JP2007263128A - 伝動ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】 心線との接着性に優れ、耐久性の高い伝動ベルトを提供する。
【解決手段】 Ｖリブドベルト３１は、背面が短繊維３４を含有するゴム組成物で形成された伸張部３５と、該伸張部３５の下層に圧縮部３６を配置した構成を有する。心線３３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されてなり、その一部が伸張部３５に接し、残部が圧縮部３６に接した状態となっている。そして、前記圧縮部３５にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ３７が設けられており、該リブ表面には植毛層３９が設けられている。ここで、伸張部３５と圧縮部３６をエチレン・α−オレフィンゴムとポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体を９９．５／０．５〜８０／２０の重量割合で配合したゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成する。
【選択図】 図４

Description

本発明は動力伝動に用いられる伝動ベルトに関する。

動力伝動に用いられるベルトにおいて、オゾン雰囲気下でのゴムの劣化が問題視されており、従来の天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどから構成されているベルトではこのゴム劣化によって早期にクラックを生じるという問題が指摘されている。また、クロロプレンなどのハロゲンを含んだゴムはダイオキシンの発生につながることから、環境負荷物質であるハロゲンを含有しないゴムで製造されたベルトが近年求められている。

このような要求に対して、最近ではエチレン・プロピレン系ゴム（ＥＰＭ）あるいはエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）等のエチレン・α−オレフィンゴムが、優れた耐オゾン性、耐熱性、耐寒性を有しているとともに比較的に安価なポリマーであり、脱ハロゲンという要求を満たしていることからも有望視されている。（例えば特許文献１参照）
特開平６−３４５９４８号公報

しかしながら、ＥＰＭをはじめとするエチレン・α−オレフィンゴムの接着性は低く、特に心線などの繊維基材との接着性に関して問題となっていた。また、接着性に乏しいことと併せて引き裂き力が低く、パーオキサイド架橋系を用いると、更に引き裂き力が低下することから、走行時に心線がポップアウトしやすいという問題があった。また摩擦伝動ベルトの摩擦伝動面に適用した場合、汎用的に用いられているクロロプレンゴムに比べると水濡れ性に劣ることから、被水時における伝達性能の低下や異音の発生が顕著に見られた。

本発明はこのような問題点を解決するものであり、優れた接着性並びに高い耐久性を備えた伝動ベルトを提供することを目的とする。

本願請求項１記載の発明は、本体の少なくとも一部が、エチレン・α−オレフィンゴムとポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体を９９．５／０．５〜８０／２０の重量割合で配合したゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成されることを特徴とした伝動ベルトである。

本願請求項２記載の発明は、請求項１記載の伝動ベルトにおいて、ポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体のポリ酢酸ビニル含量が５〜５５重量％であることを特徴とした伝動ベルトである。

本願請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の伝動ベルトにおいて、伝動ベルトが、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した伝動ベルトであって、少なくとも心線を埋設したゴム層が該有機過酸化物系架橋物であることを特徴とする。

本願請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の伝動ベルトにおいて、伝動ベルトが、摩擦伝動ベルトであって、少なくとも摩擦伝動面を構成するゴム層が該有機過酸化物系架橋物であることを特徴とする。

本願請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の伝動ベルトにおいて、伝動ベルトが、Ｖリブドベルトであることを特徴とする。

本願請求項６記載の発明は、請求項５記載の伝動ベルトにおいて、少なくともリブ部表面の一部が、前記ゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成されることを特徴とする。

本願請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の伝動ベルトにおいて、少なくともベルト背面の一部が、前記ゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成されることを特徴とする。

本願請求項１記載の発明では、本体の一部を特定のゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成することで、接着性ならびに耐久性に優れた構成とすることができる。またポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体、そしてエチレン・α−オレフィンゴムはハロゲンを含有しないため環境に負荷を与えない。

本願請求項２記載の発明では、ポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体のポリ酢酸ビニル含量が５〜５５重量％であることで、高反応性を示し、良好に共架橋した有機過酸化物系架橋物とすることができる。

本願請求項３記載の発明では、心線を埋設するゴム層を該有機過酸化物系架橋物で構成することで、心線と本体との接着性が良好であり、心線剥離やポップアウトを抑制することができる。

本願請求項４記載の発明では、摩擦伝動面を構成するゴム層を該有機過酸化物系架橋物で構成することで、クラックを抑制し、ベルト耐久性を向上させることができる。また水濡れ性が向上し、注水時においても優れた伝達性、耐発音性を奏することが可能となる。

本願請求項５記載の発明では、注水時においても優れた伝達性、耐発音性を奏するＶリブドベルトとすることができる。またクラックを抑制し、ベルト耐久性を向上させることができる。

本願請求項６記載の発明では、リブ面の駆動において優れた効果を奏することができる。

本願請求項７記載の発明では、背面の駆動において優れた効果を奏することができる。

本発明に係る伝動ベルトの一例として、歯付ベルト１の断面斜視図を図１に、Ｖリブドベルト１０の断面斜視図を図２示す。

図１の歯付ベルト１は、ベルト長手方向（図中矢印）に沿って複数の歯部２と、心線３を埋設した背部４から構成されるベルト本体を有し、前記歯部２の表面には必要に応じて歯布５が貼着されている。ここで、心線３を埋設するゴム層は背部４を構成するゴム層をいう。

尚、歯付ベルト１が圧入成形方法によって作製される場合、歯部２および背部４は同一のゴム組成物シートから形成されるため、歯部２もまた背部４と同一のゴム層となる。

図２のＶリブドベルト１０は、カバー帆布１５からなる伸張部１２と、心線１３を埋設した接着層１４、その下側に圧縮部１６からなっている。この圧縮部１６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を有している。ここで、心線１３を埋設するゴム層は接着層１４を構成するゴム層をいう。また摩擦伝動面は圧縮部１６の表層をいう。

本発明で使用する心線３，１３は、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、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、またはアラミド繊維などから構成されるコードが使用できる。ガラス繊維の組成は、Ｅガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）のいずれでもよく、フィラメントの太さ及びフィラメントの集束本数及びストランド本数に制限されない。

前記心線は接着処理を施されることが望ましく、例えば（１）未処理コードをエポキシ化合物やイソシアネート化合物から選ばれた処理液を入れたタンクに含浸してプレディップした後、（２）１６０〜２００°Ｃに温度設定した乾燥炉に３０〜６００秒間通して乾燥し、（３）続いてＲＦＬ液からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、（４）２１０〜２６０°Ｃに温度設定した延伸熱固定処理器に３０〜６００秒間通し−１〜３％延伸して延伸処理コードとする、ことができる。

この前処理液で使用するイソシアネート化合物としては、例えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン２，４−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート（例えば商品名としてＰＡＰＩがある）等がある。このイソシアネート化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。

また、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第３級アルコール類、第２級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。

エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェノール．ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン．ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物などである。上記エポキシ化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。

ＲＦＬ処理液はレゾルシンとホルムアルデヒドの初期縮合物をゴムラテックスと混合したものであり、この場合レゾルシンとホルムアルデヒドのモル比は１：２〜２：１にすることが接着力を高める上で好適である。モル比が１／２未満では、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂の三次元化反応が進み過ぎてゲル化し、一方２／１を超えると、逆にレゾルシンとホルムアルデヒドの反応があまり進まないため、接着力が低下する。

ゴムラテックスとしては、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴムなどがあげられる。

また、レゾルシン−ホルムアルデヒドの初期縮合物と上記ゴムラテックスの固形分質量比は１：２〜１：８が好ましく、この範囲を維持すれば接着力を高める上で好適である。上記の比が１／２未満の場合には、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が多くなり、ＲＦＬ皮膜が固くなり動的な接着が悪くなり、他方１／８を超えると、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が少なくなるため、ＲＦＬ皮膜が柔らかくなり、接着力が低下する。

更に、上記ＲＦＬ液には加硫促進剤や加硫剤を添加してもよく、添加する加硫促進剤は、含硫黄加硫促進剤であり、具体的には２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）やその塩類（例えば、亜鉛塩、ナトリウム塩、シクロヘキシルアミン塩等）ジベンゾチアジルジスルフィド（ＤＭ）等のチアゾール類、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＺ）等のスルフェンアミド類、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）等のチウラム類、ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＴＰ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＺ）ジエチルジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＥＺ）等のジチオカルバミン酸塩類等がある。

また、加硫剤としては、硫黄、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛）、過酸化物等があり、上記加硫促進剤と併用する。

歯付ベルト１の歯部表面を被覆する歯布５としては、平織物、綾織物、朱子織物などからなる帆布が用いられる。これらの織物のベルト長手方向に配置される緯糸としては、例えば０．３〜１．２デニールのパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸をベルト長手方向の緯糸全量の２０〜８０重量％含んだものが好ましい。

即ち、緯糸はパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸を含んだ糸であり、このパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸にメタ系アラミド繊維からなる糸とを含めることができる。具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、メタ系アラミド繊維からなる紡績糸、そしてウレタン弾性糸の３種の糸を合撚したものである。

また、他の具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、脂肪族繊維糸（６ナイロン、６６ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等）、そしてウレタン弾性糸の３種の糸を合撚したものであってもよい。

歯布５の経糸としては、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維からなるアラミド繊維のフィラメント糸、６ナイロン、６．６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル等のフィラメント糸からなる。好ましくは、アラミド繊維のフィラメント糸が緯糸５にパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸を使用すれば、剛性のバランスが取れ、均一な厚みの歯布になる。

しかし、上記経糸と緯糸の材質はこれらに限定されるものではなく、またその他の形態としてはコード、不織布、編布などが挙げられ特に限定されるものではない。また歯布はソーキング、スプレディング、コーチングなどにより接着ゴムを付着することが望ましい。

Ｖリブドベルト１０に用いるカバー帆布１５は、織物、編物、不織布などから選択される繊維基材である。構成する繊維素材としては、公知公用のものが使用できるが、例えば綿、麻等の天然繊維や、金属繊維、ガラス繊維等の無機繊維、そしてポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。織物の場合は、これらの糸を平織、綾織、朱子織等することにより製織される。

上記カバー帆布１５は、公知技術に従ってレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬することが好ましい。またＲＦＬ液に浸漬後、未加硫ゴムをカバー帆布１５に擦り込むフリクションを行ったり、ゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理することができる。尚、ＲＦＬ液には適宜カーボンブラック液を混合して処理反を黒染めしたり、公知の界面活性剤を０．１〜５．０質量％加えてもよい。

本発明においては、ベルト本体の少なくとも一部が以下のゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成されることを必須とする。即ち、ベルト本体の少なくとも一部がエチレン・α−オレフィンゴムとポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体を９９．５／０．５〜８０／２０の重量割合で配合したゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成される。エチレン・α−オレフィンゴムとポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体を特定割合で配合したゴム組成物を、有機過酸化物の存在下で架橋せしめることで、ポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体の高反応性によりエチレン・α−オレフィンゴムと良好に共架橋した有機過酸化物系架橋物が得られると考えられる。

ポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体の割合が前記範囲未満である場合は、接着性の改善が見られず、ベルト耐久性の向上を図ることができない。また水濡れ性が向上しないため、注水時における伝達性や耐発音性の改善が見られない。一方、ポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体の割合が前記範囲を超えると、硬度やモジュラスが極端に低下し、ベルト寿命が短くなるといった不具合がある。

エチレン・α−オレフィンゴムとしては、エチレンとα−オレフィン（プロピレン、ブテン、ヘキセン、あるいはオクテン）の共重合体、あるいは、エチレンと上記α−オレフィンと非共役ジエンの共重合体などであり、具体的にはＥＰＭやＥＰＤＭなどのゴムをいう。上記ジエン成分としては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネンなどの炭素原子数５〜１５の非共役ジエンが挙げられる。

ポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体は、例えば、酢酸ビニル含量が５〜５５重量％のものを選択すると、高反応性を示すことから望ましい。数平均分子量は、５万〜１０万のものが好ましく用いられる。限定されるものではないが、上市されているものとして例えば日本油脂社製「モディパーＳシリーズ」などがある。

前記ゴム組成物には架橋剤として有機過酸化物が配合される。有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等を挙げることができる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、ポリマー成分１００重量部に対して０．５〜８重量部の範囲で好ましく使用される。

また前記ゴム組成物は、ポリマー成分１００重量部に対して、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド及び／又はキノンジオキシム類を好ましくは０．５〜１３重量部配合することができる。Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミド及び／又はキノンジオキシム類は共架橋剤として作用し、０．５重量部未満では添加による効果が顕著でなく、１３重量部を超えると引裂き力並びに接着力が急激に低下する。このとき、共架橋剤としてＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドを選択した場合、架橋密度が高くなり、耐摩耗性が高く、また注水時と乾燥時の伝達性能の差が少ないといった特徴がある。またキノンジオキシム類を選択した場合は、繊維基材との接着性に優れるといった特徴がある。

キノンジオキシム類としては、ｐ−ベンゾキノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾキノンジオキシム、テトラクロロベンゾキノンポリ（Ｐ−ジニトロベンゾキノン）等が挙げられる。接着性や架橋密度を考慮すると、ｐ−ベンゾキノンジオキシムやｐ，ｐ’−ジベンゾキノンジオキシムなどのベンゾキノンジオキシム類が好ましい。

そして、それ以外に必要に応じて、短繊維、カーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合物に使用されるものが使用される。

次に、伝動ベルト本体の一部を上記架橋物で構成した伝動ベルトについて、具体例を挙げて説明する。

（１）伝動ベルト本体の少なくとも心線３，１３を埋設したゴム層を、該架橋物で構成することができる。尚、心線が複数のゴム層と接する場合は、少なくとも一のゴム層が該架橋物で構成されることをいう。これにより、心線３，１３との接着性に優れると共に耐久性に優れた伝動ベルトが得られる。

歯付ベルト１において、心線３を埋設するゴム層は背部４を構成するゴム層をいう。尚、歯付ベルト１が圧入成形方法によって作製される場合、歯部２および背部４は同一のゴム組成物シートから形成されるため、歯部２もまた背部４と同一のゴム層となる。

Ｖリブドベルト１０において、心線１３を埋設するゴム層は接着層１４を構成するゴム層をいう。

尚、該ゴム組成物は繊維との接着性に優れることから、心線以外の繊維部材と接するゴム層をも該ゴム組成物で構成することで、ベルト本体と繊維部材とが良接着する効果が得られる。例えば、歯付ベルト１においては、歯布５と接するゴム層、すなわち歯部２を該ゴム組成物で構成すると、歯布５の剥離を抑制することができる。

（２）摩擦伝動ベルト本体の少なくとも摩擦伝動面を、該架橋物で構成することができる。尚、摩擦伝動面が複数ある場合は、少なくとも一の摩擦伝動面が該架橋物で構成されることをいう。これにより、注水時においても優れた伝達性、静音性を奏することが可能である。

摩擦伝動ベルトであるＶリブドベルト１０において、摩擦伝動面は圧縮部１６の表層をいう。

一般的に、エチレン・α−オレフィンゴムのＳＰ値に対して、ポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体のＳＰ値は高い。そのため摩擦伝動面、即ち圧縮部１６の表層を該架橋物で構成すると、エチレン・α−オレフィンゴムのみで構成された従来のベルトよりも水濡れ性が高くなり、注水時のスリップや発音を抑制する効果がある。尚、ＳＰ値は、凝集エネルギー密度ＣＥＤ（１ｃｃのものを蒸発させるのに要するエネルギー量）の平方根で定義される溶解性パラメーターである。

Ｖリブドベルト１０の圧縮部１６には、ポリアミド、ポリエステル、綿、アラミド、ＰＢＯなどからなる短繊維を混入して圧縮部１６の耐側圧性を向上させるとともに、プーリと接する面になる圧縮部１６の表面に該短繊維を突出させ、圧縮部の摩擦係数を低下させて、ベルト走行時の騒音を軽減させることができる。アラミド繊維は分子構造中に芳香環をもつ、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、トワロン等が例示できる。

前記短繊維は、繊維長さは１〜２０ｍｍで、その添加量はゴム１００重量部に対して５〜５０重量部であることが望ましい。尚、短繊維の添加量が１重量部未満の場合には、圧縮部１６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４０重量部を越えると、短繊維がゴム中に均一に分散し難い。前記短繊維は圧縮部１６のゴムとの接着を向上させるためにも、該短繊維をエポキシ化合物やイソシアネート化合物などを含有する処理液によって接着処理されることが好ましい。

尚、伝動ベルト本体の少なくとも一部を該架橋物で構成することを本発明の必須条件としてあげているが、いうまでもなく伝動ベルト本体を構成するゴム層全てを該架橋物で構成することも可能である。

ベルト本体に上記ゴム組成物以外のゴム組成物を使用する場合（本体の一部のみ該架橋物で構成し、残部はその他のゴム組成物で構成する場合）は、その他のゴム組成物のゴム成分としては、例えばエチレン・α−オレフィンゴム単独またはその他の種類ゴムからなる相手ゴムを混ぜ合わせたブレンドゴムなどが挙げられる。エチレン・α−オレフィンゴムにブレンドする相手ゴムとしては、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）の少なくとも一種のゴムを挙げることができる。

尚、Ｖリブドベルトは、図２のような構成に限定されず、例えば接着層を配置しないＶリブドベルトや、背面にカバー帆布を貼着せずゴム層で構成したＶリブドベルトなども本発明の技術範囲に属する。以下、これらの実施形態を図面をもとに説明する。

図３に示すＶリブドベルト２１は、背面２８が植毛層２４を設けたゴム組成物で形成された伸張部２５と、該伸張部２５の下層に接着層２２が配設され、更にその下層に圧縮部２６を配置した構成を有する。心線２３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されてなり、その一部が伸張部２５に接し、残部が接着層２２に接した状態となっている。そして前記圧縮部２６はベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ２７が設けられている。ここで、圧縮部２６に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈し、表面近傍の短繊維はリブ形状に沿って配向している。

図４に示すＶリブドベルト３１は、背面３８が短繊維３４を含有するゴム組成物で形成された伸張部３５と、該伸張部３５の下層に圧縮部３６を配置した構成を有する。心線３３は、ベルト長手方向に沿って本体内に埋設されてなり、その一部が伸張部３５に接し、残部が圧縮部３６に接した状態となっている。そして、前記圧縮部３５にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ３７が設けられており、該リブ表面には植毛層３９が設けられている。ここで、伸張部２５に含有される短繊維はランダム方向に配向している。

ここで図４では、伸張部３５をカバー帆布で構成せず、短繊維を含有するゴム組成物で形成した構成を示したが、この際、背面駆動時の異音を抑制すべく、背表面に凹凸パターンを設けることができる。凹凸パターンとしては、編布パターン、織布パターン、スダレ織布パターンなどを挙げることができるが、最も好ましくは織物パターンである。また短繊維としては、ポリエステル、アラミド、ナイロン、綿などを所望に応じて配合することができ、好ましくはベルト幅方向に配向させることが望ましい。伸張部や圧縮部や接着層を構成するゴム組成物、心線などは上述と同様のものが使用できる。

そして図４では伸張部３５に含有される短繊維はランダム方向に配向しているが、ベルト幅方向に配向させるなど一方向に配向していてもかまわない。尚、ランダム方向に配向させた場合、多方向からの裂きや亀裂の発生を抑制できるといった特徴があるが、このとき短繊維として屈曲部を有する短繊維（例えばミルドファイバー）を選択すると、より多方向から作用する力に対して耐性ができるといった特徴がある。

また図４のように接着層を配置しない構成の場合、心線３３は伸張部３５と圧縮部３６の境界領域でベルト本体に埋設されることになる。この時、心線３３とベルト本体との接着性を考慮すると、圧縮部３６は短繊維を含有しないゴム組成物で構成することが望ましい。

尚、図３では、伸張部２５を、短繊維を含有しないゴム組成物表面に植毛層２４を設けた構成としているが、短繊維を含有するゴム組成物表面に植毛層を設けた構成とすることも可能である。

また図３では圧縮部２６に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈しているが、短繊維が幅方向に配向した構成としてもかまわない。

尚、Ｖリブドベルトが背面伝動を行う場合は、伸張部の表面も摩擦伝動面となる。このとき、摩擦伝動面を構成するゴム層が該有機過酸化物系架橋物であるというのは、少なくともリブ表面及び／又はベルト背面が該有機過酸化物系架橋物であることを意味する。

次に、これらＶリブドベルトの製造方法を説明する。製造方法としては限定されるものではないが例えば以下のような方法がある。

第１の方法としては、まず、円筒状の成形ドラムの周面に伸張部を構成する部材と接着層を構成する接着ゴムシートとを巻き付けた後、この上にコードからなる心線を螺旋状にスピニングし、更に圧縮部を構成する圧縮ゴムシートを順次巻き付けて未加硫スリーブを形成した後、加硫して加硫スリーブを得る。次に、加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに掛架され所定の張力下で走行させ、更に回転させた研削ホイールを走行中の該加硫スリーブに当接するように移動してスリーブの圧縮部表面に３〜１００個の複数の溝状部を一度に研磨して摩擦伝動面を形成する。このようにして得られたスリーブを駆動ロールと従動ロールから取り外し、該スリーブを他の駆動ロールと従動ロールに掛架して走行させ、カッターによって所定に幅に切断して個々のＶリブドベルトに仕上げる。

第２の方法としては、周面にリブ刻印を設けた円筒状の成形ドラムに、圧縮部を構成する圧縮ゴムシート、接着層を構成する接着ゴムシートを巻き付けた後、心線をスピニングし、伸張部を構成する部材を巻き付けて未加硫スリーブを配置する。その後、該未加硫スリーブを成形ドラムに押圧しながら加硫することで、圧縮部にリブを型付けする。得られた加硫スリーブにはリブが形成されてなるが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトとする。

第３の方法としては、円筒状の成形ドラムに装着された可撓性ジャケットの上に伸張部を構成する部材、接着層を構成する接着ゴムシートを巻き、その上に心線をスピニングした後、さらに圧縮部を構成する圧縮ゴムシートを順次無端状に捲き付けて未加硫スリーブを形成する。そして、可撓性ジャケットを膨張させて、未加硫スリーブをリブ部に対応した刻印を有する外型に押圧して加硫成形する。得られた加硫スリーブにはリブが形成されてなるが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトとする。

第４の方法としては、円筒状の成形ドラムに装着された可撓性ジャケットの上に圧縮部を構成する圧縮ゴムシートを配置した第１未加硫スリーブを形成した後、可撓性ジャケットを膨張させて、該第１未加硫スリーブをリブ部に対応した刻印を有する外型に押圧して、リブ部を有する予備成型体を作製する。そして、前記予備成型体を密着させた外型から、内型を離間させ、次いで、内型に伸張部を構成する部材、接着層を構成する接着ゴムシートを配置し、心線をスピニングして第２未加硫スリーブを形成する。そして、可撓性ジャケットを膨張させて、前記予備成型体を密着させた外型に、該第２未加硫スリーブを内周側から押圧して予備成型体と一体的に加硫する。得られた加硫ベルトスリーブにはリブが形成されてなるが、必要に応じてリブ表面を研磨し、所定幅に切断して個々のＶリブドベルトとする。

尚、Ｖリブドベルトの圧縮部を表層と内層の２層からなる構成とする場合、表層と内層の２層構成を有する圧縮ゴムシートを巻き付ける、もしくは表層用圧縮ゴムシートと内層用圧縮ゴムシートを順次巻き付けるなどにより、表層と内層の２層構成を有する圧縮部を配置した未加硫スリーブを形成する必要がある。このとき、第１の方法では研磨によりリブを形成するため、得られたＶリブドベルトのリブ山には表層が存在するがリブ側面やリブ底には内層が露出することが考えられる。そのため、表層と内層の２層からなるＶリブドベルトは、第２の方法、第３の方法、もしくは第４の方法で製造することが望ましい。

また図４のような接着層を配置しないＶリブドベルトは、上記方法において接着ゴムシートを配置せずに製造することで得ることができる。更に図３のように圧縮部２６に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態を呈しているＶリブドベルトは、例えば第２の方法、第３の方法、もしくは第４の方法で製造することで得られる。そして、圧縮部に含有される短繊維が幅方向に配向したＶリブドベルトは、例えば第１の方法で製造することで得られる。

尚、伝動ベルトは上述した歯付ベルト、Ｖリブドベルトに限定されるものではなく、Ｖベルト、平ベルトなども本発明の技術範囲に属するものである。

以下、具体的な実施例を伴って説明する。

表１に示す配合のゴム組成物のムーニー粘度をＪＩＳ Ｋ６３００−１に準じて測定した。また表１に示す配合のゴム組成物を１６５°Ｃで３０分間プレス加硫した加硫ゴム物性を測定した。得られた切断時の伸度ＥＢ（短繊維の配向方向に対して直角方向）をＪＩＳ Ｋ６２５１に、切断時の強度ＴＢ（ＭＰａ）をＪＩＳ Ｋ６２５１に準じて測定した。また接着処理されたポリエステル繊維コードを表１に示す配合をもつ厚さ４ｍｍのゴムシートの上に２５ｍｍ幅に並べ、プレス板で２．０ＭＰａの圧力をかけて１６５°Ｃで３０分間加硫し、接着試験用の試料を作製した。各試料についてＪＩＳ Ｋ６２５６に従い接着力を測定した。これらの結果を表２に記す。

次に、表１に示す配合のゴム組成物を用いてＶリブドベルトを作製した。本実施例で製造したＶリブドベルトでは、伸張部として短繊維をベルト幅方向に配向させたゴム組成物で形成し、その下側に短繊維をベルト幅方向に配向させた圧縮部を配設し、そしてポリエステル繊維のロープからなる心線を伸張部と圧縮部との間に埋設した構成を有する。尚、圧縮部には３個のリブをベルト長手方向に配してなる。ここで伸張部、圧縮部を表１に示すゴム組成物から調製し、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。

ベルトの製造方法は公知の方法であり、まずフラットな円筒モールドに未加硫伸張ゴムシートを巻いた後、ポリエステル心線をスピニングする。次いで、未加硫圧縮ゴムシートを巻き付けた後、該圧縮ゴムシートの上に加硫用ジャケットを外挿する。次いで、成形モールドを加硫缶内に入れ、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、該スリーブの圧縮部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。

このようにして得られたＶリブドベルトについて耐熱屈曲性試験を行った。
耐熱屈曲性試験の評価に用いた走行試験機は、駆動プーリ（直径６０ｍｍ）、アイドラープーリ（直径５０ｍｍ）、従動プーリ（直径５０ｍｍ）、テンションプーリ（直径５０ｍｍ）、そしてアイドラープーリ（直径５０ｍｍ）とを順に配置したものである。試験機の各プーリにＶリブドベルトを掛架し、ベルトのアイドラープーリへの巻き付け角度を９０°にし、雰囲気温度１３０°Ｃ、駆動プーリの回転数が３３００ｒｐｍ、ベルト張力が８００Ｎ／リブになるように駆動プーリに荷重を付与した後、走行させて心線に達する亀裂が６個発生するまでの時間を調べた。尚、試験は４００時間で打ち切りとした。故障現象と走行時間の結果を表２に示す。

結果、実施例は心線と本体との接着力に優れ、耐久性が高いＶリブドベルトであることが判る。一方、ゴム成分としてＥＰＤＭを単独で用いた比較例１では、接着性に乏しく、打ち切り時間まで走行は可能であったものの、心線がベルト本体から剥離しているのが確認された。またクロロプレンゴムで構成した比較例２は、心線との接着性が極端に低く、実使用上不可能なレベルであった。

本発明にかかる伝動ベルトは自動車用あるいは一般産業用の駆動装置などに装着できる。

本発明に係る伝動ベルトである歯付ベルトの断面斜視図である。 本発明に係る伝動ベルトであるＶリブドベルトの断面斜視図である。 本発明に係る伝動ベルトである別のＶリブドベルトの断面図である。 本発明に係る伝動ベルトである更に別のＶリブドベルトの断面図である。

符号の説明

１ 歯付ベルト
２ 歯部
３ 心線
４ 背部
５ 歯布
１０ Ｖリブドベルト
１２ 伸張部
１３ 心線
１４ 接着層
１５ カバー帆布
１６ 圧縮部

Claims (7)

1. 本体の少なくとも一部が、エチレン・α−オレフィンゴムとポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体を９９．５／０．５〜８０／２０の重量割合で配合したゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成されることを特徴とした伝動ベルト。
2. ポリスチレン−ポリ酢酸ビニル系ブロック共重合体のポリ酢酸ビニル含量が５〜５５重量％である請求項１記載の伝動ベルト。
3. 伝動ベルトが、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した伝動ベルトであって、少なくとも心線を埋設したゴム層が該有機過酸化物系架橋物である請求項１又は２記載の伝動ベルト。
4. 伝動ベルトが、摩擦伝動ベルトであって、少なくとも摩擦伝動面を構成するゴム層が該有機過酸化物系架橋物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の伝動ベルト。
5. 伝動ベルトが、Ｖリブドベルトである請求項１〜４のいずれか１項に記載の伝動ベルト。
6. 少なくともリブ部表面を構成するゴム層が、前記ゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成される請求項５記載の伝動ベルト。
7. 少なくともベルト背面を構成するゴム層が、前記ゴム組成物の有機過酸化物系架橋物で構成される請求項５又は６記載の伝動ベルト。
   

Images