[发明专利]动力传输带

说明书

技术领域

本发明总体上涉及具有改进张力线索的动力传递带，更具体地涉及具有包含尺寸稳定聚酯纤维的低收缩张力线索的动力传输带，并且具体地涉及一种用于变速或离合应用的V形带，其具有在Performance Fibers公司的A360或A363商标名下出售的尺寸稳定的聚酯纤维的张力线索。

背景技术

已知很多种不同材料的线索用于形成动力传输带的张力线索。已知在有齿带应用下需要尺寸稳定性，并且已经存在很多实现尺寸稳定性的建议。尺寸稳定性的一个方面是使用期间的低延伸，即低增长或高模量。尺寸稳定性的另一个方面是在带由于运行而升温后的热收缩。尺寸不稳定性问题一般与比如聚酯(比如聚对苯二甲酸乙二酯或“PET”)、尼龙、聚乙烯醇以及聚邻苯二甲酸酯(“PEN”)之类的热塑聚合物制成的线索相关。“尺寸稳定性指数”(“DSI”)可定义为在45牛每1000丹尼尔(“d”)(4.5g/d)下的延伸百分比加上在给定温度(比如177℃)下在空气中自由热收缩百分比之和(按照ASTM D885的方法)。解决与有齿带的尺寸稳定性相关的一个或多个问题的示例包括授予Cicognani的美国专利No.3,992,959、授予Knutson的美国专利No.6,695,733、授予Whitfield的美国专利No.6,358,171以及授予Knutson等的美国专利No.5,807,194。这些建议中的很多包括非常昂贵的材料，比如PBO、碳纤维、芳香尼龙纤维或聚邻苯二甲酸酯(PEN)。对于这些应用建议的其它线索材料包括需要复杂处理工艺的玻璃纤维线索，以及具有相对较低抗拉强度但仍然比PET贵的人造丝。因而，PET通常用于需要良好的低成本线索的情况，但是此时能容忍高的延伸或高的热收缩。需要更大尺寸稳定性(即低延伸率和低热收缩)的应用，通常需要人造丝、芳香尼龙纤维、玻璃、碳、或PEN、PBO、PVA，所有这些性能较高但是成本也较高。然而，很多日渐要求尺寸稳定性的带应用是需要比这些建议材料更加经济的方法的大量应用。

尤其，变速应用比如小型摩托车、摩托雪橇等通常对于V形带以及尤其是张力线索的材料有着极端的性能要求。一个问题在于带在使用期间的延伸和/或热收缩改变变速驱动器的移位和其它性能特征。作为另一个示例，具有离合式啮合机构的V形带驱动器用于需要尺寸稳定性以便正确离合操作的动力工具、割草机等中，例如如授权给Breed等的美国专利No.6,595,883所述。作为第三个示例，定时带或有齿带或同步带也需要极好的尺寸稳定性以维持和相关有齿滑轮或链轮的正确啮合。虽然用于这些带的线索材料的细目清单通常包括比如聚酯、人造丝或尼龙之类的材料，通常推荐较高模量、较高强度和较高成本的材料，比如芳香尼龙纤维、碳、玻璃，用于这些需要极端尺寸稳定性的应用中。聚酯特别经济，并且在处理期间能伸展从而提供高的模量和低的延伸，但是具有过度的热收缩，其可用于在一些带驱动器中维持张力，但是不利于需要尺寸稳定性的变速驱动器。因而，改进的聚酯，包括所谓的尺寸稳定聚酯(“DSP”)或高模量低收缩聚酯(“HMLS”聚酯)是经济的但是仍然展现对于一些应用而言不足的尺寸稳定性。DSI为8％至11％的DSP的一个示例在美国专利No.5,067,538中公开。还没有公开或暗示DSI小于大约6％的线索。用于变速应用(包括离合应用)等的V形带仍然需要更加经济的具有适当高性能和尺寸稳定性特征的线索材料。

发明内容

本发明涉及提供尺寸稳定的变速驱动带的系统和方法。与使用常规DSP或HMLS聚酯的带相比，本发明还提供了极度低热收缩和高模量的优点。

本发明的主要方面是一种动力传输带，其具有含有聚酯纤维的张力线索。线索的特征在于在100℃下小于1％的热收缩、在150℃下小于大约1.5％的热收缩以及小于大约6％的尺寸稳定性指数中的至少一个；并且带的特征在于在24小时之后在100℃下小于1％的热收缩。DSI计算为4.5g/d张力负荷下的延伸百分比和在177℃下空气中的热收缩百分比之和。

聚酯可以是由Performance Fibers公司以A360或A363的商标名出售的聚酯或等同物。

这种创造性的带可以是V形带、同步带、或多重V形肋带。带可适用于变速带驱动器中。

在本发明的又一方面中，线索可以在2/3线缆构造中包括6纱线A360纤维。