DE112009002575T5

DE112009002575T5 - Friktionsantriebsriemen

Info

Publication number: DE112009002575T5
Application number: DE112009002575T
Authority: DE
Inventors: Shigeki Okundo; Eijiro Nakashima
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2012-08-30
Also published as: CN102203455A; KR101598509B1; US20110218069A1; CN102203455B; US8882621B2; JPWO2010047051A1; WO2010047051A1; JP5704752B2; KR20110080168A

Abstract

Ein Friktionsantriebsriemen (B) umfasst: eine Kautschukhaftschicht (11) mit einem darin eingebetteten Kerndraht (16), um so ein spiralförmiges Muster mit einer Steigung in einer Seitenrichtung des Riemens zu bilden; eine Kautschukkompressionsschicht (12), die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht (11) vorgesehen ist, die sich an einer Innenseite des Riemens befindet, und als Abschnitt dient, der Riemenscheiben kontaktieren soll, und eine Kautschukträgerschicht (17), die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht (11) vorgesehen ist, die sich auf einer Außenseite des Riemens befindet, und als Rückabschnitt des Riemens dient. Ein Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung einer die Kautschukhaftschicht (11) bildenden Kautschukzusammensetzung zu der einer die Kautschukträgerschicht (17) bildenden Kautschukzusammensetzung gemessen gemäß JIS K 6251 in einer Längsrichtung des Riemens bei einer Umgebungstemperatur von 25°C beträgt 1,77 oder mehr.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Friktionsantriebsriemen, die eine Kautschukhaftschicht mit einem darin eingebetteten Kerndraht, um so ein spiralförmiges Muster mit einer Steigung in der Seitenrichtung des Riemens zu bilden, eine Kautschukkompressionsschicht, die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht vorgesehen ist, die sich an der Innenseite des Riemens befindet, und als Abschnitt dient, der Riemenscheiben kontaktieren soll, und eine Kautschukträgerschicht, die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht vorgesehen ist, die sich auf der Außenseite des Riemens befindet, und als Rückabschnitt des Riemens dient, aufweisen.
Stand der Technik
Friktionsantriebsriemen wie Keilrippenriemen sind typischerweise so ausgelegt, dass sie einen geschichteten Aufbau aus einer Kautschukhaftschicht mit einem darin eingebetteten Kerndraht und einer Kautschukkompressionsschicht, die als Abschnitt dient, der Riemenscheiben kontaktieren soll, aufweisen.
Patentschrift 1 offenbart, dass fibrillierte Kurzfasern, die aus Aramidfasern, Baumwolle oder Seide bestehen, in der Kautschukhaftschicht enthalten sind, um die Differenz des Elastizitätsmoduls zwischen der Kautschukhaftschicht und der Kautschukkompressionsschicht zu verringern, da an einem bestimmten Teil der Grenzfläche zwischen einer Kautschukhaftschicht und einer Kautschukkompressionsschicht Spannung intensiv angelegt wird, wenn ein Riemen einer Zug- oder Biegekraft unterzogen wird, und da eine solche Spannungskonzentration Risse in dem Riemen hervorrufen kann.
Es ist auch bekannt, dass das Aufschichten eines Rückabschnitts eines Riemens, der aus einer Kautschukzusammensetzung besteht, auf der Außenseite einer Kautschukhaftschicht die Leistungsübertragungsfähigkeit des Rückabschnitts des Riemens erhöht.
Patentschrift 2 offenbart, dass Monofile mit einem flachen Querschnitt in einer Kautschukträgerschicht eines Keilrippenriemens eingebettet werden. Patentschrift 2 beschreibt, dass das Einbetten der Monofilen in der Kautschukträgerschicht das Auftreten von vertikalen Spaltungen in geripptem Kautschuk in Nuten von keilförmigen Rippen verhindern kann.
Liste von zitierten Schriften
Patentschrift

Patentschrift 1: Japanisches Patent Veröffentlichung Nr. H10-103413
Patentschrift 2: Japanisches Patent Veröffentlichung Nr. H07-269658

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei Friktionsantriebsriemen, deren Rückflächen mit einer Kautschukträgerschicht bedeckt sind, weisen eine Kautschukhaftschicht und die Kautschukträgerschicht unterschiedliche Elastizitätsmodule auf. Somit wird an einem bestimmten Teil der Grenzfläche zwischen der Kautschukhaftschicht und der Kautschukträgerschicht Spannung intensiv angelegt, wenn der Riemen einer Zug- oder Biegekraft unterzogen wird. Dies kann Risse in der Kautschukträgerschicht des Riemens oder Delamination (Ablösen) zwischen einem Kerndraht und der Kautschukhaftschicht hervorrufen.
Eine herkömmlich bekannte Lösung für solche Probleme besteht darin, den Elastizitätsmodul der Kautschukhaftschicht des Riemens durch bedarfsweises Aufnehmen von Kurzfasern in der Kautschukträgerschicht anzupassen, wodurch die Differenz des Elastizitätsmoduls zwischen einer die Kautschukhaftschicht bildenden Kautschukzusammensetzung und einer die Kautschukträgerschicht bildenden Kautschukzusammensetzung verringert wird.
Bei dem vorstehenden Verfahren, bei dem die Kurzfasern in der Kautschukträgerschicht enthalten sind, ist in einer Kautschukträgerplatte ein Verbindungsabschnitt vorgesehen, um die Kurzfasern in einer Richtung auszurichten. Die Dicke der Kautschukträgerschicht ist in der Nähe des Verbindungsabschnitts nicht gleichmäßig und an der Oberfläche der Kautschukträgerschicht sind konkave und konvexe Stellen vorhanden. Wenn der Riemen somit mit seiner Rückfläche mit Riemenscheiben in Kontakt stehend angetrieben wird, wird an dem gestuften Abschnitt des Verbindungsabschnitts ungewöhnliches Geräusch erzeugt. Zudem wird an dem Verbindungsabschnitt Last intensiv angelegt, was eine Delamination der Kautschukträgerschicht hervorruft. Weiterhin sind aufgrund der dünnen Dicke der Kautschukträgerschicht die Kurzfasern nicht ausreichend verteilt, wodurch die Haltbarkeit des Riemens verringert wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Friktionsantriebsriemen vorzusehen, dessen Rückfläche mit einer Kautschukträgerschicht bedeckt ist, bei dem Risse und Ablösen weniger wahrscheinlich auftreten, selbst wenn der Riemen einer Zug- oder Biegekraft unterzogen wird, und der somit eine hohe Haltbarkeit aufweist.
Lösung des Problems
Ein Friktionsantriebsriemen der vorliegenden Erfindung, der die vorstehende Aufgabe erfüllt, umfasst: eine Kautschukhaftschicht mit einem darin eingebetteten Kerndraht, um so ein spiralförmiges Muster mit einer Steigung in einer Seitenrichtung des Riemens zu bilden; eine Kautschukkompressionsschicht, die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht vorgesehen ist, die sich an einer Innenseite des Riemens befindet, und als Abschnitt dient, der Riemenscheiben kontaktieren soll, und eine Kautschukträgerschicht, die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht vorgesehen ist, die sich auf einer Außenseite des Riemens befindet, und als Rückabschnitt des Riemens dient, wobei ein Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung einer die Kautschukhaftschicht bildenden Kautschukzusammensetzung zu der einer die Kautschukträgerschicht bildenden Kautschukzusammensetzung gemessen gemäß JIS K 6251 in einer Längsrichtung des Riemens bei einer Umgebungstemperatur von 25°C 1,77 oder mehr beträgt.
Bei dem Friktionsantriebsriemen der vorliegenden Erfindung kann die Kautschukträgerschicht eine Dicke von 0,3–0,5 mm aufweisen.
Bei dem Friktionsantriebsriemen der vorliegenden Erfindung muss die Kautschukträgerschicht keine Kurzfasern enthalten.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß beträgt das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der die Kautschukhaftschicht bildenden Kautschukzusammensetzung zu der die Kautschukträgerschicht bildenden Kautschukzusammensetzung gemessen bei einer Umgebungstemperatur von 25°C 1,77 oder mehr. Dies kann das Auftreten von Rissen und Ablösen aufgrund einer Konzentration von Spannung an einem bestimmten Teil der Grenzfläche zwischen der Kautschukhaftschicht und der Kautschukträgerschicht effektiv verringern, wodurch eine hohe Haltbarkeit erhalten werden kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Keilrippenriemens gemäß einer Ausführungsform.
2A und 2B sind Diagramme, die ein Herstellungsverfahren des Keilrippenriemens veranschaulichen.
3 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von Riemenscheiben eines Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystems zeigt.
4 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts in Testbewertung 1 zeigt.
5 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts in Testbewertung 2 zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben.
1 zeigt einen Keilrippenriemen B gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Dieser Keilrippenriemen B wird z. B. für Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssysteme in Motorräumen von Kraftfahrzeugen verwendet und hat einen Umfang von 700–3.000 mm, eine Breite von 10–30 mm und eine Länge von 4,0–5,0 mm.
Der Keilrippenriemen B umfasst einen Keilrippenriemenkorpus 10 mit einer dreischichtigen Konfiguration aus einer Kautschukhaftschicht 11 in einem mittleren Abschnitt des Riemens, einer Kautschukkompressionsschicht 12 an der Innenseite des Riemens und einer Kautschukträgerschicht 17 auf der Außenseite des Riemens. In der Kautschukhaftschicht 11 ist ein Kerndraht 16 so eingebettet, dass er ein spiralförmiges Muster mit einer Steigung in der Seitenrichtung des Riemens bildet.
Die Kautschukhaftschicht 11 ist in einer Bandform mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, der in der horizontalen Richtung länger als in der vertikalen Richtung ist, und weist eine Dicke von z. B. 1,0–2,5 mm auf. Die Kautschukhaftschicht 11 besteht aus einer Kautschukzusammensetzung, die durch Mischen einer Rohkautschukkomponente mit verschiedenen Kompoundierungsmitteln erzeugt wird. Beispiele für die Rohkautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht 11 bildet, umfassen Ethylen-α-Olefin-Elastomere wie etwa Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR) und Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Chloroprenkautschuk (CR), chlorsulfonierter Polyethylenkautschuk (CSM), hydrierter Acrylnitrilkautschuk (H-NBR), etc. Von diesen Beispielen sind die Ethylen-α-Olefin-Elastomere im Hinblick auf die Umwelt und bezüglich Fähigkeiten wie etwa Abriebbeständigkeit und Rissbeständigkeit bevorzugt. Beispiele für die Kompoundierungsmittel umfassen einen Vernetzer (z. B. Schwefel und organische Peroxide), ein Antioxidans, ein Verarbeitungshilfsmittel, einen Weichmacher, einen Verstärker wie etwa Carbon-Black, einen Füllstoff, etc. Zu beachten ist, dass die Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht 11 bildet, durch Kneten eines Gemisches der Rohkautschukkomponente und der Kompoundierungsmittel, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu bilden, Erwärmen und Pressen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung und Vernetzen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung durch den Vernetzter erzeugt wird.
Die Kautschukkompressionsschicht 12 wird auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht 11 vorgesehen, die sich auf der Innenseite des Riemens befindet, und weist mehrere keilförmige Rippen 13 auf, die hin zur Innenseite des Riemens zulaufen. Die Kautschukkompressionsschicht 12 bildet einen Abschnitt, der Riemenscheiben kontaktieren soll. Jede der mehreren keilförmigen Rippen 13 ist in einer Gratform ausgebildet, die einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist und sich in der Längsrichtung des Riemens erstreckt, und die mehreren keilförmigen Rippen 13 sind in der Seitenrichtung des Riemens parallel zueinander angeordnet. Jede der keilförmigen Rippen 13 weist an ihrem unteren Ende z. B. eine Höhe von 2,0–3,0 mm und eine Breite von 1,0–3,6 mm auf. Die Anzahl an Rippen beträgt z. B. 3–6 (6 Rippen in 1).
Die Kautschukkompressionsschicht 12 besteht aus einer Kautschukzusammensetzung, die durch Mischen einer Rohkautschukkomponente mit verschiedenen Kompoundierungsmitteln erzeugt wird. Beispiele für die Rohkautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukkompressionsschicht 12 bildet, umfassen Ethylen-α-Olefin-Elastomere wie etwa Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR) und Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Chloroprenkautschuk (CR), chlorsulfonierter Polyethylenkautschuk (CSM), hydrierter Acrylnitrilkautschuk (H-NBR), etc. Von diesen Beispielen sind die Ethylen-α-Olefin-Elastomere im Hinblick auf die Umwelt und bezüglich Fähigkeiten wie etwa Abriebbeständigkeit und Rissbeständigkeit bevorzugt. In dem Fall, da die Rohkautschukkomponente das Ethylen-α-Olefin-Elastomer ist, können der Reibungskoeffizient, die Abriebbeständigkeit und die Haftverschleißbeständigkeit durch Verwenden eines Ethylen-α-Olefin-Elastomers mit hoher Ethylenkristallinität oder eines Ethylen-α-Olefin-Elastomers, das sowohl kristalline Polymere als auch nicht kristalline Polymere enthält, angepasst werden. Beispiele für die Kompoundierungsmittel umfassen einen Vernetzer (z. B. Schwefel und organische Peroxide), ein Antioxidans, ein Verarbeitungshilfsmittel, einen Weichmacher, einen Verstärker wie etwa Carbon-Black, Kurzfaser 14, etc. Zu beachten ist, dass die Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukkompressionsschicht 12 bildet, durch Kneten eines Gemisches der Rohkautschukkomponente und der Kompoundierungsmittel, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu bilden, Erwärmen und Pressen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung und Vernetzen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung durch den Vernetzter erzeugt wird.
Die Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukkompressionsschicht 12 bildet, enthält die Kurzfasern 14. Die Kurzfasern 14 werden so vorgesehen, dass sie in der Seitenrichtung des Riemens ausgerichtet sind. Einige der Kurzfasern 14 werden dispergiert und an der Oberfläche des Abschnitts freigelegt, der die Riemenscheiben kontaktieren soll, nämlich an den Oberflächen der keilförmigen Rippen 13. Diese Kurzfasern 14, die an den Oberflächen der keilförmigen Rippen 13 dispergiert und freigelegt sind, können aus den Oberflächen der keilförmigen Rippen 13 herausstehen.
Die Kurzfasern 14 werden z. B. durch Unterziehen von Langfasern einer Haftbehandlung des Erwärmens der Langfasern nach deren Einweichen in einer wässrigen Resorcinol-Formaldehyd-Latex-Lösung (nachstehend als „wässrige RFL-Lösung” bezeichnet), etc. und Schneiden der Langfasern entlang der Längsrichtung in Stücke mit einer vorbestimmten Breite hergestellt. Die Kurzfasern 14 haben eine Länge von z. B. 0,2–5,0 mm. Die Kurzfasern 14 haben einen Durchmesser von z. B. 10–50 μm. Die Kautschukzusammensetzung enthält 50 Masseteile oder weniger der Kurzfasern 14 pro 100 Masseteile der Kautschukkomponente.
Die Kautschukhaftschicht 11 und die Kautschukkompressionsschicht 12 können entweder aus unterschiedlichen Kautschukzusammensetzungen oder genau der gleichen Kautschukzusammensetzung bestehen.
Die Kautschukträgerschicht 17 wird in einer Plattenform ausgebildet, wird auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht 11 vorgesehen, die sich auf der Außenseite des Riemens befindet, und bildet einen Rückabschnitt des Riemens. Die Kautschukträgerschicht 17 hat eine Dicke von z. B. 0,3–0,8 mm und bevorzugter von 0,3–0,5 mm. Die Kautschukträgerschicht 17 besteht aus einer Kautschukzusammensetzung, die durch Mischen einer Rohkautschukkomponente mit verschiedenen Kompoundierungsmitteln erzeugt wird. Beispiele für die Rohkautschukkomponente der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht 17 bildet, umfassen Ethylen-α-Olefin-Elastomere wie etwa Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR) und Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Chloroprenkautschuk (CR), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), hydrierter Acrylnitrilkautschuk (H-NBR), etc. Von diesen Beispielen sind die Ethylen-α-Olefin-Elastomere im Hinblick auf die Umwelt und bezüglich Fähigkeiten wie etwa Abriebbeständigkeit, Rissbeständigkeit und Haftverschleißbeständigkeit bevorzugt.
Beispiele für die Kompoundierungsmittel umfassen einen Vernetzer (z. B. Schwefel und organische Peroxide), ein Antioxidans, ein Verarbeitungshilfsmittel, einen Weichmacher, einen Verstärker wie etwa Carbon-Black, einen Füllstoff, etc. Die Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht 17 bildet, kann entweder wie die Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukkompressionsschicht 17 bildet, die Kurzfasern 14 enthalten oder kann keine solchen Kurzfasern 14 enthalten. Das letztere ist aber bevorzugt, um das Auftreten von Rissen und Ablösen zu verringern. Zu beachten ist, dass die Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht 17 bildet, durch Kneten eines Gemisches der Rohkautschukkomponente und der Kompoundierungsmittel, um eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung zu bilden, Erwärmen und Pressen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung und Vernetzen der nicht vernetzten Kautschukzusammensetzung durch den Vernetzter erzeugt wird.
Die Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht 11 bildet, hat einen höheren Elastizitätsmodul in der Längsrichtung des Riemens als die Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht 17 bildet. Zudem beträgt das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht 11 bildet, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht 17 bildet, gemessen gemäß den japanischen Industrienormen JIS K 6251 in der Längsrichtung des Riemens bei einer Umgebungstemperatur von 25°C 1,77 oder mehr.
Zugspannung „M₁₀” (MPa) bei 10% Dehnung gemessen gemäß JIS K 6251 bei einer Umgebungstemperatur von 25°C wird durch „M₁₀ = F₁₀/A” festgelegt, wobei „F₁₀” (M) eine Zugkraft bei 10% Dehnung darstellt und „A” (mm²) eine Querschnittfläche eines Prüflings vor Dehnung darstellt.
Der Kerndraht 16 wird durch Zwirne 16' wie etwa Polyesterfasern (PET), Polyethylen-Naphthalen-Fasern (PEN), Aramidfasern oder Vinylonfasern gebildet. Um dem Kerndraht 16 eine Hafteigenschaft an dem Keilrippenriemenkorpus 10 zu bieten, wurde der Kerndraht 16 vor einem Ausbildungsprozess einer Haftbehandlung des Erwärmens des Kerndrahts nach dessen Einweichen in einer wässrigen RFL-Lösung und/oder einer Haftbehandlung des Trocknens des Kerndrahts nach dessen Einweichen in Kautschuklösung unterzogen.
Ein Herstellverfahren des Keilrippenriemens B wird nachstehend unter Bezug auf 2A–2B beschrieben.
Beim Herstellen des Keilrippenriemens B werden eine Innenform und eine Kautschukhülle verwendet. Die Innenform weist an ihrem Außenumfang eine Ausbildungsfläche zum Ausbilden der Rückfläche des Riemens zu einer vorbestimmten Form auf, und die Kautschukhülle weist an ihrem Innenumfang eine Ausbildungsfläche zum Ausbilden der Innenseite des Riemens zu einer vorbestimmten Form auf.
Zunächst wird eine nicht vernetzte Kautschukplatte 17' zum Ausbilden der Kautschukträgerschicht 17 um die Innenform gewickelt und dann wird eine nicht vernetzte Kautschukplatte 11b' zum Ausbilden eines Außenteils 11b der Kautschukhaftschicht 11 um die nicht vernetzte Kautschukplatte 17' gewickelt.
Als Nächstes werden die Zwirne 16', die als Kerndraht 16 verwendet werden sollen, spiralförmig um die nicht vernetzte Kautschukplatte 11b' gewickelt, und eine nicht vernetzte Kautschukplatte 11a' zum Ausbilden eines Innenteils 11a der Kautschukhaftschicht 11 wird um diese gewickelt. Eine nicht vernetzte Kautschukplatte 12' zum Bilden der Kautschukkompressionsschicht 12 wird ebenfalls um die nicht vernetzte Kautschukplatte 11a' gewickelt.
Dann wird die Kautschukhülle über das Formerzeugnis an der Innenform gegeben und die Kautschukhülle und die Innenform werden in einen Formofen gegeben, um die Innenform mit Wasserdampf hoher Temperatur etc. zu erwärmen und die Kautschukhülle mit hohem Druck radial nach innen zu pressen. Zu diesem Zeitpunkt fließen die Rohkautschukkomponenten und eine Vernetzungsreaktion läuft ab.
Gleichzeitig läuft auch eine Haftreaktion der Zwirne 16' an Kautschuk ab. Auf diese Weise wird ein zylindrischer Riemenblock (ein Riemenkorpusvorläufer) gebildet.
Der Riemenblock wird von der Innenform abgenommen und in Längsrichtung in mehrere Stücke unterteilt. Dann wird der Außenumfang jedes Stücks mit einem Schleifstein geschliffen und geschnitten, um die keilförmigen Rippen 13 zu bilden, nämlich den Abschnitt, der die Riemenscheiben kontaktieren soll. Zu diesem Zeitpunkt können die Kurzfasern 14, die an der Oberfläche des Abschnitts freiliegen, der die Riemenscheiben kontaktieren soll, aus der Oberfläche des Abschnitts, der die Riemenscheiben kontaktieren soll, nämlich den Oberflächen der keilförmigen Rippen 13, herausstehen.
Schließlich wird jedes der unterteilten Riemenblockstücke mit den keilförmigen Rippen 13, die auf deren Außenumfängen ausgebildet sind, zu Ringen mit einer vorbestimmten Breite zugeschnitten, und jeder Ring wird umgedreht, wodurch der Keilrippenriemen B erhalten wird.
Nachstehend wird ein Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystem 30 unter Verwenden des Keilrippenriemens B, das in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehen wird, beschrieben.
3 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben des Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystems 30. Dieses Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystem 30 ist von einer Serpentinenantriebsausführung, wobei der Keilrippenriemen B um 6 Riemenscheiben, nämlich 4 Rippenriemenscheiben und 2 Flachriemenscheiben, gewickelt ist.
Die Anordnung des Nebenaggregatantriebsriemenübertragungssystems 30 umfasst eine Servolenkungsriemenscheibe 31, die sich an einer obersten Position befindet, eine Wechselstromgenerator-Riemenscheibe 32, die unter der Servolenkungsriemenscheibe 31 positioniert ist, eine flachen Spannrolle 33, die an der unteren linken Seite der Servolenkungsriemenscheibe 31 positioniert ist, eine Wasserpumpenflachriemenscheibe 34, die unter der Spannrolle 33 positioniert ist, eine Kurbelwellenriemenscheibe 35, die an der unteren linken Seite der Spannrolle 33 positioniert ist, und eine Klimaanlagenriemenscheibe 36, die an der unteren rechten Seite der Kurbelwellenriemenscheibe 35 positioniert ist. Alle Riemenscheiben mit Ausnahme der flachen Spannrolle 33 und der Wasserpumpenflachriemenscheibe 34 sind Rippenriemenscheiben. Der Keilrippenriemen B wird nacheinander um die Servolenkungsriemenscheibe 31, wobei die keilförmigen Rippen 13 damit in Kontakt stehen, die Spannrolle 33, wobei die Rückfläche des Riemens damit in Kontakt steht, und die Kurbelwellenriemenscheibe 35 und die Klimaanlagenriemenscheibe 36, wobei die keilförmigen Rippen 13 in Kontakt damit stehen, gewickelt. Der Keilrippenriemen B wird weiter um die Wasserpumpenriemenscheibe 34, wobei die Rückfläche des Riemens damit in Kontakt steht, und die Wechselstromgeneratorriemenscheibe 32, wobei die keilförmigen Rippen 13 damit in Kontakt stehen, gewickelt und kehrt zu der Servolenkungsriemenscheibe 31 zurück.
Gemäß dem Keilrippenriemen B mit der vorstehenden Konfiguration beträgt das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht 11 bildet, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht 17 bildet, gemessen bei einer Umgebungstemperatur von 25°C 1,77 oder mehr. Dies kann das Auftreten von Rissen und Ablösen aufgrund Spannungskonzentration an einem bestimmten Teil der Grenzfläche zwischen der Kautschukhaftschicht 11 und der Kautschukträgerschicht 17 effektiv verringern, wodurch hohe Haltbarkeit erhalten werden kann.
Auch wenn in der vorliegenden Ausführungsform der Keilrippenriemen B beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht speziell darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist z. B. auch auf andere Keilriemen mit roher Kante anwendbar.
[Testbewertung 1]
Nachstehend wird eine an Keilrippenriemen durchgeführte Testbewertung beschrieben.
Die folgende Testbewertung 1 wurde an den Keilrippenriemen durchgeführt, um die Beziehung des Elastizitätsmoduls in der Längsrichtung des Riemens zwischen der Kautschukhaftschicht und der Kautschukträgerschicht und die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Zugspannung bei 10% Dehnung der die Kautschukhaftschicht bildenden Kautschukzusammensetzung zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildet, gemessen bei einer Umgebungstemperatur von 25°C und die Haltbarkeit des Riemens zu analysieren.
(Konfiguration der Kautschukhaftzusammensetzung)
Als Haftkautschuke <1> und <2> wurden die folgenden zwei Arten von Kautschukhaftzusammensetzungen durch Kneten erzeugt. Deren spezifische Konfigurationen sind auch in Tabelle 1 gezeigt.
Haftkautschuk <1>
Als Haftkautschuk <1> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung durch Mischen von 100 Masseteilen EPDM (1) (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk) (hergestellt von JSR Corporation, Handelsbezeichnung: JSR EP33) mit 60 Masseteilen Carbon-Black FEF (hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd., Handelsbezeichnung: SEAST SO), 30 Masseteilen Siliciumdioxid (hergestellt von Tokuyama Corporation, Handelsbezeichnung: TOKUSIL GU), 10 Masseteilen Paraffinöl (hergestellt von Japan Sun Oil Company, Ltd., Handelsbezeichnung: SUMPAR 2280), 1,5 Masseteilen Schwefel (hergestellt von NIPPON KANRYU INDUSTRY CO., LTD., Handelsbezeichnung: Seimi Sulfur), 2 Masseteilen eines Vernetzungsbeschleunigers (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsbezeichnung: NOCCELER-EP-50), 1 Masseteil Stearinsäure (hergestellt von New Japan Chemical Co., Ltd., Handelsbezeichnung: Stearic Acid 50S), 5 Masseteile Zinkoxid (hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Handelsbezeichnung: Aenka #3), 5 Masseteile eines Klebrigmachers (hergestellt von ZEON CORPORATION, Handelsbezeichnung: Quintone A100), 2 Masseteile eines Antioxidans (1) (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsbezeichnung: NOCRAC 224) und 1 Masseteil eines Antioxidans (2) (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd., Handelsbezeichnung: NOCRAC MB) und Kneten des Gemisches erzeugt.
Der Haftkautschuk <1> wurde durch einen Kalanderprozess zu einer Platte mit einer Dicke von 2,2 mm gewalzt, und die Kautschukplatte wurde bei 170°C 20 Minuten lang vernetzt, um eine vernetzte Kautschukplatte zu bilden. Hantelförmige Prüflinge 3 wurde aus der vernetzten Kautschukplatte so ausgestanzt, dass die Kornrichtung des Kalanderprozesses der Längsrichtung, nämlich der Zugrichtung, entspricht, und es wurde gemäß JIS K 6251 ein Zugtest bei einer Umgebungstemperatur von 25°C durchgeführt. Die Zugspannung bei 10% Dehnung betrug 2,25 MPa.
Haftkautschuk <2>
Als Haftkautschuk <2> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung durch Mischen von 100 Masseteilen EPDM (1) mit 65 Masseteilen Carbon-Black FEF, 21 Masseteilen Siliciumdioxid, 15 Masseteilen Paraffinöl, 1,5 Masseteilen Schwefel, 2 Masseteilen eines Vernetzungsbeschleunigers, 1 Masseteil Stearinsäure, 5 Masseteile Zinkoxid, 5 Masseteile eines Klebrigmachers, 2 Masseteilen eines Antioxidans (1) und 1 Masseteil eines Antioxidans (2) und Kneten des Gemisches erzeugt.

Die Zugspannung bei 10% Dehnung betrug bei Messung in ähnlicher Weise wie bei der des Haftkautschuks <1> 1,61 MPa. [Tabelle 1]

	Haftkautschuk
	<1>	<2>
EPDM (1)	100	100
Carbon-Black FEF	60	65
Siliziumdioxid	30	21
Paraffinöl	10	15
Schwefel	1,5	1,5
Vernetzungsbeschleuniger	2	2
Stearinsäure	1	1
Zinkoxid	5	5
Klebrigmacher	5	5
Antioxidans (1)	2	2
Antioxidans (2)	1	1
Zugspannung bei 10% Dehnung (MPa)	2,25	1,61

(Konfiguration der Kautschukträgerzusammensetzung)
Als Trägerkautschuke <1> und <2> wurden die folgenden zehn Arten von Kautschukträgerzusammensetzungen durch Kneten erzeugt. Deren spezifische Konfigurationen sind auch in Tabelle 2 gezeigt.
Trägerkautschuk <1>
Als Trägerkautschuk <1> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung durch Mischen von 100 Masseteilen EPDM (2) (hergestellt von JSR Corporation, Handelsbezeichnung: EP24) mit 80 Masseteilen Carbon-Black FEF, 1,5 Masseteilen Schwefel, 4 Masseteilen eines Vernetzungsbeschleunigers, 1 Masseteil Stearinsäure und 5 Masseteilen Zinkoxid und Kneten des Gemisches erzeugt.
Der Trägerkautschuk <1> wurde durch einen Kalanderprozess zu einer Platte mit einer Dicke von 2,2 mm gewalzt und wurde bei 170°C 20 Minuten lang vernetzt, um eine vernetzte Kautschukplatte zu bilden. Hantelförmige Prüflinge 3 wurde aus der vernetzten Kautschukplatte so ausgestanzt, dass die Kornrichtung des Kalanderprozesses der Längsrichtung, nämlich der Zugrichtung, entspricht, und es wurde gemäß JIS K 6251 ein Zugtest bei einer Umgebungstemperatur von 25°C durchgeführt. Die Zugspannung bei 10% Dehnung betrug 1,27 MPa.
Trägerkautschuk <2>
Als Trägerkautschuk <2> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Konfiguration wie die des Trägerkautschuks <1> erzeugt, außer dass die Menge an Carbon-Black FEF 85 Masseteile betrug und 8 Masseteile Paraffinöl weiter beigemischt wurden.
Die Zugspannung bei 10% Dehnung, die in einer Weise ähnlich zu der des Trägerkautschuks <1> gemessen wurde, betrug 1,11 MPa.
Trägerkautschuk <3>
Als Trägerkautschuk <3> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Konfiguration wie die des Trägerkautschuks <1> erzeugt, außer dass die Menge an Carbon-Black FEF 70 Masseteile betrug.
Die Zugspannung bei 10% Dehnung, die in einer Weise ähnlich zu der des Trägerkautschuks <1> gemessen wurde, betrug 1,06 MPa.
Trägerkautschuk <4>
Als Trägerkautschuk <4> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Konfiguration wie die des Trägerkautschuks <3> erzeugt, wobei 4 Masseteile Paraffinöl weiter beigemischt wurden.
Die Zugspannung bei 10% Dehnung, die in einer Weise ähnlich zu der des Trägerkautschuks <1> gemessen wurde, betrug 0,90 MPa.
Trägerkautschuk <5>
Als Trägerkautschuk <5> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung durch Mischen von 100 Masseteilen EPDM (3) (hergestellt von The Dow Chemical Company, Handelsbezeichnung: Nordel 4640) mit 65 Masseteilen Carbon-Black FEF, 8 Masseteilen Paraffinöl, 1,5 Masseteilen Schwefel, 4 Masseteilen eines Vernetzungsbeschleunigers, 1 Masseteil Stearinsäure und 5 Masseteilen Zinkoxid und Kneten des Gemisches erzeugt.
Die Zugspannung bei 10% Dehnung, die in einer Weise ähnlich zu der des Trägerkautschuks <1> gemessen wurde, betrug 0,81 MPa.
Trägerkautschuk <6>
Als Trägerkautschuk <6> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung durch Mischen von 100 Masseteilen EPDM (4) (hergestellt von JSR Corporation, Handelsbezeichnung: EP21) mit 80 Masseteilen Carbon-Black FEF, 4 Masseteilen Paraffinöl, 1,5 Masseteilen Schwefel, 4 Masseteilen eines Vernetzungsbeschleunigers, 1 Masseteil Stearinsäure und 5 Masseteilen Zinkoxid und Kneten des Gemisches erzeugt.
Die Zugspannung bei 10% Dehnung, die in einer Weise ähnlich zu der des Trägerkautschuks <1> gemessen wurde, betrug 1,76 MPa.
Trägerkautschuk <7>
Als Trägerkautschuk <7> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Konfiguration wie der des Trägerkautschuks <5> erzeugt, außer dass die Menge an Carbon-Black FEF 85 Masseteile betrug.
Die Zugspannung bei 10% Dehnung, die in einer Weise ähnlich zu der des Trägerkautschuks <1> gemessen wurde, betrug 1,08 MPa.
Trägerkautschuk <8>
Als Trägerkautschuk <8> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Konfiguration wie der des Trägerkautschuks <2> erzeugt, außer dass die Menge Paraffinöl 4 Masseteile betrug.
Die Zugspannung bei 10% Dehnung, die in einer Weise ähnlich zu der des Trägerkautschuks <1> gemessen wurde, betrug 1,21 MPa.
Trägerkautschuk <9>
Als Trägerkautschuk <9> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Konfiguration wie der des Trägerkautschuks <5> erzeugt, außer dass die Menge an Carbon-Black FEF 75 Masseteile betrug.
Die Zugspannung bei 10% Dehnung, die in einer Weise ähnlich zu der des Trägerkautschuks <1> gemessen wurde, betrug 1,03 MPa.
Trägerkautschuk <10>
Als Trägerkautschuk <10> wurde eine nicht vernetzte Kautschukzusammensetzung mit der gleichen Konfiguration wie der des Trägerkautschuks <1> erzeugt, außer dass die Menge an Carbon-Black FEF 85 Masseteile betrug.

Die Zugspannung bei 10% Dehnung, die in einer Weise ähnlich zu der des Trägerkautschuks <1> gemessen wurde, betrug 1,30 MPa. [Tabelle 2]

	Trägerkautschuk
	<1>	<2>	<3>	<4>	<5>	<6>	<7>	<8>	<9>	<10>
EPDM (2)	100	100	100	100				100		100
EPDM (3)					100		100		100
EPDM (4)						100
Carbon-Black FEF	80	85	70	70	65	80	85	85	75	85
Paraffinöl		8		4	8	4	8	4	8
Schwefel	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Vernetzungsbeschleuniger	4	4	4	4	4	4	4	4	4	4
Stearinsäure	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Zinkoxid	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
Zugspannung bei 10% Dehnung (MPa)	1,27	1,11	1,06	0,9	0,81	1,76	1,08	1,21	1,03	1,3

(Riemen für Testbewertung 1)
Die folgenden Riemen wurden als Beispiele 1–5 und Vergleichsbeispiele 1–7 für die Testbewertung hergestellt.
<Beispiel 1>
Als Beispiel 1 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, bei dem eine Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <1> bestand und eine Trägerkautschukschicht aus dem Trägerkautschuk <1> bestand.
In Beispiel 1 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,77.
Zu beachten ist, dass die Kautschukkompressionsschicht 12 durch eine Kautschukzusammensetzung aus EPDM verstärkt durch Dispergieren von Nylonkurzfasern darin gebildet wurde, der Kerndraht durch Zwirne aus Polyethylen-Terephthalat-Fasern (PET) gebildet wurde, der Riemen einen Umfang von 1.210 mm, eine Breite von 10,68 mm und eine Dicke von 4,3 mm hatte und die Anzahl an Rippen 3 betrug. Die Kautschukträgerschicht hatte eine Dicke von 0,5 mm.
<Beispiel 2>
Als Beispiel 2 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <1> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <2> bestand.
In Beispiel 2 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 2,03.
<Beispiel 3>
Als Beispiel 3 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <1> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <3> bestand.
In Beispiel 3 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 2,12.
<Beispiel 4>
Als Beispiel 4 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <2> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <4> bestand.
In Beispiel 4 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,79.
<Beispiel 5>
Als Beispiel 5 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <2> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <5> bestand.
In Beispiel 5 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,99.
<Vergleichsbeispiel 1>
Als Vergleichsbeispiel 1 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <2> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <3> bestand.
In Vergleichsbeispiel 1 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,52.
<Vergleichsbeispiel 2>
Als Vergleichsbeispiel 2 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <2> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <6> bestand.
In Vergleichsbeispiel 2 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 0,91.
<Vergleichsbeispiel 3>
Als Vergleichsbeispiel 3 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <2> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <7> bestand.
In Vergleichsbeispiel 3 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,49.
<Vergleichsbeispiel 4>
Als Vergleichsbeispiel 4 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <2> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <8> bestand.
In Vergleichsbeispiel 4 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,33.
<Vergleichsbeispiel 5>
Als Vergleichsbeispiel 5 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <2> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <9> bestand.
In Vergleichsbeispiel 5 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,56.
<Vergleichsbeispiel 6>
Als Vergleichsbeispiel 6 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <1> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <10> bestand.
In Vergleichsbeispiel 6 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,73.
<Vergleichsbeispiel 7>
Als Vergleichsbeispiel 7 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <1> bestand und die Kautschukträgerschicht aus dem Trägerkautschuk <6> bestand.
In Vergleichsbeispiel 7 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,28.
(Testbewertungsverfahren)
4 zeigt eine Anordnung von Riemenscheiben eines Riemenlauftestgeräts 40, das in der Testbewertung 1 verwendet wird.
Das Riemenlauftestgerät 40 wird gebildet durch: obere und untere Rippenriemenscheiben großen Durchmessers (die obere Riemenscheibe ist eine Abtriebsriemenscheibe und die untere Riemenscheibe ist eine Antriebsriemenscheibe) 41, 42 mit einem Durchmesser von 120 mm; eine Umlenkrolle 43 mit einem Durchmesser von 85 mm, die auf der linken Seite der Rippenriemenscheiben 41, 42 großen Durchmessers bei einer mittleren Position in vertikaler Richtung zwischen den Rippenriemenscheiben 41, 42 großen Durchmessers gesetzt ist; und eine Rippenriemenscheibe 44 kleinen Durchmessers mit einem Durchmesser von 55 mm, die auf der rechten Seite der Rippenriemenscheiben 41, 42 großen Durchmessers bei einer mittleren Position in der vertikalen Richtung zwischen den Rippenriemenscheiben 41, 42 großen Durchmessers gesetzt ist. Die Rippenriemenscheibe 44 kleinen Durchmessers ist an der Innenseite des Riemens platziert, so dass der Kontaktwinkel des Riemens 90 Grad beträgt.
Jeder der Keilrippenriemen der Beispiele 1–5 und der Vergleichsbeispiele 1–7 wurde um die drei Rippenriemenscheiben 41, 42, 44 und die Umlenkrolle 43 gewickelt. Dann wurde die Rippenriemenscheibe 44 kleinen Durchmessers seitlich gezogen, so dass daran eine Eigenlast von 559 N angelegt wurde, und die untere Rippenriemenscheibe 42 wurde als Antriebsriemenscheibe im Uhrzeigersinn bei einer Drehzahl von 4.900 U/min. bei einer Umgebungstemperatur von 120°C gedreht. Die Zeit, bis Risse oder Ablösen in dem Riemen auftraten, wurde als „Haltbarkeitslaufzeit” des Riemens gemessen.
(Testbewertungsergebnis)
Tabelle 3 zeigt das Ergebnis der Testbewertung 1.

[Tabelle 3]

	Beispiele					Vergleichsbeispiel
	1	2	3	4	5	1
Kautschukhaftschicht	Haftkautschuk <1>	Haftkautschuk <1>	Haftkautschuk <1>	Haftkautschuk <2>	Haftkautschuk <2>	Haftkautschuk <2>
Kautschukträgerschicht	Trägerkautschuk <1>	Trägerkautschuk <2>	Trägerkautschuk <3>	Trägerkautschuk <4>	Trägerkautschuk <5>	Trägerkautschuk <3>
Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung: Haftkautschuk M₁₀/Trägerkautschuk M₁₀	1,77	2,03	2,12	1,79	1,99	1,52
Haltbarkeitslaufzeit (Std.)	335	320	325	280	260	5
	Vergleichsbeispiele
	2	3	4	5	6	7
Kautschukhaftschicht	Haft	Haft	Haft	Haft	Haft	Haft
	kautschuk	kautschuk	kautschuk	kautschuk	kautschuk	kautschuk
	<2>	<2>	<2>	<2>	<1>	<1>
Kautschukträgerschicht	Trägerkautschuk <6>	Trägerkautschuk <7>	Trägerkautschuk <8>	Trägerkautschuk <9>	Trägerkautschuk <10>	Trägerkautschuk <6>
Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung: Haftkautschuk M₁₀/Trägerkautschuk M₁₀	0,91	1,49	1,33	1,56	1,73	1,28
Haltbarkeitslaufzeit (Std.)	75	70	95	125	125	80

Tabelle 3 zeigt, dass in den Beispielen 1–5, in denen das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildet, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildet, 1,77 oder mehr beträgt, die Zeit, bis Risse oder Ablösen auftreten, signifikant länger als in den Vergleichsbeispielen 1–7 ist, in denen das Verhältnis kleiner als 1,77 ist.
[Testbewertung 2]
Die folgende Testbewertung 2 wurde durchgeführt, um die Beziehung zwischen der Dicke der Kautschukträgerschicht des Keilrippenriemens und der Haltbarkeit des Riemens zu analysieren.
(Riemen für Testbewertung 2)
Die folgenden Riemen wurden als Beispiele 6–11 für die Testbewertung hergestellt.
<Beispiel 6>
Als Beispiel 6 wurde ein Keilrippenriemen hergestellt, bei dem die Kautschukhaftschicht aus dem Haftkautschuk <1> bestand und die Kautschukträgerschicht mit einer Dicke von 0,3 mm aus dem Trägerkautschuk <1> bestand.
In Beispiel 6 betrug das Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukhaftschicht bildete, zu der der Kautschukzusammensetzung, die die Kautschukträgerschicht bildete, 1,77.
Ansonsten ist die Konfiguration die gleiche wie Beispiel 1.
<Beispiel 7>
Als Beispiel 7 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 6 hergestellt, außer dass die Kautschukträgerschicht eine Dicke von 0,4 mm hatte.
<Beispiel 8>
Als Beispiel 8 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 6 hergestellt, außer dass die Kautschukträgerschicht eine Dicke von 0,5 mm hatte.
<Beispiel 9>
Als Beispiel 9 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 6 hergestellt, außer dass die Kautschukträgerschicht eine Dicke von 0,6 mm hatte.
<Beispiel 10>
Als Beispiel 10 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 6 hergestellt, außer dass die Kautschukträgerschicht eine Dicke von 0,7 mm hatte.
<Beispiel 11>
Als Beispiel 11 wurde ein Keilrippenriemen mit der gleichen Konfiguration wie Beispiel 6 hergestellt, außer dass die Kautschukträgerschicht eine Dicke von 0,8 mm hatte.
(Testbewertungsverfahren)
5 zeigt eine Anordnung eines Riemenlauftestgeräts 50, das in der Testbewertung 2 verwendet wird.
Das Riemenlauftestgerät 50 wird gebildet durch: obere und untere Rippenriemenscheiben (die obere Riemenscheibe ist eine Spannrolle und die untere Riemenscheibe ist eine Antriebsriemenscheibe) 51, 52 mit einem Durchmesser von 45 mm; eine Umlenkrolle 53 mit einem Durchmesser von 40 mm, die auf der unteren rechten Seite der Rippenriemenscheiben 51 bei einer mittleren Position in vertikaler Richtung zwischen den Rippenriemenscheiben 51, 52 gesetzt ist; und eine Umlenkrolle 54 mit einem Durchmesser von 40 mm, die auf der oberen rechten Seite der Rippenriemenscheiben 52 gesetzt ist, so dass sie mit der Umlenkrolle 53 in der vertikalen Richtung ausgerichtet ist; und eine Rippenriemenscheibe 55 (eine Abtriebsriemenscheibe) mit einem Durchmesser von 45 mm, die auf der rechten Seite der Umlenkrollen 53, 54 bei einer mittleren Position in der vertikalen Richtung zwischen den Rippenriemenscheiben 53, 54 positioniert ist. Die Umlenkrolle 53 ist an der Außenseite des Riemens positioniert, so dass der Kontaktwinkel des Riemens 90 Grad beträgt, und der so um die Umlenkrolle 53 gewickelte Keilrippenriemen erstreckt sich in der vertikalen Richtung nach oben und in der horizontalen Richtung nach rechts. Wie die Umlenkrolle 53 ist die Umlenkrolle 54 an der Außenseite des Riemens positioniert, so dass der Kontaktwinkel des Riemens 90 Grad beträgt, und der so um die Umlenkrolle 54 gewickelte Keilriemen erstreckt sich in der vertikalen Richtung nach unten und in der horizontalen Richtung nach rechts.
Jeder der Keilrippenriemen der Beispiele 6–11 wurde um die drei Rippenriemenscheiben 51, 52, 55 und die zwei Umlenkrollen 53, 54 gewickelt, die Rippenriemenscheibe 51 wurde nach oben gezogen, so dass daran eine Eigenlast von 588 N angelegt wurde, und die untere Rippenriemenscheibe 52 wurde als Antriebsriemenscheibe im Uhrzeigersinn bei einer Drehzahl von 5.100 U/min. bei normaler Temperatur gedreht. Die Zeit, bis Risse in der Rückfläche des Riemens auftraten, wurde als „Rückflächen-Rissauslösungszeit” gemessen. Zu beachten ist, dass der Test gestoppt wurde, als die Laufzeit des Riemens 500 Stunden überstieg.
(Testbewertungsergebnis)
Tabelle 4 zeigt das Ergebnis der Testbewertung 2. [Tabelle 4]

Beispiele

6 7 8 9 10 11

Dicke der Kautschuk trägerschicht (mm) 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

Rückflächenrissauslösungszeit (Std.) 500 oder mehr 500 oder mehr 500 oder mehr 410 360 300
Tabelle 4 zeigt, dass in den Beispielen 6–8, bei denen die Dicke der Kautschukträgerschicht 0,3–0,5 mm beträgt, die Zeit, bis Risse in der Kautschukträgerschicht auftraten, länger als in den Beispielen 9–11 ist, bei denen die Dicke der Kautschukträgerschicht 0,6–0,8 mm beträgt.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie vorstehend beschrieben ist die vorliegende Erfindung für Friktionsantriebsriemen brauchbar, die aufweisen: eine Kautschukhaftschicht mit einem Kerndraht, der darin so eingebettet ist, dass er ein spiralförmiges Muster mit einer Steigung in der Seitenrichtung des Riemens bildet, eine Kautschukkompressionsschicht, die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht vorgesehen ist, die sich an der Innenseite des Riemens befindet, und als Abschnitt dient, der Riemenscheiben kontaktieren soll, und eine Kautschukträgerschicht, die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht vorgesehen ist, die sich auf der Außenseite des Riemens befindet, und als Rückabschnitt des Riemens dient.
Bezugszeichenliste

B: Keilrippenriemen
10: Keilrippenriemenkorpus
11: Kautschukhaftschicht
12: Kautschukkompressionsschicht
13: Keilförmige Rippe (Abschnitt, der die Riemenscheiben kontaktieren soll)
14: Kurzfaser
16: Kerndraht
17: Kautschukträgerschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 10-103413 [0006]
JP 07-269658 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS K 6251 [0011]
JIS K 6251 [0031]
JIS K 6251 [0032]
JIS K 6251 [0051]
JIS K 6251 [0056]

Claims

Friktionsantriebsriemen, welcher umfasst: eine Kautschukhaftschicht mit einem darin eingebetteten Kerndraht, um so ein spiralförmiges Muster mit einer Steigung in einer Seitenrichtung des Riemens zu bilden; eine Kautschukkompressionsschicht, die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht vorgesehen ist, die sich an einer Innenseite des Riemens befindet, und als Abschnitt dient, der Riemenscheiben kontaktieren soll, und eine Kautschukträgerschicht, die auf einer Oberfläche der Kautschukhaftschicht vorgesehen ist, die sich auf einer Außenseite des Riemens befindet, und als Rückabschnitt des Riemens dient, wobei ein Verhältnis von Zugspannung bei 10% Dehnung einer die Kautschukhaftschicht bildenden Kautschukzusammensetzung zu der einer die Kautschukträgerschicht bildenden Kautschukzusammensetzung gemessen gemäß JIS K 6251 in einer Längsrichtung des Riemens bei einer Umgebungstemperatur von 25°C 1,77 oder mehr beträgt.
Friktionsantriebsriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukträgerschicht eine Dicke von 0,3–0,5 mm aufweist.
Friktionsantriebsriemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukträgerschicht keine Kurzfasern enthält.