JP2006153249A - Synchronous belt driving device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a synchronous belt driving device whose noise generation can be restrained. <P>SOLUTION: There is provided the synchronous belt driving device formed by combining a plurality of teeth 3 arranged along a longitudinal direction of the belt, a rear portion 2 embedded with a core wire 1, a toothed belt A in which surfaces of the teeth 3 are clad with teeth clothes 4, and a toothed pulley including alternately grooves 13 and the teeth. In the synchronous belt driving device, in cases where one pulley with 49 or less teeth and the other pulley with 50 or more teeth are used, at least in the pulley with 49 or less teeth that is used, a backlash between the teeth 3 of the belt and the grooves 13 of the pulley is 2.0% to 2.5% of a height of the teeth of the belt, while in the pulley with 50 or more teeth, the backlash between the teeth 3 of the belt and the grooves 13 of the pulley is 2.6% to 10% of a height of the teeth of the belt. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば自動車用エンジンのカム軸又はカム軸とインジェクションポンプの駆動用、一般産業用機械の同期伝動用などに使用される歯布被覆の歯付ベルトに関し、特に高負荷用ベルトに関して、耐摩耗性及び耐歯欠け性を維持しつつ、特に心線の伸びを小さくして、ジャンピングを低減して伝達能力を高め、そして高温高張力下及び高温多湿下での走行における耐久性を改善した歯付ベルト駆動装置に関する。 The present invention relates to a toothed belt covered with a tooth cloth, for example, for driving a camshaft of an automobile engine or a camshaft and an injection pump, for synchronous transmission of a general industrial machine, and more particularly to a high load belt. While maintaining wear resistance and chipping resistance, especially reducing the elongation of the core wire, reducing jumping and increasing transmission capacity, and improving durability in running under high temperature and high tension and high temperature and high humidity The present invention relates to a toothed belt drive device.

自動車用エンジンのカム軸、インジェクションポンプ、オイルポンプ、ウォーターポンプ等を駆動する歯付ベルトは、エンジンの高出力化に伴うベルトへの負荷の増大及び、エンジンルームのコンパクト化に伴う雰囲気温度の上昇等歯付べルトの使用環境は近年特に厳しくなってきている為、更なる耐久性の向上が要求されている。又、一般産業用に使用される歯付ベルトについても、射出成形機等の高負荷駆動用等取替え周期の延長を要求されている。   For toothed belts that drive camshafts, injection pumps, oil pumps, water pumps, etc. for automobile engines, the load on the belt increases as the engine output increases, and the ambient temperature increases as the engine room becomes more compact Since the use environment of equi-toothed belts has become particularly severe in recent years, further improvement in durability is required. Further, toothed belts used for general industries are also required to extend the replacement period for high load driving such as injection molding machines.

特に高負荷条件下で使用される歯付ベルトは、弾性体エラストマーで歯部が形成されており、該弾性体エラストマーは硬度がJISA70°程度である為、歯部の変形、歯飛びから歯欠けへと故障形態が進み、高負荷の動力を伝達するにはベルトの伝達力が劣っていた。   In particular, a toothed belt used under a high load condition has a tooth portion formed of an elastic elastomer, and the elastic elastomer has a hardness of about JISA 70 °. The failure mode progressed and the transmission power of the belt was inferior to transmit high load power.

そこで、ベルトを形成するエラストマーをJISA80°〜JISA88°程度の硬度の歯付ベルトで形成して歯部の弾性変形による歯飛び現象を防ごうとした。しかし、ベルト歯高さとプーリ溝深さの比を従来通りとしていた為、つまりベルト歯高さ/プーリ溝深さ=1.08であった為、ベルト歯が変形しにくく、ベルト歯の圧縮率が硬度をJISA70°のときと比べて小さくなりベルトのPLDの位置がプーリの仮想PLDの位置と比べて高い位置になり、両者のPLDの位置が一致せずにベルト歯とプーリ溝とのかみ合い状態が不安定となり歯飛び現象が発生していた。   Therefore, an elastomer for forming the belt is formed of a toothed belt having a hardness of about JIS A 80 ° to JIS A 88 ° to prevent tooth skipping due to elastic deformation of the tooth portion. However, since the ratio between the belt tooth height and the pulley groove depth is the same as before, that is, the belt tooth height / pulley groove depth = 1.08, the belt teeth are hardly deformed and the belt tooth compression rate. The hardness of the belt becomes smaller than that of JISA 70 ° and the position of the PLD of the belt is higher than the position of the virtual PLD of the pulley, and the positions of the two PLDs do not match and the belt teeth and the pulley groove are engaged. The condition became unstable and tooth skipping occurred.

又、上記心線として、ガラス繊維やアラミド繊維に代わって炭素繊維を使用した伝動ベルトも提案されている。例えば、特許文献1にはウレタンエラストマーのベルト素材に心線として炭素繊維コードを使用し、又特許文献2には熱可塑性エラストマーのベルト素材に、片撚りの炭素素材で撚る前にベルト本体と同じ材質の熱可塑性エラストマーで処理して接着を改善したものが使用されている。また特許文献2には、上撚り係数が2.0〜4.0であって、下撚り係数が上撚り係数の1/2〜3/2にして、初期強力が大きく、伸びが小さく、耐水性、耐屈曲疲労性を改善した歯付ベルトが開示されている。   In addition, a transmission belt using carbon fiber instead of glass fiber or aramid fiber as the core wire has been proposed. For example, in Patent Document 1, a carbon fiber cord is used as a core wire for a urethane elastomer belt material, and in Patent Document 2, a belt main body before twisting with a single twisted carbon material on a thermoplastic elastomer belt material. A material that has been treated with a thermoplastic elastomer of the same material to improve adhesion is used. Patent Document 2 discloses that the upper twist coefficient is 2.0 to 4.0, the lower twist coefficient is 1/2 to 3/2 of the upper twist coefficient, the initial strength is large, the elongation is small, and the water resistance is high. A toothed belt with improved durability and bending fatigue resistance is disclosed.

しかし、従来の歯付ベルトでは、高負荷伝動の場合には、心線の伸びによってベルトのジャンピングが発生し、又走行後のベルト残存強力も走行前に比べて大きく低下することがあった。
特許第2954554号 特開平10−2379号公報 特公平03−4782号公報
However, in the case of a conventional toothed belt, in the case of high load transmission, the belt jumping occurs due to the elongation of the core wire, and the remaining belt strength after traveling may be greatly reduced compared to before traveling.
Patent No. 2945554 Japanese Patent Laid-Open No. 10-2379 Japanese Patent Publication No. 03-4782

本発明はこのような問題点を改善するものであり、特に上記ベルト歯部に加わる力を歯が圧縮することによって分散する形状の丸歯を有する歯付ベルト駆動装置のベルト歯部の硬度が高いベルトについて、ベルト歯部高さとプーリ溝部深さとの関係適正化することにより、高負荷を伝達しなければならない箇所に使用される歯付ベルト駆動装置について、ベルト歯先端部と、プーリ歯底部を干渉(接触)させ、ベルト歯を圧縮させることによりベルト歯圧力面から歯元部分を膨張させ、歯付ベルト駆動装置の動力伝達力を向上させる。さらに、駆動プーリ側では、ベルト歯とプーリ歯溝とのバックラッシュを極力小さくし、一方従動プーリ側では、ベルト歯とプーリ歯溝とのバックラッシュを駆動側よりも大きくして多数歯プーリを使用する用途においてかみ合い干渉を小さくした歯付ベルト駆動装置を提供することを目的とする。   The present invention improves such problems, and in particular, the hardness of the belt tooth portion of the toothed belt drive device having round teeth having a shape in which the force applied to the belt tooth portion is dispersed by compressing the teeth. For a high belt, by optimizing the relationship between the belt tooth height and pulley groove depth, a toothed belt drive device used in locations where high loads must be transmitted, the belt tooth tip and pulley tooth bottom Is caused to interfere (contact) and compress the belt teeth to expand the base portion from the belt tooth pressure surface, thereby improving the power transmission force of the toothed belt driving device. Further, on the drive pulley side, the backlash between the belt teeth and the pulley tooth groove is minimized, while on the driven pulley side, the backlash between the belt teeth and the pulley tooth groove is made larger than that on the drive side, so that a multi-tooth pulley is provided. It is an object of the present invention to provide a toothed belt drive device in which meshing interference is reduced in the application to be used.

本発明は、長さ方向に沿って配置した複数の歯部と、心線を埋設した背部とを有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した歯付ベルトと、溝部と歯部とを交互に有する歯付プーリとの組み合わせからなる歯付ベルトの駆動装置であって、一方のプーリが49歯以下の歯数のプーリで、他方のプーリが50歯以上のものを使用する場合において、少なくとも使用するプーリ歯数が49歯以下のものは、ベルトの歯部とプーリの溝部間のバックラッシュ量がベルトの歯の高さの2.0〜2.5%の寸法であり、一方プーリ歯数が50歯以上のものは、ベルトの歯部とプーリの溝部間のバックラッシュ量がベルトの歯の高さの2.6〜10%の寸法である歯付ベルトの駆動装置である。   The present invention includes a toothed belt having a plurality of tooth portions arranged along the length direction, a back portion in which a core wire is embedded, and a tooth cloth covering a surface of the tooth portion, a groove portion and a tooth portion. In the case of using a toothed belt driving device comprising a combination with a toothed pulley having alternating teeth, one pulley having a number of teeth of 49 teeth or less and the other pulley having 50 teeth or more In the case where the number of pulley teeth used is at most 49, the backlash amount between the belt teeth and the pulley groove is 2.0 to 2.5% of the height of the belt teeth, A pulley having a number of teeth of 50 or more is a toothed belt driving device in which the backlash amount between the belt teeth and the pulley groove is 2.6 to 10% of the height of the belt teeth. .

請求項2に記載の発明によると、歯付ベルトの一連の同一の歯がピッチPだけ一様に離隔し、各歯の前方及び後方側面の大部分又は全部が半径Wの円弧として断面を形状づけられ、前記円弧の両方とも中心が距離Wだけ離れて該ピッチ線上に位置しているような無端同期駆動ベルトと、プーリ溝の間に形成した周辺部に設けられた同一形状の複数個のベルト係合歯を有するプーリであって、各プーリ溝の前方及び後方の表面の大部分又は全部がピッチ円上に中心を有する円弧として断面を形状づけられ、ピッチ円の半径がプーリ歯先端を通るプーリの外側半径とベルト歯の間の底部からベルトピッチ線までの距離との和であるようなプーリと、の組み合わせであって、各ベルト歯の先端と各プーリ溝の底部は、ベルトがプーリに係合するときに該プーリ溝の底部から係合する各ベルト歯を介して圧縮応力が作用するように、直線状で測定して前記歯付プーリのプーリ溝部の深さをベルト歯部の高さより小さく、ベルト歯部高さ/プーリ溝部深さが1.0以上1.015以下を満足する如く構成せしめ、ベルトとプーリが完全にかみ合ったときに、ベルト歯が高さ方向に圧縮されることにより、ベルト歯が膨張し、プーリとの隙間が全くなくなりベルト歯部側面、底面での応力が全体に分散され、プーリ溝の中心線とベルト歯の中心線が略一致する請求項1に記載の歯付ベルト駆動装置である。   According to the second aspect of the present invention, a series of identical teeth of the toothed belt are uniformly spaced by a pitch P, and most or all of the front and rear side surfaces of each tooth are shaped as an arc having a radius W. A plurality of the same shape provided in the peripheral portion formed between the endless synchronous drive belt whose center is located on the pitch line at a distance W and the pulley groove. A pulley having belt engagement teeth, wherein most or all of the front and rear surfaces of each pulley groove are shaped as an arc having a center on the pitch circle, and the radius of the pitch circle defines the pulley tooth tip. A pulley that is the sum of the outer radius of the passing pulley and the distance from the bottom between the belt teeth to the belt pitch line, wherein the tip of each belt tooth and the bottom of each pulley groove When engaging the pulley The depth of the pulley groove portion of the toothed pulley is smaller than the height of the belt tooth portion, measured in a straight line so that a compressive stress acts through each belt tooth engaged from the bottom portion of the pulley groove. The height of the belt / pulley groove is 1.0 to 1.015 and the belt teeth are compressed in the height direction when the belt and pulley are completely engaged. 2. The toothed belt according to claim 1, wherein a gap between the pulley teeth is eliminated, stress on the side surface and bottom surface of the belt tooth portion is dispersed throughout, and the center line of the pulley groove and the center line of the belt teeth substantially coincide. It is a drive device.

請求項3に記載の発明は、前記プーリ溝の底部が平坦である請求項1又は2に記載の歯付ベルト駆動装置である。   The invention according to claim 3 is the toothed belt drive device according to claim 1 or 2, wherein the bottom of the pulley groove is flat.

請求項4に記載の発明は、前記歯付ベルトが少なくとも歯部を構成するゴム層が水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを60:40〜40:60の質量比で混合したポリマー成分からなるゴムで形成されている請求項1から3のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置にある。   The invention according to claim 4 is a polymer in which the toothed belt comprises at least a rubber layer constituting a tooth portion in which a hydrogenated nitrile rubber and an unsaturated carboxylic acid metal salt are mixed in a mass ratio of 60:40 to 40:60. The toothed belt drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein the toothed belt drive device is formed of rubber composed of components.

請求項5に記載の発明は、前記ゴム層が水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを60:40〜40:60の質量比で混合したポリマー成分100質量部に対して、有機過酸化物0.2〜10質量部を配合して架橋したゴムで形成されている請求項4に記載の歯付ベルト駆動装置にある。   According to a fifth aspect of the present invention, in the rubber layer, the organic layer is mixed with 100 parts by mass of the polymer component obtained by mixing the hydrogenated nitrile rubber and the unsaturated carboxylic acid metal salt in a mass ratio of 60:40 to 40:60. The toothed belt driving device according to claim 4, wherein the toothed belt driving device is formed of a rubber obtained by blending 0.2 to 10 parts by mass of an oxide.

請求項6に記載の発明は、有機過酸化物の他に、カーボンブラック5〜50質量部を配合する請求項5に記載の歯付ベルト駆動装置にある。   The invention according to claim 6 is the toothed belt drive device according to claim 5, which contains 5 to 50 parts by mass of carbon black in addition to the organic peroxide.

請求項7に記載の発明は、前記歯付ベルトのゴム層がベルトの背面硬度として略JISA80°であるクロロプレンゴムを使用した請求項1から3のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置にある。   A seventh aspect of the present invention is the toothed belt driving device according to any one of the first to third aspects, wherein the rubber layer of the toothed belt uses chloroprene rubber whose back surface hardness is approximately JIS 80 °. .

請求項8に記載の発明は、前記歯付ベルトの心線が総デニール数1,000〜10,000の炭素繊維のマルチフィラメント糸にゴムラテックスとエポキシ樹脂からなる処理液を含浸付着させた後、これを5〜10回/10cmで片撚りし、その表面に接着層を被覆したコードであり、更にコード断面積に占める繊維断面積の割合が70〜90%であり、かつベルトの引張弾性率が50〜85N/mmである請求項1から7のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置である。 In the invention according to claim 8, the core wire of the toothed belt is impregnated with a treatment liquid composed of rubber latex and epoxy resin on a multifilament yarn of carbon fiber having a total denier of 1,000 to 10,000. This is a cord in which this is twisted 5-10 times / 10 cm and the surface is covered with an adhesive layer, and the ratio of the fiber cross-sectional area to the cord cross-sectional area is 70-90%, and the tensile elasticity of the belt rate is toothed belt drive according to any one of claims 1 to 7 which is 50~85N / mm 2.

請求項9に記載の発明は、前記歯付ベルトの心線が総デニール数1,000〜10,000の炭素繊維のマルチフィラメント糸にゴムラテックスとエポキシ樹脂からなる処理液を含浸付着させた後、これを5〜10回/10cmで下撚りし、更に2.5〜5回/10cmで上撚りし、その表面に接着層を被覆したコードであり、更にコード断面積に占める繊維断面積の割合が70〜90%であり、かつベルトの引っ張り弾性率が50〜85N/mmである請求項1から7のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置である。 According to the ninth aspect of the present invention, the core wire of the toothed belt is impregnated with a treatment liquid composed of rubber latex and epoxy resin on a carbon fiber multifilament yarn having a total denier of 1,000 to 10,000. This is a cord in which this is twisted 5-10 times / 10 cm, further twisted 2.5-5 times / 10 cm, and the surface is coated with an adhesive layer, and further the fiber cross-sectional area occupying the cord cross-sectional area ratio is 70% to 90%, and tensile modulus of the belt is toothed belt drive according to one of claims 1 a 50~85N / mm 2 7 of.

請求項10に記載の発明は、接着層がレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液から得られた1層である請求項8又は9に記載の歯付ベルト駆動装置である。 A tenth aspect of the present invention is the toothed belt drive device according to the eighth or ninth aspect, wherein the adhesive layer is a single layer obtained from a resorcin-formaldehyde-latex liquid.

請求項11に記載の発明は、接着層がレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液からなる下層とゴム糊からなる上層の2層からなる請求項8又は9に記載の歯付ベルト駆動装置である。 The invention according to claim 11 is the toothed belt drive device according to claim 8 or 9, wherein the adhesive layer comprises two layers of a lower layer made of resorcin-formaldehyde-latex liquid and an upper layer made of rubber paste.

本発明によると、長さ方向に沿って配置した複数の歯部と、心線を埋設した背部とを有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した歯付ベルトと、溝部と歯部とを交互に有する歯付プーリとの組み合わせからなる歯付ベルトの駆動装置であって、一方のプーリが49歯以下の歯数のプーリで、他方のプーリが50歯以上のものを使用する場合において、少なくとも使用するプーリ歯数が49歯以下のものは、ベルトの歯部とプーリの溝部間のバックラッシュ量がベルトの歯の高さの2.0〜2.5%の寸法であり、一方プーリ歯数が50歯以上のものは、ベルトの歯部とプーリの溝部間のバックラッシュ量がベルトの歯の高さの2.6〜10%の寸法である歯付ベルトの駆動装置であることから、少なくとも一対のプーリ間に懸架するプーリのプーリ歯数によってバックラッシュ量を変えることで、かみ合い不良を少なくできる効果がある。   According to the present invention, a toothed belt having a plurality of tooth portions arranged along the length direction, a back portion in which a core wire is embedded, and a tooth cloth covering the surface of the tooth portion, a groove portion and a tooth portion And a toothed belt drive device comprising a combination of toothed pulleys alternately having one pulley with 49 teeth or less and the other pulley having 50 teeth or more In the case where the number of pulley teeth used is at most 49, the backlash amount between the belt teeth and the pulley groove is 2.0 to 2.5% of the height of the belt teeth, On the other hand, a pulley having 50 or more pulley teeth is a toothed belt driving device in which the backlash amount between the belt teeth and the pulley groove is 2.6 to 10% of the height of the belt teeth. Because there is at least one pulley pulley suspended between a pair of pulleys By varying the amount of backlash of teeth, there is an effect that can reduce the engagement failure.

請求項2に記載の発明によると、歯付ベルトの一連の同一の歯がピッチPだけ一様に離隔し、各歯の前方及び後方側面の大部分又は全部が半径Wの円弧として断面を形状づけられ、前記円弧の両方とも中心が距離Wだけ離れて該ピッチ線上に位置しているような無端同期駆動ベルトと、プーリ溝の間に形成した周辺部に設けられた同一形状の複数個のベルト係合歯を有するプーリであって、各プーリ溝の前方及び後方の表面の大部分又は全部がピッチ円上に中心を有する円弧として断面を形状づけられ、ピッチ円の半径がプーリ歯先端を通るプーリの外側半径とベルト歯の間の底部からベルトピッチ線までの距離との和であるようなプーリと、の組み合わせであって、各ベルト歯の先端と各プーリ溝の底部は、ベルトがプーリに係合するときに該プーリ溝の底部から係合する各ベルト歯を介して圧縮応力が作用するように、直線状で測定して前記歯付プーリのプーリ溝部の深さをベルト歯部の高さより小さく、ベルト歯部高さ/プーリ溝部深さが1.0以上1.015以下を満足する如く構成せしめ、ベルトとプーリが完全にかみ合ったときに、ベルト歯が高さ方向に圧縮されることにより、ベルト歯が膨張し、プーリとの隙間が全くなくなりベルト歯部側面、底面での応力が全体に分散され、プーリ溝の中心線とベルト歯の中心線が略一致する請求項1に記載の歯付ベルト駆動装置であることから、ベルト歯部の強度が大きく、一定の圧縮率があり、プーリ溝の中心線とベルト歯の中心線が略一致することによりかみ合いも良好となり、大きな伝達力を得られる効果がある。   According to the second aspect of the present invention, a series of identical teeth of the toothed belt are uniformly spaced by a pitch P, and most or all of the front and rear side surfaces of each tooth are shaped as an arc having a radius W. A plurality of the same shape provided in the peripheral portion formed between the endless synchronous drive belt whose center is located on the pitch line at a distance W and the pulley groove. A pulley having belt engagement teeth, wherein most or all of the front and rear surfaces of each pulley groove are shaped as an arc having a center on the pitch circle, and the radius of the pitch circle defines the pulley tooth tip. A pulley that is the sum of the outer radius of the passing pulley and the distance from the bottom between the belt teeth to the belt pitch line, wherein the tip of each belt tooth and the bottom of each pulley groove When engaging the pulley The depth of the pulley groove portion of the toothed pulley is smaller than the height of the belt tooth portion, measured in a straight line so that a compressive stress acts through each belt tooth engaged from the bottom portion of the pulley groove. The height of the belt / pulley groove is 1.0 to 1.015 and the belt teeth are compressed in the height direction when the belt and pulley are completely engaged. 2. The toothed belt according to claim 1, wherein a gap between the pulley teeth is eliminated, stress on the side surface and bottom surface of the belt tooth portion is dispersed throughout, and the center line of the pulley groove and the center line of the belt teeth substantially coincide. Since it is a driving device, the belt teeth have high strength, a constant compression ratio, and the pulley groove center line and the belt tooth center line substantially coincide with each other, so that the engagement is good and a large transmission force can be obtained. effective.

請求項3に記載の発明によると、前記プーリ溝の底部が平坦である請求項1又は2に記載の歯付ベルト駆動装置であることから、プーリ溝の他の寸法を変えることなくプーリ溝部深さを変更するだけでプーリ溝の中心線とベルト歯の中心線を略一致させることができ、かみ合いを良好とすることができる効果がある。   According to the invention described in claim 3, since the bottom portion of the pulley groove is flat, the toothed belt driving device according to claim 1 or 2, the pulley groove portion depth can be changed without changing other dimensions of the pulley groove. By simply changing the height, the center line of the pulley groove and the center line of the belt teeth can be made substantially coincident, and there is an effect that the meshing can be made good.

請求項4に記載の発明によると、前記歯付ベルトが少なくとも歯部を構成するゴム層が水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを60:40〜40:60の質量比で混合したポリマー成分からなるゴムで形成されている請求項1から3のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置であることから、硬度がJISA80°からJISA88°のエラストマーで無端同期伝動ベルトを形成でき、歯飛びを防ぐ効果がある。   According to invention of Claim 4, the rubber layer which the said toothed belt comprises at least a tooth | gear part mixed hydrogenated nitrile rubber and unsaturated carboxylic acid metal salt by mass ratio of 60: 40-40: 60. The toothed belt driving device according to any one of claims 1 to 3, wherein the toothed belt driving device is formed of rubber made of a polymer component, so that an endless synchronous transmission belt can be formed with an elastomer having a hardness of JIS 80 ° to JIS A 88 °, There is an effect to prevent flying.

請求項5に記載の発明によると、前記ゴム層が水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを60:40〜40:60の質量比で混合したポリマー成分100質量部に対して、有機過酸化物0.2〜10質量部を配合して架橋したゴムで形成されている請求項4に記載の歯付ベルト駆動装置であることから、請求項4の効果に加えてさらにエラストマーの強度を向上できる効果を有する。   According to the invention described in claim 5, the rubber layer is organic with respect to 100 parts by mass of a polymer component obtained by mixing hydrogenated nitrile rubber and unsaturated carboxylic acid metal salt in a mass ratio of 60:40 to 40:60. Since it is a toothed belt drive device according to claim 4, which is formed of a rubber obtained by blending 0.2 to 10 parts by mass of a peroxide, in addition to the effects of claim 4, the strength of the elastomer is further increased. It has the effect which can improve.

請求項6に記載の発明によると、有機過酸化物の他に、カーボンブラック5〜50質量部を配合する請求項5に記載の歯付ベルト駆動装置であることから、請求項5の作用に加えてより歯付ベルトを形成するエラストマーの強度を向上できる。 According to invention of Claim 6, since it is a toothed belt drive device of Claim 5 which mix | blends 5-50 mass parts of carbon blacks in addition to an organic peroxide, in the effect | action of Claim 5. In addition, the strength of the elastomer forming the toothed belt can be improved.

請求項7に記載の発明によると、前記歯付ベルトのゴム層がベルトの背面硬度として略JISA80°であるクロロプレンゴムを使用した請求項1から3のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置であることから、背面クラックの発生を防止できる効果がある。 According to a seventh aspect of the present invention, in the toothed belt driving device according to any one of the first to third aspects, the rubber layer of the toothed belt uses chloroprene rubber having a belt back surface hardness of approximately JIS 80 °. Therefore, there is an effect of preventing the occurrence of back cracks.

請求項8から11に記載の発明によると、前記歯付ベルトの心線が総デニール数1,000〜10,000の炭素繊維のマルチフィラメント糸にゴムラテックスとエポキシ樹脂からなる処理液を含浸付着させた後、これを5〜10回/10cmで片撚りし、その表面に接着層を被覆したコードであり、更にコード断面積に占める繊維断面積の割合が70〜90%であり、かつベルトの引張弾性率が50〜85N/mmである請求項1から7のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置であることから、心線の伸びを小さくして、起動時或いは停止時の従動側のオーバーシュートを小さくすることができて応答性を高めることができ、またジャンピングを低減して伝達容量も高くでき、そして高温高張力下及び高温多湿下での走行における耐久性を改善することができる。 According to the invention described in claims 8 to 11, the core wire of the toothed belt is impregnated with a treatment liquid composed of rubber latex and epoxy resin on a multifilament yarn of carbon fiber having a total denier of 1,000 to 10,000. After that, the cord is one-twisted 5-10 times / 10 cm, and the surface thereof is coated with an adhesive layer. Further, the ratio of the fiber cross-sectional area to the cord cross-sectional area is 70 to 90%, and the belt since the tensile modulus of a toothed belt drive according to one of claims 1 a 50~85N / mm 2 7 of, by reducing the elongation of the cord, driven at startup or stopping Side overshoot can be reduced to improve responsiveness, jumping can be reduced to increase transmission capacity, and durability in running under high temperature and high tension and high temperature and high humidity It can be improved.

以下、本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
図1は、本発明形態に係る歯付ベルトの全体斜視概略図である。図1において、歯付ベルトAは、長手方向に沿って所定間隔で配置した複数の歯部3と、歯部3と連続する背部2と、背部2に埋設された心線1と、歯部3の表面に被覆された歯布4とを有する構造である。背部2と歯部3は、ゴム層9で形成されたベルト本体を構成する。又、歯布4は、ベルトの長手方向に延在する緯糸7と、ベルトの幅方向に延在する経糸8とを織成してなる繊維材料を基材として構成される。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall perspective schematic view of a toothed belt according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a toothed belt A includes a plurality of teeth 3 arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction, a back 2 continuous with the teeth 3, a core wire 1 embedded in the back 2, and a tooth 3 is a structure having a tooth cloth 4 coated on the surface of 3. The back portion 2 and the tooth portion 3 constitute a belt main body formed of the rubber layer 9. Further, the tooth cloth 4 is constituted by using a fiber material formed by weaving weft yarns 7 extending in the longitudinal direction of the belt and warp yarns 8 extending in the width direction of the belt as a base material.

本発明の歯付ベルト駆動装置においては、少なくとも49歯以下のプーリと50歯以上の一対のプーリ間に歯付ベルトを懸架して使用する場合において、49歯以下のプーリにおいては、ベルトの歯部とプーリの溝部間のバックラッシュがベルトの歯の高さの2.0〜2.5%であり、一方50歯以上のプーリにおいては、ベルトの歯部とプーリの溝部間のバックラッシュがベルトの歯の高さの2.6〜10.0%であることが本発明の要旨である。そうすることによって、49歯以下のプーリでは、プーリの歯溝内でベルト歯が走行中に移動することなく、ベルトとプーリのかみ合い干渉がなく、振動が起こりにくく、発音につながることはない。一方、50歯以上のプーリにおいては、ベルト歯とプーリ歯溝とのかみ合い状態はベルトの長さに影響するところから、バックラッシュを小さくすると、ベルトの長さが規格の上限と下限の場合、累積ピッチ誤差が大きくなり、例えばベルト長さが上限の場合は、プーリとのかみ合い始めにおいてベルトのピッチ誤差を吸収することができず、かみ合い干渉が発生する。その為、ベルトの歯部とプーリの溝部間のバックラッシュをベルトの歯の高さの2.6〜10.0%とすると、かみ合い干渉が緩和される。 In the toothed belt driving device of the present invention, when a toothed belt is suspended between a pulley having at least 49 teeth and a pair of pulleys having 50 teeth or more, the pulley of the belt is used in a pulley having 49 teeth or less. The backlash between the belt and the pulley groove is 2.0 to 2.5% of the belt tooth height. On the other hand, in the pulley having 50 teeth or more, the backlash between the belt tooth and the pulley groove is The gist of the present invention is 2.6 to 10.0% of the height of the belt teeth. By doing so, in a pulley of 49 teeth or less, the belt teeth do not move during traveling in the tooth gap of the pulley, there is no meshing interference between the belt and the pulley, vibration does not easily occur, and no sound is generated. On the other hand, in the case of pulleys of 50 teeth or more, since the meshing state between the belt teeth and the pulley tooth groove affects the length of the belt, if the backlash is reduced, the belt length is the upper limit and the lower limit of the standard. When the accumulated pitch error becomes large, for example, when the belt length is the upper limit, the belt pitch error cannot be absorbed at the start of meshing with the pulley, and meshing interference occurs. Therefore, when the backlash between the belt tooth portion and the pulley groove portion is 2.6 to 10.0% of the belt tooth height, the meshing interference is alleviated.

図2は、バックラッシュをベルト歯の高さの2%としたときの歯付ベルト駆動装置のベルトとプーリとの静的かみ合い状態を示し、図3は、バックラッシュをベルト歯の高さの7%としたときの歯付ベルト駆動装置のベルトとプーリとの静的かみ合い状態を示し、図4は、バックラッシュをベルト歯の高さの10%としたときの歯付ベルト駆動装置のベルトとプーリとの静的かみ合い状態を示す。ここで、49歯以下のプーリでバックラッシュをベルトの歯の高さの2.0%より小さくすると、ベルト歯とプーリ歯溝とのかみ合いの余裕が全くなくなり、かみ合い干渉を起こす。一方、2.5%より大きくすると、ベルト走行中にベルト歯がプーリ歯溝内で移動し易くなり、それによる発音が起こる。又、50歯以上のプーリにおいて、バックラッシュをベルト歯の高さの2.6%より小さくすると、ベルト長さからくる累積ピッチ誤差をプーリ歯溝が吸収することができず、かみ合いが悪くなり、干渉を起こし、発音する。一方、10%より大きくなると、バックラッシュが大きくなりすぎ、ベルト走行中にプーリ歯溝内でベルト歯が移動し、発音を起こす。 FIG. 2 shows a static meshing state between the belt and the pulley of the toothed belt driving device when the backlash is 2% of the belt tooth height, and FIG. 3 shows the backlash of the belt tooth height. FIG. 4 shows a state of static engagement between the belt and the pulley of the toothed belt driving device when the belt is 7%. FIG. 4 shows the belt of the toothed belt driving device when the backlash is 10% of the belt tooth height. Shows a static meshing state between the pulley and the pulley. Here, if the backlash is made smaller than 2.0% of the height of the belt teeth with a pulley of 49 teeth or less, there is no allowance for the meshing between the belt teeth and the pulley tooth groove, causing meshing interference. On the other hand, if it is larger than 2.5%, the belt teeth easily move in the pulley tooth groove during belt running, and sound is generated accordingly. Also, if the backlash is less than 2.6% of the belt tooth height in a pulley with 50 teeth or more, the pulley tooth groove cannot absorb the accumulated pitch error resulting from the belt length, resulting in poor meshing. , Cause interference and pronounce. On the other hand, if it exceeds 10%, the backlash becomes too large, and the belt teeth move in the pulley tooth groove while the belt is running, causing sound generation.

表面の大部分又は全部がピッチ円上に中心を有する円弧として断面を形状づけられ、ピッチ円の半径がプーリ歯先端を通るプーリの外側半径とベルト歯の間の底部からベルトピッチ線までの距離との和であるようなプーリと、の組み合わせであって、各ベルト歯の先端と各プーリ溝の底部は、ベルトがプーリに係合するときに該プーリ溝の底部から係合するときに該プーリ溝の底部から係合する各ベルト歯を介して圧縮応力が作用するように相対的に本発明によると、ピッチ線に沿って延在し、かつそれにより該ピッチ線を画定する1個以上の補強部材により補強された弾性エラストマーで形成された無端同期駆動ベルトであって、一連の同一の歯がピッチPだけ一様に離隔し、各ベルト歯の前方及び後方側面の大部分(プーリ溝の側面と係合する部分であって側面の半分以上を占める部分)又は全部が半径Wの円弧として断面を形状づけられ、前記円弧の両方とも中心が距離Wだけ離れて該ピッチ線上に位置しているような無端同期伝動ベルトと、プーリ溝の間に形成した周辺部に設けられた同一形状の複数個のベルト係合歯を有するプーリであって、各プーリ溝の前方及び後方の形状づけられた無端同期駆動ベルトとプーリの組み合わせが提供される。 Most or all of the surface is sectioned as an arc centered on the pitch circle, the radius of the pitch circle passing through the pulley tooth tips, the distance from the bottom of the pulley between the pulley teeth and the belt teeth to the belt pitch line And the pulley teeth such that the tip of each belt tooth and the bottom of each pulley groove are engaged when the belt is engaged from the bottom of the pulley groove when engaged with the pulley. According to the present invention, one or more that extend along the pitch line and thereby define the pitch line relative to each other so that a compressive stress is exerted through each belt tooth engaged from the bottom of the pulley groove. An endless synchronous drive belt formed of an elastic elastomer reinforced by a reinforcing member of the belt, wherein a series of identical teeth are uniformly spaced by a pitch P, and most of the front and rear side surfaces of each belt tooth (pulley grooves) Side and engagement End portions that occupy more than half of the side surface) or all of them are shaped as a circular arc with a radius W, and both of the arcs are endless such that their centers are located at a distance W apart on the pitch line A pulley having a plurality of belt engagement teeth of the same shape provided in the periphery formed between the synchronous transmission belt and the pulley groove, and shaped endless synchronous drive in front and rear of each pulley groove A belt and pulley combination is provided.

本発明で必要なことは歯先とプーリ溝の底部とが接触し、これにより圧縮応力がかみ合う各ベルト歯の内部に発生することである。   What is required in the present invention is that the tooth tip and the bottom of the pulley groove come into contact with each other, thereby generating compressive stress inside each belt tooth.

好適には、各プーリ溝の表面は、半径がW+xcであり、ここでxは選択し得る数値係数、cはベルト歯の側面とプーリ溝の表面との間の所望の間隔であり、プーリ溝の前方及び後方表面の中心はピッチ円上にあり、両中心はW+(2x−1)cだけ離れている。   Preferably, the surface of each pulley groove has a radius of W + xc, where x is a selectable numerical factor, c is the desired spacing between the sides of the belt teeth and the surface of the pulley groove, and the pulley groove The centers of the front and rear surfaces of the are on the pitch circle, and both centers are separated by W + (2x-1) c.

しかして、本発明においては、上記の如き歯付ベルト駆動装置でベルト歯の強度を大きくする為にベルトを形成するエラストマーの硬度をJISA80°からJISA88°とした場合、プーリ溝の中心線とベルト歯の中心線とを略一致させる為に直線状で測定して前記歯付プーリのプーリ溝部の深さをベルト歯部の高さより小さくして、ベルト歯部高さ/プーリ溝部深さが1.0以上1.015以下の範囲に設定されている。ここで、ベルト歯部高さ/プーリ溝部深さが1.0より小さくなると、ベルトの伝達力が小さくなり、一方ベルト歯部高さ/プーリ溝部深さが1.015より大きくなると、ベルトとプーリのPLDの位置が一致せずにベルト歯とプーリ溝とのかみ合い状態が不安定となり歯飛びが生じる。   Therefore, in the present invention, when the hardness of the elastomer forming the belt is increased from JISA 80 ° to JISA 88 ° in order to increase the strength of the belt teeth in the above-described toothed belt driving device, the center line of the pulley groove and the belt In order to make the tooth center line substantially coincide, the pulley groove depth of the toothed pulley is made smaller than the belt tooth height so that the belt tooth height / pulley groove depth is 1. It is set in the range of 0.0 or more and 1.015 or less. Here, when the belt tooth height / pulley groove depth becomes smaller than 1.0, the transmission force of the belt becomes smaller, while when the belt tooth height / pulley groove depth becomes larger than 1.015, the belt Since the position of the PLD of the pulley does not match, the meshing state between the belt teeth and the pulley groove becomes unstable, and tooth skipping occurs.

さらに図5に示すように、プーリ11の溝13の底部15を平坦とするのがより好ましい。   Furthermore, as shown in FIG. 5, it is more preferable to make the bottom 15 of the groove 13 of the pulley 11 flat.

ここで少なくとも歯部を構成するゴムとしては、水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを60:40〜40:60の質量比で混合したポリマー成分からなるゴムで形成されていることが好ましい。
前記ラテックスとしては、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体、HNBR、CR、エピクロルヒド、天然ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン等のラテックスが挙げられる。
Here, the rubber constituting at least the tooth portion is formed of a rubber composed of a polymer component obtained by mixing a hydrogenated nitrile rubber and an unsaturated carboxylic acid metal salt in a mass ratio of 60:40 to 40:60. preferable.
Examples of the latex include latexes such as styrene-butadiene-vinylpyridine terpolymer, HNBR, CR, epichlorohydride, natural rubber, and chlorosulfonated polyethylene.

不飽和カルボン酸金属塩が40より小さくなると、所定のゴム硬度にならず、歯部の剛性が狙いどおりに出現しなく、歯が柔軟である為にベルトがプーリに乗り上げてジャンピングするという問題が依然存在することになる。
一方、不飽和カルボン酸金属塩が60より大きくなると、歯布が歯部のゴムとの接着力が小さくなり、ベルト走行中に歯布が歯部のゴムから剥離するという問題がある。
When the unsaturated carboxylic acid metal salt is smaller than 40, the predetermined rubber hardness is not obtained, the rigidity of the tooth portion does not appear as intended, and the teeth are flexible, so that the belt rides on the pulley and jumps. It will still exist.
On the other hand, when the unsaturated carboxylic acid metal salt is larger than 60, the adhesive force of the tooth cloth to the rubber of the tooth part becomes small, and there is a problem that the tooth cloth peels off from the rubber of the tooth part while the belt is running.

また少なくとも歯部3を構成するゴムに用いられる上記の水素化ニトリルゴムとしては、耐熱性の観点から水素添加率が少なくとも90%以上であることが必要であり、92%〜98%が好適である。そしてこの水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を配合することによって、モジュラス(引張弾性率)や硬度を高めるようにしているものであり、モジュラス(引張弾性率)や切断伸度、さらに高い引き裂き強度や硬度を確保する為には、上記のように水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを60:40〜40:60の質量比で混合することが必要である。不飽和カルボン酸金属塩としては特に制限されるものではないが、アクリル酸亜鉛やメタクリル酸亜鉛等を用いることができる。
尚、不飽和カルボン酸金属塩を用いず、カーボンブラックによる補強でモジュラス(引張弾性率)を高めることは可能ではあるが、ゴムの切断伸度や引き裂き強度が低下してしまい、ゴムの変形や屈曲によるクラックの発生に対する充分な耐久性を付与することができない。さらにはゴムを圧入することで歯部を形成する圧入方式の製造方法においては、歯部が精度良く出ず好ましくない。
Moreover, as said hydrogenated nitrile rubber used for the rubber which comprises at least the tooth | gear part 3, it is necessary for a hydrogenation rate to be at least 90% or more from a heat resistant viewpoint, and 92%-98% are suitable. is there. And, by adding unsaturated carboxylic acid metal salt to this hydrogenated nitrile rubber, the modulus (tensile modulus) and hardness are increased, and the modulus (tensile modulus) and cutting elongation are higher. In order to ensure the tear strength and hardness, it is necessary to mix the hydrogenated nitrile rubber and the unsaturated carboxylic acid metal salt in a mass ratio of 60:40 to 40:60 as described above. Although it does not restrict | limit especially as an unsaturated carboxylic acid metal salt, Zinc acrylate, zinc methacrylate, etc. can be used.
Although it is possible to increase the modulus (tensile modulus) by reinforcement with carbon black without using an unsaturated carboxylic acid metal salt, the cut elongation and tear strength of the rubber are reduced, and the deformation of the rubber Sufficient durability against the generation of cracks due to bending cannot be imparted. Furthermore, in the press-fitting method for forming a tooth part by press-fitting rubber, the tooth part does not come out accurately, which is not preferable.

この水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩からなるポリマー成分に配合される上記の有機過酸化物は架橋剤として用いられるものであり、所定のモジュラス(引張弾性率)や切断伸度を確保する為には、上記のようにポリマー成分100質量部に対して有機過酸化物を0.2〜10質量部配合して架橋することが必要である。有機過酸化物としては、特に制限されるものではないが例えば、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロへキサン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)へキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)へキシン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、t−ブチルパ−オキシイソプロピルカーボネート等を使用することができる。またこのような有機過酸化物の他に、硫黄化合物、オキシムニトロソ化合物や、モノマー類、ポリマー類で共架橋剤として一般に使用されるものを適量添加しても差し支えない。   The above-mentioned organic peroxide blended in the polymer component consisting of this hydrogenated nitrile rubber and unsaturated carboxylic acid metal salt is used as a cross-linking agent, ensuring a predetermined modulus (tensile modulus) and cutting elongation. In order to do so, it is necessary to crosslink by blending 0.2 to 10 parts by mass of the organic peroxide with respect to 100 parts by mass of the polymer component as described above. The organic peroxide is not particularly limited, and examples thereof include 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, di-t-butyl peroxide, dibutyl cumium. Ruperoxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, t-butylperoxyisopropyl carbonate, and the like can be used. In addition to such organic peroxides, sulfur compounds, oxime nitroso compounds, monomers, and polymers that are commonly used as co-crosslinking agents may be added in appropriate amounts.

さらに、これらの他に、硬度やモジュラス(引張弾性率)や切断伸度を確保し、適度な引き裂き強度を確保する範囲で、カーボンブラックや可塑剤等を適宜添加することもできる。水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩からなるポリマー成分100質量部に対して、カーボンブラックは5〜50質量部配合するのが好ましい。   In addition to these, carbon black, a plasticizer, and the like can be added as appropriate within a range in which hardness, modulus (tensile modulus), and elongation at break are ensured to ensure appropriate tear strength. Carbon black is preferably blended in an amount of 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component composed of hydrogenated nitrile rubber and unsaturated carboxylic acid metal salt.

又、前記歯付ベルトのゴム層としてベルトの背面硬度が略JISA80°となるようなクロロプレンゴムを使用することもできる。この場合、歯部を構成するゴムと背面ゴムとの両方にクロロプレンゴムを使用することが好ましい。   Further, chloroprene rubber having a belt back surface hardness of approximately JIS 80 ° can be used as the rubber layer of the toothed belt. In this case, it is preferable to use chloroprene rubber for both the rubber constituting the tooth portion and the back rubber.

上記心線は、一般には、ガラス心線、アラミド心線及びポリベンゾオキサゾール心線が使用される。また、ポリパラフェ二レンナフタレート、ポリエステル、アクリル、カーボン、スチールを組成とする撚コードの何れでも使用できる。ガラス心線の組成はEガラス、Sガラス(高強度ガラス)何れでも良く、フィラメントの太さ及びフィラメントの収束本数及びストランド本数に制限されない。一方、アラミド心線においても、材質の分子構造の違いや心線構成及びフィラメントの大きさや接着処理剤の違いによっても制限されない。   Generally, a glass core, an aramid core, and a polybenzoxazole core are used as the core. Further, any twisted cord composed of polyparaphenylene naphthalate, polyester, acrylic, carbon, and steel can be used. The composition of the glass core wire may be either E glass or S glass (high strength glass), and is not limited by the thickness of the filament, the number of converged filaments and the number of strands. On the other hand, the aramid core is not limited by the difference in the molecular structure of the material, the configuration of the core, the size of the filament, or the difference in the adhesive treatment agent.

ポリペンゾオキサゾール心線は、ポリパラフェ二レンベンゾビスオキサゾールを液晶紡糸した繊維(以下、PBO繊維と略記する)によって形成されている。
該PBO繊維は剛直で、極めて直線性の高い分子構造を持つポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールを液晶紡糸した繊維で、既知のパラ型アラミド繊維の倍以上の強度、弾性率を有し、耐熱性、耐撚性に優れると共に、低吸湿性(0.6%)で吸脱湿時の寸法安定性良好な特性を示す有機繊維である。
The polybenzoxazole core wire is formed of a fiber (hereinafter abbreviated as PBO fiber) obtained by liquid-spinning polyparaphenylene benzobisoxazole.
The PBO fiber is a fiber obtained by liquid crystal spinning of polyparaphenylene benzobisoxazole having a rigid and extremely linear molecular structure, and has a strength and an elastic modulus more than double that of a known para type aramid fiber, It is an organic fiber having excellent twisting resistance, low hygroscopicity (0.6%), and good dimensional stability during moisture absorption and desorption.

既存の抗張体構成繊維であるアラミド心線は強度、弾性率が既知の抗張体構成繊維中では優れたものであるが、吸湿性が高い為寸法安定性に欠けるのに対し、本発明の抗張体を構成する上記PBO繊維は強度、弾性率が既存繊維を遥かに越えるのみならず、低吸湿性で寸法安定性良好であり、従って自動車用の歯付ベルトに用いて優れた性能を発揮させる。   Aramid core wire, which is an existing tensile component fiber, is excellent in tensile component fibers having known strength and elastic modulus, but lacks dimensional stability due to its high hygroscopicity. The above-mentioned PBO fiber constituting the tensile body of the present invention not only has strength and elastic modulus far exceeding those of existing fibers, but also has low hygroscopicity and good dimensional stability, and therefore has excellent performance for use in a toothed belt for automobiles. To demonstrate.

心線1は総デニール数1,000〜10,000の炭素繊維のマルチフィラメント糸をゴムラテックスとエポキシ樹脂からなる処理液を含浸付着させた後、これを5〜10回/10cmで片撚り、あるいは5〜10回/10cmで下撚りをし、更に2.5〜5回/10cmで上撚りをした諸撚りコードであってもよい。   The core 1 is a carbon fiber multifilament yarn having a total denier of 1,000 to 10,000 impregnated with a treatment liquid composed of a rubber latex and an epoxy resin, and then twisted at 5 to 10 times / 10 cm. Alternatively, various twisted cords may be twisted at 5-10 times / 10 cm and further twisted at 2.5-5 times / 10 cm.

炭素繊維のマルチフィラメント糸を構成するモノフィラメント(単繊維)は、その断面形状が実質的に真円形状に近いものであり、数多くのフィラメントを効率よく集合して、密接したフィラメント間の空間を減少させてコードの強度を高めている。具体的には、コード断面積に占める繊維断面積の割合が70〜90%であり、フィラメント群が効率よく高充填しており、ベルトの引張り弾性率が50〜85N/mmになる。もし楕円形になると、モノフィラメント同士が擦れ合いよりコードが破断しやすくなる。また、これ以外の形状になると、フィラメントを集合しても密接したフィラメント間の空間が多くなってコードの強度が向上しなくなる。 The monofilament (single fiber) constituting the multifilament yarn of carbon fiber has a cross-sectional shape that is substantially close to a perfect circle, efficiently gathering many filaments, and reducing the space between closely spaced filaments The strength of the cord is raised. Specifically, the ratio of the fiber cross-sectional area to the cord cross-sectional area is 70 to 90%, the filament group is efficiently and highly filled, and the tensile elastic modulus of the belt is 50 to 85 N / mm 2 . If it is oval, the cords are more likely to break than the monofilaments rub against each other. If the shape is other than this, even if the filaments are gathered, the space between the closely spaced filaments increases and the strength of the cord cannot be improved.

コード中の処理液(固形分)の含有量は、炭素繊維のマルチフィラメント糸100質量部に対して10〜40質量部、好ましくは15〜35質量部である。10質量部未満であると、モノフィラメント同士の擦れ合いによりコードの耐疲労性が低下することがあり、一方40質量部を越えるとコードの耐熱性、耐水性、耐溶剤性が低下することがある。   The content of the treatment liquid (solid content) in the cord is 10 to 40 parts by mass, preferably 15 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon fiber multifilament yarn. If the amount is less than 10 parts by mass, the fatigue resistance of the cord may be reduced due to friction between monofilaments, while if it exceeds 40 parts by mass, the heat resistance, water resistance, and solvent resistance of the cord may be reduced. .

上記処理液(固形分)に含まれるゴムラテックス(固形分)の含有量は、処理液(固形分)100質量部に対して20〜80質量部、好ましくは30〜70質量部である。20質量部未満であると、コードの柔軟性が低下してベルトの耐屈曲疲労性が低下することがあり、一方80質量部を越えるとコードに粘着性が過剰になり、取扱い性が悪くなる。   Content of the rubber latex (solid content) contained in the said processing liquid (solid content) is 20-80 mass parts with respect to 100 mass parts of processing liquid (solid content), Preferably it is 30-70 mass parts. If the amount is less than 20 parts by mass, the flexibility of the cord may be reduced and the bending fatigue resistance of the belt may be reduced. On the other hand, if the amount exceeds 80 parts by mass, the cord becomes too sticky and the handling property becomes poor. .

上記ゴムラテックスの具体例としては、アクリロニトリル−ブタジエンゴムラテックス、クロロプレンゴムラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、水素化ニトリルゴムラテックス(H−NBRラテックス)、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体(VPラテックス)、EPDMゴムラテックスの一種又は二種以上のブレンド物が使用される。   Specific examples of the rubber latex include acrylonitrile-butadiene rubber latex, chloroprene rubber latex, styrene-butadiene rubber latex, hydrogenated nitrile rubber latex (H-NBR latex), styrene-butadiene-vinylpyridine terpolymer (VP). Latex), and one or more blends of EPDM rubber latex are used.

上記処理液(固形分)に含まれる処理液中のエポキシ樹脂の含有量は、処理液(固形分)100質量部に対して20〜80質量部、好ましくは30〜70質量部である。20質量部未満であると、コードとゴム界面の接着性が低下することがあり、80質量部を越えるとコードの柔軟性が低下してベルトの耐屈曲疲労性が低下することがある。   Content of the epoxy resin in the processing liquid contained in the said processing liquid (solid content) is 20-80 mass parts with respect to 100 mass parts of processing liquid (solid content), Preferably it is 30-70 mass parts. If the amount is less than 20 parts by mass, the adhesion between the cord and the rubber interface may be lowered. If the amount exceeds 80 parts by mass, the flexibility of the cord may be lowered and the bending fatigue resistance of the belt may be lowered.

エポキシ樹脂の具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等の一種又は二種以上が使用される。   Specific examples of the epoxy resin include one or more of ethylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, hexanediol diglycidyl ether, and the like.

上記のコードには、その表面に接着層を付着させるが、ここでは接着層がレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液(RFL液)から得られた1層であってもよく、またゴム糊から得られた1層であってもよく、更にはRFL液からなる下層とゴム糊からなる上層の2層であってもよい。   An adhesive layer is attached to the surface of the above cord. Here, the adhesive layer may be a single layer obtained from resorcin-formaldehyde-latex liquid (RFL liquid), or obtained from rubber paste. One layer may be sufficient, and also two layers of the lower layer which consists of RFL liquid, and the upper layer which consists of rubber paste may be sufficient.

RFL液は、レゾルシンとホルムアルデヒドの初期縮合物とゴムラテックスとを混合したものであり、この場合レゾルシンとホルムアルデヒドのモル比は3/1〜1/3にすることが接着力を高めるうえで好適である。また、レゾルシンとホルムアルデヒドの初期縮合物は、これをゴムラテックスのゴム分100質量部に対して樹脂分が5〜50質量部になるようにゴムラテックスと混合し、更にフェノール樹脂を含むレゾルシンとホルムアルデヒドの初期縮合物とゴムラテックスとの固形分の質量比が5/95〜40/60に調節する。5/95未満では接着性が著しく低下し、また40/60を超えるとゴムラテックス分が少なくなり、耐熱性が悪くなって屈曲疲労性が低下する。   The RFL liquid is a mixture of resorcin and formaldehyde initial condensate and rubber latex. In this case, the molar ratio of resorcin and formaldehyde is preferably 3/1 to 1/3 in order to increase the adhesive force. is there. The initial condensate of resorcin and formaldehyde is mixed with rubber latex so that the resin content is 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber latex, and further resorcin and formaldehyde containing phenol resin The mass ratio of the solid content of the initial condensate and rubber latex is adjusted to 5/95 to 40/60. If it is less than 5/95, the adhesiveness is remarkably lowered, and if it exceeds 40/60, the rubber latex content is reduced, the heat resistance is deteriorated, and the bending fatigue property is lowered.

RFL処理液に使用するゴムラテックスとしては、水素化ニトリルゴムラテックス(H−NBRラテックス)、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体(VPラテックス)、クロロプレンゴムラテックス、EPDMゴムラテックスの一種又は二種以上のブレンド物が使用される。水素化ニトリルゴムラテックスとビニルピリジンゴムラテックスとは、固形分の質量比が60/40〜95/5で混合される。その水素化ニトリルゴムの質量比が60未満であれば、耐熱性が悪くなり屈曲疲労性が低下し、95を超えると、耐水性が著しく低下する。   Examples of rubber latex used in the RFL treatment liquid include hydrogenated nitrile rubber latex (H-NBR latex), styrene-butadiene-vinylpyridine terpolymer (VP latex), chloroprene rubber latex, and EPDM rubber latex. A blend of seeds or more is used. Hydrogenated nitrile rubber latex and vinylpyridine rubber latex are mixed at a mass ratio of solid content of 60/40 to 95/5. When the mass ratio of the hydrogenated nitrile rubber is less than 60, the heat resistance is deteriorated and the bending fatigue property is lowered. When the mass ratio is more than 95, the water resistance is significantly lowered.

使用する炭素繊維コードは下記方法によって処理される。まず未処理無撚りマルチフィラメント糸をゴムラテックスとエポキシ樹脂からなる処理液に含浸処理し、その後130〜250℃に調節したオ−ブンに通して熱処理する。続いて、上記処理したマルチフィラメント糸を5〜10回/10cmで片撚り、あるいは5〜10回/10cmで下撚りをし、更に2.5〜5回/10cmで上撚りをした諸撚りコードにした後、このコードをRFL液に含浸処理して接着層を形成する。   The carbon fiber cord used is processed by the following method. First, the untreated untwisted multifilament yarn is impregnated with a treatment liquid composed of rubber latex and epoxy resin, and then heat-treated through an oven adjusted to 130 to 250 ° C. Subsequently, various twisted cords obtained by twisting the treated multifilament yarn at 5-10 times / 10 cm, or by twisting at 5-10 times / 10 cm and further twisting at 2.5-5 times / 10 cm. After that, this cord is impregnated with an RFL solution to form an adhesive layer.

また、該処理コードをゴム糊に漬けてゴム層を付着し、この後130〜180℃前後に調節したオ−ブンに通して熱処理する。
このゴム糊としては、水素化ニトリルゴム(H−NBR)、クロロプレンゴム(CR)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)以外に、NBR、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)、エチレンプロピレン共重合体(EPR)、SBR、イソプレンゴム(IR)、天然ゴム(NR)のゴム配合物トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素などの溶剤に溶かして得られたものである。
Further, the treatment cord is dipped in rubber paste to adhere a rubber layer, and then heat-treated through an oven adjusted to around 130 to 180 ° C.
In addition to hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), chloroprene rubber (CR), and chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM), NBR, ethylene propylene diene monomer (EPDM), ethylene propylene copolymer (EPR) ), SBR, rubber blends of isoprene rubber (IR), natural rubber (NR), and those obtained by dissolving in solvents such as aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene.

また、該処理コードを前述と同様にRFL液に含浸処理して下層を形成した後、ゴム糊でオーバーコート処理して上層の2層を形成してもよい。   Further, the treatment cord may be impregnated in the RFL solution in the same manner as described above to form a lower layer and then overcoated with rubber glue to form two upper layers.

歯布4を構成する緯糸、経糸の材質としては、それぞれポリアミド、アラミド、ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール繊維の何れか又は組み合わせが採用できる。繊維の形態は、フィラメント糸及び紡績糸の何れでも良く、単独組成の撚糸又は混撚糸、混紡糸の何れであっても良い。RFL液を繊維内部にまで含浸できる程度に紡績糸又はフィラメントが集まった糸が好ましい。また、アラミド繊維又はポリベンゾオキサゾール繊維は、それ自体が低摩擦係数の繊維であるため、少なくともベルト長手方向の緯糸に含ませることにより、耐歯欠け性を向上させる。また、織成構成は綾織り、朱子織り、平織り等何れであっても良い。   As materials of the weft and the warp constituting the tooth cloth 4, any one or combination of polyamide, aramid, polyester, and polybenzoxazole fibers can be adopted. The form of the fiber may be either a filament yarn or a spun yarn, and may be any one of a single composition twisted yarn, a mixed twisted yarn, or a blended yarn. A yarn in which spun yarns or filaments are gathered to such an extent that the RFL solution can be impregnated into the inside of the fiber is preferable. Further, since the aramid fiber or the polybenzoxazole fiber itself is a fiber having a low coefficient of friction, the chipping resistance is improved by including at least the weft in the longitudinal direction of the belt. Further, the weaving configuration may be a twill weave, satin weave, plain weave, or the like.

前記ベルト背面硬度は少なくとも80度以上、好ましくは85度以上(JISA)である。背面硬度を少なくとも80度以上とする為には、ゴム配合物としては、H−NBRを使用する、又はH−NBRに不飽和カルボン酸金属塩を総ポリマーに対して15〜40質量部、或いは5〜15質量部添加する又は、高硬度となるクロロプレンゴムを使用する。ここで、不飽和カルボン酸金属塩の量が5質量部未満であるとゴム硬度が所定の硬度にならず、一方40質量部を越えるとゴム硬度が大きくなりすぎ、ベルト剛性が高くなり、屈曲疲労に劣りベルト寿命が短くなる。   The belt back surface hardness is at least 80 degrees or more, preferably 85 degrees or more (JISA). In order to make the back surface hardness at least 80 degrees or more, H-NBR is used as a rubber compound, or an unsaturated carboxylic acid metal salt is added to H-NBR in an amount of 15 to 40 parts by mass based on the total polymer, or Add 5 to 15 parts by mass or use a chloroprene rubber having high hardness. Here, if the amount of the unsaturated carboxylic acid metal salt is less than 5 parts by mass, the rubber hardness does not become a predetermined hardness, whereas if it exceeds 40 parts by mass, the rubber hardness becomes too high, the belt rigidity increases, Inferior to fatigue and shortens belt life.

実施例1としてまず、55質量部のポリメタクリル酸亜鉛と、45質量部の水素添加率90%の水素添加にトリルゴムとを重合させたポリマー複合体(ZSC−2295)80質量部と、水素添加率90%の水素添加ニトリルゴム(日本ゼオン株式会社製Zetpol2020)20質量部に有機パーオキサイド(TY13)1.5質量部及び老防剤(ノンフレDBD)2質量部を加えて歯付ベルト用ゴム組成物を作成した。 As Example 1, first, 80 parts by mass of a polymer composite (ZSC-2295) obtained by polymerizing 55 parts by mass of poly (zinc methacrylate), 45 parts by mass of hydrogenation of 90% hydrogen and tolyl rubber, and hydrogenation Toothed belt rubber by adding 1.5 parts by weight of organic peroxide (TY13) and 2 parts by weight of anti-aging agent (Nonfure DBD) to 20 parts by weight of 90% hydrogenated nitrile rubber (Zetpol 2020 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) A composition was prepared.

歯布として、緯糸(横糸、以下同じ)として40デニールの6,6ナイロンとウレタン糸を混紡し、経糸(縦糸、以下同じ)として40デニールの6,6ナイロンを用いた帆布を使用した、この歯布用織物を、表1のゴム配合物をMEK、トルエンに溶かした後にイソシアネート化合物としてポリアリールポリイソシアネートを添加した処理液に浸漬した。   As a tooth cloth, a canvas using 40 denier 6,6 nylon and urethane yarn as weft (weft, same below) and 40 denier 6,6 nylon as warp (warp, same below) was used. The woven fabric for tooth cloth was immersed in a treatment liquid in which polyaryl polyisocyanate was added as an isocyanate compound after dissolving the rubber compound of Table 1 in MEK and toluene.

Figure 2006153249
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次に、ベルト作製用のS14M歯形100歯数の金型に上記の歯布を巻き付け、歯布上からS撚りとZ撚りの心線を交互に0.5mmピッチで配置するように巻き付け、さらにこの上から表1のゴム組成物からなる圧延シートを巻き付け、加圧・加硫して、ベルト背面を一定厚さに研磨しスリーブ状の成形品を作製した。これを所定幅に切断することによって、歯数が100歯ピッチが14mmの歯付ベルトを得た。 Next, the above-mentioned tooth cloth is wound around a mold for S14M tooth profile 100 for forming a belt, and S cores and Z cores are wound alternately on the tooth cloth so as to be arranged at a pitch of 0.5 mm. From above, a rolled sheet made of the rubber composition shown in Table 1 was wound, pressurized and vulcanized, and the back surface of the belt was polished to a certain thickness to produce a sleeve-shaped molded product. By cutting this into a predetermined width, a toothed belt having 100 teeth and a pitch of 14 mm was obtained.

このときのベルト歯部高さ/プーリ溝部深さを1.015とし、プーリ溝の底部を平坦とした。又、このときの駆動側プーリは32歯、従動側プーリは94歯のプーリを使用し、駆動側プーリでのバックラッシュ量を0.031mm(バックラッシュがベルト歯高さの2%)、従動側プーリのバックラッシュ量を0.11mm(バックラッシュがベルト歯高さの7%)とした。   The belt tooth height / pulley groove depth at this time was 1.015, and the bottom of the pulley groove was flat. At this time, the driving pulley uses 32 teeth and the driven pulley uses 94 teeth, and the backlash amount on the driving pulley is 0.031 mm (backlash is 2% of belt tooth height). The backlash amount of the side pulley was 0.11 mm (backlash is 7% of belt tooth height).

次に、従来例1として、ベルト歯部高さ/プーリ溝部深さを1.08とし、プーリ溝の底部をベルト側に凸となった曲面とした。プーリ歯数は実施例と同じ歯数で、駆動側プーリ、従動側プーリ共にバックラッシュ量は0.11mmとした。   Next, as Conventional Example 1, the belt tooth height / pulley groove depth was set to 1.08, and the bottom of the pulley groove was a curved surface convex toward the belt. The number of teeth of the pulley is the same as that of the example, and the backlash amount is 0.11 mm for both the driving pulley and the driven pulley.

前記実施例と従来例のベルト駆動装置にて発音試験を行った。ベルト駆動装置としては、駆動プーリとして30歯のプーリ、従動プーリとして60歯のプーリを使用した。音圧測定位置は、音圧測定位置としては、図6から図8に示すようにマイク1としては、駆動プーリでのベルト歯のかみ合い入り口でベルトの真上50mmの位置、マイク2としては、従動プーリでのベルトの出口におけるベルトの真上50mmの位置、マイク3としては、ベルト張り側でのスパン中心において、ベルトから2m離れた位置、マイク4は、ベルト張り側において、スパン長をlとした場合の、ベルト張り側で駆動側プーリより1/3l離れた位置でのベルトの真上50mmの位置、マイク5は、ベルト張り側において、スパン長をlとした場合の、ベルト張り側において、従動側プーリより1/3l離れた位置でのベルトの真上50mmの位置でおこなった。このとき駆動プーリの回転数は1800rpm、負荷としては、無負荷の場合と、2KWの負荷を掛けて行った。試験条件は表2に示し、条件1での結果を表3及び図9に、条件2での結果を表4及び図10に、条件3での結果を表5及び図11に示す。本発明を実施したベルト伝動装置は、従来例に比べてどの位置で測定しても音圧が下がっていることがわかる。   The tone generation test was performed with the belt driving apparatus of the above-described example and the conventional example. As a belt drive device, a 30-tooth pulley was used as a drive pulley, and a 60-tooth pulley was used as a driven pulley. As shown in FIG. 6 to FIG. 8, the sound pressure measurement position is as follows. As shown in FIG. 6 to FIG. 8, the microphone 1 is positioned 50 mm above the belt at the meshing entrance of the belt teeth of the drive pulley. The position directly 50 mm above the belt at the belt outlet at the driven pulley, the microphone 3 is located 2 m away from the belt at the center of the span on the belt tension side, and the microphone 4 has a span length of l on the belt tension side. In the case of the above, the position of 50 mm directly above the belt at a position 1/3 l away from the driving pulley on the belt tension side, the microphone 5 is on the belt tension side when the span length is l on the belt tension side. No. 1 was carried out at a position 50 mm directly above the belt at a position 1/3 l away from the driven pulley. At this time, the number of rotations of the drive pulley was 1800 rpm, and the load was applied with no load and with a load of 2 KW. The test conditions are shown in Table 2, the results under Condition 1 are shown in Table 3 and FIG. 9, the results under Condition 2 are shown in Tables 4 and 10, and the results under Condition 3 are shown in Tables 5 and 11. It can be seen that in the belt transmission device embodying the present invention, the sound pressure is lowered at any position compared to the conventional example.

Figure 2006153249
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本発明の歯付ベルトは、駆動側の回転により従動側のロボットアームを移動させる駆動装置や自動車のオーバーヘッドカムシャフトの駆動装置に使用するものであり、歯付ベルトがコード断面積に占める繊維断面積の割合を70〜90%にして炭素繊維を多く充填するで、ベルトの引張り弾性率を50〜85N/mmに設定し、これにより心線の伸びを小さくして、起動時あるいは停止時の従動側のオーバーシュートを小さくすることができて、応答性を高めることができ、また伝達容量も高くなる。 The toothed belt of the present invention is used for a drive device for moving a driven robot arm by rotation on the drive side or a drive device for an overhead camshaft of an automobile. When the area ratio is 70 to 90% and a large amount of carbon fiber is filled, the tensile elastic modulus of the belt is set to 50 to 85 N / mm 2 , thereby reducing the elongation of the core wire, and starting or stopping The overshoot on the driven side can be reduced, the responsiveness can be improved, and the transmission capacity is also increased.

本発明の歯付ベルト駆動装置に使用する歯付ベルトの実施形態の一例を示す一部の断面図である。It is a partial cross section figure showing an example of an embodiment of a toothed belt used for a toothed belt drive device of the present invention. バックラッシュをベルト歯高さの2%としたときの歯付ベルト駆動装置のベルトとプーリとの静的かみ合い状態を示した図である。It is the figure which showed the static meshing state of the belt and pulley of a toothed belt drive device when backlash is 2% of belt tooth height. バックラッシュをベルト歯高さの7%としたときの歯付ベルト駆動装置のベルトとプーリとの静的かみ合い状態を示した図である。It is the figure which showed the static meshing state of the belt and pulley of a toothed belt drive device when backlash is 7% of belt tooth height. バックラッシュをベルト歯高さの10%としたときの歯付ベルト駆動装置のベルトとプーリとの静的かみ合い状態を示した図である。It is the figure which showed the static meshing state of the belt and pulley of a toothed belt drive device when backlash is 10% of belt tooth height. 本発明の歯付ベルト駆動装置に使用するプーリの実施形態の一例を示す一部の断面図である。It is a partial sectional view showing an example of an embodiment of a pulley used for a toothed belt drive device of the present invention. 発音試験において、音圧測定位置を示した図である。It is the figure which showed the sound pressure measurement position in the pronunciation test. 発音試験において、音圧測定位置を示した図である。It is the figure which showed the sound pressure measurement position in the pronunciation test. 発音試験において、音圧測定位置を示した図である。It is the figure which showed the sound pressure measurement position in the pronunciation test. 本発明の歯付ベルト駆動装置の条件1での騒音試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the noise test result in the conditions 1 of the toothed belt drive device of this invention. 本発明の歯付ベルト駆動装置の条件2での騒音試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the noise test result in the conditions 2 of the toothed belt drive device of this invention. 本発明の歯付ベルト駆動装置の条件3での騒音試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the noise test result in the conditions 3 of the toothed belt drive device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 心線
2 背部
3 歯部
4 歯布
5 歯付ベルト
7 緯糸
8 経糸
9 ゴム層
11 歯付プーリ
13 溝部
15 底部
21 駆動側プーリ
23 従動側プーリ
25 マイク1
27 マイク2
29 マイク3
31 マイク4
33 マイク5
35 マイク6
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core wire 2 Back part 3 Tooth part 4 Tooth cloth 5 Toothed belt 7 Weft 8 Warp 9 Rubber layer 11 Toothed pulley 13 Groove part 15 Bottom part 21 Driving side pulley 23 Driven side pulley 25 Microphone 1
27 Mike 2
29 Mike 3
31 Microphone 4
33 Microphone 5
35 Microphone 6

Claims (11)

長さ方向に沿って配置した複数の歯部と、心線を埋設した背部とを有し、上記歯部の表面に歯布を被覆した歯付ベルトと、溝部と歯部とを交互に有する歯付プーリとの組み合わせからなる歯付ベルトの駆動装置であって、一方のプーリが49歯以下の歯数のプーリで、他方のプーリが50歯以上のものを使用する場合において、少なくとも使用するプーリ歯数が49歯以下のものは、ベルトの歯部とプーリの溝部間のバックラッシュ量がベルトの歯の高さの2.0〜2.5%の寸法であり、一方プーリ歯数が50歯以上のものは、ベルトの歯部とプーリの溝部間のバックラッシュ量がベルトの歯の高さの2.6〜10%の寸法であることを特徴とする歯付ベルトの駆動装置。   A toothed belt having a plurality of tooth portions arranged along the length direction and a back portion in which a core wire is embedded and having a tooth cloth coated on a surface of the tooth portion, and alternately having groove portions and tooth portions. A toothed belt driving device comprising a combination with a toothed pulley, wherein at least one pulley is used when a pulley having 49 teeth or less and the other pulley having 50 teeth or more is used. When the number of pulley teeth is 49 or less, the backlash amount between the belt teeth and the pulley groove is 2.0 to 2.5% of the height of the belt teeth, while the number of pulley teeth is The toothed belt driving device characterized in that the backlash amount between the belt tooth portion and the pulley groove portion is 2.6 to 10% of the height of the belt tooth. 歯付ベルトの一連の同一の歯がピッチPだけ一様に離隔し、各歯の前方及び後方側面の大部分又は全部が半径Wの円弧として断面を形状づけられ、前記円弧の両方とも中心が距離Wだけ離れて該ピッチ線上に位置しているような無端同期駆動ベルトと、プーリ溝の間に形成した周辺部に設けられた同一形状の複数個のベルト係合歯を有するプーリであって、各プーリ溝の前方及び後方の表面の大部分又は全部がピッチ円上に中心を有する円弧として断面を形状づけられ、ピッチ円の半径がプーリ歯先端を通るプーリの外側半径とベルト歯の間の底部からベルトピッチ線までの距離との和であるようなプーリと、の組み合わせであって、各ベルト歯の先端と各プーリ溝の底部は、ベルトがプーリに係合するときに該プーリ溝の底部から係合する各ベルト歯を介して圧縮応力が作用するように、直線状で測定して前記歯付プーリのプーリ溝部の深さをベルト歯部の高さより小さく、ベルト歯部高さ/プーリ溝部深さが1.0以上1.015以下を満足する如く構成せしめ、ベルトとプーリが完全にかみ合ったときに、ベルト歯が高さ方向に圧縮されることにより、ベルト歯が膨張し、プーリとの隙間が全くなくなりベルト歯部側面、底面での応力が全体に分散され、プーリ溝の中心線とベルト歯の中心線が略一致する請求項1に記載の歯付ベルト駆動装置。   A series of identical teeth of a toothed belt are uniformly spaced by a pitch P, and most or all of the front and rear sides of each tooth are shaped as a circular arc of radius W, both of which are centered A pulley having an endless synchronous driving belt positioned on the pitch line by a distance W and a plurality of belt engaging teeth of the same shape provided in a peripheral portion formed between pulley grooves , Most or all of the front and rear surfaces of each pulley groove are sectioned as a circular arc centered on the pitch circle, and the radius of the pitch circle is between the outer radius of the pulley passing through the pulley tooth tips and the belt teeth. A pulley that is the sum of the distance from the bottom of the belt to the belt pitch line, and the tip of each belt tooth and the bottom of each pulley groove are connected to the pulley groove when the belt is engaged with the pulley. Engage from the bottom of the The depth of the pulley groove portion of the toothed pulley is smaller than the height of the belt tooth portion, and the height of the belt tooth portion / pulley groove portion is 1 so that the compressive stress acts via the belt teeth. The belt teeth are compressed in the height direction when the belt and the pulley are completely engaged with each other, and the belt teeth are expanded so that there is no gap between the pulley and the pulley. 2. The toothed belt driving device according to claim 1, wherein stress on the side surface and bottom surface of the belt tooth portion is dispersed and the center line of the pulley groove and the center line of the belt tooth substantially coincide with each other. 前記プーリ溝の底部が平坦である請求項1又は2に記載の歯付ベルト駆動装置。   The toothed belt driving device according to claim 1, wherein a bottom portion of the pulley groove is flat. 前記歯付ベルトが少なくとも歯部を構成するゴム層が水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを60:40〜40:60の質量比で混合したポリマー成分からなるゴムで形成されている請求項1から3のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置。   In the toothed belt, at least the rubber layer constituting the tooth portion is formed of rubber composed of a polymer component obtained by mixing hydrogenated nitrile rubber and unsaturated carboxylic acid metal salt in a mass ratio of 60:40 to 40:60. The toothed belt drive device according to any one of claims 1 to 3. 前記ゴム層が水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを60:40〜40:60の質量比で混合したポリマー成分100質量部に対して、有機過酸化物0.2〜10質量部を配合して架橋したゴムで形成されている請求項4に記載の歯付ベルト駆動装置。   The rubber layer has an organic peroxide content of 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a polymer component obtained by mixing a hydrogenated nitrile rubber and an unsaturated carboxylic acid metal salt in a mass ratio of 60:40 to 40:60. The toothed belt driving device according to claim 4, wherein the toothed belt driving device is formed of a rubber obtained by blending and cross-linking. 有機過酸化物の他に、カーボンブラック5〜50質量部を配合する請求項5に記載の歯付ベルト駆動装置。   The toothed belt drive device according to claim 5, wherein 5 to 50 parts by mass of carbon black is blended in addition to the organic peroxide. 前記歯付ベルトのゴム層がベルトの背面硬度として略JISA80°であるクロロプレンゴムを使用した請求項1から3のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置。   The toothed belt drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein a chloroprene rubber having a rubber layer of the toothed belt having a back surface hardness of approximately JIS 80 ° is used. 前記歯付ベルトの心線が総デニール数1,000〜10,000の炭素繊維のマルチフィラメント糸にゴムラテックスとエポキシ樹脂からなる処理液を含浸付着させた後、これを5〜10回/10cmで片撚りし、その表面に接着層を被覆したコードであり、更にコード断面積に占める繊維断面積の割合が70〜90%であり、かつベルトの引張弾性率が50〜85N/mmである請求項1から7のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置。 After the core of the toothed belt is impregnated with a treatment liquid composed of a rubber latex and an epoxy resin on a multifilament yarn of carbon fiber having a total denier of 1,000 to 10,000, this is 5-10 times / 10 cm. Is a cord in which the surface is coated with an adhesive layer, the ratio of the fiber cross-sectional area to the cord cross-sectional area is 70 to 90%, and the tensile elastic modulus of the belt is 50 to 85 N / mm 2 The toothed belt drive device according to any one of claims 1 to 7. 前記歯付ベルトの心線が総デニール数1,000〜10,000の炭素繊維のマルチフィラメント糸にゴムラテックスとエポキシ樹脂からなる処理液を含浸付着させた後、これを5〜10回/10cmで下撚りし、更に2.5〜5回/10cmで上撚りし、その表面に接着層を被覆したコードであり、更にコード断面積に占める繊維断面積の割合が70〜90%であり、かつベルトの引っ張り弾性率が50〜85N/mmである請求項1から7のいずれかに記載の歯付ベルト駆動装置。 After the cored wire of the toothed belt is impregnated with a treatment liquid composed of a rubber latex and an epoxy resin on a multifilament yarn of carbon fiber having a total denier of 1,000 to 10,000, this is applied 5 to 10 times / 10 cm. Is a cord in which the surface is covered with an adhesive layer, and the ratio of the fiber cross-sectional area to the cord cross-sectional area is 70 to 90%. and toothed belt drive according to claim 1, wherein the tensile modulus of the belt is 50~85N / mm 2. 接着層がレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液から得られた1層である請求項8又は9に記載の歯付ベルト駆動装置。   The toothed belt driving device according to claim 8 or 9, wherein the adhesive layer is a single layer obtained from a resorcin-formaldehyde-latex solution. 接着層がレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液からなる下層とゴム糊からなる上層の2層からなる請求項8又は9に記載の歯付ベルト駆動装置。
The toothed belt driving device according to claim 8 or 9, wherein the adhesive layer comprises two layers, a lower layer made of resorcin-formaldehyde-latex liquid and an upper layer made of rubber paste.
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