CN116997733A - 齿形带及齿形带传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿形带，其特征在于，该齿形带具备：背部；芯线，沿带长度方向埋设于所述背部，由包含钢纤维的捻合帘线构成；多个带齿，在所述背部的内周侧，沿所述带长度方向形成；及覆盖层，设置于在所述带齿之间形成的带齿底部与所述芯线之间，所述覆盖层的厚度在0.2～1.0mm的范围内，所述背部、所述带齿及所述覆盖层由热塑性弹性体一体地形成。

Description

齿形带及齿形带传动装置

技术领域

本发明涉及要求与比较高的负荷(高转矩)环境对应的高张力条件下的动力传递性能的齿形带。

背景技术

风力发电机为了在弱风时提高效率、在强风时降低效率，变更风车的叶片的间距(使叶片绕轴旋转的齿形带轮的角度)，调整风车的旋转速度(参照图1)。例如，在专利文献1、专利文献2、专利文献3中公开了以基于齿形带的驱动(啮合传动)方式进行叶片的间距的控制的方式。

在这些方式中，由于驱动用的齿形带设置在叶片的根部附近，因此在强风时往往产生叶片的根部附近小幅度地摆动的现象。在该情况下，由于该影响，齿形带的驱动中的带齿与带轮的啮合小幅度地进行进退运动(往复运动)。在这样的进退运动中，若齿形带的齿底部被强力地按压于带轮，则会小幅度地剧烈地摩擦，因此带齿底部显著磨损。进而，若发展到埋设于带齿的芯线的磨损、切断，则带强度降低，最终有时会导致带切断。

一般来说，在使用齿形带的啮合传动机构中，如升降输送装置那样，在规定(恒定)的条件下进行驱动带轮的旋转速度、往复运动，但在风力发电机用途中，在根据风的运动的推移的条件下进行驱动带轮的旋转、往复运动。因此，需要与一般的用途不同的特异的设计，特别是对于该用途的齿形带，要求相对于小幅度的进退运动(基于正反旋转的往复运动)的齿底部的耐磨损性、也能够耐受强风的高度的强度。

在该用途中，作为抑制齿形带的带齿底部的磨损的手段，在专利文献4中公开了齿形带传动装置，带齿的前端与带轮齿底部接触，带轮齿的前端不与带齿底部接触，在带轮齿的前端与带齿底部之间设置有间隙S。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：中国实用新型第202370752号说明书

专利文献2：美国专利第8684693号说明书

专利文献3：国际公开第2013/156497号

专利文献4：日本特开2018-204790号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述带轮齿的前端与带齿底部之间设置有间隙S的方式(参照专利文献4的图1)中，是在齿形带与带轮的啮合中，仅带齿部的前端部(齿顶部)与带轮接触，带齿底部不与带轮接触地进行动力传递的方式(齿顶传动方式)，因此即使在进行小幅度的进退运动(基于正反旋转的往复运动)的用途中，也能够抑制带齿底部的磨损。

但是，本来的啮合传动在动力传递的效率、带齿部的耐久性方面，优选齿顶部与带齿底部均与带轮接触而啮合。即，带齿底部不与带轮接触的方式虽然对耐磨损性具有效果，但在动力传递、带齿部的耐久性方面是不利的方式。

另一方面，近年来，在风力发电机的领域中，风力发电机的大型化(发电容量的大容量化)推进，与此相对应地对齿形带要求与更高的负载(高转矩)环境对应的高张力条件下的动力传递。因此，在专利文献4所公开的齿底部不与带轮接触的方式(齿顶传动方式)下，无法追随高张力条件下的动力传递，需要对动力传递性、齿部的耐久性有利的方式。

而且，在风力发电机的领域中，其设置场所正在从以往的陆上向海洋上变化。在海洋上设置的情况下，要求针对盐水的防锈性。

但是，在专利文献4所公开的方式中，由于在带齿底部中芯线(钢帘线)被配置于在齿底面露出的位置，因此有可能因盐水而在钢帘线生锈。另外，还公开了带齿底部被加强布(66尼龙织布)覆盖的方式，但有可能由于加强布吸水后的水分而在钢帘线上生锈。因此，需要用于确保芯线(钢帘线)的防锈性的改善。

本发明的目的在于提供一种齿形带及齿形带传动装置，其能够适应近年来伴随风力发电机的大型化(发电容量的大容量化)的高负荷环境(高张力的条件)下的动力传递，并且还能够适应伴随着海洋上设置(海上风力发电)的防锈性。

用于解决课题的技术方案

本发明是一种齿形带，其特征在于，具备：

背部；

芯线，沿带长度方向埋设于所述背部，由包含钢纤维的捻合帘线构成；

多个带齿，在所述背部的内周侧，沿所述带长度方向形成；及

覆盖层，设置于在所述带齿之间形成的带齿底部与所述芯线之间，

所述覆盖层的厚度在0.2～1.0mm的范围内，

所述背部、所述带齿及所述覆盖层由热塑性弹性体一体地形成。

根据上述结构，通过在带齿底部与芯线之间(芯线的内周侧)设置厚度0.2～1.0mm的覆盖层，由包含钢纤维的捻合帘线构成的芯线不位于带齿底部的表面(芯线不直接露出，并且能够将芯线的位置与带齿底部隔离)，因此在与带轮的啮合时，即使带齿底部与带轮齿的前端部接触，也能够抑制芯线的磨损、切断。特别是，对于小幅度的进退运动(基于正反旋转的往复运动)，只要有覆盖层，就能够保护芯线免于磨损、切断。

另外，由于芯线整面地埋设于热塑性弹性体，因此芯线没有与带齿底部的表面接触或露出的部分，阻碍芯线(包含钢纤维的捻合帘线)与水分的接触，因此能够确保对于水分的防锈性。

另外，本发明的特征也可以在于，在上述齿形带中，所述带齿间的间距为14mm以上，所述带齿的高度为5mm以上。

根据上述结构，在规格等中带齿间的间距(齿距)被规定为表示齿形带的尺寸的指标的情况下，通过增大齿距(即，带齿)，能够确保用于满足在要求对应于比较高的负荷(高转矩)环境的高张力条件下的动力传递性能的用途中的耐负荷的、齿形带与齿形带轮的啮合性、带齿的剪切力。因此，在属于比较大型的部类的齿形带中，能够确保耐久性、耐磨损性、动力传递性能、防锈性。

另外，本发明的特征也可以在于，上述齿形带在以与所述带齿间啮合的方式在外周形成有多个带轮齿的多个齿形带轮之间，以所述带齿的前端部与形成于所述带轮齿之间的带轮齿底部接触且所述带轮齿的前端部与所述带齿底部接触的方式卷挂。

根据上述结构，带齿的前端部与带轮齿底部接触，并且带轮齿的前端部与带齿底部接触而使施加于带齿的负荷(齿负荷)也分散于带齿底部，从而能够在动力传递、带齿的耐久性方面以有利的方式进行啮合传动。由此，特别是在像大型(大容量)的风力发电机那样要求对应于比较高的负荷(高转矩)环境的高张力条件下的动力传递性能的齿形带中，能够追随高张力条件下的动力传递，并且也能够确保芯线的耐磨损性。

另外，本发明的特征也可以在于，在施加于上述齿形带的张力因外部因素而变动，常态下成为0.30kN/mm以上，最大成为0.80～1.10kN/mm的环境下使用。

例如，如调整搭载于风力发电机的叶片间距的齿形带传动装置那样，即使在强风时，风力发电机的叶片的根部附近小幅度地摆动，因其影响而齿形带的驱动中的带齿与带轮的啮合小幅度地进退运动(往复运动)、或突发性地对齿形带施加较大的张力的现象(设想此时施加于齿形带的张力(负荷))，也能够确保能够承受该现象的齿形带。

另外，本发明之一是一种齿形带传动装置，其具备：

上述齿形带；及

多个齿形带轮，以与该齿形带的所述带齿间啮合的方式在外周形成有多个带轮齿，

以所述带齿的前端部与形成于所述带轮齿之间的带轮齿底部接触且所述带轮齿的前端部与所述带齿底部接触的方式卷挂在所述多个齿形带轮之间，进行啮合传动。

另外，本发明的特征也可以在于，在上述齿形带传动装置中，在施加于该齿形带的张力因外部因素而变动，常态下成为0.30kN/mm以上，在最大成为0.80～1.10kN/mm的环境下使用。

发明效果

根据本发明，能够提供一种齿形带及齿形带传动装置，其能够适应伴随着近年来的风力发电机的大型化(发电容量的大容量化)的高负荷环境(高张力的条件)下的动力传递，并且还能够适应伴随着海洋上设置(海上风力发电)的防锈性。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的齿形带传动装置的说明图。

图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的齿形带传动装置的一部分的、沿着带长度方向(从图3的箭头方向I观察)的侧视图。

图3是本发明的一个实施方式所涉及的齿形带的沿着带宽度方向的剖视图。

图4的(a)是齿形带的沿带长度方向的剖视图。图4的(b)是齿形带的沿带长度方向的截面的照片图。图4的(c)是齿形带的沿带宽度方向的截面的照片图。

图5是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的齿形带的制造方法的概略图。

图6是表示在运转试验中使用的运转试验机的概略图。

图7是齿形带的齿型(G14M、G20M)的说明图。

具体实施方式

(齿形带传动装置1)

本发明所涉及的齿形带传动装置1适用于与高负荷(高转矩)环境对应的高张力条件下的动力传递。作为高负荷环境的指标，在施加于齿形带10的张力始终变动，施加常态下为0.30kN/mm以上，最大为0.80～1.10kN/mm的张力的使用环境下使用。在另一指标中，在施加于齿形带10的转矩始终变动，最大成为15kN·m～45kN·m的使用环境下使用。

例如，作为齿形带传动装置1的用途，可举出在风力发电机中，在与自然界中产生的始终变化的风向、风力(从普通风到强风)相应的高负荷环境下进行叶片的角度调整的带式驱动装置。

具体而言，如图1所示，作为带式驱动装置使用的齿形带传动装置1以驱动带轮30、齿形带轮50(从动带轮)及惰轮40、和卷绕于它们的齿形带10为主要结构。并且，驱动带轮30的旋转动力传递到齿形带轮50，通过使与齿形带轮50的旋转联动的叶片轴旋转，来变更风力发电机的叶片的间距(角度)。

此外，齿形带传动装置1并不限定于作为风力发电机中的带式驱动装置使用，能够在要求相同特性的任意的驱动装置中使用。

(齿形带10)

接着，参照附图对本发明的实施方式所涉及的齿形带10进行说明。

本实施方式的齿形带10是有端状的啮合传动带，如图2～图4所示，具有多个芯线11、沿带长度方向埋设有多个芯线11的背部12、在背部12的内周侧沿带长度方向形成的多个带齿13、以及在带齿13与带齿13之间形成的多个带齿底部14。

多个带齿13在带厚度方向(带齿13的高度方向)上与背部12对置，在带长度方向上相互分离地配置。

带齿13和带齿底部14在带长度方向上交替地形成。带齿底部14是在带长度方向上相邻的两个带齿13之间形成的凹部的底部。

在带齿底部14中，在带齿底部14与芯线11之间(芯线11的内周侧)设置有覆盖层121，以使多个芯线11不在带齿底部14的表面露出。背部12、多个带齿13以及覆盖层121由热塑性弹性体一体地形成。覆盖层121的厚度T(带厚度方向的高度)为0.2～1.0mm，特别优选为0.3～0.6mm左右。

另外，齿形带10并不限定于图2～图4所示的方式或结构。例如，多个带齿13只要能够与齿形带轮50的带轮齿53啮合即可，带齿13的剖面形状(齿形带10的带长度方向的剖面形状)并不限定于梯形，例如也可以是半圆形、半椭圆形、多边形(三角形、四边形(矩形等)等)等。

另外，在带长度方向上相邻的带齿13的间隔(齿距P13)例如优选为14～25mm。齿距P13的数值也与带齿13的尺寸(带齿13的带长度方向的长度以及带齿13的齿高)的大小对应。即，齿距P13越大，带齿13的尺寸也相似地越大。特别是在作用有高负荷的用途中，需要尺寸较大的带齿13，齿距P13可以为14mm以上，更优选为20mm以上。此外，通常，将图2所示的节线(PL)上的相邻的带齿13的间隔(距离)作为齿距P13。另外，将从带齿底部14到PL的距离称为PLD(Pitch Line Differential：节线差)。另外，将带齿13的带厚度方向(带齿13的高度方向)的中央位置O处的带长度方向的宽度设为带齿13的宽度(W13)(参照图2)。

在本实施方式中，齿形带10满足以下的要件。

·带宽度W＝20～300mm；

·带总厚H＝9～16mm；

·背部12的厚度H12＝4mm以上；

·覆盖层121的厚度T＝0.2～1.0mm；

·各带齿13的高度H13＝5～12mm；

·带齿13的间距P13(节线PL上的距离)＝14～25mm；

·带宽度每1mm的带强度＝1kN以上(优选2.0kN以上、5.0kN以下)。

在规格等中带齿13的间距P13被规定为表示齿形带10的尺寸的指标的情况下，通过增大齿距P13(即，带齿13)，能够确保用于满足在要求对应于比较高的负荷(高转矩)环境的高张力条件下的动力传递性能的用途中的耐负荷的、齿形带10与齿形带轮50的啮合性、带齿13的剪切力。因此，在属于比较大型的部类的齿形带10中，能够确保耐久性、耐磨损性、动力传递性能、防锈性。

(芯线11)

各芯线11由钢帘线(将钢帘线(线材)捻合而成的帘线)构成。钢帘线并不限定于仅由钢纤维构成的帘线，例如也可以是将芳纶纤维、碳纤维等其他纤维组合而成的捻合帘线。多个芯线11在带长度方向上分别延伸，在带宽度方向上排列。此外，在图2中，将芯线11的带厚度方向的中心位置记载为节线PL。该节线PL是指即使齿形带10沿着齿形带轮50的外周弯曲，也不在带长度方向上伸缩而保持相同长度的齿形带10的带长度方向的基准线。

(关于芯线排列的密度)

各芯线11在背部12沿着带长度方向在带宽度方向上隔开规定的间隔d并列地埋设。即，如图3所示，芯线11在背部12沿带宽度方向隔开规定的间隔d而排列。更详细而言，芯线11优选以在带宽度方向上相邻的芯线11与芯线11的间隔d的合计值相对于带宽度W的比例(％)为13％以上且50％以下的范围的方式埋设于背部12。此外，在带宽度方向上相邻的芯线11与芯线11的间隔d的合计值也包含齿形带10的端部与芯线11的间隔(两端部分)。即，在带宽度方向上相邻的芯线11与芯线11的间隔d的合计值是从“带宽度W”的值减去“芯线直径D的合计(芯线直径D×芯线的根数)”的值而得到的值。因此，在带宽度方向上相邻的芯线11与芯线11的间隔d(芯线11彼此的间隔d)的合计值相对于带宽度W的比例(％)是用下述“数学式1”计算出的值。

[数学式1]

在带宽度方向上相邻的芯线11与芯线11的间隔d的合计值相对于带宽度W的比例(％)为越小的值，则芯线11与芯线11的间隔d越小，因此可以说是芯线排列的密度的程度变大(变密)。芯线排列的密度的程度越大(密集)，则在带的每单位宽度配设的芯线的根数越多，因此带的强度变大。

在本实施方式中，芯线11及芯线排列的密度满足以下的要件。

·各芯线11的直径D＝1.5mm以上(优选为2.3～7.0mm)；

·各芯线11的强度＝2.0kN以上(优选为7.0～40kN)；

·芯线11的间距P11＝1.8mm以上(优选为2.8～8.5mm)；

·芯线11彼此的间隔d＝0.2～3.0mm(优选为0.3～1.7mm)；

·芯线11彼此的间隔d的合计值相对于带宽度W的比例＝13～50％(优选为13～31％)；

·从带齿底部14到PL的距离PLD＝1.35～4.50mm。

在此，作为能够满足齿形带的耐负荷的条件，除了带强度之外，齿形带10与齿形带轮50的啮合性、带齿13的剪切力也变得重要。即，若带齿13小，则产生带齿13的跳跃(跳齿)，若带齿13的剪切力小，则产生早期的缺齿等，有时对运转(进退运动)产生障碍。这样的现象受到带齿13的尺寸的选择很大影响，因此带强度与带齿13的尺寸的平衡关系变得重要。因此，考虑到左记的平衡关系，通过将带齿13的尺寸与芯线11的适当的关系(数值)设为上述关系，能够满足在要求对应于比较高的负荷环境的高张力条件下的动力传递性能的用途中的耐负荷。

(背部12、带齿13及覆盖层121)

背部12、多个带齿13及覆盖层121由热塑性弹性体一体地形成。构成背部12、多个带齿13及覆盖层121的热塑性弹性体例如可以是聚氨酯系热塑性弹性体、聚酯系热塑性弹性体、聚苯乙烯系热塑性弹性体、聚烯烃系热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体、氯乙烯系热塑性弹性体等，另外，也可以是组合它们的2种以上的热塑性弹性体。特别优选使用聚氨酯系热塑性弹性体。作为构成聚氨酯系热塑性弹性体的聚氨酯的种类，可以是聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯或聚碳酸酯型聚氨酯。热塑性弹性体的硬度可以为30～70°(依据JIS K6253：2012，用D型硬度计测定)，优选为40～70°，进一步优选为50～60°。

(齿形带轮50)

如图1和图2所示，齿形带轮50具有以与齿形带10的带齿13啮合的方式设置于外周的多个带轮齿53和形成于相邻的两个带轮齿53之间的多个带轮齿底部54。

带轮齿53和带轮齿底部54沿着被卷挂的齿形带10的带长度方向交替地形成。带轮齿底部54是在带长度方向上相邻的两个带轮齿53之间形成的凹部的底部。

在齿形带轮50中，在形成于相邻的两个带轮齿53之间的凹部嵌入带齿13。另外，在形成于在带长度方向上相邻的两个带齿13之间的凹部嵌入带轮齿53。并且，在齿形带轮50与齿形带10啮合时，带齿13的前端部与带轮齿底部54接触，轮齿53的前端部与带齿底部14接触。

这样，带齿13的前端部与带轮齿底部54接触，且带轮齿53的前端部与带齿底部14接触，使施加于带齿13的负荷(齿负荷)也分散于带齿底部14，从而能够在动力传递、带齿13的耐久性方面以有利的方式进行啮合传动。由此，特别是在像大型(大容量)的风力发电机那样要求对应于比较高的负荷(高转矩)环境的高张力条件下的动力传递性能的齿形带10中，能够追随高张力条件下的动力传递，并且也能够确保芯线11的耐磨损性。

根据上述结构的齿形带10以及齿形带传动装置1，通过在带齿底部14与芯线11之间(芯线11的内周侧)设置厚度0.2～1.0mm的覆盖层121，由包含钢纤维的捻合帘线构成的芯线11不位于带齿底部14的表面(芯线11不直接露出，并且能够将芯线11的位置与带齿底部14隔离)，因此在与齿形带轮50的啮合时，即使带齿底部14与带轮齿53的前端部接触，也能够抑制芯线11的磨损、切断。特别是，对于小幅度的进退运动(基于正反旋转的往复运动)，只要有覆盖层121，就能够保护芯线11免于磨损、切断。

另外，由于芯线11整面地埋设于热塑性弹性体，因此芯线11没有与带齿底部14的表面接触或露出的部分，阻碍芯线11(包含钢纤维的捻合帘线)与水分的接触，因此能够确保对于水分的防锈性。

另外，在将齿形带传动装置1用于如风力发电机那样在与自然界中产生的始终变化的风向、风力(从普通风到强风)相应的高负荷环境(施加于齿形带10的张力因外部因素而变动的环境)下，进行叶片的角度调整的带式驱动装置的情况下，在施加于齿形带10的张力始终变动，施加常态下为0.30kN/mm以上，最大为0.80～1.10kN/mm的张力的使用环境下使用。在另一指标中，在施加于齿形带10的转矩始终变动，最大成为15kN·m～45kN·m的使用环境下使用。在这样的环境下，即使在强风时，发生风力发电机的叶片的根部附近小幅度地摆动，因其影响而齿形带10的驱动中的带齿13与齿形带轮50的啮合小幅度地进行进退运动(往复运动)，或突发性地对齿形带10施加较大的张力的现象，也能够提供可承受该现象的齿形带10及齿形带传动装置1。

(齿形带的制造方法)

接着，对齿形带10的制造方法的一例进行说明。

齿形带10例如由图5所示的制造装置60制造。制造装置60具有：成型滚筒61；与成型滚筒61的上下接近地配置的带轮62、63；与成型滚筒61在水平方向上对置地配置的带轮64；卷绕于带轮62～64的作为环状的金属带的按压带65；将热塑性弹性体挤出的挤出头66；芯线供给装置(省略图示)；及覆盖层用片材供给装置(省略图示)。

在成型滚筒61的外周面沿周向以规定的间隔形成有用于形成带齿13的槽。带轮64能够相对于成型滚筒61沿水平方向移动，对按压带65施加规定的张力。按压带65配置成在成型滚筒61的外周面卷绕半周左右，通过来自带轮64的张力的赋予而被按压于成型滚筒61的外周面。

覆盖层用片材装置(省略图示)将预先将热塑性弹性体成形为片状的覆盖层用片材15供给至成型滚筒61的外周面。芯线供给装置(省略图示)将沿成型滚筒61的轴向排列的多个芯线11提供至供给到成型滚筒61的外周面的覆盖层用片材15的外周面侧。挤出头66将通过加热而熔融的状态的热塑性弹性体提供至供给到成型滚筒61的外周面的覆盖层用片材15及芯线11的外周面侧。

供给至成型滚筒61的外周面的熔融状态的热塑性弹性体、多个芯线11以及覆盖层用片材15随着成型滚筒61的旋转而卷入成型滚筒61与按压带65之间。此时，通过按压带65的按压力，热塑性弹性体被填充到形成于成型滚筒61的外周面的槽内，在该槽内形成带齿13。另外，此时，所供给的覆盖层用片材15在成为带齿底部14的部位配置于成型滚筒61的外周面与多个芯线11之间，在除此以外的部位与所供给的熔融状态的热塑性弹性体混合配置。另外，在配置于成型滚筒61的外周面的覆盖层用片材15与按压带65之间形成埋设有多个芯线11的背部12。然后，利用按压带65的按压力将热塑性弹性体强力地按压于成型滚筒61的外周面，并且冷却热塑性弹性体并使其固化。在按压带65远离成型滚筒61的部分，连续地取出齿形带10。在以上的热塑性材料从熔融状态冷却固化的一系列的成形过程中，覆盖层用片材15(热塑性弹性体)与以熔融状态供给的形成带齿13、背部12的热塑性弹性体一体化。

实施例

利用上述的制造方法，使用热塑性弹性体，制造实施例1～41、比较例1～14及参考例1～6所涉及的齿形带，对这些齿形带的防锈性、以及齿形带传动装置中的运转性能进行了验证。将实施例1～41、比较例1～14及参考例1～6所涉及的各齿形带传动装置的结构及验证结果示于表1～表11。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

表6

[表7]

表7

[表8]

表8

[表9]

表9

[表10]

表10

[表11]

表11

[使用的材料]

热塑性弹性体1：聚酯型聚氨酯系热塑性弹性体[Covestro制Desmopan 3055DU]

热塑性弹性体2：聚醚型聚氨酯系热塑性弹性体[Covestro制Desmopan 9852DU]

热塑性弹性体3：聚酰胺系热塑性弹性体[(株)T&K TOKA制TPAE-617C]

芯线1：钢帘线、线材84根、直径2.5mm、强度7.2kN

芯线2：钢帘线、线材84根、直径3.3mm、强度11kN

芯线3：钢帘线、线材133根、直径4.3mm、强度22kN

芯线4：钢帘线、线材133根、直径6.4mm、强度36kN

芯线5：钢帘线、线材49根、直径1.6mm、强度3.0kN

[验证方法]

(齿形带的强度)

从实施例1～41、比较例1～14及参考例1～6所涉及的各齿形带采集试验片，对于各试验片，使用阿姆斯勒拉伸试验机进行拉伸试验(拉伸速度50mm/min)，测定齿形带断裂的强度(断裂强度)，计算每单位宽度的断裂强度，作为带强度(kN/mm)。试验片的尺寸在实施例1～13、40、41、比较例1～8及参考例1、2、6中为宽度20mm、长度500mm，在实施例14～38、比较例9～14及参考例3～5中为宽度25mm、长度500mm。另外，在实施例39中，设为宽度35mm、长度500mm。

(防锈性)

为了确认实施例1～41、比较例1～14及参考例1～6所涉及的各齿形带的防锈性，进行盐水喷雾试验。需要说明的是，比较例1～4的齿形带相同，因此作为代表将比较例4的齿形带作为试验体。同样地，在比较例5～8中，作为代表将比较例8的齿形带作为试验体，在比较例9～11中，作为代表将比较例11的齿形带作为试验体，在比较例12～14中，作为代表将比较例14的齿形带作为试验体。

从实施例1～41、比较例4、8、11、14及参考例1～6中制造的各齿形带中，采集外观确认用的试验片和带强度测定用的试验片，对于各试验片，按照ISO 9227-2012中规定的中性盐害试验法进行盐水喷雾试验，确认经过720小时后的外观(锈的产生)。进而，测定经过720小时后的带强度(断裂强度)，计算出相对于试验前的带强度的强度的降低率(参照表1～表11的“带强度”及“强度降低率”的项目)。

另外，在表1～表11的“防锈性”的评价中，“◎”表示没有锈的产生，“○”表示产生了对实用的耐久寿命没有问题的程度(强度降低率为5％以下)的锈，“×”表示以不能实用的程度(强度降低率超过5％)显著地产生了锈。

此外，盐水喷雾试验使用5％NaCl溶液(pH值6.5～7.2)，在温度35±2℃的条件下进行。另外，外观确认用的试验片的尺寸在实施例1～13、40、41、比较例1～8及参考例1、2、6中为宽度20mm、长度50mm，在实施例14～38、比较例9～14及参考例3～5中为宽度25mm、长度50mm。另外，在实施例39中，为宽度35mm、长度50mm。

另外，带强度测定用的试验片的尺寸在实施例1～13、40、41、比较例1～8及参考例1、2、6中为宽度20mm、长度750mm，在实施例14～38、比较例9～14及参考例3～5中为宽度25mm、长度750mm。另外，在实施例39中为宽度35mm、长度750mm。

(运转性能)

从实施例1～41、比较例4、8、11、14及参考例1～6所涉及的各齿形带采集试验片10x，如图6所示，在试验片10x的两端分别悬挂重锤71和重锤72，卷绕于运转试验机70的驱动带轮73、从动带轮74和平带轮75(直径＝160mm)。然后，以规定的移动距离以120万次循环(图6所示的箭头方向的1次往复为1个循环)反复进行运转，评价了运转试验后的带齿及带齿底部的状态(参照表1～表11的“带齿的状态”、“带齿底部的状态”的项目)。在表1～表11的“带齿的状态”及“带齿底部的状态”的评价中，“◎”表示没有磨损，“○”表示产生了对实用的耐久寿命没有问题的程度的磨损，“×”表示以不能实用的程度显著地产生了磨损。

另外，测定运转试验后的带强度(断裂强度)，计算出相对于运转试验前的带强度的强度的降低率(参照表1～表11的“带强度(运转后)”及“强度降低率”的项目)。

此外，在达到120万次循环之前，带达到不能运转的故障的状态的情况下，判断为达到寿命，中止了运转试验(参照表1～表11的“带的故障”的项目)。

以上的运转试验对施加于各齿形带的张力以3个水准(7.0kN、8.0kN、11.2kN)进行变量，比较了从低张力至高张力的条件下的各齿形带的耐用性。张力的水准如以下的表12所示，将重锤71以及重锤72的负荷进行变量而进行了设定。另外，在各水准中，变更了驱动带轮73及从动带轮74的齿数和1个循环的移动距离。

[表12]

表12

根据运转试验的结果，对于实施例1～41、比较例4、8、11、14及参考例1～6所涉及的各齿形带，根据以下的表13所示的基准进行A～D的分级，记载于表1～表11的“判定”的项目中。此外，A～D的等级中，120万次循环走完且也不产生显著故障的A、B等级的齿形带是在优良的水平下能够实用地使用的产品，但能够进行100万次循环以上的运转的C等级的齿形带也根据使用条件而定位在实用上能够使用的产品(合格水平)。

[表13]

表13

[验证结果]

〈表1中的比较验证〉

在表1中，对于与专利文献4所记载的齿形带同等的尺寸(带齿的间距14mm、带宽度20mm：齿型G14M，参照图7)且使用了同等的芯线1(直径D＝2.5mm、强度7.2kN)的齿形带，为了比较：(A)使用芯线位于与齿底部的表面(或加强布)接触的位置的齿形带，设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S的齿形带传动装置(专利文献4的实施例1、3、6、20～22)；(B)在芯线的内周侧设有覆盖层的齿形带中，不设置间隙S而带齿底部与带轮齿接触的齿形带传动装置；及(C)在上述(A)的齿形带中，不设置间隙S而带齿底部与带轮齿接触的齿形带传动装置，记载了实施例1～3及比较例1～8的齿形带的结构。

(实施例1～3)

实施例1～3的齿形带传动装置是在上述(B)的芯线的内周侧设置有覆盖层的齿形带中，不设置间隙S而带齿底部与带轮齿接触的方式，将覆盖层的厚度作为0.2mm(实施例1)、0.5mm(实施例2)、0.8mm(实施例3)而变量。任何齿形带在盐水喷雾试验中均不在芯线上产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，在实施例1及实施例3中，在设定张力低的(7.0kN、8.0kN)条件下是B等级，但在高张力(11.2kN)条件下是C等级。与此相对，在实施例2中，在低张力(7.0kN)条件下为A等级，在高张力(8.0kN、11.2kN)条件下也为B等级。

即，在覆盖层的厚度为0.5mm的齿形带中，即使在最高的张力条件(11.2kN)下也能够实用，但在覆盖层的厚度为0.2mm或0.8mm的齿形带中，在8kN左右的高张力条件下能够实用，但在最高的张力条件(11.2kN)下不能实用。根据该结果，可以说覆盖层的厚度优选为0.5mm左右(0.4～0.6mm左右)。特别是在高张力的条件下，若覆盖层的厚度小，则由于覆盖层的磨损，在运转中芯线在带齿底部露出，芯线的磨损发展而容易导致芯线的断裂。另一方面，若覆盖层的厚度大，则带齿容易集中承受施加于齿形带的应力(齿负荷)，容易导致缺齿引起的故障。

实施例1～3的齿形带传动装置能够适应高张力条件下的动力传递，是对动力传递性、齿部的耐久性有利的方式。

(比较例1～4)

比较例1～4的齿形带是没有芯线(钢帘线)的内周侧的覆盖层且包含带齿底部的内周面由加强布覆盖的方式。在这些齿形带中，芯线位于与带齿底部表面(加强布)接触的位置。在盐水喷雾试验中，芯线产生锈，也观察到带强度的降低，得不到防锈性。在这些齿形带中，虽然由于加强布而芯线未在带齿底部表面露出，但由于与吸收了水分的加强布接触，因此在芯线(钢帘线)上产生了锈。该方式的齿形带是对芯线相对于盐水(水分)的防锈性不利的方式。

另外，比较例1～3的齿形带传动装置相当于专利文献4的实施例1、3、6，是使用上述(A)的芯线位于与齿底部表面(加强布)接触的位置的齿形带，且设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S的方式，将间隙S设为0.25mm(比较例1)、0.5mm(比较例2)、0.8mm(比较例3)而变量。关于运转性能，均在低张力(7.0kN)条件下为A或B等级，但在张力8.0kN的条件下间隙S较大的比较例3中为C等级，在最高张力(11.2kN)条件下均为早期故障(缺齿)而成为D等级。

即，在设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S的方式中，在低的张力条件(7.0kN左右)下能够实用，但若间隙S大，则在8.0kN的高张力条件下不能实用，在最高的张力条件(11.2kN)下与间隙S的大小无关而不能实用。根据该结果，在设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S的方式中，在与带轮齿啮合时带齿底部不与带轮齿接触，因此带齿集中承受施加于齿形带的应力(带齿底部与带轮齿接触的情况下，应力分散于带齿和带齿底部)。因此，特别是在高张力的条件下，带齿所受到的应力特别变大，早期发生缺齿引起的故障。在这样的带齿底部不与带轮齿接触的方式(齿顶传动方式)中，无法追随高张力条件下的动力传递，可以说是对动力传递性、齿部的耐久性不利的方式。

另外，比较例4的齿形带传动装置相当于专利文献4的比较例1，是使用上述(C)的芯线位于与齿底部表面(加强布)接触的位置的齿形带，且不设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S(带齿底部与带轮齿接触)的方式。关于运转性能，即使在低张力(7.0kN)条件下，也由于带齿底部的磨损而成为C等级，在进一步的高张力条件下，因早期故障(芯线断裂)成为D等级。在该方式中，在芯线的内周侧没有覆盖层，只不过配置有加强布，而且带齿底部与带轮齿接触，因此由于加强布的磨损，在运转中芯线在带齿底部露出，芯线的磨损发展而导致芯线的断裂。

(比较例5～8)

比较例5～8的齿形带是在芯线(钢帘线)的内周侧没有覆盖层、加强布，芯线位于与带齿底部表面接触的位置的方式。在盐水喷雾试验中，芯线产生锈，也观察到带强度的降低，得不到防锈性。在这些齿形带中，芯线的一部分与带齿底部表面接触，因此由于在带齿底部表面附着的水分而在芯线(钢帘线)产生了锈。该方式的齿形带是对芯线相对于盐水(水分)的防锈性不利的方式。

另外，比较例5～7的齿形带传动装置相当于专利文献4的实施例20～22，是使用上述(A)的芯线位于与齿底部表面接触的位置的齿形带，且设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S的方式，将间隙S设为0.25mm(比较例5)、0.5mm(比较例6)、0.8mm(比较例7)而变量。关于运转性能，均在低张力(7.0kN)条件下为A或B等级，但在张力8.0kN的条件下间隙S较大的比较例7中为C等级，在最高张力(11.2kN)条件下均为早期故障(缺齿)而成为D等级。

根据这些结果可知，如上所述，在设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S的方式中，在低的张力条件(7.0kN左右)下能够实用，但若间隙S大，则在8.0kN的高张力条件下并不能实用，在最高的张力条件(11.2kN)下与间隙S的大小无关而不能实用。在这样的带齿底部不与带轮齿接触的方式(齿顶传动方式)中，无法追随高张力条件下的动力传递，可以说是对动力传递性、带齿的耐久性不利的方式。

另外，比较例8的齿形带传动装置相当于专利文献4的比较例2，是使用上述(C)的芯线位于与齿底部表面接触的位置的齿形带，且不设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S(带齿底部与带轮齿接触)的方式。关于运转性能，即使在低张力(7.0kN)条件下，也由于带齿底部的磨损而成为C等级，在进一步的高张力条件下，因早期故障(芯线断裂)而成为D等级。在该方式中，在芯线的内周侧既没有覆盖层也没有加强布，带齿底部与带轮齿接触，因此在运转中在带齿底部露出的芯线的磨损发展而导致芯线的断裂。

〈表2中的比较验证〉

在表2中，为了在实施例2的齿形带(芯线的间距为3.2mm、芯线的根数为6根、带强度为2.18kN/mm)中进行将芯线的间距设为2.5mm(参考例1)、2.8mm(实施例5)、4.0mm(实施例4)而变量的情况的比较，记载了实施例2、4、5及参考例1的齿形带的结构。另外，在表2中，还记载了带强度(芯线的结构、排列密度)与实施例2同等且带齿的尺寸比实施例2大的实施例6、7的齿形带的结构。此外，在表2中，也记载了带强度(芯线的结构、排列密度)与实施例2同等，但带齿的尺寸比实施例2小的参考例2的齿形带的结构。

(实施例4、5及参考例1)

在与实施例2相比，使芯线间距减小而芯线增加至7根(芯线排列的密度增加)的实施例5中，带强度增加(带强度2.53kN/mm)。

另一方面，在与实施例2相比，使芯线间距增大而芯线减少至5根(芯线排列的密度减少)的实施例4中，带强度减少(带强度为1.18kN/mm)。

实施例4、5的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，在实施例5中，与实施例2同等地在低张力(7.0kN)条件下为A等级，在高张力(8.0kN、11.2kN)条件下也为B等级。在实施例4中，在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为B等级，在高张力(11.2kN)条件下120万次循环到达前(100万次循环)发生芯线断裂而成为C等级。任何示例都是根据使用条件而能够实用的水准。

在将芯线间距减小至极限而无间隙地排列芯线的参考例1中，带强度最为增加(带强度2.88kN/mm)，但无论在哪个张力条件下，运转性能都因早期故障(带环断)而成为D等级。若相邻的芯线彼此的间隔d为0，则热塑性弹性体不流入芯线与芯线之间，芯线的周围不被热塑性弹性体固持。因此，由于带运转而在相邻的芯线彼此之间产生分断，从而导致了带的环断。

由以上的结果可以确认，在芯线的间距为2.8～4.0mm、带宽度每1mm的带强度为1.18～2.53kN/mm的范围内能够实用。

(实施例6、7)

实施例6、7相对于实施例2的齿距14mm(齿型G14M)的齿形带，将带齿变更为齿距20mm(齿型G20M)、25mm(齿型G25M)的尺寸。

实施例6、7的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，也与实施例2同等地在低张力(7.0kN)条件下为A等级，在高张力(8.0kN、11.2kN)条件下也为B等级。

(参考例2)

参考例2相对于实施例2的齿距14mm(齿型G14M)的齿形带，将带齿变更为齿距8mm(齿型S8M)的尺寸。即，是与实施例2排列同等的芯线并保持同等的带强度，但带齿的尺寸小的示例。

参考例2的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。但是，关于运转性能，在低张力(7.0kN)条件下也因早期故障(缺齿)而成为D等级(不能实用)。

因此，可以说实用上优选带齿的尺寸为齿距14mm以上。

〈表3中的比较验证〉

在表3中，为了在实施例2的齿形带中进行将热塑性弹性体从聚酯型聚氨酯系变更为聚醚型聚氨酯系(实施例8)、聚酰胺系(实施例9)的情况的比较，记载了实施例2、8、9的齿形带的结构。

另外，在表3中，为了在实施例2的齿形带中进行聚酯型聚氨酯系热塑性弹性体的硬度从50°变化为30°(实施例10)、40°(实施例11)、60°(实施例12)、70°(实施例13)的情况的比较，记载了实施例2、10～13的齿形带的结构。

(实施例8、9)

在将实施例2的齿形带中的聚酯型聚氨酯系热塑性弹性体变更为聚醚型聚氨酯系的实施例8、变更为聚酰胺系的实施例9中，带强度也与实施例2同等。实施例8、9的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，也与实施例2同等地在低张力(7.0kN)条件下为A等级，在高张力(8.0kN、11.2kN)条件下也为B等级。

(实施例10～13)

在与实施例2相比使热塑性弹性体的硬度减小的实施例10、11及使硬度增大的实施例12、13中，带强度也与实施例2同等。实施例10～13的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。

关于运转性能，在增大了硬度的实施例12中，与实施例2同等地在低张力(7.0kN)条件下为A等级，在高张力(8.0kN、11.2kN)条件下也为B等级。此外，在硬度大的实施例13中，从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为B等级。另一方面，在减小了硬度的实施例11中，从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为B等级。而且，在硬度小的实施例10中，在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为B等级，在高张力(11.2kN)条件下在100万次循环产生缺齿而成为C等级。任何示例都是根据使用条件而能够实用的水准。

〈表4中的比较验证〉

在表4中，作为与专利文献4所记载的齿形带相比高强度的规格的齿形带，为了对于带齿的间距为14mm、带宽度为25mm、使用芯线2(直径D＝3.3mm、强度11kN)的齿形带(齿型G14M，参照图7)进行上述的(A)～(C)的比较，记载了实施例14～17及比较例9～11的齿形带的结构。

(实施例14～17)

实施例14～17的齿形带传动装置是在上述(B)的芯线的内周侧设置有覆盖层的齿形带中，不设置间隙S而带齿底部与带轮齿接触的方式，将覆盖层的厚度设为0.2mm(实施例14)、0.3mm(实施例15)、0.5mm(实施例16)、0.8mm(实施例17)而变量。任何齿形带在盐水喷雾试验中均不在芯线上产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，在实施例14及实施例17中，从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为B等级。与此相对，在实施例15及实施例16中，在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为A等级，在高张力(11.2kN)条件下也为B等级。

即，不限于覆盖层的厚度为0.5mm的齿形带，即使是覆盖层的厚度为0.2mm、0.8mm的齿形带，也能够实用至最高的张力条件(11.2kN)。可以说特别优选覆盖层的厚度为0.3～0.5mm左右(0.25～0.6mm左右)的齿形带。实施例14～17的齿形带传动装置能够适应高张力条件下的动力传递，是对动力传递性、齿部的耐久性有利的方式。

(比较例9～11)

比较例9～11的齿形带是在芯线(钢帘线)的内周侧没有覆盖层、加强布，芯线位于与带齿底部表面接触的位置的方式。在盐水喷雾试验中，在芯线产生锈，也观察到带强度的降低，得不到防锈性。

另外，比较例9～10的齿形带传动装置是使用上述(A)的芯线位于与齿底部表面接触的位置的齿形带，且设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S的方式，将间隙S设为0.5mm(比较例9)、0.8mm(比较例10)而变量。关于运转性能，均在低张力(7.0kN)条件下为B等级，但在张力8.0kN的条件下间隙S大的比较例10中成为C等级，在最高的张力(11.2kN)条件下都是因早期故障(缺齿)而成为D等级。

另外，比较例11的齿形带传动装置是使用上述(C)的芯线位于与齿底部表面接触的位置的齿形带，且不设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S(带齿底部与带轮齿接触)的方式。关于运转性能，即使在低张力(7.0kN)条件下，也由于带齿底部的磨损而成为C等级，在进一步的高张力条件下，因早期故障(芯线断裂)而成为D等级。

由表4所示的结果可以验证，即使在更高强度的规格的齿形带[带齿的间距14mm、带宽度25mm、芯线2(直径D＝3.3mm、强度11kN)]中，也观察到与表1所示的齿形带同样的倾向，本发明的方式能够适应高张力条件下的动力传递，是对动力传递性、齿部的耐久性有利的方式。

〈表5中的比较验证〉

在表5中，为了在实施例16的齿形带(芯线的间距为3.9mm、芯线的根数为6根、带强度为2.65kN/mm)中进行使芯线的间距为4.8mm(实施例18)、3.3mm(参考例3)而变量的情况的比较，记载了实施例16、18及参考例3的齿形带的结构。另外，在表5中，还记载了带强度(芯线的结构、排列密度)与实施例16同等、且带齿的尺寸比实施例16大的实施例19、20的齿形带的结构。此外，在表5中，也记载了带强度(芯线的结构、排列密度)与实施例16同等，但带齿的尺寸比实施例16小的参考例4的齿形带的结构。

(实施例18及参考例3)

在与实施例16相比使芯线间距增大而芯线减少至5根(芯线排列的密度减少)的实施例18中，带强度减少(带强度2.20kN/mm)。

实施例18的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，在低张力(7.0kN)条件下为A等级，在高张力(8.0kN、11.2kN)条件下达到120万次循环前(100～110万次循环)产生芯线断裂而成为C等级，根据使用条件而为能够实用的水准。

在将芯线间距减小至极限而无间隙地排列芯线的参考例3中，带强度最为增加(带强度3.08kN/mm)，但无论在哪个张力条件下，运转性能都因早期故障(带环断)而成为D等级。若相邻的芯线彼此的间隔d为0，则热塑性弹性体不流入芯线与芯线之间，芯线的周围不被热塑性弹性体固持。因此，由于带运转而在相邻的芯线彼此之间产生分段，从而导致了带的环断。

由以上的结果可以确认，在芯线的间距为3.9～4.8mm、带宽度每1mm的带强度为2.20～2.65kN/mm的范围内能够实用。

(实施例19、20)

实施例19、20相对于实施例16的齿距14mm(齿型G14M)的齿形带，将带齿变更为齿距20mm(齿型G20M)、25mm(齿型G25M)的尺寸。

实施例19、20的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，也与实施例16同等地在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为A等级，在高张力(11.2kN)条件下也为B等级。

(参考例4)

参考例4是相对于实施例16的齿距14mm(齿型G14M)的齿形带，在使芯线的结构、排列密度同等的状态下减小带齿的尺寸的齿距8mm(齿型S8M)的齿形带。即，是带强度与实施例16同等，但带齿的尺寸小的示例。

参考例4的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。但是，关于运转性能，在低张力(7.0kN)条件下也因早期故障(缺齿)而成为D等级(不能实用)。

因此，可以说实用上优选带齿的尺寸为齿距14mm以上。

〈表6中的比较验证〉

在表6中，为了在实施例16的齿形带中进行将热塑性弹性体从聚酯型聚氨酯系变更为聚醚型聚氨酯系(实施例21)、聚酰胺系(实施例22)的情况的比较，记载了实施例16、21、22的齿形带的结构。

另外，在表6中，在实施例16的齿形带中，为了进行将聚酯型聚氨酯系热塑性弹性体的硬度从50°变更为30°(实施例23)、40°(实施例24)、60°(实施例25)、70°(实施例26)的情况的比较，记载了实施例16、23～26的齿形带的结构。

(实施例21、22)

在将实施例16的齿形带中的聚酯型聚氨酯系热塑性弹性体变更为聚醚型聚氨酯系的实施例21、变更为聚酰胺系的实施例22中，带强度也与实施例16同等。实施例21、22的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，也与实施例16同等地在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为A等级，在高张力(11.2kN)条件下也为B等级。

(实施例23～26)

在与实施例16相比使热塑性弹性体的硬度减小的实施例23、24及使硬度增大的实施例25、26中，带强度也与实施例16同等。实施例23～26的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。

关于运转性能，在增大了硬度的实施例25中，与实施例16同等地在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为A等级，在高张力(11.2kN)条件下也为B等级。此外，在硬度大的实施例26中，在低张力(7.0kN)条件下为A等级，在高张力(8.0kN、11.2kN)条件下也为B等级。另一方面，在减小了硬度的实施例24中，在低张力(7.0kN)条件下为A等级，在高张力(8.0kN、11.2kN)条件下也为B等级。而且，在硬度小的实施例23中，在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为B等级，在高张力(11.2kN)条件下在100万次循环产生缺齿而成为C等级。任何例子都是根据使用条件而能够实用的水准。

〈表7中的比较验证〉

在表7中，作为进一步高尺寸且高强度的规格的齿形带，为了对于带齿的间距为20mm、带宽度为25mm、使用芯线3(直径D＝4.3mm、强度22kN)的齿形带(齿型G20M，参照图7)进行上述(A)～(C)的比较，记载了实施例27～29及比较例12～14的齿形带的结构。

(实施例27～29)

实施例27～29的齿形带传动装置是在上述(B)的芯线的内周侧设置有覆盖层的齿形带中，不设置间隙S而带齿底部与带轮齿接触的方式，将覆盖层的厚度设为0.2mm(实施例27)、0.5mm(实施例28)、1.0mm(实施例29)而变量。任何齿形带在盐水喷雾试验中均不在芯线上产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，在实施例27和实施例29中，从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为B等级。与此相对，在实施例28中，从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为A等级。

即，在覆盖层的厚度为0.2～1.0mm的齿形带中，能够实用至最高的张力条件(11.2kN)。特别地，可以说优选覆盖层的厚度为0.5mm左右(0.4～0.6mm左右)的齿形带。实施例27～29的齿形带传动装置能够适应高张力条件下的动力传递，是对动力传递性、齿部的耐久性有利的方式。

(比较例12～14)

比较例12～14的齿形带是在芯线(钢帘线)的内周侧没有覆盖层、加强布，芯线位于与带齿底部表面接触的位置的方式。在盐水喷雾试验中，芯线产生锈，也观察到带强度的降低，得不到防锈性。

另外，比较例12～13的齿形带传动装置是使用上述(A)的芯线位于与齿底部表面接触的位置的齿形带，且设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S的方式，将间隙S设为0.5mm(比较例12)、0.8mm(比较例13)而变量。关于运转性能，均为从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为B等级。

另外，比较例14的齿形带传动装置是使用上述(C)的芯线位于与齿底部表面接触的位置的齿形带，不设置带轮齿的前端与带齿底部之间的间隙S(带齿底部与带轮齿接触)的方式。关于运转性能，即使在低张力(7.0kN)条件下，也由于带齿底部的磨损而成为C等级，在进一步的高张力条件下也成为C等级。

由表7所示的结果可以验证，即使在更高尺寸且高强度的规格的齿形带[带齿的间距20mm、带宽度25mm、芯线3(直径D＝4.3mm、强度22kN)]中，也与表1所示的齿形带同样，本发明的方式能够适应高张力条件下的动力传递，是对动力传递性、齿部的耐久性有利的方式。

〈表8中的比较验证〉

在表8中，为了在实施例28的齿形带(芯线的间距6.0mm、芯线的根数4根、带强度3.67kN/mm)中进行将芯线的间距设为7.3mm(实施例30)、4.9mm(实施例31)而变量的情况的比较，记载了实施例28、30、31的齿形带的结构。另外，在表8中，还记载了带强度(芯线的结构、排列密度)与实施例28同等、且带齿的尺寸比实施例28大的实施例32的齿形带的结构。此外，在表8中，也记载了带强度(芯线的结构、排列密度)与实施例28同等，但带齿的尺寸比实施例28小的参考例5的齿形带的结构。

(实施例30、31)

在与实施例28相比使芯线间距减小而芯线增加至5根(芯线排列的密度增加)的实施例31中，带强度增加(带强度4.48kN/mm)。

另一方面，在与实施例28相比使芯线间距增大而芯线减少为3根(芯线排列的密度减少)的实施例30中，带强度减少(带强度2.75kN/mm)。

实施例30、31的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，在实施例31中，与实施例28同等地从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为A等级。在实施例30中，在低张力(7.0kN)条件下在A等级，在高张力(8.0kN、11.2kN)条件下达到120万次循环前(110～118万次循环)发生芯线断裂而成为C等级。任何示例都是根据使用条件而能够实用的水准。

由以上的结果可以确认，在芯线的间距为4.9～7.3mm、带宽度每1mm的带强度为2.75～4.48kN/mm的范围内能够实用。

(实施例32)

实施例32相对于实施例28的齿距为20mm(齿型G20M)的齿形带，将带齿变更为齿距为25mm(齿型G25M)的尺寸。

实施例32的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，也与实施例28同等地从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为A等级。

(参考例5)

参考例5是相对于实施例28的齿距20mm(齿型G20M)的齿形带，在使芯线的结构、排列密度同等的状态下减小了带齿的尺寸的齿距8mm(齿型S8M)的齿形带。即，是带强度与实施例28同等，但带齿的尺寸小的示例。

参考例5的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。但是，关于运转性能，在低张力(7.0kN)条件下也因早期故障(缺齿)而成为D等级(不能实用)。

〈表9中的比较验证〉

在表9中，在实施例28的齿形带中，为了进行将热塑性弹性体从聚酯型聚氨酯系变更为聚醚型聚氨酯系(实施例33)、聚酰胺系(实施例34)的情况的比较，记载了实施例28、33、34的齿形带的结构。

另外，在表9中，在实施例28的齿形带中，为了进行将聚酯型聚氨酯系热塑性弹性体的硬度从50°变更为30°(实施例35)、40°(实施例36)、60°(实施例37)、70°(实施例38)的情况的比较，记载了实施例28、35～38的齿形带的结构。

(实施例33、34)

在将实施例28的齿形带中的聚酯型聚氨酯系热塑性弹性体变更为聚醚型聚氨酯系的实施例33、变更为聚酰胺系的实施例34中，带强度也与实施例28同等。实施例33、34的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，也与实施例28同等地从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为A等级。

(实施例35～38)

在与实施例28相比使热塑性弹性体的硬度减小的实施例35、36及使硬度增大的实施例37、38中，带强度也与实施例28同等。实施例35～38的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。

关于运转性能，在增大了硬度的实施例37中，与实施例28同等地从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为A等级。此外，在硬度大的实施例38中，在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为A等级，在高张力(11.2kN)条件下也为B等级。另一方面，在减小了硬度的实施例36中，在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为A等级，在高张力(11.2kN)条件下也为B等级。而且，在硬度小的实施例35中，在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下B等级，在高张力(11.2kN)条件下在100万次循环产生缺齿而成为C等级。任何示例都是根据使用条件而能够实用的水准。

〈表10中的比较验证〉

在表10中，作为更高强度的规格的齿形带，记载了带齿的间距为20mm、带宽度为35mm、使用芯线4(直径D＝6.4mm、强度36kN)的实施例39的齿形带(齿形G20M)的结构。

(实施例39)

实施例39的齿形带传动装置是以将覆盖层的厚度设为0.5mm的实施例28为基准的方式，变更了芯线的结构和排列。

实施例39的齿形带的芯线间距为8.1mm(芯线的根数为4根，带强度为4.11kN/mm)。实施例39的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，从低张力(7.0kN)到高张力(11.2kN)的条件为A等级。

〈表11中的比较验证〉

在表11中，带齿的尺寸与专利文献4所记载的齿形带为同等(齿距14mm、齿型G14M)，但作为低强度的规格的齿形带，对于使用芯线5(直径D＝1.6mm、强度3.0kN)的齿形带，记载了实施例40、41及参考例6的齿形带的结构。

(实施例40、41及参考例6)

实施例40、41、参考例6的齿形带传动装置是以将覆盖层的厚度设为0.5mm的实施例2为基准的方式，变更了芯线的结构和排列。

实施例40的齿形带的芯线间距为2.1mm(芯线的根数为9根，带强度为1.35kN/mm)，实施例41的齿形带的芯线间距为1.8mm(芯线的根数为10根，带强度为1.50kN/mm)。

实施例40、41的齿形带在盐水喷雾试验中芯线也不会产生锈，带强度的降低也小，防锈性优异。关于运转性能，在低张力(7.0kN、8.0kN)条件下为B等级，在高张力(11.2kN)条件下在100万次循环产生芯线断裂而成为C等级。任何示例都是根据使用条件而能够实用的水准。

在将芯线间距减小至极限而无间隙地排列芯线的参考例6中，带强度最为增加(带强度1.65kN/mm)，但无论在哪个张力条件下，运转性能都因早期故障(带环断)而成为D等级。

由以上结果可以确认，通过在带齿底部与上述芯线之间设置厚度为0.2～1.0mm的覆盖层，从而在使带齿的尺寸、带强度(芯线的结构、排列密度)的水准大幅变化的各规格的齿形带以及齿形带传动装置中，能够适应高负荷环境(高张力的条件)下的动力传递，并且还能够适应伴随着海洋上设置(海上风力发电)的防锈性。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，只要在请求保护的范围所记载的范围内能够进行各种设计变更。

·本发明所涉及的齿形带传动装置不限定于作为风力发电机中的叶片的角度调整装置、升降输送装置等使用，能够作为任意的装置使用。

·齿形带可以是开放端、环形中的任一种。

本申请基于2021年3月30日申请的日本专利申请2021-056839、2021年12月21日申请的日本专利申请2021-206966和2022年3月22日申请的日本专利申请2022-045220，其内容在此作为参照而被引入。

标号说明

1 齿形带传动装置；

10 齿形带；

11 芯线；

12 背部；

121 覆盖层；

13 带齿；

14 带齿底部；

50 齿形带轮；

53 带轮齿；

54 带轮齿底部。

Claims (6)

1.一种齿形带，其特征在于，具备：

背部；

芯线，沿带长度方向埋设于所述背部，由包含钢纤维的捻合帘线构成；

多个带齿，在所述背部的内周侧，沿所述带长度方向形成；及

覆盖层，设置于在所述带齿之间形成的带齿底部与所述芯线之间，

所述覆盖层的厚度在0.2～1.0mm的范围内，

所述背部、所述带齿及所述覆盖层由热塑性弹性体一体地形成。

2.根据权利要求1所述的齿形带，其特征在于，

所述带齿间的间距为14mm以上，所述带齿的高度为5mm以上。

3.根据权利要求1或2所述的齿形带，其特征在于，

所述齿形带在以与所述带齿间啮合的方式在外周形成有多个带轮齿的多个齿形带轮之间，以所述带齿的前端部与形成于所述带轮齿之间的带轮齿底部接触且所述带轮齿的前端部与所述带齿底部接触的方式卷挂。

4.根据权利要求3所述的齿形带，其特征在于，

所述齿形带在施加于该齿形带的张力因外部因素而变动，常态下成为0.30kN/mm以上，最大成为0.80～1.10kN/mm的环境下使用。

5.一种齿形带传动装置，其特征在于，具备：

权利要求1或2所述的齿形带；及

多个齿形带轮，以与该齿形带的所述带齿间啮合的方式在外周形成有多个带轮齿，

以所述带齿的前端部与形成于所述带轮齿之间的带轮齿底部接触且所述带轮齿的前端部与所述带齿底部接触的方式卷挂在所述多个齿形带轮之间，进行啮合传动。

6.根据权利要求5所述的齿形带传动装置，其特征在于，

所述齿形带传动装置在施加于该齿形带的张力因外部因素而变动，常态下成为0.30kN/mm以上，最大成为0.80～1.10kN/mm的环境下使用。