Зубчатый ремень

Зубчатый ремень

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к зубчатому ремню, и, в частности, к зубчатому ремню, используемому в условиях с высокой температурой и высокой нагрузкой, или внутри масляной или водной среды.

Уровень техники

[0002] Зубчатые ремни традиционно применялись для механического привода в двигателях внутреннего сгорания и тому подобных. Для повышения износостойкости зубчатого ремня на зубчатую поверхность ремня наклеивают покровную ткань. Покровную ткань подвергают импрегнирующей обработке обрабатывающим средством, таким как RFL (резорцин-формальдегидная смола в каучуковом латексе) или раствор каучука.

[0003] С недавних пор зубчатые ремни во все возрастающем масштабе применялись в условиях высокой температуры и при высоких нагрузках. То есть, применение более компактных моторных отсеков или тому подобных требует, чтобы зубчатые ремни были более миниатюрными и функциональными в высокотемпературных средах. Более того, зубчатые ремни нашли более обширные варианты применения, и в некоторых случаях могут быть использованы в присутствии масла.

[0004] Однако, когда зубчатый ремень используют в высокотемпературной среде и при высокой нагрузке, средство для обработки покровной ткани, такое как RFL, может быстро изнашиваться. По этой причине в покровной ткани с высокой вероятностью возникают трещины и тому подобное, и может сократиться срок службы зубчатого ремня. Кроме того, поскольку вышеописанное средство для обработки покровной ткани не имеет достаточной маслостойкости, проявляется тенденция к сокращению срока службы зубчатого ремня, когда его используют в присутствии масляной среды.

[0005] Патентный Документ 1 представляет способ, в котором покровную ткань подвергают обработке RFL, и затем подвергают дополнительной обработке пропитыванием раствором каучука, к которому добавлено эпоксидное соединение или тому подобное.

[0006] В дополнение, в течение некоторого времени общеизвестными были технологии улучшения долговечности ремня путем предотвращения деградации покровной ткани обработкой ее RFL или раствором каучука. Однако, когда ремень работает в присутствии масла или воды, или в высокотемпературных условиях, такие обрабатывающие средства, как RFL или раствор каучука, предрасположены к разложению и не могут в достаточной степени защитить покровную ткань. По этой причине нанесенное на покровную ткань обрабатывающее средство быстро изнашивается, и шкивы приходят в непосредственный контакт с волоконным материалом покровной ткани. В результате этого в покровной ткани возникают трещины и тому подобные, и долговечность ремня сокращается.

[0007] Например, также известна схема, в которой предел прочности на разрыв покровной ткани повышают добавлением ароматической эпоксидной смолы к обрабатывающему жидкому RFL-составу, как представлено в Патентном Документе 2.

Патентный Документ 1: Публикация Японской Патентной Заявки № 2004-324832

Патентный Документ 2: Публикация Японской Патентной Заявки № 2001-220008

Сущность изобретения

Технические проблемы

[0008] Однако эпоксидное соединение в Патентном Документе 1 используют для усиления адгезии между покровной тканью и основой ремня, но не для формирования покрытия на поверхности покровной ткани. По этой причине эпоксидное соединение в Патентном Документе 1 не улучшает износостойкости или маслостойкости.

[0009] В дополнение, в некоторых случаях для повышения маслостойкости в качестве каучука в основе ремня используют фторкаучук. Однако фторкаучук может набухать под воздействием некоторых типов присутствующего масла. По этой причине маслостойкость, полученная при использовании просто фторкаучука для основы ремня, в некоторых случаях является недостаточной.

[0010] Более того, обрабатывающий жидкий состав на основе RFL не может в достаточной мере повысить водостойкость, термостойкость, маслостойкость и тому подобные покровной ткани, даже когда к обрабатывающему жидкому составу дополнительно добавляют эпоксидную смолу, и не может в достаточной степени улучшить долговечность ремня, применяемого в условиях высокой температуры и высокой нагрузки, или в масляной или водной среде.

[0011] Настоящее изобретение было выполнено в плане разрешения вышеописанных проблем, и цель настоящего изобретения состоит в повышении износостойкости и масло- и водостойкости покровной ткани, и в создании зубчатого ремня, который имеет удовлетворительную долговечность, даже когда используется в высокотемпературных условиях при высоких нагрузках, или внутри масляной или водной среды.

Разрешение технических проблем

[0012] Зубчатый ремень согласно первому аспекту настоящего изобретения включает основу ремня, которая включает вершинный участок зуба и донный участок зуба, попеременно размещенные на одной поверхностной стороне ее вдоль продольного направления, и покровную ткань, которая размещена на одной поверхности основы ремня и имеет наружную поверхность, покрытую отвержденным материалом из первой эпоксидной смолы.

[0013] Температура размягчения отвержденного материала из первой эпоксидной смолы предпочтительно составляет 110°С или выше. Эпоксидный эквивалент первой эпоксидной смолы предпочтительно составляет от 150 до 1500 г/экв. В дополнение, отвержденный материал из первой эпоксидной смолы предпочтительно нанесен на покровную ткань, которая подвергнута обработке RFL-составом.

[0014] Первую эпоксидную смолу отверждают с помощью первого отвердителя, и первый отвердитель включает, например, по меньшей мере один отвердитель, выбранный из группы, состоящей из отвердителя на основе амина, отвердителя на основе ангидрида кислоты, отвердителя на основе фенольного новолака, отвердителя на основе имидазола и отвердителя на основе дициандиамида. Первый отвердитель предпочтительно представляет собой отвердитель на основе имидазола.

[0015] Первая эпоксидная смола предпочтительно включает по меньшей мере одну эпоксидную смолу, выбранную из группы, состоящей из эпоксидной смолы на основе бисфенола А, эпоксидной смолы на основе бисфенола F, эпоксидной смолы новолачного типа, эпоксидной смолы бифенильного типа, эпоксидной смолы феноксильного типа и длинноцепочечной алифатической эпоксидной смолы.

[0016] Способ изготовления зубчатого ремня согласно первому аспекту настоящего изобретения включает стадии, в которых на одну поверхность покровной ткани наносят покрытие из раствора первой эпоксидной смолы, включающего первую эпоксидную смолу, объединяют каучук, размещенный на другой поверхностной стороне покрытой покровной ткани, с покровной тканью, и проводят отверждение покрытия из первой эпоксидной смолы на покровной ткани путем вулканизации.

[0017] Зубчатый ремень согласно второму аспекту настоящего изобретения включает: основу ремня, которая включает вершинный участок зуба и донный участок зуба, попеременно размещенные на одной поверхностной стороне ее вдоль продольного направления; и покровную ткань, которая размещена в виде покрытия на одной поверхности основы ремня, причем покровная ткань обработана композицией обрабатывающего средства, включающей вторую эпоксидную смолу, второй отвердитель для отверждения второй эпоксидной смолы и каучуковый компонент.

[0018] Вторая эпоксидная смола включает, например, по меньшей мере одну эпоксидную смолу, выбранную из группы, состоящей из алифатической эпоксидной смолы, эпоксидной смолы новолачного типа, эпоксидной смолы на основе бисфенола А, эпоксидной смолы на основе бисфенола F, эпоксидной смолы бифенильного типа и эпоксидной смолы феноксильного типа. В этих эпоксидных смолах эпоксидная смола предпочтительно включает по меньшей мере одну эпоксидную смолу, выбранную из группы, состоящей из алифатической эпоксидной смолы и эпоксидной смолы новолачного типа. В дополнение, второй отвердитель предпочтительно представляет собой отвердитель на основе имидазола.

[0019] Каучуковый компонент предпочтительно представляет собой латекс, и покровную ткань предпочтительно подвергают импрегнирующей обработке смесью, полученной разбавлением композиции обрабатывающего средства водой. В дополнение, каучуковый компонент предпочтительно представляет собой нитрильный каучук (NBR), гидрированный нитрильный каучук (HNBR) или гидрированный карбоксилированный нитрильный каучук (HXNBR). Более того, весовое отношение второй эпоксидной смолы к каучуковому компоненту (например, латексу) составляет, например, от 1:9 до 9:1.

[0020] Участок основы ремня, приклеиваемый к покровной ткани, предпочтительно формуют вулканизацией каучуковой композиции, включающей каучук, резорцин и производное меламина. В дополнение, каучук участка основы ремня, приклеиваемого к покровной ткани, более предпочтительно включает HNBR или HXNBR.

[0021] Наружная поверхность покровной ткани, обработанная композицией обрабатывающего средства, включающей вторую эпоксидную смолу, второй отвердитель для отверждения второй эпоксидной смолы и каучуковый компонент, может быть дополнительно покрыта отвержденным материалом из третьей эпоксидной смолы.

[0022] Способ изготовления зубчатого ремня согласно второму аспекту настоящего изобретения представляет собой способ изготовления зубчатого ремня, включающего основу ремня, включающую вершинный участок зуба и донный участок зуба, попеременно размещенные на одной поверхностной стороне ее вдоль продольного направления, и покровную ткань, нанесенную в виде покрытия на одну поверхность основы ремня; способ включает стадии, в которых обрабатывают покровную ткань композицией обрабатывающего средства, включающей вторую эпоксидную смолу, второй отвердитель для отверждения второй эпоксидной смолы, и каучуковый компонент, и наслаивают лист из невулканизированного каучука поверх обработанной покровной ткани, с последующим вулканизационным формованием для получения тем самым зубчатого ремня.

Преимущественные результаты изобретения

[0023] Согласно первому аспекту настоящего изобретения, повышаются износостойкость и маслостойкость покровной ткани, поскольку поверхность покровной ткани покрыта первой эпоксидной смолой. Поэтому зубчатый ремень имеет удовлетворительную долговечность, даже когда используется в условиях высокой температуры и высокой нагрузки или в присутствии масляной среды.

[0024] Между тем, согласно второму аспекту настоящего изобретения, повышаются водостойкость, термостойкость, маслостойкость и тому подобное ремня благодаря модификации обработки покровной ткани зубчатого ремня. Поэтому зубчатый ремень имеет удовлетворительную долговечность, даже когда применяется в условиях высокой температуры и высокой нагрузки или в масляной или водной среде.

Краткое описание чертежей

[0025]

[Фиг.1] Фиг.1 представляет вид в разрезе зубчатого ремня согласно одному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения.

[Фиг.2] Фиг.2 представляет вид в разрезе, показывающий способ изготовления зубчатого ремня согласно варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения.

[Фиг.3] Фиг.3 представляет вид в разрезе зубчатого ремня согласно одному варианту осуществления второго аспекта настоящего изобретения.

[Фиг.4] Фиг.4 представляет вид в разрезе, показывающий способ изготовления зубчатого ремня согласно варианту осуществления второго аспекта настоящего изобретения.

[Фиг.5] Фиг.5 представляет график, показывающий коэффициенты кинетического трения для ремней Примеров 1 и 2 и Сравнительного Примера 1.

[Фиг.6] Фиг.6 представляет схематическое изображение, показывающее компоновку при испытании в системе привода.

[Фиг.7] Фиг.7 представляет график, показывающий долговечность в единицах времени, полученный из испытания в системе привода для ремней Примеров 1 и 2 и Сравнительного Примера 1.

[Фиг.8] Фиг.8 представляет схематическое изображение, показывающее испытательную установку серии ServoPulser.

[Фиг.9] Фиг.9 представляет график, показывающий результаты испытания на установке ServoPulser, проведенного на Примере 1 и Сравнительном Примере 1.

[Фиг.10] Фиг.10 представляет график, показывающий кривые зависимости деформации от напряжения для ремней Примера 1 и Сравнительного Примера 1.

[Фиг.11] Фиг.11 представляет график, показывающий результаты испытания в системе привода, проведенного на Примерах 3 и 4 и Сравнительных примерах 2 и 3.

[Фиг.12] Фиг.12 представляет график, показывающий результаты испытания в системе привода на водостойкость, проведенного для Примера 3 и Сравнительного примера 3.

[Фиг.13] Фиг.13 представляет график, показывающий результаты испытания в системе привода на маслостойкость, проведенного для Примера 3 и Сравнительных примеров 2 и 3.

[Фиг.14] Фиг.14 представляет график, показывающий результаты испытания на адгезионную прочность в случаях, где использовали эпоксидную смолу алифатического типа.

[Фиг.15] Фиг.15 представляет график, показывающий результаты испытания на адгезионную прочность в случаях, где использовали эпоксидную смолу новолачного типа.

Список кодовых номеров позиций

[0026]

10 Зубчатый ремень

13 Основа ремня

20 Покровная ткань

21 Наружная поверхность

Описание вариантов осуществления изобретения

[0027] Далее описан один вариант осуществления первого аспекта настоящего изобретения с привлечением чертежей.

<Вариант осуществления>

Фиг.1 показывает зубчатый ремень в варианте осуществления первого аспекта настоящего изобретения. Зубчатый ремень 10 сформирован с бесконечной формой, и используется, например, будучи огибающим ведомый и ведущий шкивы (не иллюстрированы) в двигателе внутреннего сгорания или тому подобном. Зубчатый ремень 10 представляет собой ремень привода газораспределительного механизма, который передает крутящий момент (движущую силу) от ведущего шкива на ведомый шкив с синхронизированной передачей мощности.

[0028] Зубчатый ремень 10 включает основу 13 ремня и корд 14. Основа 13 ремня сформирована из зубчатой резиновой части 11, созданной на одной поверхностной стороне, и оборотной резиновой части 12, созданной на другой поверхностной стороне; зубчатая резиновая часть 11 и оборотная резиновая часть 12 объединены друг с другом. Корд 14 спирально намотан и заделан в пограничную часть между зубчатой резиновой частью 11 и оборотной резиновой частью 12, будучи протяженным в продольном направлении ремня.

[0029] В зубчатой резиновой части 11 на одной поверхностной стороне основы 13 ремня вдоль продольного направления ремня попеременно сформированы вершинный участок 15 зуба и донный участок 16 зуба. Зубчатая резиновая часть 11 включает сердцевинную резиновую часть 17 и поверхностную резиновую часть 18 зуба. Сердцевинная резиновая часть 17, которая заполняет большую долю вершинного участка 15 зуба, наслоена на оборотную резиновую часть 12 и образует форму вершинного участка 15 зуба. Поверхностная резиновая часть 18 зуба является тонкой и наслоена на сердцевинную резиновую часть 17. Покровная ткань 20, покрывающая зубчатую резиновую часть 11, наклеена на поверхность поверхностной резиновой части 18 зуба (то есть, на одну поверхность основы 13 ремня).

[0030] В сердцевинную резиновую часть 17 введено короткое волокно (не иллюстрировано), выполненное из найлонового волокна, арамидного волокна или тому подобного, тогда как короткое волокно не введено ни в поверхностную резиновую часть 18 зуба, ни в оборотную резиновую часть 12. Вследствие этого модуль упругости сердцевинной резиновой части 17 является более высоким, чем модуль поверхностной резиновой части 18 зуба и оборотной резиновой части 12.

[0031] В качестве каучукового компонента для каждой из оборотной резиновой части 12, сердцевинной резиновой части 17 и поверхностной резиновой части 18 зуба, которые составляют основу 13 ремня, используют гидрированный нитрильный каучук (HNBR), нитрильный каучук (NBR), хлоропреновый каучук (CR), этилен-пропилен-диеновый каучук (EPDM), фторкаучук, их смесь или тому подобные. По соображениям термостойкости, долговечности и тому подобным, предпочтительным является HNBR. Для резиновых частей 12, 17 и 18 могут быть применены один и тот же каучуковый компонент или различные каучуковые компоненты.

[0032] В этом варианте осуществления покровную ткань 20 подвергают обработке RFL-составом (резорцин-формальдегидной смолой в каучуковом латексе), и она имеет обращенную во внешнюю среду наружную поверхность 21 (то есть, поверхность на стороне, не приклеенной к основе 13 ремня), покрытую отвержденным материалом из первой эпоксидной смолы.

[0033] Хотя это не является конкретно ограниченным, покровная ткань 20 представляет собой текстильную ткань, включающую первые нити (например, уточные нити), протяженные вдоль продольного направления ремня, и вторые нити (например, нити основы), протяженные вдоль направления ширины ремня; причем первые нити и вторые нити являются переплетенными. Например, в покровной ткани 20 первые нити составлены эластичными волокнами, и вторые нити составлены неэластичными волокнами. Таким образом, покровная ткань 20 является эластичной в продольном направлении ремня.

[0034] Обработку покровной ткани 20 RFL-составом проводят путем импрегнирующей обработки, в которой покровную ткань 20 погружают в обрабатывающий жидкий RFL-состав, и затем высушивают при нагревании. Обрабатывающий жидкий RFL-состав включает латекс и продукт конденсации резорцина и формальдегида, которые разбавлены, например, водой или тому подобным. Что касается латекса, то используют латекс из любого из вышеописанных каучуковых компонентов, предпочтительно применяют HNBR-латекс. В дополнение, удельный вес адгезива (твердого компонента) на основе RFL-состава относительно площади покровной ткани 20 составляет от около 40 до 80 г/м².

[0035] В этом варианте осуществления покрытие из отвержденного материала на основе первой эпоксидной смолы формируют следующим образом. Более конкретно, раствор первой эпоксидной смолы, полученный путем разбавления первой эпоксидной смолы и первого отвердителя растворителем или тому подобным, наносят в виде покрытия на одну поверхность покровной ткани 20, подвергнутой обработке RFL-составом. Затем первую эпоксидную смолу отверждают при нагревании во время вулканизации каучука, которая описана позже. Растворитель, содержащийся в растворе первой эпоксидной смолы, нанесенном в виде покрытия на покровную ткань 20, предпочтительно испаряют перед вулканизацией путем естественного высушивания или тому подобного.

[0036] Примеры первой эпоксидной смолы включают эпоксидную смолу на основе бисфенола А, эпоксидную смолу на основе бисфенола F, эпоксидную смолу новолачного типа, эпоксидную смолу бифенильного типа, эпоксидную смолу феноксильного типа, длинноцепочечную алифатическую эпоксидную смолу, и тому подобные. Могут быть использованы одна из этих первых эпоксидных смол по отдельности или же комбинация двух или более из них. Из этих эпоксидных смол в качестве первой эпоксидной смолы предпочтительной является эпоксидная смола на основе бисфенола А или эпоксидная смола новолачного типа.

[0037] Первая эпоксидная смола предпочтительно относится к так называемому твердому типу с температурой плавления выше нормальной температуры (25°С). Применение смолы твердого типа обеспечивает хорошие технологические свойства раствора первой эпоксидной смолы ввиду меньшей вероятности того, что еще не отвержденный раствор первой эпоксидной смолы, покрывающий покровную ткань 20, будет липким после испарения растворителя. Однако температура плавления первой эпоксидной смолы предпочтительно является более низкой, чем температура нагревания во время описываемой позже вулканизации, поскольку отверждение первой эпоксидной смолы является затруднительным, если она не расплавлена.

[0038] В дополнение, для получения удовлетворительной термостойкости отвержденного материала из первой эпоксидной смолы эпоксидный эквивалент первой эпоксидной смолы согласно Японскому промышленному стандарту JIS K 7236 предпочтительно является относительно низким, и, например, предпочтительно составляет от 100 до 1500 г/экв, и более предпочтительно от 150 до 1000 г/экв.

[0039] Первую эпоксидную смолу отверждают с помощью первого отвердителя. Примеры первого отвердителя включают отвердитель на основе амина, отвердитель на основе ангидрида кислоты, отвердитель на основе фенольного новолака, отвердитель на основе имидазола, отвердитель на основе дициандиамида, и тому подобные. Могут быть использованы один из этих первых отвердителей по отдельности или же комбинация двух или более из них.

[0040] Из этих отвердителей в качестве первого отвердителя является предпочтительным отвердитель на основе имидазола, который представляет собой каталитический отвердитель. Отвердитель на основе имидазола, который представляет собой отвердитель каталитического действия, полимеризует первую эпоксидную смолу в ходе прямой каталитической реакции эпоксидных циклов. Поэтому может быть легко повышена твердость отвержденного материала, и тем самым может быть без труда снижен коэффициент трения наружной поверхности 21 покровной ткани 20. В дополнение, количество добавляемого отвердителя на основе имидазола может быть малым. Это малое количество обеспечивает хорошую отверждаемость раствора первой эпоксидной смолы, поскольку еще не отвержденный раствор первой эпоксидной смолы, покрывающий покровную ткань 20, с меньшей вероятностью будет липким после испарения растворителя.

[0041] Хотя это не является конкретно ограниченным, отвержденный материал из первой эпоксидной смолы предпочтительно имеет относительно высокую температуру размягчения, чтобы достигать удовлетворительной износостойкости покровной ткани 20 благодаря сохранению высокой твердости даже при высокой температуре, и тем самым обеспечивать удовлетворительный коэффициент трения зубчатой поверхности. Более конкретно, температура размягчения предпочтительно составляет 110°С или выше. Следует отметить, что температуру размягчения измеряют с использованием термомеханического анализатора «TMA/SS120U» (производства фирмы SII NanoTechnology Inc.), при следующих условиях: диапазон измеряемых температур: от 30°С до 350°С; нагрузка: 100 мН; и скорость повышения температуры: 5°С/минуту.

[0042] Если отвержденный материал из первой эпоксидной смолы является слишком толстым, могут возникать трещины или тому подобные, с которых может начинаться растрескивание зуба. По этой причине количество адгезива (твердого компонента) из раствора первой эпоксидной смолы (то есть, отвержденного материала из первой эпоксидной смолы) относительно площади покровной ткани 20 предпочтительно является относительно малым, и, например, составляет от около 10 до 50 г/м². Количество адгезива предпочтительно является меньшим, чем 1/2 количества адгезива (твердого компонента) в RFL-составе. В дополнение, покровная ткань 20 обычно представляет собой текстильную ткань, и имеет неровную поверхность вследствие тканевой текстуры. Количество адгезива предпочтительно представляет собой такое количество, которое оставляет неровности на поверхности (наружной поверхности 21) даже после того, как поверхность была покрыта отвержденным материалом. Если наружная поверхность 21, покрытая отвержденным материалом из первой эпоксидной смолы, имеет неровности, которые обусловлены неровностями тканевой текстуры, будет весьма вероятно, что будет предотвращаться возникновение шума, в особенности, когда ремень используют в состоянии, где ремень (покровная ткань 20) не контактирует с маслом.

[0043] Далее на основе Фиг.2 описан способ изготовления зубчатого ремня 10 в этом варианте осуществления. Покровную ткань 20, которая подвергнута обработке RFL-составом и имеет одну поверхность 21' (наружную поверхность 21), покрытую раствором первой эпоксидной смолы, как было описано выше, сначала подвергают предварительному формованию общеизвестным способом с приданием гофрированной формы, имеющей чередующиеся вершинный участок 23 зуба и донный участок 24 зуба.

[0044] Затем на наружную поверхность 22' покровной ткани 20, имеющей гофрированную форму, под давлением приклеивают поверхностный каучуковый лист 18' зуба и сердцевинный каучуковый лист 17', в этом порядке. В результате этого получают обрезиненную покровную ткань 28. В это время поверхностный каучуковый лист 18' зуба и сердцевинный каучуковый лист 17' припрессовывают к покровной ткани 20. Тем самым приклеенные под давлением поверхностный каучуковый лист 18' зуба и сердцевинный каучуковый лист 17' являются относительно толстыми на вершинном участке 23 зуба и относительно тонкими на донном участке 24 зуба.

[0045] После этого обрезиненную покровную ткань 28 наматывают вокруг зубчатой оправки 30. Зубчатая оправка 30 имеет цилиндрическую форму и имеет наружную периферическую поверхность, на которой в чередующемся порядке вдоль окружного направления выполнены углубленные участки 31 и выступающие участки 32. Каждый вершинный участок 23 зуба на обрезиненной покровной ткани 28 расположен внутри соответствующего углубленного участка 31. Следует отметить, что, как правило, каждый вершинный участок 23 зуба на обрезиненной покровной ткани 28 имеет форму, которая не соответствует в точности углубленному участку 31, так что между вершинным участком 23 зуба и углубленным участком 31 существует зазор.

[0046] Затем вокруг сердцевинного каучукового листа 17' спирально наматывают корд 14, и вокруг корда 14 дополнительно наматывают оборотный каучуковый лист 12'. После этого зубчатую оправку 30 помещают в вулканизационную камеру (не иллюстрирована). Следует отметить, что оборотный каучуковый лист 12', сердцевинный каучуковый лист 17' и поверхностный каучуковый лист 18' зуба представляют собой невулканизированные каучуковые листы, которые должны быть преобразованы в оборотную резиновую часть 12, сердцевинную резиновую часть 17 и поверхностную резиновую часть 18 зуба, соответственно, после вулканизации и формования.

[0047] В вулканизационной камере предварительно сформованную обрезиненную покровную ткань 28 и тому подобные, которые намотаны вокруг зубчатой оправки 30, нагревают, например, паром, и спрессовывают снаружи внутрь с помощью вулканизационного мешка или тому подобного, размещенного в вулканизационной камере. В результате вулканизации и нагревания зазоры внутри углубленных участков 31 полностью устраняются, и покровная ткань 20, каучуковые листы 12', 17' и 18' и корд 14 объединяются друг с другом в единое целое вследствие вулканизации каучуковых листов 12', 17' и 18', и тому подобных. Таким образом, получают пластинчатую заготовку ремня. В дополнение, в результате этого нагревания первая эпоксидная смола, нанесенная в виде покрытия на одну поверхность 21' покровной ткани 20, отверждается первым отвердителем, и образуется покрытие из отвержденного материала из первой эпоксидной смолы. Пластинчатую заготовку ремня снимают с зубчатой оправки 30, подвергают шлифованию или тому подобному, насколько это уместно, и затем разрезают на фрагменты, имеющие предварительно заданную ширину. Таким образом, формируют зубчатый ремень 10 (смотри Фиг.1).

[0048] Как было описано выше, в варианте осуществления первого аспекта настоящего изобретения наружную поверхность 21 покровной ткани 20 покрывают отвержденным материалом из первой эпоксидной смолы. Поэтому наружная поверхность 21 имеет благоприятный коэффициент трения даже в высокотемпературных условиях, и может быть повышена износостойкость покровной ткани 20 в среде с высокой температурой. Более того, покрытие покровной ткани 20 отвержденным материалом из первой эпоксидной смолы повышает прочность покровной ткани 20 и сокращает выделение внутреннего тепла вследствие деформации вершинного участка 15 зуба. Соответственно этому, можно получить удовлетворительный срок службы ремня, и, в частности, удовлетворительную долговечность ремня в условиях высокой температуры и высокой нагрузки.

[0049] Кроме того, поскольку наружная поверхность 21 покрыта отвержденным материалом из первой эпоксидной смолы, также возрастает маслостойкость ремня, так что удовлетворительный срок службы ремня 10 может быть достигнут, даже когда ремень 10 используют в вариантах применения, предусматривающих присутствие масла. Кроме того, поскольку отвержденный материал из первой эпоксидной смолы не нанесен на обращенную внутрь поверхностную сторону покровной ткани 20, приклеиваемую к основе 13 ремня, адгезия между основой 13 ремня и покровной тканью 20 не снижается из-за отвержденного материала из первой эпоксидной смолы.

[0050] Следует отметить, что в этом варианте осуществления покровная ткань 20 может быть подвергнута импрегнирующей обработке раствором каучука вместо обработки RFL-составом. Однако, по соображениям адгезии с первой эпоксидной смолой, покровную ткань 20 предпочтительно подвергают обработке RFL-составом.

[0051] В дополнение, раствор первой эпоксидной смолы наносят в виде покрытия на покровную ткань 20 до того, как покровную ткань 20 подвергают предварительному формованию с приданием гофрированной формы. В альтернативном варианте, покрытие из раствора первой эпоксидной смолы может быть нанесено после предварительного формования (например, каучуковые листы наклеивают под давлением на покровную ткань).

[0052] Более того, конструкция зубчатого ремня не ограничивается показанной в Фиг.1. Например, может отсутствовать поверхностная резиновая часть 18 зуба, или адгезивная каучуковая часть или тому подобная, в которую заделан корд 14, может быть размещена между сердцевинной резиновой частью 17 и оборотной резиновой частью 12. В дополнение, покровная ткань 20 не обязательно должна быть подвергнута предварительному формованию. Однако, когда покровная ткань 20 является предварительно отформованной, растянутый участок покровной ткани сокращается во время вулканизации и формования в пресс-форме. Поэтому равномерное нанесение отвержденного материала из первой эпоксидной смолы на покровную ткань 20 может быть выполнено более просто.

[0053] <Вариант осуществления второго аспекта изобретения>

Далее на основе Фигур 3 и 4 описан зубчатый ремень в варианте осуществления второго аспекта настоящего изобретения. Части, одинаковые с таковыми в варианте осуществления первого аспекта настоящего изобретения, обозначены теми же кодовыми номерами позиций.

[0054] Фиг.3 показывает зубчатый ремень в варианте осуществления второго аспекта настоящего изобретения. Зубчатый ремень 10 сформирован с бесконечной формой и используется, например, будучи огибающим ведомый и ведущий шкивы (не иллюстрированы) в двигателе внутреннего сгорания или тому подобном. Зубчатый ремень 10 представляет собой ремень привода газораспределительного механизма, который передает крутящий момент (движущую силу) от ведущего шкива на ведомый шкив с синхронизированной передачей мощности.

[0055] Зубчатый ремень 10 включает основу 13 ремня и корд 14. Основа 13 ремня сформирована из зубчатой резиновой части 11, созданной на одной поверхностной стороне, и оборотной резиновой части 12, созданной на другой поверхностной стороне; зубчатая резиновая часть 11 и оборотная резиновая часть 12 объединены друг с другом. Корд 14 спирально намотан и заделан в пограничную часть между зубчатой резиновой частью 11 и оборотной резиновой частью 12, будучи протяженным в продольном направлении ремня.

[0056] В зубчатой резиновой части 11 на одной поверхностной стороне основы 13 ремня вдоль продольного направления ремня попеременно сформированы вершинный участок 15 зуба и донный участок 16 зуба. Зубчатая резиновая часть 11 включает сердцевинную резиновую часть 17 и поверхностную резиновую часть 18 зуба. Сердцевинная резиновая часть 17, которая заполняет большую долю вершинного участка 15 зуба, наслоена на оборотную резиновую часть 12 и имеет форму, соответствующую форме вершинного участка 15 зуба. Поверхностная резиновая часть 18 зуба, которая является тонкой, наслоена на сердцевинную резиновую часть 17 и размещена на поверхности зубчатой резиновой части 11. Покровная ткань 20, покрывающая зубчатую резиновую часть 11, наклеена на поверхность поверхностной резиновой части 18 зуба (то есть, на одну поверхность основы 13 ремня).

[0057] В сердцевинную резиновую часть 17 введено короткое волокно 25, выполненное из найлонового волокна, волокна из модифицированного найлона, полученного модификацией найлона, арамидного волокна, или тому подобного, и которое имеет длину волокон от около 0,5 до 10,0 мм; тогда как короткое волокно не введено ни в поверхностную резиновую часть 18 зуба, ни в оборотную резиновую часть 12. Вследствие этого модуль упругости сердцевинной резиновой части 17 является более высоким, чем модуль поверхностной резиновой части 18 зуба и оборотной резиновой части 12. Следует отметить, что в сердцевинную резиновую часть 17 предпочтительно вводят арамидное короткое волокно, чтобы дополнительно повысить прочность зубчатой резиновой части 11.

[0058] В сердцевинной резиновой части 17 короткое волокно 25 ориентировано, по существу, по направлению толщины ремня в центральной области вершинного участка 15 зуба. По мере того, как короткое волокно 25 достигает поверхности зуба из центральной области, короткое волокно 25 ориентируется с наклоном относительно направления по толщине таким образом, чтобы проходить вдоль поверхности зуба. Короткое волокно 25 оказывается ориентированным, по существу, вдоль продольного направления ремня вблизи верхней части вершинного участка 15 зуба и вблизи донного участка 16 зуба.

[0059] Поверхностную резиновую часть 18 зуба получают вулканизацией и формованием каучуковой композиции, включающей каучук и разнообразные добавки. Каучуковая композиция включает гидрированный нитрильный каучук (HNBR) в качестве основного компонента каучука и может включать другие каучуковые компоненты, такие как гидрированный карбоксилированный нитрильный каучук (HXNBR) и нитрильный каучук (NBR).

[0060] Каучуковая композиция, используемая для формования поверхностной резиновой части 18 зуба, в дополнение к вышеописанным каучукам в качестве матрицы, может включать карбоксилат металла с α,β-этиленовой ненасыщенностью. Карбоксилат металла с α,β-этиленовой ненасыщенностью может присутствовать, например, в количестве от около 0,2 до 0,4 относительно матрицы (общего веса каучука и карбоксилата металла с α,β-этиленовой ненасыщенностью).

[0061] Карбоксилат металла с α,β-этиленовой ненасыщенностью образуют ионным связыванием карбоновой кислоты с α,β-этиленовой ненасыщенностью с металлом. Например, в качестве карбоновой кислоты с α,β-этиленовой ненасыщенностью используют монокарбоновую кислоту, такую как акриловая кислота или метакриловая кислота, или дикарбоновую кислоту, такую как малеиновая кислота, фумаровая кислота, итаконовая кислота или цитраконовая кислота. Предпочтительно применяют метакриловую кислоту. Например, в качестве металла применяют цинк, магний, кальций, барий, титан, хром, железо, кобальт, никель, алюминий, олово, свинец, или тому подобные, и предпочтительно используют цинк. Таким образом, например, в качестве соли металла применяют диметакрилат цинка.

[0062] Каучуковая композиция, используемая для формования поверхностной резиновой части 18 зуба, предпочтительно дополнительно включает резорцин и производное меламина в качестве внутренних адгезивных реагентов. В данном варианте осуществления эти соединения введены в поверхностную резиновую часть 18 зуба. Поэтому вследствие нагревания во время вулканизации или тому подобного производное меламина и резорцин полимеризуются и образуют сетчатую структуру. В результате этого возрастают прочность на разрыв и тому подобная поверхности зубчатой резиновой части 11. Более того, этим повышается прочность сцепления поверхностной резиновой части 18 зуба с покровной тканью 20, которая была подвергнута импрегнирующей обработке композицией эпоксидно-каучукового обрабатывающего средства, которая описывается далее.

[0063] Производное меламина представляет собой, например, производное меламина, по меньшей мере часть аминогрупп которого является метоксиметилированной. Конкретные примеры используемого производного меламина включают гексаметоксиметилольн