DE112009004597T5

DE112009004597T5 - Reibungsübertragungsriemen

Info

Publication number: DE112009004597T5
Application number: DE112009004597T
Authority: DE
Inventors: Hisashi Matsuda; Shinji Takahashi
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2012-05-24
Also published as: CN102362094A; WO2010109532A1; CN102362094B; US8979692B2; US20120021858A1; KR20120023600A

Abstract

Ein Riemenkörper (10) eines Reibungsübertragungsriemens (B) umfasst einen aus einer Gummizusammensetzung hergestellten Riemenscheiben-Kontaktabschnitt (13). Die Gummizusammensetzung, die den Riemenscheiben-Kontaktabschnitt (13) bildet, enthält ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer als einer Gummikomponente, und in die Gummizusammensetzung sind 10-50 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente, und Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge, wie gemäß der in den Japanischen Industriestandards (JIS) K 6217-4 spezifizierten Methode A gemessen, 300 cm3/100 g oder mehr beträgt, beigemischt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Reibungsübertragungsriemen, deren Riemenkörper einen aus einer Gummizusammensetzung hergestellten Riemenscheiben-Kontaktabschnitt umfasst.
HINTERGRUND
Reibungsantriebsriemen, wie etwa V-Keilriemen und Keilrippenriemen, deren Riemenkörper einen aus einer Gummizusammensetzung hergestellten Riemenscheiben-Kontaktabschnitt umfasst, finden als Antriebszusätze für Kraftfahrzeuge etc. breiten Einsatz. Das Beimischen von Kohlenschwarz in die Gummizusammensetzung, die den Riemenscheiben-Kontaktabschnitt bildet, ist eine wohlbekannte Technik.
Patentschrift 1 beschreibt einen Übertragungsriemen, dessen Übertragungsfläche aus einer Gummizusammensetzung hergestellt ist, in welche 50 bis 100 Massenanteile Kohlenschwarz relativ zu 100 Massenanteilen einer Gummikomponente beigemischt sind. Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Kautschuk wird als der Gummikomponente verwendet, und das Kohlenschwarz enthält hochstrukturierten Kohlenstoff, dessen Stickstoffabsorptions-spezifischer Oberflächenbereich 45 bis 80 m²/g beträgt und dessen DBP-Ölabsorptions-spezifischer Bereich 120 cm³/100 g oder mehr beträgt, in einer Menge von 20 Massenanteilen oder mehr relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente.
Hierbei ist bekannt, dass bei einem Riemenübertragungssystem für Antriebszusätze für Kraftfahrzeuge ein als „Haftgleiteffekt” bezeichnetes Phänomen auftritt, wenn der Riemen nass ist, und ein Schlupfgeräusch durch die Gleitung zwischen dem Riemen und der Riemenscheibe erzeugt wird. Dieses Schlupfgerausch kann zu einer Lärmquelle werden. Daher werden verschiedene Massnahmen ergriffen.
Zum Beispiel beschreibt Patentschrift 2 einen Übertragungsriemen, dessen Übertragungsoberfläche aus einer Gummizusammensetzung hergestellt ist, die einen anorganischen Füllstoff enthält. Der anorganische Füllstoff ist ein hydrophiler anorganischer Füllstoff aus einer hydrophilen anorganischen Substanz, die Hydroxylgruppen oder Wassermoleküle aufweist, oder ein Vorläufer einer hydrophilen anorganischen Substanz, die mit Wasser reagiert und so eine hydrophile anorganische Substanz bildet. Die Gummizusammensetzung enthält 5 Massenanteile oder mehr des hydrophilen anorganischen Füllstoffs relativ zu 100 Massenanteilen des Gummis.
Patentschrift 3 beschreibt einen Übertragungsriemen, in welchem zumindest ein Teil des Gummiabschnitts des Riemens Kurzfasern enthält. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, dessen Iodzahl 3 oder mehr und weniger als 40 beträgt, wird als der Gummikomponente verwendet. Einzig Nylon-Kurzfasern werden als den Kurzfasern verwendet, und die beizumischende Menge der Kurzfasern beträgt 20 bis 50 Massenanteile relativ zu 100 Massenanteilen des Gummis.
Patentschrift 4 beschreibt einen Keilrippenriemen, von welchem eine Pressgummischicht als einem Riemenscheiben-Kontaktabschnitt aus einer Gummizusammensetzung hergestellt ist, in welche 3 bis 25 Massenanteile an Nylon-Harzpulver relativ zu 100 Massenanteilen einer Gummikomponente gemischt sind.
Patentschrift 5 beschreibt einen Keilrippenriemen, von welchem eine Pressgummischicht als einem Riemenscheiben-Kontaktabschnitt aus einer Gummizusammensetzung hergestellt ist, in welche 1 bis 15 Massenanteile an porösen Acryl-Kurzfasern relativ zu 100 Massenanteilen einer Gummikomponente gemischt sind.
Patentschrift 6 beschreibt einen Keilrippenriemen, dessen Pressgummischicht aus einer Gummizusammensetzung hergestellt ist, in welcher Ethylen-α-Olefin-Elastomer als einer Gummikomponente verwendet ist; Kurzfasern der Gummikomponente in einer Gesamtmenge von 10 bis 40 Massenanteilen relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente zugesetzt sind; die Kurzfasern Aramidfasern zu 35–100 Massenprozent der Gesamtmenge der zugesetzten Kurzfasern umfassen; und 25–55 Massenanteile Kohlenschwarz zugegeben sind.
Patentschrift 7 beschreibt einen Keilrippenriemen, dessen Pressgummischicht als einem Riemenscheiben-Kontaktabschnitt aus einer Gummizusammensetzung hergestellt ist, in welche 1 bis 15 Massenanteile an sehr kurzen Fasern, die eine Faserlänge von 0,1 bis 1,0 mm und einen Wassergehalt von 6 bis 20% aufweisen, relativ zu 100 Massenanteilen einer Gummikomponente gemischt sind.
Patentschrift 8 beschreibt, dass zumindest die Rippen eines Keilrippenriemens Baumwoll-Kurzfasern, Nylon-Kurzfasern mit einer intermediären Elastizität zwischen der Elastizität des Hauptgummis, welcher die Rippen bildet, und der Elastizität der Baumwoll-Kurzfasern, und Zinkpulver aufweisen.
Patentschrift 9 beschreibt einen Keilrippenriemen, in welchem eine Pressgummischicht Para-Aramid-Kurzfasern umfasst; die Para-Aramid-Kurzfasern aus den seitlichen Oberflächen der Rippen herausragen; und die herausragenden Para-Aramid-Kurzfasern fibrilliert sind.
Patentschrift 10 beschreibt einen Keilrippenriemen, in welchem eine Pressgummischicht Baumwoll-Kurzfasern und Para-Aramid-Kurzfasern umfasst, die aus den seitlichen Oberflächen der Rippen herausragen; die herausragenden Para-Aramid-Kurzfasern fibrilliert sind; und die Baumwoll-Kurzfasern und die Para-Aramid-Kurzfasern in eine Gummizusammensetzung der Pressgummischicht in einer Menge von 10 bis 40 Gewichtsanteilen bzw. 10 bis 50 Gewichtsanteilen relativ zu 100 Gewichtsanteilen der Gummikomponente in der Pressgummischicht gemischt sind.
Patentschrift 11 beschreibt einen Keilrippenriemen, in welchem zumindest ein Teil der in den V-förmigen Rippen, die eine Pressgummischicht bilden, eingebetteten Kurzfasern Para-Aramid-Kurzfasern sind, die in eine Gummikomponente in einer Menge von 5 bis 20 Gewichtsanteilen relativ zu 100 Gewichtsanteilen der Gummikomponente gemischt sind und wobei die Para-Aramid-Kurzfasern, die aus den seitlichen Oberflächen der V-förmigen Rippen herausragen, fibrilliert sind.

Patentschrift 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2006-266356
Patentschrift 2: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2007-120526
Patentschrift 3: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-257459
Patentschrift 4: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-232743
Patentschrift 5: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-176904
Patentschrift 6: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-150524
Patentschrift 7: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-125012
Patentschrift 8: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2003-202055
Patentschrift 9: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-254782
Patentschrift 10: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-165244
Patentschrift 11: Japanische Patentveröffentlichung Nr. H07-151191

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Reibungsübertragungsriemen der vorliegenden Erfindung weist einen Riemenkörper auf, der einen aus einer Gummizusammensetzung hergestellten Riemenscheiben-Kontaktabschnitt umfasst, wobei die Gummizusammensetzung, die den Riemenscheiben-Kontaktabschnitt bildet, ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer als einer Gummikomponente enthält und wobei in die Gummizusammensetzung 10 bis 50 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente, und Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge, wie gemäß der in den Japanischen Industriestandards (JIS) K 6217-4 spezifizierten Methode A gemessen, 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, gemischt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Schrägansicht eines Keilrippenriemens.
2 zeigt eine veranschaulichende Zeichnung zur Darstellung eines Verfahrens für die Herstellung eines Keilrippenriemens.
3 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Zusatzsystems zur Kraftübertragung durch Antriebsriemen.
4(a) bis 4(c) zeigen Querschnittsansichten von Riemen gemäß weiterer Ausführungsformen.
5 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts, das für einen Test des Hitzebiegewiderstands verwendet wird.
6 zeigt eine schematische Zeichnung eines elektrischen Widerstands-Messgeräts.
7 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts, das für einen Verschleißfestigkeitstest verwendet wird.
8 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts, das für einen Geräuschtest an einem nassen Riemen verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform beschrieben werden.
Bei einem Reibungsübertragungsriemen gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein Riemenkörper einen aus einer Gummizusammensetzung hergestellten Riemenscheiben-Kontaktabschnitt. Die Gummizusammensetzung, die den Riemenscheiben-Kontaktabschnitt bildet, enthält ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer als einer Gummikomponente. Calciumcarbonat zu 10–50 Massenanteilen relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente, und Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge, wie gemäß einer in den Japanischen Industriestandards (JIS) K 6217-4 spezifizierten Methode A gemessen, 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, werden in die Gummizusammensetzung gemischt.
Gemäß dieses Reibungsübertragungsriemens umfasst die Gummizusammensetzung, die den Riemenscheiben-Kontaktabschnitt bildet, ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer als einer Gummikomponente, und 10–50 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente, und Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, werden in die Gummizusammensetzung gemischt. Aufgrund der Interaktion zwischen diesen Materialien ist somit die Erzeugung von Schlupfgeräusch während des Riemenbetriebs selbst dann reduziert, wenn der Riemen nass ist.
1 zeigt einen Keilrippenriemen B als ein Beispiel eines Reibungsübertragungsriemens gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Keilrippenriemen B der vorliegenden Ausführungsform wird vorzugsweise zum Beispiel für Antriebszusätze für Kraftfahrzeuge verwendet und wird zu einer Länge von 700–3000 mm, einer Breite von 10–36 mm und einer Dicke von 4,0–5,0 mm geformt.
Der Keilrippenriemen B der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen doppellagigen V-gerippten Riemenkörper 10, der eine Haftgummischicht 11 enthält, die den äußeren Teil des Riemens ausmacht, und eine Pressgummischicht 11, die einen inneren Teil des Riemens ausmacht. Ein Verstärkungsgewebe 17 wird an der äußeren Oberfläche des V-gerippten Riemenkörpers 10 befestigt. Ein Kerndraht 16, der in einem bestimmten Abstand in einer Breitenrichtung des Riemens helikal angeordnet ist, ist in die Haftgummischicht 11 eingebettet.
Die Haftgummischicht 11 liegt in der Form eines Streifens mit einem länglichen Querschnitt vor und weist eine Dicke von zum Beispiel 1,0–2,5 mm auf. Die Haftgummischicht 11 besteht aus einer Gummizusammensetzung, die eine Gummikomponente und verschiedene in die Gummikomponente gemischte Compoundier-Inhaltsstoffe enthält. Beispiele der Gummikomponente der Gummizusammensetzung, die die Haftgummischicht 11 bildet, umfassen zum Beispiel ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer, wie etwa Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR) und Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Chloropren-Kautschuk (CR), chlorsulfonierter Polyethylen-Kautschuk (CSM) und hydrierter Acryinitril-Butadien-Kautschuk (H-NBR). Von diesen ist das Ethylen-α-Olefin-Elastomer im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit, Verschleißfestigkeit, Rissfestigkeit etc. bevorzugt. Beispiele der Compoundier-Inhaltsstoffe umfassen zum Beispiel Vernetzer (z. B. Schwefel und organisches Peroxid), Antioxidantien, Prozessierhilfen, Weichmacher, Verstärkungsmittel, wie etwa Kohlenschwarz, und Füllstoffe. Die Gummizusammensetzung, die die Haftgummischicht 11 bildet, wird durch Erhitzen und Pressen einer unvernetzten Gummizusammensetzung hergestellt, die durch Kneten der mit einem Compoundier-Inhaltsstoff gemischten Gummikomponente und Vernetzen des gekneteten Produkts mittels eines Vernetzers erzeugt wird.
Die Pressgummischicht 12 umfasst eine Vielzahl von V-förmigen Rippen 13, die einen Riemenscheiben-Kontaktabschnitt darstellen und die aus der Innenseite des Riemens herausragen. Jede aus der Vielzahl der V-förmigen Rippen 13 liegt in Form einer Vorwölbung vor, die sich in der Längsrichtung des Riemens erstreckt und die einen im wesentlichen umgedreht triangulären Querschnitt aufweist. Die V-förmigen Rippen 13 sind benachbart zueinander in der Breitenrichtung des Riemens angeordnet. Jede der V-förmigen Rippen 13 weist zum Beispiel eine Höhe von 2,0–3,0 mm und eine Breite am innenliegenden Ende von 1,0–3,6 mm auf. Der Riemen umfasst 3–6 Rippen (zum Beispiel 6 Rippen in 1).
Die Pressgummischicht 12 ist aus einer Gummizusammensetzung hergestellt, in welcher verschiedene Compoundier-Inhaltsstoffe in das Ethylen-α-Olefin-Elastomer als einer Gummikomponente gemischt sind. Beispiele des Ethylen-α-Olefin-Elastomers als der Gummikomponente, welche die Pressgummischicht 12 bildet, umfassen zum Beispiel Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR) und Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM). Beispiele der Compoundier-Inhaltsstoffe umfassen zum Beispiel Vernetzer (z. B. Schwefel und organisches Peroxid), Antioxidantien, Prozessierhilfen, Weichmacher, Calciumcarbonate, Verstärkungsmittel, wie etwa Kohlenschwarz, Füllstoffe, ultrahochmolekulare Polyethylen-Partikel (gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von einer Million oder mehr) und Kurzfasern 14. Die Gummizusammensetzung, die die Pressgummischicht 12 bildet, wird durch Erhitzen und Pressen einer unvernetzten Gummizusammensetzung hergestellt, die durch Kneten der mit einem Compoundier-Inhaltsstoff vermischten Gummikomponente und Vernetzen des gekneteten Produkts mittels eines Vernetzers erzeugt wird.
Die Gummizusammensetzung, die die Pressgummischicht 12 bildet, wird mit Kohlenschwarz vermischt, wobei das Kohlenschwarz ein Kohlenschwarz umfasst, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge, wie gemäß der in den Japanischen Industriestandards (JIS) K 6217-4 spezifizierten Methode A gemessen, 300 cm³/100 g oder mehr beträgt. Das Kohlenschwarz umfasst vorzugsweise FEF-Kohlenschwarz.
Die gesamte Beimischmenge des Kohlenschwarz beträgt vorzugsweise 1–120 Massenanteile, bevorzugter 20–90 Massenanteile, relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente.
Weiterhin weist das Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, einen Primärpartikeldurchmesser von vorzugsweise 15–80 nm, bevorzugter 20–50 nm, auf und weist einen BET-spezifischen Oberflächenbereich von vorzugsweise 400 m²/g oder mehr, bevorzugter 600 m²/g oder mehr auf. Das Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, ist vorzugsweise ein leitendes Kohlenschwarz, um eine Aufladung des Riemens zu verhindern. Die gesamte Beimischmenge des Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, beträgt vorzugsweise 1–50 Massenanteile, bevorzugter 1–30 Massenanteile, relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente.
Die gesamte Beimischmenge des FEF-Kohlenschwarz beträgt vorzugsweise 1–120 Massenanteile, bevorzugter 20–90 Massenanteile, relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente.
Weitere Beispiele des Kohlenschwarz können Channel-Ruß, Furnace-Ruß, wie etwa SAF, ISAF, N-339, HHF, N-351, MAF, SRF, GPF, ECF und N-234 sein, Thermal-Ruß, wie etwa FT und MT, und Acetylen-Ruß.
Die Gummizusammensetzung, die die Pressgummischicht 12 bildet, wird mit Calciumcarbonat gemischt. Der Partikeldurchmesser des Calciumcarbonats beträgt vorzugsweise 0,001–20 μm, bevorzugter 0,001–10 μm. Ein spezifischer Oberflächenbereich des Calciumcarbonats beträgt vorzugsweise 0,1–30 m²/g, bevorzugter 1–30 m²/g. Eine DOP-Absorptionsmenge des Calciumcarbonats beträgt vorzugsweise 10–100 ml/100 g, bevorzugter 10–80 ml/100 g. Ein pH-Wert des Calciumcarbonats ist vorzugsweise 7,5–9,8, bevorzugter 8,0–9,5. Die Beimischmenge des Calciumcarbonats beträgt 10–50 Massenanteile, bevorzugter 10–30 Massenanteile, relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente.
Wie beschrieben, umfasst gemäß des Keilrippenriemens B der vorliegenden Ausführungsform die Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht 12 einschließlich der V-förmigen Rippen 13 als einem Riemenscheiben-Kontaktabschnitt bildet, ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer als einer Gummikomponente, und in der Gummizusammensetzung werden 10–50 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente, und Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, vermischt. Aufgrund einer Interaktion zwischen diesen Materialien ist somit die Erzeugung eines Schlupfgeräuschs während des Riemenbetriebs selbst dann reduziert, wenn der Riemen nass ist.
Die in die Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht 12 bildet, eingemischten Kurzfasern 14 sind in der Breitenrichtung des Riemens orientiert. Einige der Kurzfasern 14 sind an einer Riemenscheiben-Kontaktoberfläche, das heißt, den Oberflächen der V-förmigen Rippen 13, exponiert. Die an den Oberflächen der V-förmigen Rippen 13 exponierten Kurzfasern 14 können aus den Oberflächen der V-förmigen Rippen 13 herausragen.
Beispiele der Kurzfasern 14 umfassen zum Beispiel Nylon-Kurzfasern, Vinylon-Kurzfasern, Baumwolf-Kurzfasern, Polyester-Kurzfasern und Aramid-Kurzfasern. Die Kurzfasern 14 können aus einem einzigen Material oder aus zwei oder mehreren Materialien bestehen.
Die Beimischmenge der Kurzfasern 14 beträgt vorzugsweise 1–30 Massenanteile relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente. Die Kurzfasern 14 weisen zum Beispiel eine Länge von 0,2–5,0 mm auf. Die Länge der Kurzfasern 14 beträgt vorzugsweise 3,0 mm oder weniger, bevorzugter 1,0 mm oder weniger. Die Kurzfasern 14 weisen zum Beispiel einen Durchmesser von 10–50 μm auf. Die Kurzfasern 14 werden zum Beispiel durch Schneiden einer Langfaser, die in eine wässrige Lösung von Resorcin/Formalin/Latex (im Folgenden bezeichnet als wässrige RFL-Lösung) eingetaucht und für die Haftbehandlung erhitzt ist, zu einer zuvor festgelegten Länge in der Längsrichtung der Langfaser hergestellt.
Die Pressgummischicht 12 muss keine Kurzfasern 14 enthalten oder kann Kurzfasern enthalten, die an den Oberflächen der V-förmigen Rippen 13 haften, indem die Oberflächen der V-förmigen Rippen 15 zum Beispiel damit beflockt sind.
Die Haftgummischicht 11 und die Pressgummischicht 12 können aus unterschiedlichen Gummizusammensetzungen hergestellt sein oder können aus derselben Gummizusammensetzung hergestellt sein.
Das verstärkende Gewebe 17 kann zum Beispiel ein Gewebe 17' sein, welches ein Flachgewebe, Köpergewebe oder Satingewebe aus Baumwolle, Polyamidfaser, Polyesterfaser, Aramidfaser etc. ist. Um das verstärkende Gewebe 17 mit einer Hafteigenschaft an dem V-gerippten Riemenkörper 10 zu versehen, wird eine Haftbehandlung an dem verstärkenden Gewebe 17 vor der Formung des Riemens vorgenommen, indem das Gewebe in die wässrige RFL-Lösung eingetaucht und das eingetauchte Gewebe erhitzt wird und/oder eine Oberfläche des Gewebes, die zum V-gerippten Riemenkörper 10 gerichtet ist, mit Gummizement beschichtet und der Gummizement getrocknet wird. Anstelle der Bereitstellung des verstärkenden Gewebes 17 kann die äußere Oberfläche des Riemens aus einer Gummizusammensetzung hergestellt sein. Das verstärkende Gewebe 17 kann ein Gestrick sein. Anstelle der Bereitstellung des verstärkenden Gewebes 17 kann die rückwärtige Oberfläche des Riemens aus einer exponierten Gummizusammensetzung hergestellt sein.
Der Kerndraht 16 ist aus einem Zwirn 16' aus Polyesterfaser (PET), Polyethylennaphthalatfaser (PEN), Aramidfaser, Vinylonfaser etc. hergestellt. Um dem Kerndraht 16 eine Hafteigenschaft an dem V-gerippten Riemenkörper 10 zu verleihen, wird eine Haftbehandlung an dem Material des Kerndrahts vor der Formung des Riemens vorgenommen, indem das Material des Kerndrahts in die wässrige RFL-Lösung eingetaucht und das eingetauchte Material des Kerndrahts erhitzt wird und/oder das Materials des Kerndrahts in Gummizement eingetaucht und das eingetauchte Kerndraht-Material getrocknet wird.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Keilrippenriemens B unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden.
In der Herstellung des Keilrippenriemens B wird eine Innenform mit einer Formoberfläche auf ihrem äußeren Umfang zur Bildung einer zuvor festgelegten Form der rückwärtigen Oberfläche des Riemens und eine Gummimuffe mit einer Formoberfläche auf ihrem inneren Umfang zur Bindung einer zuvor festgelegten Form der inneren Oberfläche des Riemens verwendet.
Zunächst wird der äußere Umfang der Innenform mit dem Gewebe 17' bedeckt, welches das verstärkende Gewebe 17 bilden soll, und eine unvernetzte Gummiplatte 11b' zur Bildung eines äußeren Teils 11b der Haftgummischicht 11 wird um das Gewebe 17' geschlagen.
Dann wird der Zwirn 16, der den Kerndraht 16 bilden soll, helikal um die unvernetzte Gummiplatte 11b' gewickelt, und eine unvernetzte Gummiplatte 11a zur Bildung eines inneren Teils 11a der Haftgummischicht 11 wird darum herumgeschlagen. Daraufhin wird eine unvernetzte Gummiplatte 12' zur Bildung der Pressgummischicht 12 um die unvernetzte Gummiplatte 11a' geschlagen. Hierbei ist die unvernetzte Gummiplatte 12' zur Bildung der Pressgummischicht 12 mit den Kurzfasern 14 vermischt, die in einer rechtwinkligen Richtung zur Wickelrichtung orientiert sind. Die unvernetzte Gummiplatte 12' wird mit 30 Massenanteilen oder weniger der Kurzfasern 14 relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente gemischt, und die Kurzfasern 14 umfassen 1 Massenanteil oder mehr an Vinylon-Kurzfasern relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente.
Dann wird die Gummimuffe auf das erhaltene Produkt, das auf der Innenform aufliegt, gesetzt, und die Gummimuffe und die Innenform werden in einen Formofen zur Erhitzung der Innenform mit hochtemperiertem Wasserdampf etc. und zum Pressen der Gummimuffe radial einwärts bei hohem Druck eingebracht. Zu diesem Zeitpunkt verflüssigt sich die Gummikomponente und läuft eine Vernetzungsreaktion ab. Gleichzeitig vollziehen der Zwirn 16' und das Gewebe 17' eine Reaktion und haften an dem Gummi. Dadurch wird eine schlauchförmige Riemenplatte (die Basis des Riemenkörpers) erhalten.
Die Riemenplatte wird aus der Innenform entnommen und in mehrere Stücke in der Längsrichtung zerteilt. Darin wird der äußere Umfang jedes Stücks eingeschnitten und poliert, um die V-förmigen Rippen 13, d. h. den Riemenscheiben-Kontaktabschnitt, herzustellen. Die auf der Riemenscheiben-Kontaktoberfläche exponierten Kurzfasern 14 können aus der Riemenscheiben-Kontaktoberfläche, d. h. den Oberflächen der V-förmigen Rippen 13, herausragen.
Als letztes wird jedes der zerteilten Stücke der Riemenplatte mit den V-förmigen Rippen 13 auf dem äußeren Umfang zu einer zuvor festgelegten Breite geschnitten. Jedes der Stücke wird von innen nach außen gekehrt, wodurch der Keilrippenriemen B erhalten wird.
Ein Zusatzsystem zur Kraftübertragung durch Antriebsriemen 30 unter Verwendung des Keilrippenriemens B, das in dem Motorraum eines Automobils bereitgestellt wird, wird nachstehend beschrieben werden.
3 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben des Zusatzsystems zur Kraftübertragung durch Antriebsriemen 30. Das Zusatzsystem zur Kraftübertragung durch Antriebsriemen 30 ist ein gewundenes Antriebssystem, bei welchem der Keilrippenriemen B um 6 Riemenscheiben, einschließlich 4 gerippter Riemenscheiben und 2 flacher Riemenscheiben, gewunden ist.
Die Anordnung des Zusatzsystems zur Kraftübertragung durch Antriebsriemen 30 umfasst eine Servolenkung-Riemenscheibe 31, die an der obersten Position angebracht ist, eine Wechselstromgenerator-Riemenscheibe 32, die unterhalb der Servolenkung-Riemenscheibe 31 angebracht ist, eine flache Spannrolle 33, die an der unteren linken Position relativ zu der Servolenkung-Riemenscheibe 31 angebracht ist, eine flache Wasserpumpen-Riemenscheibe 34, die unter der Spannrolle 33 angebracht ist, eine Kurbelwellen-Riemenscheibe 35, die an der unteren linken Position relativ zu der Spannrolle 33 angebracht ist, und eine Klimaanlagen-Riemenscheibe 36, die an der unteren rechten Position relativ zu der Kurbelwellen-Riemenscheibe 35 angebracht ist. Die Riemenscheiben mit Ausnahme der flachen Spannrolle 33 und der flachen Wasserpumpen-Riemenscheibe 34 sind alle gerippte Riemenscheiben. Der Keilrippenriemen B wird nacheinander um die Servolenkung-Riemenscheibe 31 gewunden, wobei die V-förmigen Rippen 13 in Kontakt mit der Servolenkung-Riemenscheibe 31 stehen, die Spannrolle 33 gewunden, wobei die Rückseite des Riemens in Kontakt mit der Spannrolle 33 steht, und die Kurbelwellen-Riemenscheibe 35 und die Klimaanlagen-Riemenscheibe 36 gewunden, wobei die V-förmigen Rippen 13 in Kontakt mit der Kurbelwellen-Riemenscheibe 35 und der Klimaanlagen-Riemenscheibe 36 stehen. Der Keilrippenriemen B wird weiter um die Wasserpumpen-Riemenscheibe 34 gewunden, wobei die Rückseite des Riemens in Kontakt mit der Wasserpumpen-Riemenscheibe 34 steht, wird um die Wechselstromgenerator-Riemenscheibe 32 gewunden, wobei die V-förmigen Rippen 13 in Kontakt mit der Wechselstromgenerator-Riemenscheibe 32 stehen, und wird zu der Servolenkung-Riemenscheibe 31 zurückgeführt.
In dem Zusatzsystem zur Kraftübertragung durch Antriebsriemen 30 mit der obigen Struktur ist, da der oben beschriebene Keilrippenriemen B der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, die Erzeugung von Schlupfgeräusch während des Riemenbetriebs sogar dann reduziert, wenn der Riemen nass ist. Dieselbe Wirkung kann selbst dann erzielt werden, wenn das Riemenscheiben-Material Aluminium ist oder wenn das Riemenscheiben-Material ein mit Zink überzogenes Eisen ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Keilrippenriemen B beschrieben worden, doch kann auch jeglicher Reibungsübertragungsriemen, dessen Riemenscheiben-Kontaktabschnitt des Riemenkörpers aus einer Gummizusammensetzung hergestellt ist, wie etwa der in 4(a) gezeigte Keilriemen B, der in 4(b) gezeigte Flachriemen B oder der doppelt V-gerippte Riemen B, der auch Rippen auf der Rückseite aufweist, wie in 4(c) gezeigt, verwendet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die gesamte Pressgummischicht 12 aus einer einzigen Gummizusammensetzung hergestellt, doch kann zumindest der Riemenscheiben-Kontaktabschnitt der Oberflächen der V-förmigen Rippen 13 aus der Gummizusammensetzung gebildet sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Zusatzsystem zur Kraftübertragung durch Antriebsriemen 30, der 4 gerippte Riemenscheiben aufweist, beschrieben worden, doch kann jegliches Zusatzsystem zur Kraftübertragung durch Antriebsriemen, welches 5 oder mehr gerippte Riemenscheiben aufweist, verwendet werden, solange das System 3 oder mehr Riemenscheiben einschließlich eines Paars gerippter Riemenscheiben aufweist.
BEISPIELE
Testauswertung des Riemens
Keilrippenriemen für die nachstehend beschriebenen Beispiele 1–5 und Vergleichsbeispiele 1–4 wurden hergestellt. Die Strukturen der jeweiligen Keilrippenriemen sind auch in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt.
<Beispiel 1>
Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM) (hergestellt von JSR Corporation, Handelsname: EP24) wurde als einer Gummikomponente verwendet. 0,25 Massenanteile Stearinsäure (hergestellt von New Japan Chemical Co., Ltd., Handelsname: Stearinsäure 50S), 5 Massenanteile Zinkoxid (hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: Zinkoxid Typ III), 2,5 Massenanteile Antioxidans (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: NOCRAC 224), 50 Massenanteile FEF-Kohlenschwarz (hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd., Handelsname: SEAST SO, DBP-Ölabsorptionsmenge: 115 cm³/100 g), leitendes Kohlenschwarz (Lion Corporation, Handelsname: Ketjenblack EC300J, DBP-Ölabsorptionsmenge: 360 cm³/100 g), 10 Massenanteile Calciumcarbonat (MARUO CALCIUM CO., LTD., Handelsname: MSK-A), 10 Massenanteile Prozessöl (hergestellt von Japan Sun Oil Company, Ltd., Handelsname: SUMPAR 2280), 4 Massenanteile Vernetzer (hergestellt von NOF CORPORATION, Handelsname: PERCUMYL D) und 10 Massenanteile Nylon-Kurzfasern (hergestellt von Asahi Kasei Corporation: Handelsname: Nylon 6,6, Typ: T-5, Faserlänge: 1 mm), relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente, wurden gemischt. Das Gemisch wurde in einem Innenkneter verknetet und wurde durch Offenwalzen gewalzt, um eine plattenartige unvernetzte Gummizusammensetzung zu erhalten. Ein Keilrippenriemen, dessen Pressgummischicht aus der plattenartigen unvernetzten Gummizusammensetzung hergestellt war, wurde erzeugt, und dieser Keilrippenriemen wurde als Beispiel 1 bezeichnet. Die DBP-Ölabsorptionsmengen des FEF-Kohlenschwarz und leitenden Kohlenschwarz werden gemäß der in JIS K 6217-4 spezifizierten Methode A gemessen.
Eine Haftgummischicht wurde aus einer Gummizusammensetzung von EPDM hergestellt, und ein Kerndraht wurde aus RFL-behandeltem Zwirn aus Polyesterfaser (PET) hergestellt. Es wurde kein verstärkendes Gewebe verwendet. Der Riemen wies eine Länge von 1210 mm, eine Breite von 21,4 mm und eine Dicke von 4,3 mm auf und umfasste 6 Rippen.
<Beispiel 2>
Ein Keilrippenriemen wurde hergestellt, der dieselbe Struktur wie Beispiel 1 aufweist, außer, dass 20 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente in die unvernetzte Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht bildet, gemischt wurden. Dieser Keilrippenriemen wurde als Beispiel 2 bezeichnet.
<Beispiel 3>
Ein Keilrippenriemen wurde hergestellt, der dieselbe Struktur wie Beispiel 1 aufweist, außer, dass 30 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente in die unvernetzte Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht bildet, gemischt wurden. Dieser Keilrippenriemen wurde als Beispiel 3 bezeichnet.
<Beispiel 4>
Ein Keilrippenriemen wurde hergestellt, der dieselbe Struktur wie Beispiel 1 aufweist, außer, dass 40 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente in die unvernetzte Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht bildet, gemischt wurden. Dieser Keilrippenriemen wurde als Beispiel 4 bezeichnet.
<Beispiel 5>
Ein Keilrippenriemen wurde hergestellt, der dieselbe Struktur wie Beispiel 1 aufweist, außer, dass 50 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente in die unvernetzte Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht bildet, gemischt wurden. Dieser Keilrippenriemen wurde als Beispiel 5 bezeichnet.
<Vergleichsbeispiel 1>
Ein Keilrippenriemen wurde hergestellt, der dieselbe Struktur wie Beispiel 1 aufweist, außer, dass 60 Massenanteile FEF-Kohlenschwarz relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente in die unvernetzte Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht bildet, gemischt wurden und dass kein leitendes Kohlenschwarz und Calciumcarbonat beigemischt wurden. Dieser Keilrippenriemen wurde als Vergleichsbeispiel 1 bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 2>
Ein Keilrippenriemen wurde hergestellt, der dieselbe Struktur wie Beispiel 1 aufweist, außer, dass 5 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente in die unvernetzte Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht bildet, gemischt wurden. Dieser Keilrippenriemen wurde als Vergleichsbeispiel 2 bezeichnet.
<Vergleichsbeispiel 3>
Ein Keilrippenriemen wurde hergestellt, der dieselbe Struktur wie Beispiel 1 aufweist, außer, dass 60 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente in die unvernetzte Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht bildet, gemischt wurden. Dieser Keilrippenriemen wurde als Vergleichsbeispiel 3 bezeichnet.
<Vergleichsbeispiel 4>

Ein Keilrippenriemen wurde hergestellt, der dieselbe Struktur wie Beispiel 1 aufweist, außer, dass 60 Massenanteile FEF-Kohlenschwarz relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente in die unvernetzte Gummizusammensetzung, welche die Pressgummischicht bildet, gemischt wurden und dass kein leitendes Kohlenschwarz beigemischt wurde. Dieser Keilrippenriemen wurde als Vergleichsbeispiel 4 bezeichnet. [Tabelle 1]

	Beispiel					Vergleichsbeispiel
	1	2	3	4	5	1	2	3	4
EPDM	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Stearinsäure	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25
Zinkoxid	5	5	5	5	5	5	5	5	5
Antioxidans	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
FEF-Kohlenschwarz	50	50	50	50	50	60	50	50	60
Leitendes Kohleschwarz	10	10	10	10	10	0	10	10	0
Calciumcarbonat	10	20	30	40	50	0	5	60	10
Prozessöl	10	10	10	10	10	10	10	10	10
Vernetzer	4	4	4	4	4	4	4	4	4
Kurzfaser	10	10	10	10	10	10	10	10	10

[Tabelle 2]

EPDM	JSR Corporation, Handelsname: EP24
Stearinsäure	New Japan Chemical Co., Ltd., Handelsname: Stearinsäure 50S
Zinkoxid	Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: Zinkoxid Typ III
Antioxidans	Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsname: NOCRAC 224
FEF-Kohlenschwarz	Tokai Carbon Co., Ltd., Handelsname: SEAST SO
Leitendes Kohlenschwarz	I. Corporation, Handelsname: Ketjenblack EC300J
Calciumcarbonat	MARUO CALCIUM CO., LTD., Handelsname: MSK-A
Prozessöl	Japan Sun Oil Company, Ltd., Handelsname: SUMPAR 2280
Vernetzer	NOF CORPORATION, Handelsname: PERCUMYL D
Kurzfaser	Asahi Kasei Corporation, Handelsname: Nylon 6,6, Typ: T-5

Methode der Testauswertung
<Gummihärtetest>
Für jedes der Beispiele 1–5 und Vergleichsbeispiele 1–4 wurde die plattenartige unvernetzte Gummizusammensetzung, die die Pressgummischicht bildet, unter Verwendung einer elektrothermischen Pressmaschine zu einer Gummiplatte geformt.
Die Härte des Gummis wurde unter Verwendung der Gummiplatte mittels eines Durometers Typ A gemäß JIS K 6253 gemessen.
<(Zugtest)>
Für jedes der Beispiele 1–5 und Vergleichsbeispiele 1–4 wurde die plattenartige unvernetzte Gummizusammensetzung, die die Pressgummischicht bildet, unter Verwendung einer elektrothermischen Pressmaschine zu einer Gummiplatte geformt.
Teststücke in Form einer Hantel Nr. 3 wurden aus der Gummiplatte ausgestanzt und ein Zugtest wurde unter Verwendung der Teststücke vorgenommen, um die Zugfestigkeit und Bruchdehnung gemäß JIS K 6253 zu messen. Die Teststücke in Form einer Hantel Nr. 3 wurden so ausgestanzt, dass die Längsrichtung der Teststücke senkrecht zu der Richtung war, entlang derer die Kurzfasern orientiert waren.
<Test des Hitzebiegewiderstands>
5 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts 50, das für einen Test des Hitzebiegewiderstands verwendet wurde.
Das Riemenlauftestgerät 50, das für den Test des Hitzebiegewiderstands verwendet wurde, umfasst vier gerippte Antriebsriemenscheiben 51, von denen jede einen Durchmesser von 50 mm aufweist und die an Stellen entsprechend den vier Ecken eines Rechtecks positioniert sind, vier flache Antriebsriemenscheiben 52, von denen jede einen Durchmesser von 50 mm aufweist und die an Stellen entsprechend den vier Ecken eines Quadrats positioniert sind, und eine gerippte Antriebsriemenscheibe 53 mit einem Durchmesser von 60 mm. Die beiden oberen flachen Antriebsriemenscheiben 52 sind an Stellen in der Mitte zwischen den oberen und den unteren gerippten Antriebsriemenscheiben 51 in der vertikalen Richtung in dem Bereich positioniert, der durch die vier gerippten Antriebsriemenscheiben 51, die an Stellen entsprechend den vier Ecken des Rechtecks positioniert sind, umgeben ist. Die beiden unteren flachen Antriebsriemenscheiben 52 sind an niedrigeren Positionen relativ zu den unteren gerippten Antriebsriemenscheiben 51 angebracht. Die gerippte Antriebsriemenscheibe 53 ist an einer niedrigeren Position relativ zu den unteren flachen Antriebsriemenscheiben 52 angebracht und ist an einer Stelle in der Mitte zwischen den gerippten Antriebsriemenscheiben 51 und den flachen Antriebsriemenscheiben 52 entlang der horizontalen Richtung positioniert. Keine Drehbelastung wird an irgendeine der gerippten Antriebsriemenscheiben 51 und der flachen Antriebsriemenscheiben 52 angelegt.
Jeder der Keilrippenriemen B gemäß den Beispielen 1–5 und Vergleichsbeispielen 1–4 wird wechselweise um die gerippten Antriebsriemenscheiben 51 und die flachen Antriebsriemenscheiben 52 gewunden, wobei die V-förmigen Rippen der Pressgummischicht in Kontakt mit den gerippten Antriebsriemenscheiben 51 stehen und wobei das verstärkende Gewebe in Kontakt mit den flachen Antriebsriemenscheiben 52 steht. Dann wird der Keilrippenriemen B um die gerippte Antriebsriemenscheibe 53 gewunden, wobei die V-förmigen Rippen der Pressgummischicht in Kontakt mit der gerippten Antriebsriemenscheibe 53 steht. Dann wurde eine Abwärtsbelastung an die gerippte Antriebsriemenscheibe 53 ausgeübt, sodass eine Spannung von 800 N an den Riemen angelegt war, und der Riemen wurde durch Rotieren der gerippten Antriebsriemenscheibe 53 bei 3300 UpM betrieben. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Umgebungstemperatur auf 100°C erhöht und wurde für 50 Stunden gehalten. Daraufhin wurde die Umgebungstemperatur auf 105°C erhöht und wurde für 50 Stunden gehalten. Diese Temperaturkontrolle, bei der die Umgebungstemperatur um 5°C erhöht und für 50 Stunden gehalten wurde, wurde wiederholt, bis die Umgebungstemperatur 130°C erreicht hatte. Nach 300 Stunden, als die Umgebungstemperatur 130°C erreicht hatte, wurde die Umgebungstemperatur auf 130°C gehalten.
Der Betrieb des Riemens wurde für eine visuelle Prüfung des Keilrippenriemens B periodisch gestoppt. Die Riemenbetriebsdauer bis zum Auftreten eines Risses wurde als eine Riemenlaufzeit gegen Hitzebiegung festgehalten. Die Riemenlaufzeit gegen Hitzebiegung des Vergleichsbeispiels 1 wurde als 100 angesetzt, und die relativen Werte wurden errechnet.
<Test des elektrischen Widerstands>
6 zeigt ein elektrisches Widerstandsmessgerät 60.
Das elektrische Widerstandsmessgerät 60 umfasst ein Paar von Anschlüssen 63, die an der Basis 61 eingebracht sind, an denen jeweils eine Messingbasis 62 angebracht ist. Jeder aus dem Paar von Anschlüssen 63 ist elektrisch an einen elektrischen Widerstandsmesser 64 angeschlossen. Der Raum zwischen den Messingbasen 62, die an dem Paar von Anschlüssen 63 angebracht sind, beträgt 100 mm. Ein Gewicht 65 von 1 kg ist auf jede der Messingbasen 62 aufgebracht.
Jeder der Keilrippenriemen B aus Beispielen 1–5 und Vergleichsbeispielen 1–4 wurde zwischen das Paar von Messingbasen 62 als Überbrückung eingebracht und wurde zwischen die Gewichte 65 und die Messingbasen 62 eingelegt. In diesem Zustand wurde eine Spannung von 500 V zwischen die Anschlüsse 63 zur Messung eines elektrischen Widerstands angelegt. Weiterhin wurde der Riemen für 120 Stunden bei einer Umgebungstemperatur von 130°C unter Verwendung des Riemenlauftestgeräts 50 für einen Test des Hitzebiegewiderstands, wie in 5 gezeigt, betrieben und ein elektrischer Widerstand wurde daraufhin in einer ähnlichen Weise gemessen.
<Verschleißfestigkeitstest>
7 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts 70, das für einen Test der Verschleißfestigkeit verwendet wurde.
Das für den Test der Verschleißfestigkeit verwendete Riemenlauftestgerät 70 umfasst eine gerippte Antriebsriemenscheibe 71 und eine gerippte Antriebsriemenscheibe 72, die seitlich voneinander beabstandet sind und die jeweils einen Durchmesser von 60 mm aufweisen. Eine Drehbelastung von 3,8 kW wird an die gerippte Antriebsriemenscheibe 72 angelegt.
Die Masse jedes der Keilrippenriemen B aus Beispielen 1–5 und Vergleichsbeispielen 1–4 wurde gemessen. Daraufhin wurde der Keilrippenriemen B um die gerippte Antriebsriemenscheibe 71 und die gerippte Antriebsriemenscheibe 72 gewunden, wobei die V-förmigen Rippen der Pressgummischicht in Kontakt mit der gerippten Antriebsriemenscheibe 71 und der gerippten Antriebsriemenscheibe 72 stehen. Dann wurde ein Totgewicht seitlich an der gerippten Antriebsriemenscheibe 71 angebracht, sodass eine Spannung von 1177 N an den Riemen angelegt war, und der Riemen wurde durch Rotieren der gerippten Antriebsriemenscheibe 71 bei 3500 UpM für 24 Stunden betrieben. Daraufhin wurde die Masse des Riemens nochmals gemessen.
Eine Reduktion der Masse des Riemens vor und nach dem Riemenbetrieb wurde durch de Masse vor dem Riemenbetrieb dividiert und dadurch eine Verschleißrate erhalten. Die Verschleißrate des Vergleichsbeispiels 1 wurde als 100 angesetzt und die relativen Werte wurden als Verschleißfestigkeit errechnet.
<Geräuschtest am nassen Riemen>
8 zeigt eine Anordnung eines Riemenlauftestgeräts 80, das für einen Geräuschtest am nassen Riemen verwendet wurde.
Das für einen Geräuschtest am nassen Riemen verwendete Riemenlauftestgerät 80 umfasst eine erste gerippte Antriebsriemenscheibe 81, die an einen Generator angeschlossen ist und einen Durchmesser von 60 mm aufweist, eine zweite gerippte Antriebsriemenscheibe 82, die an einer unteren rechten Position relativ zu der ersten gerippten Antriebsriemenscheibe 81 angebracht ist und einen Durchmesser von 75 mm aufweist, eine flache Antriebsriemenscheibe 83, die an einer unteren linken Position relativ zu der ersten gerippten Antriebsriemenscheibe 81 und einer oberen linken Position relativ zu der zweiten Antriebsriemenscheibe 82 angebracht ist und einen Durchmesser von 75 mm aufweist, und eine gerippte Antriebsriemenscheibe 84, die an einer linken Position relativ zu der zweiten gerippten Antriebsriemenscheibe 82 und einer unteren linken Position relativ zu der flachen Antriebsriemenscheibe 83 angebracht ist und einen Durchmesser von 140 mm aufweist. Keine Drehbelastung wird weder an die zweite gerippte Antriebsriemenscheibe 82 noch an die flache Antriebsriemenscheibe 83 angelegt.
Jeder der Keilrippenriemen B aus Beispielen 1–5 und Vergleichsbeispielen 1–4 wurde um die ersten und zweiten gerippten Antriebsriemenscheiben 81, 82 und die gerippte Antriebsriemenscheibe 84 gewunden, wobei die V-förmigen Rippen der Pressgummischicht in Kontakt mit den ersten und zweiten gerippten Antriebsriemenscheiben 81, 82 und der gerippten Antriebsriemenscheibe 84 stehen, und wurde um die flache Antriebsriemenscheibe 83 gewunden, wobei das verstärkende Gewebe in Kontakt mit der flachen Antriebsriemenscheibe 83 steht. Dann wurde das Testgerät 80 so eingestellt, dass eine Spannung von 49,0 N pro Rippe an den Riemen angelegt war. Der Riemen wurde durch Rotieren der gerippten Antriebsriemenscheibe 84 bei 800 UpM betrieben. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine Drehbelastung an die erste gerippte Antriebsriemenscheibe 81 derart angelegt, dass ein Strom von 60 mittels des Generators erzeugt wurde.
Das Geräusch wurde unter Verwendung eines Geräuschmessers gemessen, der an einer unteren rechten Position relativ zu der ersten gerippten Antriebsriemenscheibe 81 platziert war, sofort nachdem der Riemen von der ersten gerippten Antriebsriemenscheibe 81 separiert war. Dann wurde der Riemenbetrieb einmal gestoppt, und der Keilrippenriemen 13 wurde mit 500 ml Wasser an einer rechten Position relativ zu de gerippten Antriebsriemenscheibe 84 befeuchtet, unmittelbar bevor der Riemen um die gerippte Antriebsriemenscheibe 84 gedreht wurde. Daraufhin wurde der Riemen nochmals betrieben, um das Geräusch in einer ähnlichen Weise unter Verwendung eines Geräuschmessers zu messen.
Betrug der Unterschied zwischen der Lautstärke des Geräuschs bevor und nachdem der Riemen befeuchtet wurde, gleich oder weniger als 1 dB, oder selbst dann, wenn der Unterschied über 1 dB betrug, doch das Geräusch für eine Sekunde oder wengier detektiert wurde, so wurde der Riemen als kein Geräusch erzeugend erachtet. Lag der Unterschied in der Lautstärke des Geräuschs über 1 dB und hielt das Geräusch für mehr als eine Sekunde an, so wurde der Riemen als Geräusch erzeugend erachtet.
Ergebnisse des Auswertungstests

Tabelle 3 und Tabelle 4 zeigen die Ergebnisse des Auswertungstests. [Tabelle 3]

	Beispiel					Vergleichsbeispiel
	1	2	3	4	5	1	2	3	4
Gummihärte Duro-A	82	83	83	84	85	77	82	86	76
Zugfestigkeit Mpa	13.2	12.8	12.7	12.0	12.4	12.5	13.4	11.9	12.1
Bruchdehnung %	210	220	200	220	210	220	230	180	240

[Tabelle 4]

	Beispiel					Vergleichsbeispiel
	1	2	3	4	5	1	2	3	4
Riemenlaufzeit gegen Hitzebiegung	100	100	90	80	80	100	100	50	105
Elektrischer Widerstand vor Riemenbetrieb MΩ	0.70	0.78	0.98	1.00	1.17	4.56	0.70	1.23	8.97
Elektrischer Widerstand nach Riemenbetrieb MΩ	56.0	77.0	94.0	102	124	4000	45.0	142	4000
Verschleißfestigkeit	100	105	110	110	120	100	100	200	140
Geräuscherzeugung	N	N	N	N	N	J	J	N	N

Die Ergebnisse zeigen, dass Beispiele 1–5 einen hohen Widerstand gegen Hitzebiegung, einen geringen elektrischen Widerstand und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen und kein Schlupfgeräusch erzeugen, wenn die Riemen nass sind. Dagegen erzeugen Vergleichsbeispiele 1 und 2 ein Schlupfgeräusch, wenn die Riemen nass sind. Hinsichtlich des Vergleichsbeispiels 3 wird kein Schlupfgeräusch erzeugt, wenn der Riemen nass ist, doch weist der Riemen eine geringe Verschleißfestigkeit auf. Hinsichtlich des Vergleichsbeispiels 4 wird kein Schlupfgeräusch erzeugt, wenn der Riemen nass ist, doch weist der Riemen einen hohen elektrischen Widerstand auf.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist als ein Reibungsübertragungsriemen, dessen Riemenkörper einen aus einer Gummizusammensetzung hergestellten Riemenscheiben-Kontaktabschnitt umfasst, nützlich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-266356 [0014]
JP 2007-120526 [0014]
JP 2004-257459 [0014]
JP 2004-232743 [0014]
JP 2004-176904 [0014]
JP 2004-150524 [0014]
JP 2004-125012 [0014]
JP 2003-202055 [0014]
JP 2001-254782 [0014]
JP 2001-165244 [0014]
JP 07-151191 [0014]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

(JIS) K 6217-4 [0015]
(JIS) K 6217-4 [0025]
(JIS) K 6217-4 [0032]
JIS K 6217-4 [0061]
JIS K 6253 [0072]
JIS K 6253 [0074]

Claims

Reibungsübertragungsriemen, umfassend: einen Riemenkörper, der einen aus einer Gummizusammensetzung hergestellten Riemenscheiben-Kontaktabschnitt umfasst, worin die Gummizusammensetzung, die den Riemenscheiben-Kontaktabschnitt bildet, ein Ethylen-α-Olefin-Elastomer als einer Gummikomponente umfasst, und in die Gummizusammensetzung 10–50 Massenanteile Calciumcarbonat relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente, und Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge, wie gemäß der in den Japanischen Industriestandards (JIS) K 6217-4 spezifizierten Methode A gemessen, 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, beigemischt werden.
Reibungsübertragungsriemen nach Anspruch 1, worin eine Beimischmenge des Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, 1–50 Massenanteile relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente beträgt.
Reibungsübertragungsriemen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin das Kohlenschwarz, dessen DBP-Ölabsorptionsmenge 300 cm³/100 g oder mehr beträgt, leitendes Kohlenschwarz ist.
Reibungsübertragungsriemen nach jedem der Ansprüche 1–3, worin außerdem FEF-Kohlenschwarz in die Gummizusammensetzung, die den Riemenscheiben-Kontaktabschnitt bildet, beigemischt wird.
Reibungsübertragungsriemen nach Anspruch 4, worin eine Beimischmenge des FEF-Kohlenschwarz 1–120 Massenanteile relativ zu 100 Massenanteilen der Gummikomponente beträgt.
Reibungsübertragungsriemen nach jedem der Ansprüche 1–5, worin der Riemenkörper ein V-gerippter Riemenkörper ist.
Reibungsübertragungsriemen nach jedem der Ansprüche 1–6, zur Verwendung als Antriebszusatz für Kraftfahrzeuge.