Силовой трансмиссионный ремень и ременная бесступенчато-регулируемая трансмиссия

Силовой трансмиссионный ремень и ременная бесступенчато-регулируемая трансмиссия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к силовому трансмиссионному ремню, который представляет собой зубчатый V-образный (клиновой) ремень (в том числе двойной зубчатый клиновой ремень), имеющий множество выпуклых участков (зубьев) с заданными интервалами вдоль направления длины ремня на его внутренней окружной поверхности работающего на сжатие резинового слоя, и который применим в качестве ремня переменной скорости, который устраняет такое явление (расслаивание), что работающие на растяжение элементы вырываются из корпуса ремня, даже если возникает большая несоосность шкивов во время изменения скорости, и имеет улучшенный срок службы ремня; и к ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии (или ременному вариатору) с таким ремнем.

Уровень техники

Зубчатый клиновой ремень традиционно используют в качестве клиновидного ремня для CVT (бесступенчато-регулируемой трансмиссии), применяемой в мотоциклах, ATV (четырехколесных багги), снегоходах и т.п. Зубчатый клиновой ремень имеет преимущество в превосходной гибкости, и эффективно применяется в ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии со шкивами малого диаметра. Однако потребовалось дополнительное повышение устойчивости к боковому давлению и устойчивости к усталости при изгибе. В этих зубчатых клиновых ремнях часто имеют место ситуации, где в работающий на сжатие резиновый слой добавляют короткие волокна в качестве армирующего материала, чтобы повысить устойчивость ремня к боковому давлению. Кроме того, в ремне переменной скорости, поскольку возникает несоосность шкивов ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии вследствие операции изменения скорости, и к боковой поверхности ремня прилагается большая сжимающая нагрузка, износостойкость ремня оказывалась недостаточной только при добавлении коротких волокон.

Например, Патентный Документ 1 представляет резиновый клиновой ремень с зубьями, который представляет собой ремень, корпус которого снабжен адгезивным упругим слоем, имеющим встроенные в него кордовые жгуты, и фиксирующим упругие слои корпуса (работающий на сжатие резиновый слой), расположенные на верхней и нижней сторонах адгезивного упругого корпусного слоя, в котором фиксирующий упругий корпусный слой содержит хлоропреновый каучук, упрочняющий наполнитель, металлоксидный вулканизатор, бисмалеинимид и арамидные короткие волокна, причем арамидные короткие волокна ориентированы по направлению ширины ремня. В этом патентном документе модуль упругости по направлению волокон (направлению ориентации коротких волокон) повышается в результате размещения арамидных коротких волокон, обеспечивая тем самым сохранение устойчивости к боковому давлению и повышение износостойкости. Кроме того, описано, что, поскольку слишком большое количество примешанных арамидных коротких волокон заметно ухудшает устойчивость к усталости при изгибе по направлению движения ремня (устойчивость к усталости при вытягивании), количество желательно составляет 13% об. или менее. В дополнение, этот документ не раскрывает подробностей о кордовых жгутах (работающих на растяжение элементах).

Патентный Документ 2 представляет двойной зубчатый клиновой ремень, в котором применяются работающие на растяжение элементы, изготовленные из пара-арамидных волокон, причем изгибная жесткость ремня составляет от 600 до 1200 Н/мм³, и динамический модуль упругости при сжатии по направлению ширины ремня составляет 15000 Н/мм или более, или статический модуль упругости по направлению ширины ремня составляет 4000 Н/мм или более, с целью получения двойного зубчатого клинового ремня, имеющего превосходную устойчивость к усталости при изгибе без ускорения усталости работающих на растяжение элементов, выполненных из пара-арамидных волокон. Кроме того, раскрыто применение каучуковой композиции для формирования нижней образующей зубья части (работающего на сжатие резинового слоя), в которой содержится хлоропреновый каучук как основной каучуковый компонент, и в качестве коротких волокон используются пара-арамидные волокна. В примерах этого патентного документа к хлоропреновому каучуку примешивают сажу, оксид магния, оксид цинка, ускоритель вулканизации, пара-арамидные короткие волокна, и т.п, но не раскрыты подробности в отношении ускорителя вулканизации.

Патентный Документ 3 раскрывает двойной зубчатый клиновой ремень, имеющий твердость резины в работающем на растяжение резиновом слое и работающем на сжатие резиновом слое Hs (JIS A)= от 90 до 96°, и твердость резины в адгезивном резиновом слое Hs (JIS A) = от 83 до 89°, с целью улучшения устойчивости к боковому давлению, чтобы тем самым улучшить способность к передаче мощности при высоких нагрузках, в то же время с предотвращением в начальной стадии возникновения трещин и отделения каждого резинового слоя и корда. Этот патентный документ описывает, что работающий на растяжение резиновый слой и работающий на сжатие резиновый слой ремня сформированы из содержащего короткие волокна каучука, содержащего 100 частей по весу хлоропренового каучука, от 40 до 60 частей по весу упрочняющего наполнителя, от 1 до 20 частей по весу по меньшей мере одного металлоксидного вулканизатора на основе оксида цинка, оксида магния и оксида свинца, от 2 до 10 частей по весу бисмалеинимида, и арамидные короткие волокна ориентированы по направлению ширины ремня. Кроме того, описано, что работающие на растяжение элементы могут быть из любого материала, такого как волокно из нейлона, тетрона, сложного полиэфира или арамида. Кроме того, описано, что, поскольку слишком большое количество примешанных арамидных коротких волокон заметно ухудшает устойчивость к усталости при изгибе (устойчивость к усталости при вытягивании) по направлению длины ремня, количество желательно составляет 13% об. или менее.

То есть, эти патентные документы представляют зубчатый клиновой ремень с использованием пара-арамидных волокон в качестве работающих на растяжение элементов, и с использованием содержащей короткие волокна каучуковой композиции, содержащей хлоропреновый каучук, имеющий примешанные к нему бисмалеинимид и арамидные волокна, в качестве работающих на растяжение и на сжатие резиновых слоев.

Однако эти патентные документы не имеют отношения к силовому трансмиссионному ремню, применимому в условиях несоосности шкивов, и не предусматривают регулирования механических характеристик работающих на растяжение элементов. В частности, работающие на растяжение элементы встроены так, чтобы уменьшать удлинение по направлению длины ремня, и не предусматривается контроль несоосности шкивов приданием растяжимости. Кроме того, представляется, что эти патентные документы не предусматривают взаимосвязи между несоосностью шкивов и износостойкостью ремня. Поэтому в этом зубчатом клиновом ремне с целью не допустить ускорения усталости работающих на растяжение элементов, выполненных из пара-арамидных волокон, и для улучшения устойчивости к усталости при изгибе, заданы изгибная жесткость ремня и динамический модуль упругости при сжатии по направлению ширины ремня или статический модуль упругости по направлению ширины ремня. Кроме того, с целью повышения устойчивости к боковому давлению, чтобы тем самым улучшить способность к передаче мощности при высоких нагрузках, в то же время с предотвращением в начальной стадии возникновения трещин и отделения каждого резинового слоя и корда, детерминируется твердость резины работающего на растяжение резинового слоя и работающего на сжатие резинового слоя, и твердость резины адгезивного резинового слоя. Другими словами, эти патентные документы имеют целью улучшение устойчивости к усталости при изгибе или улучшение устойчивости к боковому давлению (жесткости по направлению ширины ремня), тем самым улучшая способность к передаче мощности при высоких нагрузках. Таким образом, для обеспечения передачи мощности при высоких нагрузках было необходимо повысить жесткость по направлению ширины ремня и модуль упругости при растяжении в продольном направлении ремня. Однако чрезмерное повышение жесткости и модуль упругости при растяжении делает затруднительным поглощение сжимающего напряжения деформированием по направлению ширины ремня во время, когда ремень подвергается сильному боковому давлению от шкивов, когда во время изменения скорости возникает высокая несоосность шкивов. В результате этого, продолжительность пробега до возникновения расслаивания, при котором работающие на растяжение элементы вырываются из корпуса ремня, является короткой, приводя к сокращению срока службы ремня.

Патентные документы

Патентный Документ 1: JP-B-Н05-63656;

Патентный Документ 2: JP-А-2005-265106; и

Патентный Документ 3: Японский Патент № 3734915.

Задачи, решаемые изобретением

Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание силового трансмиссионного ремня, способного предотвращать проявление расслаивания, даже когда возникает сильная несоосность шкивов в ходе изменения скорости, для улучшения срока службы ремня; и ременной бесступенчато-регулируемой трансмиссии, оснащенной этим ремнем.

Средства решения задач

В результате обстоятельных исследований для решения указанной задачи, авторы настоящего изобретения нашли, что, если рассчитывать жесткость ремня по направлению ширины таким образом, чтобы она была слегка меньшей по сравнению с традиционным силовым трансмиссионным ремнем, и проектировать удлинение ремня в продольном направлении во время приложения предварительно заданной нагрузки так, чтобы оно было слегка большим сравнительно с традиционным силовым трансмиссионным ремнем с использованием арамидных работающих на растяжение элементов, тем самым преднамеренно регулировать ремень так, чтобы он легко деформировался при сжатии по направлению ширины, и делать ремень легко удлиняющимся в продольном направлении, ремень может поглощать сжимающую нагрузку по направлению ширины ремня и растягивающую нагрузку в продольном направлении ремня, создаваемые при изменении скорости, и может реагировать на несоосность шкивов, и может быть сделано более продолжительным время до возникновения явления расслаивания с вырыванием работающих на растяжение элементов из корпуса ремня, улучшая тем самым срок службы ремня, и в результате авторы настоящего изобретения выполнили настоящее изобретение.

То есть, настоящим изобретением представлен силовой трансмиссионный ремень с работающими на растяжение элементами, проходящими в продольном направлении ремня, несущим работающие на растяжение элементы слоем в контакте по меньшей мере с частью работающих на растяжение элементов, работающим на растяжение резиновым слоем, сформированным на одной поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя, и работающим на сжатие резиновым слоем, сформированным на другой поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя, который имеет многочисленные зубья, образованные на внутренней окружной поверхности работающего на сжатие резинового слоя вдоль продольного направления ремня с заданными интервалами, и который может быть введен во фрикционное зацепление со шкивами боковой поверхностью работающего на сжатие резинового слоя. В этом силовом трансмиссионном ремне работающие на растяжение элементы сформированы из арамидного волокна, работающий на сжатие резиновый слой сформирован из вулканизированной каучуковой композиции, включающей каучуковый компонент и арамидные короткие волокна, и арамидные короткие волокна встроены в вулканизированную каучуковую композицию, будучи ориентированными по направлению ширины ремня. Кроме того, силовой трансмиссионный ремень имеет относительную деформацию от около 0,5 до 0,8%, при сжатии с напряжением 2,0 Н/мм² по направлению ширины, и силовой трансмиссионный ремень имеет относительную деформацию от 0,35 до 0,7%, будучи растягиваемым в продольном направлении с нагрузкой 2 кH. Арамидное волокно работающих на растяжение элементов может представлять собой поли-пара-фенилентерефталамидное волокно. Каучуковый компонент работающего на сжатие резинового слоя может представлять собой хлоропреновый каучук. Вулканизированная каучуковая композиция работающего на сжатие резинового слоя может дополнительно содержать бисмалеинимид. Содержание арамидных коротких волокон предпочтительно составляет от 10 до 40 частей по массе, и содержание бисмалеинимида предпочтительно составляет от около 1 до около 15 частей по массе на 100 частей по массе резинового компонента. Работающий на сжатие резиновый слой может быть сформирован из вулканизированной каучуковой композиции, имеющей изгибное напряжение, когда деформация по направлению толщины достигает 10%, от 3,5 до 6,0 МПа, когда вулканизацию в прессе выполняют при температуре 160°С под давлением 2,0 МПа в течение 20 минут. Силовой трансмиссионный ремень согласно настоящему изобретению может быть использован в бесступенчато-регулируемой трансмиссии.

Настоящее изобретение также включает ременную бесступенчато-регулируемую трансмиссию, содержащую: бесступенчато-регулируемую трансмиссию (А), содержащую два шкива, каждый из которых имеет вращающийся вал (А1), неподвижную щеку (А2) шкива и подвижную щеку (А3) шкива; и силовой трансмиссионный ремень (В), причем вращающиеся валы (А1) двух шкивов размешены параллельно друг другу, на каждом вращающемся валу (А1) смонтирована неподвижная щека (А2) шкива таким образом, чтобы вращаться вместе с вращающимся валом как единое целое, подвижная щека (А3) шкива установлена так, чтобы быть обращенной к неподвижной щеке шкива с образованием ручья V-образной формы и быть подвижной по продольному направлению вращающегося вала, и силовой трансмиссионный ремень (В) зажат между щеками двух шкивов, и причем силовой трансмиссионный ремень (В) представляет собой силовой трансмиссионный ремень согласно настоящему изобретению.

Преимущества изобретения

В настоящем изобретении, благодаря тому, что жесткость по направлению ширины ремня рассчитана так, чтобы быть слегка меньшей по сравнению с традиционным силовым трансмиссионным ремнем, и удлинение в продольном направлении ремня во время приложения предварительно заданной нагрузки рассчитано так, чтобы быть слегка бóльшим по сравнению с традиционным силовым трансмиссионным ремнем с использованием арамидных работающих на растяжение элементов, тем самым с преднамеренным регулированием ремня так, чтобы он легко деформировался при сжатии по направлению ширины, и делая ремень легко удлиняющимся в продольном направлении, может быть предотвращено возникновение расслаивания, даже если возникает большая несоосность шкивов при изменении скорости, с улучшением тем самым срока службы ремня.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий один пример зубчатого клинового ремня с нарезным бортом согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 - схематический вид в перспективе, иллюстрирующий один пример двойного зубчатого клинового ремня согласно настоящему изобретению;

Фиг. 3 - схематический вид бесступенчато-регулируемой трансмиссии;

Фиг. 4 - схематический вид в перспективе для разъяснения метода измерения изгибного напряжения, когда деформация по направлению толщины составляет 10%; и

Фиг. 5 - схематический вид в перспективе для разъяснения метода измерения деформации, когда ремень был подвергнут сжатию по направлению ширины.

Способ осуществления изобретения

Силовой трансмиссионный ремень

Силовой трансмиссионный ремень согласно настоящему изобретению снабжен работающими на растяжение элементами, проходящими в продольном направлении ремня, несущим работающие на растяжение элементы слоем (адгезивным резиновым слоем) в контакте с по меньшей мере частью работающих на растяжение элементов, работающим на растяжение резиновым слоем, сформированным на одной поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя, и работающим на сжатие резиновым слоем, сформированным на другой поверхности несущего работающие на растяжение элементы слоя. На внутренней окружной поверхности работающего на сжатие резинового слоя вдоль продольного направления ремня образованы многочисленные выпуклые участки (зубья) с заданным интервалом, и ремень вводится во фрикционное зацепление со шкивами боковой поверхностью работающего на сжатие резинового слоя. Такой силовой трансмиссионный ремень включает зубчатый ремень, имеющий зубья, сформированные только на работающем на сжатие резиновом слое, и двойной зубчатый ремень, имеющий подобные зубья, сформированные на наружной окружной поверхности работающего на растяжение резинового слоя, в дополнение к работающему на сжатие резиновому слою. Зубчатый ремень предпочтительно представляет собой клиновой ремень, в котором боковая поверхность работающего на сжатие резинового слоя находится в контакте со шкивами (в частности, ремень переменной скорости, применяемый в силовой передаче, в которой передаточное число силовой передачи может изменяться непрерывно во время движения ремня). Примеры зубчатого клинового ремня включают зубчатый клиновой ремень с нарезным бортом и двойной зубчатый клиновой ремень с нарезным бортом.

Фиг. 1 представляет схематический вид в разрезе, иллюстрирующий один пример силового трансмиссионного клинового ремня (зубчатого клинового ремня с нарезным бортом) согласно настоящему изобретению. В этом примере силовой трансмиссионный клиновой ремень содержит работающие на растяжение элементы 2, встроенные в несущий работающие на растяжение элементы слой 1, работающий на сжатие резиновый слой 3, наслоенный на одну поверхность несущего работающие на растяжение элементы слоя 1, и работающий на растяжение резиновый слой 4, наслоенный на другую поверхность несущего работающие на растяжение элементы слоя 1. Работающие на растяжение элементы 2 целиком встроены в такой форме, что они размещены послойно между парой верхнего и нижнего резиновых листов для несущих работающие на растяжение элементы слоев, и размещены друг рядом с другом с заданным шагом параллельно продольному направлению ремня. Кроме того, на работающий на сжатие резиновый слой 3 наслоена армирующая ткань 5, и зубья 6 сформированы с помощью пресс-формы с зубьями. Форма поперечного сечения каждого зуба 6 в продольном направлении ремня представляет собой форму горки (приблизительно полукруглую форму) или трапециевидную форму. То есть, каждый зуб 6 выступает в форме поперечного сечения горки или в трапециевидной форме из днища зуба по направлению толщины ремня. Слоистая структура из работающего на сжатие резинового слоя 3 и армирующей ткани 5 сформирована в виде цельной конструкции вулканизацией слоистой заготовки из армирующей ткани и листа работающего на сжатие каучукового слоя (невулканизированного каучукового листа). Форма поперечного сечения по направлению ширины ремня представляет собой трапециевидную форму, в которой ширина ремня уменьшается по направлению к внутренней окружной стороне ремня от его наружной окружной стороны.

Фиг. 2 представляет схематический вид в перспективе, иллюстрирующий один пример двойного зубчатого клинового ремня. Двойной зубчатый клиновой ремень представляет собой зубчатый клиновой ремень с нарезным бортом, в котором работающий на сжатие резиновый слой 13 и работающий на растяжение резиновый слой 14 сформированы на обеих поверхностях несущего работающие на растяжение элементы слоя 11, имеющего встроенные в него работающие на растяжение элементы 12, соответственно, зубья 16 и 17 сформированы на работающем на сжатие резиновом слое 13 и работающем на растяжение резиновом слое 14, соответственно. Хотя это не иллюстрировано, в этом ремне армирующая ткань нанесена на поверхности работающего на растяжение резинового слоя 14 и работающего на сжатие резинового слоя 13.

Высота и шаг зубьев являются такими же, как в традиционном зубчатом клиновом ремне. В работающем на сжатие резиновом слое высота зубьев может составлять от около 50 до 95% (в частности, от 60 до 80%) толщины всего работающего на сжатие резинового слоя, и шаг зубьев (расстояние между центральными участками соседних зубьев) может составлять от около 50 до 250% (в частности, от 80 до 200%) высоты зубьев. Ситуация с формированием зубьев на работающем на растяжение резиновом слое является такой же, как описано выше.

Работающие на растяжение элементы

Для работающих на растяжение элементов достаточно, если только часть их находится в контакте с несущим работающие на растяжение элементы слоем (адгезивным резиновым слоем), и они не ограничиваются вариантом исполнения, где работающие на растяжение элементы встроены в несущий работающие на растяжение элементы слой. Возможен вариант исполнения, в котором работающие на растяжение элементы встроены между несущим работающие на растяжение элементы слоем и работающим на растяжение резиновым слоем, и возможен вариант исполнения, где работающие на растяжение элементы встроены между несущим работающие на растяжение элементы слоем и работающим на сжатие резиновым слоем. Из этих вариантов исполнения предпочтителен вариант исполнения, в котором работающие на растяжение элементы встроены в несущий работающие на растяжение элементы слой, потому, что может быть предотвращено расслаивание.

Работающие на растяжение элементы влияют на модуль упругости при растяжении по направлению длины ремня, и сформированы из арамидного волокна. Арамидное волокно предпочтительно представляет собой волокно на основе полностью ароматического полиамида, полученного из ароматического диамина и ароматической дикарбоновой кислоты.

Примеры ароматического диамина включают арилендиамин, такой как фенилендиамин, диаминотолуол, ксилилендиамин, 1,4-нафталиндиамин, и бифенилендиамин; простой бис(аминоарил)эфир, такой как простой бис(4-аминофенил)эфир и простой 3,4'-диаминодифениловый эфир; бис(аминоарил)кетон, такой как бис(4-аминофенил)кетон; бис(аминоарил)сульфон, такой как бис(4-аминофенил)сульфон; и бис(аминоарил)алкан, такой как диаминодифенилметан, бис(4-амино-3-этилфенил)метан, бис(4-амино-3-метилфенил)метан, и 2,2'-бис(4-аминофенил)пропан. Эти ароматические диамины могут быть использованы по отдельности или в виде смеси двух или более типов их. Из них предпочтителен симметричный диамин, в котором аминогруппы расположены симметрично, такой как пара-фенилендиамин.

Примеры ароматической дикарбоновой кислоты включают арилендикарбоновую кислоту или ангидрид этой кислоты, такую как фталевая кислота, фталевый ангидрид, изофталевая кислота, терефталевая кислота, и нафталиндикарбоновая кислота (2,6-нафталиндикарбоновая кислота, 1,6-нафталиндикарбоновая кислота, и тому подобные); и биарилендикарбоновую кислоту, такую как 4,4'-бифенилдикарбоновая кислота. Эти ароматические дикарбоновые кислоты могут быть использованы по отдельности или в виде смеси двух или более типов их. Из них предпочтительна симметричная дикарбоновая кислота, в которой карбоксильные группы позиционированы симметрично, такая как терефталевая кислота.

Арамидное волокно предпочтительно представляет собой пара-арамидное волокно, из тех соображений, что оно имеет надлежащую растяжимость и может корректировать деформацию до надлежащего диапазона, когда силовой трансмиссионный ремень растягивают при заданной нагрузке по направлению длины. В особенности предпочтительным является поли-пара-фенилентерефталамидное волокно.

Поли-пара-фенилентерефталамидная смола, из которой состоит поли-пара-фенилентерефталамидное волокно, содержит сложный гомо- или сополиэфир, содержащий поли-пара-фенилентерефталамидную структурную единицу в качестве основного компонента в пропорции, например, 50% мол. или более, предпочтительно от 80 до 100% мол., и еще более предпочтительно от 90 до 100% мол. (в частности, от 95 до 100% мол.). Примеры пригодного к сополимеризации мономера, составляющего сложный сополиэфир, включают ароматический диамин (простой 3,4'-диаминодифениловый эфир, и т.д.) и ароматическую дикарбоновую кислоту (изофталевую кислоту, и т.д.). Имеющиеся в продаже на рынке поли-пара-фенилентерефталамидные волокна включают поли-пара-фенилентерефталамидное волокно (например, «TWARON» (зарегистрированный товарный знак) производства фирмы Teijin Limited, и «KEVLAR» (зарегистрированный товарный знак) производства фирмы Du Pont-Toray Co., Ltd.), сополимерное волокно из поли-пара-фенилентерефталамида и 3,4'-оксидифенилентерефталамида (например, «TECHNORA» (зарегистрированный товарный знак) производства фирмы Teijin Limited), и тому подобные. Из них в особенности предпочтительно поли-пара-фенилентерефталамидное волокно (типа стандартного модуля упругости) с той точки зрения, что деформация, когда силовой трансмиссионный ремень растягивают при предварительно заданной нагрузке по направлению длины, может быть отрегулирована до надлежащего диапазона.

Сырьевая пряжа из арамидного волокна (арамидных работающих на растяжение элементов) должна была иметь только прочность, долговечную при движении силового трансмиссионного ремня, и ее пример включает мультифиламентную пряжу, содержащую монофиламент из арамидного волокна (арамидная мультифиламентная пряжа).

Арамидная мультифиламентная пряжа должна содержать только многочисленные монофиламентные нити, и может содержать монофиламентные нити в количестве, например, от 100 до 5000, предпочтительно от 500 до 4000, и более предпочтительно от 1000 до 3000, из соображений долговечности силового трансмиссионного ремня.

Средняя тонина монофиламентной нити составляет, например, от 1 до 10 децитекс, предпочтительно от 1,2 до 8 децитекс, и более предпочтительно от 1,5 до 5 децитекс.

Арамидная мультифиламентная пряжа может быть использована без связывания монофиламентных нитей между собой в жгуты (например, расплетенных), и может быть применена со связыванием многочисленных монофиламентных нитей с помощью связующего средства (например, скруткой, перемешиванием, скреплением, и т.д.).

Крученая пряжа (или корд) может представлять собой однонаправленную крученую пряжу, включающую многочисленные монофиламентные нити в качестве одинарного волокна, в которой по меньшей мере одно одинарное волокно является правокрученым (S-крученым) или левокрученым (Z-крученым). Одинарное волокно может содержать монофиламентные нити в количестве, например, от 10 до 2000, предпочтительно от 100 до 1800, и более предпочтительно от 500 до 1500, из соображений прочности. Средняя тонина нитей одинарного волокна может составлять, например, от 500 до 3000 децитекс, предпочтительно от 1000 до 2500 децитекс, и более предпочтительно от 1500 до 2000 децитекс.

Как правило, однонаправленная крученая пряжа часто содержит одинарные волокна в количестве от 1 до 6, предпочтительно от 1 до 4, и более предпочтительно от 1 до 3 (например, от 1 до 2). В случае, где однонаправленная крученая пряжа содержит многочисленные одинарные волокна, многочисленные одинарные волокна часто объединены в жгуты (распределены равномерно) и скручены.

Однонаправленная крученая пряжа может представлять собой, например, мягкую крученую пряжу или среднекрученую пряжу (в частности, мягкую крученую пряжу). Число кручений однонаправленной крученой пряжи составляет, например, от 20 до 50 витков/м, предпочтительно от 25 до 45 витков/м, и более предпочтительно от 30 до 40 витков/м. В однонаправленной крученой пряже коэффициент крутки (T.F.), представленный нижеследующим уравнением (1), может составлять, например, от 0,01 до 1, и предпочтительно от 0,1 до 0,8.

Коэффициент крутки = [число кручений (витков/м) × √общая тонина (текс)]/960 (1)

Крученая пряжа предпочтительно представляет собой пряжу, полученную конечной скруткой многочисленных нитей однонаправленной крученой пряжи в качестве первой крученой пряжи (например, органсин (ворсистая пряжа), крученая пряжа «Koma», или пряжа «Lang lay»), с позиции дополнительного повышения прочности, и может представлять собой крученую пряжу, полученную конечной скруткой однонаправленной крученой пряжи и одинарного волокна в качестве первой крученой пряжи (например, штопорная пряжа). Число первой крученой пряжи, составляющей эти крученые пряжи, может составлять, например, от 2 до 5, предпочтительно от 2 до 4, и более предпочтительно от 2 до 3. Кроме того, направление однонаправленной крученой пряжи (направление первой скрутки) и направление конечной скрутки может быть либо одним и тем же направлением, либо обратным направлением, и предпочтительно одинаковое направление (параллельная скрутка) с позиции устойчивости к усталости при изгибе.

Число кручений при конечной скрутке является важным для регулирования деформации, когда ремень растягивают по направлению длины под нагрузкой 2 кH. Число кручений при конечной скрутке может составлять, например, от 50 до 200 витков/м, предпочтительно от 80 до 180 витков/м, и более предпочтительно от 100 до 150 витков/м. При конечной скрутке коэффициент крутки, представленный указанным уравнением (1), может составлять, например, от 0,5 до 6,5, предпочтительно от 0,8 до 5, и более предпочтительно от 1 до 4.

Средний диаметр сырьевой пряжи в арамидных работающих на растяжение элементах может составлять, например, от 0,2 до 2,5 мм, предпочтительно от 0,4 до 2 мм, и более предпочтительно от 0,5 до 1,5 мм.

Чтобы повысить прочность сцепления с каучуковым компонентом, работающие на растяжение элементы могут быть обработаны с использованием разнообразных воздействий для усиления адгезии, например, обработкой жидкостью, содержащей продукт начальной конденсации фенолов и формалина (форполимер фенольной смолы новолачного или резольного типа, и т.д.), обработкой жидкостью, содержащей каучуковый компонент (латекс), обработкой жидкостью, содержащей продукт начальной конденсации и каучуковый компонент (латекс), или обработкой жидкостью, содержащей реакционноспособное соединение (адгезивное соединение), такое как силановый сшивающий реагент, эпоксидное соединение (эпоксидную смолу, и т.д.), или изоцианатное соединение. В предпочтительной адгезионной обработке работающие на растяжение элементы могут быть подвергнуты адгезионной обработке с использованием обработки жидкостью, содержащей продукт начальной конденсации и каучуковый компонент (латекс), в частности, по меньшей мере жидкостью с резорцин-формальдегидным латексом (RFL). Как правило, при адгезионной обработке волокна погружают в RFL-жидкость, с последующим нагреванием и высушиванием, тем самым на поверхности может быть образован равномерный адгезивный слой. Примеры латекса в RFL-жидкости включают хлоропреновый каучук, бутадиен-стирол-винилпиридиновый тройной сополимер, гидрированный нитрильный каучук (H-NBR), и нитрильный каучук (NBR). Эти обрабатывающие жидкости могут быть использованы в их комбинации. Например, работающие на растяжение элементы могут быть подвергнуты такой адгезионной обработке, как предварительная обработка (предварительное погружение) традиционным адгезивным компонентом, таким как реакционноспособное соединение (адгезивное соединение), такое как эпоксидное соединение (эпоксидная смола, и т.д.) или изоцианатное соединение, или обработка каучуковой пастой (наружное покрытие) после RFL-обработки, и затем обработаны RFL-жидкостью.

Работающий на сжатие резиновый слой и работающий на растяжение резиновый слой

(1) Каучуковый компонент

Примеры каучукового компонента, содержащегося в вулканизированной каучуковой композиции, формирующей работающий на сжатие резиновый слой и работающий на растяжение резиновый слой, включают вулканизируемые или сшиваемые каучуки, например, диеновый каучук (натуральный каучук, изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, бутилкаучук, хлоропреновый каучук, бутадиен-стирольный каучук (SBR), акрилонитрил-бутадиеновый каучук (нитрильный каучук), акрилонитрил-хлоропреновый каучук, или гидрированный нитрильный каучук, и т.д.), этилен-α-олефиновый эластомер, хлорсульфированный полиэтиленовый каучук, алкилированный хлорсульфированный полиэтиленовый каучук, эпихлоргидринный каучук, акриловый каучук, силиконовый каучук, уретановый каучук, и фторкаучук. Эти каучуковые компоненты могут быть использованы по отдельности или в виде смеси двух или более типов их.

Из них предпочтительны этилен-α-олефиновый эластомер (этилен-α-олефиновый каучук, такой как этилен-пропиленовый каучук (EPR) или этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM), и хлоропреновый каучук, и в особенности предпочтителен хлоропреновый каучук по тем соображениям, что легко регулируется до надлежащего диапазона деформация сжатия работающего на сжатие резинового слоя по направлению ширины ремня. Пропорция хлоропренового каучука в каучуковой композиции может составлять около 50% масс. или более (в частности, от 80 до 100% масс.). Хлоропреновый каучук может быть модифицированного серой типа, или может быть не модифицированного серой типа.

(2) Короткое волокно

Вулканизированная каучуковая композиция, формирующая работающий на сжатие резиновый слой, содержит короткие волокна в дополнение к каучуковому компоненту, и предпочтительно, чтобы работающий на растяжение резиновый слой также содержал короткие волокна. В качестве коротких волокон применяют арамидные короткие волокна из тех соображений, что они являются жесткими по направлению ширины ремня и имеют высокие прочность и модуль упругости. Кроме того, арамидные короткие волокна проявляют высокое сопротивление истиранию.

В работающем на сжатие резиновом слое арамидные короткие волокна ориентированы вдоль направления ширины ремня. В случае, где работающий на растяжение резиновый слой содержит арамидные короткие волокна, предпочтительно, чтобы арамидные короткие волокна также были ориентированы вдоль направления ширины ремня. Как правило, способ ориентирования арамидных коротких волокон по направлению ширины ремня представляет собой, например, способ прокатки под давлением, прилагаемым валками.

В качестве арамидных коротких волокон могут быть использованы арамидные короткие волокна, показанные в качестве примера для арамидных работающих на растяжение элементов. Среди имеющихся в продаже на рынке продуктов может быть применено, например, поли-пара-фенилентерефталамидное волокно (например, «TWARON (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Teijin Limited, и «KEVLAR (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Du Pont-Toray Co., Ltd.), сополимерное волокно из поли-пара-фенилентерефталамида и 3,4'-оксидифенилентерефталамида (например, «TECHNORA (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Teijin Limited), и поли-мета-фениленизофталамидное волокно, то есть, мета-типа (например, «CONEX (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Teijin Limited, и «NOMEX (зарегистрированный товарный знак)» производства фирмы Du-Pont). Из них предпочтительно то же поли-пара-фенилентерефталамидное волокно, что и в арамидных работающих на растяжение элементах, и в особенности предпочтительно поли-пара-фенилентерефталамидное волокно (типа стандартного модуля упругости) с той точки зрения, что оно имеет такие свойства, как низкий модуль упругости при растяжении, может поддерживаться надлежащая жесткость по направлению ширины ремня, и надлежащим образом может поглощаться сжимающая нагрузка по направлению ширины ремня.

Средняя длина арамидных коротких волокон составляет, например, от 1 до 20 мм, предпочтительно от 2 до 15 мм, и более предпочтительно от 3 до 10 мм, и средний диаметр волокон в них составляет, например, от 5 до 50 мкм, предпочтительно от 7 до 40 мкм, и более предпочтительно от 10 до 35 мкм.

Арамидные короткие волокна могут быть подвергнуты адгезионной обработке (или поверхностной обработке) таким же образом, как в работающих на растяжение элементах. Подобно арамидным работающим на растяжение элементам, арамидные короткие волокна предпочтительно подвергают адгезионной обработке по меньшей мере RFL-жидкостью.

Содержание арамидных коротких волокон составляет, например, от 10 до 40 частей по массе, предпочтительно от 15 до 35 частей по массе, и более предпочтительно от 20 до 30 частей по массе, на 100 частей по массе каучукового компонента. Когда содержание арамидных коротких волокон является слишк