JPS61290255A - ゴムｖベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はゴムＶベルト、より詳細には高負荷伝動用のゴ
ムＶベルトに関する。

（従来の技術） 一般に、Ｖベルトは広範な分野で使用されているが、近
年、自動車用無段変速機に使用できるＶベルトが強く望
まれている。かかる変速機用Ｖベルトとしては金属Ｖベ
ルトが知られているが、金属Ｖベルトは潤滑油の中で使
用しなければならないが、ゴムＶベルトは、その必要が
なく、コストやメンテナンス面で有利である。

自動車用変速機は極めて高トルクの伝動能力が要求され
、例えば排気量が１０００ｃｃのエンジンの最大トルク
をゴムＶベルトで伝達する場合。

ゴムＶベルトは２０Ｋｇ／ａＪ前後の側圧力に耐えなけ
ればならない。現在、実用化されている標準的なゴムＶ
ベルトは９通常４〜５Ｋｇ／ａ＃程度の側圧条件が限界
である。これは、ゴムＶベルトが高側圧において座屈変
形し、Ｖベルトの発熱を伴い破壊されるためである。

従来、プーリ側圧に耐え屈曲し易いことが要求される高
負荷伝動用のゴムＶベルトは、ベルトの圧縮ゴム層及び
伸長ゴム層にベルト幅方向に短繊維を配列して形成され
ている。かかる繊維入ゴムは、繊維配向（列理）方向の
弾性率（縦弾性）が高く１反列理方向の弾性率（横弾性
）が低いいわゆる異方性材料となっている。

従来の標準ゴムＶベルトの伸長ゴム層及び圧縮ゴム層に
使用される繊維入ゴムの縦弾性率は、例えば粘弾性試験
による動的弾性率で示すと、１〜２　Ｘ　１０　’　ｄ
ｙｎｅｓ／ａｌ程度で、高いものでも４〜５Ｘ　１０　
ｇｄｙｎｅｓ／ｃｉである。変速機用Ｖベルトとしてゴ
ムＶベルトを考えた場合、前述゛の側圧力に耐えるため
には８　Ｘ　１０　’　ｄｙｎｅｓ／ｃｄ以上の縦弾性
率の繊維入ゴムでもって伸長ゴム層及び圧縮ゴム層を構
成する必要がある。かかる縦弾性率の高い繊維入ゴムは
アラミド短繊維の複合によって得られ。

横弾性率は６〜１０　Ｘ　１０’　ｄｙｎｅｓ／ｃｊと
なる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記高負荷伝動用のゴムＶベルトは、アラミ
ドコード等から成る芯体が埋設された接着ゴム層の上下
側に伸長ゴム層及び圧縮ゴム層を一体化して形成されて
いるが、上記接着ゴム層の弾性率は７〜１０　Ｘ　１０
７ｄｙｎｅｓ／ｃｄ程度である。そのため、例えば縦弾
性率Ｉ　Ｘ　１０”ｄｙｎｅｓ／Ｃ：Ｌｌ、横弾性率９
　Ｘ　１０　＠ｄｙｎｅｓ／ｃｊの繊維入ゴムを伸長ゴ
ム層及び圧縮ゴム層に、Ｉ　Ｘ　１０　’　ｄｙｎｅｓ
／ａｔのゴムヲ接着ゴム層に用いてゴムＶベルトを構成
すると、接着ゴム層と伸長ゴム層又は圧縮ゴム層との界
面に応力集中によるクラックが発生し、芯体が飛び出し
、ベルトが座屈し、早期破壊を引き起こす問題がある。

そこで、接着ゴム層の弾性率を種々変えてベルトを作成
し、走行テストした結果、繊維入ゴムの横弾性率の少く
とも１／２以上の弾性率を接着ゴム層が有することが上
記問題の改善に必要であるという結論を得た。したが、
って、接着ゴム層に用いる接着ゴムの弾性率は３〜５　
Ｘ　１０　’　ｄｙｎｅｓ／ｃｊが必要であり、硬度は
８０〜９０°が必要である。

かかる高弾性率の接着ゴムを得るために、例えば補強性
カーボンブラックを多量配合する手段が考えられるが、
クロロプレンゴムの場合、かかる手段では未加硫ゴムの
粘度を上げ、スコーチタイムを著しく低下させ、実際に
加工しうる接着ゴムの弾性率は１　、５　Ｘ　１０”　
ｄｙｎｅｓ／ａ＃（Ｈｓ　〜７５＠）程度である。又、
かかる方法で、仮に高硬度の接着ゴムを得られたとして
も、耐熱性、圧縮永久歪、ゴム状弾性が極めて劣る接着
ゴムしか得られず、高寿命のベルトは得られない。

本発明は前述した問題を解決し、高負荷伝動が可能で、
自動車用変速機に使用できるゴムＶベルトを提供するも
のである。

（問題点を解決するための手段） 本発明におけるゴムＶベルトは、コードが埋設された接
着ゴム層に、クロロプレンゴム１００重量部に対し、酸
化亜鉛、酸化マグネシウム及び酸化鉛から選ばれる少く
とも１種の金属酸化物加硫剤１〜２０重量部、シリカ５
〜３０重量部、補強性充填剤１５〜５０重量部並びにビ
スマレイミド２〜１０重量部を含むゴム組成物を使用し
たことを特徴とする。

クロロプレンゴムは硫黄変性及び非硫黄変性のいずれの
タイプであっても良いが、非硫黄変性の場合、ＲＦＬ処
理コード（芯体）との接着性を付与するためにイオウ又
はイオウ放出成分を配合する必要がある。未加硫ゴムの
粘度を下げて粘着性に優れる接着ゴムを得るためには、
しやく解性のある硫黄変性タイプが良い、硫黄変性タイ
プの場合にはイオウ又はイオウ放出成分を配合すること
は絶対的制約ではないが、大きな接着力を得るためには
それを配合した方が良い。イオウ放出成分としては種々
の加硫促進剤があるが、クロロプレンゴムのりターダー
として作用するチウラム促進剤の添加が望ましい。

シリカは加硫ゴムの引裂強度を増し、ＲＦＬ処理コード
との接着のために不可欠の成分である。

５重量部以下ではほとんど接着力増強効果がなく。

３０重量部を越えると未加硫ゴムの加工性不良、加硫ゴ
ムの動特性不良となるので、望ましくは１５〜２５ｐｈ
ｒが良い。

本発明に使用するクロロプレンゴム組成物（よ、加硫剤
成分として、クロロプレンゴム１００重量部について酸
化亜鉛、酸化マグネシウム及び酸化鉛から選ばれる少な
くとも１種の金属酸化物加硫剤１〜２０重量部、好まし
くは２〜１５重量部を含有する。これら金属酸化物加硫
剤が１重量部よりも少ないときは、クロロプレンゴムの
架橋が十分に行なわれず、加硫物が耐熱老化性のほか加
硫物性に劣る。一方、２０重量部よりも多い場合は、金
属酸化物加硫剤が酸化亜鉛のときは、配合生地のいわゆ
る腰が落ちて柔らかくなると同時に貯蔵安定性も悪くな
る。また、酸化マグネシウムのときは、加硫速度が非常
に遅くなる問題が生じる。

酸化鉛のときは、加工安全性、貯蔵安定性等が損なわれ
る問題が生じる。尚、本発明においては。

特に好ましくは、酸化亜鉛と酸化マグネシウムとが併用
され、その配合量はクロロプレンゴム１００重量部につ
いてそれぞれ３〜８重量部である。

また、本発明において用いるビスマレイミドは、二つの
窒素原子が直接に配合されたＮ、Ｎ’一連結ビスマレイ
ミド及び二つの窒素がアルキレン基、シクロアルキレン
基、オキシジメチレン基、フェニレン基、スルホン基、
その他の二価の有機基で結合されているビスマレイミド
を含み、これらの具体例として、Ｎ、Ｎ’−エチレンビ
スマレイミド、Ｎ、Ｎ’−ヘキサメチレンビスマレイミ
ド。

Ｎ、Ｎ’−（１，４−フェニレン）シマレイミド。

Ｎ、Ｎ’−（ｏ−フェニレン）シマレイミド、Ｎ。

Ｎ’−（ｍ−）ユニレン）シマレイミド、Ｎ、Ｎ’−（
２，４−トリレン）シマレイミド、Ｎ、Ｎ’−デュリレ
ンジマレイミド、Ｎ、Ｎ’−（４，４’（２，２’−ジ
クロロビフェニレン）〕シマレイミド、Ｎ、Ｎ−（４，
４’−メチレンジフェニルコシマレイミド、Ｎ、Ｎ’−
（１，４−デュリレンジエチレン）シマレイミド、Ｎ、
Ｎ’−［４，４’−スルホニルジフエニル〕シマレイミ
ド、２．６−ビス（マレイミドメチル）−４−ｔ−ブチ
ルフェノール、Ｎ、Ｎ’−オキシジメチレンシマレイミ
ド等を挙げることができる。

上記のようなビスマレイミドはゴム１００重量部につい
て２〜ｌＯ重量部用いられる。ビスマレイミドが２重量
部よりも少ないときは、前記金属酸化物加硫剤と併用し
てもクロロプレンゴム組成物未加硫物の加工安全性を確
保しつつ、その加硫物における架橋度を高める効果に欠
け、一方、１０重量部よりも多く配合するときは、ビス
マレイミドのブルームが認められるようになるからであ
る。

本発明に使用するクロロプレンゴム組成物には、従来よ
りクロロプレンゴム組成物に配合される滑剤、老化防止
剤、プロセスオイル可塑剤を含有しても良い。これらの
配合物の配合量はクロロプレンゴム組成物について既に
よく知られている。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

表１に比較例（１）、（２）及び本発明例（１）〜（５
）の接着ゴムの配合例を、表２に各接着ゴムの特性およ
びそれを用いてベルトを形成したときのベルト寿命を示
す。なお、試験ベルトはコグ付ローエツジベルト（上幅
１３．２１１Ｉｌ、厚さ８゜０１１１１、ベルト角度３
９”、ベルトピッチ周長８００ｍ）で、これを駆動プー
リ（ピッチ径７０ｎｍ、回転数４８００ｒｐｍ）と従動
プーリ（ピッチ径７０ｍｍ＋）とに巻回し、一方のプー
リに１２０ｋｇの荷重を加えた状態でベルト寿命の走行
試験を行い、接着ゴム層と圧縮ゴム層との界面にベルト
の２／３周の分離が起こるまでの時間をベルト寿命とし
た。

先ず、比較例（１）、（３）の接着ゴムは弾性率（硬さ
）が低い従来の接着ゴムである。比較例（２）は補強性
カーボンの多量配合によって弾性率を上げた接着ゴム組
成物であるが、ムーニー粘度が極めて高く、スコーチタ
イムの著しい低下が認められ、圧縮永久歪が太き（、ｔ
ａｎδも大で、耐疲労性し；劣る。

一方、本発明例（１）〜（５）の接着ゴムはビスマレイ
ミド配合によって弾性率を向上させた接着ゴムであるが
、ビスマレイミドによる架橋密度の増加効果によって弾
性率が上昇している結果、圧縮永久歪も小さく、耐疲労
性に優れる。さらに、未加硫ゴムのムーニー粘度も小さ
く、スコーチタイムも長く、極めて加工安全性に優れる
組成物である。

又、上記各接着ゴム組成物でもって接着ゴム層を、縦弾
性率が８　Ｘ　１０　’　ｄｙｎｅｓ／ａｎｔの高弾性
率ゴム（一定）でもって伸長ゴム層及び圧縮ゴム層を構
成してベルトを形成し、ベルト寿命を相対比較評価する
と、本発明例のベルトは比較例のベルトに比較して著し
くベルト寿命が改良されていることが判る。

ビスマレイミドの低スコーチ性、架橋密度上昇による弾
性率増加効果によって、高弾性率でかつ加工安全性に優
れ、動特性、耐疲労性に優れる接着ゴムが得られ、しか
して、高弾性率の繊維入ゴムで伸長ゴム層及び圧縮ゴム
層を構成し、ビスマレイミドを配合して接着ゴム層を構
成したことによって、接着ゴム層が高弾性率であり、接
着ゴム、繊維入ゴム間の応力集中が小さく、かつ接着ゴ
ム層が耐疲労性に優れるため、ベルト寿命の延びた高負
荷伝動ベルトが得られる。

なお、上記ベルト寿命の測定試験に用いるゴムＶベルト
１は、図面に示すように、コード２が埋設された接着ゴ
ム層３の上下に伸長ゴム層及び圧縮ゴム層４，５が設け
られ、圧縮ゴム層５の下面に帆布６が付設されたコグつ
きＶベルトである。

（発明の効果） 本発明は上記のように構成したから、自動車用無段変速
機の変速ベルトのごとき高負荷条件を満足させるために
伸長ゴム層及び圧縮ゴム層を高弾性率の繊維入ゴムでも
って構成しても、耐疲労性に優れ、ベルト寿命が長くな
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例であるゴムＶベルトの斜視図で
ある。 １・・・・・・ゴムＶベルト、２・・・・・・コード、
３・・・・・・接着ゴム層、４・・・・・・伸長ゴム層
、５・・・・・・圧縮ゴム層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コードが埋設された接着ゴム層と、それの上下側
   に配置された伸長ゴム層及び圧縮ゴム層とにより構成さ
   れるベルトにおいて、上記伸長ゴム層及び圧縮ゴム層が
   高弾性率の短繊維をベルト幅方向に配列したクロロプレ
   ンゴムにて構成され、上記接着ゴム層がクロロプレンゴ
   ム１００重量部に対し、酸化亜鉛、酸化マグネシウム及
   び酸化鉛から選ばれる少なくとも１種の金属酸化物加硫
   剤１〜２０重量部、シリカ５〜３０重量部、補強性充填
   剤１５〜５０重量部並びにビスマレイミド２〜１０重量
   部を配合したゴムにて構成されたことを特徴とするゴム
   Ｖベルト。