WO2024009663A1 - Ｖリブドベルト及びその製造方法 - Google Patents

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Bando Chemical Industries Ltd
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/04—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section made of rubber
    • F16G5/06—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/20—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section with a contact surface of special shape, e.g. toothed

Definitions

  • the present invention relates to a V-ribbed belt and a method for manufacturing the same.
  • a V-ribbed belt is known in which the surface on the V-rib side is covered with a covering cloth.
  • Patent Document 1 discloses that both end sides of a cloth material serving as a covering cloth are joined by stitching to form a cylindrical shape.
  • Patent Document 2 discloses that both end sides of a cloth material serving as a covering cloth are overlapped and joined by adhesive to form a cylindrical shape.
  • the present invention provides a V-ribbed belt having a plurality of V-ribs provided to extend in parallel in the belt length direction, wherein the plurality of V-ribs are covered with a plurality of V-rib bodies formed of a rubber composition.
  • the belt is covered with cloth, and the surface on the V-rib side includes a non-cloth covering portion sandwiched between the edges of the covering cloth and extending across the entire width of the belt.
  • the sheet material for forming the non-fabric covering portion is joined between the edge portions of the cloth material serving as the covering cloth as a joining member, and the sheet material
  • the step of manufacturing an uncrosslinked slab by laminating the cloth material whose end portions are joined together on an uncrosslinked rubber composition for forming the plurality of V rib bodies.
  • FIG. 2 is a perspective view of one piece of the V-ribbed belt according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of a V-rib side of one piece of the V-ribbed belt according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the crosslinking device.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the crosslinking device.
  • FIG. 3 is a first explanatory diagram showing a method of joining cloth materials that become a covering cloth.
  • FIG. 7 is a second explanatory diagram showing a method of joining cloth materials that become a covering cloth.
  • FIG. 1 is a first explanatory diagram showing a method for manufacturing a V-ribbed belt according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a second explanatory diagram showing a method for manufacturing a V-ribbed belt according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a third explanatory diagram showing a method for manufacturing a V-ribbed belt according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a pulley layout of a belt running tester for evaluating crack resistance tests conducted under a room temperature atmosphere.
  • V-ribbed belt B shows a V-ribbed belt B according to an embodiment.
  • the V-ribbed belt B according to the embodiment is, for example, a rubber friction transmission belt used in an auxiliary drive belt transmission device installed in an engine room of an automobile.
  • the V-ribbed belt B includes a belt main body 10 composed of three layers: a compressed rubber layer 11 on the inner circumferential side, an intermediate adhesive rubber layer 12, and a stretchable rubber layer 13 on the outer circumferential side.
  • the compressed rubber layer 11 is formed into a band shape with a comb-shaped cross section.
  • the compressed rubber layer 11 is provided with a plurality of V-rib bodies 11a, each of which is composed of protrusions having a substantially inverted triangular cross section, hanging down toward the inner circumferential side and extending in parallel to the belt length direction.
  • the adhesive rubber layer 12 and the stretchable rubber layer 13 are each formed in the shape of a belt with a horizontally long rectangular cross section. Note that a back reinforcement cloth may be provided instead of the stretchable rubber layer 13.
  • the compressed rubber layer 11 including a plurality of V-rib bodies 11a is made by heating and pressurizing an uncrosslinked rubber composition in which various rubber compounding agents including a crosslinking agent are mixed and kneaded into a rubber component, so that the rubber component is crosslinked. It is made of rubber composition.
  • Examples of rubber components include ethylene- ⁇ -olefin elastomers such as ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), ethylene-propylene copolymer (EPM), ethylene-butene copolymer (EDM), and ethylene-octene copolymer (EOM); Examples include synthetic rubbers such as chloroprene rubber (CR); chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM); and hydrogenated acrylonitrile rubber (H-NBR).
  • the rubber component is preferably a blended rubber of one or more of these, more preferably contains an ethylene- ⁇ -olefin elastomer, and preferably contains EPDM from the viewpoint of obtaining excellent low-temperature properties. More preferred.
  • Crosslinking agents include sulfur and organic peroxides.
  • rubber compounding agents other than the crosslinking agent include reinforcing materials such as carbon black, fillers, anti-aging agents, softeners, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, and the like.
  • the adhesive rubber layer 12 and the stretchable rubber layer 13 are also formed of a rubber composition. Note that the compressed rubber layer 11, the adhesive rubber layer 12, and the stretchable rubber layer 13 may be formed of the same rubber composition or may be formed of different rubber compositions.
  • the V-ribbed belt B has a plurality of V-ribs 14 provided so as to extend in parallel in the belt length direction.
  • the number of V ribs 14 is, for example, three to six (six in FIGS. 1A and B). These plurality of V-ribs 14 are constructed by covering a plurality of V-rib bodies 11a of the compressed rubber layer 11 with a covering cloth 15.
  • the covering cloth 15 is made of a woven fabric, knitted fabric, or non-woven fabric.
  • the fiber material forming the covering cloth 15 include cellulose fibers such as cotton, natural fibers such as wool and silk; aliphatic polyamide fibers, aromatic polyamide fibers, polyester fibers, acrylic fibers, polyvinyl alcohol fibers, and polyurethane threads. Synthetic fibers such as The covering cloth 15 may be formed of a blended yarn or a blended twisted yarn using a plurality of fiber materials.
  • the cloth material serving as the covering cloth 15 may be subjected to an adhesive treatment to impart adhesiveness to the V-rib main body 11a.
  • the adhesion treatment include an adhesion treatment in which the cloth material that will become the covering cloth 15 is immersed in an epoxy solution or an isocyanate solution, pulled up, and then heated; an adhesive treatment in which the cloth material is immersed in an RFL aqueous solution, pulled up, and then heated; Examples include an adhesive treatment in which the material is dipped in a low-viscosity rubber paste, pulled up, and then dried, and an adhesive treatment in which a high-viscosity rubber paste is coated on the surface of the cloth material on the V-rib body 11a side and then dried.
  • the end sides of the covering cloth 15 are not joined, and the surface on the V rib 14 side, which is the power transmission surface, is sandwiched between the end sides of the covering cloth 15, and the entire width of the belt is
  • the belt includes a non-fabric covering portion 16 provided to extend straight across the width direction of the belt.
  • the non-fabric covering portion 16 is composed of a polymer layer that covers the V-rib main body 11a.
  • the polymer layer constituting the non-cloth covering portion 16 is made of a polymer material.
  • the polymeric material forming the non-fabric covering portion 16 may be a crosslinked material.
  • a polymer material for the crosslinked material an uncrosslinked rubber composition in which a rubber component is mixed with various rubber compounding agents including a crosslinking agent and kneaded is heated and pressurized to crosslink the rubber component. Rubber compositions may be mentioned.
  • the rubber composition forming the non-fabric covering part 16 is a rubber composition and a rubber component forming the compressed rubber layer 11 including a plurality of V-rib main bodies 11a. are preferably the same, and more preferably the same rubber composition as the rubber composition forming the compressed rubber layer 11.
  • the polymer material forming the non-fabric covering portion 16 may be an uncrosslinked thermoplastic material.
  • uncrosslinked thermoplastic polymer materials include uncrosslinked EPDM, uncrosslinked 1,2-polybutadiene, polyethylene, ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), and compositions using these as base polymers. can be mentioned.
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer
  • the non-fabric covering portion 16 is formed only from the EPDM polymer, it does not contain any compounding agents, so it has excellent processability and can slow deterioration during storage.
  • the dimension L of the non-fabric covering portion 16 in the belt length direction may be 0.5 ⁇ m or more, 1 mm or more, or 3 mm or more.
  • the dimension L of the non-fabric covering portion 16 in the belt length direction is preferably 60 mm or less, more preferably 50 mm or less, still more preferably 10 mm or less, and even more preferably is 5 mm or less. It is preferable that the dimension L of the non-fabric covering portion 16 in the belt length direction is uniform along the belt width direction.
  • Such a non-fabric covering portion 16 may be provided at only one location in the belt length direction, or may be provided at multiple locations in the belt length direction.
  • a core wire 17 arranged to form a spiral with a pitch in the belt width direction is embedded in the middle part of the adhesive rubber layer 12 in the belt thickness direction.
  • the core wire 17 is made of, for example, twisted yarn.
  • the fiber material forming the core wire 17 include polyamide fibers, polyester fibers, aramid fibers, and the like. It is preferable that the twisted yarn serving as the core wire 17 is subjected to an adhesive treatment to impart adhesiveness to the adhesive rubber layer 12.
  • the adhesion treatment includes an adhesion treatment in which the twisted yarn that will become the core wire 17 is immersed in an epoxy resin solution or an isocyanate resin solution and then heated, an adhesive treatment in which the twisted yarn is immersed in an RFL aqueous solution and then heated, and an adhesive treatment in which the twisted yarn is immersed in rubber glue and then heated.
  • An example is an adhesive treatment that involves drying.
  • FIGS. 2A and 2B show a crosslinking device 20 used for manufacturing the V-ribbed belt B according to the embodiment.
  • This crosslinking device 20 includes a base 21, a cylindrical expansion drum 22 erected thereon, and a cylindrical mold 23 provided outside the base 21.
  • the expansion drum 22 has a drum main body 22a formed in the shape of a hollow cylinder, and a cylindrical rubber expansion sleeve 22b fitted around the outer periphery of the drum main body 22a.
  • a large number of ventilation holes 22c are formed in the outer circumference of the drum body 22a, each communicating with the inside. Both ends of the expansion sleeve 22b are sealed with the drum body 22a by fixing rings 24 and 25, respectively.
  • the crosslinking device 20 is provided with a pressurizing means (not shown) that introduces and pressurizes high-pressure air into the drum body 22a, and this pressurizing means introduces high-pressure air into the drum body 22a. Then, high-pressure air enters between the drum body 22a and the expansion sleeve 22b through the ventilation hole 22c and expands the expansion sleeve 22b radially outward.
  • the cylindrical mold 23 is removable from the base 21.
  • the cylindrical mold 23 attached to the base 21 is provided concentrically with the expansion drum 22 with a space therebetween.
  • the cylindrical mold 23 has a plurality of circumferentially extending V-rib forming grooves 23a connected in the axial direction (groove width direction) on the inner circumferential surface thereof.
  • the crosslinking device 20 is provided with heating means and cooling means (both not shown) for the cylindrical mold 23, and the temperature of the cylindrical mold 23 can be controlled by these heating means and cooling means.
  • each member is prepared.
  • Each rubber compounding agent including a crosslinking agent is blended with the rubber component, and after kneading with a kneader such as a kneader or a Banbury mixer, it is processed into a sheet having the same cross-sectional shape as the compressed rubber layer 11. In this way, a rubber sheet of an uncrosslinked rubber composition for forming the compressed rubber layer 11 including a plurality of V-rib bodies is produced.
  • a kneader such as a kneader or a Banbury mixer
  • Each rubber compounding agent including a crosslinking agent is blended with the rubber component, kneaded with a kneader such as a kneader or a Banbury mixer, and then processed into a thin sheet. In this way, a rubber sheet of an uncrosslinked rubber composition for forming the adhesive rubber layer 12 and the stretchable rubber layer 13 is produced.
  • a kneader such as a kneader or a Banbury mixer
  • a long and narrow sheet material for forming the non-cloth covering portion 16 is joined between the edges of the cloth material as a joining member to form a cylindrical shape. do. Specifically, as shown in FIG. 3A, one long side of the sheet material 16' is superimposed on the inner side of one end side of the cloth material 15' that is on the belt main body 10 side, and the cloth material 15 is The other long side of the sheet material 16' is superimposed on the inside of the other end of the sheet material 16', and as shown in FIG. 3B, the cloth material 15' and the sheet material 16' are Processed into a cylindrical shape by pressing and joining.
  • the sheet material 16' is a thermoplastic material sheet when the polymer material forming the non-cloth covering section 16 is an uncrosslinked thermoplastic material, and when the polymer material forming the non-cloth covering section 16 is a rubber composition. , an uncrosslinked rubber composition sheet. Note that at this stage, both end sides of the cloth material 15' may have a gap between them, or may be butted against each other without having a gap between them. Further, the twisted yarn that will become the core wire 17 is subjected to a predetermined adhesive treatment.
  • a rubber sleeve 27 is placed on the cylindrical drum 26 having a smooth surface, and a rubber sheet 13' for forming a stretch rubber layer and a rubber sheet 12 for forming an adhesive rubber layer are placed on top of the rubber sleeve 27.
  • the rubber sleeve 27 provided with the uncrosslinked slab S' is removed from the cylindrical drum 26, and as shown in FIG. After the ribs 15' covered with the cloth material 15' are fitted into the corresponding V-rib forming grooves 23a, the cylindrical mold 23 with the uncrosslinked slab S' is placed on an expansion drum. 22 and attached to the base 21.
  • the cylindrical mold 23 is heated and, as shown in FIG. 4C, high pressure air is injected between the drum body 22a of the expansion drum 22 and the expansion sleeve 22b through the ventilation hole 22c to expand the expansion sleeve 22b. Inflate.
  • the uncrosslinked slab S' is pressed against the cylindrical mold 23, and the rubber sheet 11' for forming the compressed rubber layer, the rubber sheet 12' for forming the adhesive rubber layer, and the rubber for forming the stretchable rubber layer.
  • the sheet 13' is integrated and crosslinking of the rubber component progresses, and the cloth material 15' and the sheet material 16' and the twisted yarn 17' that join the edges thereof are combined, and finally a cylindrical belt is formed.
  • a slab S is molded. Note that when the sheet material 16' is an uncrosslinked rubber composition sheet, crosslinking of the rubber component proceeds.
  • a V-ribbed belt B can be obtained by cutting into rounds for each number of ribs 14 and turning them over.
  • the non-fabric covering part 16 is provided so as to extend straight in the belt width direction, but the present invention is not limited to this.
  • the structure may be such that it has an angle, or it may be a structure that is formed so as to form a curved line or a zigzag line.
  • V-ribbed belt A compressed rubber layer having a configuration similar to that of the above embodiment is a V-ribbed belt in which the number of V ribs is three formed of an EPDM rubber composition in which the rubber component is EPDM, and the non-fabric covering portion is made of a crosslinked material.
  • a belt was made of the same EPDM rubber composition as the rubber layer, and a non-fabric covering portion having a dimension L in the belt length direction of 1 ⁇ m was prepared, and this was designated as Example 1.
  • the adhesive rubber layer and the stretchable rubber layer were each formed from an EPDM rubber composition having a different formulation from that of the compressed rubber layer.
  • the covering fabric was composed of a knitted fabric formed by inter-knitting adhesive-treated cotton and polyurethane yarns.
  • the core wire was made of aramid fiber strands that were treated with adhesive.
  • Example 2 A V-ribbed belt having the same configuration as Example 1 was produced, and this was designated as Example 2, except that the dimension L in the belt length direction of the non-fabric covering portion was 5 mm.
  • Example 3 A V-ribbed belt having the same configuration as Example 1 was produced, and this was designated as Example 3, except that the dimension L in the belt length direction of the non-fabric covering portion was 50 mm.
  • Example 4 A V-ribbed belt having the same structure as Example 1 was produced, and this was designated as Example 2, except that the dimension L in the belt length direction of the non-fabric covering portion was 60 mm.
  • Example 5 A V-ribbed belt having the same structure as in Example 1 was produced, and this was designated as Example 5, except that the non-fabric covering portion was formed only of uncrosslinked EPDM polymer, which is a thermoplastic material.
  • Example 6 A V-ribbed belt having the same structure as in Example 3 was produced, and this was designated as Example 6, except that the non-fabric covering portion was formed only of uncrosslinked EPDM polymer, which is a thermoplastic material.
  • Example 7 A V-ribbed belt having the same structure as in Example 4 was produced, and this was designated as Example 7, except that the non-fabric covering portion was formed only of uncrosslinked EPDM polymer, which is a thermoplastic material.
  • Example 8 A V-ribbed belt having the same structure as in Example 4 was prepared, and this was designated as Example 8, except that the non-fabric covering portion was formed only from a polymer of uncrosslinked 1,2-polybutadiene, which is a thermoplastic material.
  • FIG. 5 shows a pulley layout of a belt running tester 30 for evaluating crack resistance tests conducted under a room temperature atmosphere.
  • a lower drive pulley 31 and an upper first driven pulley 32 are provided at intervals in the vertical direction.
  • Idler pulleys 33 which are a pair of flat pulleys each having a pulley diameter of 40 mm, are provided on the right side of the middle of the drive pulley 31 and the first driven pulley 32 at intervals in the vertical direction.
  • a second driven pulley 34 which is a rib pulley with a pulley diameter of 45 mm, is provided on the right side of the pair of idler pulleys 33.
  • the V-ribbed belt B is wound so that the V-rib side contacts the drive pulley 31 and the first and second driven pulleys 32, 34, and the back side contacts the pair of idler pulleys 33.
  • Each of the V-ribbed belts B of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 2 was wound around a belt running tester 30.
  • a dead weight (DW) of 588 N was applied upward to the first driven pulley 32 to apply belt tension.
  • DW dead weight
  • the drive pulley 31 was rotated at a rotation speed of 5100 rpm and the belt was run under a room temperature atmosphere (23 ⁇ 5° C.). Then, belt running was periodically stopped, and the surface of the V-ribbed belt B on the V-rib side was visually observed. Belt running was stopped when a crack reaching the bottom of the V rib was observed, and the belt running time up to that point was defined as the crack resistance life at room temperature.
  • Example 1 The test results are shown in Tables 1 and 2. According to Tables 1 and 2, Examples 1 to 8 in which the surface on the V-rib side includes a non-cloth covering part are different from Comparative Example 1 in which the covering fabric is made of a cloth material with both end sides joined by adhesive, and Comparative Example 1 in which the covering cloth is made of a cloth material with both end sides joined by adhesive. It can be seen that the crack resistance is better than that of Comparative Example 2, in which the covering cloth was made of a cloth material in which the parts were joined by stitching.
  • the present invention is useful in the technical field of V-ribbed belts and manufacturing methods thereof.

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Abstract

Ｖリブドベルト(B)は、ベルト長さ方向に並行に延びるように設けられた複数のＶリブ(14)を有する。複数のＶリブ(14)は、ゴム組成物で形成された複数のＶリブ本体(11a)が被覆布(15)で被覆されて構成されている。Ｖリブ(14)側の表面は、被覆布(15)の端辺間に挟まれてベルト全幅を横断して延びるように設けられた非布被覆部(16)を含む。

Description

Ｖリブドベルト及びその製造方法
　本発明は、Ｖリブドベルト及びその製造方法に関する。
　Ｖリブ側の表面が被覆布で被覆されたＶリブドベルトが知られている。特許文献１には、被覆布となる布材の両端辺部を縫合により接合して筒状に形成することが開示されている。特許文献２には、被覆布となる布材の両端辺部をオーバーラップさせて接着により接合して筒状に形成することが開示されている。
特開２０１９－１３２４３０号公報 特許第号６６９００４７公報
　本発明は、ベルト長さ方向に並行に延びるように設けられた複数のＶリブを有するＶリブドベルトであって、前記複数のＶリブは、ゴム組成物で形成された複数のＶリブ本体が被覆布で被覆されて構成されており、前記Ｖリブ側の表面は、前記被覆布の端辺間に挟まれてベルト全幅を横断して延びるように設けられた非布被覆部を含む。
　本発明は、本発明のＶリブドベルトの製造方法において、前記被覆布となる布材の端辺部間を、前記非布被覆部を形成するためのシート材を接合部材として接合し、前記シート材で端辺部間を接合した布材を、前記複数のＶリブ本体を形成するための未架橋ゴム組成物に積層した未架橋スラブを作製するステップを含む。
実施形態に係るＶリブドベルトの一片の斜視図である。 実施形態に係るＶリブドベルトの一片のＶリブ側の平面図である。 架橋装置の断面図である。 架橋装置の一部分の断面拡大図である。 被覆布となる布材の接合方法を示す第１の説明図である。 被覆布となる布材の接合方法を示す第２の説明図である。 実施形態に係るＶリブドベルトの製造方法を示す第１の説明図である。 実施形態に係るＶリブドベルトの製造方法を示す第２の説明図である。 実施形態に係るＶリブドベルトの製造方法を示す第３の説明図である。 室温雰囲気下で行う耐クラック性試験評価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。
　図１Ａ及びＢは、実施形態に係るＶリブドベルトＢを示す。実施形態に係る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ベルト伝動装置等に用いられるゴム製の摩擦伝動ベルトである。
　実施形態に係るＶリブドベルトＢは、内周側の圧縮ゴム層１１、中間の接着ゴム層１２、及び外周側の伸張ゴム層１３の三層で構成されたベルト本体１０を備えている。
　圧縮ゴム層１１は、断面櫛形の帯状に形成されている。圧縮ゴム層１１には、各々、断面略逆三角形状の突条で構成された複数のＶリブ本体１１ａが、内周側に垂下するとともに、ベルト長さ方向に並行に延びるように設けられている。接着ゴム層１２及び伸張ゴム層１３は、それぞれ断面横長矩形の帯状に形成されている。なお、伸張ゴム層１３に代えて、背面補強布が設けられていてもよい。
　複数のＶリブ本体１１ａを含む圧縮ゴム層１１は、ゴム成分に架橋剤を含む種々のゴム配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されてゴム成分が架橋されたゴム組成物で形成されている。
　ゴム成分としては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、エチレン－プロピレンコポリマー（ＥＰＭ）、エチレン－ブテンコポリマー（ＥＤＭ）、エチレン－オクテンコポリマー（ＥＯＭ）などのエチレン－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）；水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）等の合成ゴムが挙げられる。ゴム成分は、これらのうちの１種又は２種以上のブレンドゴムであることが好ましく、優れた低温特性を得る観点から、エチレン－α－オレフィンエラストマーを含むことがより好ましく、ＥＰＤＭを含むことが更に好ましい。架橋剤としては、硫黄及び有機過酸化物が挙げられる。架橋剤以外のゴム配合剤としては、例えば、カーボンブラックなどの補強材、充填剤、老化防止剤、軟化剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等が挙げられる。
　接着ゴム層１２及び伸張ゴム層１３もゴム組成物で形成されている。なお、圧縮ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び伸張ゴム層１３は、同一のゴム組成物で形成されていても、また、異なるゴム組成物で形成されていても、どちらでもよい。
　実施形態に係るＶリブドベルトＢは、ベルト長さ方向に並行に延びるように設けられた複数のＶリブ１４を有する。Ｖリブ１４の数は、例えば３個乃至６個である（図１Ａ及びＢでは６個）。これらの複数のＶリブ１４は、圧縮ゴム層１１の複数のＶリブ本体１１ａが被覆布１５で被覆されて構成されている。
　被覆布１５は、織布、編布、又は不織布の布材で構成されている。被覆布１５を形成する繊維材料としては、例えば、綿などのセルロース系繊維、羊毛、絹などの天然繊維；脂肪族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリウレタン糸などの合成繊維等が挙げられる。被覆布１５は、複数の繊維材料を用いた混紡糸や混撚糸で形成されていてもよい。
　被覆布１５となる布材には、Ｖリブ本体１１ａへの接着性を付与するための接着処理が施されていてもよい。接着処理としては、被覆布１５となる布材をエポキシ溶液又はイソシアネート溶液に浸漬して引き上げた後に加熱する接着処理、布材をＲＦＬ水溶液に浸漬して引き上げた後に加熱する接着処理、布材を低粘度のゴム糊に浸漬して引き上げた後に乾燥させる接着処理、布材のＶリブ本体１１ａ側の面に高粘度のゴム糊をコーティングした後に乾燥させる接着処理が挙げられる。
　実施形態に係るＶリブドベルトＢでは、被覆布１５の端辺部間が接合されておらず、動力伝達面であるＶリブ１４側の表面は、被覆布１５の端辺間に挟まれてベルト全幅をベルト幅方向に真っ直ぐに横断して延びるように設けられた非布被覆部１６を含む。
　非布被覆部１６は、Ｖリブ本体１１ａを被覆するポリマー層で構成されている。非布被覆部１６を構成するポリマー層は、ポリマー材料で形成されている。
　非布被覆部１６を形成するポリマー材料は、架橋材料であってもよい。架橋材料のポリマー材料としては、典型的には、ゴム成分に架橋剤を含む種々のゴム配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されてゴム成分が架橋されたゴム組成物が挙げられる。この場合、非布被覆部１６を形成するゴム組成物は、Ｖリブ本体１１ａとの一体性を得る観点から、複数のＶリブ本体１１ａを含む圧縮ゴム層１１を形成するゴム組成物とゴム成分が同一であることが好ましく、圧縮ゴム層１１を形成するゴム組成物と同一のゴム組成物であることがより好ましい。
　非布被覆部１６を形成するポリマー材料は、未架橋の熱可塑性材料であってもよい。未架橋の熱可塑性材料のポリマー材料としては、例えば、未架橋のＥＰＤＭ、未架橋の１，２－ポリブタジエン、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、及びこれらをベースポリマーとする組成物等が挙げられる。非布被覆部１６をＥＰＤＭのポリマーのみで形成する場合、配合剤を含まないため、加工性が優れるとともに、保管時の劣化を緩やかなものとすることができる。
　非布被覆部１６のベルト長さ方向の寸法Ｌは、０．５μｍ以上であってもよく、１ｍｍ以上であってもよく、３ｍｍ以上であってもよい。非布被覆部１６のベルト長さ方向の寸法Ｌは、ベルト走行時の発音や摩耗を抑制する観点から、好ましくは６０ｍｍ以下、より好ましくは５０ｍｍ以下であり、更に好ましくは１０ｍｍ以下、より更に好ましくは５ｍｍ以下である。非布被覆部１６のベルト長さ方向の寸法Ｌは、ベルト幅方向に沿って均一であることが好ましい。
　このような非布被覆部１６は、ベルト長さ方向に１箇所だけ設けられていても、ベルト長さ方向に複数箇所設けられていても、どちらでもよい。
　ところで、被覆布となる布材の両端辺部を縫合や接着により接合した場合、それを用いて製造されたＶリブドベルトでは、ベルト走行時に、Ｖリブ側の表面に現れる被覆布の接合部の変形が規制されるため、そこに応力が集中してクラックが発生することがある。しかしながら、上記の実施形態に係るＶリブドベルトＢによれば、このように被覆布１５の端辺部間が接合されておらず、その端辺間に非布被覆部１６が設けられているので、ベルト走行時に、その部分に応力が集中しないため、優れた耐クラック性を得ることができる。
　接着ゴム層１２のベルト厚さ方向の中間部には、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１７が埋設されている。心線１７は、例えば撚り糸で構成されている。心線１７を形成する繊維材料としては、例えば、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等が挙げられる。心線１７となる撚り糸には、接着ゴム層１２への接着性を付与するための接着処理が施されていることが好ましい。接着処理としては、心線１７となる撚り糸をエポキシ樹脂溶液又はイソシアネート樹脂溶液に浸漬して加熱する接着処理、撚り糸をＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、及び撚り糸をゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が挙げられる。
　次に、実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法について説明する。
　図２Ａ及びＢは、実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造に用いる架橋装置２０を示す。
　この架橋装置２０は、基台２１と、その上に立設された円柱状の膨張ドラム２２と、その外側に設けられた円筒金型２３とを備えている。
　膨張ドラム２２は、中空円柱状に形成されたドラム本体２２ａと、その外周に外嵌めされた円筒状のゴム製の膨張スリーブ２２ｂとを有する。ドラム本体２２ａの外周部には、各々、内部に連通した多数の通気孔２２ｃが形成されている。膨張スリーブ２２ｂの両端部は、それぞれドラム本体２２ａとの間で固定リング２４，２５によって封止されている。架橋装置２０には、ドラム本体２２ａの内部に高圧空気を導入して加圧する加圧手段（不図示）が設けられており、この加圧手段によりドラム本体２２ａの内部に高圧空気が導入されると、高圧空気が通気孔２２ｃを通ってドラム本体２２ａと膨張スリーブ２２ｂとの間に入って膨張スリーブ２２ｂを径方向外向きに膨張させる。
　円筒金型２３は、基台２１に脱着可能である。基台２１に取り付けられた円筒金型２３は、膨張ドラム２２との間に間隔をおいて同心状に設けられる。円筒金型２３は、内周面に、各々、周方向に延びる複数のＶリブ形成溝２３ａが軸方向（溝幅方向）に連設されている。架橋装置２０には、円筒金型２３の加熱手段及び冷却手段（いずれも不図示）が設けられており、これらの加熱手段及び冷却手段により円筒金型２３を温度制御することができる。
　実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造において、まず、各部材を準備する。
　ゴム成分に、架橋剤を含む各ゴム配合剤を配合し、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練した後、圧縮ゴム層１１と同様の断面形状のシート状に加工する。これにより、複数のＶリブ本体を含む圧縮ゴム層１１を形成するための未架橋ゴム組成物のゴムシートを作製する。
　ゴム成分に、架橋剤を含む各ゴム配合剤を配合し、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練した後、薄肉のシート状に加工する。これにより、接着ゴム層１２及び伸張ゴム層１３を形成するための未架橋ゴム組成物のゴムシートを作製する。
　被覆布１５となる布材に所定の接着処理を施した後、布材の端辺部間を、非布被覆部１６を形成するための細長いシート材を接合部材として接合して筒状に形成する。具体的には、図３Ａに示すように、布材１５’の一方の端辺部のベルト本体１０側となる内側に、シート材１６’の一方の長辺部を重畳させるとともに、布材１５’の他方の端辺部の内側に、シート材１６’の他方の長辺部を重畳させ、且つ図３Ｂに示すように、それらの重畳部において、布材１５’とシート材１６’とを圧接させて結合させることにより筒状に加工する。
　シート材１６’は、非布被覆部１６を形成するポリマー材料が未架橋の熱可塑性材料の場合、その熱可塑性材料シートであり、非布被覆部１６を形成するポリマー材料がゴム組成物の場合、未架橋ゴム組成物シートである。なお、この段階においては、布材１５’の両端辺は、それらの間が間隔を有していてもよいが、それらの間に間隔を有さずに突き合わされていてもよい。また、心線１７となる撚り糸に所定の接着処理を施す。
　次いで、図４Ａに示すように、表面が平滑な円筒ドラム２６上にゴムスリーブ２７を被せ、その上に、まず、伸張ゴム層形成用のゴムシート１３’及び接着ゴム層形成用のゴムシート１２’を順に巻き付けて積層し、次に、その上から心線１７となる撚り糸１７’を螺旋状に巻き付け、次に、その上から接着ゴム層形成用のゴムシート１２’を巻き付けて積層し、次に、その上から圧縮ゴム層形成用のゴムシート１１’を、リブ側が外側となるように巻き付けて積層し、最後に、その上にシート材１６’で端辺部間を接合した被覆布１５となる筒状の布材１５’を被せて積層することにより未架橋スラブＳ’を作製する。
　次いで、円筒ドラム２６から未架橋スラブＳ’を設けたゴムスリーブ２７を外し、それを、図４Ｂに示すように、円筒金型２３の内周面側に、圧縮ゴム層形成用のゴムシート１１’のリブが布材１５’で被覆された状態で、対応するＶリブ形成溝２３ａに収容されるように内嵌めした後、その未架橋スラブＳ’を設けた円筒金型２３を、膨張ドラム２２を覆うように設けて基台２１に取り付ける。
　続いて、円筒金型２３を加熱するとともに、図４Ｃに示すように、膨張ドラム２２のドラム本体２２ａと膨張スリーブ２２ｂとの間に通気孔２２ｃを介して高圧空気を注入して膨張スリーブ２２ｂを膨張させる。このとき、未架橋スラブＳ’が円筒金型２３に押接されるとともに、圧縮ゴム層形成用のゴムシート１１’、接着ゴム層形成用のゴムシート１２’、及び伸張ゴム層形成用のゴムシート１３’が一体化してゴム成分の架橋が進行し、且つそれに布材１５’及びその端辺部間を接合するシート材１６’並びに撚り糸１７’が複合し、最終的に、円筒状のベルトスラブＳが成型される。なお、シート材１６’が未架橋ゴム組成物シートの場合、そのゴム成分の架橋が進行する。
　そして、膨張ドラム２２のドラム本体２２ａと膨張スリーブ２２ｂとの間から高圧空気を抜いた後、円筒金型２３の内周面上に成型されたベルトスラブＳを取り出し、ベルトスラブＳを所定のＶリブ１４の個数毎に輪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、上記実施形態では、非布被覆部１６がベルト幅方向に真っ直ぐに延びるように設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、非布被覆部がベルト幅方向に対して角度を有するように設けられた構成であってもよく、また、曲線やジグザグ線を形成するように設けられた構成であってもよい。
　（Ｖリブドベルト）
　＜実施例１＞
　上記実施形態と同様の構成の圧縮ゴム層がゴム成分をＥＰＤＭとするＥＰＤＭゴム組成物で形成されたＶリブの数が３個のＶリブドベルトであって、非布被覆部を架橋材料である圧縮ゴム層と同一のＥＰＤＭゴム組成物で形成するとともに、非布被覆部のベルト長さ方向の寸法Ｌを１μｍとしたものを作製し、これを実施例１とした。
　なお、接着ゴム層及び伸張ゴム層は、それぞれ圧縮ゴム層とは異なる配合のＥＰＤＭゴム組成物で形成した。被覆布は、接着処理を施した綿及びポリウレタン糸の交編で形成した編布で構成した。心線は、接着処理を施したアラミド繊維製の撚り糸で構成した。
　＜実施例２＞
　非布被覆部のベルト長さ方向の寸法Ｌを５ｍｍとしたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例２とした。
　＜実施例３＞
　非布被覆部のベルト長さ方向の寸法Ｌを５０ｍｍとしたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例３とした。
　＜実施例４＞
　非布被覆部のベルト長さ方向の寸法Ｌを６０ｍｍとしたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例２とした。
　＜実施例５＞
　非布被覆部を熱可塑性材料である未架橋のＥＰＤＭのポリマーのみで形成したことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例５とした。
　＜実施例６＞
　非布被覆部を熱可塑性材料である未架橋のＥＰＤＭのポリマーのみで形成したことを除いて実施例３と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例６とした。
　＜実施例７＞
　非布被覆部を熱可塑性材料である未架橋のＥＰＤＭのポリマーのみで形成したことを除いて実施例４と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例７とした。
　＜実施例８＞
　非布被覆部を熱可塑性材料である未架橋の１，２－ポリブタジエンのポリマーのみで形成したことを除いて実施例４と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例８とした。
　＜比較例１＞
　両端辺部を突き合わせて縫合により接合した布材を被覆布として用いたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例１とした。
　＜比較例２＞
　両端辺部をオーバーラップさせて接着により接合した布材を被覆布として用いたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例２とした。
　（試験評価方法）
　図５は、室温雰囲気下で行う耐クラック性試験評価用のベルト走行試験機３０のプーリレイアウトを示す。
　このベルト走行試験機３０は、各々、プーリ径が４５ｍｍのリブプーリである下側の駆動プーリ３１及び上側の第１従動プーリ３２が上下方向に間隔をおいて設けられている。駆動プーリ３１及び第１従動プーリ３２の中間の右側には、各々、プーリ径が４０ｍｍの一対の平プーリであるアイドラプーリ３３が上下方向に間隔をおいて設けられている。これらの一対のアイドラプーリ３３の右方には、プーリ径が４５ｍｍのリブプーリである第２従動プーリ３４が設けられている。このベルト走行試験機３０では、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ側が駆動プーリ３１並びに第１及び第２従動プーリ３２，３４に接触し且つ背面側が一対のアイドラプーリ３３に接触するように巻き掛けられる。
　実施例１乃至８及び比較例１乃至２のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、ベルト走行試験機３０に巻き掛けた。第１従動プーリ３２に上方に５８８Ｎのデッドウェイト（ＤＷ）を負荷してベルト張力を与えた。その状態で室温雰囲気下（２３±５℃）、駆動プーリ３１を５１００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させる試験を行った。そして、定期的にベルト走行を停止し、ＶリブドベルトＢのＶリブ側表面を目視観察した。Ｖリブの底まで達するクラックが認められた時点でベルト走行を中止し、それまでのベルト走行時間を室温での耐クラック寿命とした。
　また、ベルト走行時の発音の小さいものをＡ及び大きいものをＢと評価した。
　（試験結果）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　試験結果を表１及び２に示す。これらの表１及び２によれば、Ｖリブ側の表面が非布被覆部を含む実施例１乃至８は、両端辺部を接着により接合した布材を被覆布とした比較例１や両端辺部を縫合により接合した布材を被覆布とした比較例２よりも、耐クラック性が優れることが分かる。
　本発明は、Ｖリブドベルト及びその製造方法の技術分野に有用である。
Ｂ　Ｖリブドベルト
Ｓ　ベルトスラブ
Ｓ’　未架橋スラブ
１０　ベルト本体
１１　圧縮ゴム層
１１’，１２’，１３’　ゴムシート
１２　接着ゴム層
１３　伸張ゴム層
１４　Ｖリブ
１５　被覆布
１５’　布材
１６　非布被覆部
１６’　シート材
１７　心線
１７’　撚り糸
２０　架橋装置
２１　基台
２２　膨張ドラム
２２ａ　ドラム本体
２２ｂ　膨張スリーブ
２２ｃ　通気孔
２３　円筒金型
２３ａ　Ｖリブ形成溝
２４，２５　固定リング
２６　円筒ドラム
２７　ゴムスリーブ
３０　ベルト走行試験機
３１　駆動プーリ
３２　第１従動プーリ
３３　アイドラプーリ
３４　第２従動プーリ

Claims (8)

  1. 　ベルト長さ方向に並行に延びるように設けられた複数のＶリブを有するＶリブドベルトであって、
    　前記複数のＶリブは、ゴム組成物で形成された複数のＶリブ本体が被覆布で被覆されて構成されており、
    　前記Ｖリブ側の表面は、前記被覆布の端辺間に挟まれてベルト全幅を横断して延びるように設けられた非布被覆部を含むＶリブドベルト。
  2. 　請求項１に記載されたＶリブドベルトにおいて、
    　前記非布被覆部がゴム組成物で形成されているＶリブドベルト。
  3. 　請求項２に記載されたＶリブドベルトにおいて、
    　前記非布被覆部を形成するゴム組成物は、前記複数のＶリブ本体を形成するゴム組成物とゴム成分が同一であるＶリブドベルト。
  4. 　請求項３に記載されたＶリブドベルトにおいて、
    　前記非布被覆部を形成するゴム組成物は、前記複数のＶリブ本体を形成するゴム組成物と同一であるＶリブドベルト。
  5. 　請求項１に記載されたＶリブドベルトにおいて、
    　前記非布被覆部が熱可塑性材料で形成されているＶリブドベルト。
  6. 　請求項１に記載されたＶリブドベルトにおいて、
    　前記非布被覆部のベルト長さ方向の寸法が０．５μｍ以上６０ｍｍ以下であるＶリブドベルト。
  7. 　請求項１に記載されたＶリブドベルトにおいて、
    　前記非布被覆部がベルト幅方向に真っ直ぐに延びるように設けられたＶリブドベルト。
  8. 　請求項１に記載されたＶリブドベルトの製造方法において、
    　前記被覆布となる布材の端辺部間を、前記非布被覆部を形成するためのシート材を接合部材として接合し、
    　前記シート材で端辺部間を接合した布材を、前記複数のＶリブ本体を形成するための未架橋ゴム組成物に積層した未架橋スラブを作製するステップを含むＶリブドベルトの製造方法。
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