(57)【要約】  ベルト本体の内周側に設けられた圧縮ゴム層がプーリに接触するように巻き掛けられる摩擦伝動ベルトにおいて、ベルト走行時の騒音低減と耐久性との両立を図れるような構成を得る。圧縮ゴム層１２に、気泡率が５％から４０％で、且つ平均孔径が５μｍから１２０μｍとなる複数の小孔１５を形成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト本体の内周側に設けられた圧縮ゴム層がプーリに接触するように巻き掛けられて動力を伝達する摩擦伝動ベルトであって、
上記圧縮ゴム層には、気泡率が５％から４０％で、且つ平均孔径が５μｍから１２０μｍとなる複数の小孔が形成されていることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項２】
請求項１において、
上記小孔は、上記圧縮ゴム層のゴム加工工程において、未架橋ゴム内に超臨界流体または亜臨界流体を含浸させた後、該超臨界流体または亜臨界流体を気体に相変化させることにより、発泡形成されることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項３】
請求項２において、
上記超臨界流体または亜臨界流体は、二酸化炭素若しくは窒素の超臨界状態または亜臨界状態であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項４】
請求項１において、
上記小孔は、上記圧縮ゴム層のゴム加工工程において未架橋ゴムに混入されて、加熱によって膨張する中空粒子により形成されることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つにおいて、
上記ベルト本体は、Ｖリブドベルト本体であることを特徴とする摩擦伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト本体の内周側に設けられた圧縮ゴム層がプーリに接触するように巻き掛けられて動力を伝達する摩擦伝動ベルトに関し、騒音低減及び耐久性向上の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンやモータなどの駆動力を被駆動側に伝える構成として、駆動側及び被駆動側の回転軸にそれぞれプーリを連結し、これらのプーリに摩擦伝動ベルトを巻き掛ける構成が広く知られている。このような摩擦伝動ベルトには、高い動力伝達能力が要求される一方、ベルト走行時の静粛性も要求される。このような要求を満たすためには、ベルト表面の摩擦係数を所定の動力伝達能力が確保できる程度に低減する必要がある。【０００３】
例えば、上記摩擦伝動ベルトがＶリブドベルトの場合には、特許文献１などに開示されるように、プーリに接触する圧縮ゴム層にベルト幅方向に配向した短繊維が混入されて補強されており、その短繊維がベルト表面から突出していることによりベルト表面の摩擦係数が低減され、低発音性及び耐摩耗性の向上が図られている。【０００４】
なお、上記特許文献１には、圧縮ゴム層の短繊維が脱落したり摩滅したりした場合でも、摩擦係数の低減効果が得られるように、熱硬化性樹脂の粉末を配合したゴム組成物を用いる構成が開示されている。【０００５】
また、例えば特許文献２には、摩擦伝動ベルトの摩擦伝動面を構成するゴム層（例えばＶリブドベルトの圧縮ゴム層）に、気泡率で５％から２０％となるように発泡剤を配合して、発泡させる構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２６６２８０号公報
【特許文献２】特開２００７−２５５６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１のように、圧縮ゴム層に短繊維が混入された摩擦伝動ベルトでは、高い発音抑制効果を得るために、短繊維の配合量を多くする必要があるが、そうすると、短繊維の分散不良や、ベルト自体の剛性が高くなることによるスリップの発生など、多くの弊害が発生する可能がある。【０００７】
これに対して、上記特許文献２のように、圧縮ゴム層に発泡剤を配合して発泡させることにより、ゴム層自体の摩擦係数を低減できるため、短繊維の配合量を多くする必要がなくなり、上述のような弊害を解消することが可能になる。【０００８】
しかしながら、上記特許文献２のように、ゴム層の発泡構造を気泡率のみで規定した場合には、各気泡の大きさまでコントロールできないため、大きい気泡が不連続点となって、屈曲疲労特性や摩耗特性などが悪化し、耐久性が低下するおそれがある。【０００９】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ベルト本体の内周側に設けられた圧縮ゴム層がプーリに接触するように巻き掛けられる摩擦伝動ベルトにおいて、ベルト走行時の騒音低減と耐久性との両立を図れるような構成を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る摩擦伝動ベルトでは、プーリに接触する圧縮ゴム層に、気泡率が５％から４０％で且つ平均孔径が５μｍから１２０μｍとなるような複数の小孔を形成することにより、ベルト走行時の騒音低減と耐久性の向上との両立を図れるようにした。【００１１】
具体的には、第１の発明では、ベルト本体の内周側に設けられた圧縮ゴム層がプーリに接触するように巻き掛けられて動力を伝達する摩擦伝動ベルトを対象とする。そして、上記圧縮ゴム層には、気泡率が５％から４０％で、且つ平均孔径が５μｍから１２０μｍとなる複数の小孔が形成されているものとする。【００１２】
この構成により、摩擦係数に影響する気泡率だけでなく、摩耗などの耐久性に影響する平均孔径も適度な範囲にすることができ、摩擦係数の低減と耐久性の向上との両立を図ることができる。すなわち、後述する表１に示すように、気泡率を５％から４０％の範囲にすることで、摩擦係数の低減を図ることができ、これにより、スリップ音の発生を防止することができる。【００１３】
また、圧縮ゴム層に形成される小孔の平均孔径を５μｍから１２０μｍの範囲にすることで、ベルト走行時の騒音低減の効果を高めるとともに、損失摩耗量の低減を図ることができ、耐久性の向上を図れる。逆に、上記小孔の平均孔径が上述の範囲よりも小さいと、騒音低減の効果が低くなる一方、上記小孔の平均孔径が上述の範囲よりも大きいと、ベルトの耐摩耗性が低下するともに、該小孔がクラック発生の原因になるおそれがある。なお、上記小孔の平均孔径は、１０μｍから１００μｍの範囲であるのがより好ましく、２０μｍから８０μｍの範囲であるのがさらに好ましい。また、上記小孔の平均孔径が上述の範囲内であっても、個別に孔径が１５０μｍを超える小孔が存在すると、その小孔がクラックの発生原因になるおそれがあるため、孔径が１５０μｍを超える小孔が存在しないのが好ましい。【００１４】
また、上記小孔は、上記圧縮ゴム層のゴム加工工程において、未架橋ゴム内に超臨界流体または亜臨界流体を含浸させた後、該超臨界流体または亜臨界流体を気体に相変化させることにより、発泡形成されるのが好ましい（第２の発明）。これにより、超臨界流体または亜臨界流体を用いて、小孔を発泡形成することが可能になる。したがって、上述の構成により、圧縮ゴム層に中空粒子等を混入させる必要がなくなるため、該中空粒子を用いる場合に比べて材料コストの低減を図れる。【００１５】
特に、上記超臨界流体または亜臨界流体は、二酸化炭素若しくは窒素の超臨界状態または亜臨界状態であるのが好ましい（第３の発明）。このように、二酸化炭素や窒素を用いることにより、比較的、容易に、超臨界状態または亜臨界状態を実現できるとともに、ゴムに影響を与えることなく、ゴムの混練を行うことができる。【００１６】
一方、上述のように超臨界流体によって小孔を形成するのではなく、中空粒子を用いて小孔を形成してもよい。すなわち、上記小孔は、上記圧縮ゴム層のゴム加工工程において未架橋ゴムに混入されて、加熱によって膨張する中空粒子により形成されてもよい（第４の発明）。【００１７】
これにより、圧縮ゴム層内での中空粒子の分散を制御すれば、小孔の分散もコントロールすることができるとともに、中空粒子によって、ほぼ同一形状を有する小孔を独立して多数、形成することができるため、小孔の形状等の制御も容易になる。したがって、要求される特性に応じて、圧縮ゴム層のプーリ接触面の形状を精度良く制御することが可能になる。【００１８】
さらに、以上の構成において、上記ベルト本体は、Ｖリブドベルト本体であるのが好ましい（第５の発明）。一般的に、自動車のエンジンまわりの補機に動力を伝達する場合などに用いられるＶリブドベルトにおいて、ベルト走行時の騒音を低減しつつ、耐久性の向上を図ることができ、特に有用である。
【発明の効果】
【００１９】
以上より、本発明に係る摩擦伝動ベルトによれば、圧縮ゴム層に、気泡率が５％から４０％で、且つ平均孔径が５μｍから１２０μｍになるように、複数の小孔を形成したため、摩擦係数の低減による騒音低減と小孔に起因する耐久性悪化の防止とを両立させることができる。特に、超臨界流体または亜臨界流体を用いれば、材料コストの低減を図れる一方、中空粒子を用いれば、小孔の分散や形状等を制御でき、圧縮ゴム層の表面形状を精度良くコントロールすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る摩擦伝動ベルトの一例であるＶリブドベルトの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、耐摩耗性試験用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【図３】図３は、騒音測定試験用ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
Ｂ    Ｖリブドベルト（摩擦伝動ベルト）
１０    Ｖリブドベルト本体
１１    接着ゴム層
１２    圧縮ゴム層
１３    リブ部
１５    小孔
１６    心線
１７    背面帆布層
３０，４０    ベルト走行試験機
３１，４１    駆動プーリ
３２，４２    従動プーリ
４３，４４    アイドラプーリ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。【００２３】
《実施形態１》
本発明の実施形態１に係る摩擦伝動ベルトの一例としてＶリブドベルトＢを図１に示す。このＶリブドベルトＢは、Ｖリブドベルト本体１０と、このＶリブドベルト本体１０の上面（背面、外周面）側に積層された背面帆布層１７とを備えており、上記Ｖリブドベルト本体１０は、横断面で見て略矩形状の接着ゴム層１１と、該接着ゴム層１１の下面側、すなわちＶリブドベルト本体１０の下面（底面、内周面）側に積層された圧縮ゴム層１２とからなる。【００２４】
上記背面帆布層１７は、例えば、綿、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維等の織布に、ゴムを溶剤に溶かしたゴム糊による接着処理が施されて、Ｖリブドベルト本体１０（接着ゴム層１１）の背面に貼付されている。これにより、上記背面帆布層１７は、ベルト背面がフラットなプーリ（例えば、背面アイドラなど）に当接するように巻き掛けられた場合の動力伝達の一端を担っている。【００２５】
一方、上記接着ゴム層１１は、耐熱性及び耐候性に優れたエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）や、クロロプレンゴム（ＣＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）等のゴム組成物からなり、該接着ゴム層１１内には、ベルト長さ方向に延び且つベルト幅方向に所定ピッチをあけて並ぶように螺旋状に巻かれた複数の心線１６が埋設されている。なお、この心線１６は、アラミド繊維やポリエステル繊維等からなる複数の単糸を撚り合わせることによって構成されている。【００２６】
上記圧縮ゴム層１２は、主体ゴムとしてのＥＰＤＭを含むゴム組成物によって構成されていて、カーボンブラックに加えて種々のゴム配合剤が配合されてなる。ゴム配合剤としては、例えば、架橋剤、老化防止剤、加工助剤、中空粒子等が挙げられる。また、ベースとなるエラストマーは、ＥＰＤＭに限らず、ＣＲやＨ−ＮＢＲであってもよい。【００２７】
上記圧縮ゴム層１２は、中空粒子を配合して該中空粒子を加熱膨張させることで、内部に気泡率が５％から４０％となり且つ平均孔径が５μｍから１２０μｍとなる多数の小孔１５が形成されている。この小孔１５は、平均孔径が１０μｍから１００μｍとなるように形成されているのが好ましく、平均孔径が２０μｍから８０μｍとなるように形成されているのがより好ましい。上記小孔１５の平均孔径が５μｍよりも小さいと、騒音低減の効果が低くなる一方、上記小孔１５の平均孔径が１２０μｍよりも大きいと、ベルトＢの耐摩耗性が低下するとともに、該小孔１５がクラック発生の原因になるおそれがある。なお、上記小孔１５の平均孔径が上述の範囲内であっても、個別に小孔１５の孔径が１５０μｍを超える小孔が存在すると、その小孔１５がクラックの発生原因になるおそれがあるため、孔径が１５０μｍを超える小孔が存在しないのが好ましい。【００２８】
上記中空粒子としては、例えば、松本油脂製薬（株）製のマツモトマイクロスフェアーＦ−８５やＦ−８０ＶＳなどが挙げられる。この場合の中空粒子の径は、例えば、Ｆ−８５で約１５〜２５μｍ、Ｆ−８０ＶＳで約５〜８μｍである。このＦ−８５を用いて形成される小孔１５の平均孔径は約８μｍ〜５５μｍであり、Ｆ−８０ＶＳを用いて形成される小孔１５の平均孔径は約５μｍ〜１０μｍである。【００２９】
なお、本実施形態に係るＶリブドベルトＢでは、従来のＶリブドベルトに含まれているような短繊維は圧縮ゴム１２に配合されていないが、従来と同様、該圧縮ゴム１２内に短繊維を配合してもよい。すなわち、圧縮ゴム１２に短繊維を配合することは、ベルトＢの屈曲によるクラックの発生原因となりうるため、本実施形態に係るＶリブドベルトＢのように短繊維を圧縮ゴム１２に配合しないのが好ましいが、ゴムの硬さを変える場合などには、ベースエラストマー１００重量部に対して１０重量部以下の短繊維を配合するようにしてもよい。短繊維としては、例えばアラミド繊維やポリエステル繊維などが好ましく、ベルト幅方向に配向するように設けるのが好ましい。【００３０】
また、上記圧縮ゴム層１２の下面側には、それぞれベルト長さ方向に延びる複数条のリブ部１３，１３，…（本実施形態では３条）がベルト幅方向に所定ピッチで並ぶように形成されている。これにより、ＶリブドベルトＢをプーリに巻き掛けた場合には、上記圧縮ゴム層１２の各リブ部１３の側面が該プーリの溝の側面に当接する。【００３１】
次に、上述のように構成されたＶリブドベルトＢの製造方法の一例について説明する。【００３２】
上記ＶリブドベルトＢの製造には、外周面にベルト背面を所定形状に形成する成型面を備えた内金型と、内周面にベルト内面を所定形状に形成する成型面を備えたゴムスリーブとが用いられる。【００３３】
まず、上記内金型の外周を、接着剤を付着させる処理を施した織布の背面帆布で被覆した後、その上に、接着ゴム層１１の背面側部分を形成するための未架橋ゴムシートを巻き付ける。【００３４】
次いで、その上に、接着剤を付着させる処理を施した心線１６をスパイラル状に巻き付けた後、その上に、接着ゴム層１１の内面側部分を形成するための未架橋ゴムシートを巻き付け、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として、ゴム加工工程において、原料ゴムにカーボンブラックなどの充填材や可塑剤などのゴム配合剤や中空粒子を混入したものを重ねる。なお、各未架橋ゴムシートを巻き付ける際には、それぞれの未架橋ゴムシートの巻き付け方向の両端部同士は、重ね合わせないで突き付けとする。【００３５】
しかる後、上記内金型上の成形体にゴムスリーブを外嵌して、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、心線１６及び背面帆布のゴムへの接着反応も進行する。また、圧縮ゴム層１２内の中空粒子は、成形架橋時の加熱によって粒子中のペンタンやヘキサンなどが揮発して膨張し、該圧縮ゴム層１２の内部に多数の小孔１５を形成する。これによって、筒状のベルトスラブが成形される。【００３６】
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削してリブ部１３を形成する。このとき、リブ部１３のプーリとの接触表面に露出する中空粒子は、一部分が切除されて開口し、該接触表面に凹孔を形成する。【００３７】
最後に、分割されて外周面上にリブ部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。【００３８】
なお、上記ＶリブドベルトＢの製造方法は、上述のような方法に限らず、リブ部の形状が形成された内型に圧縮ゴム層１２から順に積層し、外型との間で加熱しながら押圧するようにしてもよい。【００３９】
以上の構成により、多数の小孔１５によって摩擦係数の低減を図れるとともに、該小孔１５に起因する耐久性の低下を防止することができる。すなわち、上記小孔１５の気泡率を５％〜４０％の範囲にすることで、圧縮ゴム層１２の接触表面の摩擦係数を低減できる一方、上記小孔１５の平均孔径を５μｍ〜１２０μｍの範囲にすることで、該小孔１５が不連続点となって摩耗が生じるのを極力、抑えることができ、耐久性の低下を防止できる。【００４０】
また、上述のように、中空粒子を用いることで、圧縮ゴム層１２内に独立した多数の小孔１５を確実に形成することができる。すなわち、上記圧縮ゴム層１２内に中空粒子によって小孔１５が形成されるため、該圧縮ゴム層１２内の小孔１５は、連続した小孔１５ではなく、各小孔１５が独立し且つ球形に近い形状になる。したがって、各小孔１５の大きさや形状を精度良く制御することが可能となる。【００４１】
《実施形態２》
次に、本発明の実施形態２に係るＶリブドベルトについて以下で説明する。この実施形態２では、ベルトＢの圧縮ゴム層１２を形成するための未架橋ゴムシートの混練方法が実施形態１とは異なる。【００４２】
具体的には、未架橋の原料ゴムとフィラーとを混練して、フィラー含有未架橋ゴムを調製するゴム加工工程において、超臨界流体または亜臨界流体を用いる。【００４３】
ここで、超臨界流体とは、超臨界状態の流体を意味する。この超臨界状態とは、温度が流体の臨界温度（Ｔｃ）以上で、且つ圧力が流体の臨界圧力（Ｐｃ）以上の状態である。【００４４】
また、亜臨界流体とは、亜臨界状態の流体を意味する。この亜臨界状態とは、温度または圧力の一方のみが臨界状態に達し、他方が臨界状態に達していない状態、あるいは、温度及び圧力が臨界状態に達していないが、温度及び圧力の少なくとも一方が常温常圧よりも十分高く、臨界状態に近い状態である。【００４５】
すなわち、本実施形態において、亜臨界状態とは、温度（Ｔ）及び圧力（Ｐ）が、以下のいずれかの条件を満たす場合である。【００４６】
０．５＜Ｔ／Ｔｃ＜１．０  且つ  ０．５＜Ｐ／Ｐｃ
０．５＜Ｔ／Ｔｃ  且つ  ０．５＜Ｐ／Ｐｃ＜１．０
そして、ゴムの混練にとって好ましい亜臨界状態は、以下のいずれかの条件を満たす場合である。【００４７】
０．６＜Ｔ／Ｔｃ＜１．０  且つ  ０．６＜Ｐ／Ｐｃ
０．６＜Ｔ／Ｔｃ  且つ  ０．６＜Ｐ／Ｐｃ＜１．０
なお、臨界温度Ｔｃ（摂氏）がマイナスである場合には、温度条件は満たされるものとし、超臨界状態の条件が満たされず且つ０．５＜Ｐ／Ｐｃの圧力条件が満たされれば亜臨界状態にあるものとする。【００４８】
上記超臨界流体又は亜臨界流体を生じる物質としては、例えば、二酸化炭素、窒素、水素、キセノン、エタン、アンモニア、メタノール、水等が挙げられる。これらの物質のうち、ゴムの混練には、二酸化炭素及び窒素が適している。【００４９】
二酸化炭素の臨界温度（Ｔｃ）は、３１．１℃であり、臨界圧力（Ｐｃ）は、７．３８ＭＰａである。したがって、超臨界状態の二酸化炭素は、温度Ｔが３１．１℃以上であり且つ圧力Ｐが７．３８ＭＰａ以上の状態である。一方、亜臨界状態の二酸化炭素は、温度Ｔが、１５．５５℃＜Ｔ＜３１．１℃で且つ圧力Ｐが３．６９ＭＰａ＜Ｐの条件を満たす状態の二酸化炭素、もしくは、１５．５５℃＜Ｔで且つ３．６９ＭＰａ＜Ｐ＜７．３８ＭＰａの条件を満たす状態の二酸化炭素である。【００５０】
窒素の臨界温度（Ｔｃ）は、−１４７．０℃であり、臨界圧力（Ｐｃ）は、３．４０ＭＰａである。したがって、超臨界状態の窒素は、温度Ｔが−１４７．０℃以上であり且つ圧力Ｐが３．４０ＭＰａ以上の状態である。一方、亜臨界状態の窒素は、超臨界状態の条件を満たさず、且つ圧力Ｐが１．７０ＭＰａ＜Ｐの条件を満たす状態の窒素である。【００５１】
なお、超臨界流体または亜臨界流体の存在下では、ゴムの混練に支障を来さない範囲で、その他の液体や気体を共存させてもよい。【００５２】
このような超臨界流体または亜臨界流体の存在下でのゴムの混練は、耐熱性及び耐圧性に優れた密閉式のゴム混練室内にローターやスクリュー等の混練手段が設けられた混練装置を用いることにより行われる。このような混練装置としては、未架橋ゴム及びフィラーの供給並びにフィラー含有未架橋ゴムの排出を連続的に行う連続方式のものであってもよく、また、所定量の未架橋ゴム及びフィラーをそれぞれ混練して回収するバッチ式のものであってもよい。前者の構成としては、例えば特開２００２−３５５８８０号公報に開示されている２軸押出混練装置等が挙げられる。また、後者の構成としては、例えば、ニーダーやバンバリーミキサー等が挙げられる。【００５３】
上記混練装置内の混練手段によって未架橋ゴム及びフィラーを機械的に攪拌混練する際に、上述のように超臨界流体または亜臨界流体を共存させることで、該未架橋ゴム内に超臨界流体または亜臨界流体が溶解し拡散する。その際、フィラーが、溶解性及び拡散性の良い超臨界流体または亜臨界流体とともに上記未架橋ゴム内に拡散されるので、該未架橋ゴム内でのフィラーの分散性を高めることができる。【００５４】
そして、十分、混練した後は、ゴム混練室内の圧力を減圧して、混練物内の超臨界流体や亜臨界流体を膨張させる（気体に相変化させる）。この際、小孔が形成されるように、減圧は瞬時に行うものとする。また、その後のゴム成形架橋工程の加熱による膨張も考慮して、要求される小孔の孔径よりも小さめの孔径になるように圧力制御を行う。なお、上述のように、上記超臨界流体や亜臨界流体の存在下でゴムを混練するのではなく、該超臨界流体や亜臨界流体を単にゴムに含浸させるだけでもよい。【００５５】
これにより、上記超臨界流体や亜臨界流体が発泡の核となるため、ベルトＢの圧縮ゴム層１２に、中空粒子を用いることなく、多数の小孔１５を形成することが可能になる。したがって、上述の構成により、中空粒子を用いる場合に比べて材料コストの低減を図れるとともに、該中空粒子が圧縮ゴム層に対して影響を及ぼすのを防止できる。【００５６】
なお、上記フィラーとしては、例えば、カーボンブラックや短繊維などが挙げられる。また、これらのフィラー以外のゴム配合剤（例えば、老化防止剤、架橋剤、架橋促進剤など）を未架橋ゴム及びフィラーに加えて、超臨界流体や亜臨界流体の存在下で混練してもよい。【００５７】
《実施形態３》
次に、本発明の実施形態３に係るＶリブドベルトについて以下で説明する。この実施形態３では、ベルトＢの圧縮ゴム層１２に多数の小孔１５を形成する方法が実施形態１、２とは異なる。【００５８】
具体的には、圧縮ゴム層１２の未架橋ゴムを調製する際に、原料ゴムとしてのＥＰＤＭに対して、各種ゴム配合剤を加えるとともに、化学発泡剤を配合する。この化学発泡剤としては、例えば、三協化成（株）製のセルマイクＣＡＰ−５００などが挙げられる。上記化学発泡剤は、例えば、ＥＰＤＭ１００重量部に対して、約３重量部、配合するのが好ましい。【００５９】
そして、ゴムの成形架橋時に未架橋ゴムを加熱することによって、該未架橋ゴム内の化学発泡剤を加熱分解する。これにより、窒素ガスが発生するため、該窒素ガスによってゴム内を発泡させて、発泡ゴム組成物を形成することができる。【００６０】
《その他の実施形態》
上記各実施形態では、摩擦伝動ベルトとしてＶリブドベルトを対象にしているが、この限りではなく、Ｖベルトや平ベルトなど、プーリに対してゴム層が接触するベルトであれば、どのようなベルトであってもよい。
【実施例】
【００６１】
Ｖリブドベルトについて行った試験及びその評価結果について以下で説明する。【００６２】
（試験評価用ベルト）
以下の実施例１〜６及び比較例１〜５のＶリブドベルトを作成した。これらのベルトの配合については後述する表１にもまとめて示す。【００６３】
＜実施例１＞
ゴム成分である原料ゴムとしてＥＰＤＭを用い、このＥＰＤＭの１００重量部に対し、カーボンブラックを７０重量部、軟化剤を５重量部、酸化亜鉛を５重量部、加工助剤を１重量部、老化防止剤を２．５重量部、架橋剤としての硫黄を２重量部、加硫促進剤を４重量部、有機中空粒子Ｂを６重量部、配合してなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成した上記実施形態１と同様の構成のＶリブドベルトを実施例１とした。【００６４】
＜実施例２＞
有機中空粒子Ｂを１５重量部、配合してなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを実施例２とした。【００６５】
＜実施例３＞
有機中空粒子Ｂを配合する代わりに、超臨界状態の二酸化炭素の存在下（含浸圧力Ｐが２０ＭＰａ）で混練され、発泡温度５０℃、減圧速度７ＭＰａ／ｓｅｃのもと二酸化炭素を発泡させてなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを実施例３とした。【００６６】
＜実施例４＞
ゴム混練時の含浸圧力Ｐが６ＭＰａであり、発泡温度７０℃、減圧速度７ＭＰａ／ｓｅｃで二酸化炭素を発泡させてなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて実施例３と同一構成のＶリブドベルトを実施例４とした。【００６７】
＜実施例５＞
ゴム混練時の含浸圧力Ｐが６ＭＰａであり、発泡温度８０℃、減圧速度７ＭＰａ／ｓｅｃで二酸化炭素を発泡させてなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて実施例３と同一構成のＶリブドベルトを実施例５とした。【００６８】
＜実施例６＞
有機中空粒子Ｂの代わりに、化学発泡剤を３重量部、配合してなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを実施例６とした。【００６９】
＜比較例１＞
有機中空粒子Ｂの配合されていないゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて実施例１と同一構成のＶリブドベルトを比較例１とした。【００７０】
＜比較例２＞
ＥＰＤＭの１００重量部に対して有機中空粒子Ａを１重量部、配合してなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて比較例１と同一構成のＶリブドベルトを比較例２とした。【００７１】
＜比較例３＞
ＥＰＤＭの１００重量部に対して有機中空粒子Ｂを３０重量部、配合してなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて比較例１と同一構成のＶリブドベルトを比較例３とした。【００７２】
＜比較例４＞
超臨界状態の二酸化炭素の存在下（含浸圧力Ｐが１５ＭＰａ）で混練され、発泡温度４０℃、減圧速度７ＭＰａ／ｓｅｃのもと二酸化炭素を発泡させてなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて比較例１と同一構成のＶリブドベルトを比較例４とした。【００７３】
＜比較例５＞
ゴム混練時の含浸圧力Ｐが５ＭＰａであり、発泡温度９０℃、減圧速度７ＭＰａ／ｓｅｃで二酸化炭素を発泡させてなるゴム組成物により圧縮ゴム層を形成したことを除いて比較例４と同一構成のＶリブドベルトを比較例５とした。【００７４】
ここで、上記ＥＰＤＭはダウケミカル社製のＮｏｒｄｅｌ  ＩＰ４７２５Ｐを用い、上記カーボンブラックは東海カーボン（株）製のシースト３を用いた。また、上記軟化剤は日本サン石油（株）製のサンフレックス２２８０を、上記酸化亜鉛は堺化学工業（株）製の亜鉛華１号を、上記加工助剤は日本油脂（株）製のビーズステアリン酸椿を、上記老化防止剤は大内新興化学工業（株）製のノクラック２２４を、上記硫黄は鶴見化学工業（株）製のオイル硫黄を、上記加硫促進剤は大内新興化学工業（株）製のＥＰ−１５０を、それぞれ用いた。さらに、上記化学発泡剤は、三協化成（株）製のセルマイクＣＡＰ−５００を、上記有機中空粒子Ａは松本油脂製薬（株）製のマツモトマイクロスフェアーＦ−８０ＶＳを、上記有機中空粒子Ｂは同社製のマツモトマイクロスフェアーＦ−８５を、それぞれ用いた。【００７５】
（試験評価方法）
＜耐摩耗性試験＞
図２は、Ｖリブドベルトの耐摩耗性試験評価用のベルト走行試験機３０のレイアウトを示す。このベルト走行試験機３０は、いずれもプーリ径６０ｍｍのリブプーリからなる駆動プーリ３１及び従動プーリ３２を備えている。【００７６】
上記実施例１〜６及び比較例１〜５の各Ｖリブドベルトについて、ベルト重量を計測した後、リブ部１３がプーリ３１，３２に接触するように該プーリ３１，３２にＶリブドベルトを巻き掛ける。このとき、駆動プーリ３１に１１７７Ｎのデッドウェイトが付加されるように、該駆動プーリ３１を側方に引っ張るとともに、７Ｗの回転負荷を従動プーリ３２にかける。そして、室温の下で駆動プーリ３１を３５００ｒｐｍの回転速度で２４時間回転させるベルト走行試験を実施した。【００７７】
ベルト走行後のベルト重量を測定し、下式に基づいて損失摩耗量（％）を算出した。【００７８】
損失摩耗量（％）＝（初期重量−走行後重量）／初期重量×１００
＜騒音測定試験＞
図３は、Ｖリブドベルトの騒音測定用のベルト走行試験機４０のレイアウトを示す。このベルト走行試験機４０は、上下に配置されたプーリ径１２０ｍｍのリブプーリからなる駆動プーリ４１及び従動プーリ４２と、それらの上下方向中間位置に配置されたプーリ径７０ｍｍのアイドラプーリ４３と、上記駆動プーリ４１及び従動プーリ４２の上下方向中間の側方に位置するプーリ径５５ｍｍのアイドラプーリ４４とを備えている。詳しくは、上記駆動プーリ４１の上方に、上記従動プーリ４２が配置されていて、これらのプーリ４１，４２に対して正面視で上下方向中間位置に上記アイドラプーリ４３が配置され、正面視でその右側方（図３における紙面右側）にアイドラプーリ４４が配置されている。そして、上記アイドラプーリ４３，４４は、それぞれ、ベルト巻き付き角度が９０°となるように配置されている。【００７９】
上記実施例１〜６及び比較例１〜５の各Ｖリブドベルトを、上記４つのプーリ４１〜４４に巻き掛け、上記従動プーリ４２にはリブ一山あたり２．５ｋＷの負荷がかかるとともに、上記アイドラプーリ４４にはリブ一山あたりセットウェイト２７７Ｎがかかるように上記アイドラプーリ４３，４４をセッティングして、上記駆動プーリ４１を４９００ｒｐｍの回転速度で回転させるベルト走行試験を実施した。【００８０】
また、上記アイドラプーリ４３にベルトが接する位置から側方へ約１０ｃｍの位置に、騒音計（ＲＩＯＮ社製、型名「ＮＡ−４０」）のマイクロホンを設置し、ベルト走行試験時に発生する騒音を測定した。【００８１】
ここで、ベルト走行中の騒音として、上記駆動プーリ４１を一定距離走行させた後、該駆動プーリ４１に対して注水（２００ｃｃ／分）を行った時のスリップ音を検出した。【００８２】
（試験評価結果）
試験結果を表１に示す。【００８３】
【表１】
2009101799.tif 000003
【００８４】
上記試験結果によれば、圧縮ゴム層２２に気泡率で５％以上となるような多数の小孔１５を設けたもの（実施例１〜６及び比較例３、５）は、小孔１５を設けていないもの（比較例１）や気泡率が５％未満のもの（比較例２）に比べて、ベルトスリップ音を低減できることが分かる。これは、多数の小孔１５を設けることにより、ベルトＢの接触面の摩擦係数を低減できたためと考えられる。【００８５】
一方、気泡率が４０％よりも大きい比較例３では、気泡率が４０％以下のもの（実施例１〜６及び比較例２、４）に比べて損失摩耗量が大きいことが分かる。このように、気泡率が大きすぎると、ベルトＢの接触面の強度が低下するめ、大きく摩耗することになる。したがって、上記試験結果によれば、摩耗量の少ない、気泡率４０％以下が好ましい。なお、気泡率は、後述する観察画像の画像処理結果に基づいて、小孔１５の断面積とゴム部分（小孔１５以外の部分）の断面積との比率から求めた。【００８６】
したがって、気泡率は５％〜４０％が好ましい。すなわち、損失摩耗量が特に少ない実施例１〜６のように、気泡率を４０％以下にするのが好ましく、騒音が発生しにくい実施例１〜６のように、気泡率を５％以上にするのが好ましい。【００８７】
また、小孔１５の平均孔径が大きいもの（比較例５）は、平均孔径が小さいもの（実施例１〜６及び比較例２〜４）に比べて、損失摩耗量が大きくなっていて、耐久性が劣っていることが分かる。ベルトＢとしては損失摩耗量が３％ぐらいまでが好適な範囲であるため、上記表１の結果より、上記小孔１５の平均孔径は５μｍ〜１２０μｍの範囲が好ましい。特に、損失摩耗量が小さく且つベルトスリップ音の低減効果が高い平均孔径１０μｍ〜１００μｍがより好ましく、平均孔径２０μｍ〜８０μｍがさらに好ましい。なお、上記平均孔径は、キーエンス（株）製のデジタルマイクロスコープＶＨＸ−２００または（株）日立ハイテクノロジーズ製の走査型電子顕微鏡Ｓ−４８００を用いて、４５０倍（マイクロスコープの場合）または１０万倍（走査型電子顕微鏡の場合）で観察画像を得た後、三谷商事（株）製の画像処理ソフトＷｉｎＲＯＯＦを用いて観察画像内の小孔１５すべての平均値から求めた。【００８８】
したがって、以上より、ベルトスリップ音低減の観点から、気泡率は５％以上であって、ベルトの耐久性の観点から、気泡率は４０％以下で且つ平均孔径は５μｍ〜１２０μｍであるのが好ましい。この範囲であれば、騒音低減とベルト耐久性向上との両立を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上説明したように、本発明における摩擦伝動ベルトは、騒音を低減しつつ、耐久性の向上を図れるので、例えば自動車などにおいてプーリ間に巻き掛けられて動力を伝達するベルトに有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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