TWI432659B - Ｖ形肋皮帶及其製造方法 - Google Patents

Description

V形肋皮帶及其製造方法

本發明係有關於一種應用於機械動力傳輸之V形肋皮帶，以及一種製造此V形肋皮帶之方法。

已知製造一V形肋皮帶之方法有如下兩種。其中一種是使覆蓋於鑄模四周之橡膠基質經過硬化過程，然後皮帶表面被擠壓以形成肋條。另一種是所謂的塑型方法，即一橡膠基質經由一具預設多肋結構之鑄模型塑與硬化過程以形成複數個肋條。一肋狀表面覆有肋狀橡膠材料之皮帶，其動力傳輸性能、打滑噪音屬性等基本特性主要取決於覆蓋於肋狀表面之材料之物理屬性，而肋狀表面則受肋狀橡膠材料與合成肋狀橡膠材料之物質，如短纖維，所影響。然而，經過一段時間的使用之後，肋狀表面的性能會因磨損而退化。在使用塑型方法時，某些類型之皮帶之肋狀表面為一非梭織物所包覆，此應用已於依專利合作條約(PCT)所提出之專利申請案第2005－532513號(日文翻譯)中揭示，但這些皮帶的耐用性不足。

上述之動力傳輸皮帶，如習知V形肋皮帶，其肋狀表面容易磨損，因此不易維持穩定的狀態。此外，此種V形肋皮帶經長期使用後，摩擦係數會增加，而這可能導致產 生的噪音增多。

因此，本發明之一目的在於改善一V形肋皮帶之肋狀表面之耐用性，同時使肋狀表面的良好狀況得以延長。

本發明之一方面提供一V形肋皮帶，其包含一為織物所包覆之肋狀表面，該織物能往兩個預定方向伸展。

本發明之另一方面提供一V形肋皮帶之製造方法。該製造方法包含覆蓋一皮帶基質於一心軸之四週、把一織物纏繞在覆蓋於心軸四周之皮帶基質之外周、將心軸放進一內周表面具有複數個凹槽之外殼、使皮帶基質與織物往前述外殼之內周伸展，因此織物會被擠壓至具多肋結構之內周，然後將覆有織物之皮帶基質硬化。該織物可伸展以將自身置入該多肋結構。

以下將參照所附圖式解釋本發明之具體實施例。

[第一具體實施例]

第一圖係本發明第一具體實施例之V形肋皮帶垂直於皮帶縱向之剖面圖。以下將參考第一圖解釋該V形肋皮帶之結構。

如圖所示，第一具體實施例之V形肋皮帶10包含一被塑造成多肋結構之肋狀橡膠層11、一張力芯材12嵌入其間之黏著橡膠層13以及一與黏著橡膠層13之背面黏合 之底布14。另外，肋狀橡膠層11之表面覆有一織物15，例如梭織物或針織物。

織物15是由具充分伸展性之材料中選出。此外，考慮到肋狀表面所需之性能(例如耐磨性、耐熱性、摩擦係數之穩定性、防水以及打滑與噪音屬性)，材料的選擇以能提供皮帶充分耐用性為主。

例如，織物15之材料可能含有具聚胺酯之彈性紗/纖維以及至少一種具纖維素紗/纖維或非纖維素紗/纖維之非彈性紗/纖維，或兩者混合製成之紗/纖維。混合纖維素紗/纖維與非纖維素紗/纖維之方法為，在紡紗或捻紗時混入兩種纖維或在織物製造過程中放入不同種類的紗。

纖維素紗/纖維包括天然纖維如棉、亞麻、黃麻、大麻、呂宋大麻與竹子；人造纖維如人造絲與醋酸纖維以及結合兩種纖維之混紡物。

非纖維素紗/纖維包括聚醯胺、聚酯、聚乙烯石腦油酯、丙烯酸系纖維、芳綸、聚烯烴、聚乙烯醇、液晶聚酯、聚醚醚酮、聚亞醯胺樹脂、聚酮、聚四氟乙烯、膨體聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚氧化二溴苯、毛織品、絲與結合上述紗/纖維之混紡物。

為改善導濕性能，織物包含一雙紗結構。此雙紗結構包含一具彈性之第一紗如聚胺酯，以及一纖維素紗/纖維(第二紗)如棉。此外，該結構可以是由一彈性紗/纖維、一纖維素紗/纖維與其他紗所構成之三紗或多紗結構。可根據 欲賦予該織物之耐磨性而選擇一第三紗。

第一紗為一彈性紗如聚胺酯，使織物具有高度伸展性。第二與第三紗/纖維可能包含以兩種不同之紗/纖維，如纖維素紗/纖維與非纖維素紗/纖維，按不同比例混紡而成之混紡物。一種是非纖維素紗/纖維，賦予織物耐磨性或耐用性。另一種是纖維素紗/纖維，賦予織物優異的導濕性能。在某些應用中，單使用纖維素紗/纖維便能提供織物足夠的耐用性與導濕性能。

纖維素紗/纖維與非纖維素紗/纖維的混合比例可以是100：0~0：100。纖維素紗/纖維與非纖維素紗/纖維之比例較佳為5%~100%與0%~95%。另外，彈性紗/纖維與非彈性紗/纖維之比例可以由2%~40%。

以下將參考第二至第四圖解釋V形肋皮帶10之製造過程，其中包含塑型過程。第二圖係顯示用以塑造本具體實施例之V形肋皮帶10之心軸(內模)與外殼(外模)之透視圖。第三與第四圖分別顯示硬化過程之前與硬化過程中，心軸與外殼沿著徑向排列之剖面局部放大圖。

一橡膠墊22纏繞著圓柱形心軸20之外周，而皮帶材料23(包含底布14、一用以塑造黏著橡膠層13之黏著橡膠基質、張力芯材12、以及一用以塑造肋狀橡膠層11之肋狀橡膠基質)則包覆在橡膠墊22之外側。另外，皮帶材料23的外側為織物15所包覆。在本具體實施例中，織物15為管狀無接縫或接縫織物。然而，也可以使 用非管狀織物，只要將織物15纏繞於心軸20周圍並使其兩端重疊。包覆在皮帶材料23與織物15下的心軸20被同軸地裝入圓柱型外殼21。同時，如第三圖所示，織物15與外殼21的內周之間有一空隙d。

同時，織物15經後處理過程以強化性能，而後處理包含以熱水或化學藥劑沖洗、熱定型、染色、黏著處理與製成薄片。至於黏著處理，織物15通常會再經由一道使用阿拉伯膠與間苯二酚－甲醛－膠乳(RFL)、樹脂(如酚或氟樹脂)等黏著劑之額外處理手續，以強化織物15黏合至橡膠材料之黏著性或獲得該應用所需之性能特性。然而，在某些例子中，織物並未經過此一額外處理過程。

外殼21的內周含有一由數個凹槽21A組成的V形肋結構，其中凹槽沿周向的方向排列，而凹槽的配置是用以塑造V形肋皮帶10的多肋結構。在硬化過程中，適當的溫控流體介質如空氣、氮、油、水或蒸氣在高壓時被加入橡膠墊22與心軸20之間，使橡膠墊22往徑向方向向外擴展。結果，皮帶材料23與織物15徑向地向外擴展，因此被擠壓至外殼21之內周。如第四圖所示，在此過程中，織物15與皮帶材料23之肋狀橡膠層11一同變形，然後擠入外殼21內周上的凹槽21A，因此塑造出一個多肋結構。此外，織物15在硬化過程中緊壓著或黏著在肋狀橡膠層11上，如此一來兩者便緊密地結合在一起。

本具體實施例之塑型過程之執行步驟如下：將皮帶材 料覆蓋在心軸之四周、將織物纏繞在皮帶材料之外周、把(包覆在皮帶材料與織物下的)心軸裝入外殼，然後使皮帶材料與織物往外殼內周伸展，使兩者在硬化過程進行時被擠壓至多肋結構上。另外，皮帶基質在滲入織物之後被硬化。

第三與第四圖只顯示三個凹槽21A。然而，如圖二所示，外殼21的整個內周實際上佈滿複數個凹槽。此外，經硬化過程而具有多肋結構的皮帶被取出外殼21並沿著肋條被裁切成預定的皮帶寬度，因此產生複數條V形肋皮帶10。

在上述的皮帶製造過程中，皮帶材料23與織物15均由圓柱型心軸徑向地向外擴展，因此織物15是往圓柱型心軸之周向，亦即皮帶縱向，伸展。同時，肋狀橡膠與織物15依外殼上之凹槽21A之形狀變形，使織物往圓柱型心軸之軸向，亦即皮帶橫向，伸展。

如第五圖所示，假定纏繞著心軸20的織物15，其初始位置(即織物15在塑型過程一開始時的位置)是在距離心軸20中心半徑為R的位置，而織物15的初始位置與外殼21之凹槽21A之底面(底面對應V形肋皮帶之肋條頂端)之間的距離為D。然後，織物15在周向(皮帶縱向)的長度由初始徑向距離2 π R拉長到2 π(R＋D)。因此，織物15在周向(皮帶縱向)的伸長率可以如下方式得出：延長後的徑向距離2 π(R＋D)減去初始徑向距離2 π R，然後除以初始徑向距離2 π R，得到D/R。另 外，織物在周向的伸長率包含其擠入鑄模所需之拉力。

另一方面，織物15在軸向(皮帶橫向)的伸長率可以(N×A－L)/L來表示，在此A是一凹槽21A沿著軸向的輪廓長(見第五圖)；N是鑄模上的肋條數；L是有凹槽的表面在軸向的長度(即肋條形成的表面在皮帶橫向的總長度)。當肋條高度p被納入計算時，L可以用L＝N×p表示。因此，織物在軸向(皮帶橫向)的伸長率為(A/p－1)。如第五圖中粗體線所示，輪廓長A相當於一肋條剖面的長度，而長度A取決於肋條形狀。

附著在肋狀表面上的織物15應該是以其在周向與軸向的伸長率這兩個數值維持V形肋皮帶所欲獲得的某些屬性。在第一實施例中，織物15作為肋狀表面織物以維持某些屬性需要，例如皮帶材料23在擠壓過程中不會完全穿透織物15之縫隙，等條件的配合。

本具體實施例所使用之V形肋皮帶，在製造時需要進行塑型，在一特定條件(每單位長度張力)下，使用的織物在周向(皮帶縱向)之伸長率大於D/R，而在軸向(皮帶橫向)的伸長率大於(N×A－L)/L(或A/p－1)。亦即，兩個方向的伸展範圍都被定義了，因此織物能在肋狀表面上維持某些屬性。稍後將會比較本發明實施例與比較例來提供伸展範圍之細節。

在已知條件下，織物在心軸周向之伸長率取決於肋條形狀與心軸尺寸。在某些例子中，當管狀無接縫或接縫織 物並未被使用時，不符合上述在心軸周向之伸長率之織物仍會被採用，採用的方式是讓織物之兩端重疊或允許位於皮帶縱向之織物兩端間有未被覆蓋之空間。

另一方面，若織物無法往心軸的軸向充分伸展，儘管仍能沿著外殼的肋狀凹槽變形還是無法到達接觸外殼的位置。此外，肋狀橡膠材料會穿透織物縫隙以填滿外殼鑄模，使織物完全嵌入肋狀橡膠層，從而使肋狀橡膠直接形成肋狀表面。因此，如本具體實施例所示，為了以將皮帶材料壓抵外殼與產生一完全為織物覆蓋之肋狀表面之方式成功地製造出一具多肋之皮帶，所使用的織物至少在軸向的伸展性必須充份(亦即具充分之伸展性使織物能接觸到外殼鑄模並依鑄模的形狀變形)。

至於具此種伸展性之織物，可使用上文所述之針織物或梭織物。以採用的梭織物為例，其經紗或緯紗或兩者含有一彈性紗或一經過起皺加工、蓬鬆加工、蓬鬆塔斯隆加工、混織交絡加工、塗層加工或數種以上加工方式所處理之加工紗。請注意，上述伸展性為製造過程所欲獲得之最低限度伸展性。實際上，為滿足皮帶使用之狀態，所欲獲得之織物伸展性可能更高。例如，為使皮帶能在小型皮帶輪的拉力與反向拉力下彎曲，所欲獲得之織物伸展性(在皮帶縱向)可能更高。

由上述第一具體實施例可知，比非梭織物更耐用之織物，如梭織物或針織物，可以完全覆蓋在肋狀表面上並與之結合，從而改善皮帶表面的耐用性以及使皮帶表面良好 狀況能持久。同時，也抑制了打滑與異常噪音等問題。特別是，本具體實施例使織物在塑型與硬化過程中完全貼附於肋狀表面上，從而有效地強化V形肋皮帶之肋狀表面之耐用性並使其在長期使下能維持良好狀態。

以下將參考本發明實施例與比較例解釋第一具體實施例中之織物之伸展性取決於哪些條件。

[實施例]

首先，要檢驗的是例子中所使用的尼龍梭織物與尼龍針織物之伸長率是否與應用於塑型過程之鑄模之尺寸所定義之伸長率一致。在本測試中，第三實施例使用梭織物而第四至第六實施例則使用針織物。

在此確認測試中，一縱臂與橫臂各為100mm長的十字被畫在一片織物上，對齊心軸的軸向與周向。織物被纏繞在先前已覆蓋於心軸四周之皮帶材料上，然後連同心軸被裝進外殼裡。再來，利用塑型過程將這些材料塑造成V形肋皮帶。此過程是在織物於心軸軸向(皮帶橫向)與周向(皮帶縱向)之伸長率各為(N×A－L)/L(或A/p－1)＝0.8011(80.11%)以及D/R＝0.0306(3.06%)之條件下進行。

第六(a)圖顯示一未經處理之織物之平面圖，織物上繪有一十字。第六(b)圖顯示一經展開處理之織物之平面圖，織物上繪有一十字記號。在織物伸長之後，使用一把尺測量此十字四臂之長度。此十字在周向(皮帶縱向)的長度 為102－104mm(伸長率為2－4%)，而在軸向(皮帶橫向)的長度為173.12－179.53mm(伸長率為73.12－79.53%)。所有織物之伸長率大致符合這些數值。

第七圖係第一至第六實施例與第一、第二比較例之織物(梭織與針織)於對應心軸軸向之方向(皮帶橫向方向)之張力測試結果圖。第七圖顯示每一片受試織物之伸展屬性，該曲線圖之橫座標為伸長率(%)，縱座標為在張力方向對每單位長度的織物(50mm)所施加的張力(N)。

第一至第三實施例與第一比較例採用梭織物，而第四至第六實施例與第二比較例是使用針織物。第一至第六實施例之受試織物之伸展屬性以E1－E6曲線表示，第一、第二比較例之受試織物之伸展屬性則以C1與C2曲線表示。

此外，採用第一至第六實施例與第一、第二比較例之織物時，V形肋皮帶是在織物於軸向(皮帶橫向)之伸長率為(N×A－L)/L(或A/p－1)＝0.8011(80.11%)的條件下於本具體實施例之塑型過程中形成。第一至第六實施例所採用的織物在塑型過程中完全包覆住V形肋狀表面。至於第一與第二比較例所使用之織物，皮帶材料會在擠壓過程中穿透織物縫隙，因此肋狀表面上並沒有織物包覆其上。

請參考第七圖之曲線圖與第一至第六實施例以及第一、第二比較例之V形肋皮帶之塑型測試結果，以經第一具體實施例之塑型過程所製造之V形肋皮帶為例，當織物 在軸向(皮帶橫向)的伸長率為(N×A－L)/L(或A/p－1)時，最好使用在心軸軸向(皮帶橫向)的每單位長度張力約為250 N/50 mm(第一數值)或小於此數值之織物，如此才能使肋狀表面上的織物達到所欲獲得之狀態。亦即，在本發明實施例中，當受試織物之伸長率約為80%時，最好採用每單位長度張力為250 N/50 mm或小於此數值之織物。此外，在本實施例中，當受試織物於軸向(皮帶橫向)之伸長率約為80%時，織物之(每單位長度)張力較佳為200 N/50 mm或小於此數值。請注意，當選擇之織物在每單位長度張力為250 N/50 mm(較佳為200 N/50 mm)時具有80%或大於此數值之軸向(皮帶橫向)伸長率，以上說明便可以被理解。

以下將參考第八圖與第九圖解釋織物於周向(皮帶縱向)之伸長率與皮帶受反向拉力時之耐用性之關係。

第八圖係一曲線圖顯示第七至第十實施例與第三、第四比較例之梭織與針織物經過在心軸周向(皮帶縱向)進行之張力測試後所獲得之結果。橫座標為伸長率(%)而縱座標為在張力方向對每單位長度的織物(50mm)所施加的張力(N)。第三、第四比較例與第七實施例使用梭織物而第八至第十實施例是使用針織物。第七至第十實施例之受試織物之伸展屬性分別以E7－E10曲線表示，而第三、第四比較例之受試織物之伸展屬性則以C3與C4曲線表示。

如同第一至第六實施例與第一、第二比較例，採用與 第七至第十實施例與第三、第四比較例之受試織物具有一樣屬性之織物時，V形肋皮帶是在伸長狀態取決於周向(D/R＝0.0306(3.06%))的情況下於本具體實施例之塑型過程中形成。在這些例子中，目標是製造出生命週期為500小時的V形肋皮帶。

接下來，對以第七至第十實施例與第三、第四比較例之織物製成之V形肋皮帶進行一皮帶承受反向拉力之耐用性測試(皮帶拉力測試)，實施的方式是利用一運轉測試機，其配置圖請見第九圖。

第九圖之運轉測試機是由一V形肋皮帶B串鏈於一驅動皮帶輪DR、一從動皮帶輪DN、一皮帶張力輪TEN以及三個分置於驅動皮帶輪DR、從動皮帶輪DN與皮帶張力輪TEN之間的惰輪ID。驅動皮帶輪DR、從動皮帶輪DN與皮帶張力輪TEN具有一有效直徑70.00mm，而惰輪ID具有一有效直徑52.00mm。該運轉測試機是在環境溫度100℃下運作，其中驅動皮帶輪DR每分鐘轉速是5,200 rpm，而皮帶的軸向負載為588 N。

以第三、第四比較例之V形肋皮帶進行運轉測試，24小時內便出現裂縫，而測試分別在328.4與166.4小時後停止，停止原因是因為一肋條斷裂或出現大量裂縫。另一方面，以第七與第八實施例之V形肋皮帶進行運轉測試，裂縫分別於305與524.2小時後出現。以第七實施例之V形肋皮帶進行運轉測試，測試於650小時後停止，當時出現的裂縫數量是肋條總數加一。然而，第八實施例 之V形肋皮帶在連續運轉1003.7小時後僅出現三個裂縫。此外，第九、第十實施例之V形肋皮帶在連續運轉400小時後均未偵測到任何裂縫。

因此，以第七、第八實施例之織物製成之V形肋皮帶進行反向拉力測試時，可獲得足夠的耐用性，而以第三、第四實施例之織物製成之V形肋皮帶則耐用性不足。因此，由第八圖之曲線圖可知，要使織物賦予皮帶足夠的耐用性以對抗反向拉力，織物最好由那些在心軸周向(皮帶縱向)的伸長率被定義為D/R時，其在心軸周向(皮帶縱向)之每單位長度張力約為50N/50mm(第二數值)或小於此數值的織物中選出。亦即，在本實施例中，當織物在周向(皮帶縱向)的伸長率約為3%時，其在周向(皮帶縱向)的每單位長度張力較佳為50N/50mm或小於此數值。當選擇的織物在每單位長度張力為50N/50mm時具有3%或大於此數值的周向(皮帶縱向)伸長率，以上之說明便可被理解。

以下將參考表一至表三解釋以本發明第十一至第十六實施例(Ex－11至Ex－16)與第五、第六比較例(CE－5與CE－6)之V形肋皮帶之打滑與噪音測試結果。

表一顯示第十一至第十六實施例所採用之織物之屬性。第十一至第十六實施例之V形肋皮帶之肋狀表面覆蓋著針織物。另一方面，第五比較例之V形肋皮帶之肋狀表面覆蓋著薄織物(非梭織物)，而第六比較例之V形肋皮帶之肋狀表面並未覆蓋任何織物。第十一~第十四與第十六 實施例之織物包含15%的聚胺酯(彈性紗)，而第十五實施例之織物包含30%的聚胺酯與70%的非彈性紗。至於非彈性紗，第十一~第十三與第十六實施例包含纖維素紗，例如棉，而第十二~第十五實施例包含非纖維素紗，如聚酯(PET)與聚醯胺(PA)。亦即，第十一與第十四~第十六實施例之織物具有一雙紗結構，而第十二與第十三實施例具有一三紗結構。表一之混合比例顯示，在不考慮彈性紗(PU content)時，纖維素紗與非纖維素紗的比例是50：50。此外，每片受試織物在每單位長度張力為9.807N/25mm之縱向伸長率(%)、橫向伸長率(%)與厚度(mm)也被列在表一。請注意，使用的織物是那些在每單位長度張力為9.807N/25mm時，其在皮帶橫向與縱向之伸長率分別大於80%與10%之織物。

表二則列出第十一~第十六實施例與第五、第六比較例所使用之V形肋皮帶原型之規格。橫向伸長率與縱向伸長率為針織物包覆住皮帶之後在橫向與縱向之伸長率。

打滑與噪音測試結果列在表三。

如表三所示，第十一~第十三與第十六實施例之織物包含纖維素紗(棉)，使新的與被調整的V形肋皮帶在打滑與噪音控制方面都表現良好。

接下來將參考表四至表六與第十圖解釋噪音控制持久性測試之結果。如同表一一樣，表四顯示第十七至第二十 一實施例所採用之織物之屬性。此外，如同表二一樣，表五則列出第十七至第二十一實施例所使用之V形肋皮帶原型之規格。亦即，表四與表五所列之項目與表一、表二完全一樣。在此測試中，第十七至第二十一實施例與第五、第六比較例作比較，而第五、第六比較例之屬性與規格請參考表一、表二。

第十圖顯示用以測試第十七至第二十一實施例與第五、第六比較例之V形肋皮帶之皮帶驅動系統配置圖。噪音控制持久性測試是實地在一發動機附件傳動系統上執行。V形肋皮帶被串鏈在一曲軸皮帶輪CRK、一皮帶張力輪TEN、一發電機皮帶輪ALT、一動力轉向泵皮帶輪P_S、一惰輪IDR以及一空調皮帶輪A_C上。發動機速度被設成怠速，同時發動機處於無負載狀態(停機)，而發電機皮帶輪的速度則被調至100%。動力轉向泵皮帶輪P_S自共面位置被抵銷了4mm，產生兩度的皮帶偏差角。

每四個小時對動力轉向泵皮帶輪P_S(Aw箭頭處)上的皮帶澆一次水。此測試是在環境溫度下進行，直到偵測到噪音為止。

噪音控制持久性的測試結果列在表六，表中的數值代表每個實施例與比較例偵測到噪音所需的時間。如表六所示，第十七至第十九實施例以包含纖維素紗，例如棉紗，之織物製成之V形肋皮帶，在噪音控制持久性方面的表現良好。

以下將參考表七至表九解釋一包覆在無接縫圓筒形織物內之本發明V形肋皮帶之打滑與噪音測試結果。表七採表一之形式列出第二十二實施例(Ex－22)所採用之無接縫梭織物與第七比較例(CE－7)所使用之接縫梭織物之屬性。第二十二實施例之織物含有28%的彈性紗(PU)與72%的纖維素紗(棉)，而第七比較例之織物則未包含彈性紗與纖維素紗。表八採表二之形式列出應用於第二十二實施例與第七比較例之V形肋皮帶原型之規格。

如表九所示，儘管第二十二實施例與第七比較例都沒有出現打滑的情況，新的與條件化的V形肋皮帶在噪音方面的表現有很大的差異。亦即，第二十二實施例在噪音控制的表現上比第七比較例好。

如上文所示，為使肋狀表面上之織物維持所欲獲得之狀態(例如，織物完全覆蓋在肋狀表面的狀態)，第一具體實施例所採用之織物具有一伸展屬性，即當織物在心軸軸向(皮帶橫向)之伸長率被定義為(N×A－L)/L或(A/p－ 1)時，織物之張力小於或等於一第一數值。此外，考慮到皮帶在反向拉力下的耐用性，當織物在周向(皮帶縱向)的伸長率被定義為D/R時，使用的織物之張力必須小於或等於一第二數值。

請注意，當使用的是針織物而非梭織物時，該針織物必須具備跟梭織物相似的伸展性(例如，採用類似的材料進行針織並經過類似的加工過程)。在這個例子中，針織物在兩個方向(皮帶縱向與橫向)的伸展性應符合要求，例如採用雙向均具有良好伸展性之緯編針織物。此外，該緯邊針織物可為管狀無接縫設計。另外，可藉由採用無接縫針織物來避免因接縫或織物重疊所造成之肋狀表面不平整之情況。

[第二具體實施例]

接下來將解釋本發明第二具體實施例之V形肋皮帶。此V形肋皮帶之製造方法與第一具體實施例幾乎完全相同。然而，在第二具體實施例之V形肋皮帶製造過程中，皮帶材料23穿透織物15縫隙至一預定深度。如此一來，可以維持肋狀表面上之織物狀態，也能藉由控制穿透織物15縫隙之肋狀橡膠材料數量來控制肋狀表面的特性(摩擦係數、耐磨性等)。

亦即，穿透織物15縫隙之肋狀橡膠材料與織物15一起形成肋狀表面，因此肋狀表面的摩擦係數與耐用性均直接受到完全穿透織物15縫隙之肋狀橡膠材料數量的影 響。此外，肋狀橡膠材料穿透織物的能力是受到織物15伸長率的影響。

因此，可藉由選擇一在皮帶縱向與橫向均具有伸展屬性之梭織物或針織物製造出一具有所欲獲得的肋狀表面特性之V形肋皮帶，而前述兩項伸展屬性立基於由皮帶形狀與肋狀表面所需特性所決定之伸長率，其中肋狀橡膠材料穿透織物縫隙至一預定深度。請注意，上述所選擇之織物之伸展屬性可能取決於當該織物被伸展至上述程度時所獲得之織物張力之第一與/或第二數值。此外，也可以適當地選擇織物的其他屬性，如每單位面積質量、密度、紗或細絲之特性(包含厚度、加工、紗的密度、紗的尺寸、受伸展性影響之織物滲透性等)等，以控制上述提到的摩擦係數與耐磨性。另外，塑型壓力是另一個程序變數。

[實施例]

一具有較佳基質滲透性的肋狀表面會具有較高的摩擦係數，因此肋狀表面的摩擦係數是表示基質滲透的程度。表十與第十一圖顯示織物伸長率(%)與肋狀表面摩擦係數(COF)間的關係。

在測試中，具不同周長的管狀針織物被伸展至不同程度以擠入一1510mm的鑄模。然後，在織物被伸展至不同程度以達到不同摩擦係數之後，測量摩擦係數。另外，第二十三至第二十六實施例之織物包含PET與棉紗。

如第十一圖與表十所示，當織物伸長率增加時，肋狀表面的摩擦係數會跟著增加。亦即，藉由選擇織物伸展性，可以間接控制基質滲透性，然後控制肋狀表面的摩擦係數。

請注意，在本發明應用中，「滲透」一詞包含橡膠滲入織物組織與橡膠穿透織物縫隙的滲透性。此外，「沒有滲透」與「沒有完全滲透」的說法指的是橡膠並沒有穿透織物縫隙到達另一端。

在詳細說明本發明的較佳實施例之後，熟悉該項技術人士可清楚的瞭解，在不脫離下述申請專利範圍與精神下可進行各種變化與改變，且本發明亦不受限於說明書中所舉實施例的實施方式。

本發明之揭示與日本專利申請案號第2007239007號(2007年9月14日提出申請)之發明物相關，本文納入該申請案之內容作為參考之用。

10‧‧‧V形肋皮帶

11‧‧‧肋狀橡膠層

12‧‧‧張力芯材

13‧‧‧黏著橡膠層

14‧‧‧底布

15‧‧‧織物

20‧‧‧圓柱形心軸

21‧‧‧圓柱形外殼

21A‧‧‧凹槽

22‧‧‧橡膠墊

23‧‧‧皮帶材料

第一圖係本發明一種實施例之V形肋皮帶垂直於皮帶縱向之剖面圖。

第二圖係顯示本發明實施例之皮帶塑型過程中所使用之心軸與外殼之配置透視圖。

第三圖係顯示硬化過程之前，心軸與外殼沿徑向方向排列之剖面局部放大圖。

第四圖係顯示硬化過程中，心軸與外殼於徑向方向排列之剖面局部放大圖。

第五圖係顯示用以測量一梭織物伸長屬性之配置之剖面圖。

第六圖係顯示一用以確定在測量本發明實施例與比較例所採用之尼龍梭織物或針織物之伸長屬性時所使用之方法之織物之平面圖。

第七圖係本發明第一至第六實施例與第一、第二比較例之織物於軸向(即皮帶橫向)之張力測試結果圖。

第八圖係本發明第七至第十實施例與第三、第四比較例之織物於周向(即皮帶縱向)之張力測試結果圖。

第九圖係顯示用以測試V形肋皮帶承受反向拉力之耐用性之運轉測試機配置圖。

第十圖係顯示用以測試本發明第十七至第二十一實施 例與第五、第六比較例之皮帶驅動系統配置圖。

第十一圖係顯示織物伸長率(%)與肋狀表面摩擦係數(COF)之關係圖。

10‧‧‧V形肋皮帶

11‧‧‧肋狀橡膠層

12‧‧‧張力芯材

13‧‧‧黏著橡膠層

14‧‧‧底布

15‧‧‧織物

Claims (45)

1. 一種V形肋皮帶，包括：一包覆著織物之肋狀表面，該織物可往兩個預定方向伸展，且該織物包含彈性紗與至少一種非彈性紗，其中該非彈性紗包含纖維素纖維/紗。
2. 如申請專利範圍第1項所述之V形肋皮帶，其中該彈性紗包含聚胺酯。
3. 如申請專利範圍第1項所述之V形肋皮帶，其中該非彈性紗包含非纖維素纖維/紗。
4. 如申請專利範圍第3項所述之V形肋皮帶，其中該非彈性紗混合了纖維素纖維/紗與非纖維素纖維/紗。
5. 如申請專利範圍第4項所述之V形肋皮帶，其中混合纖維素纖維/紗與非纖維素纖維/紗之方法為，在紡紗或捻紗時混入兩種纖維或在織物製造過程中放入不同種類的紗。
6. 如申請專利範圍第1項所述之V形肋皮帶，其中該纖維素纖維/紗包含：天然纖維包括棉、亞麻、黃麻、大麻、呂宋大麻與竹子；人造纖維包括人造絲與醋酸纖維；及以上兩種纖維之混紡物。
7. 如申請專利範圍第3項所述之V形肋皮帶，其中該非纖維素纖維/紗包含聚醯胺、聚酯、聚乙烯石腦油酯、丙烯酸系纖維、芳綸、聚烯烴、聚乙烯醇、液晶聚酯、聚醚醚酮、聚亞醯胺樹脂、聚酮、聚四氟乙烯、膨體聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚氧化二溴苯、毛織品、絲與結合上述紗/纖維之混紡物。
8. 如申請專利範圍第1項所述之V形肋皮帶，其中該二個預定方向之其中一個方向對應皮帶橫向，另一個方向對應皮帶縱向。
9. 如申請專利範圍第8項所述之V形肋皮帶，其中該織物在每單位長度張力為9.807N/25mm時，其在皮帶橫向之伸長率大於80%，而在每單位長度張力為9.807N/25mm時，其在皮帶縱向之伸長率大於10%。
10. 如申請專利範圍第8項所述之V形肋皮帶，其中當該織物在皮帶橫向之伸長率等於肋條輪廓在皮帶橫向之長度除以肋條高度減1時，該織物在皮帶橫向的每單位長度張力小於或等於一第一數值。
11. 如申請專利範圍第8項所述之V形肋皮帶，其中當該織物在皮帶縱向之伸長率等於該外殼上之一肋條頂端在皮帶縱向的長度減去該織物在塑型過程一開始在皮帶縱向之長度，然後除以該織物在塑型過程一開始在皮帶縱向之長度時，該織物在皮帶縱向的每單位長度張力小於或等於一第二數值。
12. 如申請專利範圍第1項所述之V形肋皮帶，其中V形肋皮帶之一皮帶基質穿透該織物之縫隙。
13. 如申請專利範圍第12項所述之V形肋皮帶，其中該皮帶基質在滲入該織物之後被硬化。
14. 如申請專利範圍第12項所述之V形肋皮帶，其中該V形肋皮帶是以塑型方式製成。
15. 如申請專利範圍第14項所述之V形肋皮帶，其中在該塑型過程中，該肋狀表面之塑造方法是將該皮帶基質與纏繞於該皮帶基質外周之該織物一同擠壓至一外殼內周具一多肋結構之鑄模上，然後將該皮帶基質硬化，而該織物可伸展以將自身置入該多肋結構。
16. 如申請專利範圍第15項所述之V形肋皮帶，其中該皮帶基質在硬化過程所進行的擠壓過程中滲入該織物縫隙，該基質之滲透程度受到控制以控制該肋狀表面的特性。
17. 如申請專利範圍第15項所述之V形肋皮帶，其中該皮帶基質在硬化過程所進行的擠壓過程中不完全滲入該織物縫隙。
18. 如申請專利範圍第15項所述之V形肋皮帶，其中當該織物在皮帶橫向之伸長率等於肋條輪廓在皮帶橫向之長度除以肋條高度減1時，該織物在皮帶橫向的每單位長度張力小於或等於一第一數值。
19. 如申請專利範圍第15項所述之V形肋皮帶，其中當該織物在皮帶縱向之伸長率等於該外殼上之一肋條頂端在皮帶縱向的長度減去該織物在塑型過程一開始在皮帶縱向之長度，然後除以該織物在塑型過程一開始在皮帶縱向之長度時，該織物在皮帶縱向的每單位長度張力小於或等於一第二數值。
20. 如申請專利範圍第16項所述之V形肋皮帶，其中該皮帶基質之滲透性某種程度上受到該織物的伸展性控制。
21. 如申請專利範圍第15項所述之V形肋皮帶，其中該織物是在一賦予該梭織物之經紗、緯紗伸展性之過程中被編織而成。
22. 如申請專利範圍第21項所述之V形肋皮帶，其中經歷該賦予伸展性之過程之該織物之經紗、緯紗分別往兩個預定的方向伸展。
23. 如申請專利範圍第22項所述之V形肋皮帶，其中該二個預定方向之其中一個方向對應皮帶橫向，而另一個方向對應皮帶縱向。
24. 如申請專利範圍第21項所述之V形肋皮帶，其中該過程包含以下加工方式之其中一種：起皺加工、蓬鬆加工、蓬鬆塔斯隆加工、混織交絡加工、及塗層加工。
25. 如申請專利範圍第15項所述之V形肋皮帶，其中該織物經由針織以使其往預定方向伸展。
26. 如申請專利範圍第25項所述之V形助皮帶，其中該預定方向為皮帶橫向與皮帶縱向。
27. 如申請專利範圍第14-26項任一項所述之V形肋皮帶，其中該織物包含一在皮帶縱向與皮帶橫向分別具有預定伸展性之無接縫梭織物或無接縫針織物。
28. 如申請專利範圍第14-26項任一項所述之V形肋皮帶，其中該織物包含一由一棉紗與一聚胺酯紗所構成之雙紗結構。
29. 如申請專利範圍第14-26項任一項所述之V形肋皮帶，其中該織物包含一由一棉紗、一聚胺酯紗與其他種紗所構成之三紗或三紗以上之結構。
30. 如申請專利範圍第1-11項任一項所述之V形肋皮帶，其中該織物包含梭織物。
31. 如申請專利範圍第30項所述之V形肋皮帶，其中該織物包含管狀無接縫梭織物。
32. 如申請專利範圍第30項所述之V形肋皮帶，其中該梭織物之經向或緯向紗線採用加工絲。
33. 如申請專利範圍第30項所述之V形肋皮帶，其中該梭織物之經向與緯向紗線均使用加工絲。
34. 如申請專利範圍第1-11項任一項所述之V形肋皮帶，其中該織物包含針織物。
35. 如申請專利範圍第34項所述之V形肋皮帶，其中該織物包含緯編針織物。
36. 如申請專利範圍第35項所述之V形肋皮帶，其中該織物為管狀無接縫緯編針織物。
37. 如申請專利範圍第30項所述之V形肋皮帶，其中該織物經後處理過程以強化性能，而該後處理包含以熱水或化學藥劑沖洗、熱定型、染色、黏著處理與製成薄片。
38. 一種製造一V形肋皮帶之方法，包含：將一皮帶基質包覆於一心軸四周；將一織物纏繞在包覆於該心軸四周之該皮帶基質之外周，該織物包含彈性紗與至少一種非彈性紗，其中該非彈性紗包含纖維素纖維/紗；將包覆在該皮帶基質與該織物下之該心軸放進一外殼，該外殼之內周具有用以塑造一多肋結構之複數個凹槽；使該皮帶基質與該織物往該外殼內周伸展並因此使該織物被擠壓至具該多肋結構之該內周；及硬化包覆在該織物內之該皮帶基質；其中該織物可伸展並將自身置入該多肋結構。
39. 如申請專利範圍第38項所述之製造一V形肋皮帶之方法，其中當該織物沿著心軸軸向之伸長率等於肋條輪廓 在皮帶橫向之長度除以肋條高度減1時，該織物在心軸軸向的每單位長度張力小於或等於一第一數值。
40. 如申請專利範圍第39項所述之製造一V形肋皮帶之方法，其中當該織物沿著心軸周向之伸長率等於該外殼上之一肋條頂端在皮帶縱向的長度減去該織物在塑型過程一開始在皮帶縱向之長度，然後除以該織物在塑型過程一開始在皮帶縱向之長度時，該織物在心軸周向的每單位長度張力小於或等於一第二數值。
41. 如申請專利範圍第38項所述之製造一V形肋皮帶之方法，其中該皮帶基質在硬化過程所進行的擠壓過程中滲入該織物縫隙，該基質的滲透程度受到控制以控制該肋狀表面的特性。
42. 如申請專利範圍第41項所述之製造一V形肋皮帶之方法，其中該皮帶基質之該滲透性某種程度上受到該織物之伸展性所控制。
43. 如申請專利範圍第38-42項任一項所述之製造一V形肋皮帶之方法，其中該織物包含一在皮帶縱向與橫向分別具有預定伸展性之無接縫梭織物或無接縫針織物。
44. 如申請專利範圍第38-42項任一項所述之製造一V形肋皮帶之方法，其中該織物包含一由一棉紗與一聚胺酯紗所構成之雙紗結構。
45. 如申請專利範圍第38-42項任一項所述之製造一V形肋皮帶之方法，其中該織物包含一由一棉紗、一聚胺酯紗 與其他種紗所構成之三紗或三紗以上之結構。