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(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】
(24)【登録日】2024-05-10
(45)【発行日】2024-05-20
(54)【発明の名称】Ｖリブドベルト
(51)【国際特許分類】
F16G 5/20 20060101AFI20240513BHJP
D03D 1/00 20060101ALI20240513BHJP
F16G 5/06 20060101ALI20240513BHJP
【ＦＩ】
F16G5/20 A
D03D1/00 A
F16G5/06 D
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021061066
(22)【出願日】2021-03-31
(65)【公開番号】P2022157057
(43)【公開日】2022-10-14
【審査請求日】2022-12-09
【審判番号】
【審判請求日】2023-09-01
【早期審査対象出願】
(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】110000280
【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小林 正吾
(72)【発明者】
【氏名】真銅 友哉
【合議体】
【審判長】小川 恭司
【審判官】尾崎 和寛
【審判官】内田 博之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－９５４５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２１３５７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１６９８８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平５－２２２６６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２３５８０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５８－１３３６３８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】国際公開第２０１９／１９３８８１（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
F16G 5/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、ベルト幅方向に並設されており、
前記複数のＶリブのそれぞれは、ゴム組成物からなるＶリブ本体と、前記Ｖリブ本体のベルト内周側の表面を被覆するリブ側補強布とを有し、
前記リブ側補強布は、ベルト幅方向に並ぶ複数の前記Ｖリブ本体のベルト内周側の表面を、ベルト幅方向に連続して被覆し、
前記リブ側補強布は、第１繊維及び第２繊維を有する織物であり、
前記第１繊維は、前記第２繊維よりも伸長し難く、
前記織物は、少なくとも前記第１繊維が、ベルトの長さ方向に対して傾いており、
前記第１繊維の向きは、前記ベルトの長さ方向とのなす角度が１０°以上２５°以下である、
Ｖリブドベルト。
【請求項2】
前記リブ側補強布の厚さは、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である、請求項１に記載のＶリブドベルト。
【請求項3】
前記織物は、主な繊維として、セルロース系繊維を含む請求項１又は２に記載のＶリブドベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、Ｖリブドベルトに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、エンジン、モーター等の回転動力を伝達する手段として、駆動側及び従動側のそれぞれの回転軸にプーリを固定させて設けると共に、それぞれのプーリにＶリブドベルト等の伝動ベルトを掛け渡す方法が広く用いられている。
【0003】
Ｖリブドベルトでは、Ｖリブ表面を補強布で被覆することが行われている。
Ｖリブ表面が補強布で被覆されたＶリブドベルトとして、例えば、特許文献１には、リブ表面が帆布により被覆され、前記帆布が所定の２方向に伸縮自在であり、Ｖリブドベルトのベルトマトリクスが前記帆布の布目を透過し、前記Ｖリブドベルトがモールデッド製法を用いて製造され、前記モールデッド製法において、前記リブ表面がベルトマトリクスの外周に配置した前記帆布を、前記ベルトマトリクスとともにシェルの内周面に設けられたマルチリブ形状の型に押圧するとともに前記ベルトマトリクスを加硫することにより成型され、前記帆布が、前記マルチリブド形状に合わせて伸張可能であることを特徴とするＶリブドベルト、が提案されている。
この特許文献１は、帆布として織布を採用できることを記載している。
Ｖリブ表面が補強布で被覆されたＶリブドベルトとして、例えば、特許文献１には、リブ表面が帆布により被覆され、前記帆布が所定の２方向に伸縮自在であり、Ｖリブドベルトのベルトマトリクスが前記帆布の布目を透過し、前記Ｖリブドベルトがモールデッド製法を用いて製造され、前記モールデッド製法において、前記リブ表面がベルトマトリクスの外周に配置した前記帆布を、前記ベルトマトリクスとともにシェルの内周面に設けられたマルチリブ形状の型に押圧するとともに前記ベルトマトリクスを加硫することにより成型され、前記帆布が、前記マルチリブド形状に合わせて伸張可能であることを特徴とするＶリブドベルト、が提案されている。
この特許文献１は、帆布として織布を採用できることを記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特表２０１０－５３９３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の発明において、帆布として織物を選択し、特許文献１の方法を用いてＶリブドベルトを製造した場合、Ｖリブ表面に沿うように織物が成形されず、Ｖリブ表面に設けられた織物にシワが発生することがあった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、Ｖリブ本体を被覆する織物がシワを生じることなく成形されているＶリブドベルトを提供することを目的とする。
【0007】
（１）本発明のＶリブドベルトは、
複数のＶリブを有するＶリブドベルトであって、
上記複数のＶリブのそれぞれは、ゴム組成物からなるＶリブ本体と、上記Ｖリブ本体の表面を被覆するリブ側補強布とを有し、
上記リブ側補強布は、第１繊維及び第２繊維を有する織物であり、
上記織物は、上記第１繊維及び上記第２繊維の少なくとも一方が、ベルトの長さ方向及び幅方向に対して傾いている。
複数のＶリブを有するＶリブドベルトであって、
上記複数のＶリブのそれぞれは、ゴム組成物からなるＶリブ本体と、上記Ｖリブ本体の表面を被覆するリブ側補強布とを有し、
上記リブ側補強布は、第１繊維及び第２繊維を有する織物であり、
上記織物は、上記第１繊維及び上記第２繊維の少なくとも一方が、ベルトの長さ方向及び幅方向に対して傾いている。
【0008】
上記Ｖリブドベルトは、織物製のリブ側補強布を備えており、この織物製のリブ側補強布は、所定の向きでＶリブ本体の表面を被覆している。そのため、上記Ｖリブドベルトでは、リブ側補強布がシワを生じることなくＶリブ本体の表面を被覆している。
また、上記Ｖリブドベルトはリブ側補強布として織物を用いている。そのため、上記Ｖリブドベルトは、リブ側補強布として編物を採用した場合に比べてリブプーリと接するリブ側表面の耐摩耗性に優れる。
また、上記Ｖリブドベルトはリブ側補強布として織物を用いている。そのため、上記Ｖリブドベルトは、リブ側補強布として編物を採用した場合に比べてリブプーリと接するリブ側表面の耐摩耗性に優れる。
【0009】
（２）上記Ｖリブドベルトにおいて、上記第１繊維は、上記第２繊維よりも伸長し難く、
少なくとも上記第１繊維が、ベルトの長さ方向に対して傾いている、ことが好ましい。
シワを発生させることなく、Ｖリブ本体の表面をリブ側補強布で被覆するのが容易になる。
少なくとも上記第１繊維が、ベルトの長さ方向に対して傾いている、ことが好ましい。
シワを発生させることなく、Ｖリブ本体の表面をリブ側補強布で被覆するのが容易になる。
【0010】
ここで、繊維の伸長し難さは、同条件で引張試験を行った際の切断時の伸びによって評価する。本発明では、上記切断時の伸びが小さい繊維ほど、伸張し難い繊維という。
また、本発明において、織物を構成する第１繊維及び第２繊維は、第１繊維が経糸であり、第２繊維が緯糸であることが好ましい。
また、本発明において、織物を構成する第１繊維及び第２繊維は、第１繊維が経糸であり、第２繊維が緯糸であることが好ましい。
【0011】
（３）上記Ｖリブドベルトにおいて、上記第１繊維の向きは、上記ベルトの長さ方向とのなす角度が５°を超え４５°以下である、ことが好ましい。
この場合、シワを発生させずに、Ｖリブ本体の表面を織物製のリブ側補強布で被覆することが更に容易になる。
この場合、シワを発生させずに、Ｖリブ本体の表面を織物製のリブ側補強布で被覆することが更に容易になる。
【0012】
（４）上記Ｖリブドベルトにおいて、上記リブ側補強布の厚さは、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下が好ましい。
この場合、リブ側補強布の厚みを確保しつつ、リブ側補強布をリブ形状に沿ってシワなく成形するのにより適している。
この場合、リブ側補強布の厚みを確保しつつ、リブ側補強布をリブ形状に沿ってシワなく成形するのにより適している。
【0013】
（５）上記Ｖリブドベルトにおいて、上記織物は、主な繊維として、セルロース系繊維を含むことが好ましい。
セルロース系繊維は給水性能に優れる。そのため、上記Ｖリブドベルトを被水環境下で使用されるベルトとして好適に使用することができる。
セルロース系繊維は給水性能に優れる。そのため、上記Ｖリブドベルトを被水環境下で使用されるベルトとして好適に使用することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明のＶリブドベルトは、織物製のリブ側補強布が設けられている。そのため、リブプーリと接するリブ側表面の耐摩耗性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトの一部を模式的に示す図である。
【図2】リブ側補強布を構成する織物を示す図である。
【図4A】架橋装置の断面図である。
【図5】（ａ）及び（ｂ）は、筒状に形成されたリブ側補強布を用意する方法を説明するための図である。
【図7】耐摩耗性試験における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】
【0016】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（Ｖリブドベルト）
図１は、本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトＢの一部を模式的に示す図である。
この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に用いられるものであり、ベルト周長が７００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、ベルト幅が１０ｍｍ以上３６ｍｍ以下、及びベルト厚さが３．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。
（Ｖリブドベルト）
図１は、本発明の一実施形態に係るＶリブドベルトＢの一部を模式的に示す図である。
この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に用いられるものであり、ベルト周長が７００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、ベルト幅が１０ｍｍ以上３６ｍｍ以下、及びベルト厚さが３．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。
【0017】
このＶリブドベルトＢは、ベルト内周側の圧縮ゴム層１１と、ベルト外周側の接着ゴム層１２との二重層に構成されたベルト本体１０を備えている。ベルト本体１０のベルト外周側表面には、背面補強布１３が貼り付けられている。ベルト本体１０のリブ側の表面には、織物からなるリブ側補強布１４が設けられている。また、接着ゴム層１２には、心線１６がベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように埋設されている。
【0018】
圧縮ゴム層１１には、内周側に複数のＶリブ本体１１ａが垂下するように形成されている。複数のＶリブ本体１１ａは、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形状の突条で構成されているとともに、ベルト幅方向に並設されている。圧縮ゴム層１１の厚さは、例えば２．２ｍｍ以上３．２ｍｍ以下である。
【0019】
接着ゴム層１２は、断面横長矩形の帯状に形成されている。接着ゴム層１２の厚さは、例えば１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。
【0020】
背面補強布１３は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸を用い、平織、綾織、朱子織等に製織した織物、編物、不織布等により構成される。
【0021】
背面補強布１３は、ベルト本体１０に対する接着性を付与するために、接着処理が施されていてもよい。上記接着処理としては、例えば、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、ＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理、ゴム糊に浸漬して乾燥させる接着処理、及び接着ゴム層１２側となる面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理、等が挙げられる。これらの接着処理は、単独で採用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
背面補強布１３の厚さは、例えば０．４ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。
背面補強布１３に代えて、厚さが例えば０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の背面ゴム層が設けられていてもよい。背面ゴム層の表面には、背面駆動時の音発生を抑制する観点から、織物の布目が転写されていてもよい。
背面補強布１３の厚さは、例えば０．４ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。
背面補強布１３に代えて、厚さが例えば０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の背面ゴム層が設けられていてもよい。背面ゴム層の表面には、背面駆動時の音発生を抑制する観点から、織物の布目が転写されていてもよい。
【0022】
圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２は、それぞれ架橋したゴム成分を含むゴム組成物からなる。このゴム組成物は、ゴム成分に架橋剤を含む種々のゴム配合剤が配合され混練された未架橋ゴム組成物（原料組成物）が加熱及び加圧され、ゴム成分が架橋剤によって架橋した架橋物である。
圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２は、同一のゴム組成物で構成されていてもよいし、異なるゴム組成物で構成されていてもよい。
圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２は、同一のゴム組成物で構成されていてもよいし、異なるゴム組成物で構成されていてもよい。
【0023】
また、背面ゴム層を設ける場合、当該背面ゴム層は、圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２の一方又は両方と同一のゴム組成物で構成されていてもよいし、圧縮ゴム層１１及び接着ゴム層１２のいずれとも異なるゴム組成物で構成されていてもよい。ＶリブドベルトＢが背面ゴム層を有する場合、当該背面ゴム層は、ベルト背面と平プーリとの接触により粘着が生じるのを抑制する観点から、接着ゴム層１２よりもやや硬めのゴム組成物で構成されていることが好ましい。
【0024】
上記原料組成物に含まれるゴム成分としては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体（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）等が挙げられる。上記ゴム成分は、これらのうちの１種又は２種以上を用いることが好ましく、エチレン－α－オレフィンエラストマーを用いることがより好ましく、ＥＰＤＭを用いることが更に好ましい。
【0025】
上記原料組成物に含まれる架橋剤としては、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、共架橋剤等が挙げられる。
また、上記原料組成物には短繊維が含まれていてもよいが、接着ゴム層１２を形成する原料組成物には、心線１６との接着性の点から短繊維が含まれていないことが好ましい。
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、共架橋剤等が挙げられる。
また、上記原料組成物には短繊維が含まれていてもよいが、接着ゴム層１２を形成する原料組成物には、心線１６との接着性の点から短繊維が含まれていないことが好ましい。
【0026】
接着ゴム層１２の形成に用いられる原料組成物は、圧縮ゴム層１１の形成に用いられる原料組成物と組成が異なっていてよい。
【0027】
圧縮ゴム層１１の複数のＶリブ本体１１ａの表面は、リブ側補強布１４で被覆されている。そして、リブ側補強布１４で被覆されたＶリブ本体１１ａによってＶリブ１５が構成されている。このリブ側補強布１４で被覆されたＶリブ１５の表面がプーリ接触面となる。各Ｖリブ１５は、例えば、リブ高さが２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、及び基端間の幅が１．０ｍｍ以上３．６ｍｍ以下である。Ｖリブ１５の個数は、例えば３個以上１０個以下である（図１では６個）。
【0028】
リブ側補強布１４の厚さは、ＶリブドベルトＢのリブ側表面において、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下が好ましい。
リブ側補強布１４の厚さが０．１ｍｍ未満では、強度不足により早期に摩耗する場合がある。一方、上記厚さが０．８ｍｍを超えると、リブ側補強布の成形性が悪くなりリブ形状が歪む場合がある。
Ｖリブ本体１１ａの表面におけるリブ側補強布１４の厚さは、切断面において、表層からの繊維部分の厚みを顕微鏡を用いて測定する。
リブ側補強布１４の厚さが０．１ｍｍ未満では、強度不足により早期に摩耗する場合がある。一方、上記厚さが０．８ｍｍを超えると、リブ側補強布の成形性が悪くなりリブ形状が歪む場合がある。
Ｖリブ本体１１ａの表面におけるリブ側補強布１４の厚さは、切断面において、表層からの繊維部分の厚みを顕微鏡を用いて測定する。
【0029】
リブ側補強布１４は、織物で構成されている。
図２は、リブ側補強布１４を構成する織物１１４を示す図である。
図３は、ＶリブドベルトＢの内周面の一部を示す部分拡大図である。
なお、図２、図３、及び図５は、織物の構成（経糸及び緯糸の構成）をわかり易くするために誇張して記載している。
図２に示す織物１１４の組織は平織であり、１１４ａが経糸で、１１４ｂが緯糸である。経糸１１４ａは、緯糸１１４ｂに比べて伸長し難い糸である。
図２は、リブ側補強布１４を構成する織物１１４を示す図である。
図３は、ＶリブドベルトＢの内周面の一部を示す部分拡大図である。
なお、図２、図３、及び図５は、織物の構成（経糸及び緯糸の構成）をわかり易くするために誇張して記載している。
図２に示す織物１１４の組織は平織であり、１１４ａが経糸で、１１４ｂが緯糸である。経糸１１４ａは、緯糸１１４ｂに比べて伸長し難い糸である。
【0030】
ＶリブドベルトＢでは、図３に示すように織物１１４からなるリブ側補強布１４が、ＶリブドベルトＢの長さ方向ＬＤに対して傾いて設けられている。
具体的には、経糸１４ａの向きＡとＶリブドベルトＢの長さ方向ＬＤ（図３中、上下方向）との角度θが、０°＜θ＜９０°となるようにリブ側補強布１４がＶリブ本体１１ａの表面を被覆している。このようにリブ側補強布１４の経糸１４ａの向きＡを傾けることにより、リブ側補強布１４は、ＶリブドベルトＢの長さ方向ＬＤ及び幅方向ＷＤ（図３中、左右方向）のそれぞれの方向に柔軟性を有し、伸びることができる。
具体的には、経糸１４ａの向きＡとＶリブドベルトＢの長さ方向ＬＤ（図３中、上下方向）との角度θが、０°＜θ＜９０°となるようにリブ側補強布１４がＶリブ本体１１ａの表面を被覆している。このようにリブ側補強布１４の経糸１４ａの向きＡを傾けることにより、リブ側補強布１４は、ＶリブドベルトＢの長さ方向ＬＤ及び幅方向ＷＤ（図３中、左右方向）のそれぞれの方向に柔軟性を有し、伸びることができる。
【0031】
上記θは、５°を超え４５°以下が好ましい。θがこの範囲を外れると、製造工程において、シワのないリブ側補強布１４が形成されるように、当該リブ側補強布を取り扱うことが難しくなる。
上記θは、１０°以上４５°以下がより好ましく、１０°以上３５°以下が更に好ましく、１０°以上２５°以下が特に好ましい。
上記θは、１０°以上４５°以下がより好ましく、１０°以上３５°以下が更に好ましく、１０°以上２５°以下が特に好ましい。
【0032】
なお、リブ側補強布１４において、経糸１４ａと緯糸１４ｂとの角度は、９０°である。従って、緯糸１４ｂの向きは、ＶリブドベルトＢの幅方向ＷＤとの角度が５°を超え４５°以下になる向きが好ましい。
そして、リブ側補強布１４は、経糸１４ａと緯糸１４ｂとの角度が９０°であるため、経糸１４ａがベルトの長さ方向ＬＤ及び幅方向ＷＤに対して傾いており、緯糸１４ｂもベルトの長さ方向ＬＤ及び幅方向ＷＤに対して傾いている。
そして、リブ側補強布１４は、経糸１４ａと緯糸１４ｂとの角度が９０°であるため、経糸１４ａがベルトの長さ方向ＬＤ及び幅方向ＷＤに対して傾いており、緯糸１４ｂもベルトの長さ方向ＬＤ及び幅方向ＷＤに対して傾いている。
【0033】
本発明の実施形態において、リブ側補強布１４に使用する織物は、経糸の向き及び緯糸の向きのうちの伸びやすい向き（通常は、緯糸の向き）に沿って、引張り速度２００ｍｍ／分で伸長させた時の２０Ｎ／ｉｎｃｈ時の伸びが６０％より大きいことが好ましい。上記の条件で引っ張った場合の伸びは、７０％より大きいことより好ましく、８０％より大きいことが更に好ましい。
【0034】
本発明の実施形態において、リブ側補強布（織物）の経糸と緯糸との角度は９０°でなくてもよい。
経糸と緯糸との角度が非９０°の織物をリブ側補強布として使用する場合も、経糸の向きと、ＶリブドベルトＢの長さ方向との角度θが５°を超え以上４５°以下であることが好ましい。この場合、緯糸は、ベルトの長さ方向及び幅方向の両方に対して傾いていてもよいし、ベルトの長さ方向及び幅方向の一方に対してのみ傾いていてもよい。
経糸と緯糸との角度が非９０°の織物をリブ側補強布として使用する場合も、経糸の向きと、ＶリブドベルトＢの長さ方向との角度θが５°を超え以上４５°以下であることが好ましい。この場合、緯糸は、ベルトの長さ方向及び幅方向の両方に対して傾いていてもよいし、ベルトの長さ方向及び幅方向の一方に対してのみ傾いていてもよい。
【0035】
本発明において、繊維（経糸及び緯糸）が、ベルトの長さ方向に対して傾いているとは、当該繊維の向きがベルトの長さ方向と一致していないことを意味し、繊維（経糸及び緯糸）が、ベルト幅方向に対して傾いているとは、当該繊維の向きがベルト幅方向と一致していないことを意味する。
【0036】
上記織物の組織としては、例えば、平織、斜文織、朱子織、及びこれらの変化組織等が挙げられる。
【0037】
リブ側補強布１４は、セルロース系繊維を含んでいる。つまり、リブ側補強布１４は、織物の経糸及び／又は緯糸としてセルロース系繊維が用いられている。
上記セルロース系繊維としては、例えば、針葉樹や広葉樹の木材パルプ、竹繊維、サトウキビ繊維、綿繊維やカポックの種子毛繊維、麻やコウゾやミツマタのジン皮繊維、マニラ麻やニュージーランド麻の葉繊維などの天然植物由来のセルロース繊維；ホヤセルロースなどの動物由来のセルロース繊維；バクテリアセルロース繊維；藻類のセルロース繊維；セルロースエステル繊維；レーヨンやキュプラやリヨセルなどの再生セルロース繊維等が挙げられる。
上記セルロース系繊維としては、例えば、針葉樹や広葉樹の木材パルプ、竹繊維、サトウキビ繊維、綿繊維やカポックの種子毛繊維、麻やコウゾやミツマタのジン皮繊維、マニラ麻やニュージーランド麻の葉繊維などの天然植物由来のセルロース繊維；ホヤセルロースなどの動物由来のセルロース繊維；バクテリアセルロース繊維；藻類のセルロース繊維；セルロースエステル繊維；レーヨンやキュプラやリヨセルなどの再生セルロース繊維等が挙げられる。
【0038】
また、上記セルロース系繊維を含む繊維は、弾性糸にセルロース系繊維を巻き付けたカバーリング糸であってもよい。
上記セルロース系繊維を含む繊維としては、入手が容易で実用性が高い点から綿繊維を含む繊維が好ましい。
上記セルロース系繊維を含む繊維としては、入手が容易で実用性が高い点から綿繊維を含む繊維が好ましい。
【0039】
リブ側補強布１４を構成する織物は、主な繊維として、セルロース系繊維を含むことが好ましい。
上記織物を構成する繊維に占めるセルロース系繊維の割合は、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、１００質量％であってもよい。
上記織物を構成する繊維に占めるセルロース系繊維の割合は、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、１００質量％であってもよい。
【0040】
リブ側補強布１４は、接着処理が施されていてもよい。
上記接着処理としては、例えば、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、ＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理、ゴム糊に浸漬して乾燥させる接着処理、及び圧縮ゴム層１１側となる面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理、等が挙げられる。これらの接着処理は、単独で採用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
上記接着処理としては、例えば、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、ＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理、ゴム糊に浸漬して乾燥させる接着処理、及び圧縮ゴム層１１側となる面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理、等が挙げられる。これらの接着処理は、単独で採用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0041】
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１６が埋設されている。
心線１６は、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の撚り糸で構成されている。心線１６の直径は例えば０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、断面における相互に隣接する心線１６の中心間の寸法は例えば０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である。
心線１６には、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、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、及びゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理のうちの１種又は２種以上の接着処理が施されていることが好ましい。
心線１６は、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の撚り糸で構成されている。心線１６の直径は例えば０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、断面における相互に隣接する心線１６の中心間の寸法は例えば０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である。
心線１６には、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、ＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、及びゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理のうちの１種又は２種以上の接着処理が施されていることが好ましい。
【0042】
次に、ＶリブドベルトＢの製造方法について、図面を参照して説明する。
図４Ａ及び図４Ｂは、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造で用いる架橋装置４０を示す図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、筒状に形成されたリブ側補強布を用意する方法を説明するための図である。図６Ａ～図６Ｃは、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法を説明するための図である。
図４Ａ及び図４Ｂは、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造で用いる架橋装置４０を示す図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、筒状に形成されたリブ側補強布を用意する方法を説明するための図である。図６Ａ～図６Ｃは、本実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法を説明するための図である。
【0043】
この架橋装置４０は、基台４１と、その上に立設された円柱状の膨張ドラム４２と、その外側に設けられた円筒状の円筒金型４３とを備えている。
【0044】
膨張ドラム４２は、中空円柱状に形成されたドラム本体４２ａ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４２ｂとを有する。ドラム本体４２ａの外周部には、各々、内部に連通した多数の通気孔４２ｃが形成されている。膨張スリーブ４２ｂの両端部は、それぞれドラム本体４２ａとの間で固定リング４４、４５によって封止されている。架橋装置４０には、ドラム本体４２ａの内部に高圧空気を導入して加圧する加圧手段（図示せず）が設けられている。架橋装置４０は、上記加圧手段によりドラム本体４２ａの内部に高圧空気が導入されると、高圧空気が通気孔４２ｃを通ってドラム本体４２ａと膨張スリーブ４２ｂとの間に入って膨張スリーブ４２ｂを径方向外向きに膨張させるように構成されている。
【0045】
円筒金型４３は、基台４１に脱着可能に構成されている。基台４１に取り付けられた円筒金型４３は、膨張ドラム４２との間に間隔をおいて同心状に設けられる。円筒金型４３は、内周面に、各々、周方向に延びる複数のＶリブ形成溝４３ａが軸方向（溝幅方向）に連設されている。各Ｖリブ形成溝４３ａは、溝底側に向かうに従って幅狭に形成されており、具体的には、断面形状が、製造するＶリブドベルトＢのＶリブ１５と同一形状に形成されている。架橋装置４０には、円筒金型４３の加熱手段及び冷却手段（いずれも図示せず）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４３の温度制御が可能となるように構成されている。
【0046】
実施形態に係るＶリブドベルトＢの製造方法では、まず、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、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用の未架橋ゴムシートを作製する。同様に、接着ゴム層１２用の未架橋ゴムシートも作製する。また、織物からなるリブ側補強布１４と、織物または編物等からなる背面補強布１３を準備し、必要に応じて接着処理を施す。リブ側補強布１４は、予め筒状に形成しておくことが好ましい。また、背面補強布１３も予め筒状に形成しておいてもよい。さらに、心線１６を準備し、必要に応じて心線１６に接着処理を施す。
【0047】
筒状に形成されたリブ側補強布は、例えば、下記の方法で作製することができる。
図５（ａ）及び（ｂ）は、筒状に形成されたリブ側補強布を用意する方法を説明するための図である。
まず、織物１１４を長方形に裁断し、帯状のリブ側補強布１４’とする。このとき、経糸の向きが長辺方向（完成したＶリブドベルトにおける長さ方向ＬＤ）に対して、所定の角度、例えば、５°を超え４５°以下、傾くように裁断する（図５（ａ）参照）。
その後、帯状のリブ側補強布１４’の２つの短辺を突き合わせて縫製し、筒状のリブ側補強布１４とする（図５（ｂ）参照）。
このような筒状のリブ側補強布１４は、架橋装置４０を用いたＶリブドベルトＢの製造に好適に用いることができる。
図５（ａ）及び（ｂ）は、筒状に形成されたリブ側補強布を用意する方法を説明するための図である。
まず、織物１１４を長方形に裁断し、帯状のリブ側補強布１４’とする。このとき、経糸の向きが長辺方向（完成したＶリブドベルトにおける長さ方向ＬＤ）に対して、所定の角度、例えば、５°を超え４５°以下、傾くように裁断する（図５（ａ）参照）。
その後、帯状のリブ側補強布１４’の２つの短辺を突き合わせて縫製し、筒状のリブ側補強布１４とする（図５（ｂ）参照）。
このような筒状のリブ側補強布１４は、架橋装置４０を用いたＶリブドベルトＢの製造に好適に用いることができる。
【0048】
次に、図６Ａに示すように、表面が平滑な円筒ドラム４６上にゴムスリーブ４７を被せ、その上に、背面補強布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、その上から心線１６を螺旋状に巻き付け、更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１１用の未架橋ゴムシート１１’を順に巻き付ける。最後に、未架橋ゴムシート１１’の上に、上述した方法で筒状に形成しておいたリブ側補強布１４を被せて未架橋スラブＳ’を成形する。
【0049】
このとき、筒状のリブ側補強布１４は、張り状態が均一になるように調整しながら、未架橋ゴムシート１１’上に被せることで、成型後のベルトスラブＳにおいてリブ側補強布にシワが発生することを抑制する。
【0050】
本実施形態の製造方法では、帯状のリブ側補強布１４’を圧縮ゴム層１１用の未架橋ゴムシート１１’に巻き付けてもよい。
また、リブ側補強布を巻き付ける際には、Ｖリブ形成溝４３ａの形状に沿いやすいように、予め、リブ側補強布を蛇腹状に成形しておき、このリブ側補強布を未架橋ゴムシート１１’の上に巻き付けてもよい。この場合、成形されたベルトスラブＳにおいて、リブ側補強布におけるシワの発生の回避がより容易になる。
また、リブ側補強布を巻き付ける際には、Ｖリブ形成溝４３ａの形状に沿いやすいように、予め、リブ側補強布を蛇腹状に成形しておき、このリブ側補強布を未架橋ゴムシート１１’の上に巻き付けてもよい。この場合、成形されたベルトスラブＳにおいて、リブ側補強布におけるシワの発生の回避がより容易になる。
【0051】
次いで、円筒ドラム４６から未架橋スラブＳ’を設けたゴムスリーブ４７を外し、図６Ｂに示すように、円筒金型４３の内周面側に内嵌めした後、その未架橋スラブＳ’を設けた円筒金型４３を、膨張ドラム４２を覆うように設けて基台４１に取り付ける。
【0052】
続いて、円筒金型４３を加熱すると共に、図６Ｃに示すように、膨張ドラム４２のドラム本体４２ａと膨張スリーブ４２ｂとの間に通気孔４２ｃを介して高圧空気を注入して膨張スリーブ４２ｂを膨張させる。このとき、未架橋スラブＳ’が円筒金型４３に対して押し付けられ、未架橋ゴムシート１１’、１２’がリブ側補強布１４を押圧して伸張させながらＶリブ形成溝４３ａに流入するとともに、それらのゴム成分の架橋が進行して一体化し、かつリブ側補強布１４、心線１６、及び背面補強布１３と複合し、最終的に、円筒状のベルトスラブＳが成型される。このベルトスラブＳの成型温度は例えば１００℃以上１８０℃以下、成型圧力は例えば０．５ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下、成型時間は例えば１０分以上６０分以下である。
【0053】
そして、膨張ドラム４２のドラム本体４２ａと膨張スリーブ４２ｂとの間から高圧空気を抜いた後、円筒金型４３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１５の個数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。
【実施例】
【0054】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
ここでは、下記のリブ側補強布を用いて、実施例１～４及び比較例１、２のＶリブドベルトを作製した。得られたＶリブドベルトを評価した。
ここでは、下記のリブ側補強布を用いて、実施例１～４及び比較例１、２のＶリブドベルトを作製した。得られたＶリブドベルトを評価した。
【0055】
＜リブ側補強布として用いる織物Ａ＞
リブ側補強布として用いる織物として、綿の紡績糸を経糸、弾性糸に綿を巻き付けたカバーリング糸を緯糸に用いた平織の織物Ａを用意した。
織物Ａは、引張り速度２００ｍｍ／分で伸長させた時の２０Ｎ／ｉｎｃｈ時の緯糸の向きに沿った伸びが７７％、経糸の向きに沿った伸びが６パーセントであった。
リブ側補強布として用いる織物として、綿の紡績糸を経糸、弾性糸に綿を巻き付けたカバーリング糸を緯糸に用いた平織の織物Ａを用意した。
織物Ａは、引張り速度２００ｍｍ／分で伸長させた時の２０Ｎ／ｉｎｃｈ時の緯糸の向きに沿った伸びが７７％、経糸の向きに沿った伸びが６パーセントであった。
【0056】
＜リブ側補強布として用いる編物Ｂ＞
綿の紡績糸を編糸として形成された編物であって、接着剤に浸漬する接着処理が施されていないものを用意した。
編物Ｂは、引張り速度２００ｍｍ／分で伸長させた時の２０Ｎ／ｉｎｃｈ時のウェール方向の伸びが１８３％、コース方向の伸びが１９１％であった。
綿の紡績糸を編糸として形成された編物であって、接着剤に浸漬する接着処理が施されていないものを用意した。
編物Ｂは、引張り速度２００ｍｍ／分で伸長させた時の２０Ｎ／ｉｎｃｈ時のウェール方向の伸びが１８３％、コース方向の伸びが１９１％であった。
【0057】
＜圧縮ゴム材料／接着ゴム材料＞
ＥＰＤＭと、硫黄とを含むゴム配合剤を配合した未架橋ゴム組成物を混練後、カレンダーロールで圧延し、圧縮ゴム用の未架橋ゴムシートと、接着ゴム用の未架橋ゴムシートを作製した。
ＥＰＤＭと、硫黄とを含むゴム配合剤を配合した未架橋ゴム組成物を混練後、カレンダーロールで圧延し、圧縮ゴム用の未架橋ゴムシートと、接着ゴム用の未架橋ゴムシートを作製した。
【0058】
＜心線＞
心線としては、ポリエステル繊維の撚り糸を準備し、これをＲＦＬ水溶液に浸漬し、その後、加熱乾燥する接着処理を行ったものを用意した。
心線としては、ポリエステル繊維の撚り糸を準備し、これをＲＦＬ水溶液に浸漬し、その後、加熱乾燥する接着処理を行ったものを用意した。
【0059】
＜背面補強布＞
リブ側補強布として用意した編物Ｂに、ＲＦＬ処理を施して背面補強布とした。
リブ側補強布として用意した編物Ｂに、ＲＦＬ処理を施して背面補強布とした。
【0060】
（実施例１）
上記実施形態と同様の構成を有し、リブ側補強布として織物Ａを使用し、圧縮ゴム材料、接着ゴム材料、心線及び背面補強布として上述したものを使用したＶリブドベルトを、図４Ａ～図６Ｃを参照しながら説明した製造方法で作製し、実施例１のＶリブドベルトとした。ここでは、Ｖリブの個数が３個のＶリブドベルトを作製した。
本実施例において、リブ側補強布としては、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が１０°となるように、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した。
上記実施形態と同様の構成を有し、リブ側補強布として織物Ａを使用し、圧縮ゴム材料、接着ゴム材料、心線及び背面補強布として上述したものを使用したＶリブドベルトを、図４Ａ～図６Ｃを参照しながら説明した製造方法で作製し、実施例１のＶリブドベルトとした。ここでは、Ｖリブの個数が３個のＶリブドベルトを作製した。
本実施例において、リブ側補強布としては、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が１０°となるように、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した。
【0061】
（実施例２）
リブ側補強布として、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が２０°となるように、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
リブ側補強布として、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が２０°となるように、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
【0062】
（実施例３）
リブ側補強布として、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が５°となるように、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
リブ側補強布として、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が５°となるように、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
【0063】
（実施例４）
リブ側補強布として、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が５０°となるように、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
リブ側補強布として、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が５０°となるように、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
【0064】
（比較例１）
リブ側補強布として、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が０°となるように（経糸の向きとベルトの長さ方向とが一致するように）、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
リブ側補強布として、ベルト成型後、経糸の向きとベルトの長さ方向とのなす角度が０°となるように（経糸の向きとベルトの長さ方向とが一致するように）、織物Ａを予め筒状に縫製したものを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
【0065】
（比較例２）
リブ側補強布として、編物Ｂを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
本比較例では、編物Ｂのコース方向と、ベルト成型後のベルトの長さ方向とが一致するように、予め筒状に縫製したものをリブ側補強布とした。
リブ側補強布として、編物Ｂを使用した以外は、実施例１と同様にしてＶリブドベルトを製造した。
本比較例では、編物Ｂのコース方向と、ベルト成型後のベルトの長さ方向とが一致するように、予め筒状に縫製したものをリブ側補強布とした。
【0066】
＜リブ側補強布の成形性の評価＞
リブ側補強布の成形性について、下記に基準で評価した。結果を表１に示した。
Ａ：作業に必要な柔軟性が確保されており問題なく成形できた
Ｂ：柔軟性が小さく、扱いに難しさはあるが成形できた。
Ｃ：Ｖリブ本体に形状に沿わず、シワが発生した。
リブ側補強布の成形性について、下記に基準で評価した。結果を表１に示した。
Ａ：作業に必要な柔軟性が確保されており問題なく成形できた
Ｂ：柔軟性が小さく、扱いに難しさはあるが成形できた。
Ｃ：Ｖリブ本体に形状に沿わず、シワが発生した。
【0067】
＜耐摩耗性試験＞
図７は、耐摩耗性試験のベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。
このベルト走行試験機６０は、向かって右側にプーリ径が６０ｍｍのリブプーリの駆動プーリ６１が設けられ、向かって左側にプーリ径が６０ｍｍのリブプーリの従動プーリ６２が設けられている。駆動プーリ６１は、左右に可動に設けられており、軸荷重を負荷できるように構成されている。従動プーリ６２には３．８ｋＷ（５．２ＰＳ）の回転負荷が与えられている。
実施例１及び比較例２のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、Ｖリブ側が接触するように、駆動プーリ６１及び従動プーリ６２に巻き掛けるとともに、駆動プーリ６１に右方に１１７６Ｎの軸荷重ＤＷをかけてベルト張力を与え、室温下、駆動プーリ６１を３５００ｒｐｍの回転数で回転させて１７０時間ベルト走行させた。そして、ベルト走行前後の質量変化を求め、それを摩耗減量として摩耗率を算出した。結果を表１に示した。
図７は、耐摩耗性試験のベルト走行試験機６０のプーリレイアウトを示す。
このベルト走行試験機６０は、向かって右側にプーリ径が６０ｍｍのリブプーリの駆動プーリ６１が設けられ、向かって左側にプーリ径が６０ｍｍのリブプーリの従動プーリ６２が設けられている。駆動プーリ６１は、左右に可動に設けられており、軸荷重を負荷できるように構成されている。従動プーリ６２には３．８ｋＷ（５．２ＰＳ）の回転負荷が与えられている。
実施例１及び比較例２のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、Ｖリブ側が接触するように、駆動プーリ６１及び従動プーリ６２に巻き掛けるとともに、駆動プーリ６１に右方に１１７６Ｎの軸荷重ＤＷをかけてベルト張力を与え、室温下、駆動プーリ６１を３５００ｒｐｍの回転数で回転させて１７０時間ベルト走行させた。そして、ベルト走行前後の質量変化を求め、それを摩耗減量として摩耗率を算出した。結果を表１に示した。
【0068】
【表1】
【0069】
実施例及び比較例の結果から、下記事項が明らかとなった。
実施例１、２は、織物がベルトの周方向と幅方向に対して適度な柔軟性を有し、両方向に伸びやすいので成形性に問題は無かった。
実施例３は、織物のベルト周方向に対する柔軟性が小さいので、織物を被せる際の取り回しに難はあったが、織物の張り状態を均一に整えながら被せることでリブ側補強布にシワのないベルトが成形できた。
実施例４は、織物のベルト幅方向の柔軟性が小さいのでリブ形状に対する成型しにくさはあったが、織物の張り状態を均一に整えながら被せることでリブ側補強布にシワのないベルトを作製できた。
比較例１については、織物のベルト周方向に対する柔軟性が極わずかのため、未架橋ゴムシート１１’に被せることが非常に困難であった。また、成型した際にベルト周方向に長さが余る部分が発生するためリブ形状に対する織物のフィッティングが悪く、それが成型後にシワとなった。
実施例１、２は、織物がベルトの周方向と幅方向に対して適度な柔軟性を有し、両方向に伸びやすいので成形性に問題は無かった。
実施例３は、織物のベルト周方向に対する柔軟性が小さいので、織物を被せる際の取り回しに難はあったが、織物の張り状態を均一に整えながら被せることでリブ側補強布にシワのないベルトが成形できた。
実施例４は、織物のベルト幅方向の柔軟性が小さいのでリブ形状に対する成型しにくさはあったが、織物の張り状態を均一に整えながら被せることでリブ側補強布にシワのないベルトを作製できた。
比較例１については、織物のベルト周方向に対する柔軟性が極わずかのため、未架橋ゴムシート１１’に被せることが非常に困難であった。また、成型した際にベルト周方向に長さが余る部分が発生するためリブ形状に対する織物のフィッティングが悪く、それが成型後にシワとなった。
【産業上の利用可能性】
【0070】
本発明のＶリブドベルトは、例えば、自動車の補機構駆動ベルト伝動装置等に有用である。
【符号の説明】
【0071】
１０ ベルト本体
１１ 圧縮ゴム層
１１ａ Ｖリブ本体
１２ 接着ゴム層
１３ 背面補強布
１４ リブ側補強布
１４ａ、１１４ａ 経糸
１４ｂ、１１４ｂ 緯糸
１５ Ｖリブ
１６ 心線
４０ 架橋装置
６０ 走行試験機
１１’、１２’ 未架橋ゴムシート
１１４ 織物
Ｂ Ｖリブドベルト
１１ 圧縮ゴム層
１１ａ Ｖリブ本体
１２ 接着ゴム層
１３ 背面補強布
１４ リブ側補強布
１４ａ、１１４ａ 経糸
１４ｂ、１１４ｂ 緯糸
１５ Ｖリブ
１６ 心線
４０ 架橋装置
６０ 走行試験機
１１’、１２’ 未架橋ゴムシート
１１４ 織物
Ｂ Ｖリブドベルト
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】