专利名称：摩擦传动带的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有粘接橡胶层、压缩橡胶层及背面橡胶层的摩擦传动带。在该粘接橡胶层埋设有形成为在带宽方向上具有螺距的螺旋的芯线，该压缩橡胶层作为带轮接触部设置在该粘接橡胶层的带内表面侧，该背面橡胶层作为带背面部设置在该粘接橡胶层的带外周侧。
背景技术：
一般来说，V型肋带等摩擦传动带构成为埋设有芯线的粘接橡胶层与带轮接触部即压缩橡胶层叠层起来的叠层结构。在专利文献1中公开了下述技术。即，在粘接橡胶层和压缩橡胶层之间的界面， 若带受到拉伸力或者弯曲力，则应力就会集中在该界面的特定部分，这便成为带产生龟裂 (裂纹)的原因，因此为了减小粘接橡胶层与压缩橡胶层之间的弹性模量差，便向粘接橡胶层配合由芳族聚酰胺纤维、棉或者丝绸形成的细纤维化了的短纤维。还有，已为人所知的是通过将由橡胶组合物形成的带背面部叠层在粘接橡胶层外侧，便能提高带背面部的传动能力。在专利文献2中公开了在V型肋带的背面橡胶层中埋设横截面为扁平状的单丝的技术，并记载了下述内容，即凭借该技术能够防止在V肋的槽部产生肋橡胶的纵向裂纹。专利文献1 日本公开特许公报特开平10-103413号公报专利文献2 日本公开特许公报特开平7469658号公报
发明内容
-发明所要解决的技术问题-由背面橡胶层覆盖了带背面的摩擦传动带由于粘接橡胶层的弹性模量与背面橡胶层不同，因而若带受到拉伸力或者弯曲力，应力就会集中在粘接橡胶层和背面橡胶层之间的界面的特定部分，由此，便存在在带的背面橡胶层产生龟裂(裂纹)或者芯线与粘接橡胶层脱离(分离)的问题。已为人知的针对上述问题的现有对策之一是向带的背面橡胶层适当混入短纤维，调整弹性模量，由此减小形成粘接橡胶层及背面橡胶层的各橡胶组合物的弹性模量差。在上述向背面橡胶层混入短纤维的方法中，为了让短纤维朝一个方向取向，在背面橡胶薄片设置有接合部，在该接合部周围，背面橡胶层的厚度并不均等，因而在背面橡胶层表面存在凹凸。为此，若利用带背面进行摩擦传动，由于接合部的高度差就会产生异常声音，而且因为负荷集中在接合部，所以这也成为背面橡胶层产生脱离的原因。进而，由于背面橡胶层的厚度较薄，因而短纤维不能很好地分散，这成为带耐久性下降的主要原因。本发明的目的在于提供一种具有优良耐久性的摩擦传动带，由背面橡胶层覆盖带背面的该摩擦传动带即使受到拉伸力或者弯曲力的作用，也很难产生裂纹或者分离。-用以解决技术问题的技术方案-
实现上述目的的本发明的摩擦传动带是这样的。该摩擦传动带具有粘接橡胶层、 压缩橡胶层以及背面橡胶层，在该粘接橡胶层埋设有形成为在带宽方向上具有螺距的螺旋的芯线，该压缩橡胶层作为带轮接触部设置在该粘接橡胶层的带内表面侧，该背面橡胶层作为带背面部设置在该粘接橡胶层的带外周侧；形成所述粘接橡胶层的橡胶组合物与形成所述背面橡胶层的橡胶组合物按照日本工业标准JIS K 6251在环境温度为25°C的条件下所测量的当沿带长方向伸长10%时的拉伸应力比在1. 77以上。本发明的摩擦传动带可以是这样的，即所述背面橡胶层的厚度为0.3mm 0. 5mmο本发明的摩擦传动带可以是这样的，即在所述背面橡胶层中不含短纤维。-发明的效果-根据本发明，因为形成粘接橡胶层的橡胶组合物与形成背面橡胶层的橡胶组合物在环境温度为25°C的条件下测量的当伸长10%时的拉伸应力比在1. 77以上，所以能够有效地抑制由于应力集中在粘接橡胶层与背面橡胶层之间的界面的特定部分而产生的裂纹或者分离，从而能够获得优良的耐久性。
图1是本实施方式所涉及的V型肋带的立体图。图2(a)和图2(b)是表示V型肋带的制造方法的说明图。图3是表示辅助设备驱动带传动装置的带轮平面布置情况的图。图4是试验评价1中的带走行试验机的带轮平面布置图。图5是试验评价2中的带走行试验机的带轮平面布置图。附图标记说明BV型肋带
10V型肋带主体
11粘接橡胶层
12压缩橡胶层
13V肋(带轮接触部分)
14短纤维
16芯线
17背面橡胶层
具体实施例方式下面，参照附图对实施方式进行说明。图1示出本实施方式所涉及的V型肋带B。该V型肋带B例如被用于汽车的发动机室内的辅助设备驱动带传动装置，带的周长为700 3000mm，带的宽度为10 30mm，带的厚度为4. 0 5. 0mm。该V型肋带B包括V型肋带主体10，该V型肋带主体10具有位于带中间部的粘接橡胶层11、位于带内周侧的压缩橡胶层12以及位于带外周侧的背面橡胶层17这三层结构。在粘接橡胶层11埋设有形成为在带宽方向上具有螺距的螺旋的芯线16。
粘接橡胶层11形成为剖面为横长矩形的带状，该粘接橡胶层11的厚度为例如 1. 0 2. 5mm。粘接橡胶层11由在原料橡胶成分中配合有多种配合剂而成的橡胶组合物形成。作为形成粘接橡胶层11的橡胶组合物的原料橡胶成分能够列举出例如，二元乙丙橡胶(EPR)及三元乙丙橡胶(EPDM)等乙烯-α-烯烃弹性橡胶、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氢化丁腈橡胶(H-NBR)等等。其中，出于对环境的考虑以及从耐磨性、耐裂纹性等性能的角度出发，优选乙烯-α-烯烃弹性橡胶。作为配合剂能列举出例如，交联剂 (例如硫、有机过氧化物)、抗老化剂、加工助剂、增塑剂、炭黑等加强剂、填充剂等等。此外， 形成粘接橡胶层11的橡胶组合物是通过对在原料橡胶成分中配合了配合剂后混炼而成的未硫化橡胶组合物进行加热及加压，再用交联剂进行交联而制成的。压缩橡胶层12设置在粘接橡胶层11的带内周侧，并且具有吊挂在带内周侧的多个V肋13，从而构成带轮接触部分。多个V肋13分别形成为在带长方向上延伸的剖面为近似三角形的凸状，并排列着设置在带宽方向上。各个V肋13的肋高例如为2. 0 3. 0mm，基端宽度例如为1. 0 3. 6mm。肋的数量例如为3 6根(在图1中，肋的数量为6根)。压缩橡胶层12由在原料橡胶成分中配合有多种配合剂而成的橡胶组合物形成。 作为形成压缩橡胶层12的橡胶组合物的原料橡胶成分能够列举出例如，二元乙丙橡胶 (EPR)及三元乙丙橡胶(EPDM)等乙烯-α-烯烃弹性橡胶、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氢化丁腈橡胶(H-NBR)等等。其中，出于对环境的考虑以及从耐磨性、耐裂纹性等性能的角度出发，优选乙烯-α -烯烃弹性橡胶。在原料橡胶成分为乙烯-α -烯烃弹性橡胶的情况下，通过使用乙烯结晶性较高的乙烯-α -烯烃弹性橡胶，或者将结晶性乙烯-α -烯烃弹性橡胶和非结晶性乙烯-α -烯烃弹性橡胶混合起来使用，就能够调整摩擦系数、耐磨性、抗粘着磨损性。作为配合剂能够列举出例如，交联剂(例如硫、有机过氧化物)、抗老化剂、加工助剂、增塑剂、炭黑等加强剂、短纤维14等等。此外，形成压缩橡胶层12的橡胶组合物是通过对在原料橡胶成分中配合了配合剂后混炼而成的未交联橡胶组合物进行加热及加压，再用交联剂进行交联而制成的。在形成压缩橡胶层12的橡胶组合物中配合有短纤维14，该短纤维14设置为沿带宽方向取向。短纤维14中的一部分分散地在带轮接触部分表面即V肋13表面露出。已分散地在V肋13表面露出的短纤维14也可以从V肋13表面突出来。短纤维14是例如这样制成的，即对长纤维进行先浸渍在间苯二酚-甲醛-胶乳水溶液(以下，称其为“RFL水溶液”)等中再加热的粘接处理，然后沿长度方向将该长纤维切成规定长度，由此就得到了短纤维14。短纤维14的长度例如为0. 2 5. 0mm。短纤维14 的纤维直径例如为10 50 μ m。并且，短纤维14相对于100质量份的橡胶成分的配合量在 50质量份以下。 粘接橡胶层11和压缩橡胶层12可以由不同的橡胶组合物形成，也可以由完全相同的橡胶组合物形成。 背面橡胶层17形成为薄片状，设置在粘接橡胶层11的带外周侧，从而构成带背面部。背面橡胶层17的厚度例如为0.3 0.8mm，更优选为0.3 0.5mm。背面橡胶层 17由在原料橡胶成分中配合有多种配合剂而成的橡胶组合物形成。作为形成背面橡胶层 17的橡胶组合物的原料橡胶成分能够列举出例如，二元乙丙橡胶(EPR)及三元乙丙橡胶 (EPDM)等乙烯-α -烯烃弹性橡胶、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氢化丁腈橡胶(H-NBR)等等。其中，出于对环境的考虑以及从耐磨性、耐裂纹性、抗粘着磨损性等性能的角度出发，优选乙烯-α-烯烃弹性橡胶。作为配合剂能够列举出例如，交联剂(例如硫、有机过氧化物)、抗老化剂、加工助剂、增塑剂、炭黑等加强剂、填充剂等等。在形成背面橡胶层 17的橡胶组合物中，可以像形成压缩橡胶层12的橡胶组合物那样含有短纤维14，也可以不含上述短纤维14，不过从抑制产生裂纹及分离的观点来看，优选不含短纤维14。此外，形成背面橡胶层17的橡胶组合物是通过对在原料橡胶成分中配合了配合剂后混炼而成的未硫化橡胶组合物进行加热及加压，再用交联剂进行交联而制成的。形成粘接橡胶层11的橡胶组合物在带长方向上的弹性模量比形成背面橡胶层17 的橡胶组合物高，并且，形成粘接橡胶层11的橡胶组合物与形成背面橡胶层17的橡胶组合物按照日本工业标准JIS K 6251在环境温度为25°C的条件下所测量的当沿带长方向伸长 10%时的拉伸应力比在1. 77以上。在此，按照日本工业标准JIS K 6251在环境温度为25°C的条件下测量的当伸长 10%时的拉伸应力Mltl(MPa)是由Mltl = FicZA定义的，其中Fltl(N)表示当伸长10%时的拉伸力，A(mm2)表示在伸长前试片的剖面面积。芯线16由聚酯纤维(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维(PEN)、芳族聚酰胺纤维、维纶纤维等的合股线16’构成。为了赋予芯线16与V型肋带主体10相粘接的粘接性，在成形加工前对芯线16进行下述处理，即将该芯线浸渍在RFL水溶液中后再加热的粘接处理和/或浸渍在橡胶糊中后再干燥的粘接处理。下面，参照图2(a)和图2(b)说明上述V型肋带B的制造方法。当制造V型肋带B时，使用了内模具和橡胶套筒。该内模具在外周具有使带背面形成为规定形状的成形面，该橡胶套筒在内周具有使带内侧形成为规定形状的成形面。首先，将用以形成背面橡胶层17的未交联橡胶薄片17’缠绕在内模具的外周面上以后，再将用以形成粘接橡胶层11的外周部分lib的未交联橡胶薄片lib’缠绕在未交联橡胶薄片17’上。接着，将成为芯线16的合股线16’呈螺旋状地缠绕在未交联橡胶薄片lib’上以后，再将用以形成粘接橡胶层11的内侧Ila的未交联橡胶薄片11a’缠绕在其上，随后再在它的上面缠绕用以形成压缩橡胶层12的未交联橡胶薄片12’。然后，将橡胶套筒套在内模具上的成形体上以后再将其安装在成形釜中，利用高热水蒸气等对内模具进行加热，并以高压朝半径方向内侧推压橡胶套筒。此时，原料橡胶成分流动并逐渐进行交联反应，而且合股线16’粘接在橡胶上的粘接反应也得以进行。这么一来，筒状带块(slab)(带主体前身)就做好了。之后，从内模具上取下带块，再沿长度方向将该带块分割为数个后，用磨轮对各自的外周面进行研磨及切削，由此形成V肋13即带轮接触部分。此时，在带轮接触部分表面上露出的短纤维14可以成为从带轮接触部分表面即V肋13表面突出的形态。最后，将分割后在外周面上形成有V肋13的带块剪切为规定宽度，再将各自的表里面翻过来。这样，就能够得到V型肋带B。接着，对使用所述V型肋带B的设置在汽车发动机室内的辅助设备驱动带传动装置30进行说明。图3示出该辅助设备驱动带传动装置30的带轮平面布置情况。该辅助设备驱动带传动装置30是缠绕在四个肋带轮及两个平带轮共六个带轮上的蛇行(Serpentine)传动
式^^直ο该辅助设备驱动带传动装置30的平面布置情况如下所述。该辅助设备驱动带传动装置30由动力转向带轮31、交流发电机带轮32、张紧带轮33、水泵带轮34、曲轴带轮35 及空调带轮36构成。该动力转向带轮31位于最上方，该交流发电机带轮32布置在该动力转向带轮31的下方，该张紧带轮33布置在动力转向带轮31的左下方且为平带轮，该水泵带轮34布置在该张紧带轮33的下方且为平带轮，该曲轴带轮35布置在张紧带轮33的左下方，该空调带轮36布置在该曲轴带轮35的右下方。在这些带轮中，除了张紧带轮33及水泵带轮34为平带轮以外，其余带轮都是带肋的带轮。V型肋带B设置为以V肋13 —侧接触的方式缠绕在动力转向带轮31上，接着再以带背面接触的方式缠绕在张紧带轮33上以后，以V肋13 —侧接触的方式依次缠绕在曲轴带轮35及空调带轮36上，再以带背面接触的方式缠绕在水泵带轮34上，然后以V肋13 —侧接触的方式缠绕在交流发电机带轮32 上，最后回到动力转向带轮31上。在具有上述结构的V型肋带B中，因为形成粘接橡胶层11的橡胶组合物与形成背面橡胶层17的橡胶组合物在环境温度为25°C的条件下测量的当伸长10%时的拉伸应力比在1. 77以上，所以能够有效地抑制由于应力集中在粘接橡胶层11与背面橡胶层17之间的界面的特定部分而产生的裂纹或者分离，从而能够获得优良的耐久性。在本实施方式中以V型肋带B为例进行了说明，不过本发明并不特别局限于此，也可以是例如其它的切边(raw edge)式V型带。[试验评价1]下面，说明对V型肋带所进行的试验评价。对V型肋带进行了下述试验评价1。进行该试验评价的目的在于测定粘接橡胶层及背面橡胶层在带长方向上的弹性模量的大小、以及形成粘接橡胶层的橡胶组合物与形成背面橡胶层的橡胶组合物在环境温度为25°C的条件下测量的当伸长10%时的拉伸应力比与带耐久性之间的关系。(粘接橡胶组合物的构成)分别混炼调配出下述粘接橡胶<1>及粘接橡胶<2>这两种粘接橡胶组合物。在表 1中示出了上述粘接橡胶组合物的具体构成。-粘接橡胶<1>_相对于100质量份的EPDM⑴(三元乙丙橡胶)(JSR株式会社制造。商品名称JSR EP33)，配合了 60质量份的炭黑FEF (东海碳素株式会社(Tokai Carbon Co.，Ltd.)制造。 商品名称SEAST S0)、30质量份的硅石(日本德山株式会社制造。商品名称T0KUSIL⑶)、 10质量份的石蜡油(日本太阳石油株式会社制造。商品名称SUNPAR 2观0)、1.5质量份的硫(日本乾溜工业(Nippon Kanryu Industry)株式会社制造。商品名称:Seimi Sulfur)、 2质量份的助交联剂(大内新兴化学工业株式会社制造。商品名称N0CCELER-EP-50)、1质量份的硬脂酸(新日本理化株式会社制造。商品名称硬脂酸50 、5质量份的氧化锌(界化学工业株式会社(Sakai Chemical Industry Co.，Ltd.)制造。商品名称氧化锌第三类(Zinc oxide type III))、5质量份的增粘剂(日本瑞翁株式会社(Zeon Corporation) 制造。商品名称QuintoneA100)、2质量份的抗老化剂(1)(大内新兴化学工业株式会社制造。商品名称=NOCRAC 224)以及1质量份的抗老化剂O)(大内新兴化学工业株式会社制造。商品名称NOCRAC MB)后加以混炼而制成未交联橡胶组合物。将该未交联橡胶组合物作为粘接橡胶<1>。利用压延加工将粘接橡胶<1>制成厚度为2. 2mm的薄片，然后在170°C的温度下让该薄片进行20分钟交联便获得了交联橡胶薄片。从该交联橡胶薄片上切下三号 铃状试样(日本工业标准)，并使压延加工的纹理方向成为长度方向即拉伸方向。按照日本工业标准JIS K 6251在环境温度为25°C的条件下对该试样进行了拉伸试验。当伸长10%时的拉伸应力为2. 25MPa。-粘接橡胶<2>_相对于100质量份的EPDM⑴配合了 65质量份的炭黑FEF、21质量份的硅石、15 质量份的石蜡油、1. 5质量份的硫、2质量份的助交联剂、1质量份的硬脂酸、5质量份的氧化锌、5质量份的增粘剂、2质量份的抗老化剂(1)以及1质量份的抗老化剂( 后加以混炼而制成未交联橡胶组合物。将该未交联橡胶组合物作为粘接橡胶<2>。在与粘接橡胶<1>相同的条件下测得的当伸长10%时的拉伸应力为1. BlMPa0[表 1]
权利要求
1.一种摩擦传动带，其特征在于该摩擦传动带具有粘接橡胶层、压缩橡胶层以及背面橡胶层，在该粘接橡胶层埋设有形成为在带宽方向上具有螺距的螺旋的芯线，该压缩橡胶层作为带轮接触部设置在该粘接橡胶层的带内表面侧，该背面橡胶层作为带背面部设置在该粘接橡胶层的带外周侧；形成所述粘接橡胶层的橡胶组合物与形成所述背面橡胶层的橡胶组合物按照日本工业标准JIS K 6251在环境温度为25°C的条件下所测量的当沿带长方向伸长10%时的拉伸应力比在1. 77以上。
2.根据权利要求1所述的摩擦传动带，其特征在于 所述背面橡胶层的厚度为0. 3mm 0. 5mm。
3.根据权利要求1或2所述的摩擦传动带，其特征在于 在所述背面橡胶层中不含短纤维。
全文摘要
本发明公开了一种摩擦传动带。摩擦传动带(B)具有粘接橡胶层(11)、压缩橡胶层(12)以及背面橡胶层(17)，在该粘接橡胶层埋设有形成为在带宽方向上具有螺距的螺旋的芯线(16)，该压缩橡胶层作为带轮接触部设置在粘接橡胶层(11)的带内表面侧，该背面橡胶层作为带背面部设置在粘接橡胶层(11)的带外周侧。形成粘接橡胶层(11)的橡胶组合物与形成背面橡胶层(17)的橡胶组合物按照日本工业标准JIS K 6251在环境温度为25℃的条件下所测量的当沿带长方向伸长10％时的拉伸应力比在1.77以上。
文档编号F16G5/06GK102203455SQ200980142118
公开日2011年9月28日 申请日期2009年10月6日 优先权日2008年10月23日
发明者中岛荣二郎, 奥野茂树 申请人:阪东化学株式会社