JP2009127691A - Vリブドベルト - Google Patents
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Abstract
【課題】Vリブドベルトの装着作業性を向上させつつもミスアライメント異音の発生を抑制させることを課題としている。
【解決手段】ゴム組成物によって形成されたベルト本体を有し、ベルト長手方向に延在する心線が前記ベルト本体に埋設されているVリブドベルトであって、ベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率が、200N/%を超え350N/%未満の範囲の内のいずれかであることを特徴とするVリブドベルトを提供する。
【選択図】 図1
【解決手段】ゴム組成物によって形成されたベルト本体を有し、ベルト長手方向に延在する心線が前記ベルト本体に埋設されているVリブドベルトであって、ベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率が、200N/%を超え350N/%未満の範囲の内のいずれかであることを特徴とするVリブドベルトを提供する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、Vリブドベルトに関し、より詳しくは、ゴム組成物によって形成されたベルト本体を有し、ベルト長手方向に延在する心線が前記ベルト本体に埋設されているVリブドベルトに関する。
従来、駆動側から従動側に動力を伝達する手段として伝動ベルトが広く用いられており、近年、自動車向けや一般産業向けの歯付ベルト、Vベルト、Vリブドベルトなどには高負荷伝動能力が要求されるようになってきている。
このような伝動ベルトには適度な伸縮性(弾性)が求められており、その本体部分は、通常、ゴム組成物で形成されている。
また、ベルト長手方向に抗張力を付与すべく、心線と呼ばれる抗張体がベルト本体に埋設されたものが広く用いられている。
例えば、Vリブドベルトなどでは、プーリーとの摩擦伝動のための複数条のリブがベルト長手方向に形成されている圧縮ゴム層と、該圧縮ゴム層に積層された接着ゴム層とを有するベルト本体を有しており、前記接着ゴム層中、あるいは、前記接着ゴム層と圧縮ゴム層との間に心線が埋設されているものが広く用いられている。
このような伝動ベルトには適度な伸縮性(弾性)が求められており、その本体部分は、通常、ゴム組成物で形成されている。
また、ベルト長手方向に抗張力を付与すべく、心線と呼ばれる抗張体がベルト本体に埋設されたものが広く用いられている。
例えば、Vリブドベルトなどでは、プーリーとの摩擦伝動のための複数条のリブがベルト長手方向に形成されている圧縮ゴム層と、該圧縮ゴム層に積層された接着ゴム層とを有するベルト本体を有しており、前記接着ゴム層中、あるいは、前記接着ゴム層と圧縮ゴム層との間に心線が埋設されているものが広く用いられている。
このVリブドベルトは、通常、複数の軸間に掛け渡されて用いられており、各軸に設けられた溝付プーリーに巻回された状態で機器に装着される。
例えば、自動車においては、Vリブドベルトをオルタネータープーリー、エアコンプーリー、パワーステアリングプーリー、ウォータポンププーリーなどの自動車の補機を駆動させるための複数のプーリーに掛け渡し、これらのプーリーにクランクシャフトプーリーから駆動力を伝動させたりしている。
例えば、自動車においては、Vリブドベルトをオルタネータープーリー、エアコンプーリー、パワーステアリングプーリー、ウォータポンププーリーなどの自動車の補機を駆動させるための複数のプーリーに掛け渡し、これらのプーリーにクランクシャフトプーリーから駆動力を伝動させたりしている。
この複数の溝付プーリーに巻回された状態でVリブドベルトを固定軸間に掛け渡して使用する場合には、掛け渡す区間よりも長いベルト周長を有するVリブドベルトを用いて、該Vリブドベルトを軸間に掛け渡した後にオートテンショナーにて張力を付与することが行われている(下記特許文献1参照)。
あるいは、このようなオートテンショナーを用いる態様に代えて、掛け渡す区間よりも僅かに短いベルト周長を有する伸縮性に優れたVリブドベルトを治具によって伸張させて軸間に掛け渡すスナップオンなどと呼ばれる方法も採用されている。
あるいは、このようなオートテンショナーを用いる態様に代えて、掛け渡す区間よりも僅かに短いベルト周長を有する伸縮性に優れたVリブドベルトを治具によって伸張させて軸間に掛け渡すスナップオンなどと呼ばれる方法も採用されている。
このスナップオンと呼ばれる装着方法に供し得るVリブドベルトは、エラスチックタイプなどとも称され、オートテンショナーを必要としないことから装置コストの低減を図ることができ装脱着の作業性に優れていることから近年広く用いられている。
例えば、下記特許文献2には、引張り弾性率の低いVリブドベルトを用いることによりオートテンショナーの使用を省略させうることが記載されている。
例えば、下記特許文献2には、引張り弾性率の低いVリブドベルトを用いることによりオートテンショナーの使用を省略させうることが記載されている。
ところで、近年、伝動ベルト全般に駆動時に発生する音を低減させることが求められており、特に、自動車用のVリブドベルトにおいては、運転時の騒音対策としてベルト駆動時の音の低減が強く求められている。
Vリブドベルトは、掛け渡される軸間にミスアライメントがあると駆動時に異音を発生させることが知られている。
特に自動車には、複数の補機を駆動させる駆動軸がそれぞれ個別に設けられており、Vリブドベルトは、ミスアライメントの影響を受けやすい状態で用いられている。
Vリブドベルトは、掛け渡される軸間にミスアライメントがあると駆動時に異音を発生させることが知られている。
特に自動車には、複数の補機を駆動させる駆動軸がそれぞれ個別に設けられており、Vリブドベルトは、ミスアライメントの影響を受けやすい状態で用いられている。
したがって、このミスアライメント異音の発生を抑制させることが騒音対策として有効であると考えられるが、従来、エラスチックタイプのVリブドベルトにおいては、このミスアライメント異音の発生を抑制させることについては殆ど検討されておらず、その対策方法も確立されてはいない。
すなわち、従来のVリブドベルトにおいては、装着作業性を向上させつつもミスアライメント異音の発生を抑制させることが困難であるという問題を有している。
なお、このような問題は、自動車用のVリブドベルトのみならずVリブドベルト全般に共通する問題である。
すなわち、従来のVリブドベルトにおいては、装着作業性を向上させつつもミスアライメント異音の発生を抑制させることが困難であるという問題を有している。
なお、このような問題は、自動車用のVリブドベルトのみならずVリブドベルト全般に共通する問題である。
本発明は、Vリブドベルトの装着作業性を向上させつつもミスアライメント異音の発生を抑制させることを課題としている。
本発明は、前記課題を解決すべく、ゴム組成物によって形成されたベルト本体を有し、ベルト長手方向に延在する心線が前記ベルト本体に埋設されているVリブドベルトであって、ベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率が、200N/%を超え350N/%未満の範囲の内のいずれかであることを特徴とするVリブドベルトを提供する。
本発明によれば、Vリブドベルトの装着作業性を向上させつつもミスアライメント異音の発生を抑制させ得る。
以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本実施形態におけるVリブドベルトは、無端状に形成されたベルト本体部を有し、ベルト長手方向(周方向)に延在する心線が前記ベルト本体に埋設されている。
そして、本実施形態におけるVリブドベルトは、ベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率が、200N/%を超え350N/%未満の範囲の内のいずれかとなるように形成されている。
本実施形態におけるVリブドベルトは、無端状に形成されたベルト本体部を有し、ベルト長手方向(周方向)に延在する心線が前記ベルト本体に埋設されている。
そして、本実施形態におけるVリブドベルトは、ベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率が、200N/%を超え350N/%未満の範囲の内のいずれかとなるように形成されている。
このベルト長手方向の引張り弾性率は、例えば、Vリブドベルトを社団法人自動車技術会(JASO)規格「自動車用Vリブドベルト E109−94」に準じて引張り試験を実施して求めることができる。
より詳しくは、温度23±2℃、相対湿度50±5%環境下で24時間以上保持したVリブドベルトから、ベルト長さ方向に400mmの長さで短冊状試料を切り出して、該短冊状試料を用いて引張り試験を実施してベルトの伸び(%)とその伸びを生じさせるのに要する荷重(N)との関係を調査して、伸び1%から10%の区間における測定結果を最小二乗法によって直線回帰させてその直線の傾きを求めることで引張り弾性率(N/%)を求めることが出来る。
この伸びと荷重との関係については、前記短冊状試料の長さ方向略中央部分に、100mmの距離を隔てて2本の標線を記し、距離200mm隔てたチャックに前記標線間の領域がチャック間の略中央部に来るように位置させて短冊状試料を挟み、50±5mm/分の引張り速度で引張り試験を実施し、標線間距離が1mm(1%)伸長するごとにチャック間にかかる荷重を測定することで求めることができる。
そして、得られたVリブドベルトの引張り弾性率(N/%)をベルト幅(cm)で除してベルト幅1cm当たりの引張り弾性率を求めることができる。
より詳しくは、温度23±2℃、相対湿度50±5%環境下で24時間以上保持したVリブドベルトから、ベルト長さ方向に400mmの長さで短冊状試料を切り出して、該短冊状試料を用いて引張り試験を実施してベルトの伸び(%)とその伸びを生じさせるのに要する荷重(N)との関係を調査して、伸び1%から10%の区間における測定結果を最小二乗法によって直線回帰させてその直線の傾きを求めることで引張り弾性率(N/%)を求めることが出来る。
この伸びと荷重との関係については、前記短冊状試料の長さ方向略中央部分に、100mmの距離を隔てて2本の標線を記し、距離200mm隔てたチャックに前記標線間の領域がチャック間の略中央部に来るように位置させて短冊状試料を挟み、50±5mm/分の引張り速度で引張り試験を実施し、標線間距離が1mm(1%)伸長するごとにチャック間にかかる荷重を測定することで求めることができる。
そして、得られたVリブドベルトの引張り弾性率(N/%)をベルト幅(cm)で除してベルト幅1cm当たりの引張り弾性率を求めることができる。
なお、本実施形態におけるVリブドベルトが、ベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率が、200N/%を超え350N/%未満の範囲の内のいずれかとされているのは、この引張り弾性率が200N/%以下の場合には、ミスアライメント異音の抑制が十分なものとならないおそれがあるためである。
また、この引張り弾性率が350N/%以上の場合には、Vリブドベルトの伸張に多大な力を要し、軸間への装脱着を容易に実施できなくなるためである。
また、この引張り弾性率が350N/%以上の場合には、Vリブドベルトの伸張に多大な力を要し、軸間への装脱着を容易に実施できなくなるためである。
以下に、図1を参照しつつ、本実施形態のVリブドベルトをより詳細に説明する。
この図1は、Vリブドベルトの断面斜視図を表している。
この図1にも示されているように、本実施形態のVリブドベルトは、ベルト内周面側から外周面側に向かって、圧縮ゴム層10、接着ゴム層20、カバーゴム層30の3層の積層構造が形成されてベルト本体部1が形成されている。
そして、前記心線40は、このベルト本体部1を構成する接着ゴム層20に埋設されている。
この図1は、Vリブドベルトの断面斜視図を表している。
この図1にも示されているように、本実施形態のVリブドベルトは、ベルト内周面側から外周面側に向かって、圧縮ゴム層10、接着ゴム層20、カバーゴム層30の3層の積層構造が形成されてベルト本体部1が形成されている。
そして、前記心線40は、このベルト本体部1を構成する接着ゴム層20に埋設されている。
図1に例示のVリブドベルトにおける圧縮ゴム層10には、ベルト長手方向に連続する断面略V字状の溝11が2条形成されており、該溝11により互いに分離された3条のリブ12がベルト長手方向に延在された状態となるように形成されている。
このリブ12は、内周側ほど狭幅となるように形成されており断面形状が略等脚台形となるように形成されている。
この圧縮ゴム層10は、ゴム組成物により形成されている。
このリブ12は、内周側ほど狭幅となるように形成されており断面形状が略等脚台形となるように形成されている。
この圧縮ゴム層10は、ゴム組成物により形成されている。
この圧縮ゴム層10の形成には、一般的な伝動ベルトに用いられるゴム組成物を適用することができ、例えば、ベースゴム、加硫剤、加硫促進剤、架橋助剤、短繊維、無機物粒子、樹脂粒子などの補強剤などを含むゴム組成物を用いることができる。
前記ベースゴムには、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、エポキシ化天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、エチレン−α−オレフィンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレンやこれらの混合品などを用いることができる。
なかでもエチレン−α−オレフィンゴムを用いることにより、Vリブドベルトに優れた耐熱性、ならびに、耐寒性を付与させることができる。
なかでもエチレン−α−オレフィンゴムを用いることにより、Vリブドベルトに優れた耐熱性、ならびに、耐寒性を付与させることができる。
前記加硫剤としては、硫黄や有機過酸化物を用いることができ、この有機過酸化物としては、例えば、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−ブチルパーオキシ−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−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、ビス(t−ブチルパーオキシ−ジイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチル−ヘキシルカーボネートなどを用いることができる。
前記加硫促進剤としては、チアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系のものを用いることができ、チアゾール系加硫促進剤としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトチアゾリン、ジベンドチアジル・ジスルフィド、2−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩などを例示することができ、前記チウラム系加硫促進剤としては、テトラメチルチウラム・モノスルフィド、テトラメチルチウラム・ジスルフィド、テトラエチルチウラム・ジスルフィド、N,N’−ジメチル−N,N’−ジフェニルチウラム・ジスルフィドなどを例示することができ、前記スルファミド系加硫促進剤としては、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N,N’−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミドなどを例示することができる。
また、その他の加硫促進剤としてビスマレイミド、エチレンチオウレアなども用いることができる。
これらの加硫促進剤は、単独で用いてもよく、2種類以上混合して用いてもよい。
また、その他の加硫促進剤としてビスマレイミド、エチレンチオウレアなども用いることができる。
これらの加硫促進剤は、単独で用いてもよく、2種類以上混合して用いてもよい。
前記架橋助剤としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、1,2−ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、N−N’−m−フェニレンビスマレイミド、硫黄などを用いることができる。
前記短繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、綿繊維、絹繊維、麻繊維、羊毛繊維、セルロース繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、炭素繊維、ポリケトン繊維、玄武岩繊維などを用いることができる。
なかでも、この圧縮ゴム層を形成させるゴム組成物にポリアミド短繊維を10重量%以上含有させることによりミスアライメント異音の発生をいっそう抑制させ得る。
ミスアライメント異音の抑制効果の観点からは、ポリアミド短繊維の含有量がより多い方が好適ではあるが、あまり含有量を多くするとゴムの耐屈曲疲労性が悪化し早期にリブクラックを発生させるおそれがあることから、ゴム組成物におけるポリアミド短繊維の含有量は、30重量%以下であることが好ましい。
なかでも、この圧縮ゴム層を形成させるゴム組成物にポリアミド短繊維を10重量%以上含有させることによりミスアライメント異音の発生をいっそう抑制させ得る。
ミスアライメント異音の抑制効果の観点からは、ポリアミド短繊維の含有量がより多い方が好適ではあるが、あまり含有量を多くするとゴムの耐屈曲疲労性が悪化し早期にリブクラックを発生させるおそれがあることから、ゴム組成物におけるポリアミド短繊維の含有量は、30重量%以下であることが好ましい。
前記無機物粒子としては、例えば、グラファイト、二硫化モリブデン、雲母、タルク、三酸化アンチモン、二セレン化モリブデン、二硫化タングステンなどを例示でき、前記樹脂粒子としては、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、超高分子量ポリエチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋ゴム微粒子などを例示することができる。
なお、この“超高分子量ポリエチレン”との用語は、JIS K 6936−1、−2に記載されているように、JIS K 7210によるメルトフローレートを測定することができず、190℃、21.6kgの条件によりメルトマスフローレート(MFR)を測定しても0.1g/10min未満の値となるポリエチレン材料を意図して用いている。
なお、この“超高分子量ポリエチレン”との用語は、JIS K 6936−1、−2に記載されているように、JIS K 7210によるメルトフローレートを測定することができず、190℃、21.6kgの条件によりメルトマスフローレート(MFR)を測定しても0.1g/10min未満の値となるポリエチレン材料を意図して用いている。
なお、ここでは詳述しないが、前記ゴム組成物には、上記例示のものの他にカーボンブラック、可塑剤、老化防止剤、加工助剤などを適宜含有させることができる。
前記接着ゴム層20やカバーゴム層30についても、上記圧縮ゴム層の形成に用いたゴム組成物と同様のゴム組成物を用いて形成させることができる。
例えば、前記接着ゴム層20は、上記に例示のゴム組成物の内、短繊維を除いた材料で形成させることができ、前記カバーゴム層20は、クロスなどに上記に例示のゴム組成物をライニングさせたものを用いて形成させることができる。
例えば、前記接着ゴム層20は、上記に例示のゴム組成物の内、短繊維を除いた材料で形成させることができ、前記カバーゴム層20は、クロスなどに上記に例示のゴム組成物をライニングさせたものを用いて形成させることができる。
前記心線40は、Vリブドベルトにおけるベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率を、200N/%を超え350N/%未満の範囲内に調整させやすい点において、従来、心線として用いられているもののなかでも低い伸長弾性率を有するものを選択することが好ましく、ポリアミド繊維を用いることが好ましい。
また、ポリアミド繊維など低い伸長弾性率を有する繊維と、この低い伸長弾性率を有する繊維よりも伸長弾性率の高い繊維とを用いて心線を構成させることにより、Vリブドベルトにおけるベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率を上記範囲に調整することがよりいっそう容易となる。
このポリアミド繊維と組み合わせて用いる伸長弾性率の高い繊維としては、Vリブドベルトに広く用いられており所望の特性を有する繊維を容易に入手し得る点においてポリエステル繊維などが好適である。
この伸長弾性率が低い繊維と高い繊維とを併用して心線を構成させる方法については、特に限定されるものではないが、例えば、複数の伸長弾性率の低い繊維同士が撚り合わされてなる撚糸と、複数の伸長弾性率の高い繊維同士が撚り合わされてなる撚糸とを交撚りするような伸長弾性率によって統一された下撚り糸同士を交撚りする方法や、伸長弾性率が異なる複数の繊維が撚り合わされてなる撚糸を複数本撚り合わせる方法などを採用することが出来る。
このポリアミド繊維と組み合わせて用いる伸長弾性率の高い繊維としては、Vリブドベルトに広く用いられており所望の特性を有する繊維を容易に入手し得る点においてポリエステル繊維などが好適である。
この伸長弾性率が低い繊維と高い繊維とを併用して心線を構成させる方法については、特に限定されるものではないが、例えば、複数の伸長弾性率の低い繊維同士が撚り合わされてなる撚糸と、複数の伸長弾性率の高い繊維同士が撚り合わされてなる撚糸とを交撚りするような伸長弾性率によって統一された下撚り糸同士を交撚りする方法や、伸長弾性率が異なる複数の繊維が撚り合わされてなる撚糸を複数本撚り合わせる方法などを採用することが出来る。
この伸長弾性率によって統一された下撚り糸同士を交撚して、伸長弾性率の異なる繊維で心線を構成させる場合には、下撚り糸の組み合わせによって心線の伸長弾性率を調整することが容易でVリブドベルトにおけるベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率を、200N/%を超え350N/%未満の範囲内に調整することが容易となる。
一方で、伸長弾性率が異なる複数の繊維が撚り合わされてなる撚糸を複数本撚り合わせて心線を構成させる場合には、心線全体を均質な状態とすることができる。
一方で、伸長弾性率が異なる複数の繊維が撚り合わされてなる撚糸を複数本撚り合わせて心線を構成させる場合には、心線全体を均質な状態とすることができる。
また、この心線が埋設されるベルト本体がエチレン−α−オレフィンゴムを含むゴム組成物により形成されている場合には、心線をイソシアネートにプレディップして表面処理した後にクロロスルホン化ポリエチレンを溶剤で溶解させた溶液をコーティングして乾燥させてクロロスルホン化ポリエチレンを被覆して用いることが好ましい。
上記のようにベルト本体を形成するゴム組成物のベースゴムとしてエチレン−α−オレフィンゴムを用いることにより、Vリブドベルトに優れた耐熱性、ならびに、耐寒性を付与させることができる反面、エチレン−α−オレフィンゴムを含有するゴム組成物は、他の部材などへの接着性が低く、Vリブドベルトに心線のポップアウトを発生させやすくなる。
一方で上記のようなイソシアネートで表面処理された後にクロロスルホン化ポリエチレンが被覆された状態で心線を用いることにより、ポップアウトの発生を抑制させることができる。
すなわち、ベルト本体がエチレン−α−オレフィンゴムを含むゴム組成物により形成されており、心線が、イソシアネートで表面処理された後にクロロスルホン化ポリエチレンが被覆されてベルト本体に埋設されている場合には、ポップアウトが発生することを抑制しつつVリブドベルトに優れた耐熱性、耐寒性を付与させることができ、Vリブドベルトに長期信頼性を付与させうる。
上記のようにベルト本体を形成するゴム組成物のベースゴムとしてエチレン−α−オレフィンゴムを用いることにより、Vリブドベルトに優れた耐熱性、ならびに、耐寒性を付与させることができる反面、エチレン−α−オレフィンゴムを含有するゴム組成物は、他の部材などへの接着性が低く、Vリブドベルトに心線のポップアウトを発生させやすくなる。
一方で上記のようなイソシアネートで表面処理された後にクロロスルホン化ポリエチレンが被覆された状態で心線を用いることにより、ポップアウトの発生を抑制させることができる。
すなわち、ベルト本体がエチレン−α−オレフィンゴムを含むゴム組成物により形成されており、心線が、イソシアネートで表面処理された後にクロロスルホン化ポリエチレンが被覆されてベルト本体に埋設されている場合には、ポップアウトが発生することを抑制しつつVリブドベルトに優れた耐熱性、耐寒性を付与させることができ、Vリブドベルトに長期信頼性を付与させうる。
したがって、本実施形態のVリブドベルトは、特に、ベルト本体がエチレン−α−オレフィンゴムを含むゴム組成物により形成されており、心線が、イソシアネートで表面処理された後にクロロスルホン化ポリエチレンが被覆されてベルト本体に埋設されているVリブドベルトは、自動車用途などに好適なものであると言える。
すなわち、自動車の補機の駆動に用いられ、しかも、オートテンショナーを用いることなく固定された軸間に掛け渡されて用いられる場合においては、本発明の効果をより顕著に発揮させ得る。
すなわち、自動車の補機の駆動に用いられ、しかも、オートテンショナーを用いることなく固定された軸間に掛け渡されて用いられる場合においては、本発明の効果をより顕著に発揮させ得る。
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
表1に示すように、ベースゴムがエチレン−α−オレフィンゴム(エチレンプロピレンジエンゴム:EPDM)であり、ポリアミド短繊維が20重量%含有されているゴム組成物により形成され内部に心線が埋設されたベルト本体を作製して実施例1のVリブドベルトを作製した。
なお、前記心線には、ポリアミド46繊維が用いられているDSM社製「Stanyl (470dtex)」を4本引き揃えて17.8回/10cmのピッチでS方向に下撚りしたものを、3本引き揃えて10.3回/10cmのピッチでZ方向に上撚りしたものを用いた。
また、心線には、イソシアネートのトルエン溶液(イソシアネート固形分16重量%)に浸漬して、245℃の温度で40秒間乾燥させる表面処理を施した後に、クロロスルホン化ポリエチレン溶液をコーティングして60℃で40秒間乾燥させてベルト本体に埋設させた。
なお、心線は、隣接する心線の間の距離(以下「巻きピッチ」ともいう)1.3mmとなるようにベルト本体に埋設させた。
また、作製したVリブドベルトの構造(寸法)は、図2に示す通りで、3.56mmのピッチでリブが6条形成されており、幅約21.4mm、厚み約4.8mm、周長1117mmである。
表1に示すように、ベースゴムがエチレン−α−オレフィンゴム(エチレンプロピレンジエンゴム:EPDM)であり、ポリアミド短繊維が20重量%含有されているゴム組成物により形成され内部に心線が埋設されたベルト本体を作製して実施例1のVリブドベルトを作製した。
なお、前記心線には、ポリアミド46繊維が用いられているDSM社製「Stanyl (470dtex)」を4本引き揃えて17.8回/10cmのピッチでS方向に下撚りしたものを、3本引き揃えて10.3回/10cmのピッチでZ方向に上撚りしたものを用いた。
また、心線には、イソシアネートのトルエン溶液(イソシアネート固形分16重量%)に浸漬して、245℃の温度で40秒間乾燥させる表面処理を施した後に、クロロスルホン化ポリエチレン溶液をコーティングして60℃で40秒間乾燥させてベルト本体に埋設させた。
なお、心線は、隣接する心線の間の距離(以下「巻きピッチ」ともいう)1.3mmとなるようにベルト本体に埋設させた。
また、作製したVリブドベルトの構造(寸法)は、図2に示す通りで、3.56mmのピッチでリブが6条形成されており、幅約21.4mm、厚み約4.8mm、周長1117mmである。
(実施例2〜5、比較例1〜5)
心線の構成ならびに巻きピッチを表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に実施例2〜5、比較例1〜5のVリブドベルトをそれぞれ作製した。
なお、比較例1のVリブドベルトにおいては、クロロスルホン化ポリエチレン溶液をコーティングする方法に代えて、クロロスルホン化ポリエチレンラテックスが用いられているレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス(RFL)処理液に浸漬して高温乾燥させる方法で心線に対する処理を実施してVリブドベルトを作製した。
心線の構成ならびに巻きピッチを表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に実施例2〜5、比較例1〜5のVリブドベルトをそれぞれ作製した。
なお、比較例1のVリブドベルトにおいては、クロロスルホン化ポリエチレン溶液をコーティングする方法に代えて、クロロスルホン化ポリエチレンラテックスが用いられているレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス(RFL)処理液に浸漬して高温乾燥させる方法で心線に対する処理を実施してVリブドベルトを作製した。
(引張り弾性率の測定)
各実施例、比較例のVリブドベルトのベルト長手方向の引張り弾性率は、社団法人自動車技術会(JASO)規格「自動車用Vリブドベルト E109−94」に準じて引張り試験を実施して求めた。
より詳しくは、温度23±2℃、相対湿度50±5%環境下で24時間以上保持した各Vリブドベルトをベルト長さ方向に400mmの長さで切断して短冊状試料を作製し、該短冊状試料を用いて引張り試験を実施してベルトの伸び(%)とその伸びを生じさせるのに要する荷重(N)との関係を調査して、伸び1%から10%の区間における測定結果を最小二乗法によって直線回帰させてその直線の傾きを求めて引張り弾性率(N/%)を求めた。
この伸びと荷重との関係については、前記短冊状試料の長さ方向略中央部分に、100mmの距離を隔てて2本の標線を記し、距離200mm隔てたチャックに前記標線間の領域がチャック間の略中央部に来るように位置させて短冊状試料を挟み、50±5mm/分の引張り速度で引張り試験を実施し、標線間距離が1mm(1%)伸長するごとにチャック間にかかる荷重を測定して求めた。
得られたVリブドベルトの引張り弾性率(N/%)をベルト幅(21.4cm)で除してベルト幅1cm当たりの引張り弾性率を求めた。
結果を表2に示す。
各実施例、比較例のVリブドベルトのベルト長手方向の引張り弾性率は、社団法人自動車技術会(JASO)規格「自動車用Vリブドベルト E109−94」に準じて引張り試験を実施して求めた。
より詳しくは、温度23±2℃、相対湿度50±5%環境下で24時間以上保持した各Vリブドベルトをベルト長さ方向に400mmの長さで切断して短冊状試料を作製し、該短冊状試料を用いて引張り試験を実施してベルトの伸び(%)とその伸びを生じさせるのに要する荷重(N)との関係を調査して、伸び1%から10%の区間における測定結果を最小二乗法によって直線回帰させてその直線の傾きを求めて引張り弾性率(N/%)を求めた。
この伸びと荷重との関係については、前記短冊状試料の長さ方向略中央部分に、100mmの距離を隔てて2本の標線を記し、距離200mm隔てたチャックに前記標線間の領域がチャック間の略中央部に来るように位置させて短冊状試料を挟み、50±5mm/分の引張り速度で引張り試験を実施し、標線間距離が1mm(1%)伸長するごとにチャック間にかかる荷重を測定して求めた。
得られたVリブドベルトの引張り弾性率(N/%)をベルト幅(21.4cm)で除してベルト幅1cm当たりの引張り弾性率を求めた。
結果を表2に示す。
(ミスアライメント異音)
ミスアライメント異音評価の方法は、図3に示すように各実施例、比較例のVリブドベルトを内面側(圧縮ゴム層側)と背面側(帆布側)とに合計4個のプーリーを当接させて架け渡して実施した。
ミスアライメント異音評価の方法は、図3に示すように各実施例、比較例のVリブドベルトを内面側(圧縮ゴム層側)と背面側(帆布側)とに合計4個のプーリーを当接させて架け渡して実施した。
すなわち、ベルト内周面と当接されるプーリーとして、直径80mmの駆動プーリー(図中“Pd”)と、ベルトにテンションを付与すべく荷重が掛けられた直径60mmテンションプーリー(図中“Pt”)、注水を実施させるための直径130mmの樹脂製プーリー(図中“Pr”)、ならびに、ベルト外周面と当接される直径80mmのアイドラープーリー(図中“Pi”)を用いて実施した。
なお、前記樹脂製プーリー(Pr)には、3.5度のミスアライメント(ずれ角度)を設けた状態とし、前記テンションプーリーには、デッドウェイト(DW)方式にて300Nの張力を負荷し、前記駆動プーリーを750rpmの速度で回転させて実施した。
このミスアライメント異音の評価は、雰囲気温度5度で実施し、まず、上記条件にてVリブドベルトを駆動させ、次いで、樹脂製プーリー(Pr)に霧吹きで注水を実施し、当該樹脂製プーリー(Pr)の表面が乾き切るまでの約3分の間に、異音(“キュルキュル”といった甲高い音)が発生するかどうかを評価した。
評価は、異音が全く発生しなかった場合を“○”、微かに異音が発生した場合を“△”、小さな音で異音が発生した場合を“×”、大きな音で異音が発生した場合を“××”として判定した。
結果を表2に併せて示す。
このミスアライメント異音の評価は、雰囲気温度5度で実施し、まず、上記条件にてVリブドベルトを駆動させ、次いで、樹脂製プーリー(Pr)に霧吹きで注水を実施し、当該樹脂製プーリー(Pr)の表面が乾き切るまでの約3分の間に、異音(“キュルキュル”といった甲高い音)が発生するかどうかを評価した。
評価は、異音が全く発生しなかった場合を“○”、微かに異音が発生した場合を“△”、小さな音で異音が発生した場合を“×”、大きな音で異音が発生した場合を“××”として判定した。
結果を表2に併せて示す。
(ベルト装着作業性評価)
平行に配した二本の軸に直径120mmのプーリーをそれぞれ装着し、該プーリーにVリブドベルトを巻き掛けて軸間にVリブドベルトを掛け渡した状態で軸間を離間させ、Vリブドベルトにかかる張力が588Nとなる位置で軸を固定した。
次いで、その状態でVリブドベルトを取り外し、上記の位置に軸を固定した状態で、手作業にてVリブドベルトを軸間に掛け渡すことが出来るかどうか評価した。
評価は、Vリブドベルトの装着が容易で作業性に優れている場合を“◎”、やや硬さを感じるものの問題なく作業できる場合を“○”、軸間に掛け渡すことが出来なかった場合を“×”として判定した。
結果を表2に併せて示す。
平行に配した二本の軸に直径120mmのプーリーをそれぞれ装着し、該プーリーにVリブドベルトを巻き掛けて軸間にVリブドベルトを掛け渡した状態で軸間を離間させ、Vリブドベルトにかかる張力が588Nとなる位置で軸を固定した。
次いで、その状態でVリブドベルトを取り外し、上記の位置に軸を固定した状態で、手作業にてVリブドベルトを軸間に掛け渡すことが出来るかどうか評価した。
評価は、Vリブドベルトの装着が容易で作業性に優れている場合を“◎”、やや硬さを感じるものの問題なく作業できる場合を“○”、軸間に掛け渡すことが出来なかった場合を“×”として判定した。
結果を表2に併せて示す。
この表2に示されている結果からも、本発明のVリブドベルトは、スナップオン可能なエラスチックベルトとして優れた作業性を有しており、しかも、ミスアライメント異音の発生が十分抑制されていることがわかる。
1:ベルト本体、10:圧縮ゴム層、11:溝、12:リブ、20:接着ゴム層、30:カバーゴム層、40:心線
Claims (9)
- ゴム組成物によって形成されたベルト本体を有し、ベルト長手方向に延在する心線が前記ベルト本体に埋設されているVリブドベルトであって、
ベルト幅1cm当たりのベルト長手方向の引張り弾性率が、200N/%を超え350N/%未満の範囲の内のいずれかであることを特徴とするVリブドベルト。 - 前記心線には、ポリアミド繊維が用いられている請求項1記載のVリブドベルト。
- 前記心線が、伸長弾性率の異なる繊維により構成されている請求項1または2記載のVリブドベルト。
- 前記心線が、前記ポリアミド繊維と、該ポリアミド繊維よりも伸長弾性率の高い繊維とで構成されている請求項3記載のVリブドベルト。
- ポリアミド繊維よりも伸長弾性率の高い繊維がポリエステル繊維である請求項4記載のVリブドベルト。
- 前記心線は、伸長弾性率が等しい複数の繊維が撚り合わされてなる撚糸と、該撚糸に用いられている繊維よりも伸長弾性率の高い繊維が複数撚り合わされてなる撚糸とが交撚りされて形成されている請求項3乃至5のいずれか1項に記載のVリブドベルト。
- 前記心線は、伸長弾性率が異なる複数の繊維が撚り合わされてなる撚糸が複数撚り合わされて形成されている請求項3乃至5のいずれか1項に記載のVリブドベルト。
- 前記ベルト本体がエチレン−α−オレフィンゴムを含むゴム組成物により形成されており、前記心線が、イソシアネートで表面処理された後にクロロスルホン化ポリエチレンが被覆されて前記ベルト本体に埋設されている請求項1乃至7のいずれか1項に記載のVリブドベルト。
- 自動車の補機の駆動に用いられ、しかも、オートテンショナーを用いることなく固定された軸間に掛け渡されて用いられる請求項1乃至8のいずれか1項に記載のVリブドベルト。
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