JP2002372108A - Ｖリブドベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトの伸びやスリップを抑えて弛み側での
振動、異音を軽減し、更にベルト寿命を延長し自動車の
雨中走行時にもスリップ音を抑えられるＶリブドベルト
を提供する。 【解決手段】 伸張部２と、ベルト長手方向に沿って心
線４を埋設したクッションゴム層５と、クッションゴム
層５に隣接して設けられベルト長手方向に延びる複数本
のリブを有する圧縮ゴム層６とからなるＶリブドベルト
に関する。心線４として、ポリエステル心線であって、
その繊維量を１リブ当り１７５００ｄｔｅｘ〜２１５０
０ｄｔｅｘとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝動に用いら
れるＶリブドベルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｖリブドベルトは、クッションゴム層中
に心線を埋設し、該クッションゴム層の上部には必要に
応じてカバー帆布を積層し、そして該クッションゴム層
の下部に複数のリブ部を設けている。このＶリブドベル
トは、Ｖベルトに代わって自動車のウォータポンプや発
電機等の多軸駆動の動力伝動用として広く使用されてき
ている。従来、ベルトの動力を効率良く伝達する為に
は、ベルトとプーリ間のスリップ率を小さくする必要が
あり、ベルト張力を高めてスリップ率を小さくしてい
た。又、自動車の雨中走行時にはエンジンルーム内に水
が入ることにより、ベルトとプーリの間に水が付着しベ
ルトがスリップする為にスリップ音が発生していた。

【０００３】さらには、現在の自動車は静粛化が進み、
特にエンジン音以外の音は異音とされる。従って雨中走
行時にエンジンルーム内に水が入っても水によるベルト
のスリップ音が発生しないようによりベルト張力を高め
てスリップ率を小さくしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ベルト張力を
高める上で、ベルト乾熱時収縮応力を高くすると、ベル
ト乾熱収縮率が高くなり、ベルト長さの経時収縮が大き
くなるという問題が発生した。更に、従来の多軸駆動装
置では、心線としてポリエチレンテレフタレート繊維の
コードを有するＶリブドベルトが懸架されており、大き
な回転慣性を持った発電機のプーリから離れ出たベルト
は、大きな慣性トルクと発電トルクを担持するために瞬
時に伸ばされ、そして弛み側のプーリ間で起こる共振現
象によって異音を発生していた。

【０００５】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、これに対処するものでベルトの伸びやスリップ
を抑えて弛み側での振動、異音を軽減し、更にベルト寿
命を延長し自動車の雨中走行時にもスリップ音を抑えら
れるＶリブドベルトを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、伸張部と、ベ
ルト長手方向に沿って心線を埋設したクッションゴム層
と、クッションゴム層に隣接して設けられベルト長手方
向に延びる複数本のリブを有する圧縮ゴム層とからなる
Ｖリブドベルトにおいて、前記心線がポリエステル繊維
であって、その繊維量を１リブ当り１７５００ｄｔｅｘ
〜２１５００ｄｔｅｘとしたＶリブドベルトにある。

【０００７】請求項１に記載の発明によると、前記心線
がポリエステル繊維であって、その繊維量を１リブ当り
１７５００ｄｔｅｘ〜２１５００ｄｔｅｘとしたＶリブ
ドベルトであることから、ベルトの振動音と被水時の発
音を低減することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明に係るＶリブドベルトを示す断面斜
視図である。図１において、Ｖリブドベルト１は、カバ
ー帆布３からなる伸張部２と、コードよりなる心線４を
埋設したクッションゴム層５と、その下側に弾性体層で
ある圧縮ゴム層６からなっている。この圧縮ゴム層６
は、ベルト長手方向に延びる断面略三角形である台形の
複数のリブ７を有している。

【０００９】前記リブ７には、水素化ニトリルゴム、ク
ロロプレンゴム、天然ゴム、ＣＳＭ、ＡＣＳＭ、ＳＢＲ
が使用され、水素化ニトリルゴムは水素添加率８０％以
上であり、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮するため
に、好ましくは９０％以上が良い。水素添加率８０％未
満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及び耐オゾン性が極
度に低下する。耐油性及び耐寒性を考慮すると、結合ア
クリロニトリル量は２０〜４５％の範囲が好ましい。

【００１０】前記クッションゴム層５にはリブ７と同様
に水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、
ＣＳＭ、ＡＣＳＭ、ＳＢＲが使用される。

【００１１】カバー帆布３は、ナイロン、綿等の織布に
ゴムを溶剤に溶かしたゴム糊による接着処理が施されて
ベルト背面に貼付されており、ベルト背面がフラットな
プーリに当接するように巻き掛けられた場合には動力伝
達の一端を担う。

【００１２】又、前記リブ７のゴム中には、ナイロン
６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミドからな
る短繊維を混入してリブ７の耐側圧性を向上させるとと
もに、プーリと接する面となるリブ７の表面に該短繊維
を突出させ、リブ７の摩擦係数を低下させて、ベルト走
行時の騒音を軽減する。これらの短繊維のうち、剛直で
強度を有し、しかも耐摩耗性を有するアラミド短繊維が
最も効果がある。

【００１３】上記アラミド短繊維が前述の効果を十分に
発揮する為には、アラミド繊維の繊維長さは１〜２０ｍ
ｍで、その添加量はエチレン−アルファ−オレフィンエ
ラストマー１００質量部に対して１〜３０質量部であ
る。このアラミド繊維は分子構造中に芳香環を持つアラ
ミド、例えば商品名コーネックス、ノーメックス、ケブ
ラー、テクノーラ、トワロン等である。

【００１４】尚、アラミド短繊維の添加量が１質量部未
満の場合には、リブ７のゴムが粘着しやすくなって摩耗
する欠点があり、また一方３０質量部を超えると短繊維
がゴム中に均一に分散しなくなる。但し、このアラミド
短繊維の添加は必須ではなく、他の素材からなる短繊維
を添加したものでも良い。

【００１５】心線４としては、ポリエステル繊維が使用
され、特にその繊維量として、１リブ当り１７５００ｄ
ｔｅｘ〜２１５００ｄｔｅｘのものが使用される。

【００１６】前記繊維量は、次式によって求められる。 撚り糸１本の太さ×リブピッチ／心線ピッチ×撚り糸本
数

【００１７】前記繊維量が１７５００ｄｅｘより少なく
なると、雨水が掛かった場合等Ｖリブドベルトが懸架さ
れるプーリが被水した時の、リブ７とプーリの間の摩擦
係数が低下した際にスリップが発生することを防止する
効果を高く得ることができる。すなわち、Ｖリブドベル
トの１リブ当りの繊維量が少ない場合、即ち心線４が伸
び易い場合は、リブ７のゴムがプーリとの摩擦で変形す
る際に心線４も大きく伸びるので、リブ７のゴム変形は
小さい。そして被水してリブ７のゴムの摩擦抵抗が低下
すると、ゴム変形が小さいリブ７に小さなスリップ振動
が生じて心線４に伸び縮みが発生し、この心線４の伸び
縮みによってスリップが大きく発生する。このように、
Ｖリブドベルトの１リブ当りの心線の繊維量が１７５０
０ｄｔｅｘより少ないと被水時にスリップが大きく発生
し易く、発音が起こり易くなる。

【００１８】一方、前記繊維量が多い場合は、１リブ当
りに占める繊維の割合が多くなり、ベルトの剛性が大き
くなり、従って、負荷変動が大きい場合にベルトが伸び
ない為に張力変動を吸収することができない為にオート
テンショナーの振れが大きくなる。その結果、さらにベ
ルトの張力変動が大きくなり、ベルト振動が発生し、振
動音が大きくなることになる。Ｖリブドベルトの１リブ
当りの心線の繊維量が２１５００ｄｔｅｘより大きくな
ると、ベルト剛性が大きくなり、急激な負荷変動を吸収
できず振動音が大きくなる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 （実施例）円筒状の加硫ドラムの外周に綿の平織物にク
ロロプレンゴムをフリクションしたカバー帆布１０を１
プライ巻き付け、その上に表１のゴム組成からなる伸張
部用ゴムシートを巻き、またその上に表１のゴム組成か
らなるクッションゴム層用ゴムシートを巻くと共に、そ
の上に心線を螺旋状に巻き、さらにその上に表１のゴム
組成からなる圧縮ゴム層用ゴムシートを巻き付けた。そ
してこれを１６０°Ｃで３０分間加硫して成形すること
によって、伸張部１の層、心線２が埋入されたクッショ
ンゴム層３、圧縮ゴム層５が一体に積層された円筒状の
加硫ゴムスリーブを得た。

【００２０】次に、１５０メッシュのダイヤモンドを表
面に装着した研磨ホイールを回転駆動させ、回転させた
加硫ドラムの外周の圧縮ゴム層６に研磨ホイールを当接
させ、圧縮ゴム層６を切削・研磨することによって、円
周方向に多数本のＶ字形のリブ４を形成した。

【００２１】そしてこのリブ４を形成した加硫ゴムスリ
ーブを加硫ドラムから取り出し、輪切りに切断すること
によって、図１の構造を有する、ＲＭＡ規格によるベル
トサイズが５ＰＫ９８０のＶリブドベルトを得た。この
Ｖリブドベルトは内周と外周を反転して使用することが
できる。

【００２２】ここで、心線２としては、表２に示すよう
に、その種類が、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート
繊維）からなり、その構成が１１００デニールの糸の５
本撚り（１１００ｄ／５）からなるロープを選択して用
い、心線２のピッチｐを表２のように設定した。

【００２３】そして、比較例としては、実施例と同じ製
造方法で、その構成においても、構成材料は全て同じ
で、心線としてＰＥＴを用い、心線の撚り本数が異なる
ものを用いた。比較例１としては、１１００デニールの
糸の３本撚り（１１００ｄ／３）、比較例２としては、
１１００デニールの糸の４本撚り（１１００ｄ／４）、
比較例３としては、１１００デニールの糸の６本撚り
（１１００ｄ／６）、比較例４としては、１１００デニ
ールの糸の７本撚り（１１００ｄ／７）、比較例５とし
ては、１１００デニールの糸の８本撚り（１１００ｄ／
８）の心線を用いた。

【００２４】上記のようにして得た実施例及び比較例１
〜５のＶリブドベルトについて、リブ４を内側にして、
図２に示すレイアウトの自動車エンジンの実機に装着し
駆動側プーリを７５０ｒｐｍで回転させた。この図２に
おいて、符号１０は、エンジン本体を示し、このエンジ
ン本体１０の前面の中央部には、クランク軸が設けら
れ、その上部には、エンジン冷却水を循環させる為の水
ポンプ、及びその左側には、オルタネータが設けられて
いる。これらのクランク軸、水ポンプ及びオルタネータ
には、それぞれクランク軸用プーリ１１、水ポンプ用プ
ーリ１３及びオルタネータ用プーリ１５が設けられ、こ
れらの各プーリ１１、１３、１５には、Ｖリブドベルト
1が巻き掛けられている。このＶリブドベルト１によ
り、クランク軸から駆動力が水ポンプに伝達される。な
お、２１は、オートテンショナであり、このオートテン
ショナ２１により、Ｖリブドベルト１に所定の張力が付
与される。

【００２５】一方、エンジン本体１０の前面の左側部に
は、更に、エアコン用コンプレッサ、パワーステアリン
グ用ポンプ及び固定アイドラプーリ２３が設けられてい
る。これらのエアコン用のコンプレッサ、オールタネー
タ及びパワーステアリング用ポンプには、それぞれコン
プレッサ用プーリ１７、オールタネータ用プーリ１５及
びパワーステアリング用プーリ１９が設けられている。

【００２６】そして、上記のエンジンを用い、乾燥時の
振動による発音と注水することによって被水時の発音の
状況を調べた。その結果を図３に示す。図３は発音レベ
ル指数で振動時の発音と被水時の発音状態を評価したも
のである。発音レベルとしては、“２”は全く音が聞こ
えない、“３”は若干音が聞こえる、“４”は気になら
ない発音、“５”はエンジン周辺で聞こえるが、自動車
の乗員が気にしない音、“８”は車外では聞こえるが、
車内では聞こえない発音、“１０”は車内でも聞こえる
発音のように定義した。ここで、合格範囲は、振動によ
る発音と被水による発音が全て“４”以下、つまり発音
が気にならないことが前提である。

【００２７】図３からもわかるように、実施例のベルト
は、振動による発音と被水時の発音の発音レベルがいず
れも合格範囲内にあり、比較例に比べて両方の発音レベ
ル基準を満たす結果となっている。

【００２８】

【発明の効果】上記のように、前記心線がポリエステル
繊維であって、その繊維量を１リブ当り１７５００ｄｔ
ｅｘ〜２１５００ｄｔｅｘとしたＶリブドベルトとする
ことによって、ベルトの振動音と被水時の発音を低減す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＶリブドベルトの断面斜視図である。

【図２】本発明のＶリブドベルトを用いた駆動装置を示
す概略図である。

【図３】図２の駆動装置を使用して、乾燥時の振動によ
る発音と注水することによる被水時の発音の状況を示し
た図である。

【符号の説明】

１ Ｖリブドベルト ２ 伸張部 ３ カバー帆布 ４ 心線 ５ クッションゴム層 ６ 圧縮ゴム層 ７ リブ １０ エンジン本体 １１ クランク軸用プーリ １３ 水ポンプ用プーリ １５ オルタネータ用プーリ １７ コンプレッサ用プーリ １９ パワーステアリング用プーリ ２１ オートテンショナ ２３ 固定アイドラプーリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸張部と、ベルト長手方向に沿って心線
   を埋設したクッションゴム層と、クッションゴム層に隣
   接して設けられベルト長手方向に延びる複数本のリブを
   有する圧縮ゴム層とからなるＶリブドベルトにおいて、
   前記心線がポリエステル繊維であって、その繊維量を１
   リブ当り１７５００ｄｔｅｘ〜２１５００ｄｔｅｘとし
   たことを特徴とするＶリブドベルト。