JP2004125013A - 伝動ベルト及びそれを備えたベルト伝動装置 - Google Patents
伝動ベルト及びそれを備えたベルト伝動装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ベルト背面と平プーリとの間で生じる異音を抑制できる伝動ベルトを提供する。
【解決手段】伝動ベルトＢは、経糸３１及び緯糸３２からなる織布により構成された補強布３０でベルト本体の背面側が被覆されている。補強布３０は、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなし、且つ、ベルト表面に突出するように形成された経糸３１及び緯糸３２の糸交錯点３３の連続する方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしている。
【選択図】図３
【解決手段】伝動ベルトＢは、経糸３１及び緯糸３２からなる織布により構成された補強布３０でベルト本体の背面側が被覆されている。補強布３０は、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなし、且つ、ベルト表面に突出するように形成された経糸３１及び緯糸３２の糸交錯点３３の連続する方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしている。
【選択図】図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝動ベルト及びそれを備えたベルト伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｖリブドベルトは、平ベルトの持つ柔軟性とＶベルトの持つ高伝動性とを兼ね備えた伝動ベルトであり、例えば、自動車の補機駆動用ベルトとして広く使用されている。かかるＶリブドベルトでは、ベルトが受ける側圧に対して抵抗すると共にベルト背面部の耐縦裂け性を高めるために、平織の織布によって構成された補強布によってベルト本体の背面側が被覆されている。ここで、図１１に示すように、補強布３０’は、通常、経糸３１’及び緯糸３２’のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように設けられている。
【０００３】
ところで、近年、自動車の補機駆動用ベルト伝動装置として、１本のＶリブドベルトを多数のプーリに巻き掛けて駆動するようにしたサーペンタインドライブのものが増加してきている。このようなサーペンタインドライブのベルト伝動装置では、Ｖリブドベルトを複雑なレイアウトに対応させる必要があるため、多数のプーリのうち少なくとも１つをベルト背面に接触する平プーリとすることがある。
【０００４】
ところが、ベルト背面に接触する平プーリを設けた場合、ベルト背面と平プーリとの間で異音が発生するという問題がある。
【０００５】
具体的には、従来のＶリブドベルトは、平織の織布で構成された補強布３０’が、図１１に示すように、経糸３１’及び緯糸３２’のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすようにベルト背面に設けられ、ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点３３’によって構成された突条３４’がベルト幅方向に延び、それがベルト長手方向に等ピッチで配設されたものであるため、ベルト幅方向に連続した糸交錯点３３’による突条３４’が平プーリを周期的に打撃して異音を発生するのである。
【０００６】
この問題を解決するための技術として、下記特許文献１には、帆布の縦糸および横糸の少なくともいずれか一方を不等間隔とすることにより、縦糸と横糸の交差点のベルト長手方向の間隔を不等間隔として帆布に接触するプーリによる加振力の周波数を分散させて加振力強度のピークを低減させることと、帆布の縦糸および横糸のベルト長手方向に対する配置角度を同一としないことにより、交差点のベルト長手方向の間隔を小さくして帆布に接触するプーリによる加振力の周波数をより高周波として可聴域から外して騒音を抑制することと、が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２３５８０５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ベルト背面と平プーリとの間で生じる異音を抑制でき、しかもベルト走行時にベルトの片寄りが生じることがない伝動ベルト及びそれを備えたベルト伝動装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向、すなわち、糸交錯点による突条の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなすようにし、ベルト背面が平プーリに接触するときに糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触するようにして上記の突条による平プーリの打撃を抑制し、それによってベルト背面と平プーリとの間で異音が生じないようにした。しかも、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布をベルト背面に設けることにより、ベルト走行時にベルトが経糸の延びる方向に進行しようとする作用と、緯糸の延びる方向に進行しようとする作用と、を相殺させてベルト片寄りの発生を抑制した。
【００１０】
具体的には、本発明の伝動ベルトは、経糸及び緯糸からなる織布により構成された補強布でベルト本体の背面側が被覆されたものであって、
上記補強布は、上記経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなし、且つ、ベルト表面に突出するように形成された該経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしていることを特徴とする。
【００１１】
糸交錯点による突条の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしていれば、従来のように糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に一致する場合のような異音は生じないが、その角度が大きいほど、糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触する傾向がより強くなり、その接触が和らげられることから、ベルト走行時の音自体を低く抑えることができる。具体的には、後述の実施例で示すように、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度が５°以上であることが好ましい。一方、当該角度が２０°よりも大きいと、ベルト走行中に生じるベルト幅方向へのベルトの片寄りが大きくなるという不都合が生じる。
【００１２】
従って、本発明の伝動ベルトは、上記ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度が５〜２０°であることが望ましい。
【００１３】
ここで、糸交錯点の連続する方向が１つしかない場合には、それがベルト幅方向に対してなす角度が上記の小さい方の角度を意味する。
【００１４】
経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布をベルト背面に設けたとき、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対して角度をなすようにするためには、例えば、補強布として、経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度を相互に異ならしめた織布、また、畝織り（畦織り）の織布を用いることが考えられる。
【００１５】
従って、本発明の伝動ベルトは、上記補強布が、上記経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度が相互に異なる織布で構成されているものであってもよい。
【００１６】
また、本発明の伝動ベルトは、上記補強布が、畝織り（畦織り）の織布で構成されているものであってもよい。
【００１７】
ベルトの曲げ特性は、補強布を構成する織布の経糸及び緯糸の延びる方向によって影響を受ける。つまり、経糸及び緯糸がベルト長手方向に延びる傾向が高くなるに従ってベルト剛性が高くなり、そのため曲げロスによって伝動効率が低くなると共に発熱が著しくなり、その結果、耐屈曲疲労性が低くなる。適正な低い曲げ剛性を得るためには、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さいのがよい。
【００１８】
従って、本発明の伝動ベルトは、上記経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さいことが望ましい。
【００１９】
本発明の伝動ベルトは、特に限定はされるものではなく、例えば、ＶベルトやＶリブドベルト等が挙げられるが、ベルト背面に接触する平プーリが設けられたサーペンタインドライブでは通常Ｖリブドベルトが使用される。
【００２０】
従って、本発明の伝動ベルトは、上記ベルト本体がＶリブドベルト本体である場合に好適である。
【００２１】
以上のような本発明の伝動ベルトを用いれば、ベルト背面に接触する平プーリが設けられたベルト伝動装置において、異音の発生が抑制されることとなる。
【００２２】
本発明のベルト伝動装置は、経糸及び緯糸からなる織布により構成された補強布でベルト本体の背面側が被覆された伝動ベルトが複数のプーリに巻き掛けられてなり、該複数のプーリのうち少なくとも１つが該伝動ベルトのベルト背面に接触する平プーリであるものであって、
上記伝動ベルトの補強布は、上記経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなし、且つ、ベルト表面に突出するように形成された該経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしていることを特徴とする。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、糸交錯点による突条の延びる方向のいずれもベルト幅方向に対して角度を有するようにしており、ベルト背面が平プーリに接触するときに糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触するので、ベルト背面と平プーリとの間で異音を生じさせないことができる。
【００２４】
また、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布がベルト背面に設けられているので、ベルト片寄りの発生を抑止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
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。
【００２６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るＶリブドベルトＢを示す。
【００２７】
このＶリブドベルトＢは、Ｖリブドベルト本体１０と、Ｖリブドベルト本体１０にベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように埋設された心線２０と、Ｖリブドベルト本体１０の背面側を被覆するように設けられた補強布３０と、を備えている。
【００２８】
Ｖリブドベルト本体１０は、クロロプレンゴム（ＣＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム組成物で形成されており、心線２０が埋設された接着ゴム層１１と、接着ゴム層１１の下側のリブゴム層１２と、接着ゴム層１１の上側のベルト背面部をなす上ゴム層１３と、が積層されて一体となった構成となっている。ベルト内側に対応したリブゴム層１２は、プーリに接触して直接に動力を伝達する部分となることから、ベルト長手方向に延びる突条のリブ１２ａがベルト幅方向に並列して形成されて表面積が広く確保され、また、ベルト幅方向に配向したアラミド繊維やナイロン繊維等の短繊維１２ｂが混入されて補強されている。なお、リブゴム層１２に混入された短繊維１２ｂのうち露出するものはベルト表面から突出した形態となっている。
【００２９】
心線２０は、アラミド繊維やポリエステル繊維等の撚り糸で構成されており、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、成形加工前にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理やゴム糊に浸漬した後に乾燥させる処理が施されている。
【００３０】
補強布３０は、図２に示すように、各々の糸密度が相互に異なる（糸太さが同一の場合、一方が他方の１．７〜５．０倍）経糸３１及び緯糸３２からなり（図２では、経糸３１よりも緯糸３２の方が糸密度が高い）且つ経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がなす角度が１００°以上（鋭角側が８０°未満）となるように加工された平織の織布で構成されており、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、成形加工前にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理やＥＰＤＭ等をトルエン等の有機溶剤に溶解させてなるゴム糊に浸漬した後に乾燥させる処理やＶリブドベルト本体１０側となる表面にゴム糊をコーティングした後に乾燥させる処理が施されている。この補強布３０は、図３に示すように、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすようにベルト背面に設けられており、経糸３１及び緯糸３２の糸密度が相互に異なることから、ベルト表面に突出するように形成された経糸３１及び緯糸３２の糸交錯点３３の連続する方向、すなわち、糸交錯点３３による突条３４の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなすものとなっている。ここで、突条３４は、より詳しく説明すると、経糸３１及び緯糸３２により形成される格子の対角方向に連続する糸交錯点３３の集合である。また、糸交錯点３３による突条３４は、ベルト幅方向に対して相対的に大きな角度をなして左斜め上に延びるものと、ベルト幅方向に対して相対的に小さな角度をなして左斜め上に延びるものとがあるが、そのうちベルト幅方向に対してなす角度の小さい方、つまり後者の方の角度（α）が５〜２０°である。また、この補強布３０は、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がなす角度（θ）が１００°以上であることから、それらのそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さいものとなっている。
【００３１】
このようなＶリブドベルトＢによれば、糸交錯点３３による突条３４の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなし、そのためベルト背面が平プーリに接触するときには、その糸交錯点３３による突条３４がその長手方向に沿って平プーリに順次接触することとなるので、従来のような突条３４による平プーリの打撃がなく、そのためベルト背面と平プーリとの間で異音を生じない。しかも、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布３０がベルト背面に設けられているので、ベルト走行時にＶリブドベルトＢが経糸３１の延びる方向に進行しようとする作用と、緯糸３２の延びる方向に進行しようとする作用と、が相殺されてベルト片寄りの発生が抑止される。
【００３２】
また、糸交錯点３３による突条３４の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）を５°以上としているので、糸交錯点３３による突条３４がその長手方向に沿って平プーリに順次接触する傾向が強く、その接触が和らげられることから、ベルト走行時の音自体が低く抑えられ、しかも、その角度（α）を２０°以下としているので、ベルト走行中に生じるベルト幅方向への片寄りが抑止される。
【００３３】
さらに、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さくしているので、ベルト曲げ特性、つまり、ベルト曲げ剛性を低く抑えることができ、そのため曲げロスが少ないことから伝動効率が高く、また、発熱が少なく、その結果、耐屈曲疲労性が優れることとなる。
【００３４】
以上のＶリブドベルトＢは、公知のベルト製造方法により製造が可能である。
【００３５】
図４は、ＶリブドベルトＢを用いた自動車エンジンにおけるサーペンタインドライブの補機駆動用ベルト伝動装置４０のレイアウトを示す。
【００３６】
この補機駆動用ベルト伝動装置４０のレイアウトは、クランクシャフトプーリ４１、エアコンプーリ４２、ウォーターポンププーリ４３、オルタネータプーリ４４、パワーステアリングプーリ４５およびテンショナプーリ４６により構成されている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ４６及びウォーターポンププーリ４３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、リブ側が接触するようにクランクシャフトプーリ４１、エアコンプーリ４２、オルタネータプーリ４４、パワーステアリングプーリ４５に巻き掛けられ、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ４３、テンショナプーリ４６に巻き掛けられている。
【００３７】
この補機駆動用ベルト伝動装置４０では、本発明のＶリブドベルトＢが用いられているので、ベルト走行時には、ベルト背面が平プーリであるテンショナプーリ４６及びウォーターポンププーリ４３に接触するとき、経糸３１及び緯糸３２の糸交錯点３３による突条３４がその長手方向に沿ってプーリに順次接触することとなるので、従来のような突条３４によるプーリの打撃がなく、そのためベルト背面とテンショナプーリ４６及びウォーターポンププーリ４３のそれぞれとの間で異音を生じない。また、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布３０がベルト背面に設けられているので、ベルト走行時に経糸３１の延びる方向に進行しようとする作用と、緯糸３２の延びる方向に進行しようとする作用と、が相殺されてベルト片寄りの発生が抑止される。
【００３８】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２に係るＶリブドベルトＢの背面を示す。なお、実施形態１の場合と同一部分については同一符号で示す。
【００３９】
このＶリブドベルトＢの補強布３０は、図６に示すように、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がなす角度が１００°以上（鋭角側が８０°未満）となるように加工された畝織り（畦織り）の織布で構成されており、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、成形加工前にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理やゴム糊に浸漬した後に乾燥させる処理やＶリブドベルト本体１０側となる表面にゴム糊をコーティングした後に乾燥させる処理が施されている。この補強布３０を構成する畝織り（畦織り）の織布は、緯糸３２が２本の経糸３１毎に表及び裏に交互に現れるパターンを有し、隣接する緯糸３２がそれと反対のパターンで２本の経糸３１毎に表及び裏に交互に現れるパターンを有する横畝織り（横畦織り）の織り構成のものである。もちろん、経糸３１と緯糸３２とが入れ替わった縦畝織り（縦畦織り）の織り構成のものであってもよい。この補強布３０は、図５に示すように、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすようにベルト背面に設けられており、畝織り（畦織り）の織布が用いられていることから、ベルト表面に突出するように形成された経糸３１及び緯糸３２の糸交錯点３３の連続する方向、すなわち、糸交錯点３３による突条３４の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなすものとなっている。ここで、糸交錯点３３による突条３４は、ベルト幅方向に対して相対的に大きな角度をなして左斜め上に延びるものと、ベルト幅方向に対して相対的に小さな角度をなして左斜め上に延びるものとがあるが、そのうちベルト幅方向に対してなす角度の小さい方、つまり後者の方の角度（α）が５〜２０°である。また、この補強布３０は、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がなす角度（θ）が１００°以上であることから、それらのそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さいものとなっている。
【００４０】
その他の構成は実施形態１と同一である。
【００４１】
このＶリブドベルトＢもまた、実施形態１のものの場合と同様に、自動車エンジンにおけるサーペンタインドライブの補機駆動用ベルト伝動装置への適用が可能である。
【００４２】
作用及び効果は、実施形態１と同一である。
【００４３】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、ＶリブドベルトＢとしたが、特にそれに限定されるものではなく、補強布でベルト本体の背面側が被覆される伝動ベルトであれば、Ｖベルトなど他のものであってもよい。
【００４４】
【実施例】
（試験評価１）
＜試験評価用ベルト＞
経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度を変量した８種の平織の織布からなる補強布を準備した。そして、各補強布について、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすようにベルト背面を補強布で被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルトを作製した。８つのＶリブドベルトは、ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向、つまり、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が相互に異なったものとなった。それらの８つのＶリブドベルトを試験評価用ベルトとした。
【００４５】
＜試験評価方法＞
ベルト背面に接触する平プーリが設けられたベルト伝動装置を用いて、同一条件で８つの試験評価用ベルトを走行させ、そのときの音圧の最大値を測定した。
【００４６】
＜試験評価結果＞
糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）と音圧との関係を図７に示す。なお、角度の符号は、ベルト走行方向を上にしたベルト背面の正面視において、糸交錯点による突条の延びる方向がが右下がりとなるものを負、右上がりとなるものを正とした。また、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が０°ということは前者の一方が後者に一致することを意味する。
【００４７】
図７によれば、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に一致したときに最も音圧が大きいのが分かる。これは、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に一致したときには、その糸交錯点による突条が周期的にプーリを打撃する音が特有の音圧ピークとして観測されるためであると考えられる。
【００４８】
また、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）が大きくなるに従って音が小さくなっているのが分かる。これは、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）が大きくなると、糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触する傾向がより強くなり、それによってその接触が和らげられてベルト走行時の音自体が低く抑えられるためであると考えられる。
【００４９】
音圧ピークの大きさは、角度（α）が０°から５°乃至８°までは比較的著しい音低減が見られるが、それよりも角度（α）を大きくしても一層の音低減が見られない。従って、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）を５°以上、好ましくは８°以上とするのがよい。なお、ベルト走行中に生じるベルト幅方向へのベルトの片寄りが大きくならないようにするという観点からは、その角度（α）を２０°以下とするのがよい。
【００５０】
（試験評価２）
＜試験評価用ベルト＞
以下の各例に係るＶリブドベルトを作製した。各構成については表１にも示す。
【００５１】
−例１−
３００ｄｔｅｘのポリエステルと綿との混紡糸を２本撚り合わせた経糸及び緯糸からなり、経糸の糸密度が９０本／５ｃｍで且つ緯糸の糸密度が５０本／５ｃｍであり、経糸と緯糸とが相互に直交した（β＝９０°）平織の織布を補強布とした。そして、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して４５°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例１とした。例１のＶリブドベルトのベルト背面では、ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向、すなわち、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）が７°であり、また、そのピッチが０．８６ｍｍであった。
【００５２】
−例２−
３００ｄｔｅｘのポリエステルと綿との混紡糸を２本撚り合わせた経糸及び緯糸からなり、経糸及び緯糸の糸密度が９０本／５ｃｍであり、経糸と緯糸とが相互に直交した（β＝９０°）横畝織り（横畦織り）の織布を補強布とした。そして、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して４５°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例２とした。例２のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）が１４°であり、また、そのピッチが１．１７ｍｍであった。
【００５３】
−例３−
経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が１２０°であることを除いて例１の補強布と同一構成の平織の織布を補強布とし、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して３０°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例３とした。例３のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）が８°であり、また、そのピッチが０．９５ｍｍであった。
【００５４】
−例４−
経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が１２０°であることを除いて例２の補強布と同一構成の横畝織り（横畦織り）の織布を補強布とし、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して３０°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例４とした。例４のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）が８．５°であり、また、そのピッチが０．９５ｍｍであった。
【００５５】
−例５−
３００ｄｔｅｘのポリエステルと綿との混紡糸を２本撚り合わせた経糸及び緯糸からなり、経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度が８０本／５ｃｍであり、経糸と緯糸とが相互に直交した（β＝９０°）平織の織布を補強布とした。そして、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して４５°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例５とした。例５のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向の一方がベルト幅方向に一致しており、また、そのピッチが０．８８ｍｍであった。
【００５６】
−例６−
経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度が９０本／５ｃｍであり、且つ、経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が１２０°であることを除いて例５の補強布と同一構成の平織の織布を補強布としたＶリブドベルト（リブ数７）を例６とした。例６のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向の一方がベルト幅方向に一致しており、また、そのピッチが０．６３ｍｍであった。
【００５７】
【表１】
【００５８】
＜試験評価方法＞
−ベルト走行時の音試験−
この試験に用いたベルト走行試験機８０は、図８に示すように、相互に間隔をおいて配設された一対の平プーリであるプーリ経６０ｍｍの駆動プーリ８１及び従動プーリ８２を備え、従動プーリ８２のベルト送り出し部から２０ｍｍ離れた位置に集音マイク８３が配置され、集音マイク８３が音分析用の解析機器８４に接続されたものである。
【００５９】
このベルト走行試験機８０の駆動プーリ８１及び従動プーリ８２に、ベルト背面がプーリ面に接触するように各例のＶリブドベルトＢを巻き掛けた後、従動プーリ８２を後方に引く６８６ＮのセットウェイトＳＷを負荷し、続いて２０００ｒｐｍで駆動プーリ８１を回転させた。そして、ベルト走行時の音を集音マイク８３で集音し、それを解析機器８４で解析した。
【００６０】
−ベルト耐久性試験−
この試験に用いたベルト走行試験機９０は、図９に示すように、プーリ経１２０ｍｍのリブプーリである駆動プーリ９１と、その駆動プーリ９１の上方に設けられたプーリ径１２０ｍｍのリブプーリである第１従動プーリ９２と、駆動プーリ９１及び第１従動プーリ９２の右方のそれらの中間高さに設けられたプーリ経４５ｍｍのリブプーリである第２従動プーリ９３と、第２従動プーリ９３と同一高さであって駆動プーリ９１の右上で且つ第１従動プーリ９２の右下にベルト巻き付け角度が１２０°となるように設けられたプーリ径８５ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ９４と、を備えたものである。
【００６１】
このベルト走行試験機９０の駆動プーリ９１、第１及び第２従動プーリ９２，９３にはリブがプーリ面に接触するように、また、アイドラプーリ９４にはベルト背面が接触するように各例のＶリブドベルトＢを巻き掛けた後、第２従動プーリ９３を後方に引く３リブ当たり５５９ＮのセットウェイトＳＷを負荷すると共に第１従動プーリ９２に８．８ｋＷの負荷をかけ、続いて１００℃の雰囲気下において４９００ｒｐｍで駆動プーリ９１を回転させた。そして、走行開始からリブにクラックが生じるまでの時間を計測した。
【００６２】
＜試験評価結果＞
−ベルト走行時の音試験−
ベルト走行時の音の周波数と音圧との関係を図１０に示す。また、周期音の音圧ピーク値及びその周波数を表１に示す
図１０及び表１によれば、例１〜６のいずれも全体的な傾向は近似しているが、例５については７０００Ｈｚに７０．８ｄＢの、また、例６については９６３０Ｈｚに６１．３ｄＢの特有の突出した音圧ピークがそれぞれ存在するのが分かる。これは、例５及び６では、糸交錯点による突条の延びる方向の一方がベルト幅方向に一致しており、その糸交錯点による突条が周期的にプーリを打撃する音が観測されたためであると考えられる。つまり、例５では、糸交錯点による突条のピッチが０．８８ｍｍであり、プーリ径６０ｍｍの駆動プーリを２０００ｒｐｍで回転させるということから、糸交錯点による突条が７１３６Ｈｚの周波数でプーリを打撃するという結果が計算され、同様に、例６では、糸交錯点による突条のピッチが０．６３ｍｍであり、糸交錯点による突条が９９６７Ｈｚの周波数でプーリを打撃するという結果が計算され、以上のように試験結果と計算結果が非常に近似している。これに対して、例１〜４では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対して角度（α）をなしており、糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触し、突条による平プーリの打撃が抑制されるので、例５及び６のような特有の突出した音圧ピークが存在しないものであると考えられる。
【００６３】
また、例１〜４について比較すると、例２が他のものよりも全体的に音圧が低いのが分かる。これは、例２では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）が１４°であるのに対し、例１、３及び４では、それぞれ７°、８°及び８．５°であり、試験評価１の場合と同様に、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）が大きくなると、糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触する傾向がより強くなり、その接触が和らげられてベルト走行時の音自体が低く抑えられるためであると考えられる。
【００６４】
−ベルト耐久性試験−
各例のベルト寿命を例５の走行時間を１００とした相対値として表１に示す。
【００６５】
表１によれば、経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が９０°すなわち、経糸及び緯糸のそれぞれがベルト幅方向に対してなす角度が４５°である補強布を用いた例１よりも、経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が１２０°すなわち、経糸及び緯糸のそれぞれがベルト幅方向に対してなす角度が３０°である補強布を用いた例３の方がベルト耐久性が優れることが分かる。また、例２と例４との比較においても同様である。さらに、経糸及び緯糸の糸密度が異なるが、例５と例６との比較においても同様である。これは、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が小さい方がベルト曲げ特性、つまり、ベルト曲げ剛性が低くなるので、曲げロスが少ないことから伝動効率が高く、また、発熱が少なく、その結果、耐屈曲疲労性が優れることとなるためであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るＶリブドベルトの斜視図である。
【図２】実施形態１の補強布の模式的な正面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るＶリブドベルトのベルト背面の模式的な正面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る補機駆動用ベルト伝動装置のレイアウトを示す図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るＶリブドベルトのベルト背面の模式的な正面図である。
【図６】実施形態２の補強布の模式的な正面図である。
【図７】糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）と音圧ピークとの関係を示すグラフである。
【図８】音試験用のベルト走行試験機のレイアウトを示す図である。
【図９】ベルト耐久試験用のベルト走行試験機のレイアウトを示す図である。
【図１０】ベルト走行時の音の周波数と音圧との関係を示すグラフである。
【図１１】従来のＶリブドベルトのベルト背面の模式的な正面図である。
【符号の説明】
Ｂ Ｖリブドベルト
１０ Ｖリブドベルト本体
１１ 接着ゴム層
１２ リブゴム層
１２ａ リブ
１２ｂ 短繊維
１３ 上ゴム層
２０ 心線
３０，３０’ 補強布
３１，３１’ 経糸
３２，３２’ 緯糸
３３，３３’ 糸交錯点
３４，３４’ 突条
４０ 補機駆動用ベルト伝動装置
４１ クランクシャフトプーリ
４２ エアコンプーリ
４３ ウォーターポンププーリ
４４ オルタネータプーリ
４５ パワーステアリングプーリ
４６ テンショナプーリ
８０，９０ ベルト走行試験機
８１，９１ 駆動プーリ
８２ 従動プーリ
８３ 集音マイク
８４ 解析機器
９２ 第１従動プーリ
９３ 第２従動プーリ
９４ アイドラプーリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝動ベルト及びそれを備えたベルト伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｖリブドベルトは、平ベルトの持つ柔軟性とＶベルトの持つ高伝動性とを兼ね備えた伝動ベルトであり、例えば、自動車の補機駆動用ベルトとして広く使用されている。かかるＶリブドベルトでは、ベルトが受ける側圧に対して抵抗すると共にベルト背面部の耐縦裂け性を高めるために、平織の織布によって構成された補強布によってベルト本体の背面側が被覆されている。ここで、図１１に示すように、補強布３０’は、通常、経糸３１’及び緯糸３２’のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように設けられている。
【０００３】
ところで、近年、自動車の補機駆動用ベルト伝動装置として、１本のＶリブドベルトを多数のプーリに巻き掛けて駆動するようにしたサーペンタインドライブのものが増加してきている。このようなサーペンタインドライブのベルト伝動装置では、Ｖリブドベルトを複雑なレイアウトに対応させる必要があるため、多数のプーリのうち少なくとも１つをベルト背面に接触する平プーリとすることがある。
【０００４】
ところが、ベルト背面に接触する平プーリを設けた場合、ベルト背面と平プーリとの間で異音が発生するという問題がある。
【０００５】
具体的には、従来のＶリブドベルトは、平織の織布で構成された補強布３０’が、図１１に示すように、経糸３１’及び緯糸３２’のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすようにベルト背面に設けられ、ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点３３’によって構成された突条３４’がベルト幅方向に延び、それがベルト長手方向に等ピッチで配設されたものであるため、ベルト幅方向に連続した糸交錯点３３’による突条３４’が平プーリを周期的に打撃して異音を発生するのである。
【０００６】
この問題を解決するための技術として、下記特許文献１には、帆布の縦糸および横糸の少なくともいずれか一方を不等間隔とすることにより、縦糸と横糸の交差点のベルト長手方向の間隔を不等間隔として帆布に接触するプーリによる加振力の周波数を分散させて加振力強度のピークを低減させることと、帆布の縦糸および横糸のベルト長手方向に対する配置角度を同一としないことにより、交差点のベルト長手方向の間隔を小さくして帆布に接触するプーリによる加振力の周波数をより高周波として可聴域から外して騒音を抑制することと、が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２３５８０５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ベルト背面と平プーリとの間で生じる異音を抑制でき、しかもベルト走行時にベルトの片寄りが生じることがない伝動ベルト及びそれを備えたベルト伝動装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向、すなわち、糸交錯点による突条の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなすようにし、ベルト背面が平プーリに接触するときに糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触するようにして上記の突条による平プーリの打撃を抑制し、それによってベルト背面と平プーリとの間で異音が生じないようにした。しかも、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布をベルト背面に設けることにより、ベルト走行時にベルトが経糸の延びる方向に進行しようとする作用と、緯糸の延びる方向に進行しようとする作用と、を相殺させてベルト片寄りの発生を抑制した。
【００１０】
具体的には、本発明の伝動ベルトは、経糸及び緯糸からなる織布により構成された補強布でベルト本体の背面側が被覆されたものであって、
上記補強布は、上記経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなし、且つ、ベルト表面に突出するように形成された該経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしていることを特徴とする。
【００１１】
糸交錯点による突条の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしていれば、従来のように糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に一致する場合のような異音は生じないが、その角度が大きいほど、糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触する傾向がより強くなり、その接触が和らげられることから、ベルト走行時の音自体を低く抑えることができる。具体的には、後述の実施例で示すように、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度が５°以上であることが好ましい。一方、当該角度が２０°よりも大きいと、ベルト走行中に生じるベルト幅方向へのベルトの片寄りが大きくなるという不都合が生じる。
【００１２】
従って、本発明の伝動ベルトは、上記ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度が５〜２０°であることが望ましい。
【００１３】
ここで、糸交錯点の連続する方向が１つしかない場合には、それがベルト幅方向に対してなす角度が上記の小さい方の角度を意味する。
【００１４】
経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布をベルト背面に設けたとき、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対して角度をなすようにするためには、例えば、補強布として、経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度を相互に異ならしめた織布、また、畝織り（畦織り）の織布を用いることが考えられる。
【００１５】
従って、本発明の伝動ベルトは、上記補強布が、上記経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度が相互に異なる織布で構成されているものであってもよい。
【００１６】
また、本発明の伝動ベルトは、上記補強布が、畝織り（畦織り）の織布で構成されているものであってもよい。
【００１７】
ベルトの曲げ特性は、補強布を構成する織布の経糸及び緯糸の延びる方向によって影響を受ける。つまり、経糸及び緯糸がベルト長手方向に延びる傾向が高くなるに従ってベルト剛性が高くなり、そのため曲げロスによって伝動効率が低くなると共に発熱が著しくなり、その結果、耐屈曲疲労性が低くなる。適正な低い曲げ剛性を得るためには、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さいのがよい。
【００１８】
従って、本発明の伝動ベルトは、上記経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さいことが望ましい。
【００１９】
本発明の伝動ベルトは、特に限定はされるものではなく、例えば、ＶベルトやＶリブドベルト等が挙げられるが、ベルト背面に接触する平プーリが設けられたサーペンタインドライブでは通常Ｖリブドベルトが使用される。
【００２０】
従って、本発明の伝動ベルトは、上記ベルト本体がＶリブドベルト本体である場合に好適である。
【００２１】
以上のような本発明の伝動ベルトを用いれば、ベルト背面に接触する平プーリが設けられたベルト伝動装置において、異音の発生が抑制されることとなる。
【００２２】
本発明のベルト伝動装置は、経糸及び緯糸からなる織布により構成された補強布でベルト本体の背面側が被覆された伝動ベルトが複数のプーリに巻き掛けられてなり、該複数のプーリのうち少なくとも１つが該伝動ベルトのベルト背面に接触する平プーリであるものであって、
上記伝動ベルトの補強布は、上記経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなし、且つ、ベルト表面に突出するように形成された該経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしていることを特徴とする。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、糸交錯点による突条の延びる方向のいずれもベルト幅方向に対して角度を有するようにしており、ベルト背面が平プーリに接触するときに糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触するので、ベルト背面と平プーリとの間で異音を生じさせないことができる。
【００２４】
また、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布がベルト背面に設けられているので、ベルト片寄りの発生を抑止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
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。
【００２６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るＶリブドベルトＢを示す。
【００２７】
このＶリブドベルトＢは、Ｖリブドベルト本体１０と、Ｖリブドベルト本体１０にベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように埋設された心線２０と、Ｖリブドベルト本体１０の背面側を被覆するように設けられた補強布３０と、を備えている。
【００２８】
Ｖリブドベルト本体１０は、クロロプレンゴム（ＣＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム組成物で形成されており、心線２０が埋設された接着ゴム層１１と、接着ゴム層１１の下側のリブゴム層１２と、接着ゴム層１１の上側のベルト背面部をなす上ゴム層１３と、が積層されて一体となった構成となっている。ベルト内側に対応したリブゴム層１２は、プーリに接触して直接に動力を伝達する部分となることから、ベルト長手方向に延びる突条のリブ１２ａがベルト幅方向に並列して形成されて表面積が広く確保され、また、ベルト幅方向に配向したアラミド繊維やナイロン繊維等の短繊維１２ｂが混入されて補強されている。なお、リブゴム層１２に混入された短繊維１２ｂのうち露出するものはベルト表面から突出した形態となっている。
【００２９】
心線２０は、アラミド繊維やポリエステル繊維等の撚り糸で構成されており、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、成形加工前にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理やゴム糊に浸漬した後に乾燥させる処理が施されている。
【００３０】
補強布３０は、図２に示すように、各々の糸密度が相互に異なる（糸太さが同一の場合、一方が他方の１．７〜５．０倍）経糸３１及び緯糸３２からなり（図２では、経糸３１よりも緯糸３２の方が糸密度が高い）且つ経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がなす角度が１００°以上（鋭角側が８０°未満）となるように加工された平織の織布で構成されており、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、成形加工前にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理やＥＰＤＭ等をトルエン等の有機溶剤に溶解させてなるゴム糊に浸漬した後に乾燥させる処理やＶリブドベルト本体１０側となる表面にゴム糊をコーティングした後に乾燥させる処理が施されている。この補強布３０は、図３に示すように、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすようにベルト背面に設けられており、経糸３１及び緯糸３２の糸密度が相互に異なることから、ベルト表面に突出するように形成された経糸３１及び緯糸３２の糸交錯点３３の連続する方向、すなわち、糸交錯点３３による突条３４の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなすものとなっている。ここで、突条３４は、より詳しく説明すると、経糸３１及び緯糸３２により形成される格子の対角方向に連続する糸交錯点３３の集合である。また、糸交錯点３３による突条３４は、ベルト幅方向に対して相対的に大きな角度をなして左斜め上に延びるものと、ベルト幅方向に対して相対的に小さな角度をなして左斜め上に延びるものとがあるが、そのうちベルト幅方向に対してなす角度の小さい方、つまり後者の方の角度（α）が５〜２０°である。また、この補強布３０は、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がなす角度（θ）が１００°以上であることから、それらのそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さいものとなっている。
【００３１】
このようなＶリブドベルトＢによれば、糸交錯点３３による突条３４の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなし、そのためベルト背面が平プーリに接触するときには、その糸交錯点３３による突条３４がその長手方向に沿って平プーリに順次接触することとなるので、従来のような突条３４による平プーリの打撃がなく、そのためベルト背面と平プーリとの間で異音を生じない。しかも、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布３０がベルト背面に設けられているので、ベルト走行時にＶリブドベルトＢが経糸３１の延びる方向に進行しようとする作用と、緯糸３２の延びる方向に進行しようとする作用と、が相殺されてベルト片寄りの発生が抑止される。
【００３２】
また、糸交錯点３３による突条３４の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）を５°以上としているので、糸交錯点３３による突条３４がその長手方向に沿って平プーリに順次接触する傾向が強く、その接触が和らげられることから、ベルト走行時の音自体が低く抑えられ、しかも、その角度（α）を２０°以下としているので、ベルト走行中に生じるベルト幅方向への片寄りが抑止される。
【００３３】
さらに、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さくしているので、ベルト曲げ特性、つまり、ベルト曲げ剛性を低く抑えることができ、そのため曲げロスが少ないことから伝動効率が高く、また、発熱が少なく、その結果、耐屈曲疲労性が優れることとなる。
【００３４】
以上のＶリブドベルトＢは、公知のベルト製造方法により製造が可能である。
【００３５】
図４は、ＶリブドベルトＢを用いた自動車エンジンにおけるサーペンタインドライブの補機駆動用ベルト伝動装置４０のレイアウトを示す。
【００３６】
この補機駆動用ベルト伝動装置４０のレイアウトは、クランクシャフトプーリ４１、エアコンプーリ４２、ウォーターポンププーリ４３、オルタネータプーリ４４、パワーステアリングプーリ４５およびテンショナプーリ４６により構成されている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ４６及びウォーターポンププーリ４３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、リブ側が接触するようにクランクシャフトプーリ４１、エアコンプーリ４２、オルタネータプーリ４４、パワーステアリングプーリ４５に巻き掛けられ、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ４３、テンショナプーリ４６に巻き掛けられている。
【００３７】
この補機駆動用ベルト伝動装置４０では、本発明のＶリブドベルトＢが用いられているので、ベルト走行時には、ベルト背面が平プーリであるテンショナプーリ４６及びウォーターポンププーリ４３に接触するとき、経糸３１及び緯糸３２の糸交錯点３３による突条３４がその長手方向に沿ってプーリに順次接触することとなるので、従来のような突条３４によるプーリの打撃がなく、そのためベルト背面とテンショナプーリ４６及びウォーターポンププーリ４３のそれぞれとの間で異音を生じない。また、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすように補強布３０がベルト背面に設けられているので、ベルト走行時に経糸３１の延びる方向に進行しようとする作用と、緯糸３２の延びる方向に進行しようとする作用と、が相殺されてベルト片寄りの発生が抑止される。
【００３８】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２に係るＶリブドベルトＢの背面を示す。なお、実施形態１の場合と同一部分については同一符号で示す。
【００３９】
このＶリブドベルトＢの補強布３０は、図６に示すように、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がなす角度が１００°以上（鋭角側が８０°未満）となるように加工された畝織り（畦織り）の織布で構成されており、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、成形加工前にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）水溶液に浸漬した後に加熱する処理やゴム糊に浸漬した後に乾燥させる処理やＶリブドベルト本体１０側となる表面にゴム糊をコーティングした後に乾燥させる処理が施されている。この補強布３０を構成する畝織り（畦織り）の織布は、緯糸３２が２本の経糸３１毎に表及び裏に交互に現れるパターンを有し、隣接する緯糸３２がそれと反対のパターンで２本の経糸３１毎に表及び裏に交互に現れるパターンを有する横畝織り（横畦織り）の織り構成のものである。もちろん、経糸３１と緯糸３２とが入れ替わった縦畝織り（縦畦織り）の織り構成のものであってもよい。この補強布３０は、図５に示すように、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすようにベルト背面に設けられており、畝織り（畦織り）の織布が用いられていることから、ベルト表面に突出するように形成された経糸３１及び緯糸３２の糸交錯点３３の連続する方向、すなわち、糸交錯点３３による突条３４の延びる方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなすものとなっている。ここで、糸交錯点３３による突条３４は、ベルト幅方向に対して相対的に大きな角度をなして左斜め上に延びるものと、ベルト幅方向に対して相対的に小さな角度をなして左斜め上に延びるものとがあるが、そのうちベルト幅方向に対してなす角度の小さい方、つまり後者の方の角度（α）が５〜２０°である。また、この補強布３０は、経糸３１及び緯糸３２のそれぞれの延びる方向がなす角度（θ）が１００°以上であることから、それらのそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さいものとなっている。
【００４０】
その他の構成は実施形態１と同一である。
【００４１】
このＶリブドベルトＢもまた、実施形態１のものの場合と同様に、自動車エンジンにおけるサーペンタインドライブの補機駆動用ベルト伝動装置への適用が可能である。
【００４２】
作用及び効果は、実施形態１と同一である。
【００４３】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、ＶリブドベルトＢとしたが、特にそれに限定されるものではなく、補強布でベルト本体の背面側が被覆される伝動ベルトであれば、Ｖベルトなど他のものであってもよい。
【００４４】
【実施例】
（試験評価１）
＜試験評価用ベルト＞
経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度を変量した８種の平織の織布からなる補強布を準備した。そして、各補強布について、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなすようにベルト背面を補強布で被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルトを作製した。８つのＶリブドベルトは、ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向、つまり、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が相互に異なったものとなった。それらの８つのＶリブドベルトを試験評価用ベルトとした。
【００４５】
＜試験評価方法＞
ベルト背面に接触する平プーリが設けられたベルト伝動装置を用いて、同一条件で８つの試験評価用ベルトを走行させ、そのときの音圧の最大値を測定した。
【００４６】
＜試験評価結果＞
糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）と音圧との関係を図７に示す。なお、角度の符号は、ベルト走行方向を上にしたベルト背面の正面視において、糸交錯点による突条の延びる方向がが右下がりとなるものを負、右上がりとなるものを正とした。また、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が０°ということは前者の一方が後者に一致することを意味する。
【００４７】
図７によれば、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に一致したときに最も音圧が大きいのが分かる。これは、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に一致したときには、その糸交錯点による突条が周期的にプーリを打撃する音が特有の音圧ピークとして観測されるためであると考えられる。
【００４８】
また、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）が大きくなるに従って音が小さくなっているのが分かる。これは、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）が大きくなると、糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触する傾向がより強くなり、それによってその接触が和らげられてベルト走行時の音自体が低く抑えられるためであると考えられる。
【００４９】
音圧ピークの大きさは、角度（α）が０°から５°乃至８°までは比較的著しい音低減が見られるが、それよりも角度（α）を大きくしても一層の音低減が見られない。従って、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）を５°以上、好ましくは８°以上とするのがよい。なお、ベルト走行中に生じるベルト幅方向へのベルトの片寄りが大きくならないようにするという観点からは、その角度（α）を２０°以下とするのがよい。
【００５０】
（試験評価２）
＜試験評価用ベルト＞
以下の各例に係るＶリブドベルトを作製した。各構成については表１にも示す。
【００５１】
−例１−
３００ｄｔｅｘのポリエステルと綿との混紡糸を２本撚り合わせた経糸及び緯糸からなり、経糸の糸密度が９０本／５ｃｍで且つ緯糸の糸密度が５０本／５ｃｍであり、経糸と緯糸とが相互に直交した（β＝９０°）平織の織布を補強布とした。そして、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して４５°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例１とした。例１のＶリブドベルトのベルト背面では、ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向、すなわち、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）が７°であり、また、そのピッチが０．８６ｍｍであった。
【００５２】
−例２−
３００ｄｔｅｘのポリエステルと綿との混紡糸を２本撚り合わせた経糸及び緯糸からなり、経糸及び緯糸の糸密度が９０本／５ｃｍであり、経糸と緯糸とが相互に直交した（β＝９０°）横畝織り（横畦織り）の織布を補強布とした。そして、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して４５°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例２とした。例２のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）が１４°であり、また、そのピッチが１．１７ｍｍであった。
【００５３】
−例３−
経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が１２０°であることを除いて例１の補強布と同一構成の平織の織布を補強布とし、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して３０°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例３とした。例３のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）が８°であり、また、そのピッチが０．９５ｍｍであった。
【００５４】
−例４−
経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が１２０°であることを除いて例２の補強布と同一構成の横畝織り（横畦織り）の織布を補強布とし、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して３０°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例４とした。例４のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度（α）が８．５°であり、また、そのピッチが０．９５ｍｍであった。
【００５５】
−例５−
３００ｄｔｅｘのポリエステルと綿との混紡糸を２本撚り合わせた経糸及び緯糸からなり、経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度が８０本／５ｃｍであり、経糸と緯糸とが相互に直交した（β＝９０°）平織の織布を補強布とした。そして、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して４５°の角度をなすようにその補強布でベルト背面を被覆したＥＰＤＭ製のＶリブドベルト（リブ数７）を例５とした。例５のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向の一方がベルト幅方向に一致しており、また、そのピッチが０．８８ｍｍであった。
【００５６】
−例６−
経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度が９０本／５ｃｍであり、且つ、経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が１２０°であることを除いて例５の補強布と同一構成の平織の織布を補強布としたＶリブドベルト（リブ数７）を例６とした。例６のＶリブドベルトのベルト背面では、糸交錯点による突条の延びる方向の一方がベルト幅方向に一致しており、また、そのピッチが０．６３ｍｍであった。
【００５７】
【表１】
＜試験評価方法＞
−ベルト走行時の音試験−
この試験に用いたベルト走行試験機８０は、図８に示すように、相互に間隔をおいて配設された一対の平プーリであるプーリ経６０ｍｍの駆動プーリ８１及び従動プーリ８２を備え、従動プーリ８２のベルト送り出し部から２０ｍｍ離れた位置に集音マイク８３が配置され、集音マイク８３が音分析用の解析機器８４に接続されたものである。
【００５９】
このベルト走行試験機８０の駆動プーリ８１及び従動プーリ８２に、ベルト背面がプーリ面に接触するように各例のＶリブドベルトＢを巻き掛けた後、従動プーリ８２を後方に引く６８６ＮのセットウェイトＳＷを負荷し、続いて２０００ｒｐｍで駆動プーリ８１を回転させた。そして、ベルト走行時の音を集音マイク８３で集音し、それを解析機器８４で解析した。
【００６０】
−ベルト耐久性試験−
この試験に用いたベルト走行試験機９０は、図９に示すように、プーリ経１２０ｍｍのリブプーリである駆動プーリ９１と、その駆動プーリ９１の上方に設けられたプーリ径１２０ｍｍのリブプーリである第１従動プーリ９２と、駆動プーリ９１及び第１従動プーリ９２の右方のそれらの中間高さに設けられたプーリ経４５ｍｍのリブプーリである第２従動プーリ９３と、第２従動プーリ９３と同一高さであって駆動プーリ９１の右上で且つ第１従動プーリ９２の右下にベルト巻き付け角度が１２０°となるように設けられたプーリ径８５ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ９４と、を備えたものである。
【００６１】
このベルト走行試験機９０の駆動プーリ９１、第１及び第２従動プーリ９２，９３にはリブがプーリ面に接触するように、また、アイドラプーリ９４にはベルト背面が接触するように各例のＶリブドベルトＢを巻き掛けた後、第２従動プーリ９３を後方に引く３リブ当たり５５９ＮのセットウェイトＳＷを負荷すると共に第１従動プーリ９２に８．８ｋＷの負荷をかけ、続いて１００℃の雰囲気下において４９００ｒｐｍで駆動プーリ９１を回転させた。そして、走行開始からリブにクラックが生じるまでの時間を計測した。
【００６２】
＜試験評価結果＞
−ベルト走行時の音試験−
ベルト走行時の音の周波数と音圧との関係を図１０に示す。また、周期音の音圧ピーク値及びその周波数を表１に示す
図１０及び表１によれば、例１〜６のいずれも全体的な傾向は近似しているが、例５については７０００Ｈｚに７０．８ｄＢの、また、例６については９６３０Ｈｚに６１．３ｄＢの特有の突出した音圧ピークがそれぞれ存在するのが分かる。これは、例５及び６では、糸交錯点による突条の延びる方向の一方がベルト幅方向に一致しており、その糸交錯点による突条が周期的にプーリを打撃する音が観測されたためであると考えられる。つまり、例５では、糸交錯点による突条のピッチが０．８８ｍｍであり、プーリ径６０ｍｍの駆動プーリを２０００ｒｐｍで回転させるということから、糸交錯点による突条が７１３６Ｈｚの周波数でプーリを打撃するという結果が計算され、同様に、例６では、糸交錯点による突条のピッチが０．６３ｍｍであり、糸交錯点による突条が９９６７Ｈｚの周波数でプーリを打撃するという結果が計算され、以上のように試験結果と計算結果が非常に近似している。これに対して、例１〜４では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対して角度（α）をなしており、糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触し、突条による平プーリの打撃が抑制されるので、例５及び６のような特有の突出した音圧ピークが存在しないものであると考えられる。
【００６３】
また、例１〜４について比較すると、例２が他のものよりも全体的に音圧が低いのが分かる。これは、例２では、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）が１４°であるのに対し、例１、３及び４では、それぞれ７°、８°及び８．５°であり、試験評価１の場合と同様に、糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）が大きくなると、糸交錯点による突条がその長手方向に沿って平プーリに順次接触する傾向がより強くなり、その接触が和らげられてベルト走行時の音自体が低く抑えられるためであると考えられる。
【００６４】
−ベルト耐久性試験−
各例のベルト寿命を例５の走行時間を１００とした相対値として表１に示す。
【００６５】
表１によれば、経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が９０°すなわち、経糸及び緯糸のそれぞれがベルト幅方向に対してなす角度が４５°である補強布を用いた例１よりも、経糸の延びる方向と緯糸の延びる方向とのなす角度（β）が１２０°すなわち、経糸及び緯糸のそれぞれがベルト幅方向に対してなす角度が３０°である補強布を用いた例３の方がベルト耐久性が優れることが分かる。また、例２と例４との比較においても同様である。さらに、経糸及び緯糸の糸密度が異なるが、例５と例６との比較においても同様である。これは、経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が小さい方がベルト曲げ特性、つまり、ベルト曲げ剛性が低くなるので、曲げロスが少ないことから伝動効率が高く、また、発熱が少なく、その結果、耐屈曲疲労性が優れることとなるためであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るＶリブドベルトの斜視図である。
【図２】実施形態１の補強布の模式的な正面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るＶリブドベルトのベルト背面の模式的な正面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る補機駆動用ベルト伝動装置のレイアウトを示す図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るＶリブドベルトのベルト背面の模式的な正面図である。
【図６】実施形態２の補強布の模式的な正面図である。
【図７】糸交錯点による突条の延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度（α）と音圧ピークとの関係を示すグラフである。
【図８】音試験用のベルト走行試験機のレイアウトを示す図である。
【図９】ベルト耐久試験用のベルト走行試験機のレイアウトを示す図である。
【図１０】ベルト走行時の音の周波数と音圧との関係を示すグラフである。
【図１１】従来のＶリブドベルトのベルト背面の模式的な正面図である。
【符号の説明】
Ｂ Ｖリブドベルト
１０ Ｖリブドベルト本体
１１ 接着ゴム層
１２ リブゴム層
１２ａ リブ
１２ｂ 短繊維
１３ 上ゴム層
２０ 心線
３０，３０’ 補強布
３１，３１’ 経糸
３２，３２’ 緯糸
３３，３３’ 糸交錯点
３４，３４’ 突条
４０ 補機駆動用ベルト伝動装置
４１ クランクシャフトプーリ
４２ エアコンプーリ
４３ ウォーターポンププーリ
４４ オルタネータプーリ
４５ パワーステアリングプーリ
４６ テンショナプーリ
８０，９０ ベルト走行試験機
８１，９１ 駆動プーリ
８２ 従動プーリ
８３ 集音マイク
８４ 解析機器
９２ 第１従動プーリ
９３ 第２従動プーリ
９４ アイドラプーリ
Claims (7)
- 経糸及び緯糸からなる織布により構成された補強布でベルト本体の背面側が被覆された伝動ベルトであって、
上記補強布は、上記経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなし、且つ、ベルト表面に突出するように形成された該経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしていることを特徴とする伝動ベルト。 - 請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記ベルト表面に突出するように形成された経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向がベルト幅方向に対してなす小さい方の角度が５〜２０°であることを特徴とする伝動ベルト。 - 請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記補強布は、上記経糸及び緯糸のそれぞれの糸密度が相互に異なる織布で構成されていることを特徴とする伝動ベルト。 - 請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記補強布は、畝織りの織布で構成されていることを特徴とする伝動ベルト。 - 請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対してなす角度が４０°よりも小さいことを特徴とする伝動ベルト。 - 請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記ベルト本体がＶリブドベルト本体であることを特徴とする伝動ベルト。 - 経糸及び緯糸からなる織布により構成された補強布でベルト本体の背面側が被覆された伝動ベルトが複数のプーリに巻き掛けられてなり、該複数のプーリのうち少なくとも１つが該伝動ベルトのベルト背面に接触する平プーリであるベルト伝動装置であって、
上記伝動ベルトの補強布は、上記経糸及び緯糸のそれぞれの延びる方向がベルト幅方向に対して同一の角度をなし、且つ、ベルト表面に突出するように形成された該経糸及び緯糸の糸交錯点の連続する方向のいずれもがベルト幅方向に対して角度をなしていることを特徴とするベルト伝動装置。
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