JPH03219147A - Ｖリブドベルト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＶリブベルト及びその製造方法に関し、詳しく
はベルト長手方向に延びる多数の■形リブを有するＶリ
ブドベルトの■形リブ側面の短繊維のみかけの断面積を
多くしたＶリブベルト及びその製造方法に関するもので
ある。

（従来技術） 動力伝動用ベルトたるＶリブベルトは、■ベルトに比べ
ると厚みが薄いため、曲げ応力が少なく、小プーリに対
する使用可能域が広く、コンパクトな設計が可能で、ま
た省エネルギー効果も顕著である。また、■ベルトに比
へ、Ｖリブベルトは駆動時ブーり溝への沈み込みに原因
するベルト張力の低下も少なく、このためベルトライフ
も長くなるなど、多くの長所を備えており、その用途も
自動車、農機、家庭用電化機器など拡大の一途を辿って
いる。

Ｖリブベルトは、以上その一例を示すごとく、多数の長
所を保有しているも、過大な張力や回転変動が加わると
ベルトはスリップしやすく、この結果リブゴムの摩耗、
クラック、脱落の発生などベルトライフを短縮せしめる
原因も多々内在せしめている。

更に、■リブの大きさは、■ベルトに比べて小さいため
、ブーり溝内にはダスト、砂、泥などが溜り易く、これ
が原因で、リブゴムの摩耗がおこり易く、これまたベル
トライフを短縮化する結果となる。

また、最近では機械の静寂性が大きな関心を呼びつつあ
り、Ｖリブベルトを用いた駆動装置より発生する騒音の
問題も無視できない問題点の一つとして加わり、例えば
ベルトのブーり周方向でのスリップによる発音、ベルト
がブーりに対して出入りする折の、ブーり径方向でのス
ティックスリップ摩擦による異音の発生など、騒音に対
する改善要求も高まって来ている。

これらの問題点および改善要求に対処するため、リブゴ
ムの表面を布で被覆したタイプのＶリブベルトは、リブ
ゴム表面の耐摩耗性が良好で騒音レベルを低くするとい
う利点を有しているが、反面リブゴム表面を布で被覆す
る加工方法が困難な事とやや屈曲寿命等が低下する等の
不具合がある。

又、リブゴムの表面に短繊維を吹き付けることも知られ
ているが、短繊維吹き付けの工程が必要になる事と、表
面に吹き付けた短繊維が容易に廣落し、効果の永続性が
乏しく、屈曲寿命の低下という問題点がある。更に、多
層式Ｖベルトのようにリブ部に帆布層を埋設することも
考えられるが、リブが小さいため、加工困難となってい
る。

一方、この種のＶリブベルトの製造方法としては、例え
ば特公昭５２−１５３１０号公報に示すように、円周方
向に多数の■形溝を有する管状の加硫ゴムマトリックス
を円筒状マンドレルに挿入し、そのうえに平らなゴム層
あるいは型付けゴム層を巻き付け、ついで抗張体を螺旋
状を巻き付けて平らなゴム層を部分的に押し込ませ、そ
して上部ゴム層、帆布を順次積層した後、加硫し得られ
た加硫スリーブを個々の多リブベルトに切断する母型法
があり、又特公昭５２−１７５５２号公報に示すように
、マンドレルに帆布、上部ゴム層、抗張体、下部ゴム層
を順次積層した連成形体を成形加硫し、得られた加硫ス
リーブを円筒形表面部分に複数個のＶ形溝を持つ砥石車
によって複数個の■形溝に研磨するグラインダー法があ
り、又特公昭５８−３４６９７号公報に開示されている
ように、伸縮性帆布を用いて、緩やかな波形状に型付け
した加硫スリーブを切削加工する方法等が存在する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記第１の母型法では、型付けしないゴ
ム層を用いると、加硫後、抗張体の位置が降下するため
、ベルトが伸び易くなり、又母型の溝部に位置する抗張
体は谷部に比べて落ち込み易く、加硫後、抗張体の位置
が乱れる欠点がある。

他方、型付ゴムを使用すればこの種の問題点の発生はな
いが、反面工数が増加する。更に、母型法の最も大きな
欠点は、加硫スリーブを母型から取り外すためにかなり
の手数を要し、且つ母型も加熱、圧縮、冷却などの苛酷
な条件下で反復使用されるため、寿命が極めて短縮され
る結果となる。

又、第２の研磨法では、研磨するとラム面と短繊維面が
同一平面上となり、走行中短繊維面上にゴムが覆いかぶ
さり、摩擦係数が高くなり、プーリ径方向へのステイク
スリップが激しくなる。

一方、短繊維の量を増し、摩擦係数を低下させる方法も
考えられるが短繊維の量が増すと、短繊維を均等に混ぜ
る事が困難となり、又屈曲寿命も大巾に低下する恐れが
ある。

更に、第８の母型法と研磨法の併用では、■形リブ部を
帆布にて被覆するに際し、伸縮性帆布の伸縮方向をベル
トの長さ方向に用いるためリブ形の成形が困難となり、
また伸縮性帆布の伸縮方向をベルトの巾方向に用いると
リブの形成は容易になるが、ベルトは屈曲性が悪くなり
、ベルト駆動時の屈曲による発熱、クラックの発生など
の不具合がある。

本発明は前記の如き実情に鑑み、これを解消すべく種々
検討した結果、到達するに至ったもので、その目的とす
るところは、まず第１に■形リブ側面に突出して露出す
る短繊維のみかけ断面積を大きくすることにより、異音
防止を図ることにあり、文筆２として前記所望の構成を
有するＶリブベルトを研磨方法を２段階研磨とすること
により比較的簡単に製造し得る製造方法を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とすると
ころは、内部に抗張体を並列状に埋設し、上面に１〜複
数枚のゴム付帆布を積層貼着した平ベルト下面の長手方
向に短繊維群を横方向に配向混入した複数の■形リブを
一体的に具備してなるベルトであって、前記■形リブの
側面に短繊維がリブゴム表面上に突き出し、且つその繊
維断面積が大きくなるような状態で配設されているＶリ
ブベルトである。

そして、該ベルトのリブ部に配向混入される短繊維はナ
イロン、ビニロン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等
の合成繊維系単独又はこれらと綿、パルプ等の天然繊維
糸との混合糸で、その混入量は合成繊維糸単独の場合は
ゴム１００重量部に対し５〜３０重量部、又合成繊維糸
と天然繊維糸の混合の場合、全混入量は３０重量部であ
って合成繊維糸の混入量がゴム１００重量部に対し３０
重量部未満では、３０重量部に対し不足する重量部を天
然繊維で補充する。

次に本発明の第２の特徴とするところは、ゴム状弾性体
層内に抗張体を埋設し、短繊維を横方向に配向混入した
平ベルト状の加硫スリーブを円周方向に循環走行せしめ
、走行中の該スリブの所定位置に断面Ｖ形の砥石群から
なる研磨ホイールで研磨してＶリブベルトを製造するに
際し、研磨ホイールの回転速度と降下速度及び研磨対象
物の回転速度を各々リブ溝深さの残り０．１〜１．０ｍ
ｍを境として高速研磨から低速研磨に変えて２段階研磨
ずχＶリブベルトの製造方法である。

（実施例） 以下、本発明の具体的な実施の態様について添付図面を
参照しつつ順次説明する。

第１図は本発明の第１の特徴に係るＶリブベルトの部分
斜視図で、Ｖリブベルト本体１は、ポリエステル、ナイ
ロン、芳香族ポリアミド繊維のような低伸度高強力のロ
ーブからなる抗張体２をＮＲ，ＳＢＲ，ＣＲ等の単一材
又はこれらをブレンドしてなる接着ゴム３中に埋設して
、平ベルトを形成しており、前記接着ゴム層３の上に経
緯綿糸で織成されたゴム付帆布４がバイアス状に１〜複
数枚積層貼着されている。５は前記平ベルトの接着ゴム
層３と同材質の■形リブゴム層で、本発明Ｖリブドベル
トの最も特徴をなす部分であり、このＶ形リブゴム層５
中にナイロン、ビニロン、ポリエステル、芳香族ポリア
ミド等のモノフィラメントからなる合成繊維糸単独、又
は綿、パルプ等の天然繊維糸を前記合成繊維糸に所定の
割合で混入した混合糸を３〜ｌＱｍｍ長さにカットした
短繊維群６がゴム１００重量部に対し５〜３０重量部ベ
ルト巾方向に配向埋設されている。

尚、短繊維群６が合成繊維糸と天然繊維糸の混合繊維糸
の場合、合成繊維糸の混入量がゴム１゜０重量部に対し
３０重量部以下の際は、３０重量部に対して不足する重
量部を天然繊維糸で混入するようにすることが必要であ
る。そして、これらの短繊維群６は第２図および第３図
で示すように■リブ側面でリブゴム表面上に突き出し、
且つ突出した短繊維群７の断面積が溶融して花が咲いた
ように広くなって形成されている。この突出した短繊維
群７の断面積が溶融して広くなることは後述の研磨方法
を工夫することで達成されるが、この広くなった断面積
Ｓは、従来の研磨方法による短繊維の断面積Ｓ°（第９
図および第１０図）の１．５〜５倍の範囲となる。その
゛結果法くなった短繊維のカット断面により覆われてい
るリブ側面の全面積に対する割合は４０〜３０％とする
のが好ましい。

ここで、リブ側面に突出し押し広げられた短繊維の断面
積が１．５倍未満ではリブ側面の短繊維の占める割合を
４０％以上とするに必要な短繊維量が多くなり屈曲性を
損なう。又短繊維の断面積が５倍以上では押し広げられ
た部分が強度的に弱くなり、短繊維断面が早期に欠損す
る様になる。

又リブ側面の短繊維の全面積が４０％未満ではゴムとプ
ーリが直接液する部分が多くなり、発音、摩耗に悪影響
を与える。反面３０％以上ではベルトとブーり間の摩擦
係数が小さくなり動力伝達を充分果たさなくなる。

次に、上記の如き本発明Ｖリブベルト１の製造方法につ
いて以下に説明する。

第４図は本発明の第２の特徴に係るＶリブベルトの製造
方法において使用される加硫スリーブの製造工程を示す
部分縦断面図で、円筒型成形ドラムＤの周面に伸縮性を
有するゴム付帆布４をその伸縮方向をベルト長手方向に
くるように１〜複数枚巻付け、次いで上部接着ゴム３°
、低伸度高強力の抗張体ローブ２、下部接着ゴム８゛を
順次巻付け、更に前記接着ゴム８よりも厚みが厚く、短
繊維６を横方向に配向埋設した圧縮ゴムシート８を積層
し、円筒状の未加硫積層体を形成する。

この未加硫積層体は、公知の加圧加熱手段によって加硫
され、巾広の平ベルト状の加硫スリーブ９を得る。この
加硫スリーブ９は成形ドラムＤから取り外され、次の工
程へと移される。

第５図は本発明の第２の特徴に係るＶリブベルトの製造
方法の主要部である研磨、切削工程の製造装置の概略正
面図で、一対の駆動ドラム１０と従動ドラム１１間には
、前記加硫スリーブ９が掛張され、加硫スリーブの表面
側（加硫スリーブの圧縮ゴム層８側）に、より詳しくは
、駆動ドラム１０又は従動ドラム１１のいずれか一方の
ドラム上に研磨ホイール１２が、配設されている。尚、
研磨ホイール１２が配設された側の駆動ドラム１０又は
従動ドラム１１の表面は廃棄可能な保護部材１７にて被
覆されている。

この研磨ホイール１２は、第５図及び第６図に示すよう
に長円筒形で、筒体の表面円周方向に、所用のベルトの
リブ数に応じた複数本の断面Ｖ形の砥石１３が設けられ
、この砥石製研磨ホイール１２は駆動ドラム１０と逆方
向に、場合によっては同一方向に自動回転し、かつ駆動
又は従動ドラムの、矢印をもって示すように、半径方向
へと徐々に移動可能に構成されている。

以上の構成からなる装置において、駆動ドラム１０を駆
動することにより加硫スリーブ９は循環走行する。この
状態にあって、研磨ホイール１２を駆動ドラム１０の回
転方向に逆行させて回転させながら、加硫スリーブ９表
面に押し付け研磨する。

この研磨は、最初から最終研磨深さの０．１〜ｌ、Ｑｍ
ｍ範囲の位置までは研磨ホイール１２の周速を１５ｍ／
ｓｅｃ以上、研磨ホイール１２の押し付け速度を０．３
ｍｍ／ｍｉｎ以上、研磨対象物たる加硫スリーブの回転
速度を０　、０７　ｍ／ｓｅｃ以上の高速研磨とし、最
後の０．１〜１．Ｏｍｍから最後までは研磨ホイール１
２の周速を１５ｍ／ｓｅｃ未満、研磨ホイールの押し付
け速度を０．３ｍｍ／ｍｉｎ未満、加硫スリーブ９の回
転速度を０．０７ｍ／ＳｅＣ未満の低速研磨とする２段
階研磨を行なう。

尚、研磨砥石の表面粗度は高速時及び低速時とも３０〜
２００メツシユ、好ましくは１００〜１２０メツシユと
する。

（実験例） 次に本発明に係る効果を明きからにするため、本発明の
２段階研磨方法によって製造したベルト１と従来の研磨
方法で製造したベルト２１を使って発音解析した実験例
について説明する。この実験において使用したベルトは
５ＰＫ１１０４短繊維は６ｄ（デニール）Ｘ５ｍｍ長さ
のビニロンで混入量はゴム１００重量部に対して２０重
量部で、最終研磨深さより０．５ｍｍの位置までは研磨
ホイールの周速及び押し付け速度を２３．５ｍ／ｓｅｃ
、０゜５ｍｍ／ｍｉｎ、スリーブの回転速度を０．０８
２ｍ／ｓｅｃの条件で高速研磨し、引続き最後の０．５
ｍｍは研磨ホイールの周速及び押し付け速度を６゜５ｍ
／ｓｅｃ、０．　１ｍｍ／ｍｉｎ、スリーブの回転速度
を０　、０１８　ｍ／ｓｅｃの条件で低速研磨する２段
階研磨した第２図に示す■リブ５ｔ−持つ本発明のベル
ト１と、従来の前記高速研磨条件のみで研磨した第９図
に示す■リブ２５を持つ従来のベルト２１とを、第７図
に示す走行試験機、即ち駆動プーリＤｒ１７０ｍｍφ、
従動プーリＤｎ７２ｍｍφに掛架し、初張力９０ｋｇｆ
、回転数２０００ｒｐｍで２０分分間性させ、その後、
回転数６００ｒｐｍに落として、駆動プーリＤｒより１
０ｃｍの位置にマイクロホンＭを置き、発音測定を行な
った。その結果を第８図（イ）（ロ）に示す。

この結果から明らかな様に、高速研磨のみの従来のベル
ト２１は聴感で聞き取れる音となってるが、高速研磨と
低速研磨の２段階研磨のベルトは異音の原因となる４　
ｋＨｚ以上のピークが殆どでておらず非常に静かで、聴
感では殆ど聞きとれず、異音発生の点で非常に効果があ
ることが確認できた。

（効果） 以上のように、本発明に係るＶリブベルト及びそのベル
トを製造するための方法は、短繊維混入量を増やさずに
、リブ側面に突出した短繊維のみかけの露出面積を最大
限にすべく、リブ形成時における研磨を２段階研磨とす
ることにより、ベルトとブーり間の摩擦係数を下げて、
ベルトのプーリ周方向のスリップ及びプーリ径方向のス
ティックスリップを押える事ができ、ベルト走行初期に
発生する異音（４ｋＨｚ以上）を確実に防止するこ４゜ とが可能となり、静寂性の関心が高まっている自動車用
のベルトとして好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＶリブベルトの部分斜視図、第２
図は第１図の■−ナブ部を主体とした拡９・　・ １０・ １１　・ １２・ １３・ 加硫スリーブ ・駆動ドラム ・従動ドラム ・研磨ホイール ・Ｖ形砥石 ４図は本発明の加硫スリーブの製造工程を示す部分縦断
面図、第５図は本発明のＶリブベルト製造工程の概略正
面図、第６図は研磨ホイールのリブ溝形成時の縦断面図
、第７図は発音走行試験機の説明図、第８図は発音走行
試験の結果を示すグラフ、第９図は従来の製法で作った
第２図相当図、第１０図は従来の製法で作った第３図に
相当する写真である。 １・・・Ｖリブベルト本体 ２・・・抗張体ロープ ５・・・７９７部 ６・・・短繊維 ７・・・短繊維の突出溶融した先端部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に抗張体を並列状に埋設し、上面に１〜複数枚
   のゴム付帆布を積層貼着した平ベルト下面の長手方向に
   短繊維群を横方向に配向混入した複数のＶ形リブを一体
   的に具備してなるベルトであつて、前記Ｖ形リブの側面
   に短繊維がリブゴム表面上に突き出し、且つその繊維断
   面積が大きくなるような状態で配設されていることを特
   徴とするＶリブドベルト。 ２、短繊維がナイロン、ビニロン、ポリエステル、芳香
   族ポリアミド等の合成繊維系単独又はこれらと綿、パル
   プ等の天然繊維糸との混合糸である請求項１記載のＶリ
   ブドベルト。 ３、合成繊維系単独の混入量はゴム１００重量部に対し
   、５〜３０重量部の範囲である請求項１、２記載のＶリ
   ブドベルト。 ４、混合糸の混入量は、合成繊維糸の混入量がゴム１０
   ０重量部に対し、３０重量部以下の場合、３０重量部に
   対して不足する重量部を天然繊維を混合する請求項１、
   ２記載のＶリブドベルト。 ５、ゴム状弾性体層内に抗張体を埋設し、短繊維を横方
   向に配向混入した平ベルト状の加硫スリーブを円周方向
   に循環走行せしめ、走行中の該スリーブの所定位置に断
   面Ｖ形の砥石群からなる研磨ホィールで研磨してＶリブ
   ドベルトを製造するに際し、研磨ホィールの回転速度と
   降下速度及び研磨対象物の回転速度を各々リブ溝深さの
   残り０．１〜１．０ｍｍを境として高速研磨から低速研
   磨に変えて２段階研磨することを特徴とするＶリブドベ
   ルトの製造方法。 ６、低速研磨は、研磨ホィールの周速１５ｍ／ｓｅｃ未
   満、研磨ホィールの押し付け速度０．３ｍｍ／ｍｉｎ未
   満及び研磨対象物の回転速度０．０７ｍ／ｓｅｃ未満で
   ある請求項５記載のＶリブベルトの製造方法。