專利名稱：帶齒v型皮帶的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是帶齒V型皮帶(コグドV ベルト)。特別是關于作為兩輪車上變速皮帶用的V型角度較小的帶齒V型皮帶齒的成形措施。
一般，在機動車用發動機以及產業機械等的變速用V型皮帶上，使用了撓性高、富有彎曲性的帶齒V形皮帶，其中側面無帆布的毛邊型帶齒V型皮帶也廣為使用。
在這樣的毛邊型帶齒V型皮帶上，當其在高速狀態使用時，由于皮帶輪為小直徑，容易產生滑動，發熱等，有著龜裂，切斷而壽命變短的傾向，因而，通過選擇上帆布與下帆布的材質，減少滑動發生頻度，來改善其彎曲性能。例如，采用經線與緯線的交叉角為90°-120°的斜紋帆布為上帆布，來改善皮帶背面的彎曲性能，或者采用由仿毛處理而成的伸縮性良好的帆布作為下帆布，而使得琉化成形時容易形成齒的形狀，并改善皮帶底面一側的彎曲性能(見日專利特公平2-47795號公報)。
可是，像上述這樣采用了斜紋帆布的上帆布與仿毛處理線的下帆布，即使說帶齒V型皮帶的彎曲性能良好，比如在作為商店送貨用的小型摩托車等的商用車上，在起動出發與停止頻繁進行的情況下，在低轉速有大的力矩加于皮帶上的低速條件下之使用頻度比一般的車要高，且在此低速條件下，變速機的驅動皮帶輪的直徑變得非常小，作為皮帶壽命縮短的原因的滑動也多有發生，為此有必要進一步改善帶齒V型皮帶的彎曲性能，提高皮帶的傳動能力。一般，在這樣的小型摩托車等兩輪車的變速V型皮帶上用的帶齒V型皮帶的形成皮帶本體兩側面的V型角度設定為24°-34°。
另外，在本來齒高設定得較低的帶齒V型皮帶上，不管仿毛處理線的下帆布之伸縮性如何好，這種下帆布由于是以經線與緯線織成的織布，其伸縮性有一定限度，依在金屬模中硫化成形時的未硫化橡膠的壓入力來按照對應于成型形面的齒的形狀的凸凹形狀也是困難的；使齒按期望的尺寸突出出來也困難；在皮帶底面一側也得不到良好的彎曲性能。
本發明即是考慮上述這些事項，其目的在于使上帆布與下帆布的材質變成不妨害帶齒V型皮帶的彎曲性能，或者特別指定出帆布的適用處所；甚至超出迄今的常識，不用帆布等。以此來改善作為小型摩托車等的兩輪車的變速V型皮帶用的帶齒V型皮帶的彎曲性能；減少滑動發生頻度；使其不易引起龜裂、切斷；從而提高帶齒V型皮帶的壽命。
為達到上述目的，本發明包括有心線沿皮帶寬度方向按規定間距配置且沿皮帶長度方向埋設的皮帶本體；在該皮帶本體的下面有許多齒沿皮帶長度方向、按規定間距形成了波形，同時設定上述皮帶本體兩側面形成的V型夾角的角度為24°-34°；且上述皮帶本體兩側面不以帆布覆蓋，皮帶本體的橡膠層裸露著，以這樣的帶齒V型皮帶為對象，采取如下的一些解決手段。
即，作為本發明的第1解決手段，其特征在于至少以仿毛處理線作為構成線的一部分的可自由伸縮的帆布覆蓋于上述皮帶本體的上面。再就是，將以不織布或不織紙構成的下帆布沿齒的波形覆蓋于前述皮帶本體的下面。即，該帶齒V型皮帶為在其背面與底面分別設有帆布的、所謂毛邊帶齒V型皮帶。
作為本發明的第2解決手段，其特征在于在第1解決手段的基礎上，構成下帆布的不織布或不織紙的厚度設定為0.01-0.3mm，構成密度設定為3-100g/m2。
作為本發明的第3解決手段，其特征在于在前述的帶齒V型皮帶上，上述皮帶本體的上面不覆蓋上帆布，皮帶本體的橡膠層裸露著。再將不織布或不織紙構成的下帆布沿齒的波形覆蓋于上述皮帶本體的下面。即這種帶齒V型皮帶僅在皮帶底面設帆布而構成。
作為本發明的第4解決手段，其特征在于在第3解決手段的基礎上，設定構成下帆布的不織布或不織紙的厚度為0.01-0.3mm，設定其密度為3-100g/m2。
作為本發明的第5解決手段，其特征在于在前述的帶齒V型皮帶上，在上述皮帶本體的上面與下面均不覆蓋上帆布與下帆布，皮帶本體的橡膠層裸露著。即，這種帶齒V型皮帶其構造為全不用帆布，構成皮帶本體的橡膠層沿全周裸露。
如上述之構成，按本發明的第1解決手段，至少由仿毛處理線作為構成線一部分的能自由伸縮的上帆布，隨帶齒V型皮帶通過皮帶輪時的伸張動作可不那么受阻地伸張，皮帶背面一側彎曲性能良好。另外，以不織布或不織紙構成的下帆布，依在金屬模中硫化成形時對未硫化橡膠的壓入力，容易沿著對應于成型形面的齒形的凸凹形狀，齒的形狀容易產生，齒按所期望的尺寸突出來，皮帶底面一側可得到良好的彎曲性能。
即，一般來說，不織布或不織紙的強度與織布的強度相比是很小的，因此，依未硫化橡膠的壓入力的作用，構成不織布或不織紙的纖維(絲)相互間的聚合與結合在對應于頂端的成型形面的凹部有部分的脫開，有時纖維(絲)有部分的切斷，不織布或不織紙不會鼓起，而適切地密合于成型形面的凸凹形狀。另外，從上述纖維相互間的聚合或結合部分地脫落的地方，有未硫化橡膠滲出而浸入成型形面的凹部，有橡膠材料之填充而致該凹部無間隙，從而不妨害帶齒V型皮帶之齒的形成，而成為正規之形狀。
依照這樣得到的皮帶背面與底面之兩面上優良的彎曲特性，即使在低轉速有大的力矩加到皮帶上的低速條件下或在齒高原本就低的情況下，帶齒V型皮帶通過皮帶輪時也不會過分彎曲，滑動發生頻度也少，避免了由滑動產生的多余的發熱等，不易引起龜裂、切斷，帶齒V型皮帶的壽命得以延長。特別是，當帶齒V型皮帶通過皮帶輪時，不織布或不織紙隨其工作而彎曲；這時，由不織布或不織紙構成的纖維之結合的脫開等幾乎是無阻力地進行，帶齒V型皮帶隨之平滑彎曲。
采用了本發明第3解決手段，由于多少有了些伸縮自由，不再使用擔心其妨害皮帶背面一側彎曲性能的上帆布，帶齒V型皮帶的彎曲性能進一步改善；滑動發生頻度進一步減少；帶齒V型皮帶的質量進一步得到提高。
采用本發明第5解決手段，由于上帆布與下帆布都不再使用，對帶齒V型皮帶的彎曲性能沒有任何妨害，帶齒V型皮帶彎曲性能進一步改善；滑動發生頻度進一步減少；帶齒V型皮帶質量進一步提高。這時的彎曲性能與有下帆布的第3解決手段情況下大致相同。即，在第3解決手段下，即使說有下帆布，該下帆布對帶齒V型皮帶的彎曲性能幾乎沒有影響。從而，可與上帆布與下帆布都沒有的第5解決手段的情況有著同樣的解釋。另外，加硫成形時，未硫化橡膠的壓入完全沒有妨礙，可以確實得到規定的齒高。
在本發明的第2第4解決手段中，由于沿皮帶本體下面的齒形覆蓋著(加硫粘結)設定厚度0.1-0.3mm。設定構成密度3-100g/m2的不織布或不織紙，該不織布或不織紙很薄，強度極低，確保不妨礙齒的突出形成。
也就是，這種不織布或不織紙，在硫化成形時，成薄層狀展開，變成埋入橡膠材料中的狀態，且在不織布或不織紙的纖維的結合脫開或纖維被切斷時的阻力等于沒有的狀態，可進一步確保規定高度齒的成形。同樣，由于帶齒V型皮帶通過皮帶輪時隨著其彎曲產生的不織布或不織紙的纖維阻力等于沒有，帶齒V型皮帶的彎曲性能進一步改善。另外，即使不織布或不織紙的纖維之結合的脫開或纖維部分被切斷，由于這些纖維埋在橡膠材料中，因此不會產生剝離。
圖面簡單說明

圖1是表示具有上帆布與下帆布的實施例1的帶齒V型皮帶一部分的斜視圖；圖2是表示沒有上帆布僅有下帆布的實施例2的帶齒V型皮帶一部分的斜視圖；圖3是表示上帆布與下帆布都沒有的實施例3的帶齒V型皮帶一部分的斜視圖；圖4是表示實施例1-3以及比較例的滑動特性數據的曲線圖；圖5是用于滑動特性評價的皮帶運行試驗機概略構成圖；圖6是用于評價耐久性的皮帶運行試驗機的概略構成圖。
實施例下邊借圖說明本發明的實施例。
圖1-3分別示出了本發明的實施例之帶齒V型皮帶A，這3種帶齒V型皮帶僅在于上下有無帆布之區別，其他構造是一樣的。
也就是說，這3種帶齒V型皮帶A，作為相同的部分，包括有皮帶本體1，而該皮帶本體1則由心線2在皮帶寬度方向按規定間距配置著且沿長度方向埋設的橡膠粘結層3和該橡膠粘結層3的上下面一體形成的上橡膠層4與下橡膠層5構成。另外，在上述皮帶本體1的下橡膠層5的下面，沿皮帶長度方向按規定間距形成了多個波形齒6，同時，上述皮帶本體1兩側面間形成的V型角θ設定為24°-34°。即，該3種類型的帶齒V型皮帶A作為小型摩托車等兩輪車上的變速V型皮帶使用。
上述的心線2，比如可以用聚酯、聚酰胺、芳族聚酰胺、玻璃等纖維捻合而成，適應皮帶的用途而形成適當的軟線，再經熱延伸處理與粘結處理。
構成上述皮帶本體1的橡膠粘結層3與上橡膠層4和下橡膠層5一起可使用氯丁橡膠(CR)、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)，丁腈橡膠(NBR)、天然橡膠(NR)，或這些橡膠的合成橡膠中適應皮帶的用途加入適當的添加劑而成的摻合橡膠形成的橡膠彈性體構成。另外，這3種類型的帶齒V型皮帶A，在上述皮帶本體的兩側面都是沒有覆蓋帆布而使皮帶本體1的橡膠層裸露出來，僅在以下各點有不同。
即，在圖1上所示的帶齒V型皮帶A，是在皮帶本體1的上面覆蓋著上帆布7；同時在皮帶本體1的下表面沿著齒6的形狀覆蓋著下帆布8，即成所謂毛邊帶齒V型皮帶。
圖2上所示的帶齒V型皮帶A，是在上述皮帶本體1的上面不覆蓋帆布7而皮帶本體1的橡膠層外露著，同時在皮帶本體1的下面，沿齒6的波形覆蓋著下帆布8。即，從圖1所示的帶齒V型皮帶A上取下上帆布7即成為圖2所示的帶齒V型皮帶A。
圖3所示的帶齒V型皮帶A是在上述皮帶本體1的上面及下面的上帆布7與下帆布8都不覆蓋，而任皮帶本體1的橡膠層外露著。即，皮帶本體1成裸狀，橡膠層的所有表面外露著，在其四周都不設置帆布。
因此，作為本發明的特征之一，上述的上帆布7，比如自仿毛處理線構成緯線等，至少將仿毛處理線作為構成線的一部分，以便其自由伸縮，以此來保持上帆布7的伸縮性。
另外，作為本發明又一特征，上述之下帆布8由不織布或不織紙制成。作為這種不織布或不織紙，比如可以用聚酯、聚酰胺、人造絲、維尼龍、纖維素、漿料等的合成纖維、人造纖維、天然纖維的單體、或它們的混合物來使用。還有，這種不織布或不織紙的厚度為0.01-0.3mm，構成密度設定為3-100g/m2。
將不織布或不織紙的厚度以及構成密度設定為這樣的范圍，是為由硫化成形將齒6加工成所期望的尺寸的范圍，其各自的下限由不織布或不織紙制造的限制來規定；而其上限則由硫化成形之限制來規定。關于這一點的詳細說明是這樣即在硫化成形或皮帶彎曲時，其程度為分開不織布或不織紙的結合不那么受阻力；而當切斷纖維時，不妨礙齒6之突起形成地使不織布或不織紙適當地配于成型形面的凸凹形狀，使不織布或不織紙平滑地順從皮帶的彎曲動作而彎曲。
下邊，把上述3種類型的帶齒V型皮帶(實施例1-3)與比較例一起進行具體說明。實驗用的實施例1-3與比較例的帶齒V型皮帶同是總厚度為8mm，齒的間距8mm。且，比較例的帶齒V型皮帶與實施例1的一樣為皮帶本體1的上下面覆蓋以帆布的毛邊型的。
用于實施例1的帆布上帆布是經線以210d/l的6，6根尼龍絲制成的拉線、密度為200根/5cm；緯線為40d/5的仿毛處理線、密度140根/5cm而織成的花紋布。
下帆布是漿料與人造絲的混合纖維(重量比為漿料占15％，人造絲占85％，商品名稱為ニュ-ソフロン<L#140>エニテツク制)制成，構成密度為14g/m2。
實施例2用的帆布與實施例1用的下帆布相同。
比較列用的帆布上帆布，經線與緯線均用20支S捻/3的棉線以70根/5cm的密度、以120 °斜交叉配置的斜帆布。
下帆布，與實施例1用的上帆布材料相同。
按上述條件制成的帶齒V型皮帶的齒高，在實施例1-3中同是4.0mm；而在比較例則是低至3.5mm。
關于這樣制成的帶齒V型皮帶使用時其滑動特性、加載時升溫溫度以及耐久性，下邊扼要加以評價。
滑動特性評價在圖5上所示的皮帶運行試驗機的驅動皮帶輪(直徑40mm，轉速6500轉/分)11與從動皮帶輪12(直徑100mm)上面卷掛著供試驗用的帶齒V型皮帶A，周圍溫度90℃，隨著對從動皮帶輪12的負載的變化來檢查帶齒V型皮帶A的滑動率。其結果，如圖4所示，達到滑動率為3％時，對于實施例1其載荷為1.3PS；對于實施例2，3其載荷為1.47PS；而在比較例中，在1.15PS的低載荷下出現了早期滑動。
加載時升溫溫度的評價。
按與滑動特性的評價時相同的運行條件，對帶齒V型皮帶加1PS的載荷運行，運行30分鐘后，測量從動皮帶輪12一側的皮帶側面溫度，其結果是，在實施例1中為120℃；在實施例2，3中為118℃；而在比較例中則高達126℃。
耐久性評價在圖6所示的皮帶運行試驗機的驅動皮帶輪(直徑80mm，轉速為6500轉/分)13與從動皮帶輪(直徑70mm，載荷5.5PS)14上卷掛著供試驗用的帶齒V型皮帶A，在周圍溫度95℃下運行。其結果是，在實施例1中壽命335小時；在實施例2，3中壽命355小時；而在比較例中壽命短至190小時。
這些差別主要是下帆布用織布還是用不織布或不織紙所造成的。
像這樣，如果采用本發明的帶齒V型皮帶，作為小型摩托車等的兩輪車的變速V型皮帶來使用的話，由于彎曲性良好，滑動發生的頻度減少，不易引起龜裂與切斷，皮帶的壽命可以提高。
權利要求
1.一種帶齒V型皮帶，其特征在于它包括了心線在其寬度方向按規定間距配置、且沿其長度方向埋設的皮帶本體；在該皮帶本體的下面，有許多齒沿皮帶長度方向按規定的間距形成波形；同時設定上述皮帶本體的兩側面形成的V型夾角角度為24°-34°，且在上述皮帶本體的兩側面無帆布覆蓋，皮帶本體的橡膠層裸露出來，在這樣的帶齒V型皮帶上，上述皮帶本體的上面覆蓋著至少以仿毛處理線(ウ-リ-加工糸)作為構成線的一部分構成的可自由伸縮的上帆布；在上述皮帶本體的下面，沿著齒的波形包覆著不織布或不織紙構成的下帆布。
2.按權利要求1所記述的帶齒V型皮帶，其特征在于構成下帆布的不織布或不織紙，其厚度設定為0.01-0.3mm；其構成密度設定為3-100g/m2。
3.一種帶齒V型皮帶，它包括有心線在其寬度方向按規定間距配置，且沿其長度方向埋設的皮帶本體；在該皮帶本體的下面，有許多齒沿皮帶長度方向按規定間隔形成波形；同時，設定上述皮帶本體兩側面形成的夾角角度為24°-34°，且在上述皮帶本體兩側面不覆蓋帆布，而使皮帶本體的橡膠層裸露出來，這種帶齒V型皮帶的特征為在上述皮帶本體的上面，未覆蓋上帆布，皮帶本體的橡膠層外露著；在上述皮帶本體的下面，沿齒的波形覆蓋著由不織布或不織紙構成的下帆布。
4.按權利要求3所記述的帶齒V型皮帶，其特征在于構成下帆布的不織布或不織紙，設定其厚度為0.01-0.3mm；設定其構成密度為3-100g/m2。
5.一種帶齒V型皮帶，它包括有心線在其寬度方向按規定間距配置，且沿其長度方向埋設的皮帶本體；在皮帶本體的下面，有許多齒沿皮帶長度方向按規定間距形成波形；同時設定上述皮帶本體兩側面形成的夾角角度為24°-34°，且上述皮帶本體兩側面無帆布覆蓋，皮帶本體的橡膠層外露著，這種帶齒V型皮帶的特征為上述皮帶本體的上面與下面都不覆蓋上帆布與下帆布，而皮帶本體的橡膠層外露著。
全文摘要
皮帶本體(1)的兩側面形成的V型夾角(θ)設定為24°-34°；皮帶本體(1)的兩側面上不覆蓋帆布，皮帶本體(1)的橡膠層外露著，在這樣的帶齒V型皮帶(A)上，由至少以仿毛處理線作為構成線的一部分而能自由伸縮的上帆布(7)覆蓋皮帶本體(1)的上面；而由不織布或不織紙構成的下帆布(8)沿齒(6)的波形覆蓋皮帶本體(1)的下面。以此來改善帶齒V型皮帶(A)的彎曲性能，減少滑動發生頻度，提高皮帶壽命。
文檔編號F16G5/20GK1152347SQ96190430
公開日1997年6月18日 申請日期1996年4月30日 優先權日1995年5月1日
發明者上杉長, 高橋長, 立道誠彥 申請人:邦多化學株式會社, 本田技研工業株式會社