WO2014020855A1 - 伝動ベルト及びその製造方法 - Google Patents

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belt
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草野　隆行
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バンドー化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a transmission belt and a manufacturing method thereof.
  • Examples of a belt transmission device for driving an auxiliary machine of an automobile include a serpentine drive type in which a V-ribbed belt is wound around a crankshaft pulley, a power steering pulley, an air conditioner pulley, a water pump pulley, an AC generator pulley, and the like. .
  • Some belt transmission devices of this type are configured to apply a belt tension by pressing the back surface of the V-ribbed belt with a flat pulley such as an auto tensioner or a fixed idler pulley.
  • Patent Document 1 in order to improve noise generation due to adhesive wear caused by the back surface of the V-ribbed belt coming into contact with the idler pulley, a cover canvas is not laminated on the back surface of the V-ribbed belt. It is disclosed that a rubber layer having a concavo-convex pattern is provided.
  • the power transmission belt of the present invention has an uneven surface of rubber that comes into contact with the flat pulley when it is wound around the flat pulley, and the top surface of the protrusion is formed as a flat surface on the uneven surface.
  • the method for manufacturing a transmission belt according to the present invention includes the step of forming a concavo-convex surface in contact with the flat pulley by pressing a rubber composition against a molding surface, which is a transfer surface of the concavo-convex surface formed with a flat top surface. To form.
  • FIG. 3 is a perspective view of a V-ribbed belt according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a perspective view of a modified example of the V-ribbed belt according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a photograph of the back surface in the V-ribbed belt of FIG. It is a top view of the back surface in the V-ribbed belt of FIG. It is a perspective view which shows the weave structure of a reed weave. It is a figure which shows the pulley layout of the belt drive device for the auxiliary machinery drive of the motor vehicle using the V-ribbed belt which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. (A)-(d) is explanatory drawing which shows the method of forming the uneven surface of the back surface of the V-ribbed belt which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. (A)-(e) is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the V ribbed belt which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a flat belt according to Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows the pulley layout of the belt transmission apparatus using the flat belt which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 shows a V-ribbed belt B according to the first embodiment.
  • the V-ribbed belt B according to the first embodiment is, for example, an endless belt used for an auxiliary machine driving belt transmission provided in an engine room of an automobile.
  • the V-ribbed belt B according to Embodiment 1 has, for example, a belt length of 700 to 3000 mm, a belt width of 10 to 36 mm, and a belt thickness of 4.0 to 5.0 mm.
  • the V-ribbed belt B is a rubber configured as a triple layer of a compression rubber layer 11 that forms a pulley contact portion on the inner peripheral side of the belt, an intermediate adhesive rubber layer 12, and a back rubber layer 13 on the outer peripheral side of the belt.
  • a V-ribbed belt main body 10 is provided.
  • a core wire 14 is embedded in the adhesive rubber layer 12 so as to form a spiral having a pitch in the belt width direction.
  • the compressed rubber layer 11 is provided with a plurality of V-ribs 15 depending on the belt inner peripheral side.
  • the plurality of V ribs 15 are each formed in a ridge having a substantially inverted triangular cross section extending in the belt length direction, and arranged in parallel in the belt width direction.
  • Each V-rib 15 has, for example, a rib height of 2.0 to 3.0 mm and a width between base ends of 1.0 to 3.6 mm.
  • the number of ribs is, for example, 3 to 10 (three in FIG. 1).
  • the adhesive rubber layer 12 is formed in a band shape having a horizontally long cross section, and has a thickness of, for example, 1.0 to 2.5 mm.
  • the back rubber layer 13 is also formed in a band shape having a horizontally long cross section, and has a thickness of, for example, 0.4 to 0.8 mm.
  • the surface of the back rubber layer 13, that is, the surface that comes into contact with the flat pulley when it is wound around the flat pulley as will be described later, is constituted by an uneven surface 17 of rubber.
  • the top surface 18 is formed as a flat surface.
  • the outer diameter (maximum outer diameter) of the convex portion constituting the uneven surface 17 on the surface of the back rubber layer 13 in a plan view is preferably 0.3 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and preferably 1 0.4 mm or less, more preferably 1.2 mm or less.
  • the height of the convex portion, that is, the surface roughness (Rz) of the uneven surface 17 is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more, and preferably 0.25 mm or less, More preferably, it is 0.2 mm or less.
  • the surface roughness (Rz) of the concavo-convex surface 17 can be measured by a surface roughness meter based on Annex 1 of JISB0601 (2001).
  • a large number of convex portions constituting the concave-convex surface 17 on the surface of the back rubber layer 13 may be configured by mixing convex portions having different dimensional configurations, but are configured by convex portions having the same dimensional configuration. Is preferred.
  • each convex portion constituting the uneven surface 17 on the surface of the back rubber layer 13 examples include a trapezoid, a horizontally long rectangle, and a vertically long rectangle.
  • corrugated surface 17 of the surface of the back rubber layer 13 circular, a triangle, a rectangle, a polygon, an indeterminate form etc. are mentioned, for example.
  • a large number of convex portions constituting the concave-convex surface 17 on the surface of the back rubber layer 13 may be configured by mixing convex portions having different vertical cross-sectional shapes and / or planar views. It is preferable that the protrusions have the same shape.
  • a large number of convex portions constituting the concave-convex surface 17 on the surface of the back rubber layer 13 may be discretely distributed, may be continuously arranged, and a plurality of convex portions may be arranged.
  • the convex part group in which the pieces are continuously formed may be discretely distributed.
  • the convex portion or the convex portion may be regularly arranged so as to form a pattern, or may be randomly arranged.
  • the total sum of the areas of the top surfaces 18 of the flat surfaces of the convex portions of the uneven surface 17 on the surface of the back rubber layer 13 in a plan view is preferably 10% or more, more preferably 30% or more. Is 60% or less, more preferably 50% or less.
  • the area of the top surface 18 of the convex portion can be measured by a three-dimensional roughness measuring instrument.
  • the concavo-convex surface 17 may be formed in the same form as the surface of, for example, a woven fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric, or a weave woven fabric. Of these, the uneven surface 17 is preferably formed in the same form as the surface of the weave woven fabric.
  • FIG. 2 shows a modified example of the V-ribbed belt shown in FIG. 1, in which the uneven surface 17 is formed in the same form as the surface of the weave woven fabric described in FIGS. 5 and 6 of Japanese Patent No. 3722478.
  • FIG. 3 is a photograph of 1600 ⁇ 1200 pixels in which the uneven surface 17 of the V-ribbed belt B shown in FIG. 2 is enlarged. In addition, 931 pixels are 10 mm.
  • FIG. 4 illustrates the protrusions of the uneven surface 17 in FIG. 3 and also shows the directions of the weft D and the warp E of the weave woven fabric.
  • the top surface 18 of the convex portion is substantially elliptical.
  • the weave weave may have a weave construction of warp weave, or may have a warp weave construction in which warp and weft are interchanged.
  • the weft woven fabric is woven with two wefts D floating and sinking as a set with two wefts D, and the wefts D are shown for every two warps E.
  • adjacent wefts D have a pattern that appears alternately on the front and back sides of every two warps E in the opposite pattern.
  • every three or more warps E may have a pattern that appears alternately on the front and back.
  • the convex portion is constituted by the intersection of the weft D and the warp E.
  • the warp pattern and the weft pattern may intersect in the belt length direction, and the warp pattern or the weft pattern extends along the belt length direction. Also good.
  • the warp pattern and the weft pattern may be orthogonal to each other, or may intersect at an angle other than 90 °.
  • the surface of the back rubber layer 13 that comes into contact with the belt when wound around the flat pulley is the rubber having the top surface 18 of the convex portion formed as a flat surface.
  • the surface of the back rubber layer 13 that comes into contact with the flat pulley is dispersed in the surface acting so that the acting force is dispersed. In addition to the generation prevention effect, it is possible to suppress wear on the surface of the back rubber layer 13 formed on the rubber uneven surface 17.
  • the compression rubber layer 11, the adhesive rubber layer 12, and the back rubber layer 13 are rubber compositions obtained by heating and pressurizing an uncrosslinked rubber composition in which various compounding agents are blended in a rubber component and then crosslinking with a crosslinking agent. It is formed of things.
  • This rubber composition may be crosslinked with sulfur as a crosslinking agent, or may be crosslinked with an organic peroxide as a crosslinking agent.
  • the compressed rubber layer 11, the adhesive rubber layer 12, and the back rubber layer 13 may be formed of a rubber composition having a different composition, or may be formed of a rubber composition having the same composition.
  • the back rubber layer 13 is preferably made of a rubber composition slightly harder than the adhesive rubber layer 12 from the viewpoint of suppressing the occurrence of adhesion due to contact with the flat pulley with which the belt back contacts.
  • Examples of the rubber component of the rubber composition forming the compression rubber layer 11, the adhesive rubber layer 12, and the back rubber layer 13 include ethylene- ⁇ -olefin elastomer (EPDM, EPR, etc.), chloroprene rubber (CR), chlorosulfone. And polyethylene rubber (CSM) and hydrogenated acrylonitrile rubber (H-NBR).
  • Examples of the compounding agent include a reinforcing agent, a filler, an anti-aging agent, a softening agent, a crosslinking agent, and a vulcanization accelerator.
  • the rubber composition forming the compressed rubber layer 11 may contain short fibers 16 such as nylon short fibers.
  • the short fibers 16 are preferably included in the compressed rubber layer 11 so as to be oriented in the belt width direction, and the short fibers 16 are provided so as to protrude from the surface of the compressed rubber layer 11. Is preferred.
  • blended the short fiber 16 with the rubber composition which forms the compression rubber layer 11 may be sufficient.
  • the core 14 is, for example, polyethylene terephthalate (PET) fiber, polyvinyl alcohol fiber (PVA), polyethylene naphthalate (PEN) fiber, para-aramid fiber, meta-aramid fiber, 4,6 nylon fiber, 6,6 nylon fiber. Further, a twisted yarn formed of carbon fiber or glass fiber is subjected to adhesion treatment with a resorcin / formalin / latex (RFL) aqueous solution or the like before molding vulcanization.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVA polyvinyl alcohol fiber
  • PEN polyethylene naphthalate
  • RNL resorcin / formalin / latex
  • FIG. 6 shows a pulley layout of the auxiliary drive belt transmission device 20 for an automobile using the V-ribbed belt B according to the first embodiment.
  • the accessory drive belt transmission device 20 is of a serpentine drive type in which a V-ribbed belt B is wound around six pulleys of four rib pulleys and two flat pulleys to transmit power.
  • the accessory drive belt transmission 20 includes a power steering pulley 21 at the uppermost position, an AC generator pulley 22 disposed slightly diagonally to the right of the power steering pulley 21, and diagonally to the left of the power steering pulley 21.
  • a flat pulley tensioner pulley 23 disposed diagonally to the left of the generator pulley 22; a flat water pump pulley 24 disposed diagonally to the left of the AC generator pulley 22 and directly below the tensioner pulley 23; and a tensioner pulley 23 and a crankshaft pulley 25 disposed diagonally to the left of the water pump pulley 24 and an air conditioner pulley 26 disposed diagonally to the right of the water pump pulley 24 and the crankshaft pulley 25.
  • rib pulleys all except the tensioner pulley 23 and the water pump pulley 24 which are flat pulleys are rib pulleys.
  • These rib pulleys and flat pulleys are made of, for example, a metal press-worked product, a casting, a resin molded product such as nylon resin, phenol resin, and the diameter of the pulley is 50 to 150 mm.
  • the V-ribbed belt B is wound around the power steering pulley 21 so that the V-ribs 15 of the compressed rubber layer 11 are in contact with each other, and then the uneven surface 17 on the surface of the back rubber layer 13 is provided.
  • the tensioner pulley 23 After being wound around the tensioner pulley 23 so as to come into contact with each other, it is wound around the crankshaft pulley 25 and the air conditioner pulley 26 in order so that the V-rib 15 of the compressed rubber layer 11 comes into contact with it.
  • the V-ribbed belt B according to the first embodiment is used, and the surface of the back rubber layer 13 that is wound around the tensioner pulley 23 and the water pump pulley 24 that are flat pulleys.
  • the top surface 18 of the convex portion is constituted by the rubber uneven surface 17 formed on a flat surface
  • the contact mode of the surface of the back rubber layer 13 that contacts the tensioner pulley 23 and the water pump pulley 24 is surface contact.
  • it in addition to the effect of preventing the occurrence of slipping and abnormal noise when wet, it is possible to suppress wear on the surface of the back rubber layer 13 formed on the rubber uneven surface 17. it can. Accordingly, it is possible to prevent the rubber powder that has fallen off due to wear from sticking to the surface of the back rubber layer 13 and / or the flat pulley and causing abnormal noise due to the adhesion.
  • the cylindrical rubber mold 31 is produced in advance.
  • a rubber adhesion treatment is applied to the cloth 35.
  • rubber adhesion processing include RFL processing, rubber paste soaking processing, rubber paste coating processing, friction processing, and the like.
  • the surface of the cloth 35 is processed using a vulcanizing can (not shown). Specifically, the cloth 35 is processed into a cylindrical shape, and is adhered to the outer periphery of a cylindrical mold having a smooth outer peripheral surface. The cylindrical mold with the cloth 35 adhered is accommodated in a vulcanizing can. Apply a predetermined temperature and pressure. At this time, as shown in FIG. 7A, the cloth 35 is pressurized and pressed against the cylindrical mold in a sealed state, so that the convex portions of the concave and convex surfaces on the inner peripheral surface of the cloth 35 are formed. As shown in FIG. 7B, the top surface 36 of the convex portion is formed into a flat surface.
  • the cylindrical mold is cooled, and the inside of the vulcanizing can is decompressed to release the sealing, and a cloth (hereinafter referred to as a pressure cloth) 35 ′ that is pressurized together with the cylindrical mold is taken out.
  • a cloth hereinafter referred to as a pressure cloth
  • FIG. 7 (c) it is formed of an uncrosslinked rubber composition such as hydrogenated acrylonitrile rubber (H-NBR), chloroprene rubber (CR), ethylene- ⁇ -olefin elastomer (EPDM, EPR, etc.).
  • a pressure cloth 35 ′ is wound around the outer periphery of the cylindrical rubber mold 31 so that the uneven surface formed with a flat top surface of the convex portion is in contact with the cylindrical rubber mold 31. Accommodate and apply predetermined temperature and pressure.
  • the cylindrical rubber mold 31 is cross-linked, and the inner peripheral surface of the concavo-convex surface in which the top surface 36 of the convex portion of the pressure cloth 35 ′ is formed on the outer peripheral surface is pressed. Then, a molding surface is formed by being transferred.
  • each compound is blended in the raw rubber, kneaded by a kneader such as a kneader or a Banbury mixer, and the resulting uncrosslinked rubber composition is molded into a sheet shape by calendar molding or the like, for the compressed rubber layer 11,
  • a kneader such as a kneader or a Banbury mixer
  • the resulting uncrosslinked rubber composition is molded into a sheet shape by calendar molding or the like, for the compressed rubber layer 11
  • Non-crosslinked rubber sheets (non-crosslinked rubber composition for forming a belt) 11 ′, 12 ′, 13 ′ for the adhesive rubber layer 12 and the back rubber layer 13 are prepared.
  • the short fibers 16 may be blended with the uncrosslinked rubber sheet 11 '.
  • an adhesion treatment in which the twisted yarn 14 ′ to be the core wire 14 is immersed in an RFL aqueous solution and heated
  • an adhesion treatment in which the twisted yarn 14 ′ is immersed in rubber paste and dried by heating is performed.
  • the cylindrical rubber mold 31 produced above is put on a cylindrical mold 30, and the uncrosslinked rubber sheet 13 for the back rubber layer 13 is placed on the outer peripheral molding surface.
  • an uncrosslinked rubber sheet 12 for the adhesive rubber layer 12 are wound in order and laminated, and the core wire 14 is wound on the cylindrical rubber mold 31 by applying a certain tension spirally to the cylindrical rubber mold 31.
  • An uncrosslinked rubber sheet 12 ′ for the adhesive rubber layer 12 and an uncrosslinked rubber sheet 11 ′ for the compression rubber layer 11 are sequentially wound and laminated thereon to form a belt forming molded body B ′.
  • the belt-forming molded body B ′ is covered with a rubber sleeve 32, placed in a vulcanizing can and sealed, and at a high temperature and high pressure in the vulcanizing can. Fill with steam and hold for a predetermined molding time.
  • FIG. 8C the crosslinking of the uncrosslinked rubber sheets 11 ′, 12 ′, and 13 ′ proceeds and is integrated, and combined with the core wire 14, and finally, a cylindrical belt. Slab S is molded.
  • the inner peripheral surface of the belt slab S is configured as an uneven surface formed by transferring the molding surface of the outer peripheral surface of the cylindrical rubber mold 31 and forming the top surface of the convex portion as a flat surface.
  • the molding temperature of the belt slab S is, for example, 140 to 180 ° C.
  • the molding pressure is, for example, 0.5 to 1.5 MPa
  • the molding time is, for example, 15 to 60 minutes.
  • the steam is discharged from the vulcanizing can to release the sealing, the belt slab S molded on the cylindrical rubber mold 31 is taken out, and the belt slab S is attached to a pair of slabs as shown in FIG. While spanning between the transfer shafts 33, the grinding wheel 34 having a circumferentially extending V-rib groove extending continuously in the axial direction of the outer peripheral surface is brought into contact with the outer peripheral surface of the belt slab S while rotating.
  • the belt slab S is also rotated around the entire circumference by rotating between the pair of slab spanning shafts 33.
  • V-ribs 15 are formed on the outer peripheral surface of the belt slab S as shown in FIG.
  • the belt slab S may be ground and divided in the width direction as necessary.
  • the belt slab S in which the V rib 15 is formed by grinding is cut into a predetermined width and turned upside down to obtain the V ribbed belt B.
  • the manufacturing method of the V-ribbed belt B is not limited to this, and an outer mold having V rib forming grooves provided on the inner peripheral surface at a constant pitch in the axial direction is used.
  • the belt slab S in which the V ribs 15 are formed may be produced.
  • FIG. 9 shows a flat belt C according to the second embodiment.
  • the flat belt according to the second embodiment is, for example, an endless belt used for transporting paper sheets such as ATM bill transport and ticket transport of an automatic ticket gate, or driving a spindle of a machine tool.
  • the flat belt C according to the second embodiment has, for example, a belt length of 100 to 6000 mm, a belt width of 3 to 300 mm, and a belt thickness of 0.8 to 2.0 mm.
  • the flat belt C according to the second embodiment is a rubber configured in a triple layer of an inner rubber layer 41, an intermediate adhesive rubber layer 42, and an outer rubber layer 43 on the belt outer peripheral side that constitute a pulley contact portion on the inner peripheral side of the belt.
  • a flat belt body 40 is provided, and a core wire 44 is embedded in the adhesive rubber layer 42 so as to form a spiral having a pitch in the belt width direction.
  • the inner rubber layer 41 is formed in a band shape having a horizontally long cross section and has a thickness of, for example, 0.8 to 2.0 mm.
  • the surface of the inner rubber layer 41 that is, the surface that comes into contact with the flat pulley when it is wound around the flat pulley as will be described later, is constituted by a rubber uneven surface 45.
  • the top surface 46 is formed as a flat surface.
  • the uneven surface 45 on the surface of the inner rubber layer 41 has the same detailed configuration as the uneven surface 17 on the surface of the back rubber layer 13 of the first embodiment.
  • the surface of the inner rubber layer 41 in contact with the flat pulley is constituted by the rubber uneven surface 45 in which the top surface 46 of the convex portion is formed as a flat surface.
  • the force acting on the surface of the inner rubber layer 41 in contact with the flat pulley becomes a surface contact and the acting force is dispersed.
  • the wear of the surface of the inner rubber layer 41 formed on the uneven surface 45 of the rubber Can be suppressed.
  • the adhesive rubber layer 42 and the outer rubber layer 43 are also formed in a band shape having a horizontally long cross section, and have a thickness of 0.4 to 1.5 mm and 0.3 to 1.0 mm, for example.
  • the inner rubber layer 41, the adhesive rubber layer 42, and the outer rubber layer 43 are rubber compositions obtained by heating and pressurizing an uncrosslinked rubber composition in which various compounding agents are blended with a rubber component and then crosslinking with a crosslinking agent. It is formed of things.
  • This rubber composition may be crosslinked with sulfur as a crosslinking agent, or may be crosslinked with an organic peroxide as a crosslinking agent.
  • the inner rubber layer 41, the adhesive rubber layer 42, and the outer rubber layer 43 may be formed of a rubber composition having a different composition, or may be formed of a rubber composition having the same composition.
  • Examples of the rubber component of the rubber composition forming the inner rubber layer 41, the adhesive rubber layer 42, and the outer rubber layer 43 include ethylene- ⁇ -olefin elastomer (EPDM, EPR, etc.), chloroprene rubber (CR), chlorosulfone. And polyethylene rubber (CSM) and hydrogenated acrylonitrile rubber (H-NBR).
  • Examples of the compounding agent include a reinforcing agent, a filler, an anti-aging agent, a softening agent, a crosslinking agent, and a vulcanization accelerator.
  • the core 44 is, for example, polyethylene terephthalate (PET) fiber, polyvinyl alcohol fiber (PVA), polyethylene naphthalate (PEN) fiber, para-aramid fiber, meta-aramid fiber, 4,6 nylon fiber, 6,6 nylon fiber. Further, a twisted yarn formed of carbon fiber or glass fiber is subjected to adhesion treatment with a resorcin / formalin / latex (RFL) aqueous solution or the like before molding vulcanization.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVA polyvinyl alcohol fiber
  • PEN polyethylene naphthalate
  • RNL resorcin / formalin / latex
  • FIG. 10 shows a pulley layout of the belt transmission device 50 using the flat belt C according to the second embodiment.
  • the belt transmission device 50 has a configuration in which the flat belt C is wound around a pair of flat pulleys of a driving pulley 51 and a driven pulley 52 to transmit power.
  • the pulley diameter of the driving pulley 51 is, for example, 30 to 1500 mm
  • the pulley diameter of the driven pulley 52 is, for example, 30 to 1500 mm.
  • the flat belt C according to the second embodiment is used, and the surface of the inner rubber layer 41 that contacts the driving pulley 51 and the driven pulley 52, which are flat pulleys, is the top surface 46 of the convex portion. Is formed on the uneven surface 45 of the rubber formed on the flat surface, so that the contact force of the surface of the inner rubber layer 41 that contacts the driving pulley 51 and the driven pulley 52 becomes surface contact and the acting force is dispersed. As a result, it is possible to suppress wear on the surface of the inner rubber layer 41 formed on the uneven surface 45 of the rubber. Therefore, it is possible to prevent the rubber powder that has fallen off due to wear from adhering to the drive pulley 51 or the driven pulley 52 and causing abnormal noise due to it.
  • a cylindrical rubber mold 31 prepared in advance by the same manufacturing method as that of the first embodiment is used.
  • each uncrosslinked rubber sheet (uncrosslinked rubber composition for forming a belt) for the inner rubber layer 41, the adhesive rubber layer 42, and the outer rubber layer 43 is prepared in the same manner as in the first embodiment.
  • the cylindrical rubber mold 31 prepared above is covered on the cylindrical mold 30, and an unvulcanized rubber sheet for the outer rubber layer 43 and an unvulcanized rubber sheet for the adhesive rubber layer 42 are placed on the outer periphery thereof.
  • Winding and laminating one after another winding a twisted yarn that becomes the core wire 44 on the cylindrical rubber mold 31 while applying a certain tension spirally to the cylindrical rubber mold 31, and further, unvulcanized for the adhesive rubber layer 42 thereon
  • a belt forming molded body is formed by winding and laminating a rubber sheet and an uncrosslinked rubber sheet for the inner rubber layer 41 in order.
  • a rubber sleeve is placed on the belt forming molded body, and the rubber sleeve is placed and sealed in the vulcanizing can, and the vulcanizing can is filled with high-temperature and high-pressure steam and held for a predetermined molding time.
  • the vulcanizing can is filled with high-temperature and high-pressure steam and held for a predetermined molding time.
  • crosslinking of the uncrosslinked rubber sheets proceeds and integrates and is combined with the core wire 44, and finally a cylindrical belt slab is formed.
  • the molding temperature of the belt slab is, for example, 140 to 180 ° C.
  • the molding pressure is, for example, 0.5 to 1.5 MPa
  • the molding time is, for example, 15 to 60 minutes.
  • the steam is discharged from the inside of the vulcanizing can to release the sealing, and the belt slab molded on the cylindrical rubber mold 31 is taken out and demolded.
  • the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the belt slab are polished to uniformize the inner and outer thicknesses, and then the flat belt C is obtained by cutting it into a predetermined width and turning it upside down.
  • the V-ribbed belt B and the flat belt C are examples of transmission belts.
  • the belt is not particularly limited thereto, and may be a V belt, a toothed belt, or the like.
  • V-ribbed belt V-ribbed belts of the following examples and comparative examples 1 to 4 were produced. Each characteristic structure is also shown in Table 1.
  • Example> A V-ribbed belt in which the surface of the back rubber layer was formed into a concavo-convex surface in which the top surface of the convex portion was formed into a flat surface by the same method as in Embodiment 1 was used as an example.
  • the compression rubber layer and the back rubber layer were composed of a rubber composition in which nylon short fibers were blended with ethylene propylene diene rubber (EPDM).
  • the adhesive rubber layer was composed of an ethylene propylene diene rubber (EPDM) composition.
  • the core wire was composed of a twisted yarn formed of polyethylene terephthalate (PET) fiber and subjected to an adhesion treatment with an aqueous solution of resorcin, formalin, latex (RFL) or the like before molding vulcanization.
  • the V-ribbed belt of the example had a belt circumference of 1100 mm, a belt thickness of 4.3 mm, a V-rib height of 2.0 mm, and three ribs (belt width of 10.68 mm).
  • the outer diameter in plan view of the convex portion constituting the irregular surface was 0.85 mm.
  • the surface roughness (Rz) of the uneven surface was 0.16 mm.
  • V-ribbed belt manufactured in the same manner as in the example was used as Comparative Example 1 except that a rubber sleeve covered with a woven cloth coated with rubber paste was used instead of the cylindrical rubber mold.
  • the V-ribbed belt of Comparative Example 1 is configured such that the surface of the back rubber layer is the same as that of the weave woven fabric and the top surface of the convex portion is not a flat surface.
  • the outer diameter in plan view of the convex portion constituting the irregular surface was 1.08 mm.
  • the surface roughness (Rz) of the uneven surface was 0.35 mm.
  • V-ribbed belt produced in the same manner as in the Example was used as Comparative Example 2 except that instead of the cylindrical rubber mold, a rubber sleeve covered with a twill woven fabric coated with rubber paste was used.
  • the surface of the back rubber layer is the same as that of the twill woven fabric, and the top surface of the convex portion is configured as an uneven surface that is not formed on a flat surface.
  • the outer diameter in plan view of the convex portion constituting the irregular surface was 0.25 mm.
  • the surface roughness (Rz) of the uneven surface was 0.07 mm.
  • V-ribbed belt produced in the same manner as in the example was used as Comparative Example 3 except that a plain sleeve woven fabric coated with rubber paste was used instead of the cylindrical rubber mold.
  • the V-ribbed belt of Comparative Example 3 is configured such that the surface of the back rubber layer is the same as that of the plain woven fabric and the top surface of the convex portion is not a flat surface.
  • the outer diameter in plan view of the convex portion constituting the irregular surface was 1.43 mm.
  • the surface roughness (Rz) of the uneven surface was 0.51 mm.
  • V-ribbed belt produced in the same manner as in the example was used as Comparative Example 4 except that a knurled outer peripheral surface of the rubber sleeve was used instead of the cylindrical rubber mold.
  • the surface of the back rubber layer is configured to have a concavo-convex surface that has a knurled pattern and the top surface of the convex portion is not formed as a flat surface.
  • the outer diameter in plan view of the convex portion constituting the irregular surface was 0.18 mm.
  • the surface roughness (Rz) of the uneven surface was 0.19 mm.
  • FIG. 11 shows a belt running test machine 60 for adhesion test of the surface of the back rubber layer of the V-ribbed belt.
  • This belt running test machine 60 is provided on the left side of a tension pulley 61 which is a flat pulley having a pulley diameter of 65 mm, a driven pulley 62 which is a flat pulley having a pulley diameter of 65 mm provided below, and a driven pulley 62.
  • Drive pulley 63 which is a flat pulley with a pulley diameter of 65 mm, and a diagonally lower left of the tension pulley 61 and an upper right of the drive pulley 63, and a pulley diameter of 65 mm provided so that the belt winding angle is 120 degrees.
  • an idler pulley 64 which is a rib pulley.
  • the tension pulley 61 is configured to be movable up and down so that a belt load can be applied to the wound V-ribbed belt B and to be able to apply an axial load due to a certain dead weight DW upward.
  • the surface of the back rubber layer is in contact with the tension pulley 61, the driven pulley 62, and the driving pulley 63 of the belt running test machine 60, and the idler pulley 64
  • a dead weight DW of 800 N was loaded on the tension pulley 61 upward.
  • the driving pulley was rotated at a rotational speed of 4000 rpm (at this time, the rotational speed of the driven pulley was 3960 rpm), and the V-ribbed belt was allowed to run for 30 minutes.
  • working was confirmed.
  • Table 1 shows the test evaluation results.
  • the present invention is useful for a transmission belt and a manufacturing method thereof.

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Abstract

伝動ベルト（Ｂ）は、平プーリに巻き掛けられた際に、その平プーリに接触するゴムの凹凸面（１７）を有する。その凹凸面（１７）は、凸部の頂面（１８）が平坦面に形成されている。

Description

伝動ベルト及びその製造方法
　本発明は、伝動ベルト及びその製造方法に関する。
　自動車の補機駆動用のベルト伝動装置には、例えば、クランクシャフトプーリ、パワーステアリングプーリ、エアコンプーリ、ウォーターポンププーリ、及びＡＣジェネレータプーリ等にＶリブドベルトが巻き掛けられたサーペンタインドライブ方式のものがある。そして、この種のベルト伝動装置には、オートテンショナや固定アイドラープーリ等の平プーリでＶリブドベルトの背面を押圧してベルト張力を付与するように構成されたものがある。
　特許文献１には、Ｖリブドベルトの背面がアイドラープーリに接触して発生する粘着磨耗等により異音が発生するのを改善するために、Ｖリブドベルトの背面にカバー帆布を積層せずに、織物の凹凸パターンを形成したゴム層を設けることが開示されている。
特開２００５－６１５９３号公報
　本発明の伝動ベルトは、平プーリに巻き掛けられた際に、その平プーリに接触するゴムの凹凸面を有し、該凹凸面は、凸部の頂面が平坦面に形成されている。
　本発明の伝動ベルトの製造方法は、凸部の頂面が平坦面に形成された凹凸面の転写面である成型面に、ゴム組成物を圧接させることにより前記平プーリに接触する凹凸面を形成するものである。
実施形態１に係るＶリブドベルトの斜視図である。 実施形態１に係るＶリブドベルトの変形例の斜視図である。 図２のＶリブドベルトにおける背面の写真である。 図２のＶリブドベルトにおける背面の平面図である。 横畝織りの織り構成を示す斜視図である。 実施形態１に係るＶリブドベルトを用いた自動車の補機駆動用のベルト伝動装置のプーリレイアウトを示す図である。 （ａ）～（ｄ）は、実施形態１に係るＶリブドベルトの背面の凹凸面を形成する方法を示す説明図である。 （ａ）～（ｅ）は、実施形態１に係るＶリブドベルトの製造方法を示す説明図である。 実施形態２に係る平ベルトの断面図である。 実施形態２に係る平ベルトを用いたベルト伝動装置のプーリレイアウトを示す図である。 粘着試験用のベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
　以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
　（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係るＶリブドベルトＢを示す。この実施形態１に係る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用のベルト伝動装置等に用いられるエンドレスのものである。実施形態１に係るＶリブドベルトＢは、例えば、ベルト長さが７００～３０００ｍｍ、ベルト幅が１０～３６ｍｍ、及びベルト厚さが４．０～５．０ｍｍである。
　実施形態１に係るＶリブドベルトＢは、ベルト内周側のプーリ接触部分を構成する圧縮ゴム層１１と中間の接着ゴム層１２とベルト外周側の背面ゴム層１３との三重層に構成されたゴム製のＶリブドベルト本体１０を備える。そして、接着ゴム層１２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配された心線１４が埋設されている。
　圧縮ゴム層１１には、複数のＶリブ１５がベルト内周側に垂下するように設けられている。複数のＶリブ１５は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形の突条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１５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、３～１０個である（図１では３個）。
　接着ゴム層１２は、断面横長矩形の帯状に構成されており、厚さが例えば１．０～２．５ｍｍである。
　背面ゴム層１３も、断面横長矩形の帯状に構成されており、厚さが例えば０．４～０．８ｍｍである。背面ゴム層１３の表面、つまり、後述するように平プーリに巻き掛けられた際に、その平プーリに接触する面はゴムの凹凸面１７に構成されており、その凹凸面１７の凸部の頂面１８は平坦面に形成されている。
　背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７を構成する凸部の平面視における外径（最大外径）は、好ましくは０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上であり、また、好ましくは１．４ｍｍ以下、より好ましくは１．２ｍｍ以下である。凸部の高さ、つまり、凹凸面１７の表面粗さ（Ｒｚ）は、好ましくは０．０５ｍｍ以上であり、より好ましくは０．１ｍｍ以上であり、また、好ましくは０．２５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．２ｍｍ以下である。ここで、凹凸面１７の表面粗さ（Ｒｚ）は、ＪＩＳＢ０６０１（２００１）の附属書１に基づいて、表面粗さ計により測定することができる。背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７を構成する多数の凸部は、寸法構成の異なる凸部が混在して構成されていてもよいが、寸法構成が同一の凸部で構成されていることが好ましい。
　背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７を構成する各凸部の縦断面形状としては、例えば、台形、横長矩形、縦長矩形等が挙げられる。背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７を構成する各凸部の平面視形状としては、例えば、円形、三角形、矩形、多角形、不定形等が挙げられる。背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７を構成する多数の凸部は、縦断面形状及び／又は平面視形状が異なる凸部が混在して構成されていてもよいが、縦断面形状及び平面視形状が同一の凸部で構成されていることが好ましい。
　背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７を構成する多数の凸部は、離散的に分散して配設されていてもよく、また、連続するように配設されていてもよく、さらに、複数個が連続して形成された凸部群が離散的に分散して配設されていてもよい。凸部が離散的に分散して配設されている場合又は複数個の凸部が連続して形成された凸部群が離散的に分散して配設されている場合、凸部間又は凸部群間の間隔は例えば１．０～１．５ｍｍである。凸部が離散的に分散して配設されている場合又は複数個の凸部が連続して形成された凸部群が離散的に分散して配設されている場合、凸部又は凸部群は、模様を形成するように規則的に配設されていてもよく、また、ランダムに配設されていてもよい。
　背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７の平面視における面積のうち凸部の平坦面の頂面１８の面積の総和は、好ましくは１０％以上、より好ましくは３０％以上であり、また、好ましくは６０％以下、より好ましくは５０％以下である。ここで、凸部の頂面１８の面積は、三次元粗さ測定器によって測定することができる。
　凹凸面１７は、例えば、織布、編布、不織布、すだれ織布などの表面と同一形態に形成されていてもよい。これらのうち凹凸面１７は畝織り織布の表面と同一形態に形成されていることが好ましい。
　図２は、図１に示したＶリブドベルトの変形例であり、凹凸面１７が特許第３７２２４７８号公報の図５及び６に記載された畝織り織布の表面と同一形態に形成されたＶリブドベルトＢである。図３は、図２に示すＶリブドベルトＢの凹凸面１７を拡大した１６００×１２００ピクセルの写真である。なお、９３１ピクセルが１０ｍｍである。図４は、図３における凹凸面１７の凸部を図示化したものであり、畝織り織布の緯糸Ｄ及び経糸Ｅの方向をも示す。凸部の頂面１８は略楕円形である。
　畝織り織布は、横畝織りの織り構成であってもよく、また、経糸と緯糸とが入れ替わった縦畝織りの織り構成のものであってもよい。例えば、横畝織り織布は、図５に示すように、緯糸Ｄ１本に対して経糸Ｅを２本で一組として浮沈させて織られており、緯糸Ｄが２本の経糸Ｅ毎に表及び裏に交互に現れるパターンを有し、隣接する緯糸Ｄがそれと反対のパターンで２本の経糸Ｅ毎に表及び裏に交互に現れるパターンを有する。もちろん、３本以上の経糸Ｅ毎に表及び裏に交互に現れるパターンを有していてもよい。畝織り織布の表面と同一形態の凹凸面１７では、凸部は、緯糸Ｄと経糸Ｅとの交点によって構成されている。畝織り織布の表面と同一形態の凹凸面１７では、経糸パターン及び横糸パターンがベルト長さ方向に交差していてもよく、経糸パターン又は横糸パターンがベルト長さ方向に沿うように延びていてもよい。畝織り織布の表面と同一形態の凹凸面１７では、経糸パターン及び横糸パターンが直交していてもよく、また、９０°以外の角度で交差していてもよい。
　ところで、特許文献１に記載のＶリブドベルトによれば、被水時のスリップや異音の発生防止が期待できるものの、背面のゴムの凹凸面が平プーリに接触するとき、その凸部の接触が点接触や線接触となり、そのため、背面が摩耗することによるゴム粉が発生し易く、そのゴム粉が背面や平プーリに粘着し、結果的に背面と平プーリとの間で異音が発生するおそれがある。
　しかしながら、このような実施形態１に係るＶリブドベルトＢによれば、平プーリに巻き掛けられた際に接触する背面ゴム層１３の表面が、凸部の頂面１８が平坦面に形成されたゴムの凹凸面１７に構成されているので、平プーリに接触する背面ゴム層１３の表面の接触態様が面接触となって作用する力が分散され、その結果、被水時のスリップや異音の発生防止効果に加え、ゴムの凹凸面１７に構成された背面ゴム層１３の表面の摩耗を抑制することができる。
　圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３は、ゴム成分に種々の配合剤が配合されて混練され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ゴム組成物で形成されている。このゴム組成物は、硫黄を架橋剤として架橋したものであってもよく、また、有機過酸化物を架橋剤として架橋したものであってもよい。
　圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３は、別配合のゴム組成物で形成されていてもよく、また、同じ配合のゴム組成物で形成されていてもよい。ベルト背面が接触する平プーリとの接触で粘着が生じるのを抑制する観点からは、背面ゴム層１３は、接着ゴム層１２よりもやや硬めのゴム組成物で形成されていることが好ましい。
　圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び背面ゴム層１３を形成するゴム組成物のゴム成分としては、例えば、エチレン－α－オレフィンエラストマー（ＥＰＤＭ、ＥＰＲなど）、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）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）等が挙げられる。配合剤としては、補強剤、充填剤、老化防止剤、軟化剤、架橋剤、加硫促進剤等が挙げられる。圧縮ゴム層１１を形成するゴム組成物には、ナイロン短繊維等の短繊維１６が配合されていてもよい。その場合、短繊維１６が圧縮ゴム層１１にベルト幅方向に配向するように含まれていることが好ましく、また、短繊維１６が圧縮ゴム層１１の表面から突出するように設けられていることが好ましい。なお、圧縮ゴム層１１を形成するゴム組成物に短繊維１６を配合した構成ではなく、圧縮ゴム層１１の表面に短繊維１６を付着させた構成であってもよい。
　心線１４は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリビニルアルコール繊維（ＰＶＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、４，６ナイロン繊維、６，６ナイロン繊維、カーボン繊維、又はガラス繊維で形成された撚り糸に、成型加硫前に、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）水溶液等による接着処理が施されたもので構成されている。
　図６は、実施形態１に係るＶリブドベルトＢを用いた自動車の補機駆動ベルト伝動装置２０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２０は、ＶリブドベルトＢが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て動力を伝達する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２０は、最上位置のパワーステアリングプーリ２１と、そのパワーステアリングプーリ２１のやや右斜め下方に配置されたＡＣジェネレータプーリ２２と、パワーステアリングプーリ２１の左斜め下方で且つＡＣジェネレータプーリ２２の左斜め上方に配置された平プーリのテンショナプーリ２３と、ＡＣジェネレータプーリ２２の左斜め下方で且つテンショナプーリ２３の直下方に配置された平プーリのウォーターポンププーリ２４と、テンショナプーリ２３及びウォーターポンププーリ２４の左斜め下方に配置されたクランクシャフトプーリ２５と、ウォーターポンププーリ２４及びクランクシャフトプーリ２５の右斜め下方に配置されたエアコンプーリ２６とを備えている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ２３及びウォーターポンププーリ２４以外は全てリブプーリである。これらのリブプーリ及び平プーリは、例えば、金属のプレス加工品や鋳物、ナイロン樹脂、フェノール樹脂などの樹脂成形品で構成されており、また、プーリ径がφ５０～１５０ｍｍである。
　この補機駆動ベルト伝動装置２０では、ＶリブドベルトＢは、圧縮ゴム層１１のＶリブ１５が接触するようにパワーステアリングプーリ２１に巻き掛けられ、次いで、背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７が接触するようにテンショナプーリ２３に巻き掛けられた後、圧縮ゴム層１１のＶリブ１５が接触するようにクランクシャフトプーリ２５及びエアコンプーリ２６に順に巻き掛けられ、さらに、背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７が接触するようにウォーターポンププーリ２４に巻き掛けられ、そして、圧縮ゴム層１１のＶリブ１５が接触するようにＡＣジェネレータプーリ２２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ２１へと戻るように設けられている。
　この補機駆動ベルト伝動装置２０によれば、実施形態１に係るＶリブドベルトＢを用いており、平プーリであるテンショナプーリ２３及びウォーターポンププーリ２４に巻き掛けられた接触する背面ゴム層１３の表面が、凸部の頂面１８が平坦面に形成されたゴムの凹凸面１７に構成されているので、テンショナプーリ２３及びウォーターポンププーリ２４に接触する背面ゴム層１３の表面の接触態様が面接触となって作用する力が分散され、その結果、被水時のスリップや異音の発生防止効果に加え、ゴムの凹凸面１７に構成された背面ゴム層１３の表面の摩耗を抑制することができる。従って、摩耗により脱落したゴム粉が背面ゴム層１３の表面及び／又は平プーリに粘着し、それに起因して異音が発生するのを防止することができる。
　次に、実施形態１に係るＶリブドベルトＢの製造方法の一例について図７及び８に基づいて説明する。
　実施形態１に係るＶリブドベルトＢの製造方法では、事前に円筒状ゴム型３１を作製する。
　まず、布３５に対してゴム付着処理を施す。かかるゴム付着処理としては、例えば、ＲＦＬ処理、ゴム糊ソーキング処理、ゴム糊コーティング処理、フリクショニング処理等が挙げられる。
　次いで、加硫缶（図示せず）を用いて布３５の表面加工を行う。具体的には、布３５を円筒状に加工して、外周面が平滑面の円筒状金型の外周に貼着し、布３５が貼着された円筒状金型を加硫缶に収容し、所定の温度と圧力をかける。このとき、図７（ａ）に示すように、布３５は、加圧されて密閉状態で円筒状金型に布３５が押しつけられることによって、布３５の内周面の凹凸面の凸部が潰され、図７（ｂ）に示すように凸部の頂面３６が平坦面に形成される。
　次いで、円筒状金型を冷却させると共に、加硫缶の内部を減圧して密閉を解き、円筒状金型と共に加圧された布（以下、加圧布という）３５’を取り出す。
　そして、図７（ｃ）に示すように、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン－α－オレフィンエラストマー（ＥＰＤＭ、ＥＰＲなど）等の未架橋ゴム組成物で形成された円筒状ゴム型３１の外周に、凸部の頂面を平坦面に形成した凹凸面が接触するように加圧布３５’を巻き付け、それを円筒状金型に被せた後に加硫缶に収容し、所定の温度と圧力をかける。このとき、加硫缶では、円筒状ゴム型３１が架橋すると共に、その外周面に、加圧布３５’の凸部の頂面３６が平坦面に形成された凹凸面の内周面が圧接されて転写されることにより成型面が形成される。
　最後に、円筒状金型を冷却させると共に、加硫缶の内部を減圧して密閉を解き、加圧布３５’と一体化した円筒状ゴム型３１を取り出し、円筒状ゴム型３１から加圧布３５’を剥ぎ取ることにより図７（ｄ）に示すような円筒状ゴム型３１が得られる。
　次に、上記円筒状ゴム型３１を用いたＶリブドベルトＢの製造方法について図８を用いて説明する。
　まず、原料ゴムに各配合物を配合し、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、圧縮ゴム層１１用、接着ゴム層１２用及び背面ゴム層１３用の未架橋ゴムシート（ベルト形成用の未架橋ゴム組成物）１１’，１２’，１３’を作製する。圧縮ゴム層１１に短繊維を含める場合には、この未架橋ゴムシート１１’に短繊維１６を配合すればよい。また、心線１４となる撚り糸１４’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１４’をゴム糊に浸漬して加熱乾燥する接着処理を行う。
　次いで、図８（ａ）に示すように、円筒状金型３０上に上記で作製した円筒状ゴム型３１を被せ、その外周の成型面上に、背面ゴム層１３用の未架橋ゴムシート１３’、及び接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’を順に巻き付けて積層し、その上に心線１４を円筒状ゴム型３１に対して螺旋状に一定の張力を付与して巻き付け、さらにその上に接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’及び圧縮ゴム層１１用の未架橋ゴムシート１１’を順に巻き付けて積層することによりベルト形成用成形体Ｂ’を成形する。
　続いて、図８（ｂ）に示すように、ベルト形成用成形体Ｂ’にゴムスリーブ３２を被せ、それを加硫缶内に配置して密閉すると共に、加硫缶内に高温及び高圧の蒸気を充填して所定の成型時間だけ保持する。このとき、図８（ｃ）に示すように、未架橋ゴムシート１１’，１２’，１３’の架橋が進行して一体化すると共に心線１４と複合化し、最終的に、円筒状のベルトスラブＳが成型される。また、ベルトスラブＳの内周面は、円筒状ゴム型３１の外周面の成型面が転写され、凸部の頂面が平坦面に形成された凹凸面に構成される。ここで、ベルトスラブＳの成型温度は、例えば１４０～１８０℃、成型圧力は例えば０．５～１．５ＭＰａ、成型時間は例えば１５～６０分である。
　さらに、加硫缶内から蒸気を排出して密閉を解き、円筒状ゴム型３１上に成型されたベルトスラブＳを取り出し、図８（ｄ）に示すように、ベルトスラブＳを一対のスラブ掛け渡し軸３３間に掛け渡すと共に、ベルトスラブＳの外周面に対し、周方向に延びるＶリブ形状溝が外周面の軸方向に連設された研削砥石３４を回転させながら当接させ、また、ベルトスラブＳも一対のスラブ掛け渡し軸３３間で回転させることにより、その外周面を全周に渡って研削する。このとき、図８（ｅ）に示すように、ベルトスラブＳの外周面にはＶリブ１５が形成される。なお、ベルトスラブＳは、必要に応じて幅方向に分割して研削を行ってもよい。
　そして、研削によりＶリブ１５を形成したベルトスラブＳを所定幅に幅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。
　なお、ＶリブドベルトＢの製造方法は、これに限定されず、内周面にＶリブ形成溝が軸方向に一定ピッチで設けられた外型を用い、これにベルト形成用成形体Ｂ’を圧接させてＶリブ１５を形成したベルトスラブＳを作製してもよい。
　（実施形態２）
　図９は、実施形態２に係る平ベルトＣを示す。この実施形態２に係る平ベルトは、例えば、ＡＴＭの紙幣搬送及び自動改札機の切符搬送等の紙葉類の搬送や工作機の主軸駆動等に用いられるエンドレスのものである。実施形態２に係る平ベルトＣは、例えば、ベルト長さが１００～６０００ｍｍ、ベルト幅が３～３００ｍｍ、及びベルト厚さが０．８～２．０ｍｍである。
　実施形態２に係る平ベルトＣは、ベルト内周側のプーリ接触部を構成する内側ゴム層４１と中間の接着ゴム層４２とベルト外周側の外側ゴム層４３との三重層に構成されたゴム製の平ベルト本体４０を備えており、接着ゴム層４２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配された心線４４が埋設されている。
　内側ゴム層４１は、断面横長矩形の帯状に構成されており、厚さが例えば０．８～２．０ｍｍである。内側ゴム層４１の表面、つまり、後述するように平プーリに巻き掛けられた際に、その平プーリに接触する面はゴムの凹凸面４５に構成されており、その凹凸面４５の凸部の頂面４６は平坦面に形成されている。この内側ゴム層４１の表面の凹凸面４５は、実施形態１の背面ゴム層１３の表面の凹凸面１７と同様の詳細構成を有する。
　このような実施形態２に係る平ベルトＣによれば、平プーリに接触する内側ゴム層４１の表面が、凸部の頂面４６が平坦面に形成されたゴムの凹凸面４５に構成されているので、平プーリに接触する内側ゴム層４１の表面の接触態様が面接触となって作用する力が分散され、その結果、ゴムの凹凸面４５に構成された内側ゴム層４１の表面の摩耗を抑制することができる。
　接着ゴム層４２及び外側ゴム層４３も、断面横長矩形の帯状に構成されており、それぞれ厚さが例えば０．４～１．５ｍｍ及び例えば０．３～１．０ｍｍである。
　内側ゴム層４１、接着ゴム層４２、及び外側ゴム層４３は、ゴム成分に種々の配合剤が配合されて混練され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ゴム組成物で形成されている。このゴム組成物は、硫黄を架橋剤として架橋したものであってもよく、また、有機過酸化物を架橋剤として架橋したものであってもよい。内側ゴム層４１、接着ゴム層４２、及び外側ゴム層４３は、別配合のゴム組成物で形成されていてもよく、また、同じ配合のゴム組成物で形成されていてもよい。
　内側ゴム層４１、接着ゴム層４２、及び外側ゴム層４３を形成するゴム組成物のゴム成分としては、例えば、エチレン－α－オレフィンエラストマー（ＥＰＤＭ、ＥＰＲなど）、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）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）等が挙げられる。配合剤としては、補強剤、充填剤、老化防止剤、軟化剤、架橋剤、加硫促進剤等が挙げられる。
　心線４４は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリビニルアルコール繊維（ＰＶＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、４，６ナイロン繊維、６，６ナイロン繊維、カーボン繊維、又はガラス繊維で形成された撚り糸に、成型加硫前に、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）水溶液等による接着処理が施されたもので構成されている。
　図１０は、実施形態２に係る平ベルトＣを用いたベルト伝動装置５０のプーリレイアウトを示す。
　このベルト伝動装置５０は、平ベルトＣが駆動プーリ５１及び従動プーリ５２の一対の平プーリに巻き掛けられて動力を伝達する構成のものである。駆動プーリ５１のプーリ径は例えば３０～１５００ｍｍであり、従動プーリ５２のプーリ径は例えば３０～１５００ｍｍである。
　このベルト伝動装置５０によれば、実施形態２に係る平ベルトＣを用いており、平プーリである駆動プーリ５１及び従動プーリ５２に接触する内側ゴム層４１の表面が、凸部の頂面４６が平坦面に形成されたゴムの凹凸面４５に構成されているので、駆動プーリ５１及び従動プーリ５２に接触する内側ゴム層４１の表面の接触態様が面接触となって作用する力が分散され、その結果、ゴムの凹凸面４５に構成された内側ゴム層４１の表面の摩耗を抑制することができる。従って、摩耗により脱落したゴム粉が駆動プーリ５１或いは従動プーリ５２に粘着し、それに起因して異音が発生するのを防止することができる。
　次に、実施形態２に係る平ベルトＣの製造方法の一例について説明する。
　実施形態２に係る平ベルトＣの製造では、実施形態１と同様の製法で事前に作製した円筒状ゴム型３１を用いる。
　まず、内側ゴム層４１用、接着ゴム層４２用、及び外側ゴム層４３用の各未架橋ゴムシート（ベルト形成用の未架橋ゴム組成物）を実施形態１と同様に作製する。
　次いで、円筒状金型３０上に上記で作製した円筒状ゴム型３１を被せ、その外周上に、外側ゴム層４３用の未加硫ゴムシート及び接着ゴム層４２用の未加硫ゴムシートを順に巻き付けて積層し、その上に心線４４となる撚り糸を円筒状ゴム型３１に対して螺旋状に一定の張力を付与して巻き付け、さらにその上に、接着ゴム層４２用の未加硫ゴムシート及び内側ゴム層４１用の未架橋ゴムシートを順に巻き付けて積層することによりベルト形成用成形体を成形する。
　続いて、このベルト形成用成形体にゴムスリーブを被せ、それを加硫缶内に配置して密閉すると共に、加硫缶内に高温及び高圧の蒸気を充填して所定の成型時間だけ保持する。このとき、各未架橋ゴムシートの架橋が進行して一体化すると共に心線４４と複合化し、最終的に、円筒状のベルトスラブが成型される。ここで、ベルトスラブの成型温度は、例えば１４０～１８０℃、成型圧力は例えば０．５～１．５ＭＰａ、成型時間は例えば１５～６０分である。
　そして、加硫缶内から蒸気を排出して密閉を解き、円筒状ゴム型３１上に成型されたベルトスラブを取り出し脱型する。
　最後に、ベルトスラブの外周面及び内周面を研磨することにより内側及び外側の厚さを均一化させた後に所定幅に幅切りして表裏を裏返すことにより平ベルトＣを得る。
　（その他の実施形態）
　上記実施形態１及び２では、ＶリブドベルトＢ及び平ベルトＣを伝動ベルトの例としたが、特にこれに限定されるものではなく、Ｖベルトや歯付ベルト等であってもよい。
　（Ｖリブドベルト）
　以下の実施例及び比較例１～４のＶリブドベルトを作製した。それぞれの特徴的構成については表１にも示す。
　＜実施例＞
　上記実施形態１と同一の方法により、背面ゴム層の表面を凸部の頂面が平坦面に形成された凹凸面に構成したＶリブドベルトを作製し、それを実施例とした。
　実施例のＶリブドベルトの作製に際しては、畝織り織布に対して水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）の付着処理を施した後、この布を加硫缶にて加圧処理して加圧布とし、そして、その加圧布の凹凸面を水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）の未架橋ゴム組成物で形成された円筒状ゴム型の外周面に転写したものを作製して用いた。
　また、この実施例のＶリブドベルトでは、圧縮ゴム層及び背面ゴム層は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）にナイロン短繊維を配合したゴム組成物で構成した。接着ゴム層は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）組成物で構成した。心線はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維で形成された撚り糸に、成型加硫前に、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）水溶液等による接着処理を施したもので構成した。
　実施例のＶリブドベルトは、ベルト周長が１１００ｍｍ、ベルト厚さが４．３ｍｍ、Ｖリブ高さが２．０ｍｍ、及びリブ数が３個のもの（ベルト幅１０．６８ｍｍ）であった。凹凸面を構成する凸部の平面視における外径は０．８５ｍｍであった。凹凸面の表面粗さ（Ｒｚ）は０．１６ｍｍであった。
　＜比較例１＞
　円筒状ゴム型に代えて、ゴムスリーブにゴム糊コーティング処理された畝織り織布を被せたものを用いたことを除いて、実施例と同様に作製したＶリブドベルトを比較例１とした。この比較例１のＶリブドベルトは、背面ゴム層の表面が、畝織り織布と同一で且つ凸部の頂面が平坦面に形成されていない凹凸面に構成されたものである。凹凸面を構成する凸部の平面視における外径は１．０８ｍｍであった。凹凸面の表面粗さ（Ｒｚ）は０．３５ｍｍであった。
　＜比較例２＞
　円筒状ゴム型に代えて、ゴムスリーブにゴム糊コーティング処理された綾織り織布を被せたものを用いたことを除いて、実施例と同様に作製したＶリブドベルトを比較例２とした。この比較例２のＶリブドベルトは、背面ゴム層の表面が、綾織り織布と同一で且つ凸部の頂面が平坦面に形成されていない凹凸面に構成されたものである。凹凸面を構成する凸部の平面視における外径は０．２５ｍｍであった。凹凸面の表面粗さ（Ｒｚ）は０．０７ｍｍであった。
　＜比較例３＞
　円筒状ゴム型に代えて、ゴムスリーブにゴム糊コーティング処理された平織り織布を被せたものを用いたことを除いて、実施例と同様に作製したＶリブドベルトを比較例３とした。この比較例３のＶリブドベルトは、背面ゴム層の表面が、平織り織布と同一で且つ凸部の頂面が平坦面に形成されていない凹凸面に構成されたものである。凹凸面を構成する凸部の平面視における外径は１．４３ｍｍであった。凹凸面の表面粗さ（Ｒｚ）は０．５１ｍｍであった。
　＜比較例４＞
　円筒状ゴム型に代えて、ゴムスリーブの外周面にローレット加工を施したものを用いたことを除いて、実施例と同様に作製したＶリブドベルトを比較例４とした。この比較例４のＶリブドベルトは、背面ゴム層の表面が、ローレット加工模様を有し且つ凸部の頂面が平坦面に形成されていない凹凸面に構成されたものである。凹凸面を構成する凸部の平面視における外径は０．１８ｍｍであった。凹凸面の表面粗さ（Ｒｚ）は０．１９ｍｍであった。
　（試験評価方法）
　図１１は、Ｖリブドベルトの背面ゴム層の表面の粘着試験用のベルト走行試験機６０を示す。
　このベルト走行試験機６０は、プーリ径６５ｍｍの平プーリであるテンションプーリ６１と、その下方に設けられたプーリ径６５ｍｍの平プーリである従動プーリ６２と、従動プーリ６２の左方に設けられたプーリ径６５ｍｍの平プーリである駆動プーリ６３と、テンションプーリ６１の左斜め下方で且つ駆動プーリ６３の右斜め上方であって、ベルト巻き付け角度が１２０度となるように設けられたプーリ径６５ｍｍのリブプーリであるアイドラープーリ６４とを備えている。テンションプーリ６１は、巻き掛けられたＶリブドベルトＢにベルト張力が負荷できるように、上下可動で且つ上方に一定のデッドウェイトＤＷによる軸荷重が負荷できるように構成されている。
　実施例及び比較例１～４のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、上記ベルト走行試験機６０のテンションプーリ６１、従動プーリ６２、及び駆動プーリ６３に背面ゴム層の表面が接触し、また、アイドラープーリ６４に圧縮ゴム層のＶリブが接触するように巻き掛けた後、テンションプーリ６１に上方に８００ＮのデッドウェイトＤＷを負荷した。続いて、２０～３０℃の雰囲気下において、駆動プーリを４０００ｒｐｍの回転数（このとき、従動プーリの回転数は３９６０ｒｐｍ）で回転させてＶリブドベルトを３０分間走行させた。そして、走行後における背面ゴム層の表面、テンションプーリ６１、従動プーリ６２、及び駆動プーリ６３へのゴムの粘着の有無を確認した。
　＜試験評価結果＞
　表１は試験評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　これによれば、実施例のＶリブドベルトの走行後には、背面ゴム層の表面へのゴムの粘着は確認されなかった。一方、比較例１～４では、背面ゴム層の表面、テンションプーリ６１、従動プーリ６２、及び駆動プーリ６３へのゴムの粘着が確認された。
　本発明は、伝動ベルト及びその製造方法について有用である。
Ｂ　Ｖリブドベルト（伝動ベルト）
Ｃ　平ベルト
Ｄ　緯糸
Ｅ　経糸
１０　Ｖリブドベルト本体
１１　圧縮ゴム層
１２　接着ゴム層
１３　背面ゴム層
１４　心線
１５　Ｖリブ
１６　短繊維
１７　凹凸面
１８　頂面
２０　補機駆動ベルト伝動装置
２１　パワーステアリングプーリ
２２　ＡＣジェネレータプーリ
２３　テンショナプーリ
２４　ウォーターポンププーリ
２５　クランクシャフトプーリ
２６　エアコンプーリ
３０　ベルト成形型
３１　円筒状ゴム型
３２　ゴムスリーブ
３３　スラブ掛け渡し軸
３４　研削砥石
３５　布
３５’加圧布
３６　頂面
４０　平ベルト本体
４１　内側ゴム層
４２　接着ゴム層
４３　外側ゴム層
４４　心線
４５　凹凸面
４６　頂面
５０　ベルト伝動装置
５１　駆動プーリ
５２　従動プーリ
６０　ベルト走行試験機　
６１　テンションプーリ
６２　従動プーリ
６３　駆動プーリ
６４　アイドラープーリ
 

Claims (11)

  1. 　平プーリに巻き掛けられた際に、その平プーリに接触するゴムの凹凸面を有する伝動ベルトであって、
    　前記凹凸面は、凸部の頂面が平坦面に形成されている伝動ベルト。
  2. 　請求項１に記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記凹凸面の面積のうち前記凸部の平坦面の頂面の面積の総和が１０～６０％である伝動ベルト。
  3. 　請求項１又は２に記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記凹凸面は、織布又は編布の表面と同一の形態に形成されている伝動ベルト。
  4. 　請求項３に記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記凹凸面は、畝織り織布の表面と同一の形態に形成されている伝動ベルト。
  5. 　請求項１乃至４のいずれかに記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記凹凸面を構成する凸部の平面視における外径が０．３～１．４ｍｍである伝動ベルト。
  6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記凹凸面の表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５～０．２５ｍｍである伝動ベルト。
  7. 　請求項１乃至６のいずれかに記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記伝動ベルトがＶリブドベルト又は平ベルトである伝動ベルト。
  8. 　請求項１乃至７のいずれかに記載の伝動ベルトにおいて、
    　前記凹凸面が前記伝動ベルトの背面である伝動ベルト。
  9. 　請求項１乃至８のいずれかに記載の伝動ベルトが複数のプーリに巻き掛けられたベルト伝動装置であって、
    　前記複数のプーリは、前記伝動ベルトの前記凹凸面が接触する平プーリを含むベルト伝動装置。
  10. 　平プーリに巻き掛けられた際に、その平プーリに接触するゴムの凹凸面を有する伝動ベルトの製造方法であって、
    　凸部の頂面が平坦面に形成された凹凸面の転写面である成型面に、ゴム組成物を圧接させることにより前記平プーリに接触する凹凸面を形成する伝動ベルトの製造方法。
  11. 　請求項１０に記載の伝動ベルトの製造方法において、
    　布の凹凸面を型の平滑面に押しつけることにより前記布の凹凸面の凸部を潰してその頂面を平坦面に形成し、前記布の凸部の頂面を平坦面に形成した凹凸面を、未架橋ゴム組成物で形成されたゴム型に圧接させると共に前記ゴム型を架橋させることにより、前記ゴム型に前記布の凹凸面を転写して前記成型面を形成する伝動ベルトの製造方法。
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