KR102307541B1 - 전동벨트 - Google Patents

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유지 나카모토
케이이치로 시모노
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반도 카가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 개시의 마찰전동벨트는, 벨트 본체(10)가 풀리에 감아 걸려 동력을 전달하는 마찰전동벨트다. 벨트 본체(10)의 적어도 풀리 접촉측 표면을 피복하도록, 흡수성 천(16)이 구비된다.

Description

전동벨트{POWER TRANSMISSION BELT}
본 개시는, 전동벨트에 관한 것이다.
기계장치나 자동차 등에 이용되는 엔진이나 모터 등의 회전동력을 전달하는 수단으로써, 일반적으로 마찰전동벨트 등의 전동벨트가 이용된다. 이와 같은 전동벨트에 물이 들어가면, 벨트 슬립 등이 커져, 스틱 슬립(stick slip) 이상음이 발생하고, 또, 전동능력이 저하되어 연비를 열화시킨다.
이에 대해, 특허문헌 1에는, 풀리와의 접촉부가, 다공질 아크릴 단섬유를 배합한 고무조성물에 의해 구성된 V 리브드 벨트(v-ribbed belt)가 개시되어 있다. 이에 따라, 물이 들어간 때의 흡수(吸水), 배수 효과가 있어, 슬립을 억제할 수 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 2004－176904호 공보
특허문헌 1의 마찰전동벨트는, 물이 들어간 때의 이상음 발생 및 전동능력 저하를 억제하기 위해 일정 효과를 가지나, 높아지는 니즈에 대해 한층 더 개선이 요구되고 있다. 따라서, 본 개시의 목적은, 보다 가혹한 환경하(풀리와 벨트의 각도의 어긋남이 큼, 주수량이 큼, 회전변동이 매우 큼 등)에도 이상음을 억제할 수 있는 마찰전동벨트를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 벨트 본체가 풀리에 감아 걸려 동력을 전달하는 본 개시의 마찰전동벨트에 있어서, 벨트 본체의 적어도 풀리 접촉측 표면을 피복하도록 흡수성(吸水性) 천이 구비된다.
또한, 흡수성 천은 직물(織物) 또는 편물(編物)이며, 흡수성 천의 일부가, 벨트 본체를 구성하는 고무조성물에 매입되어도 된다.
또, 흡수성 천을 구성하는 실은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethlene terephthalate), 폴리아미드(polyamide) 또는 아라미드의 방적사를 포함하여도 된다.
또한, 흡수성 천을 구성하는 실은, 이형단면사(異形斷面絲)를 포함하여도 된다.
또, 흡수성 천을 구성하는 실은, 마이크로 파이버(micro fiber)를 포함하여도 된다.
또한, 흡수성 천을 구성하는 실은, 중공사(hollow fiber)를 포함하여도 된다.
또, 본 개시의 마찰전동벨트는, 벨트 성형틀의 상기 풀리 접촉 부분을 형성하기 위한 리브틀을 구비하는 금형에, 벨트 형성용 고무층의 표면에 천을 감은 성형체를 압접시킴과 동시에 가교시킴으로써 제조된 마찰전동벨트여도 된다.
본 개시의 마찰전동벨트에 의하면, 풀리 접촉측 표면에 구비한 흡수성 천에 의해, 신속하게 물의 흡수·발수를 반복할 수 있어, 이에 따라 물이 들어간 때의 이상음을 억제할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 실시형태의 V 리브드 벨트를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 V 리브드 벨트의 제조방법을 나타내는 도이다.
도 3은, 도 4에 이어, 도 1의 V 리브드 벨트의 제조방법을 나타내는 도이다.
도 4는, 주수(注水) 이상음 시험용 벨트 주행시험기의 풀리 레이아웃을 나타내는 도이다.
도 5는, 본 개시의 실시예 1의 벨트에 대해, 이상음 시험의 결과를 나타내는 도이다.
도 6은, 본 개시의 실시예 2의 벨트에 대해, 이상음 시험의 결과를 나타내는 도이다.
도 7은, 본 개시의 실시예 3의 벨트에 대해, 이상음 시험의 결과를 나타내는 도이다.
도 8은, 본 개시의 실시예 4의 벨트에 대해, 이상음 시험의 결과를 나타내는 도이다.
도 9는, 본 개시의 실시예 5의 벨트에 대해, 이상음 시험의 결과를 나타내는 도이다.
도 10은, 본 개시의 실시예 6의 벨트에 대해, 이상음 시험의 결과를 나타내는 도이다.
도 11은, 본 개시의 실시예 7의 벨트에 대해, 이상음 시험의 결과를 나타내는 도이다.
도 12는, 비교예의 벨트에 대해, 이상음 시험의 결과를 나타내는 도이다.
이하, 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
(V 리브드벨트)
도 1은, 본 개시의 실시형태의 예시적인 V 리브드벨트(마찰전동벨트)를 나타낸다. 이 V 리브드벨트(B)는, 예를 들어, 자동차의 엔진 룸 내(內)에 설치되는 보조기계(補助機械) 구동 벨트 전동장치를 구성하는데 이용되는 것이고, 벨트 둘레길이 700∼3000㎜, 벨트 폭 10∼36㎜, 및 벨트 두께 4.0∼5.0㎜이다.
V 리브드벨트(B)는, 벨트 내주측(內周側)의 압축 고무층(11)과, 중간의 접착 고무층(12)과, 벨트 외주측(外周側)의 배면 고무층(13)의 3층으로 구성된 V 리브드벨트 본체(10)를 구비한다. 접착 고무층(12)에는, 벨트 폭 방향으로 피치를 갖는 나선을 형성하도록 배치된 심선(14)이 매설(埋設)된다.
압축 고무층(11)에는, 풀리 접촉부분을 구성하는 복수의 V 리브(15)가 벨트 내주측으로 늘어지도록（수하（垂下）되도록） 형성된다. 이들 복수의 V 리브(15)는, 각각이 벨트 길이 방향으로 연장되는 단면 거의 역삼각형의 돌조(rib)로 형성됨과 동시에, 벨트 폭 방향으로 나열 형성된다. 각 V 리브(15)는, 예를 들어, 리브 높이가 2.0∼3.0㎜, 기단 사이의 폭이 1.0∼3.6㎜이다. 또, 리브 수는, 예를 들어, 3∼6개이다(도 1에서는, 리브 수가 6개).
또한, V 리브드벨트 본체(10)의 V 리브(15)측 표면(풀리 접촉 표면)에는, 포층(布層)(16)이 구비된다.
여기서, 포층(16)은, 흡수성 천을 이용하여 형성된다. 따라서, 흡수성 천을 구성하는 실은, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리아미드 또는 메타계 아라미드 섬유(예를 들어 Teijin limited.의 conex(등록상표)) 등의 방적사여도 된다. 또, 흡수성 천을 구성하는 실은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리아미드로 이루어진 이형단면사, 마이크로 파이버사(극세섬유) 또는 중공사 등이어도 된다. 이와 같은 실은, 섬유가 가늚에 따른 모세관현상, 섬유의 표면적 증대의 효과에 따라 흡수성이 높아진다.
또한, 이형단면사란, 일반적인 실의 단면(斷面)이 원형(圓形)임에 비해, 단면이 삼각형, 육각형, 부정형 등의 여러 가지 형상으로 이루어진 실이다. 이는, 방사(紡絲) 시에 노즐의 형상을 원형(圓形)과는 다른 소정의 형상으로 함으로써 실현되며, 원형 단면의 실보다 표면적을 크게 할 수 있다. 또, 마이크로 파이버는, 예를 들어 섬도가 30∼120dtex이다.
또, 흡수성 천은, 편포(編布) 또는 직포(織布)여도 된다. 또한, 흡수성 천은, 벨트 본체(10)를 구성하는 고무조성물에 일부가 매입되어도 된다.
이와 같이, 벨트 본체(10)의 풀리 접촉측 표면에 흡수성 천으로 이루어진 포층(16)이 구비됨으로써, 물이 들어간 때의 이상음을 억제 또는 방지할 수 있다. 이는, 포층(16)의 흡수성에 의해, 벨트에 물이 들어갔다 하더라도, 신속하게 흡수 및 발수를 반복할 수 있어, 벨트의 슬립을 억제할 수 있기 때문이다.
그리고, 압축 고무층(11)은, 원료고무에 여러 가지 배합제가 배합되고 혼련된 미가교 고무조성물이 가열 및 가압되고 가교제에 의해 가교된 고무조성물로 형성된다.
압축 고무층(11)을 형성하는 고무조성물의 원료고무는, 에틸렌－α－올레핀 엘라스토머(ethylene－α－olefin elastomer)를 포함한다. 에틸렌－α－올레핀 엘라스토머로는, 예를 들어, 에틸렌－프로필렌 디엔계 고무(EPDM), 에틸렌－프로필렌 공중합체(EPM, ethylene－propylene copolymer), 에틸렌－부텐 공중합체(EBM, ethylene－butene copolymer), 에틸렌－옥텐 공중합체(EOM, ethylene－octene copolymer) 등을 들 수 있다. 원료고무에 포함되는 에틸렌－α－올레핀 엘라스토머는, 단일종으로 구성되어도 되며, 또, 복수종이 혼합되어 구성되어도 된다. 에틸렌－α－올레핀 엘라스토머 중의 에틸렌 함유량은 예를 들어 50∼80질량%이다.
원료고무의 에틸렌－α－올레핀 엘라스토머의 함유량은, 60질량% 이상인 것이 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 100%인 것, 즉, 원료고무가 에틸렌－α－올레핀 엘라스토머만으로 구성되는 것이 가장 바람직하다. 원료고무에 포함되는 그 밖의 고무로는, 예를 들어, 클로로프렌고무(CR), 클로로술폰화 폴리에틸렌고무(CSM, chlorosulfonated polyethylene rubber), 수소 첨가 아크릴로 니트릴고무(H－NBR) 등을 들 수 있다.
압축 고무층(11)을 형성하는 고무조성물에 대한 배합제로는, 카본블랙 등의 보강재, 가류(加硫)촉진제, 가교제, 노화방지제, 연화제 등을 들 수 있다.
보강재로는, 카본블랙에서는, 예를 들어, 채널블랙(channel black); SAF, ISAF, N-339, HAF, N-351, MAF, FEF, SRF, GPF, ECF, N-234 등의 퍼네스블랙(furnace black); FT, MT 등의 서멀블랙(thermal black); 아세틸렌블랙(acetylene black)을 들 수 있다. 보강제로는 실리카도 들 수 있다. 보강제는, 단일종으로 구성되어도 되며, 또, 복수종으로 구성되어도 된다. 보강재는, 내(耐)마모성 및 내(耐)굴곡성의 균형이 양호하게 되는 관점에서, 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 30∼80질량부인 것이 바람직하다.
가류촉진제로는, 산화 마그네슘과 산화아연(아연화(亞鉛華)) 등의 금속산화물, 금속탄산염, 스테아린산(stearic acid) 등의 지방산 및 그 유도체 등을 들 수 있다. 가류촉진제는, 단일종으로 구성되어도 되며, 또, 복수종으로 구성되어도 된다. 가류촉진제는, 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 예를 들어 0.5∼8질량부이다.
가교제로는, 예를 들어, 유황, 유기과산화물을 들 수 있다. 가교제로서, 유황을 이용한 것이어도 되며, 또, 유기과산화물을 이용한 것이어도 되고, 또는, 이들 양쪽을 병용한 것이어도 된다. 가교제는, 유황의 경우, 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 0.5∼4.0질량부인 것이 바람직하고, 유기과산화물의 경우, 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 예를 들어 0.5∼8질량부이다.
노화방지제로는, 아민계, 퀴놀린(quinoline)계, 히드로퀴논(hydroquinone) 유도체, 페놀계, 아인산 에스테르계의 것을 들 수 있다. 노화방지제는, 단일종으로 구성되어도 되며, 또, 복수종으로 구성되어도 된다. 노화방지제는, 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 예를 들어 0∼8질량부이다.
연화제로는, 예를 들어, 석유계 연화제, 파라핀 왁스(paraffin wax) 등의 광물유(鑛物油)계 연화제, 피마자유(castor oil), 면실유(cotton seed oil), 아마인유(linseed oil), 유채씨유(rapeseed oil), 대두유(soybean oil), 팜유(palm oil), 야자유(coconut oil), 낙화생유(peanut oil), 목랍(japanese wax), 로진(rosin), 파인유(pine oil) 등의 식물유계 연화제를 들 수 있다. 연화제는, 단일종으로 구성되어도 되며, 또, 복수종으로 구성되어도 된다. 석유계 연화제 이외의 연화제는, 원료고무 100질량부에 대한 배합량이 예를 들어 2∼30질량부이다.
(V 리브드벨트의 제조방법)
다음에, V 리브드벨트(B)의 제조방법을, 도 3 및 도 4에 기초하여 설명한다. 여기서는, 벨트 성형장치(20)를 사용한다. 벨트 성형장치(20)는, 원통형상의 고무 슬리브틀(rubber sleeve mold)(21)과, 이를 감합(嵌合)하는 원통형상 외틀(outer mold)(22)을 구비한다.
고무 슬리브틀(21)은, 예를 들어 아크릴 고무제의 가요성(可撓性)의 것이며, 원통 내측으로부터 고온의 수증기를 공급하는 등의 방법에 의해 고무 슬리브틀(21)을 반지름방향 외방(外方)으로 팽창시켜, 원통형상 외틀(22)에 압접시킬 수 있다. 고무 슬리브틀(21)의 외주면은, 예를 들어, V 리브드벨트(B)의 배면측이 되는 면을 평활하게 성형하기 위한 형상으로 구성된다. 고무 슬리브틀(21)은, 예를 들어, 바깥지름이 700∼2800㎜, 두께가 8∼20㎜, 및 높이가 500∼1000㎜이다.
원통형상 외틀(22)은, 예를 들어 금속제의 것이며, 내측면에, V 리브드벨트(B)의 V 리브(15)를 형성하기 위한 단면 거의 삼각형의 돌조부(22a)가, 둘레 방향으로 연장됨과 동시에 높이 방향으로 나열되도록 형성된다. 돌조부(22a)는, 예를 들어, 높이 방향으로 140개 나열 형성된다. 원통형상 외틀(22)은, 예를 들어, 바깥지름이 830∼2930㎜, 안지름(돌조부(22a)를 포함하지 않음)이 730∼2830㎜, 높이가 500∼1000㎜, 돌조부(22a)의 높이가 2.0∼2.5㎜, 및 돌조부(22a) 1개당 폭이 3.5∼3.6㎜이다.
이 벨트 성형장치(20)에 순차로 벨트재료를 세팅한다. 먼저, 배면 고무층(13)이 되는 통형상의 고무시트(13’)를 고무 슬리브틀(21)에 끼운 후, 시트형상의 접착 고무재료(12a’)를 감음과 동시에 꼰 실(twisted yarn)(14’)을 둘레 방향으로 연장되도록 복수 감는다. 이 때, 고무 슬리브틀(21)의 높이 방향으로 피치를 갖는 나선을 형성하도록 꼰 실(14’)을 감는다. 이어서, 꼰 실(14’)의 위로부터 시트형상의 접착 고무재료(12b’)를 감고, 이 위에, 흡수배합제(17)가 배합된 고무조성물로 이루어진 시트형상의 압축 고무재료(11’)를 감는다. 그리고, 압축 고무재료(11’)의 위로부터 통형상의 천(16’)을 끼워 넣는다. 이 때, 도 3에 나타내는 바와 같이, 고무 슬리브틀(21) 쪽으로부터 차례로, 고무시트(13’), 접착 고무재료(12a’), 꼰 실(14’), 접착 고무재료(12b’), 압축 고무재료(11’), 및 천(16’)이 적층된 상태가 된다. 그 후에, 이들 외측에 원통형상 외틀(22)을 장착한다.
이어서, 원통형상 외틀(22)을 고무 슬리브틀(21)에 장착한 상태에서, 고무 슬리브틀(21)에, 예를 들어 고온의 수증기를 공급하여 열 및 압력을 가한다. 이에 의해, 고무 슬리브틀(21)을 팽창시켜 원통형상 외틀(22)에 압접시키고, 고무 슬리브틀(21)과 원통형상 외틀(22)로 벨트재료를 사이에 끼운다. 이 때 벨트재료는, 예를 들어, 온도가 150∼180℃가 되고, 반지름방향 외방으로 0.5∼1.0㎫의 압력이 가해진 상태가 된다. 이로써, 고무성분이 유동함과 동시에 가교반응이 진행되고, 천(16’) 및 꼰 실(14’)로의 접착반응도 진행되며, 또한, V 리브(15) 형성부인 원통형상 외틀(22)의 내측면의 돌조부(22a)에 의해 V 리브(15) 사이의 V 홈이 성형된다. 이와 같이 하여 V 리브를 갖는 벨트 슬래브(벨트 본체 전구체(前驅體))가 성형된다.
마지막으로, V 리브를 갖는 벨트 슬래브를 냉각하고 나서 이를 벨트 성형장치(20)로부터 분리한다. 그 후, 분리한 V 리브를 갖는 벨트 슬래브를 예를 들어 10.68∼28.48㎜의 폭으로 절단하고, 각각의 표리를 뒤집는다. 이에 따라 V 리브드벨트(B)가 얻어진다.
그리고, 본 실시형태에서는 시트형상의 접착 고무재료(12’) 및 압축 고무재료(11’)를 고무 슬리브틀(21)에 감아 세팅하였으나, 미리 통형상으로 성형한 것을 고무 슬리브틀(21)에 끼워 세팅하여도 된다.
또, 벨트 성형장치(20)는, 원통형상 외틀(22)의 내측면에 V 리브드벨트(B)의 V 리브(15)를 형성하기 위한 V 홈이 형성된 것으로서 설명하였으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 고무 슬리브틀의 외주측 면에 V 리브드벨트(B)의 V 리브(15)를 형성하기 위한 돌조부가 형성됨과 동시에 원통형상 외틀(22)의 내주면은 V 리브드벨트(B)의 배면을 성형하기 위해 평활하게 형성된 것이어도 된다. 이 경우, 천(16’), 압축 고무재료(11’), 접착 고무재료(12’), 꼰 실(14’), 접착 고무재료(12’), 고무시트(13’)의 순으로 고무 슬리브틀(21)로의 감기를 행한다.
그리고, 이상에서는 V 리브드벨트 및 그 제조방법으로서 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 평 벨트, V 벨트 등이어도 된다.
실시예
(고무조성물)
벨트를 형성하기 위해, 이하에 설명하는 고무조성물을 조정하였다. 조성에 대해서는, 표 1에도 나타낸다.
EPDM(Mitsui chemicals, inc.제 상품명：EPT 3045)을 원료고무로 하고, 그 원료고무 100질량부에 대해, HAF 카본블랙(Tokai carbon co., ltd.제 상품명：SEAST SO) 60질량부, 몬모릴로나이트(montmorillonite)(Hojun co., ltd.제 상품명：Bengel A, 팽윤력：46㎖／2g, 양이온 교환용량：94meg／100g) 30질량부, 산화아연(Sakai chemical industry co.,ltd.제 상품명：아연화 2호) 5질량부, 노화방지제(Ouchi shinko chemical industrial co.,ltd.제 상품명：NOCRAC MB) 2질량부, 파라핀계 오일(Idemitsu kosan co.,ltd.제 상품명：Diana Process Oil PS-90) 10질량부, 유황(Hosoi chemical industry co.,ltd.제 상품명：Oil Sulfer) 2.3질량부, 가류촉진제(Sanshin chemical industry co.,ltd.제 상품명：TET, EZ, MSA) 1.4질량부, 및 단섬유(Asahi kasei corporation.제 상품명：Leona 66, 섬유 길이 1㎜) 30질량부를 배합하고 밀폐식 혼련기로 약 5분간 혼련하여 얻은 미가교 고무조성물을 고무조성물로 하였다.
［표 1］
Figure 112016107648704-pct00001
(포층)
V 리브(15)의 표면을 피복하는 포층(16)으로서, 이하의 편포 1∼편포 7을 준비하였다. 이에 대해서는, 표 2에도 나타낸다. 모두, 우레탄사(폴리우레탄 탄성사, 33dtex)를 심사(芯絲)로 하고, 표에 나타내는 그 밖의 섬유를 피복사(被覆絲)로 한 커버링사(covered yarn)를 편포로 한 것이다.
여기서, 편포를 원통형상으로 조인트하기 위해서는, 초음파 융착을 이용하였다.
(편포 1)
편포 1은, 30번수의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 방적사를 피복사로 하는 실로 이루어진 편포이다.
(편포 2)
편포 2는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중공사(Teijin limited., aerocapsule)를 피복사로 하는 실로 이루어진 편포이다. 중공사는 섬유 수 24이며 110dtex이다.
(편포 3)
편포 3은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 이형단면사(Teijin limited., calculo)를 피복사로 하는 실로 이루어진 편포이다. 이형단면사는 섬유 수 24이며 84dtex이다. 또, 이 경우의 실의 단면은 부정형이다.
(편포 4)
편포 4는, 아라미드 방적사를 피복사로 하는 실로 이루어진 편포이다. 아라미드는 40번수다.
(편포 5)
편포 5는, 흡수성을 가진 아크릴레이트 섬유를 피복사로 하는 실로 이루어진 편포이다. 보다 자세하게는, 아크릴레이트 섬유 30% 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유 70%를 피복사로 하는 실로 이루어진 편포이다.
(편포 6)
편포 6은, 마이크로 파이버를 피복사로 하는 실로 이루어진 편포이다. 마이크로 파이버는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리아미드로 이루어진 분할형 초극세섬유이며, 84dtex(섬유 수 20, 각 섬유는 PET 부분이 17로 분할되어 있음)이다.
(편포 7)
편포 7은, 마이크로 파이버를 피복사로 하는 실로 이루어진 편포이다. 마이크로 파이버는, 섬유 수 144이며 84dtex의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유다.
［표 2］
Figure 112016107648704-pct00002
여기서, 각 편포는, 일반적인 방법에 의해 RFL 처리된다. 이에 따라 섬유의 흡수성은 다소 저하된다고 생각할 수 있으나, 없어지는 일 없이, 실의 종류, 이형단면사·중공사·마이크로 파이버 등에 따른 흡수성은 충분히 유지된다.
(V 리브드 벨트)
상기의 고무조성물을 이용하여 압축 고무층(11)을 형성하고, 포층(16)이 되는 천(16’)으로서 상기 편포 1∼7을 이용한 V 리브드 벨트를 작성하여, 실시예 1∼7로 하였다. 또, 비교예로서, 연삭에 의해 V 리브를 형성하고, 포층(16)을 구비하지 않는 V 리브드 벨트를 작성하였다.
여기서, 접착 고무층 및 배면 고무층에 대해서도 상기의 EPDM의 고무조성물, 심선을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(PET)제의 꼰 실로 각각 구성하여, 벨트 둘레길이를 1200㎜, 벨트 폭을 21.36㎜ 및 벨트 두께를 4.3㎜로 하고, 리브 수를 6개로 하였다.
(시험평가 방법)
도 4는, 주수(注水) 이상음 시험용 벨트 주행시험기(40)의 풀리 레이아웃을 나타낸다.
주수 이상음 시험용 벨트 주행시험기(40)는, 크랭크 풀리인 구동풀리(41)(풀리지름 150㎜)를 구비하고, 구동풀리(41)의 좌측상방에 워터펌프 풀리(water pump pulley)인 제 1 종동풀리(42)(풀리지름 110㎜), 제 1 종동풀리(42)의 좌측하방에 얼터네이터 풀리(alternator pulley)인 제 2 종동풀리(43)(풀리지름 60㎜)가 구비되고, 또한, 구동풀리(41)와 제 2 종동풀리(43)와의 중간에 오토 텐셔너(44)(풀리지름 120㎜)가 구비된다.
이와 같은 주수 이상음 시험용 벨트 주행시험기(40)에 대해, V 리브드 벨트는, V 리브측이 리브풀리인 구동풀리(41), 제 1 종동풀리(42) 및 제 2 종동풀리(43)에 대해 접촉하고, 배면측이 평풀리인 오토 텐셔너(44)에 접촉하도록 감아 걸린다.
이상음 시험은, 구동풀리(41)를 780rpm(회／분)의 회전 수로 회전시키며, 구동풀리(41)의 진입부에 주수(注水)(10회 분무)하여 행하였다. 또, 얼터네이터의 용량은 180A, 분위기 온도는 20℃, 벨트의 장력은 400N이다.
실시예 1∼7의 시험결과를 차례로 도 5∼도 11에 나타냄과 동시에, 비교예의 시험결과를 도 12에 나타낸다. 각 도에 있어서, 가로축을 구동풀리(41)(엔진 크랭크 풀리)에 의해 전달되는 회전변동률의 peak to peak값(%), 세로축을 얼터네이터에 걸리는 부하로 하며, 그래프는 이상음 발생의 임계값을 나타낸다. 즉, 엔진의 회전변동률과, 얼터네이터에 걸리는 부하를 변량시키면서 이상음 발생을 매핑(mapping)한 것이고, 그래프의 절선보다 위의 영역에서는 이상음이 발생하며, 그래프의 절선보다 아래의 영역에서는 이상음은 발생하지 않는다.
구체적으로, 도 12의 비교예(편포 없음, 연삭품)의 경우, p－p가 10%의 경우에 전류값이 60A 정도를 초과하면 이상음이 발생한다. p－p가 10∼20%의 범위에서는 p－p가 커질수록 작은 전류값에서 이상음이 발생하게 된다. p－p가 20%(및 20∼30%의 범위)에서는, 전류값이 30A 정도를 초과하면 이상음이 발생한다.
도 12의 비교예에 비해, 도 5∼도 11의 실시예 1∼7에서는, 모두, 이상음 발생에 관한 임계값이 상승되며, 이상음은 발생하기 어려워진다.
예를 들어, 도 8의 실시예 4(편포는 아라미드 방적사) 및 도 11의 실시예 7(편포는 PET 마이크로 파이버)의 경우, p－p가 10∼30%의 범위에서 전류의 임계값은 180A이며, 즉, 시험을 행한 범위에 대해 전혀 이상음이 발생하지 않는다.
그 밖의 실시예에 대해서도, p－p가 10%의 경우에는 전류의 임계값이 180A이며, 이상음은 발생하지 않는다. p－p가 커짐에 따라, 전류의 임계값은 저하되며, 이상음의 발생도 확인할 수 있다.
구체적으로, 도 5의 실시예 1(편포는 PET 방적사) 및 도 6의 실시예 2(편포는 PET 중공사)의 경우, p－p가 10%보다 커짐에 따라 전류의 임계값은 작아지며, p－p가 30%인 시에 140A 정도로 된다. 또, 실시예 3(편포는 이형단면사), 실시예 5(편포는 아크릴레이트 섬유) 및 실시예 6(편포는 마이크로 파이버)의 p－p가 30%의 경우에 대해, 임계값이 100A이며, 이것이 가장 임계값이 작은 경우이다.
상기와 같이, 도 12의 비교예에서 p－p가 30%의 경우의 임계값은 30A정도이므로, 실시예 1∼7의 어느 것에 있어서도, 비교예에 비해 이상음의 발생은 현저히 억제된다. 즉, 흡수성 천에 의해 벨트의 풀리 접촉측 표면을 피복함으로써, 물에 젖은 때의 이상음을 억제할 수 있다.
그리고, 이상에서는 모두 포층(16)으로서 편포를 이용하고 있으나, 직포를 이용한 경우에도 마찬가지의 효과가 실현된다.
이상과 같이, 본 개시의 마찰전동벨트는, 물에 젖은 경우에도 우수한 전동능력을 유지할 수 있으므로, 물에 젖을 가능성이 있는 용도에 특히 유용하다.
10 : V 리브드 벨트 본체 11 : 압축 고무층
12 : 접착 고무층 13 : 배면 고무층
14 : 심선 15 : V 리브
16 : 포층 17 : 흡수배합제
18 : 실 19 : 섬유
20 : 벨트 성형장치 21 : 고무 슬리브틀
22 : 원통형상 외틀 22a : 돌조부
100 : 원료고무

Claims (8)

  1. 벨트 본체가 풀리에 감아 걸려 동력을 전달하는 마찰전동벨트에 있어서,
    상기 벨트 본체의 적어도 풀리 접촉측 표면을 피복하도록 편포로 되는 흡수성(吸水性) 천이 구비되고,
    상기 흡수성 천을 구성하는 실은, 심사 및 피복사를 포함하는 커버링사이며,
    상기 심사는 탄성사이고,
    상기 피복사로서 방적사, 이형단면사, 마이크로파이버 또는 중공사를 이용하는 것에 의해, 상기 커버링사가 흡수성을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 마찰전동벨트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 피복사는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드 및 아라미드 중 하나 또는 복수의 혼합물로 하는 것을 특징으로 하는 마찰전동벨트.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 흡수성 천의 일부가, 상기 벨트 본체를 구성하는 고무조성물에 매입되는 것을 특징으로 하는 마찰전동벨트.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 흡수성 천을 구성하는 실에서 상기 피복사는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethlene terephthalate), 폴리아미드(polyamide) 또는 아라미드의 방적사로 하는 것을 특징으로 하는 마찰전동벨트.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 흡수성 천을 구성하는 실에서 상기 피복사는, 이형단면사(異形斷面絲)로 하는 것을 특징으로 하는 마찰전동벨트.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 흡수성 천을 구성하는 실에서 상기 피복사는, 마이크로 파이버(micro fiber)로 하는 것을 특징으로 하는 마찰전동벨트.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 흡수성 천을 구성하는 실에서 상기 피복사는, 중공사(hollow fiber)로 하는 것을 특징으로 하는 마찰전동벨트.
  8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    벨트 성형틀의 상기 풀리 접촉측 표면을 형성하기 위한 리브틀을 구비하는 금형에, 벨트 형성용 고무층의 표면에 천을 감은 성형체를 압접시킴과 동시에 가교시킴으로써 제조된 마찰전동벨트.
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