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传动用V带及其制造方法

2021-03-31 20:26:04

传动用V带及其制造方法

  技术领域

  本发明涉及与带周向正交的截面为V字形、且在带宽度方向的两侧具有摩擦传动面的传动用V带及其制造方法。

  背景技术

  在传动用V带中,有摩擦传动面为橡胶的切边(Raw-Edge)V带和摩擦传动面被罩布覆盖的包布(Wrapped)V带,根据摩擦传动面的表面性状(摩擦系数等)的不同,与用途相应地分别使用。这些传动用V带被用在汽车、农业机械和产业机械等广泛的领域中。

  近年来,对于汽车的发动机,要求小型且高输出。因此,对于汽车中所使用的传动用V带而言,为了能够应对带轮的小型化,要求提高弯曲性,并且,为了能够以高负荷传递动力,要求提高耐侧压性。

  另外,农业机械对应于大规模农业而大型化。大型农业机械的带机构在高负荷和高张力下长时间连续运转。另外,大型农业机械的带机构大多为多轴布局。因此,对于在大型农业机械中所使用的传动用V带而言,要求提高耐侧压性,并且要求也能够应用于多轴布局的良好的弯曲性。

  这样,对于传动用V带,要求高度地兼顾耐侧压性和弯曲性。耐侧压性不足时,带向带轮陷落而引起被称为凹曲的压曲变形,产生带的发热、带的构成构件间的剥离,带寿命降低。另外,弯曲性降低时,带卷绕于带轮或者从带轮脱离时的弯曲所引起的发热增大,以橡胶为代表的带的构成构件发生热劣化,导致带寿命的降低。

  因此,作为在使弯曲性保持良好的状态下提高耐侧压性的手段,提出了各种方法。例如,在专利文献1中,在带的压缩橡胶层中分散地埋设有沿带宽度方向取向的短纤维。另外,在专利文献2中,在压缩橡胶层中埋设有横向帘线。该横向帘线是使芳族聚酰胺纤维等的软线分别以沿着带宽度方向的方式并列并利用细丝连结而成的。另外,在专利文献3中,在压缩橡胶层中埋设有由纤维强化树脂构成的增强层。该增强层含有沿带宽度方向取向的碳纤维。

  现有技术文献

  专利文献

  专利文献1:日本特公平5-63656号公报

  专利文献2:日本特公昭59-7859号公报

  专利文献3:日本特开2010-196889号公报

  发明内容

  发明所要解决的问题

  但是,对于专利文献1~3这样的传动用V带而言,存在弯曲性降低、耐侧压性不足、带温度升高等问题。

  在如专利文献1那样的配合短纤维的方法中,短纤维的取向容易紊乱,难以充分地提高带宽度方向的取向性。带宽度方向的取向性低时,不能确保充分的耐侧压性。如果能够使短纤维的配合量增加,则即使取向存在紊乱,也能够确保沿带宽度方向取向的短纤维的量,但是,从加工性的方面出发,短纤维的配合量存在限制。另外,短纤维的取向紊乱时,带的弯曲性因沿带周向取向的短纤维而降低。弯曲性降低时,容易产生因弯曲引起的发热,走行中的带温度升高,由于橡胶的热劣化使带寿命缩短。

  另外,专利文献2中公开的横向帘线使用将纤维捻合而成的绞合软线作为沿着带宽度方向配置的软线。存在捻合时,容易赋予伸缩性,因此,耐侧压性容易降低。另外,因捻合而变为螺旋状的长丝没有严格地沿带宽度方向取向,因此,耐侧压性的提高不充分。另外,绞合软线在带的弯曲时容易产生因纤维彼此的摩擦引起的发热。由此,有时走行中的带温度升高,由于橡胶的热劣化使带寿命缩短。另外,由于使用绞合软线,有时增强层的厚度增厚,弯曲性降低。

  另外,在如专利文献3那样在压缩橡胶层中埋设由纤维强化树脂构成的增强层的方法中,与配合短纤维的情况相比,能够提高向带宽度方向的取向性,能够提高耐侧压性。但是,在专利文献3中并没有记载在构成纤维强化树脂的纤维中是否存在捻合。因此,在专利文献3中,是否不易产生因纤维强化树脂的纤维彼此的摩擦而引起的发热并不清楚。另外,在专利文献3中,对于增强层的厚度没有任何规定。

  本发明的目的在于,提供能够抑制带的发热和弯曲性的降低、并且能够提高耐侧压性的传动用V带及其制造方法。

  用于解决问题的方法

  本发明的第1方式的传动用V带是与带周向正交的截面为V字形、且在带宽度方向的两侧具有摩擦传动面的传动用V带,其中,具备由橡胶组合物构成的橡胶层、在上述橡胶层中沿着带周向埋设的芯线和在上述橡胶层中埋设的至少一个增强层,上述增强层含有具有与带宽度相同长度的多根增强纤维长丝,不含与带宽度方向交叉的纤维,或者在含有与带宽度方向交叉的纤维的情况下,与带宽度方向交叉的纤维的每单位面积的重量为上述增强纤维长丝的30%以下,上述增强层具有上述增强纤维长丝在无捻的状态下沿带宽度方向取向并且以片状扩展并结合而成的结构,上述增强层的厚度为0.05~0.5mm。

  根据该构成,多根增强纤维长丝在沿带宽度方向取向并且以片状扩展的状态下作为增强层埋设于橡胶层中。因此,与不设置增强层的情况、在橡胶层中分散地埋设沿带宽度方向取向的短纤维的情况相比,能够提高传动用V带的耐侧压性。此外,构成增强层的多根增强纤维长丝以片状扩展并结合,因此,能够防止增强纤维长丝的取向的紊乱。由此,能够更可靠地提高耐侧压性。通过提高耐侧压性,能够使传动用V带长寿命化。

  另外,增强层完全不含与带宽度方向交叉的纤维、或者只含有增强纤维长丝的每单位面积的重量的30%以下的与带宽度方向交叉的纤维。因此,能够确保与不设置增强层时大致相同的弯曲性。即,能够抑制传动用V带的弯曲性的降低。另外,通过使增强纤维长丝在无捻的状态下埋设,能够在确保高的耐侧压性的同时,使增强层的厚度变薄。由此,能够进一步抑制弯曲性的降低。需要说明的是,在本发明中,“无捻”是指捻度为1捻/10cm以下。

  另外,增强纤维长丝在无捻的状态下埋设,因此,弯曲时不易产生因纤维彼此的摩擦而引起的发热。另外,通过抑制弯曲性的降低,能够抑制带卷绕于带轮或者从带轮脱离时的弯曲所引起的带的发热。因此,能够抑制走行中的带温度的升高。通过抑制带温度的升高,能够使传动用V带更加长寿命化。

  另外,增强层的厚度为0.05~0.5mm。增强层的厚度超过0.5mm时,有时弯曲性降低,因弯曲引起的带的发热增大。在本发明中,通过使增强层的厚度为0.5mm以下,能够可靠地抑制弯曲性的降低和带的发热。另外,增强层的厚度小于0.05mm时,有时不能确保充分的耐侧压性。在本发明中,利用无捻的增强纤维长丝提高耐侧压性的效果高,因此,即使增强层薄至0.05~0.5mm也能够确保充分的耐侧压性。需要说明的是,在本发明中,“增强层的厚度”即使在存在多个增强层的情况下也是指各增强层的厚度。

  另外,增强纤维长丝以片状扩展并结合,没有散开,因此,制造带时,增强层的处理容易。具体而言,能够容易地进行在未硫化橡胶上卷绕成为增强层的片的作业、对增强层实施RFL处理、橡胶糊处理等胶粘处理的作业。

  第2方式的传动用V带是在第1方式中上述增强纤维长丝的拉伸弹性模量为200~600GPa。

  增强纤维长丝的拉伸弹性模量小于200GPa时,有时不能确保充分的耐侧压性。在本发明中,通过使增强纤维长丝的拉伸弹性模量为200GPa以上,即使使增强层的厚度变薄也能够抑制弯曲性的降低,同时能够确保充分的耐侧压性。

  另外,增强纤维长丝的拉伸弹性模量超过600GPa时,增强纤维长丝难以追随带的变形,增强层与橡胶组合物之间容易发生剥离,带寿命缩短。在本发明中,通过使增强纤维长丝的拉伸弹性模量为600GPa以下,能够抑制增强层与橡胶组合物之间的剥离,能够使带更加长寿命化。

  第3方式的传动用V带是在第1或第2方式中上述增强纤维长丝的热导率为5.0W/(m·K)以上。

  根据该构成,能够使因弯曲、摩擦而在带中产生的热通过热导率高的增强纤维长丝高效地扩散至空中、带轮。由此,能够抑制带温度的升高,能够使传动用V带更加长寿命化。

  第4方式的传动用V带是在第1~第3方式中的任一个方式中上述增强纤维长丝为碳纤维。

  根据该构成,由于增强纤维长丝为碳纤维,因此,能够使增强纤维长丝的拉伸弹性模量为第2发明的范围内。因此,可以得到与第2发明同样的效果。另外,由于增强纤维长丝为碳纤维,因此,能够使增强纤维长丝的热导率为第3发明的数值范围。因此,可以得到与第3发明同样的效果。

  第5方式的传动用V带是在第1~第4方式中的任一个方式中在上述橡胶层中的上述芯线的两侧分别各埋设一个上述增强层。

  根据该构成,通过在芯线的两侧存在增强层,能够进一步提高耐侧压性。因此,即使在高负荷条件下使用传动用V带,也能够长寿命化。

  第6方式的传动用V带是在第1~第5方式中的任一个方式中上述橡胶层具有埋设上述芯线的至少一部分的胶粘橡胶层、由与上述胶粘橡胶层不同的橡胶组合物构成且设置于上述胶粘橡胶层的带内周侧的压缩橡胶层、和由与上述胶粘橡胶层不同的橡胶组合物构成且设置于上述胶粘橡胶层的带外周侧的延伸橡胶层,上述增强层埋设于上述胶粘橡胶层与上述压缩橡胶层之间以及上述胶粘橡胶层与上述延伸橡胶层之间中的至少一处。

  根据该构成,增强层与埋设芯线的胶粘橡胶层接触。即,增强层埋设于靠近芯线的位置。对于传动用V带而言,在带厚度方向上越靠近芯线则要求越高的耐侧压性。因此,通过在靠近芯线的位置埋设增强层,能够利用更薄的增强层确保充分的耐侧压性。通过使增强层的厚度较薄,能够进一步抑制弯曲性的降低。

  另外,增强层埋设于压缩橡胶层(或延伸橡胶层)中的情况下,制造时,需要在形成压缩橡胶层(或延伸橡胶层)的两张橡胶片之间配置增强层。在本发明中,增强层埋设于压缩橡胶层或延伸橡胶层与胶粘橡胶层之间,因此,与增强层埋设于压缩橡胶层或延伸橡胶层中的情况相比,能够减少制造带所耗费的工时。

  第7方式的传动用V带是在第1~第5方式中的任一个方式中上述橡胶层具有埋设上述芯线的至少一部分的胶粘橡胶层、由与上述胶粘橡胶层不同的橡胶组合物构成且设置于上述胶粘橡胶层的带内周侧的压缩橡胶层、和由与上述胶粘橡胶层不同的橡胶组合物构成且设置于上述胶粘橡胶层的带外周侧的延伸橡胶层,上述增强层埋设于上述压缩橡胶层以及上述延伸橡胶层中的至少一者中。

  根据该构成,因凹曲引起的压曲变形减小,能够抑制带的发热、构成构件间的剥离的产生。因此,能够使传动用V带更加长寿命化。

  第8方式的传动用V带是在第1~第5方式中的任一个方式中上述橡胶层具有压缩橡胶层和由与上述压缩橡胶层不同的橡胶组合物构成且设置于上述压缩橡胶层的带外周侧的上述延伸橡胶层,上述芯线埋设于上述压缩橡胶层与上述延伸橡胶层之间、上述压缩橡胶层中或者上述延伸橡胶层中,上述增强层埋设于上述压缩橡胶层中、上述延伸橡胶层中以及上述压缩橡胶层与上述延伸橡胶层之间中的至少任意一处。

  根据该构成,无需设置胶粘橡胶层,能够减少制造带所耗费的工时。

  第9方式的传动用V带是在第6~第8方式中的任一个方式中在上述压缩橡胶层中未埋设上述芯线,上述压缩橡胶层含有短纤维,上述压缩橡胶层的上述短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份为0.1~10质量份。

  配合在压缩橡胶层中的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份超过10质量份时,弯曲性降低,并且压缩橡胶层与其相邻的层的胶粘性降低,因此,橡胶中容易产生龟裂。在本发明中,通过使配合在压缩橡胶层中的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份为10质量份以下,能够将弯曲性和胶粘性的降低抑制为最小限度,能够抑制龟裂的产生。因此,能够使传动用V带更加长寿命化。

  另外,配合在压缩橡胶层中的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份小于0.1质量份时,有时耐侧压性不足而带寿命缩短。在本发明中,由增强层带来的使耐侧压性提高的效果高,因此,即使配合在压缩橡胶层中的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份为少至0.1~10质量份的量,也能够确保充分的耐侧压性。

  第10方式的传动用V带是在第6~第9方式中的任一个方式中上述增强层埋设于上述压缩橡胶层中或者与上述压缩橡胶层接触,上述压缩橡胶层含有氯丁橡胶,在上述增强层与上述胶粘橡胶层接触的情况下,上述胶粘橡胶层含有氯丁橡胶。

  根据该构成,通过使压缩橡胶层(和胶粘橡胶层)含有耐热性、耐磨损性、耐候性等各物性的平衡良好的氯丁橡胶,能够提高传动用V带的耐久性。另外,增强层与压缩橡胶层之间的胶粘力(以及增强层与胶粘橡胶层之间的胶粘力)提高,能够抑制它们之间的剥离,因此,能够使传动用V带更加长寿命化。此外,氯丁橡胶比较廉价,因此,经济性也优良。

  第11方式的传动用V带是在第1~第10方式中的任一个方式中上述增强层由一张或层叠的多张单向纤维片构成,上述单向纤维片为利用热固性树脂使上述增强纤维长丝彼此结合而成的结构。

  根据该构成,利用热固性树脂使增强纤维长丝与橡胶组合物的胶粘性提高,因此,能够使传动用V带更加长寿命化。

  第12方式的传动用V带是在第1~第10方式中的任一个方式中上述增强层由一张或层叠的多张单向纤维片构成,上述单向纤维片为利用与带宽度方向交叉并且每单位面积的重量为上述增强纤维长丝的30%以下的辅助丝使上述增强纤维长丝彼此结合而成的结构。

  利用树脂使增强纤维长丝结合的情况下,有时由于树脂的种类、厚度而使带的弯曲性降低。在本方式中,利用辅助丝使增强纤维长丝结合,因此,容易抑制弯曲性的降低。另外,与利用树脂使增强纤维长丝结合的情况相比,在胶粘处理、成形等时对单向纤维片在带周长方向上施加强力时单向纤维片不易被撕裂。

  需要说明的是,在本发明中,“利用辅助丝使增强纤维长丝彼此结合”例如包括单向纤维片利用由多个增强纤维长丝构成的纤维束和辅助丝编织而成的情况。

  第13方式的传动用V带是在第11或第12方式中上述单向纤维片的包含上述热固性树脂或上述辅助丝的单位面积重量为50~400g/m2。

  单向纤维片的单位面积重量小于50g/m2时,构成为了确保充分的耐侧压性而所需的增强层的单向纤维片的张数增多,制造带所耗费的工时增大。在本发明中,单向纤维片的单位面积重量为50g/m2以上,因此,利用由一张或较少张数的单向纤维片构成的增强层就能够确保充分的耐侧压性。

  另外,单向纤维片的单位面积重量超过400g/m2时,即使在增强层由一张单向纤维片构成的情况下,有时增强层的厚度也会变得过厚而弯曲性降低。在本发明中,单向纤维片的单位面积重量为400g/m2以下,因此,能够抑制弯曲性的降低。

  本发明的第14方式的传动用V带的制造方法是制造第1方式的传动用V带的方法,其包括:层叠工序,将具有上述增强纤维长丝彼此结合而成的结构的一张或层叠的多张单向纤维片作为一个上述增强层而层叠于形成上述橡胶层的一部分的第一未硫化橡胶层后,从其上层叠形成上述橡胶层的其它部分的第二未硫化橡胶层;和硫化工序,对上述第一未硫化橡胶层和上述第二未硫化橡胶层进行硫化而形成上述橡胶层。

  根据该方法,可以直接使用以往惯用的传动用V带的制造方法,能够避免制造工序复杂化。此外,能够在从带内表面侧到外表面侧的任意位置埋设增强层,能够精准地增强特别要提高耐侧压性的部位。

  第15方式的传动用V带的制造方法是在第14方式中在上述层叠工序之前通过RFL处理、橡胶糊处理和树脂浸渗处理中的至少一种处理使胶粘成分附着于上述单向纤维片。

  根据该方法,增强纤维长丝与橡胶组合物的胶粘力提高,因此,能够防止增强层与橡胶层之间的剥离,能够使传动用V带更加长寿命化。

  另外,利用胶粘成分使增强纤维长丝彼此更加牢固地结合,因此,能够更可靠地防止增强纤维长丝的取向的紊乱。

  需要说明的是,在本发明中,与带周向正交的截面为V字形是指在与带周向正交的截面中在形成V字的两条直线上配置两个侧面。本发明的传动用V带的与带周向正交的截面只要为V字形即可,可以为四边形,也可以为六边形,还可以为除此以外的形状。另外,在本说明书中,1~10是指1以上且10以下。该定义也适用于除1和10以外的数值。

  附图说明

  图1是本发明的实施方式的传动用V带的截面图。

  图2是传动用V带的带主体的截面立体图。

  图3是增强层的截面图。

  图4是说明传动用V带的制造步骤的立体图。

  图5是传动用V带的制造中途的截面图。

  图6的(a)和(b)是变更例的单向纤维片的俯视图。

  图7是变更例的传动用V带的截面立体图。

  图8的(a)是变更例的传动用V带的制造中途的截面图,图8的(b)是该传动用V带的截面图。

  图9的(a)是变更例的传动用V带的制造中途的截面图,图9的(b)是该传动用V带的截面图。

  图10的(a)是变更例的传动用V带的制造中途的截面图,图10的(b)是该传动用V带的截面图。

  图11的(a)是变更例的传动用V带的制造中途的截面图,图11的(b)是该传动用V带的截面图。

  图12是变更例的传动用V带的截面立体图。

  图13是说明耐侧压性试验的图。

  图14是说明弯曲性试验的图。

  具体实施方式

  接着,对本发明的实施方式的传动用V带1进行说明。在以下的说明中,带周向(带长度方向)、带宽度方向、带厚度方向、带外周侧、带内周侧是指图1所示的方向。如图1所示,传动用V带1的与带周向正交的截面的形状为V字形。带内周侧为宽度窄的一侧,带外周侧为宽度宽的一侧。传动用V带1为环状,挂设于具有V字形的槽101(以下称为V槽101)的至少两个带轮100(驱动带轮和从动带轮)而使用。传动用V带1在带宽度方向的两侧具有摩擦传动面1a、1b。摩擦传动面1a、1b与带轮100的V槽101接触。通过由该接触带来的摩擦力,在传动用V带1与带轮100之间传递动力。

  传动用V带1为包布V带,具有带主体2和覆盖带主体2的整周的罩布3。罩布3例如为利用由聚酯、聚酰胺、芳族聚酰胺、维纶等合成纤维、棉等天然纤维构成的经丝和纬丝编织而成的织布。

  如图2所示,带主体2具有:橡胶层4、埋设于橡胶层4中的芯线5和埋设于橡胶层4中的两个增强层6。两个增强层6分别埋设于橡胶层4中的芯线5的两侧。橡胶层4具有:埋设了芯线5的胶粘橡胶层7、压缩橡胶层8和延伸橡胶层9。压缩橡胶层8设置于胶粘橡胶层7的带内周侧。压缩橡胶层8在将传动用V带1挂设于带轮100而走行时沿带周向被压缩。延伸橡胶层9设置于胶粘橡胶层7的带外周侧。延伸橡胶层9在将传动用V带1挂设于带轮100而走行时沿带周向被拉伸。压缩橡胶层8的厚度大于延伸橡胶层9的厚度。两个增强层6分别设置于胶粘橡胶层7与压缩橡胶层8之间以及胶粘橡胶层7与延伸橡胶层9之间。即,两个增强层6分别埋设于橡胶层4的靠近芯线5的位置。

  胶粘橡胶层7、压缩橡胶层8、延伸橡胶层9由橡胶组合物构成。构成胶粘橡胶层7的橡胶组合物与构成压缩橡胶层8的橡胶组合物和构成延伸橡胶层9的橡胶组合物不同。与构成压缩橡胶层8的橡胶组合物和构成延伸橡胶层9的橡胶组合物相比,构成胶粘橡胶层7的橡胶组合物对芯线5和增强层6的胶粘性高。构成延伸橡胶层9的橡胶组合物与构成压缩橡胶层8的橡胶组合物可以相同,也可以不同。

  作为橡胶组合物的橡胶成分,可以使用能够硫化或交联的橡胶。具体而言,可以列举例如:二烯类橡胶(天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氢化丁腈橡胶等)、乙烯-α-烯烃弹性体、氯磺化聚乙烯橡胶、烷基化氯磺化聚乙烯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、丙烯酸类橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶等。这些橡胶成分可以单独使用或组合使用两种以上。压缩橡胶层8和胶粘橡胶层7优选含有氯丁橡胶。

  在橡胶组合物中,可以根据需要配合硫化剂或交联剂、共交联剂、硫化助剂、硫化促进剂、硫化延迟剂、金属氧化物(氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化铁、氧化铜、氧化钛、氧化铝等)、增强剂(炭黑、含水二氧化硅等氧化硅等)、短纤维、填充剂(粘土、碳酸钙、滑石、云母等)、软化剂(石蜡油、环烷烃类油等油类等)、加工剂或加工助剂(硬脂酸、硬脂酸金属盐、蜡、石蜡等)、抗老化剂(抗氧化剂、抗热老化剂、抗弯曲龟裂剂、抗臭氧劣化剂等)、着色剂、增粘剂、增塑剂、偶联剂(硅烷偶联剂等)、稳定剂(紫外线吸收剂、热稳定剂等)、阻燃剂、抗静电剂等。需要说明的是,金属氧化物可以作为交联剂而配合。

  构成压缩橡胶层8的橡胶组合物可以含有短纤维。压缩橡胶层8的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份优选为0.1~10质量份。构成延伸橡胶层9的橡胶组合物可以含有短纤维。构成胶粘橡胶层7的橡胶组合物不含有短纤维。

  芯线5沿带周向延伸,在带宽度方向上隔开一定间隔而埋设。芯线5由使用了多股长丝的绞合软线(多捻、单捻、顺捻等)构成。芯线5的材质例如为芳族聚酰胺纤维等合成纤维或者碳纤维等无机纤维。出于提高与胶粘橡胶层7的胶粘性的目的,芯线5可以利用RFL液等实施胶粘处理。

  增强层6由一张单向纤维片10构成。需要说明的是,增强层6可以由在带厚度方向上层叠的多张单向纤维片10构成。如图3所示,单向纤维片10具有沿带宽度方向取向并且以片状扩展的多根增强纤维长丝11。例如,单向纤维片10中的纤维增强长丝11的带周向的密度可以为约1×109根/5cm~约1×1011根/5cm。各增强纤维长丝11具有与带宽度相同的长度。增强纤维长丝11以无捻的状态配置。

  增强纤维长丝11彼此通过热固性树脂12结合。增强纤维长丝11浸渗在热固性树脂12中。作为热固性树脂12,例如可以使用环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、聚氨酯树脂等,其中优选环氧树脂。增强层6含有与带宽度方向交叉的纤维。

  增强层6的厚度为0.05~0.5mm。图1和图2中,夸张地示出了增强层6的厚度。需要说明的是,增强层6的厚度中也包括覆盖增强纤维长丝11的周围的热固性树脂12的厚度。另外,单向纤维片10的包含热固性树脂12的单位面积重量优选为50~400g/m2。增强纤维长丝11的粗细没有特别限定,例如为约0.1μm~约50μm,优选为约5μm~约25μm。纤维直径过细时,难以处理,过粗时,有可能使带的弯曲性降低。增强纤维长丝11的拉伸弹性模量(杨氏模量)优选为200~600GPa。增强纤维长丝11的热导率优选为5.0W/(m·K)以上。增强纤维长丝11的热导率的上限没有特别限定,可以为约20W/(m·K)。

  增强纤维长丝11的纤维的种类没有特别限定,可以列举例如:碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维等。其中,从拉伸弹性模量和热导率高出发,特别优选碳纤维。构成单向纤维片10的增强纤维长丝11的纤维的种类可以为一种,也可以为两种以上。作为单向纤维片10的具体例,例如有东丽株式会社制造的“トレカプリプレグ”、三菱丽阳株式会社制造的“パイロフィル”。两个增强层6的构成可以相同,也可以不同。

  增强层6可以通过用于提高与周围的橡胶层4(胶粘橡胶层7)的胶粘性的胶粘处理而附着胶粘成分(未图示)。即使不进行胶粘处理,利用覆盖增强纤维长丝11的表面的热固性树脂12也能够确保与橡胶层4的胶粘性,但为了进一步提高胶粘性,优选进行胶粘处理。作为胶粘处理,有RFL处理、橡胶糊处理(浸渍处理)。RFL处理为如下所述的处理:将单向纤维片10或形成单向纤维片10之前的增强纤维长丝11浸渍于RFL液中后进行热处理,使胶粘成分附着于单向纤维片10或形成单向纤维片10之前的增强纤维长丝11。RFL液是将间苯二酚与福尔马林的初始缩合物混合在胶乳中而得到的液体,作为胶乳,可以使用苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶三元共聚物、氢化丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯、环氧氯丙烷等。橡胶糊处理为如下所述的处理:将未硫化的橡胶组合物溶解在溶剂中而制成橡胶糊状,将其涂布于单向纤维片10的表面后,使溶剂蒸发而在单向纤维片10的表面形成未硫化橡胶组合物的膜(胶粘成分)。橡胶糊处理可以在使用RFL液的胶粘处理之后进行。

  接着,使用图4和图5对传动用V带1的制造步骤进行说明。

  首先,如图4所示,在圆柱状的成形滚筒M上卷绕构成压缩橡胶层8的未硫化橡胶片118。在其上以增强纤维长丝11的朝向与成形滚筒M的中心轴线方向大致平行的方式卷绕单向纤维片10。卷绕的单向纤维片10的宽度(成形滚筒M的中心轴线方向的长度)与未硫化橡胶片118的宽度大致相同。在单向纤维片10的增强纤维长丝11上浸渗有半固化的热固性树脂12。可以对单向纤维片10实施RFL处理或橡胶糊处理等胶粘处理。需要说明的是,利用多张单向纤维片10构成增强层6的情况下,可以采用以下两种方法中的任一种。第一个方法为如下所述的方法:一张一张地卷绕与橡胶片118相同宽度并且与带周长大致相同长度的多张单向纤维片10。第二个方法为如下所述的方法:将与橡胶片118相同宽度并且长度为带周长的多倍的长条单向纤维片10卷绕多周。

  接着,卷绕构成胶粘橡胶层7的一部分的未硫化橡胶片117A(参考图5)。然后,以螺旋状卷绕一根芯线5。或者,空开规定的间隔卷绕多根芯线5。接着,卷绕构成胶粘橡胶层7的其余部分的未硫化橡胶片117B(参考图5)后,与之前同样地卷绕单向纤维片10。然后,卷绕构成延伸橡胶层9的未硫化橡胶片119(参考图5)而形成未硫化带套筒。硫化时,浸渗到增强纤维长丝11中的热固性树脂12完全地固化。

  接着,将未硫化带套筒切割成规定宽度,并且以截面为V字形的方式进行切割,从而加工成未硫化状态的带主体2。然后,利用实施了摩擦处理的罩布3覆盖带主体2,形成未硫化带。然后,将未硫化带嵌合于成形模具后,加热加压而进行硫化(或交联)。由此,形成传动用V带1。摩擦处理为如下所述的处理:使用压延辊,使未硫化的橡胶组合物和罩布3同时通过以相互不同表面速度旋转的辊间,由此将未硫化的橡胶组合物擦入至罩布3的纤维间。

  需要说明的是,在上述制造步骤中,从传动用V带1的内周侧的构成要素开始依次卷绕于成形滚筒M,但也可以从传动用V带1的外周侧的构成要素开始依次卷绕于成形模具。

  利用本实施方式的传动用V带1可以得到以下效果。

  在本实施方式的传动用V带1中,多根增强纤维长丝11在沿带宽度方向取向并且以片状扩展的状态下作为增强层6而埋设在橡胶层4中。因此,与不设置增强层6的情况、在橡胶层4中分散地埋设沿带宽度方向取向的短纤维的情况相比,能够提高传动用V带1的耐侧压性。此外,构成增强层6的多根增强纤维长丝11以片状扩展并结合,因此,能够防止增强纤维长丝11的取向的紊乱。由此,能够更可靠地提高耐侧压性。通过提高耐侧压性,能够使传动用V带1长寿命化。

  另外,增强层6完全不含与带宽度方向交叉的纤维。因此,能够确保与不设置增强层6的情况大致相同的弯曲性。即,能够抑制传动用V带1的弯曲性的降低。另外,通过使增强纤维长丝11在无捻的状态下埋设,能够在确保高的耐侧压性的同时使增强层6的厚度变薄。由此,能够进一步抑制弯曲性的降低。

  另外,增强纤维长丝11在无捻的状态下被埋设,因此,弯曲时不易产生因纤维彼此的摩擦引起的发热。另外,通过抑制弯曲性的降低,能够抑制在带卷绕于带轮或者从带轮脱离时的弯曲所引起的带的发热。因此,能够抑制走行中的带温度的升高。通过抑制带温度的升高,能够使传动用V带1更加长寿命化。

  增强层6的厚度为0.05~0.5mm、优选为0.05~0.3mm、更优选为0.05~0.2mm(特别是0.08~0.15mm)。增强层6的厚度超过0.5mm时,有时弯曲性降低,因弯曲引起的带的发热增大。通过使增强层6的厚度为0.5mm以下,能够可靠地抑制弯曲性的降低和带的发热。另外,增强层6的厚度小于0.05mm时,有时不能确保充分的耐侧压性。在本实施方式中,由无捻的增强纤维长丝11带来的使耐侧压性提高的效果高,因此,即使增强层6为0.05~0.5mm这样薄的厚度,也能够确保充分的耐侧压性。

  另外,增强纤维长丝11以片状扩展并结合,没有散开,因此,制造带时,增强层6的处理容易。具体而言,能够容易地进行在未硫化橡胶上卷绕形成增强层6的单向纤维片10的作业、对增强层6(单向纤维片10)实施RFL处理、橡胶糊处理等胶粘处理的作业。

  增强纤维长丝11的拉伸弹性模量小于200GPa时,有时不能确保充分的耐侧压性。增强纤维长丝11的拉伸弹性模量优选为200GPa以上。由此,即使使增强层6的厚度变薄也能够抑制弯曲性的降低,并且能够确保充分的耐侧压性。

  另外,增强纤维长丝11的拉伸弹性模量超过600GPa时,增强纤维长丝11难以追随带的变形,增强层6与橡胶组合物之间容易发生剥离,带寿命缩短。增强纤维长丝11的拉伸弹性模量优选为600GPa以下。由此,能够抑制增强层6与橡胶组合物之间的剥离,能够使带更加长寿命化。

  增强纤维长丝11的热导率优选为5.0W/(m·K)以上。由此,能够使因弯曲、摩擦而在带中产生的热通过热导率高的增强纤维长丝11而高效地扩散至空中、带轮。因此,能够抑制带温度的升高,能够使传动用V带1更加长寿命化。

  增强纤维长丝11优选为碳纤维。由此,能够使增强纤维长丝11的拉伸弹性模量为200~600GPa。另外,能够使增强纤维长丝11的热导率为5.0W/(m·K)以上。

  另外,在本实施方式中,在芯线5的两侧(带外周侧和带内周侧)存在增强层6,由此能够进一步提高耐侧压性。因此,即使在高负荷条件下使用传动用V带1,也能够实现长寿命化。

  另外,在本实施方式中,增强层6与埋设芯线5的胶粘橡胶层7接触。即,增强层6埋设于靠近芯线5的位置。对于传动用V带1而言,在带厚度方向上越靠近芯线5则越要求更高的耐侧压性。因此,通过将增强层6埋设于靠近芯线5的位置,利用更薄的增强层6就能够确保充分的耐侧压性。通过使增强层6的厚度薄,能够进一步抑制弯曲性的降低。

  另外,增强层6埋设于压缩橡胶层8(或延伸橡胶层9)中的情况下,制造时,需要在形成压缩橡胶层8(或延伸橡胶层9)的两张橡胶片之间配置增强层6。在本实施方式中,增强层6埋设于压缩橡胶层8与胶粘橡胶层7之间以及延伸橡胶层9与胶粘橡胶层7之间,因此,与增强层6埋设于压缩橡胶层8或延伸橡胶层9中的情况相比,能够减少制造带所耗费的工时。

  配合在压缩橡胶层8中的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份超过10质量份时,弯曲性降低,并且压缩橡胶层8与其相邻的层的胶粘性降低,因此,橡胶中容易产生龟裂。配合在压缩橡胶层8中的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份优选为10质量份以下。由此,能够将弯曲性和胶粘性的降低抑制为最小限度,能够抑制龟裂的产生。由此,能够使传动用V带1更加长寿命化。

  另外,配合在压缩橡胶层8中的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份小于0.1质量份时,有时耐侧压性不足而带寿命缩短。配合在压缩橡胶层8中的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份优选为0.1~10质量份、特别优选为0.1~5质量份以下。由于由增强层6带来的使耐侧压性提高的效果高,因此,即使配合在压缩橡胶层8中的短纤维的配合量相对于橡胶成分100质量份为少至0.1~10质量份的量,也能够确保充分的耐侧压性。

  压缩橡胶层8和胶粘橡胶层7优选含有氯丁橡胶。通过使压缩橡胶层8和胶粘橡胶层7含有耐热性、耐磨损性、耐候性等各物性的平衡良好的氯丁橡胶,能够提高传动用V带1的耐久性。另外,增强层6与压缩橡胶层8之间的胶粘力以及增强层6与胶粘橡胶层7之间的胶粘力提高,能够抑制它们之间的剥离,因此,能够使传动用V带1更加长寿命化。此外,氯丁橡胶比较廉价,因此,经济性也优良。

  增强层6由一张或层叠的多张单向纤维片10构成。单向纤维片10为利用热固性树脂使增强纤维长丝11彼此结合而成的结构。因此,由于利用热固性树脂使增强纤维长丝11与橡胶组合物的胶粘性提高,因此,能够使传动用V带1更加长寿命化。

  单向纤维片10的构成相同的情况下,构成增强层6的单向纤维片10的张数越多越能够提高耐侧压性。另外,单向纤维片10的构成相同的情况下,构成增强层6的单向纤维片10的张数越少越能够抑制弯曲性的降低。

  单向纤维片10的单位面积重量小于50g/m2时,构成为了确保充分的耐侧压性而所需的增强层6的单向纤维片的张数增多,制造带所耗费的工时增大。单向纤维片10的单位面积重量优选为50g/m2以上。由此,利用由一张或较少张数的单向纤维片10构成的增强层6,能够确保充分的耐侧压性。

  另外,单向纤维片10的单位面积重量超过400g/m2时,即使在增强层6由一张单向纤维片10构成的情况下,有时增强层6的厚度也会变得过厚而弯曲性降低。单向纤维片10的单位面积重量优选为400g/m2以下、更优选为200g/m2以下(特别是100g/m2以下)。由此,能够抑制弯曲性的降低。

  传动用V带1的制造方法包括:层叠工序,将具有增强纤维长丝11彼此结合而成的结构的一张或层叠的多张单向纤维片10作为一个增强层6而层叠于构成橡胶层4的一部分的未硫化橡胶片118后,从其上层叠形成橡胶层4的其它部分的未硫化橡胶片117A、117B、119;和硫化工序,对未硫化橡胶片118、117A、117B、119进行硫化而形成橡胶层4。

  根据该方法,可以直接使用以往惯用的传动用V带的制造方法,能够避免制造工序复杂化。此外,能够在从带内表面侧到外表面侧的任意位置埋设增强层6,能够精准地增强特别要提高耐侧压性的位置。

  优选在层叠工序之前通过RFL处理或橡胶糊处理使胶粘成分附着于单向纤维片10。

  根据该方法,增强纤维长丝11与橡胶组合物的胶粘力提高,因此,能够防止增强层6与橡胶层4之间的剥离,能够使传动用V带1更加长寿命化。

  另外,利用胶粘成分使增强纤维长丝11彼此更牢固地结合,因此,能够更可靠地防止增强纤维长丝11的取向的紊乱。

  以上,对本发明的优选的实施方式进行了说明,但本发明并非限定于上述实施方式,可以在权利要求书记载的范围内进行各种各样的变更。以下,对本发明的变更例进行说明。上述实施方式以及它们的变更例可以适当组合实施。

  <变更例1>

  上述实施方式的单向纤维片10为增强纤维长丝11彼此通过热固性树脂结合而成的构成。但是,本发明的单向纤维片也可以为增强纤维长丝彼此通过热固性树脂以外的手段结合而成的构成。

  例如,单向纤维片可以利用与带宽度方向交叉并且每单位面积的重量为增强纤维长丝的30%以下的辅助丝使沿着带宽度方向的增强纤维长丝彼此结合。具体而言,例如可以如图6(a)所示的单向纤维片210那样为由多根增强纤维长丝构成的纤维束213和辅助丝214以平纹编织状交叉。另外,例如可以如图6(b)所示那样为利用由多根增强纤维长丝构成的纤维束313和辅助丝314编织成的单向纤维片310。

  辅助丝如图6(a)和图6(b)所示的辅助丝214、314那样可以沿着带周向,也可以相对于带周向和带宽度方向倾斜。辅助丝的纤度优选小于增强纤维长丝的纤维束的纤度。辅助丝的纤维的种类没有特别限定,可以与增强纤维长丝的纤维的种类可以相同也可以不同。辅助丝可以为捻丝也可以为无捻丝。

  增强层中所含的辅助丝的每单位面积的重量为增强层中所含的增强纤维长丝的每单位面积的重量的30%以下。因此,能够与上述实施方式同样地抑制弯曲性的降低。从抑制弯曲性的降低观点出发,辅助丝的每单位面积的重量优选为增强纤维长丝的每单位面积的重量的20%以下、更优选为10%以下。辅助丝的每单位面积的重量的下限没有特别限定,可以为增强纤维长丝的每单位面积的重量的约0.1%。

  如上述实施方式那样,利用树脂使增强纤维长丝结合的情况下,由于树脂的种类、厚度,有时带的弯曲性会降低。在利用辅助丝使增强纤维长丝结合的情况下,容易抑制弯曲性的降低。另外,与利用树脂使增强纤维长丝结合的情况相比,在胶粘处理、成形等时对单向纤维片在带周长方向上施加强力时单向纤维片不易被撕裂。

  增强纤维长丝彼此通过热固性树脂以外的手段结合的情况下,增强层的厚度、单向纤维片的单位面积重量、增强纤维长丝的特性(粗细、拉伸弹性模量、热导率)的优选范围、增强纤维长丝的材质的具体例与上述实施方式同样。需要说明的是,增强纤维长丝彼此通过热固性树脂以外的手段结合的单向纤维片的单位面积重量设定为包括使增强纤维长丝彼此结合的手段(例如辅助丝)的单位面积重量。作为增强纤维长丝彼此通过热固性树脂以外的手段结合的单向纤维片的具体例,例如有Fivex株式会社制造的“フィブラシート”。增强纤维长丝彼此通过热固性树脂以外的手段结合的单向纤维片可以只由一张构成增强层,也可以在多张层叠的状态下构成增强层。

  利用辅助丝使增强纤维长丝彼此结合的情况下,优选对单向纤维片(增强层)实施RFL处理、橡胶糊处理、树脂浸渗处理等胶粘处理。树脂浸渗处理为使单向纤维片浸渗在例如异氰酸酯溶液、环氧溶液等树脂溶液中的处理。可以在树脂浸渗处理后进行RFL处理或橡胶糊处理。通过实施胶粘处理,能够提高与橡胶层的胶粘性。

  <变更例2>

  在上述实施方式中,设置了两个增强层6,但是,本发明的传动用V带中所设置的增强层的数目可以为一个、也可以为三个以上。增强层为一个的情况下,可以埋设于与芯线相比靠近带内周侧和靠近带外周侧中的任一处。增强层为多个的情况下,可以在与芯线相比靠近带内周侧处埋设两个以上的增强层。另外,增强层为多个的情况下,也可以在与芯线相比靠近带外周侧处埋设两个以上的增强层。

  <变更例3>

  在上述实施方式中,在压缩橡胶层8与胶粘橡胶层7之间埋设增强层6,但是,也可以例如如图7所示将增强层406埋设于压缩橡胶层408中。该增强层406由层叠的三张单向纤维片10构成。另外,在上述实施方式中,在延伸橡胶层9与胶粘橡胶层7之间埋设增强层6,但是,也可以将增强层埋设于延伸橡胶层中。从提高耐侧压性这样的观点考虑,增强层优选埋设于芯线的附近,但增强层也可以与芯线分离开地埋设。例如可以如图7所示那样在压缩橡胶层408的带厚度方向的大致中央处埋设增强层406。另外,例如,也可以在与压缩橡胶层的带厚度方向的大致中央相比靠近带内周侧处埋设增强层。通过将增强层埋设于压缩橡胶层或延伸橡胶层中,因凹曲引起的压曲变形减小,能够抑制带的发热、构成构件间的剥离的产生。因此,能够使传动用V带更加长寿命化。将增强层埋设于压缩橡胶层的带厚度方向的中央或者与中央相比靠近带内周侧的情况下,压曲变形时被压缩的橡胶的量增加,反弹力增大,能够抑制压曲变形。

  <变更例4>

  在本发明中,在橡胶层由胶粘橡胶层、压缩橡胶层和延伸橡胶层构成的情况下,芯线可以仅有一部分埋设于胶粘橡胶层中。

  例如可以如图8(b)所示的传动用V带501那样芯线5埋设于胶粘橡胶层507与延伸橡胶层509之间。在图8(b)中,增强层6埋设于压缩橡胶层8与胶粘橡胶层507之间。需要说明的是,增强层6如果在胶粘橡胶层507与延伸橡胶层509之间以外则可以埋设于任意位置。图8(a)示出在传动用V带501的制造工序中在成形滚筒M上卷绕带主体的构成要素的状态。芯线5配置于形成延伸橡胶层509的未硫化橡胶片519与形成胶粘橡胶层507的未硫化橡胶片517之间。

  另外,虽然省略了图示,但是,芯线也可以埋设于胶粘橡胶层与压缩橡胶层之间。这种情况下,增强层如果在胶粘橡胶层与压缩橡胶层之间以外则可以埋设于任意位置。

  <变更例5>

  在本发明中,橡胶层也可以不具有胶粘橡胶层。橡胶层可以只由压缩橡胶层和由与压缩橡胶层不同的橡胶组合物构成的延伸橡胶层构成。在此变更例中,芯线不埋设于胶粘橡胶层中。

  例如可以如图9(b)所示的传动用V带601那样芯线5埋设于压缩橡胶层608与延伸橡胶层609之间。在图9(b)中,两个增强层6分别埋设于压缩橡胶层608和延伸橡胶层609中。图9(a)示出在传动用V带601的制造工序中在成形滚筒M上卷绕带主体的构成要素的状态。两个增强层6中的一个配置在形成压缩橡胶层608的两个未硫化橡胶片618A、618B之间。另一个增强层6配置在形成延伸橡胶层609的两个未硫化橡胶片619A、619B之间。

  另外,例如可以如图10(b)所示的传动用V带701那样芯线5埋设于压缩橡胶层708中。在图10(b)中,两个增强层6分别埋设于压缩橡胶层708中以及压缩橡胶层708与延伸橡胶层9之间。需要说明的是,增强层可以埋设于延伸橡胶层9中,也可以埋设于压缩橡胶层708中。图10(a)示出在传动用V带701的制造工序中在成形滚筒M上卷绕带主体的构成要素的状态。压缩橡胶层708由三个未硫化橡胶片718A、718B、718C形成。

  另外,虽然省略了图示,但芯线可以埋设于延伸橡胶层中。这种情况下,增强层可以埋设于延伸橡胶层中,也可以埋设于压缩橡胶层中,还可以埋设于压缩橡胶层与延伸橡胶层之间。

  不设置胶粘橡胶层的情况下,能够减少制造带所耗费的工时。

  <变更例6>

  不设置胶粘橡胶层并且将增强层埋设于芯线的附近的情况下,如果在制造工序中对增强层实施RFL处理、树脂浸渗处理、橡胶糊处理等胶粘处理,也可以不使橡胶片夹设于增强层与芯线之间。图11(b)所示的传动用V带为其一例。如图11(a)和图11(b)所示,传动用V带801的带主体通过将形成压缩橡胶层8的未硫化橡胶片818、增强层6、芯线5和形成延伸橡胶层809的未硫化橡胶片819依次卷绕于成形滚筒M上来形成。

  <变更例7>

  本发明的传动用V带也可以是摩擦传动面未被罩布覆盖的切边V带。罩布可以完全不设置,也可以仅在外周面和内周面的至少一面设置罩布。

  <变更例8>

  本发明的传动用V带也可以为在带内周面和带外周面的至少一面具有沿带周向排列的多个嵌齿的齿形带。图12示出其一例。图12的齿形带(传动用V带)901的带主体902只在内周面具有嵌齿902a。在图12中,增强层906埋设于压缩橡胶层908中。在齿形带中增强层埋设于芯线的附近的情况下,增强层可以不沿着嵌齿的凹凸而沿着芯线埋设。另一方面,在齿形带中增强层埋设于靠近嵌齿的位置的情况下,例如可以如图12所示那样增强层906沿着嵌齿902a的凹凸配置。嵌齿的成形可以与通常的齿形带同样地通过将未硫化的带套筒或未硫化的带主体嵌合于形成有凹凸的成形模具(金属模具或橡胶模具)来进行。

  实施例

  对于本发明的实施例和比较例的传动用V带,进行了用于实际验证本发明效果的试验。将实施例1~7和比较例1~4的传动用V带的构成示于表1中。实施例1~6和比较例1~4的传动用V带制成JISK6323(2008)中规定的带种类为B形、识别编号为60、周长为1524mm的包布V带。实施例7的传动用V带制成JISK6323(2008)中规定的带种类为B形、识别编号为60、周长为1524mm的切边V带。即,实施例7的传动用V带的摩擦传动面未被罩布覆盖。

  

  表1中的增强层的埋设位置中,“芯线的上侧”是指增强层被埋设于胶粘橡胶层与延伸橡胶层之间的状态。“芯线的下侧”是指增强层被埋设于胶粘橡胶层与压缩橡胶层之间的状态。“压缩橡胶中”是指增强层被埋设于压缩橡胶层中的状态。

  实施例1~3、5~7的各增强层由一张单向纤维片构成。实施例1~3、5~7的单向纤维片使用利用热固性树脂使沿单向取向的碳纤维长丝结合而成的单向碳纤维片。实施例3的单向纤维片的单位面积重量设定为实施例1、2、5~7的单向纤维片的单位面积重量的2倍(100g/m2)。实施例4的增强层由层叠的两张单向纤维片构成。实施例4的单向纤维片使用与实施例1、2、5~7的单向纤维片相同的单向纤维片。实施例1、2、5~7的增强层的厚度为0.1mm,实施例3、4的增强层的厚度为0.2mm。对实施例1~7的单向纤维片实施了RFL处理。

  比较例1、4的传动用V带未埋设增强层。比较例2、3的传动用V带使用了一张帘线作为增强层。比较例2的帘线设定为沿单向取向的芳族聚酰胺纤维的绞合软线(1670分特/1×2)通过棉的细丝(支数20S/1)连结而成的构成。芳族聚酰胺纤维的绞合软线的密度设定为50根/5cm、细丝的密度设定为4根/5cm。比较例2的增强层的厚度(帘线的厚度)为0.7mm。比较例3的帘线设定为沿单向取向的PET纤维的绞合软线(1100分特/1×2)通过棉的细丝(支数20S/1)连结而成的构成。比较例2、3均是绞合软线的密度为50根/5cm、细丝的密度设定为4根/5cm。比较例3的增强层的厚度(帘线的厚度)为0.6mm。比较例2、3均是对帘线实施了RFL处理。比较例2、3均是以绞合软线沿带宽度方向取向的方式配置帘线。

  如表1所示,实施例1~7和比较例1~3的延伸橡胶层和压缩橡胶层的构成完全相同。比较例4的延伸橡胶层和压缩橡胶层设定为含有比实施例1等的延伸橡胶层和压缩橡胶层更多的短纤维的构成。实施例1~7和比较例1~4的胶粘橡胶层和芯线的构成完全相同。关于芯线,使用将纤度1100分特的芳族聚酰胺纤维的长丝作为初捻(S捻)、将四根该初捻线拉齐进行终捻(Z捻)而成的总纤度4400分特的芳族聚酰胺软线。实施例1~6和比较例1~4的罩布使用利用棉与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维的混捻丝进行平织而成的织布。表1中的橡胶组合物A和橡胶组合物B的组成如表2所示。

  [表2]

  表2的各成分的详细如下所述。

  ·氯丁橡胶:Denka株式会社制造的“PM-40”

  ·聚酰胺短纤维:旭化成株式会社制造的“66尼龙”

  ·炭黑:東海カーボン株式会社制造的“シースト3”

  ·二氧化硅:東ソー·シリカ株式会社制造的“Nipsil VN3”

  ·环烷烃类油:出光兴产株式会社制造的“NS-900”

  ·间苯二酚-甲醛缩合物:间苯二酚小于20%、福尔马林小于0.1%

  ·抗老化剂:精工化学株式会社制造的“ノンフレックスOD3”

  ·硫化促进剂DM:二-2-二硫化苯并噻唑

  ·硫化促进剂TMTD:二硫化四甲基秋兰姆

  [耐侧压性试验]

  使用实施例1~7和比较例1~4的传动用V带,进行耐侧压性试验。首先,对传动用V带进行切割,制作出带周向长度为70mm的耐侧压性评价用试样S。然后,如图13所示那样,以该耐侧压性评价用试样S的摩擦传动面与两个金属制的夹具51、52接触的方式,利用夹具51、52在上下方向夹住试样S。将试样S被两个夹具没有按压地夹住的状态下的上侧的夹具51的位置设为初始位置。使用万能试验机(株式会社岛津制作所制造的“AGS-J10kN”)使上侧的夹具51以5mm/分钟的速度下降,测定从上侧的夹具51的初始位置开始的移动距离为1.4mm时的压缩力。所测定的压缩力越高,则可以判断耐侧压性越高。将测定结果示于表3中。

  [弯曲性试验]

  使用实施例1~7和比较例1~4的传动用V带,进行弯曲性试验。如图14所示,将传动用V带B配置在隔开180mm的间隔而上下配置的两张金属板61、62之间。将此时的上侧的金属板61的位置设为初始位置。使用万能试验机(株式会社岛津制作所制造的“AGS-J10kN”)使上侧的金属板61以50mm/分钟的速度下降,测定从上侧的金属板61的初始位置开始的移动距离为100mm时的压缩力。所测定的压缩力越低,则可以判断弯曲性越良好。将测定结果示于表3中。

  [耐久走行试验]

  使用实施例1~7和比较例1~4的传动用V带,进行耐久走行试验,对带温度和带寿命进行评价。耐久走行试验使用由直径129mm的驱动带轮和相同直径129mm的从动带轮构成的双轴走行试验机进行。在该两个带轮上挂设传动用V带,使从动带轮的轴载荷恒定为120kgf,使驱动带轮的转速为1800rpm,对从动带轮赋予8kW的负荷,在25℃的气氛下使带走行直至发生破损。每24小时测定走行中的带温度。将测定的带温度中的最高温度、走行寿命时间和破损形态示于表3中。

  

  如表3所示,与未设置增强层的比较例1相比,埋设了单向纤维片作为增强层的实施例1~7的耐侧压性提高,并且维持了与比较例1同程度的良好的弯曲性。通过能够提高耐侧压性,即使橡胶组合物中的短纤维的量相对于橡胶成分100质量份为少至5质量份的量也能够确保充分的耐侧压性。将实施例1和实施例2进行比较,与只在芯线的单侧设置有增强层的实施例2相比,在芯线的两侧设置有增强层的实施例1没有使弯曲性大幅降低,耐侧压性提高。在芯线的两侧埋设有单向碳纤维片的实施例1、3、4与未层叠地使用单位面积重量50g/m2的单向碳纤维片的实施例1相比,使用单位面积重量100g/m2的单向碳纤维片的实施例3以及层叠了两张单位面积重量50g/m2的单向碳纤维片的实施例4的耐侧压性高,走行寿命提高。在压缩橡胶层中埋设有增强层的实施例5、6示出了与在芯线的两侧埋设有增强层的实施例1相同程度的耐侧压性和走行寿命。另外,根据实施例1与实施例7的比较能够确认到,切边V带也得到了与包布V带同样的效果。埋设有帘线作为增强层的比较例2、3,虽然耐侧压性与比较例1相比有所提高,但弯曲性低于比较例1和实施例1~5。认为比较例2、3的弯曲性的降低是由于增强层的厚度超过0.5mm、细丝在带宽度方向上交叉配置导致的。大量配合了短纤维的比较例4,虽然耐侧压性与比较例1相比有所提高,但由于短纤维与单向碳纤维片相比取向性低,因此,弯曲性低,走行寿命没有太大提高。

  对带温度进行比较,实施例1~7和比较例1中保持了较低的带温度,比较例2~4中带温度高。认为这是因为,在比较例2、3中,增强层由绞合软线构成,因此,弯曲时绞合软线产生大量摩擦热,导致带温度的升高。此外,在比较例2、3中,认为由于增强层的厚度厚,使弯曲性降低,容易产生因弯曲引起的发热,导致带温度的升高。另外,在比较例4中,认为由于配合了大量短纤维,使弯曲性降低,容易产生因弯曲引起的发热,因此,导致带温度的升高。另一方面,在实施例1~7中,认为通过埋设由无捻的增强纤维长丝构成的厚度薄的增强层,能够抑制发热。此外,在实施例1~7中,认为通过使用热传导性高的碳纤维,还具有使所产生的热发散的效果。

  对走行寿命进行比较,比较例1最短,实施例1~7长于比较例1~4。在未设置增强层的比较例1中,在芯线与橡胶组合物之间发生了层间剥离。认为其理由在于,由于未设置增强层,耐侧压性低,因此,由于来自带轮的侧压使带发生变形。

  另外,在埋设有由绞合软线构成的增强层的比较例2、3以及配合了大量短纤维的比较例4中,产生了橡胶龟裂。在比较例2~4中,认为如上所述带温度升高,因此,因热引起的橡胶的劣化被促进,导致橡胶龟裂。

  在两个部位以上设置有增强层的实施例1、3~7与只在一个部位设置有增强层的实施例2相比,走行寿命较长。认为其理由在于与实施例2相比实施例1、3~7的耐侧压性提高。

  另外,在实施例1~7中,没有发生因层间剥离引起的破损。在实施例1~7中,认为通过利用RFL处理使胶粘成分附着于增强层,橡胶组合物与增强层的胶粘性良好。

  参考特定的实施方式详细地对本发明进行了说明,但是,对于本领域技术人员明显可知的是,在不脱离本发明的精神和范围内能够加以各种修正、变更。

  本申请基于2017年1月26日提出的日本专利申请2017-011806和2018年1月15日提出的日本专利申请2018-004453,将其内容以参照的方式引入于此。

  符号说明

  1、501、601、701、801、901 传动用V带

  1a、1b 摩擦传动面

  4 橡胶层

  5 芯线

  6、406、906 增强层

  7、507 胶粘橡胶层

  8、408、608、708、908 压缩橡胶层

  9、509、609、809 延伸橡胶层

  10、210、310 单向纤维片

  11 增强纤维长丝

  12 热塑性树脂

  214、314 辅助丝

《传动用V带及其制造方法.doc》
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