特許 6227529 伝動ベルト及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6227529

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】伝動ベルト及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16G 1/06 20060101AFI20171030BHJP

   F16G 5/04 20060101ALI20171030BHJP

   F16G 5/20 20060101ALI20171030BHJP

   B29D 29/00 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   F16G1/06

   F16G5/04

   F16G5/20 A

   B29D29/00

【請求項の数】15

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-523606(P2014-523606)

(86)(22)【出願日】2013年7月3日

(86)【国際出願番号】JP2013004138

(87)【国際公開番号】WO2014006899

(87)【国際公開日】20140109

【審査請求日】2016年5月31日

(31)【優先権主張番号】特願2012-149795(P2012-149795)

(32)【優先日】2012年7月3日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005061

【氏名又は名称】バンドー化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山地 良紀

(72)【発明者】

【氏名】平國 賢治

【審査官】 増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２５１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１６５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−１３８９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１２６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０４６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１５２０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１８２０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｇ １／０６

Ｆ１６Ｇ ５／０４

Ｆ１６Ｇ ５／２０

Ｂ２９Ｄ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベルト本体と、
前記ベルト本体の表面に設けられたマークと、
前記ベルト本体の表面における前記マークを含む部分を被覆するように設けられた透明乃至半透明のシート材と、
を備え、
前記ベルト本体は、少なくとも前記シート材で被覆された部分が硫黄により加硫されたゴム組成物で形成されており、
前記シート材は、ジエン系ゴムからなるゴム材料で形成され且つ前記ベルト本体の前記シート材で被覆された部分を形成するゴム組成物と共に硫黄により加硫されて前記ベルト本体と一体化している伝動ベルト。

【請求項2】

請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
前記シート材を形成するジエン系ゴムがシンジオタクチックの１，２−ポリブタジエンゴムである伝動ベルト。

【請求項3】

請求項１又は２に記載された伝動ベルトにおいて、
前記シート材のＪＩＳ Ｋ７３６１−１に基づいて測定される全光線透過率が４０％以上である伝動ベルト。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
前記シート材の厚さが２０〜８０μｍである伝動ベルト。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
前記ベルト本体と前記シート材との境界に段差が形成されていない伝動ベルト。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
前記ベルト本体と前記シート材との境界の高低差が１５μｍ以下である伝動ベルト。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
前記ベルト本体における少なくとも前記シート材で被覆された部分を形成するゴム組成物のゴム成分がエチレン−α−オレフィンエラストマーである伝動ベルト。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
前記マークが顔料を添加したクロロスルホン化ポリエチレンゴムで形成されている伝動ベルト。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
前記ベルト本体がＶリブドベルト本体である伝動ベルト。

【請求項10】

請求項１乃至９のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
前記ベルト本体における前記マークが設けられた表面がベルト背面である伝動ベルト。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれかに記載された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ベルト本体における前記マークが設けられた表面が接触する平プーリを含むベルト伝動装置。

【請求項12】

ベルト本体の少なくとも一部分を形成するための架橋剤として硫黄が配合された未加硫ゴム組成物の表面に、ジエン系ゴムからなるゴム材料で形成された透明乃至半透明のシート材の表面にマークがプリントされたマークプリントシートを、前記マークのプリントされた側が前記未加硫ゴム組成物に接触するように配置してベルト形成用成形体を成形するベルト形成用成形体成形工程と、
前記ベルト形成用成形体成形工程で成形したベルト形成用成形体を加熱及び加圧することにより、前記未加硫ゴム組成物を硫黄により加硫させてベルト本体を形成し、また、それと共に前記マークプリントシートの前記シート材をも硫黄により加硫させて前記ベルト本体と一体化させる加硫工程と、
を備えた伝動ベルトの製造方法。

【請求項13】

請求項１２に記載された伝動ベルトの製造方法において、
前記マークプリントシートの前記シート材が硫黄を含まない伝動ベルトの製造方法。

【請求項14】

請求項１２又は１３に記載された伝動ベルトの製造方法において、
前記ベルト形成用成形体成形工程では、前記ベルト形成用成形体を成形するための成形型に前記未加硫ゴム組成物を設ける前に、前記未加硫ゴム組成物に前記マークプリントシートを貼設する伝動ベルトの製造方法。

【請求項15】

請求項１２又は１３に記載された伝動ベルトの製造方法において、
前記ベルト形成用成形体成形工程では、前記ベルト形成用成形体を成形するための成形型の表面に、前記マークプリントシートを、前記マークのプリントされていない側が前記成形型に接触するように配置して貼設し、その上に前記未加硫ゴム組成物を設ける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】

通常、伝動ベルトでは、ベルト背面に、例えばメーカー名や品番等を記載したマークが付される。ところが、ベルト背面が平プーリに巻き掛けられて用いられる伝動ベルトの場合、マーク部分に形成される段差に起因して異音が発生するという問題がある。

【0003】

この問題に対する解決手段として、例えば、特許文献１には、伸張層、心線、及び圧縮層を有する伝動ベルトの製造時に、伸張層及び圧縮層の少なくとも一方に、表面ゴム組成物を含浸させた基材に印刷用ゴム組成物のマークを印刷したマーク材を付着させ、そして、マーク材の基材と表面とを加硫一体化させることにより表面を段差の無い面に形成することが開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、マークの擦り減りや消失を抑制する手段として、伝動ベルトの製造時に、ベルト本体のベルト背面上に、インクで印字されたマークとそのベルト表面部材の印字面に積層された熱可塑性樹脂フィルムとからなる積層物を設け、それらのベルト本体及び積層物の一体的な加硫成形によりベルト本体に熱可塑性樹脂フィルムを溶融付着させ、そして、マークをベルト本体と熱可塑性樹脂フィルムとの間に介在させることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−９０３号公報

【特許文献2】特開平８−１５２０４８号公報

【発明の概要】

【0006】

本発明の伝動ベルトは、ベルト本体と、前記ベルト本体の表面に設けられたマークと、前記ベルト本体の表面における前記マークを含む部分を被覆するように設けられた透明乃至半透明のシート材とを備え、前記ベルト本体は、少なくとも前記シート材で被覆された部分が硫黄により加硫されたゴム組成物で形成されており、前記シート材は、ジエン系ゴムからなるゴム材料で形成され且つ前記ベルト本体の前記シート材で被覆された部分を形成するゴム組成物と共に硫黄により加硫されて前記ベルト本体と一体化している。

【0007】

本発明の伝動ベルトの製造方法は、ベルト本体の少なくとも一部分を形成するための架橋剤として硫黄が配合された未加硫ゴム組成物の表面に、ジエン系ゴムからなるゴム材料で形成された透明乃至半透明のシート材の表面にマークがプリントされたマークプリントシートを、前記マークのプリントされた側が前記未加硫ゴム組成物に接触するように配置してベルト形成用成形体を成形するベルト形成用成形体成形工程と、前記ベルト形成用成形体成形工程で成形したベルト形成用成形体を加熱及び加圧することにより、前記未加硫ゴム組成物を硫黄により加硫させてベルト本体を形成し、また、それと共に前記マークプリントシートの前記シート材をも硫黄により加硫させて前記ベルト本体と一体化させる加硫工程とを備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係るＶリブドベルトから切り出した一片の斜視図である。

【図2】図１におけるII-II断面図である。

【図3】実施形態に係るＶリブドベルトを用いた補機駆動ベルト伝動装置のプーリレイアウトを示す図である。

【図4】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。

【図5】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。

【図6】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。

【図7】実施形態に係るＶリブドベルトの製造方法を示す第４の説明図である。

【図8】実施形態に係るＶリブドベルトの製造方法を示す第５の説明図である。

【図9】実施形態に係るＶリブドベルトの製造方法を示す第６の説明図である。

【図10】異音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。

【図11】小プーリ屈曲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。

【図12】小プーリ耐熱耐久性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。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

【0010】

図１及び２は、実施形態に係るＶリブドベルトＢ（伝動ベルト）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ものである。実施形態に係るＶリブドベルトＢは、例えば、ベルト周長が７００〜３０００ｍｍ、ベルト幅が１０〜３６ｍｍ、及びベルト厚さが４．０〜５．０ｍｍである。

【0011】

実施形態に係るＶリブドベルトＢは、Ｖリブドベルト本体１０が、ベルト外周側の背面ゴム層１１と中間の接着ゴム層１２とベルト内周側の圧縮ゴム層１３との三重層に構成されている。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。

【0012】

背面ゴム層１１は、断面横長矩形の帯状に構成されており、厚さが例えば０．４〜０．８ｍｍである。背面ゴム層１１は、ゴム成分に架橋剤としての硫黄を含む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が加熱及び加圧されることにより硫黄により加硫されたゴム組成物で形成されている。

【0013】

背面ゴム層１１を形成するゴム組成物のゴム成分としては、ジエン系ゴムが挙げられ、具体的には、例えば、エチレン−α−オレフィンエラストマー（ＥＰＤＭ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）等が挙げられる。これらのうちエチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましく、中でもＥＰＤＭが好ましい。ゴム成分は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。

【0014】

配合剤としては、補強剤、充填剤、老化防止剤、軟化剤、架橋剤としての硫黄、加硫促進剤、加硫促進助剤等が挙げられる。

【0015】

補強剤としては、例えば、カーボンブラックやシリカが挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ−３３９、ＨＡＦ、Ｎ−３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ−２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラックが挙げられる。補強剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。補強剤の配合量は、耐摩耗性及び耐屈曲性のバランスが良好となるという観点から、好ましくはゴム成分１００質量部に対して３０〜８０質量部であり、より好ましくは４５〜７５質量部である。

【0016】

充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、ベントナイトを含む層状珪酸塩などの無機充填剤等が挙げられる。充填剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。充填剤の配合量は、好ましくはゴム成分１００質量部に対して１０〜７０質量部であり、より好ましくは２０〜６０質量部である。

【0017】

老化防止剤としては、アミン系、キノリン系、ヒドロキノン誘導体、フェノール系、亜リン酸エステル系のものが挙げられる。老化防止剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。老化防止剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０〜８質量部である。

【0018】

軟化剤としては、例えば、パラフィン系オイルなどの鉱物油系軟化剤、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落下生油、木ろう、ロジン、パインオイルなどの植物油系軟化剤、石油系軟化剤が挙げられる。軟化剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。軟化剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば２〜３０質量部である。

【0019】

架橋剤は硫黄であり、その配合量は、好ましくはゴム成分１００質量部に対して０．５〜４．０質量部であり、より好ましくは１．０〜２．０質量部である。なお、架橋剤として有機過酸化物が併用されていてもよい。

【0020】

加硫促進剤としては、例えば、チウラム系（例えばＴＥＴなど）、ジチオカルバメート系（例えばＥＺなど）、スルフェンアミド系（例えばＭＳＡなど）のもの等が挙げられる。加硫促進剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。加硫促進剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば２〜１０質量部である。

【0021】

加硫促進助剤としては、例えば、酸化マグネシウムや酸化亜鉛（亜鉛華）などの金属酸化物、金属炭酸塩、ステアリン酸などの脂肪酸及びその誘導体等が挙げられる。加硫促進助剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。加硫促進助剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．５〜８質量部である。

【0022】

背面ゴム層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が配合されていてもよい。

【0023】

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。圧縮ゴム層１３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、及び基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍである。リブ数は、例えば３〜６個である（図１では６個）。接着ゴム層１２及び圧縮ゴム層１３も、背面ゴム層１１と同様、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が加熱及び加圧されることにより架橋剤により架橋されたゴム組成物で形成されている。

【0024】

接着ゴム層１２及び圧縮ゴム層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。接着ゴム層１２及び圧縮ゴム層１３のゴム成分は背面ゴム層１１のゴム成分と同一であることが好ましい。配合剤としては、背面ゴム層１１と同様、例えば、補強剤、充填剤、老化防止剤、軟化剤、架橋剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等が挙げられる。但し、接着ゴム層１２及び圧縮ゴム層１３を形成するゴム組成物に含まれる架橋剤は、硫黄であってもよく、また、有機過酸化物であってもよく、さらに、それらの併用であってもよい。

【0025】

接着ゴム層１２を形成するゴム組成物には、ナイロン短繊維等の短繊維が配合されていてもよい。圧縮ゴム層１３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が配合されていることが好ましい。圧縮ゴム層１３に含まれる短繊維１６は、ベルト幅方向に配向するように配設されていることが好ましく、また、プーリ接触部分を構成する圧縮ゴム層１３のＶリブ１５の表面から突出するように配設されていることが好ましい。短繊維１６には、例えばレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下「ＲＦＬ水溶液」という。）に浸漬した後に加熱する接着処理が施されていていることが好ましい。短繊維１６の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば２〜７０質量部である。

【0026】

背面ゴム層１１、接着ゴム層１２、及び圧縮ゴム層１３は、それぞれ別々の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。

【0027】

心線１４は、ポリエステル繊維（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚り糸で構成されている。心線１４は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が施されている。

【0028】

実施形態に係るＶリブドベルトＢでは、Ｖリブドベルト本体１０を構成する背面ゴム層１１の表面にマーク１７が密着して設けられている。マーク１７には、例えば、メーカー名、品番、ロット番号等の情報が含まれる。マーク１７は、背面ゴム層１１上で視認識別可能な色の顔料を添加したクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）等で形成されている。マーク１７の厚さは例えば５〜２０μｍである。

【0029】

また、実施形態に係るＶリブドベルトＢでは、背面ゴム層１１の表面のマーク１７を含む一定長の部分を被覆するようにシート材１８が設けられており、従って、マーク１７は背面ゴム層１１とシート材１８との間に狭持されるように埋設されている。ベルト背面を平プーリに巻き掛けるレイアウトで使用した場合における異音の発生を抑制する観点からは、シート材１８は、背面ゴム層１１に内側に埋まり、それによって背面ゴム層１１のシート材１８で被覆されていない部分と面一状に設けられていることが好ましい。つまり、背面ゴム層１１とシート材１８とのベルト背面（表面）における境界には段差が形成されていないことが好ましい。ここで、「段差が形成されていない」とは、それらの境界に平プーリとの接触により異音を発生しない程度に実質的に段差を有さないことを意味し、その表面における境界の高低差が１５μｍ以下であることをいう。シート材１８の厚さは例えば２０〜８０μｍである。

【0030】

シート材１８は、ジエン系ゴムからなるゴム材料で形成されている。シート材１８を形成するゴム材料は、ジエン系ゴムのみで構成されていてもよく、また、ジエン系ゴムをゴム成分として配合剤が配合されたゴム組成物で構成されていてもよい。ジエン系ゴムとしては、例えば、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。これらのうちポリブタジエンゴムが好ましく、１，２−ポリブタジエンゴムがより好ましく、シンジオタクチックの１，２−ポリブタジエンゴムがさらに好ましい。

【0031】

シート材１８は、Ｖリブドベルト本体１０を構成する背面ゴム層１１を形成するゴム組成物と共に硫黄により加硫されて背面ゴム層１１と一体化している。つまり、シート材１８を形成するゴム材料に含まれるジエン系ゴムと背面ゴム層１１を形成するゴム組成物に含まれるゴム成分とが硫黄により架橋されている。これらの架橋構造は、ＩＲ法による残存二重結合の定量によって確認することができる。

【0032】

シート材１８は、透明乃至半透明である。ここで、「透明乃至半透明」とは、背面ゴム層１１上のマーク１７が外部から視認可能な程度の透過率を有することを意味し、具体的には、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に基づいて測定される全光線透過率が、好ましくは４０％以上であり、より好ましくは６０％以上である。

【0033】

ここで、特許文献２に記載されているように、ベルト本体のベルト背面上に熱可塑性樹脂フィルムを積層して溶融付着させた場合、ベルト背面を平プーリに巻き掛けるレイアウトで使用したとき、熱可塑性樹脂フィルムが摩擦熱により溶融して平プーリに粘着するという問題がある。しかしながら、以上の構成の実施形態に係るＶリブドベルトＢによれば、マーク１７がＶリブドベルト本体１０を構成する背面ゴム層１１と透明乃至半透明のシート材１８との間に設けられているので、擦り減りや消失を抑制することができる。加えて、シート材１８がジエン系ゴムからなるゴム材料で形成され、それによって背面ゴム層１１を形成するゴム組成物と共に硫黄により加硫されてＶリブドベルト本体１０と一体化して耐熱性が高められているので、ベルト背面を平プーリに巻き掛けるレイアウトで使用されるような場合に、平プーリ（外部物品）との接触による摩擦により粘着性が発生するのを防止することができる。

【0034】

図３は、実施形態に係る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。

【0035】

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の左斜め下方に配置されたエアコンプーリ２６とを備える。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。

【0036】

この補機駆動ベルト伝動装置２０において、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１５側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、ベルト背面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、Ｖリブ１５側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、ベルト背面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、Ｖリブ１５側が接触するように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。

【0037】

この補機駆動ベルト伝動装置２０では、実施形態に係るＶリブドベルトＢのベルト背面が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に巻き掛けられて用いられるが、マーク１７がＶリブドベルト本体１０を構成する背面ゴム層１１と透明乃至半透明のシート材１８との間に設けられているので、テンショナプーリ２３及びウォーターポンププーリ２４との摩擦によるマーク１７の擦り減りや消失を抑制することができ、加えて、シート材１８が、ジエン系ゴムからなるゴム材料で形成され、それによって背面ゴム層１１を形成するゴム組成物と共に硫黄により加硫されてＶリブドベルト本体１０と一体化して耐熱性が高められているので、テンショナプーリ２３及びウォーターポンププーリ２４（外部物品）との接触による摩擦により粘着性が発生するのを防止することができる。

【0038】

次に、実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法の一例について図４〜９に基づいて説明する。

【0039】

実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造において、まず、ゴム成分に架橋剤としての硫黄を含む各種配合剤を配合し、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練し、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背面ゴム層１１用の未架橋ゴムシート１１’（未加硫ゴム組成物）を作製する。この背面ゴム層１１用の未架橋ゴムシート１１’は架橋剤として硫黄を含んだものとなる。同様に、接着ゴム層１２用及び圧縮ゴム層１３用の未架橋ゴムシート１２’，１３’も作製する。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い、必要に応じて、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。さらに、ジエン系ゴムからなるゴム材料で形成された透明乃至半透明のシート材１８の表面にマーク１７が反転してプリントされたマークプリントシート１９を準備する。マークプリントシート１９のシート材１８を形成するゴム材料には、架橋剤として硫黄が配合されていなくてもよく、また逆に、架橋剤として硫黄が配合されていてもよい。マークプリントシート１９の厚さは例えば２５〜１００μｍである。

【0040】

次いで、図４に示すように、背面ゴム層１１用の未架橋ゴムシート１１’の外側となる表面にマークプリントシート１９を、マーク１７のプリントされた側が未架橋ゴムシート１１’に接触するように配置して貼設する。なお、背面ゴム層１１用の未架橋ゴムシート１１’にマークプリントシート１９を貼設するのに代えて、後述の円筒型３１（成形型）の外周面に、マークプリントシート１９を、マーク１７のプリントされていない側が円筒型３１に接触するように配置して貼設し、その上に背面ゴム層１１用の未架橋ゴムシート１１’を設けてもよい。

【0041】

次いで、図５に示すように、円筒型３１の外周面に、背面ゴム層１１用の未架橋ゴムシート１１’を、マークプリントシート１９を貼設した側が円筒型３１に接触するように巻き付け、その上から接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’を巻き付けて積層し、その上から心線１４用の撚り糸１４’を円筒型３１に対して螺旋状に巻き付け、さらにその上から接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシート１２’及び圧縮ゴム層１３用の未架橋ゴムシート１３’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（ベルト形成用成形体成形工程）。

【0042】

次いで、図６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、その状態を所定時間だけ保持する。このとき、未架橋ゴムシート１１’，１２’，１３’が架橋されて円筒状のＶリブドベルト本体１０の前駆構造が形成されると共に、そのＶリブドベルト本体１０の前駆構造に撚り糸１４’が接着されて複合化する。また、マークプリントシート１９のマーク１７が、Ｖリブドベルト本体１０の前駆構造における未架橋ゴムシート１１’が架橋して形成された部分に密着すると共に、シート材１８もが、そこに含まれていた架橋剤の硫黄及び／又は未架橋ゴムシート１１’に含まれていた架橋剤の硫黄により加硫されてＶリブドベルト本体１０の前駆構造と一体化し、図７に示すように全体として円筒状のベルトスラブＳが成型される（加硫工程）。このベルトスラブＳでは、シート材１８は、Ｖリブドベルト本体１０の前駆構造に埋まり、それによってＶリブドベルト本体１０の前駆構造の外周面と面一状に設けられる。ベルトスラブＳの成型温度は例えば１００〜１８０℃、成型圧力は例えば０．５〜２．０ＭＰａ、成型時間は例えば１０〜６０分である。

【0043】

次いで、加硫缶内から蒸気を排出して密閉を解き、円筒型３１上に成型されたベルトスラブＳを取り出す。

【0044】

続いて、図８に示すように、ベルトスラブＳを一対のスラブ懸架軸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も一対のスラブ懸架軸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９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、また、そのＶリブ１５の表面から短繊維１６が突出した形態が得られる。

【0045】

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実施形態に係るＶリブドベルトＢが得られる。

【0046】

なお、実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法はこれに限定されず、例えば、可撓性を有する円筒状の内型の外周上にベルト形成用成形体を成形した後、それを内壁にＶリブ形成溝が形成された剛性を有する円筒状の外型内に配置して密封し、そして、内型内を高圧にして膨張させることにより、ベルト形成用成形体を高温にした外型の内壁に圧接させる方法を採用してもよい。

【0047】

以上の実施形態では、伝動ベルトとしてＶリブドベルトＢを例としたが、特にこれに限定されるものではなく、その他のＶベルト、平ベルト、歯付ベルトであってもよい。

【実施例】

【0048】

（Ｖリブドベルト）
＜実施例１＞
上記実施形態の製造方法と同一の方法によりＶリブドベルトを作製し、それを実施例１とした。具体的には、背面ゴム層、接着ゴム層、及び圧縮ゴム層のいずれを形成するゴム組成物も、ゴム成分にはＥＰＤＭ及び架橋剤には硫黄を用いた。また、圧縮ゴム層を形成するゴム組成物にはナイロン短繊維を含有させた。心線には、ＲＦＬ水溶液及びゴム糊による接着処理を施したＰＥＴ繊維製の撚り糸を用いた。マークプリントシートには、シンジオタクチックの１，２−ポリブタジエンゴムの厚さ５０μｍのシート材（ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に基づいて測定される全光線透過率：８２％）に、顔料を添加したＣＳＭによりマークを反転してプリントしたものを用いた。作製したＶリブドベルトは、ベルト長さが１２００ｍｍ及びベルト厚さが４．３ｍｍであり、リブ数が３個のベルト幅が１０．６８ｍｍのものである。

【0049】

実施例１のＶリブドベルトでは、シート材がＶリブドベルト本体に埋まり、そのためＶリブドベルト本体とシート材とのベルト背面における境界に段差が形成されていなかった。ベルト背面におけるそれらの境界の高低差は８μｍであった。

【0050】

＜比較例１＞
マークプリントシートの代わりに、厚さ５０μｍのアセテート樹脂フィルムにマークを反転してプリントしたマーク転写シートを用いたことを除いて実施例１と同一の方法によりＶリブドベルトを作製し、それを比較例１とした。

【0051】

比較例１のＶリブドベルトでは、ベルトスラブの成型後にアセテート樹脂フィルムを剥がし、それによってベルト背面のアセテート樹脂フィルムを剥がした跡には深さ５０μｍ程度の凹部が形成され、そのためＶリブドベルト本体とアセテート樹脂フィルムが設けられていた部分とのベルト背面における境界に段差が形成されていた。ベルト背面におけるそれらの境界の高低差は４５μｍであった。

【0052】

＜比較例２＞
マークプリントシートの代わりに、ゴム糊を含浸させた綿の不織布シートの表側になる面にマークを反転させずにプリントしたものを用いたことを除いて実施例１と同一の方法によりＶリブドベルトを作製し、それを比較例２とした。

【0053】

比較例２のＶリブドベルトでは、マークをプリントした不織布シートがＶリブドベルト本体に埋まり、そのためＶリブドベルト本体と不織布シートとのベルト背面における境界に段差が形成されていなかった。ベルト背面におけるそれらの境界の高低差は１０μｍであった。

【0054】

＜比較例３＞
マークプリントシートの代わりに、エチレン酢酸ビニル共重合体の熱可塑性樹脂フィルムにマークを反転してプリントしたものを用いたことを除いて実施例１と同一の方法によりＶリブドベルトを作製し、それを比較例３とした。

【0055】

比較例３のＶリブドベルトでは、マークをプリントした熱可塑性樹脂フィルムがＶリブドベルト本体に埋まり、そのためＶリブドベルト本体と熱可塑性樹脂フィルムとのベルト背面における境界に段差が形成されていなかった。ベルト背面におけるそれらの境界の高低差は１０μｍであった。

【0056】

（試験評価方法）
＜異音試験＞
図１０は、異音試験用のベルト走行試験機４０のプーリレイアウトを示す。

【0057】

異音試験用のベルト走行試験機４０は、プーリ径がφ１２０ｍｍの駆動プーリ４１と、その右方に設けられたプーリ径がφ１２０ｍｍの第１従動プーリ４２と、駆動プーリ４１の下方に設けられたプーリ径がφ１２０ｍｍの第２従動プーリ４３と、第１及び第２従動プーリ４２，４３間に設けられたプーリ径がφ７０ｍｍのアイドラプーリ４４とで構成されている。駆動プーリ４１並びに第１及び第２従動プーリ４２，４３はリブプーリであり、アイドラプーリ４４は平プーリである。第１従動プーリ４２は、巻き掛けたＶリブドベルトＢにデッドウエイトＤＷを負荷できるように左右方向に可動に設けられている。

【0058】

実施例１及び比較例１〜３のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、上記異音試験用のベルト走行試験機４０に、Ｖリブ側が駆動プーリ４１並びに第１及び第２従動プーリ４２，４３に、また、ベルト外面側がアイドラプーリ４４に、それぞれ接触するように巻き掛け、また、第１従動プーリ４２に右方に荷重をかけてＶリブドベルトＢにＶリブ１つ当たり１９６ＮのデッドウエイトＤＷを負荷した。そして、２５±５℃の温度雰囲気下において、駆動プーリ４１を６００ｒｐｍの回転数で回転させ、アイドラプーリ４４における異音の発生の有無を耳で確認した。

【0059】

＜小プーリ屈曲試験＞
図１１は、小プーリ屈曲試験用のベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。

【0060】

小プーリ屈曲試験用のベルト走行試験機５０は、プーリ径がφ６０ｍｍの駆動プーリ５１と、その上方に設けられたプーリ径がφ６０ｍｍの第１従動プーリ５２と、駆動プーリ５１と第１従動プーリ５２との中間部の右方に設けられたプーリ径がφ６０ｍｍの第２従動プーリ５３と、駆動プーリ５１と第１従動プーリ５２との中間部の右側に上下に間隔をおいて設けられた、各々、プーリ径がφ５０ｍｍの一対のアイドラプーリ５４とで構成されている。駆動プーリ５１並びに第１及び第２従動プーリ５２，５３はリブプーリであり、アイドラプーリ５４は平プーリである。第１従動プーリ５２は、巻き掛けたＶリブドベルトＢにデッドウエイトＤＷを負荷できるように上下方向に可動に設けられている。

【0061】

実施例１及び比較例１〜３のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、上記小プーリ屈曲試験用のベルト走行試験機５０に、Ｖリブ側が駆動プーリ５１並びに第１及び第２従動プーリ５２，５３に、また、ベルト外面側がアイドラプーリ５４に、それぞれ接触するように巻き掛け、また、第１従動プーリ５２に上方に荷重をかけてＶリブドベルトＢにＶリブ３つ当たり５８８ＮのデッドウエイトＤＷを負荷した。そして、２０℃の温度雰囲気下において、駆動プーリ５１を５１００ｒｐｍの回転数で回転させて１５００時間ベルト走行させた後、ベルト背面のマークの消失の有無を目視にて確認した。

【0062】

＜小プーリ耐熱耐久性試験＞
図１２は、小プーリ耐熱耐久性試験用のベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。

【0063】

小プーリ耐熱耐久性試験用のベルト走行試験機６０は、第１及び第２従動プーリ６２，６３のプーリ径が５０ｍｍである点を除いて、小プーリ屈曲試験用のベルト走行試験機５０と同じである。

【0064】

実施例１及び比較例１〜３のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、上記小プーリ耐熱耐久性試験用のベルト走行試験機６０に、Ｖリブ側が駆動プーリ６１並びに第１及び第２従動プーリ６２，６３に、また、ベルト外面側がアイドラプーリ６４に、それぞれ接触するように巻き掛け、また、第１従動プーリ６２に上方に荷重をかけてＶリブドベルトＢにＶリブ３つ当たり５８８ＮのデッドウエイトＤＷを負荷した。そして、１２０℃の温度雰囲気下において、駆動プーリ６１を５１００ｒｐｍの回転数で回転させて１５００時間ベルト走行させた後、ベルト背面の状態を目視にて確認した。

【0065】

（試験評価結果）
表１は試験評価結果を示す。

【0066】

【表1】

【0067】

異音試験の結果は、ベルト背面に段差を有さない実施例１、比較例２、及び比較例３では異音の発生は認められなかったのに対し、ベルト背面に段差を有する比較例１ではその段差に基づく異音の発生が認められた。

【0068】

小プーリ屈曲試験の結果は、１５００時間の走行後の実施例１、比較例１、及び比較例３ではマークの消失は認められなかったのに対し、１５００時間の走行後の比較例２ではマーク剥がれ乃至消失が認められた。

【0069】

小プーリ耐熱耐久性試験の結果は、５０時間の走行後の実施例１、比較例１、及び比較例２では粘着性の発生は認められなかったのに対し、５０時間の走行後の比較例３ではエチレン酢酸ビニル共重合体の熱可塑性樹脂フィルムが摩擦熱により溶融して粘着性の発生が認められた。

【産業上の利用可能性】

【0070】

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。

【符号の説明】

【0071】

Ｂ Ｖリブドベルト（伝動ベルト）
１０ Ｖリブドベルト本体
１１ 背面ゴム層
１１’，１２’，１３’ 未架橋ゴムシート
１２ 接着ゴム層
１３ 圧縮ゴム層
１４ 心線
１４’ 撚り糸
１５ Ｖリブ
１６ 短繊維
１７ マーク
１８ シート材
１９ マークプリントシート
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
３１ 円筒型
３２ ゴムスリーブ
３３ スラブ懸架軸
３４ 研削砥石
４０，５０，６０ ベルト走行試験機
４１，５１，６１ 駆動プーリ
４２，５２，６２ 第１従動プーリ
４３，５３，６３ 第２従動プーリ
４４，５４，６４ アイドラプーリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】