TW200936911A - V-ribbed belt and method for manufacturing same - Google Patents

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200936911 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種應用於機械動力傳輸之v形肋皮 帶’以及一種製造此V形肋皮帶之方法。 7 【先前技術】 已知製造一 V形肋皮帶之方法有如下兩種。其中—種 ® 是使覆蓋於鑄模四周之橡膠基質經過硬化過程，然後皮帶 表面被擠壓以形成肋條。另一種是所謂的塑型方法，即: 橡膠基質經由一具預設多肋結構之鑄模型塑與硬化過程以 . 形成複數個肋條。一肋狀表面覆有肋狀橡膠材料之皮帶， , 其動力傳輸性能、打滑噪音屬性等基本特性主要取決=覆 . 蓋於肋狀表面之材料之物理屬性，而肋狀表面則受肋狀 膠材料與合成肋狀橡膠材料之物質，如短纖維，所影響。 然而，經過一段時間的使用之後，肋狀表面的性能會因磨 ❹ 損而退化。在使用塑型方法時，某些類型之皮帶之二狀表 面為一非梭織物所包覆，此應用已於依專利合作條約 (PCT)所提出之專利申請案第2005_532513號（日文翻譯 中揭示，但這些皮帶的耐用性不足。 【發明内容】 面容易磨損，因此不易 肋皮帶經長期使用後， 卜 重，-U Λ> -Wfc

’摩擦係數會增加，而 外’此種V形 而這可能導致產 5 200936911 生的嗓音增多。 因此，本發明之一目的在於改善一 v形肋皮帶之肋狀 表面之耐用性，同時使肋狀表面的良好狀況得以延長。 本發明之一方面提供一 v形肋皮帶，其包含一為織物 所包覆之肋狀表面，該織物能往兩個預定方向伸展。 本發明之另一方面提供一 V形肋皮帶之製造方法。該 © 製造方法包含覆蓋一皮帶基質於一心轴之四週、把一織物 纏繞在覆蓋於心軸四周之皮帶基質之外周、將心軸放進一 内周表面具有複數個凹槽之外殼、使皮帶基質與織物往前 述外殼之内周伸展，因此織物會被擠壓至具多肋結構之内 周，然後將覆有織物之皮帶基質硬化。該織物可伸展以將 • 自身置入該多肋結構。 【實施方式】 β 以下將參照所附圖式解釋本發明之具體實施例。 [第一具體實施例] 第一圖係本發明第一具體實施例之V形肋皮帶垂直於 皮帶縱向之剖面圖。以下將參考第一圖解釋該V形肋皮帶 之結構。 如圖所示，第一具體實施例之V形肋皮帶10包含一 被塑造成多肋結構之肋狀橡膠層11、一張力芯材12嵌入 其間之黏著橡膠層13以及一與黏著橡膠層13之背面黏合 6 200936911 之底布14。另外，肋狀橡膠層11之表面覆有一織物 15，例如梭織物或針織物。 織物15是由具充分伸展性之材料中選出。此外，考 慮到肋狀表面所需之性能(例如耐磨性、耐熱性、摩擦係數 之穩定性、防水以及打滑與噪音屬性），材料的選擇以能提 供皮帶充分耐用性為主。 例如，織物15之材料可能含有具聚胺酯之彈性紗/纖 維以及至少一種具纖維素紗/纖維或非纖維素紗/纖維之非 彈性紗/纖維，或兩者混合製成之紗/纖維。混合纖維素紗/ 纖維與非纖維素紗/纖維之方法為，在纺紗或捻紗時混入兩 種纖維或在織物製造過程中放入不同種類的紗。 纖維素紗/纖維包括天然纖維如棉、亞麻、黃麻、大 麻、呂宋大麻與竹子；人造纖維如人造絲與醋酸纖維以及 結合兩種纖維之混紡物。 非纖維素紗/纖維包括聚醯胺、聚酯、聚乙烯石腦油 酯、丙烯酸系纖維、芳綸、聚烯烴、聚乙烯醇、液晶聚 酯、聚醚醚酮、聚亞醯胺樹脂、聚酮、聚四氟乙烯、膨體 聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚氧化二溴苯、毛織品、絲與結 合上述紗/纖維之混紡物。 為改善導濕性能，織物包含一雙紗結構。此雙紗結構 包含一具彈性之第一紗如聚胺酯，以及一纖維素紗/纖維 (第二紗）如棉。此外，該結構可以是由一彈性紗/纖維、一 纖維素紗/纖維與其他紗所構成之三紗或多紗結構。可根據 200936911 欲賦予該織物之耐磨性而選擇一第三紗。 第一紗為一彈性紗如聚胺酯，使織物具有高度伸展 性。第二與第三紗/纖維可能包含以兩種不同之紗/纖維， 如纖維素紗/纖維與非纖維素紗/纖維，按不同比例混紡而 成之混紡物。一種是非纖維素紗/纖維，賦予織物耐磨性或 耐用性。另一種是纖維素紗/纖維，賦予織物優異的導濕性 能。在某些應用中，單使用纖維素紗/纖維便能提供織物足 夠的耐用性與導濕性能。 纖維素紗/纖維與非纖維素紗/纖維的混合比例可以是 100:0〜0:100。纖維素紗/纖維與非纖維素紗/纖維之比例較 佳為5%~100%與0%〜95%。另外，彈性紗/纖維與非彈性紗 /纖維之比例可以由2%〜40°/〇。 以下將參考第二至第四圖解釋V形肋皮帶1〇之製造 過程，其中包含塑型過程。第二圖係顯示用以塑造本具體 實施例之V形肋皮帶10之心軸（内模)與外殼(外模)之透視 圖。第三與第四圖分別顯示硬化適程之前與硬化過程中， 心軸與外殼沿著徑向排列之剖面局部放大圖。 一橡膠墊22纏繞著圓柱形心軸2〇之外周，而皮帶 =料23 (包含底布14、—用以塑造黏著橡膠層13之黏 著橡膠基質、張力心材12、以及一用以塑造肋狀橡膠層 11之肋狀橡膠基質）則包覆在橡膠墊22之外侧。另外， 皮帶材料23的外侧為織物15所包覆。在本具體實施例 中，織物15為管狀無接缝或接縫織物。然而，也可以使 8 200936911 用非管狀織物，只要將織物15纏繞於心轴20周圍並使 其兩端重疊。包覆在皮帶材料23與織物15下的心軸 20被同軸地裝入圓柱型外殼21。同時，如第三圖所示， 織物15與外殼21的内周之間有一空隙d。 同時，織物15經後處理過程以強化性能，而後處理 包含以熱水或化學藥劑沖洗、熱定型、染色、黏著處理與 製成薄片。至於黏著處理，織物15通常會再經由一道使 ⑩ 用阿拉伯膠與間苯二酚-甲醛-膠乳（RFL)、樹脂（如酚或氟 樹脂）等黏著劑之額外處理手續，以強化織物15黏合至 橡膠材料之黏著性或獲得該應用所需之性能特性。然而， 在某些例子中，織物並未經過此一額外處理過程。 外殼21的内周含有一由數個凹槽21A組成的V形 肋結構，其中凹槽沿周向的方向排列，而凹槽的配置是用 以塑造V形肋皮帶10的多肋結構。在硬化過程中，適當 的溫控流體介質如空氣、氮、油、水或蒸氣在高壓時被加 ❹ 入橡膠墊22與心轴20之間，使橡膠墊22往徑向方向 向外擴展。結果，皮帶材料23與織物15徑向地向外擴 展，因此被擠壓至外殼21之内周。如第四圖所示，在此 過程中，織物15與皮帶材料23之肋狀橡膠層11 一同 變形，然後擠入外殼21内周上的凹槽21A，因此塑造出 一個多肋結構。此外，織物15在硬化過程中緊壓著或黏 著在肋狀橡膠層11上，如此一來兩者便緊密地結合在一 起。 本具體實施例之塑型過程之執行步驟如下：將皮帶材 9 200936911 料覆蓋在心軸之四周、將織物纏繞在皮帶材料之 (包覆在皮帶材料與織物下的）心軸裝入外殼，缺使 材料與織物往外殼内周伸展，使兩者在硬化過 擠壓至多肋結構上。另外，皮帶基質在渗入織物 化。 _第三與第四圖只顯示三個凹槽21A。然而，如圖二所 示，外设21的整個内周實際上佈滿複數個凹槽。此外， 9 經硬化過程而具有多肋結構的皮帶被取出外殼21並沿著 肋條被裁切成預定的皮帶寬度，因此產生複數條v形^皮 帶 10。 、 ' 在上述的皮帶製造過程中’皮帶材料23與織物15 均由圓柱型心轴徑向地向外擴展’因此織物15是往圓柱 型心軸之周向’亦即皮帶縱向’伸展。同時’肋狀橡膠與 織物15依外殼上之凹槽21A之形狀變形，使織物往圓 柱型心轴之軸向，亦即皮帶橫向，伸展。 ® 如第五圖所示，假定纏繞著心軸20的織物15，其 初始位置（即織物15在塑型過程一開始時的位置）是在距 離心軸20中心半徑為R的位置，而織物15的初始位置 與外殼21之凹槽21A之底面（底面對應v形肋皮帶之 肋條頂端）之間的距離為D。然後’織物15在周向（皮 帶縱向）的長度由初始徑向距離2vR拉長到2tt(R + D)。因此’織物15在周向（皮帶縱向）的伸長率可以如下 方式得出：延長後的徑向距離2?r(R + D)減去初始徑向 距離2ttR，然後除以初始徑向距離，得到d/R。另 200936911 外，織物在周向的伸長率包含其擠人铸模所需之拉力。 以方15在轴向（皮帶橫向）的伸長率可 以（NxA—L)/L來表示，在此A是一凹槽21A ^ 向的輪廓長（見第五圖）；N是鎮椬μ从站 /〇 疋_核上的肋條數；L·是有 的長度（即肋條形成的表面在皮帶橫向 的…長度）。虽肋條向度p被納入計算時，L可以用L =

，表示。因此，織物在軸向（皮帶橫向）的伸長率為 (A/p-1)。如第五圖中粗體線所示，輪廊長&相當於一肋 條剖面的長度，而長度A取決於肋條形狀。 附著在肋狀表面上的織物15應該是以其在周向與軸 向的伸長率這兩個數值維持V形肋皮帶所欲獲得的某些屬 性。在第一實施例中，織物15作為肋狀表面織物以維持 某些屬性需要’例如皮帶材料23在擠壓過程中不會完全 穿透織物15之縫隙，等條件的配合。 本具體實施例所使用之V形肋皮帶，在製造時需要進 行塑型，在一特定條件（每單位長度張力）下，使用的織 物在周向（皮帶縱向）之伸長率大於D/R，而在轴向（皮 帶橫向）的伸長率大於（NxA —L)/L(或A/p—1)。亦即， 兩個方向的伸展範圍都被定義了’因此織物能在肋狀表面 上維持某些屬性。稍後將會比較本發明實施例與比較例來 提供伸展範圍之細節。 在已知條件下’織物在心轴周向之伸長率取決於肋條 形狀與心軸尺寸。在某些例子中’當管狀無接縫或接缝織 11 200936911 物並未被使用時，不符合上述在心轴周向之伸長率之織物 仍會被採用’採用的方式是讓織物之兩端重羼或允許位於 皮帶縱向之織物兩端間有未被覆蓋之空間。且/ 、 另一方面，若織物無法往心軸的軸向充分伸展儘管 仍能沿著外殼的肋狀凹槽變形還是無法到 置。此外，，橡勝材料會穿透織物縫隙以填滿外殼鑄 模，使織物兀王嵌入肋狀橡膠層，從而使肋狀橡膠直接形 ⑩ 成肋狀表面。因此，如本具體實施例所示，為了以蔣古帶 材料祕外殼與產生一完全為織物覆蓋之肋== 成功地製造出一具多肋之皮帶，所使用的織物至少在軸向 的伸展性必須充份（亦即具充分之伸展性使織物能接觸到 外殼鑄模並依鑄模的形狀變形）。 至於具此種伸展性之織物，可使用上文所述之針織物 或梭織物。以採用的梭織物為例，其經紗或緯紗或兩者含 有一彈性紗或一經過起皺加工、蓬鬆加工、蓬鬆塔斯隆加 Φ 工、混織交絡加工、塗層加工或數種以上加工方式所處理 之加工紗。請注意，上述伸展性為製造過程所欲獲得之最 低限度伸展性。實際上，為滿足皮帶使用之狀態，所欲獲 得之織物伸展性可能更高。例如，為使皮帶能在小型皮帶 輪的拉力與反向拉力下彎曲，所欲獲得之織物伸展性（在 皮帶縱向）可能更高。 由上述弟一具體實施例可知’比非梭織物更耐用之織 物，如梭織物或針織物，可以完全覆蓋在肋狀表面上並與 之結合，從而改善皮帶表面的耐用性以及使皮帶表面良好 12 200936911 狀況能持久。同時，也抑制了打滑與異常 別疋，本具體實施例使織物在塑型士二 於肋狀表面上，從而有效地強化ΐ形：== 耐用性並使其在長期使下能維持良好狀態。 以下將參考本發明實施例與比較例解釋第— 例中之織物之伸展性取決於哪些條件。 八 ❿ Ο [實施例] 之伸長率是否 義之伸長率一致。在本測試中，— 、 第四至第六實關聽料織物f二Λ_使用梭織物而 被書ί此：中㈣縱臂與橫臂各為100mm長的十字 :周之皮帶材料上，然後連同心轴被 ,,.3 /诚用塑型過程將這些材料塑造成ν形 Γ皮帶二向(皮帶橫向)與周向 (皮帶縱向）之伸長率各為（ΝχΑ— 0.8011 (80.11%)以及 D/R。η )(戈 I . 行。 0.〇3〇6 (3.06%)之條件下進 右第六⑻圖顯示一未經處理之織物之平面圖，織物上繪 Ϊ二第示—經展開處理:二^

量此十字四臂之長度。此之後，使用；IS 予在周向（皮帶縱向）的長度 13 200936911 為102-l〇4mm (伸長率為2_4%)，而在轴向（皮帶橫向） 的長度為 I73.(伸長率為 73.12 - 79.53%)。 所有織物之伸長率大致符合這些數值。 第七圖係第一至第六實施例與第一、第二比較例之織 物（梭織與針織）於對應心軸轴向之方向（皮帶橫向方向） 之張力測試結果圖。第七圖顯示每一片受試織物之伸展屬 性，該曲線圖之橫座標為伸長率（％)，縱座標為在張力方 ❿ 向對每單位長度的織物（50mm)所施加的張力（n)。 第一至第二實施例與第一比較例採用梭織物，而第四 至第六實施例與第二比較例是使用針織物。第一至第六實 施例之受試織物之伸展屬性以E1_E6曲線表示，第二、' 第一比較例之受試織物之伸展屬性則以C1與C2曲線表 示。 此外，採用第一至第六實施例與第一、第二比較例之 織物時，V形肋皮帶是在織物於軸向（皮帶橫向）之伸長率 為（NxA—L)/L (或 A/p~l) = 0.8011 (80.11%)的條件下 於本具體實施例之塑型過程中形成。第一至第六實施例所 採用的織物在塑型過程中完全包覆住V形肋狀表面。至於 第一與第二比較例所使用之織物，皮帶材料會在擠壓過程 中穿透織物縫隙’因此肋狀表面上並沒有織物包覆其上。 睛參考第七圖之曲線圖與第一至第六實施例以及第 一、第二比較例之V形肋皮帶之塑型測試結果，以經第一 具體實施例之塑型過程所製造之V形肋皮帶為例，當織物 200936911 ^轴，（皮帶橫向）的伸長率為（NxA—L)/L (或A/p—U % ’最好使用在心軸軸向（皮帶橫向）的每單位長度張力 約為=50 N/50 mm (第一數值）或小於此數值之織物，如 此才能使肋狀表面上的織物達到所欲獲得之狀態。亦即， 在本發明實施例中，當受試織物之伸長率約為"時， 最好採用每單位長度張力為250 N/50 mm或小於此數值 織物。此外，在本實施例中，當受試織物於軸向（皮帶 〇 檢向)之伸長率約為80%時，織物之（每單位長度）張力 較佳為200 N/50 mm或小於此數值。請注意，當^擇之織 物在每單位長度張力為250 N/50 mm (較佳為2〇〇 N/5〇 mm)時具有80%或大於此數值之轴向（皮帶橫向）伸長 率，以上說明便可以被理解。 八 、 以下將參考第八圖與第九圖解釋織物於周向（皮帶縱 向）之伸長率與皮帶受反向拉力時之耐用性之關係。

第八圖係一曲線圖顯示第七至第十實施例與第三、第 ❿ 四比較例之梭織與針織物經過在心軸周向（皮帶縱向）進 行之張力測試後所獲得之結果。橫座標為伸長率（％)而 縱座標為在張力方向對每單位長度的織物（5〇mm)所施加 的張力（N)。第二、第四比較例與第七實施例使用梭織物 而第八至第十實施例是使用針織物。第七至第十實施例 受試織物之伸展属性分別以E7—E10曲線弟施:J 三、第四比較例之受試織物之伸展屬性則以C3與C4曲 線表示。 如同第一至第六實施例與第一、第二比較例，採用與 15 200936911 第七至第十實施例與第三、第四比較例之受試織物具有一 樣屬性之織物時，v形肋皮帶是在伸長狀態取決於周向 (D/R = 0.0306 (3.06%))的情況下於本具體實施例之塑型過 程中形成。在這些例子中，目標是製造出生命週期為500 小時的V形肋皮帶。 接下來，對以第七至第十實施例與第三、第四比較例 之織物製成之V形肋皮帶進行一皮帶承受反向拉力之耐用 © 性測試（皮帶拉力測試），實施的方式是利用一運轉測試 機，其配置圖請見第九圖。 第九圖之運轉測試機是由一 V形肋皮帶B串鏈於一 驅動皮帶輪DR、一從動皮帶輪DN、一皮帶張力輪TEN 以及三個分置於驅動皮帶輪DR、從動皮帶輪DN與皮帶 張力輪TEN之間的惰輪ID。驅動皮帶輪DR、從動皮帶 輪DN與皮帶張力輪TEN具有一有效直徑70.00mm，而 惰輪ID具有一有效直徑52.00mm。該運轉測試機是在環 〇 境溫度l〇〇°C下運作，其中驅動皮帶輪DR每分鐘轉速是 5,200 rpm，而皮帶的軸向負載為588 N。 以第三、第四比較例之V形肋皮帶進行運轉測試，24 小時内便出現裂縫，而測試分別在328.4與166.4小時 後停止，停止原因是因為一肋條斷裂或出現大量裂縫。另 一方面，以第七與第八實施例之V形肋皮帶進行運轉測 試，裂缝分別於305與524.2小時後出現。以第七實施 例之V形肋皮帶進行運轉測試，測試於650小時後停止， 當時出現的裂缝數量是肋條總數加一。然而，第八實施例 16 200936911 小時後僅出現三個裂 形肋皮帶在連續運轉 瓜肋皮帶在連續運轉1003.7 缝。此外，證4 域、〜

第九、第十貫施例之V y、蚪後均未偵測到任何裂缝。 進行反向時第3::=工之v形肋皮帶 第四眚尬j獲付足夠的耐用性，而以第二、 之 ❿

4- κ 1 〇 要使織物賦予皮帶足夠的耐 縱向）ϋ 力’織物最好由那些在心軸周向（皮帶 向）之每率被定義為缝時，其在心轴周向（皮帶縱 此數長度張力約為5GN/5Gmm(第二數值）或小於 向織物中選出。亦即，在本實施例中，當織物在周 :、ί??向）的伸長率約Α 3%時’其在周向（皮帶縱 :的母單位長度張力較佳為遍/5Gmm或小於此數值。 擇的織物在每單位長度張力為5〇N/5〇mm時具有3% 〆大於此數值的周向（皮帶縱向）伸長率，以上之說明便 可被理解。 以下將參考表一至表三解釋以本發明第十一至第十六 實施例（Ex41至Ex-16)與第五、第六比較例（CE-5與 CE-6)之v形肋皮帶之打滑與噪音測試結果。 表—顯示第十一至第十六實施例所採用之織物之屬 ^ 第十一至第十六實施例之V形肋皮帶之肋狀表面覆蓋 著針織物。另一方面，第五比較例之V形肋皮帶之肋狀表 面覆蓋著薄織物（非梭織物），而第六比較例之V形肋皮帶 之肋狀表面並未覆蓋任何織物。第十·—第十四與第十六 17 200936911 實施例之織物包含15%的聚胺酯（彈性紗），而第十五實 施例之織物包含30%的聚胺酯與70%的非彈性紗。至 於非彈性紗，第十一〜第十三與第十六實施例包含纖維素 紗，例如棉，而第十二〜第十五實施例包含非纖維素紗， 如聚酯（PET)與聚醯胺（PA)。亦即，第十一與第十四~ 第十六實施例之織物具有一雙紗結構，而第十二與第十三 實施例具有一三紗結構。表一之混合比例顯示，在不考慮 彈性紗（PU content)時，纖維素紗與非纖維素紗的比例是 50 : 50。此外，每片受試織物在每單位長度張力為 9.807N/25mm之縱向伸長率（％)、橫向伸長率（％)與厚度 (mm)也被列在表一。請注意，使用的織物是那些在每單 位長度張力為9.807N/25mm時，其在皮帶橫向與縱向之伸 長率分別大於80%與10%之織物。 表一 CE-5 CE-6 Ex-11 Ex-12 Ex-13 Ex-14 Ex-15 Ex-16 肋條覆蓋 薄織物 無 針織物 針織物 針織物 針織物 針織物 針織物 PU content N/A N/A 15% 15% 15% 15% 30% 15% 纖維素紗 N/A N/A 棉 棉 棉 — — 棉 非纖維素紗 N/A N/A — PET PA PET PA — 混合比例 N/A N/A — 50:50 50:50 — — — 每單位長度張力 為 9.807N/25mm 之縱向伸長率（％) N/A N/A 400 433 400 270 250 380 每單位長度張力 為 9.807N/25mm 之橫向伸長率（％) N/A N/A 320 320 400 125 125 255 織物厚度 (mm) N/A N/A 0.9 1.0 1.0 1.1 0.9 1.1 18 200936911 表一則列出第十一〜第十六實施例與第五、第六比較 例所使用之v形助皮帶原型之規格。橫向伸長率與縱向伸 長率為針織物包覆住皮帶之後在横向與縱向之伸長率。 CE-5 CE-6 Ex-11 Ex-12 Ex-13 Ex-14 Ex-15 Ex-16 皮帶長度（mm) 1000 1035 1000 1000 1000 1000 1000 1000 橫向伸長率（％) N/A N/A 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 縱向伸長率（％) N/A N/A 18.6 21.4 20.6 11.6 11.4 17.2 打滑與噪音測試結果列在表三。 φ 表三

X:噪音量測值超過1〇〇dB 〇：噪音量測值為80-90dB

△:噪音量測值為90-100dB ◎:噪音量測值低於80dB 如表三所示，第十一〜第十三與第十六實施例之織物 〇 =纖維素紗（棉）’使新的與被調整的V形肋皮帶在打滑 與噪音控制方面都表現良好。 性測= = = == = = 19 200936911 一實施例所採用之織物之屬性。此外，如同表二一樣，表 五則列出第十七至第二十一實施例所使用之v形肋皮帶原 型之規格。亦即，表四與表五所列之項目與表一、表二完 全一樣。在此測試中，第十七至第二十一實施例與第五、 第六比較例作比較，而第五、第六比較例之屬性與規格請 參考表一、表二。 表四

Ex-17 Ex-18 Ex-19 Ex-20 Ex-21 肋條覆蓋 針織物 針織物 針織物 針織物 針織物 PU content 15% 15% 15% 15% 15% 纖維素紗 棉 棉 棉 — 非纖維素紗 --- PET PA PET PA 混合比例 — 50:50 50:50 — "― 每單位長度張力為 9.807N/25mm 之縱向伸長率（％) 400 433 400 400 400 每單位長度張力為 9.807N/25mm 之橫向伸長率（％) 320 320 400 400 400 織物厚度（mm) 0.9 1.0 1.0 1.1 0.9 20 200936911 表五

Ex-17 Ex-18 Ex-19 Ex-20 Ex-21 皮帶長度 (mm) 1510 1510 1510 1510 1510 橫向伸長率 (%) 80.0 80.0 80.0 80.0 80.0 縱向伸長率 (%) 65 65 65 65 65 第十圖顯示用以測試第十七至第二十一實施例與第 五、第六比較例之v形肋皮帶之皮帶驅動系統配置圖。噪 音控制持久性測試是實地在一發動機附件傳動系統上執 行。V形肋皮帶被串鏈在一曲軸皮帶輪CRK、一皮帶張力 輪TEN、一發電機皮帶輪ALT、一動力轉向泵皮帶輪 P_S、一惰輪IDR以及一空調皮帶輪A_C上。發動機速 度被設成怠速，同時發動機處於無負載狀態（停機），而發 電機皮帶輪的速度則被調至1〇〇%。動力轉向泵皮帶輪 P_S自共面位置被抵銷了 4mm，產生兩度的皮帶偏差角。 ® 每四個小時對動力轉向泵皮帶輪P_s (Aw箭頭處）上 的皮帶澆一次水。此測試是在環境溫度下進行，直到偵測 到噪音為止。 噪音控制持久性的測試結果列在表六，表中的數值代 表每個實施例與比較例偵測到噪音所需的時間。如表六所 示，第十七至第十九實施例以包含纖維素紗，例如棉紗， 之織物製成之V形肋皮帶，在噪音控制持久性方面的表現 良好。 21 200936911 表六 CE-5 CE-6 Ex-17 Ex-18 Ex-19 Ex-20 Ex-21 噪音評估率 5.2 2 100 70 40 0 24.5 以下將參考表七至表九解釋一包覆在無接缝圓筒形織 物内之本發明v形肋皮帶之打滑與噪音測試結果。表七採 表一之形式列出第二十二實施例（Ex-22)所採用之無接缝 ❿ 梭織物與第七比較例（CE-7)所使用之接缝梭織物之屬 性。第二十二實施例之織物含有28%的彈性紗（PU)與 72%的纖維素紗（棉），而第七比較例之織物則未包含彈 性紗與纖維素紗。表八採表二之形式列出應用於第二十二 ' 實施例與第七比較例之V形肋皮帶原型之規格。 表七 CE-7 Ex-22 肋條覆蓋 梭織物 梭織物 PU content --- 28% 纖維素紗 — 棉 非纖維素紗 PA PA 經紗 PA PA/PU 緯紗 PA 棉/PU 每單位長度張力為9.807N/25mm之縱向伸長率（％) 80 116 每單位長度張力為9.807N/25mm之橫向伸長率（％) 50 140 織物厚度（mm) 0.6 1.06 22 200936911 表八 CE-7 Ex-22 皮帶長度（mm) 1000 1000 橫向伸長率（％) 80 80 縱向伸長率（％) 5.0 14.4 如表九所示，儘管第二十二實施例與第七比較例都沒 ❿ 有出現打滑的情況，新的與條件化的v形肋皮帶在噪音方 面的表現有很大的差異。亦即，第二十二實施例在噪音控 制的表現上比第七比較例好。 表九 CE-7 Ex-22 新的V形肋皮帶 打滑 N N 噪音 Δ ◎ 有條件的V形肋皮帶 打滑 N N 噪音 X ◎

X :噪音量測值超過l〇〇dB △:噪音量測值為90-100dB

〇：噪音量測值為80-90dB ◎:噪音量測值低於80dB 如上文所示，為使肋狀表面上之織物維持所欲獲得之 狀態（例如，織物完全覆蓋在肋狀表面的狀態），第一具體 實施例所採用之織物具有一伸展屬性，即當織物在心軸軸 向（皮帶橫向）之伸長率被定義為（NxA—L)/L或（A/p — 23 200936911 1)時 皮帶在反向拉力；於-第-數值。此外’考慮到 的伸長率被定義為當織物在周向（皮帶㈣） 或等於一第二數值。 、，使用的織物之張力必須小於 必須具備跟梭織物織物而非梭織物時，該針織物 進行針織並經過類似^伸展性（例如，採用類似的材料 在兩個方向（皮5=力::過程)。在這個例子中’針織物 如採用雙向均具有良好^展的伸展性應符合要求^ 邊針織物可為管狀I接缝n編針_ ° #嬙輪氺诚缶、，、钱縫6又计。另外，可藉由採用無接縫 之情況❶ 縫或織物重疊所造成之肋狀表面不平整 [第二具體實施例] Λ下釋本發明第二_實關之v形肋皮帶。 &形肋，1之製造方法與第—具體實施例幾乎完全相 U ’在第—具體實施例之V形肋皮帶製造過程中， 皮帶材料23穿透織物15縫隙至—預定减。如此一 來，可以維持肋狀表面上之織物狀態，也能藉由控制穿透 織物15缝隙之肋狀橡膠材料數量來控制肋狀表面的特 性（摩擦係數、耐磨性等）。 亦即’穿透織物15缝隙之肋狀橡膠材料與織物15 一起形成肋狀表面，因此肋狀表面的摩擦係數與耐用性均 直接受到完全穿透織物15縫隙之肋狀橡膠材料數量的影 24 200936911 :長=影Γ橡膠材料穿透織物的能力是受到織物 地夕藉由選擇—在皮帶縱向與橫向均具有伸展屬 =:肋二織物製造出-具有所欲獲得的肋 肋皮▼，而前述兩項伸展屬性立基於由皮帶形狀 ❹ 穿透織物缝隙至:狀橡膠材料 之伸展屬袖沉处&1度。請注意，上述所選擇之織物 得之織物带1此楚'、於當該織物被伸展至上述程度時所獲 選擇織物之嵐—與/或第二數值。此外，也可以適當地 單r”量、密度、紗或細 展性影響之織物滲透性等）度、，尺寸、受伸 數與耐磨性。另外，塑型壓’二控制上述提到的摩擦係 r塑型壓力是另-個程序變數。 [實施例] 係數，因=====面會具有較高的摩擦 數（c〇f)間的關係。申長率（％)與肋狀表面摩擦係 在測試中，具不同周長 度以播入一 1510mm的鱗狀針織物被伸展呈不同程 同程度以達到不同摩換 二然後，在織物被伸展至不 第二十三至第-十a實浐、^之後，測量摩擦係數。另外， 第一十八實鈿例之織物包含ρΕτ與棉紗。 25 200936911 r————一-- 表Η — . Ex-23 Ex-24 Ex-25 Ex-26 肋條覆蓋 含PET7棉 之針織物 含PET/棉 之針織物 含PET/棉 之針織物 含PET7棉 之針織物 管狀針織物外周（OC)，mm 1372 1209 1077 914 織物伸長率（％) 10 25 40 65 COF 0.87 1.04 1.14 1.69 〇c :外周

如第十一圖與表十所示，當織物伸長率增加時，肋狀 表面的摩擦係數會跟著增加。亦即，藉由選擇織物伸展 ! 生可以間接控制基質滲透性，然後控制肋狀表面的摩擦 係數。 〃 明〉主意，在本發明應用中，「滲透」一詞包含橡膠滲 2織物組織與橡膠穿透織物缝隙的滲透性。此外，「沒有 ❹ ίί」與「沒有完全渗透」的說法指的是橡膠並沒有穿透 織物縫隙到達另一端。 人細說明本發明的較佳實施例之後，熟悉該項技術 可清楚的瞭解，在不脫離下述申請專利範圍與精神下 各種變化與改變，且本發明亦不受限於說 舉實施例的實施方式。 i之揭不與曰本專利申請案號第2007239007號 申諸宏> ^出申凊）之發明物相關，本文納入該 甲喷案之内谷作為參考之用。 26 200936911 【圖示簡單說明】 第一圖係本發明一種實施例之v形肋皮帶垂直於皮帶 縱向之剖面圖。 第二圖係顯示本發明實施例之皮帶塑型過程中所使用 之心轴與外殼之配置透視圖。 第三圖係顯示硬化過程之前，心軸與外殼沿徑向方向 © 排列之剖面局部放大圖。 第四圖係顯示硬化過程中，心軸與外殼於徑向方向排 列之剖面局部放大圖。 ' 第五圖係顯示用以測量一梭織物伸長屬性之配置之剖 面圖。 第六圖係顯示一用以確定在測量本發明實施例與比較 例所採用之尼龍梭織物或針織物之伸長屬性時所使用之方 g 法之織物之平面圖。 第七圖係本發明第一至第六實施例與第一、第二比較 例之織物於轴向（即皮帶橫向）之張力測試結果圖。 第八圖係本發明第七至第十實施例與第三、第四比較 例之織物於周向（即皮帶縱向）之張力測試結果圖。 第九圖係顯示用以測試V形肋皮帶承受反向拉力之耐 用性之運轉測試機配置圖。 第十圖係顯示用以測試本發明第十七至第二十一實施 27 200936911 例與第五、第六比較例之皮帶驅動系統配置圖。 第十一圖係顯示織物伸長率（％)與肋狀表面摩擦係 數(COF)之關係圖。

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Claims (1)

1. 200936911 十、申請專利範圍 1. 一種v形肋皮帶，包括： 一包覆著織物之肋狀表面，該織物可往兩個預定方 向伸展。 2. 如申請專利範圍第1項所述之V形肋皮帶，其中該織物 包含彈性紗與至少一種非彈性紗。 3. 如申請專利範圍第2項所述之V形肋皮帶，其中該彈性 紗包含聚胺酯。 4. 如申請專利範圍第2項所述之V形肋皮帶，其中該非彈 性紗包含纖維素纖維/紗。 5. 如申請專利範圍第4項所述之V形肋皮帶，其中該非彈 性紗包含非纖維素纖維/紗。 6. 如申請專利範圍第5項所述之V形肋皮帶，其中該非彈 © 性紗混合了纖維素纖維/紗與非纖維素纖維/紗。 7. 如申請專利範圍第6項所述之V形肋皮帶，其中混合纖 維素纖維/紗與非纖維素纖維/紗之方法為，在紡紗或检 紗時混入兩種纖維或在織物製造過程中放入不同種類的 紗。 8. 如申請專利範圍第4項所述之V形肋皮帶，其中該纖維 素纖維/紗包含： 天然纖維包括棉、亞麻、黃麻、大麻、呂宋大麻與 29 200936911 竹子； 人造纖維包括人造絲與醋酸纖維；及 以上兩種纖維之混紡物。 9. 如申請專利範圍第5項所述之V形肋皮帶，其中該非纖 維素纖維/紗包含聚醯胺、聚酯、聚乙烯石腦油酯、丙 烯酸系纖維、芳綸、聚烯烴、聚乙烯醇、液晶聚酯、聚 φ 醚醚酮、聚亞醯胺樹脂、聚酮、聚四氟乙烯、膨體聚四 氟乙烯、聚苯硫醚、聚氧化二溴苯、毛織品、絲與結合 上述紗/纖維之混紡物。 10. 如申請專利範圍第1項所述之V形肋皮帶，其中該二 個預定方向之其中一個方向對應皮帶橫向，另一個方向 對應皮帶縱向。 11. 如申請專利範圍第10項所述之V形肋皮帶，其中該織 物在每單位長度張力為9.807N/25mm時，其在皮帶橫 ❿ 向之伸長率大於80% ，而在每單位長度張力為 9.807N/25mm時，其在皮帶縱向之伸長率大於10%。 12. 如申請專利範圍第10項所述之V形肋皮帶，其中當該 織物在皮帶橫向之伸長率等於肋條輪廓在皮帶橫向之長 度除以肋條高度減1時，該織物在皮帶橫向的每單位長 度張力小於或等於一第一數值。 13. 如申請專利範圍第10項所述之V形肋皮帶，其中當該 織物在皮帶縱向之伸長率等於該外殼上之一肋條頂端在 30 200936911 皮帶縱向的長度減去該織物在塑型過程一開始在皮帶縱 向之長度，然後除以該織物在塑型過程一開始在皮帶縱 向之長度時，該織物在皮帶縱向的每單位長度張力小於 或等於一第二數值。 14·如申請專利範圍第1項所述之V形肋皮帶，其中V形肋 皮帶之一皮帶基質穿透該織物之縫隙。 ❹ 15.如申請專利範圍第14項所述之V形肋皮帶，其中該皮 帶基質在滲入該織物之後被硬化。 16. 如申請專利範圍第14項所述之V形肋皮帶，其中 形肋皮帶是以塑型方式製成。 17. 如申請專利範圍第16項所述之V形肋皮帶，其中在該 塑型過程中，該肋狀表面之塑造方法是將該皮帶基質^ 纏繞於該皮帶基質外周之該織物一同擠壓至—外殼内周 具一多肋結構之鑄模上，然後將該皮帶基質硬化，而該 ❿ 織物可伸展以將自身置入該多肋結構。 18. 如申請專利範圍第I?項所述之V形肋皮帶，其中該皮 帶基質在硬化過程所進行的擠壓過程中滲入該織物缝 隙，該基質之滲透程度受到控制以控制該肋狀表面的 性。 、 19. 如申請專利範圍第Π項所述之V形肋皮帶，其中該皮 帶基質在硬化過程所進行的擠壓過程中不完全滲入該織 物缝隙。 31 200936911 20. 如申請專利範圍第17項所述之V形肋皮帶，其中當該 織物在皮帶橫向之伸長率等於肋條輪廓在皮帶橫向之長 度除以肋條高度減1時，該織物在皮帶橫向的每單位長 度張力小於或等於一第一數值。 21. 如申請專利範圍第17項所述之V形肋皮帶，其中當該 織物在皮帶縱向之伸長率等於該外殼上之一肋條頂端在 皮帶縱向的長度減去該織物在塑型過程一開始在皮帶縱 ❿ 向之長度，然後除以該織物在塑型過程一開始在皮帶縱 向之長度時，該織物在皮帶縱向的每單位長度張力小於 或等於一第二數值。 22. 如申請專利範圍第18項所述之V形肋皮帶，其中該皮 帶基質之滲透性某種程度上受到該織物的伸展性控制。 23. 如申請專利範圍第17項所述之V形肋皮帶，其中該織 物是在一賦予該梭織物之經紗、緯紗伸展性之過程中被 編織而成。 p 24. 如申請專利範圍第23項所述之V形肋皮帶，其中經歷 該賦予伸展性之過程之該織物之經紗、緯紗分別往兩個 預定的方向伸展。 25. 如申請專利範圍第24項所述之V形肋皮帶，其中該二 個預定方向之其中一個方向對應皮帶橫向，而另一個方 向對應皮帶縱向。 26. 如申請專利範圍第23或24項所述之V形肋皮帶，其 中該過程包含以下加工方式之其中一種：起皺加工、蓬 32 200936911 鬆加工、蓬鬆塔斯隆加工、混織交絡加工、及塗層加 工0 27. 如申請專利範圍第17項所述之V形肋皮帶，其中該織 物經由針織以使其往預定方向伸展。 28. 如申請專利範圍第27項所述之V形肋皮帶，其中該預 定方向為皮帶橫向與皮帶縱向。 〇 29.如申請專利範圍第16-28項任一項所述之V形肋皮帶， 其中該織物包含一在皮帶縱向與皮帶橫向分別具有預定 伸展性之無接縫梭織物或無接縫針織物。 30. 如申請專利範圍第16-29項任一項所述之V形肋皮帶， 其中該織物包含一由一棉紗與一聚胺酯紗所構成之雙紗 結構。 31. 如申請專利範圍第16-29項任一項所述之V形肋皮帶， 其中該織物包含一由一棉紗、一聚胺酯紗與其他種紗所 ❿ 構成之三紗或三紗以上之結構。 32. 如申請專利範圍第1-13項任一項所述之V形肋皮帶， 其中該織物包含梭織物。 33. 如申請專利範圍第32項所述之V形肋皮帶，其中該織 物包含管狀無接缝梭織物。 34. 如申請專利範圍第32-33項任一項所述之V形肋皮帶， 其中該梭織物之經向或緯向紗線採用加工絲。 33 200936911 35. 如申請專利範圍第32-33項任一項所述之V形肋皮帶， 其中該梭織物之經向與緯向紗線均使用加工絲。 36. 如申請專利範圍第1-13項任一項所述之V形肋皮帶， 其中該織物包含針織物。 37. 如申請專利範圍第36項所述之V形肋皮帶，其中該織 物包含緯編針織物。 ⑩ 38.如申請專利範圍第37項所述之V形肋皮帶，其中該織 物為管狀無接縫緯編針織物。 39. 如申請專利範圍第32-33項任一項所述之V形肋皮帶， 其中該織物經後處理過程以強化性能，而該後處理包含 以熱水或化學藥劑沖洗、熱定型、染色、黏著處理與製 成薄片。 40. —種製造一V形肋皮帶之方法，包含： g 將一皮帶基質包覆於一心轴四周； 將一織物纏繞在包覆於該心轴四周之該皮帶基質之 外周； 將包覆在該皮帶基質與該織物下之該心軸放進一外 殼，該外殼之内周具有用以塑造一多肋結構之複數個凹 槽； 使該皮帶基質與該織物往該外殼内周伸展並因此使 該織物被擠壓至具該多肋結構之該内周；及 34 200936911 硬化包覆在該織物内之該皮帶基質； 其中該織物可伸展並將自身置人該多肋結構。 41=2範圍第4〇項所述之 ❹ :皮軸二伸長率等 轴向的每單位長度張力小於或物在心轴 =申：專利範圍第41項所述之製 法，其中當該織物沿著心鈾月a 形肋皮帶之方 之-肋條頂端在皮帶縱向的;度減=殼上 -開始在皮帶縱向之長度時:J 織:在塑型過程 位長度張力小於或等於一第二數^物“軸周向的每單 43·如申請專利範圍第4〇項所述 一 狀表面㈣μ基㈣錢程度受馳―控制該肋 如申請專利範圍第43項所 法，其中該皮帶基質之該洚读极&形肋皮帶之方 之伸展性所控制。〜'、種程度上受到該織物 45士申請專利範圍第4()·44項任 皮帶之方法，其中該織物包含、=之t造-V形肋 具有預定伸展性之A接缝梭错物f帶縱向與橫向分別 "、、接縫梭織物或無接縫針纖物。 35 200936911 46. 如申請專利範圍第40-45項任一項所述之製造一 V形肋 皮帶之方法，其中該織物包含一由一棉紗與一聚胺酯紗 所構成之雙紗結構。 47. 如申請專利範圍第40-45項任一項所述之製造一V形肋 皮帶之方法，其中該織物包含一由一棉紗、一聚胺酯紗 與其他種紗所構成之三紗或三紗以上之結構。

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