JP5128371B2

JP5128371B2 - Ｖリブドベルト

Info

Publication number: JP5128371B2
Application number: JP2008136288A
Authority: JP
Inventors: 昌史田村; 英佐北村
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-05-26
Also published as: JP2009281555A

Description

本発明は排水性を向上させたＶリブドベルトに関する。

４輪自動車では、オルタネータやウォータポンプ、クーラコンプレッサ等、種々の補機がエンジンに付設されており、これら補機がベルト式の動力伝達装置を介してクランクシャフトにより駆動される。補機駆動用の動力伝達装置では、動力伝達要素としてＶベルトを採用したものが古くから存在するが、Ｖリブドベルトを採用したものも近年増加している。Ｖリブドベルトは、平ベルトの底面に複数のＶリブを形成したものであり、伝動能力が大きいというＶベルトの特徴と、低騒音で耐久性も高い等の平ベルトの特長とを併せ持っている。

ところで、自動車が深い水溜まり等を走行すると、水しぶきがエンジンルームに掛かり、Ｖリブドベルトの底面が濡れることがある。この場合、Ｖリブドベルトの走行に伴って底面の全周に水が行き渡り、Ｖリブドベルトとプーリとの間に侵入した水により伝達トルクが低下することにより、断続的なスリップやスリップに伴う異音が発生することがある。そして、Ｖリブドベルトでは、Ｖリブが障壁となることで隣接するＶリブの谷間に入りこんだ水が排除され難いこと、プーリやＶリブドベルトから跳ね飛ばされた水の大部分が他のプーリの外周面やＶリブドベルトの底面に再び掛かり易いこと等から、前記のスリップや異音が比較的長時間に渡って続くことが多かった。この問題を解消する技術として、例えば、各Ｖ溝の底部とプーリ本体の側面とを連通させる連通孔と、Ｖ溝の傾斜側面に底部まで延びる溝部とをプーリに設け、Ｖ溝内に浸入した水をプーリ外に排出するもの（特許文献１参照）が開示されている。

又、前記Ｖリブの谷間から背面に貫通する複数の水抜き孔を有するＶリブドベルトも開示されている。（特許文献２）
特開２００２−２０６６２４号公報（段落００１３、図３）特開２００６−４６３９２号公報

しかしながら、特許文献１のプーリでは、連通孔が一方の側面から他方の側面に貫通するため、連通孔の貫通部位における強度や剛性が低下することが避けられず、耐久性が低下したり、Ｖリブベルトとの接触に伴う騒音が発生したりする恐れがあった。又、水の排出をプーリだけで行った場合、Ｖリブドベルトとプーリとの間の空隙に存在する水を排除することが難しく、Ｖリブドベルトの底面が濡れた状態を短時間で解消することができなかった。

又、特許文献２に示すＶリブの谷間から背面に貫通する複数の水抜き孔を有するＶリブドベルトの場合は、プーリとベルト間に存在する全ての水が排出されるわけではなく、ベルトのリブとプーリ溝との間に残る水もあった。

本発明はこのような問題点を解決するものであり、Ｖリブドベルトとプーリとの間に浸入した水をできるだけ多く、速やかに排出可能とした生産性の良いＶリブドベルトを提供する。

本願請求項１記載の発明は、内周面にベルト長手方向に延在する複数のリブ部を有し、前記リブ部の両側面にベルト長手方向に延在する凹部を設けたＶリブドベルトであって、ベルト幅方向の断面形状において、前記凹部が前記リブ内に設置され、且つ前記凹部が、前記リブ底面に対し垂直な線と、前記リブ側面を形成する斜線とを、連続的に結ぶ直線又は曲線で構築された形状である、ことを特徴とするＶリブドベルトにある。

請求項１記載の発明によれば、内周面にベルト長手方向に延在する複数のリブ部を有するＶリブドベルトにおいて、前記リブ部の両側面にベルト長手方向に延在する凹部を設けたＶリブドベルトとすることによって、リブベルトと嵌合するプーリの全ての嵌合部において、ベルトに排水溝が存在し、水を排出することができる。さらに、ベルト幅方向の断面形状において、前記凹部が前記リブ内に設置され、且つ前記凹部が、前記リブ底面に対し垂直な線と、前記リブ側面を形成する斜線とを、連続的に結ぶ直線又は曲線で構築された形状である、ことを特徴とするＶリブドベルトであることによって、Ｖリブドベルトのスリーブ体を溝を有する外型から離型する場合に、前記凹部を形成する為に外型に設置された突条部が引っ掛かることなく離型できるとともに、効率的に排水ができる。

本発明の実施の形態について説明する。図１（ａ）に示すように、Ｖリブドベルト１は、心線３がベルト長手方向に沿って埋設された接着ゴム層２と、この接着ゴム層２の一方の面に設けられた圧縮ゴム層４と、接着ゴム層２の他方の面に設けられたベルト外周面となる伸張ゴム層５とを有する。圧縮ゴム層４には、ベルト長手方向に延びる断面Ｖ字状の複数のリブ部６が形成されている。

そして、Ｖリブドベルト１のリブ部には、両側面にベルト長手方向に連続して延在する少なくとも一つの凹部７を設ける。又、前記凹部７は、前記リブ部６内に設置され、前記リブ部６の底面９と垂直な線１１と前記リブ側面を形成する斜線１３とを結ぶ直線又は曲線の連続した線からなる形状を有している。

具体的な実施の形態としては、図２に示すように、凹部７は、リブ底面９と垂直な線１１と連続した曲線１４及び曲線１４と連続した直線１５とさらに直線１５と連続した曲線１６からなり、曲線１６は斜線１３と連結している。他の実施の形態としては、前記凹部７が前記リブ底面９と垂直な線１１と連続した曲線１７で形成され、曲線１７は斜線１３に連結している。

又、第三の実施の形態としては、前記凹部７が前記リブ底面９と垂直な線１１と連続した曲線１８と、曲線１８に連続した直線２０と、直線２０に連続した曲線２１とで形成され、曲線２１は斜線１３に連結している。
これらの実施の形態からもわかるように、凹部７は、前記リブ底面９と垂直な線１１よりもリブ内に入り込まないことから、Ｖリブドベルトのスリーブ体を外型から脱型するときに、前記リブの凹部７を形成するために設けられた外型の突条に妨げられることなく、脱型をすることができる。

ここで、伸張ゴム層５、圧縮層４、接着層２は、ゴム組成物として形成されており、そのゴム成分としては例えば、エチレン−α−オレフィンゴム、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）、エチレン・ビニルエステル共重合体、エチレン−α，β−不飽和カルボン酸エステル共重合体などのうちの少なくとも一種類のゴムを挙げることができる。中でも、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、これを用いることが好ましい。

本発明で使用する心線２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、又はアラミド繊維などから構成される撚糸コードが使用できる。

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。

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液には通常の加硫促進剤や加硫剤を添加してもよい。

図２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層３５と、該伸張層３５の下層に接着層３２及び圧縮層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接着層５２に埋設されてなる。そして、前記圧縮層３５にはベルト長手方向に伸びる複数のリブ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、伸張層３５に含有される短繊維はランダム方向に配向している。

そして、図２では、伸張層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。

注水時に伝達性能が低下するのは、Ｖリブドベルトとプーリとの間に水が存在したとき、その水が膜となり、ベルトのスリップを引き起こす。そこで、ベルトのリブの両側面にベルト長手方向に沿って連続して延在する少なくとも一つの凹部を設けることで、その凹部を通って、水が掃き出されることにより、ベルトとプーリとの嵌合部から水の排出が行われる。そうすることで、注水による伝達の低下が防げるのである。

以下、具体的な実施例を伴って説明する。

本実施例で製造したＶリブドベルトでは、アラミド繊維のロープからなる心線を接着層と背面ゴム層との間に埋設し、接着ゴム層の下側に設けた圧縮ゴム層に３個のリブをベルト長手方向に配したものである。また、背面ゴム層は配合する短繊維の長さが１ｍｍ以上である場合、短繊維の配向はベルト周長に対して直角方向に設置する。短繊維の長さが１ｍｍ以下である場合は短繊維の配向はベルト周長に対して平行方向に設置する。

ベルトの製造方法は研磨しなく、金型にてリブ形状及びリブ内に刻設する凹部を成形する方法であり、先ずフラットな円筒金型に２プライのゴム付綿帆布及び接着ゴム層を巻き付け、心線をスピニングし、更に圧縮ゴム層を巻き付けた後、圧縮ゴム層の上に予めリブ形状となるように内面周面にリブ溝を刻設し、又、成形後凹部となる突条をリブ溝に設置した加硫用ジャケットを挿入する。次いで、成形モールドを加硫缶内に入れて加硫した後、筒状の加硫スリーブを成形モールドから取り出す。該スリーブを所定のリブ数となるように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るＶリブドベルトの注水試験を以下の通り行った。
注水試験機の評価に用いた走行試験機は、直径８０ｍｍの駆動プーリ、直径１２０ｍｍの従動プーリ、の２軸から構成したものである。そして、試験機の各プーリにＶリブドベルトを掛架し、駆動プーリの回転数１０００ｒｐｍ、従動プーリを負荷変動させ、ベルトを２％スリップさせたときの伝達トルクを実施例１として、図１に示す凹部を有するＶリブドベルト、実施例２として図３に示す凹部を有するＶリブドベルト、実施例３として図４に示すＶリブドベルトにて試験を行った。その結果を図５に示す。

実施例１〜３は、従来例と比較して２％スリップ時の伝達トルクが向上していることがわかる。

本発明に係るＶリブドベルトの一例を示す断面斜視図である。本発明に係るＶリブドベルトの他の一例を示す断面斜視図である。本発明に係るＶリブドベルトの他の断面形状を示す断面図である。本発明に係るＶリブドベルトの他の断面形状を示す断面図である。本発明に係るＶリブドベルトの注水試験結果を示した図である。

符号の説明

１Ｖリブドベルト
２接着ゴム層
３心線
４圧縮ゴム層
５伸張ゴム層
６リブ部

Claims

内周面にベルト長手方向に延在する複数のリブ部を有し、前記リブ部の両側面にベルト長手方向に延在する凹部を設けたＶリブドベルトであって、ベルト幅方向の断面形状において、前記凹部が前記リブ内に設置され、且つ前記凹部が、前記リブ底面に対し垂直な線と、前記リブ側面を形成する斜線とを、連続的に結ぶ直線又は曲線で構築された形状である、ことを特徴とするＶリブドベルト。