CN111919048B - 切边式v带 - Google Patents

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Abstract

埋设在用于变速的切边式V带(B)的V带主体(10)内的芯线(20)分别由下述合股线构成，该合股线是使由2000dtex以上3000dtex以下的聚酯纤维的长丝束向一方向初捻形成的多条初捻线平行，并将上述多条初捻线向与初捻相反的方向终捻而形成的。将用于变速的切边式V带(B)在120℃的温度环境下保持一小时后，每300mm带长内产生的形成芯线(20)的聚酯纤维每1dtex的收缩力在0.0015N以上。

Description

切边式V带
技术领域
本发明涉及一种用于变速的切边式V带。
背景技术
两轮车的变速装置一般采用由橡胶制成的切边式V带作为用于变速的动力传递部件。例如，专利文献1公开了上述用于变速的切边式V带中的一种双齿V带，以抑制传动比随时间的变化为目的，埋设有下述芯线，该芯线在120℃下进行一小时热处理后收缩率在1.2％以上2.0％以下。
专利文献1：WO2015/121907号公报
发明内容
本发明是一种切边式V带，其用于变速，且包括V带主体和芯线，所述V带主体在带宽方向的两侧构成有带轮接触面，且由橡胶制成，所述芯线以形成在带宽方向上具有螺距的螺旋的方式埋设在所述V带主体内，所述芯线分别由下述合股线构成，所述合股线是使由2000dtex以上3000dtex以下的聚酯纤维的长丝束向一方向初捻形成的多条初捻线平行，并将多条所述初捻线向与所述初捻相反的方向终捻而形成的，将所述切边式V带在120℃的温度环境下保持一小时后，每300mm带长内产生的形成所述芯线的聚酯纤维每1dtex的收缩力在0.0015N以上。
附图说明
图1是实施方式所涉及的双齿V带中的一段的立体图；
图2是实施方式所涉及的双齿V带的沿带宽方向剖开的剖视图；
图3是实施方式所涉及的双齿V带的沿带长方向剖开的剖视图；
图4是示出形成芯线的聚酯纤维每1dtex的收缩力与传动比变化率之间的关系的图表。
具体实施方式
下面，对实施方式进行详细的说明。
图1～3示出实施方式所涉及的双齿V带B(切边式V带)。实施方式所涉及的双齿V带B例如是由橡胶制成的环形带，用作两轮车的变速装置中用于变速的动力传递部件。实施方式所涉及的双齿V带B例如带长在500mm以上1200mm以下，带最大宽度在16mm以上30mm以下，带最大厚度在8.0mm以上12.0mm以下。
实施方式所涉及的双齿V带B包括由橡胶制成的V带主体10、芯线20以及加强布30。
V带主体10的沿带宽方向剖开的剖面形状形成为以内周侧的等腰梯形与外周侧的横向长度较长的矩形层叠的方式组合而成的形状。V带主体10的两侧的侧面分别具有倾斜面10a和纵面10b，倾斜面10a相对于与等腰梯形的斜边对应的带厚方向向内侧倾斜延伸，纵面10b沿与横向长度较长的矩形的短边对应的带厚方向延伸。其中倾斜面10a构成带轮接触面。构成两侧的带轮接触面的倾斜面10a所成的角度θ例如在24°以上36°以下。
V带主体10具有设在带厚的中间部的平带状的黏合橡胶层11、设在黏合橡胶层11的内周侧的压缩橡胶层12、以及设在黏合橡胶层11的外周侧的拉伸橡胶层13。带轮接触面的倾斜面10a由黏合橡胶层11、压缩橡胶层12以及拉伸橡胶层13的内周侧的一部分侧面构成，纵面10b由拉伸橡胶层13的剩余部分的侧面构成。在压缩橡胶层12的内周，以一定齿距设有沿带长方向剖开的剖面形状形成为正弦曲线状的下齿形成部12a。在拉伸橡胶层13的外周，以一定齿距设有沿带长方向剖开的剖面形状形成为矩形状的上齿14。上齿14例如高度在1.2mm以上2.5mm以下，宽度在2.0mm以上5.0mm以下，设置齿距在4.0mm以上6.0mm以下。
黏合橡胶层11、压缩橡胶层12以及拉伸橡胶层13均由通过下述方法得到的橡胶组合物形成，即，在橡胶成分中添加各种添加剂并进行混炼而得到未交联橡胶组合物，对该未交联橡胶组合物加热加压而利用交联剂进行交联即可。橡胶成分例如有氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氢化丁腈橡胶(H－NBR)、乙烯－α－烯烃弹性体(EPDM、EPR等)等。其中优选氯丁橡胶。添加剂例如有加强剂、填充剂、抗老化剂、软化剂、交联剂、硫化促进剂、硫化助剂等。黏合橡胶层11、压缩橡胶层12以及拉伸橡胶层13既可以由相同的橡胶组合物形成，也可以由不同的橡胶组合物形成。为了提高带宽方向的刚性，形成压缩橡胶层12和拉伸橡胶层13的橡胶组合物中可以含有沿带宽方向取向的短纤维，来作为加强剂。根据JISK6253－3：2012用A型硬度计测量出的形成压缩橡胶层12和拉伸橡胶层13的橡胶组合物的硬度优选在A80以上且小于A90。
在V带主体10的黏合橡胶层11的厚度方向的中间部，以形成在带宽方向上具有螺距的螺旋的方式埋设有芯线20。芯线20的带宽方向的外径d优选在0.7mm以上1.3mm以下，更优选在0.9mm以上1.1mm以下。芯线20的带宽方向的设置节距P优选在0.8mm以上，优选在1.30mm以下，更优选在1.25mm以下，进一步优选在1.20mm以下。
芯线20分别由下述合股线构成，该合股线是使由2000dtex以上3000dtex以下的聚酯纤维的长丝束向一方向初捻形成的多条初捻线平行，并将上述多条初捻线向与初捻相反的方向终捻而形成的。初捻线的条数优选在两条以上四条以下，更优选为三条。
芯线20的初捻线的细度优选在2000dtex以上2500dtex以下，更优选在2100dtex以上2300dtex以下，进一步优选为2200dtex。根据下式计算出的芯线20的初捻系数优选在2.0以上3.0以下，更优选在2.4以上2.8以下。需要说明的是，优选为多条初捻线的细度和初捻系数彼此相同。
【数1】
Figure BDA0002705902210000041
K:捻系数
T：捻次数(次/10cm)
D:细度(dtex)
芯线20的细度优选在6000dtex以上7500dtex以下，更优选在6300dtex以上6900dtex以下，进一步优选为6600dtex。根据上式计算出的芯线20的终捻系数优选在2.3以上3.5以下，更优选在2.7以上3.1以下。终捻系数优选大于初捻系数。终捻系数与初捻系数之比(终捻系数/初捻系数)优选在0.8以上1.8以下，更优选在1.0以上1.3以下。
为了赋予芯线20相对于V带主体10的黏合橡胶层11的黏合性，芯线20优选在成型加工前经过下述一种或两种以上黏合处理，该黏合处理为在含有环氧化合物或异氰酸酯化合物的预处理剂中浸渍之后再加热的黏合处理、在RFL水溶液中浸渍之后再加热的黏合处理、在橡胶胶水中浸渍之后再干燥的黏合处理。
加强布30设为覆盖V带主体10的压缩橡胶层12的内周面。压缩橡胶层12的下齿形成部12a被该加强布30覆盖而构成下齿15。下齿15例如高度在3.4mm以上5.0mm以下，宽度在3.0mm以上6.0mm以下，设置齿距在7.0mm以上11.0mm以下。
加强布30的厚度例如在0.1mm以上1.0mm以下。加强布30例如由梭织布或针织布构成。形成加强布30的纤维材料例如有脂肪族聚酰胺纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、棉等。
为了赋予加强布30相对于V带主体10的压缩橡胶层12的黏合性，加强布30优选在成型加工前经过下述一种或两种以上黏合处理，该黏合处理为在含有环氧化合物或异氰酸酯化合物的预处理剂中浸渍之后再加热的黏合处理、在RFL水溶液中浸渍之后再加热的黏合处理、在橡胶胶水中浸渍之后再干燥的黏合处理、在靠V带主体10侧的面上涂覆高黏度橡胶胶水之后再干燥的黏合处理。
实施方式所涉及的双齿V带B的带强度优选在5000N以上，更优选在6000N以上。
实施方式所涉及的双齿V带B在120℃的温度环境下保持一小时后，每300mm带长内产生的形成芯线20的聚酯纤维每1dtex的收缩力在0.0015N以上。该收缩力优选在0.0016N以上，更优选在0.0017N以上。需要说明的是，该收缩力优选在0.0030N以下。该收缩力是用实施方式所涉及的双齿V带B在120℃的温度环境下保持一小时后每300mm带长内产生的带收缩力除以形成芯线20的聚酯纤维的单位带宽内的总细度而得到的。形成芯线20的聚酯纤维的单位带宽内的总细度是用芯线20的条数乘以形成一条芯线20的聚酯纤维的细度求出的，芯线20的条数是用芯线埋设位置处的带宽W(带节宽)除以芯线20的设置节距P算出的。
本申请发明人对需要抑制传动比随时间的变化的用于变速的切边式V带进行各种研究，尤其是对双齿V带进行各种研究后发现：对上述传动比随时间的变化有支配性影响的贡献因素是将带在高温环境下保持后产生的形成芯线20的聚酯纤维每1dtex的收缩力的大小，该每1dtex的收缩力是抑制该传动比变化率的支配性因素。这样一来，根据实施方式所涉及的双齿V带B，将其在120℃的温度环境下保持一小时后，每300mm带长内产生的形成芯线20的聚酯纤维每1dtex的收缩力在0.0015N以上，因此如图4所示，能够抑制传动比随时间的变化。
以上实施方式所涉及的双齿V带B能够通过公知的方法制造。
需要说明的是，在上述实施方式中，举出了双齿V带B之例，但并不特别限定于此，也可以是单齿V带，还可以是没有齿的切边式V带。
在上述实施方式中，采用了仅压缩橡胶层12的内周面被加强布30覆盖的结构，但并不特别限定于此，也可以采用仅拉伸橡胶层13的外周面被加强布30覆盖的结构，还可以采用压缩橡胶层12的内周面和拉伸橡胶层13的外周面都被加强布30覆盖的结构，而且，还可以采用压缩橡胶层12的内周面和拉伸橡胶层13的外周面都未被加强布覆盖的结构。
实施例
(双齿V带)
＜实施例＞
实施例为下述双齿V带，除了在不使用加强布的情况下用橡胶制的下齿形成部构成下齿这一点以外，其他方面的结构与上述实施方式相同，将两条均为1100dtex的聚酯纤维的长丝束捆扎成2200dtex的聚酯纤维的长丝束，沿S方向以2.6的初捻系数进行初捻而得到初捻线，制备出三条初捻线并使其平行，将上述三条初捻线沿Z方向以2.9的终捻系数进行终捻，得到细度为6600dtex的合股线(1100/2×3)，将该合股线用作芯线，芯线的设置节距设为1.15mm。
需要说明的是，实施例的双齿V带的带长为800mm，带最大宽度为21mm，带最大厚度为10mm，构成两侧的带轮接触面的倾斜面所成的角度为32°。黏合橡胶层、压缩橡胶层以及拉伸橡胶层由以氯丁橡胶(CR)为橡胶成分的橡胶组合物形成。使形成压缩橡胶层和拉伸橡胶层的橡胶组合物中含有沿带宽方向取向的间位芳纶短纤维，其根据JISK6253－3：2012用A型硬度计测量出的硬度为A85。下齿的高度为4.0mm，宽度为5.0mm，设置齿距为7.5mm，上齿的高度为2.0mm，宽度为3.0mm，设置齿距为5.7mm。芯线的带宽方向的外径为1.0mm。芯线经过在含有异氰酸酯化合物的预处理剂中浸渍之后再加热的黏合处理、在RFL水溶液中浸渍之后再加热的黏合处理以及在橡胶胶水中浸渍之后再干燥的黏合处理。
＜比较例＞
比较例为下述双齿V带，将两条均为1100dtex的聚酯纤维的长丝束捆扎成2200dtex的聚酯纤维的长丝束，沿S方向以2.6的初捻系数进行初捻而得到初捻线，制备出五条初捻线并使其平行，将上述五条初捻线沿Z方向以2.9的终捻系数进行终捻，得到细度为11000dtex的合股线(1100dtex/2×5)，将该合股线用作芯线，芯线的设置节距设为1.50mm，除了上述以外其他方面的结构与实施例相同。在比较例的双齿V带中，芯线的带宽方向的外径为1.2mm。需要说明的是，该比较例的双齿V带具有与专利文献1公开的实施例的带1相同的结构。
【表1】
Figure BDA0002705902210000071
(试验方法)
＜收缩率＞
在实施例和比较例中，分别将带放入炉内温度设在120℃的加热炉内，在该状态下保持一小时。并且，计算出加热前后的带长差与加热前的带长的百分比即收缩率。
＜收缩力＞
在实施例和比较例中，分别制备出条状试验片。采用带腔的拉伸试验机，将腔内的环境温度设在120℃，并将腔内的卡盘之间的距离设为300mm后，将试验片放置在该卡盘之间，并施加45N的初始载荷，在该状态下保持一小时。并且，一小时后用负荷传感器测量出带收缩力，用该收缩力除以形成芯线的聚酯纤维的单位带宽内的总细度来计算收缩力。需要说明的是，形成芯线的聚酯纤维的单位带宽内的总细度是用芯线的条数乘以形成一条芯线的聚酯纤维的细度求出的，芯线的条数是用带节宽除以芯线的设置节距计算出的。
＜传动效率＞
在实施例和比较例中，分别将带缠绕在缠绕直径可变的主动带轮和从动带轮上，将驱动轴扭矩设为4N·m，使主动带轮以3000rmp的转速旋转而使带行进，测量主动带轮和从动带轮的缠绕直径相同时的输入转速(N1)、输入扭矩(Tr1)、输出转速(N2)以及输出扭矩(Tr2)，根据下式(1)计算传动效率。并且，将实施例和比较例的传动效率中后者的传动效率定为100，做出相对评价。
【数2】
Figure BDA0002705902210000081
＜传动比变化率＞
在实施例和比较例中，分别将带缠绕在缠绕直径可变的主动带轮和从动带轮上，将驱动轴扭矩设为8N·m，使主动带轮以5000rmp的转速旋转而使带行进200小时，测量主动带轮和从动带轮的缠绕直径相同时带刚开始行进后的输入转速(N1)和输出转速(N2)、带行进200小时后的输入转速(N1’)和输出转速(N2’)，根据下式(2)计算传动比的变化率(传动比变化率)。并且，将实施例和比较例的传动比的变化率(传动比变化率)中后者的传动比变化率定为100，做出相对评价。
【数3】
Figure BDA0002705902210000082
(试验结果)
将试验结果示于表1。
根据表1，可知在实施例和比较例中，将带在高温度环境下保持时的收缩率几乎是同一水平。然而，可知在实施例中，将带在高温度环境下保持时产生的形成芯线的聚酯纤维每1dtex的收缩力比比较例高80％左右。并且，可知在该收缩力较高的实施例中，传动效率比比较例高11％，传动比变化率是比较例的71％，即，传动效率较高，且传动比随时间的变化非常小。
产业实用性
本发明对切边式V带的技术领域很有用。
－符号说明－
B 双齿V带
10 V带主体
10a 倾斜面(带轮接触面)
10b 纵面
11 黏合橡胶层
12 压缩橡胶层
12a 下齿形成部
13 拉伸橡胶层
14 上齿
15 下齿
20 芯线
30 加强布。

Claims (10)

1.一种切边式V带，其用于变速，且包括V带主体和芯线，
所述V带主体在带宽方向的两侧构成有带轮接触面，且由橡胶制成，
所述芯线以形成在带宽方向上具有螺距的螺旋的方式埋设在所述V带主体内，其特征在于：
所述芯线分别由下述合股线构成，所述合股线是使由2000dtex以上3000dtex以下的聚酯纤维的长丝束向一方向初捻形成的多条初捻线平行，并将多条所述初捻线向与所述初捻相反的方向终捻而形成的，
将所述切边式V带在120℃的温度环境下保持一小时后，每300mm带长内产生的形成所述芯线的聚酯纤维每1dtex的收缩力在0.0015N以上。
2.根据权利要求1所述的切边式V带，其特征在于：
所述芯线的细度在6000dtex以上7500dtex以下。
3.根据权利要求1或2所述的切边式V带，其特征在于：
所述初捻线的条数在两条以上四条以下。
4.根据权利要求1或2所述的切边式V带，其特征在于：
所述芯线的带宽方向的设置节距在1.30mm以下。
5.根据权利要求1或2所述的切边式V带，其特征在于：
所述芯线的带宽方向的外径在0.7mm以上1.3mm以下。
6.根据权利要求1或2所述的切边式V带，其特征在于：
所述芯线的初捻系数在2.0以上3.0以下。
7.根据权利要求1或2所述的切边式V带，其特征在于：
所述芯线的终捻系数在2.3以上3.5以下。
8.根据权利要求1或2所述的切边式V带，其特征在于：
所述芯线的终捻系数与初捻系数之比在0.8以上1.8以下。
9.根据权利要求1或2所述的切边式V带，其特征在于：
所述芯线的终捻系数大于初捻系数。
10.根据权利要求1或2所述的切边式V带，其特征在于：
带强度在5000N以上。
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