(57)【要約】【課題】スティックスリップ等による異音の発生を抑制することができるＶリブドベルトを提供すること。【解決手段】Ｖリブドベルト１は、長手方向に延びる断面Ｖ形状のリブ２０が幅方向に複数並んで設けられている。リブ２０は、母材ゴム２１に短繊維２２を含有してなる。短繊維２２は、その一端に一般部よりも大きい外径の大径端部２２９を有し、大径端部２２９をリブ２０内に埋設させた状態で他端をリブ２０の表面２００に露出させている。【選択図】図２
2009250334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延びる断面Ｖ形状のリブが幅方向に複数並んで設けられたＶリブドベルトであって、
上記リブは、母材ゴムに短繊維を含有してなり、
該短繊維は、その一端に一般部よりも大きい外径の大径端部を有し、該大径端部を上記リブ内に埋設させた状態で他端を上記リブの表面に露出させていることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項２】
請求項１において、上記リブは、上記母材ゴムに対して両端に上記大径端部を有する短繊維を含有させて成形した後に切削することにより形成されており、
上記短繊維は、上記切削の際にその一部が除去されて残存した端部が上記リブの表面に露出していることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項３】
請求項２において、上記短繊維は、合成樹脂繊維よりなり、その両端を該短繊維の溶融温度よりも高い温度に加熱した切断刃を用いて切断することにより大径化させて上記大径端部を設けてあることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項４】
請求項３において、上記短繊維は、ナイロン、ポリエステル及びアラミドから選ばれる１種以上を含有する合成樹脂繊維からなることを特徴とするＶリブドベルト。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項において、上記短繊維の上記切削前の長さは、上記リブの先端の幅寸法以下であることを特徴とするＶリブドベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長手方向に延びる断面Ｖ形状のリブが幅方向に複数並んで設けられたＶリブドベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のエンジン等に使用される動力伝動ベルトとしては、長手方向に延びる断面Ｖ形状のリブが幅方向に複数並んで設けられたＶリブドベルトが知られている。
従来から、Ｖリブドベルト表面の磨耗を抑制するために、リブを構成する材料となる母材ゴムにナイロン等の短繊維を含有させ、その短繊維をリブの表面に露出（突出）させることにより、母材ゴムと相手方となるプーリ等との接触面積を制御する方法が知られている（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１８５５８号公報
【特許文献２】特開２０００−３３７４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、Ｖリブドベルトに設けられるリブは、一般的に母材ゴムに短繊維を含有させて成形した後に切削することによって形成されるが、切削性の悪い短繊維は、切削の際にリブの表面（切削面）から引き出されるように延ばされ、毛羽のような状態で突出する。そして、この毛羽の形状は、切削刃物の切れ味等によって異なる。
そのため、リブの表面に毛羽状態で突出した短繊維により、リブと相手方となるプーリ等との接触状態、摩擦係数等を安定して制御することができなかった。これにより、両者の間でスティックスリップ（物体を滑らせる際に途中で引っ掛かったり滑ったりを繰り返すような現象）が生じ、異音が発生する場合があった。
【０００５】
また、従来の技術では、短繊維の先端部（プーリ等の相手側）のみをささくれ形状として接触状態、摩擦係数等を制御する方法もあるが、この場合には、回転変動によって短繊維の先端部のささくれ形状部分が外れたり、あるいは先端部が削れたり、抜け落ちたりしてしまう。その結果、接触状態、摩擦係数等を安定して制御することができなくなり、異音が発生する場合もあった。
【０００６】
特に、上述したようなスティックスリップが原因となる異音は、圧縮比が高く回転変動の大きいエンジン（自動車のディーゼルエンジンや産業車両用エンジン等）で起こり易い。また、近年では、フライホイールの小型化等、回転変動の吸収が困難な構造となりつつあり、従来のベルト構造のままでは異音がより発生し易くなっていた。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、異音の発生を抑制することができるＶリブドベルトを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、長手方向に延びる断面Ｖ形状のリブが幅方向に複数並んで設けられたＶリブドベルトであって、
上記リブは、母材ゴムに短繊維を含有してなり、
該短繊維は、その一端に一般部よりも大きい外径の大径端部を有し、該大径端部を上記リブ内に埋設させた状態で他端を上記リブの表面に露出させていることを特徴とするＶリブドベルトにある（請求項１）。
【０００９】
本発明のＶリブドベルトにおいて、上記リブは、母材ゴムに短繊維を含有してなる。そして、該短繊維は、その一端に一般部よりも大きい外径の大径端部を有し、該大径端部を上記リブ内に埋設させている。
ここで、上記リブは、一般的に切削等によって形成される。そして、このとき、上記リブ表面付近の上記短繊維は、上記大径端部が上記リブ内に埋設された状態で切削されることになる。
【００１０】
そのため、上記リブ形成のための切削の際に、該リブの表面に露出する上記短繊維の他端（すなわち、切削されて形成された端部）が上記リブの表面から引き出されるように延ばされたり、毛羽のような状態で突出したりすることを上記リブ内に埋設された上記大径端部によるアンカー効果によって抑制することができる。
これにより、上記リブの表面（切削面）の面形状を所望の状態に調整することができるため、上記リブと相手方となるプーリ等との接触状態、摩擦係数等を容易かつ安定的に制御することができる。その結果、両者の間でスティックスリップが生じて異音が発生することを抑制することができる。
【００１１】
このように、本発明によれば、異音の発生を抑制することができるＶリブドベルトを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明において、上記リブが設けられている長手方向とは、上記Ｖリブドベルトが例えば環状を呈している場合には、該Ｖリブドベルトの周方向ということになる。
また、上記リブ内に含有されている短繊維には、上記リブの表面に露出していないものも存在している。
【００１３】
また、上記リブは、上記母材ゴムに対して両端に上記大径端部を有する短繊維を含有させて成形した後に切削することにより形成されており、
上記短繊維は、上記切削の際にその一部が除去されて残存した端部が上記リブの表面に露出していることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記母材ゴムに対して含有させた上記短繊維は、上記切削の際に、両端に設けられた上記大径端部のいずれか一方が上記リブ内に残存して埋設された状態にすることができる。これにより、上述のごとく、上記短繊維の上記大径端部によるアンカー効果を充分に得ることができる。
【００１４】
また、上記短繊維は、合成樹脂繊維よりなり、その両端を該短繊維の溶融温度よりも高い温度に加熱した切断刃を用いて切断することにより大径化させて上記大径端部を設けてあることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記短繊維の両端を熱により溶融させて大径化させることができる。これにより、両端に上記大径端部を有する上記短繊維を確実に得ることができる。
【００１５】
また、上記短繊維は、ナイロン、ポリエステル及びアラミドから選ばれる１種以上を含有する合成樹脂繊維からなることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記短繊維の両端を熱により溶融させ、例えば、ささくれたような状態に大径化させることができる。
【００１６】
また、上記短繊維の上記切削前の長さは、上記リブの先端の幅寸法以下であることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記短繊維の上記大径端部を必ず上記リブ内に埋設させることができる。
なお、ここでの上記短繊維の上記切削前の長さとは、両端に上記大径端部を有する状態での長さをいう。
【００１７】
また、上記リブに含有する上記短繊維に表面処理を施し、上記母材ゴムと上記短繊維との密着性を高めることが好ましい。
この場合には、上記短繊維の上記大径端部によるアンカー効果に加えて、上記母材ゴムと上記短繊維との密着性向上により、上記リブ形成のための切削の際に、上記短繊維が上記リブの表面から引き出されるように延ばされたり、毛羽のような状態で突出したりすることをさらに抑制することができる。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるＶリブドベルトについて説明する。
本例のＶリブドベルト１は、図１、図２に示すごとく、長手方向に延びる断面Ｖ形状のリブ２０が幅方向に複数並んで設けられている。リブ２０は、母材ゴム２１に短繊維２２を含有してなる。短繊維２２は、その一方の端部２２１に一般部よりも大きい外径の大径端部２２９を有し、大径端部２２９をリブ２０内に埋設させた状態で他方の端部２２３をリブ２０の表面２００に露出させている。
以下、これを詳説する。
【００１９】
図１に示すごとく、Ｖリブドベルト１は、第１接着ゴム層１１と、第１接着ゴム層１１の上面側に設けられた第２接着ゴム層１２と、第２接着ゴム層１２の内部に設けられた複数の心線１３と、第２接着ゴム層１２の上面側に設けられたリブゴム層１４と、第１接着ゴム層１１の下面側、すなわちＶリブドベルト１の背面側に設けられた帆布１９とにより構成されている。また、Ｖリブドベルト１は、環状に設けられている。
【００２０】
同図に示すごとく、第１接着ゴム層１１及び第２接着ゴム層１２は、長手方向に平板状に設けられている。また、第２接着ゴム層１２は、内部に複数の心線１３を保持している。第１接着ゴム層１１及び第２接着ゴム層１２としては、例えば、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等を用いることができる。
【００２１】
また、同図に示すごとく、心線１３は、第２接着ゴム層１２の内部において、幅方向に所定の間隔で複数設けられている。各心線１３は、長手方向に螺旋状に設けられている。心線１３は、Ｖリブドベルト１の強度及び抗張力を向上させる抗張体としての役割を果たすものである。心線１３としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）コード、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）コード、アラミドコード等を用いることができる。
【００２２】
また、同図に示すごとく、帆布１９は、Ｖリブドベルト１の背面側を覆うように設けられている。帆布１９は、Ｖリブドベルト１の背面を補強する補強材としての役割を果たすものである。帆布１９としては、例えば、綿帆布、綿とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）との混紡帆布等を用いることができる。
【００２３】
また、同図に示すごとく、リブゴム層１４は、長手方向に設けられた断面Ｖ形状のリブ２０を有する。リブ２０は、幅方向に所定の間隔で複数並んで設けられている。なお、ここでの長手方向とは、Ｖリブドベルト１が環状を呈していることから、Ｖリブドベルト１の周方向ということになる。
【００２４】
また、図２に示すごとく、リブゴム層１４（リブ２０）は、母材ゴム２１に短繊維２２を含有して構成されている。短繊維２２は、その一方の端部２２１に一般部よりも大きい外径の大径端部２２９を有し、大径端部２２９をリブ２０内に埋設させた状態で他方の端部２２３をリブ２０の表面２００に露出させている。短繊維２２は、リブゴム層１４の面方向に対して平行（厚み方向に対して垂直）に配置されている。
【００２５】
また、リブゴム層１４を構成する母材ゴム２１としては、例えば、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等を用いることができる。
また、短繊維２２としては、例えば、ナイロン、ポリエステル、アラミド等を用いることができる。
【００２６】
なお、図２は、リブゴム層１４（リブ２０）内に短繊維２２が含有されている様子を模式的に示したものであり、分かり易くするために短繊維２２を実際よりも大きく示している。後述する図５も同様である。
【００２７】
次に、Ｖリブドベルト１の製造方法について簡単に説明する。
まず、図３を参照のごとく、Ｖリブドベルト１を構成する帆布１９、第１接着ゴム層用シート１１０、第２接着ゴム層用シート１２０、心線１３及びリブゴム層用シート１４０をそれぞれ準備する。第１接着ゴム層用シート１１０、第２接着ゴム層用シート１２０及びリブゴム層用シート１４０は、未加硫のシートである。
【００２８】
また、リブゴム層用シート１４０は、母材ゴム２１に短繊維２２を含有して構成されている。本例で用いた短繊維２２は、図４（ａ）に示すごとく、繊維２２０の溶融温度よりも高い温度に加熱した切断刃３１を用いて切断することにより、図４（ｂ）に示すごとく、両端部２２１、２２２を熱によって溶融させてささくれたように大径化させて作製したものである。短繊維２２は、一般部よりも大きい外径の大径端部２２９を両端部２２１、２２２に有する。短繊維２２の長さ（図４（ｂ）の状態の長さ）は、リブ２０の先端の幅寸法ｄ（図５参照）よりも小さい。
また、短繊維２２は、リブゴム層用シート１４０が延伸処理によって作製されるため、リブゴム層用シート１４０の面方向に対して平行（厚み方向に対して垂直）に配置されている（図５参照）。
【００２９】
次いで、図３（ａ）に示すごとく、円筒状の成形金型（図示略）を帆布１９で覆い、その上に第１接着ゴム層用シート１１０を所定回数巻き付ける。そして、第１接着ゴム層用シート１１０の上に、第２接着ゴム層用シート１２０を所定回数巻き付ける（成形工程（帆布処理））。
次いで、図３（ｂ）に示すごとく、第２接着ゴム層用シート１２０の上に、成形金型の一方の端部から他方の端部に向かって所定の間隔で螺旋状に心線１３を巻き付ける（成形工程（心線処理））。
【００３０】
次いで、図３（ｃ）に示すごとく、巻き付けた心線１３の上に、再び第２接着ゴム層用シート１２０を所定回数巻き付ける。そして、第２接着ゴム層用シート１２０の上に、リブゴム層用シート１４０を所定回数巻き付ける（成形工程）。
これにより、成形金型の周りに、成形金型３１側から帆布１９、第１接着ゴム層用シート１１０、第２接着ゴム層用シート１２０、心線１３、第２接着ゴム層用シート１２０、リブゴム層用シート１４０の順に積層された積層シート１００ａが形成される。
【００３１】
次いで、積層シート１００ａが形成された成形金型にゴムスリーブを被せ、それを加硫釜に入れて所定温度、所定圧力の条件下において所定時間保持する（加硫工程）。
これにより、図３（ｄ）に示すごとく、成形金型の周りに、成形金型側から帆布１９、第１接着ゴム層１１、内部に心線１３を有する第２接着ゴム層１２、リブゴム層１４の順に積層された円筒状の成形シート１００ｂが形成される。
その後、加硫釜から成形金型を取り出した後、成形金型からゴムスリーブを取り外し、成形金型から円筒状の成形シート１００ｂを取り外す。
【００３２】
次いで、図３（ｅ）に示すごとく、リブゴム層１４の表面を切削加工することにより、複数のリブ２０を形成する（切削工程）。なお、切削加工は、従来公知の方法を用いて行うことができる。
また、切削の際には、図５に示すごとく、リブゴム層１４に含有された短繊維２２のうち、リブ２０の表面２００付近の短繊維は、一方の大径端部２２９がリブ２０内に埋設された状態で切削される。そして、他方の大径端部２２９を含む部分が切削により除去される。この切削により形成された端部２２３がリブ２０の表面２００に露出する。
これにより、図２に示すごとく、短繊維２２は、その一方の端部に一般部よりも大きい外径の大径端部２２９を有し、大径端部２２９をリブ２０内に埋設させた状態で他方の端部２２３をリブ２０の表面２００に露出させた状態となる。
【００３３】
次いで、図示を省略したが、リブゴム層１４にリブ２０を形成した成形シート１００ｂを所定幅に切断し、リブ２０が形成された側が内側となるように折り返す。
以上により、Ｖリブドベルト１を得る。
【００３４】
本例のＶリブドベルト１における作用効果について説明する。
本例のＶリブドベルト１において、リブ２０は、母材ゴム２１に短繊維２２を含有してなる。そして、短繊維２２は、その一方の端部２２１に一般部よりも大きい外径の大径端部２２９を有し、大径端部２２９をリブ２０内に埋設させている。
ここで、リブ２０は、リブゴム層１４を切削することによって形成される。そして、このとき、リブ２０の表面２００付近の短繊維２２は、一方の大径端部２２９がリブ２０内に埋設された状態で切削されることになる（図５参照）。
【００３５】
そのため、リブ２０形成のための切削の際に、リブ２０の表面２００に露出する短繊維２２の他端（すなわち、切削されて形成された端部２２３）がリブ２０の表面２００から引き出されるように延ばされたり、毛羽のような状態で突出したりすることをリブ２０内に埋設された一方の大径端部２２９によるアンカー効果によって抑制することができる。
これにより、リブ２０の表面（切削面）２００の面形状を所望の状態（リブ２０の表面２００に短繊維２の端部２２３を良好な状態で露出させた状態）に調整することができるため、リブ２０と相手方となるプーリ等との接触状態、摩擦係数等を容易かつ安定的に制御することができる。その結果、両者の間でスティックスリップが生じて異音が発生することを抑制することができる。
【００３６】
また、リブ２０は、母材ゴム２１に対して両端部２２１、２２２に大径端部２２９を有する短繊維２２を含有させて成形した後に切削することにより形成されており、短繊維２２は、切削の際にその一部が除去されて残存した端部２２３がリブ２０の表面２００に露出している。そのため、母材ゴム２１に対して含有させた短繊維２２は、切削の際に、両端部２２１、２２２に設けられた大径端部２２９のいずれか一方がリブ２０内に残存して埋設された状態にすることができる。これにより、上述のごとく、短繊維２２の大径端部２２９によるアンカー効果を充分に得ることができる。
【００３７】
また、短繊維２２は、合成樹脂繊維よりなり、その両端部２２１、２２２を短繊維２２の溶融温度よりも高い温度に加熱した切断刃を用いて切断することにより大径化させて大径端部２２９を設けてある。そのため、短繊維２２の両端部２２１、２２２を熱により溶融させて大径化させることができる。これにより、両端部２２１、２２２に大径端部２２９を有する短繊維２２を確実に得ることができる。
【００３８】
このように、本例によれば、異音の発生を抑制することができるＶリブドベルト１を提供することができる。
【００３９】
（実施例２）
本例は、実施例１のＶリブドベルト１の特性を評価した例である。
本例では、実施例１と同様のＶリブドベルト１（本発明品）を準備し、リブゴム層１４のリブ２０の表面２００をＳＥＭにより観察し、さらにスリップスピードと摩擦係数との関係（以下、μ−Ｖ特性という）を測定した。
また、比較のために、両端部に大径端部を有しない従来の短繊維を用いて作製したＶリブドベルト（従来品）を準備し、同様の測定を行った。
【００４０】
なお、μ−Ｖ特性とは、ベルト速度を増加させた際のプーリとの摩擦係数を測定し、スリップスピードと摩擦係数の傾きとを比較した特性のことである。また、スリップスピードとは、ベルトとプーリとの速度差のことである。
【００４１】
図６及び図７は、それぞれ本発明品及び従来品のリブ表面を示すＳＥＭ写真である。
図７に示すごとく、従来品は、短繊維２２の端部２２３がリブ２０の表面２００から引き出されるように延ばされており、毛羽のような状態で突出していることがわかる。一方、図６に示すごとく、本発明品は、短繊維２２の端部２２３がリブ２０の表面２００から引き出されるように延ばされておらず、毛羽のような状態で突出していないことがわかる。また、短繊維２２の端部２２３の形状が整っていることがわかる。
【００４２】
以上の結果から、本発明品は、従来品に比べて、リブ２０の表面２００の面形状を整えることができることがわかる。すなわち、リブ２０の表面２００に短繊維２２の端部２２３を良好な状態で露出させることができることがわかる。そのため、例えばリブ２０に含有する短繊維２２の配置等を調整することによって、リブ２０と相手方となるプーリ等との接触状態、摩擦係数等を容易かつ安定的に制御することができる。
【００４３】
図８及び図９は、それぞれ本発明品及び従来品のスリップスピードと摩擦係数との関係（μ−Ｖ特性）を示したものである。
図９に示すごとく、従来品は、μ−Ｖ特性（図中のＣ）の傾きが負（右肩下がり）である。すなわち、スリップスピードが増すごとに摩擦力が追随していないことを示している。一方、図８に示すごとく、本発明品は、μ−Ｖ特性（図中のＥ）の傾きが正（右肩上がり）である。すなわち、スリップスピードが増すごとに摩擦力が追随していることを示している。
【００４４】
以上の結果から、本発明品は、従来品に比べて、スリップスピードが増しても摩擦力を追随させることができることがわかる。そのため、Ｖリブドベルト１と相手方となるプーリとの間でスティックスリップが生じて異音が発生することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１における、Ｖリブドベルトの全体を示す説明図。
【図２】実施例１における、リブゴム層のリブを示す説明図。
【図３】実施例１における、短繊維の作製方法を示す説明図。
【図４】実施例１における、Ｖリブドベルトの製造工程を示す説明図。
【図５】実施例１における、リブゴム層を切削する工程を示す説明図。
【図６】実施例２における、本発明品のリブ表面を示すＳＥＭ写真。
【図７】実施例２における、従来品のリブ表面を示すＳＥＭ写真。
【図８】実施例２における、本発明品のスリップスピードと摩擦係数との関係を示す説明図。
【図９】実施例２における、従来品のスリップスピードと摩擦係数との関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００４６】
１  Ｖリブドベルト
２０  リブ
２００  表面（リブの表面）
２１  母材ゴム
２２  短繊維
２２９  大径端部
【図１】
2009250334.tif 000003
【図２】
2009250334.tif 000004
【図３】
2009250334.tif 000005
【図４】
2009250334.tif 000006
【図５】
2009250334.tif 000007
【図８】
2009250334.tif 000008
【図９】
2009250334.tif 000009
【図６】
2009250334.tif 000010
【図７】
2009250334.tif 000011