JP2008298208A - High load transmission belt and center belt for high load transmission belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センターベルトの長手方向に沿って所定ピッチでブロックを嵌合固定した高負荷伝動ベルトに関し、詳しくは硬度、耐屈曲性、耐熱性に優れたセンターベルト、またそれを用いた高負荷伝動ベルトに関する。 The present invention relates to a high load transmission belt in which blocks are fitted and fixed at a predetermined pitch along the longitudinal direction of the center belt, and more specifically, a center belt excellent in hardness, bending resistance and heat resistance, and a high load using the same. Related to transmission belt.
ベルト式無段変速装置に使用するベルトは、プーリのV溝幅を変えることによってプーリに巻きかかる有効径を変化させ変速比を調節する様な変速プーリに巻き掛けて使用するものであり、プーリからの側圧が大きくなるのでベルトは大きな側圧に耐えるものでなくてはならない。また、無段変速の用途以外にも通常のゴムベルトでは寿命が短くなりすぎるような高負荷伝動の用途には特別に高負荷に耐えうるようなベルトを用いる必要がある。 The belt used in the belt type continuously variable transmission is used by being wound around a transmission pulley that changes the effective diameter of the pulley by adjusting the V groove width of the pulley and adjusts the transmission gear ratio. Because the side pressure from the belt increases, the belt must withstand a large side pressure. In addition to continuously variable speed applications, it is necessary to use a belt that can withstand a high load especially for high load transmission applications where the life of conventional rubber belts is too short.
そのようなベルトとして使用されるものの中に、センターベルトにブロックを固定してベルト幅方向の強度を高めた引張伝動式の高負荷伝動ベルトがあり、具体的な構成としては、心線をゴムなどのエラストマー中に埋設したセンターベルトにボルトやリベットなどの止着材を用いてセンターベルトに使用しているエラストマーよりも比較的硬質のエラストマーからなるブロックを止着固定したものがある。 Among such belts, there is a tensile transmission type high-load transmission belt in which a block is fixed to the center belt to increase the strength in the belt width direction. A block made of an elastomer that is relatively harder than the elastomer used for the center belt is fixed to the center belt embedded in the elastomer using a fixing material such as a bolt or a rivet.
このような高負荷伝動ベルトのセンターベルトはゴムなどのエラストマーからなっておりブロックを嵌合固定している。ベルトを走行させることによってセンターベルトはブロックから繰り返し圧縮力や剪断力を受けて、センターベルトを形成するエラストマーに永久歪を発生してブロックとセンターベルトとの嵌合固定力が弱まり、ブロックのぐらつきやがたつきにつながり、ベルト走行時の騒音が大きくなったり、センターベルトに亀裂が生じて切断したりといったことにもなる。 The center belt of such a high load transmission belt is made of an elastomer such as rubber, and the block is fitted and fixed. By running the belt, the center belt repeatedly receives compressive and shearing forces from the block, generating permanent distortion in the elastomer forming the center belt, weakening the fixing force between the block and the center belt, and wobbling the block This can lead to rattling, which can lead to increased noise when the belt travels, and can cause the center belt to crack and cut.
今までに、センターベルトの強度を上げてゴムのへたりや摩耗、クラックといった問題を防止するために、例えば特許文献1には不飽和カルボン酸金属塩と有機過酸化物を添加した水素化ニトリルゴムに短繊維を配合したゴム組成物をセンターベルトとして用いることが開示されている。また硫黄を配合して架橋剤である有機過酸化物の共架橋剤として用いることが記載されている。 To date, for example, Patent Document 1 discloses a hydrogenated nitrile to which an unsaturated carboxylic acid metal salt and an organic peroxide are added in order to increase the strength of the center belt and prevent problems such as rubber sag, wear, and cracks. It is disclosed that a rubber composition in which short fibers are blended with rubber is used as a center belt. Further, it is described that sulfur is blended and used as a co-crosslinking agent of an organic peroxide which is a crosslinking agent.
更に、特許文献2にはセンターベルトの保形ゴムにナイロン短繊維とアラミド短繊維を混入することによって、センターベルトに高弾性を持たせて耐久性を確保すると共に摩擦係数を低減して異音の発生を防止するといったことが開示されている。
Further, in
特許文献3には水素化ニトリルゴムにアラミド短繊維とカーボンブラックを配合することによってセンターベルトの硬度を確保するとともにベルトの屈曲性を改善したベルトが提案されている。
また特許文献4には水素化ニトリルゴムにカーボンブロック及び短繊維を配合しており、その短繊維はアラミド短繊維とナイロン短繊維を併用し、センターベルトの硬度などの物性は維持したまま屈曲性を改善することでベルトを長寿命化しようとしたベルトが開示されている。 Further, in Patent Document 4, a carbon block and a short fiber are blended with hydrogenated nitrile rubber, and the short fiber is a combination of an aramid short fiber and a nylon short fiber, and the flexibility is maintained while maintaining the physical properties such as the center belt hardness. There has been disclosed a belt which is intended to extend the life of the belt by improving the above.
ところが特許文献1に開示されるようなセンターベルトでは硬度が高くてブロックとセンターベルトとの間の不具合の発生を防止することができるものの、繰り返し屈曲に対しては弱いものとなり、センターベルトを構成するゴム材料の屈曲による亀裂の発生といった問題につながることがある。 However, although the center belt as disclosed in Patent Document 1 has high hardness and can prevent the occurrence of trouble between the block and the center belt, it is weak against repeated bending and constitutes the center belt. This may lead to problems such as cracking due to bending of the rubber material.
また、特許文献2に開示されるようなセンターベルトでは異音の発生を低減することはできるものの、配合する短繊維量のうちナイロン短繊維を配合した分だけセンターベルトの補強効果は薄れることになり、十分な補強効果を得るために短繊維の配合量を増やしすぎると短繊維が異物となって働き、亀裂発生の原因となるので耐屈曲性を損なってしまうことになる。
Further, although the center belt as disclosed in
特許文献3では、特許文献1の技術に比べるとベルトの耐屈曲性が改善されているものの、まだ十分なものではなくベルトの長期走行に伴って亀裂の発生や亀裂から破断に至るといった問題が残っていた。特許文献4でも同様に耐屈曲性の改善が見られるものの、十分な長寿命化のためには更なる改善が求められるものである。
In
そこで本発明は高負荷伝動ベルトのセンターベルトとして用いるのに十分な硬度、耐熱性を有するとともに、耐屈曲性に関しても十分な性能を有する高負荷伝動ベルト、高負荷伝動ベルト用センターベルトの提供を課題とする。 Accordingly, the present invention provides a high load transmission belt and a center belt for a high load transmission belt that have sufficient hardness and heat resistance to be used as a center belt of a high load transmission belt, and also have sufficient performance regarding bending resistance. Let it be an issue.
上記のような課題を解決するために本発明の請求項1は、センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って所定ピッチで複数のブロックを嵌合固定した高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って所定ピッチで複数のブロックを嵌合固定した高負荷伝動ベルトにおいて、センターベルトを構成するゴム組成物は水素化ニトリルゴム100質量部に対してポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール短繊維を10〜35質量部とカーボンブラックを35〜70質量部配合してなることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, claim 1 of the present invention provides a center belt and a high load transmission belt in which a plurality of blocks are fitted and fixed at a predetermined pitch along the longitudinal direction of the center belt. And a high load transmission belt in which a plurality of blocks are fitted and fixed at a predetermined pitch along the longitudinal direction of the center belt, the rubber composition constituting the center belt is polyparaphenylene with respect to 100 parts by mass of the hydrogenated nitrile rubber. It is characterized by blending 10 to 35 parts by mass of benzobisoxazole short fibers and 35 to 70 parts by mass of carbon black.
請求項2では、センターベルトのゴムの架橋が硫黄系である請求項1記載の高負荷伝動ベルトとしている。 According to a second aspect of the present invention, in the high load transmission belt according to the first aspect, the rubber of the center belt is sulfur-based.
請求項3では、センターベルトと、該センターベルトの長手方向に沿って所定ピッチで複数のブロックを嵌合固定した高負荷伝動ベルトに用いるセンターベルトにおいて、センターベルトを構成するゴム組成物は水素化ニトリルゴム100質量部に対してポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール短繊維を10〜35質量部とカーボンブラックを35〜70質量部配合してなることを特徴とする。 The center belt and a center belt used for a high-load transmission belt in which a plurality of blocks are fitted and fixed at a predetermined pitch along the longitudinal direction of the center belt, wherein the rubber composition constituting the center belt is hydrogenated. 10 to 35 parts by mass of polyparaphenylene benzobisoxazole short fibers and 35 to 70 parts by mass of carbon black are blended with 100 parts by mass of nitrile rubber.
請求項4では、センターベルトのゴムの架橋が硫黄系である請求項3記載の高負荷伝動ベルト用センターベルトとしている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the center belt for a high load transmission belt according to the third aspect, wherein the rubber of the center belt is sulfur-based.
本発明の請求項1及び3において水素化ニトリルゴムを用いることで耐熱性に優れたものとしているとともに、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール短繊維及びカーボンブラックを所定量配合することで高負荷伝動ベルトとして使用するのに十分な硬度を持たせた上でベルトの屈曲性を改善することができ、屈曲劣化による亀裂の発生といった故障の少ないベルトを提供することができる。
According to
請求項2および4においては架橋剤を硫黄とすることによって、センターベルトの屈曲性を優れたものにできる点で有利である。
以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る高負荷伝動ベルト1の一例を示す斜視概略図である。本発明の高負荷伝動ベルト1は、エラストマー4内に心線5をスパイラル状に埋設してなる同じ幅の二本のセンターベルト3a、3bと、このセンターベルト3a、3bに係止固定されている複数のブロック2とから構成されている。このブロック2の両側面2a、2bは、プーリのV溝と係合する傾斜のついた面となっており、駆動されたプーリから動力を受け取って、係止固定されているセンター3a、3bを引張り、駆動側プーリの動力を従動側プーリに伝動している。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a high load transmission belt 1 according to the present invention. The high-load transmission belt 1 of the present invention is fixed to two
ブロック2は、図1に示すように、上ビーム部11および下ビーム部12と、上下ビーム部11、12の中央部同士を連結したセンターピラー13からなっており、ブロック2の両側面2a、2bにはセンターベルト3a、3bを嵌めこむ嵌合溝14、15が形成されている。また、嵌合溝15内の溝上面16および溝下面17にはセンターベルト3a、3bの上面に設けた凹条部18と下面に設けた凹条部19に係合する凸条部20、21に係合するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
図2は、別のベルトの例であり、ビーム部31の両端から上方に向かって一対のサイドピラー32、33が延びており、このサイドピラー32、33の上端からそれぞれブロック2の中心に向かって延びるロック部34、35が対向するように設けられている。そして、これらビーム部31、サイドピラー32、33及びロック部34、35によってセンターベルト3a、3bが嵌合する嵌合溝30が形成されている。この嵌合溝30に、センターベルト3a、3bが、ロック部34、35間の開口部より挿入され装着される。また、ロック部34、35の嵌合溝30側には、凸部37がそれぞれ設けられており、この凸部37が、センターベルト3a、3bに所定ピッチで設けられている凹部36に嵌合する。これによって、センターベルト3a、3bは、装着後はブロック2から抜けにくい状態となる。
FIG. 2 shows an example of another belt. A pair of
本発明においてセンターベルト3a、3bのエラストマー4として使用されるものは水素化ニトリルゴムであり、その水素化ニトリルゴム100質量部に対してポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール短繊維を10〜35質量部とカーボンブラックを35〜70質量部配合している。水素化ニトリルゴムは、耐熱性に優れた材料であり、且つブロックとセンターベルトとの嵌合状態を長期に保つことができる程度の高弾性も有している。
What is used as the elastomer 4 of the
水素化ニトリルゴム100質量部に対するカーボンブラックの配合量が35質量部未満であると十分な硬度を得ることができずセンターベルトとブロックとのがたつきの発生を早めることになり、カーボンブラックの配合量が70質量部を超えると耐屈曲性が急激に失われベルトの早期切断につながるので好ましくない。 If the blending amount of carbon black with respect to 100 parts by mass of hydrogenated nitrile rubber is less than 35 parts by mass, sufficient hardness cannot be obtained, and the occurrence of rattling between the center belt and the block will be accelerated, and the blending of carbon black If the amount exceeds 70 parts by mass, the bending resistance is suddenly lost, leading to early cutting of the belt.
短繊維としては、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)からなる短繊維が用いられることによって、水素化ニトリルゴムの有する高弾性を更に補強してセンターベルトとブロックとの間のぐらつきを防止すると共に、耐屈曲性も十分なものとすることができてセンターベルトの亀裂の発生を防止することができ、センターベルトの寿命に大きく延長することができる。 As the short fibers, short fibers made of polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) are used to further reinforce the high elasticity of the hydrogenated nitrile rubber and prevent wobbling between the center belt and the block. In addition, the bending resistance can be sufficient, the occurrence of cracks in the center belt can be prevented, and the life of the center belt can be greatly extended.
また、水素化ニトリルゴム100質量部に対してポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール短繊維の配合量が10質量部未満であると、やはり硬度が低くなってセンターベルトとブロックとの間のがたつきの発生につながり、配合量が35質量部を越えると耐屈曲性が急激に低下し亀裂の発生が早まるのでベルトの早期切断につながるので好ましくない。 In addition, when the blending amount of the polyparaphenylene benzobisoxazole short fiber is less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrogenated nitrile rubber, the hardness is also lowered, and rattling occurs between the center belt and the block. If the blending amount exceeds 35 parts by mass, the bending resistance is drastically reduced and cracks are accelerated, which leads to early cutting of the belt.
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール短繊維とカーボンブラック以外にも、通常架橋剤、硫黄、テトラメチルチウラムジサルファイドなどのような硫黄供給性化合物、各種加硫促進剤からなる硫黄加硫系、またジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物加硫系を配合する。 In addition to polyparaphenylene benzobisoxazole short fibers and carbon black, sulfur vulcanizing system consisting of ordinary crosslinking agents, sulfur, sulfur-supplying compounds such as tetramethylthiuram disulfide, various vulcanization accelerators, and dicumyl An organic peroxide vulcanizing system such as peroxide is blended.
また、使用する架橋剤は硫黄系、ペルオキシド系のいずれでも構わない。硫黄系としては硫黄、4,4’−ジチオビスジモルフォリン、テトラメチルチウラムジスルフィドが挙げられ、ペルオキシド系としてはジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、1,1−t−ブチルペロキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジ−メチル−2,5−ジ(t−ブチルペロキシ)ヘキサン−3、ビス(t−ブチルポエロキシ−ジ−イソプロピル)ベンゼン、2,5−ジ−メチル−2,5−ジ(ベンゾイルペロキシ)ヘキサン、t−ブチルペロキシベンゾアート、t−ブチルペロキシ−2−エチル−ヘキシルカーボネートなどを挙げることができる。本発明において架橋剤は硫黄を用いることが好ましく、そうすることによってセンターベルトの屈曲性を優れたものとすることができる。 Further, the crosslinking agent used may be either sulfur-based or peroxide-based. Examples of the sulfur type include sulfur, 4,4′-dithiobisdimorpholine, and tetramethylthiuram disulfide. Examples of the peroxide type include di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, 1 , 1-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-di-methyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane-3, bis (t-butylpooxy-di-isopropyl) benzene, Examples include 2,5-di-methyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxy-2-ethyl-hexyl carbonate, and the like. In the present invention, it is preferable to use sulfur as the cross-linking agent, so that the flexibility of the center belt can be improved.
必要に応じて加硫促進剤を配合してもよく、具体例としてはグアニジン系、チウラム系、ジチオカルバミン酸系、チアゾール系、スルフェンアミド系の加硫促進剤を挙げることができる。 Vulcanization accelerators may be blended as necessary, and specific examples include guanidine-based, thiuram-based, dithiocarbamic acid-based, thiazole-based, and sulfenamide-based vulcanization accelerators.
また、上記以外にも通常ゴムに配合される炭酸カルシウム、タルクなどの耐摩耗性を向上させる充填剤、可塑剤、安定剤、加工補助剤、老化防止剤、着色剤などの添加剤を使用目的に応じて配合することは可能である。これらの配合剤を混合する方法も通常用いられる手段、例えばバンバリーミキサやニーダーなどを用いて混練する方法が挙げられる。 In addition to the above, additives such as fillers, plasticizers, stabilizers, processing aids, anti-aging agents, colorants, etc. that improve wear resistance, such as calcium carbonate and talc, which are usually blended in rubber are also used. It is possible to mix according to. The method of mixing these compounding agents also includes a method of kneading using a commonly used means such as a Banbury mixer or a kneader.
そして、心線5としてはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、スチールワイヤ等から選ばれたロープが用いられる。また、心線5はロープをスパイラル状に埋設したもの以外にも、上記の繊維の織布、編み布や金属薄板等を使用することもできる。
As the
このブロック2は合成樹脂素材からなっているものであるが、例えばアルミニウム合金などの金属などからなる略ブロックの形状を呈したインサート材を内部に埋設したものでもよいし、インサート材を埋設していないものでも構わない。インサート材以外に例えば合成樹脂素材中に配合する形で加える短繊維やウィスカなどの補強材を添加したものであってもよい。
The
ブロックの樹脂として用いることができるのは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、熱可塑性樹脂としては6,6−ナイロン、4,6−ナイロン、9,T−ナイロンなどのポリアミド樹脂、ポリアミドイミド(PAI)樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ポリエーテルスルフォン(PES)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂等の合成樹脂が用いられる。一方熱硬化性樹脂としては、硬度90°JIS A以上の硬質ゴム、硬質ポリウレタン樹脂、液晶樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド(PAI)樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ポリエーテルスルフォン(PES)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂等のゴムや合成樹脂が用いられる。 The block resin can be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and the thermoplastic resin is a polyamide resin such as 6,6-nylon, 4,6-nylon, 9, T-nylon. Synthetic resins such as polyamideimide (PAI) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyimide (PI) resin, polyethersulfone (PES) resin, polyetheretherketone (PEEK) resin Used. On the other hand, as the thermosetting resin, hard rubber having a hardness of 90 ° JIS A or more, hard polyurethane resin, liquid crystal resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyamide resin, polyamideimide (PAI) resin Rubber, such as polyphenylene sulfide (PPS) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyimide (PI) resin, polyether sulfone (PES) resin, polyether ether ketone (PEEK) resin, and synthetic resins are used.
本発明では前述のようにブロックを形成する合成樹脂中に長繊維を配合しているが、その他にもウィスカ状の補強材を配合することは可能であり、具体的には酸化亜鉛ウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカなどの無機繊維を配合してもよい。これらの中では、酸化亜鉛ウィスカを用いることが好ましい。酸化亜鉛ウィスカは、テトラポット状に四方に手が延びた立体的形状をしている。この酸化亜鉛ウィスカは、これ単独でも耐熱性、耐摩耗性に優れたものであるが、前述のようにテトラポット状の立体的形状をしているため、炭素繊維とともに配合すると、炭素繊維の配向が抑制され、成形時のそりや成形収縮の異方性が改良される。さらに、このように炭素繊維の配向を低減できるため、ブロック2の靭性、曲げ剛性等の強度についての異方性も低減することができ、かつ、摩擦係数が安定するため、耐摩耗性が向上する。
In the present invention, long fibers are blended in the synthetic resin forming the block as described above, but it is also possible to blend a whisker-like reinforcing material, specifically, zinc oxide whisker and titanium. Inorganic fibers such as potassium acid whisker and aluminum borate whisker may be blended. In these, it is preferable to use a zinc oxide whisker. The zinc oxide whisker has a three-dimensional shape with hands extending in all directions in a tetrapot shape. This zinc oxide whisker alone is excellent in heat resistance and wear resistance, but because it has a tetrapod-like three-dimensional shape as described above, when blended with carbon fiber, the orientation of carbon fiber Is suppressed, and anisotropy of warpage during molding and molding shrinkage is improved. Further, since the orientation of the carbon fibers can be reduced in this way, the anisotropy of strength such as toughness and bending rigidity of the
また、酸化亜鉛ウィスカは、高比重、高剛性であるため、プーリとの接触時の振動を低減でき、ノイズの発生を小さくすることができる。なお、この酸化亜鉛ウィスカの配合量が少ない場合は、添加した効果が発現せず、多すぎると、混練できず、成形することが困難となる。 Moreover, since the zinc oxide whisker has a high specific gravity and high rigidity, it is possible to reduce vibration during contact with the pulley and to reduce noise generation. In addition, when there are few compounding quantities of this zinc oxide whisker, the added effect does not express, and when too large, it cannot knead | mix and it becomes difficult to shape | mold.
このような材料構成とすることによって、プーリと接する際に受ける側圧にも十分に耐えうる剛性、靭性等の強度を有するとともに、耐摩耗性に優れ、更には、摩擦時に発生する熱に対しても強いブロックとすることが可能となり、プーリから受ける動力を効率よくセンターベルト3a、3bに引張力として伝えることができ、引張伝動式の高負荷伝動ベルトを構成することができる。
By adopting such a material structure, it has strength such as rigidity and toughness that can sufficiently withstand the side pressure received when it comes into contact with the pulley, has excellent wear resistance, and further, with respect to heat generated during friction. The power received from the pulley can be efficiently transmitted as a tensile force to the
なお、これらの他に、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素系樹脂から選ばれてなる少なくとも一つを混入することによってもブロック2の潤滑性を向上させることができる。フッ素系樹脂としては、ポリ4フッ化エチレン(PTFE)、ポリフッ化エチレンプロピレンエーテル(PFPE)、4フッ化エチレン6フッ化プロピレン共重合体(PFEP)、ポリフッ化アルコキシエチレン(PFA)等が挙げられる。
In addition to these, the lubricity of the
次に本発明の高負荷伝動ベルトおよび高負荷伝動ベルト用センターベルトに用いられるゴム組成物とゴムの種類、カーボンブラックの配合量、短繊維の配合量が本発明の範囲から外れるゴム組成物で作製した試験片を用いて比較試験を行った。 Next, the rubber composition used in the high load transmission belt and the center belt for the high load transmission belt of the present invention, the type of rubber, the amount of carbon black, and the amount of short fibers are out of the scope of the present invention. A comparative test was performed using the prepared test piece.
(実施例1)
実施例1は水素化ニトリルゴム(ゼットポール2020 日本ゼオン社製)100質量部に対してポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)短繊維(ZYLON 東洋紡績社製)を30質量部、カーボンブラック(N220 東海カーボン社製)を60質量部、その他老化防止剤、軟化剤、酸化亜鉛、硫黄、架橋促進剤を表1に示す配合量で配合し、混練した後に所定厚のサイズに成形して熱プレスにて153℃の温度で30分架橋し、試験サンプルとした。試験サンプルを用いて硬度の測定と、デマッチャ屈曲試験にて亀裂が10mmになるまでの屈曲回数を測定した。
Example 1
In Example 1, 30 parts by mass of polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) short fibers (ZYLON Toyobo Co., Ltd.) and carbon black (N220) are added to 100 parts by mass of hydrogenated nitrile rubber (Zetpole 2020, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.). 60 parts by mass of Tokai Carbon Co., Ltd., other anti-aging agents, softeners, zinc oxide, sulfur, and crosslinking accelerators are blended in the blending amounts shown in Table 1, kneaded, molded into a predetermined thickness, and hot pressed And a test sample was crosslinked at 153 ° C. for 30 minutes. Using the test sample, the hardness was measured, and the number of flexing until the crack reached 10 mm was measured by the Dematcher flexing test.
更にベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長600mmのセンターベルトを作成し、図1に示すような形状のブロックを4,6−ナイロンにて成形して前記センターベルトに装着し、ブロックピッチ3mmのサイズのベルトを作製して走行試験を行った。走行50時間後におけるブロックのぐらつきの有無を確認するとともにぐらつきのなかったものについてはベルト破断までの時間を測定した。 Further, a center belt having a belt pitch width of 18 mm and a pitch circumferential length of 600 mm is prepared, and a block having a shape as shown in FIG. 1 is molded from 4,6-nylon and attached to the center belt. A belt was produced and a running test was performed. The presence or absence of wobbling of the block after 50 hours of running was confirmed, and the time until belt breakage was measured for those without wobbling.
(実施例2)
実施例2はカーボンブラックの配合量を40質量部にした以外は実施例1と同様に配合し、混練、架橋して試験サンプルを作製した。試験サンプルを用いて硬度の測定と、デマッチャ屈曲試験にて亀裂が10mmになるまでの屈曲回数を測定した。
(Example 2)
Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of carbon black was 40 parts by mass, and kneaded and crosslinked to prepare a test sample. Using the test sample, the hardness was measured, and the number of flexing until the crack reached 10 mm was measured by the Dematcher flexing test.
更にベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長600mmのセンターベルトを作成し、図1に示すような形状のブロックを4,6−ナイロンにて成形して前記センターベルトに装着し、ブロックピッチ3mmのサイズのベルトを作製して走行試験を行った。走行50時間後におけるブロックのぐらつきの有無を確認するとともにぐらつきのなかったものについてはベルト破断までの時間を測定した。 Further, a center belt having a belt pitch width of 18 mm and a pitch circumferential length of 600 mm is prepared, and a block having a shape as shown in FIG. 1 is molded from 4,6-nylon and attached to the center belt. A belt was produced and a running test was performed. The presence or absence of wobbling of the block after 50 hours of running was confirmed, and the time until belt breakage was measured for those without wobbling.
(実施例3)
実施例3はポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)短繊維の配合量を10質量部、カーボンブラックの配合量を70質量部にした以外は実施例1と同様に配合し、混練、架橋して試験サンプルを作製した。試験サンプルを用いて硬度の測定と、デマッチャ屈曲試験にて亀裂が10mmになるまでの屈曲回数を測定した。
(Example 3)
Example 3 was blended in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) short fibers was 10 parts by mass and the blending amount of carbon black was 70 parts by weight. A test sample was prepared. Using the test sample, the hardness was measured, and the number of flexing until the crack reached 10 mm was measured by the Dematcher flexing test.
更にベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長600mmのセンターベルトを作成し、図1に示すような形状のブロックを4,6−ナイロンにて成形して前記センターベルトに装着し、ブロックピッチ3mmのサイズのベルトを作製して走行試験を行った。走行50時間後におけるブロックのぐらつきの有無を確認するとともにぐらつきのなかったものについてはベルト破断までの時間を測定した。 Further, a center belt having a belt pitch width of 18 mm and a pitch circumferential length of 600 mm is prepared, and a block having a shape as shown in FIG. 1 is molded from 4,6-nylon and attached to the center belt. A belt was produced and a running test was performed. The presence or absence of wobbling of the block after 50 hours of running was confirmed, and the time until belt breakage was measured for those without wobbling.
(実施例4)
実施例4は架橋剤として硫黄を用いずにペルオキシドを使用した以外は実施例1と同様に配合し、混練、架橋して試験サンプルを作製した。試験サンプルを用いて硬度の測定と、デマッチャ屈曲試験にて亀裂が10mmになるまでの屈曲回数を測定した。
Example 4
Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that peroxide was used without using sulfur as a cross-linking agent, and kneaded and cross-linked to prepare a test sample. Using the test sample, the hardness was measured, and the number of flexing until the crack reached 10 mm was measured by the Dematcher flexing test.
更にベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長600mmのセンターベルトを作成し、図1に示すような形状のブロックを4,6−ナイロンにて成形して前記センターベルトに装着し、ブロックピッチ3mmのサイズのベルトを作製して走行試験を行った。走行50時間後におけるブロックのぐらつきの有無を確認するとともにぐらつきのなかったものについてはベルト破断までの時間を測定した。 Further, a center belt having a belt pitch width of 18 mm and a pitch circumferential length of 600 mm is prepared, and a block having a shape as shown in FIG. 1 is molded from 4,6-nylon and attached to the center belt. A belt was produced and a running test was performed. The presence or absence of wobbling of the block after 50 hours of running was confirmed, and the time until belt breakage was measured for those without wobbling.
(比較例1)
比較例1はポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)短繊維の配合量を40質量部、カーボンブラックの配合量を60質量部にした以外は実施例1と同様に配合し、混練、架橋して試験サンプルを作製した。試験サンプルを用いて硬度の測定と、デマッチャ屈曲試験にて亀裂が10mmになるまでの屈曲回数を測定した。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 was blended in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) short fibers was 40 parts by mass and the blending amount of carbon black was 60 parts by mass. A test sample was prepared. Using the test sample, the hardness was measured, and the number of flexing until the crack reached 10 mm was measured by the Dematcher flexing test.
更にベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長600mmのセンターベルトを作成し、図1に示すような形状のブロックを4,6−ナイロンにて成形して前記センターベルトに装着し、ブロックピッチ3mmのサイズのベルトを作製して走行試験を行った。走行50時間後におけるブロックのぐらつきの有無を確認するとともにぐらつきのなかったものについてはベルト破断までの時間を測定した。 Further, a center belt having a belt pitch width of 18 mm and a pitch circumferential length of 600 mm is prepared, and a block having a shape as shown in FIG. 1 is molded from 4,6-nylon and attached to the center belt. A belt was produced and a running test was performed. The presence or absence of wobbling of the block after 50 hours of running was confirmed, and the time until belt breakage was measured for those without wobbling.
(比較例2)
比較例2はポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)短繊維の配合量を5質量部、カーボンブラックの配合量を70質量部にした以外は実施例1と同様に配合し、混練、架橋して試験サンプルを作製した。試験サンプルを用いて硬度の測定と、デマッチャ屈曲試験にて亀裂が10mmになるまでの屈曲回数を測定した。
(Comparative Example 2)
Comparative Example 2 was blended in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) short fibers was 5 parts by mass, and the blending amount of carbon black was 70 parts by weight. A test sample was prepared. Using the test sample, the hardness was measured, and the number of flexing until the crack reached 10 mm was measured by the Dematcher flexing test.
更にベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長600mmのセンターベルトを作成し、図1に示すような形状のブロックを4,6−ナイロンにて成形して前記センターベルトに装着し、ブロックピッチ3mmのサイズのベルトを作製して走行試験を行った。走行50時間後におけるブロックのぐらつきの有無を確認するとともにぐらつきのなかったものについてはベルト破断までの時間を測定した。 Further, a center belt having a belt pitch width of 18 mm and a pitch circumferential length of 600 mm is prepared, and a block having a shape as shown in FIG. 1 is molded from 4,6-nylon and attached to the center belt. A belt was produced and a running test was performed. The presence or absence of wobbling of the block after 50 hours of running was confirmed, and the time until belt breakage was measured for those without wobbling.
(比較例3)
比較例3はポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)短繊維の配合量を10質量部、カーボンブラックの配合量を80質量部にした以外は実施例1と同様に配合し、混練、架橋して試験サンプルを作製した。試験サンプルを用いて硬度の測定と、デマッチャ屈曲試験にて亀裂が10mmになるまでの屈曲回数を測定した。
(Comparative Example 3)
Comparative Example 3 was blended in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) short fibers was 10 parts by mass, and the blending amount of carbon black was 80 parts by weight. A test sample was prepared. Using the test sample, the hardness was measured, and the number of flexing until the crack reached 10 mm was measured by the Dematcher flexing test.
更にベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長600mmのセンターベルトを作成し、図1に示すような形状のブロックを4,6−ナイロンにて成形して前記センターベルトに装着し、ブロックピッチ3mmのサイズのベルトを作製して走行試験を行った。走行50時間後におけるブロックのぐらつきの有無を確認するとともにぐらつきのなかったものについてはベルト破断までの時間を測定した。 Further, a center belt having a belt pitch width of 18 mm and a pitch circumferential length of 600 mm is prepared, and a block having a shape as shown in FIG. 1 is molded from 4,6-nylon and attached to the center belt. A belt was produced and a running test was performed. The presence or absence of wobbling of the block after 50 hours of running was confirmed, and the time until belt breakage was measured for those without wobbling.
(比較例4)
比較例4はポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)短繊維の配合量を30質量部、カーボンブラックの配合量を30質量部にした以外は実施例1と同様に配合し、混練、架橋して試験サンプルを作製した。試験サンプルを用いて硬度の測定と、デマッチャ屈曲試験にて亀裂が10mmになるまでの屈曲回数を測定した。
(Comparative Example 4)
Comparative Example 4 was blended in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) short fibers was 30 parts by mass and the blending amount of carbon black was 30 parts by mass. A test sample was prepared. Using the test sample, the hardness was measured, and the number of flexing until the crack reached 10 mm was measured by the Dematcher flexing test.
更にベルトピッチ幅18mm、ピッチ周長600mmのセンターベルトを作成し、図1に示すような形状のブロックを4,6−ナイロンにて成形して前記センターベルトに装着し、ブロックピッチ3mmのサイズのベルトを作製して走行試験を行った。走行50時間後におけるブロックのぐらつきの有無を確認するとともにぐらつきのなかったものについてはベルト破断までの時間を測定した。 Further, a center belt having a belt pitch width of 18 mm and a pitch circumferential length of 600 mm is prepared, and a block having a shape as shown in FIG. 1 is molded from 4,6-nylon and attached to the center belt. A belt was produced and a running test was performed. The presence or absence of wobbling of the block after 50 hours of running was confirmed, and the time until belt breakage was measured for those without wobbling.
実施例1〜4および比較例1〜4までの配合を表1に示し、走行試験の試験条件を表2に示し、試験結果を表3に示す。 The formulations of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1, the test conditions of the running test are shown in Table 2, and the test results are shown in Table 3.
表3の結果からわかるように実施例1〜3はある程度の高い硬度を維持しつつ屈曲試験においても良好な結果が得られた。ベルト走行試験においてはブロックのぐらつきが発生せずベルト破断になるまでの時間も比較例よりも長い結果になった。 As can be seen from the results in Table 3, Examples 1 to 3 obtained good results in the bending test while maintaining a certain degree of hardness. In the belt running test, no block wobble occurred and the time until the belt broke was longer than that of the comparative example.
実施例5は、架橋剤として硫黄ではなくペルオキシドを用いているが、PBO短繊維及びカーボンブラックその他の配合が同じである実施例1と比べて屈曲性も悪く走行試験においても悪い結果となっており、硫黄を用いた場合のほうが優れたベルトを得られることがわかった。 Example 5 uses peroxide instead of sulfur as a cross-linking agent, but has poor flexibility and poor results in running tests as compared to Example 1 in which the PBO short fibers, carbon black, and other ingredients are the same. Thus, it was found that a better belt can be obtained when sulfur is used.
PBO短繊維の配合量の多い比較例1では硬度が高くなっており、屈曲試験の結果が悪くベルトが破断するまでの時間も短い結果となった。逆にPBO短繊維の配合量の少ない比較例2では屈曲試験の結果は良く屈曲性には優れているものの、硬度が低くなっており早期にブロックとベルトとのぐらつきが発生してベルトの破断にまで至らず故障となった。 In Comparative Example 1 having a large amount of PBO short fibers, the hardness was high, the result of the bending test was poor, and the time until the belt broke was also short. On the contrary, in Comparative Example 2 where the blending amount of PBO short fibers is small, the result of the bending test is good and the flexibility is excellent, but the hardness is low and the wobble between the block and the belt occurs early and the belt breaks. It became a failure without reaching.
カーボンブラックの配合量の多い比較例3では硬度が高くなっていて屈曲試験が悪い結果となっており、走行試験においても短時間でベルト切断となった。早期に亀裂が発生しているものと考えられる。逆にカーボンブラックの配合量の少ない比較例4では硬度が低くなっており早期にブロックとベルトとのぐらつきが発生してベルトの破断にまで至らず故障となった。 In Comparative Example 3 in which the amount of carbon black was large, the hardness was high and the bending test was bad. Even in the running test, the belt was cut in a short time. It is thought that cracks occurred early. On the contrary, in Comparative Example 4 in which the amount of carbon black was small, the hardness was low, and the wobble between the block and the belt occurred at an early stage, and the belt did not break and failed.
自動車や自動二輪車、農業機械の無段変速装置など、プーリの有効径が変化し大きなトルクを伝達するようなベルトの製造に適用することができる。 The present invention can be applied to the manufacture of belts that change the effective diameter of pulleys and transmit large torque, such as continuously variable transmissions for automobiles, motorcycles, and agricultural machines.
1 高負荷伝動ベルト
2 ブロック
3a センターベルト
3b センターベルト
4 エラストマー
5 心線
11 上ビーム部
12 下ビーム部
13 センターピラー
14 嵌合溝
15 嵌合溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High load
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007145845A JP2008298208A (en) | 2007-05-31 | 2007-05-31 | High load transmission belt and center belt for high load transmission belt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007145845A JP2008298208A (en) | 2007-05-31 | 2007-05-31 | High load transmission belt and center belt for high load transmission belt |
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Family Applications (1)
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JP2007145845A Pending JP2008298208A (en) | 2007-05-31 | 2007-05-31 | High load transmission belt and center belt for high load transmission belt |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008298208A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010210022A (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Toyota Motor Corp | Belt transmission device |
-
2007
- 2007-05-31 JP JP2007145845A patent/JP2008298208A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010210022A (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Toyota Motor Corp | Belt transmission device |
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