JPWO2018142843A1 - 摩擦伝動ベルト - Google Patents

Abstract

摩擦伝動ベルトは、ゴム組成物により形成されたベルト本体（１０）がプーリに巻き掛けられて動力を伝達する。ベルト本体（１０）における少なくともプーリ接触側の表面は、編布（１４）によって被覆されている。編布（１４）を構成する糸は、進行方向を反転しながら延びており、進行方向を反転させる反転部分（２２）と、当該反転部分（２２）同士の間を繋いで延びる直進部分（２３）とを有する。編布（１４）は、反転部分（２２）よりも表面側に位置する直進部分（２３）を有するようにプーリ接触側の表面を被覆している。

Description

本開示は、摩擦伝動ベルトに関する。

エンジン、モーター等の回転動力を伝達する手段として、駆動側と従動側との回転軸にプーリ等を固定させて設けると共に、それぞれのプーリにＶリブドベルト、Ｖベルト等の伝動ベルトを掛け渡す方法が広く用いられている。このような伝動ベルトは、例えば、運転中に被水した際にスティック−スリップ等と呼ばれる現象を起こすこと、つまり、伝動ベルトとプーリとの間においてスリップが生じ、異音を発生させることが知られている。このような伝動ベルトのスリップ音は、装置の噪音の原因となることから、種々の対策が検討されている。

例えば、特許文献１には、ベルト本体全体が筒状の外皮布にて覆われたＶベルト、平ベルト等が開示され、外皮布として編物を用いても良いとされている。

特開平５−２７２５９３号公報

しかしながら、前記特許文献１については、異音を抑制するという点については満足のいくものではなく、更なる改善が求められている。

以上から、本開示の伝動ベルトの目的は、被水時等における異音抑制の効果を更に改善することである。

前記課題を解決するための本開示の摩擦伝動ベルトは、ゴム組成物により形成されたベルト本体がプーリに巻き掛けられて動力を伝達する摩擦伝動ベルトである。ベルト本体における少なくともプーリ接触側の表面は、編布によって被覆されている。編布を構成する糸は、進行方向を反転しながら延びており、進行方向を反転させる反転部分と、当該反転部分同士の間を繋いで延びる直進部分とを有する。編布は、反転部分よりも表面側に位置する直進部分を有するようにプーリ接触側の表面を被覆している。

本開示の摩擦伝動ベルトによると、そのプーリ接触部分を被覆する編布の糸が概ねベルトの幅方向に延び且つ表面に露出した部分を有する。当該部分の糸がベルトの被水時に水を掻き取る効果を発揮するので、スティックスリップ異音を抑制することができる。

図１は、本開示の一実施形態における例示的Ｖリブドベルトを模式的に示す図である。 図２は、図１のＶリブドベルトの補強布として用いる平編布を模式的に示す図である。 図３は、図１のＶリブドベルトの補強布として用いるゴム編布を模式的に示す図である。 図４は、図１のＶリブドベルトの補強布として用いるパール編布を模式的に示す図である。 図５は、筒状に縫い合わせた編布について、編布を構成する糸の向きの違いによる２種を示している。 図６は、図１のＶリブドベルトの製造方法を説明する図である。 図７は、図６に続いて、図１のＶリブドベルトの製造方法を説明する図である。 図８は、注水伝動能力試験に用いるベルト走行試験装置のプーリレイアウトを示す図である。 図９は、注水伝動能力試験の結果を示すグラフである。 図１０は、異音評価試験に用いるベルト走行試験装置のプーリレイアウトを示す図である。

以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

（Ｖリブドベルト）
図１は、本実施形態の例示的ＶリブドベルトＢを示す。このＶリブドベルトは、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、ベルト外周側の接着ゴム層１１と、ベルト内周側の圧縮ゴム層１２との二重層に構成されたベルト本体１０を備えている。ベルト本体１０のベルト外周側表面には、背面ゴム層１７が貼設されている。ベルト本体１０のリブ側の表面には、リブ側補強布として編布１４が設けられている。また、接着ゴム層１１には、心線１６が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。以下、それぞれの構成要素を説明する。

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である。接着ゴム層１１は、原料ゴム成分に種々の配合剤が配合されたゴム組成物により形成されている。

接着ゴム層１１を構成するゴム組成物の原料ゴム成分としては、例えば、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）等のエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリルニトリルゴム（ＨＮＢＲ）等が挙げられる。これらのうち、耐熱性及び耐寒性の点で優れた性質を示す観点から、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。

接着ゴム層１１に用いる配合剤としては、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、カーボンブラック等の補強材、充填材等が挙げられる。接着ゴム層１１を構成するゴム組成物には、短繊維が配合されていてもよいが、心線１６との接着性の点からは短繊維が配合されていないことが好ましい。尚、接着ゴム層１１を形成するゴム組成物は、原料ゴム成分に配合剤を配合し、混練した未架橋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。

次に、心線１６は、接着ゴム層１１にベルト長さ方向に伸びると共に、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１６は、ポリエステル繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリケトン繊維等の撚り糸１６’で構成されている。心線１６は、例えば外径が０．７〜１．１ｍｍである。心線１６には、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。

次に、圧縮ゴム層１２には、複数のＶリブ１３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１３は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略三角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１３は、例えば、リブ高さが２．０〜３．０ｍｍ、基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍである。また、リブ数は、例えば、３〜６個である（図１では、リブ数が６）。

また、圧縮ゴム層１２は、原料ゴム成分に種々の配合剤が配合されたゴム組成物により形成されている。

圧縮ゴム層１２を構成するゴム組成物の原料ゴム成分としては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）等のエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリルニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。これらのうち、耐熱性及び耐寒性の点で優れた性質を示す観点から、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。

圧縮ゴム層１２に用いる配合剤としては、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、カーボンブラック等の補強材、充填材、短繊維等が挙げられる。尚、圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物は、原料ゴム成分に配合剤を配合し、混練した未架橋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を構成するゴム組成物に配合される短繊維としては、例えば、ナイロン短繊維、ビニロン短繊維、アラミド短繊維、ポリエステル短繊維、綿短繊維等が挙げられる。短繊維は、例えば、長さが０．２〜５．０ｍｍ、及び、繊維径が１０〜５０μｍである。短繊維は、例えば、ＲＦＬ水溶液等に浸漬した後に加熱する接着処理が施された長繊維を、長さ方向に沿って所定長に切断することにより製造される。短繊維のうち一部分は、Ｖリブ１３表面に分散して露出していてもよく、Ｖリブ１３表面に露出した短繊維は、Ｖリブ１３表面から突出していてもよい。

接着ゴム層１１と圧縮ゴム層１２とは、別々のゴム組成物により形成されていても良いし、全く同じゴム組成物により形成されていても良い。

次に、背面ゴム層１７は、接着ゴム層１１と同様の原料ゴム成分及び配合剤から成るゴム組成物により形成される。ただし、ベルト背面と平プーリとの接触により粘着が生じるのを抑制する観点から、背面ゴム層１７は、接着ゴム層１２よりもやや硬めのゴム組成物によって形成されていることが好ましい。また、背面ゴム層１７の厚さは例えば０．４ｍｍ〜０．８ｍｍである。背面ゴム層１７の表面には、ベルト背面が接触する平プーリとの間で生じる音を抑制する観点から、織布の布目が転写されていることが好ましい。

尚、背面ゴム層１７に代えて、背面側補強布を用いることも可能である。この場合、背面側補強布は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸を用い、平織、綾織、朱子織等に製織した布材料、編物、不織布等により構成される。背面側補強布は、ベルト本体に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理、及び／又は、ベルト本体１０側となる表面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理が施される。

次に、ベルト本体１０のリブ側表面を被覆する編布１４は、例えば、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿、ナイロン繊維等を仮撚加工（ウーリー加工）して得られる糸（ウーリー加工糸）、又は、ポリウレタン弾性糸を芯糸としてカバーリング糸でカバーリングした糸（カバーリングヤーン）等を編布としたものである。

編布１４は、ＲＦＬ層によって繊維表面が被覆されている。ＲＦＬ被膜は、摩擦係数低下剤を分散された状態にて含有している。摩擦係数低下剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が挙げられる。これらのうち、摩擦係数低下剤としては、最も摩擦係数低下の効果が高いポリテトラフルオロエチレンの粒子が配合されていることが好ましい。

編布１４が摩擦係数低下剤を含有したＲＦＬ被膜によって表面被覆されているので、ダストやサビが発生する環境下で使用された場合でも、編布１４の内部にまでダストやサビが付着することがなく、低摩擦係数の状態を維持することができる。そのため、摩擦係数が大きくなってベルトが早期に摩耗する問題、摩擦係数が大きいことによって異音が発生する問題等を解決することができる。

編布１４について、具体例の１つを図２に示す。図２は、Ｖリブドベルトのリブ側表面を観察した時の編布１４を拡大して示している。また、図２の縦方向及び横方向が、それぞれ、Ｖリブドベルトの幅方向及び走行方向に対応する。編布には様々な種類があり、図２に示す編布１４は、平編又は天竺編と呼ばれるものである。また、編布には縦編と横編との区別があるが、平編は横編の１種である。

編布１４を構成する糸２１は、Ｖリブドベルトの幅方向（図の縦方向）に往復するように反転（蛇行）しながら、Ｖリブドベルトの走行方向（図の横方向）に延びている。このことから、糸２１は、糸の進行方向を反転させる反転部分２２と、反転部分２２同士の間を繋いで延びる直進部分２３とを有する。糸２１がＶリブドベルトの幅方向に往復するように蛇行しているので、直進部分２３はＶリブドベルトの概ね幅方向に延びている。直進部分２３は、厳密に幅方向に延びていても良いが、図２等に示すように通常は編布における糸の絡み方に応じて幾分斜めになっても良く、このことを「概ね幅方向」と称している。また、幅方向寄りに（つまり、走行方向よりも幅方向に近い方向に）延びているとも言える。

尚、図２では反転部分２２はベルトの走行方向（図２の左右方向）に糸２１が真っ直ぐ延びる部分を有するように示されているが、これには限らず、全体的に緩やかにカーブ進行方向を反転させていてもよい。また、直進部分２３の「直進」とは反転部分２２において糸２１が向きを変えることとの比較において、概ね同じ方向に延びることを意味し、厳密に直線状に延びるということではない（図２においても、僅かにＳ字状にカーブしている）。

ここで、編布の種類により、糸の絡まり方は異なる。図２に示す平編布において、直進部分２３は、常に反転部分２２の上（図面において、紙面の手前側）を通っている。平編布の場合、このように直進部分２３が上になっている側が表、その反対側が裏である。

図２のように、Ｖリブドベルトにおいて、直進部分２３が反転部分２２よりも表面側（ベルト本体１０とは反対側）に出ている部分を有するように、編布１４を配置する。図２では編布１４は平編布であるから、布の表を表面側に向けて配置する。これにより、ベルトの最も表面に位置し、概ねベルトの幅方向に延びる糸が存在するようになる。このような、ベルト表面に位置し且つベルトの幅方向に延びる部分の糸（直進部分２３）は、ベルト走行中に被水した際に、水を掻き取る効果を発揮する。この結果、ベルトの被水による伝動能力の低下を抑制する効果があり、ひいてはスティックスリップ異音を抑制することができる。

ここで、仮に編布１４の向きを９０℃変更し、直進部分２３が概ねベルトの走行方向に延びるようにしたとする。この場合、ベルトの走行方向と直進部分２３の延びる方向が概ね一致しているので、直進部分２３が水を掻き取る効果は発揮されず、スティックスリップ異音を抑制する効果も発揮されない。

また、仮に編布１４を裏返しにしたとすると、直進部分２３は、反転部分２２ａよりも下になる。この場合、ベルト表面に位置し、概ねベルトの幅方向に延びる部分の糸は存在しないことになる。従って、この場合にも、スティックスリップ異音を抑制する効果は発揮されない。直進部分２３は反転部分２２よりも長い（例えば２倍程度）こと、反転部分２２は図２に示すほど真っ直ぐに伸びている部分を有するとは限らないこと等から、直進部分２３を表に出すことで水を掻き取る効果が発揮される。

尚、糸２１の蛇行により構成される編目の１つの段２４ｂは、段２４ａ及び段２４ｂと隣接しており、それぞれの糸２１が絡み合っている。１つの段における直進部分２３は、隣接する段における直進部分２３と連続的に配置されている。個々の直進部分２３の延びる方向はＶリブドベルトの幅方向（図の上下方向）に対して角度を有しているが、各段の直進部分２３の連続は、Ｖリブドベルトの幅方向に延びている。このように直進部分２３がＶリブドベルトの幅方向に連続していることにより、水の掻き取り効果が更に向上する。

また、編布１４の厚さは、例えば０．２〜１．０ｍｍである。また、編布１４の糸の密度は、編み目の数として、Ｖリブドベルトの進行方向が５５〜８０／２．５４ｃｍで且つ幅方向が４０〜７０／２．５４ｃｍである。

図２では、編布１４の糸２１の繋がり全体（反転部分２２及び直進部分２３）を描いているが、ＶリブドベルトＢのリブ側表面において、編布１４は部分的にベルト本体１０のゴムに埋め込まれていてもよい。このとき、糸２１の直進部分２３が反転部分２２よりも表面側に位置しているので、例えば反転部分２２はゴムに埋め込まれ、直進部分２３はゴムから突出した状態となる。このように、Ｖリブドベルトのリブ側表面において、概ねベルトの幅方向に延びる直進部分２３がゴムから突出し、水を掻き取る効果を発揮する。

次に、図３には、編布１４の他の例として、ゴム編布を示している。ゴム編では、糸２１の蛇行の１往復毎に、直進部分２３と反転部分２２との上下関係が逆になる。つまり、図３において、斜線を付けて示す直進部分２３ａは、図２の平編と同様に、反転部分２２ａよりも上（Ｖリブドベルトの表面側）に位置している。しかし、そのベルト走行方向（図では左右）の隣の部分では、直進部分２３ａは、反転部分２２ａよりも下になっている。

このようなゴム編の布においても、直進部分２３ａの一部は反転部分２２ａよりも上になっているのであるから、そのような直進部分２３ａは、水を掻き取る効果を発揮する。また、当該部分は、編布１４の一部をベルト本体１０のゴムに埋め込む場合にも、ゴムから突出した状態にすることができる。ゴム編の場合、ベルトの表面に位置する直進部分は平編の場合に比べて半分になるので、異音を抑制する効果は小さくなる場合がある。しかしながら、ゴム編は平編に比べて布地の性質が異なる（例えば、横方向の伸縮性が大きい）。従って、ベルトに要求される特性、ベルト製造上の都合等により、ゴム編を用いることも考えられる。

次に、図４には、編布１４の更に他の例として、パール編を示している。パール編では、１つの段の糸２１に含まれる直進部分２３ｂは、隣接する２つの段の一方に含まれる反転部分２２ｂよりも下に位置し、且つ、他方の段に含まれる反転部分２２ｂよりも上に位置する。この場合にも、反転部分２２ｂよりも上に位置する直進部分２３ｂが存在するので、当該部分は、水を掻き取る効果、ひいては異音を抑制する効果を発揮する。パール編の場合も、平編に比べるとベルトの表面に位置する直進部分２３ｂは少ないので、異音を抑制する効果は小さくなる場合がある。しかし、パール編も平編、ゴム編とは異なる性質を有する（例えば、縦横の伸縮性が大きい）ので、ベルトに要求される特性、ベルト製造上の都合等により、パール編を用いることも考えられる。

編布の種類には他にも様々存在するが、どのような種類であっても、ベルトの幅方向に伸びる糸の直進部分が表面に存在するように配置することにより、水の掻き取り効果を発揮させることができる。例えば、ダブルニット、両面編等により、裏、表の両面が平編の表面と同様の構成となった編布を用いても良い。

また、図２〜図４はいずれも横編布を示しているが、縦編布を用いることも可能である。縦編布の場合、糸が、ベルトの幅方向に往復（行き戻り）するように進行方向を反転しながら、全体的にベルト幅方向に進行する。この場合も、概ねベルトの幅方向に延びる直進部分が存在するので、これが反転部分よりも表面側に位置するように編布を用いれば良い。

――Ｖリブドベルトの製造方法――
次に、本実施形態のＶリブドベルトＢの製造方法について、図５〜図７を参照して説明する。

―ベルト本体の材料の準備―
公知の方法によって、接着ゴム層１１及び圧縮ゴム層１２を形成するための接着ゴム材料１１ａ’、１１ｂ’、及び圧縮ゴム材料１２’を作製し、また、心線１６となる撚り糸１６’公知の接着処理を行う。

―補強布の調製―
まず、ニット布１４’にＲＦＬ接着処理を行うためのＰＴＦＥ含有ＲＦＬ水溶液を調製する。ＰＴＦＥ含有ＲＦＬ水溶液は、レゾルシンとホルマリンとの初期縮合物にラテックスを混合したものに、更にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の摩擦係数低下剤を配合して調製する。ＲＦＬ水溶液の固形分については、例えば、１０〜３０質量％である。レゾルシン（Ｒ）とホルマリン（Ｆ）とのモル比については、例えばＲ／Ｆ＝１／１〜１／２である。ラテックスとしては、例えば、エチレンプロピレンジエンモノマーゴムラテックス（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴムラテックス（ＥＰＲ）、クロロプレンゴムラテックス（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴムラテックス（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴムラテックス（Ｘ−ＮＢＲ）等が挙げられる。レゾルシンとホルマリンとの初期縮合物（ＲＦ）とラテックス（Ｌ）の質量比については、例えば、ＲＦ／Ｌ＝１／５〜１／２０とする。摩擦係数低下剤は、例えば、配合量がＲＦＬ固形分１００質量部に対して１０〜５０質量部である。

このＲＦＬ水溶液にニット布１４’を浸漬した後、乾燥炉を用いて１２０〜１７０℃で加熱乾燥する。このとき、ＲＦＬ水溶液の水分が飛散すると共にレゾルシンとホルマリンとの縮合反応が進行し、ニット布１４’の表面を被覆するようにＲＦＬ被膜が形成される。ＲＦＬ付着量は、例えば、ニット布１４’の１００質量部に対して５〜３０質量部である。

続いて、ＲＦＬ被膜で表面被覆されたニット布１４’を、筒状に成形する。

このためには、ニット布１４’を所定長毎に切断し、その切断片の両端辺同士を揃えるようにして折りたたんで重ね、それらの両端辺の位置を超音波加熱装置の上にセットすると共に、それらの上方にカッターを取り付ける。そして、超音波加熱装置によって高周波数（例えば、１０〜３０ＫＨｚ）の振動を与えると共に熱圧着し、同時にカッターでその熱圧着した部分を切断し、折りたたまれた状態のニット布１４’を広げることにより、
筒状のニット布が形成される。

この際のニット布の切断及び接続の方法によって、筒状のニット布１４’において、当該布を構成する糸２１の直進部分２３の向きを設定することができる。つまり、図５に模式的に示すように、糸２１が幅方向に往復するように蛇行している（従って、糸の直進部分２３は幅方向に延びている）筒状ニット布１４ａと、糸２１が周方向に往復するように蛇行している（糸の直進部分２３は周方向に延びている）筒状ニット布１４ｂとを作ることができる。

尚、筒状ニット布１４ａ及び１４ｂにおいて、布を筒状に接続するジョイント部２５は、ベルト幅方向に対して平行に設けてもよい。つまり、ニット布を長方形状に切断し、切断部分同士を接続して筒とする。この場合は、布目方向に沿った裁断及び接合となるので、最も簡易に筒状ニット布を製造できる利点がある。これに対し、図５に示すように、ジョイント部２５を斜めに設けても良い。これは、ニット布を平行四辺形に切断して筒状に接続することにより実現できる。このようにすると、ベルトの使用時（逆曲げ時）にリブ先端のジョイント部２５にかかる応力を分散でき、耐クラック性を向上できるという利点がある。従って、接続作業の簡易さ及び耐クラック性を考慮し、必要に合わせて接続方法を選択することができる。

−Ｖリブドベルトの成形−
次に、ＶリブドベルトＢの製造方法を、図６及び図７に基づいて説明する。

ここでは、ベルト成形装置３０を使用する。ベルト成形装置３０は、円筒状のゴムスリーブ型３１と、それを嵌合する円筒状外型３２とを備える。

ゴムスリーブ型３１は、例えばアクリルゴム製の可撓性のものであり、円筒内側から高温の水蒸気を送りこむ等の方法によってゴムスリーブ型３１を半径方向外方に膨らませ、円筒状外型３２に圧接させることができる。ゴムスリーブ型３１の外周面は、例えば、ＶリブドベルトＢの背面側となる面を平滑に成形するための形状となっている。ゴムスリーブ型３１は、例えば、外径が７００〜２８００ｍｍ、厚さが８〜２０ｍｍ、及び高さが５００〜１０００ｍｍである。

円筒状外型３２は、例えば金属製のものであり、内側面に、ＶリブドベルトＢのＶリブ１３を形成するための断面略三角形の突条部３２ａが、周方向に伸びると共に高さ方向に並ぶようにして設けられている。突条部３２ａは、例えば、高さ方向に１４０本並べて設けられている。円筒状外型３２は、例えば、外径が８３０〜２９３０ｍｍ、内径（突条部３２ａを含まない）が７３０〜２８３０ｍｍ、高さが５００〜１０００ｍｍ、突条部３２ａの高さが２．０〜２．５ｍｍ、及び突条部３２ａの一つ当たりの幅が３．５〜３．６ｍｍである。

このベルト成形装置３０に順次ベルト材料をセットする。まず、背面ゴム層１７となる筒状のゴムシート１７’をゴムスリーブ型３１に嵌めた後、シート状の接着ゴム材料１１ａ’を巻き付けると共に撚り糸１６’を周方向に伸びるように複数巻き付ける。このとき、ゴムスリーブ型３１の高さ方向にピッチを有する螺旋を形成するように撚り糸１６’を巻き付ける。次いで、撚り糸１６’の上からシート状の接着ゴム材料１１ｂ’を巻き付け、更に、シート状の圧縮ゴム材料１２’を巻き付ける。そして、圧縮ゴム材料１２’の上からニット布１４’（筒状ニット布１４ａ又は１４ｂ）を嵌めこむ。このとき、図６に示すように、ゴムスリーブ型３１の方から順に、ゴムシート１７’、接着ゴム材料１１ａ’、撚り糸１６’、接着ゴム材料１１ｂ’、圧縮ゴム材料１２’、及びニット布１４’が積層された状態となっている。更に、これらの外側に円筒状外型３２を取り付ける。

続いて、円筒状外型３２をゴムスリーブ型３１に取り付けた状態において、ゴムスリーブ型３１に、例えば高温の水蒸気を送りこんで熱及び圧力をかける。これより、ゴムスリーブ型３１を膨らませて円筒状外型３２に圧接させ、ゴムスリーブ型３１と円筒状外型３２とでベルト材料を挟み込む。このときベルト材料は、例えば、温度が１５０〜１８０℃となっており、半径方向外方に０．５〜１．０ＭＰａの圧力がかかった状態となっている。そのため、ゴム成分が流動すると共に架橋反応が進行し、ニット布１４’及び撚り糸１６’への接着反応も進行し、更に、Ｖリブ１３形成部である円筒状外型３２の内側面の突条部３２ａによってＶリブ１３の間のＶ溝が成形される。このようにしてＶリブ付ベルトスラブ（ベルト本体前駆体）が成形される。

尚、ニット布１４’は、Ｖリブ付きベルトスラブのリブ側の表面に配置される（図１に示す編布１４と同様）。ニット布１４’の糸は、部分的にはゴム層に埋め込まれていても良い。しかし、ゴム成分が流動する際にニット布１４’を通り抜けてしまい、ニット布１４’がゴム層の中に完全に埋め込まれた状態になるのは避ける。これは、一般に行われていることであるが、ニット布１４’の特性（糸の密度、伸縮性等）、ゴムの特性、処理の温度、圧力等を適性に選ぶことにより実現できる。

最後に、Ｖリブ付ベルトスラブを冷却してからそれをベルト成形装置３０から取り外す。その後、取り外したＶリブ付ベルトスラブを例えば１０．６８〜２８．４８ｍｍの幅に輪切りし、それぞれの表裏を裏返す。これによってＶリブドベルトＢが得られる。

尚、本実施形態ではシート状の接着ゴム材料１１’及び圧縮ゴム材料１２’をゴムスリーブ型３１に巻き付けてセットしたが、予め筒状に成形したものをゴムスリーブ型３１に嵌めてセットしてもよい。

また、ベルト成形装置３０は、円筒状外型３２の内側面にＶリブドベルトＢのＶリブ１３を形成するためのＶ溝が設けられたものとして説明したが、特にこれに限られるものではない。例えば、ゴムスリーブ型の外周側面にＶリブドベルトＢのＶリブ１３を形成するための突条部が設けられると共に円筒状外型３２の内周面はＶリブドベルトＢの背面を成形するために平滑に設けられたものであってもよい。この場合、ニット布１４’、圧縮ゴム材料１２’、接着ゴム材料１１’、撚り糸１６’、接着ゴム材料１１’、ゴムシート１７’、の順にゴムスリーブ型３１への巻き付けを行う。

尚、以上ではＶリブドベルト及びその製造方法として説明したが、これには限られず、平ベルト、Ｖベルト等であっても良い。

（試験評価用ベルト）
以下の通り、試験評価用ベルトとして２通りのＶリブドベルトＢを作成した。

―ベルト本体の材料の準備―
接着ゴム層を形成するための接着ゴム材料として、ＥＰＤＭ（ＪＳＲ社製、商品名：ＪＳＲ ＥＰ１２３）を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対し、カーボンブラック（旭カーボン社製、商品名：旭＃６０）５０質量部、可塑剤（日本サン石油社製、商品名：サンフレックス２２８０）１５質量部、架橋剤（日本油脂社製、商品名：パークミルＤ）８質量部、老化防止剤（川口化学工業社製、商品名：アンテージＭＢ）３質量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製、商品名：酸化亜鉛二種）６質量部、及びステアリン酸（花王社製、商品名：ステアリン酸）１質量部を配合して混練した未加硫ゴム組成物を調製した。ロールを用いて、この未架橋ゴム組成物を厚さ０．４５ｍｍのシート状に加工した。

また、圧縮ゴム層を形成するための圧縮ゴム材料として、ＥＰＤＭを原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対して、カーボンブラック５５質量部、可塑剤１５質量部、架橋剤８質量部、老化防止剤３質量部、酸化亜鉛６質量部、及びステアリン酸１質量部を配合して混練した未加硫ゴム組成物を調製した。ロールを用いて、この未架橋ゴム組成物を厚さ０．７ｍｍのシート状に加工した。

同様にして、背面ゴム層を形成するための未架橋ゴム組成物からなるシートを作成した。

また、心線を形成するための撚り糸としては、ポリエステル繊維の撚り糸を準備し、これにＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱乾燥する処理を行った。

―ニット布の調製―
以下の手順に従って、リブ側補強布である編布１４となるニット布を調製した。

使用したニット布は、ウレタン弾性糸を６−ナイロン糸にてカバリングした糸を用いた平編（天竺編）の編布である。ウレタン弾性糸の繊度は２２デニール（２４．４ｄｔｅｘ）であり、６−ナイロン糸は繊度が７８デニール（８６．７ｄｔｅｘ）で且つフィラメント数が５２本である。また、ニット布の編みの密度は、６６本／２．５４ｃｍ及び７０本／２．５４ｃｍである。ニット布の厚さは０．５２ｍｍである。

このようなニット布にＲＦＬ接着処理を行うためのＰＴＦＥ含有ＲＦＬ水溶液を調製した。具体的には、レゾルシン（Ｒ）とホルマリン（Ｆ）とを混合し、水酸化ナトリウム水溶液を加えて攪拌し、ＲＦ初期縮合物（Ｒ／Ｆモル比＝１／１．５）を得た。そして、ＲＦ初期縮合物にＶＰラテックス（Ｌ）をＲＦ／Ｌ質量比＝１／８となるよう混合し、更に、水を加えて固形分濃度２０％となるよう調整した後、さらに、ＲＦＬ固形分１００質量部に対してＰＴＦＥ（ＡＧＣ社製、商品名：フルオンＰＴＦＥ ＡＤ９１１、ＰＴＦＥ平均粒子径０．２５μｍ、ＰＴＦＥ６０質量％含有）３０質量部を配合し、２４時間攪拌を行ってＰＴＦＥ含有ＲＦＬ水溶液を調製した。このＰＴＦＥ含有ＲＦＬ水溶液にニット布を浸漬して加熱乾燥する処理を行うことにより、ニット布の表面にＲＦＬ被膜を形成した。

続いて、ＲＦＬ接着処理済みのニット布の端部（ジョイント部）同士を、超音波振動（振動数約８０ＫＨｚ）を与えながら熱圧着することにより、ニット布を筒状に成形した。

ここで、図５にて説明したように、ニット布を構成する糸２１の直進部分２３が幅方向を向いている筒状ニット布１４ａと、周方向を向いている筒状ニット布１４ｂとを作製した。また、平編であるニット布について、表を外に向けるようにした。

ベルト成形装置３０のゴムスリーブ型３１に、背面ゴム層１７となるゴムシート、接着ゴム層を形成するための未架橋ゴム材料、撚り糸、を順に巻き付け、次いで、接着ゴム層を形成するための未架橋ゴム材料、圧縮ゴム層を形成するための未架橋ゴム材料、及び、上記の接着処理を行った筒状ニット布１４ａ及び１４ｂを巻き付けた。

次いで、Ｖ溝が設けられた円筒状外型３２をベルト材料の上からゴムスリーブ型に嵌めて膨張させ、ゴムスリーブ型３１側に押圧すると共にゴムスリーブ型３１を高熱の水蒸気等により加熱した。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、リブ側ニット補強布のゴムへの接着反応も進行した。これにより、筒状のベルト前駆体が得られた。

最後に、このベルト前駆体をベルト成形装置３０から取り外し、長さ方向に、幅１０．６８ｍｍ（３ＰＫ：リブ数が３）又は幅２１．３６（６ＰＫ：リブ数が６）となるように幅切りし、表裏を裏返すことによってＶリブドベルトを得た。

糸２１の直進部分２３が幅方向を向いている筒状ニット布１４ａを用いた場合、製造されるＶリブドベルトにおいて、直進部分２３はベルトの幅方向を向いているようになる。これを、実施例のＶリブドベルトとした。

糸２１の直進部分２３が周方向を向いている筒状ニット布１４ｂを用いた場合、製造されるＶリブドベルトにおいて、直進部分２３はベルトの走行方向を向いているようになる。これを、比較例のＶリブドベルトとした。

（試験評価方法）
――注水伝動能力試験――
図８に、注水伝動能力試験に用いたベルト走行試験機４０のプーリレイアウトを示す。

ベルト走行試験機４０は、プーリ径１２１．６mmのリブプーリである駆動プーリ４１と、その右方に配置されたプーリ径１４１．５mmのリブプーリである従動プーリ４２と、その右上方に配置されたプーリ径７７．０mmのリブプーリである従動プーリ４３と、その左上方に配置されたプーリ径６１．０mmのリブプーリである従動プーリ４５とを備える。更に、従動プーリ４３と従動プーリ４５との間に配置されたプーリ径７６．２mmの平プーリであるアイドラプーリ４４と、従動プーリ４５と駆動プーリ４１との間に配置されたプーリ径７６．２mmの平プーリであるアイドラプーリ４６とを備える。ベルト走行試験機４０は、Ｖリブドベルトのリブ側がリブプーリである駆動プーリ４１、従動プーリ４２、従動プーリ４３及び従動プーリ４５に接触すると共に、背面側が平プーリであるアイドラプーリ４４及びアイドラプーリ４６と接触するように構成されている。

従動プーリ４５により７０６Ｎ（７２kgf）のベルト張力を加え、従動プーリ４２におけるプーリ接触角度３９°、雰囲気温度２１℃とした。また、駆動プーリ４１と従動プーリ４２との間の部分において、Ｖリブドベルトに注水量３００ml/minで注水した。駆動プーリ４１の回転数は８００rpm、従動プーリ４２の回転数は９３１rpmとした。プーリの回転方向は、図８において駆動プーリ４１を傍の矢印のように右回転させる方向であり、駆動プーリ４１から離れたＶリブドベルトはアイドラプーリ４６に向かう。

試験結果について、図９に示す。

図９に示される通り、実施例のＶリブドベルト（糸の直進部分２３がベルトの概ね幅方向に延びている）の方が、比較例のＶリブドベルト（直進部分２３がベルトの概ね走行方向に延びている）よりも大きなトルクを実現している。具体的に、実施例及び比較例のいずれにおいてもスリップ率が１％程度の時にトルクは最大となっており、実施例のトルクは８Ｎｍ程度であって、比較例の６Ｎｍ程度に比べて２５％程度大きくなっている。

――異音評価試験――
図１０に、異音評価試験に用いたベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。

ベルト走行試験機５０は、プーリ径１４６ｍｍのリブプーリである駆動プーリ５１（ＤＲ）と、その右下方に配置されたプーリ径１２５ｍｍのリブプーリである従動プーリ５２（ＤＮ１）と、その上方に配置されたプーリ径１２０ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ５３（ＩＤ１）と、その右上方に配置されたプーリ径５８ｍｍのリブプーリである従動プーリ５４（ＤＮ２）と、その左方に配置されたプーリ径９５ｍｍの平プーリであるアイドラプーリ５５（ＩＤ２）とを備える。ベルト走行試験機５０は、Ｖリブドベルトのリブ側がリブプーリである駆動プーリ５１、従動プーリ５２及び従動プーリ５４に接触すると共に、背面側が平プーリであるアイドラプーリ５３及びアイドラプーリ５５に接触するように構成されている。尚、各プーリの正確な配置は、表１に示す通りである。表１には、駆動プーリ５１の中心を図１０に示すようにＸＹ座標の原点（０，０）とした時の各プーリの中心の座標を示している。例えば、従動プーリ５２の中心は座標では（１６２，−６７）であり、これは原点（駆動プーリ５１の中心に）対し、図１０において右に１６２ｍｍ、下に６７ｍｍの位置を意味している。

また、駆動プーリ５１はノーペイントプーリであり、従動プーリ５２及び従動プーリ５４はペイントプーリである。

以上のようなベルト走行試験機５０において、駆動プーリ５１（ＤＲ）に回転変動を与え、従動プーリ５２（ＤＮ１）及び従動プーリ５４（ＤＮ２）に各負荷を与える。このときに、Ｖリブドベルトにおける駆動プーリ５１と従動プーリ５２との間の部分に注水（１５０ｍｌ／回）し、ノイズの有無を騒音計により測定してノイズの有無を確認する。

このような試験の結果、実施例のＶリブドベルト（糸２１の直進部分２３が幅方向を向いている筒状ニット布１４ａを使用）ではノイズが発生しなかったのに対し、比較例のＶリブドベルト（糸２１の直進部分２３が周方向を向いている筒状ニット布１４ｂを使用）ではノイズが発生した。

以上の通り、伝動ベルトのプーリ接触面において、糸の直進部分が反転部分よりもベルトの表面側（ベルト本体とは反対側）にあり、且つ、ベルトの幅方向を向いているようにすることで、被水時においても駆動能力を維持し、且つ、異音の発生を抑制することができる。

本開示の摩擦伝動ベルトによると、被水時の駆動力の維持及び異音発生の抑制を実現できるので、被水する環境で使用する摩擦伝動ベルトとして有用である。

１０ ベルト本体
１１ 接着ゴム層
１１’ 接着ゴム材料
１１ａ’ 接着ゴム材料
１１ｂ’ 接着ゴム材料
１２ 圧縮ゴム層
１２ 接着ゴム層
１２’ 圧縮ゴム材料
１３ Ｖリブ
１４ 編布
１４’ ニット布
１４ａ 筒状ニット布
１４ｂ 筒状ニット布
１６ 心線
１６’ 糸
１７ 背面ゴム層
１７’ ゴムシート
２１ 糸
２２ 反転部分
２２ａ 反転部分
２２ｂ 反転部分
２３ 直進部分
２３ａ 直進部分
２３ｂ 直進部分
２４ａ 段
２４ｂ 段
２５ ジョイント部
３０ ベルト成形装置
３１ ゴムスリーブ型
３２ 円筒状外型
３２ａ 突条部
４０ ベルト走行試験機
４１ 駆動プーリ
４２ 従動プーリ
４３ 従動プーリ
４４ アイドラプーリ
４５ 従動プーリ
４６ アイドラプーリ
５０ ベルト走行試験機
５１ 駆動プーリ
５２ 従動プーリ
５３ アイドラプーリ
５４ 従動プーリ
５５ アイドラプーリ

Claims (9)

1. ゴム組成物により形成されたベルト本体がプーリに巻き掛けられて動力を伝達する摩擦伝動ベルトであって、
   前記ベルト本体における少なくともプーリ接触側の表面は、編布によって被覆されており、
   前記編布を構成する糸は、前記摩擦伝動ベルトの幅方向に往復するように進行方向を反転しながら延びており、進行方向を反転させる反転部分と、当該反転部分同士の間を繋いで延びる直進部分とを有し、
   前記編布は、前記反転部分よりも表面側に位置する前記直進部分を有するように前記プーリ接触側の表面を被覆していることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
2. 請求項１において、
   前記編布を構成する糸は、前記摩擦伝動ベルトの幅方向に往復するように進行方向を反転しながら、前記摩擦伝動ベルトの走行方向に延びていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
3. 請求項１又は２において、
   前記反転部分よりも表面側に位置している前記直進部分は、それぞれ前記ベルト本体の幅方向寄りに延びていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
4. 請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
   前記編布の少なくとも一部は、前記ベルト本体を構成するゴム組成物に埋め込まれており、
   前記反転部分よりも表面側に位置している前記直進部分は、前記ゴム組成物から突出していることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
5. 請求項１〜４のいずれか１つにおいて、
   前記編布の個々の段における前記直進部分は、隣接する段の同じ列における前記直進部分に対して前記摩擦伝動ベルトの幅方向に連続的に配置されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
6. 請求項１〜５のいずれか１つにおいて、
   前記編布は、平編布、ゴム編布又はパール編布であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
7. 請求項１〜６のいずれか１つにおいて、
   前記摩擦伝動ベルトは、ベルト内周側に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リブドベルトであり、
   前記編布は、前記Ｖリブの表面を被覆していることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
8. 請求項１〜７のいずれか１つにおいて、
   前記編布を構成する前記糸は、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿又はナイロン繊維を用いたウーリー加工糸であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
9. 請求項１〜８のいずれか１つにおいて、
   前記編布を構成する前記糸は、ポリウレタン弾性糸を芯糸とし、カバーリング糸によりカバーリングした構成であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。

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