JP4460676B2 - V-ribbed belt and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Vリブドベルト及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平3−219147号公報や特開平7−4470号公報等に開示されているように、ベルトの摩擦伝動部の耐側圧性及び耐摩耗性を向上すると共にベルト走行時の異音を防止することを目的に、短繊維群をベルト幅方向への配向性を保った状態で底ゴム部に混入し、当該短繊維群の一部を底ゴム部の表面から突出させるようにした伝動ベルトが知られている。
【0003】
しかし、このように短繊維群の一部を突出させた伝動ベルトであっても、底ゴム部の表面に占める短繊維群の突出部の面積が小さければ、ゴムとプーリとが直接接する面積が大きくなるため、耐摩耗性はあまり向上しない。
【0004】
そこで、特開平1−164839号公報には、底ゴム部の表面における短繊維群の露出面積を増大させることを目的として、図12に示すように、底ゴム部100に混入したアラミド系短繊維101の突出長さを0.065mm〜0.13mmと従来よりも長くし、その突出部102をベルトの駆動面に沿った一定方向103に折り曲げるようにした伝動ベルトが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平1−164839号公報に開示された伝動ベルトでは、短繊維101の露出面積は増大するものの、突出部102が根元から折り曲げられているため、短繊維の突出部102は底ゴム部100の表面に対しほぼ面一の状態になる。そのため、異音の抑制に効果があると考えられている表面凹凸が形成されにくく、異音防止の効果が十分には得られないという課題があった。
【0006】
また、短繊維の突出部102を底ゴム部100の表面に沿った一方向103に折り曲げているので、走行方向が逆になると、ベルトの特性は大きく変化する。そのため、設計通りのベルト特性を得るために、ベルト取付時に走行方向を慎重に確認しなければならなかった。また、当該ベルトは走行方向が適宜切り替わる装置に対しては使用できなかった。
【0007】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐摩耗性に優れると共に、異音が発生しにくく且つ走行方向の依存性のないVリブドベルトを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、複数のVリブにパラ系アラミド繊維又はメタ系アラミド繊維の短繊維群が所定方向に配向されるように混入され、該複数のVリブの表面から該短繊維群の一部が突出しているVリブドベルトであって、
短繊維の突出部は、上記複数のVリブの表面から起立していると共にカール状に湾曲しており、
上記短繊維群の突出部は、突出方向が分散するように各短繊維の突出部の湾曲方向が互いに異なっており、また、短繊維の突出部は、根元から先端に向かっていったん一方向に湾曲してから該方向と異なる方向に湾曲している。
【0009】
上記事項により、短繊維の突出部は湾曲しているので、Vリブの表面に対して十分大きな露出面積を有する。その結果、Vリブの耐摩耗性が向上する。また、短繊維はVリブの表面から起立しているので、その根元部はVリブの表面から浮き上がった状態になる。その結果、Vリブには短繊維の根元部を凸部とするミクロな凹凸が形成されるので、異音の発生が抑制される。
【0010】
また、短繊維群の突出部の湾曲方向が互いに異なり、突出部の突出方向が分散していることから、ベルトの耐摩耗性はいずれの方向に対しても均等となる。そのため、ベルトの走行方向が逆になってもその特性は変動せず、ベルトの方向依存性がなくなる。
【0011】
更に、短繊維の突出部は、根元から先端に向かっていったん一方向に湾曲してから該方向と異なる方向に湾曲しているので、ベルトがプーリに巻き掛けられた際、短繊維がプーリに対して板ばねのような復元力を奏し、ベルトの走行に伴う張力変動が当該復元力によって吸収される。従って、伝動性能が安定する。また、面圧が大きい場合には短繊維に加わる圧力も大きくなるが、短繊維の湾曲部の復元力によって、根元部に加わる力は緩和される。従って、Vリブからの短繊維の抜けが防止され、耐摩耗性が向上すると共に、ベルトの寿命が長くなる。
【0012】
短繊維の突出部は、少なくとも先端が偏平に形成されていることが好ましい。
【0013】
上記事項により、短繊維の表面積が増大し、ベルトの耐摩耗性が向上する。
【0014】
短繊維の突出部は、先端に裂け目が生じていてもよい。
【0015】
上記事項により、短繊維の表面積が増大し、ベルトの耐摩耗性が向上する。
【0016】
本発明に係るVリブドベルトの製造方法は、上記のVリブドベルトを製造する方法であって、短繊維群が所定方向に配向されるように混入されたVリブを、砥粒径の50%〜95%が突出した超砥粒を有する砥石によって研削する工程を含んでいることとしたものである。
【0017】
上記事項により、超砥粒の突出量が多いので、超砥粒のボンド部とVリブドベルトのVリブとの直接の接触が防止され、摩擦熱の発生が抑制される。そのため、研削の速度を増加させる等、広範囲の条件下で研削工程を行うことができる。また、Vリブの表面から突出する短繊維の突出量を多くすることが容易となり、更に、その突出部を湾曲させることが容易になる。
【0018】
本発明に係る他のVリブドベルトの製造方法は、上記のVリブドベルトを製造する方法であって、短繊維群が所定方向に配向されるように混入されたVリブを、砥粒密度が3.5%〜55%の超砥粒を有する砥石によって研削する工程を含んでいることとしたものである。
【0019】
上記事項により、砥粒密度が小さいためにチップポケットが大きくなり、研削切り粉が排出されやすくなる。そのため、切り粉による目詰まりが起こりにくいので、目詰まりによる研削負荷の増大や研削面の発熱が抑制される。従って、広範囲の条件下で研削工程を行うことができる。また、Vリブの表面から突出する短繊維は切断されにくいので、突出長さの長い突出部を形成することや、突出部を湾曲させることが容易になる。
【0020】
本発明に係る他のVリブドベルトの製造方法は、上記のVリブドベルトを製造する方法であって、短繊維群が所定方向に配向されるように混入されたVリブを、砥粒径の50%〜95%が突出し且つ砥粒密度が3.5%〜55%の超砥粒を有する砥石によって研削する工程を含んでいることとしたものである。
【0021】
上記事項により、超砥粒の突出量が多く且つ砥粒密度が小さいので、研削負荷の増大や研削面の発熱が抑制され、広範囲の条件下で研削工程を行うことができる。また、Vリブの表面から突出する短繊維の突出部を長く形成することや、突出部を湾曲させることが容易になる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0023】
図1は、本発明の実施形態に係る伝動ベルトであるVリブドベルト10の断面形状を示している。本Vリブドベルト10は、自動車の補機類の駆動装置やその他の一般産業用途に用いられるものである。
【0024】
接着ゴム層4には、ベルト長さ方向に延びる抗張体2が、ベルト幅方向(図1の左右方向)に等間隔に並んだ状態で埋設されている。接着ゴム層4の上面側、すなわちベルト外面側には、帆布層5が設けられている。接着ゴム層4の下面側、すなわちベルト内面側には、ベルト長さ方向に延びるVリブ7が、ベルト幅方向に複数設けられている。接着ゴム層4及びVリブ7は、例えばクロロプレンゴム、H−NBRゴム、CSMゴム、天然ゴム、SBRゴム、ブタジエンゴム、EPM、EPDMなどから形成することができる。
【0025】
Vリブ7には、複数のアラミド系短繊維8,8,…が所定方向への配向性を保った状態で埋設されている。具体的には、本実施形態では、アラミド系短繊維8はベルト幅方向への配向性を保ったまま埋設されている。アラミド系短繊維8は、パラ系のアラミド繊維であってもよく、メタ系のアラミド繊維であってもよい。つまり、ポリパラフェニレンイソフタルアミドや、ポリメタフェニンイソフタルアミドを用いてもよい。具体的には、パラ系アラミド繊維として、ケブラー(デュポン社商品名)、テクノーラ(帝人(株)商品名)、トアロン(エンカ社商品名)等を用いることができ、メタ系アラミド繊維として、コーネックス(帝人(株)商品名)、ノーメックス(デュポン社商品名)等を用いることができる。
【0026】
図2に示すように、Vリブ7に埋設されたアラミド系短繊維8,8,…の一部は、Vリブ7の側面11から突出している。アラミド系短繊維8の突出部15,15,…は、そのみかけ体積を増大させてVリブ7の側面11を覆うように、それぞれ湾曲している。アラミド系短繊維8,8,…の突出部15,15,…は、同一方向に湾曲するのではなく、互いの湾曲方向が異なるように、多方向にわたって不規則に湾曲している。つまり、複数の突出部15,15,…が様々な方向に分散して湾曲することにより、Vリブドベルト10の耐摩耗性はいずれの方向に対しても均等に向上している。これにより、ベルトの方向依存性がなくなり、Vリブドベルト10はいずれの走行方向に対しても同等の性能を発揮するようになっている。
【0027】
次に、図3を参照しながら、各アラミド系短繊維8の突出部15の形状を詳細に説明する。アラミド系短繊維8の突出部15の根元部12は、Vリブ7の側面11から起立している。言い換えると、アラミド系短繊維8の根元部12は、Vリブ7の側面11に対してほぼ直立した状態になっている。突出部15の中間部13は、根元部12から湾曲している。突出部15の先端部14は、中間部13の湾曲方向と異なる方向に湾曲している。例えば、図3に示すアラミド系短繊維8では、先端部14は中間部13の湾曲方向と逆の方向に湾曲している。つまり、アラミド系短繊維8は2段階に湾曲しており、具体的には、根元から先端に向かっていったん所定方向に湾曲してから、次にその方向とは逆方向に湾曲するいわゆるカール状に形成されている。その結果、アラミド系短繊維8は、その全体がVリブ7の側面11から浮き上がった状態になり、しかもカール状に形成されていることから、板ばねのような復元力を奏することになる。また、Vリブ7の表面に、根元部12を凸部とするミクロな凹凸を形成している。
【0028】
アラミド系短繊維8の突出部15の長さは、50μm以下であることが好ましい。
【0029】
なお、アラミド系短繊維8,8,…のなかには、後述する研削加工時の砥石との摩擦により、偏平形状になったり、図4に示すように、その先端に裂け目が生じているものも含まれる。
【0030】
−Vリブドベルトの製造方法−
次に、このVリブドベルト10の製造方法を説明する。
【0031】
まず、接着ゴム層4となる未加硫ゴムシート、抗張体2となるコード、及びアラミド系短繊維を混合した未加硫ゴムシート等を順に積層し、これらを加熱加硫して円筒状のベルト成形体を得る。
【0032】
その後、図5に示すように、上記ベルト成形体19を駆動機構20の主ロール22とテンションロール23との間に巻き掛け、当該駆動機構20により走行させる。そして、砥石21を回転駆動しつつ、走行中の上記ベルト成形体19に押しつけることにより、ベルト成形体19の研削加工を行う。この際、混合されたアラミド系短繊維8は、グレイグ引張係数が大きいために切断されにくく、その一部はVリブ7の側面11から突出するようになる。具体的には、アラミド系短繊維8と砥粒との干渉によって繊維の表面に発生した応力が解放され、アラミド系短繊維8は塑性変形を行い、その先端が湾曲する。
【0033】
この際、砥石21の種類や砥石21の押しつけ力等を調節することにより、アラミド系短繊維8の突出部の長さ、形状、偏平の程度や、先端の引き裂かれ状態等を調節することが可能である。
【0034】
砥石21としては、円盤状の研削ホイール25の周面に、ダイヤモンド砥粒24を電気メッキ、ろう付け、焼き付け等により固定した構造のものを使用することが好ましい。ただし、砥粒はダイヤモンド砥粒に限定されるものではなく、CBN等の他の超砥粒を用いることも可能である。図6(a)は、研削ホイール25の周面の一部を垂直方向から投影した図であり、図6(b)は図6(a)のA−A線断面図である。これら図6(a)及び(b)に示すように、研削ホイール25(図5参照)の周面には、接着剤(メタルボンド、ニッケルボンド等)が層状に薄く引き伸ばされて塗布され、ボンド部26が形成されている。
【0035】
ダイヤモンド砥粒24は、当該ボンド部26の上に均等に配置され、接着されている。砥粒24の粒径は、#30〜#200が好ましく、本実施形態では#140に設定されている。ボンド部26からの砥粒24の突出量は、砥粒24の全体高さの50%〜95%とすることが好ましい。なお、本実施形態では砥粒24の突出量は80%に設定されている。砥粒24の砥粒密度(研削面に占める砥粒の表面積の割合)は3.5%〜55%が好ましく、本実施形態では45%に設定されている。
【0036】
研削加工においては、研削ホイール25を500〜2000m/minの周速で回転させることが好ましく、本実施形態では、周速は1000m/minとした。砥石21の周速Vsに対するベルトの周速Vwの比である研削速度比Vs/Vwは、0.002〜0.04が好ましく、本実施形態では0.004とした。
【0037】
−本実施形態の効果−
以上のように、本Vリブドベルト10では、アラミド系短繊維8の突出部15が塑性変形して湾曲しているので、Vリブ7の側面11に対するアラミド系短繊維8の見かけ上の面積が大きい。そのため、Vリブドベルト10は耐摩耗性が大きい。
【0038】
また、アラミド系短繊維8が偏平形状になったり、その先端に裂け目が生じていることにより、アラミド系短繊維8の表面積は更に増大している。従って、Vリブドベルト10の耐摩耗性は更に向上している。なお、短繊維の先端がフィブリル化すると短繊維の本来の強度が損なわれるおそれがあるが、本ベルト10のアラミド系短繊維8は、フィブリル化することなく裂け目が生じた状態になっている。つまり、本ベルト10におけるアラミド系短繊維8の裂け目は、フィブリル化よりもマクロな裂け目である。従って、アラミド系短繊維8の本来の強度が損なわれることはない。
【0039】
アラミド系短繊維8,8,…は多方向に湾曲しているので、ベルト10の走行方向に依存することなくその性能を発揮することができる。そのため、ベルト10がプーリに食い付く際又はプーリから離れる際に、ベルト10とプーリとの間の摺動面において、安定した摺動抵抗を得ることができる。その結果、摺動抵抗の変動が少なく、ベルトの走行が安定する。従って、本Vリブドベルト10は、いずれの方向に対しても同等の耐側圧性及び耐摩耗性を発揮する。
【0040】
アラミド系短繊維8の突出部15の中間部13及び先端部14が湾曲し、しかも中間部13の湾曲方向と先端部14の湾曲方向が異なっていることから、アラミド系短繊維8は板ばねのような復元力を有し、その結果、Vリブドベルト10に加わる圧力の変動が当該復元力によって吸収される。従って、ベルトの走行がより一層安定し、動力を安定して伝達することができる。また、上記復元力により、アラミド系短繊維8の根元部12に加わる力が緩和される。そのため、アラミド系短繊維8の抜けが防止され、Vリブドベルト10の劣化が抑制される。
【0041】
アラミド系短繊維8の根元部12がVリブ7の側面11に対して起立しているので、この根元部12が凸部となってVリブ7の側面11にミクロな凹凸が形成される。そのため、異音の発生を効果的に防止することが可能となる。
【0042】
また、本実施形態に係るVリブドベルトの製造方法では、ボンド部26から砥粒径の50%〜95%が突出した超砥粒を用いて研削加工を行うので、研削に際してボンド部26とVリブ7との接触が起こりにくい。そのため、摩擦による発熱が少ない。従って、研削加工を良好に行うことができる。また、超砥粒として熱伝導率の比較的高いダイヤモンドを用いているので、発熱を効果的に抑制することができる。
【0043】
超砥粒の砥粒密度は、3.5%〜55%と比較的粗いので、砥粒の間の隙間、すなわちチップポケットは大きくなる。そのため、研削に際して切り粉による目詰まりが起こりにくい。切り粉の目詰まりに起因する発熱が起こりにくい。従って、研削加工を良好に行うことができる。
【0044】
そして、このように突出量が多く、砥粒密度の小さな超砥粒を備えた研削ホイール25を用いることにより、アラミド系短繊維8をVリブ7の側面11から比較長く突出させることが容易になった。また、突出部15を、その根元部12が起立したカール状に形成することが容易になった。
【0045】
−性能比較例−
次に、本Vリブドベルト10と従来のVリブドベルトとを比較した性能比較試験について説明する。なお、従来のVリブドベルトとしては、アラミド系短繊維が直線状に延びているものを用いた。試験は、図7に示すように、試料ベルト32に案内ローラ33を介して重量Wのウェイトを垂下させ、ロードセル31のロードセル値を検出することによってベルトの張り側の張力T1及び緩み側の張力T2を検出し、これらの比(張力比)T1/T2の経時変化を算出することにより行った。なお、張力比T1/T2は、摩擦係数μ=(1/π)ln(T1/T2)を指標するものである。
【0046】
その結果、図8に示すように、本実施形態に係るVリブドベルト10では、張力比T1/T2の変動が従来に比べて減少することが明らかになった。また、図9に示すように、24時間連続走行させた後の張力比T1/T2を比較してみたところ、本Vリブドベルト10では張力比T1/T2の変動が従来に比べて小さいことが明らかになった。つまり、本Vリブドベルト10は、従来のVリブドベルトに比べて初期の性能が優れているだけでなく、走行劣化時の性能も優れていることが分かった。
【0047】
その理由は、以下のように考えられる。すなわち、従来のVリブドベルトは、アラミド系短繊維の傾倒方向が一方向であったため、所定の方向に対しての摺動抵抗は安定しているが、逆方向に対しての摺動抵抗は高くなる傾向があった。従って、張力の方向が上記一方向から逆方向に変動すると、微小な張力変動に対して摺動抵抗が大きく変化し、結果として張力変動は増大しやすかった。ところが、本Vリブドベルト10では、アラミド系短繊維8,8,…は多方向に不規則に湾曲しているので、微小な張力変動に対して摺動抵抗の変化は少ない。そのため、張力変動が増大されることはなく、張力比は安定しているものと考えられる。
【0048】
ところで、摺動抵抗の変動が大きいと、いわゆるベルトの鳴き音が発生しやすくなる。そこで、従来のVリブドベルトとしてアラミド系短繊維が一定方向に折り曲げられた形態のベルトを用い、始動時のベルト鳴き音についても性能比較試験を行った。使用環境によってはVリブとプーリとの間に水や油等が侵入した状態で使用されることもあるので、鳴き音の測定は、ベルトの初期状態での測定の他、注水時においても行った。その結果、図10に示すように、従来のVリブドベルトに比べて、本Vリブドベルト10は鳴き音が非常に小さいことが分かった。その主な理由は、上述したように、本Vリブドベルト10では張力比の変動が少ないことにあると考えられる。
【0049】
また、従来のベルトでは、注水時には鳴き音が顕著に増加しているのに対し、本Vリブドベルト10では、注水時においても鳴き音は非常に小さい。その理由は、以下のように考えられる。すなわち、本Vリブドベルト10では、アラミド系短繊維8の突出部15がカール状に形成されると共にその根元部12が起立しているので、Vリブ7の側面11の水分はアラミド系短繊維8の根元部12間の隙間を流れやすくなる。従って、水分はVリブ7の側面11に滞留しにくく、良好に排水されやすい。このような理由により、本Vリブドベルト10では、水分混入時においても、従来よりも鳴き音の発生が抑制されているものと考えられる。
【0050】
−変形例−
なお、本発明の適用対象は、上記Vリブドベルト10に限定されるものではなく、他の種類のVリブドベルトであってもよい。例えば、図11に示すような結合型Vリブドベルト10Aであってもよい。
【0051】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、短繊維の突出部が湾曲しているので、Vリブの表面に対する短繊維の露出面積を大きく確保することができ、ベルトの耐摩耗性を向上させることができる。また、短繊維の突出部がVリブの表面から起立しているので、Vリブの表面にミクロな凹凸を形成することができ、異音の発生を効果的に抑制することができる。また、各短繊維の突出部の湾曲方向を互いに異なるようにすることにより、ベルトのVリブはいずれの方向に対しても同等の耐側圧性及び耐摩耗性を発揮することになり、ベルトの方向依存性をなくすことができる。また、短繊維の突出部を、根元から先端に向かっていったん一方向に湾曲してから該方向と異なる方向に湾曲するように形成することにより、短繊維が板ばねのような復元力を有するようになり、ベルトの走行に伴う張力変動を効果的に吸収することができる。従って、動力を安定して伝達することが可能となる。また、当該復元力により、短繊維の突出部の根元部分に加わる力が緩和され、Vリブからの短繊維の抜けが防止される。従って、短繊維の劣化が起こりにくく、ベルトが長寿命化する。
【0052】
短繊維の突出部を、少なくともその先端が偏平になるように形成することにより、短繊維の表面積を増加させることができ、ベルトの耐摩耗性を更に向上させることができる。
【0053】
また、短繊維の突出部の先端に裂け目を生じさせることによっても、短繊維の表面積を増加させることができ、ベルトの耐摩耗性を向上させることができる。
【0054】
短繊維が所定方向に配向されるように混入されたVリブを、砥粒径の50%〜95%が突出した超砥粒を有する砥石によって研削することにより、超砥粒のボンド部とVリブドベルトのVリブとの接触を防止することができ、摩擦熱の発生を抑制することができる。また、短繊維がVリブの表面から起立すると共に湾曲しているVリブドベルトを、容易に製造することができる。
【0055】
短繊維が所定方向に配向されるように混入されたVリブを、砥粒密度が3.5%〜55%の超砥粒を有する砥石によって研削することにより、砥粒のチップポケットを大きく確保することができ、研削切り粉の目詰まりを抑制することができる。また、短繊維がVリブの表面から起立すると共に湾曲しているVリブドベルトを、容易に製造することができる。
【0056】
短繊維が所定方向に配向されるように混入されたVリブを、砥粒径の50%〜95%が突出し且つ砥粒密度が3.5%〜55%の超砥粒を有する砥石によって研削することにより、摩擦熱の発生を抑制することができると共に研削切り粉の目詰まりを抑制することができる。また、短繊維がVリブの表面から起立すると共に湾曲しているVリブドベルトを、容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るVリブドベルトの断面図である。
【図2】 Vリブの表面近傍の断面図である。
【図3】 アラミド系短繊維の突出部を示す模式図である。
【図4】 アラミド系短繊維の突出部の先端を示す模式図である。
【図5】 Vリブドベルトの研削加工装置の概略構成図である。
【図6】 (a)は研削ホイールの周面の一部を拡大して示す平面図であり、(b)は(a)のA−A線断面図である。
【図7】 性能比較試験の試験装置の概略構成図である。
【図8】 初期状態における張力比の変動を示す性能比較図である。
【図9】 24時間連続走行後の張力比の変動を示す性能比較図である。
【図10】 鳴き音に関する性能比較図である。
【図11】 結合型Vリブドベルトの断面図である。
【図12】 従来の伝動ベルトのアラミド短繊維の突出態様を示す図である。
【符号の説明】
2 抗張体
4 接着ゴム層
7 Vリブ
8 アラミド系短繊維
10 Vリブドベルト
11 側面(表面)
12 根元部
13 中間部
14 先端部
15 突出部
21 砥石
24 超砥粒
25 研削ホイール
26 ボンド部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a V-ribbed belt and a manufacturing how.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 3-219147 and 7-4470, etc., the side pressure resistance and wear resistance of the frictional transmission portion of the belt are improved, and the difference during belt running is improved. For the purpose of preventing sound, the short fiber group is mixed in the bottom rubber part while maintaining the orientation in the belt width direction, and a part of the short fiber group is protruded from the surface of the bottom rubber part. The transmission belt is known.
[0003]
However, even in the transmission belt in which a part of the short fiber group protrudes in this way, if the area of the protruding part of the short fiber group occupying the surface of the bottom rubber part is small, the area where the rubber and the pulley are in direct contact with each other is small. Since it becomes large, the wear resistance is not so improved.
[0004]
Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 1-164839 discloses an aramid short fiber mixed in the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the transmission belt disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-164839, although the exposed area of the
[0006]
Further, since the
[0007]
The present invention has been made in view of the foregoing, it is an object excellent in abrasion resistance, to provide a-independent V-ribbed belt and the running direction noises hardly occurs It is in.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that to achieve the above object, the short fiber group of para-aramid fibers or meta-aramid fibers in a plurality of V-ribs are mixed so as to be oriented in a predetermined direction, the short from the surface of said plurality of V-ribs a V-ribbed belt in which a part of the fiber group is protruded,
The protruding portion of the short fiber stands up from the surface of the plurality of V ribs and is curled .
The protruding portions of the short fiber groups are different in the bending direction of the protruding portions of the respective short fibers so that the protruding directions are dispersed, and the protruding portions of the short fibers are once in one direction from the root toward the tip. After curving, it is curved in a direction different from that direction .
[0009]
Due to the above, the protruding portion of the short fiber is curved, and thus has a sufficiently large exposed area with respect to the surface of the V-rib . As a result, the wear resistance of the V rib is improved. Further, since the short fibers are erected from the surface of the V-rib , the root portion is lifted from the surface of the V-rib . As a result, since the micro unevenness | corrugation which makes the base part of a short fiber a convex part is formed in V rib , generation | occurrence | production of abnormal noise is suppressed.
[0010]
In addition, since the bending directions of the protruding portions of the short fiber group are different from each other and the protruding directions of the protruding portions are dispersed, the wear resistance of the belt is uniform in any direction. Therefore, even if the running direction of the belt is reversed, the characteristic does not change and the direction dependency of the belt is eliminated.
[0011]
Furthermore, since the protruding portion of the short fiber is once bent in one direction from the root toward the tip, and then is bent in a direction different from the direction, when the belt is wound around the pulley, the short fiber is brought into contact with the pulley. On the other hand, a restoring force such as a leaf spring is exerted, and tension fluctuations accompanying the running of the belt are absorbed by the restoring force. Therefore, transmission performance is stabilized. In addition, when the surface pressure is large, the pressure applied to the short fiber also increases, but the force applied to the root portion is relieved by the restoring force of the curved portion of the short fiber. Therefore, the short fibers are prevented from coming off from the V-rib, and the wear resistance is improved and the life of the belt is extended.
[0012]
It is preferable that at least the tip of the short fiber protrusion is flat.
[0013]
By the said matter, the surface area of a short fiber increases and the abrasion resistance of a belt improves.
[0014]
The short fiber protrusion may have a tear at the tip.
[0015]
By the said matter, the surface area of a short fiber increases and the abrasion resistance of a belt improves.
[0016]
Method for manufacturing a V-ribbed belt according to the present invention is a method of manufacturing the V-ribbed belt above the V-ribs which short fiber group are mixed so as to be oriented in a predetermined direction, 50% of the abrasive grain size The step of grinding with a grindstone having superabrasive grains protruding by about 95% is included.
[0017]
The above matters, the amount of projection of the superabrasive is large, direct contact between the V-ribs bond portion and the V-ribbed belt of the super abrasive grains is prevented, occurrence of frictional heat is suppressed. Therefore, the grinding process can be performed under a wide range of conditions, such as increasing the grinding speed. Moreover, it becomes easy to increase the protruding amount of the short fiber protruding from the surface of the V-rib , and it is also easy to curve the protruding portion.
[0018]
Another method for manufacturing the V-ribbed belt according to the present invention is a method of manufacturing the V-ribbed belt above the V-shaped ribs that are mixed as short fiber groups are oriented in a predetermined direction, the abrasive density A step of grinding with a grindstone having 3.5% to 55% superabrasive grains is included.
[0019]
Due to the above-mentioned matters, since the abrasive grain density is small, the chip pocket becomes large and the grinding chips are easily discharged. For this reason, clogging due to chips is less likely to occur, so that an increase in grinding load and heat generation on the grinding surface due to clogging are suppressed. Therefore, the grinding process can be performed under a wide range of conditions. Further, since the short fibers protruding from the surface of the V-rib are difficult to cut, it becomes easy to form a protruding portion having a long protruding length and to curve the protruding portion.
[0020]
Another method for manufacturing the V-ribbed belt according to the present invention is a method of manufacturing the V-ribbed belt above the V-shaped ribs that are mixed as short fiber groups are oriented in a predetermined direction, the abrasive particle size It includes a step of grinding with a grindstone having 50% to 95% protruding and superabrasive grains having an abrasive density of 3.5% to 55%.
[0021]
Due to the above-described matters, the amount of superabrasive grains protruding is large and the grain density is small, so an increase in grinding load and heat generation on the grinding surface are suppressed, and the grinding process can be performed under a wide range of conditions. Moreover, it becomes easy to form the protrusion part of the short fiber which protrudes from the surface of V rib long, or to curve a protrusion part.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 shows a cross-sectional shape of a V-ribbed
[0024]
In the
[0025]
A plurality of aramid
[0026]
As shown in FIG. 2, some of the aramid
[0027]
Next, the shape of the
[0028]
The length of the
[0029]
In addition, the aramid
[0030]
-Manufacturing method of V-ribbed belt-
Next, a method for manufacturing the V-ribbed
[0031]
First, an unvulcanized rubber sheet to be the
[0032]
Thereafter, as shown in FIG. 5, the belt molded
[0033]
At this time, by adjusting the type of the
[0034]
As the
[0035]
The diamond
[0036]
In the grinding process, it is preferable to rotate the
[0037]
-Effects of this embodiment-
As described above, in the present V-ribbed
[0038]
In addition, the surface area of the aramid
[0039]
Since the aramid
[0040]
Since the
[0041]
Since the
[0042]
Moreover, in the manufacturing method of the V-ribbed belt according to the present embodiment, grinding is performed using superabrasive grains in which 50% to 95% of the abrasive grain size protrudes from the
[0043]
Since the abrasive density of the superabrasive grains is relatively coarse, 3.5% to 55%, the gap between the abrasive grains, that is, the chip pocket becomes large. Therefore, clogging due to chips is less likely to occur during grinding. Less heat is generated due to clogging of chips. Therefore, grinding can be performed satisfactorily.
[0044]
Then, by using the
[0045]
-Performance comparison example-
Next, a performance comparison test comparing the present V-ribbed
[0046]
As a result, as shown in FIG. 8, in the V-ribbed
[0047]
The reason is considered as follows. That is, in the conventional V-ribbed belt, since the tilting direction of the aramid short fibers is one direction, the sliding resistance in a predetermined direction is stable, but the sliding resistance in the reverse direction is high. There was a tendency to become. Therefore, when the tension direction fluctuates from the one direction to the opposite direction, the sliding resistance greatly changes with respect to the minute tension fluctuation, and as a result, the tension fluctuation tends to increase. However, in the present V-ribbed
[0048]
By the way, when the variation of the sliding resistance is large, a so-called belt noise is likely to occur. Therefore, a performance comparison test was also performed for the belt squeal at the time of starting using a belt in which aramid short fibers were bent in a certain direction as a conventional V-ribbed belt. Depending on the usage environment, it may be used with water or oil entering between the V-ribs and pulleys. Therefore, squeal is measured not only in the initial state of the belt but also during water injection. It was. As a result, as shown in FIG. 10, it was found that the squealing noise of the present V-ribbed
[0049]
Further, in the conventional belt, the squealing noise is remarkably increased at the time of water injection, whereas in this V-ribbed
[0050]
-Modification-
The application target of the present invention is not limited to the V-ribbed
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the protruding portion of the short fiber is curved, it is possible to secure a large exposed area of the short fiber with respect to the surface of the V-rib , and to improve the wear resistance of the belt. Can do. Further, since the protrusion of the short fiber stands up from the surface of the V-ribs, it is possible to form a micro unevenness on the surface of the V-ribs, it is possible to effectively suppress the generation of abnormal noise. Further, by making the curved directions of the protruding portions of the respective short fibers different from each other, the V-rib of the belt exhibits equivalent side pressure resistance and wear resistance in any direction, and the belt Direction dependency can be eliminated. In addition, the short fiber has a restoring force like a leaf spring by forming the protruding portion of the short fiber so as to bend in one direction from the root toward the tip and then in a direction different from the direction. As a result, it is possible to effectively absorb the fluctuation in tension accompanying the running of the belt. Therefore, power can be transmitted stably. Further, the restoring force reduces the force applied to the root portion of the protruding portion of the short fiber, and prevents the short fiber from coming off from the V rib. Accordingly, the deterioration of the short fibers hardly occurs and the life of the belt is extended.
[0052]
By forming the protruding portion of the short fiber so that at least the tip thereof is flat, the surface area of the short fiber can be increased, and the wear resistance of the belt can be further improved.
[0053]
In addition, the surface area of the short fiber can be increased and the wear resistance of the belt can be improved by generating a tear at the tip of the protruding portion of the short fiber.
[0054]
The V-ribs mixed so that the short fibers are oriented in a predetermined direction are ground with a grindstone having superabrasive grains protruding from 50% to 95% of the abrasive grain diameter, so that the bond portion of the superabrasive grains and V it is possible to prevent contact between V rib ribbed belt, it is possible to suppress the generation of frictional heat. Also, the V-ribbed belt in which the short fibers is curved with rising from the surface of the V-ribs, can be easily manufactured.
[0055]
The V-ribs mixed so that the short fibers are oriented in a predetermined direction are ground with a grindstone having superabrasive grains with an abrasive density of 3.5% to 55%, thereby ensuring a large chip pocket for the abrasive grains. And clogging of grinding chips can be suppressed. Also, the V-ribbed belt in which the short fibers is curved with rising from the surface of the V-ribs, can be easily manufactured.
[0056]
V-ribs mixed so that the short fibers are oriented in a predetermined direction are ground by a grindstone having 50% to 95% of the abrasive grain diameter protruding and superabrasive grains having an abrasive grain density of 3.5% to 55%. By doing so, generation | occurrence | production of frictional heat can be suppressed and clogging of grinding chips can be suppressed. Also, the V-ribbed belt in which the short fibers is curved with rising from the surface of the V-ribs, can be easily manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a V-ribbed belt according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of the surface of a V-rib.
FIG. 3 is a schematic view showing a protrusion of an aramid short fiber.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a tip of a protrusion of an aramid short fiber.
FIG. 5 is a schematic diagram of a V-ribbed belt grinding apparatus.
6A is an enlarged plan view showing a part of the peripheral surface of the grinding wheel, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a test apparatus for a performance comparison test.
FIG. 8 is a performance comparison diagram showing fluctuations in the tension ratio in the initial state.
FIG. 9 is a performance comparison diagram showing fluctuations in tension ratio after continuous running for 24 hours.
FIG. 10 is a performance comparison diagram related to squeal.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a combined V-ribbed belt.
FIG. 12 is a view showing a protruding aspect of aramid short fibers of a conventional transmission belt.
[Explanation of symbols]
2 Tensile body
4 Adhesive rubber layer
7 V rib
8 Aramid short fibers
10 V-ribbed belt
11 Side (surface)
12 Root
13 Middle section
14 Tip
15 Protrusion
21 Whetstone
24 Super abrasive
25 grinding wheel
26 Bond Department
Claims (6)
短繊維の突出部は、上記複数のVリブの表面から起立していると共にカール状に湾曲しており、
上記短繊維群の突出部は、突出方向が分散するように各短繊維の突出部の湾曲方向が互いに異なっており、また、短繊維の突出部は、根元から先端に向かっていったん一方向に湾曲してから該方向と異なる方向に湾曲しているVリブドベルト。 V the short fiber group para-aramid fibers or meta-aramid fibers in a plurality of V-ribs are mixed so as to be oriented in a predetermined direction, a part of the short fiber group from the surface of said plurality of V-ribs protrude a ribbed belt,
The protruding portion of the short fiber stands up from the surface of the plurality of V ribs and is curled .
The protruding portions of the short fiber groups are different in the bending direction of the protruding portions of the respective short fibers so that the protruding directions are dispersed, and the protruding portions of the short fibers are once in one direction from the root toward the tip. V-ribbed belts from curved curved in different directions with the direction.
短繊維群が所定方向に配向されるように混入されたVリブを、砥粒径の50%〜95%が突出した超砥粒を有する砥石によって研削する工程を含んでいるVリブドベルトの製造方法。A method of manufacturing a V-ribbed belt according to any of claims 1 to 3,
The V-shaped ribs that are mixed as short fiber groups are oriented in a predetermined direction, the production of V-ribbed belt which contains a step of grinding by the grinding wheel having superabrasive grains 50% to 95% of the abrasive grain size is projected Method.
短繊維群が所定方向に配向されるように混入されたVリブを、砥粒密度が3.5%〜55%の超砥粒を有する砥石によって研削する工程を含んでいるVリブドベルトの製造方法。A method of manufacturing a V-ribbed belt according to any of claims 1 to 3,
The V-shaped ribs that are mixed as short fiber groups are oriented in a predetermined direction, the production of V-ribbed belt which contains a step of grinding by the grinding wheel abrasive grains density has a superabrasive 3.5% to 55% Method.
短繊維群が所定方向に配向されるように混入されたVリブを、砥粒径の50%〜95%が突出し且つ砥粒密度が3.5%〜55%の超砥粒を有する砥石によって研削する工程を含んでいるVリブドベルトの製造方法。A method of manufacturing a V-ribbed belt according to any of claims 1 to 3,
V-ribs mixed so that the short fiber group is oriented in a predetermined direction are formed by a grindstone having 50% to 95% of the abrasive grain diameter protruding and superabrasive grains having an abrasive grain density of 3.5% to 55%. method for manufacturing a V-ribbed belt which contains grinding to process.
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