CN112585308B - 摩擦传动带用芯线和摩擦传动带以及它们的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摩擦传动带用芯线,其是包含顺捻绳的摩擦传动带用芯线,其总纤度为300~1000特克斯,具有附着于芯线的至少一部分表面的橡胶成分,该顺捻绳包含初捻丝,该初捻丝包含碳纤维。
Description
技术领域
本发明涉及作为碳纤维的顺捻绳的摩擦传动带用芯线和包含该芯线的摩擦传动带以及它们的制造方法。
背景技术
近来,在汽车的燃油效率规定的强化进展中,作为发动机的燃油效率改善对策之一,搭载有怠速停止机构的车辆增加。并且,在从怠速停止状态开始的发动机再起动中,从交流发电机经由多楔带等辅机驱动带对曲轴进行驱动的带式ISG(Integrated StarterGenerator:起动发电一体机)驱动得到普及。在带式ISG驱动中,与未搭载ISG的通常的发动机相比,辅机驱动带中产生高的动态张力。例如,在未搭载ISG的辅机驱动带中产生的动态张力设为每1mm带宽约70N/mm时,在搭载有带式ISG驱动的辅机驱动带的情况下在带中产生约100N/mm的动态张力。因此,对于在搭载有带式ISG驱动的发动机中使用的辅机驱动用带,为了即使在产生了高的动态张力的情况下也使带的伸长率保持得较小而要求拉伸弹性模量高。以往,作为辅机驱动中使用的多楔带的芯线,一直使用由聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维这样的弹性模量较高的纤维构成的捻绳,但是,由于动态张力持续增大,现有的弹性模量变得不充分。为了应对高的动态张力,还考虑了增加肋数(使带宽变宽)的对策,但是,在增加肋数的情况下,带轮宽度也增大,因此,从节省空间、轻量化的观点出发不优选。即,要求通过提高带的拉伸弹性模量来提供即使在肋数少的情况下耐久性也高的多楔带。
对于这样的要求,在日本特开昭61-192943号公报(专利文献1)中,公开了一种使用碳纤维的捻线绳作为抗张体的动力传动用带。在该文献中,记载了如下作用:通过使用碳纤维的捻线绳,改善了耐弯曲疲劳性,走行中的带伸长率减小。
但是,在该文献中,作为带特性的改善手段,只规定了将捻线绳调节成复捻系数为2~4并利用间苯二酚-福尔马林-胶乳(RFL)进行处理的手段。因此,对于辅机驱动用多楔带所要求的性能,难以说专利文献1的带已被充分地优化。
另外,在日本特表2004-535517号公报(专利文献2)中,作为具有改善后的抗伸长性的动力传递用带,公开了一种包含螺旋绳的拉伸构件的带,所述螺旋绳具有由具有约50~350GPa范围的拉伸弹性模量的碳纤维构成的纱线。在该文献中,作为动力传递用带,记载了V型带、多肋带、齿形动力传递带,在实施例中,使用由396特克斯(tex)的两根碳纤维纱线(相互加捻的两根碳纤维纱线)构成的碳纤维绳制造齿形动力传递带。
但是,在该文献中,对于多楔带没有进行具体研究,具体研究的齿形动力传递带与多楔带的动力传递机构大不相同。另外,在该文献中,虽然规定了碳纤维、捻绳的拉伸弹性模量,但作为带的拉伸弹性模量没有任何规定,也无法根据说明书的记载来推测。无论使用拉伸弹性模量多高的原材料或绳,其它因素也都错综复杂。例如,如果带中的绳的根数少,则结果是带的拉伸弹性模量降低,有可能无法用于动态张力高的用途。重要的是带的拉伸弹性模量,即使仅规定碳纤维、捻绳的拉伸弹性模量,作为动态张力高的用途的发明的指定也不充分。另外,对于绳的加捻方式和捻度也没有进行充分的研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭61-192943号公报(权利要求书)
专利文献2:日本特表2004-535517号公报(权利要求1、第0005段)
发明内容
发明所要解决的问题
因此,本发明的目的在于提供能够制造即使在如搭载有带式ISG驱动的发动机那样产生高的动态张力的用途中也能够以窄的带宽传递动力、耐久性也优良的摩擦传动带的摩擦传动带用芯线和包含该芯线的摩擦传动带以及它们的制造方法。
本发明的另一目的在于提供能够制造即使在肋数少的情况下耐久性也高的多楔带的摩擦传动带用芯线和包含该芯线的摩擦传动带以及它们的制造方法。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究,结果发现,如果将芯线调节成总纤度为300~1000特克斯、并且利用表面附着有橡胶成分的碳纤维的顺捻绳形成并用于摩擦传动带,则即使在如搭载有带式ISG驱动的发动机那样产生高的动态张力的用途中,也能够以窄的带宽传递动力,还能够提高耐久性,从而完成了本发明。
即,本发明的摩擦传动带用芯线包含顺捻绳,总纤度为300~1000特克斯。上述摩擦传动带具有附着于芯线的至少一部分表面的橡胶成分。上述顺捻绳包含初捻丝,该初捻丝包含碳纤维。上述初捻丝可以具有190~410特克斯的纤度和0.5~2的捻系数。上述顺捻绳的初捻丝的根数可以为2~3。上述芯线的芯线直径可以为0.7~1.2mm。上述芯线的复捻系数可以为初捻系数的1~7倍。上述芯线还可以具有存在于构成上述初捻丝的单纤维间的胶粘成分。上述初捻丝的胶粘成分的附着率相对于原丝可以为10~25质量%。
本发明中还包括上述摩擦传动带用芯线的制造方法,其包括将两根以上初捻丝并合、施加复捻的复捻工序。上述制造方法可以还包括使胶粘成分附着于用于形成初捻丝的原丝的胶粘成分附着工序、将附着有胶粘成分的原丝进行初捻的初捻工序作为上述复捻工序的前工序。
本发明中还包括一种摩擦传动带,其包含上述芯线。上述摩擦传动带可以具备隔开规定间隔地埋设有两根以上芯线的橡胶层,上述两根以上芯线是作为上述顺捻绳的芯线,并且包含S捻的顺捻绳和Z捻的顺捻绳。上述摩擦传动带可以为多楔带。上述摩擦传动带可以具有240~500N/(mm·%)的拉伸弹性模量。上述摩擦传动带可以是安装于作用有每1mm带宽为85N/mm以上的动态张力的搭载有带式ISG驱动的发动机的带。
本发明中还包括一种摩擦传动带的制造方法,其是包括将由未硫化橡胶组合物形成且埋设有芯线的橡胶片成形为规定形状的工序和对成形后的成形体进行硫化的工序的制造摩擦传动带的方法,其中,使用上述顺捻绳即芯线作为上述芯线。
发明效果
在本发明中,作为摩擦传动带的芯线,使用总纤度为300~1000特克斯、表面附着有橡胶成分的碳纤维的顺捻绳,即使在如搭载有带式ISG驱动的发动机那样产生高的动态张力的用途中,也能够以窄的带宽传递动力,还能够提高耐久性。因此,使用本发明的芯线作为多楔带的芯线时,即使肋数少也能够提高耐久性。
附图说明
图1是示出本发明的摩擦传动带(多楔带)的一例的示意性截面图。
图2是示出用于评价实施例和比较例中得到的多楔带的耐久走行试验的试验机的示意图。
具体实施方式
[摩擦传动带用芯线]
本发明的芯线包含作为摩擦传动带的芯线使用的、在与包含碳纤维的初捻丝的加捻方向相同的方向上进行复捻的顺捻绳。在本发明中,通过使顺捻绳的初捻丝包含碳纤维,能够提高芯线的弹性模量。
(碳纤维)
作为构成顺捻绳的原丝的碳纤维(carbon fiber),可以列举例如:沥青基碳纤维、聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、酚醛树脂基碳纤维、纤维素基碳纤维、聚乙烯醇基碳纤维等。作为碳纤维的市售品,可以使用例如:东丽株式会社制造的“トレカ(注册商标)”、东邦Tenax株式会社制造的“テナックス(注册商标)”、三菱化学株式会社制造的“ダイアリード(注册商标)”等。这些碳纤维可以单独使用或组合使用两种以上。这些碳纤维中,优选沥青基碳纤维、PAN基碳纤维,特别优选PAN基碳纤维。
作为原丝的碳纤维通常是包含碳纤维的单股长丝的碳多股长丝。碳多股长丝(即,用于形成初捻丝的原丝)包含碳纤维的单股长丝即可,如果需要,也可以包含碳纤维以外的纤维(例如,玻璃纤维等无机纤维、芳族聚酰胺纤维等有机纤维等)的单股长丝。碳纤维的比例在单股长丝整体(多股长丝)中例如为50质量%以上(50~100质量%)即可,优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上。通常,碳纤维的比例在单股长丝整体(多股长丝)中为100质量%,全部单股长丝由碳纤维构成。如果碳纤维的比例过少,则带伸长率增大,如果产生高的动态张力,则有可能耐久性降低。
多股长丝包含两根以上单股长丝即可,可以包含例如约100根~约50000根、优选为约1000根~约30000根(例如为约2000根~约20000根)、进一步优选为约3000根~约15000根(特别是约4000根~约10000根)的单股长丝。单股长丝的平均纤度例如可以为约0.1分特克斯~约5分特克斯、优选为约0.3分特克斯~约3分特克斯、进一步优选为约0.5分特克斯~约1分特克斯。
多股长丝的纤度例如为约100特克斯~约1000特克斯、优选为约150特克斯~约800特克斯(例如为约180特克斯~约500特克斯)、进一步优选为约190特克斯~约410特克斯(特别是约300特克斯~约410特克斯)。需要说明的是,上述多股长丝的纤度可以是将多股长丝进行初捻后的初捻丝的纤度。
作为原丝的碳纤维(加捻前的碳纤维)的拉伸弹性模量例如为约200GPa~约900GPa、优选为约200GPa~约800GPa、进一步优选为约210GPa~约500GPa(特别是约220GPa~约300GPa)。如果碳纤维的拉伸弹性模量过低,则有可能带伸长率增大而粘滑增大,导致动力传递不良、产生异响、发热所致的耐久性的降低。相反,如果拉伸弹性模量过高,则有可能带的张力变动变大,耐久性降低。
需要说明的是,在本说明书中,纤维的拉伸弹性模量通过用JIS L1013(2010)中记载的方法测定载荷-伸长率曲线、并求出载荷1000MPa以下的区域的平均斜率的方法来进行测定。
作为原丝的碳纤维的拉伸强度例如为约2000MPa~约7000MPa、优选为约2500MPa~约6500MPa、进一步优选为约3000MPa~约6000MPa(特别是约4000MPa~约5000MPa)。如果碳纤维的拉伸强度过低,则在施加高的动态张力时有可能切断带,相反,如果拉伸强度过高,则有可能耐弯曲疲劳性降低。
需要说明的是,在本说明书中,拉伸强度通过JIS L1013(2010)中记载的方法进行测定。另外,如该标准所记载的那样、在测定无捻多股长丝的拉伸强度时,每10cm加捻8回进行测定。
(芯线的特性)
芯线的平均线径(芯线直径)例如为约0.7mm~约1.2mm(例如为约0.8mm~约1.1mm)、优选为约0.8mm~约1.18mm(例如为约0.9mm~约1.16mm)、进一步优选为约1.05mm~约1.15mm(特别是约1.08mm~约1.12mm)。如果芯线直径过小,则有可能带强度降低,如果芯线直径过大,则有可能耐弯曲疲劳性和耐弹出性降低。需要说明的是,在本说明书中,带内的芯线的平均线径(芯线直径)是利用扫描电子显微镜(SEM)拍摄带宽度方向的截面、或者利用投影机观察带宽度方向的截面并测定,以测定任意10处芯线的带宽度方向的长度而得到的平均值的方式求出。需要说明的是,带中所含的芯线数少而无法测定10处的情况下,将对可测定的部分全部测定而得到的平均值作为芯线直径。
芯线(碳纤维的顺捻绳)的总纤度可以根据期望的芯线直径从约300特克斯~约1000特克斯的范围选择,优选为约350特克斯~约900特克斯,特别是在产生大的动态张力的用途中,例如可以为约500特克斯~约1000特克斯、优选为约600特克斯~约950特克斯、进一步优选为约700特克斯~约900特克斯(特别是约750特克斯~约850特克斯)。如果将芯线的总纤度调节为这样的范围,则能够将芯线直径控制在适当的范围内,能够充分地提高带的拉伸弹性模量。如果总纤度过小,则带强度降低,如果总纤度过大,则耐弯曲疲劳性和耐弹出性降低。
形成芯线的顺捻绳是将两根以上初捻丝集中并在与初捻相同的方向上加捻而成的顺捻绳,在本发明中,碳纤维进行顺捻,因此能够提高耐弯曲疲劳性。形成顺捻绳的初捻丝可以是将作为原丝的两根以上碳纤维长丝(多股长丝等)并丝后在一个方向上加捻而成的单捻丝。作为顺捻绳,也可以使用使初捻和复捻这两者为S捻的S捻的顺捻丝、使初捻和复捻这两者为Z捻的Z捻的顺捻丝中的任一种顺捻绳。
顺捻绳只要将两根以上初捻丝捻合即可,初捻丝的根数可以为2根以上。通常,初捻丝的根数为约2根~约5根,从带耐久性的观点出发,优选为2~4根,从简便性、生产率等观点出发,进一步优选为2~3根(特别是2根)。各初捻丝的纤度可以从与上述多股长丝的纤度相同的范围选择。
初捻丝的捻度(每1m长度的丝的回旋数)例如为约10回/m~约150回/m、优选为约20回/m~约100回/m、进一步优选为约22回/m~约50回/m(特别是约25回/m~约40回/m)。如果初捻度过低,则有可能耐弯曲疲劳性降低,如果初捻度过高,则有可能带强度、弹性模量降低。
初捻丝的捻系数(初捻系数)例如为约0.3~约2.5、优选为约0.5~约2、进一步优选为约0.6~约1.5(特别是约0.65~约1)。如果初捻系数过低,则有可能耐弯曲疲劳性降低,如果初捻系数过高,则有可能带强度、弹性模量降低。
需要说明的是,捻系数是代替纤维相对于芯线的长度方向所成的角的值,是用于比较纤度不同的捻丝的加捻强度的指标。捻系数越大,则纤维相对于芯线的长度方向所成的角越大,表示加捻越强。在本说明书中,考虑碳纤维的比重,通过下式计算出捻系数。
捻系数=[捻度(回/m)×√纤度(特克斯)]/850。
顺捻绳(复捻丝)的捻度(复捻度)例如为约50回/m~约200回/m、优选为约70回/m~约150回/m、进一步优选为约72回/m~约100回/m(特别是约75回/m~约90回/m)。如果复捻度过低,则有可能耐弯曲疲劳性降低,如果复捻度过高,则有可能带强度、弹性模量降低。
顺捻绳(复捻丝)的捻系数(复捻系数)例如为约1~约5、优选为约1.5~约4、进一步优选为约1.8~约3.5(特别是约2~约3)。如果复捻系数过低,则有可能耐弯曲疲劳性降低,如果复捻系数过高,则有可能带强度、弹性模量降低。
在顺捻绳中,复捻系数例如为初捻系数的约0.5倍~约10倍的范围即可,优选为约1倍~约7倍、进一步优选为约3倍~约6.5倍、更优选为约3.5倍~约6倍、最优选为约4.5~约5.5倍。如果复捻系数与初捻系数相比过小,则有可能耐弯曲疲劳性降低,如果复捻系数与初捻系数相比过大,则有可能带强度降低。
芯线只要包含上述顺捻绳即可,只要在不损害本发明效果的范围内,也可以包含其它捻绳。顺捻绳的比例例如在芯线中可以为50质量%以上,优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上。其中,最优选芯线是由上述顺捻绳构成的芯线。
(胶粘处理)
芯线(顺捻绳)可以实施惯用的胶粘处理(或表面处理),可以利用含有胶粘成分的处理液、例如间苯二酚-福尔马林-胶乳(RFL)液或含有多异氰酸酯化合物、双马来酰亚胺化合物的处理液等进行处理。如果使胶粘成分渗透在构成初捻丝的单纤维的纤维间而使胶粘成分附着于短纤维的表面,则纤维彼此的集束性提高,能够抑制在带的宽度切割截面露出的芯线的开线,能够提高耐久性。
此外,芯线通过利用含有构成后述的胶粘橡胶层的橡胶成分的橡胶组合物进行外涂处理,被上述橡胶组合物包覆。如果使橡胶成分附着于芯线的表面,则能够进一步提高芯线与橡胶的胶粘性,能够提高对剪切应力的缓和效果,能够提高带的耐久性。
胶粘处理可以在加捻前的原丝的状态下进行,也可以在加捻后的捻丝(初捻丝、复捻丝)的状态下进行。通过在原丝的状态下进行胶粘处理,胶粘处理液(胶粘成分)容易渗透至纤维间,能够提高纤维彼此的胶粘力。但是,以原丝进行胶粘处理的丝在之后的加捻作业中有可能作业性降低。另一方面,在对加捻后的捻丝进行胶粘处理的情况下,作业性良好,但有可能胶粘处理液难以渗透至纤维间,不能充分地提高纤维彼此的胶粘力。其中,从耐弯曲疲劳性的观点出发,优选在初捻丝的加捻前进行胶粘处理,使胶粘成分存在于构成初捻丝的单纤维间。进而,特别优选用上述橡胶组合物包覆将在单纤维间存在有胶粘成分的初捻丝捻合而成的顺捻绳,使橡胶成分附着于芯线的至少一部分表面上。
对初捻丝进行胶粘处理的情况下,胶粘成分的附着率(固体成分附着率)相对于原丝例如为约10质量%~约25质量%、优选为约12质量%~约23质量%、进一步优选为约15质量%~约22质量%(特别是约16质量%~约20质量%)。如果胶粘成分的比例过少,则有可能单纤维彼此的胶粘不充分,在弯曲时产生纤维彼此的摩擦而耐弯曲疲劳性降低,如果胶粘成分的比例过大,则有可能芯线直径变得过大,因此带中的芯线根数降低而弹性模量、带强度降低。
在本发明中,通过改变胶粘处理液的固体成分浓度、或者改变胶粘处理次数,能够改变附着在纤维上的胶粘成分的附着率(固体成分附着率)。在本说明书中,通过下式计算出固体成分附着率。
固体成分附着率(%)=[(胶粘处理丝的重量-未处理丝的重量)/未处理丝的重量]×100。
在顺捻绳被橡胶组合物包覆的情况下,橡胶成分对顺捻绳表面的包覆率可以为50%以上,优选为80%以上、进一步优选为90%以上,最优选为100%(顺捻绳的整个面被包覆)。
本发明的摩擦传动带用芯线经过使两根以上初捻丝并合并施加复捻的复捻工序而得到。在对加捻前的初捻丝进行胶粘处理的情况下,可以包括使胶粘成分附着于用于形成初捻丝的原丝的胶粘成分附着工序、对附着有胶粘成分的原丝进行初捻的初捻工序作为上述复捻工序的前工序。
[摩擦传动带]
本发明的摩擦传动带包含上述碳纤维的顺捻绳作为芯线。在本发明中,通过使用拉伸弹性模量高的碳纤维的顺捻绳作为芯线,即使产生高动态张力,带伸长率也小,能够提高耐久性。
作为摩擦传动带,可以列举例如平带、V型带(包布V型带、切边V型带、切边齿形V型带、多楔带等)等。其中,在产生高动态张力的用途中,优选多楔带。在多楔带中,通过使用拉伸弹性模量高的碳纤维的顺捻绳作为芯线,能够应用少的肋数。
(芯线间距)
在多楔带等摩擦传动带中(例如,如后所述的胶粘橡胶层等橡胶层中),可以埋设两根以上芯线,两根以上芯线可以分别在带长度方向上延伸、并且在带宽度方向上以规定的间距相互隔离开地配置。
由于能够提高带的拉伸强度、拉伸弹性模量,因此摩擦传动带中的芯线间距(带中相邻的两根芯线的中心间的距离)优选小。但是,如果使芯线间距过小,则有可能导致芯线容易搭在相邻的芯线上、或者因橡胶难以流入芯线间而导致胶粘力降低这样的不良。另外,由于在带弯曲时等芯线彼此接触而摩擦,有可能导致耐弯曲疲劳性的降低。另外,在将芯线以螺旋状旋压卷绕时,有可能相互相邻的芯线彼此重合而作业性降低。因此,芯线间距可以为芯线直径以上,从能够提高作业性的观点出发,优选为比芯线直径稍大的值。
芯线间距例如可以从比芯线直径大约0.01mm~约1mm的范围内选择。芯线间距比芯线直径大约0.03mm~约0.5mm(例如为约0.04mm~约0.3mm)、进一步优选为比芯线直径大约0.05mm~约0.2mm(特别是约0.08mm~约0.15mm)。具体而言,芯线间距例如为约0.5mm~约2mm、优选为约0.7mm~约1.7mm、进一步优选为约0.8mm~约1.5mm(特别是约1mm~约1.3mm)。如果芯线间距过小,则有可能伴随带的弯曲、芯线彼此发生摩擦而带强度降低,或者在带制造时产生芯线搭接等不良。相反如果芯线间距过大,则有可能即使使用拉伸弹性模量高的碳纤维、带的拉伸弹性模量也降低。
在本说明书中,芯线间距(平均间距)是利用SEM拍摄带宽度方向的截面、或者利用投影机观察带宽度方向的截面进行测定,以测定任意10处芯线中心间距离而得到的平均值的方式求出。需要说明的是,在带中所含的芯线数少而无法测定10处的情况下,将对可测定的部分全部测定而得到的平均值作为芯线间距。
两根以上芯线可以以规定的间隔(或规定的间距)埋设在相同方向上进行复捻的芯线(例如,在S方向上进行复捻的S捻绳、在Z方向上进行复捻的Z捻绳),也可以将S捻绳和Z捻绳组合埋设。例如,可以将S捻绳和Z捻绳每隔规定的间隔规则地(例如,每隔等间隔)或不规则地埋设,通常,可以规则地、例如交替地埋设。如果埋设S捻绳和Z捻绳,则能够提高带的直进性。即,如果只埋设S捻绳或Z捻绳作为芯线,则由于芯线的解捻扭矩,带相对于走行方向而偏向左右任一侧的性质变强,如果变为偏向一侧走行,则摩擦传动面、带端面的磨损被促进,耐久性降低。与此相对,如果埋设S捻绳和Z捻绳(特别是交替地配置埋设),则芯线的解捻扭矩被抵消,带的直进性提高,能够提高耐弹出性等耐久性。
[摩擦传动带]
如下所述,以多楔带为例对本发明的摩擦传动带的详细进行说明。本发明的多楔带的形态只要具有沿着带长度方向相互平行地延伸的两个以上V型肋部即可,没有特别限制,例如,例示出图1所示的形态。图1是示出本发明的摩擦传动带(多楔带)的一例的示意性截面图(沿着带宽度方向切断的截面图)。图1所示的多楔带具有从带下表面(内周面)朝向带上表面(背面)依次层叠有压缩橡胶层2、在带长度方向上埋设有芯线1的胶粘橡胶层4、由包覆帆布(机织物、针织物、无纺布等)或橡胶组合物构成的延伸层5的形态。在压缩橡胶层2中形成有在带长度方向上伸长的两个以上截面V字形的槽,在该槽之间形成截面V字形(倒梯形)的两个以上V型肋部3(在图1所示的例子中为4个)。该V型肋部3的两个倾斜面(表面)形成摩擦传动面,与带轮接触而传递(摩擦传动)动力。在胶粘橡胶层4内,两根以上芯线1分别在带长度方向上延伸、并且在带宽度方向上以规定的间距相互分离地配置。
多楔带不限定于该形态,只要至少一部分具备压缩橡胶层即可,该压缩橡胶层具有能够与带轮的V型肋槽部(V型槽部)接触的传动面,典型地,只要具备延伸层、压缩橡胶层和在它们之间沿着带长度方向埋设的芯线即可。在本发明的多楔带中,例如可以不设置胶粘橡胶层4地在延伸层5与压缩橡胶层2之间埋设芯线1。进而,也可以是在压缩橡胶层2或延伸层5中的任一者上设置胶粘橡胶层4、并且在胶粘橡胶层4(压缩橡胶层2侧)与延伸层5之间、或者在胶粘橡胶层4(延伸层5侧)与压缩橡胶层2之间埋设芯线1的形态。
需要说明的是,至少上述压缩橡胶层2由以下详细地说明的橡胶组合物形成即可,上述胶粘橡胶层4可以由用作胶粘橡胶层的惯用的橡胶组合物形成,上述延伸层5可以由用作延伸层的惯用的包覆帆布或橡胶组合物形成,也可以不由与上述压缩橡胶层2相同的橡胶组合物形成。
在本发明的多楔带中,V型肋的数量(肋数)在图1中为4个,例如可以从约2个~约6个的范围选择。本发明的重要特征在于,即使肋数少也能够提高带的耐久性,肋数优选为3~5个、特别优选为4个。在本发明中,通过设为约3个~约5个的较少的肋数,能够应对节省空间、轻量化的要求。如果肋数过少,则有可能即使使用碳纤维拉伸弹性模量、拉伸强度也不足,相反如果肋数过多,则有可能不能充分地满足节省空间、轻量化的要求。
本发明的摩擦传动带(特别是多楔带)适合于产生高的动态张力的用途。例如,在搭载有带式ISG驱动的发动机中,频繁地反复进行在带中产生高的动态张力的发动机的启动。因此,对于本发明的摩擦传动带,要求比通常更高的拉伸强度。在这样的用途中,关于摩擦传动带的拉伸强度,作为相对于每一个肋的值,可以为1.5kN/肋以上,例如为约1.5kN/肋~约10kN/肋、优选为约2kN/肋~约5kN/肋、进一步优选为约2.5kN/肋~约4kN/肋(特别是约3kN/肋~约3.5kN/肋)。如果将带的拉伸强度调节到这样的范围,则即使在对带施加高的动态张力的情况下也不会切断,能够显示出充分的耐久性。
本发明的摩擦传动带(特别是多楔带)的拉伸弹性模量例如为约240N/(mm·%)~约500N/(mm·%)、优选为约250N/(mm·%)~约480N/(mm·%)、进一步优选为约300N/(mm·%)~约450N/(mm·%)(特别是约350N/(mm·%)~约400N/(mm·%))。如果带的拉伸弹性模量过小,则有可能带伸长率增大而粘滑增大,导致动力传递不良、产生异响、发热所致的耐久性的降低。如果带的拉伸弹性模量过大,则有可能带的张力变动变大,耐久性降低。
需要说明的是,在本说明书中,摩擦传动带的拉伸强度和拉伸弹性模量通过后述的实施例中记载的方法进行测定。
作为适合应用本发明的摩擦传动带(特别是多楔带)的搭载有带式ISG驱动的发动机,例如可以是作用有每1mm带宽的动态张力为85N/mm以上(例如为约90N/mm~约120N/mm)的动态张力的发动机。即使在这样严格的条件下,也能够更有效地发挥本发明的摩擦传动带(特别是多楔带)所带来的效果。需要说明的是,搭载有带式ISG驱动的发动机可以是搭载有在带背面具备张紧装置的带式ISG驱动的发动机。
本发明的摩擦传动带(特别是多楔带)即使带宽小也具有高耐久性,动力传递性优良。因此,带宽(平均宽度)没有特别限制,根据带的种类,可以从约5mm~约100mm的范围选择,例如为约5mm~约50mm、优选为约8mm~约30mm、进一步优选为约10mm~约20mm。特别是本发明的多楔带能够以少的肋数提高带的耐久性,因此可以是窄的带宽。多楔带的宽度(平均宽度)例如为约7mm~约22mm、优选为约10mm~约18mm、进一步优选为约12mm~约16mm。
(橡胶组合物)
压缩橡胶层2、胶粘橡胶层4和延伸层5可以由含有橡胶成分的橡胶组合物形成。特别是通过用橡胶组合物形成压缩橡胶层,能够赋予带优良的静音性、动力传递性能,并且通过用橡胶组合物形成压缩橡胶层、胶粘橡胶层,能够使用现有的方法进行与芯线的胶粘处理。
作为橡胶成分,可以使用能够硫化或交联的橡胶,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、氯丁二烯橡胶、丁苯橡胶(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、环氧氯丙烷橡胶、丙烯酸类橡胶、硅橡胶、氨基甲酸酯橡胶、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。优选的橡胶成分为乙烯-α-烯烃弹性体(乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)等)和氯丁二烯橡胶。进一步,从具有耐臭氧性、耐热性、耐寒性、耐候性并能够减少带重量的观点出发,特别优选乙烯-α-烯烃弹性体(乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)等)。在橡胶成分含有乙烯-α-烯烃弹性体的情况下,橡胶成分中的乙烯-α-烯烃弹性体的比例可以为50质量%以上(特别是约80质量%~约100质量%),特别优选为100质量%(只有乙烯-α-烯烃弹性体)。
橡胶组合物可以还含有短纤维。作为短纤维,可以列举例如:聚烯烃类纤维(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)、聚亚烷基芳基化物类纤维(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维等C2-4亚烷基C8-14芳基化合物类纤维)、维尼纶纤维、聚乙烯醇类纤维、聚对亚苯基苯并二唑(PBO)纤维等合成纤维;棉、麻、羊毛等天然纤维;碳纤维等无机纤维等。这些短纤维可以单独使用或组合使用两种以上。为了提高在橡胶组合物中的分散性、胶粘性,可以与芯线同样地对短纤维实施惯用的胶粘处理(或表面处理)。
特别是在本发明的摩擦传动带(特别是多楔带)应用于产生高的动态张力的用途中的情况下,从即使对于高的动态张力也能够抑制橡胶的磨损、提高耐久性的观点出发,优选压缩橡胶层和延伸层含有短纤维,特别优选短纤维从压缩橡胶层和延伸层(特别是压缩橡胶层)的表面突出。作为使短纤维从压缩橡胶层的表面突出的方法,可以列举:在短纤维从压缩橡胶层的表面突出的状态下使短纤维埋设在压缩橡胶层中的方法、在压缩橡胶层的表面植入短纤维的方法等。对于包含短纤维从表面突出的压缩橡胶层和延伸层(特别是压缩橡胶层)的摩擦传动带(特别是多楔带)而言,能够提高压缩橡胶层的耐磨损性,能够防止在发生弯曲疲劳、剥离所致的破损之前压缩橡胶层发生磨损而耐久性降低。
橡胶组合物可以还含有惯用的添加剂。作为惯用的添加剂,可以列举例如:硫化剂或交联剂(或交联剂类)(硫类硫化剂等)、共交联剂(双马来酰亚胺类等)、硫化助剂或硫化促进剂(秋兰姆类促进剂等)、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(例如炭黑、白炭黑、含水二氧化硅等氧化硅等)、填充剂(粘土、碳酸钙、滑石、云母等)、软化剂(例如石蜡油、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、脂肪酸酰胺等)、抗老化剂(抗氧化剂、抗热老化剂、抗弯曲开裂剂、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。这些添加剂可以单独使用或组合使用两种以上。需要说明的是,金属氧化物可以作为交联剂发挥作用。另外,特别是构成胶粘橡胶层4的橡胶组合物可以含有胶粘性改善剂(间苯二酚-甲醛缩聚物、氨基树脂等)。
构成压缩橡胶层2、胶粘橡胶层4和延伸层5的橡胶组合物可以相互相同,也可以相互不同。同样地,压缩橡胶层2、胶粘橡胶层4和延伸层5中所含的短纤维、添加剂可以相互相同,也可以相互不同。
(包覆帆布)
延伸层5可以由包覆帆布形成。包覆帆布例如可以由机织布、广角帆布、针织布、无纺布等布材(优选为机织布)等形成。如果需要,也可以进行胶粘处理、例如用RFL液进行处理(浸渍处理等)、或者将胶粘橡胶揉搓入上述布材中摩擦、或者将上述胶粘橡胶与上述布材层叠(涂敷)后,以上述方式层叠于压缩橡胶层和/或胶粘橡胶层上。
另外,延伸层5也可以是橡胶层的表面被布帛(上述包覆帆布等)包覆的延伸层。这样的延伸层优选应用于搭载有在带背面具备张紧装置的带式ISG驱动的发动机。作为应用于搭载有带有张紧装置的带式ISG驱动的发动机的延伸层,除了表面被布帛包覆的延伸层以外,还优选含有短纤维的延伸层、表面被布帛包覆且含有短纤维的延伸层。如果应用这些延伸层,则即使在对拉伸橡胶层也要求耐磨损性的带有张紧装置的带式ISG驱动中也能够提高耐久性。
[摩擦传动带的制造方法]
在本发明的摩擦传动带的制造中,可以利用公知或惯用的方法,在橡胶层中埋设本发明的芯线代替以往的芯线即可。即,经过将由未硫化橡胶组合物形成且埋设有上述芯线的橡胶层或片(例如含有胶粘橡胶层的层叠体或层叠片)成形为规定形状的工序和对成形后的成形体进行硫化的工序,能够制造摩擦传动带,在硫化工序之后,可以通过加工工序(切割加工、肋加工等加工工序)对硫化成形体进行加工。例如,可以通过在上述橡胶层中埋设上述芯线,利用成形模具成形为筒状,进行硫化而形成套筒,将该套筒切割成规定宽度,由此来制造摩擦传动带。在摩擦传动带中,多楔带例如可以如下形成:将压缩橡胶层2、埋设有芯线1的胶粘橡胶层4和延伸层5分别由未硫化橡胶组合物形成并层叠,将该层叠体利用成形模具成形为筒状,进行硫化后成形出套筒,将该硫化套筒切割成规定宽度,由此能够形成多楔带。更详细而言,例如可以通过以下方法来制造多楔带。
(第一制造方法)
首先,在表面平滑的圆筒状的成形模具(模具或成形模具)上卷绕延伸层用片,在该片上以螺旋状旋压形成芯体的芯线(捻绳),进而依次卷绕胶粘橡胶层用片、压缩橡胶层用片,制作成形体。然后,在从成形体的上方被覆硫化用护套的状态下将成形模具收纳在硫化罐内,在规定的硫化条件下进行硫化后,从成形模具进行脱模,得到筒状的硫化橡胶套筒。然后,将该硫化橡胶套筒的外表面(压缩橡胶层)用磨轮进行研磨而形成两个以上肋后,使用切割器对该硫化橡胶套筒以规定的宽度在带长度方向上切割而精加工成多楔带。需要说明的是,通过使切割后的带翻转,得到具备在内周面具有肋部的压缩橡胶层的多楔带。
(第二制造方法)
首先,使用在外周面上安装有挠性护套的圆筒状内模作为内模,在外周面的挠性护套上卷绕延伸层用片,在该片上以螺旋状旋压形成芯体的芯线,进而卷绕压缩橡胶层用片,制作层叠体。接着,使用在内周面刻设有两个以上肋模的筒状外模作为可安装于上述内模的外模,在该外模内以同心圆状设置卷绕有上述层叠体的内模。然后,使挠性护套朝向外模的内周面(肋模)膨胀而将层叠体(压缩橡胶层)压入肋模,进行硫化。然后,从外模拔出内模,将具有两个以上肋的硫化橡胶套筒从外模脱模后,使用切割器将硫化橡胶套筒以规定的宽度在带长度方向上切割,精加工成多楔带。在该第二制造方法中,可以使具备延伸层、芯体、压缩橡胶层的层叠体一次性膨胀而精加工成具有两个以上肋的套筒(或多楔带)。
(第三制造方法)
关于第二制造方法,例如可以采用日本特开2004-82702号公报中公开的方法(仅使压缩橡胶层膨胀而制作预成形体(半硫化状态),接着使延伸层和芯体膨胀并压接于上述预成形体,进行硫化一体化而精加工成多楔带的方法)。
实施例
以下,基于实施例对本发明更详细地进行说明,但本发明不受这些实施例限定。需要说明的是,以下示出实施例中使用的原料和处理液的详细情况以及测定的评价项目的评价方法。
[原丝]
碳1:碳纤维、东丽株式会社制造的“トレカ(注册商标)T400HB-3000”、拉伸弹性模量230GPa、单丝纤度0.67分特克斯、长丝数3000、纤度200特克斯
碳2:碳纤维、东丽株式会社制造的“トレカ(注册商标)T400HB-6000”、拉伸弹性模量230GPa、单丝纤度0.67分特克斯、长丝数6000、纤度400特克斯
碳3:碳纤维、东丽株式会社制造的“トレカ(注册商标)T700SC-12000”、拉伸弹性模量230GPa、单丝纤度0.67分特克斯、长丝数12000、纤度800特克斯
[胶粘处理液]
使用将以羧基改性氢化丁腈橡胶胶乳作为主要成分、以固体成分计4,4’-双马来酰亚胺二苯基甲烷25质量份/100质量份(phr)、嵌段多异氰酸酯25质量份/100质量份(phr)用水稀释而得到的水性混合液作为胶粘处理液。根据基于水的稀释浓度的差异,使用总固体成分浓度为11质量%的胶粘处理液1、总固体成分浓度为20质量%的胶粘处理液2、总固体成分浓度为28质量%的胶粘处理液3这三种胶粘处理液。
[外涂处理液]
胶粘剂(洛德公司制造的“ケムロック233X”)的甲苯稀释液、固体成分浓度10质量%。
[带构成原料]
EPDM:陶氏化学日本株式会社制造的“NORDEL(注册商标)IP3640”、门尼粘度40(100℃)
炭黑HAF:东海碳素株式会社制造的“シースト(注册商标)3”
含水二氧化硅:东曹·二氧化硅株式会社制造的“Nipsil(注册商标)VN3”、BET比表面积240m2/g
间苯二酚-甲醛缩合物:田冈化学工业株式会社制造的“スミカノール620”
抗老化剂:精工化学株式会社制造的“ノンフレックス(注册商标)OD3”
硫化促进剂DM:二硫化二苯并噻唑
聚酰胺短纤维:旭化成株式会社制造的“尼龙66”
石蜡类软化剂:出光兴产株式会社制造的“ダイアナ(注册商标)工艺油”
有机过氧化物:化药阿克佐株式会社制造的“パーカドックス(注册商标)14RP”。
[拉伸强度]
对于所得到的多楔带,使用万能试验机(株式会社岛津制作所制造的“UH-200kNX”),在拉伸速度为50mm/分钟、试验温度为23℃的条件下进行拉伸,测定多楔带断裂时的强度(拉伸强度)。
[拉伸弹性模量]
在精密万能试验机(株式会社岛津制作所制造的“AGS-J10kN”)的下侧固定部和上侧测力传感器连结部安装一对平带轮(直径75mm),按照多楔带的背面侧与平带轮接触的方式,将多楔带挂在平带轮上。接着,使上侧平带轮升高,以使多楔带不松弛的程度施加应力(约14N/mm)。将处于该状态的上侧平带轮的位置设为初始位置,使上侧平带轮以50mm/分钟的速度升高,多楔带的应力达到170N/mm后,立即使上侧平带轮下降,返回到初始位置。再次进行从该初始位置开始的升高和下降,计算出在第二次测定的应力-变形曲线中相对地处于直线关系的区域(85~140N/mm)的直线的斜率(平均斜率)作为多楔带的拉伸弹性模量。
[耐久走行试验(走行寿命)]
使用依次配置有直径120mm的驱动带轮(Dr.)、直径45mm的张紧带轮(Ten.)、直径120mm的从动带轮(Dn.)、直径80mm的惰轮(IDL.)的图2中示出布局的试验机进行耐久走行试验。在试验机的各带轮上架设多楔带,使驱动带轮的转速为4900rpm、使带向惰轮的卷绕角度为120°、使带向张紧带轮的卷绕角度为90°、使从动带轮负荷为8.8kW,赋予一定载荷(810N),在120℃的气氛温度下以200小时作为上限使带走行。通过目视和显微镜观察走行后的带,调查是否发生剥离、断裂、弹出等不良,如果没有发生不良,则耐久性没有问题,在确认了不良的情况下,将该不良记于表3中。在200小时之前带没有发生故障的情况下,判断为具有200小时以上的走行寿命,在200小时之前带发生故障的情况下,将该时间判断为寿命,结束试验。进而,进行走行后的拉伸试验,测定残留拉伸强度。需要说明的是,对于断裂的带,在未断裂的部分进行测定。
[芯线的制作]
实施例1
首先,将纤度为200特克斯的碳纤维1在胶粘处理液2中浸渍10秒钟后,在150℃干燥2分钟,制作胶粘处理丝(芯丝)。固体成分附着率为18质量%。接着,对所得到的胶粘处理丝以30回/m的捻度施加S方向的初捻,制作初捻丝。接着,将两根初捻丝并合在S方向上以105回/m的捻度施加复捻,制作总纤度为400特克斯的顺捻丝(S捻绳)。另一方面,使初捻和复捻的加捻方向为Z方向,除此以外同样地进行,也制作Z捻绳。将所得到的S捻和Z捻的捻绳在外涂处理液中浸渍5秒钟后,在100℃干燥3分钟,制作处理绳(直径0.77mm)。
实施例2
将三根初捻丝并合,使复捻度为85回/m,除此以外与实施例1同样地操作,制作总纤度为600特克斯、直径为0.92mm的处理绳。
实施例3
使复捻度为120回/m,除此以外与实施例2同样地进行,制作总纤度为600特克斯、直径为0.94mm的处理绳。
实施例4
使初捻度为60回/m,除此以外与实施例3同样地操作,制作总纤度为600特克斯、直径为0.95mm的处理绳。
实施例5
使初捻度为90回/m,使复捻度为75回/m,除此以外与实施例2同样地操作,制作总纤度为600特克斯、直径为0.95mm的处理绳。
实施例6
首先,将纤度为400特克斯的碳纤维2在胶粘处理液1中浸渍10秒钟后,在150℃干燥2分钟,制作胶粘处理丝。固体成分附着率为10质量%。接着,对所得到的胶粘处理丝以30回/m的捻度施加S方向的初捻,制作初捻丝。接着,将两根初捻丝并合在S方向上以75回/m的捻度施加复捻,制作总纤度为800特克斯的顺捻丝(S捻绳)。另一方面,使初捻和复捻的加捻方向为Z方向,除此以外同样地进行,也制作Z捻绳。将所得到的S捻和Z捻的捻绳在外涂处理液中浸渍5秒钟后,在100℃干燥3分钟,制作处理绳(直径1.07mm)。
实施例7
使用胶粘处理液2代替胶粘处理液1,除此以外与实施例6同样地操作,制作总纤度为800特克斯、直径为1.10mm的处理绳。固体成分附着率为18质量%。
实施例8
使用胶粘处理液3代替胶粘处理液1,除此以外与实施例6同样地操作,制作总纤度为800特克斯、直径为1.16mm的处理绳。固体成分附着率为25质量%。
实施例9
使初捻度为45回/m,使复捻度为105回/m,除此以外与实施例7同样地操作,制作总纤度为800特克斯、直径为1.14mm的处理绳。
实施例10
将四根初捻丝并合,使初捻度为60回/m,除此以外与实施例1同样地操作,制作总纤度为800特克斯、直径为1.10mm的处理绳。
比较例1
首先,将纤度为200特克斯的碳纤维1在胶粘处理液2中浸渍10秒钟后,在150℃干燥2分钟,制作胶粘处理丝。固体成分附着率为18质量%。接着,对所得到的胶粘处理丝以120回/m的捻度在S方向上加捻,制作总纤度为200特克斯的单捻丝(S捻绳)。另一方面,使加捻方向为Z方向,除此以外同样地进行,也制作Z捻绳。将所得到的S捻和Z捻的捻绳在外涂处理液中浸渍5秒钟后,在100℃干燥3分钟,制作处理绳(直径0.50mm)。
比较例2
使用纤度为400特克斯的碳纤维2作为原丝,使捻度为85回/m,除此以外与比较例1同样地操作,制作总纤度为400特克斯、直径为0.77mm的处理绳。
比较例3
使用纤度为800特克斯的碳纤维3作为原丝,使捻度为60回/m,除此以外与比较例1同样地操作,制作总纤度为800特克斯、直径为1.07mm的处理绳。
比较例4
将三根初捻丝并合,使复捻度为60回/m,除此以外与实施例7同样地操作,制作总纤度为1200特克斯、直径为1.33mm的处理绳。
比较例5
不浸渍在外涂处理液中,除此以外与实施例7同样地操作,制作总纤度为800特克斯、直径为1.05mm的处理绳。
比较例6
首先,将纤度为400特克斯的碳纤维2在胶粘处理液2中浸渍10秒钟后,在150℃干燥2分钟,制作胶粘处理丝。固体成分附着率为18质量%。接着,对所得到的胶粘处理丝以30回/m的捻度施加S方向的初捻,制作初捻丝。接着,将两根初捻丝并合在Z方向上以75回/m的捻度施加复捻,制作总纤度为800特克斯的第一双股绳。另一方面,使初捻的加捻方向为Z方向,使复捻的加捻方向为S方向,除此以外同样地进行,也制作第二双股绳。将所得到的第一和第二捻绳在外涂处理液中浸渍5秒钟后,在100℃干燥3分钟,制作处理绳(直径1.12mm)。
[多楔带的制作]
首先,在表面平滑的圆筒状的成形模具的外周卷绕一层(重叠一片)的带有橡胶的棉帆布,在该棉帆布的外侧卷绕由表1所示的橡胶组合物形成的未硫化的胶粘橡胶层用片。接着,在从胶粘橡胶层用片上以表3所示的规定的间距并列配置S捻的处理绳和Z捻的处理绳的状态下,使实施例1~10和比较例1~6中得到的两根处理绳(S捻、Z捻的处理绳;在比较例6中为第一、第二双股绳的处理绳)以螺旋状旋压并卷绕,进而,在其上依次卷绕由上述橡胶组合物形成的未硫化的胶粘橡胶层用片和由表2所示的橡胶组合物形成的未硫化的压缩橡胶层用片。在压缩橡胶层用片的外侧配置有硫化用护套的状态下,将成形模具放入硫化罐进行硫化。将进行硫化而得到的筒状的硫化橡胶套筒从成形模具中取出,利用研磨机对硫化橡胶套筒的压缩橡胶层进行磨削而同时形成两个以上V字形槽后,按照利用切割器将圆筒状硫化橡胶套筒在周向上切圈的方式进行切断,由此得到形成有三个肋的周长1100mm、平均宽度10.7mm的多楔带。对于所得到的带,在图1所示的方向的截面图中,S捻的处理绳和Z捻的处理绳(在比较例6中为第一、第二双股绳的处理绳)交替并列。
[表1]
表1(胶粘橡胶层用组合物)
构成成分 | 质量份 |
EPDM | 100 |
硬脂酸 | 1 |
氧化锌 | 5 |
炭黑HAF | 35 |
含水二氧化硅 | 20 |
间苯二酚-甲醛缩合物 | 2 |
抗老化剂 | 2 |
硫化促进剂DM | 2 |
六甲氧基甲基三聚氰胺 | 2 |
硫 | 1 |
合计 | 170 |
[表2]
表2(压缩橡胶层用组合物)
构成成分 | 质量份 |
EPDM | 100 |
聚酰胺短纤维 | 15 |
棉短纤维 | 25 |
氧化锌 | 5 |
硬脂酸 | 1 |
巯基苯并咪唑 | 1 |
炭黑HAF | 60 |
石蜡类软化剂 | 10 |
有机过氧化物 | 4 |
二苯甲酰对醌二肟 | 2 |
合计 | 223 |
将所得到的多楔带的评价结果示于表3中。
根据表3的结果明显可知,使加捻方法为顺捻的实施例1~10在高负荷耐久试验200小时中没有产生不良,与使加捻方法为单捻的比较例1~3、使加捻方法为双捻的比较例6相比,整体上残留拉伸强度高。由实施例1、2、7的比较确认到,到总纤度约800为止,纤度越大,带弹性模量、带拉伸强度、残留拉伸强度越一致地升高,结果越良好。由实施例2~5的比较可知,通过改变捻度(捻系数),对带弹性模量、残留拉伸强度带来影响,复捻系数/初捻系数为5.0的实施例2示出了良好的结果。由胶粘成分的固体成分附着率不同的实施例6~8的比较可知,无论固体成分附着率过低还是过高,带弹性模量、残留拉伸强度都降低,固体成分附着率为18质量%的实施例7示出了良好的结果。由实施例7和9与实施例10的比较可知,使总纤度相同,即使改变初捻丝的根数,也示出了良好的结果。其中,与实施例9和10相比,实施例7的带弹性模量、带拉伸强度、残留拉伸强度均优良,特别良好。
由实施例1~10与比较例1~3和6的比较可知,在单捻、双捻的情况下残留拉伸强度降低,在双捻的情况下即使总纤度为800特克斯耐弯曲性也低、并且在短时间内发生断裂。另外,由实施例1~10与比较例4的比较可知,总纤度过大时,带耐久性也降低,在总纤度为1200特克斯的情况下,在短时间内发生弹出(芯线的飞出)。由实施例7与比较例5的比较可知,没有外涂处理时,胶粘力不足,在短时间内发生弹出。
产业上的可利用性
本发明的摩擦传动带(多楔带等)能够用作各种动力传动带、例如汽车发动机的辅机驱动中使用的多楔带,能够以窄的带宽传递动力,耐久性优良,因此能够特别适合用作用于驱动产生高的动态张力的搭载有ISG的发动机的多楔带。
虽然详细且参照特定的实施方式说明了本发明,但是,对于本领域技术人员而言,在不脱离本发明的主旨和范围的情况下可以施加各种修正、变更是显而易见的。
本申请是以2018年8月23日提出的日本专利申请2018-156249号和2019年7月23日提出的日本专利申请2019-135145号为基础的发明,将其内容作为参考并入本说明书中。
符号说明
1…芯线
2…压缩橡胶层
3…V型肋部
4…胶粘橡胶层
5…延伸层
Claims (8)
1.一种多楔带,其是包含橡胶成分和芯线、拉伸弹性模量为240~500N/(mm·%)的多楔带,其中,
所述橡胶成分包含乙烯-α-烯烃弹性体,
所述芯线包含顺捻绳,
所述芯线的总纤度为300~1000特克斯,
具有附着于所述芯线的至少一部分表面的橡胶成分,
该顺捻绳包含初捻丝,该初捻丝包含碳纤维。
2.如权利要求1所述的多楔带,其中,所述初捻丝具有190~410特克斯的纤度和0.5~2的捻系数。
3.如权利要求1或2所述的多楔带,其中,所述顺捻绳的初捻丝的根数为2~3,并且芯线的芯线直径为0.7~1.2mm。
4.如权利要求1或2所述的多楔带,其中,所述芯线的复捻系数为初捻系数的1~7倍。
5.如权利要求1或2所述的多楔带,其中,所述芯线还具有存在于构成所述初捻丝的单纤维间的胶粘成分。
6.如权利要求5所述的多楔带,其中,所述初捻丝的胶粘成分的附着率相对于原丝为10~25质量%。
7.如权利要求1或2所述的多楔带,其具备隔开规定间隔地埋设有两根以上所述芯线的橡胶层,所述两根以上芯线包含S捻的顺捻绳和Z捻的顺捻绳。
8.如权利要求1或2所述的多楔带,其安装于作用有每1mm带宽为85N/mm以上的动态张力的搭载有带式ISG驱动的发动机。
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