1.本发明涉及一种摩擦传动带。
2.本技术主张基于2021年4月30日申请的日本技术第2021-077767号的优先权，引用所述日本技术记载的全部记载内容。
背景技术：3.当前，作为发动机、电机等传递旋转动力的方法，广泛使用如下方法，即，在驱动侧以及从动侧的各旋转轴分别固定设置滑轮，并且在各滑轮分别绕挂多楔带(v-ribbed belt)等摩擦传动带。
4.已知摩擦传动带(下面称为传动带)例如在运转中浸水时会引起称为粘滑的现象，而且，该现象有时还伴随着异响、换言之为滑动声的产生。传动带的滑动声成为装置的噪音的原因，因此研究了各种对策。
5.例如，在专利文献1中，提出了如下方案，即，关于由编织布将带主体的滑轮接触侧的表面覆盖的摩擦传动带，由以在摩擦传动带的宽度方向上往返的方式使行进方向反转且延伸、并具有使得行进方向反转的反转部分以及将反转部分彼此间连结并延伸的直行部分的线构成编织布(日语：編布)，以具有位于比反转部分更靠表面侧的位置的直行部分的方式由该编织布将滑轮接触侧的表面覆盖。
6.专利文献1：国际公开第2018/142843号
7.为了减弱浸水时产生的异响而提出了各种方法。然而，现状的异响的减弱效果并未达到能够满足的水平，要求进一步的改善。
技术实现要素：8.本发明就是鉴于这种情形而提出的，其目的在于提供能够减弱浸水时产生的异响的摩擦传动带。
9.本发明的发明人对浸水时产生异响的原理进行了详细研究，结果发现，关于滑动速度和摩擦系数的关系，摩擦系数显示为最大摩擦系数之后直至滑动速度增大至500mm/s为止的区域的摩擦系数的降低率对异响的产生造成较大影响，从而完成了本发明。
10.(1)本发明的摩擦传动带具有通过因与滑轮接触而产生的摩擦力将动力传递至所述滑轮的带主体，
11.关于作为所述带主体的速度与所述滑轮的速度之差的滑动速度、和摩擦系数的关系，在将显示为最大摩擦系数时的滑动速度设为第一滑动速度、使所述滑动速度从所述第一滑动速度增大至第二滑动速度时的摩擦系数设为参照摩擦系数，所述第二滑动速度与所述第一滑动速度之差为500mm/s时，
12.将所述最大摩擦系数设为μx、所述参照摩擦系数设为μr，而由下式(1)所示的摩擦系数的降低率dm小于或等于20％。
13.dm＝(μx-μr)/μx
×
100
……
(1)
14.关于上述摩擦传动带，在摩擦系数显示为最大摩擦系数之后滑动速度增大至500mm/s的区域，能抑制摩擦系数的降低。关于上述摩擦传动带，不易因浸水产生粘滑。因此，能减弱浸水时产生的异响。
15.(2)关于上述摩擦传动带，优选地，将所述第一滑动速度至所述第二滑动速度的区域等分为n个(n为大于或等于2的自然数)区间，在将各区间的开始的滑动速度设为启动速度、所述启动速度时的摩擦系数设为启动摩擦系数、所述区间的结束的滑动速度设为结束速度、所述结束速度时的摩擦系数设为结束摩擦系数时，将第m个(m为大于或等于1而小于或等于n的自然数)区间的所述启动摩擦系数设为μsm，所述结束摩擦系数设为μem，而由下式(2)所示的摩擦系数的降低率dsm在所有所述区间都小于或等于20/n％。
16.dsm＝(μsm-μem)/μsm
×
100
……
(2)
17.在该情况下，在构成上述区域的所有区间都能防止摩擦系数大幅降低。在上述区域，摩擦系数逐渐降低。关于上述摩擦传动带，能够有效地抑制因浸水而产生粘滑。因此，不易在浸水时产生异响。
18.(3)关于上述摩擦传动带，优选地，所述带主体具有与所述滑轮接触的压缩橡胶层，所述压缩橡胶层由如下部件构成：橡胶层主体，其由橡胶组成物构成；以及纤维部件层，其层叠于所述橡胶层主体。在该情况下，纤维部件层吸收水。因此，在带主体与滑轮之间不易形成水膜。关于上述摩擦传动带，能够防止摩擦系数大幅降低。
19.(4)关于上述摩擦传动带，优选地，所述压缩橡胶层的表层部处的空隙率大于或等于10％。在该情况下，在表层部构成的空隙有助于水的吸收。关于上述摩擦传动带，在带主体与滑轮之间不易形成水膜。
20.(5)关于上述摩擦传动带，更优选地，所述空隙率大于或等于20％。在该情况下，利用在表层部构成的空隙有效地将水吸收。关于上述摩擦传动带，在带主体与滑轮之间不易形成水膜。
21.(6)关于上述摩擦传动带，优选地，所述纤维部件层由编织布构成，所述编织布含有纤维素类纤维作为主纤维。纤维素类纤维的吸水性能优异。关于上述摩擦传动带，在带主体与滑轮之间不易形成水膜。
22.(7)关于上述摩擦传动带，优选地，在所述压缩橡胶层构成有向内周侧下垂的多个楔状体。该摩擦传动带为多楔带。关于上述摩擦传动带，不易因浸水而产生粘滑。因此，能减弱浸水时产生的异响。
23.发明的效果
24.关于本发明的摩擦传动带，能够在摩擦系数显示为最大摩擦系数之后滑动速度增大至500mm/s的区域抑制摩擦系数降低。关于上述摩擦传动带，不易因浸水而产生粘滑。因此，能够减弱浸水时产生的异响。
附图说明
25.图1是示意性地表示本发明的一个实施方式所涉及的多楔带的一部分的图。
26.图2是表示浸水时的动摩擦系数的评价用带行驶试验机的滑轮布局的图。
27.图3a是表示摩擦系数的测定结果的曲线图。
28.图3b是图3a所示的曲线图的放大图。
29.图4a是用于对空隙率的测定方法进行说明的图。
30.图4b是用于对空隙率的测定方法进行说明的图。
31.图4c是用于对空隙率的测定方法进行说明的图。
32.图5a是交联装置的剖面图。
33.图5b是图5a所示的交联装置的一部分的剖面放大图。
34.图6a是用于对图1所示的多楔带的制造方法进行说明的图。
35.图6b是用于对图1所示的多楔带的制造方法进行说明的图。
36.图6c是用于对图1所示的多楔带的制造方法进行说明的图。
37.图7是表示浸水时异响评价用的带行驶试验机的滑轮布局的图。
具体实施方式
38.下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
39.(摩擦传动带)
40.图1示意性地表示本发明的一个实施方式所涉及的摩擦传动带b的一部分。
41.该摩擦传动带b例如是用于在汽车的发动机室内设置的辅机驱动带传动装置等的多楔带。关于该多楔带b，例如，带周长大于或等于700mm而小于或等于3000mm，带宽度大于或等于10mm而小于或等于36mm，并且，带厚度大于或等于3.5mm而小于或等于5.0mm。
42.该多楔带b具有环形带状的带主体10。
43.关于该多楔带b，该带主体10通过带主体10的内周侧的表面与滑轮接触而产生的摩擦力将动力传递至滑轮。
44.带主体10具有：压缩橡胶层11，其位于带内周侧；粘接橡胶层12，其位于中间；以及背面加强布13，其位于带外周侧。
45.压缩橡胶层11沿带长度方向延伸。压缩橡胶层11与驱动滑轮、从动滑轮之类的滑轮接触。压缩橡胶层11由橡胶层主体14以及纤维部件层15构成。
46.橡胶层主体14也称为压缩橡胶层主体。橡胶层主体14的厚度例如大于或等于2.0mm而小于或等于3.2mm。
47.橡胶层主体14由含有交联后的橡胶成分的橡胶组成物(下面称为交联橡胶组成物)构成。橡胶组成物是对橡胶成分中配合有包含交联剂在内的各种橡胶配合剂并进行了混炼的未交联橡胶组成物(原料组成物)进行加热及加压，且利用交联剂对橡胶成分进行了交联的交联物。
48.作为上述原料组成物中含有的橡胶成分，例如能举出三元乙丙橡胶(epdm)、乙烯-丙烯共聚物(epm)、乙烯-丁烯共聚物(edm)、乙烯-辛烯共聚物(eom)等乙烯-α-烯烃弹性体；氯丁橡胶(cr)；氯磺化聚乙烯橡胶(csm)；氢化丙烯腈橡胶(h-nbr)等。上述橡胶成分优选采用上述材料中的1种或大于或等于2种的材料，更优选采用乙烯-α-烯烃弹性体，进一步优选采用epdm。
49.作为上述原料组成物中含有的交联剂，能举出硫磺以及有机过氧化物。
50.作为除了交联剂以外的橡胶配合剂，例如能举出炭黑等加强材料、填充剂、抗老化剂、软化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、共交联剂、短纤维等。
51.纤维部件层15层叠于橡胶层主体14的内周侧表面。纤维部件层15构成带主体10的
内周侧表面。纤维部件层15的厚度例如大于或等于0.1mm而小于或等于1.5mm。
52.关于该多楔带b，纤维部件层15将橡胶层主体14的整个内周侧表面覆盖。纤维部件层15也可以以将内周侧表面的一部分覆盖的方式层叠于内周侧表面。
53.纤维部件层15可以由纺织布构成，也可以由编织布构成。作为纺织的织物组织，例如能举出平针组织、斜针组织、缎纹组织、以及上述组织的变化组织等。作为编织布的编织物组织，例如，对于横向组织能举出平针组织、锁边组织、反针组织、其他变化组织等，对于纵向组织能举出单针经编组织、单经缎组织、其他变化组织等。根据富有伸缩性且能够均匀地将橡胶层主体14覆盖的观点，优选纤维部件层15由编织布构成。
54.关于该多楔带b，纤维部件层15可以是含有短纤维的交联橡胶组成物。
55.在纤维部件层15由纺织布或编织布构成的情况下，关于该多楔带b，可以使用实施了粘接处理的纤维部件层15，也可以使用未实施粘接处理的纤维部件层15。根据接下来的观点(1)及观点(2)，关于该多楔带b，在纤维部件层15由纺织布或编织布构成的情况下，优选使用未实施粘接处理的纤维部件层15。
56.(1)关于多楔带b，压缩橡胶层11的橡胶层主体14由交联橡胶组成物构成，因此即使不对纤维部件层15实施粘接处理，橡胶层主体14和纤维部件层15也以充分的粘接力而粘接。
57.(2)另外，关于具有未实施粘接处理的纤维部件层15的多楔带b，与具有实施了粘接处理的纤维部件层15的多楔带b相比，能抑制浸水时的异响的产生。可以推测为这是因为，未实施粘接处理的纤维部件层15与实施了粘接处理的纤维部件层15相比，呈现出吸水特性优异的趋势。
58.在摩擦传动带b中，未对纤维部件层15实施粘接处理是指不实施使纤维部件层15浸渍于粘接剂中的粘接处理，不使粘接剂附着于纤维部件层15的表面。
[0059]“浸渍于粘接剂中的粘接处理”是浸渍于环氧树脂溶液或异氰酸酯树脂溶液中进行加热的处理、浸渍于rfl水溶液中进行加热的处理、以及浸渍于橡胶糊中并使其干燥的处理。
[0060]
在纤维部件层15由纺织布构成的情况下，使用经线及纬线形成该纤维部件层15。在纤维部件层15由编织布构成的情况下，使用编织线形成该纤维部件层15。
[0061]
作为构成用于形成纤维部件层15的线的纤维，例如能举出纤维素类纤维、羊毛、绢等天然纤维；聚氨酯纤维、脂肪族聚酰胺纤维(尼龙66纤维)、芳族聚酰胺纤维(对位、间位)、聚酯纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯醇纤维等合成纤维等。纤维部件层15可以由上述纤维中的1种纤维形成，也可以由大于或等于2种的纤维形成。
[0062]
作为构成纤维部件层15的纤维，根据具有良好的吸水性能的观点，优选为纤维素类纤维。
[0063]
关于该多楔带b，纤维部件层15对于确保良好的吸水特性是优选的，因此优选该纤维部件层15含有纤维素类纤维作为主纤维。如上所述，根据富有伸缩性且能够均匀地将橡胶层主体14覆盖的观点，优选纤维部件层15由编织布构成。因此，关于该多楔带b，优选地，纤维部件层15为编织布，该编织布含有纤维素类纤维作为主纤维。
[0064]
在纤维部件层15含有纤维素类纤维作为主纤维的情况下，纤维素类纤维在构成纤维部件层15的纤维中占据的比例优选为大于或等于50质量％，更优选为大于或等于70质
量％。该纤维素类纤维的比例可以是100质量％。在纤维部件层15含有纤维素类纤维作为主纤维的情况下，根据确保优异的吸水特性的观点，优选使得纤维素类纤维在纤维部件层15的表面(带主体10的内周面)露出。
[0065]
在纤维部件层15含有纤维素类纤维作为主纤维的情况下，该纤维部件层15也可以含有除了纤维素类纤维以外的其他纤维。在该情况下，作为其他纤维，优选为聚氨酯纤维以及脂肪族聚酰胺纤维。根据确保伸缩性的观点，作为该其他纤维，更优选为聚氨酯纤维。
[0066]
作为纤维素类纤维，例如能举出针叶树、阔叶树的木浆、竹纤维、甘蔗纤维、棉纤维、木棉的种子毛纤维、麻、构树、黄瑞香的韧皮纤维、马尼拉麻、新西兰麻的叶纤维等源自天然植物的纤维素纤维；海鞘(ascidian)纤维素等源自动物的纤维素纤维；细菌纤维素纤维；藻类的纤维素纤维；纤维素酯纤维；人造丝、铜氨纤维、莱赛尔纤维等再生纤维素纤维等。
[0067]
其中，根据作为纤维材料的实用性的观点，优选为棉纤维。
[0068]
粘接橡胶层12为沿带长度方向延伸的、剖面为横向上较长的矩形的带。粘接橡胶层12的厚度例如大于或等于1.0mm而小于或等于2.5mm。粘接橡胶层12由粘接橡胶层主体16、以及被该粘接橡胶层主体16覆盖的芯线17构成。
[0069]
粘接橡胶层主体16由交联橡胶组成物构成。如上所述，压缩橡胶层主体14也由交联橡胶组成物构成。关于该多楔带b，压缩橡胶层主体14以及粘接橡胶层主体16可以由相同的橡胶组成物构成，也可以由不同的橡胶组成物构成。
[0070]
芯线17位于粘接橡胶层12的带厚度方向的中间部。芯线17以形成在带宽度方向上具有间距的螺旋的方式进行卷绕并埋设于粘接橡胶层主体16。
[0071]
芯线17由聚酰胺纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、聚酰胺纤维等的捻线构成。芯线17的直径例如大于或等于0.5mm而小于或等于2.5mm。粘接橡胶层12的剖面中彼此相邻的芯线17彼此间的最短距离例如大于或等于0.05mm而小于或等于0.20mm。
[0072]
优选地，对芯线17实施浸渍于环氧树脂溶液或异氰酸酯树脂溶液进行加热的粘接处理、在浸渍于rfl水溶液之后进行加热的粘接处理、以及在浸渍于橡胶糊之后使其干燥的粘接处理中的1种或大于或等于2种的粘接处理。
[0073]
背面加强布13例如由使用棉、聚酰胺纤维、聚酯纤维、芳纶纤维等的线而制成平针组织、斜纹组织、缎纹组织等的布材料、编织布、无纺布等构成。背面加强布13的厚度例如大于或等于0.4mm而小于或等于1.2mm。
[0074]
为了对背面加强布13赋予相对于粘接橡胶层12的粘接性，可以实施在成型加工前浸渍于rfl水溶液进行加热的粘接处理、和/或将橡胶糊涂敷于粘接橡胶层12的外周面并使其干燥的粘接处理。背面加强布13可以隔着橡胶层(未图示)而粘贴于粘接橡胶层12。
[0075]
关于该多楔带b，可以取代背面加强布13而使用厚度例如大于或等于0.4mm而小于或等于0.8mm的背面橡胶层。在该情况下，根据抑制背面驱动时的声响的产生的观点，优选将纺织布的布纹转印于背面橡胶层的表面。根据抑制因带背面和平滑轮接触而产生粘着的观点，优选背面橡胶层由比粘接橡胶层主体16略硬的橡胶组成物构成。
[0076]
另外，在设置有背面橡胶层的情况下，该背面橡胶层可以由与压缩橡胶层主体14以及粘接橡胶层主体16的一者或二者相同的橡胶组成物构成，也可以由与压缩橡胶层主体14以及粘接橡胶层主体16均不同的橡胶组成物构成。
[0077]
在背面橡胶层由与粘接橡胶层主体16不同的橡胶组成物构成的情况下，根据抑制因带背面和平滑轮接触而产生粘着的观点，优选背面橡胶层由比粘接橡胶层主体16略硬的橡胶组成物构成。
[0078]
如图1所示，关于该多楔带b，在带主体10的压缩橡胶层11构成向内周侧下垂的多个楔状体18。多个楔状体18是沿带长度方向延伸的、剖面大致呈倒三角形的凸条。多个楔状体18在带宽度方向上并列设置。
[0079]
关于各楔状体18，例如，楔体高度大于或等于2.0mm而小于或等于3.0mm，基端间的宽度大于或等于1.0mm而小于或等于3.6mm。楔状体18的个数例如大于或等于3个而小于或等于10个(图1中为6个)。
[0080]
关于该多楔带b，在压缩橡胶层11的橡胶层主体14以向内周侧下垂的方式构成多个楔状体主体14a。由纤维部件层15将多个楔状体主体14a分别覆盖而构成楔状体18。关于该多楔带b，由该纤维部件层15覆盖的楔状体18的表面成为滑轮接触面。
[0081]
本发明的发明人对摩擦传动带b浸水时产生异响的原理进行了详细研究，结果发现，关于滑动速度和摩擦系数的关系，摩擦系数显示为最大摩擦系数之后直至滑动速度增大至500mm/s为止的区域的摩擦系数的降低率对异响的产生造成较大影响，从而完成了本发明。
[0082]
下面，对图1所示的摩擦传动带b的滑动速度和摩擦系数的关系进行说明，在此之前对为了获得该关系而使用的带行驶试验机、以及用于获得该关系的评价方法进行说明。
[0083]
(带行驶试验机)
[0084]
图2表示浸水时动摩擦系数的评价用带行驶试验机20的滑轮布局的一个例子。该带行驶试验机20(下面称为试验机)构成为能够对作为摩擦传动带b的由6个楔状体18构成的多楔带b(带长度＝1080mm)的浸水时的动摩擦系数进行评价。关于该试验机20，能够通过变更滑轮的规格而评价v型带、平带之类的其他摩擦传动带b。
[0085]
该试验机20具有4个滑轮21。4个滑轮21为：
[0086]
(1)作为楔状滑轮的第一驱动滑轮22、
[0087]
(2)位于第一驱动滑轮22的右侧，作为楔状滑轮的第二驱动滑轮23、
[0088]
(3)位于第二驱动滑轮23的上方，作为楔状滑轮的从动滑轮24、以及
[0089]
(4)位于从动滑轮24的左下方，作为平滑轮的惰轮25。
[0090]
各滑轮21的滑轮直径为50mm。各滑轮21由sus制成。各滑轮21的与多楔带b的接触面的表面粗糙度(算术平均粗糙度ra)为3.2μm。
[0091]
关于该试验机20，多楔带b的楔体侧与第一驱动滑轮22、第二驱动滑轮23以及从动滑轮24接触。多楔带b的背面侧与惰轮25接触。
[0092]
电机以及扭矩计与第一驱动滑轮22以及第二驱动滑轮23分别连结。关于该试验机20，能够进行第一驱动滑轮22以及第二驱动滑轮23的旋转速度的控制、以及在第一驱动滑轮22以及第二驱动滑轮23产生的扭矩的测量。
[0093]
以使得恒定的张力施加于多楔带b的方式将配重与从动滑轮24连结。关于该试验机20，将固定载荷dw设定为使得每1个楔状体18产生10kgf(98n)的张力。
[0094]
下述的表1中示出了各滑轮21的正确的配置。该表1中示出了将第一驱动滑轮22的中心设为图2中的xy坐标的原点(0，0)时的各滑轮21的中心坐标。例如，示出了从动滑轮24
的中心坐标(200，308.91)相对于作为原点的第一驱动滑轮22的中心在右侧为200mm、在上方为308.91mm的位置。
[0095]
【表1】
[0096][0097]
关于该试验机20，通过如表1所示那样配置各滑轮21而将摩擦传动带b(多楔带b)与第二驱动滑轮23的接触角设定为90度。
[0098]
(评价方法)
[0099]
以下述方式获得作为摩擦传动带b的多楔带b的、滑动速度和摩擦系数的关系。该评价方法在18℃至28℃的气氛温度下实施。
[0100]
(1)图1所示的多楔带b绕挂于各滑轮21。
[0101]
(2)配重与从动滑轮24连结。该多楔带b具有6个楔状体18，因此多楔带b的张力设定为588n(60kgf)。
[0102]
(3)对电机进行驱动而使得第一驱动滑轮22以及第二驱动滑轮23旋转。
[0103]
(4)在多楔带b相对于第一驱动滑轮22的进入部，每分钟40ml的量的水向多楔带b的楔体侧滴落。
[0104]
(5)将第一驱动滑轮22以及第二驱动滑轮23各自的旋转速度设定为1000rpm而使多楔带b以恒速行驶。
[0105]
(6)在开始恒速行驶的30秒之后，以恒定的减速度使第二驱动滑轮23的旋转速度在30秒内减速至500rpm，对该减速过程的第二驱动滑轮23的扭矩进行测量。
[0106]
(7)根据测量出的扭矩而求出由第一驱动滑轮22与第二驱动滑轮23之间的张力表示的张紧侧张力t1(n)、以及由第二驱动滑轮23与从动滑轮24之间的张力表示的松弛侧张力t2(n)，利用欧拉公式计算出动摩擦系数(下面称为摩擦系数)。由此，获得作为带主体10的速度与第二驱动滑轮23的速度之差的滑动速度和摩擦系数的关系。
[0107]
(滑动速度和摩擦系数的关系)
[0108]
图3a表示利用图2所示的带行驶试验机20获得的、图1所示的摩擦传动带b(多楔带b)的摩擦系数的测定结果的一个例子。该图3a中示出了滑动速度和摩擦系数的关系。在该图3a中，横轴v为滑动速度(mm/s)。第二驱动滑轮23开始减速时的滑动速度v为0mm/s。纵轴μ为摩擦系数。
[0109]
如图3a所示，关于摩擦传动带b，如果第二驱动滑轮23开始减速且滑动速度v增大，则摩擦系数μ急剧增大。然后，摩擦系数μ的增大率逐渐减小。摩擦系数μ在显示为最大摩擦系数之后随着滑动速度v的增大而逐渐降低。在图3a中，符号μx为最大摩擦系数，符号v1为表示最大摩擦系数μx的滑动速度、即第一滑动速度。符号v2为第二滑动速度，符号μr为使滑动速度v从第一滑动速度v1增大至第二滑动速度v2时的摩擦系数、即参照摩擦系数。如图3a所示，参照摩擦系数μr低于最大摩擦系数μx。
[0110]
关于该摩擦传动带b，在滑动速度v和摩擦系数μ的关系中，最大摩擦系数设为μx、
参照摩擦系数设为μr，摩擦系数μ的降低率dm由下式(1)表示。
[0111]
dm＝(μx-μr)/μx
×
100
……
(1)
[0112]
而且，关于该摩擦传动带b，在第二滑动速度v2与第一滑动速度v1之差(v2-v1)为500mm/s时，式(1)表示的摩擦系数μ的降低率dm小于或等于20％。
[0113]
关于该摩擦传动带b，在摩擦系数μ显示为最大摩擦系数μx之后滑动速度v增大至500mm/s的区域，能抑制摩擦系数μ的降低。关于该摩擦传动带b，不易因浸水而产生粘滑。因此，能减弱浸水时产生的异响。
[0114]
图3b是图3a所示的曲线图的放大图。该图3b中示出了第一滑动速度v1至第二滑动速度v2的区域(下面称为评价对象区域)的、滑动速度v和摩擦系数μ的关系。
[0115]
如图3b所示，关于该摩擦传动带b，在评价对象区域，将摩擦系数μ的变化抑制得较小。因此，关于该摩擦传动带b，不易因浸水而产生粘滑，在浸水时不易产生异响。然而，即使上述式(1)所示的摩擦系数μ的降低率dm小于或等于20％，也不能否定在评价对象区域内存在摩擦系数μ大幅降低的区间的情况。在这种情况下，有可能因浸水而产生粘滑、产生异响。
[0116]
因此，将评价对象区域等分为n个(n为大于或等于2的自然数)区间，在各区间的开始的滑动速度设为启动速度、该启动速度时的摩擦系数μ设为启动摩擦系数、该区间的结束的滑动速度设为结束速度、该结束速度时的摩擦系数μ设为结束摩擦系数时，
[0117]
第m个(m为大于或等于1而小于或等于n的自然数)区间sm的启动摩擦系数设为μsm、结束摩擦系数设为μem，优选下式(2)所示的摩擦系数μ的降低率dsm在所有区间都小于或等于20/n％。
[0118]
dsm＝(μsm-μem)/μsm
×
100
……
(2)
[0119]
图3b中示出了评价对象区域等分为5个区间的情况。下面，以该情况为例，对上述式(2)所示的摩擦系数μ的降低率dsm在所有区间都小于或等于20/n％的情况进行说明。
[0120]
在图3b中，符号s1至s5所示的区域表示将评价对象区域等分为5个而构成的各区间。第一滑动速度v1设为启动速度的区间为第一区间s1，第二滑动速度v2设为结束速度的区间为第五区间s5。
[0121]
评价对象区域的宽度为500mm/s，因此在评价对象区域等分为5个的情况下，各区间sm的宽度为100mm/s。
[0122]
符号vs1为第一区间s1的启动速度。符号μs1为启动速度vs1时的摩擦系数，该摩擦系数μs1为第一区间s1的启动摩擦系数。第一区间s1为第一滑动速度v1设为启动速度vs1的区间，因此启动摩擦系数μs1还是最大摩擦系数μx。符号ve1为第一区间s1的结束速度。符号μe1为结束速度ve1时的摩擦系数，该摩擦系数μe1为该第一区间s1的结束摩擦系数。因此，第一区间s1的摩擦系数μ的降低率ds1由下式(2a)表示。
[0123]
ds1＝(μs1-μe1)/μs1
×
100
……
(2a)
[0124]
符号vs2为第二区间s2的启动速度。符号μs2为启动速度vs2时的摩擦系数，该摩擦系数μs2为第二区间s2的启动摩擦系数。启动速度vs2为上述结束速度ve1，因此启动摩擦系数μs2还是上述结束摩擦系数μe1。符号ve2为第二区间s2的结束速度。符号μe2为结束速度ve2时的摩擦系数，该摩擦系数μe2为第二区间s2的结束摩擦系数。因此，第二区间s2的摩擦系数μ的降低率ds2由下式(2b)表示。
[0125]
ds2＝(μs2-μe2)/μs2
×
100
……
(2b)
[0126]
符号vs3为第三区间s3的启动速度。符号μs3为启动速度vs3时的摩擦系数，该摩擦系数μs3为第三区间s3的启动摩擦系数。启动速度vs3为上述结束速度ve2，因此启动摩擦系数μs3还是上述结束摩擦系数μe2。符号ve3为第三区间s3的结束速度。符号μe3为结束速度ve3时的摩擦系数，该摩擦系数μe3为第三区间s3的结束摩擦系数。因此，第三区间s3的摩擦系数μ的降低率ds3由下式(2c)表示。
[0127]
ds3＝(μs3-μe3)/μs3
×
100
……
(2c)
[0128]
符号vs4为第四区间s4的启动速度。符号μs4为启动速度vs4时的摩擦系数，该摩擦系数μs4为第四区间s4的启动摩擦系数。启动速度vs4为上述结束速度ve3，因此启动摩擦系数μs4还是上述结束摩擦系数μe3。符号ve4为第四区间s4的结束速度。符号μe4为结束速度ve4时的摩擦系数，该摩擦系数μe4为第四区间s4的结束摩擦系数。因此，第四区间s4的摩擦系数μ的降低率ds4由下式(2d)表示。
[0129]
ds4＝(μs4-μe4)/μs4
×
100
……
(2d)
[0130]
符号vs5为第五区间s5的启动速度。符号μs5为启动速度vs5时的摩擦系数，该摩擦系数μs5为第五区间s5的启动摩擦系数。启动速度vs5为上述结束速度ve4，因此启动摩擦系数μs5还是上述结束摩擦系数μe4。符号ve5为第五区间s5的结束速度。符号μe5为结束速度ve5时的摩擦系数，该摩擦系数μe5为第五区间s5的结束摩擦系数。第五区间s5是将第二滑动速度v2设为结束速度vs5的区间，因此结束摩擦系数μe5还是参照摩擦系数μr。因此，第五区间s5的摩擦系数μ的降低率ds5由下式(2e)表示。
[0131]
ds5＝(μs5-μe5)/μs5
×
100
……
(2e)
[0132]
关于该摩擦传动带b，优选地，第一区间s1的摩擦系数μ的降低率ds1、第二区间s2的摩擦系数μ的降低率ds2、第三区间s3的摩擦系数μ的降低率ds3、第四区间s4的摩擦系数μ的降低率ds4以及第五区间s5的摩擦系数μ的降低率ds5小于或等于4％。换言之，优选地，在构成评价对象区域的所有区间，上述式(2)所示的摩擦系数μ的降低率dsm为20/5％、即小于或等于4％。由此，在构成评价对象区域的所有区间，能防止摩擦系数μ大幅减低。在整个评价对象区域，摩擦系数μ逐渐降低。关于该摩擦传动带b，能将摩擦系数μ的变动抑制得较小，因此能有效地抑制因浸水而产生粘滑。因此，不易在浸水时产生异响。
[0133]
关于该摩擦传动带b，根据有效地抑制浸水时的异响的产生的观点，构成评价对象区域的区间的个数n优选大于或等于3，更优选大于或等于4，进一步优选大于或等于5。个数n越多越好，但如果该个数n过多，则因滑动速度v以及摩擦系数μ的测定精度引起的噪声增大。根据正确地认知浸水时产生的异响的抑制效果的观点，该个数n优选小于或等于15，更优选小于或等于12，进一步优选小于或等于10。
[0134]
关于该摩擦传动带b，根据有效地抑制浸水时的异响的产生、且实现动力的传递效率的提高的观点，上述式(1)所示的摩擦系数μ的降低率dm的上限可以设定为15％。在该情况下，上述式(2)所示的摩擦系数μ的降低率dsm优选在所有区间都小于或等于15/n％。根据更有效地抑制浸水时的异响的产生、且实现动力的传递效率的进一步提高的观点，上述式(1)所示的摩擦系数μ的降低率dm的上限可以设定为10％。在该情况下，上述式(2)所示的摩擦系数μ的降低率dsm更优选在所有区间都小于或等于10/n％。
[0135]
如上所述，关于该摩擦传动带b，压缩橡胶层11由橡胶层主体14以及纤维部件层15构成。该纤维部件层15构成与滑轮21接触的带主体10的内周侧表面。关于该摩擦传动带b，
纤维部件层15吸收水。因此，不易在带主体10与滑轮21之间形成水膜。关于该摩擦传动带b，能防止摩擦系数μ大幅降低。关于该摩擦传动带b，能够将摩擦系数μ的变动抑制得较小，因此能有效地抑制因浸水而产生粘滑。因此，不易在浸水时产生异响。根据该观点，优选地，带主体10具有与滑轮21接触的压缩橡胶层11，该压缩橡胶层11由橡胶层主体14、以及层叠于该橡胶层主体14的纤维部件层15构成。
[0136]
关于该摩擦传动带b，压缩橡胶层11的表面与滑轮21接触。如图1所示的多楔带b那样，在压缩橡胶层11的表面由纤维部件层15构成的情况下，在压缩橡胶层11的表层部因该纤维部件层15的存在而构成空隙。该空隙有助于水的吸收。
[0137]
关于该摩擦传动带b，在将深度方向上从压缩橡胶层11的表面至200μm的部分设为表层部时，优选该表层部的空隙率大于或等于10％。由此，在表层部构成的空隙有助于水的吸收。关于该摩擦传动带b，不易在带主体10与滑轮21之间形成水膜。关于该摩擦传动带b，能防止摩擦系数μ的大幅降低。能将摩擦系数μ的变动抑制得较小，因此能有效地抑制因浸水而产生粘滑。因此，不易在浸水时产生异响。根据该观点，优选空隙率大于或等于20％。根据确保表层部的刚性的观点，优选该空隙率小于或等于70％。
[0138]
例如能够利用由计算机断层拍摄装置(“東芝社”制的“toscaner-30902μhd”)拍摄的、摩擦传动带b的剖面图像对压缩橡胶层11的表层部的空隙率进行计算。关于空隙率的计算，例如，对所拍摄的摩擦传动带b的剖面图像进行修整而能够获得表层部的三维图像。
[0139]
在图4a中示意性地示出了通过修整而获得的表层部k的三维图像。在该图4a中，符号t所示的长度为用于空隙率的计算的表层部k的厚度。该厚度t相当于距压缩橡胶层11的表面的深度，设定为200μm。符号w所示的长度为表层部k的宽度。该宽度w设定为800μm。符号l所示的长度为表层部k的长度。该长度l设定为2000μm。通过该修整而获得的表层部k的体积由厚度t、宽度w以及长度l的积表示。
[0140]
当获得表层部k的三维图像时，利用stack histogram的二值化方法将该三维图像划分为由橡胶、纤维构成的物体部的图像、以及除此以外的空隙部的图像。基于由此掌握的空隙部的图像对表层部k的空隙部的体积进行计算，计算出由空隙部的体积相对于表层部k的体积的比率表示的、压缩橡胶层11的表层部k处的空隙率。此外，在图4b中示出了通过三维图像的二值化处理而获得的物体部的图像。在图4c中示出了从三维图像将物体部的图像除去而获得的空隙部的图像。
[0141]
接下来，参照附图对以上说明的多楔带b的制造方法进行说明。
[0142]
图5a及图5b是本实施方式所涉及的多楔带b的制造所使用的交联装置30的图。图6a、图6b以及图6c是用于对本实施方式所涉及的多楔带b的制造方法进行说明的图。
[0143]
该交联装置30具有：基座31；圆柱状的膨胀滚筒32，其立起设置于基座31的上方；以及圆筒状的圆筒模具33，其设置于膨胀滚筒32的外侧。
[0144]
膨胀滚筒32具有：滚筒主体32a，其形成为中空圆柱状；以及圆筒状的橡胶制的膨胀套筒32b，其外嵌于滚筒主体32a的外周。在滚筒主体32a的外周部分别形成有与内部连通的多个通气孔32c。膨胀套筒32b的两端部与滚筒主体32a之间分别由固定环34、35封闭。在交联装置30设置有将高压空气导入滚筒主体32a的内部并加压的加压单元(未图示)。交联装置30以如下方式构成，即，如果利用上述加压单元将高压空气导入滚筒主体32a的内部，则高压空气通过通气孔32c进入滚筒主体32a与膨胀套筒32b之间而使得膨胀套筒32b向径
向外侧膨胀。
[0145]
圆筒模具33构成为能够相对于基座31而拆装。安装于基座31的圆筒模具33与膨胀滚筒32之间隔开间隔而设置为同心状。圆筒模具33在内周面分别在轴向(槽宽度方向)上连续设置有沿周向延伸的多个楔状体形成槽33a。各楔状体形成槽33a形成为随着趋向槽底侧而宽度减小，具体而言，剖面形状形成为与制造的多楔带b的楔状体18相同的形状。在交联装置30设置有圆筒模具33的加热单元以及冷却单元(均未图示)，构成为能够利用上述加热单元以及冷却单元进行圆筒模具33的温度控制。
[0146]
关于实施方式所涉及的多楔带b的制造方法，首先，对于橡胶成分配合包含交联剂在内的各橡胶配合剂，利用捏合机、班伯里搅拌机等混炼机进行混炼，通过压延机成型等使获得的未交联橡胶组成物成型为片材状而制作压缩橡胶层11的橡胶层主体14用的未交联橡胶片材14’。同样地，还制作粘接橡胶层12的粘接橡胶层主体16用的未交联橡胶片材16’。另外，准备由纺织布或编织布构成的纤维部件层15、以及由纺织布或编织布构成的背面加强布13，根据需要而实施粘接处理。在该制造方法中，纤维部件层15预先形成为筒状。背面加强布13也可以预先形成为筒状。并且，准备芯线17，根据需要而对芯线17实施粘接处理。
[0147]
接下来，如图6a所示，使橡胶套筒37覆盖于表面平滑的圆筒滚筒36上，在其上方对背面加强布13、以及粘接橡胶层主体16用的未交联橡胶片材16’按顺序进行卷绕层叠，从其上方将芯线17卷绕成螺旋状，并且从其上方对粘接橡胶层主体16用的未交联橡胶片材16’、以及压缩橡胶层主体14用的未交联橡胶片材14’按顺序进行卷绕。最后，使筒状的纤维部件层15覆盖于未交联橡胶片材14’的上方而成型出未交联板坯s’。
[0148]
接下来，从圆筒滚筒36将设置有未交联板坯s’的橡胶套筒37拆下，如图6b所示，在内嵌于圆筒模具33的内周面侧之后，将该设置有未交联板坯s’的圆筒模具33设置为以将膨胀滚筒32覆盖的方式安装于基座31。
[0149]
接着，对圆筒模具33进行加热，并且如图6c所示，在膨胀滚筒32的滚筒主体32a与膨胀套筒32b之间经由通气孔32c将高压空气注入，使膨胀套筒32b膨胀。此时，未交联板坯s’被向圆筒模具33按压，未交联橡胶片材14’、16’对纤维部件层15进行按压而使其伸展并流入至楔状体形成槽33a，并且它们橡胶成分的交联发展而一体化且与纤维部件层15、芯线17以及背面加强布13复合，最终成型出圆筒状的带板坯s。该带板坯s的成型温度例如大于或等于100℃而小于或等于180℃，成型压力例如大于或等于0.5mpa而小于或等于2.0mpa，成型时间例如大于或等于10分钟而小于或等于60分钟。
[0150]
而且，在从膨胀滚筒32的滚筒主体32a与膨胀套筒32b之间将高压空气释放之后，将在圆筒模具33的内周面上成型出的带板坯s取出，将带板坯s环切为规定的楔状体18的个数并使表面背面翻转而获得多楔带b。
[0151]
此外，对纤维部件层15的延伸率以及成型压力进行调整而控制上述压缩橡胶层11的表层部k处的空隙率。在圆筒模具33的高度方向或圆周方向上对纤维部件层15进行拉伸而调整纤维部件层15的延伸率。该延伸率由延伸后的纤维部件层15的宽度相对于延伸前的纤维部件层15的宽度或周长的比率表示。
[0152]
至此作为本发明的实施方式所涉及的摩擦传动带而对多楔带的实施方式进行了说明，但本发明的实施方式所涉及的摩擦传动带并不局限于此，也可以是v型带、平带等。
[0153]
实施例
[0154]
下面，根据实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限定于下面的实施例。
[0155]
这里，制作了实施例1～6以及对比例1的多楔带并进行了评价。
[0156]
＜用于纤维部件层的材料＞
[0157]
为了形成纤维部件层，准备了下面示出的3种编织布而不实施粘接处理。
[0158]
(编织布a)利用由棉纤维以及聚氨酯纤维构成的编织线编织出的圆形编织的编织布
[0159]
(编织布b)利用由棉纤维、尼龙纤维以及聚氨酯纤维构成的编织线编织出的圆形编织的编织布
[0160]
(编织布c)利用由尼龙纤维以及聚氨酯纤维构成的编织线编织出的圆形编织的编织布
[0161]
关于纤维素类纤维(棉纤维)在构成纤维部件层的纤维中占据的的比例，编织布a为84质量％，编织布b为47质量％，并且编织布c为0质量％。
[0162]
＜用于压缩橡胶层主体以及粘接橡胶层主体的材料＞
[0163]
在对配合有包含epdm以及硫磺在内的橡胶配合剂的未交联橡胶组成物进行混炼之后，利用压延辊进行压延，由此制作了压缩橡胶层主体用的未交联橡胶片材、以及粘接橡胶层主体用的未交联橡胶片材。
[0164]
＜用于芯线的材料＞
[0165]
作为用于芯线的材料而准备了如下材料，即，准备聚酯纤维的捻线，将其浸渍于rfl水溶液中，然后进行加热干燥的粘接处理。
[0166]
＜用于背面加强布的材料＞
[0167]
作为背面加强布而准备了如下材料，即，将利用棉聚酯混纺线的织布浸渍于rfl水溶液中，然后进行加热干燥的粘接处理。
[0168]
[实施例1]
[0169]
通过参照图5a～图6c说明的制造方法而制作了如下多楔带，即，具有与上述实施方式相同的结构，作为纤维部件层而使用编织布a，作为压缩橡胶层主体材料、粘接橡胶层主体材料、芯线以及背面加强布而使用上述材料，由此形成为实施例1的多楔带。
[0170]
在该实施例1中，纤维部件层的延伸率设定为180％，成型压力设定为0.7mpa。压缩橡胶层的表层部处的空隙率为38％。
[0171]
[实施例2～4以及对比例1]
[0172]
除了如下述表2所示那样设定延伸率以及成型压力以外，与实施例1同样地制作了实施例2～4以及对比例1的多楔带。
[0173]
实施例2～4以及对比例1各自的表层部的空隙率如表2所示。
[0174]
[实施例5]
[0175]
除了针对纤维部件层使用编织布b、且如下述表2所示那样设定延伸率以及成型压力以外，与实施例1同样地制作了实施例5的多楔带。
[0176]
在该实施例5中，表层部的空隙率为22％。
[0177]
[实施例6]
[0178]
除了针对纤维部件层使用编织布c、且如下述表2所示那样设定延伸率以及成型压
力以外，与实施例1同样地制作了实施例6的多楔带。
[0179]
在该实施例6中，表层部的空隙率为20％。
[0180]
＜浸水时动摩擦系数的评价＞
[0181]
利用图2所示的带行驶试验机20，并按照上述评价方法，针对实施例1～6以及对比例而获得了滑动速度和摩擦系数的关系，求出了上述式(1)所示的摩擦系数的降低率dm。并且，将第一滑动速度v1至第二滑动速度v2的区域等分为5个区间，关于各区间，求出上述式(2)所示的摩擦系数的降低率dsm、即降低率ds1、ds2、ds3、ds4以及ds5。下述表2中示出了其结果。
[0182]
＜浸水时异响评价＞
[0183]
图7表示浸水时异响评价用带行驶试验机40的滑轮布局。图7中，标号b为多楔带。
[0184]
浸水时异响评价用带行驶试验机40具有滑轮直径为140mm的楔状滑轮即驱动滑轮41，在该驱动滑轮41的右侧设置有滑轮直径为75mm的楔状滑轮即第1从动滑轮42，另外，在第1从动滑轮42的上方且在驱动滑轮41的右斜上方设置有滑轮直径为50mm的楔状滑轮即第2从动滑轮43，并且，在驱动滑轮41与第2从动滑轮43的中间设置有滑轮直径为75mm的平滑轮即惰轮44。而且，该浸水时异响评价用带行驶试验机40以如下方式构成，即，多楔带的楔状体侧与作为楔状滑轮的驱动滑轮41、第1以及第2从动滑轮42，43接触，并且背面侧卷绕于作为平滑轮的惰轮44并与之接触。
[0185]
关于实施例1～6以及对比例1各自的多楔带，设置于上述浸水时异响评价用带行驶试验机40，以每1个楔体负载49n的带张力的方式进行滑轮定位，对第2从动滑轮43赋予使得60a的电流在安装有第2从动滑轮43的交流发电机中流通的电阻，在常温下，使驱动滑轮41以800rpm的转速旋转，在多楔带相对于驱动滑轮41的进入部，水在多楔带的楔状体侧以每分钟1000ml的比例滴落。而且，将带行驶时的异响产生状况评价为“s：完全未确认到异响的产生。a：确认到微弱的异响的产生。b：略微确认到异响的产生。c：明确确认到异响的产生。d：确认到剧烈的异响的产生。”的5个阶段。
[0186]
【表2】
[0187] 实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1实施例5实施例6延伸率[％]180180230240260180180压力[mpa]0.71.41.41.41.41.41.4纤维部件层编织布a编织布a编织布a编织布a编织布a编织布b编织布c空隙率[％]3823121062220dm[％]8.614.619.819.926.616.217.1ds1[％]1.43.24.05.26.03.53.2ds2[％]1.72.83.94.15.83.43.8ds3[％]1.82.84.03.95.23.13.3ds4[％]1.92.83.93.34.63.23.4ds5[％]1.82.93.93.45.03.13.5异响的产生ssbcdsa
[0188]
如表2所示，根据本发明的实施方式所涉及的多楔带，能够抑制摩擦系数降低，能实现浸水时产生的异响的减弱。
[0189]
另外，还能够确认，压缩橡胶层的表层部处的空隙率越大，越能够将摩擦系数的降低率抑制得较小。
[0190]
工业实用性
[0191]
本公开的多楔带例如对于汽车的辅机机构驱动带传动装置等有用。
[0192]
标号的说明
[0193]
10带主体
[0194]
11压缩橡胶层
[0195]
12粘接橡胶层
[0196]
13背面加强布
[0197]
14橡胶层主体(压缩橡胶层主体)
[0198]
14a楔状体主体
[0199]
15纤维部件层
[0200]
16粘接橡胶层主体
[0201]
17芯线
[0202]
18楔状体
[0203]
20、40行驶试验机
[0204]
30交联装置
[0205]
14’、16’未交联橡胶片材
[0206]
b摩擦传动带(多楔带)
[0207]
k表层部
技术特征：1.一种摩擦传动带，具有通过因与滑轮接触而产生的摩擦力将动力传递至所述滑轮的带主体，其中，关于作为所述带主体的速度与所述滑轮的速度之差的滑动速度、和摩擦系数的关系，在将显示为最大摩擦系数时的滑动速度设为第一滑动速度、使所述滑动速度从所述第一滑动速度增大至第二滑动速度时的摩擦系数设为参照摩擦系数，所述第二滑动速度与所述第一滑动速度之差为500mm/s时，将所述最大摩擦系数设为μx、所述参照摩擦系数设为μr，由下式(1)所示的摩擦系数的降低率dm小于或等于20％，dm＝(μx-μr)/μx
×
100
……
(1)。2.根据权利要求1所述的摩擦传动带，其中，将所述第一滑动速度至所述第二滑动速度的区域等分为n个区间，在将各区间的开始的滑动速度设为启动速度、所述启动速度时的摩擦系数设为启动摩擦系数、所述区间的结束的滑动速度设为结束速度、所述结束速度时的摩擦系数设为结束摩擦系数时，其中，n为大于或等于2的自然数，将第m个区间的所述启动摩擦系数设为μsm、所述结束摩擦系数设为μem，而由下式(2)所示的摩擦系数的降低率dsm在所有所述区间都小于或等于20/n％，其中，m为大于或等于1而小于或等于n的自然数，dsm＝(μsm-μem)/μsm
×
100
……
(2)。3.根据权利要求1或2所述的摩擦传动带，其中，所述带主体具有与所述滑轮接触的压缩橡胶层，所述压缩橡胶层由如下部件构成：橡胶层主体，其由橡胶组成物构成；以及纤维部件层，其层叠于所述橡胶层主体。4.根据权利要求3所述的摩擦传动带，其中，所述压缩橡胶层的表层部处的空隙率大于或等于10％。5.根据权利要求4所述的摩擦传动带，其中，所述空隙率大于或等于20％。6.根据权利要求4所述的摩擦传动带，其中，所述纤维部件层由编织布构成，所述编织布含有纤维素类纤维作为主纤维。7.根据权利要求6所述的摩擦传动带，其中，在所述压缩橡胶层构成有向内周侧下垂的多个楔状体。8.根据权利要求5所述的摩擦传动带，其中，所述纤维部件层由编织布构成，所述编织布含有纤维素类纤维作为主纤维。9.根据权利要求8所述的摩擦传动带，其中，在所述压缩橡胶层构成有向内周侧下垂的多个楔状体。
技术总结该摩擦传动带具有通过因与滑轮接触而产生的摩擦力将动力传递至所述滑轮的带主体。关于作为所述带主体的速度与所述滑轮的速度之差的滑动速度、和摩擦系数的关系，在将显示为最大摩擦系数时的滑动速度设为第一滑动速度、使所述滑动速度从所述第一滑动速度增大至第二滑动速度时的摩擦系数设为参照摩擦系数，所述第二滑动速度与所述第一滑动速度之差为500mm/s时，将所述最大摩擦系数设为μx、所述参照摩擦系数设为μr，由下式(1)所示的摩擦系数的降低率Dm小于或等于20％，Dm＝(μx-μr)/μx
技术研发人员：真铜友哉 小林正吾
受保护的技术使用者：阪东化学株式会社
技术研发日：2022.04.28
技术公布日：2022/11/1
