(57)【要約】【課題】  ベルトの研削ホイールが芯ブレすることにより形成されるベルト底面の凹凸に起因して発生するベルト走行時の騒音を抑制する。【解決手段】  ゴム層３中に心線２を埋設した環状の加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに巻き掛けて所定の張力下で走行させ、当該走行中の加硫スリーブに偏心しながら回転する研削ホイールを当接させて当該加硫スリーブの表面を研削してなる伝動ベルトの製造方法において、当該研削ホイール又は当該駆動ロールの回転速度を研削中に変動させ、前記伝動ベルト１０のベルト底面８に、ベルト厚さ方向のベルト本体側に陥没した状態の凹部８ａと、当該凹部８ａにベルト長手方向に隣接し、ベルト厚さ方向のベルト本体側とは反対側に隆起した状態の凸部８ｂとからなる凹凸部８ｃであって、ベルト長手方向長さＰがそれぞれ異なる凹凸部８ｃをベルト長手方向に連続的に形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト底面がプーリに摩擦接触することで当該プーリとの間で動力伝達を行う伝動ベルトにおいて、
当該ベルト底面には、ベルト厚さ方向のベルト本体側に陥没した状態の凹部と、当該凹部にベルト長手方向に隣接し、ベルト厚さ方向のベルト本体側とは反対側に隆起した状態の凸部とからなる凹凸部がベルト長手方向に連続的に形成されており、
当該凹凸部のベルト長手方向長さがそれぞれ異なる、ことを特徴とする伝動ベルト。
【請求項２】
前記伝動ベルトは、前記ベルト底面側に、ベルト長手方向に延びる複数条のリブが幅方向に並設されてなるＶリブドベルトである、ことを特徴とする請求項１に記載の伝動ベルト。
【請求項３】
ゴム層中に心線を埋設した環状の加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに巻き掛けて所定の張力下で走行させ、当該走行中の加硫スリーブに偏心しながら回転する研削ホイールを当接させて当該加硫スリーブの表面を研削してなる伝動ベルトの製造方法において、
当該研削ホイール又は当該駆動ロールの少なくともいずれか一方の回転速度を研削中に変動させ、
前記伝動ベルトのベルト底面に、ベルト厚さ方向のベルト本体側に陥没した状態の凹部と、当該凹部にベルト長手方向に隣接し、ベルト厚さ方向のベルト本体側とは反対側に隆起した状態の凸部とからなる凹凸部であって、ベルト長手方向長さがそれぞれ異なる凹凸部をベルト長手方向に連続的に形成する、ことを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項４】
前記伝動ベルトは、ベルト長手方向に延びる複数条のリブが前記ベルト底面側に幅方向に並設されてなるＶリブドベルトである、ことを特徴とする請求項３に記載の伝動ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車エンジンのベルト式補機駆動装置に用いられる各種伝動ベルトであって研削・研磨工程を必要とするものは、その製造工程において一般的に伝動ベルト用２軸研削機による研削工程を含む。
具体的には図１に例示されるような加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに巻き掛けた状態で回転させ、加硫スリーブに回転している研削ホイールを当接することで当該加硫スリーブを研削する。このような研削工程に用いられてきた従来の２軸研削機は、図７に示すように研削ホイールと駆動ロールが共に等速回転するよう設定されている。
【０００３】
しかし一般的に機械加工された回転体とは何れも必然的に若干の芯ブレを有するものであって、上記の２軸研削機が備える研削ホイールも例外ではなく、通常は約０．０５ｍｍ程度の芯ブレを有している。
さらに上記の如く研削ホイールと駆動ロールが共に等速で回転しているような場合では、図８に示す如く前記芯ブレに起因する縞模様（凹凸部）が前記加硫スリーブの被研削面に周期的に形成されてしまう。
この周期的な縞模様が原因となって、ベルト走行時において耳障りな高周波騒音が発生してしまうのである。
【０００４】
一方で自動車用エンジンの静粛性は大幅に改善されてきており、これに伴って上記のベルト自体の走行音を抑制するための対策が必要とされてきている。
【０００５】
そこで特許文献１は特にベルト走行に伴って発生する異音を効率よく低減することを目的とした伝動ベルトを開示する。この伝動ベルトは、ベルト底面において、ベルト厚さ方向のベルト本体側に陥没した状態の凹部と、該凹部にベルト長さ方向に隣接し、ベルト厚さ方向のベルト本体とは反対の側に隆起した状態の凸部との間のベルト厚さ方向の寸法である各凹凸量が、それぞれ４０μｍ以下とされている。
【特許文献１】特開２０００−２０５３４０号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記特許文献１には上記凹凸量を４０μｍ以下に抑えるための技術上の具体的な開示が一切記載されていない。
本発明の主目的は、ベルト走行時において発生する上記の騒音を抑制することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
ベルト底面がプーリに摩擦接触することで当該プーリとの間で動力伝達を行う伝動ベルトにおいて、当該ベルト底面には、ベルト厚さ方向のベルト本体側に陥没した状態の凹部と、当該凹部にベルト長手方向に隣接し、ベルト厚さ方向のベルト本体側とは反対側に隆起した状態の凸部とからなる凹凸部がベルト長手方向に連続的に形成されており、当該凹凸部のベルト長手方向長さがそれぞれ異なる。
【０００９】
以上の構成により前記伝動ベルトの走行時において、ベルトの長手方向に連続的に形成された前記凹凸部に起因する騒音、特に固有の周波数帯における高周波騒音の発生を抑制することができる。また耳障りな前記騒音が抑制されることで、例えば自動車内における居住性を大幅に向上することができる。
【００１０】
前記伝動ベルトは、前記ベルト底面側に、ベルト長手方向に延びる複数条のリブが幅方向に並設されてなるＶリブドベルトであることが好ましい。
【００１１】
これによりＶベルトの高伝動性と平ベルトの柔軟性とを兼ね備えた前記伝動ベルトとすることができる。
【００１２】
ゴム層中に心線を埋設した環状の加硫スリーブを駆動ロールと従動ロールに巻き掛けて所定の張力下で走行させ、当該走行中の加硫スリーブに偏心しながら回転する研削ホイールを当接させて当該加硫スリーブの表面を研削してなる伝動ベルトの製造方法において、当該研削ホイール又は当該駆動ロールの少なくともいずれか一方の回転速度を研削中に変動させ、前記伝動ベルトのベルト底面に、ベルト厚さ方向のベルト本体側に陥没した状態の凹部と、当該凹部にベルト長手方向に隣接し、ベルト厚さ方向のベルト本体側とは反対側に隆起した状態の凸部とからなる凹凸部であって、ベルト長手方向長さがそれぞれ異なる凹凸部をベルト長手方向に連続的に形成する。
【００１３】
これにより偏心した研削ホイールで製造されたとしても、前記伝動ベルトの走行時においてベルトの長手方向に連続的に形成された前記凹凸部に起因する騒音、特に固有の周波数帯における高周波騒音の発生を抑制することができる。また耳障りな前記騒音が抑制されることで、例えば自動車内における居住性を大幅に向上することができる。
また上記騒音の発生を抑制するためには、単に前記研削ホイール又は前記駆動ロールの回転速度を研削中に変動させるだけでよいので、製造に要する時間やコストも殆ど増大することがない。
【００１４】
前記伝動ベルトは、ベルト長手方向に延びる複数条のリブが前記ベルト底面側に幅方向に並設されてなるＶリブドベルトであることが好ましい。
【００１５】
これによりＶベルトの高伝動性と平ベルトの柔軟性とを兼ね備えた前記伝動ベルトを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る伝動ベルトの実施の形態に関して説明する。ここでは、本発明に係る伝動ベルトがＶリブドベルトに適用されている例に関して説明する。
なお前記伝動ベルトとは主として、ベルト底面がプーリに摩擦接触することで当該プーリとの間で動力伝達を行うためのものである。
【００１７】
最初に、Ｖリブドベルトの材料としての環状の加硫スリーブ１を図１を参照して説明する。図１は加硫スリーブの構成を示す断面斜視図である。この加硫スリーブ１は、円筒形の成形ドラム（図略）の外周面に、カバー帆布５を形成する帆布、接着ゴム層３を形成するゴムシート、心線２を形成する接着処理された撚りコード、圧縮ゴム層４を形成するゴムシートを順に巻き付け、得られた成形体を公知の加熱加圧手段によって加硫して得られる。
【００１８】
圧縮ゴム層４としては、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）等が用いられる。なお、圧縮ゴム層４には、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミド等の短繊維を混入して、耐側圧性を向上させることが望ましい。
【００１９】
心線２を構成するコードには、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維あるいはポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等の繊維からなる撚りコードが用いられる。この心線２は前記接着ゴム層３中に埋設される。
カバー帆布５としては、綿、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、アラミド繊維からなる糸を用いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布が用いられる。
【００２０】
次に、上記のようにして作成した加硫スリーブ１に表面を研削してリブ部を形成する工程を図２乃至図４を参照して説明する。図２は加硫スリーブの研削の様子を示す側面図、図３は（ａ）が２軸研削機における研削ホイールと駆動ロールの回転速度を示す図であり、（ｂ）が（ａ）の変形例を示す図、図４は図２の４−４線断面矢視図である。
【００２１】
本工程では図２に示す２軸研削機のように、前記加硫スリーブ１を駆動ロール１１（２軸研削機の主軸に相当）と従動ロール１２の間に、適宜の張力を付与した状態で巻き掛ける。なお加硫スリーブ１は、図１に示す圧縮ゴム層４を形成するゴムシートが外側になるように、両ロール１１・１２に巻き掛けることとする。
【００２２】
そして図２の状態で、駆動ロール１１を太線矢印方向に回転させて加硫スリーブ１を白抜き矢印方向に走行させるとともに、駆動ロール１１に近接して配置される研削ホイール１３を、駆動ロール１１と同方向（又は逆方向）に回転させる。なおこの研削ホイール１３は約０．０５ｍｍ程度の芯ブレを有するものである。
【００２３】
ここで前記の駆動ロール１１及び研削ホイール１３の回転速度は図３（ａ）に示す如く以下のように設定される。即ち研削ホイール１３は研削中、常に等速回転するよう回転速度が例えば１８００ｒｐｍに設定されている。一方、駆動ロール１１の回転速度は研削中、常に変動するものとし、具体的には回転速度が１０〜１００ｒｐｍの振幅を有し、変動周期が３〜６０ｓｅｃである正弦波の如く変動するように設定されている。
なおこれに代えて図３（ｂ）に示すように以下のように設定されてもよい。即ち駆動ロール１１は研削中、常に等速回転するよう回転速度が例えば１０〜１００ｒｐｍに設定されており、一方、研削ホイール１３の回転速度は研削中、常に変動するものとし、具体的には回転速度が３００〜３０００ｒｐｍの振幅を有し、変動周期が３〜６０ｓｅｃである正弦波の如く変動するように設定されてもよい。
更には駆動ロール１１と研削ホイール１３が共に研削中、常に変動する場合も考えられる。
【００２４】
なお前記研削ホイール１３の表面にはダイヤモンドの研削粒を電着させるとともに、図２の４−４線断面矢視図としての図４に示すように、研削ホイール１３の外周面には多数（例えば、５０〜１５０個）のＶ字状の突起１４が形成されている。そして、研削ホイール１３を回転させながら走行中の加硫スリーブ１の表面に当接させて、前記突起１４の部分を圧縮ゴム層４に食い込ませることで研削して溝を形成する。この結果、リブ部７となる多数の突起が、加硫スリーブ１の圧縮ゴム層４に形成される。言い換えれば後述するベルト底面側に、ベルト長手方向に延びる複数条のリブ部７（リブ）が幅方向に並べて形成される。
【００２５】
こうしてリブ部７が形成された加硫スリーブ１は、所定幅ごとに輪切りすることで、図５のような完成品のＶリブドベルト１０を得ることができる。
【００２６】
ところでリブ部７の先端における被研削面であるベルト底面８を図６を参照して説明する。図６は図５の太線矢印６からみた側面図であって、被研削面の凹凸状態が誇張して描かれた模式的な図である。
【００２７】
上述したように前記研削ホイール１３は若干の芯ブレを有しているので、研削ホイール１３が１回転する毎に１つの凹部が前記ベルト底面８に形成され、研削工程後にはベルト底面８が図６に示す如く縞模様状となる。
より詳しくは前記ベルト底面８には、ベルト厚さ方向（図６において上下方向）のベルト本体側、即ち前記の接着ゴム層３及びカバー帆布５へ近づく方向に陥没した状態の凹部８ａと、当該凹部８ａにベルト長手方向（図６において左右方向）に隣接し、ベルト厚さ方向のベルト本体側とは反対側に隆起した状態の凸部８ｂとからなる凹凸部８ｃがベルト長手方向に反復して連続的に形成される。
このとき前記の駆動ロール１１又は研削ホイール１３を図３（ａ）に示す如く研削中に変動させることで、ベルト長手方向に連続的に形成される上記の凹凸部８ｃはピッチ（ベルト長手方向長さ）Ｐが３．１〜６．３ｍｍの範囲において夫々異なるように形成される。端的に言えばベルト底面８に形成される上記縞模様のピッチＰが不等ピッチとなっている。
なお上記凹凸部８ｃのピッチＰの範囲は、駆動ロール１１又は研削ホイール１３の回転速度等の条件を適宜変更することによって自由に設定することができる。
【００２８】
以上により偏心した前記研削ホイール１３で製造されたとしても、前記研削ホイール１３の芯ブレにより形成される縞模様のピッチＰを不等ピッチにすることでベルト走行時において、当該縞模様が等ピッチ状に現れている場合（図７及び図８参照）と比較して、ベルトの長手方向に反復して連続的に形成された前記凹凸部８ｃに起因する騒音、特に固有の周波数帯における高周波騒音の発生を抑制することができる。
また耳障りな前記騒音が抑制されることで、例えば自動車内における居住性を大幅に向上することができる。
また上記騒音の発生を抑制するためには、単に前記研削ホイール１３又は前記駆動ロール１１の回転速度を研削中に変動させるだけでよいので、製造に要する時間やコストも殆ど増大することがない。
【００２９】
なお図３（ａ）に示すように本実施形態において、前記駆動ロール１１（又は前記研削ホイール１３）は研削中、正弦波の如く変動するように設定されているとしたが、これに限るものではなく、例えば三角波やノコギリ波の如く変動するように設定されてもよい。
またこれら正弦波・三角波・ノコギリ波は周期的に変動することに代えて、非周期的に（ランダムに）変動するものであってもよい。
【００３０】
なお従来の２軸研削機において設定されていた図７に示す回転速度条件、即ち研削ホイール（１８００ｒｐｍ）及び駆動ロール（１５ｒｐｍ）が共に等速回転であるという条件においては、上記の縞模様のピッチＰは一定値である４．７ｍｍとなっており、これに起因してベルト走行時において固有の周波数帯において当該伝動ベルトは高周波騒音を発生していた。
【００３１】
なお以上においては本発明に係る伝動ベルトが、Ｖベルトの高伝動性と平ベルトの柔軟性を兼ね備えたＶリブドベルトに適用されている例に関して説明したが、これに限るものではなく例えばラップドＶベルトやローエッジＶベルト、その他の各種ベルトにも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】加硫スリーブの構成を示す断面斜視図。
【図２】加硫スリーブの研削の様子を示す側面図。
【図３】（ａ）は２軸研削機における研削ロールと駆動ロールの回転速度を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す図。
【図４】図２の４−４線断面矢視図。
【図５】完成したＶリブドベルトの構成を示す断面斜視図。
【図６】図５の太線矢印６からみた側面図であって、被研削面の凹凸状態が誇張して描かれた模式的な図。
【図７】従来の２軸研削機における研削ロールと駆動ロールの回転速度を示す図。
【図８】従来のＶリブドベルトの側面図であって、被研削面の凹凸状態を誇張して描かれた模式的な図。
【符号の説明】
【００３３】
１  加硫スリーブ
２  心線
３  接着ゴム層
４  圧縮ゴム層
８  ベルト底面
８ａ  凹部
８ｂ  凸部
８ｃ  凹凸部
１０  Ｖリブドベルト
１１  駆動ロール
１２  従動ロール
１３  研削ホイール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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