム製品の性能に
大きな影響を与え、粘弾性に最も影響を与えるのはゴム
のガラス転移温度Ｔｇである。このガラス転移温度Ｔｇ
を境にゴムは弾性率、誘電率、熱膨張等の特性値が急激
に変化する。このガラス転移温度Ｔｇ以下の温度では、
主鎖セグメントの運動は凍結され、架橋ゴムはガラス状
となり弾性を失う。したがって、このガラス転移温度Ｔ
ｇ、即ち、ｔａｎδピーク温度の低いものほど、低温で
使用できるゴムであるといえる。

【００２４】このＡＣＳＭのｔａｎδピーク温度は、可
塑剤としてセバケート系オイル、ポリエーテル系オイ
ル、アジペート系オイルのうちのいずれか一つ以上を添
加することで、ＡＣＳＭのｔａｎδピーク温度を−４５
〜−１５°Ｃ、好ましくは−３５〜−２０°Ｃの範囲内
とすることができる。ここで、可塑剤の添加量がＡＣＳ
Ｍ１００重量部に対して５重量部よりも少ない場合は、
ｔａｎδピーク温度がほとんど下がらない。一方、３０
重量部よりも多くなると、可塑性（粘性）が高くなり、
取り扱いが困難となる。

【００２５】ｔａｎδピーク温度が−４５°Ｃ未満のも
のは、圧縮ゴム層を形成するＡＣＳＭが結晶化している
ことを示す。これら可塑剤はＡＣＳＭのｔａｎδピーク
温度を−４５〜−１５°Ｃ、好ましくは−３５〜−２０
°Ｃの範囲内に調整できる一手段であり、本発明はＡＣ
ＳＭのｔａｎδピーク温度を−４５〜−１５°Ｃ、好ま
しくは−３５〜−２０°Ｃの範囲内に調整できるもので
あれば、これら可塑剤に限定されるものでなく、他の配
合剤であっても良い。

【００２６】リブ部６内には、トワロン、ケブラー（商
品名）等のパラ系アラミド繊維糸単独、あるいはこのパ
ラ系アラミド繊維糸とナイロン、ビニロン、ポリエステ
ル等のモノフィラメントからなる合成繊維糸あるいは
綿、パルプなどの天然繊維糸との混合糸で、これら繊維
糸の２〜６ｍｍ長さに切られた短繊維７が、圧縮ゴム層
５の１００重量部に対して、５〜２０重量部、好ましく
は８〜１５重量部添加され、ベルト横方向に配向されて
埋設されている。なお、パラ系アラミド繊維１に対し
て、他の短繊維が０．４〜５の割合となるように混合す
ることが好ましい。このパラ系アラミド繊維は、その正
式名はポリパラフェニレンテレフタルアミドで、モノフ
ィラメントは、長さが２〜６ｍｍ、径が９〜１８μｍで
ある。

【００２７】圧縮ゴム層５のゴム１００重量部に対し、
このパラ系アラミド繊維を含む短繊維のゴム層中への埋
設量が５重量部未満の場合は短繊維のＶ形リブ側面から
の突出量が少なすぎ、ベルトの耐久性には問題ないが、
発音防止の面で十分な効果を発揮することができない。
一方、前記短繊維の埋設量が２０重量部を越えると同じ
く発音防止の面では効果はあるが、パラ系アラミド繊維
の剛性が高すぎるため、短繊維とゴムの界面で剥離が発
生し、これがリブ部６における早期亀裂発生につなが
る。

【００２８】ＡＣＳＭ１００重量部に対してパラ系アラ
ミド繊維を含む短繊維を５〜２０重量部、好ましくは８
〜１５重量部添加することで、パラ系アラミド繊維がリ
ブ側面から突出し、その先端がフィブリル化するため、
ベルトの発音防止が可能となる。ここで、パラ系アラミ
ド繊維を含む短繊維の添加量が５重量部未満であると、
短繊維のリブ側面よりの突出量が少なすぎ、ベルトの耐
久性には問題ないが、発音防止の面で十分な効果を発揮
することができない。また、前記短繊維の添加量が１５
重量部よりも多い場合は、発音防止の面では効果がある
が、パラ系アラミド繊維の剛性が高すぎるため、短繊維
とＡＣＳＭの界面で剥離が発生し、リブにおける早期亀
裂発生につながる。

【００２９】パラ系アラミド繊維と他の短繊維との割合
を１：０．４〜３とすることで、適度のパラ系アラミド
繊維が突出し、発音防止の面で効果がある。ここで、パ
ラ系アラミド繊維１に対して他の短繊維が０．４未満の
場合は、パラ系アラミド繊維の剛性が高すぎるため、Ａ
ＣＳＭの屈曲性が悪くなる。また、パラ系アラミド繊維
１に対して他の短繊維が３を越える場合は、突出してフ
ィブリル化するパラ系短繊維が少なく発音防止の面での
十分な効果を発揮することができない。

【００３０】このリブ部６は研磨成形により形成される
ことが好ましく、この短繊維入りの圧縮ゴム層５に対し
て、グラインダー表面に８０〜２００メッシュのダイヤ
モンドが装着された乾式のグラインダーホイールを用い
て、Ｖリブ形状の研磨成形作業が実行される。

【００３１】前記乾式のグラインダーを用いて研磨する
ことにより、リブ部６の側面より突出したパラ系アラミ
ド繊維の一部はフィブリル化８した状態を呈している。
このパラ系アラミド繊維にあって顕著に派生するフィブ
リル化８とは、リブ部６の側面より突出した短繊維のフ
ィラメントが、長さ方向に裂かれて、細分化された状態
をいい、このフィブリル化した突出部分の長さは０．５
ｍｍ以下で、かつフィブリル化８部分の太さは、リブ部
６内に埋設されたフィラメントの太さの１／２〜１／８
で、フィラメントのフィブリル化８部分の少なくともそ
の一部はカール状態にある。

【００３２】心線３にはＰＥＴやＰＥＮのようなポリエ
ステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等を使用するこ
とができる。これら心線３は、ゴムとの接着性を改善す
る目的で接着処理が施される。このような接着処理とし
ては繊維をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦ
Ｌ液）に浸漬後、加熱乾燥して表面に均一に接着層を形
成するのが一般的である。しかし、これに限ることなく
エポキシ又はイソシアネート化合物で前処理を行なった
後に、ＲＦＬ液で処理する方法等もある。

【００３３】また、接着ゴム層２には耐熱性を有し、そ
して心線３と良好に接着するクロロプレンゴム組成物、
水素添加率８０％以上の水素化ニトリルゴム等が用いら
れる。これはＡＣＳＭの主鎖がポリエチレンであって、
ポリマーとして凝集エネルギーが小さくて、十分な接着
力を得るのが困難なためである。

【００３４】以上のようにして構成されているＶリブド
ベルト１は、圧縮ゴム層５に用いているＡＣＳＭゴム組
成物が、低温雰囲気下でも塩素含有量の制限された範囲
によって塩素の凝集エネルギーを低く押さえることがで
きるためにゴムの硬化を防ぐことができ、また、低温特
性に優れた可塑剤を添加するため、ベルトの耐寒性を向
上させる。さらに、リブ部６の側面からフィブリル化し
たパラ系アラミド繊維が突出しているため、接触面積が
大きくなり、摩擦係数が高くなる。そのため、高速で空
回りし、ベルト張力が低下しているベルトに対して急に
負荷をかけた場合であっても、スリップが発生すること
が少ない。したがって、スリップによる発音の防止効果
を向上させることができる。

【００３５】なお、本発明に係る伝動ベルトを、前述し
てきたようなクランクプーリの角加速度が１，５００〜
６，０００ラジアン／秒²である角加速度の大きな自動
車エンジンの補記駆動に使用すると、ベルトの瞬時の滑
りが抑制され、そのスリップ音が抑制させる効果が顕著
になる。また、ベルト張力が低下した場合で、急激な負
荷をかけるような使用においても、スリップ音が抑制さ
せる。

【００３６】図２には、Ｖリブドベルト１がプーリ１０
に係合した駆動装置の一部を示す断面図であるが、ベル
トのリブ部６はプーリのリブ溝部１１に係合する際に、
局部的に大きな応力が該リブ部の底部１２に集中させる
ように圧縮係合している。具体的には、リブ部６間のピ
ッチＰとプーリ１０のリブ溝１１部間のピッチＷとは、
０＜│Ｐ−Ｗ│≦０．０６Ｗの関係式を満足している。
この場合、ピッチＰがピッチＷより大きい場合でもよ
く、逆にピッチＰがピッチＷより小さい場合であっても
よい。尚、│Ｐ−Ｗ│値が０．０６Ｗを越えると、リブ
部６の底部１２に応力が集中し過ぎて、ここから摩耗が
促進されて亀裂が発生しやすくなる。

【００３７】本発明の場合、Ｖリブドベルト１のリブ部
６のピッチＰがプーリ１０のリブ溝１１のピッチＷに一
致せず、リブ部６がプーリ１０のリブ溝１１に押圧係合
しているために、リブ部６の底部１２に大きな応力が集
中し、リブ部６が局部的にプーリ１０と強く係合し、か
つ応力集中部分が心線３のピッチラインＬと近いことか
ら、ベルトの瞬時の滑りが抑制されることを示してい
る。

【００３８】具体的には、ベルトのリブ部６のピッチＰ
が３．４６ｍｍで、これに係合するプーリのリブ溝１１
のピッチＷが３．５６ｍｍと小さい条件で、上記Ｖリブ
ドベルト１をプーリ１０に係合させた場合、ベルト張力
が２０ｋｇｆ、４０ｋｇｆにおけるリブ部６の応力分布
を有限要素法により解析すると、図３、図４に示すよう
になり、リブ部６の底部１２には局部的に大きな応力が
集中している。

【００３９】また、ベルトのリブ部６のピッチＰが３．
３６ｍｍで、これに係合するプーリのリブ溝１１のピッ
チＷが３．５６ｍｍとなる条件下で、上記Ｖリブドベル
ト１をプーリ１０に係合させ、２０ｋｇｆ、４０ｋｇｆ
のベルト張力を付与した場合、リブ部６の応力分布を有
限要素法により解析すると、図５、図６に示すようにな
り、リブ部６の底部１２には大きな応力が局部的に集中
している。

【００４０】一方、図７、図８は、ベルトのリブ部６の
ピッチＰが３．５６ｍｍ、プーリのリブ溝１１のピッチ
Ｗが３．５６ｍｍと一致し、２０ｋｇｆ、４０ｋｇｆの
ベルト張力を付与した場合の有限要素法により解析した
リブ部６の応力分布である。これによると、リブ部６は
プーリのリブ溝１１にスムーズに嵌合するために、その
側壁には均一な圧力がかかり、本発明の駆動装置は従来
に比べて、角加速度が大きいプーリに係合しているベル
トは、スリップして発音しやすくなることが判る。

【００４１】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるも
のではない。

【００４２】（実施例１〜３、比較例１〜２）実施例
１、比較例１として、圧縮ゴム層中の短繊維の構成を、
またリブ部のピッチＰを変えた場合のエンジン回転数と
発音限界張力の関係を調べた。ここで使用した駆動装置
のプーリは、クランクプーリ（外径１３０ｍｍ）、Ａ／
Ｃ用プーリ（外径１１０ｍｍ）、発電機用プーリ（外径
６０ｍｍ）、テンションプーリ（外径１１０ｍｍ）であ
り、プーリのリブ溝のピッチＷはいずれも３．５６ｍｍ
であった。また、最初のベルト張力を５０ｋｇｆ／１
４．１６ｍｍ幅に調整した。

【００４３】Ｖリブドベルトは、ポリエステル繊維のロ
ープからなる心線が接着ゴム層内に埋設され、その上側
にゴム付綿帆布を１プライ積層され、他方接着ゴム層の
下側には圧縮ゴム層があって４個のリブ部がベルト長手
方向に有している。得られたＶリブドベルトはＲＭＡ規
格による長さ１，１００ｍｍのＫ型４リブドベルトであ
り、リブ高さ２．０ｍｍ、ベルト厚さ４．３ｍｍ、リブ
角度４０°、そしてリブピッチ（３．４５ｍｍ、３．３
５ｍｍ、３．５６ｍｍ）の３種であった。

【００４４】圧縮ゴム層及び接着ゴム層は、それぞれ表
１及び表２に示すゴム組成物からなる。また、圧縮ゴム
層中の短繊維は表３に示す構成にそれぞれ調整し、それ
ぞれ、バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロール
で圧延したものを用いた。圧縮ゴム層には短繊維が含ま
れベルト巾方向に配向している。なお、本実施例に係る
ベルトは、通常の方法で製造したものであり、まずフラ
ットな円筒モールドに１プライのゴム付綿帆布を巻いた
後、接着ゴム層を巻き付けて、心線をスピニングし、圧
縮ゴム層を設置した後、圧縮ゴム層の上に加硫用ジャケ
ットを挿入する。次いで、成形モールドを加硫缶内に入
れ、１５０°Ｃ×３０分で加硫した後、筒状の加硫スリ
ーブをモールドから取り出し、該スリーブの圧縮ゴム層
をグラインダーによってリブに成形し、成形体から個々
のベルトに切断する工程からなっている。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】通常、Ｖリブドベルトに使用した場合、ベ
ルトの発音が発生した時のエンジンの回転数を知ること
は困難である。そこで、本実施例では、クランクプー
リ、Ａ／Ｃ用プーリ、発電機用プーリ、テンションプー
リに所定のベルト張力でベルトを装着する。そして、一
定回転数でエンジンを作動させておき、Ａ／Ｃを始動回
転させる。この時のベルト張力を変化させながら、Ａ／
Ｃを始動回転させたときにスリップにより鳴き音が発生
したときのベルト張力を測定した。この張力を発音限界
張力とした。この発音限界張力が低いベルトほど、低張
力でも鳴き音が発生しにくいベルトであると言える。こ
こでは、エンジン回転数を４５００ｒｐｍ及び５，００
０ｒｐｍの時の鳴き限界ベルト張力について測定した。
発音限界張力の測定結果について表３に併記する。

【００４８】

【表３】

【００４９】表３より、実施例では、発音限界張力が低
張力でも鳴き音が発生しにくくなることが判る。

【００５０】次に、リブピッチ（３．４５ｍｍ、３．３
５ｍｍ、３．５６ｍｍ）の各ベルトを実車発音試験機
（クランクプーリ：外径１３０ｍｍ、Ａ／Ｃ用プーリ：
外径１１０ｍｍ、発電機用プーリ：外径６０ｍｍ、テン
ションプーリ：外径１１０ｍｍ）にて、アイドリングで
ベルト発音が発生する発音限界張力を測定した。その結
果を表４に示す。

【００５１】この実車発音試験機のクランクプーリの角
加速度は２，０００ラジアン／秒²でり、最初のベルト
張力を５０ｋｇｆ／１４．１６ｍｍ幅に調整し、ベルト
張力を段階的に減少させてクランクプーリとベルト間の
鳴き音であるスリップ音を聴覚により観察し、回転を停
止した後、その時のベルト張力である発音限界張力を張
力計で測定した。その結果を表４に示す。尚、角加速度
の測定では、非接触レーザードップラー計を用い、レー
ザー光を実機エンジンのクランクプーリに照射させ、ド
ップラー効果により周波数を受け取り、その周波数を角
速度に返還してデータ取りを行い、角速度と時間のグラ
フから角速度の最も厳しいところで、その傾きを読み取
り、この傾きを角加速度にした。

【００５２】

【表４】

【００５３】この結果より、実施例では、発音限界張力
が低くて、ベルト発音に余裕があることが判る。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ベルトの
リブ部がプーリのリブ溝部に係合する際に、局部的に大
きな応力を該リブ部の底部に集中させるようにした伝動
ベルトの駆動装置にあり、ベルトのリブ部をプーリのリ
ブ溝部に係合する際に、局部的に大きな応力を該リブ部
の底部に集中させるように圧縮係合したことによって、
特にクランクプーリの角加速度の大きい場合において発
生しやすいベルトスリップ音を抑制し、またＡ／Ｃにス
イッチを入れた瞬間のベルトスリップ音による発音を抑
制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＶリブドベルトの部分斜視図であ
る。

【図２】Ｖリブドベルトがプーリに係合した状態を示す
断面図である。

【図３】本発明の実施例に相当するもので、Ｖリブドベ
ルトをプーリに係合させ、ベルト張力（２０ｋｇｆ）を
付与した状態における応力分布を有限要素法により解析
した結果を示す。

【図４】本発明の実施例に相当するもので、Ｖリブドベ
ルトをプーリに係合させ、ベルト張力（４０ｋｇｆ）を
付与した状態における応力分布を有限要素法により解析
した結果を示す。

【図５】本発明の他の実施例に相当するもので、Ｖリブ
ドベルトをプーリに係合させ、ベルト張力（２０ｋｇ
ｆ）を付与した状態における応力分布を有限要素法によ
り解析した結果を示す。

【図６】本発明の他の実施例に相当するもので、Ｖリブ
ドベルトをプーリに係合させ、ベルト張力（４０ｋｇ
ｆ）を付与した状態における応力分布を有限要素法によ
り解析した結果を示す。

【図７】比較例に相当するもので、Ｖリブドベルトをプ
ーリに係合させ、ベルト張力（２０ｋｇｆ）を付与した
状態における応力分布を有限要素法により解析した結果
を示す。

【図８】比較例に相当するもので、Ｖリブドベルトをプ
ーリに係合させ、ベルト張力（４０ｋｇｆ）を付与した
状態における応力分布を有限要素法により解析した結果
を示す。

【符号の説明】

１Ｖリブドベルト２接着ゴム層３心線４ゴム付帆布５圧縮ゴム層６ベルトのリブ部７短繊維１０プーリ１１プーリのリブ溝部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルト長手方向に沿う心線を埋設した接
着ゴム層と、この接着ゴム層の内側に位置し、少なくと
も１つ以上のリブ部を形成する圧縮ゴム層とで構成され
た伝動ベルトと、該ベルトのリブ部と係合するリブ溝部
をもったプーリとを組み合わせた伝動ベルトの駆動装置
において、ベルトのリブ部がプーリのリブ溝部に係合す
る際に、局部的に大きな応力を該リブ部の底部に集中さ
せるように、ベルトのリブ部間のピッチＰとプーリのリ
ブ溝部間のピッチＷが関係式、０＜│Ｐ−Ｗ│≦０．０
６Ｗを満足することを特徴とする伝動ベルトの駆動装
置。
【請求項２】クランクプーリの角加速度が１，５００
〜６，０００ラジアン／秒²である自動車エンジンの補
記駆動に使用される請求項１または２記載の伝動ベルト
の駆動装置。