説明

摩擦伝動ベルト

【課題】被水した摩擦伝動ベルトのベルト走行時におけるスリップ音を抑制する。
【解決手段】摩擦伝動ベルトBは、ベルト本体10にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分13が含まれる。プーリ接触部分13を形成するゴム組成物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム100質量部に対して10〜50質量部の炭酸カルシウムと、JIS K 6217−4におけるA法に準じて測定されるDBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックと、が配合されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれる摩擦伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【0002】
VベルトやVリブドベルトのようにベルト本体のプーリ接触部分がゴム組成物で形成された摩擦伝動ベルトが自動車補機駆動用途等で広く用いられている。そして、かかるプーリ接触部分を構成するゴム組成物にカーボンブラックを配合することは周知技術である。
【0003】
特許文献1には、ゴム100質量部に対してカーボンブラックが50〜100質量部配合されているゴム組成物により伝動面が形成された伝動ベルトであって、ベースゴムにエチレン−α−オレフィン共重合ゴムが用いられ、カーボンブラックに、窒素吸着比表面積45〜80m/g且つDBP吸油量120cm/100g以上の高ストラクチャーカーボンがゴム100質量部に対して20質量部以上含まれているものが開示されている。
【0004】
ところで、自動車補機駆動のベルト伝動システムにおいて、ベルトが被水したときなどにスティックスリップと呼ばれる現象が起こり、ベルトとプーリとの間のスリップによるスリップ音が発生することが知られている。かかるスリップ音は、騒音原因となるため、種々の対策が検討されている。
【0005】
例えば、特許文献2には、無機充填材を含有するゴム組成物によって伝動面が形成された伝動ベルトであって、無機充填材には、水酸基または水分子を有する親水性無機物あるいは水と反応して親水性無機物となる親水性無機物前駆体が用いられてなる親水性無機充填材が用いられ、ゴム組成物には、ゴム100重量部に対して親水性無機充填材が5重量部以上含有されているものが開示されている。
【0006】
特許文献3には、ベルト構成ゴム部の少なくとも一部に短繊維が混入された伝動ベルトであって、ゴムとしてヨウ素価が3以上40未満のエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムを用い、短繊維としてナイロン短繊維単独を用いると共に、その配合量をゴム100質量部に対して20〜50質量部に設定したものが開示されている。
【0007】
特許文献4には、プーリ接触部である圧縮ゴム層が、ゴム100質量部に対してナイロン樹脂パウダーを3〜25質量部配合したゴム組成物で構成されたVリブドベルトが開示されている。
【0008】
特許文献5には、プーリ接触部である圧縮ゴム層が、ゴム100質量部に対して1〜15質量部の多孔質アクリル短繊維を配合したゴム組成物で構成されたVリブドベルトが開示されている。
【0009】
特許文献6には、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム100質量部に対して短繊維の総添加量を10〜40質量部、短繊維としてアラミド繊維を短繊維の総添加量の35〜100質量%含有させ、そしてカーボンブラックを25〜55質量部添加したゴム組成物で圧縮ゴム層を形成したVリブドベルトが開示されている。
【0010】
特許文献7には、プーリ接触部である圧縮ゴム層が、ゴム100質量部に対して、繊維長0.1〜1.0mm、水分率6〜20%の極短繊維を1〜15質量部配合したゴム組成物で構成されたVリブドベルトが開示されている。
【0011】
特許文献8には、Vリブドベルトの少なくとも各リブ部に、綿短繊維と、各リブ部を構成する主体ゴムの弾性率及び綿短繊維の弾性率の中間の弾性率を有するナイロン短繊維と、亜鉛粉末とを含有させることが開示されている。
【0012】
特許文献9には、 圧縮ゴム層にパラ系アラミド短繊維が含有されていると共にパラ系アラミド短繊維がリブの側面から突出しており、パラ系アラミド短繊維の突出部がフィブリル化しているVリブドベルトが開示されている。
【0013】
特許文献10には、圧縮ゴム層に綿短繊維及びパラ系アラミド短繊維を含有するとともにリブ側面から突出させ、さらに突出したパラ系アラミド短繊維がフィブリル化しており、さらに綿短繊維とパラ系アラミド短繊維の含有量を圧縮ゴム層のゴム100重量部に対して綿短繊維を10〜40重量部、パラ系アラミド短繊維を5〜10重量部含有したVリブドベルトが開示されている。
【0014】
特許文献11には、圧縮ゴム層を形成するV形リブ中に埋設した短繊維の少なくとも一部がゴム100重量部に対し、5〜20重量部のパラ系アラミド繊維であって、V形リブの側面より突出するパラ系アラミド短繊維がフィブリル化したVリブドベルトが開示されている。
【特許文献1】特開2006−266356号公報
【特許文献2】特開2007−120526号公報
【特許文献3】特開2004−257459号公報
【特許文献4】特開2004−232743号公報
【特許文献5】特開2004−176904号公報
【特許文献6】特開2004−150524号公報
【特許文献7】特開2004−125012号公報
【特許文献8】特開2003−202055号公報
【特許文献9】特開2001−254782号公報
【特許文献10】特開2001−165244号公報
【特許文献11】特開平7−151191号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
本発明の目的は、被水した摩擦伝動ベルトのベルト走行時におけるスリップ音を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の摩擦伝動ベルトは、ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれるものであって、
上記プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム100質量部に対して10〜50質量部の炭酸カルシウムと、JIS K 6217−4におけるA法に準じて測定されるDBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックと、が配合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、プーリ接触部分を形成するゴム組成物が、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム100質量部に対して10〜50質量部の炭酸カルシウムと、DBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックと、が配合されているので、それらの相互作用により被水した場合でもベルト走行時におけるスリップ音の発生が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0019】
図1は、本実施形態に係るVリブドベルトB(摩擦伝動ベルト)を示す。このVリブドベルトBは、例えば、自動車補機駆動用途に好適に用いられるものであり、ベルト周長700〜3000mm、ベルト幅10〜36mm、及びベルト厚さ4.0〜5.0mmに形成されている。
【0020】
このVリブドベルトBは、ベルト外周側の接着ゴム層11とベルト内周側の圧縮ゴム層12との二重層に構成されたVリブドベルト本体10を備えており、そのVリブドベルト本体10のベルト外周側表面に補強布17が貼設されている。また、接着ゴム層11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設けられた心線16が埋設されている。
【0021】
接着ゴム層11は、断面横長矩形の帯状に構成され、例えば、厚さ1.0〜2.5mmに形成されている。接着ゴム層11は、ベースゴムに種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。接着ゴム層11を構成するゴム組成物のベースゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム(EPR)やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム(EPDM)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。これらのうち、環境に対する配慮や耐摩耗性、耐クラック性などの性能の観点から、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。配合剤としては、例えば、架橋剤(例えば、硫黄、有機過酸化物)、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、カーボンブラックなどの補強材、充填材等が挙げられる。なお、接着ゴム層11を形成するゴム組成物は、ベースゴムに配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたものである。
【0022】
圧縮ゴム層12は、プーリ接触部分を構成する複数のVリブ13がベルト内周側に垂下するように設けられている。これらの複数のVリブ13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13は、例えば、リブ高さが2.0〜3.0mm、基端間の幅が1.0〜3.6mmに形成されている。また、リブ数は、例えば、3〜6個である(図1では、リブ数が6)。
【0023】
圧縮ゴム層12は、ベースゴムであるエチレン−α−オレフィンエラストマーに種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。圧縮ゴム層12を構成するベースゴムのエチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム(EPR)やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム(EPDM)等が挙げられる。配合剤としては、例えば、架橋剤(例えば、硫黄、有機過酸化物)、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、炭酸カルシウムやカーボンブラックなどの補強材、充填材、超高分子量ポリエチレン粒子(重量平均分子量100万以上)、短繊維14等が挙げられる。なお、圧縮ゴム層12を形成するゴム組成物は、ベースゴムに配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたものである。
【0024】
圧縮ゴム層12を形成するゴム組成物にはカーボンブラックが配合されており、また、そのカーボンブラックには、JIS K 6217−4におけるA法に準じて測定されるDBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックが含まれている。さらに、カーボンブラックには、FEFカーボンブラックが含まれていることが好ましい。
【0025】
カーボンブラックは、ベースゴム100質量部に対する全含有量が1〜120質量部であることが好ましく、20〜90質量部であることがより好ましい。
【0026】
また、DBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックは、一次粒子径が15〜80nmであることが好ましく、20〜50nmであることがより好ましく、また、BET比表面積が400m/g以上であることが好ましく、600m/g以上であることがより好ましい。DBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックは、ベルトの帯電を防止する観点から、導電性カーボンブラックであることが好ましい。DBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックは、ベースゴム100質量部に対する全含有量が1〜50質量部であることが好ましく、1〜30質量部であることがより好ましい。
【0027】
FEFカーボンブラックは、ベースゴム100質量部に対する全含有量が1〜120質量部であることが好ましく、20〜90質量部であることがより好ましい。
【0028】
カーボンブラックには、その他に、チャネルブラック;SAF、ISAF、N−339、HAF、N−351、MAF、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等が含まれていてもよい。
【0029】
圧縮ゴム層12を形成するゴム組成物には炭酸カルシウムが配合されている。炭酸カルシウムは、粒径が0.001〜20μmであることが好ましく、0.001〜10μmであることがより好ましく、また、比表面積が0.1〜30m/gであることが好ましく、1〜30m/gであることがより好ましく、さらに、DOP吸収量が10〜100ml/100gであることが好ましく、10〜80ml/100gであることがより好ましく、また、pHが7.5〜9.8であることが好ましく、8.0〜9.5であることがより好ましい。炭酸カルシウムは、ベースゴム100質量部に対する含有量が10〜50質量部であり、10〜30質量部であることがより好ましい。
【0030】
このように、本実施形態に係るVリブドベルトBでは、プーリ接触部分であるVリブ13を含む圧縮ゴム層12を形成するゴム組成物が、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム100質量部に対して10〜50質量部の炭酸カルシウムと、DBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックと、が配合されているので、それらの相互作用により被水した場合でもベルト走行時におけるスリップ音の発生が抑制される。
【0031】
圧縮ゴム層12を形成するゴム組成物に配合される短繊維14は、ベルト幅方向に配向するように設けられている。短繊維14のうち一部分は、プーリ接触表面、つまり、Vリブ13表面に露出している。Vリブ13表面に露出した短繊維14は、Vリブ13表面から突出していてもよい。
【0032】
短繊維14としては、例えば、ナイロン短繊維、ビニロン短繊維、綿短繊維、ポリエステル短繊維、アラミド短繊維等が挙げられる。なお、短繊維14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。
【0033】
短繊維14は、ベースゴム100質量部に対する含有量が1〜30質量部であることが好ましい。短繊維14は、例えば、長さが0.2〜5.0mmであり、3.0mm以下であることが好ましく、1.0mm以下であることがより好ましい。短繊維14は、例えば、繊維径が10〜50μmである。なお、短繊維14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)等に浸漬した後に加熱する接着処理が施された長繊維を長さ方向に沿って所定長に切断して製造される。
【0034】
なお、圧縮ゴム層12は、短繊維14を含まない構成であってもよく、また、Vリブ13表面に短繊維が植毛等されて付着した構成であってもよい。
【0035】
接着ゴム層11と圧縮ゴム層12とは、別々のゴム組成物で形成されていても、また、全く同じゴム組成物で形成されていてもいずれでもよい。
【0036】
補強布17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で形成された平織、綾織、朱子織等に製織した織布17’で構成されている。補強布17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水溶液に浸漬して加熱する接着処理及び/又はVリブドベルト本体10側となる表面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理が施されている。なお、補強布17の代わりにベルト外周側表面部分がゴム組成物で構成されていてもよい。また、補強布17は、編物で構成されていてもよい。さらに、補強布17を設けずに、ベルト背面が露出したゴム組成物で構成されていてもよい。
【0037】
心線16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16’で構成されている。心線16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。
【0038】
次に、上記VリブドベルトBの製造方法を、図2に基づいて説明する。
【0039】
VリブドベルトBの製造では、外周に、ベルト背面を所定形状に形成する成形面を有する内金型と、内周に、ベルト内側を所定形状に形成する成形面を有するゴムスリーブとが用いられる。
【0040】
まず、内金型の外周を補強布17となる織布17’で被覆した後、その上に、接着ゴム層11の外側部分11bを形成するための未架橋ゴムシート11b’を巻き付ける。
【0041】
次いで、その上に、心線16となる撚り糸16’を螺旋状に巻き付けた後、その上に、接着ゴム層11の内側部分11aを形成するための未架橋ゴムシート11a’を巻き付け、さらにその上に、圧縮ゴム層12を形成するための未架橋ゴムシート12’を巻き付ける。このとき、圧縮ゴム層12を形成するための未架橋ゴムシート12’として、巻付方向に直交する方向に配向した短繊維14が配合されたものを用いる。この未架橋ゴムシート12’は、ベースゴム100質量部に対して短繊維14が30質量部以下配合され、その短繊維14のうちビニロン短繊維がベースゴム100質量部に対して1質量部以上配合されたものである。
【0042】
しかる後、内金型上の成形体にゴムスリーブを被せてそれを成形釜にセットし、内金型を高熱の水蒸気などにより加熱すると共に、高圧をかけてゴムスリーブを半径方向内方に押圧する。このとき、ベースゴムが流動すると共に架橋反応が進行し、加えて、撚り糸16’及び織布17’のゴムへの接着反応も進行する。そして、これによって、筒状のベルトスラブ(ベルト本体前駆体)が成形される。
【0043】
そして、内金型からベルトスラブを取り外し、それを長さ方向に数個に分割した後、それぞれの外周を研磨切削してVリブ13、つまり、プーリ接触部分を形成する。このとき、プーリ接触表面に露出する短繊維14は、プーリ接触表面、つまり、Vリブ13表面から突出した形態となっていてもよい。
【0044】
最後に、分割されて外周にVリブ13が形成されたベルトスラブを所定幅に幅切りし、それぞれの表裏を裏返すことによりVリブドベルトBが得られる。
【0045】
次に、上記VリブドベルトBを用いた自動車のエンジンルームに設けられる補機駆動ベルト伝動装置30について説明する。
【0046】
図3は、その補機駆動ベルト伝動装置30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30は、4つのリブプーリ及び2つのフラットプーリの6つのプーリに巻き掛けられたサーペンタインドライブ方式のものである。
【0047】
この補機駆動ベルト伝動装置30のレイアウトは、最上位置のパワーステアリングプーリ31、そのパワーステアリングプーリ31の下方に配置されたACジェネレータプーリ32、パワーステアリングプーリ31の左下方に配置された平プーリのテンショナプーリ33と、そのテンショナプーリ33の下方に配置された平プーリのウォーターポンププーリ34と、テンショナプーリ33の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ35と、そのクランクシャフトプーリ35の右下方に配置されたエアコンプーリ36とにより構成されている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ33及びウォーターポンププーリ34以外は全てリブプーリである。そして、VリブドベルトBは、Vリブ13側が接触するようにパワーステアリングプーリ31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33に巻き掛けられた後、Vリブ13側が接触するようにクランクシャフトプーリ35及びエアコンプーリ36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34に巻き掛けられ、そして、Vリブ13側が接触するようにACジェネレータプーリ32に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ31に戻るように設けられている。
【0048】
以上のような構成の補機駆動ベルト伝動装置30では、上記VリブドベルトBを用いているので、被水した場合でもベルト走行時におけるスリップ音の発生が抑制される。しかも、プーリ材質がアルミニウムであっても、また、亜鉛メッキを施した鉄であっても、その効果が奏される。
【0049】
なお、本実施形態では、VリブドベルトBとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト本体のプーリ接触部分がゴム組成物で形成された摩擦伝動ベルトであれば、図4(a)に示すVベルトであっても、図4(b)に示す平ベルトであっても、図4(c)に示す背面側にもリブ部を有するダブルVリブドベルトであってもよい。
【0050】
また、本実施形態では、圧縮ゴム層12全体を単一のゴム組成物で形成したが、特にこれに限定されるものではなく、Vリブ13表面の少なくともプーリ接触部分が上記ゴム組成物で形成されていればよい。
【0051】
また、本実施形態では、4つのリブプーリを有する補機駆動ベルト伝動装置30としたが、一対のリブプーリを含む3つ以上であれば特にこれに限定されるものではなく、さらに多くのリブプーリを有するものであってもよい。
【実施例】
【0052】
(試験評価用ベルト)
以下の実施例1〜5及び比較例1〜4のそれぞれのVリブドベルトを作製した。各構成については表1及び2にも示す。
【0053】
<実施例1>
ベースゴムをエチレンプロピレンジエンモノマーゴム(EPDM)(JSR社製 商品名:EP24)とし、そのベースゴム100質量部に対して、ステアリン酸(新日本理化社製 商品名:ステアリン酸50S)0.25質量部、酸化亜鉛(堺化学工業社製 商品名:酸化亜鉛3種)5質量部、老化防止剤(大内新興化学社製 商品名:ノクラック224)2.5質量部、FEFカーボンブラック(東海カーボン社製 商品名:シーストSO、DBP吸油量115cm/100g)50質量部、導電性カーボンブラック(ライオン社製 商品名:ケッチェンブラックEC300J、DBP吸油量360cm/100g)、炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製 商品名:MSK−A)10質量部、プロセスオイル(日本サン石油社製 商品名:サンパー2280)10質量部、架橋剤(日本油脂社製 商品名:パークミルD)4質量部、及びナイロン短繊維(旭化成社製 商品名:ナイロン6,6 タイプT−5 繊維長1mm)10質量部を配合して密閉式混練機で混練したものをオープンロールで圧延したシート状の未架橋ゴム組成物から圧縮ゴム層を形成したVリブドベルトを作製し、これを実施例1とした。FEFカーボンブラック及び導電性カーボンブラックのDBP吸油量は、JIS K 6217−4におけるA法に準じて測定されるものである。
【0054】
なお、接着ゴム層をEPDMのゴム組成物、及び心線をポリエステル繊維(PET)製の撚り糸をRFL処理したものでそれぞれ構成し、補強布を用いず、ベルト周長を1210mm、ベルト幅を21.4mm及びベルト厚さを4.3mmとし、そして、リブ数を6個とした。
【0055】
<実施例2>
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム100質量部に対して20質量部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。
【0056】
<実施例3>
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム100質量部に対して30質量部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。
【0057】
<実施例4>
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム100質量部に対して40質量部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4とした。
【0058】
<実施例5>
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム100質量部に対して50質量部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5とした。
【0059】
<比較例1>
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のFEFカーボンブラックの配合量をベースゴム100質量部に対して60質量部とし、且つ導電性カーボンブラック及び炭酸カルシウムを配合していない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。
【0060】
<比較例2>
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム100質量部に対して5質量部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、これを比較例2とした。
【0061】
<比較例3>
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム100質量部に対して60質量部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、これを比較例3とした。
【0062】
<比較例4>
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のFEFカーボンブラックの配合量をベースゴム100質量部に対して60質量部とし、且つ導電性カーボンブラックを配合していない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4とした。
【0063】
【表1】

【0064】
【表2】

【0065】
(試験評価方法)
<ゴム硬度試験>
実施例1〜5及び比較例1〜4のそれぞれについて、圧縮ゴム層を形成するシート状の未架橋ゴム組成物を電熱プレス機により成形加工することによりゴムシートを作製し、JIS K6253に準じて、そのゴムシートを用いてデュロメーター タイプAによりゴム硬度を測定した。
【0066】
<引張試験>
実施例1〜5及び比較例1〜4のそれぞれについて、圧縮ゴム層を形成するシート状の未架橋ゴム組成物を電熱プレス機により成形加工することによりゴムシートを作製し、JIS K6253に準じて、そのゴムシートからダンベル状3号形を打ち抜いて、それを試験片として引張試験を行い、引張強さと切断時伸びを測定した。なお、ダンベル状3号形の打ち抜きは、長さ方向が短繊維の配向方向と垂直になるように行った。
【0067】
<耐熱屈曲試験>
図5は、耐熱屈曲試験用ベルト走行試験機50のプーリレイアウトを示す。
【0068】
この耐熱屈曲試験用ベルト走行試験機50は、上下及び左右に長方形配置に設けられた、各々、プーリ径50mmの4つの従動リブプーリ51と、上下及び左右の正方配置に設けられた、各々、プーリ径50mmの4つの従動平プーリ52と、プーリ径60mmの駆動リブプーリ53と、を備えている。上側の2つの従動平プーリ52は、長方形配置された4つ従動リブプーリ51で囲われた領域における上側及び下側の従動リブプーリ51の上下方向の中間位置に設けられ、上側の2つの従動平プーリ52は、下側の従動リブプーリ51の下方に設けられている。駆動リブプーリ53は、従動リブプーリ51及び従動平プーリ52の左右方向の中間位置における下側の従動平プーリ52の下方に設けられている。従動リブプーリ51及び従動平プーリ52はいずれも回転負荷が付与されていない。
【0069】
実施例1〜5及び比較例1〜4のそれぞれのVリブドベルトBについて、従動リブプーリ51に圧縮ゴム層のVリブが接触し、また、従動平プーリ52に補強布が接触するように、従動リブプーリ51及び従動平プーリ52に交互に巻き掛けた後、圧縮ゴム層のVリブが接触するように駆動リブプーリ53に巻き掛けた後、800Nのベルト張力が負荷されるように駆動リブプーリ53に下方に荷重を負荷し、そして、駆動リブプーリ53を3300rpmの回転数で回転させてベルト走行させた。このとき、雰囲気温度を100℃まで上昇させて、その状態を50時間保持した後、105℃まで昇温して、その状態を50時間保持するといった、5℃刻みで昇温して、その温度を50時間保持する操作を雰囲気温度が130℃になるまで繰り返し、雰囲気温度が130℃に達した300時間以降は130℃を保持する温度制御を行った。
【0070】
定期的にベルト走行を停止して、目視にてVリブドベルトBを検査し、クラックが発生するまでのベルト走行時間を耐熱屈曲走行寿命として記録し、比較例1の耐熱屈曲走行寿命を100として相対値を算出した。
【0071】
<電気抵抗試験>
図6は、電気抵抗測定装置60を示す。
【0072】
この電気抵抗測定装置60は、基台61上に設けられた、各々、真鍮製ベース62が取り付けられた一対の端子63を備え、その一対の端子63のそれぞれが電気抵抗計64に電気的に接続されている。また、一対の端子63に取り付けられた真鍮製ベース62間の間隔は100mmである。さらに、各真鍮製ベース62に対応して1kgの錘65が備え付けられている。
【0073】
実施例1〜5及び比較例1〜4のそれぞれのVリブドベルトBについて、一対の真鍮製ベース62間に掛け渡し、それぞれ錘65で真鍮製ベース62に挟み込んだ状態で端子63間に500Vの電圧をかけて電気抵抗の測定を行った。また、図5に示す耐熱屈曲試験用ベルト走行試験機50を用いて雰囲気温度130℃として120時間ベルト走行させた後、同様に電気抵抗の測定を行った。
【0074】
<耐摩耗性試験>
図7は、耐摩耗性試験用ベルト走行試験機70のプーリレイアウトを示す。
【0075】
この耐摩耗性試験用ベルト走行試験機70は、左右に設けられた、各々、プーリ径60mmの駆動リブプーリ71及び従動リブプーリ72を備えている。従動リブプーリ72には3.8kWの回転負荷が付与されている。
【0076】
実施例1〜5及び比較例1〜4のそれぞれのVリブドベルトBについて、質量を測定した後、圧縮ゴム層のVリブが接触するように駆動リブプーリ71及び従動リブプーリ72に巻き掛けた後、1177Nのベルト張力が負荷されるように駆動リブプーリ71に側方にデッドウエイトを負荷し、そして、駆動リブプーリ71を3500rpmの回転数で回転させて24時間ベルト走行させ、ベルト走行後に再度質量を測定した。
【0077】
ベルト走行前後の質量減量をベルト走行前の質量で除して摩耗率を算出し、比較例1の摩耗率を100として相対値を耐摩耗性として算出した。
【0078】
<注水騒音試験>
図8は、注水騒音試験用ベルト走行試験機80のプーリレイアウトを示す。
【0079】
この注水騒音試験用ベルト走行試験機80は、発電機に取り付けられたプーリ径60mmの第1従動リブプーリ81と、その右斜め下方に設けられたプーリ径75mmの第2従動リブプーリ82と、第1従動リブプーリ81の左斜め下方で且つ第2従動リブプーリ82の左斜め上方に設けられたプーリ径75mmの従動平プーリ83と、第2従動リブプーリ82の左側方で且つ従動平プーリ83の左斜め下方に設けられたプーリ径140mmの駆動リブプーリ84と、を備えている。第2従動リブプーリ82及び従動平プーリ83はいずれも回転負荷が付与されていない。
【0080】
実施例1〜5及び比較例1〜4のそれぞれのVリブドベルトBについて、第1及び第2従動リブプーリ81,82、並びに駆動リブプーリ84に圧縮ゴム層のVリブが接触し、また、従動平プーリ83に補強布が接触するように巻き掛けた後、49.0N/1リブのベルト張力が負荷されるように試験機の設定を行い、そして、駆動リブプーリ84を800rpmの回転数で回転させてベルト走行させた。このとき、第1従動リブプーリ81には発電機で60Aの発電がなされるように回転負荷を付与した。
【0081】
第1従動リブプーリ81の右下側の送り出し直後位置において騒音計を用いて騒音測定を行った。続いて、一旦ベルト走行を停止し、駆動リブプーリ84の右側の巻き掛かり直前位置でVリブドベルトBに500mlの水をかけた後、再びベルト走行させ、同様に騒音計を用いて騒音測定を行った。
【0082】
水をかけた前後における音の大きさの差が1dB以下又は1dBを越えてもそれが1秒以内である場合を「異常音発生無し」と評価し、音の大きさの差が1dBを越え且つ1秒間を越えて継続する場合を「異常音発生有り」と評価した。
【0083】
(試験評価結果)
表3及び4は試験評価結果を示す。
【0084】
【表3】

【0085】
【表4】

【0086】
これらの結果によれば、実施例1〜5は、高耐熱屈曲性、低電気抵抗性、及び低摩耗性のいずれをも備えると共に、被水時におけるスリップ音の発生もが抑えられることが分かる。一方、比較例1及び2は、被水時におけるスリップ音の発生が有り、比較例3は、被水時におけるスリップ音の発生は抑えられるものの、耐摩耗性が低く、比較例4は、被水時におけるスリップ音の発生は抑えられるものの、電気抵抗が高いことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【0087】
本発明は、ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれる摩擦伝動ベルトについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【0088】
【図1】Vリブドベルトの斜視図である。
【図2】Vリブドベルトの製造方法を示す説明図である。
【図3】補機駆動用ベルト伝動装置のプーリのレイアウト図である。
【図4】(a)〜(c)はその他の実施形態のベルト断面図である。
【図5】耐熱屈曲試験用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6】電気抵抗測定装置を示す模式図である。
【図7】耐摩耗性試験用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8】注水騒音試験用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【符号の説明】
【0089】
B Vリブドベルト(摩擦伝動ベルト)
10 Vリブドベルト本体
13 Vリブ(プーリ接触部分)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれる摩擦伝動ベルトであって、
上記プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム100質量部に対して10〜50質量部の炭酸カルシウムと、JIS K 6217−4におけるA法に準じて測定されるDBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックと、が配合されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項2】
請求項1に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、FEFカーボンブラックがさらに配合されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項3】
請求項1又は2に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記DBP吸油量が300cm/100g以上であるカーボンブラックが導電性カーボンブラックであることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記ベルト本体がVリブドベルト本体であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれかに記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
用途が自動車補機駆動用途であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。

【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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【公開番号】特開2009−115199(P2009−115199A)
【公開日】平成21年5月28日(2009.5.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−288640(P2007−288640)
【出願日】平成19年11月6日(2007.11.6)
【出願人】(000005061)バンドー化学株式会社 (429)
【Fターム(参考)】