斜齿带传动装置

文档序号:1785877 发布日期:2019-12-06 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 斜齿带传动装置 (Skewed tooth belt transmission device ) 是由 铃木纪仁 吉田正邦 出口勋 于 2018-03-28 设计创作,主要内容包括:斜齿带传动装置(1)具有:具有相对于带宽方向倾斜的多个齿部(12)的斜齿带(10);驱动带轮;及从动带轮。斜齿带(10)的带宽为1mm以上且20mm以下。斜齿带(10)的芯线(13)是包含高强度玻璃纤维或碳纤维且直径为0.2mm以上且0.9mm以下的捻线。驱动带轮及从动带轮的带轮槽对斜齿带(10)的齿部(12)的压缩率为0%以上且5%以下。(The helical belt transmission (1) comprises: a helical toothed belt (10) having a plurality of teeth (12) inclined with respect to a belt width direction; a drive pulley; and a driven pulley. The width of the helical toothed belt (10) is 1mm to 20 mm. The core wire (13) of the skewed tooth belt (10) is a twisted wire that contains high-strength glass fibers or carbon fibers and has a diameter of 0.2mm to 0.9 mm. The compression ratio of the pulley grooves of the driving pulley and the driven pulley to the tooth portions (12) of the helical toothed belt (10) is 0% to 5%.)

斜齿带传动装置

技术领域

本发明涉及将斜齿带在高负荷或高速旋转下使用的斜齿带传动装置。

背景技术

斜齿带是具有相对于带宽方向倾斜配置的齿部的带。

这样的斜齿带有时被用于在高负荷或高速旋转的环境下使用的带传动装置。在高负荷或高速旋转下使用的带传动装置中使用了具有与带宽方向平行地延伸的齿部的直齿带的情况下,在带的齿部与带轮的齿部的啮合的开始时及结束时,有时会产生大的噪音或振动。另一方面,如果使用斜齿带,则带的齿部与带轮的齿部的啮合从齿部的一端向另一端依次进行,因此与使用了直齿带的带传动装置相比,能够降低噪音及振动。

这样,斜齿带与直齿带相比能够减少噪音及振动,但是根据带传动装置的用途而希望进一步降低噪音。例如专利文献1公开了在高负荷或高速旋转下使用的斜齿带传动装置中进一步降低噪音及振动的技术。在专利文献1中,将齿距设为Pt,将带宽设为W,将齿向角度θ设定为满足-0.2≤1-W·tanθ/Pt≤0.75的值。

另外,斜齿带传动装置被用于电动驻车制动系统。电动驻车制动系统是在车辆驻车时通过使电动马达工作来调整向车轮施加的制动力的机构(例如参照专利文献2、3)。斜齿带传动装置用于传递电动马达的驱动力。在电动驻车制动系统中,使用带宽相对于齿距相对窄的斜齿带。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本国特开2004-308702号公报

专利文献2:德国申请公开第1202008030535号说明书

专利文献3:中国实用新型第202806711号说明书

发明内容

发明要解决的课题

近年来,汽车的安静化正在推进,因此在电动驻车制动系统中,要求进一步降低噪音。

然而,专利文献1的技术以带宽相对于齿距相对宽的斜齿带为对象。因此,无法将专利文献1的技术适用于电动驻车制动系统的斜齿带传动装置。

因此,本发明的目的在于,在高负荷或高速旋转下使用窄幅的斜齿带的斜齿带传动装置中,进一步降低噪音及振动。

用于解决课题的技术方案

本发明的斜齿带传动装置具备:斜齿带,具有埋设有芯线的背部及在所述背部的一个表面沿带长方向以规定间隔设置且分别相对于带宽方向倾斜的多个齿部,所述齿部的表面由齿布构成;驱动带轮,具有与所述齿部啮合的驱动带轮槽,被驱动源驱动旋转;及从动带轮,具有与所述齿部啮合的从动带轮槽,其中,所述斜齿带的带宽为1mm以上且20mm以下,所述芯线是包含高强度玻璃纤维或碳纤维且直径为0.2mm以上且0.9mm以下的捻线,所述驱动带轮槽及所述从动带轮槽对所述齿部的压缩率为0%以上且5%以下。齿部的压缩率由(齿高-带轮槽深)/齿高×100定义。

根据该结构,斜齿带的带宽为1mm以上且20mm以下比较小,因此能够使用于例如电动驻车制动系统。

斜齿带的齿部的由带轮槽产生的压缩率为0%以上且5%以下。即,齿部的齿顶与带轮槽接触。在齿部的齿顶与带轮槽不接触的以往的斜齿带传动装置的情况下,在移动时作用于带的负荷无法由齿部的齿顶承受,成为作用于带的负荷全部仅由带的齿底承受的状态。因此,在齿部与带轮槽啮合时产生的带的上下移动(弦振)变得激烈,容易产生振动或噪音。在本发明中,齿部的齿顶与带轮槽接触,作用于带的负荷也向齿顶分散。因此,即使在高负荷或高速旋转下使用,也能够抑制振动或噪音。此外,由于齿部的齿顶与带轮槽接触,因此齿部相对于带轮槽的定位精度提高,能防止齿部与带轮槽的啮合中的不适当的干涉。由此,能够进一步抑制振动或噪音。

另外,在斜齿带的背部埋设的芯线由包含作为高强度(高弹性模量)的纤维材料的高强度玻璃纤维或碳纤维且直径为0.2以上且0.9mm以下的捻线构成。因此,能够确保背部的弯曲性,并通过芯线能够提高背部的刚性。通过提高背部的刚性,即使在高负荷或高速旋转下使用,也能够抑制齿部与带轮的齿部啮合时产生的以斜齿带的芯线为中心的振动(弦振动)。由此,能够降低由于该振动而产生的噪音。

这样,本发明的斜齿带传动装置通过齿部的压缩率和背部的刚性,即使在高负荷或高速旋转下使用窄幅的斜齿带,也能够进一步抑制噪音及振动。

本发明的斜齿带传动装置优选将所述斜齿带的齿距设为Pt,将带宽设为W,将相对于带宽方向的齿向角度设为θ时,满足1-W·tanθ/Pt>0。

本发明的斜齿带传动装置更优选满足1-W·tanθ/Pt>0.75。

本发明的斜齿带传动装置优选所述多个齿部的齿距为2mm以上且5mm以下,在所述齿距为2mm以上且小于3mm的情况下,所述齿部的齿高为0.7mm以上且2.0mm以下,在所述齿距为3mm以上且小于4mm的情况下,所述齿部的齿高为1.0mm以上且2.3mm以下,在所述齿距为4mm以上且5mm以下的情况下,所述齿部的齿高为1.5mm以上且2.3mm以下。

本发明的斜齿带传动装置优选所述多个齿部的齿距为2mm以上且5mm以下,在所述齿距为2mm以上且小于3mm的情况下,所述背部的厚度为0.4mm以上且1.2mm以下,在所述齿距为3mm以上且小于4mm的情况下,所述背部的厚度为0.6mm以上且1.8mm以下,在所述齿距为4mm以上且5mm以下的情况下,所述背部的厚度为1.2mm以上且2.3mm以下。

背部的这样的厚度例如与用于电动驻车制动系统等的以往的斜齿带的背部的厚度为相同程度。本发明的斜齿带传动装置能够在不增大背部的厚度的情况下提高背部的刚性。因此,能够充分地确保耐弯曲疲劳性,并进一步抑制振动及噪音。

本发明的斜齿带传动装置优选所述背部包含橡胶成分,该橡胶成分至少包含乙烯-丙烯-二烯三元共聚物或氢化丁腈橡胶。

本发明的斜齿带传动装置优选所述齿布由包含经纱及纬纱的织布构成,经纱或纬纱以沿带长方向延伸的方式配置,该以沿带长方向延伸的方式配置的经纱或纬纱包含具有伸缩性的弹性纱。

本发明的斜齿带传动装置优选构成所述齿布的纤维包含从由尼龙、芳纶、聚酯、聚苯并恶唑及棉构成的组中选择的至少一种纤维。

本发明的斜齿带传动装置可以是所述驱动带轮的转速为1000rpm以上且10000rpm以下。根据该结构,在高速旋转下使用的带传动装置中,能够充分地降低噪音及振动。

本发明的斜齿带传动装置可以是所述从动带轮的负荷为1Nm以上且6Nm以下。根据该结构,在高负荷下使用的带传动装置中,能够充分地降低噪音及振动。

本发明的斜齿带传动装置优选适用于汽车用的电动驻车制动系统。根据该结构,在汽车用的电动驻车制动系统中,能够充分地降低噪音及振动。

发明效果

本发明的斜齿带传动装置通过齿部的压缩率和背部的刚性,即便在高负荷或高速旋转下使用窄幅的斜齿带,也能够进一步抑制噪音及振动。

附图说明

图1是本实施方式的斜齿带传动装置的侧视图。

图2是斜齿带的局部立体图。

图3是从内周侧观察斜齿带时的图。

图4是说明斜齿带的齿部的齿高与带轮槽的槽深的关系的图。

图5示出1-W·tanθ/Pt=0和1-W·tanθ/Pt=0.75的坐标图的一例,图5的(a)是齿距Pt为2mm时的坐标图,图5的(b)是齿距Pt为3mm时的坐标图,图5的(c)是齿距Pt为5mm时的坐标图。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示,本实施方式的斜齿带传动装置1具有斜齿带10、驱动带轮2、从动带轮3。驱动带轮2的直径比从动带轮3的直径小。驱动带轮2具有与斜齿带10的齿部12啮合的驱动带轮槽2a。从动带轮3具有与斜齿带10的齿部12啮合的从动带轮槽3a。驱动带轮槽2a的带轮槽深Dp(参照图4)与从动带轮槽3a的带轮槽深Dp相同。

斜齿带传动装置1被用于汽车的电动驻车制动系统。驱动带轮2被电动马达(驱动源)(未图示)驱动旋转。而且,在从动带轮3,同轴地连结有2个行星齿轮,与从动带轮3一起形成齿轮机构。电动马达的驱动力由斜齿带传动装置1和多个行星齿轮减速之后,转换成直线运动,传递至车轮制动器而向车轮施加制动力。电动驻车制动系统的上述的结构为一个例子,并不限于此。驱动带轮2的转速例如为1000rpm以上且10000rpm以下。从动带轮3的负荷例如为1Nm以上且6Nm以下。

(斜齿带的结构)

如图2所示,斜齿带10具有:埋设有芯线13的背部11;在背部11的内周面沿带长方向以规定间隔设置的多个齿部12。齿部12设置于斜齿带10的内周面。如图3所示,齿部12相对于带宽方向倾斜延伸。需要说明的是,图3仅示出齿部12的齿顶的线。需要说明的是,齿部12的形状并不局限于图2及图4所示那样的由曲线构成的凸状,也可以为大致梯形形状。即,齿部12的齿顶并不局限于图2及图4所示那样的圆弧状,也可以为大致直线状。斜齿带10具有:由橡胶组合物形成的带主体14;埋设于带主体14的芯线13;覆盖带主体14的内周面的齿布15。带主体14的外周面未由背布覆盖。齿部12由带主体14的一部分和齿布15的一部分构成。背部11由带主体14的一部分和齿布15的一部分构成。即,齿部12的表面和背部11的内周面的未设置齿部12的部分由齿布15构成。

如图4所示,齿部12的齿高Ht等于或大于驱动带轮2的驱动带轮槽2a的带轮槽深Dp。需要说明的是,图4表示齿高Ht比带轮槽深Dp大的情况。因此,齿部12的齿顶成为仅与驱动带轮槽2a接触的状态或被压紧而被压缩的状态。驱动带轮槽2a对齿部12的压缩率为0~5%,优选为2~4%。从动带轮槽3a的带轮槽深Dp通常与驱动带轮槽2a的带轮槽深Dp相同。即,从动带轮槽3a对齿部12的压缩率通常与驱动带轮槽2a对齿部12的压缩率相同。需要说明的是,在本说明书中,由“X~Y”表示的数值范围是指X以上且Y以下。压缩率由(齿高Ht-带轮槽深Dp)/齿高Ht×100来定义。压缩率0~5%是指例如带轮槽深Dp为1.14mm,齿高Ht为1.14~1.20mm的情况。

斜齿带10的带宽W(参照图3)为1~20mm,优选为3~6mm。将齿部12的相对于带宽方向的倾斜角度设为齿向角度θ(参照图3)。如图3所示,如果将从第一齿部的啮合结束至与之相邻的第二齿部的啮合开始的间隔设为d,则间隔d由d=Pt-W·tanθ表示。而且,将d/Pt设为X。

即,X由以下的式子表示。

X=d/Pt=1-W·tanθ/Pt

在本实施方式中,X>0。优选X>0.75。而且,优选X<1。由于为X>0(即,d>0),因此从第一齿的啮合结束起,第二齿的啮合开始。图5的(a)~图5的(c)示出本实施方式的一例的W、θ、Pt的1-W·tanθ/Pt=0和1-W·tanθ/Pt=0.75的坐标图。图5的(a)示出齿距Pt为2mm时的坐标图,图5的(b)示出齿距Pt为3mm时的坐标图,图5的(c)示出齿距Pt为5mm时的坐标图。

齿部12的齿距Pt(参照图2)为例如2~5mm。在齿距Pt为2mm以上且小于3mm的情况下,齿部12的齿高Ht(参照图2)为例如0.7~2.0mm,优选为0.8mm以上,优选为1.0mm以下。在齿距Pt为3mm以上且小于4mm的情况下,齿部12的齿高Ht为例如1.0~2.3mm,优选为1.1mm以上,优选为2.0mm以下。在齿距Pt为4mm以上且5mm以下的情况下,齿部12的齿高Ht为例如1.5~2.3mm,优选为1.7mm以上,优选为2.0mm以下。在齿距Pt为2mm以上且小于3mm的情况下,背部11的厚度Tb(参照图2)为例如0.4~1.2mm,优选为0.6mm以上,优选为0.9mm以下。在齿距Pt为3mm以上且小于4mm的情况下,背部11的厚度Tb为例如0.6~1.8mm,优选为0.8mm以上,优选为1.2mm以下。在齿距Pt为4mm以上且5mm以下的情况下,背部11的厚度Tb为例如1.2~2.3mm,优选为1.8mm以上,优选为2.2mm以下。齿向角度θ为例如2~7°,优选为2~6°。

(带主体)

作为构成带主体14的橡胶组合物的橡胶成分,可使用氯丁二烯橡胶(CR)、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶等。特别优选的橡胶成分为乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM),也适宜使用氯丁二烯橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)。带主体14中的构成齿部12的部分与构成背部11的部分可以由相同的橡胶组合物形成,也可以由不同的橡胶组合物形成。

构成带主体14的橡胶组合物根据需要可以含有惯用的各种添加剂(或配合剂)。作为添加剂,可以例示硫化剂或交联剂(例如肟类(醌二肟等)、胍类(二苯胍等)、金属氧化物(氧化镁、氧化锌等))、硫化助剂、硫化促进剂、硫化延迟剂、增强剂(炭黑、含水二氧化硅等氧化硅等)、金属氧化物(例如氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化铁、氧化铜、氧化钛、氧化铝等)、填充剂(粘土、碳酸钙、滑石、云母等)、增塑剂、软化剂(石蜡油、环烷系油等油类等)、加工剂或加工助剂(硬脂酸、硬脂酸金属盐、蜡、石蜡等)、抗老化剂(芳香族胺系、苯并咪唑系抗老化剂等)、稳定剂(抗氧化剂、紫外线吸收剂、热稳定剂等)、润滑剂、阻燃剂、抗静电剂等。这些添加剂可以单独或组合使用,可以根据橡胶成分的种类、用途、性能等进行选择。

(芯线)

芯线13沿带长方向埋设于带主体14。芯线13沿带宽方向空出间隔呈螺旋状地埋设。芯线13由将多根股线捻合而形成的捻线构成。1根股线可以通过将长丝(长纤维)捆扎并拉齐而形成。芯线13的直径为0.2~0.9mm。对形成捻线的长丝的粗细、长丝的捆扎根数、股线的根数、及捻合方式等捻合结构没有特别限制。长丝的材质为高强度玻璃纤维或碳纤维。高强度玻璃纤维及碳纤维都为高强度且低伸展度,适于作为芯线13的材质,但是从低成本的观点出发,更优选高强度玻璃纤维。

作为高强度玻璃纤维,可以优选使用例如拉伸强度为300kg/cm2以上的玻璃纤维,特别是Si成分比无碱玻璃纤维(E玻璃纤维)多的下述表1所示的组成的玻璃纤维。需要说明的是,在下述表1中,为了比较也记载有E玻璃纤维的组成。作为这样的高强度玻璃纤维,可列举K玻璃纤维、U玻璃纤维(均为日本硝子纤维公司制)、T玻璃纤维(日东纺织公司制)、R玻璃纤维(Vetrotex公司制)、S玻璃纤维、S-2玻璃纤维、ZENTRON玻璃纤维(全部为OwensCorning Fiberglass公司制)等。

[表1]

表1

作为碳纤维,可列举例如沥青系碳纤维、聚丙烯腈(PAN)系碳纤维、酚醛树脂系碳纤维、纤维素系碳纤维、聚乙烯醇系碳纤维等。作为碳纤维的市售品,可以利用例如东丽(株)制“torayca(注册商标)”、东邦Tenax(株)制“Tenax(注册商标)”、三菱化学(株)制“DIALEAD(注册商标)”等。上述的碳纤维可以单独或者组合两种以上来使用。优选上述的碳纤维中的沥青系碳纤维、PAN系碳纤维,特别优选PAN系碳纤维。

对于作为芯线11使用的捻线,优选为了提高与带主体14的粘接性而实施粘接处理。作为粘接处理,例如采用将捻线浸渍于间苯二酚-***-胶乳处理液(RFL处理液)之后,进行加热干燥,在表面均匀地形成粘接层的方法。RFL处理液是将间苯二酚与***的初期缩合物混合于胶乳的液体,作为在此使用的胶乳,可列举氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶三元共聚物(VP胶乳)、氢化腈、NBR等。需要说明的是,作为粘接处理,也有在利用环氧或异氰酸酯化合物进行了前处理之后,利用RFL处理液进行处理的方法等。

(齿布)

齿布15优选由使经纱和纬纱按照一定的规则纵横交错而编织成的织布构成。织布的编织方法可以为斜纹织、缎纹织等的任意方法。经纱及纬纱的形态可以是将长丝(长纤维)拉齐或捻合而成的复丝纱、作为1根长纤维的单丝纱、将短纤维捻合而成的短纱(纺纱)中的任一种。在经纱或纬纱为复丝纱或短纱的情况下,可以是使用了多个种类的纤维的混捻纱或混纺纱。纬纱优选包括具有伸缩性的弹性纱。作为弹性纱,例如使用由聚氨酯构成的斯潘德克斯弹性纤维那样材质自身具有伸缩性的弹性纱或对纤维进行伸缩加工(例如仿毛加工、卷缩加工等)而成的加工纱。通常,经纱不使用弹性纱。因此,织制容易。并且,作为齿布15,优选以使织布的经纱沿带宽方向延伸且使纬纱沿带长方向延伸的方式配置。由此,能够确保齿布15的带长方向的伸缩性。需要说明的是,齿布15也可以配置成使织布的纬纱沿带宽方向延伸且使经纱沿带长方向延伸。这种情况下,作为经纱,可以使用具有伸缩性的弹性纱。作为构成齿布15的纤维的材质,可以采用尼龙、芳纶、聚酯、聚苯并恶唑、棉等的任一种或它们的组合。

为了提高与带主体14的粘接性,作为齿布15使用的织布可以实施粘接处理。作为粘接处理,通常是将织布浸渍于间苯二酚-***-胶乳(RFL液)之后,进行加热干燥,在表面均匀地形成粘接层的方法。然而,并不限于此,除了通过环氧或异氰酸酯化合物进行了前处理之后,通过RFL液进行处理的方法之外,也可以采用将橡胶组合物溶解于甲基乙基酮、甲苯、二甲苯等有机溶剂中而形成为橡胶糊,在该橡胶糊中将织布进行浸渍处理,来使橡胶组合物含浸、附着的方法。上述的方法可以单独或组合进行,处理顺序或处理次数没有特别限定。

(斜齿带的制造方法)

斜齿带10例如通过以下的步骤来制造。

首先,在具有与斜齿带10的多个齿部12对应的多个槽部的圆筒状模(未图示)上卷绕实施了形成齿布15的粘接处理的织布。接下来,在卷绕后的织布的外周面,将构成芯线13的捻线呈螺旋状地绕转。而且在其外周侧卷绕用于形成带主体14的未硫化的橡胶片,形成未硫化的带成形体。然后,在该带成形体配置于圆筒状模的外周的状态下,进而在其外侧覆盖作为蒸气隔断材料的橡胶制的护套。接下来,将覆盖有护套的带成形体及圆筒状模收容于硫化罐的内部。然后,在硫化罐的内部对带成形体进行加热加压,对橡胶片进行硫化。由此,将橡胶片的橡胶组合物向模的槽部压入,形成齿部12。然后,通过将脱模的套筒状的成形体切断成规定的宽度,从而得到多个斜齿带10。

本实施方式的斜齿带10具有以下的特征。

斜齿带10的齿部12的由带轮槽2a、3a产生的压缩率为0%以上且5%以下。即,齿部12的齿顶与带轮槽2a、3a接触。在齿部的齿顶与带轮槽不接触的以往的斜齿带传动装置的情况下,在移动时作用于带的负荷无法由齿部的齿顶承受,成为作用于带的全部负荷仅由带的齿底承受的状态。因此,在齿部与带轮槽啮合时产生的带的上下移动(弦振)变得激烈,产生振动或噪音。在本发明中,齿部12的齿顶与带轮槽2a、3a接触,作用于带的负荷也向齿顶分散。因此,即便在高负荷或高速旋转下使用,也能够抑制振动或噪音。此外,由于齿部12的齿顶与带轮槽2a、3a接触,因此齿部12相对于带轮槽2a、3a的定位精度提高,能防止齿部12与带轮槽2a、3a的啮合中的不适当的干涉。由此,能够进一步抑制振动或噪音。

另外,在斜齿带10的背部11埋设的芯线13由包含作为高强度(高弹性模量)的纤维材料的高强度玻璃纤维或碳纤维且直径为0.2~0.9mm的捻线构成。因此,能够确保背部11的弯曲性,并通过芯线13能够提高背部11的刚性。通过提高背部11的刚性,即使在高负荷或高速旋转下使用,也能够抑制齿部12与带轮的齿部12啮合时产生的以斜齿带10的芯线13为中心的振动(弦振动)。由此,能够减少由于该振动而产生的噪音。

这样,本实施方式的斜齿带传动装置1通过齿部12的压缩率和背部11的刚性,即使在高负荷或高速旋转下使用窄幅的斜齿带10,也能够进一步抑制噪音及振动。

在齿部12的齿距为2mm以上且小于3mm的情况下,背部11的厚度优选为0.4mm以上且1.2mm以下,在齿距为3mm以上且小于4mm的情况下,背部11的厚度优选为0.6mm以上且1.8mm以下,在多个齿部12的齿距为4mm以上且5mm以下的情况下,背部11的厚度优选为1.2mm以上且2.3mm以下。

背部11的这样的厚度与例如在电动驻车制动系统中使用的以往的斜齿带的背部的厚度为相同程度。本实施方式的斜齿带传动装置1能够在不增大背部11的厚度的情况下提高背部11的刚性。因此,能够充分确保耐弯曲疲劳性,并进一步抑制振动及噪音。

以上,对本发明的优选的实施方式进行了说明,但是本发明并不限于上述的实施方式,只要记载于本发明要求保护的范围就能够进行各种变更。

例如,斜齿带传动装置1可以具有多个从动带轮3。而且,本发明的斜齿带传动装置的适用对象并不限于电动驻车制动系统。

实施例

接下来,对本发明的具体的实施例进行说明。

作为实施例1~40及比较例1~8的斜齿带的芯线,制成了下述表2所示的结构的A1~A6的捻线。A1的捻线以如下的步骤制成。将JIS R3413(2012)记载的称为KCG150的玻璃纤维的长丝捆扎并拉齐,形成为3根股线。将这3根股线浸渍于下述表3所示的组成的RFL液中之后,以200~280℃进行加热干燥,在表面均匀地形成了粘接层。在该粘接处理之后,将3根股线以捻数12次/10cm进行初捻,不进行复捻,以单捻形成了直径为0.35mm的捻线。A2、A3及A4的捻线除了将玻璃纤维变更为UCG150、SCG150及ECG150以外,通过与A1相同的步骤制成,以单捻形成了直径为0.35mm的捻线。A5的捻线除了使用的股线设为将碳纤维的长丝(3K)捆扎并拉齐而成的1根股线以外,通过与A1~A4相同的步骤制成,以单捻形成了直径为0.53mm的捻线。A6的捻线除了粘接处理后的3根股线的捻合方式设为以捻数8次/10cm进行了初捻的6根线进而以捻数8次/10cm进行复捻(顺捻)的捻合方式以外,通过与A1相同的步骤制成,形成了直径为0.85mm的捻线。

[表2]

[表3]

表3

质量份
间苯二酚 1.35
***(固体成分浓度:37%) 1
乙烯基吡啶胶乳(固体成分物浓度:40%) 130
50

实施例1~40及比较例1~8的斜齿带的齿布使用了斜纹织的织布。作为织布的纬纱和经纱,使用了66尼龙的纤度155dtex的复丝纱。需要说明的是,dtex(分特克斯)是将10000米的纱的质量以克为单位表示的值。

作为形成实施例1~40及比较例1~8的斜齿带的带主体的未硫化橡胶片,制成了下述表4所示的组成C1~C3的未硫化橡胶片。

[表4]

表4

※1三井化学公司制“EPT”

※2Denka公司制“PM-40”

※3日本Zeon公司制“Zetpole2021”

※4大内新兴化学工业公司制“Nocrac MB”

※5大内新兴化学工业社制“N-环己-2苯并噻唑亚磺酰胺”

※6东海炭素公司制“Seast3”

※7正同化学工业公司制“氧化锌3种”

使用捻线(芯线)A1~A5、齿布及组成C1~C3的未硫化橡胶片,以实施方式中记载的步骤,制作了实施例1~40及比较例1~8的斜齿带。需要说明的是,硫化以161℃进行了25分钟。实施例1~40及比较例1~8的斜齿带的结构示出于表5~表9。实施例1~40及比较例1~8的斜齿带的带齿数全部为68。实施例1~25及比较例1~4(全部为齿距3mm)的带周长为204mm。实施例26~35及比较例5、6(全部为齿距2mm)的带周长为136mm。实施例36~40及比较例7、8(全部为齿距5mm)的带周长为340mm。需要说明的是,实施例1~8是本申请的基础申请(日本特愿2017-088566号)中记载的实施例1~8。实施例9~16是上述基础申请中记载的实施例11~18。比较例1~4是上述基础申请中记载的比较例1~4。

[表5]

[表6]

表6

[表7]

表7

[表8]

[表9]

(带振幅量测定试验)

使用实施例1~40及比较例1~8的斜齿带实施振幅测定试验,进行了带移动过程中的带的振幅(振动)的评价。试验使用了双轴移动试验机。该双轴移动试验机与电动驻车制动系统的驱动装置同样地设为具有驱动带轮和直径比驱动带轮大的从动带轮的结构。驱动带轮使用齿数为15的带轮,从动带轮使用齿数为47的带轮。而且,轴间距离固定为53.3mm,在2个带轮上卷挂了斜齿带。向从动带轮侧施加2.0Nm的负荷,使驱动带轮以转速4000rpm旋转,使带移动。将气氛温度设为23℃。并且,通过激光位移计测定了带的振幅(振动)。需要说明的是,激光位移计配置在距离斜齿带的拉伸侧部分的中间的位置30mm的位置。需要说明的是,为了说明激光位移计的位置,在图1中示出了激光位移计M。

带的振动的测定结果在表5~表9中示出。在带的振动为0.079mm以下的情况下,作为在带的实际使用上没有问题的振幅水平而判定为合格。

(声压测定试验)

除了从上述的带振幅量测定试验的试验布局中将激光位移计变更为噪音计的收音麦克风以外,以相同布局、相同评价条件测定了声压(噪音水平)。关于收音麦克风的位置,也与激光位移计的位置相同,配置在距离斜齿带的拉伸侧部分的中间的位置30mm的位置。

声压的测定结果在表5~表9中示出。在声压为75dBA以下的情况下,作为在带的实际使用上没有问题的噪音水平而判定为合格。

(耐寒性试验)

使用与上述的带振幅量测定试验相同的布局的双轴移动试验机,实施了耐寒性(低温耐久性)的试验。将气氛温度设为-40℃,在无负荷下,使驱动带轮以转速2000rpm旋转。以移动了6秒钟之后停止10分钟的动作为1循环,进行了1000循环。并且,在第500循环和第1000循环时,通过目视确认了在带背面(背部的表面)是否产生裂纹。

将该确认结果使用等级A、B、C表示在表5~表9中。等级A是即使在第1000循环时也未产生裂纹的情况。等级B是在第500循环时未产生裂纹而在第1000循环时产生了裂纹的情况。等级C是在第500循环时产生了裂纹的情况。作为耐寒性(低温耐久性)的指标,在最低气温达到-40℃那样的寒冷地域中使用带的情况下,与等级A的带相比,成为按照等级B、C的顺序容易达到裂纹寿命的低温耐久性差的等级的定位。从对于最低气温达到-40℃那样的寒冷地域中的实际使用的适当的观点出发,优选等级A、B的带,特别优选使用等级A的带。

<评价>

实施例1~3是在相同构成材料的斜齿带中,对于同一带轮槽深改变齿高的例子,但是带的振动、声压都为合格判定。而且,耐寒性都为A等级。

实施例4~6是与实施例2相比仅芯线的种类不同的例子,但均为高强度玻璃纤维或碳纤维,带的振动、声压都为合格判定。而且,耐寒性都为A等级。

实施例7、8是与实施例2相比仅橡胶成分不同的例子,但是全部都是带的振动、声压均为合格判定。而且,耐寒性都为A等级。

比较例1~3是相对于实施例1~3而改变齿高,压缩率为0~5.0%的范围外的例子。比较例1~3的带的振动、声压都为比合格判定基准大的值。由此,能够确认到,在齿距为3mm的情况下,在压缩率0~5.0%的斜齿带传动装置中具有噪音振动抑制效果。

比较例4是压缩率0~5.0%的范围内的斜齿带传动装置,但是由于使用非高强度玻璃纤维的E玻璃纤维的芯线,因此带的振动为最大的值。

实施例9、10是相对于实施例2变更了带宽的例子。在扩大了带宽时,存在声压稍变大的倾向,但是全部都是带的振动、声压均为合格判定。而且,耐寒性都为A等级。

实施例12、13是相对于实施例2变更了齿向角度的例子,但全部都是带的振动、声压均为合格判定。而且,耐寒性都为A等级。

实施例11、14~16是相对于实施例2变更了带宽和齿向角度这两者的例子,都满足X>0.75。全部都是带的振动、声压均为合格判定,耐寒性为A等级。

实施例17~20是相对于实施例2变更了背部的厚度的例子。从实施例17~20能够确认到,在齿距为3mm的情况下,背部的厚度越厚,则越能降低带振动和声压(即,抑制振动和噪音),另一方面,耐寒性下降。这可以认为是因为背部的厚度越厚,则带的刚性越增加进而弯曲性下降的缘故。

实施例21、22是相对于实施例9变更了背部的厚度的例子。

实施例23是相对于实施例10变更了背部的厚度的例子。

实施例24、25是相对于背部的厚度为1.76mm的实施例19变更了齿向角度的例子。

实施例26~29是将齿距设为2mm并变更了背部的厚度的例子。从实施例26~29能够确认到,在齿距为2mm的情况下,背部的厚度越厚,则带振动和声压降低,另一方面,耐寒性下降。

实施例30、31是相对于实施例27变更了齿高的例子,但全部都是带的振动、声压均为合格判定。而且,耐寒性都为A等级。

比较例5、6是相对于实施例30、31改变齿高,压缩率为0~5.0%的范围外的例子。比较例5、6的带的振动为比合格判定基准大的值。比较例5的声压也为比合格判定基准大的值。由此,能够确认到,在齿距为2mm的情况下,在压缩率0~5.0%的斜齿带传动装置中具有抑制噪音和振动的效果。

实施例32~35是相对于实施例2变更了带宽和齿向角度这两者的例子,都满足X>0.75。带的振动、声压都为合格判定。而且,耐寒性都为A等级。

实施例36~38是将齿距设为5mm并变更了背部的厚度的例子。从实施例36~38能够确认到,在齿距为5mm的情况下,背部的厚度越厚,则带振动和声压降低,另一方面,耐寒性下降。

实施例39、40是相对于实施例37变更了齿高的例子,但全部都是带的振动、声压均为合格判定。而且,耐寒性都为B等级。

比较例7、8是与实施例37、39、40相比改变齿高,压缩率为0~5.0%的范围外的例子。比较例7、8的带的振动、声压都为比合格判定基准大的值。由此,能够确认到,在齿距为5mm的情况下,在压缩率0~5.0%的斜齿带传动装置中具有噪音、振动抑制效果。

根据以上说明,能够确认到,在以满足X=1-W·tanθ/Pt=d/Pt>0(d=Pt-W·tanθ>0),特别是以满足X=1-W·tanθ/Pt=d/Pt>0.75(d=Pt-W·tanθ>0.75Pt)的方式将W、θ、Pt组合的斜齿带中,能够抑制噪音及振动。

本申请基于在2017年4月27日提出申请的日本专利申请2017-088566及在2018年3月2日提出申请的日本专利申请2018-037197,其内容作为参照而援引于此。

符号说明

1 斜齿带传动装置

2 驱动带轮

2a 驱动带轮槽

3 从动带轮

3a 从动带轮槽

10 斜齿带

11 背部

12 齿部

13 芯线

14 带主体

15 齿布

Dp 带轮槽深

Ht 齿高

Pt 齿距

W 带宽

θ 齿向角度

23页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:带轮用单向离合器、包括该带轮用单向离合器的带轮及包括该带轮的平带传动系统

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!