JP2010112449A - Ｖリブドベルト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた異音抑制効果が長期に亘って持続するＶリブドベルト、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ＶリブドベルトＢは、複数のＶリブ１４のそれぞれがゴム組成物で形成されたＶリブ本体１５表面に接着剤層１６を介して短繊維１７がＶリブ１４表面から突出するように貼設されて構成されており、接着剤層１６は、Ｖリブ１４のリブ先端部の厚さが１０〜５０μｍであると共にリブ側面部の厚さが５０〜２００μｍであり、且つ前者の方が後者よりも薄いことを特徴とする。ＶリブドベルトＢの製造方法は、Ｖリブ本体１５表面を覆うように第１接着剤層１６ａを形成した後、リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層１６ａを除去してその上に第２接着剤層１６ｂを形成することにより、接着剤層１６を構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、Ｖリブドベルト及びその製造方法に関する。

自動車の補機駆動用ベルト伝動装置に使用する伝動ベルトとしてＶリブドベルトが広く用いられている。

ところで、自動車のエンジンでは、一定周期で爆発燃焼が生じ、それがクランク軸の角速度に微少な影響を与えるため、エンジンの回転数に回転変動が生じる。そして、そのような回転変動が生じると、クランクシャフトプーリに巻き掛けられたＶリブドベルトが回転変動に追随できずにプーリ上でスティックスリップを起こしてしまう。また、Ｖリブドベルトが被水すると、Ｖリブドベルト表面の摩擦係数が部分的に大きくなりスティックスリップを起こしてしまう。

これらのスティックスリップにより、ベルト走行中に異音が発生する。スティックスリップ異音を抑制するため、ＶリブドベルトのＶリブ表面から短繊維を突出させ、それによってベルト表面の摩擦係数を低減することが行われている。

特許文献１には、ＶリブドベルトのＶリブ表面から短繊維が突出している構成が開示されており、また、短繊維を突出するように設ける方法として、Ｖリブ表面に接着剤層を形成し、その接着剤層の上に短繊維を吹き付けて植毛することが記載されている。

特許文献２には、ＶリブドベルトのＶリブ表面に、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して超高分子量ポリエチレン粉体を分散させたゴム組成物からなる表面層を形成し、この表面層に短繊維が植毛された構成が開示されている。そして、これによってスティックスリップ異音の抑制効果や優れた耐摩耗性が得られることが記載されている。
特開２００４−２３０６７９号公報 特開２００７−１７０４５４号公報

しかしながら、スティックスリップ異音を抑制するために短繊維をＶリブドベルトのＶリブ表面から突出するように設けると、ベルト走行を開始した初期段階では異音抑制効果が得られるが、経時に伴ってＶリブ表面から短繊維が抜け落ちてしまい、異音抑制効果が消失する問題がある。また、短繊維の抜け落ちを抑制するために接着剤層を厚くすると、接着剤層にクラックが生じやすくなり、それによってＶリブドベルト表面にＶリブ本体のゴムが露出してしまい、異音発生の原因となる。

本発明の目的は、優れた異音抑制効果が長期に亘って持続するＶリブドベルト、及びその製造方法を提供することである。

本発明のＶリブドベルトは、ベルト内周側にベルト幅方向に並ぶと共に各々がベルト長さ方向に伸びるように設けられた複数のＶリブを有するものであって、
複数のＶリブのそれぞれは、ゴム組成物で形成されたＶリブ本体表面に接着剤層を介して短繊維がＶリブ表面から突出するように貼設されて構成されており、
接着剤層は、Ｖリブのリブ先端部の厚さが１０〜５０μｍであると共にリブ側面部の厚さが５０〜２００μｍであり、且つ前者の方が後者よりも薄いことを特徴とする。

本発明のＶリブドベルトは、リブ先端部に設けられた短繊維の方がリブ側面部に設けられた短繊維よりも配設密度が小さいことが好ましい。

本発明のＶリブドベルトは、Ｖリブ本体を形成するゴム組成物には短繊維が含まれていないことが好ましい。

本発明のＶリブドベルトの製造方法は、接着剤層を、Ｖリブ本体表面を覆うように第１接着剤層を形成した後、リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層を除去し、その上に第２接着剤層を形成することにより構成することを特徴とする。

本発明のＶリブドベルトの製造方法は、第１接着剤層の不完全硬化時に、リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層の除去を行うことが好ましい。

本発明のＶリブドベルトの製造方法は、リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層の除去を、硬質部材を押しつけて削り取ることにより行ってもよい。

この場合、リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層の除去を、ベルト走行させながら行うことが好ましい。

また、その場合、第１接着剤層の削り屑をエアで吹き飛ばすことが好ましい。

本発明のＶリブドベルトの製造方法は、短繊維を植毛して設けることが好ましい。

本発明のＶリブドベルトは、複数のＶリブのそれぞれは、ゴム組成物で形成されたＶリブ本体表面に接着剤層を介して短繊維がＶリブ表面から突出するように貼設されて構成されており、接着剤層がリブ先端部の方がリブ側面部よりも薄く、リブ側面部の厚さが５０〜２００μｍであるので、リブ側面部からの短繊維の脱落が抑止され、異音抑制効果を長期に亘って持続させることができる。

また、本発明のＶリブドベルトは、接着剤層がリブ先端部の方がリブ側面部よりも薄く、リブ先端部の厚さが１０〜５０μｍであるので、ベルト屈曲時にリブ先端部の接着剤層に圧縮力が加わっても接着剤層にクラックが生じＶリブ本体のゴムがＶリブ表面に露出するのが抑制され、結果として、異音抑制効果を長期に亘って持続させることができる。

（Ｖリブドベルト）
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るＶリブドベルトＢを示す。このＶリブドベルトＢは、例えば、自動車のエンジンルーム内に設けられる補機駆動ベルト伝動装置に用いられるものであり、ベルト周長７００〜３０００ｍｍ、ベルト幅１０〜３６ｍｍ、及びベルト厚さ４．０〜５．０ｍｍに形成されている。

このＶリブドベルトＢは、接着ゴム層１１、ベルト内周側の圧縮ゴム層１２、及びベルト外周側の背面ゴム層１３の三重層に構成されている。また、接着ゴム層１１には、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように心線１８が埋設されている。

接着ゴム層１１は、断面横長矩形の帯状に形成され、例えば、厚さ１．０〜２．５ｍｍに形成されている。接着ゴム層１１は、原料ゴムに種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。接着ゴム層１１を構成するゴム組成物の原料ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）等が挙げられる。配合剤としては、例えば、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、カーボンブラックなどの補強材、充填材等が挙げられる。なお、接着ゴム層１１を形成するゴム組成物は、原料ゴムに配合剤が配合されて混練された未加硫ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたものである。

圧縮ゴム層１２は、リブ先端部を構成する複数のＶリブ本体１５がベルト内周側に垂下するように設けられている。これらの複数のＶリブ本体１５は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略台形の突状に形成されていると共に、ベルト幅方向に並設されている。各Ｖリブ本体１５は、例えば、リブ高さが２．０〜３．０ｍｍ、基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍに形成されている。また、リブ数は、例えば、３〜６個である（図１では、リブ数が３）。各Ｖリブ本体１５は、その表面に接着剤層１６を介して短繊維１７が貼設されてＶリブ１４を形成している。

圧縮ゴム層１２は、原料ゴムに種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。圧縮ゴム層１２を構成するゴム組成物の原料ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）等が挙げられる。原料ゴムは、これらのうち単一種で構成されていても、複数種で構成されていても、いずれでもよい。配合剤としては、例えば、架橋剤、架橋促進剤、架橋助剤、短繊維、無機充填材、カーボンブラック等の補強材等が挙げられる。なお、圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物は、原料ゴムに配合剤が配合されて混練された未加硫ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤より架橋させたものである。

架橋剤としては、例えば、硫黄や、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、１，１−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ジイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチル−ヘキシルカーボネート等が挙げられる。これらのうち、架橋剤については、単一種で構成されていても、複数種で構成されていても、いずれでもよい。

架橋促進剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトチアゾン、ジベンドチアジル・ジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩等のチアゾール系架橋促進剤；テトラメチルチウラム・モノスルフィド、テトラメチルチウラム・ジスルフィド、テトラエチルチウラム・モノスルフィド、テトラエチルチウラム・ジスルフィド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルチウラム・ジスルフィド等のチウラム系架橋促進剤；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系架橋促進剤；ビスマレイミド系架橋促進剤；エチレンチオウレア系架橋促進剤等が挙げられる。これらのうち、架橋促進剤については、単一種で構成されていても、複数種で構成されていても、いずれでもよい。

架橋助剤としては、例えば、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、１，２−ポリブタジエン、不飽和カルボン酸金属塩、オキシム類化合物、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄等が挙げられる。これらのうち、架橋助剤については、単一種で構成されていても、複数種で構成されていても、いずれでもよい。

短繊維としては、例えば、ポリエステル短繊維、ポリアミド短繊維、芳香族ポリアミド短繊維、ポリビニルアルコール短繊維、炭素短繊維、ポリテトラフルオロエチレン短繊維、綿短繊維等が挙げられる。これらのうち、短繊維については、単一種で構成されていても、複数種で構成されていても、いずれでもよい。短繊維は、例えば、長さが０．１〜５．０ｍｍ、及びアスペクト比（長さＬ、太さＤに対してＬ／Ｄの比の値）が３０〜３００である。なお、クラックの発生を抑制する観点からは、圧縮ゴム層１２には短繊維が配合されていないことが好ましい。

無機充填材としては、例えば、グラファイト、シリカ、二硫化モリブデン、雲母、タルク、三酸化アンチモン、二セレン化モリブデン、二硫化タングステンや、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超高分子量ポリエチレン、架橋アクリル樹脂、架橋ゴム微粒子等の粒子が挙げられる。これらのうち、無機充填材については、単一種で構成されていても、複数種で構成されていても、いずれでもよい。なお、クラックの発生を抑制する観点からは、圧縮ゴム層１２には径又は長さが１μｍ以上の無機充填材が配合されていないことが好ましい。

カーボンブラックとしては、例えば、カーボンブラックＳＡＦ、カーボンブラックＨＡＦ、カーボンブラックＭＡＦ、カーボンブラックＧＰＦ、カーボンブラックＳＲＦ、ＦＴ級カーボンブラック等が挙げられる。これらのうち、カーボンブラックについては、単一種で構成されていても、複数種で構成されていても、いずれでもよい。

複数のＶリブ１４のそれぞれは、例えば、断面が略台形の突条のものである。Ｖリブ１４の断面の形状が略台形である場合、リブ先端部とは台形のＶリブ先端側の底辺に対応する部分（最もベルト内周側となる部分）であり、リブ側面部とは、台形の斜辺に対応する部分とＶ溝部分を合わせた部分である。なお、Ｖリブ１４の断面の形状が略三角形や略半円形等であってもよいが、後述する第１接着剤層１６ａのリブ先端部の削り取りを確実に行う点から、Ｖリブ１４の断面の形状は略台形であることが好ましい。

Ｖリブ１４は、Ｖリブ本体１５の表面に、接着剤層１６を介して短繊維１７が貼設されたものである。なお、短繊維１７はＶリブ１４表面から突出するように設けられている。

接着剤層１６は、リブ先端部の方がリブ側面部よりも厚さが薄くなるように構成されている。接着剤層１６は、リブ先端部の厚さが１０〜５０μｍであり、１０〜３０μｍであることが好ましく、１５〜２５μｍであることがより好ましい。厚さが１０μｍよりも薄いと他の部品と接着する等の原因で傷が付き、剥がれが生じてしまう。一方、厚さが５０μｍよりも厚いと、ベルト屈曲時に受ける圧縮力等によって早期にリブ先端部にクラックが発生しやすくなる。また、接着剤層１６は、リブ側面部の厚さが５０〜２００μｍであり、７０〜１５０μｍであることが好ましく、８０〜１２０μｍであることがより好ましい。厚さが５０μｍよりも薄いと短繊維１７を十分に植毛することができず、短繊維１７の脱落が起こる。一方、厚さが２００μｍよりも厚いと、ベルト屈曲時に受ける圧縮力等によって早期にリブ側面部にクラックが発生しやすくなる。

接着剤層１６を形成している接着剤としては、例えば、ＲＦＬ接着剤、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、スチレン系接着剤、ポリカーボネート系接着剤、ポリエーテル系接着剤、未架橋ゴム組成物を溶剤に溶解させたゴム糊等が挙げられる。これらのうち、クラックの発生を抑制する観点から、優れた柔軟性及び耐摩耗性を備えたウレタン系接着剤を接着剤として使用することが好ましい。ウレタン系接着剤としては、例えば市販品として、ＡＤＥＫＡ社製のアデカボンタイターＦ１２００、トーヨーポリマー社製のポリネート７０４−８等が挙げられる。

接着剤層１６には、耐摩耗性材料が配合されていることが好ましい。耐摩耗性材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超高分子量ポリエチレン、芳香族ポリアミド、ポリアリレート等の樹脂粒子が挙げられる。これらのうち、耐摩耗性材料としては、耐摩耗性に優れる点で、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や超高分子量ポリエチレンであることが好ましい。耐摩耗性材料は、例えば、接着剤層１６の接着剤成分１００質量部に対する配合量が２０〜４０体積％であり、粒径が５〜２０μｍである。

短繊維１７としては、例えば、ポリエステル短繊維、ポリビニルアルコール短繊維、ポリアミド短繊維、綿短繊維、絹短繊維、麻短繊維、羊毛短繊維、セルロース短繊維、芳香族ポリアミド短繊維、全芳香族ポリエステル短繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール短繊維、炭素短繊維、ポリケトン短繊維、玄武岩短繊維等が挙げられる。これらのうち、短繊維１７については、単一種で構成されていても、複数種で構成されていても、いずれでもよい。短繊維１７は、例えば、繊維長が０．１〜１０ｍｍ、及びアスペクト比が３０〜５０である。

短繊維１７は、リブ先端部の方がリブ側面部よりも配設密度が小さくなるように貼設されている。この短繊維１７は、植毛によって設けられたものである。短繊維１７は、例えば、リブ先端部には１ｃｍ^２あたり１〜１０万本植毛されており、Ｖリブ１４表面から短繊維１７の先端の０．１〜１０ｍｍが突出している。また、短繊維１７は、例えば、リブ側面部には１ｃｍ^２あたり１０〜２０万本植毛されており、Ｖリブ１４表面から短繊維１７の先端の０．１〜０．５ｍｍが突出している。

接着剤層１６は、ベルト走行を行うとリブ側面部の方がリブ先端部に比べて摩耗しやすいが、短繊維がリブ先端部よりも多く貼設されており、また、接着剤層１６に深く埋め込まれるようにして設けられているので、短繊維１７の脱落を抑止することができる。そして、結果として、長期に亘る異音抑制効果を得ることができる。

接着ゴム層１１と圧縮ゴム層１２とは、別々のゴム組成物で形成されていても、また、全く同じゴム組成物で形成されていても、いずれでもよい。

心線１８は、接着ゴム層１１に、ベルト長さ方向に延びると共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ている。心線１８は、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリケトン繊維等の撚り糸１８’で構成されている。心線１８は、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ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が施されている。

背面ゴム層１３は、例えば厚さ０．３〜０．８ｍｍのシート状に形成され、接着ゴム層１１のベルト外周側に一体に設けられてベルト背面部を構成している。背面ゴム層１３は、原料ゴムに種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。背面ゴム層１３を構成するゴム組成物の原料ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）等が挙げられる。配合剤としては、例えば、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、カーボンブラックなどの補強材、充填材等が挙げられる。なお、背面ゴム層１３を形成するゴム組成物は、原料ゴムに配合剤が配合されて混練された未加硫ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤より架橋させたものである。

接着ゴム層１１と背面ゴム層１３とは、別々のゴム組成物で形成されていても、また、全く同じゴム組成物で形成されていても、いずれでもよい。

なお、本実施形態では接着ゴム層１１の外周側が背面ゴム層１３で被覆された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、接着ゴム層１１のベルト外周側が背面補強布で被覆された構成であってもよい。

以上の構成のＶリブドベルトＢによれば、接着剤層１６のリブ側面部の厚さが５０〜２００μｍであってリブ先端部の厚さよりも厚いので、短繊維１７の配設密度がリブ側面部の方がリブ先端部よりも大きくなり、また、リブ側面部では短繊維１７が接着剤層１６に深く埋め込まれるようにして設けられているので、リブ側面部において短繊維１７の脱落を抑止することができ、結果として、長期に亘る異音抑制効果を得ることができる。また、接着剤層１６はリブ先端部の厚さが１０〜５０μｍであるので、ベルト走行中にＶリブドベルトＢが屈曲しても、接着剤層１６のリブ先端部に圧縮力が加わることによる接着剤層１６のクラックの発生を抑制することができる。

（Ｖリブドベルトの製造方法）
次に、Ｖリブドベルトの製造方法について図２〜図４に基づいて説明する。このＶリブドベルトの製造方法は、ベルトスラブ成形工程、接着剤層形成工程、及び短繊維貼設工程を備えている。

＜ベルトスラブ成形工程＞
まず、原料ゴムに各配合物を配合して、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練し、得られた未架橋ゴム組成物をカレンダー成形等によってシート状に成形して未架橋ゴムシートとする。また、心線１８となる撚り糸１８’をＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理を行った後、撚り糸１８’をゴム糊に浸漬して加熱乾燥する接着処理を行う。

次に、外周にベルト背面を所定形状に形成する成形面を有する内金型と、内周にベルト内側を所定形状に形成する成形面を有するゴムスリーブとを用いて、ベルトスラブＢ’を成形する。

初めに、図２（ａ）に示すように、内金型の外周を背面ゴム層１３を形成するための未架橋ゴムシート１３’で被覆した後、その上に、接着ゴム層１１の外側部分１１ｂを形成するための未架橋ゴムシート１１ｂ’を巻き付ける。次いで、その上に、心線１８となる撚り糸１８’を螺旋状に巻き付けた後、その上に、接着ゴム層１１の内側部分１１ａを形成するための未架橋ゴムシート１１ａ’を巻き付け、さらにその上に、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’を巻き付ける。

しかる後、内金型上の成形体にゴムスリーブを被せてそれを成形釜にセットし、内金型を高熱の水蒸気などにより加熱すると共に、高圧をかけてゴムスリーブを半径方向内方に押圧する。このとき、ゴム成分が流動すると共に架橋反応が進行し、加えて、撚り糸１８’のゴムへの接着反応も進行する。これによって、図２（ｂ）に示すような筒状のベルトスラブＢ’が成形される。

そして、内金型からベルトスラブＢ’を取り外し、それを長さ方向に数個に分割した後、それぞれの外周を研磨ホイールによって研磨切削して断面Ｖ字状の溝を設ける。これにより、ベルトスラブＢ’にＶリブ本体１５が成形される。

＜接着剤層形成工程＞
次に、図３に示すように、Ｖリブ本体１５の表面に接着剤層１６を形成する。

まず、接着剤を溶媒に分散させた塗工液を調製する。例えば、接着剤として水系ポリウレタン接着剤を使用する場合、水を溶媒とした乳濁液を塗工液を調製する。また、例えば、接着剤としてゴム糊を使用する場合、未架橋ゴム組成物をトルエン等を溶媒として塗工液を調製する。接着剤を溶媒に分散させた状態でＶリブ本体１５表面に塗布するので、接着剤層１６の厚さの制御が容易になる。

次に、図３（ａ）に示すように、調製した塗工液をスプレー等を用いてＶリブ本体１５に塗布する。このときの第１接着剤層１６ａは、厚さが３０〜１００μｍである。

次いで、図３（ｂ）に示すように、リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層１６ａを、図４に示す装置を用いて除去する。この装置で使用される硬質部材４１は、例えば、ステンレス製であり、縦５０ｍｍ、横５００ｍｍ、及び厚さ１０ｍｍの矩形の平板である。硬質部材４１は、例えば、直線状に延びる辺を有し、この辺をリブ先端部に対して密着させるようにして第１接着剤層１６ａの削り取りを行う。図４に示されている２つのプーリＰは平プーリであり、ベルトスラブＢ’は、Ｖリブ本体１５が形成された側がベルト外周となるようにして２つのプーリＰに巻き掛けられている。ベルトスラブＢ’を２つのプーリＰに巻き掛けてベルト走行させると共に、硬質部材４１をベルトスラブＢ’の第１接着剤層１６ａが形成された部分に押しつける。これにより、リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層１６ａが削り取られる。

リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層１６ａの削り取りは、第１接着剤層１６ａを塗布した後、それが完全に硬化する前に行うことが好ましい。第１接着剤層１６ａが完全に硬化してしまうと、第１接着剤層１６ａの削り取りが困難になるからである。また、リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層１６ａの削り取りは、第１接着剤層１６ａを塗布した後所定時間を経てから行うことが好ましい。第１接着剤層１６ａを塗布した直後に第１接着剤層１６ａの削り取りを行うと、硬質部材４１で削ろうとする接着剤が隣り合うＶリブ１４とＶリブ１４との間に流れ込んでしまう虞があるからである。具体的には、例えばウレタン系接着剤を使用した場合、第１接着剤層１６ａを塗布した後１０〜２０分経過後にリブ先端部に対応する部分の第１接着剤層１６ａの削り取りを行うことが好ましい。

また、ベルト走行及び第１接着剤層１６ａの削り取りと同時に、送風装置４２等によって、削り取りの際に生じた第１接着剤層１６ａの削り屑を吹き飛ばして除去する。削り屑がベルトスラブＢ’のＶリブ本体１５表面に付着した状態で残ってしまうと、ＶリブドベルトＢのリブ先端部に段差ができて不良品となるが、送風装置４２でエアを送って削り屑をＶリブ本体１５表面から吹き飛ばすので、かかる問題は生じない。

続いて、リブ側面部のみに第１接着剤層１６ａが形成されたＶリブ本体１５の表面に、スプレー等を用いて第２接着剤層１６ｂを塗布する。これにより、リブ先端部の厚さがリブ側面部の厚さよりも薄くなるように接着剤層１６を設けることができる。

＜短繊維貼設工程＞
次に、表面に接着剤層１６が形成されたＶリブ本体１５に、さらに、植毛によって短繊維１７を貼設する。短繊維１７は、例えば、予め静電処理を行ったものである。このとき、短繊維１７がＶリブ本体１５表面から突出するようにして短繊維１７を設ける。短繊維１７の植毛方法としては、例えば、公知の吹き付けによる植毛を用いることができる。吹き付けによる植毛は、短繊維１７が気流に搬送されて接着剤層１６の表面に貼設されるので、接着剤層１６の深い部分にまで短繊維１７を埋め込むことが可能である。

なお、短繊維１７の植毛は、接着剤層１６が完全に硬化する前に行うことが好ましい。接着剤層１６が完全に硬化してしまうと、短繊維１７の植毛が困難になるからである。短繊維１７の植毛は、第２接着剤層１６ｂを形成した後すぐに行うことがより好ましい。

接着剤層１６は、リブ先端部の方がリブ側面部よりも薄くなるように設けられるので、リブ側面部にはより多くの短繊維１７が貼設されることとなり、しかも、短繊維１７が接着剤層１６に深く埋め込まれることとなるので、リブ側面部の短繊維１７の抜け落ちが抑制される。そのため、長期に亘って異音抑制効果を持続させることができる。

なお、短繊維１７を貼設する方法は上記説明した吹き付けによる植毛に限られるものではなく、例えば、静電植毛による植毛によって短繊維１７を植毛してもよい。ただし、静電植毛を行った場合には、静電気力によって短繊維１７が捕捉されやすくなり、リブ側面部の接着剤層１６への植毛が不十分となる可能性があるので、吹き付けによる植毛で短繊維１７を貼設することが好ましい。

続いて、加熱乾燥又は自然乾燥等によって接着剤層１６に含まれる溶媒成分を揮発又は蒸発させ、接着剤層１６を乾燥させる。

最後に、ベルトスラブＢ’を所定幅に幅に輪切りして表裏を裏返すことにより、ＶリブドベルトＢが得られる。

次に、上記ＶリブドベルトＢを用いた自動車のエンジンルームに設けられる補機駆動ベルト伝動装置５０について説明する。

図５は、その補機駆動ベルト伝動装置５０のプーリレイアウトを示す。この補機駆動ベルト伝動装置５０は、４つのリブプーリ及び２つの平プーリの６つのプーリに巻き掛けられたサーペンタインドライブ方式のものである。

この補機駆動ベルト伝動装置５０のレイアウトは、最上位置のパワーステアリングプーリ５１、そのパワーステアリングプーリ５１の下方に配置されたＡＣジェネレータプーリ５２、パワーステアリングプーリ５１の左下方に配置された平プーリのテンショナプーリ５３と、そのテンショナプーリ５３の下方に配置された平プーリのウォーターポンププーリ５４と、テンショナプーリ５３の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ５５と、そのクランクシャフトプーリ５５の右下方に配置されたエアコンプーリ５６と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５３及びウォーターポンププーリ５４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、Ｖリブ１４側が接触するようにパワーステアリングプーリ５１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５３に巻き掛けられた後、Ｖリブ１４側が接触するようにクランクシャフトプーリ５５及びエアコンプーリ５６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ウォーターポンププーリ５４に巻き掛けられ、そして、Ｖリブ１４側が接触するようにＡＣジェネレータプーリ５２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ５１に戻るように設けられている。

以上のような構成の補機駆動ベルト伝動装置５０では、上記ＶリブドベルトＢを用いているので、被水時等にスティックスリップにより異音が発生するのを抑制することができ、しかもその異音抑制効果を長期に亘って持続させることができる。また、補機駆動ベルト伝動装置５０のようなサーペンタインドライブ方式のベルト伝動装置ではベルトの屈曲部分が多いが、上記ＶリブドベルトＢを用いているので、Ｖリブドベルトの屈曲によりリブ先端部の接着剤層１６に圧縮力が加わっても、接着剤層１６にクラックが生じてＶリブ本体１５のゴムがＶリブ１４表面に露出することを抑制でき、長期に亘る異音抑制効果が得られる。

Ｖリブドベルトについて行った試験評価について説明する。

（試験評価用ベルト）
以下の実施例１〜４及び比較例１〜３のＶリブドベルトを作製した。

＜実施例１＞
以下のＶリブドベルトを作製し、これを実施例１とした。

−ゴム組成物の調製−
ＥＰＤＭ（ダウケミカル社製 商品名：ノーデルＩＰ４６４０）を原料ゴムとして、原料ゴム１００質量部に対して、ステアリン酸（新日本理化社製 商品名：ステアリン酸５０Ｓ）１質量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製 商品名：酸化亜鉛３種）５質量部、老化防止剤（１）（大内新興化学社製 商品名：ノクラック２２４）０．５質量部、老化防止剤（２）（大内新興化学社製 商品名：ノクラックＣＤ）２質量部、カーボンブラック（昭和キャボット社製 商品名：ショウワブラックＩＰ２００）６０質量部、オイル（出光興産社製 商品名：ＰＷ−９０）４質量部、及びジクミルパーオキサイド架橋剤（日本油脂社製 商品名：パークミルＤ）４質量部を配合したものを混練機で混練し、圧縮ゴム層を形成するための未架橋ゴム組成物とした。このゴム組成物の配合は表１にも示す。

−接着剤用塗工液の調製−
ウレタンプレポリマー溶液（トーヨーポリマー株式会社製 商品名：ポリネート７０４−８、２液性ウレタンプレポリマー、ＭＤＩ添加品、不揮発分７０質量％）を接着成分として、この接着成分１００．０質量部に対して硬化剤（トーヨーポリマー株式会社製 商品名：サファロンＡ）３７．６質量部、ＰＴＦＥ粒子（株式会社喜多村製 商品名：ＫＴＬ−１０Ｎ）６３．０質量部、及び酢酸ブチル６１．５質量部を配合して攪拌することにより、接着剤層を形成するための塗工液を調製した。この塗工液の配合は表２にも示す。

−短繊維の調製−
Ｖリブ本体に植毛する短繊維として、アラミド短繊維（帝人社製、商品名：テクノーラ、繊維長０．５ｍｍ、太さ１．７ｄＴ）を使用した。このアラミド短繊維には、予め電着処理を行った。

−Ｖリブドベルトの成形−
上述のゴム組成物、接着剤用塗工液、及び短繊維を用いて、実施形態に説明した方法に従ってＶリブドベルトを作製した。このＶリブドベルトは、リブ先端部の接着剤層の厚さが２０μｍ、及びリブ側面部の接着剤層の厚さが１２０μｍであり、先端部に植毛された短繊維が約１０００００本／ｃｍ^２、及び側面部に植毛された短繊維が約１５万本／ｃｍ^２であった。また、ベルト周長が１１１７ｍｍ、ベルト幅が１０．６８ｍｍ、ベルト厚さが４．３ｍｍ、Ｖリブ高さが２．０ｍｍ、及び、Ｖリブの傾斜角θが４０°であった。

なお、このＶリブドベルトは、接着ゴム層及び背面ゴム層をＥＰＤＭ組成物で形成し、心線をポリエステル繊維の撚り糸で形成した。

＜実施例２＞
リブ先端部の接着剤層を厚さ５０μｍとなるように設けたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例２とした。

＜実施例３＞
リブ側面部の接着剤層を厚さ５０μｍとなるように設けたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例３とした。

＜実施例４＞
リブ側面部の接着剤層を厚さ２００μｍとなるように設けたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例４とした。

＜比較例１＞
リブ側面部の接着剤層を厚さ３０μｍとなるように設けたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例１とした。

＜比較例２＞
リブ側面部の接着剤層を厚さ３００μｍとなるように設けたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例２とした。

＜比較例３＞
リブ先端部の接着剤層を厚さ１００μｍとなるように設けたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例３とした。

＜比較例４＞
リブ先端部の接着剤層を厚さ２２０μｍ、及び、リブ側面部の接着剤層を厚さ１００μｍとなるように設けたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例４とした。

＜比較例４＞
リブ先端部の接着剤層を厚さ１００μｍ、及び、リブ側面部の接着剤層を厚さ１００μｍとなるように設けたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例５とした。

（試験評価方法）
＜ベルト走行試験＞
図６は、ベルト走行試験に使用したベルト走行試験機６０を示す。上下に並ぶように配された大径のリブプーリ６１，６２（上側が従動プーリ及び下側が駆動プーリ、共にプーリ径１２０ｍｍ）と、それらの上下方向中間位置に設けられたアイドラプーリ６３（プーリ径８０ｍｍ）と、アイドラプーリ６３の右方に設けられた小径の従動リブプーリ６４（プーリ径５５ｍｍ）と、で構成されている。そして、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ側が接触するように大径の従動リブプーリ６１，小径の従動リブプーリ６４，駆動リブプーリ６２に順に巻き掛けられ、そして、背面側が接触するようにアイドラプーリ６３に巻き掛けられている。このとき、アイドラプーリ６３及び小径の従動リブプーリ６４は、それぞれ、ベルト巻き付け角度が９０°となるように配置されている。

実施例１〜４及び比較例１〜３のＶリブドベルトのそれぞれについてベルト走行試験機６０に巻き掛け、小径の従動リブプーリ６４を側方に５５９Ｎで引っ張るようにセットウェイトを付与すると共に大径の従動リブプーリ６１に８．８ｋｗの負荷が付与されるように設定し、雰囲気温度１２０℃の下で駆動リブプーリ６２を反時計回りに４９００ｒｐｍで回転させた。そして、Ｖリブドベルトの短繊維が脱落してゴムが露出する、或いは、Ｖリブ表面にクラックが発生して走行不可となる故障が起こるまで、ベルト走行を行った。なお、Ｖリブドベルト表面をビデオマイクロスコープで倍率１００倍にして観察し、短繊維の脱落によって少しでもＶリブ本体のゴムがＶリブ表面に露出したときをゴムの露出として判断した。

（試験評価結果）
表３は、ベルト走行試験の試験結果を示す。

表３によれば、リブ先端部の接着剤層の厚さが等しくリブ側面部の接着剤層の厚さのみが異なる実施例１，３，４及び比較例１，２を比較すると、リブ側面部の接着剤層の厚さが５０〜２００μｍである実施例１，３及び４は、比較例１，２に対して、走行時間が２５０時間以上と著しく長いことが分かる。リブ側面部の接着剤層の厚さが３０μｍである比較例１では、接着剤層の摩耗によって早期にＶリブ本体のゴムがＶリブに露出してしまい、３００μｍである比較例２では、早期にリブ側面部にクラックが生じている。

リブ側面部の接着剤層の厚さが等しくリブ先端部の接着剤層の厚さのみが異なる実施例１，２、及び比較例３を比較すると、リブ先端部の接着剤層の厚さが５０μｍ以下である実施例１，２では、比較例３に対して、走行時間が３００時間以上と著しく長いことが分かる。リブ先端部の接着剤層の厚さが１００μｍである比較例３では、ベルト走行開始４時間後にリブ先端部にクラックが生じている。

また、リブ先端部の接着剤層の厚さがリブ側面部の厚さよりも厚い比較例４、及び両者の厚さが等しい比較例５によれば、走行開始後すぐにリブ先端部にクラックが生じてしまうことが分かる。特に、リブ先端部の接着剤層の厚さがリブ側面部の厚さよりも厚い比較例４においては、走行開始後数分でリブ先端にクラックが生じている。

以上説明したように、本発明はＶリブドベルト及びその製造方法について有用である。

実施形態に係るＶリブドベルトの斜視図である。 Ｖリブドベルトの（ａ）使用材料及び（ｂ）全体構成を合わせて示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、接着剤層の形成方法を示す説明図である。 第１接着剤層の除去方法を示す説明図である。 実施形態の補機駆動用ベルト伝動装置のプーリレイアウトを示す図である。 試験評価に用いたベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。

符号の説明

Ｂ Ｖリブドベルト
１４ Ｖリブ
１５ Ｖリブ本体
１６ 接着剤層
１６ａ 第１接着剤層
１６ｂ 第２接着剤層
１７ 短繊維
４１ 硬質部材

Claims (9)

1. ベルト内周側にベルト幅方向に並ぶと共に各々がベルト長さ方向に伸びるように設けられた複数のＶリブを有するＶリブドベルトであって、
   上記複数のＶリブのそれぞれは、ゴム組成物で形成されたＶリブ本体表面に接着剤層を介して短繊維が該Ｖリブ表面から突出するように貼設されて構成されており、
   上記接着剤層は、上記Ｖリブのリブ先端部の厚さが１０〜５０μｍであると共にリブ側面部の厚さが５０〜２００μｍであり、且つ前者の方が後者よりも薄いことを特徴とするＶリブドベルト。
2. 請求項１に記載されたＶリブドベルトにおいて、
   上記リブ先端部に設けられた短繊維の方が上記リブ側面部に設けられた短繊維よりも配設密度が小さいことを特徴とするＶリブドベルト。
3. 請求項１又は２のいずれかに記載されたＶリブドベルトにおいて、
   上記Ｖリブ本体を形成するゴム組成物には短繊維が含まれていないことを特徴とするＶリブドベルト。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載されたＶリブドベルトの製造方法であって、
   上記接着剤層を、上記Ｖリブ本体表面を覆うように第１接着剤層を形成した後、上記リブ先端部に対応する部分の該第１接着剤層を除去し、その上に第２接着剤層を形成することにより構成することを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
5. 請求項４に記載されたＶリブドベルトの製造方法において、
   上記第１接着剤層の不完全硬化時に、上記リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層の除去を行うことを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
6. 請求項４又は５に記載されたＶリブドベルトの製造方法において、
   上記リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層の除去を、硬質部材を押しつけて削り取ることにより行うことを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
7. 請求項６に記載されたＶリブドベルトの製造方法において、
   上記リブ先端部に対応する部分の第１接着剤層の除去を、ベルト走行させながら行うことを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
8. 請求項６又は７のいずれかに記載されたＶリブドベルトの製造方法において、
   上記第１接着剤層の削り屑をエアで吹き飛ばすことを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
9. 請求項５〜８のいずれかに記載されたＶリブドベルトの製造方法において、
   上記短繊維を植毛して設けることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。

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