传动带的制作方法

本发明涉及一种传动带。

背景技术：

为了传递用于机械装置和汽车等的发动机和马达等的旋转动力，一般使用摩擦传动带等传动带。这种传动带溅上水后，带打滑现象会更加严重，并发出粘滑异音。而且，传动能力会下降，耗油量增加。

相对于此，专利文献1公开了一种多楔带，该多楔带与带轮接触的接触部分由橡胶组合物形成，因此溅上水具有吸水和排水效果，从而能够抑制打滑。其中，该橡胶组合物中添加有丙烯酸多孔短纤维。

专利文献1：日本公开专利公报特开2004-176904号公报

技术实现要素：

－发明要解决的技术问题－

在专利文献1中所公开的摩擦传动带，对于抑制溅上水时发出的异音和传动能力的下降具有一定的效果，但为了迎合不断提高的要求，便需要进一步改进该摩擦传动带。于是，本发明的目的在于：提供一种在更加严酷的环境下(带轮与带对准时的错位大、溅水量大，旋转变化非常大等)也能够抑制异音的摩擦传动带。

－用以解决技术问题的技术方案－

为达成上述目的，在带体绕挂在带轮上以传递动力的摩擦传动带中，设置有吸水性布，以覆盖带体的至少带轮接触侧表面。

需要说明的是，可以是这样的：吸水性布是梭织布或针织布，吸水性布的一部分埋在形成带体的橡胶组成物中。

可以是这样的：织成吸水性布的纱含有聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺或芳族聚酰胺的细纱。

可以是这样的：织成吸水性布的纱含有异形截面纱。

可以是这样的：织成所述吸水性布的纱含有超细纤维。

可以是这样的：织成所述吸水性布的纱含有空心纱。

可以是这样的：通过将成形体压接在模具上并且让成形体交联，即制成本发明中的摩擦传动带。其中，所述模具包括用于形成所述带轮接触部分的楔形状部分，该成形体是将布绕在用于形成带的橡胶层的表面上而形成的。

-发明的效果-

根据本发明的摩擦传动带，利用设置在带轮接触侧表面的吸水性布就能够迅速地反复吸水和弹水。因此能够抑制溅上水时产生异音。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的一个实施方式中的多楔带的立体图；

图2是示出图1中的多楔带的制造方法的图；

图3是接着图2示出图1中的多楔带的制造方法的图；

图4是示出进行注水异音试验时使用的带运行试验机的带轮布置方式的图；

图5是示出了本发明的实施例1中的带的异音试验结果的图；

图6是示出了本发明的实施例2中的带的异音试验结果的图；

图7是示出了本发明的实施例3中的带的异音试验结果的图；

图8是示出了本发明的实施例4中的带的异音试验结果的图；

图9是示出了本发明的实施例5中的带的异音试验结果的图；

图10是示出了本发明的实施例6中的带的异音试验结果的图；

图11是示出了本发明的实施例7中的带的异音试验结果的图；

图12是示出了比较例中的带的异音试验结果的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行详细说明。

(多楔带)

图1示出本发明的一个实施方式的示例性多楔带(摩擦传动带)。该多楔带B例如用于构成设置在汽车发动机室内的发动机附件驱动带传动装置，带周长为700～3000mm，带宽为10～36mm，带厚为4.0～5.0mm。

多楔带B具备多楔带体10，该多楔带体10包括带内周一侧的压缩橡胶层11、带中间的黏合橡胶层12以及带外周一侧的背面橡胶层13这三层。芯线14埋设在黏合橡胶层12里，该芯线14形成为螺旋，该螺旋在带宽方向上具有螺距。

压缩橡胶层11被设置成：构成带轮接触部分的多个V型楔15朝着带内周一侧下垂。上述多个V型楔15中的各个V型楔都形成为在带长方向延伸且剖面近似倒三角形的突条，并且各个V型楔并排着分布在带宽方向上。各V型楔15，例如楔高为2.0～3.0mm，基端间的宽度为1.0～3.6mm。楔的个数例如为3～6个(图1中，楔为6个)。

在多楔带体10的位于V型楔15侧的表面(带轮接触表面)上设有布层16。

这里，布层16用吸水性布形成。因此，织成吸水性布的纱例如可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺或间位型芳族聚酰胺纤维(例如公司:帝人社、商标：CORNEX)等细纱。还有，织成吸水性布的纱可以是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺等形成的异形截面纱、超细纤维纱或者空心纱等。这样的纱的吸水性会提高，提高的原因是其纤维细而产生了毛细管现象，纤维的表面积因其纤维细而增大。

需要说明的是，一般纱的横截面为圆形，而异形截面纱是横截面为三角形、六边形、不确定形状等各种形状的纱。各种形状能够通过在纺织时使喷嘴的形状为不同于圆形的规定形状而得以实现，从而能够使其表面积比横截面为圆形的纱大。而且，超细纤维的线密度例如为30-120分特。

吸水性布可以是针织布或者梭织布。吸水性布的一部分还可以埋在构成带体10的橡胶组合物中。

这样一来，因为在带体10的带轮接触侧表面上设置有由吸水性布形成的布层16，所以能够抑制或者防止溅上水时的异音。其原因如下：由于布层16的吸水性，即使带溅上水了，也能够迅速地反复吸水和弹水，从而能够抑制带打滑。

需要说明的是，压缩橡胶层11由橡胶组合物形成。该橡胶组合物通过以下方法获得：在原料橡胶中添加各种配合剂并进行混炼得到未交联橡胶组合物，对该未交联橡胶组合物加热、加压，再使用交联剂使该未交联橡胶组合物交联。

形成压缩橡胶层11的橡胶组合物的原料橡胶含乙烯-α-烯烃弹性体。能够列举出的乙烯-α-烯烃弹性体例如有：三元乙丙橡胶(EPDM)、二元乙丙橡胶(EPM)、乙烯-丁烯共聚物(EBM)、乙烯-辛烯共聚物(EOM)等。原料橡胶中所含的乙烯-α-烯烃弹性体，既可以由一种材料组成，也可以由几种材料混合组成。乙烯-α-烯烃弹性体中的乙烯含量例如为50～80质量％。

优选，乙烯-α-烯烃弹性体在原料橡胶中的含量在60质量％以上，更优选在80质量％以上，最优选为100％，即，原料橡胶仅由乙烯-α-烯烃弹性体组成。能够列举出的原料橡胶中所含的其他橡胶例如有：氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氢化丁腈橡胶(H-NBR)等。

能够列举出的在形成压缩橡胶层11的橡胶组合物中添加的配合剂如下：炭黑等补强剂、硫化促进剂、交联剂、抗老化剂、软化剂等。

作为补强剂的炭黑例如有：槽黑、炉黑、热解炭黑以及乙炔黑。炉黑又例如有：超耐磨炉黑(SAF)、中超耐磨炉黑(ISAF)、N-339、高耐磨炉黑(HAF)、N-351、高耐磨炉黑(MAF)、快压出炉炭黑(FEF)、半补强炭黑(SRF)、通用炉黑(GPF)、超导电炉黑(ECF)、N-234等；热解炭黑又例如有：细粒子热解炭黑(Fine Thermal Furnace Black:FT)、中粒子热解炭黑(Medium Thermal Furnace Black:MT)等。能够列举出的补强剂还有硅石。补强剂既可以由一种材料组成，也可以由几种材料组成。从带的耐磨损性和耐弯曲性保持良好平衡的观点来看，优选，补强剂的添加量相对于原料橡胶100质量份为30～80质量份。

能够列举出的硫化促进剂有：氧化镁、氧化锌(Zinc Flower)等金属氧化物、金属碳酸盐、硬脂酸等脂肪酸及其衍生物等。硫化促进剂既可以由一种材料组成，也可以由几种材料组成。硫化促进剂的添加量相对于原料橡胶100质量份例如为0.5～8质量份。

能够列举出的交联剂例如有：硫磺、有机过氧化物。作为交联剂，可以使用硫磺，也可以使用有机过氧化物，还可以同时使用硫磺和有机过氧化物。在交联剂是硫磺的情况下，优选，硫磺的添加量相对于原料橡胶100质量份为0.5～4.0质量份；在交联剂是有机过氧化物的情况下，优选，有机过氧化物的添加量相对于原料橡胶100质量份例如为0.5～8质量份。

能够列举出的抗老化剂有：胺类抗老化剂、喹啉类抗老化剂、对苯二酚衍生物抗老化剂、苯酚类抗老化剂、亚磷酸酯类抗老化剂等。抗老化剂既可以由一种材料组成，也可以由几种材料组成。抗老化剂的添加量相对于原料橡胶100质量份例如为0～8质量份。

能够列举出的软化剂例如有：石油类软化剂、石蜡等矿物油类软化剂以及植物油类软化剂。其中：该植物油类软化剂有：蓖麻油、棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、大豆油、棕榈油、椰子油、花生油、木蜡、松香油、松焦油等。软化剂既可以由一种材料组成，也可以由几种材料组成。石油类软化剂以外的软化剂的添加量相对于原料橡胶100质量份例如为2～30质量份。

(多楔带的制造方法)

下面，根据图3和图4对多楔带的制造方法进行说明。这里使用带成型装置20。带成型装置20具备圆筒状的橡胶套模21和与其相嵌合的圆筒状外模22。

橡胶套模21例如是由丙烯酸酯橡胶制成的软模，通过从圆筒内侧送入高温水蒸气等方法，可让橡胶套模21沿半径方向向外膨胀，压接在圆筒状外模22上。橡胶套模21的外周面例如呈用于使成为多楔带B的背面一侧的面很平滑的形状。橡胶套模21例如外径为700～2800mm，厚度为8～20mm，高度为500～1000mm。

圆筒状外模22例如由金属制成，在该圆筒状外模22的内侧面上设置有突条部22a，该突条部22a沿该圆筒状外模22的圆周方向延伸且排列着分布在高度方向上，该突条部22a的剖面近似三角形，该突条部22a用于形成多楔带B中的V型楔15。例如在高度方向并排着设置有140个突条部22a。圆筒状外模22例如外径为830～2930mm，内径(不含突条部22a)为730～2830mm，高度为500～1000mm，突条部22a的高度为2.0～2.5mm，每个突条部22a的宽度为3.5～3.6mm。

将各种带材料依次装在本带成型装置20上。首先，将形成背面橡胶层13的筒状橡胶薄片13’套在橡胶套模21上以后，再将薄片状黏合橡胶材料12a’绕在该橡胶薄片13’上，并绕上多条拈线14’且使该拈线14’沿圆周方向延伸。此时，以形成螺旋的方式绕上拈线14’，该螺旋在橡胶套模21的高度方向上具有螺旋。接着，将薄片状黏合橡胶材料12b’绕在拈线14’上，并将由添加有吸水配合剂17的橡胶组合物形成的薄片状压缩橡胶材料11’绕在薄片状黏合橡胶材料12b’上。接着，将筒状布16’套在压缩橡胶材料11’上。此时，如图3所示，呈现以下状态：橡胶薄片13’、黏合橡胶材料12a’、拈线14’、黏合橡胶材料12b’、压缩橡胶材料11’和布16’依次层叠在橡胶套模21上。接着，将圆筒状外模22安装在它们的外侧。

然后，在已将圆筒状外模22安装在橡胶套模21上的状态下，例如将高温水蒸气送入橡胶套模21内，并对其加热和加压。这样可以使橡胶套模21膨胀，压接在圆筒状外模22上，由橡胶套模21和圆筒状外模22将带材料夹住。此时，带材料例如呈以下状态：温度为150～180℃，0.5～1.0MPa的压力施加在半径方向外。因此，橡胶成分开始流动并产生交联反应，橡胶成分与布16’和拈线14’产生黏合反应，进而由V型楔15形成部即圆筒状外模22内侧面上的突条部22a形成V型楔15之间的V形槽。这样，带V型楔的带坯(带体的前驱体)即可成型。

最后，将带V型楔的带坯冷却后，再将它从成型装置20上取下来。然后，对已取下的带V型楔的带坯例如进行以下处理：将带坯切成宽度为10.68～28.48mm的圆片，并将其里面和外面翻过来。这样即可得到多楔带B。

需要说明的是，在本实施方式中，采用将薄片状黏合橡胶材料12a’、12b’和压缩橡胶材料11’绕在橡胶套模21上的方式进行安装，但也可以采用将事先成型为筒状的材料套在橡胶套模21上的方式进行安装。

以上说明的是，在圆筒状外模22的内侧面上设置有用于形成多楔带B中的V型楔15的V形槽这样的带成型装置20。但并不限于此。例如，带成型装置20还可以是这样的：在橡胶套模的外周侧面上设置有用于形成多楔带B中的V型楔15的突条部，同时，为了多楔带B的背面的成型而使圆筒状外模22的内周面很平滑。在该情况下，按照布16’、压缩橡胶材料11’、黏合橡胶材料12b’、拈线14’、黏合橡胶材料12a’和橡胶薄片13’这样的顺序将它们绕在橡胶套模21上。

需要说明的是，以上虽然对多楔带及其制造方法进行了说明，但并不限于此，还可以是平带、V型带等。

实施例

(橡胶组合物)

为制成带而对以下说明的橡胶组合物进行了调整。其组成也示于表1。

以EPDM(三井化学公司制造，商品名：EPT3045)作原料橡胶，相对于该原料橡胶100质量份添加HAF炭黑(TOKAI CARBON CO.,LTD.制造，商品名：SEAST S0)60质量份、蒙脱石(H0JUN CO.,LTD.制造，商品名：Bengel A、膨润力：46ml/2g、阳离子交换容量：94meg/100g)30质量份、氧化锌(SAKAI CHEMICAL INDUSTRYCO.,LTD.制造，商品名：Zinc Flower 2号)5质量份、抗老化剂(大内新兴化学公司制造，商品名：N0CRAC MB)2质量份、棕榈油(出光兴产公司制造，商品名：Diana Process OilPS-90)10质量份、硫磺(细井化学公司制造，商品名：0IL SULFUR)2.3质量份、硫化促进剂(三新化学公司制造，商品名：TET、EZ、MSA)1.4质量份以及短纤维(旭化成公司制造，商品名：Leona 66、纤维长度1mm)30质量份，并在密闭式炼胶机中大约混炼5分钟，而得到上述未交联橡胶组合物。

表1

(布层)

作为覆盖V型楔15表面的布层16使用了以下针织面料(knit fabrics)1到7。它们也示于表2中。针织面料1到7都是用包覆纱(covering yarn)编织成的面料，该包覆纱以聚氨酯(聚氨酯弹性纤维、33分特)为包芯纱，以表中所示的其它纤维为覆盖纱。

需要说明的是，为了将针织面料连接成圆筒状而利用了超声波焊接。

(针织面料1)

针织面料1是以#30聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的细纱为覆盖纱的纱织成的针织面料。

(针织面料2)

针织面料2是由以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的空心纱(公司：帝人社、商标：AEROCAPSULE)为覆盖纱的纱织成的针织面料。空心纱的纤维值为24，线密度为110分特。

(针织面料3)

针织面料3是由以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的异形截面纱(公司：帝人社、商标：CALCULO)为覆盖纱的纱织成的针织面料。异形截面纱的纤维值为24，线密度为84分特。而且，此时的纱的横截面形状不确定。

(针织面料4)

针织面料4是由以芳族聚酰胺的细纱为覆盖纱的纱织成的针织面料。芳族聚酰胺为#40。

(针织面料5)

针织面料5是由以吸水性丙烯酸纤维为覆盖纱的纱织成的针织面料。更详细而言，是由以丙烯酸纤维占30％，聚对苯二甲酸乙二醇酯占70％的覆盖纱的纱织成的针织面料。

(针织面料6)

针织面料6是由以超细纤维为覆盖纱的纱织成的针织面料。超细纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰胺形成的复合膨松纱(composite textured yarn)，线密度为84分特(纤维值为20，各纤维的PET部分被分成17份)。

(针织面料7)

针织面料7是由以超细纤维为覆盖纱的纱织成的针织面料。超细纤维是纤维值为144，线密度为84分特的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。

表2

需要说明的是，各针织面料采用一般方法进行了RFL处理。能够想象到经过了该处理，纤维的吸水性会稍有下降，但是吸水性不会完全消失，能够由纱的种类、异形截面纱、空心纱、超细纤维等充分地维持吸水性。

(多楔带)

制成以下多楔带分别作为实施例1到7。该多楔带用上述橡胶组合物形成压缩橡胶层11，用上述针织面料1到7作为布16’，该布16’会成为布层16。另外，制作的比较例的多楔带的具体情况如下：通过磨削形成V型楔，不包括布层16。

需要说明的是，黏合橡胶层和背面橡胶层用上述EPDM的橡胶组合物形成，其芯线用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制拈线形成，使带周长为1200mm，带宽为21.36mm，带厚为4.3mm，楔为6个。

(试验评价方法)

图4示出进行注水异音试验时使用的带运行试验机40的带轮布置方式。

进行注水异音试验时使用的带运行试验机40包括曲轴带轮即主动带轮41(带轮直径为150mm)，在主动带轮41的左上方设置有水泵带轮即第一从动带轮42(带轮直径为110mm)，在第一从动带轮42的左下方设置有交流发电机带轮即第二从动带轮43(带轮直径为60mm)，在主动带轮41和第二从动带轮43之间设置有自动张紧带轮44(带轮直径为120mm)。

按下述做法将多楔带绕挂在这样的进行注水异音试验时使用的带运行试验机40上，即：多楔带的V型楔一侧与带楔带轮即主动带轮41、第一从动带轮42和第二从动带轮43接触，多楔带的背面一侧与平带轮即自动张紧带轮44接触。

让主动带轮41以780rpm(次/分)的转速旋转，让主动带轮41的进入部溅上水(喷雾十次)，这样来进行了异音试验。而且，交流发电机的容量(capacity)为180A，环境温度为20℃，带张力为400N。

实施例1到7的试验结果依次显示在图5到图11中，比较例的试验结果显示在图12中。各图中，横轴表示由主动带轮41(发动机曲轴带轮)传递的旋转变化率的peak to peak値(％)，纵轴表示施加给交流发电机的负荷，该曲线图表示产生异音的阈值。也就是说，该曲线图是边使发动机的旋转变化率、施加给交流发电机的负荷为变量边描绘出异音产生点而得到的。在曲线图的折线以上的区域产生异音，在曲线图的折线以下的区域未产生异音。

具体而言，在图12所示的比较例(无针织面料、磨削件)的情况下，如果在P-P为10％时，电流值超过60A左右，就会产生异音。在P-P为10～20％的范围内，P-P越大，产生异音的电流值越小。当P-P为20％(及20～30％的范围)时，如果电流值超过30A左右，则会产生异音。

与图12所示的比较例相比，图5到图11所示的实施例1到7，与异音的产生相关的阈值都上升了，因此难以产生异音。

例如，图8所示的实施例4(针织面料由芳族聚酰胺细纱织成)和图11所示的实施例7(针织面料由PET超细纤维织成)的情况下，在P-P为10～30％的范围内電流的阈值为180A，也就是说，在进行了试验的范围内根本没有产生异音。

其他实施例的情况也是在P-P为10％的情况下，电流的阈值为180A，不产生异音。随着P-P增大，电流的阈值减小，也会产生异音。

具体而言，在图5所示的实施例1(针织面料由PET细纱织成)和图6所示的实施例2(针织面料由PET空心纱织成)的情况下，随着P-P大于10％，电流的阈值变小，当P-P为30％时，电流的阈值变成140A左右。而且，实施例3(针织面料由异形截面纱织成)、实施例5(针织面料由丙烯酸纤维织成)和实施例6(针织面料由超细纤维织成)中P-P为30％的情况下，电流的阈值为100A，这是阈值最小的情况。

如上所述，在图12所示的比较例中，因为P-P为30％时的阈值在30A左右，所以与比较例相比，实施例1到7任一实施例都明显地抑制了异音的产生。也就是说，通过用吸水性布覆盖带的带轮接触侧表面，就能够抑制溅上水时的异音。

需要说明的是，以上各实施例中，作为布层16使用的都是针织布，但是在使用梭织布的情况下也能够收到同样的效果。

-产业实用性-

如上所述，本发明的摩擦传动带在溅上水的情况下也能够保持优良的传动能力，因此对于有可能溅上水的情况特别有用。

－符号说明－

10 多楔带体

11 压缩橡胶层

12 黏合橡胶层

13 背面橡胶层

14 芯线

15 V型楔

16 布层

17 吸水配合剂

20 带成型装置

21 橡胶套模

22 圆筒状外模

22a 突条部

100 原料橡胶