CN111886423A - 斜齿带及带传动装置 - Google Patents

斜齿带及带传动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111886423A
CN111886423A CN201980019647.XA CN201980019647A CN111886423A CN 111886423 A CN111886423 A CN 111886423A CN 201980019647 A CN201980019647 A CN 201980019647A CN 111886423 A CN111886423 A CN 111886423A
Authority
CN
China
Prior art keywords
belt
tooth
core wires
pitch
helical toothed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980019647.XA
Other languages
English (en)
Inventor
登川善仁
吉田正邦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuboshi Belting Ltd
Original Assignee
Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuboshi Belting Ltd filed Critical Mitsuboshi Belting Ltd
Priority claimed from PCT/JP2019/013477 external-priority patent/WO2019194057A1/ja
Publication of CN111886423A publication Critical patent/CN111886423A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0094—Belts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/208—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads cellulose-based
    • D03D15/217—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads cellulose-based natural from plants, e.g. cotton
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/283—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads synthetic polymer-based, e.g. polyamide or polyester fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/573—Tensile strength
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/04—Driving-belts made of fibrous material, e.g. textiles, whether rubber-covered or not
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/06—Driving-belts made of rubber
    • F16G1/08—Driving-belts made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/06—Driving-belts made of rubber
    • F16G1/08—Driving-belts made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
    • F16G1/10—Driving-belts made of rubber with reinforcement bonded by the rubber with textile reinforcement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G1/00—Driving-belts
    • F16G1/28—Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
    • F16H7/023—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts with belts having a toothed contact surface or regularly spaced bosses or hollows for slipless or nearly slipless meshing with complementary profiled contact surface of a pulley
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D10B2331/021—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides aromatic polyamides, e.g. aramides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)

Abstract

本发明提供斜齿带(30)，具有：背部(31)；芯线(33)，沿带宽方向排列并埋设；及多个齿部(32)，沿着带长度方向以预定间隔设置于背部(31)的一个表面，且分别相对于带宽方向倾斜，齿部(32)的表面及背部(31)的一个表面的一部分由齿布(35)构成，齿部(32)的齿距P为1.5mm以上且小于2.0mm，背部(31)的厚度为0.4mm以上且1.2mm以下，芯线(33)是包含高强度玻璃纤维或者碳纤维的绞线，在带宽方向上相邻的芯线(33)与芯线(33)之间的间隔d的合计值相对于带宽W的比例为20％以上且60％以下的范围。

Description

斜齿带及带传动装置
技术领域
本发明涉及斜齿带，特别是涉及在以高载荷或者高速旋转驱动的带传动装置中应用的斜齿带及带传动装置。
背景技术
例如，如电动助力转向装置的减速装置那样，在以高载荷或者高速旋转驱动的带传动装置中，若使用具有与带宽方向平行地延伸的齿部的直齿带，则在齿部与带轮的齿部啮合的开始时及结束时，产生较大的噪声、振动。作为该问题的对策，使用齿部相对于带宽方向倾斜配置的斜齿带。斜齿带从齿部的宽度方向一端向另一端依次进行齿部与带轮的齿部的啮合。因此，与使用了直齿带的带传动装置相比，能够减少噪声及振动。
但是，有时使用斜齿带也不一定能够充分减少噪声及振动。相对于此，例如专利文献1及专利文献2提出在使用斜齿带的以高载荷或者高速旋转驱动的带传动装置中更加减少噪声及振动的技术。
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。除此以外，将斜齿带的齿部与带轮的齿部之间的齿隙(间隙)设定为齿距Pt的1.6％～3％。
专利文献2中，使齿向角度θ成为7度以上且10度以下。除此以外，在将背部的厚度设为tb，将齿部的齿高设为hb，将厚度tb相对于齿高hb的比率(100×tb/hb)设定为120％以上且240％以下。
近年来，汽车的安静化正在推进，因此要求例如电动助力转向装置的减速装置等的带传动装置进一步减少噪声。然而，在专利文献1及专利文献2的技术中，无法减少噪声及振动至满意的级别。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-308702号公报
专利文献2：国际公开第2014/024377号
发明内容
发明所要解决的课题
在这一点上，为了减少噪声及振动，考虑提高斜齿带的刚性(弹性模量)。作为提高刚性的方法，可举出增大斜齿带的厚度(特别是背部的厚度)的方法。但是，尽管利用该方法能够抑制振动、噪声，但斜齿带的弯曲性变差，因此，带轮上的弯曲疲劳增大，特别是在低温环境下容易引起龟裂。因此，需要不增大斜齿带的厚度地提高刚性，充分确保耐弯曲疲劳性。
另一方面，为了抑制振动及噪声，需要确保斜齿带的传动性能(与卷挂有斜齿带的带轮之间的啮合中不产生爬齿(跳动)等)。
因此，本发明目的在于提供一种斜齿带，其不增大斜齿带的厚度而提高刚性，在用于以高载荷或者高速旋转驱动的带传动装置的情况下，能够保持传动性能并且更加减少噪声及振动。
用于解决课题的技术方案
用于解决上述课题的本发明的斜齿带具有：背部；芯线，沿带宽方向排列并埋设于上述背部；及多个齿部，沿着带长度方向以预定间隔设置于上述背部的一个表面，且分别相对于带宽方向倾斜，上述齿部的表面及上述背部的上述一个表面的一部分由齿布构成，上述多个齿部的齿距为1.5mm以上且小于2.0mm，上述背部的厚度为0.4mm以上且1.2mm以下，上述芯线是包含高强度玻璃纤维或者碳纤维的绞线，在上述带宽方向上相邻的芯线与芯线之间的间隔的合计值相对于带宽的比例为20％以上且60％以下的范围。
根据上述结构，背部的齿部侧的表面由齿布构成，因此被加强而刚性提高。另外，埋设于背部的芯线成为包含高强度(高弹性模量)的纤维材料亦即高强度玻璃纤维或者碳纤维的绞线，且在带宽方向上相邻的芯线与芯线之间的间隔的合计值相对于带宽的比例成为20％以上且60％以下的范围，因此能够使芯线排列的密度的程度比较密。由此，能够确保背部的弯曲性，并且通过芯线能够更加提高背部的刚性。
通过像这样提高背部的刚性，从而即便斜齿带用于以高载荷或者高速旋转驱动的带传动装置，也能够抑制在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，能够减少由于振动而产生的噪声。
另外，上述斜齿带的齿距为1.5mm以上且小于2.0mm，背部的厚度为0.4mm以上且1.2mm以下。关于这些值，例如，与汽车用的电动助力转向装置的减速装置所使用的以往的斜齿带相比，关于背部的厚度成为相同程度，但关于齿距比较小。这样齿距为比较小的值，因此与其对应地齿部的大小(齿部的带长度方向的长度及齿部的齿高)也变小。因此，与以往相比，能够不增大背部的厚度地提高背部的刚性，充分确保耐弯曲疲劳性，而且使齿部的大小(齿部的带长度方向的长度及齿部的齿高)比较小，因此能够更加抑制振动及噪声。
另外，本发明的一方面在上述斜齿带中，芯线的直径为0.2mm以上且0.6mm以下的范围。
根据上述结构，芯线的直径为0.2mm以上且0.6mm以下。因此，能够确保背部的弯曲性，并且通过芯线能够更加提高背部的刚性。
另外，本发明的一方面在上述斜齿带中，上述芯线排列为，上述芯线与芯线之间的各芯线间距成为0.45mm以上且1.0mm以下的范围。
在上述结构中，埋设于背部的芯线排列为，芯线间的各芯线间距成为0.45mm以上且1.0mm以下的范围。由此，能够在不进一步增大背部的厚度或不进一步增大芯线的直径的情况下(不牺牲弯曲性)，更加提高斜齿带的刚性。
另外，本发明的一方面在上述斜齿带中，埋设于上述背部的上述芯线排列为，从该斜齿带的带宽方向的一端至另一端，上述各芯线间距成为0.45mm以上且1.0mm以下的范围的恒定值。
根据上述结构，能够在不进一步增大背部的厚度或不进一步增大芯线的直径的情况下(不牺牲弯曲性)，更加提高斜齿带的刚性，能够更加抑制振动及噪声。
另外，本发明的一方面在上述斜齿带中，上述齿部的齿高为0.6mm以上且1.0mm以下的范围，且是上述齿距的40～50％的范围的高度。
若使齿距即齿部的大小(齿部的带长度方向的长度及齿部的齿高)变小，则能够更加抑制振动及噪声，另一方面，若使齿部的大小过于变小，则恐怕在与卷挂有斜齿带的带轮之间的啮合中容易产生爬齿(跳动)。因此，需要取得振动及噪声的抑制与爬齿(跳动)的产生难度之间的平衡。
在上述结构的斜齿带中，通过使齿部的齿高为0.6mm以上且1.0mm以下的范围且限制为齿距的40～50％的范围的高度，从而即便在以高载荷或者高速旋转驱动的带传动装置中使用，也能够实现取得了振动及噪声的抑制与爬齿(跳动)的产生难度之间的平衡的运行。
另外，本发明的一方面在上述斜齿带中，上述背部包含橡胶成分，该橡胶成分至少包含乙烯-丙烯-二烯三元共聚物或者氢化丁腈橡胶。
根据上述结构，能够更加抑制振动及噪声。
另外，本发明的一方面在上述斜齿带中，上述齿布由包含经纱及纬纱的织布构成，经纱或者纬纱以在带长度方向上延伸的方式配置，以在该带长度方向上延伸的方式配置的经纱或者纬纱包含具有伸缩性的弹性纱。
根据上述结构，能够更加抑制振动及噪声。
另外，本发明的一方面在上述斜齿带中，构成上述齿布的纤维包含从由尼龙、芳族聚酰胺、聚酯、聚苯并恶唑及棉构成的组中选择的至少一种纤维。
根据上述结构，能够更加抑制振动及噪声。
另外，本发明的一方面在上述斜齿带中，上述背部的另一个表面由背布构成，构成上述背布的纤维包含从由尼龙、芳族聚酰胺及聚酯构成的组中选择的至少一种纤维。
根据上述结构，背部的另一个面由背布构成，构成该背布的纤维包含从由尼龙、芳族聚酰胺及聚酯构成的组中选择的至少一种纤维，因此背部进一步被加强而刚性提高。
另外，本发明的一方面在上述斜齿带中，通过以预定的安装张力卷挂在带轮间时的相对于带伸长率(％)的每1mm带宽的带张力(N)来定义的带弹性模量为22N/％以上。
根据上述结构，能够确保弯曲性，并且提高背部的刚性，能够通过带弹性模量来定义斜齿带。由此，设计者能够客观地判断斜齿带的背部的设计规格。
另外，本发明的带传动装置具备：驱动带轮，由驱动源旋转驱动；从动带轮；及上述斜齿带，卷挂于上述驱动带轮及上述从动带轮。
根据上述结构，在使驱动带轮的驱动力向从动带轮传动的带传动装置中，能够减少噪声及振动。
另外，本发明的一方面在上述带传动装置中，上述驱动带轮的旋转速度为1000rpm以上且4000rpm以下。
根据上述结构，在以高速旋转驱动的带传动装置中，能够充分减少噪声及振动。
另外，本发明的一方面在上述带传动装置中，上述从动带轮的载荷为0.5kW以上且3kW以下。
根据上述结构，在以高载荷驱动的带传动装置中，能够充分减少噪声及振动。
另外，本发明的一方面在上述带传动装置中，上述从动带轮的外径大于上述驱动带轮的外径，上述带传动装置是汽车用的电动助力转向装置的减速装置。
根据上述结构，在汽车用的电动助力转向装置的减速装置中，能够充分减少噪声及振动。
发明效果
能够提供一种斜齿带，其不增大斜齿带的厚度地提高刚性，在用于以高载荷或者高速旋转驱动的带传动装置的情况下，能够保持传动性能并且更加减少噪声及振动。
附图说明
图1是表示应用本实施方式的斜齿带的电动助力转向装置的概略结构的示意图。
图2是电动助力转向装置的减速装置的侧视图。
图3是斜齿带的局部立体图。
图4是从内周侧观察斜齿带的图。
图5是斜齿带的带宽方向的剖视图。
图6是在跳动试验中使用的双轴扭矩测定试验机的说明图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。本实施方式的斜齿带30例如用于图1所示的汽车用的电动助力转向装置1的减速装置20(带传动装置)。
〔电动助力转向装置的结构〕
电动助力转向(EPS)装置1具有与方向盘2连结的转向轴3、与转向轴3连结的中间轴4、与中间轴4连结且与方向盘2的旋转连动地对车轮9进行转向操纵的转向操纵机构5。
转向操纵机构5包括与中间轴4连结的小齿轮轴6和与小齿轮轴6啮合的齿条轴7。齿条轴7沿着车辆的左右方向延伸。在齿条轴7的轴向的中途部形成有与设置于小齿轮轴6的小齿轮6a啮合的齿条7a。在齿条轴7的两端部经由拉杆8及转向节臂(未图示)而连结有车轮9。方向盘2的旋转经由转向轴3及中间轴4向小齿轮轴6传递。小齿轮轴6的旋转转换为齿条轴7的沿轴向的移动。由此，使车轮9转向。
电动助力转向装置1根据施加于方向盘2的转向操纵扭矩而获得转向操纵辅助力。作为此目标的手段，电动助力转向装置1包括检测转向操纵扭矩的扭矩传感器13、控制装置14、转向操纵辅助用的电动马达15(驱动源)、作为将电动马达15的驱动力向转向操纵机构5传动的传动装置的减速装置20。
为了通过扭矩传感器13检测转向操纵扭矩，转向轴3具有输入轴10、扭杆11、输出轴12。若操作方向盘2而对输入轴10输入转向操纵扭矩，则扭杆11扭转变形，输入轴10与输出轴12相对旋转。扭矩传感器13基于输入轴10与输出轴12的相对旋转位移量，对输入至方向盘2的转向操纵扭矩进行检测。扭矩传感器13的检测结果向控制装置14输入。控制装置14基于由扭矩传感器13检测出的转向操纵扭矩等，控制电动马达15。
减速装置20具有驱动带轮21、从动带轮22、卷挂于驱动带轮21及从动带轮22的斜齿带30。从动带轮22外径比驱动带轮21大。驱动带轮21固定于电动马达15的旋转轴。从动带轮22固定于小齿轮轴6。如图2所示，在驱动带轮21的外周面形成有多个斜齿21a。在从动带轮22的外周面形成有多个斜齿22a。驱动带轮21的旋转速度例如为1000rpm以上且4000rpm以下。从动带轮22的载荷例如为0.5kW以上且3kW以下。
若操作方向盘2，则由扭矩传感器13检测转向操纵扭矩，控制装置14驱动电动马达15。若电动马达15使驱动带轮21旋转，则斜齿带30运行，从动带轮22及小齿轮轴6旋转。电动马达15的转矩通过减速装置20减速，并向小齿轮轴6传递。另外，如上述那样，方向盘2的旋转经由转向轴3及中间轴4向小齿轮轴6传递。而且，小齿轮轴6的旋转转换为齿条轴7的轴向移动，由此转向操纵车轮9。这样，通过利用电动马达15辅助小齿轮轴6的旋转，从而辅助驾驶员的转向操纵。
此外，能够应用本发明的斜齿带30的电动助力转向装置1的结构不限定于图1所示的结构。例如，减速装置20的从动带轮22也可以固定于中间轴4或者转向轴3。另外，例如，减速装置20的从动带轮22也可以经由转换机构与齿条轴7连结。转换机构例如是滚珠丝杠机构或者轴承螺杆机构，将从动带轮22的转矩转换为齿条轴7的轴向的力并向齿条轴7传递。
〔斜齿带的结构〕
如图3所示，斜齿带30具有沿着带长度方向以螺旋状埋设有芯线33的背部31、沿着带长度方向以预定间隔设置于背部31的内周面(相当于背部31的一个表面)的多个齿部32。在本实施方式中，多个齿部32与背部31的内周面一体成形。另外，如图4所示，齿部32相对于带宽方向倾斜地延伸。另外，斜齿带30的内周面即齿部32的表面及背部31的内周面的一部分由齿布35被覆。此外，在本实施方式中，背部31的外周面(相当于背部31的另一个表面)虽没有被布等被覆，但也可以由背布被覆。
斜齿带30的周长例如是150～400mm。此外，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。斜齿带30的宽度W(参照图4)例如为4～30mm。齿部32的齿距P(参照图3)为1.5mm以上且小于2.0mm，优选为1.6～1.8mm。在齿距P为1.5mm以上且小于2.0mm的情况下，背部31的厚度tb(参照图3)为0.4～1.2mm。另外，齿部32的齿高hb(参照图3)为0.6mm以上且1.0mm以下的范围，并且为齿距P的40～50％的范围的高度。例如，若齿距P为1.5mm，则齿高hb为0.6mm～0.75mm的范围的高度，若齿距P为1.99mm，则齿高hb为0.796mm～0.995mm的范围的高度。斜齿带30的总厚(最大厚度)t(参照图3)为背部31的厚度tb和齿高hb的合计。齿部32相对于带宽方向的倾斜角度θ(参照图4)例如为2～7°，优选为2～6°。
如上述那样，在本实施方式中，关于斜齿带30的齿距P(1.5mm以上且小于2.0mm)，比以往小。由于像这样齿距P为比较小的值，所以与此对应地齿部32的大小(齿部32的带长度方向的长度hW及齿部32的齿高hb：参照图3)也变小。由此，与以往相比，能够不增大背部31的厚度地提高背部31的刚性，充分确保耐弯曲疲劳性，而且，由于齿部32的大小(齿部32的带长度方向的长度hW及齿部32的齿高hb)比较小，所以能够更加抑制振动及噪声。
但是，若使齿距P即齿部32的大小(齿部32的带长度方向的长度hW及齿部32的齿高hb)较小，则能够更加抑制振动及噪声，另一方面，若使齿部32的大小过小，则恐怕在与卷挂有斜齿带30的驱动带轮21及从动带轮22的啮合中容易产生爬齿(跳动)。因此，通过如上述那样使齿部32的齿高hb为0.6mm以上且1.0mm以下的范围，并且限制为齿距P的40～50％的范围的高度，由此即便斜齿带30用于以高载荷或者高速旋转驱动的减速装置20，也能够实现取得了振动及噪声的抑制与爬齿(跳动)的产生难度之间的平衡的运行。
〔背部及齿部〕
背部31及齿部32由橡胶组成物构成，作为该橡胶组成物的橡胶成分，使用氯丁橡胶(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)、丁苯橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶等。上述橡胶成分能够单独或者组合使用。优选的橡胶成分是乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)，也适当地使用氯丁橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)。特别优选为至少包含乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)或者氢化丁腈橡胶(HNBR)的结构。在本实施方式中，背部31及齿部32由相同的橡胶组成物形成，但也可以由不同的橡胶组成物形成。
构成背部31及齿部32的橡胶组成物也可以根据需要包含惯用的各种添加剂(或者配合剂)。作为添加剂，可以例示硫化剂或者交联剂(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、环烷类油等油类等)、加工剂或者加工助剂(硬脂酸、硬脂酸金属盐、蜡、石蜡等)、抗老化剂(芳香族胺类抗老化剂、苯并咪唑类抗老化剂等)、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者组合使用，可以根据橡胶成分的种类、用途、性能等选择。
〔芯线〕
芯线33沿着带长度方向且在带宽方向上隔开预定间隔d(0.5mm以上且0.6mm以下)以螺旋状埋设于背部31。即，如图5所示，芯线33在带宽方向上隔开预定间隔d地排列于背部31。更详细而言，以使在带宽方向上相邻的芯线33与芯线33之间的间隔d的合计值相对于带宽W的比例(％)成为20％以上且60％以下的范围(优选为20％以上且40％以下的范围)的方式将芯线33埋设于背部31。此外，在带宽方向上相邻的芯线33与芯线33之间的间隔d的合计值也包括带的端部与芯线33之间的间隔(两端部分)。即，可以说本发明的带宽方向上相邻的芯线33与芯线33之间的间隔d的合计值为从“带宽”的值减去“芯线径的合计(芯线径×芯线的根数)”的值而得到的值。因此，能够将在带宽方向上相邻的芯线33与芯线33之间的间隔d的合计值的相对于带宽W的比例(％)置换为“芯线径D与芯线间距SP的关系式”(参照数1)。此处，在带宽方向上相邻的芯线33与芯线33之间的间隔d的合计值相对于带宽W的比例(％)成为越小的值，则芯线33与芯线33之间的间隔d越小，因此可以说芯线排列的密度的程度越密。
[数学式1]
Figure BDA0002684385710000121
Figure BDA0002684385710000122
而且，如图3及图5所示，芯线33排列为，从背部31的带宽方向的一端至另一端，以螺旋状埋设的芯线33与芯线33的中心间的距离亦即各芯线间距SP成为0.45mm以上且1.0mm以下的范围的恒定值。此外，本说明书中，如图5所示，将在带宽方向上以预定的芯线间距SP排列的芯线的剖视中的表观上的数量作为“芯线的根数”。即，在将一根芯线33以螺旋状埋设的情况下，将其螺旋数作为“芯线的根数”。
此处，“芯线的根数”优选仅数出对带的强度(弹性模量)有影响的根数(有效根数)。因此，在斜齿带30的背部31的宽度方向一端及另一端配置的被裁断而剖视不是圆形的芯线33不算入有效根数中，优选将剖视中没有裁断的芯线33作为有效根数。
但是，实际上，芯线33以螺旋状埋设，因此即便在一根无端状的斜齿带30中芯线33的配置方式也因裁取剖面的部位而不同，被裁断而剖视不是圆形的芯线33对带的强力(弹性模量)给予的影响也无法忽略，因此实用上，在各芯线间距SP为0.45mm以上且1.0mm以下的范围的恒定值的情况下，将从用带宽除以芯线间距SP(0.45mm以上且1.0mm以下的范围的恒定值)得到的计算值舍掉小数点以下的值而得到的值设为粗略计算的“芯线的根数”(有效根数)。例如，若带宽为25mm，芯线间距SP为0.56mm，则计算值为44.64，“芯线的根数”(有效根数)设为44根。另外，若带宽为25mm，芯线间距SP为0.52mm，则计算值为48.07，“芯线的根数”(有效根数)设为48根。另外，若带宽为25mm，芯线间距SP为0.60mm，则计算值为41.67，“芯线的根数”(有效根数)视为41根。
另外，芯线33由使多根股线捻合而形成的绞线构成。一根股线可以通过将长丝(长纤维)捆扎对齐而形成。芯线33的直径为0.2～0.6mm。针对形成绞线的长丝的粗度、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。长丝的材质是高强度玻璃纤维或者碳纤维。高强度玻璃纤维及碳纤维均为高强度并且低伸长率，适合作为芯线33的材质，但从低成本的观点考虑，更优选为高强度玻璃纤维。
作为高强度玻璃纤维，例如，可以优选地使用拉伸强度为300kg/cm2以上的高强度玻璃纤维，特别是，Si成分多于无碱玻璃纤维(E玻璃纤维)的下述表1所示的组成的玻璃纤维。此外，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，可举出K玻璃纤维、U玻璃纤维(均为日本硝子纤维公司制造)、T玻璃纤维(日东纺织公司制造)、R玻璃纤维(Vetrotex公司制造)、S玻璃纤维、S-2玻璃纤维、ZENTRON玻璃纤维(全部Owens Corning Fiberglass公司制造)等。
[表1]
表1
Figure BDA0002684385710000141
作为碳纤维，例如可举出，沥青类碳纤维、聚丙烯腈(PAN)类碳纤维、酚醛树脂类碳纤维、纤维素类碳纤维、聚乙烯醇类碳纤维等。作为碳纤维的市售品，例如可以使用东丽株式会社制造的“トレカ(注册商标)”、东邦Tenax株式会社制造的“テナックス(注册商标)”、三菱化学株式会社制造的“ダイアリード(注册商标)”等。这些碳纤维可以单独或者两种以上组合使用。在这些碳纤维中优选沥青类碳纤维、PAN类碳纤维，特别优选PAN类碳纤维。
在用作芯线33的绞线中，为了提高与背部31之间的胶粘性而优选实施胶粘处理。作为胶粘处理，例如采用如下方法，将绞线浸渍于间苯二酚-甲醛-胶乳处理液(RFL处理液)后，加热干燥，在表面均匀地形成胶粘层。RFL处理液是将间苯二酚和甲醛的初始缩聚物混合于胶乳中而成的，作为此处使用的胶乳，可举出氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶三元共聚物(VP胶乳)、氢化丁腈、NBR等。此外，作为胶粘处理，还有利用环氧或者异氰酸酯化合物进行了预处理后利用RFL处理液进行处理的方法等。
〔齿布〕
齿布35优选由使经纱和纬纱按照一定规则纵横交错而织成的织布构成。织布的织成方法也可以是斜纹织、缎纹织等的任一种。经纱及纬纱的形态可以是将长丝(长纤维)对齐或捻合而成的复丝纱、作为一根长纤维的单丝纱、捻合短纤维而成的短纱(纺织纱)中的任一种。在经纱或者纬纱为复丝纱或者短纱的情况下，可以是使用多种纤维的混捻纱或者混纺纱。纬纱优选包含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氨纶那样材质本身具有伸缩性的弹性纱、对纤维进行伸缩加工(例如仿毛加工、起皱加工等)而成的加工纱。通常，经纱不使用弹性纱。因此，织造容易。而且，作为齿布35，优选配置为使织布的经纱在带宽方向上延伸，使纬纱在带长度方向上延伸。由此，能够确保齿布35的带长度方向的伸缩性。此外，齿布35也可以配置为使织布的纬纱在带宽方向上延伸，使经纱在带长度方向上延伸。在这种情况下，作为经纱，也可以使用具有伸缩性的弹性纱。作为构成齿布35的纤维的材质，能够采用尼龙、芳族聚酰胺、聚酯、聚苯并恶唑、棉等的任一种或者它们的组合。
用作齿布35的织布为了提高与背部31及齿部32之间的胶粘性，也可以实施胶粘处理。作为胶粘处理，通常为以下方法：将织布浸渍于间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL液)后，进行加热干燥，在表面均匀地形成胶粘层。但是，不局限于此，除了利用环氧或者异氰酸酯化合物进行了预处理后利用RFL液进行处理的方法之外，还能够采用以下方法：将橡胶组成物溶解于甲基乙基酮、甲苯、二甲苯等有机溶剂中而制备橡胶糊，将织布在该橡胶糊中进行浸渍处理，使橡胶组成物浸入、附着。这些方法也可以单独或者组合进行，处理顺序、处理次数没有特别限定。
〔背布〕
此外，在本实施方式中，背部31的外周面(相当于背部31的另一个表面)没有被布等被覆，但也可以由背布36被覆。在背部31的外周面由背布36被覆的情况下，背布36优选由利用编纱编成的针织布或者使经纱和纬纱按照一定规则纵横交错而织成的织布构成。
针织布是具有一根或者两根以上的编纱形成网眼(圈)并在该圈中钩挂下一纱来连续地形成新的圈而编成的构造的布。即，在针织布中，不使纱以直线状交错，而通过形成圈来形成。在背布36使用针织布的情况下，针织布(或者针织布的编成)可以是纬编(或者通过纬编编成的针织布)、经编(或者通过经编编成的针织布)的任一种。作为针织布的形状，不局限于平面形状、圆筒形状(圆编)等，另外，针织物的正针和反针中的哪个成为带主体的被粘面均可以。作为纬编(或者纬编的编织组织)，例如可举出，平针(天竺编)、罗文编、桂花针、平纹编、提花编等。另外，作为经编(或者经编的编织组织)，例如可举出单梳栉经平、单梳栉经绒、特里科、经绒-经平等。
在背布36使用织布的情况下，织布的织成方法也可以是平纹织、斜纹织、缎纹织等的任一种。从确保斜齿带30的弯曲性的观点考虑，为了在带长度方向上容易弯曲，优选形成为织成结构或者编成结构在带长度方向上容易伸缩的形态。因此，优选使用纬纱包含具有伸缩性的弹性纱的织布，并配置为使织布的经纱在带宽方向上延伸，使纬纱在带长度方向上延伸。针织布的编纱或者织布的经纱及纬纱的形态可以是将长丝(长纤维)对齐或捻合而成的复丝纱、作为一根长纤维的单丝纱、将短纤维捻合而成的短纱(纺织纱)的任一种。在经纱或者纬纱为复丝纱或者短纱的情况下，可以是使用了多种纤维的混捻纱或者混纺纱。作为构成背布36的纤维的材质，可以采用尼龙、芳族聚酰胺、聚酯等的任一种或者它们的组合。在这种情况下，背部31被进一步加强，斜齿带30的刚性提高。
用作背布36的织布或者针织布为了提高与背部31之间的胶粘性，也可以实施胶粘处理。作为胶粘处理，优选与齿布35的情况相同，在将布浸渍于间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL液)后，进行加热干燥而在表面均匀地形成胶粘层。但是，不局限于此，除了利用环氧或者异氰酸酯化合物进行了预处理后利用RFL液进行处理的方法之外，还能够采用以下方法：将橡胶组成物溶解于甲基乙基酮、甲苯、二甲苯等有机溶剂而制备橡胶糊，将布在该橡胶糊中进行浸渍处理，使橡胶组成物浸入、附着。这些方法也可以单独或者组合进行，处理顺序、处理次数没有特别限定。此外，在背布36为针织布的情况下，在后述的斜齿带30的制造方法中，通过加热加压工序卷绕在针织布上的未硫化橡胶片含浸在针织布中，因此也可以不实施胶粘处理。
此外，虽详情将在实施例中后述，但优选通过齿带30以预定的安装张力卷挂于带轮间时的相对于带伸长率(％)的每1mm带宽的带张力(N)来定义的带弹性模量为22N/％以上(更优选为30N/％以上且125N/％以下的范围，特别优选为30N/％以上且50N/％以下的范围)。
〔斜齿带的制造方法〕
斜齿带30例如通过以下步骤来制造。
首先，在具有与斜齿带30的多个齿部32对应的多个槽部的圆筒状模具(未图示)上卷绕形成齿布35的实施了胶粘处理的织布。接着，在被卷绕的织布的外周面，将构成芯线33的绞线纺绕为螺旋状。进一步，在其外周侧卷绕用于形成背部31及齿部32的未硫化的橡胶片，形成未硫化的带成形体。
此外，在被覆背布36的情况下，卷绕用于形成背部31及齿部32的未硫化的橡胶片后，卷绕形成背布36的针织布或者织布。在使用织布作为背布36的情况下，优选在卷绕前对织布实施胶粘处理。另一方面，在背布36使用针织布的情况下，也可以不实施胶粘处理。
接下来，未硫化的带成形体在配置于圆筒状模具的外周的状态下进一步在其外侧覆盖作为蒸汽隔断材料的橡胶制的夹套。接着，覆盖有夹套的带成形体及圆筒状模具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，从而使橡胶片硫化。由此，橡胶片的橡胶组成物被压入模具的槽部，形成齿部32。然后，将脱模后的空心状的成形体切断为预定宽度，由此得到多个斜齿带30。
根据上述结构的斜齿带30，背部31的齿部32侧的表面由齿布35构成，因此被加强而刚性提高。另外，埋设于背部31的芯线33成为包含高强度(高弹性模量)的纤维材料亦即高强度玻璃纤维或者碳纤维的绞线，且带宽方向上相邻的芯线33与芯线33之间的间隔d的合计值相对于带宽W的比例为20％以上且60％以下的范围，因此能够使芯线排列的密度的程度比较密。由此，能够确保背部31的弯曲性，并且通过芯线33更加提高背部31的刚性。
通过像这样提高背部31的刚性，从而即便斜齿带30在以高载荷或者高速旋转驱动的减速装置20中使用，也能够抑制齿部32与驱动带轮21、从动带轮22的齿部啮合时产生的以斜齿带30的芯线33为中心的振动(弦振动)。由此，能够减少由振动产生的噪声。
另外，芯线33的直径D为0.2mm以上且0.6mm以下。因此，能够确保背部31的弯曲性，并且通过芯线33更加提高背部31的刚性。
另外，埋设于背部31的芯线33排列为，芯线间的各芯线间距SP成为0.45mm以上且1.0mm以下的范围。由此，能够不进一步增大背部31的厚度或不进一步增大芯线33的直径(不牺牲弯曲性)地更加提高斜齿带30的刚性。
另外，对于斜齿带30而言，齿距P为1.5mm以上且小于2.0mm，背部31的厚度为0.4mm以上且1.2mm以下。关于这些值，例如与在汽车用的电动助力转向装置的减速装置20中使用的以往的斜齿带相比，关于背部31的厚度，为相同程度，但关于齿距P，比较小。由于像这样齿距P为比较小的值，所以与其对应地齿部32的大小(齿部32的带长度方向的长度hW及齿部32的齿高hb)也变小。因此，与以往相比，能够不增大背部31的厚度地提高背部31的刚性，充分确保耐弯曲疲劳性，而且，由于齿部32的大小(齿部32的带长度方向的长度hW及齿部32的齿高hb)比较小，所以能够更加抑制振动及噪声。
另外，在上述结构的斜齿带中，通过使齿部32的齿高hb成为0.6mm以上且1.0mm以下的范围、并且限制为齿距P的40～50％的范围的高度，由此即便在以高载荷或者高速旋转驱动的减速装置20中使用，也能够实现取得了振动及噪声的抑制与爬齿(跳动)的产生难度之间的平衡的运行。
另外，通过在从动带轮22的外径大于驱动带轮21的外径的汽车用的电动助力转向装置1的减速装置20使用上述斜齿带30，能够充分减少噪声及振动。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不局限于上述实施方式，只要记载于权利要求书则能够进行各种变更。
实施例
本发明的特征在于，通过与以往的斜齿带相比缩小齿距P，能够减少斜齿带的振动、噪声，但若缩小齿距P则齿高hb也缩小，因此恐怕在与卷挂有斜齿带的带轮之间的啮合中容易产生爬齿(跳动)。因此，在本发明中，需要兼顾斜齿带的振动、噪声的减少和爬齿(跳动)的产生难度。
因此，在本实施例中，制作实施例1～18及比较例1～5所涉及的斜齿带，进行声压测定试验和跳动试验，并进行比较验证。
作为用于实施例1～18及比较例1～5的斜齿带所使用的芯线，制作下述表2所示的结构的A1～A4的绞线。
A1的绞线通过以下步骤制作。将JIS R 3413(2012)中记载的名称KCG150的玻璃纤维的长丝捆扎对齐，形成三条股线。通过使该三条股线在下述表3所示的组成的RFL液(18～23℃)中通过3秒钟从而浸渍后，在200～280℃下进行3分钟加热干燥，在表面均匀地形成胶粘层。在该胶粘处理后，将三条股线以捻数为12次/10cm进行初捻，不进行终捻，准备以单捻计直径为0.35mm的绞线。A2及A3的绞线除了将玻璃纤维变更为UCG150及ECG150以外，其他与A1相同地制作。A4的绞线除了将所使用的股线变更为将碳纤维的长丝(3K)捆扎对齐而成的一根股线以外，其他以与A1～A3的芯线相同的步骤制作，制成以单捻计直径为0.53mm的绞线。
(芯线的结构)
[表2]
表2
Figure BDA0002684385710000201
(芯线的弹性模量)
此处，对表2所示的芯线(长度方向)的弹性模量(拉伸弹性模量)的测定方法进行说明。在万能试验机(株式会社岛津制作所制“AGS-J10kN”)的下侧固定部和上侧测力传感器连结部安装卡盘，固定芯线。接下来，使上侧卡盘上升，以芯线不松缓的程度施加应力(约10N)。将处于该状态的上侧卡盘位置作为初始位置，使上侧卡盘以250mm/分的速度上升，芯线的应力达到200N后，立即使上侧卡盘下降，返回至初始位置。计算出此时测定出的应力-形变曲线中处于相对直线关系的区域(100～200N)的直线的斜率(平均斜率)作为芯线的拉伸弹性模量。
(RFL液)
[表3]
表3
质量部
间苯二酚 1.35
甲醛(固体成分浓度：37％) 1
乙烯基吡啶胶乳(固体成分浓度：40％) 130
水 50
实施例1～18及比较例1～5的斜齿带所使用的齿布为一种。齿布使用斜纹织的织布，并配置为使织布的经纱在带宽方向上延伸，使纬纱在带长度方向上延伸。作为织布的纬纱，使用66尼龙的纤度155dtex的复丝纱和氨纶(聚氨酯弹性纤维)的纤度122dtex的复丝纱。织布的经纱使用纤度为155dtex的66尼龙的复丝纱。此外，dtex(分特)是以克单位表示10000米的纱的质量而得到的值。
对齿布所使用的织布实施以下的胶粘处理：使该织布浸渍于表3所示的RFL液后，进行加热干燥而在表面均匀地形成胶粘层。
作为形成实施例1～18及比较例1～5的斜齿带的背部及齿部的未硫化橡胶片，制作下述表4所示的组成C1～C3的未硫化橡胶片。
(未硫化橡胶片的组成)
[表4]
表4
Figure BDA0002684385710000221
※1三井化学公司制造“EPT”
※2登卡公司制造“PM-40”
※3日本瑞翁公司制造“Zetpole2021”
※4大内新兴化学工业公司制造“ノクラックMB”
※5大内新兴化学工业公司制造“N-环己基-2苯并噻唑亚磺酰胺”
※6东海碳素公司制造“シースト3”
※7正同化学工业公司制造“氧化锌3种”
使用绞线(芯线)A1～A4、齿布及组成C1～C3的未硫化橡胶片，通过上述实施方式记载的步骤，制作出实施例1～18及比较例1～5的斜齿带。硫化在161℃下进行了25分钟。实施例1～18及比较例1～5的斜齿带的结构如下述表5～表10所示。实施例1～18及比较例1～5的斜齿带的带宽全部为25mm，齿部相对于带宽方向的倾斜角度全部为5°。另外，在实施例1～18及比较例1～5中，虽然带的齿高hb为变量，但针对各试验所使用的带轮的齿槽深度，如表11所示，使用与各个齿高hb对应的齿槽深度的带轮。
此外，表5中，为了进行使齿距P作为变量的比较，记载实施例1～4及比较例1～2的斜齿带的结构。另外，表6中，为了进行以实施例2的斜齿带作为基准使齿高hb作为变量的比较，记载实施例2、5～8的斜齿带的结构。另外，表7中，为了进行以实施例2的斜齿带作为基准使带背部厚度tb成为变量的比较，记载实施例2、9～11、比较例3的斜齿带的结构。另外，表8中，为了进行以实施例2的斜齿带作为基准变更了橡胶成分的比较，记载实施例2、12～13的斜齿带的结构。另外，表9中，为了进行以实施例2的斜齿带作为基准变更了芯线排列的密度的比较，记载实施例2、14～16、比较例4的斜齿带的结构。另外，表10中，为了进行以实施例2的斜齿带作为基准变更了芯线材料的比较，记载实施例17～18及比较例5的斜齿带的结构。
[表5]
Figure BDA0002684385710000241
[表6]
Figure BDA0002684385710000251
[表7]
Figure BDA0002684385710000261
[表8]
Figure BDA0002684385710000271
[表9]
Figure BDA0002684385710000281
[表10]
Figure BDA0002684385710000291
[表11]
Figure BDA0002684385710000301
(带弹性模量的测定)
针对实施例1～18及比较例1～5的斜齿带(带长度方向)测定出带弹性模量(拉伸弹性模量)。对带弹性模量的测定方法进行说明。在万能试验机(株式会社岛津制作所制“AGS-J10kN”)的下侧固定部和上侧测力传感器连结部安装一对带轮(30齿外径18.6mm)，并将斜齿带挂设于带轮。接下来，使上侧带轮上升，以斜齿带不松缓的程度施加张力(约10N)。将处于该状态的上侧带轮的位置作为初始位置，以50mm/分的速度使上侧带轮上升，斜齿带的张力达到500N后，立即使上侧带轮下降，返回至初始位置。在表示此时测定出的带张力(N)和带伸长率(％)的关系的应力-形变曲线(S-S线图)中，根据处于相对直线关系的区域(100～500N)的直线的斜率(平均斜率)，计算带张力(N)相对于带伸长率(％)的值(N/％)，并将其作为带弹性模量(拉伸弹性模量)。然后，换算为每1mm带宽的带弹性模量，在其值为22N/％以上的情况下，评价为斜齿带的刚性高。
(声压测定试验)
对实施例1～18及比较例1～5的斜齿带进行了声压测定试验，进行了带运行期间的噪声评价。试验使用双轴运转试验机。该双轴运转试验机与图2所示的减速装置20相同，构成为具有驱动带轮21和比驱动带轮21大径的从动带轮22。驱动带轮21和从动带轮22使用表12所示的齿数的带轮。在驱动带轮21与从动带轮22之间卷挂斜齿带，以使带张力成为90N的方式调整带轮的轴间距离，对从动带轮施加5Nm的载荷，使驱动带轮以旋转速度1200rpm旋转，使斜齿带运行。环境温度为23℃。然后，通过噪声计的集音麦克风M测定出声压(噪声级别)。此外，为了说明集音麦克风M的位置，在图2所示的减速装置20显示集音麦克风M。具体而言，集音麦克风M配置于以下位置：使穿过驱动带轮21的中心位置S且相对于穿过驱动带轮21的中心位置S和从动带轮22的中心位置K的直线T垂直的直线A沿从动带轮22的方向平行移动25mm，从与斜齿带30的外周面接触的部分B开始相对于斜齿带30的外周面向垂直方向外侧离开30mm的位置。由集音麦克风M测定出的测定结果如表5～表10所示。此外，在表5～表10的测定结果中，声压的值记载为将小数点第一位四舍五入而成的整数值。根据其结果，根据声压的数值使用等级A、B、C排列等级，声压(将小数点第一位四舍五入得到的整数值)为55dBA以下的情况为等级A，56～57dBA的情况为等级B，58dBA以上的情况为等级C。从作为斜齿带的实用上的噪声级别的适用的观点出发，适当地使用等级A、B的带，特别适当使用等级A的带。
[表12]
表12
齿距P(mm) 1.4 1.5 1.6 1.75 1.9 2.0
驱动带轮的齿数 57 53 50 46 42 40
从动带轮的齿数 153 143 134 123 113 107
(跳动试验)
对实施例1～18及比较例1～5的斜齿带进行了跳动试验。试验使用双轴扭矩测定试验机。以上述的声压测定试验中使用的布局，在驱动带轮与从动带轮之间卷挂斜齿带，以使带张力成为50N的方式调整带轮的轴间距离。而且，如图6所示，为了防止从动带轮旋转而预先进行了固定后，手动使插入了驱动带轮的轴的六角扳手向图6的箭头方向转动而使驱动带轮旋转，将产生了爬齿(跳动)时施加于驱动轴的载荷扭矩测定为跳动扭矩。测定结果如表5～表10所示。作为跳动性(爬齿的产生难度)的判定，将跳动扭矩的数值作为指标(扭矩值越大越难以产生爬齿)，将跳动扭矩值为11.2N·m以上的情况作为等级A，将11.0N·m以上且小于11.2N·m的情况作为等级B，将小于11.0N·m的情况作为等级C。从适于本用途中的实际使用的观点出发，将等级A、B的带作为合格级别。
(耐寒性试验)
另外，使用与上述声压测定试验相同布局的双轴运转试验机，实施了耐寒性(低温耐久性)的试验。使环境温度为-40℃，在无载荷的情况下，使驱动带轮21以旋转速度2000rpm旋转。将运行了6秒钟后停止10分钟的动作作为一个循环，进行了1000个循环。然后，在第500个循环和第1000个循环中，用目视观察确认出是否在斜齿带的背部的表面产生裂纹。
使用等级A、B、C在表5～表10中示出该确认结果。等级A为在第1000个循环中也没有产生裂纹的情况。等级B为在第500个循环中没有产生裂纹，但在第1000个循环中产生了裂纹的情况。等级C为在第500个循环中产生了裂纹的情况。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，按等级B、C的顺序标记容易到达裂纹寿命的低温耐久性差的等级。从适合于在最低气温达到-40℃那样的寒冷地域中实际使用的观点出发，适合使用等级A、B的带，特别适合使用等级A的带。
(试验结果)
针对实施例1～18、比较例1～5的斜齿带，根据带弹性模量的测定值及声压试验、跳动试验、耐寒性试验中的各排列等级的结果，利用下述的基准进行了综合的优劣判定。
·A判定：在全部试验项目中为等级A的情况
·B判定：虽没有等级C的试验项目，但有一个存在等级B的试验项目的情况
·C判定：有一个存在等级C的试验项目的情况
(试验结果：使齿距P成为变量的比较)
表5所示的实施例1～4及比较例1～2的斜齿带除了使齿距P作为变量以外，其他为相同结构的斜齿带。实施例1～4的斜齿带与以往的齿距(2.0mm)的斜齿带(比较例2)相比声压减少(等级A或等级B)、跳动性、耐寒性也为合格级别(等级A)，综合判定为A判定或B判定。
另一方面，比较例1是与实施例1～4相比更加缩小齿距P的例子(1.40mm)，虽声压减少，但在跳动性方面不合格(等级C)。
(使齿高hb成为变量的比较)
表6所示的实施例5～8的斜齿带是以实施例2(齿距1.75mm)的斜齿带作为基础保持齿距1.75mm原样且使齿高hb成为变量的例子。在齿高hb为齿距P的40～50％的范围的高度的实施例6(41％)、实施例2(44％)、实施例7(49％)中，声压减少(等级A)，跳动性、耐寒性也为合格级别(等级A)，综合判定中为A判定。在齿高hb为齿距P的37％的实施例5中，跳动性稍小(等级B)，另外，在齿高hb为齿距P的54％的实施例8中，声压稍大(等级B)，从而在综合判定中为B判定。
(使带背部的厚度tb成为变量的比较)
表7所示的实施例9～11、比较例3的斜齿带是以实施例2(背部厚度0.85mm)的斜齿带作为基础使背部的厚度tb成为变量的例子。在带背部的厚度tb为0.4～1.2mm的范围的厚度的实施例9(0.4mm)、实施例10(0.6mm)、实施例11(1.2mm)中，声压减少(等级A或者B)，跳动性、耐寒性也为合格级别(等级A或者B)，在综合判定中为A或者B判定。另一方面，在背部的厚度较大为1.35mm的比较例3中，由于带的弯曲性的降低而使耐寒性(低温耐久性)不合格(等级C)，所以综合判定中成为C判定。
此处，耐寒性的降低是指在低温环境下使用(弯曲运行)时容易产生龟裂等不良状况。在斜齿带用于汽车用途的情况下，假定寒冷地域(例如-40℃)中的使用的耐寒性也较为重要。根据上述实施例2、9～11及比较例3，对于背部的厚度tb小的斜齿带而言，带的刚性降低(弯曲性向上)，从而振动(声压)增大且安静性降低，其反面，耐寒性提高。另一方面，对于背部的厚度tb大的斜齿带而言，振动(声压)减少且安静性提高，其反面，由于带的刚性的增加(弯曲性降低)而使耐寒性降低。因此，针对背部厚度tb，其上限下限较为重要，根据上述实施例2、9～11及比较例3，在齿距P为1.75mm的情况下，背部的厚度tb为0.4～1.2mm较为适当，特别优选0.6mm～0.9mm。
(变更了橡胶成分的比较)
表8所示的实施例12～13的斜齿带是以实施例2(EPDM)的斜齿带为基础而变更了橡胶成分的例子。在橡胶成分为CR的实施例12、为H-NBR的实施例13中，也与实施例2(EPDM)相同，可见声压减少(等级A)的效果，跳动性也相同。但是，根据CR、H-NBR的特性，在实施例12、13中耐寒性稍微变差(等级B)，从而综合判定中为B判定。
(使芯线排列的密度成为变量的比较)
表9所示的实施例14～16、比较例4的斜齿带是以实施例2(间隔d的合计值相对于带宽W的比例：37.5％)的斜齿带为基础而变更芯线间距SP从而使上述比例成为变量的例子。在间隔d的合计值相对于带宽W的比例为20％以上且60％以下的范围的实施例14(22.2％)、实施例15(46.2％)、实施例16(56.3％)中，声压减少(等级A或者B)，跳动性、耐寒性也为合格级别(等级A或者B)，综合判定中为A或者B判定。另一方面，在间隔d的合计值相对于带宽W的比例较大为61.1％的比较例4中，芯线排列的密度小，因此无法得到能够抑制振动的程度的带弹性模量(每1mm带宽小于22N/％)，声压没有减少(等级C)，因此在综合判定中为C判定。
根据以上的结果，可以说间隔d的合计值相对于带宽W的比例优选为20％以上且60％以下的范围，特别优选为20％以上且40％以下的范围。另外，可以说作为每1mm带宽的带弹性模量，优选为22N/％以上，特别优选为30N/％以上。
(变更了芯线材料的比较)
表10所示的实施例17～18、比较例5的斜齿带是以实施例2(K玻璃纤维：A1)的斜齿带为基础变更了构成芯线的纤维材料的例子。在使用了与实施例2不同的高强度玻璃纤维(U玻璃纤维：A2)的芯线的实施例17、使用了碳纤维(A4)的芯线的实施例18中，成为与实施例2相同的性能。另一方面，比较例5是使用了不是高强度玻璃纤维的玻璃纤维(E玻璃纤维：A3)的芯线的例子，不抑制振动而声压没有减少(等级C)。并且，跳动性也不合格(等级C)。
本申请基于2018年4月6日申请的日本专利申请2018-073961及2019年3月26日申请的日本专利申请2019-057682，其内容作为参照引入于此。
附图标记说明
1...电动助力转向装置
15...电动马达(驱动源)
20...减速装置(带传动装置)
21...驱动带轮
22...从动带轮
30...斜齿带
31...背部
32...齿部
33...芯线
35...齿布
P...齿距
SP...芯线间距
hW...齿部的带长度方向的长度
t...斜齿带的总厚
tb...背部的厚度
hb...齿部的齿高

Claims (14)

1.一种斜齿带，具有：
背部；
芯线，沿带宽方向排列并埋设于所述背部；及
多个齿部，沿着带长度方向以预定间隔设置于所述背部的一个表面，且分别相对于带宽方向倾斜，其中，
所述齿部的表面及所述背部的所述一个表面的一部分由齿布构成，
所述多个齿部的齿距为1.5mm以上且小于2.0mm，
所述背部的厚度为0.4mm以上且1.2mm以下，
所述芯线是包含高强度玻璃纤维或者碳纤维的绞线，
在所述带宽方向上相邻的芯线与芯线之间的间隔的合计值相对于带宽的比例为20％以上且60％以下的范围。
2.根据权利要求1所述的斜齿带，其中，
所述芯线的直径为0.2mm以上且0.6mm以下的范围。
3.根据权利要求1或2所述的斜齿带，其中，
所述芯线排列为，所述芯线与芯线之间的各芯线间距成为0.45mm以上且1.0mm以下的范围。
4.根据权利要求3所述的斜齿带，其中，
埋设于所述背部的所述芯线排列为，从该斜齿带的带宽方向的一端至另一端，所述各芯线间距成为0.45mm以上且1.0mm以下的范围的恒定值。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的斜齿带，其中，
所述齿部的齿高为0.6mm以上且1.0mm以下的范围，且是所述齿距的40～50％的范围的高度。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的斜齿带，其中，
所述背部包含橡胶成分，该橡胶成分至少包含乙烯-丙烯-二烯三元共聚物或者氢化丁腈橡胶。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的斜齿带，其中，
所述齿布由包含经纱及纬纱的织布构成，经纱或者纬纱以在带长度方向上延伸的方式配置，以在该带长度方向上延伸的方式配置的经纱或者纬纱包含具有伸缩性的弹性纱。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的斜齿带，其中，
构成所述齿布的纤维包含从由尼龙、芳族聚酰胺、聚酯、聚苯并恶唑及棉构成的组中选择的至少一种纤维。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的斜齿带，其中，
所述背部的另一个表面由背布构成，
构成所述背布的纤维包含从由尼龙、芳族聚酰胺及聚酯构成的组中选择的至少一种纤维。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的斜齿带，其中，
通过以预定的安装张力卷挂在带轮间时的相对于带伸长率(％)的每1mm带宽的带张力(N)来定义的带弹性模量为22N/％以上。
11.一种带传动装置，具备：
驱动带轮，由驱动源旋转驱动；
从动带轮；及
权利要求1～10中任一项所述的斜齿带，卷挂于所述驱动带轮及所述从动带轮。
12.根据权利要求11所述的带传动装置，其中，
所述驱动带轮的旋转速度为1000rpm以上且4000rpm以下。
13.根据权利要求11或12所述的带传动装置，其中，
所述从动带轮的载荷为0.5kW以上且3kW以下。
14.根据权利要求11～13中任一项所述的带传动装置，其中，
所述从动带轮的外径大于所述驱动带轮的外径，
所述带传动装置是汽车用的电动助力转向装置的减速装置。
CN201980019647.XA 2018-04-06 2019-03-27 斜齿带及带传动装置 Pending CN111886423A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018073961 2018-04-06
JP2018-073961 2018-04-06
JP2019057682A JP6641513B2 (ja) 2018-04-06 2019-03-26 はす歯ベルトおよびベルト伝動装置
JP2019-057682 2019-03-26
PCT/JP2019/013477 WO2019194057A1 (ja) 2018-04-06 2019-03-27 はす歯ベルトおよびベルト伝動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111886423A true CN111886423A (zh) 2020-11-03

Family

ID=68340488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980019647.XA Pending CN111886423A (zh) 2018-04-06 2019-03-27 斜齿带及带传动装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210018063A1 (zh)
EP (1) EP3779235A4 (zh)
JP (1) JP6641513B2 (zh)
KR (1) KR102431563B1 (zh)
CN (1) CN111886423A (zh)
CA (1) CA3095697C (zh)
TW (1) TWI695129B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6748152B2 (ja) * 2017-07-04 2020-08-26 三ツ星ベルト株式会社 Ｖリブドベルト
US10422618B2 (en) * 2017-08-21 2019-09-24 ZPE Licensing Inc. Sizing tool for belt
CN114829873A (zh) * 2019-12-20 2022-07-29 Atn霍尔泽尔有限公司 用于测量密封型材的长度的测量装置
CN115461558B (zh) * 2020-07-03 2023-03-28 阪东化学株式会社 传动带
JP7562406B2 (ja) 2020-12-28 2024-10-07 バンドー化学株式会社 歯付ベルト
WO2022230762A1 (ja) * 2021-04-27 2022-11-03 三ツ星ベルト株式会社 歯付ベルト及びベルト伝動機構
JP7265060B2 (ja) * 2021-04-27 2023-04-25 三ツ星ベルト株式会社 歯付ベルト及びベルト伝動機構
US20240102534A1 (en) * 2021-04-30 2024-03-28 Bando Chemical Industries, Ltd. Toothed belt
US20230279922A1 (en) * 2022-03-01 2023-09-07 The Gates Corporation Belts for inhibiting tooth jump in personal mobility and industrial applications

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1535363A (zh) * 2001-05-03 2004-10-06 ���Ʋ�Ʒ�������ι�˾ 用于汽车的低模量皮带
JP2008286301A (ja) * 2007-05-17 2008-11-27 Gates Unitta Asia Co 伝動ベルト
CN201836294U (zh) * 2010-08-20 2011-05-18 浙江三星胶带有限公司 特种无级变速v带
CN102138028A (zh) * 2008-08-29 2011-07-27 阪东化学株式会社 带传动装置及用于该带传动装置的传动用带
EP2803879A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-19 Dayco Europe S.R.L. Toothed transmission belt.
CN106170641A (zh) * 2014-03-31 2016-11-30 三之星机带株式会社 齿形带
JP2017180825A (ja) * 2016-03-25 2017-10-05 三ツ星ベルト株式会社 はす歯ベルトおよびベルト伝動装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002098201A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Bando Chem Ind Ltd 歯付ベルト伝動装置及び事務用機器
JP3638015B2 (ja) * 2001-06-07 2005-04-13 ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社 歯付ベルトおよび歯付ベルトを使用するベルト伝動装置
JP4010551B2 (ja) 2003-04-03 2007-11-21 ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社 ハス歯ベルト伝動装置
JP3859640B2 (ja) * 2003-12-02 2006-12-20 バンドー化学株式会社 ハス歯ベルトの製造方法及びハス歯ベルト
US8932165B2 (en) * 2006-03-31 2015-01-13 The Gates Corporation Toothed power transmission belt
JP2009257344A (ja) * 2007-06-20 2009-11-05 Mitsuboshi Belting Ltd ゴム製歯付ベルト
ES2701731T3 (es) * 2007-09-14 2019-02-25 Gates Corp Correa acanalada en V y procedimiento para fabricar la misma
JP5204611B2 (ja) * 2008-10-15 2013-06-05 バンドー化学株式会社 歯付ベルト
FR2981419B1 (fr) * 2011-10-18 2015-09-04 Colmant Cuvelier Sa Courroie trapezoidale de transmission comportant un coussin peripherique elastiquement deformable.
JP5974707B2 (ja) 2012-07-25 2016-08-23 株式会社ダイフク 洗車機およびサイド送風ノズル駆動方法
KR102062752B1 (ko) * 2012-08-09 2020-01-06 반도 카가쿠 가부시키가이샤 이붙이 벨트 및 이를 구비한 벨트 감속장치
KR102082396B1 (ko) * 2012-12-11 2020-02-27 반도 카가쿠 가부시키가이샤 이붙이 벨트
US9328436B2 (en) * 2013-03-14 2016-05-03 Ykk Corporation Of America Energy absorbing fabric and method of manufacturing same
JP6428181B2 (ja) * 2014-02-13 2018-11-28 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
KR102307541B1 (ko) * 2014-05-22 2021-09-30 반도 카가쿠 가부시키가이샤 전동벨트
JP6527433B2 (ja) * 2014-09-26 2019-06-05 三ツ星ベルト株式会社 摩擦伝動ベルト及びその製造方法
WO2017019618A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Gates Corporation Synchronous belt with tough fabric
KR102453328B1 (ko) * 2015-12-08 2022-10-12 주식회사 만도 전동식 동력 보조 조향장치
WO2017164135A1 (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 三ツ星ベルト株式会社 はす歯ベルトおよびベルト伝動装置
KR101827096B1 (ko) * 2016-03-29 2018-03-22 현대자동차주식회사 엔진의 스프라켓 구조
US20180149242A1 (en) * 2016-11-29 2018-05-31 Gates Corporation Timing Error Correction System
JP6829388B2 (ja) * 2017-02-27 2021-02-10 株式会社椿本チエイン 歯付ベルト伝動装置
JP6748131B2 (ja) * 2017-04-27 2020-08-26 三ツ星ベルト株式会社 はす歯ベルト伝動装置
AU2018260779B2 (en) * 2017-04-27 2021-05-06 Gates Corporation Synchronous belt with stiffened teeth
US11193563B2 (en) * 2017-07-05 2021-12-07 Gates Corporation Synchronous belt drive system
JP6648198B2 (ja) * 2017-07-11 2020-02-14 三ツ星ベルト株式会社 はす歯ベルトおよびベルト伝動装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1535363A (zh) * 2001-05-03 2004-10-06 ���Ʋ�Ʒ�������ι�˾ 用于汽车的低模量皮带
JP2008286301A (ja) * 2007-05-17 2008-11-27 Gates Unitta Asia Co 伝動ベルト
CN102138028A (zh) * 2008-08-29 2011-07-27 阪东化学株式会社 带传动装置及用于该带传动装置的传动用带
CN201836294U (zh) * 2010-08-20 2011-05-18 浙江三星胶带有限公司 特种无级变速v带
EP2803879A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-19 Dayco Europe S.R.L. Toothed transmission belt.
CN106170641A (zh) * 2014-03-31 2016-11-30 三之星机带株式会社 齿形带
JP2017180825A (ja) * 2016-03-25 2017-10-05 三ツ星ベルト株式会社 はす歯ベルトおよびベルト伝動装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI695129B (zh) 2020-06-01
EP3779235A4 (en) 2021-12-29
KR102431563B1 (ko) 2022-08-12
KR20200118208A (ko) 2020-10-14
CA3095697A1 (en) 2019-10-10
JP6641513B2 (ja) 2020-02-05
JP2019184056A (ja) 2019-10-24
CA3095697C (en) 2023-02-28
EP3779235A1 (en) 2021-02-17
TW201943976A (zh) 2019-11-16
US20210018063A1 (en) 2021-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6641513B2 (ja) はす歯ベルトおよびベルト伝動装置
JP6648198B2 (ja) はす歯ベルトおよびベルト伝動装置
JP6553107B2 (ja) はす歯ベルトおよびベルト伝動装置
JP6748131B2 (ja) はす歯ベルト伝動装置
WO2017164135A1 (ja) はす歯ベルトおよびベルト伝動装置
EP3617551B1 (en) Helically toothed belt power transmitting device
CN110869640B (zh) 斜齿带及带传动装置
WO2019194057A1 (ja) はす歯ベルトおよびベルト伝動装置
JP2023024876A (ja) 歯付ベルト及びベルト伝動機構

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination