WO2009150803A1 - 摩擦伝動ベルト及びそれを用いたベルト伝動装置 - Google Patents

摩擦伝動ベルト及びそれを用いたベルト伝動装置 Download PDF

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WO2009150803A1
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pulley
belt
rubber
parts
rubber composition
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PCT/JP2009/002523
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▲高▼橋伸治
松田尚
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バンドー化学株式会社
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    • F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/04—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section made of rubber
    • F16G5/06—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers

Definitions

  • the present invention relates to a friction transmission belt and a belt transmission device using the same.
  • a device in which a V-ribbed belt is wound around a plurality of pulleys is widely used.
  • a compression rubber layer is formed of a rubber composition in which ultrashort fibers having a fiber length of 0.1 to 1.0 mm and a moisture content of 6 to 20% are blended in an amount of 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber.
  • the formed V-ribbed belt is disclosed, and it is described that it is possible to suppress the occurrence of belt slip even during water injection and to maintain the effect over time.
  • each of the rib portions includes a short cotton fiber, and an intermediate short fiber having an elastic modulus intermediate between the elastic modulus of the main rubber constituting the rib portion and the elastic modulus of the cotton short fiber, and A V-ribbed belt in which is contained is disclosed.
  • the water during water pouring is absorbed by the short cotton fibers, and the change of the friction coefficient accompanying the transition from the wet state to the dry state is smoothly performed.
  • an intermediate short fiber having an elastic modulus intermediate between the elastic moduli can suppress an abrupt stick-slip phenomenon and prevent the occurrence of abnormal noise by preventing repeated sliding and close contact.
  • Patent Document 3 discloses a V-ribbed belt in which a rubber composition compression rubber layer in which 5 to 60 parts by weight of hollow short fibers are blended with 100 parts by weight of rubber is constituted. And according to this, it is described that it is possible to obtain a V-ribbed belt that suppresses the deterioration of transmission performance and the occurrence of abnormal noise when wet and further has excellent wear resistance and durability.
  • JP 2004-125012 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-202055 JP 2007-198468 A
  • An object of the present invention is to provide a friction transmission belt and a belt transmission device using the friction transmission belt that can suppress the generation of abnormal noise when wet when used by being wound around a small-diameter pulley.
  • the friction transmission belt of the present invention uses an ethylene- ⁇ -olefin elastomer as a raw rubber, carbon black having an iodine adsorption of 40 mg / g or less, 3 to 10 parts by weight of aramid short fibers with respect to 100 parts by weight of the raw rubber,
  • the pulley contact part is formed with the rubber composition which mix
  • the belt transmission device of the present invention is characterized in that the friction transmission belt of the present invention is wound around a plurality of pulleys including a pulley having a pulley diameter of 70 mm or less.
  • the pulley contact portion uses ethylene- ⁇ -olefin elastomer as raw rubber, carbon black having an iodine adsorption of 40 mg / g or less, and 3 to 10 parts by weight of aramid with respect to 100 parts by weight of raw rubber. Since it is formed of a rubber composition blended with short fibers, it is possible to suppress the generation of abnormal noise when it is wet even if it is wound around a small-diameter pulley.
  • FIG. 6 is a layout diagram of pulleys of a belt drive device for driving auxiliary equipment.
  • FIG. 3 is a layout diagram of pulleys of a belt test traveling machine used in water injection abnormal noise test evaluation 1; It is a layout diagram of the pulley of the belt test traveling machine used in the water injection abnormal noise test evaluation 2. It is a layout diagram of pulleys of a belt test traveling machine used in a heat-resistant belt traveling test.
  • FIG. 1 shows a V-ribbed belt B according to this embodiment.
  • This V-ribbed belt B is used, for example, in an accessory drive belt transmission device provided in an engine room of an automobile.
  • the V-ribbed belt B includes a V-ribbed belt main body 10 configured as a double layer of an adhesive rubber layer 11 on the belt outer peripheral side and a compression rubber layer 12 on the belt inner peripheral side, and the belt outer peripheral side of the V-ribbed belt main body 10.
  • a reinforcing cloth 17 is stuck on the surface.
  • a core wire 16 is embedded in the adhesive rubber layer 11 so as to form a spiral having a pitch in the belt width direction.
  • the V-ribbed belt B is formed to have a belt circumferential length of 700 to 3000 mm, a belt width of 10 to 36 mm, and a belt thickness of 4.0 to 5.0 mm.
  • the adhesive rubber layer 11 is formed in a band shape having a horizontally long cross section, and is formed to have a thickness of 1.0 to 2.5 mm, for example.
  • the adhesive rubber layer 11 is formed of a rubber composition in which various compounding agents are blended with raw material rubber.
  • the raw rubber of the rubber composition constituting the adhesive rubber layer 11 include ethylene- ⁇ -olefin elastomers such as ethylene / propylene rubber (EPR) and ethylene propylene diene monomer rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), chloro Examples thereof include sulfonated polyethylene rubber (CSM) and hydrogenated acrylonitrile rubber (H-NBR).
  • ethylene- ⁇ -olefin elastomers are preferred from the viewpoints of environmental considerations and performance such as wear resistance and crack resistance.
  • the compounding agent include a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a crosslinking acceleration assistant, a plasticizer, a process oil, an antiaging agent, a reinforcing material such as carbon black and short fibers, and a filler.
  • the rubber composition forming the adhesive rubber layer 11 is obtained by heating and pressurizing an uncrosslinked rubber composition obtained by blending a raw material rubber with a compounding agent and kneading, and then crosslinking with a crosslinking agent.
  • the compression rubber layer 12 is provided such that a plurality of V ribs 13 hang down to the inner peripheral side of the belt.
  • the plurality of V ribs 13 constitute a pulley contact portion, and each of the V ribs 13 is formed in a ridge having a substantially inverted triangular cross section extending in the belt length direction, and is arranged in parallel in the belt width direction.
  • Each V-rib 13 is formed, for example, with a rib height of 2.0 to 3.0 mm and a width between base ends of 1.0 to 3.6 mm.
  • the number of ribs is, for example, 3 to 6 (in FIG. 1, the number of ribs is 6).
  • the compressed rubber layer 12 is formed of a rubber composition in which an ethylene- ⁇ -olefin elastomer such as ethylene / propylene rubber (EPR) or ethylene propylene diene monomer rubber (EPDM) is used as a raw rubber, and various compounding agents are blended therein.
  • EPR ethylene / propylene rubber
  • EPDM ethylene propylene diene monomer rubber
  • the rubber composition for forming the compressed rubber layer 12 is obtained by heating and pressurizing an uncrosslinked rubber composition obtained by blending a raw material rubber with a compounding agent and kneading, and then crosslinking with a crosslinking agent.
  • a crosslinking agent blended in the rubber composition of the compressed rubber layer 12 in addition to essential large particle size carbon black and aramid short fibers 14, for example, a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a crosslinking acceleration aid, a plasticizer, examples include process oils, anti-aging agents, fillers, and the like.
  • Large particle size carbon black is carbon black having an iodine adsorption of 40 mg / g or less.
  • Examples of such large particle size carbon black include carbon black GPF (iodine adsorption amount: 26 mg / g), carbon black SRF-HS (iodine adsorption amount: 30 mg / g), carbon black SRF-HS (iodine adsorption amount: 24 mg).
  • GPF iodine adsorption amount: 26 mg / g
  • carbon black SRF-HS iodine adsorption amount: 30 mg / g
  • carbon black SRF-HS iodine adsorption amount: 24 mg).
  • G carbon black SRF (iodine adsorption amount: 26 mg / g)
  • carbon black SRF-LS iodine adsorption amount: 21 mg / g
  • FT grade carbon black iodine adsorption amount: 18 mg / g
  • the compounding amount of the large particle size carbon black is preferably 10 to 80 parts by mass, and more preferably 40 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw rubber.
  • the large particle size carbon black may be composed of a single species or a plurality of species.
  • the rubber composition of the compressed rubber layer 12 may contain carbon black other than the large particle size carbon black.
  • Examples of the aramid short fibers 14 include para-aramid short fibers and meta-aramid short fibers.
  • the blending amount of the aramid short fibers 14 is 3 to 10 parts by mass, preferably 4 to 7 parts by mass, and more preferably 5 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw rubber.
  • the aramid short fibers 14 have, for example, a fiber length of 1 to 3 mm and a fiber diameter of 8 to 20 ⁇ m.
  • the aramid short fibers 14 are obtained by, for example, cutting long fibers that have been subjected to an adhesive treatment to be heated after being immersed in resorcin / formalin / latex aqueous solution (hereinafter referred to as “RFL aqueous solution”) into a predetermined length along the length direction. Manufactured.
  • the aramid short fibers 14 are provided, for example, so as to be oriented in the belt width direction. A part of the aramid short fibers 14 may be exposed on the surface of the pulley contact portion, that is, the surface of the V rib 13, and the aramid short fibers 14 exposed on the surface of the V rib 13 may protrude from the surface of the V rib 13. Good.
  • the rubber composition of the compressed rubber layer 12 may contain short fibers other than the aramid short fibers 14.
  • the crosslinking agent examples include sulfur and organic peroxides. Among these, it is preferable to use an organic peroxide as a crosslinking agent from the viewpoint of heat resistance and oil resistance.
  • the organic peroxide examples include dicumyl peroxide, 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, and the like.
  • the compounding amount of the organic peroxide is, for example, 2 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw rubber.
  • crosslinking accelerators examples include thiazole accelerators and thiuram accelerators.
  • the crosslinking accelerator may be composed of a single species or a plurality of species.
  • crosslinking accelerating aid examples include zinc oxide, magnesium oxide, stearic acid and the like.
  • the crosslinking accelerator aid may be composed of a single species or a plurality of species.
  • plasticizer examples include dialkyl phthalate, dialkyl adipate, dialkyl sebacate and the like.
  • the plasticizer may be composed of a single species or a plurality of species.
  • Process oil includes paraffinic oil, naphthenic oil, aromatic oil and the like.
  • the process oil may be composed of a single species or a plurality of species.
  • anti-aging agent examples include amine-based anti-aging agents and phenol-based anti-aging agents.
  • the anti-aging agent may be composed of a single species or a plurality of species.
  • the filler examples include calcium carbonate, clay, talc, and diatomaceous earth.
  • the filler may be composed of a single species or a plurality of species.
  • the adhesive rubber layer 11 and the compressed rubber layer 12 may be formed of different rubber compositions or may be formed of the same rubber composition.
  • the core wire 16 is composed of a twisted yarn 16 ′ such as polyester (PET) fiber, polyethylene naphthalate (PEN) fiber, aramid fiber, vinylon fiber or the like.
  • a twisted yarn 16 ′ such as polyester (PET) fiber, polyethylene naphthalate (PEN) fiber, aramid fiber, vinylon fiber or the like.
  • the reinforcing cloth 17 is composed of, for example, a woven cloth 17 'in which yarns such as cotton, polyamide fiber, polyester fiber, and aramid fiber are woven into plain weave, twill weave, satin weave, or the like.
  • an adhesive treatment in which it is immersed in an RFL aqueous solution and heated before molding and / or a surface of the V-ribbed belt main body 10 is coated with rubber paste. Adhesive treatment for drying is applied.
  • the reinforcing cloth 17 may be formed of a knitted fabric.
  • the belt outer peripheral side surface portion may be formed of a rubber composition instead of the reinforcing cloth 17.
  • the back rubber layer is formed in a band shape having a horizontally long cross section, and is formed to have a thickness of 0.3 to 1.0 mm, for example.
  • the back rubber layer is formed of a rubber composition in which various compounding agents are blended with raw material rubber. Examples of the raw rubber of the rubber composition constituting the back rubber layer include ethylene- ⁇ -olefin elastomers such as ethylene / propylene rubber (EPR) and ethylene propylene diene monomer rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and chlorosulfone.
  • EPR ethylene / propylene rubber
  • EPDM ethylene propylene diene monomer rubber
  • CR chloroprene rubber
  • chlorosulfone chlorosulfone
  • ethylene- ⁇ -olefin elastomers are preferred from the viewpoints of environmental considerations and performance such as wear resistance and crack resistance.
  • the compounding agent include a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a crosslinking acceleration assistant, a plasticizer, a process oil, an antiaging agent, a reinforcing material such as carbon black and short fibers, and a filler.
  • the rubber composition for forming the back rubber layer is obtained by heating and pressurizing an uncrosslinked rubber composition obtained by mixing a raw material rubber with a compounding agent and kneading the mixture with a crosslinking agent.
  • an inner mold having a molding surface for forming the back surface of the belt in a predetermined shape on the outer periphery and a rubber sleeve having a molding surface for forming the inner side of the belt in a predetermined shape on the inner periphery are used.
  • a twisted yarn 16 'serving as a core wire 16 is spirally wound thereon, and then an uncrosslinked rubber sheet 11a' for forming the inner portion 11a of the adhesive rubber layer 11 is wound thereon, and further On top of this, an uncrosslinked rubber sheet 12 ′ for forming the compressed rubber layer 12 is wound.
  • the compressed rubber layer 12 is formed of an uncrosslinked rubber sheet 12 ′ in which aramid short fibers 14 oriented in a direction perpendicular to the winding direction are blended.
  • This uncrosslinked rubber sheet 12 ' is blended with carbon black having a large particle diameter with an iodine adsorption amount of 40 mg / g or less and 3 to 10 parts by mass of aramid short fibers 14 with respect to 100 parts by mass of the raw rubber.
  • the outer periphery of each is polished and cut to form the V rib 13, that is, the pulley contact portion.
  • the aramid short fibers 14 exposed on the pulley contact surface may protrude from the pulley contact surface, that is, the V rib 13 surface.
  • the belt slab which is divided and formed with the V ribs 13 on the outer periphery, is cut into a predetermined width and turned upside down to obtain the V ribbed belt B.
  • FIG. 3 shows the pulley layout of the accessory drive belt transmission 30.
  • This accessory drive belt transmission device 30 is a serpentine drive system, and a V-ribbed belt B is wound around six pulleys of four rib pulleys and two flat pulleys.
  • the auxiliary drive belt transmission device 30 has a layout of a power steering pulley 31 at the uppermost position, an alternator pulley 32 disposed below the power steering pulley 31, and a flat pulley tensioner disposed at the lower left of the power steering pulley 31.
  • an air conditioner pulley 36 is Among these, all except the tensioner pulley 33 and the water pump pulley 34 which are flat pulleys.
  • the V-ribbed belt B is wound around the power steering pulley 31 so that the V-rib 13 side contacts, and then wound around the tensioner pulley 33 so that the back surface of the belt contacts, and then the V-rib 13 side contacts.
  • the crankshaft pulley 35 and the air conditioner pulley 36 are wound around the water pump pulley 34 so that the back surface of the belt contacts, and then wound around the alternator pulley 32 so that the V-rib 13 side contacts. Finally, it is provided so as to return to the power steering pulley 31.
  • the pulley diameters of the four rib pulleys are, for example, 80-120 mm for the power steering pulley 31, 50-70 mm for the smallest alternator pulley 32, 150-170 mm for the largest crankshaft pulley 35, and 120-170 mm for the air conditioner pulley 36. 140 mm.
  • the pulley diameter in the case of a rib pulley is an outer diameter including the rib tip.
  • the pulley diameters of the two flat pulleys are 70 to 100 mm for the tensioner pulley 33 and 140 to 160 mm for the water pump pulley 34.
  • the V-rib 13 which is a pulley contact portion uses ethylene- ⁇ -olefin elastomer as a raw rubber, carbon black having an iodine adsorption amount of 40 mg / g or less, and 100 parts by mass of the raw rubber. Is formed of a rubber composition in which 3 to 10 parts by mass of the aramid short fibers 14 are blended. Therefore, in the accessory drive belt transmission device 30, for example, a small-diameter alternator pulley having a pulley diameter of 50 to 70 mm. Even if it is wound around and used, it is possible to suppress the generation of abnormal noise when wet.
  • the V-ribbed belt B has been described.
  • the present invention is not limited to this, and a friction transmission belt such as a V-belt, a double V-ribbed belt, a flat belt, or a cogged belt may be used.
  • Test evaluation belt The following rubber compositions 1 to 12 were prepared, and V-ribbed belts of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 were produced using them. Each configuration is also shown in Tables 1 and 2.
  • EPDM manufactured by Sumitomo Rubber Co., Ltd., trade name: Esprene 301
  • carbon black GPF manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name: Diamond G, iodine adsorption amount 24 mg / g
  • the rubber composition 2 was prepared by preparing an uncrosslinked rubber composition identical to the rubber composition 2 except that the blend amount of the aramid short fibers was 10 parts by mass and processing it into a sheet shape.
  • ⁇ Rubber composition 3> An uncrosslinked rubber composition identical to that of the rubber composition 1 is prepared except that the blending amount of the carbon black GPF is 80 parts by mass and the blending amount of the carbon black FEF is 10 parts by mass, and processed into a sheet. Composition 3 was obtained.
  • ⁇ Rubber composition 4> An uncrosslinked rubber composition identical to the rubber composition 1 was prepared except that the blending amount of the aramid short fibers was 3 parts by mass and processed into a sheet shape to obtain a rubber composition 4.
  • a rubber composition 5 was prepared by preparing an uncrosslinked rubber composition identical to the rubber composition 1 except that the blending amount of the carbon black GPF was 10 parts by mass and processing it into a sheet.
  • a rubber composition 6 was prepared by preparing an uncrosslinked rubber composition identical to the rubber composition 1 except that the carbon black GPF was not blended and the blending amount of the carbon black FEF was 60 parts by mass. It was.
  • a rubber composition 7 was prepared by preparing an uncrosslinked rubber composition identical to the rubber composition 1 except that 10 parts by mass of cotton short fibers were blended in place of the aramid short fibers and processed into a sheet shape.
  • ⁇ Rubber composition 8> An uncrosslinked rubber composition identical to the rubber composition 1 was prepared except that 10 parts by mass of polyamide short fibers (trade name: Leona 66, fiber length 1 mm) were blended in place of the aramid short fibers. The rubber composition 8 was processed into a sheet shape.
  • a rubber composition 9 was prepared by preparing an uncrosslinked rubber composition identical to the rubber composition 1 except that the blending amount of the aramid short fibers was 15 parts by mass and processing it into a sheet shape.
  • a rubber composition 10 was prepared by preparing an uncrosslinked rubber composition identical to the rubber composition 1 except that the amount of carbon black GPF was 100 parts by mass and processing it into a sheet.
  • ⁇ Rubber composition 11> Using EPDM as a raw rubber, with respect to 100 parts by weight of this raw rubber, 60 parts by weight of carbon black FEF, 5 parts by weight of zinc oxide, 0.5 parts by weight of anti-aging agent (1), 2 parts by weight of anti-aging agent (2), By blending 12 parts by weight of paraffinic process oil, 2.5 parts by weight of a co-crosslinking agent, 10 parts by weight of dicumyl peroxide, and 4 parts by weight of short cotton fibers, and kneading for about 5 minutes in a closed kneader. An uncrosslinked rubber composition was obtained. The uncrosslinked rubber composition was processed into a sheet shape. This uncrosslinked rubber composition was designated as rubber composition 11.
  • ⁇ Rubber composition 12> Using EPDM as a raw rubber, with respect to 100 parts by weight of this raw rubber, 60 parts by weight of carbon black FEF, 5 parts by weight of zinc oxide, 0.5 parts by weight of anti-aging agent (1), 2 parts by weight of anti-aging agent (2), By blending 10 parts by weight of paraffinic process oil, 1 part by weight of a co-crosslinking agent, 4 parts by weight of dicumyl peroxide, and 13 parts by weight of polyamide short fibers, the mixture is kneaded for about 5 minutes in a closed kneader. A crosslinked rubber composition was obtained. The uncrosslinked rubber composition was processed into a sheet shape. This uncrosslinked rubber composition was designated as rubber composition 12.
  • Example 1 The rubber composition 1 is used as an uncrosslinked rubber sheet for forming a compressed rubber layer, and the rubber composition 11 and the rubber composition 12 prepared above are used as uncrosslinked rubber sheets for forming an adhesive rubber layer and a back rubber layer, respectively.
  • Two V-ribbed belts were manufactured as Example 1. A polyester core wire was used as the core wire. This V-ribbed belt had a belt width of 21.36 mm, a belt thickness of 4.3 mm, a belt length of 1200 mm, a number of ribs of 6, a rib height of 2.0 mm, and a rib pitch of 3.56 mm.
  • Example 2 Two V-ribbed belts having the same configuration as in Example 1 except that the rubber composition 2 was used as an uncrosslinked rubber sheet for forming a compressed rubber layer were prepared as Example 2.
  • Example 3 Two V-ribbed belts having the same configuration as in Example 1 except that the rubber composition 3 was used as an uncrosslinked rubber sheet for forming a compressed rubber layer were prepared as Example 3.
  • Example 4 Two V-ribbed belts having the same configuration as in Example 1 except that the rubber composition 4 was used as an uncrosslinked rubber sheet for forming a compressed rubber layer were prepared as Example 4.
  • Example 5 Two V-ribbed belts having the same configuration as in Example 1 except that the rubber composition 5 was used as an uncrosslinked rubber sheet for forming a compressed rubber layer were prepared as Example 5.
  • FIG. 4 shows a pulley layout of the belt test traveling machine 40 used in the water injection abnormal noise test evaluation 1.
  • the belt running test machine 40 includes a first driven rib pulley 41 (pulley diameter 60 mm) having a small diameter provided at the uppermost position, a second driven rib pulley 42 (pulley diameter 75 mm) disposed substantially below, and a first driven pulley. 41, a large-diameter drive rib pulley 43 (pulley diameter 140 mm) disposed on the left side of the second driven pulley 42, and a first intermediate disposed between the first driven rib pulley 41 and the drive rib pulley 43.
  • a small second idler pulley 45 (pulley diameter 55 mm) disposed between the idler pulley 44 (pulley diameter 75 mm), the first driven rib pulley 41 and the second driven pulley 42 and to the right of the first idler pulley 44. ).
  • the first idler pulley 44 has a belt winding angle of 90 degrees on the belt outer side
  • the second idler pulley 45 has a belt winding angle of 60 degrees on the belt outer side
  • the second driven rib pulley 42 Between the drive rib pulleys 43, the V-ribbed belt B is positioned so as to be horizontal.
  • the 1st driven rib pulley 41 is an alternator pulley (ALT pulley) for motor vehicles.
  • a microphone was installed on the right side of the first driven rib pulley 41 at a position 50 mm away from the first driven rib pulley 41, and this microphone was connected to the detector.
  • FIG. 5 shows a pulley layout of the belt test traveling machine 50 used in the water injection abnormal noise test evaluation 2.
  • the belt running test machine 50 includes a first driven rib pulley 51 having a small diameter (pulley diameter 50 mm) provided at the uppermost position, a second driven rib pulley 52 (pulley diameter 75 mm) disposed substantially below, and a first driven pulley.
  • a large-diameter drive rib pulley 53 (pulley diameter: 140 mm) disposed on the left side of the second driven pulley 52 at the lower left side of 51, and an idler pulley disposed between the first driven rib pulley 51 and the drive rib pulley 53 54 (pulley diameter 75 mm).
  • the idler pulley 54 is positioned so that the belt winding angle is 115 degrees on the outer side of the belt and between the second driven rib pulley 52 and the drive rib pulley 53 so that the V-ribbed belt B is horizontal.
  • the first driven rib pulley 51 is an alternator pulley (ALT pulley) for an automobile.
  • a microphone was installed on the right side of the first driven rib pulley 51 at a position 50 mm away from the first driven rib pulley 51, and this microphone was connected to the detector.
  • the driven rib pulley 52 was wound in this order. Then, 5 kgf per rib, that is, 30 kgf of tension is applied to the entire belt, and a large current (60 A) is applied to the first driven rib pulley 51, and the driving rib pulley 53 is placed under an ambient temperature of 25 ° C. It was rotated clockwise at a rotation speed of 800 rpm.
  • FIG. 6 shows a pulley layout of the belt test traveling machine 60 used in the heat resistant belt traveling test.
  • the belt running test machine 60 includes a large-diameter driven rib pulley 61 (pulley diameter 120 mm) and a drive rib pulley 62 (pulley diameter 120 mm) arranged vertically and an idler pulley arranged slightly to the right in the middle in the vertical direction. 63 (pulley diameter 70 mm) and a small-diameter driven rib pulley 64 (pulley diameter 55 mm) arranged on the right side of the idler pulley 63.
  • the idler pulley 63 is positioned so that the belt winding angle is 90 degrees on the belt outer side, and the small-diameter rib pulley 64 is positioned on the belt inner side so that the belt winding angle is 90 degrees.
  • the belt running test machine 40 and the belt running test machine 50 were removed and this time they were wound around three rib pulleys 61, 62, 64 and idler pulley 63. Then, the small-diameter rib pulley 64 was pulled to the side so that a set weight of 85 kgf was added, and the lower rib pulley 62, which is a drive rib pulley, was rotated clockwise at a rotational speed of 4900 rpm at an ambient temperature of 120 ° C. And the time until the crack produced on the rib surface of the V-ribbed belt reached the core wire was measured, and the time was defined as the heat-resistant belt running time.
  • Table 3 shows the test evaluation results.
  • Example 1 in which carbon rubber having an iodine adsorption amount of 40 mg / g or less was blended with the rubber composition of the compressed rubber layer, and Comparative Example 1 in which carbon black having an iodine adsorption amount of greater than 40 mg / g was blended.
  • the former is superior in terms of the effect of suppressing abnormal noise when exposed to water, and the effect is particularly remarkable when used by being wound around a pulley having a pulley diameter of 50 mm.
  • the present invention is useful for a friction transmission belt and a belt transmission device using the friction transmission belt.

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Abstract

摩擦伝動ベルト（Ｂ）は、エチレン－α－オレフィンエラストマーを原料ゴムとし、これにヨウ素吸着量４０ｍｇ／ｇ以下の大粒径カーボンブラックと原料ゴム１００質量部に対して３～１０質量部のアラミド短繊維（１４）とが配合されたゴム組成物でプーリ接触部分（１３）が形成されている。

Description

摩擦伝動ベルト及びそれを用いたベルト伝動装置
　本発明は、摩擦伝動ベルト及びそれを用いたベルト伝動装置に関する。
　自動車のエンジンルーム内に設けられる補機駆動ベルト伝動装置として、複数のプーリにＶリブドベルトが巻き掛けられたものが広く用いられている。
　このような補機駆動ベルト伝動装置では、雨天走行時などにエンジンルーム内に水が入り、その水がＶリブドベルトとプーリとの間に介在すると、Ｖリブドベルトがプーリ上でスリップしやすくなると共に、スリップ音を生じるという問題がある。そして、この問題に対してさまざまな提案がなされている。
　特許文献１には、繊維長０．１～１．０ｍｍ、及び水分率６～２０％の極短繊維をゴム１００質量部に対して１～１５質量部配合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、これによって、注水時においてもベルトスリップ発生を抑制し、その効果を経時的に持続させることが可能であると記載されている。
　特許文献２には、少なくとも上記各リブ部には、綿短繊維と、上記各リブ部を構成する主体ゴムの弾性率及び上記綿短繊維の弾性率の中間の弾性率を有する中間短繊維とが含有されていたＶリブドベルトが開示されている。この構成によると、綿短繊維により注水時の水を吸収させ、濡れた状態から乾燥した状態への移行に伴う摩擦係数の変化がスムーズに行われるとともに、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中間短繊維により、急激なスティックスリップ現象を抑制し、滑りと密着との繰り返しを防いで異音の発生を抑えることができると記載されている。
　特許文献３には、ゴム１００重量部に対して中空短繊維を５～６０重量部配合したゴム組成物圧縮ゴム層が構成されるＶリブドベルトが開示されている。そして、これによると、被水時における伝達性能の低下や異音の発生を抑制し、さらに耐摩耗性、耐久性に優れたＶリブドベルトを得ることが可能であると記載されている。
特開２００４－１２５０１２号公報 特開２００３－２０２０５５号公報 特開２００７－１９８４６８号公報
　ところで、自動車では、エンジンルームのコンパクト化の要請があり、そのため補機駆動ベルト伝動装置においてはプーリの小径化が進められている。このようにプーリが小径化しても、当然、優れた静音性が求められ、特に被水時の異音の発生を抑えることに対する要求は高い。
　本発明の目的は、小径のプーリに巻き掛けられて使用されても被水時の異音の発生を抑えることができる摩擦伝動ベルト及びそれを用いたベルト伝動装置を提供することである。
　本発明の摩擦伝動ベルトは、エチレン－α－オレフィンエラストマーを原料ゴムとし、これにヨウ素吸着量４０ｍｇ／ｇ以下のカーボンブラックと原料ゴム１００質量部に対して３～１０質量部のアラミド短繊維とが配合されたゴム組成物でプーリ接触部分が形成されていることを特徴とする。
　本発明のベルト伝動装置は、上記本発明の摩擦伝動ベルトがプーリ径７０ｍｍ以下のプーリを含む複数のプーリに巻き掛けられたことを特徴とする。
　本発明によれば、プーリ接触部分が、エチレン－α－オレフィンエラストマーを原料ゴムとし、これにヨウ素吸着量４０ｍｇ／ｇ以下のカーボンブラックと原料ゴム１００質量部に対して３～１０質量部のアラミド短繊維とが配合されたゴム組成物で形成されているので、小径のプーリに巻き掛けられて使用されても被水時の異音の発生を抑えることができる。
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。 注水異音試験評価１で用いたベルト試験走行機のプーリのレイアウト図である。 注水異音試験評価２で用いたベルト試験走行機のプーリのレイアウト図である。 耐熱ベルト走行試験で用いたベルト試験走行機のプーリのレイアウト図である。
　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を示す。このＶリブドベルトＢは、例えば、自動車のエンジンルーム内に設けられる補機駆動ベルト伝動装置に用いられるものである。
　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。ＶリブドベルトＢは、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。
　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、原料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原料ゴムとしては、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、架橋促進剤、架橋促進助剤、可塑剤、プロセスオイル、老化防止剤、カーボンブラックや短繊維などの補強材、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、原料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、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、プーリ接触部分を構成し、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、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）等のエチレン－α－オレフィンエラストマーを原料ゴムとし、これ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。なお、圧縮ゴム層１２を形成するゴム組成物は、原料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のゴム組成物に配合される配合剤としては、大粒径カーボンブラック及びアラミド短繊維１４を必須とする他、例えば、架橋剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、可塑剤、プロセスオイル、老化防止剤、充填材等が挙げられる。
　大粒径カーボンブラックは、ヨウ素吸着量が４０ｍｇ／ｇ以下のカーボンブラックである。かかる大粒径カーボンブラックとしては、例えば、カーボンブラックＧＰＦ（ヨウ素吸着量：２６ｍｇ／ｇ），カーボンブラックＳＲＦ－ＨＳ（ヨウ素吸着量：３０ｍｇ／ｇ），カーボンブラックＳＲＦ－ＨＳ（ヨウ素吸着量：２４ｍｇ／ｇ），カーボンブラックＳＲＦ（ヨウ素吸着量：２６ｍｇ／ｇ），カーボンブラックＳＲＦ－ＬＳ（ヨウ素吸着量：２１ｍｇ／ｇ），ＦＴ級カーボンブラック（ヨウ素吸着量：１８ｍｇ／ｇ）等が挙げられる。大粒径カーボンブラックの配合量は、原料ゴム１００質量部に対して１０～８０質量部であることが好ましく、４０～６０質量部であることがより好ましい。大粒径カーボンブラックは、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。なお、圧縮ゴム層１２のゴム組成物には、大粒径カーボンブラック以外のカーボンブラックが含まれていてもよい。
　アラミド短繊維１４としては、パラアラミド短繊維及びメタアラミド短繊維が挙げられる。アラミド短繊維１４の配合量は、原料ゴム１００質量部に対して３～１０質量部であり、４～７質量部であることが好ましく、５～６質量部であることがより好ましい。アラミド短繊維１４は、例えば、繊維長が１～３ｍｍ、及び繊維径が８～２０μｍである。アラミド短繊維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。アラミド短繊維１４は、例えばベルト幅方向に配向するように設けられている。アラミド短繊維１４のうち一部分は、プーリ接触部分表面、つまり、Ｖリブ１３表面に露出していてもよく、Ｖリブ１３表面に露出したアラミド短繊維１４は、Ｖリブ１３表面から突出していてもよい。なお、圧縮ゴム層１２のゴム組成物には、アラミド短繊維１４以外の短繊維が含まれていてもよい。
　架橋剤としては、例えば、硫黄、有機過酸化物等が挙げられる。これらのうち、耐熱性、耐油性の観点から、有機過酸化物を架橋剤とすることが好ましい。有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、１，３－ビス（ｔ－ブチルペロキシイソプロピル）ベンゼン、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルペロキシ）ヘキサン等が挙げられる。有機過酸化物の配合量は、例えば、原料ゴム１００質量部に対して２～１５質量部である。
　架橋促進剤としては、チアゾール系促進剤やチウラム系促進剤等が挙げられる。架橋促進剤は、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。
　架橋促進助剤としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ステアリン酸等が挙げられる。架橋促進助剤は、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。
　可塑剤としては、ジアルキルフタレート、ジアルキルアジペート、ジアルキルセバケート等が挙げられる。可塑剤は、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。
　プロセスオイルとしては、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル等が挙げられる。プロセスオイルは、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。
　老化防止剤としては、例えば、アミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤等が挙げられる。老化防止剤は、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。
　充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、タルク、珪藻土等が挙げられる。充填材は、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。
　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よく、また、全く同じゴム組成物で形成されていてもよい。
　心線１６は、ポリエステル（ＰＥＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維、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。
　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を平織、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。また、補強布１７は、編物で構成されていてもよい。
　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。その場合、背面ゴム層は、断面横長矩形の帯状に構成され、例えば、厚さ０．３～１．０ｍｍに形成される。背面ゴム層は、原料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る。背面ゴム層を構成するゴム組成物の原料ゴムとしては、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、架橋促進剤、架橋促進助剤、可塑剤、プロセスオイル、老化防止剤、カーボンブラックや短繊維などの補強材、充填材等が挙げられる。なお、背面ゴム層を形成するゴム組成物は、原料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。
　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を用いる。
　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、巻付方向に直交する方向に配向したアラミド短繊維１４が配合された未架橋ゴムシート１２’で圧縮ゴム層１２を形成する。この未架橋ゴムシート１２’は、ヨウ素吸着量が４０ｍｇ／ｇ以下の大粒径カーボンブラック及び原料ゴム１００質量部に対して３～１０質量部のアラミド短繊維１４が配合されている。
　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、ゴム成分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アラミド短繊維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、サーペンタインドライブ方式であり、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ＶリブドベルトＢが巻き掛けられている。
　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オルタネータプーリ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オルタネータプーリ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。
　４つのリブプーリのプーリ径は、例えば、パワーステアリングプーリ３１が８０～１２０ｍｍ、最も小径のオルタネータプーリ３２が５０～７０ｍｍ、最も大径のクランクシャフトプーリ３５が１５０～１７０ｍｍ、及びエアコンプーリ３６が１２０～１４０ｍｍである。ここで、リブプーリの場合のプーリ径とは、リブ先端部までを含めた外径のことである。
　２つのフラットプーリのプーリ径は、テンショナプーリ３３が７０～１００ｍｍ、及びウォーターポンププーリ３４が１４０～１６０ｍｍである。
　本実施形態に係るＶリブドベルトによれば、プーリ接触部分であるＶリブ１３が、エチレン－α－オレフィンエラストマーを原料ゴムとし、これにヨウ素吸着量４０ｍｇ／ｇ以下のカーボンブラックと原料ゴム１００質量部に対して３～１０質量部のアラミド短繊維１４とが配合されたゴム組成物で形成されているので、上記補機駆動ベルト伝動装置３０において、例えばプーリ径５０～７０ｍｍである小径のオルタネータプーリに巻き掛けられて使用されても被水時の異音の発生を抑えることができる。
　また、本実施形態では、ＶリブドベルトＢについて説明したが、これに限定されるものではなく、Ｖベルト、ダブルＶリブドベルト、平ベルト、コグドベルト等の摩擦伝動ベルトであってもよい。
　　［試験評価］
　Ｖリブドベルトについて行った試験評価について説明する。
　（試験評価用ベルト）
　以下のゴム組成物１～１２を準備し、これらを用いて実施例１～５及び比較例１～５のＶリブドベルトを作製した。それぞれの構成は表１及び２にも示す。
　＜ゴム組成物１＞
　ＥＰＤＭ（住友ゴム社製、商品名：エスプレン３０１）を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対して、カーボンブラックＧＰＦ（三菱化学社製、商品名：ダイヤＧ、ヨウ素吸着量２４ｍｇ／ｇ）６０質量部、カーボンブラックＦＥＦ（東海カーボン社製、商品名：シーストＳＯ、ヨウ素吸着量４４ｍｇ／ｇ）１０質量部、酸化亜鉛（堺化学社製、商品名：酸化亜鉛３種）５質量部、老化防止剤（１）（大内新興化学工業社製、商品名：ノクラック２２４）０．５質量部、老化防止剤（２）（大内新興化学工業社製、商品名：ノクラックＭＢ）２質量部、パラフィン系プロセスオイル（日本サン石油社製、商品名：サンパー２２８０）１０質量部、共架橋剤（精工化学株式会社製、商品名：ハイクロスＭ）１質量部、ジクミルパーオキサイド（日本油脂社製、商品名：パークミルＤ）４．５質量部、及び、アラミド短繊維（帝人社製、商品名：コーネックス、繊維長３ｍｍ）５質量部を配合し、密閉式混練機で約５分間混練りすることにより、未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物をシート状に加工した。この未架橋ゴム組成物をゴム組成物１とした。
　＜ゴム組成物２＞
　アラミド短繊維の配合量を１０質量部としたことを除いてゴム組成物２と同一の未架橋ゴム組成物を調製してシート状に加工し、ゴム組成物２とした。
　＜ゴム組成物３＞
　カーボンブラックＧＰＦの配合量を８０質量部及びカーボンブラックＦＥＦの配合量を１０質量部としたことを除いてゴム組成物１と同一の未架橋ゴム組成物を調製してシート状に加工し、ゴム組成物３とした。
　＜ゴム組成物４＞
　アラミド短繊維の配合量を３質量部としたことを除いてゴム組成物１と同一の未架橋ゴム組成物を調製してシート状に加工し、ゴム組成物４とした。
　＜ゴム組成物５＞
　カーボンブラックＧＰＦの配合量を１０質量部としたことを除いてゴム組成物１と同一の未架橋ゴム組成物を調製してシート状に加工し、ゴム組成物５とした。
　＜ゴム組成物６＞
　カーボンブラックＧＰＦを配合せず、カーボンブラックＦＥＦの配合量を６０質量部としたことを除いてゴム組成物１と同一の未架橋ゴム組成物を調製してシート状に加工し、ゴム組成物６とした。
　＜ゴム組成物７＞
　アラミド短繊維の代わりに綿短繊維１０質量部を配合したことを除いてゴム組成物１と同一の未架橋ゴム組成物を調製してシート状に加工し、ゴム組成物７とした。
　＜ゴム組成物８＞
　アラミド短繊維の代わりにポリアミド短繊維（旭化成社製、商品名：レオナ６６、繊維長１ｍｍ）１０質量部を配合したことを除いてゴム組成物１と同一の未架橋ゴム組成物を調製してシート状に加工し、ゴム組成物８とした。
　＜ゴム組成物９＞
　アラミド短繊維の配合量を１５質量部としたことを除いてゴム組成物１と同一の未架橋ゴム組成物を調製してシート状に加工し、ゴム組成物９とした。
　＜ゴム組成物１０＞
　カーボンブラックＧＰＦの配合量を１００質量部としたことを除いてゴム組成物１と同一の未架橋ゴム組成物を調製してシート状に加工し、ゴム組成物１０とした。
　＜ゴム組成物１１＞
　ＥＰＤＭを原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対して、カーボンブラックＦＥＦ６０質量部、酸化亜鉛５質量部、老化防止剤（１）０．５質量部、老化防止剤（２）２質量部、パラフィン系プロセスオイル１２質量部、共架橋剤２．５質量部、ジクミルパーオキサイド１０質量部、及び、綿短繊維４質量部を配合し、密閉式混練機で約５分間混練りすることにより、未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物をシート状に加工した。この未架橋ゴム組成物をゴム組成物１１とした。
　＜ゴム組成物１２＞
　ＥＰＤＭを原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対して、カーボンブラックＦＥＦ６０質量部、酸化亜鉛５質量部、老化防止剤（１）０．５質量部、老化防止剤（２）２質量部、パラフィン系プロセスオイル１０質量部、共架橋剤１質量部、ジクミルパーオキサイド４質量部、及び、ポリアミド短繊維１３質量部を配合し、密閉式混練機で約５分間混練りすることにより、未架橋ゴム組成物を得た。そして、この未架橋ゴム組成物をシート状に加工した。この未架橋ゴム組成物をゴム組成物１２とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　＜実施例１＞
　圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴムシートとしてゴム組成物１を用い、また、接着ゴム層及び背面ゴム層を形成する未架橋ゴムシートとして上記調製したゴム組成物１１及びゴム組成物１２を各々用いてＶリブドベルトを２本作製し、実施例１とした。心線としては、ポリエステル心線を用いた。このＶリブドベルトは、ベルト幅２１．３６ｍｍ、ベルト厚さ４．３ｍｍ、ベルト長さ１２００ｍｍ、リブ数６、リブ高さ２．０ｍｍ、及びリブピッチ３．５６ｍｍであった。
　＜実施例２＞
　圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴムシートとしてゴム組成物２を用い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２本作製し、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シートとしてゴム組成物３を用い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２本作製し、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シートとしてゴム組成物４を用い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２本作製し、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シートとしてゴム組成物５を用い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２本作製し、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シートとしてゴム組成物６を用い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２本作製し、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シートとしてゴム組成物７を用い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２本作製し、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シートとしてゴム組成物８を用い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２本作製し、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シートとしてゴム組成物９を用い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２本作製し、比較例４とした。
　＜比較例５＞
　圧縮ゴム層を形成する未架橋ゴムシートとしてゴム組成物１０を用い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２本作製し、比較例５とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　（試験評価方法）
　＜注水異音試験評価１＞
　図４は、注水異音試験評価１で用いたベルト試験走行機４０のプーリレイアウトを示す。
　ベルト走行試験機４０は、最上位に設けられた小径の第１従動リブプーリ４１（プーリ径６０ｍｍ）と、その略下方に配された第２従動リブプーリ４２（プーリ径７５ｍｍ）と、第１従動プーリ４１の左下方であって第２従動プーリ４２の左方に配された大径の駆動リブプーリ４３（プーリ径１４０ｍｍ）と、第１従動リブプーリ４１と駆動リブプーリ４３との中間に配された第１アイドラプーリ４４（プーリ径７５ｍｍ）と、第１従動リブプーリ４１と第２従動プーリ４２との中間であって第１アイドラプーリ４４の右方に配された小径の第２アイドラプーリ４５（プーリ径５５ｍｍ）と、からなる。第１アイドラプーリ４４は、ベルト外側にベルト巻き付け角度が９０度となるように、第２アイドラプーリ４５は、ベルト外側にベルト巻き付け角度が６０度となるように、そして、第２従動リブプーリ４２から駆動リブプーリ４３の間はＶリブドベルトＢが水平となるように、それぞれ位置付けられている。ここで、第１従動リブプーリ４１は自動車用のオルタネータプーリ（ＡＬＴプーリ）である。また、第１従動リブプーリ４１の右方であって第１従動リブプーリ４１から５０ｍｍ離れた位置にマイクを設置し、このマイクを検出器に接続した。
　実施例１～５及び比較例１～５の計１０本のそれぞれのＶリブドベルトについて、第１従動プーリ４１，第１アイドラプーリ４４，駆動リブプーリ４３，第２従動リブプーリ４２，及び第２アイドラプーリ４５の順に巻き掛けた。そして、１リブ当たり５ｋｇｆ、つまり、ベルト全体では３０ｋｇｆの張力がかかるようにして、さらに、第１従動リブプーリ４１に大電流（６０Ａ）の負荷を与え、雰囲気温度２５℃の下で駆動リブプーリ４３を回転数８００ｒｐｍで時計回りに回転させた。Ｖリブドベルトを走行させながら、駆動リブプーリ４３に巻き込まれる直前の部位に１０００ｍｌ／ｍｉｎの割合で水を注ぎ、検出器で検出された音によって生じた異音レベルを評価した。このとき、異音の発生が全くないときを「Ａ」，わずかに異音が発生するときを「Ｂ」，及び、異音が発生するときを「Ｃ」として評価した。
　＜注水異音試験評価２＞
　図５は、注水異音試験評価２で用いたベルト試験走行機５０のプーリレイアウトを示す。
　ベルト走行試験機５０は、最上位に設けられた小径の第１従動リブプーリ５１（プーリ径５０ｍｍ）と、その略下方に配された第２従動リブプーリ５２（プーリ径７５ｍｍ）と、第１従動プーリ５１の左下方であって第２従動プーリ５２の左方に配された大径の駆動リブプーリ５３（プーリ径１４０ｍｍ）と、第１従動リブプーリ５１と駆動リブプーリ５３との中間に配されたアイドラプーリ５４（プーリ径７５ｍｍ）と、からなる。アイドラプーリ５４は、ベルト外側にベルト巻き付け角度が１１５度となるように、そして、第２従動リブプーリ５２から駆動リブプーリ５３の間はＶリブドベルトＢが水平となるように、それぞれ位置付けられている。ここで、第１従動リブプーリ５１は自動車用のオルタネータプーリ（ＡＬＴプーリ）である。また、第１従動リブプーリ５１の右方であって第１従動リブプーリ５１から５０ｍｍ離れた位置にマイクを設置し、このマイクを検出器に接続した。
　注水異音試験評価１で使用しなかった実施例１～５及び比較例１～５の計１０本のそれぞれのＶリブドベルトについて、第１従動プーリ５１，アイドラプーリ５４，駆動リブプーリ５３，及び第２従動リブプーリ５２の順に巻き掛けた。そして、１リブ当たり５ｋｇｆ、つまり、ベルト全体では３０ｋｇｆの張力がかかるようにして、さらに、第１従動リブプーリ５１に大電流（６０Ａ）の負荷を与え、雰囲気温度２５℃の下で駆動リブプーリ５３を回転数８００ｒｐｍで時計回りに回転させた。Ｖリブドベルトを走行させながら、駆動リブプーリ５３に巻き込まれる直前の部位に１０００ｍｌ／ｍｉｎの割合で水を注ぎ、検出器で検出された音によって生じた異音レベルを評価した。このとき、異音の発生が全くないときを「Ａ」，わずかに異音が発生するときを「Ｂ」，及び、異音が発生するときを「Ｃ」として評価した。
　＜耐熱ベルト走行試験＞
　図６は、耐熱ベルト走行試験で用いたベルト試験走行機６０のプーリレイアウトを示す。
　ベルト走行試験機６０は、上下に配設された大径の従動リブプーリ６１（プーリ径１２０ｍｍ）及び駆動リブプーリ６２（プーリ径１２０ｍｍ）と、それらの上下方向中間のやや右方に配されたアイドラプーリ６３（プーリ径７０ｍｍ）と、アイドラプーリ６３の右方に配された小径の従動リブプーリ６４（プーリ径５５ｍｍ）と、からなる。アイドラプーリ６３は、ベルト外側にベルト巻き付け角度が９０度となるように、小径のリブプーリ６４は、ベルト内側にベルト巻き付け角度が９０度となるように、それぞれ位置付けられている。
　実施例１～５及び比較例１～５の計２０本のＶリブドベルトについて、注水異音試験評価１又は注水異音試験評価２を行った後、ベルト走行試験機４０及びベルト走行試験機５０からそれらを取り外し、今度は、３つのリブプーリ６１，６２，６４及びアイドラプーリ６３に巻き掛けた。そして、８５ｋｇｆのセットウェイトが付加されるように小径のリブプーリ６４を側方に引っ張り、雰囲気温度１２０℃の下で駆動リブプーリである下側のリブプーリ６２を回転数４９００ｒｐｍで時計回りに回転させた。そして、Ｖリブドベルトのリブ表面に生じたクラックが心線に達するまでの時間を計測し、その時間を耐熱ベルト走行時間とした。
　（試験評価結果）
　表３は、試験評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３によれば、圧縮ゴム層のゴム組成物にヨウ素吸着量４０ｍｇ／ｇ以下のカーボンブラックを配合した実施例１と、ヨウ素吸着量が４０ｍｇ／ｇより大きいカーボンブラックを配合した比較例１と、を比較すると、前者は被水時の異音抑制効果の点で優れており、特に、プーリ径５０ｍｍのプーリに巻き掛けられて使用された場合にその効果が顕著になることが分かる。
　圧縮ゴム層のゴム組成物にアラミド短繊維を配合した実施例２と、アラミド短繊維以外の短繊維を配合した比較例２及び比較例３と、を比較すると、前者は、プーリ径５０ｍｍのプーリに巻き掛けられて使用された場合に被水時の異音抑制効果の点で優れていることが分かる。
　圧縮ゴム層のゴム組成物に配合するアラミド短繊維の量を変量した実施例１，２，４及び比較例４では、配合量が３～１０質量部である実施例１，２及び４と配合量が１５質量部である比較例４とを比較すると、前者は後者よりも耐熱ベルト走行時間が著しく長いことが分かる。
　圧縮ゴム層のゴム組成物に配合するカーボンブラックＧＰＦの量を変量した実施例１，３，５及び比較例５では、配合量が１０～８０質量部である実施例１，３及び５と配合量が１００質量部である比較例５とを比較すると、前者は後者よりも耐熱ベルト走行時間が著しく長いことが分かる。
　以上説明したように、本発明は摩擦伝動ベルト及びそれを用いたベルト伝動装置について有用である。
Ｂ　Ｖリブドベルト（摩擦伝動ベルト）
１３　Ｖリブ（プーリ接触部分）
１４　アラミド短繊維

Claims (4)

  1. 　エチレン－α－オレフィンエラストマーを原料ゴムとし、これにヨウ素吸着量４０ｍｇ／ｇ以下のカーボンブラックと原料ゴム１００質量部に対して３～１０質量部のアラミド短繊維とが配合されたゴム組成物でプーリ接触部分が形成されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
  2. 　請求項１に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
    　上記ヨウ素吸着量４０ｍｇ／ｇ以下のカーボンブラックは原料ゴム１００質量部に対して１０～８０質量部配合されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
  3. 　請求項１又は２に記載された摩擦伝動ベルトにおいて、
    　上記エチレン－α－オレフィンエラストマー組成物は、該エチレン－α－オレフィンエラストマー組成物に配合された有機過酸化物により架橋されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
  4. 　エチレン－α－オレフィンエラストマーを原料ゴムとし、これにヨウ素吸着量４０ｍｇ／ｇ以下のカーボンブラックと原料ゴム１００質量部に対して３～１０質量部のアラミド短繊維とが配合されたゴム組成物でプーリ接触部分が形成された摩擦伝動ベルトが、プーリ径７０ｍｍ以下のプーリを含む複数のプーリに巻き掛けられたことを特徴とするベルト伝動装置。
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