專利名稱：V型肋條帶及使用它的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種V型肋條帶(V ribbed belt)以及使用它的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置，且該V型肋條帶為各自沿皮帶的長度方向延伸的多條V型肋條以在皮帶的寬度方向上排列的方式配置于皮帶內(nèi)側(cè)，并且以該多條V型肋條與皮帶輪接觸的方式被卷繞在皮帶輪上來傳遞動(dòng)力。
背景技術(shù)：
作為驅(qū)動(dòng)汽車輔機(jī)的摩擦傳動(dòng)皮帶，V型肋條帶被廣泛使用。
然而，因?yàn)槠嚨囊嬷?，在一定周期發(fā)生爆發(fā)性燃燒，它給曲軸的角速度帶來了微小的影響，所以引擎的轉(zhuǎn)數(shù)產(chǎn)生了轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)。并且，一旦產(chǎn)生該轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)，被卷繞在曲軸皮帶輪上的V型肋條帶則無法跟上轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)而在皮帶輪上引起粘滯滑動(dòng)(stick slip)。而且，一旦V型肋條帶在皮帶輪上引起粘滯滑動(dòng)，就將產(chǎn)生作為異音的該粘滯滑動(dòng)異音。因此，一般來說，在V型肋條帶中，為了防止該粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生，所采取的措施是在皮帶內(nèi)周一側(cè)的壓縮橡膠層中摻入沿皮帶的寬度方向定向(orientation)的短纖維，同時(shí)使該短纖維從皮帶表面露出，由此來降低皮帶表面的摩擦系數(shù)。還有，除此之外也提出了降低V型肋條帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的噪音的各種技術(shù)方案。
例如，在專利文獻(xiàn)1中所公開的是將相對(duì)摩擦驅(qū)動(dòng)面設(shè)置在壓縮層部的V型肋條帶中，在靠近壓縮層的頂端部的頂端構(gòu)成部內(nèi)以易于原纖維(fibril)化的芳香族聚酰胺短纖維為主體，還有在壓縮層的其余部分即基礎(chǔ)構(gòu)成部內(nèi)以難于原纖維化的芳香族聚酰胺短纖維為主體，在分別保持沿皮帶的寬度方向的定向性的狀態(tài)下進(jìn)行埋設(shè)。并且，還記載有根據(jù)上述方法，在具有V形壓縮層的動(dòng)力傳動(dòng)用皮帶中，使在壓縮層里為實(shí)現(xiàn)耐磨耗性、耐側(cè)壓性而摻入的芳香族聚酰胺短纖維中產(chǎn)生材質(zhì)變化，由此在皮帶壓縮層部繼續(xù)確保耐磨耗性、耐側(cè)壓性的基礎(chǔ)上，還能夠抑制在使這種皮帶卷繞在皮帶輪上進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的擦過音(摩擦音)。
專利文獻(xiàn)2中所公開的是，由沿皮帶的長度方向埋設(shè)了芯線的粘合橡膠層、和具有沿皮帶的長度方向延伸的多個(gè)肋條部的壓縮橡膠層形成的V型肋條帶，其構(gòu)成為在肋條部的頂端部，配置有下述橡膠組合物，即向雙鍵在80％以上的加入了氫的氫化丁腈橡膠中，添加了與上述橡膠相同或者類似的氫化丁腈橡膠和纖維直徑在1.0μm以下的聚酰胺纖維接枝(graft)聚合而成的微小纖維強(qiáng)化橡膠的橡膠組合物；而且在肋條部的其他部分使用的是氫化丁腈橡膠中含有比聚酰胺纖維的纖維直徑大的短纖維的橡膠組合物。并且，還記載有根據(jù)上述方法構(gòu)成的皮帶，具有優(yōu)良的耐龜裂性、耐熱性、耐側(cè)壓性，同時(shí)還有良好的耐彎曲性，并且皮帶的壽命得以大幅度延長，還能夠降低噪音。
專利文獻(xiàn)3中所公開的是在粘合橡膠層內(nèi)埋設(shè)了抗張?bào)w的抗張?bào)w層的下面，具有使沿皮帶的長度方向延伸的多條V型肋條進(jìn)行并列設(shè)置的壓縮橡膠層的V型肋條帶中，壓縮橡膠層是由相對(duì)于100重量份的以氯丁二烯聚合物(chloroprene polymer)為主體的橡膠，摻入了0.75～1.50重量份的融點(diǎn)為40～80℃的石蠟(wax)配合而成的橡膠配合物構(gòu)成的。并且，還記載有根據(jù)上述方法，對(duì)形成V型肋條的壓縮橡膠層的橡膠配合物進(jìn)行改善，從而能夠防止因運(yùn)轉(zhuǎn)初期的過張力出現(xiàn)的粘著而產(chǎn)生的聲音、以及在張力隨著運(yùn)轉(zhuǎn)降低了的狀態(tài)下附加突如其來的負(fù)荷時(shí)所產(chǎn)生的皮帶滑動(dòng)的聲音。
利用在上述以往技術(shù)里所記載的V型肋條帶，如果是在剛剛開始使用新皮帶的時(shí)候，能夠期待其抑制異音產(chǎn)生的效果。然而，在汽車行駛了2萬～4萬公里以后，則出現(xiàn)了無法保持上述效果、并產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音的問題。
例如，專利文獻(xiàn)1所揭示的技術(shù)里，在新的V型肋條帶中，因?yàn)槠л喗佑|面即V型肋條表面由多數(shù)的短纖維覆蓋，所以由于短纖維發(fā)揮了像滾子(roller)那樣的作用因而V型肋條表面的摩擦系數(shù)降低，由此能夠防止粘滯滑動(dòng)的發(fā)生。然而，在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后，V型肋條表面的短纖維由于與皮帶輪之間的摩擦而磨損，因此伴隨著在V型肋條表面的橡膠露出比例的增加其摩擦系數(shù)上升，導(dǎo)致粘滯滑動(dòng)異音產(chǎn)生。
在專利文獻(xiàn)2所揭示的技術(shù)中，利用微小纖維強(qiáng)化橡膠，橡膠的耐龜裂性和耐彎曲性確實(shí)達(dá)到優(yōu)良的程度，然而這也是在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后，伴隨著皮帶輪接觸面即V型肋條表面的橡膠露出比例的增加出現(xiàn)摩擦系數(shù)上升的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生。
專利文獻(xiàn)3所揭示的技術(shù)里，在新的V型肋條帶中，由于所使用的是摻入了融點(diǎn)為40～80℃的石蠟的橡膠組合物，所以利用其潤滑效果，皮帶輪接觸面即V型肋條表面的摩擦系數(shù)降低，由此能夠防止粘滯滑動(dòng)的發(fā)生。然而，在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后，因?yàn)榻?jīng)歷了皮帶溫度上升到80～110℃的情況，所以石蠟熔化蒸發(fā)并基本上沒有殘留在V型肋條表面，從而其摩擦系數(shù)上升，并導(dǎo)致粘滯滑動(dòng)異音產(chǎn)生。
如上所述汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后所產(chǎn)生的粘滯滑動(dòng)異音，特別是在像點(diǎn)亮了前照燈時(shí)或打開了空調(diào)時(shí)那樣的輔機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)荷大、并且像用前進(jìn)級(jí)(Drive range)將節(jié)氣門全開(WOTWide Open Th rottle)時(shí)那樣的轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)大的情況時(shí)，因?yàn)閷?duì)于V型肋條帶的張力變動(dòng)增大所以是更容易產(chǎn)生的。
還有，伴隨著轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)而產(chǎn)生的粘滯滑動(dòng)異音，具有負(fù)載于V型肋條帶的張力越低就越容易產(chǎn)生的特點(diǎn)。V型肋條帶，在所負(fù)載的張力低并且輔機(jī)的驅(qū)動(dòng)負(fù)荷大的情況下，不能進(jìn)行動(dòng)力傳遞而引起打滑(sliding slip)。并且，V型肋條帶在從通常的動(dòng)力傳遞階段即彈性滑動(dòng)向打滑過渡的階段，是收緊(grip)皮帶輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞、或者不能收緊而進(jìn)行滑動(dòng)的一個(gè)微妙階段。因此，V型肋條帶，在該階段一旦出現(xiàn)負(fù)荷變動(dòng)，則伴隨著該變動(dòng)當(dāng)負(fù)荷高時(shí)進(jìn)行滑動(dòng)，相反地當(dāng)負(fù)荷低時(shí)進(jìn)行收緊，在轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)的周期中相互交替反復(fù)地進(jìn)行了滑動(dòng)和收緊，所以在滑動(dòng)的瞬間斷斷續(xù)續(xù)地反復(fù)出現(xiàn)“嘎”的異樣聲響，從而產(chǎn)生“嘎、嘎”的不悅耳的間斷音、也就是粘滯滑動(dòng)異音。特別是皮帶安裝方式為對(duì)V型肋條帶附加規(guī)定的張力從而對(duì)皮帶輪進(jìn)行固定的固定張力方式時(shí)，由于汽車的長時(shí)間行駛其張力隨著時(shí)間逐漸降低，所以容易產(chǎn)生上述的粘滯滑動(dòng)異音。
針對(duì)于此，本發(fā)明的發(fā)明者們，作為即使在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后也不產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音的皮帶規(guī)格，開發(fā)出用相對(duì)于作為生橡膠(raw rubber)的三元乙丙橡膠(EPDM)摻入了25質(zhì)量份的纖維直徑為28μm的尼龍短纖維的橡膠組合物形成的V型肋條帶，并進(jìn)行了批量生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)，該種皮帶規(guī)格，因?yàn)槟Σ料禂?shù)低且相對(duì)于100質(zhì)量份的生橡膠大量地?fù)饺肓烁哌_(dá)25質(zhì)量份的粗直徑尼龍短纖維，所以即使在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后，由于皮帶輪接觸面即V型肋條表面中的短纖維的露出比例高，因而能夠保持低摩擦系數(shù)，由此可以防止粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生。實(shí)際上，在現(xiàn)實(shí)中由于粘滯滑動(dòng)異音所導(dǎo)致的問題也大幅度地減少了。再者，從降低粘滯滑動(dòng)異音的角度考慮，所想到的是更多地?fù)饺胫睆礁蟮哪猃埗汤w維是更為理想的，但這樣一來耐彎曲疲勞性劣化，所以使用纖維直徑為28μm以及將此纖維相對(duì)于100質(zhì)量份的生橡膠的摻入量設(shè)定為25質(zhì)量份的情況已為最大限度。
本發(fā)明的發(fā)明者們，認(rèn)為由此粘滯滑動(dòng)異音的問題已經(jīng)得到了解決。然而，近年來情況發(fā)生了很大的變化。
具體來說，從提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的必要性出發(fā)，引擎的直噴化和稀薄燃燒化得到了發(fā)展。這兩者中的任一方的發(fā)展都使引擎的轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)顯著地增加，因此粘滯滑動(dòng)異音產(chǎn)生的原因即對(duì)于V型肋條帶的張力變動(dòng)也增大了。
再者，還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新情況，即在V型肋條帶上負(fù)載的張力對(duì)于汽車的燃料消耗率有很大的影響。也就是，一旦在V型肋條帶上負(fù)載的張力增加，則在各輔機(jī)以及曲軸上被負(fù)載的軸荷載也增大，因此摩擦損耗加大燃料消耗率上升。所以，通過降低負(fù)載在V型肋條帶上的張力從而能夠?qū)崿F(xiàn)燃料消耗率的降低。以往，V型肋條帶，在安裝時(shí)每條V型肋條負(fù)載了150～200N的張力，由此汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛后的安定張力變成每條V型肋條為80～120N(平均為100N)。然而，可以看出為了實(shí)現(xiàn)燃料消耗率的大幅度降低，必須將初期安裝時(shí)的張力設(shè)定成每條V型肋條為80～120N，并必須將安定張力設(shè)定成每條V型肋條平均為60N(40～80N)。在V型肋條帶上所負(fù)載的張力低，則容易產(chǎn)生如上所述粘滯滑動(dòng)異音的情況，安定張力變成每條V型肋條平均為60N的這一狀況，極其接近V型肋條帶產(chǎn)生打滑的階段。
這樣一來，對(duì)于V型肋條帶提出的新要求是，即使在被用于轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)非常大的引擎中并且所負(fù)載的張力低的狀態(tài)下，在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后，也不產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音。在使由相對(duì)于100質(zhì)量份的上述生橡膠，即EPDM摻入了25質(zhì)量份的纖維直徑為28μm的尼龍短纖維的橡膠組合物形成的V型肋條帶運(yùn)行了100小時(shí)后(估計(jì)相當(dāng)于汽車行駛了2萬公里)，將其以每條肋條負(fù)載60N張力的方式安裝在轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)大的引擎的輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中并使其運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)果是，觀測到了粘滯滑動(dòng)異音。
(專利文獻(xiàn)1)實(shí)用新型公開平5-59012號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)專利公開平7-35201號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)專利公開平7-293641號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述問題點(diǎn)而研究開發(fā)的，其目的在于提供一種即使在被用于轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)大的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中并且所負(fù)載的張力低的情況下，也能在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛后抑制粘滯滑動(dòng)異音產(chǎn)生的V型肋條帶以及使用該V型肋條帶的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明，是關(guān)于各自沿皮帶的長度方向延伸而成的多條V型肋條以在皮帶的寬度方向上排列的方式配置于皮帶內(nèi)側(cè)、并且以所述多條V型肋條與皮帶輪接觸的方式被卷繞在皮帶輪上來傳遞動(dòng)力的V型肋條帶，其特征在于上述多條V型肋條，是由相對(duì)于100質(zhì)量份的作為生橡膠的乙烯-α-烯烴合成橡膠(ethylene-α-olefin elastomer rubber)摻入了5～50質(zhì)量份的融點(diǎn)在110℃以上的熱塑性樹脂的橡膠組合物形成的。
V型肋條一旦由以氯丁橡膠(CR)作為生橡膠的橡膠組合物形成，則皮帶輪接觸面即V型肋條表面由于摩擦產(chǎn)生的發(fā)熱引起硬化劣化、并形成鏡面化，從而導(dǎo)致其摩擦系數(shù)異常升高，因此該種皮帶在汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中被加以使用時(shí)，由于引擎的轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)而引起張力變動(dòng)之際將對(duì)皮帶輪進(jìn)行收緊直至極限并突然進(jìn)行滑動(dòng)，所以容易產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音。然而，根據(jù)上述的構(gòu)成，由于V型肋條是由乙烯-α-烯烴合成橡膠作為生橡膠的橡膠組合物形成的，所以耐熱性高，因此V型肋條表面沒有由于摩擦產(chǎn)生的發(fā)熱而引起硬化劣化及鏡面化的現(xiàn)象，從而不容易產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音。在此，所謂乙烯-α-烯烴合成橡膠是例如二元乙丙橡膠(EPM)或三元乙丙橡膠(EPDM)、或者它們的混合物。
因?yàn)樵谛纬蒝型肋條的橡膠組合物中摻入了熱塑性樹脂，所以即使V型肋條磨損，也可以利用在皮帶輪接觸面即V型肋條表面露出的熱塑性樹脂來降低它的摩擦系數(shù)，還有，在從彈性滑動(dòng)向打滑過渡的瞬間，由對(duì)于皮帶輪進(jìn)行收緊的狀態(tài)向滑動(dòng)狀態(tài)過渡時(shí)，因?yàn)闊崴苄詷渲a(chǎn)生適度的彈性變形從而能夠順利地實(shí)現(xiàn)上述狀態(tài)之間的過渡，所以不容易產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音。并且，由于熱塑性樹脂的融點(diǎn)在110℃以上，所以像在汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中被加以使用時(shí)即使皮帶溫度上升到80～100℃，熱塑性樹脂也不會(huì)熔化消失，其效果能長時(shí)間地保持。
因此，根據(jù)上述構(gòu)成，即使在被用于轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)大的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中并且所負(fù)載的張力低的情況下，也可在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛后抑制粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生。
在此，將熱塑性樹脂相對(duì)于生橡膠的摻入量設(shè)定在5質(zhì)量份以上50質(zhì)量份以下是因?yàn)楫?dāng)不滿5質(zhì)量份時(shí)，將無法充分地獲得利用熱塑性樹脂所能實(shí)現(xiàn)的上述效果，而當(dāng)比50質(zhì)量份多時(shí)，皮帶整體中存在有許多將熱塑性樹脂作為核心材料而出現(xiàn)的缺陷，并且耐彎曲疲勞性下降。
還有，作為融點(diǎn)在110℃以上的熱塑性樹脂，能夠列舉出例如、融點(diǎn)在110～140℃的聚乙烯樹脂、融點(diǎn)為176℃的聚丙烯樹脂、融點(diǎn)為265℃的6，6-尼龍樹脂、融點(diǎn)為264℃的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂、以及融點(diǎn)為327℃的四氟化乙烯樹脂。
本發(fā)明的V型肋條帶可以為上述熱塑性樹脂的熱變形溫度在80℃以下。
根據(jù)以上的構(gòu)成，因?yàn)闊崴苄詷渲臒嶙冃螠囟仍?0℃以下，并且在被用于汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中的皮帶溫度(80～100℃)以下，所以從收緊狀態(tài)向滑動(dòng)狀態(tài)過渡時(shí)，已軟化的熱塑性樹脂發(fā)生良好地彈性變形。
在此，熱變形溫度是，利用ASTM D-648且荷載在18.6kg/cm2的條件下測定得出的值。
還有，作為熱變形溫度在80℃以下的熱塑性樹脂，能夠列舉出熱變形溫度為32～52℃的聚乙烯樹脂、熱變形溫度為60～70℃的聚丙烯樹脂、以及熱變形溫度為60～65℃的6，6-尼龍樹脂。
本發(fā)明的V型肋條帶最好是上述熱塑性樹脂為聚乙烯樹脂。
根據(jù)上述構(gòu)成，因?yàn)榫垡蚁渲哪Σ料禂?shù)低且熱變形溫度為32～52℃，所以與其他樹脂相比在汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中被加以使用時(shí)，在皮帶溫度(80～100℃)時(shí)的彈性變形大，能夠從收緊狀態(tài)向滑動(dòng)狀態(tài)順利地過渡。還有，因?yàn)榫垡蚁渲?，與含有聚乙烯成份的乙烯-α-烯烴合成橡膠之間的親和性高，所以能夠?qū)崿F(xiàn)良好的分散狀態(tài)。
本發(fā)明的V型肋條帶更好的是上述熱塑性樹脂的聚乙烯樹脂為粘度平均分子量在50萬以上的超高分子量聚乙烯樹脂。
根據(jù)上述構(gòu)成，因?yàn)檎扯绕骄肿恿吭?0萬以上的超高分子量聚乙烯樹脂的摩擦系數(shù)低而且耐磨耗性非常優(yōu)良，所以即使在被用于汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中，且在進(jìn)行了長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)以后，也能被保持在皮帶輪接觸面即V型肋條表面。在此，粘度平均分子量是利用粘度法測量而得出的。
本發(fā)明的V型肋條帶可以為上述熱塑性樹脂呈粉末狀或者顆粒狀。
根據(jù)上述構(gòu)成，因?yàn)闊崴苄詷渲瑸榉勰罨蛘哳w粒狀，所以阻礙形成V型肋條的橡膠組合物的延伸變形從而給耐彎曲疲勞性帶來不良影響的現(xiàn)象可以得到抑制。
此時(shí)，本發(fā)明的V型肋條帶最好是上述粉末狀或者顆粒狀的熱塑性樹脂的顆粒直徑為25～300μm。
因?yàn)楫?dāng)熱塑性樹脂的顆粒直徑不滿20μm時(shí)，則經(jīng)過一段時(shí)間后皮帶輪接觸面即V型肋條表面容易被磨耗粉覆蓋，利用熱塑性樹脂而實(shí)現(xiàn)的效果降低，而當(dāng)顆粒直徑比300μm大時(shí)，形成V型肋條的橡膠組合物不能產(chǎn)生均勻地變形并在熱塑性樹脂的周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，所以導(dǎo)致耐彎曲疲勞性下降。
本發(fā)明的V型肋條帶可以為上述形成多條V型肋條的橡膠組合物是相對(duì)于100質(zhì)量份的作為生橡膠的乙烯-α-烯烴合成橡膠摻入了3～30質(zhì)量份的沿皮帶的寬度方向定向的短纖維。
雖然僅使熱塑性樹脂摻入到形成V型肋條的橡膠組合物中就可實(shí)現(xiàn)抑制粘滯滑動(dòng)異音產(chǎn)生的效果，而與此同時(shí)一并摻入短纖維則能夠?qū)崿F(xiàn)更大的抑制效果。V型肋條進(jìn)入、退出皮帶輪凹槽的動(dòng)作是粘滯滑動(dòng)異音產(chǎn)生的根源。也就是，V型肋條咬合在皮帶輪凹槽中時(shí)，一旦V型肋條受到側(cè)壓變形深深陷入到皮帶輪凹槽中將產(chǎn)生很高的楔效應(yīng)(wedge effect)，而與之相反當(dāng)V型肋條從皮帶輪凹槽離開時(shí)，就產(chǎn)生了粘滯滑動(dòng)異音。因此，從防止粘滯滑動(dòng)異音的觀點(diǎn)來看V型肋條最好盡可能地不要因?yàn)閭?cè)壓而產(chǎn)生變形。針對(duì)于此，為了使V型肋條不會(huì)由于側(cè)壓而產(chǎn)生變形，可使用的方法有添加碳黑或樹脂系列的補(bǔ)強(qiáng)材料，但這樣一來將導(dǎo)致V型肋條變硬、耐彎曲疲勞性降低。而根據(jù)上述構(gòu)成，因?yàn)樵赩型肋條中摻入了沿皮帶的寬度方向定向的短纖維，所以雖然對(duì)于V型肋條上的側(cè)壓顯示出良好的剛性，但長度方向的彎曲性也基本上沒有被損害，因此沒有引起V型肋條進(jìn)入到皮帶輪凹槽中的過大的楔效應(yīng)，結(jié)果是不容易產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音。
在此，相對(duì)于100質(zhì)量份的生橡膠而言，短纖維的摻入量不滿3質(zhì)量份時(shí)，則不能顯著地提高V型肋條在皮帶寬度方向上的剛性，而一旦比30質(zhì)量份高時(shí)，短纖維不能均勻地分散，因此導(dǎo)致耐彎曲疲勞性降低。
作為短纖維，能夠列舉出的有尼龍短纖維、間位(meta)芳香族聚酰胺短纖維、對(duì)位芳香族聚酰胺短纖維、棉短纖維等。
在此，本發(fā)明的V型肋條帶最好是上述短纖維為尼龍短纖維。
這是因?yàn)槟猃埨w維，不但提高了V型肋條在皮帶寬度方向上的剛性，而且其自身的摩擦系數(shù)低，所以即使在磨損后也殘留在皮帶輪接觸面即V型肋條表面，具有降低摩擦系數(shù)的效果。
本發(fā)明的V型肋條帶可以是以在皮帶的寬度方向上形成具有間距的螺旋形的形態(tài)，埋設(shè)了由聚萘二甲酸乙二醇酯纖維制作的芯線。
根據(jù)上述構(gòu)成，通過將上述構(gòu)成與V型肋條是由在乙烯-α-烯烴合成橡膠中摻入了熱塑性樹脂的橡膠組合物形成的這一構(gòu)成相結(jié)合，從而對(duì)于防止粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生起到了極大的作用。也就是，例如在以負(fù)載低張力的狀態(tài)被安裝到轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)大的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置上時(shí)，當(dāng)處于與從彈性滑動(dòng)向打滑過渡的臨界狀態(tài)相接近的狀態(tài)下進(jìn)行了動(dòng)力傳遞，而聚萘二甲酸乙二醇酯纖維制作的芯線與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制作的芯線相比皮帶的彈性率變高，所以即使在張力變動(dòng)時(shí)，也不能輕而易舉地從彈性滑動(dòng)向打滑過渡，其結(jié)果是粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生得到抑制。
本發(fā)明的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置，包括各自沿皮帶的長度方向延伸而成的多條V型肋條以在皮帶的寬度方向上排列的方式配置于皮帶內(nèi)側(cè)的V型肋條帶和、以固定張力方式被卷繞上該V型肋條帶的多個(gè)皮帶輪，其特征在于上述V型肋條帶的上述多條V型肋條，是由相對(duì)于100質(zhì)量份的作為生橡膠的乙烯-α-烯烴合成橡膠摻入了5～50質(zhì)量份的融點(diǎn)在110℃以上的熱塑性樹脂的橡膠組合物形成的，并且在皮帶未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，負(fù)載在上述V型肋條帶上的張力是每條V型肋條為50～80N。
根據(jù)上述的構(gòu)成，即使在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后，粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生也能被抑制，并且V型肋條帶上所負(fù)載的張力低，因此負(fù)載在各個(gè)皮帶輪上的軸荷載小，其結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)引擎的低燃料消耗率。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的V型肋條帶的立體圖。
圖2是表示輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置的皮帶輪配置的附圖。
圖3是表示劣化促進(jìn)用皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)器的皮帶輪配置的附圖。
圖4是表示多軸彎曲試驗(yàn)用皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)器的皮帶輪配置的附圖。
圖5是表示例1～例8的V型肋條帶的聲音特性的棒狀圖表。
圖6是表示例1～例8的V型肋條帶的彎曲耐久壽命的棒狀圖表。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1表示的是本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的V型肋條帶B。
該V型肋條帶B，包括V型肋條帶帶體10；在V型肋條帶帶體10中以在皮帶的寬度方向上形成具有間距的螺旋形的形態(tài)而埋設(shè)的芯線16；以覆蓋V型肋條帶帶體10的背面一側(cè)的方式設(shè)置而成的背面補(bǔ)強(qiáng)布17。
V型肋條帶帶體10，是由下述橡膠組合物形成的，即以乙烯-α-烯烴合成橡膠作為生橡膠，且在該橡膠中摻入了碳黑等填充材料、可塑劑等橡膠配合藥品等，并對(duì)其進(jìn)行加熱及加壓，其中的生橡膠成分通過利用有機(jī)過氧化物、硫磺而被交聯(lián)的橡膠組合物。乙烯-α-烯烴合成橡膠是例如二元乙丙橡膠(EPM)或三元乙丙橡膠(EPDM)、或者它們的混合物。V型肋條帶帶體10構(gòu)成為由埋設(shè)有芯線16的粘合橡膠層11、和在粘合橡膠層11的下側(cè)設(shè)置的壓縮橡膠層12疊合而成的一體結(jié)構(gòu)。
粘合橡膠層11，是埋設(shè)有芯線16并抗拒張力的部分，形成為帶狀。
壓縮橡膠層12，是與皮帶內(nèi)側(cè)的皮帶輪接觸并直接傳遞動(dòng)力的部分，為了確保它與皮帶輪之間較大的接觸面積，沿皮帶長度方向延伸且呈突起的條狀的V型肋條13并排形成在皮帶的寬度方向上。
在形成壓縮橡膠層12的以乙烯-α-烯烴合成橡膠作為生橡膠的橡膠組合物中，加入碳黑等的基礎(chǔ)上，還分散地?fù)饺肓巳邳c(diǎn)在110℃以上并且熱變形溫度在80℃以下(利用ASTM D-648且荷載在18.6kg/cm2的條件下)的熱塑性樹脂15。相對(duì)于100質(zhì)量份的生橡膠而言，摻入了5～50質(zhì)量份的該熱塑性樹脂15。還有，該熱塑性樹脂15是粘度平均分子量在50萬以上的超高分子量聚乙烯樹脂。再者，該熱塑性樹脂15是顆粒直徑為25～300μm的粉末狀或者顆粒狀。
在形成壓縮橡膠層12的橡膠組合物中，也分散地?fù)饺肓搜仄У膶挾确较蚨ㄏ虻亩汤w維14。相對(duì)于100質(zhì)量份的生橡膠而言，摻入了3～30質(zhì)量份的該短纖維14。還有，該短纖維14是尼龍短纖維。在V型肋條13表面露出的短纖維14，從V型肋條13表面突出。再者，該短纖維14的纖維長度為0.2～3.0mm。
芯線16是由聚萘二甲酸乙二醇酯纖維(下面簡稱為“PEN”)的捻線構(gòu)成的。為了使芯線16相對(duì)于V型肋條帶帶體10具有粘合性，所采取的措施是在成型加工之前，將其浸泡在間苯二酚·甲醛·膠乳水溶液(以下簡稱為“RFL水溶液”)后實(shí)施進(jìn)行延伸加熱的延伸熱固定處理以及浸泡在橡膠糊之后使其干燥的處理。構(gòu)成芯線16的PEN纖維的捻線的結(jié)構(gòu)是單纖維直徑為10～40μm，總計(jì)4000～8000dtex，具有例如捻系數(shù)為700即1100dtex/2×3的各種加捻結(jié)構(gòu)(捻系數(shù)是每10cm長度的捻回?cái)?shù)乘以旦數(shù)的平方根計(jì)算得出的)。還有，PEN纖維的捻線，在延伸熱固定處理以及利用橡膠糊進(jìn)行處理之前，根據(jù)JISL1017“化學(xué)纖維輪胎簾子線試驗(yàn)方法”所測得的干熱時(shí)的收縮應(yīng)力為0.2～0.5cN/dtex，而在延伸熱固定處理以及利用橡膠糊進(jìn)行處理之后的干熱狀態(tài)時(shí)的收縮應(yīng)力為0.3～0.7cN/dt ex。
背面補(bǔ)強(qiáng)布17是由縱向絲及橫向絲織成的平織結(jié)構(gòu)等的織布構(gòu)成的。為了使背面補(bǔ)強(qiáng)布17相對(duì)于V型肋條帶帶體10具有粘合性，所采取的措施是在成型加工之前，浸泡在RFL水溶液中并進(jìn)行加熱處理，以及在作為V型肋條帶帶體10一側(cè)的表面上涂敷橡膠糊并使其干燥的處理。
在上述結(jié)構(gòu)的V型肋條帶B中，由于V型肋條13是由乙烯-α-烯烴合成橡膠作為生橡膠的橡膠組合物形成的，因而耐熱性高，所以V型肋條13的表面沒有因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)生的發(fā)熱而引起硬化劣化及鏡面化的現(xiàn)象，從而不容易產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音。
在本V型肋條帶B中，因?yàn)樵谛纬蒝型肋條13的橡膠組合物中摻入了熱塑性樹脂15，所以即使V型肋條13磨損，也可以利用在皮帶輪接觸面即V型肋條13表面露出的熱塑性樹脂15來降低它的摩擦系數(shù)，還有，在從彈性滑動(dòng)向打滑過渡的瞬間，由對(duì)皮帶輪進(jìn)行收緊的狀態(tài)向滑動(dòng)狀態(tài)過渡時(shí)，熱塑性樹脂15發(fā)生適度的彈性變形，從而能夠順利地進(jìn)行上述狀態(tài)之間的過渡，其結(jié)果是能夠抑制粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生。而且，因?yàn)闊崴苄詷渲?5是摩擦系數(shù)低且熱變形溫度為32～52℃的聚乙烯樹脂，所以與其他樹脂相比當(dāng)被用于汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中時(shí)，在皮帶溫度(80～100℃)時(shí)容易產(chǎn)生彈性變形，因此能夠順利地從收緊狀態(tài)向滑動(dòng)狀態(tài)過渡。還有，因?yàn)樵摕崴苄詷渲?5是粘度平均分子量在50萬以上的超高分子量聚乙烯樹脂，所以摩擦系數(shù)低并且耐磨損性非常優(yōu)良，即使被用于汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置且在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后，超高分子量聚乙烯樹脂也能夠保持在皮帶輪接觸面即V型肋條13的表面。再者，因?yàn)闊崴苄詷渲?5的超高分子量聚乙烯樹脂為粉末狀或者顆粒狀，所以阻礙形成V型肋條13的橡膠組合物的延伸變形從而給耐彎曲疲勞性帶來不良影響的現(xiàn)象得到了抑制。還有，因?yàn)樵摼垡蚁渲?，與含有聚乙烯成份的乙烯-α-烯烴合成橡膠之間的親和性高，所以能夠?qū)崿F(xiàn)良好的分散狀態(tài)。
在本V型肋條帶B中，由于熱塑性樹脂15的融點(diǎn)在110℃以上，所以像被用于汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置中時(shí)即使皮帶溫度上升到80～100℃，熱塑性樹脂15也不會(huì)熔化消失，能夠使該效果長時(shí)間地持續(xù)下去。
在本V型肋條帶B中，因?yàn)樵趬嚎s橡膠層12里摻入了沿皮帶的寬度方向定向的短纖維14，所以雖然對(duì)于V型肋條13上的側(cè)壓顯示出良好的剛性，但長度方向的彎曲性也基本上沒有被損害，因此沒有引起V型肋條13進(jìn)入到皮帶輪凹槽中的過大的楔效應(yīng)，其結(jié)果是能夠不容易產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音。而且，因?yàn)樵摱汤w維14是尼龍短纖維，所以提高V型肋條13在皮帶寬度方向上的剛性，而且其自身的摩擦系數(shù)低，即使在磨損后也殘留在皮帶輪接觸面即V型肋條13的表面，從而能夠?qū)崿F(xiàn)降低摩擦系數(shù)的效果。
在本V型肋條帶B中，將使用PEN制作的芯線16的構(gòu)成與由在乙烯-α-烯烴合成橡膠中摻入熱塑性樹脂15的橡膠組合物形成壓縮橡膠層12的構(gòu)成相結(jié)合，從而對(duì)于防止粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生能夠發(fā)揮極大的作用。也就是，在以負(fù)載低張力的狀態(tài)被安裝到轉(zhuǎn)數(shù)變動(dòng)大的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置上時(shí)，當(dāng)處于與由彈性滑動(dòng)向打滑過渡的臨界狀態(tài)接近的狀態(tài)下進(jìn)行了動(dòng)力傳遞，而因?yàn)橛肞EN制作的芯線16與用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)制作的芯線相比皮帶彈性率提高，所以即使在張力變動(dòng)時(shí)，也不能輕而易舉地從彈性滑動(dòng)向打滑過渡，其結(jié)果是能夠抑制粘滯滑動(dòng)異音的產(chǎn)生。
還有，在上述結(jié)構(gòu)中，作為熱塑性樹脂15使用了聚乙烯樹脂，但并不是特別限定于該樹脂，也可以是耐磨耗性優(yōu)良的尼龍樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯樹脂、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物樹脂(ABS樹脂)等。還有，在上述結(jié)構(gòu)中，作為短纖維14使用了尼龍短纖維，但并不是特別限定于該短纖維，也可以是高強(qiáng)度的對(duì)位系列芳香族聚酰胺短纖維、耐磨耗性良好的間位系列芳香族聚酰胺短纖維、棉短纖維等。
下面，關(guān)于上述結(jié)構(gòu)的V型肋條帶B的制作方法進(jìn)行簡單地說明。
在V型肋條帶B的制作過程中，外周所使用的是具有使皮帶背面形成為規(guī)定形狀的成型面的內(nèi)模具，且內(nèi)周所使用的是具有使皮帶內(nèi)面形成為規(guī)定形狀的成型面的橡膠套管(sleeve)。
首先，用實(shí)施了附著粘合劑處理的織布的背面補(bǔ)強(qiáng)布17將內(nèi)模具的外周包覆上以后，再在它的上面，纏繞上用來形成粘合橡膠層11的背面一側(cè)部分的未交聯(lián)的橡膠薄板(sheet)。
然后，在其上以螺旋狀纏繞的方式纏繞上實(shí)施了附著粘合劑處理的由PEN制作的捻線的芯線16以后，在它的上面，纏繞上用來形成粘合橡膠層11的內(nèi)面一側(cè)部分的未交聯(lián)的橡膠薄板，再在其上，纏繞上用來形成壓縮橡膠層12的未交聯(lián)的橡膠薄板。此時(shí)，作為用來形成壓縮橡膠層12的未交聯(lián)的橡膠薄板，所使用的是在作為生橡膠的乙烯-α-烯烴合成橡膠中除了碳黑等填充材料、可塑劑等橡膠配合藥品以外，還摻入了熱塑性樹脂15以及沿纏繞的周方向定向的短纖維14的橡膠薄板。再者，在纏繞各種未交聯(lián)的橡膠薄板時(shí)，分別將纏繞方向的兩端部之間在沒有相互交疊的狀態(tài)下進(jìn)行對(duì)接。
然后，在內(nèi)模具上的成型體上套嵌橡膠套管，并將其組合為成型套具，用高溫的水蒸氣等對(duì)內(nèi)模具進(jìn)行加熱的同時(shí)，施加高壓將橡膠套筒向半徑方向的內(nèi)側(cè)擠壓。此時(shí)，橡膠成份流動(dòng)并同時(shí)進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，而且芯線16以及背面補(bǔ)強(qiáng)布17對(duì)于橡膠的粘合反應(yīng)也在進(jìn)行。于是，根據(jù)上述方法，筒狀的皮帶板(slab)成形。
然后，從內(nèi)模具上取下皮帶板，并將其沿長度方向分割成數(shù)條以后，分別研磨它們的外周從而形成V型肋條13。
最后，通過將經(jīng)過分割并在外周形成了V型肋條13的皮帶板按照規(guī)定的寬度進(jìn)行切割，再將它們的表里面反過來從而就得到了V型肋條帶B。
圖2表示的是在使用了V型肋條帶B的汽車引擎中的固定配置方式的輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置20的配置。
該輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置20的配置，是由位于最上方的交流發(fā)電機(jī)皮帶輪21、設(shè)置在交流發(fā)電機(jī)皮帶輪21的左斜下方的曲軸皮帶輪22、設(shè)置在曲軸皮帶輪22的右方的空調(diào)皮帶輪23、以及設(shè)置在空調(diào)皮帶輪23的左斜上方并且在交流發(fā)電機(jī)皮帶輪21的左斜下方的水泵皮帶輪24構(gòu)成的。在這些皮帶輪之中，除了平皮帶輪的水泵皮帶輪24以外，都是V型肋條皮帶輪(V ribbedpulley)。并且，V型肋條帶B被設(shè)置為以V型肋條13一側(cè)與交流發(fā)電機(jī)皮帶輪21接觸的方式被卷繞在該交流發(fā)電機(jī)皮帶輪21上，然后，以V型肋條13一側(cè)依次與曲軸皮帶輪22及空調(diào)皮帶輪23相接觸的方式被分別卷繞在曲軸皮帶輪22以及空調(diào)皮帶輪23上，其后以皮帶背面與水泵皮帶輪24接觸的方式被卷繞在水泵皮帶輪24上，最后再返回到交流發(fā)電機(jī)皮帶輪21。V型肋條帶B在皮帶未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被負(fù)載的張力，為從安裝時(shí)開始隨著時(shí)間的推移而下降后(例如、汽車行駛了2萬～4萬km以后)將保持為一個(gè)定值。將此時(shí)的張力作為安定張力，則該輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置的安定張力是每條V型肋條為50～80N。
根據(jù)該輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置，即使在汽車進(jìn)行了長時(shí)間行駛以后，也沒有產(chǎn)生粘滯滑動(dòng)異音，并且負(fù)載在V型肋條帶B上的張力低，所以負(fù)載在各皮帶輪上的軸荷載小，其結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)引擎的低燃料消耗率。
(實(shí)施例)關(guān)于對(duì)V型肋條帶所進(jìn)行的試驗(yàn)評(píng)價(jià)進(jìn)行說明。
(試驗(yàn)評(píng)價(jià)用皮帶)制作了下面的例1～例8所述的V型肋條帶。
<例1>
將由下述橡膠組合物形成了壓縮橡膠層并且具有與上述實(shí)施例相同構(gòu)成的V型肋條帶作為例1，且該橡膠組合物是以EPDM來作為橡膠成份即生橡膠，并且相對(duì)于100質(zhì)量份的該EPDM摻入50質(zhì)量份的碳黑、14質(zhì)量份的石蠟油的軟化劑、5質(zhì)量份的氧化鋅、1質(zhì)量份的硬脂酸、3質(zhì)量份的老化防止劑、1.5質(zhì)量份的作為交聯(lián)劑的硫磺、4質(zhì)量份的加硫促進(jìn)劑以及20質(zhì)量份的尼龍短纖維構(gòu)成的。
<例2>
將由對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM摻入了2質(zhì)量份的聚乙烯樹脂粉末的橡膠組合物形成了壓縮橡膠層，并且除此以外與例1具有相同構(gòu)成的V型肋條帶作為例2。
<例3>
將由對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM摻入了5質(zhì)量份的聚乙烯樹脂粉末的橡膠組合物形成了壓縮橡膠層，并且除此以外與例1具有相同構(gòu)成的V型肋條帶作為例3。
<例4>
將由對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM摻入了10質(zhì)量份的聚乙烯樹脂粉末的橡膠組合物形成了壓縮橡膠層，并且除此以外與例1具有相同構(gòu)成的V型肋條帶作為例4。
<例5>
將由對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM摻入20質(zhì)量份的聚乙烯樹脂粉末的橡膠組合物形成了壓縮橡膠層，并且除此以外與例1具有相同構(gòu)成的V型肋條帶作為例5。
<例6>
將由對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM摻入了40質(zhì)量份的聚乙烯樹脂粉末的橡膠組合物形成了壓縮橡膠層，并且除此以外與例1具有相同構(gòu)成的V型肋條帶作為例6。
<例7>
將由對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM摻入了60質(zhì)量份的聚乙烯樹脂粉末的橡膠組合物形成了壓縮橡膠層，并且除此以外與例1具有相同構(gòu)成的V型肋條帶作為例7。
<例8>
將由下述橡膠組合物形成壓縮橡膠層，并且除此以外與例1具有相同構(gòu)成的V型肋條帶作為例8，該橡膠組合物是使用氯丁橡膠來作為橡膠成份即生橡膠，且相對(duì)于100質(zhì)量份的該氯丁橡膠摻入50質(zhì)量份的碳黑、5質(zhì)量份的可塑劑、5質(zhì)量份的氧化鋅、1質(zhì)量份的硬脂酸、3質(zhì)量份的老化防止劑、4質(zhì)量份的氧化鎂以及20質(zhì)量份的尼龍短纖維構(gòu)成的。
還有，在表1中也記載了例1～例8的各種橡膠組合物的配合比例。
(試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法)
<實(shí)機(jī)試驗(yàn)>
圖3表示的是用來促進(jìn)V型肋條帶劣化的劣化促進(jìn)用皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)器30的皮帶輪配置。
該劣化促進(jìn)用皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)器30，是由在上下側(cè)分別設(shè)置的皮帶輪直徑為120mm的大直徑V型肋條皮帶輪(上側(cè)為從動(dòng)皮帶輪、下側(cè)為驅(qū)動(dòng)皮帶輪)31、在它們的上下方向的中間處設(shè)置的皮帶輪直徑為70mm的空轉(zhuǎn)輪32、在它的右方設(shè)置的皮帶輪直徑為45mm的小直徑V型肋條皮帶輪31構(gòu)成的。空轉(zhuǎn)輪32以及小直徑的V型肋條皮帶輪31，被放置在可使纏繞在皮帶輪上的皮帶在這兩個(gè)皮帶輪處均形成為90°拐角的位置上。
首先，在例1～例8中分別所示的V型肋條帶(6條V型肋條的規(guī)格、皮帶周長為1210mm6PK1210)B，以V型肋條一側(cè)與三個(gè)V型肋條皮帶輪31接觸的方式被卷繞在這三個(gè)V型肋條皮帶輪31上，同時(shí)以皮帶背面與空轉(zhuǎn)輪32接觸的方式被卷繞在空轉(zhuǎn)輪32上，并且，以被附加上1117N的組裝重量(setweight)的方式將小直徑的V型肋條皮帶輪31向右側(cè)方拉緊，同時(shí)在大直徑的V型肋條皮帶輪31上施加8.826kW荷載的狀態(tài)，且環(huán)境溫度為85±5℃的這一情況下，使驅(qū)動(dòng)皮帶輪即下側(cè)的V型肋條皮帶輪31以4900rpm的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并且使V型肋條帶B進(jìn)行了100小時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
然后，在將進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的各V型肋條帶B，以附加規(guī)定張力的方式安裝在與圖2所示的配置相同的直列3氣筒引擎的輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置上，并且，向交流發(fā)電機(jī)皮帶輪21上施加可使60A電流產(chǎn)生的負(fù)荷，同時(shí)還在空調(diào)皮帶輪23上安裝有排氣能力是每2000rpm為1.47MPa的壓縮機(jī)的狀態(tài)下，實(shí)行WOT(節(jié)氣門全開Wide Open Throttle)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)(曲軸的轉(zhuǎn)數(shù)為800rpm)，對(duì)此時(shí)的聲音特性以0沒有聲音、1很小、2小、3中、4大、5超大為評(píng)價(jià)等級(jí)進(jìn)行了主觀評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)是在將V型肋條帶B上所負(fù)載的張力分別設(shè)定成每條V型肋條為60N、45N及30N的情況下進(jìn)行的。
<臺(tái)上試驗(yàn)>
圖4表示的是用來對(duì)V型肋條帶的彎曲疲勞性進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)價(jià)的多軸彎曲皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)器40的皮帶輪配置。
該多軸彎曲皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)器40，是由在上下側(cè)分別設(shè)置的皮帶輪直徑為45mm的V型肋條皮帶輪(上側(cè)為從動(dòng)皮帶輪、下側(cè)為驅(qū)動(dòng)皮帶輪)41、在它們的上下方向中間部分的右側(cè)以一上一下的方式分別設(shè)置的皮帶輪直徑為50mm的空轉(zhuǎn)輪42、以及在它們的上下方向中間部分的右側(cè)設(shè)置的皮帶輪直徑為45mm的V型肋條皮帶輪41構(gòu)成的。
在例1～例8中分別所示的V型肋條帶(3條V型肋條的規(guī)格、皮帶周長為1210mm3PK1210)B，以V型肋條一側(cè)與三個(gè)V型肋條皮帶輪41接觸的方式被卷繞在這三個(gè)V型肋條皮帶輪41上，同時(shí)以皮帶背面與兩個(gè)空轉(zhuǎn)輪42接觸的方式被卷繞在這兩個(gè)空轉(zhuǎn)輪42上，并且，以被附加上588.4N的載重量(dead weight)的方式將位于最上方的V型肋條皮帶輪41向上方拉緊的狀態(tài)下，使驅(qū)動(dòng)皮帶輪即位于最下側(cè)的V型肋條皮帶輪41以5100rpm的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并使V型肋條帶B運(yùn)轉(zhuǎn)直至在V型肋條上產(chǎn)生了裂紋為止，并對(duì)皮帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)到V型肋條上產(chǎn)生裂紋為止所需要的時(shí)間進(jìn)行了測量。
(試驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果)在表1、圖5及圖6中公開了試驗(yàn)結(jié)果。



聲音評(píng)價(jià)0沒有聲音，1很小，2小，3中，4大，5超大由表1及圖5可以看出無論將負(fù)載在V型肋條帶上的張力設(shè)定成每條V型肋條為60N、45N及30N中的任一種情況時(shí)，在壓縮橡膠層摻入了聚乙烯樹脂粉末的例2～例7，與在壓縮橡膠層沒有摻入聚乙烯樹脂粉末的例1及CR規(guī)格的例8相比，都具有較高的抑制異音產(chǎn)生的效果。
還有，從在例2～例7之間進(jìn)行比較的結(jié)果可以看出相對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM所摻入的聚乙烯樹脂粉末的摻入量為5～60質(zhì)量份的例3～例7，與摻入量為2質(zhì)量份的例2相比，抑制異音產(chǎn)生的效果顯著提高。
根據(jù)表1及圖6可以看出在壓縮橡膠層摻入了聚乙烯樹脂粉末的例2～例7為，隨著聚乙烯樹脂粉末摻入量的增加，其耐彎曲疲勞性能逐漸下降。相對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM所摻入的聚乙烯樹脂粉末的摻入量為2質(zhì)量份的例2，與沒有摻入聚乙烯樹脂粉末的例1具有同等的耐彎曲疲勞性能。相對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM所摻入的聚乙烯樹脂粉末的摻入量為40質(zhì)量份的例6，與CR規(guī)格的例8具有同等的耐彎曲疲勞性能。相對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM所摻入的聚乙烯樹脂粉末的摻入量為60質(zhì)量份的例7，與其他的示例相比耐彎曲疲勞性能明顯下降。
從上述的情況可以看出，如果對(duì)抑制異音產(chǎn)生的效果和耐彎曲疲勞性之間的平衡關(guān)系加以考慮的話，相對(duì)于100質(zhì)量份的EPDM所摻入的聚乙烯樹脂粉末的摻入量最好大于2質(zhì)量份并且小于60質(zhì)量份。
(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性)如上述說明所示，本發(fā)明對(duì)于各自沿皮帶的長度方向延伸而成的多條V型肋條以在皮帶的寬度方向上排列的方式配置于皮帶內(nèi)側(cè)，并且以該多條V型肋條與皮帶輪接觸的方式被卷繞在皮帶輪上來傳遞動(dòng)力的V型肋條帶、以及使用該V型肋條帶的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置是有用的。
權(quán)利要求
1.一種V型肋條帶，各自沿皮帶的長度方向延伸而成的多條V型肋條以在皮帶的寬度方向上排列的方式被配置于皮帶內(nèi)側(cè)，且以該多條V型肋條與皮帶輪接觸的方式被卷繞在皮帶輪上來傳遞動(dòng)力，其特征在于上述多條V型肋條，是由相對(duì)于100質(zhì)量份的作為生橡膠的乙烯-α-烯烴合成橡膠摻入了5～50質(zhì)量份的融點(diǎn)在110℃以上的熱塑性樹脂的橡膠組合物形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的V型肋條帶，其特征在于上述熱塑性樹脂的熱變形溫度在80℃以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的V型肋條帶，其特征在于上述熱塑性樹脂是聚乙烯樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的V型肋條帶，其特征在于上述熱塑性樹脂的聚乙烯樹脂是粘度平均分子量在50萬以上的超高分子量聚乙烯樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的V型肋條帶，其特征在于上述熱塑性樹脂為粉末狀或者顆粒狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的V型肋條帶，其特征在于上述粉末狀或者顆粒狀的熱塑性樹脂的顆粒直徑是25～300μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的V型肋條帶，其特征在于上述形成多條V型肋條的橡膠組合物為相對(duì)于100質(zhì)量份的作為生橡膠的乙烯-α-烯烴合成橡膠摻入了3～30質(zhì)量份的沿皮帶的寬度方向定向的短纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的V型肋條帶，其特征在于上述短纖維是尼龍短纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的V型肋條帶，其特征在于以在皮帶的寬度方向上形成具有間距的螺旋形的形態(tài)，埋設(shè)了由聚萘二甲酸乙二醇酯纖維制作的芯線。
10.一種汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置，包括各自沿皮帶的長度方向延伸而成的多條V型肋條以在皮帶的寬度方向上排列的方式被配置于皮帶內(nèi)側(cè)的V型肋條帶、和以固定張力方式被卷繞上該V型肋條帶的多個(gè)皮帶輪，其特征在于上述V型肋條帶的上述多條V型肋條，是由相對(duì)于100質(zhì)量份的作為生橡膠的乙烯-α-烯烴合成橡膠摻入了5～50質(zhì)量份的融點(diǎn)在110℃以上的熱塑性樹脂的橡膠組合物形成的，在皮帶未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，負(fù)載在上述V型肋條帶上的張力是每條V型肋條為50～80牛頓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種V型肋條帶以及包括該V型肋條帶的汽車輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用皮帶傳動(dòng)裝置。V型肋條帶(B)為各自沿皮帶的長度方向延伸而成的多條V型肋條(13)以在皮帶的寬度方向上排列的方式被配置于皮帶內(nèi)側(cè)，并且以所述多條V型肋條(13)與皮帶輪接觸的方式被卷繞在皮帶輪上來傳遞動(dòng)力。多條V型肋條(13)，是由相對(duì)于100質(zhì)量份的作為生橡膠的乙烯－α－烯烴合成橡膠摻入了5～50質(zhì)量份的融點(diǎn)在110℃以上的熱塑性樹脂(15)的橡膠組合物形成的。
文檔編號(hào)C08L23/08GK101076679SQ20058003999
公開日2007年11月21日 申請日期2005年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者中村貴司, 尻池寬之 申請人:阪東化學(xué)株式會(huì)社