CN109477549B - 齿形v带的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种齿形V带的制造方法,在所述齿形V带的带内周侧设置有分别沿带宽方向延伸且沿带长方向相互分离地配置的多个齿,所述齿形V带的制造方法包括:未硫化套筒形成工序,将至少包含配置于所述带内周侧的成为压缩橡胶层的压缩橡胶层用未硫化橡胶片及配置于带外周侧的成为拉伸橡胶层的拉伸橡胶层用未硫化橡胶片的多个未硫化橡胶片层叠,来形成未硫化套筒;硫化套筒形成工序,在所述未硫化套筒形成工序之后,对所述未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒;及齿形成工序,在所述硫化套筒形成工序之后,在所述压缩橡胶层形成所述多个齿。
Description
技术领域
本发明涉及分别沿带宽方向延伸且沿带长方向相互分离地配置的多个齿设置在带内周侧的齿形V带的制造方法。
背景技术
齿形V带通过多个齿而具有优异的弯折性,应用于一般产业机械、农业机械、动力雪橇、机动二轮车、机动车的辅机驱动系统等,而且,也存在应用于无级变速装置的情况。
在齿形V带的制造方法中,已知有如下的技术:使用外周面设有凹凸的圆筒状的滚筒,在该滚筒的外周面上卷缠多个未硫化橡胶片(成为压缩橡胶层、背面橡胶层(拉伸橡胶层)等的未硫化橡胶片)而形成了未硫化套筒之后,对未硫化套筒进行加热、加压,得到形成有与滚筒的凹凸对应的多个齿的硫化套筒(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2000-153558号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述的制造方法中,在对未硫化套筒进行加压时,成为压缩橡胶层的压缩橡胶层用未硫化橡胶片沿着滚筒的凹凸流动。此时,压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动的形态在滚筒的凹部与凸部处不同,压缩橡胶层用未硫化橡胶片在向滚筒的凹部流入时将相对于该未硫化橡胶片而处于带外周侧的另外的未硫化橡胶片卷入,由此压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动会变得不均匀。这种情况下,在硫化套筒中,压缩橡胶层的形成有齿的部分(齿部)的厚度变得不均匀,例如,在压缩橡胶层的齿部的带外周侧产生凹陷,成为由上述另外的未硫化橡胶片构成的另外的橡胶层进入该凹陷的状态。如果使用这样的齿形V带,则在压缩橡胶层与另外的橡胶层的界面处产生以凹陷为起点的裂纹,进而压缩橡胶层会从另外的橡胶层剥离。
本发明的目的在于提供一种能够抑制以压缩橡胶层的凹陷为起点的裂纹的产生或压缩橡胶层的剥离的齿形V带的制造方法。
用于解决课题的方案
根据本发明,提供一种齿形V带的制造方法,在所述齿形V带的带内周侧设置有分别沿带宽方向延伸且沿带长方向相互分离地配置的多个齿,所述齿形V带的制造方法的特征在于,包括:未硫化套筒形成工序,将至少包含配置于所述带内周侧的成为压缩橡胶层的压缩橡胶层用未硫化橡胶片及配置于带外周侧的成为拉伸橡胶层的拉伸橡胶层用未硫化橡胶片的多个未硫化橡胶片层叠,来形成未硫化套筒;硫化套筒形成工序,在所述未硫化套筒形成工序之后,对所述未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒;及齿形成工序,在所述硫化套筒形成工序之后,在所述压缩橡胶层形成所述多个齿。
在本发明中,不是采用对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿的方法,而采用对未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒之后形成多个齿的方法。因此,能抑制压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀而压缩橡胶层的齿部的带外周侧产生凹陷的问题,进而,能够抑制以压缩橡胶层的凹陷为起点的裂纹的产生或压缩橡胶层从另外的橡胶层的剥离。
在所述未硫化套筒形成工序中层叠的所述压缩橡胶层用未硫化橡胶片可以包含取向为所述带宽方向的短纤维。根据上述结构,通过使短纤维取向为带宽方向,能得到高的各向异性,并能够增大带宽方向的弹性率而有效地提高耐侧压性。特别是应用于无级变速装置的情况下,齿形V带较大地弯折并在高负载下的严苛的布局下使用,因此要求高耐久性及省燃耗性(传动性)。关于这一点,根据上述结构,能够提高担任耐久性及省燃耗性的兼顾的重要的因子之一的耐侧压性(基于侧压的耐变形性),因此能够一并提高耐久性及省燃耗性,也能够良好地应用于要求高负载传动的无级变速装置等。而且,在压缩橡胶层配合有短纤维的结构中,采用如专利文献1那样对于未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿的方法的情况下,压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀,由此短纤维的取向也紊乱。关于这一点,在本发明中,不是采用对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿的方法,而采用对未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒之后形成多个齿的方法,因此能抑制压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀的问题,也能抑制短纤维的取向的紊乱。
在所述未硫化套筒形成工序中,所述压缩橡胶层用未硫化橡胶片可以包括分别包含所述短纤维并相互层叠的多个片构件。根据上述结构,与在1张片构件使短纤维取向而将其作为压缩橡胶层用未硫化橡胶片使用的情况相比,通过在厚度比较小的多个片构件分别使短纤维取向而将它们层叠,能够容易进行短纤维的取向。而且,在压缩橡胶层用未硫化橡胶片包含多个片构件的结构中,在采用专利文献1那样对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿的方法的情况下,压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀,在带使用时在多个片构件间会产生剥离。关于这一点,在本发明中,不是采用对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动来形成多个齿的方法,而采用对未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒之后形成多个齿的方法,因此能抑制压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀这样的问题,在多个片构件间难以产生剥离。
在所述未硫化套筒形成工序中,可以在所述压缩橡胶层用未硫化橡胶片与所述拉伸橡胶层用未硫化橡胶片之间配置成为粘接橡胶层的粘接橡胶层用未硫化橡胶片。采用如专利文献1那样对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿这样的方法的情况下,在压缩橡胶层用未硫化橡胶片流入滚筒的凹部时,将粘接橡胶层用未硫化橡胶片卷入,在压缩橡胶层的齿部的带外周侧产生凹陷,成为粘接橡胶层进入该凹陷的状态。关于这一点,在本发明中,不是采用对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动来形成多个齿的方法,而采用对未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒之后形成多个齿的方法,因此能抑制粘接橡胶层用未硫化橡胶片的卷入、粘接橡胶层向凹陷的进入等问题,在压缩橡胶层与粘接橡胶层的界面处难以产生以凹陷为起点的裂纹,也能抑制压缩橡胶层从粘接橡胶层的剥离。
在所述未硫化套筒形成工序中,可以将沿所述带长方向延伸的芯线配置在所述粘接橡胶层用未硫化橡胶片之中。根据上述结构,芯线埋没于粘接橡胶层,与芯线未埋没于粘接橡胶层而仅与粘接橡胶层相接的情况相比,耐久性提高。
发明效果
在本发明中,不采用对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿的方法,而采用对未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒之后形成多个齿的方法。因此,能抑制压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀而在压缩橡胶层的齿部的带外周侧产生凹陷的问题,进而,能够抑制以压缩橡胶层的凹陷为起点的裂纹的产生或压缩橡胶层从另外的橡胶层的剥离。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的齿形V带的立体剖视图。
图2(a)、(b)是表示将本发明的一个实施方式的齿形V带应用于无级变速装置的例子的剖视图。
图3是表示本发明的一个实施方式的齿形V带的制造方法的流程图。
图4是表示实施例及比较例的齿形V带的耐久行驶试验中的实载车的行驶图案的坐标图。
图5(a)是表示耐久行驶试验后的比较例的齿形V带的侧面的概略图。图5(b)是表示耐久行驶试验后的实施例的齿形V带的侧面的概略图。
具体实施方式
如图1所示,本发明的一个实施方式的齿形V带1具有从带外周侧1y朝向带内周侧1x依次层叠有加强布2、拉伸橡胶层3、粘接橡胶层4及压缩橡胶层5的结构。在粘接橡胶层4内埋设有沿带长方向延伸的芯线4a。
拉伸橡胶层3、粘接橡胶层4及压缩橡胶层5由包含橡胶成分的橡胶组成物形成。而且,构成拉伸橡胶层3及压缩橡胶层5的橡胶组成物包含短纤维。
作为橡胶成分,优选使用能够硫化或交联的橡胶,例如,可以使用将二烯系橡胶(天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丙烯腈丁二烯橡胶(丁腈橡胶)、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、表氯醇橡胶、丙烯酸系橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶中的1种或2种以上组合的结构。优选的橡胶成分是乙烯-α-烯烃弹性体(乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(EPDM)等)、及氯丁二烯橡胶。特别优选的橡胶成分是氯丁二烯橡胶。氯丁二烯橡胶可以是硫改性类型及非硫改性类型中的任一种。
可以向橡胶组成物追加添加剂。作为添加剂,例如,可以使用将硫化剂或交联剂(或交联剂系)(硫系硫化剂等)、共交联剂(双马来酰亚胺类等)、硫化助剂或硫化促进剂(秋兰姆系促进剂等)、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(例如,碳黑或含水硅石等氧化硅)、填充剂(粘土、碳酸钙、滑石、云母等)、软化剂(例如,石蜡油或环烷系油等油类)、加工剂或加工助剂(硬脂酸、硬脂酸金属盐、蜡、石蜡、脂肪酸酰胺等)、防老化剂(防氧化剂、防热老化剂、防弯折裂开剂、防臭氧劣化剂等)、着色剂、粘着赋予剂、塑性剂、偶联剂(硅烷偶联剂等)、稳定剂(紫外线吸收剂、热稳定剂等)、难燃剂、防带电剂中的1种或2种以上组合的结构。需要说明的是,金属氧化物可以作为交联剂发挥作用。而且,特别是构成粘接橡胶层4的橡胶组成物可以包含粘接性改善剂(间苯二酚-甲醛共缩合物、氨基树脂等)。
作为短纤维,例如,可以使用将聚烯烃系纤维(聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等)、聚酰胺纤维(聚酰胺6纤维、聚酰胺66纤维、聚酰胺46纤维、芳族聚酰胺纤维等)、聚亚烷基芳基系纤维(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维等的、C2-4亚烷基C6-14芳基系纤维)、维尼纶纤维、聚乙烯醇系纤维、聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维等合成纤维;棉、麻、羊毛等天然纤维;碳纤维等无机纤维中的1种或2种以上组合的结构。为了提高橡胶组成物中的分散性或粘接性,可以对于短纤维实施惯用的粘接处理(或表面处理),例如,可以利用间苯二酚-福尔马林-胶乳(RFL)液等对短纤维进行处理。
构成拉伸橡胶层3、粘接橡胶层4及压缩橡胶层5的橡胶组成物可以彼此相同,也可以互不相同。同样,拉伸橡胶层3及压缩橡胶层5包含的短纤维可以彼此相同,也可以互不相同。
在粘接橡胶层4内,多个芯线4a沿带长方向分别延伸并沿带宽方向以规定的间距相互分离地配置。
芯线4a由例如使用了复丝的绞合(例如,多绞、单绞、对绞)软线构成。芯线4a的平均线径(绞合软线的纤维径)可以为例如0.5~3mm,优选为0.6~2.0mm,更优选为0.7~1.5mm左右。
作为构成芯线4a的纤维,可使用作为短纤维而例示的纤维。从高模量的角度出发,作为构成芯线4a的纤维,可以使用聚酰胺纤维(聚酰胺6纤维、聚酰胺66纤维、聚酰胺46纤维、芳族聚酰胺纤维等)、聚亚烷基芳基系纤维(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维等的、C2-4亚烷基C6-14芳基系纤维)等的合成纤维;碳纤维等无机纤维,特别优选使用聚酰胺纤维、聚亚烷基芳基系纤维。构成芯线4a的纤维可以是复丝。由复丝构成的芯线4a的纤度可以为例如,2000~10000但尼尔(特别是4000~8000但尼尔)左右。复丝可以包含例如100~5000根,优选500~4000根,更优选1000~3000根左右的单丝线。对于芯线4a,可以与短纤维同样地实施惯用的粘接处理(或表面处理)。
加强布2由例如织布、大角度帆布、编织布、无纺布等(优选为织布)的布材构成。可以在对布材实施粘接处理(例如,利用RFL液进行浸渍处理),进行了将橡胶组成物向布材擦入的摩擦加工、或将片状的橡胶组成物与布材层叠的加工之后,在拉伸橡胶层3的表面层叠加强布2。
齿形V带1的与带长方向正交的截面是随着从带外周侧1y朝向带内周侧1x而带宽减小的倒梯形形状。在齿形V带1的带内周侧1x形成有多个齿1a。多个齿1a形成于压缩橡胶层5,分别沿带宽方向延伸并沿带长方向相互分离地配置。
如图2所示,齿形V带1能够应用于无级变速装置30。
无级变速装置30包括分别具有与齿形V带1嵌合的V字状的槽31x、32x的驱动滑轮31及从动滑轮32。齿形V带1施加张力而卷绕于驱动滑轮31和从动滑轮32,在齿形V带1的两侧面1z与驱动滑轮31及从动滑轮32各自的对槽31x、32x进行划定的两侧面31z、32z接触的状态下移动。通过此时产生的两侧面间的摩擦力,驱动滑轮31的转矩经由齿形V带1向从动滑轮32传递。
驱动滑轮31及从动滑轮32分别包括具有旋转轴31t、32t的固定滑轮片31a、32a、安装成相对于固定滑轮片31a、32a能够在沿旋转轴31t、32t的方向上移动的可动滑轮片31b、32b。通过可动滑轮片31b、32b相对于固定滑轮片31a、32a在沿旋转轴31t、32t的方向上的移动,形成于固定滑轮片31a、32a与可动滑轮片31b、32b之间的槽31x、32x的宽度变化。根据这样的槽31x、32x的宽度的变化而槽31x、32x中的齿形V带1的位置变化。例如,从图2(a)所示的状态成为图2(b)所示的状态(即,缩窄槽31x的宽度并加宽槽32x的宽度)时,齿形V带1在槽31x中向从旋转轴31t分离的方向移动,在槽32x中向接近旋转轴32t的方向移动。由此,驱动滑轮31及从动滑轮32中的齿形V带1的卷绕半径变化。无级变速装置30构成为,通过这样使卷绕半径连续变化而使变速比无级地变化。
接下来,参照图3,说明齿形V带1的制造方法。
本实施方式的制造方法包括未硫化套筒形成工序S1、硫化套筒形成工序S2、无齿V带形成工序S3及齿形成工序S4。
未硫化套筒形成工序S1是形成环状的未硫化套筒的工序。在未硫化套筒形成工序S1中,使用圆筒状的滚筒,在该滚筒的外周面上依次层叠成为压缩橡胶层5的压缩橡胶层用未硫化橡胶片、成为粘接橡胶层4中的与压缩橡胶层5接触的部分的第一粘接橡胶层用未硫化橡胶片、芯线4a、成为粘接橡胶层4中的与拉伸橡胶层3接触的部分的第二粘接橡胶层用未硫化橡胶片、成为拉伸橡胶层3的拉伸橡胶层用未硫化橡胶片及加强布2。需要说明的是,在该滚筒的外周面未设置与多个齿1a对应的凹凸。
具体而言,在未硫化套筒形成工序S1中,首先,将包含短纤维并相互层叠的多个片构件作为压缩橡胶层用未硫化橡胶片,使各片构件的短纤维取向为带宽方向,卷缠在圆筒状的滚筒上(S1a)。然后,在压缩橡胶层用未硫化橡胶片上层叠第一粘接橡胶层用未硫化橡胶片(S1b)。然后,在第一粘接橡胶层用未硫化橡胶片上使芯线4a呈螺旋状自旋(S1c)。然后,在芯线4a上层叠第二粘接橡胶层用未硫化橡胶片(S1d)。然后,在第二粘接橡胶层用未硫化橡胶片上层叠拉伸橡胶层用未硫化橡胶片(S1e)。然后,在拉伸橡胶层用未硫化橡胶片上层叠加强布2(S1f)。
在此,片构件包含的短纤维的平均长度优选为1~20mm的范围,更优选为1.2~15mm的范围,进一步优选为2~6mm的范围。作为其理由,是因为如果短纤维的平均长度过短,则可能无法充分提高列方向的力学特性(例如模量等),反之如果过长,则产生橡胶组成物中的短纤维的分散不良,橡胶产生龟裂而带可能会提前损伤。
另外,短纤维的平均纤维径优选为1~100μm的范围,更优选为3~50μm的范围,进一步优选为5~30μm的范围。作为其理由,是因为如果平均纤维径过大,则压缩橡胶层的机械特性可能会下降,如果过小,则可能无法充分降低表面的摩擦系数。
此外,短纤维的配合量(比例)相对于橡胶成分100质量部优选为30质量部以下,更优选为8~30质量部,进一步优选为10~28质量部,如果可以的话优选12~25质量部。作为其理由,是因为如果短纤维的比例过少,则压缩橡胶层的力学特性可能会下降,反之如果过多,则除了传递效率的下降之外,而且短纤维的橡胶组成物中的分散性下降而产生分散不良,以该部位为起点而在压缩橡胶层可能会提前产生龟裂。
另外,作为压缩橡胶层用未硫化橡胶片而层叠的片构件的1片的厚度使用0.2~2.5mm,优选0.5~1.6mm。通过将具有左记范围的厚度的片构件层叠至规定的厚度而构成压缩橡胶层用未硫化橡胶片。
硫化套筒形成工序S2是在未硫化套筒形成工序S1之后,对得到的未硫化套筒进行硫化而形成环状的硫化套筒的工序。在硫化套筒形成工序S2中,可以采用公知的方法,例如,在未硫化套筒的外侧覆盖硫化套而将模具设置于硫化罐,以温度120~200℃(特别是150~180℃)左右对未硫化套筒进行硫化。
无齿V带形成工序S3是在硫化套筒形成工序S2之后,形成环状的无齿(未形成齿1a的)V带的工序。在无齿V带形成工序S3中,将硫化套及硫化套筒从硫化罐拔出之后,将硫化套筒切断成规定宽度,将侧面以得到规定的V角度的方式利用切割器等切断,由此形成无齿V带。
齿形成工序S4是在无齿V带形成工序S3之后,在压缩橡胶层5形成多个齿1a的工序。即,在工序S1~S3的阶段未形成齿1a,在工序S4中形成齿1a。
在齿形成工序S4中,可以采用任意的方法,例如可以使用喷水加工机。关于使用喷水加工机形成齿1a的次序的一例,以下进行说明。
首先,在喷水加工机的水槽上将木板、塑料板、金属板依次配置而利用胶带等进行固定。然后,对于配置在最上层的金属板,通过喷水来形成4个基准孔和与包含多个齿1a的带内周侧1x相同形状的槽。4个基准孔对应于在将环状的无齿V带固定的圆柱状的带固定用具上形成的4个销孔。然后,将通过S3形成的环状的无齿V带以压缩橡胶层5为外侧并以拉伸橡胶层3为内侧而安装于带固定用具,将带固定用具设置在金属板上,向带固定用具的4个销孔和4个基准孔插入销,将带固定用具固定于金属板。然后,使喷水加工机的控制部读入包含多个齿1a的带内周侧1x的形状的数据,输入带厚度、加工速度等加工条件,进行加工。
如以上所述,根据本实施方式,不是采用对于未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿1a这样的方法,而采用对未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒之后形成多个齿1a这样的方法(参照图3的S1~S4)。因此,能抑制压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀而在压缩橡胶层5的齿部的带外周侧1y产生凹陷这样的问题,进而,能够抑制以压缩橡胶层5的凹陷为起点的裂纹的产生或者压缩橡胶层5从另外的橡胶层(在本实施方式中为粘接橡胶层4)的剥离。
在本实施方式中,在未硫化套筒形成工序S1中,使用包含短纤维的压缩橡胶层用未硫化橡胶片,将短纤维取向为带宽方向(参照图3的S1a)。根据上述结构,通过将短纤维取向为带宽方向,能得到高的各向异性,并且能够增大带宽方向的弹性率而有效地提高耐侧压性。特别是应用于无级变速装置30的情况下,齿形V带1被较大地弯折并在高负载下的严苛的布局下使用,因此能要求高耐久性及省燃耗性(传动性)。关于这一点,根据上述结构,由于能够提高担负耐久性及省燃耗性的兼顾的重要的因子之一的耐侧压性(基于侧压的耐变形性),因此能够一并提高耐久性及省燃耗性,对于要求高负载传动的无级变速装置30等也能够良好地适用。而且,在压缩橡胶层5配合有短纤维的结构中,采用专利文献1那样对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿1a这样的方法的情况下,压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀,由此短纤维的取向也紊乱。关于这一点,在本实施方式中,不是采用对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿1a的方法,而采用对未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒之后形成多个齿1a的方法,因此能抑制压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀这样的问题,也能抑制短纤维的取向的紊乱。
在本实施方式中,在未硫化套筒形成工序S1中,将分别包含短纤维并相互层叠的多个片构件作为压缩橡胶层用未硫化橡胶片使用(参照图3的S1a)。根据上述结构,与在1张片构件使短纤维取向而将其作为压缩橡胶层用未硫化橡胶片使用的情况相比,通过在厚度比较小的多个片构件分别使短纤维取向而将它们层叠,能够容易进行短纤维的取向。而且,在压缩橡胶层用未硫化橡胶片包含多个片构件的结构中,在采用专利文献1那样对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿1a的方法的情况下,压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀,在带使用时在多个片构件间会产生剥离。关于这一点,在本发明中,不是采用对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动来形成多个齿1a的方法,而采用对未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒之后形成多个齿1a的方法,因此能抑制压缩橡胶层用未硫化橡胶片的流动变得不均匀这样的问题,在多个片构件间难以产生剥离。
在本实施方式中,在未硫化套筒形成工序S1中,在压缩橡胶层用未硫化橡胶片与拉伸橡胶层用未硫化橡胶片之间配置粘接橡胶层用未硫化橡胶片(参照图3的S1a~S1e)。采用如专利文献1那样对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动而形成多个齿1a这样的方法的情况下,在压缩橡胶层用未硫化橡胶片流入滚筒的凹部时,将粘接橡胶层用未硫化橡胶片卷入,在压缩橡胶层5的齿部的带外周侧1y产生凹陷,成为粘接橡胶层4进入该凹陷的状态。关于这一点,在本实施方式中,不是采用对未硫化套筒进行加压并使压缩橡胶层用未硫化橡胶片流动来形成多个齿1a的方法,而采用对未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒之后形成多个齿1a的方法,因此能抑制粘接橡胶层用未硫化橡胶片的卷入、粘接橡胶层4向凹陷的进入等问题,在压缩橡胶层5与粘接橡胶层4的界面处难以产生以凹陷为起点的裂纹,也能抑制压缩橡胶层5从粘接橡胶层4的剥离。
在未硫化套筒形成工序S1中,将沿带长方向延伸的芯线4a配置在粘接橡胶层用未硫化橡胶片之中(参照图3的S1b~S1d)。根据上述结构,芯线4a埋没于粘接橡胶层4,与芯线4a未埋没于粘接橡胶层4而仅与粘接橡胶层4相接的情况相比,耐久性提高。
实施例
关于通过与上述的实施方式同样的制造方法制造的齿形V带(实施例1~7)和通过与专利文献1同样的制造方法制造的齿形V带(比较例1~4),进行实载车U/D(UP/DOWN)耐久行驶试验,并将试验后的各齿形V带的侧面的状态进行了比较。实施例1~7的齿形V带的结构如表1所示,比较例1~4的齿形V带的结构如表2所示。
[表1]
实施例1、2是相同结构材料并以短纤维的平均纤维长为变量的例子。
实施例3是与实施例1相同的结构材料并以短纤维的平均纤维径为变量的例子。
实施例4是与实施例1相同的结构材料并以短纤维的配合量为变量的例子。
实施例5是与实施例4相同的结构材料并以短纤维的平均纤维长为变量的例子。
实施例6是变更了短纤维的种类的例子。
实施例7是与实施例1相同的结构材料并增大了齿高度的例子。
[表2]
在实施例1~7的制造工序及比较例1~4的制造工序中,除了形成齿1a的工序之外,以同样的条件进行了工序。在对未硫化套筒进行硫化时,在实施例1~7及比较例1~4中,在未硫化套筒的外侧覆盖硫化套而将模具设置于硫化罐,以温度160℃进行了20分钟硫化。实施例1~7及比较例1~4的齿形V带的尺寸为外周长800mm,上宽20.0mm,带厚度9.5mm,齿高度设为表1及表2所示的值。
在实施例1~7中,在齿形成工序S4中,采用了上述的实施方式中例示的使用了喷水加工机的方法。
·使用设备(喷水加工机):(株)FlowJapan制MACH3B Model1313
·销孔及基准孔的直径:直径10mm
·加工条件:带厚度20mm,加工速度240mm/min
在实施例1~7及比较例1~4中,压缩橡胶层用未硫化橡胶片及拉伸橡胶层用未硫化橡胶片配合表3的材料(配合1~配合6),分别利用班伯里混炼机等进行橡胶混炼,使生成的混炼橡胶通过压延辊进行压延来制作。而且,在实施例1~7及比较例1~4中,第一粘接橡胶层用未硫化橡胶片及第二粘接橡胶层用未硫化橡胶片配合表4的材料,分别通过班伯里混炼机等进行橡胶混炼,使生成的混炼橡胶通过压延辊进行压延来制作。
[表3]
[表4]
表3及表4所示的材料的详情如下所述。
·短纤维
·芳族聚酰胺短纤维(a):帝人制Conex短纤维,平均纤维长3mm,平均纤维径14μm
·芳族聚酰胺短纤维(b):帝人制Conex短纤维,平均纤维长6mm,平均纤维径14μm
·芳族聚酰胺短纤维(c):帝人制Conex短纤维,平均纤维长3mm,平均纤维径20μm
·芳族聚酰胺短纤维(d):帝人制Conex短纤维,平均纤维长2mm,平均纤维径14μm
·聚酰胺66短纤维:Toray制尼龙66纤维,平均纤维长:6mm,平均纤维径:30μm
·环烷系油:DIC(株)制“RS700”
·碳黑:东海炭素(株)制“SEAST3”
·防老化剂:精工化学(株)制“NONFLEX OD3”
·硫化促进剂:二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)
·硅石:東ソー·シリカ(株)制“Nipsil VN3”
在实施例1~7及比较例1~4中,作为芯线4a,使用了1000但尼尔的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维为2×3的绞合结构,以上绞合系数3.0、下绞合系数3.0形成了多绞的总但尼尔6000的软线实施了粘接处理的结构。
在实施例1~7及比较例1~4中,作为加强布2,使用了有橡胶帆布,该有橡胶帆布通过向使用了棉的纺织线的平织帆布利用RFL液实施浸渍处理,进而将该帆布以150℃进行了2分钟热处理之后,进行将上述表4的橡胶组成物擦入的摩擦加工来形成。
在实载车U/D耐久行驶试验中,在实载车(小型摩托车)的带式无级变速装置安装实施例1~7及比较例1~4的各齿形V带,利用底盘测功试验机,将图4所示的图案的行驶(即,从怠速状态开始反复进行节气门全开(以90km/h目标为90秒钟),节气门全闭(怠速状态下为30秒钟)的UP/DOWN行驶)实施至行驶距离10000km。
观察了进行了上述实载车U/D耐久行驶试验的实施例1~7及比较例1~4的齿形V带的侧面的状态。具体而言,观察了压缩橡胶层的橡胶的流动引起的短纤维的取向紊乱所影响的、(1)压缩橡胶层内的层间剥离产生的裂纹(齿部裂纹)、(2)由于耐侧压性不足引起的侧压变形而产生的芯线下的界面剥离(芯线下剥离)的有无(及程度)。实施例1~7及比较例1~4的观察结果如表1及表2所示。
比较例1通过以往的模具成形使压缩橡胶层流动而形成了多个齿,因此在压缩橡胶层内产生橡胶的流动,产生了齿部裂纹或芯线下剥离。详细而言,如图5(a)所示,成为在压缩橡胶层5的齿部的带外周侧1y产生凹陷5x,粘接橡胶层4进入凹陷5x的状态,而且,成为粘接橡胶层4从芯线4a剥离的状态(芯线下剥离)。而且,在压缩橡胶层5与粘接橡胶层4的界面处,产生了以凹陷5x为起点的裂纹5y1。在压缩橡胶层5内部,明确地出现流动形状,在多个片构件间产生裂纹5y2、5y3(齿部裂纹),产生了多个片构件间的剥离。
比较例2是相对于比较例1增大了齿高度的例子,但是相应于齿高度的增大而压缩橡胶层内的橡胶的流动也增大,短纤维的取向紊乱乱也增加,或者也更加产生齿部裂纹或芯线下剥离。
比较例3是相对于比较例1减小了齿高度的例子,但是相应于齿高度的减小而压缩橡胶层内的橡胶的流动也减小,短纤维的取向紊乱也减少,或者虽然未产生芯线下剥离但是稍微产生齿部裂纹。
比较例4是相对于比较例1减少了短纤维的配合量的例子,但是与比较例1同程度地产生齿部裂纹,耐侧压性更加不足或更加产生芯线下剥离。
另一方面,在观察了试验后的实施例1~7的齿形V带的侧面的状态时,完全未产生齿部裂纹或芯线下的剥离。
以上,说明了本发明的优选的实施方式及实施例,但是本发明并不局限于上述的实施方式,只要是权利要求书的记载就可以进行各种设计变更。
·不仅在带内周侧,而且在带外周侧也可以设置多个齿。
·加强布可以也设置于带内周侧,而且,可以在带内周侧及带外周侧都不设置。而且,可以将加强布埋没于压缩橡胶层或拉伸橡胶层。在带内周侧设置加强布的情况下,可以在齿形成工序之后,将加强布利用公知的方法粘接于压缩橡胶层的表面。
·短纤维可以不包含于拉伸橡胶层用未硫化橡胶片。而且,短纤维可以在压缩橡胶层用未硫化橡胶片及拉伸橡胶层用未硫化橡胶片中都不包含。
·压缩橡胶层用未硫化橡胶片没有限定为由多个片构件构成的情况,可以由单一的片构件构成。
·可以不将芯线埋没于粘接橡胶层而仅与粘接橡胶层接触(例如,在未硫化套筒形成工序中,可以将芯线配置在粘接橡胶层用未硫化橡胶片与拉伸橡胶层用未硫化橡胶片之间,或者配置在粘接橡胶层用未硫化橡胶片与压缩橡胶层用未硫化橡胶片之间)。而且,可以省略粘接橡胶层。
·齿形V带的与带长方向正交的截面没有限定为倒梯形形状。例如,可以是拉伸橡胶层的侧面与带厚方向平行,或者随着朝向带外周侧而向带宽变窄的方向倾斜。
本申请基于在2016年8月29日提出申请的日本专利申请2016-167011及在2017年8月21日提出申请的日本专利申请2017-158621,其内容作为参照而援引于此。
标号说明
1 齿形V带
1a 齿
1x 带内周侧
1y 带外周侧
3 拉伸橡胶层
4a 芯线
5 压缩橡胶层
5x 凹陷
5y1~5y3 裂纹
Claims (5)
1.一种齿形V带的制造方法,在所述齿形V带的带内周侧设置有分别沿带宽方向延伸且沿带长方向相互分离地配置的多个齿,所述齿形V带的制造方法的特征在于,包括:
未硫化套筒形成工序,将至少包含配置于所述带内周侧的成为压缩橡胶层的压缩橡胶层用未硫化橡胶片及配置于带外周侧的成为拉伸橡胶层的拉伸橡胶层用未硫化橡胶片的多个未硫化橡胶片层叠,来形成未硫化套筒;
硫化套筒形成工序,在所述未硫化套筒形成工序之后,对所述未硫化套筒进行硫化而形成硫化套筒;及
齿形成工序,在所述硫化套筒形成工序之后,通过直接喷水加工而对所述压缩橡胶层进行切削加工,从而在所述压缩橡胶层形成所述多个齿。
2.根据权利要求1所述的齿形V带的制造方法,其特征在于,
在所述未硫化套筒形成工序中层叠的所述压缩橡胶层用未硫化橡胶片包含取向为所述带宽方向的短纤维。
3.根据权利要求2所述的齿形V带的制造方法,其特征在于,
在所述未硫化套筒形成工序中,将分别包含所述短纤维并相互层叠的多个片构件用作所述压缩橡胶层用未硫化橡胶片。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的齿形V带的制造方法,其特征在于,
在所述未硫化套筒形成工序中,在所述压缩橡胶层用未硫化橡胶片与所述拉伸橡胶层用未硫化橡胶片之间配置成为粘接橡胶层的粘接橡胶层用未硫化橡胶片。
5.根据权利要求4所述的齿形V带的制造方法,其特征在于,
在所述未硫化套筒形成工序中,将沿所述带长方向延伸的芯线配置在所述粘接橡胶层用未硫化橡胶片之中。
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