JP4966824B2

JP4966824B2 - 摩擦伝動ベルト

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Publication number: JP4966824B2
Application number: JP2007288640A
Authority: JP
Inventors: 尚松田; 伸治 ▲高▼橋
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-11-06
Also published as: JP2009115199A

Description

本発明は、ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれる摩擦伝動ベルトに関する。

ＶベルトやＶリブドベルトのようにベルト本体のプーリ接触部分がゴム組成物で形成された摩擦伝動ベルトが自動車補機駆動用途等で広く用いられている。そして、かかるプーリ接触部分を構成するゴム組成物にカーボンブラックを配合することは周知技術である。

特許文献１には、ゴム１００質量部に対してカーボンブラックが５０〜１００質量部配合されているゴム組成物により伝動面が形成された伝動ベルトであって、ベースゴムにエチレン−α−オレフィン共重合ゴムが用いられ、カーボンブラックに、窒素吸着比表面積４５〜８０ｍ^２／ｇ且つＤＢＰ吸油量１２０ｃｍ^３／１００ｇ以上の高ストラクチャーカーボンがゴム１００質量部に対して２０質量部以上含まれているものが開示されている。

ところで、自動車補機駆動のベルト伝動システムにおいて、ベルトが被水したときなどにスティックスリップと呼ばれる現象が起こり、ベルトとプーリとの間のスリップによるスリップ音が発生することが知られている。かかるスリップ音は、騒音原因となるため、種々の対策が検討されている。

例えば、特許文献２には、無機充填材を含有するゴム組成物によって伝動面が形成された伝動ベルトであって、無機充填材には、水酸基または水分子を有する親水性無機物あるいは水と反応して親水性無機物となる親水性無機物前駆体が用いられてなる親水性無機充填材が用いられ、ゴム組成物には、ゴム１００重量部に対して親水性無機充填材が５重量部以上含有されているものが開示されている。

特許文献３には、ベルト構成ゴム部の少なくとも一部に短繊維が混入された伝動ベルトであって、ゴムとしてヨウ素価が３以上４０未満のエチレン−プロピレン−ジエン系ゴムを用い、短繊維としてナイロン短繊維単独を用いると共に、その配合量をゴム１００質量部に対して２０〜５０質量部に設定したものが開示されている。

特許文献４には、プーリ接触部である圧縮ゴム層が、ゴム１００質量部に対してナイロン樹脂パウダーを３〜２５質量部配合したゴム組成物で構成されたＶリブドベルトが開示されている。

特許文献５には、プーリ接触部である圧縮ゴム層が、ゴム１００質量部に対して１〜１５質量部の多孔質アクリル短繊維を配合したゴム組成物で構成されたＶリブドベルトが開示されている。

特許文献６には、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して短繊維の総添加量を１０〜４０質量部、短繊維としてアラミド繊維を短繊維の総添加量の３５〜１００質量％含有させ、そしてカーボンブラックを２５〜５５質量部添加したゴム組成物で圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトが開示されている。

特許文献７には、プーリ接触部である圧縮ゴム層が、ゴム１００質量部に対して、繊維長０．１〜１．０ｍｍ、水分率６〜２０％の極短繊維を１〜１５質量部配合したゴム組成物で構成されたＶリブドベルトが開示されている。

特許文献８には、Ｖリブドベルトの少なくとも各リブ部に、綿短繊維と、各リブ部を構成する主体ゴムの弾性率及び綿短繊維の弾性率の中間の弾性率を有するナイロン短繊維と、亜鉛粉末とを含有させることが開示されている。

特許文献９には、圧縮ゴム層にパラ系アラミド短繊維が含有されていると共にパラ系アラミド短繊維がリブの側面から突出しており、パラ系アラミド短繊維の突出部がフィブリル化しているＶリブドベルトが開示されている。

特許文献１０には、圧縮ゴム層に綿短繊維及びパラ系アラミド短繊維を含有するとともにリブ側面から突出させ、さらに突出したパラ系アラミド短繊維がフィブリル化しており、さらに綿短繊維とパラ系アラミド短繊維の含有量を圧縮ゴム層のゴム１００重量部に対して綿短繊維を１０〜４０重量部、パラ系アラミド短繊維を５〜１０重量部含有したＶリブドベルトが開示されている。

特許文献１１には、圧縮ゴム層を形成するＶ形リブ中に埋設した短繊維の少なくとも一部がゴム１００重量部に対し、５〜２０重量部のパラ系アラミド繊維であって、Ｖ形リブの側面より突出するパラ系アラミド短繊維がフィブリル化したＶリブドベルトが開示されている。
特開２００６−２６６３５６号公報特開２００７−１２０５２６号公報特開２００４−２５７４５９号公報特開２００４−２３２７４３号公報特開２００４−１７６９０４号公報特開２００４−１５０５２４号公報特開２００４−１２５０１２号公報特開２００３−２０２０５５号公報特開２００１−２５４７８２号公報特開２００１−１６５２４４号公報特開平７−１５１１９１号公報

本発明の目的は、被水した摩擦伝動ベルトのベルト走行時におけるスリップ音を抑制することである。

本発明の摩擦伝動ベルトは、ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれるものであって、
上記プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して、１０〜５０質量部の粒径が０．００１〜２０μｍである炭酸カルシウムと、１〜３０質量部のＪＩＳＫ６２１７−４におけるＡ法に準じて測定されるＤＢＰ吸油量が３００ｃｍ³／１００ｇ以上である導電性カーボンブラックと、１〜１２０質量部のＦＥＦカーボンブラックと、が配合されていることを特徴とする。

本発明によれば、プーリ接触部分を形成するゴム組成物が、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して１０〜５０質量部の炭酸カルシウムと、ＤＢＰ吸油量が３００ｃｍ^３／１００ｇ以上であるカーボンブラックと、が配合されているので、それらの相互作用により被水した場合でもベルト走行時におけるスリップ音の発生が抑制される。

以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るＶリブドベルトＢ（摩擦伝動ベルト）を示す。このＶリブドベルトＢは、例えば、自動車補機駆動用途に好適に用いられるものであり、ベルト周長７００〜３０００ｍｍ、ベルト幅１０〜３６ｍｍ、及びベルト厚さ４．０〜５．０ｍｍに形成されている。

このＶリブドベルトＢは、ベルト外周側の接着ゴム層１１とベルト内周側の圧縮ゴム層１２との二重層に構成されたＶリブドベルト本体１０を備えており、そのＶリブドベルト本体１０のベルト外周側表面に補強布１７が貼設されている。また、接着ゴム層１１には、ベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように設けられた心線１６が埋設されている。

接着ゴム層１１は、断面横長矩形の帯状に構成され、例えば、厚さ１．０〜２．５ｍｍに形成されている。接着ゴム層１１は、ベースゴムに種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。接着ゴム層１１を構成するゴム組成物のベースゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等が挙げられる。これらのうち、環境に対する配慮や耐摩耗性、耐クラック性などの性能の観点から、エチレン−α−オレフィンエラストマーが好ましい。配合剤としては、例えば、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、カーボンブラックなどの補強材、充填材等が挙げられる。なお、接着ゴム層１１を形成するゴム組成物は、ベースゴムに配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたものである。

圧縮ゴム層１２は、プーリ接触部分を構成する複数のＶリブ１３がベルト内周側に垂下するように設けられている。これらの複数のＶリブ１３は、各々がベルト長さ方向に延びる断面略逆三角形の突条に形成されていると共に、ベルト幅方向に並設されている。各Ｖリブ１３は、例えば、リブ高さが２．０〜３．０ｍｍ、基端間の幅が１．０〜３．６ｍｍに形成されている。また、リブ数は、例えば、３〜６個である（図１では、リブ数が６）。

圧縮ゴム層１２は、ベースゴムであるエチレン−α−オレフィンエラストマーに種々の配合剤が配合されたゴム組成物で形成されている。圧縮ゴム層１２を構成するベースゴムのエチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。配合剤としては、例えば、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、炭酸カルシウムやカーボンブラックなどの補強材、充填材、超高分子量ポリエチレン粒子（重量平均分子量１００万以上）、短繊維１４等が挙げられる。なお、圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物は、ベースゴムに配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物を加熱及び加圧して架橋剤により架橋させたものである。

圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物にはカーボンブラックが配合されており、また、そのカーボンブラックには、ＪＩＳＫ６２１７−４におけるＡ法に準じて測定されるＤＢＰ吸油量が３００ｃｍ^３／１００ｇ以上であるカーボンブラックが含まれている。さらに、カーボンブラックには、ＦＥＦカーボンブラックが含まれていることが好ましい。

カーボンブラックは、ベースゴム１００質量部に対する全含有量が１〜１２０質量部であることが好ましく、２０〜９０質量部であることがより好ましい。

また、ＤＢＰ吸油量が３００ｃｍ^３／１００ｇ以上であるカーボンブラックは、一次粒子径が１５〜８０ｎｍであることが好ましく、２０〜５０ｎｍであることがより好ましく、また、ＢＥＴ比表面積が４００ｍ^２／ｇ以上であることが好ましく、６００ｍ^２／ｇ以上であることがより好ましい。ＤＢＰ吸油量が３００ｃｍ^３／１００ｇ以上であるカーボンブラックは、ベルトの帯電を防止する観点から、導電性カーボンブラックであることが好ましい。ＤＢＰ吸油量が３００ｃｍ^３／１００ｇ以上であるカーボンブラックは、ベースゴム１００質量部に対する全含有量が１〜５０質量部であることが好ましく、１〜３０質量部であることがより好ましい。

ＦＥＦカーボンブラックは、ベースゴム１００質量部に対する全含有量が１〜１２０質量部であることが好ましく、２０〜９０質量部であることがより好ましい。

カーボンブラックには、その他に、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ−３３９、ＨＡＦ、Ｎ−３５１、ＭＡＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ−２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラック等が含まれていてもよい。

圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物には炭酸カルシウムが配合されている。炭酸カルシウムは、粒径が０．００１〜２０μｍであることが好ましく、０．００１〜１０μｍであることがより好ましく、また、比表面積が０．１〜３０ｍ^２／ｇであることが好ましく、１〜３０ｍ^２／ｇであることがより好ましく、さらに、ＤＯＰ吸収量が１０〜１００ｍｌ／１００ｇであることが好ましく、１０〜８０ｍｌ／１００ｇであることがより好ましく、また、ｐＨが７．５〜９．８であることが好ましく、８．０〜９．５であることがより好ましい。炭酸カルシウムは、ベースゴム１００質量部に対する含有量が１０〜５０質量部であり、１０〜３０質量部であることがより好ましい。

このように、本実施形態に係るＶリブドベルトＢでは、プーリ接触部分であるＶリブ１３を含む圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物が、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して１０〜５０質量部の炭酸カルシウムと、ＤＢＰ吸油量が３００ｃｍ^３／１００ｇ以上であるカーボンブラックと、が配合されているので、それらの相互作用により被水した場合でもベルト走行時におけるスリップ音の発生が抑制される。

圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物に配合される短繊維１４は、ベルト幅方向に配向するように設けられている。短繊維１４のうち一部分は、プーリ接触表面、つまり、Ｖリブ１３表面に露出している。Ｖリブ１３表面に露出した短繊維１４は、Ｖリブ１３表面から突出していてもよい。

短繊維１４としては、例えば、ナイロン短繊維、ビニロン短繊維、綿短繊維、ポリエステル短繊維、アラミド短繊維等が挙げられる。なお、短繊維１４は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。

短繊維１４は、ベースゴム１００質量部に対する含有量が１〜３０質量部であることが好ましい。短繊維１４は、例えば、長さが０．２〜５．０ｍｍであり、３．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。短繊維１４は、例えば、繊維径が１０〜５０μｍである。なお、短繊維１４は、例えば、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（以下「ＲＦＬ水溶液」という）等に浸漬した後に加熱する接着処理が施された長繊維を長さ方向に沿って所定長に切断して製造される。

なお、圧縮ゴム層１２は、短繊維１４を含まない構成であってもよく、また、Ｖリブ１３表面に短繊維が植毛等されて付着した構成であってもよい。

接着ゴム層１１と圧縮ゴム層１２とは、別々のゴム組成物で形成されていても、また、全く同じゴム組成物で形成されていてもいずれでもよい。

補強布１７は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の糸で形成された平織、綾織、朱子織等に製織した織布１７’で構成されている。補強布１７は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理及び／又はＶリブドベルト本体１０側となる表面にゴム糊をコーティングして乾燥させる接着処理が施されている。なお、補強布１７の代わりにベルト外周側表面部分がゴム組成物で構成されていてもよい。また、補強布１７は、編物で構成されていてもよい。さらに、補強布１７を設けずに、ベルト背面が露出したゴム組成物で構成されていてもよい。

心線１６は、ポリエステル繊維（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ）、アラミド繊維、ビニロン繊維等の撚り糸１６’で構成されている。心線１６は、Ｖリブドベルト本体１０に対する接着性を付与するために、成形加工前にＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理が施されている。

次に、上記ＶリブドベルトＢの製造方法を、図２に基づいて説明する。

ＶリブドベルトＢの製造では、外周に、ベルト背面を所定形状に形成する成形面を有する内金型と、内周に、ベルト内側を所定形状に形成する成形面を有するゴムスリーブとが用いられる。

まず、内金型の外周を補強布１７となる織布１７’で被覆した後、その上に、接着ゴム層１１の外側部分１１ｂを形成するための未架橋ゴムシート１１ｂ’を巻き付ける。

次いで、その上に、心線１６となる撚り糸１６’を螺旋状に巻き付けた後、その上に、接着ゴム層１１の内側部分１１ａを形成するための未架橋ゴムシート１１ａ’を巻き付け、さらにその上に、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’を巻き付ける。このとき、圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシート１２’として、巻付方向に直交する方向に配向した短繊維１４が配合されたものを用いる。この未架橋ゴムシート１２’は、ベースゴム１００質量部に対して短繊維１４が３０質量部以下配合され、その短繊維１４のうちビニロン短繊維がベースゴム１００質量部に対して１質量部以上配合されたものである。

しかる後、内金型上の成形体にゴムスリーブを被せてそれを成形釜にセットし、内金型を高熱の水蒸気などにより加熱すると共に、高圧をかけてゴムスリーブを半径方向内方に押圧する。このとき、ベースゴムが流動すると共に架橋反応が進行し、加えて、撚り糸１６’及び織布１７’のゴムへの接着反応も進行する。そして、これによって、筒状のベルトスラブ（ベルト本体前駆体）が成形される。

そして、内金型からベルトスラブを取り外し、それを長さ方向に数個に分割した後、それぞれの外周を研磨切削してＶリブ１３、つまり、プーリ接触部分を形成する。このとき、プーリ接触表面に露出する短繊維１４は、プーリ接触表面、つまり、Ｖリブ１３表面から突出した形態となっていてもよい。

最後に、分割されて外周にＶリブ１３が形成されたベルトスラブを所定幅に幅切りし、それぞれの表裏を裏返すことによりＶリブドベルトＢが得られる。

次に、上記ＶリブドベルトＢを用いた自動車のエンジンルームに設けられる補機駆動ベルト伝動装置３０について説明する。

図３は、その補機駆動ベルト伝動装置３０のプーリレイアウトを示す。この補機駆動ベルト伝動装置３０は、４つのリブプーリ及び２つのフラットプーリの６つのプーリに巻き掛けられたサーペンタインドライブ方式のものである。

この補機駆動ベルト伝動装置３０のレイアウトは、最上位置のパワーステアリングプーリ３１、そのパワーステアリングプーリ３１の下方に配置されたＡＣジェネレータプーリ３２、パワーステアリングプーリ３１の左下方に配置された平プーリのテンショナプーリ３３と、そのテンショナプーリ３３の下方に配置された平プーリのウォーターポンププーリ３４と、テンショナプーリ３３の左下方に配置されたクランクシャフトプーリ３５と、そのクランクシャフトプーリ３５の右下方に配置されたエアコンプーリ３６とにより構成されている。これらのうち、平プーリであるテンショナプーリ３３及びウォーターポンププーリ３４以外は全てリブプーリである。そして、ＶリブドベルトＢは、Ｖリブ１３側が接触するようにパワーステアリングプーリ３１に巻き掛けられ、次いで、ベルト背面が接触するようにテンショナプーリ３３に巻き掛けられた後、Ｖリブ１３側が接触するようにクランクシャフトプーリ３５及びエアコンプーリ３６に順に巻き掛けられ、さらに、ベルト背面が接触するようにウォーターポンププーリ３４に巻き掛けられ、そして、Ｖリブ１３側が接触するようにＡＣジェネレータプーリ３２に巻き掛けられ、最後にパワーステアリングプーリ３１に戻るように設けられている。

以上のような構成の補機駆動ベルト伝動装置３０では、上記ＶリブドベルトＢを用いているので、被水した場合でもベルト走行時におけるスリップ音の発生が抑制される。しかも、プーリ材質がアルミニウムであっても、また、亜鉛メッキを施した鉄であっても、その効果が奏される。

なお、本実施形態では、ＶリブドベルトＢとしたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト本体のプーリ接触部分がゴム組成物で形成された摩擦伝動ベルトであれば、図４（ａ）に示すＶベルトであっても、図４（ｂ）に示す平ベルトであっても、図４（ｃ）に示す背面側にもリブ部を有するダブルＶリブドベルトであってもよい。

また、本実施形態では、圧縮ゴム層１２全体を単一のゴム組成物で形成したが、特にこれに限定されるものではなく、Ｖリブ１３表面の少なくともプーリ接触部分が上記ゴム組成物で形成されていればよい。

また、本実施形態では、４つのリブプーリを有する補機駆動ベルト伝動装置３０としたが、一対のリブプーリを含む３つ以上であれば特にこれに限定されるものではなく、さらに多くのリブプーリを有するものであってもよい。

（試験評価用ベルト）
以下の実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれのＶリブドベルトを作製した。各構成については表１及び２にも示す。

＜実施例１＞
ベースゴムをエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）（ＪＳＲ社製商品名：ＥＰ２４）とし、そのベースゴム１００質量部に対して、ステアリン酸（新日本理化社製商品名：ステアリン酸５０Ｓ）０．２５質量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製商品名：酸化亜鉛３種）５質量部、老化防止剤（大内新興化学社製商品名：ノクラック２２４）２．５質量部、ＦＥＦカーボンブラック（東海カーボン社製商品名：シーストＳＯ、ＤＢＰ吸油量１１５ｃｍ^３／１００ｇ）５０質量部、導電性カーボンブラック（ライオン社製商品名：ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ、ＤＢＰ吸油量３６０ｃｍ^３／１００ｇ）、炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製商品名：ＭＳＫ−Ａ）１０質量部、プロセスオイル（日本サン石油社製商品名：サンパー２２８０）１０質量部、架橋剤（日本油脂社製商品名：パークミルＤ）４質量部、及びナイロン短繊維（旭化成社製商品名：ナイロン６，６タイプＴ−５繊維長１ｍｍ）１０質量部を配合して密閉式混練機で混練したものをオープンロールで圧延したシート状の未架橋ゴム組成物から圧縮ゴム層を形成したＶリブドベルトを作製し、これを実施例１とした。ＦＥＦカーボンブラック及び導電性カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳＫ６２１７−４におけるＡ法に準じて測定されるものである。

なお、接着ゴム層をＥＰＤＭのゴム組成物、及び心線をポリエステル繊維（ＰＥＴ）製の撚り糸をＲＦＬ処理したものでそれぞれ構成し、補強布を用いず、ベルト周長を１２１０ｍｍ、ベルト幅を２１．４ｍｍ及びベルト厚さを４．３ｍｍとし、そして、リブ数を６個とした。

＜実施例２＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム１００質量部に対して２０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例２とした。

＜実施例３＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム１００質量部に対して３０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例３とした。

＜実施例４＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム１００質量部に対して４０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例４とした。

＜実施例５＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム１００質量部に対して５０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを実施例５とした。

＜比較例１＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のＦＥＦカーボンブラックの配合量をベースゴム１００質量部に対して６０質量部とし、且つ導電性カーボンブラック及び炭酸カルシウムを配合していないことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例１とした。

＜比較例２＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム１００質量部に対して５質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例２とした。

＜比較例３＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物の炭酸カルシウムの配合量をベースゴム１００質量部に対して６０質量部としたことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例３とした。

＜比較例４＞
圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴム組成物のＦＥＦカーボンブラックの配合量をベースゴム１００質量部に対して６０質量部とし、且つ導電性カーボンブラックを配合していないことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを作製し、これを比較例４とした。

（試験評価方法）
＜ゴム硬度試験＞
実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれについて、圧縮ゴム層を形成するシート状の未架橋ゴム組成物を電熱プレス機により成形加工することによりゴムシートを作製し、ＪＩＳＫ６２５３に準じて、そのゴムシートを用いてデュロメータータイプＡによりゴム硬度を測定した。

＜引張試験＞
実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれについて、圧縮ゴム層を形成するシート状の未架橋ゴム組成物を電熱プレス機により成形加工することによりゴムシートを作製し、ＪＩＳＫ６２５３に準じて、そのゴムシートからダンベル状３号形を打ち抜いて、それを試験片として引張試験を行い、引張強さと切断時伸びを測定した。なお、ダンベル状３号形の打ち抜きは、長さ方向が短繊維の配向方向と垂直になるように行った。

＜耐熱屈曲試験＞
図５は、耐熱屈曲試験用ベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。

この耐熱屈曲試験用ベルト走行試験機５０は、上下及び左右に長方形配置に設けられた、各々、プーリ径５０ｍｍの４つの従動リブプーリ５１と、上下及び左右の正方配置に設けられた、各々、プーリ径５０ｍｍの４つの従動平プーリ５２と、プーリ径６０ｍｍの駆動リブプーリ５３と、を備えている。上側の２つの従動平プーリ５２は、長方形配置された４つ従動リブプーリ５１で囲われた領域における上側及び下側の従動リブプーリ５１の上下方向の中間位置に設けられ、上側の２つの従動平プーリ５２は、下側の従動リブプーリ５１の下方に設けられている。駆動リブプーリ５３は、従動リブプーリ５１及び従動平プーリ５２の左右方向の中間位置における下側の従動平プーリ５２の下方に設けられている。従動リブプーリ５１及び従動平プーリ５２はいずれも回転負荷が付与されていない。

実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、従動リブプーリ５１に圧縮ゴム層のＶリブが接触し、また、従動平プーリ５２に補強布が接触するように、従動リブプーリ５１及び従動平プーリ５２に交互に巻き掛けた後、圧縮ゴム層のＶリブが接触するように駆動リブプーリ５３に巻き掛けた後、８００Ｎのベルト張力が負荷されるように駆動リブプーリ５３に下方に荷重を負荷し、そして、駆動リブプーリ５３を３３００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。このとき、雰囲気温度を１００℃まで上昇させて、その状態を５０時間保持した後、１０５℃まで昇温して、その状態を５０時間保持するといった、５℃刻みで昇温して、その温度を５０時間保持する操作を雰囲気温度が１３０℃になるまで繰り返し、雰囲気温度が１３０℃に達した３００時間以降は１３０℃を保持する温度制御を行った。

定期的にベルト走行を停止して、目視にてＶリブドベルトＢを検査し、クラックが発生するまでのベルト走行時間を耐熱屈曲走行寿命として記録し、比較例１の耐熱屈曲走行寿命を１００として相対値を算出した。

＜電気抵抗試験＞
図６は、電気抵抗測定装置６０を示す。

この電気抵抗測定装置６０は、基台６１上に設けられた、各々、真鍮製ベース６２が取り付けられた一対の端子６３を備え、その一対の端子６３のそれぞれが電気抵抗計６４に電気的に接続されている。また、一対の端子６３に取り付けられた真鍮製ベース６２間の間隔は１００ｍｍである。さらに、各真鍮製ベース６２に対応して１ｋｇの錘６５が備え付けられている。

実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、一対の真鍮製ベース６２間に掛け渡し、それぞれ錘６５で真鍮製ベース６２に挟み込んだ状態で端子６３間に５００Ｖの電圧をかけて電気抵抗の測定を行った。また、図５に示す耐熱屈曲試験用ベルト走行試験機５０を用いて雰囲気温度１３０℃として１２０時間ベルト走行させた後、同様に電気抵抗の測定を行った。

＜耐摩耗性試験＞
図７は、耐摩耗性試験用ベルト走行試験機７０のプーリレイアウトを示す。

この耐摩耗性試験用ベルト走行試験機７０は、左右に設けられた、各々、プーリ径６０ｍｍの駆動リブプーリ７１及び従動リブプーリ７２を備えている。従動リブプーリ７２には３．８ｋＷの回転負荷が付与されている。

実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、質量を測定した後、圧縮ゴム層のＶリブが接触するように駆動リブプーリ７１及び従動リブプーリ７２に巻き掛けた後、１１７７Ｎのベルト張力が負荷されるように駆動リブプーリ７１に側方にデッドウエイトを負荷し、そして、駆動リブプーリ７１を３５００ｒｐｍの回転数で回転させて２４時間ベルト走行させ、ベルト走行後に再度質量を測定した。

ベルト走行前後の質量減量をベルト走行前の質量で除して摩耗率を算出し、比較例１の摩耗率を１００として相対値を耐摩耗性として算出した。

＜注水騒音試験＞
図８は、注水騒音試験用ベルト走行試験機８０のプーリレイアウトを示す。

この注水騒音試験用ベルト走行試験機８０は、発電機に取り付けられたプーリ径６０ｍｍの第１従動リブプーリ８１と、その右斜め下方に設けられたプーリ径７５ｍｍの第２従動リブプーリ８２と、第１従動リブプーリ８１の左斜め下方で且つ第２従動リブプーリ８２の左斜め上方に設けられたプーリ径７５ｍｍの従動平プーリ８３と、第２従動リブプーリ８２の左側方で且つ従動平プーリ８３の左斜め下方に設けられたプーリ径１４０ｍｍの駆動リブプーリ８４と、を備えている。第２従動リブプーリ８２及び従動平プーリ８３はいずれも回転負荷が付与されていない。

実施例１〜５及び比較例１〜４のそれぞれのＶリブドベルトＢについて、第１及び第２従動リブプーリ８１，８２、並びに駆動リブプーリ８４に圧縮ゴム層のＶリブが接触し、また、従動平プーリ８３に補強布が接触するように巻き掛けた後、４９．０Ｎ／１リブのベルト張力が負荷されるように試験機の設定を行い、そして、駆動リブプーリ８４を８００ｒｐｍの回転数で回転させてベルト走行させた。このとき、第１従動リブプーリ８１には発電機で６０Ａの発電がなされるように回転負荷を付与した。

第１従動リブプーリ８１の右下側の送り出し直後位置において騒音計を用いて騒音測定を行った。続いて、一旦ベルト走行を停止し、駆動リブプーリ８４の右側の巻き掛かり直前位置でＶリブドベルトＢに５００ｍｌの水をかけた後、再びベルト走行させ、同様に騒音計を用いて騒音測定を行った。

水をかけた前後における音の大きさの差が１ｄＢ以下又は１ｄＢを越えてもそれが１秒以内である場合を「異常音発生無し」と評価し、音の大きさの差が１ｄＢを越え且つ１秒間を越えて継続する場合を「異常音発生有り」と評価した。

（試験評価結果）
表３及び４は試験評価結果を示す。

これらの結果によれば、実施例１〜５は、高耐熱屈曲性、低電気抵抗性、及び低摩耗性のいずれをも備えると共に、被水時におけるスリップ音の発生もが抑えられることが分かる。一方、比較例１及び２は、被水時におけるスリップ音の発生が有り、比較例３は、被水時におけるスリップ音の発生は抑えられるものの、耐摩耗性が低く、比較例４は、被水時におけるスリップ音の発生は抑えられるものの、電気抵抗が高いことが分かる。

本発明は、ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれる摩擦伝動ベルトについて有用である。

Ｖリブドベルトの斜視図である。Ｖリブドベルトの製造方法を示す説明図である。補機駆動用ベルト伝動装置のプーリのレイアウト図である。（ａ）〜（ｃ）はその他の実施形態のベルト断面図である。耐熱屈曲試験用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。電気抵抗測定装置を示す模式図である。耐摩耗性試験用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。注水騒音試験用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。

符号の説明

ＢＶリブドベルト（摩擦伝動ベルト）
１０Ｖリブドベルト本体
１３Ｖリブ（プーリ接触部分）

Claims

ベルト本体にゴム組成物で形成されたプーリ接触部分が含まれる摩擦伝動ベルトであって、
上記プーリ接触部分を形成するゴム組成物は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをベースゴムとし、そのベースゴム１００質量部に対して、１０〜５０質量部の粒径が０．００１〜２０μｍである炭酸カルシウムと、１〜３０質量部のＪＩＳＫ６２１７−４におけるＡ法に準じて測定されるＤＢＰ吸油量が３００ｃｍ³／１００ｇ以上である導電性カーボンブラックと、１〜１２０質量部のＦＥＦカーボンブラックと、が配合されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項１に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
上記ベルト本体がＶリブドベルト本体であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
請求項１又は２に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
用途が自動車補機駆動用途であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。