KR102350460B1 - toothed belt transmission - Google Patents
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Abstract
본 발명의 톱니 벨트 전동 장치(1)는, 벨트 톱니(13)와 벨트 톱니 저부(14)가 교호로 형성된 톱니 벨트(10)와, 톱니 벨트(10)와 맞물리도록 풀리 톱니(53)와 풀리 톱니 저부(54)가 교호로 형성된 톱니 풀리(50)를 포함한다. 벨트 톱니(13)의 선단은 풀리 톱니 저부(54)와 접촉하고 있지만, 풀리 톱니(53)의 선단은 벨트 톱니 저부(14)와 접촉하지 않고, 풀리 톱니(53)의 선단과 벨트 톱니 저부(14)의 사이에 간극(S)이 마련되어 있다.The toothed belt transmission device 1 of the present invention has a toothed belt 10 having belt teeth 13 and a belt tooth bottom 14 alternately formed, and a pulley tooth 53 and a pulley to mesh with the toothed belt 10 . The toothed bottoms 54 comprise alternating toothed pulleys 50 . The tip of the belt tooth 13 is in contact with the pulley tooth bottom 54, but the tip of the pulley tooth 53 does not contact the belt tooth bottom 14, and the tip of the pulley tooth 53 and the belt tooth bottom ( 14), a gap S is provided.
Description
본 발명은, 벨트 톱니(belt 齒)와 벨트 톱니 저부(底部)가 교호로 형성된 톱니 벨트(齒付 belt)와, 톱니 벨트와 맞물리도록 풀리 톱니(pulley 齒)와 풀리톱니 저부(底部)가 교호로 형성된 톱니 풀리(齒付 pulley)를 구비한 톱니 벨트 전동 장치(傳動裝置)에 관한 것이다.In the present invention, a toothed belt in which a belt tooth and a belt tooth bottom are alternately formed, and a pulley tooth and a pulley tooth bottom to engage with the toothed belt alternately It relates to a toothed belt transmission having a toothed pulley formed of
톱니 벨트 전동 장치는, 승강 반송 장치로서 일반 산업이나 농업의 분야에서 널리 사용되고 있고, 풍력 발전기에서의 블레이드의 각도 조정 장치로서 사용되는 경우도 있다. 톱니 벨트 전동 장치가 다양한 환경에서 사용되는 상황에 있어서, 톱니 벨트 전동 장치의 톱니 벨트에는, 내마모성의 향상이 요구되고 있다. 예를 들면 특허문헌 1, 2에는, 톱니 벨트의 내마모성을 향상시키는 기술이 제시되어 있다.BACKGROUND ART A toothed belt transmission device is widely used in the fields of general industry and agriculture as a lifting and lowering transport device, and is sometimes used as a blade angle adjusting device in a wind power generator. In a situation in which toothed belt transmission devices are used in various environments, the toothed belt of toothed belt transmission devices is required to have improved wear resistance. For example,
그러나, 특허문헌 1, 2와 같이 톱니 벨트의 재료 구성을 궁리하는 것만으로는, 내마모성의 향상에 한계가 있다.However, there is a limit to the improvement of wear resistance only by devising the material configuration of the toothed belt as in
특히 풍력 발전기에서 사용되는 경우에는, 바람의 영향에 의해톱니 벨트와 톱니 풀리가 교호로 맞물린 상태에서 조금씩 흔들리는 현상이 생긴다. 이 경우, 톱니 벨트의 벨트 톱니 저부가 풀리 톱니와의 마찰에 의해 마모하고, 톱니 벨트의 강도의 저하, 나아가서는 톱니 벨트의 파단에 이를 수 있다.In particular, when used in a wind power generator, a phenomenon in which the toothed belt and the toothed pulley are alternately engaged by the wind causes a slight shaking phenomenon. In this case, the belt tooth bottom of the toothed belt is abraded by friction with the pulley tooth, which may lead to a decrease in the strength of the toothed belt and, further, to the fracture of the toothed belt.
본 발명의 목적은, 톱니 벨트의 벨트 톱니 저부의 마모를 억제할 수 있는 톱니 벨트 전동장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a toothed belt transmission device capable of suppressing wear of the belt tooth bottom of the toothed belt.
본 발명에 의하면, 벨트 톱니와 벨트 톱니 저부가 교호로 형성된 톱니 벨트와, 상기 톱니 벨트와 맞물리도록 풀리 톱니와 풀리 톱니 저부가 교호로 형성된 톱니 풀리를 구비하고, 상기 벨트 톱니의 선단은 상기 풀리 톱니 저부와 접촉하고, 상기 풀리 톱니의 선단은 상기 벨트 톱니 저부와 접촉하지 않고, 상기 풀리 톱니의 선단과 상기 벨트 톱니 저부의 사이에 간극이 마련되어 있는, 톱니 벨트 전동 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a toothed belt in which belt teeth and belt tooth bottoms are alternately formed, and a toothed pulley in which pulley teeth and pulley tooth bottoms are alternately formed to mesh with the toothed belt, and the tip of the belt tooth is the bottom of the pulley tooth and A toothed belt transmission is provided, wherein the tip of the pulley tooth does not contact the bottom of the belt tooth, and a gap is provided between the tip of the pulley tooth and the bottom of the belt tooth.
본 발명에 의하면, 벨트 톱니의 선단이 풀리 톱니 저부와 접촉하는 것으로 동력의 전달이 실현됨과 함께, 풀리 톱니의 선단이 벨트 톱니 저부와 접촉하지 않고 이들의 사이에 간극이 마련된 것으로, 상기한 바와 같은 조금씩의 흔들림이 생겨도, 벨트 톱니 저부가 풀리 톱니와의 마찰에 의해 마모되지 않고, 벨트 톱니 저부의 마모가 억제 가능하다.According to the present invention, power transmission is realized when the tip of the belt tooth contacts the bottom of the pulley tooth, and the tip of the pulley tooth does not contact the bottom of the belt tooth, and a gap is provided between them. Even if slight vibration occurs, the bottom of the belt tooth is not worn by friction with the pulley tooth, and the wear of the bottom of the belt tooth can be suppressed.
상기 간극은, 상기 벨트 톱니의 높이의 5~11%이어 좋다. 간극이 벨트 톱니의 높이의 5% 미만이면, 벨트 톱니 저부의 마모를 억제할 수 없다고 하는 문제가 생길 수 있다. 간극이 벨트 톱니의 높이의 11%를 초과하면, 벨트 톱니 저부의 마모를 억제할 수 있지만, 벨트 톱니의 내구성에 지장을 초래한다고 하는 문제가 생길 수 있다. 이것에 대하여, 상기 구성에 의하면, 이들의 문제를 억제할 수 있다.The gap may be 5 to 11% of the height of the belt teeth. If the gap is less than 5% of the height of the belt teeth, there may arise a problem that the wear of the bottom of the belt teeth cannot be suppressed. When the clearance exceeds 11% of the height of the belt teeth, wear of the bottom of the belt teeth can be suppressed, but there may arise a problem that the durability of the belt teeth is impaired. On the other hand, according to the said structure, these problems can be suppressed.
상기 벨트 톱니의 높이 방향에 있어서의 상기 벨트 톱니의 중앙 위치에 있어서, 상기 벨트 톱니와 상기 풀리 톱니와의 사이에, 상기 중앙 위치에 있어서의 상기 벨트 톱니의 폭의 2.5~3.5%의 백래시(backlash)가 마련되어 있어 좋다. 당해 구성에 의하면, 벨트 톱니와 풀리 톱니와의 간섭을 방지하여, 벨트 톱니의 마모를 억제하면서, 벨트 톱니와 풀리 톱니와의 위치 결정 정도(精度)를 확보하는 것이 가능하다.In the central position of the belt teeth in the height direction of the belt teeth, between the belt teeth and the pulley teeth, a backlash of 2.5 to 3.5% of the width of the belt teeth in the central position. ) is good. According to this configuration, it is possible to ensure the positioning accuracy between the belt teeth and the pulley teeth while preventing interference between the belt teeth and the pulley teeth and suppressing wear of the belt teeth.
상기 벨트 톱니의 피치가 14mm 이상이어 좋고, 상기 벨트 톱니의 높이가 5mm이상이어 좋다. 당해 구성에 의하면, 톱니 벨트의 내하중을 증대시키는 것이 가능하다.The pitch of the belt teeth may be 14 mm or more, and the height of the belt teeth may be 5 mm or more. According to this configuration, it is possible to increase the load carrying capacity of the toothed belt.
상기 톱니 벨트는, 상기 벨트 톱니의 높이 방향으로 상기 벨트 톱니와 대향하는 등면부(背面部)와, 상기 등면부에 매설된 복수의 심선(心線)을 가져 좋고, 상기 복수의 심선의 각각은, 스틸 코드(steel cord), 또는, 아라미드 섬유 및 카본 섬유의 적어도 어느 것인가를 합쳐 꼰 코드로 이루어져 좋다.The toothed belt may have a back surface portion facing the belt tooth in the height direction of the belt tooth, and a plurality of core wires embedded in the back surface portion, each of the plurality of core wires is , a steel cord, or a cord braided by combining at least any of aramid fibers and carbon fibers.
또, 상기 복수의 심선의 각각은, 스틸 코드로 이루어져 좋고, 강력(强力)이 7~8kN이어 좋고, 직경이 2.3~2.6mm이어 좋다. 당해 구성에 의하면, 저신도(低伸度) 또한 고강력(高强力)이라는 특장(特長)을 가지는 스틸 코드를 심선으로서 이용하는 것으로, 톱니 벨트의 벨트 폭 1mm당의 벨트 강력을 향상시키는 것이 가능하다.In addition, each of the plurality of core wires may be made of a steel cord, may have a strength of 7 to 8 kN, and may have a diameter of 2.3 to 2.6 mm. According to this configuration, it is possible to improve the belt strength per 1 mm of belt width of the toothed belt by using a steel cord having a feature of low elongation and high strength as a core wire.
상기 복수의 심선의 피치가 3.0~3.7mm이어 좋고, 상기 복수의 심선끼리의 간격이 0.4~1.4mm이어 좋다. 당해 구성에 의하면, 심선의 피치 및 심선끼리의 간격의 호적한 조합에 의해, 톱니 벨트의 벨트 폭 1mm당의 벨트 강력을 보다 확실히 향상시키는 것이 가능하다.The pitch of the plurality of core wires may be 3.0 to 3.7 mm, and the spacing between the plurality of core wires may be 0.4 to 1.4 mm. According to this configuration, it is possible to more reliably improve the belt strength per 1 mm of belt width of the toothed belt by a suitable combination of the pitch of the core wires and the spacing between the core wires.
상기 등면부와 상기 벨트 톱니가, 열가소성 엘라스토머에 의해 일체 성형되어 있고, 당해 열가소성 엘라스토머가, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머, 및 염화비닐계 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이어 좋다.The back surface portion and the belt teeth are integrally molded with a thermoplastic elastomer, and the thermoplastic elastomer includes a polyurethane-based thermoplastic elastomer, a polyester-based thermoplastic elastomer, a polystyrene-based thermoplastic elastomer, a polyolefin-based thermoplastic elastomer, and a polyamide-based thermoplastic elastomer; and at least one selected from the group consisting of vinyl chloride-based thermoplastic elastomers.
상기 등면부와 상기 벨트 톱니가, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머로 또한 경도 38~53°의 열가소성 엘라스토머에 의해, 일체 성형되어 좋다. 당해 구성에 의하면, 역학 특성이나 내구성이 우수한 톱니 벨트가 얻어진다. 또, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머는, 전동 벨트나 반송 벨트에 범용으로 사용되고 있기 때문에, 톱니 벨트의 제조가 용이할 수 있다. 또, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머를 구성하는 폴리우레탄의 종류로서는, 폴리에테르형 폴리우레탄, 폴리에스테르형 폴리우레탄, 또는 폴리카보네이트형 폴리우레탄이어 좋다.The back surface portion and the belt teeth may be integrally molded with a polyurethane-based thermoplastic elastomer and a thermoplastic elastomer having a hardness of 38 to 53°. According to this structure, a toothed belt excellent in mechanical properties and durability is obtained. In addition, since the polyurethane-based thermoplastic elastomer is generally used for transmission belts and conveyance belts, the toothed belt can be easily manufactured. Moreover, as a kind of polyurethane constituting the polyurethane-based thermoplastic elastomer, polyether-type polyurethane, polyester-type polyurethane, or polycarbonate-type polyurethane may be used.
상기 톱니 벨트의 벨트 폭 1mm당의 벨트 강력이 1.85kN 이상이어 좋다. 당해 구성에 의하면, 톱니 벨트의 내하중을 증대시키는 것이 가능하다.The belt strength per 1 mm of belt width of the toothed belt may be 1.85 kN or more. According to this configuration, it is possible to increase the load carrying capacity of the toothed belt.
상기 벨트 톱니의 표면 및 상기 벨트 톱니 저부의 표면에는, 보강포(補强布)가 배치되어 있어 좋다. 당해 구성에 의하면, 벨트 톱니의 마모를 억제하는 것이 가능하다.A reinforcing cloth may be disposed on the surface of the belt tooth and on the surface of the bottom of the belt tooth. According to the said structure, it is possible to suppress abrasion of a belt tooth.
본 발명에 의하면, 벨트 톱니의 선단이 풀리 톱니 저부와 접촉하는 것으로 동력의 전달이 실현됨과 함께, 풀리 톱니의 선단이 벨트 톱니 저부와 접촉하지 않고 이들의 사이에 간극이 마련된 것으로, 상기와 같은 조금씩의 흔들림이 생겨도, 벨트 톱니 저부가 풀리 톱니와의 마찰에 의해 마모하지 않고, 벨트 톱니 저부의 마모를 억제할 수 있다.According to the present invention, power transmission is realized by bringing the tip of the belt tooth into contact with the bottom of the pulley tooth, and the tip of the pulley tooth does not contact the bottom of the belt tooth, but a gap is provided between them. Even if the vibration of the belt tooth occurs, the bottom of the belt tooth does not wear due to friction with the pulley tooth, and wear of the bottom of the belt tooth can be suppressed.
[도1] 도1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 톱니벨트 전동 장치의 일부(보강포 있음)를 나타낸, 벨트 길이 방향을 따른 (도2의 화살표 방향 I로부터 본) 측면도이다.
[도2] 도2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 톱니벨트 전동 장치에 포함되는 톱니 벨트를 나타내는, 벨트 폭 방향을 따른 (도1의 II-II선을 따른) 단면도이다.
[도3] 도3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 톱니벨트 전동 장치에 포함되는 톱니 벨트의 제조 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
[도4] 도4는, 주행 시험에서 이용한 주행 시험기를 나타내는 개략도이다.
[도5] 도5는, 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 톱니벨트 전동 장치의 일부(보강포 없음)를 나타내는, 벨트 길이 방향을 따른 측면도이다.[Fig. 1] Fig. 1 is a side view (as seen from the arrow direction I in Fig. 2) showing a part (with reinforcing fabric) of a toothed belt transmission according to an embodiment of the present invention along the belt longitudinal direction.
[Fig. 2] Fig. 2 is a cross-sectional view along the belt width direction (along the line II-II in Fig. 1) showing a toothed belt included in a toothed belt transmission device according to an embodiment of the present invention.
[Fig. 3] Fig. 3 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing a toothed belt included in a toothed belt transmission according to an embodiment of the present invention.
[Fig. 4] Fig. 4 is a schematic diagram showing a running tester used in a running test.
[Fig. 5] Fig. 5 is a side view along the belt longitudinal direction showing a part (without reinforcing fabric) of a toothed belt transmission according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 톱니벨트 전동 장치(1)는, 도1에 나타낸 바와 같이, 톱니 벨트(10)와, 톱니 풀리(50)를 포함한다.A toothed
톱니 벨트(10)는, 도1 및 도2에 나타낸 바와 같이, 복수의 심선(11)과, 복수의 심선(11)을 매설한 등면부(12)와, 복수의 벨트 톱니(13)와, 복수의 벨트 톱니 저부(14)와, 톱니 벨트(10)의 내주면(복수의 벨트 톱니(13)의 표면 및 복수의 벨트 톱니 저부(14)의 표면)에 마련된 보강포(15)를 가지는, 벨트 본체(10a)를 구비하고 있다.The
본 실시 형태에 있어서, 각 심선(11)은, 스틸 코드(스틸 섬유를 합쳐 꼰 코드)로 이루어진다. 복수의 심선(11)은, 벨트 길이 방향으로 각각 연장하고, 벨트 폭 방향으로 배열되어 있다. 또한, 도1에서는, 심선(11)의 벨트 두께 방향의 중심 위치를 피치 라인(PL)으로서 기재하고 있다. 이 피치 라인(PL)이란, 톱니 벨트(10)가 톱니 풀리(50)의 외주를 따라 구부러져도 벨트 길이 방향으로 신축하지 않고 같은 길이를 유지하는, 톱니 벨트(10)의 벨트 길이 방향의 기준선이다.In the present embodiment, each
복수의 벨트 톱니(13)는, 벨트 두께 방향(벨트 톱니(13)의 높이 방향)으로 등면부(12)와 대향하고, 벨트 길이 방향으로 교호로 이격하여 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 등면부(12)와 복수의 벨트 톱니(13)는 열가소성 엘라스토머로 일체 성형되어 있다. 등면부(12) 및 복수의 벨트 톱니(13)를 구성하는 열가소성 엘라스토머는, 본 실시 형태에서는, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머이고, 경도가 38~53°(JIS K6253 : 2012에 준거, D형 경도계로 측정)이다. 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머를 구성하는 폴리우레탄의 종류로서는, 폴리에테르형 폴리우레탄, 폴리에스테르형 폴리우레탄, 또는 폴리카보네이트형 폴리우레탄이다.The plurality of
보강포(15)는, 위사(緯絲)와 경사(經絲)를 일정한 규칙에 의해 종횡으로 교착시켜 짜여진 직포로 구성된다. 직포의 짠 방식은 능직, 주자직 등의 어느 것이어도 좋다. 경사 및 위사의 형태는, 필라멘트(장섬유)를 정돈하여 당긴다든지, 합쳐 꼰 멀티필라멘트 사(絲), 1본의 장섬유인 모노필라멘트 사(絲), 단섬유를 합쳐 꼰 스팬 사(絲)(방적사)의 어느 것이어도 좋다. 경사 또는 위사가 멀티필라멘트 사 또는 스팬 사의 경우, 복수 종류의 섬유를 이용한 혼년사(混撚絲) 또는 혼방사(混紡絲)이어도 좋다. 보강포(15)를 구성하는 섬유의 재질로서는, 나일론, 아라미드, 폴리에스테르, 폴리벤조옥사졸, 면, 불소 등의 어느 것인가 또는 이들의 조합을 채용할 수 있다. 또한, 보강포(15)는, 톱니 벨트(10)의 외주면에도 마련되어도 좋고, 톱니 벨트(10)의 외주면에만 마련되어도 좋다. 또, 톱니 벨트(10)의 내주면 및 외주면에 보강포(15)를 마련하지 않은 구성으로 하여도 좋다.The reinforcing
벨트 톱니(13)와 벨트 톱니 저부(14)는, 벨트 길이 방향으로 교호로 형성되어 있다. 벨트 톱니 저부(14)는, 벨트 길이 방향으로 인접하는 2개의 벨트 톱니(13)의 사이에 형성된 요부(凹部)의 저부이다. 본 실시 형태에 있어서, 벨트 톱니 저부(14)는 보강포(15)를 포함하는 등면부(12)로 구성되어 있다.The
본 실시 형태에 있어서, 톱니 벨트(10)는, 이하의 요건을 만족하고 있다.In the present embodiment, the
ㆍ 벨트 폭 W = 20~200mmㆍ Belt width W = 20~200mm
ㆍ 벨트 전 두께 H = 9~15mmㆍ Belt thickness H = 9~15mm
ㆍ 등면부(12)의 두께와 보강포(15)의 두께의 합계치 H12 = 4mm 이상ㆍ The sum of the thickness of the
ㆍ 각 벨트 톱니(13)(보강포(15)의 두께를 포함한다)의 높이 H13 = 5~12mmㆍ Height H13 of each belt tooth 13 (including the thickness of reinforcing fabric 15) = 5-12mm
ㆍ 벨트 톱니(13)의 피치 P13(피치라인(PL)상의 거리) = 14~25mmㆍ Pitch P13 of belt tooth (13) (distance on pitch line (PL)) = 14~25mm
ㆍ 각 심선(11)의 직경 D = 2.3~2.6mmㆍ Diameter of each core wire (11) D = 2.3~2.6mm
ㆍ 각 심선(11)의 강력 = 7~7kNㆍ Strength of each core wire (11) = 7~7kN
ㆍ 심선(11)의 피치 P11 = 3.0~3.7mmㆍ Core (11) pitch P11 = 3.0~3.7mm
ㆍ 심선(11)끼리의 간격 d = 0.4~1.4mm(간격 d의 합계치가 벨트 폭 W의 13~36%)ㆍ Spacing d between the
ㆍ 벨트 폭 1mm 당의 벨트 강력 = 1.85kN 이상, 2.60kN 이하이다.• Belt strength per 1 mm of belt width = 1.85 kN or more and 2.60 kN or less.
톱니 풀리(50)는, 도1에 나타낸 바와 같이, 톱니 벨트(10)와 맞물리고, 복수의 풀리 톱니(53)와, 복수의 풀리 톱니 저부(54)를 가진다.The
풀리 톱니(53)와 풀리 톱니 저부(54)는, 벨트 길이 방향으로 교호로 형성되어 있다. 풀리 톱니 저부(54)는, 벨트 길이 방향으로 인접하는 2개의 풀리 톱니(53)의 사이에 형성된 요부(凹部)의 저부이다.The
벨트 길이 방향으로 인접하는 2개의 풀리 톱니(53)의 사이에 형성된 요부에, 벨트 톱니(13)가 배치되어 있다. 벨트 길이 방향으로 인접하는 2개의 벨트 톱니(13)의 사이에 형성된 요부에, 풀리 톱니(53)가 배치되어 있다.Belt
여기에서, 벨트 톱니(13)의 선단은 풀리 톱니 저부(54)와 접촉하여 있지만, 풀리 톱니(53)의 선단은 벨트 톱니 저부(14)와 접촉하지 않고, 풀리 톱니(53)의 선단과 벨트 톱니 저부(14)와의 사이에 간극 S가 마련되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 간극 S는, 벨트 톱니(13)의 높이 H13의 5~11%이다.Here, the tip of the
더욱이, 본 실시 형태에 있어서, 벨트 두께 방향(벨트 톱니의 높이 방향)에 있어서의 벨트 톱니(13)의 중앙 위치 O에 있어서, 벨트 톱니(13)와 풀리 톱니(53)와의 사이에, 백래시(기계에 이용되는 이송 나사(feed screw), 치차(齒車) 등의 서로 끼여 운동하는 기계 요소에 있어서, 운동 방향으로 의도하여 마련된 간극) B가 마련되어 있다. 백래시 B는 중앙 위치 O에 있어서의 벨트 톱니(13)의 폭 W13의 2.5~3.5%이다. 본 실시 형태에서는, 1개의 벨트 톱니(13)와 이것에 대하여 벨트 길이 방향의 한 쪽 측에 인접하는 1개의 풀리 톱니(53)와의 사이, 및 당해 1개의 벨트 톱니(13)와 이것에 대하여 벨트 길이 방향의 다른 쪽 측에 인접하는 1개의 풀리 톱니(53)와의 사이의 각각에 백래시 B가 마련되어 있다.Furthermore, in the present embodiment, in the central position O of the
톱니 벨트 전동 장치(1)는 톱니 벨트(10)에 걸리는 장력이 항상 0.35kN/mm이상이고, 최대시에는 0.80~0.95kN/mm의 장력이 걸리는 사용환경에서 이용하는 것이 가능하고, 예를 들면, 풍력 발전기에 있어서의 블레이드의 각도 조정 장치, 승강 반송 장치 등으로서 사용 가능할 수 있다.The toothed
다음으로, 톱니 벨트(10)의 제조 방법의 일 예에 대하여 설명한다.Next, an example of a manufacturing method of the
톱니 벨트(10)는, 예를 들면 도3에 나타낸 바와 같은 제조 장치(60)에 의해 제조된다. 제조 장치(60)는, 성형 드럼(61)과, 성형 드럼(61)의 상하에 근접하여 배치된 풀리(62, 63)와, 성형 드럼(61)의의 수평 방향으로 대향하여 배치된 풀리(64)와, 풀리(62~64)에 감아 돌린 무단상(無端狀)의 금속 밴드인 압압(押壓) 밴드(65)와, 열가소성 엘리스토머를 압출하는 압출 헤드(66)와, 심선 공급 장치(도시 생략)와, 보강포 공급 장치(도시 생략)를 가진다.The
성형 드럼(61)의 외주면에는, 벨트 톱니(13)를 형성하기 위한 홈(溝)이, 둘레 방향으로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 풀리(64)는, 성형 드럼(61)에 대하여 수평 방향으로 수평 방향으로 이동 가능하고, 압압 밴드(65)에 소정의 장력을 부여한다. 압압 밴드(65)는, 성형 드럼(61)의 외주면에 반 둘레 정도 감아 붙여지도록 배치되어 있고, 풀리(64)로부터의 장력 부여에 의해 성형 드럼(61)의 외주면에 압압되어 있다.Grooves for forming the
보강포 공급 장치(도시 생략)는, 보강포(15)를 성형 드럼(61)의 외주면에 공급한다. 심선 공급 장치(도시 생략)는, 성형 드럼(61)의 축 방향으로 나란한 복수의 심선(11)을, 성형 드럼(61)의 외주면에 공급되는 보강포(15)의 외주면 측에 공급한다. 압출 헤드(66)는, 가열에 의해 용해한 상태의 열가소성 엘라스토머를, 성형 드럼(61)의 외주면에 공급된, 보강포(15) 및 심선(11)의 외주면 측에 공급한다.A reinforcement cloth supply apparatus (not shown) supplies the
성형 드럼(61)의 외주면에 공급된 용융 상태의 열가소성 엘라스토머, 복수의 심선(11), 및, 보강포(15)는 성형 드럼(61)의 회전에 수반하여, 성형 드럼(61)과 압압 밴드(65)와의 사이에 감겨 들어간다. 이 때, 압압 밴드(65)의 압압력에 의해, 열가소성 엘라스토머가 성형 드럼(61)의 외주면에 형성된 홈 내에 충전되고, 당해 홈 내에 벨트 톱니(13)가 형성된다. 또, 이때, 공급된 보강포(15)는, 성형 드럼(61)의 외주면에 형성된 홈 내에 충전되고, 벨트 톱니(13)로 되는 열가소성 엘라스토머의 표면을 따라 배치된다. 또, 성형 드럼(61)의 외주면에 배치된 보강포(15)와 압압 밴드(65)와의 사이에, 복수의 심선(11)을 매설한 등면부(12)가 형성된다. 그리고, 압압 밴드(65)의 압압력에 의해 열가소성 엘라스토머를 성형 드럼(61)의 외주면에 강하게 눌러 붙이면서, 열가소성 엘라스토머를 냉각하여 고화시킨다. 압압 밴드(65)가 성형 드럼(61)으로부터 떨어진 부분에서, 벨트 본체(10a)가 연속하여 취출(取出)된다.The thermoplastic elastomer in a molten state, the plurality of
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 도1에 나타낸 바와 같이, 벨트 톱니(13)의 선단이 풀리 톱니 저부(54)와 접촉하는 것으로 동력의 전달이 실현됨과 함께, 풀리 톱니(53)의 선단이 벨트 톱니 저부(14)와 접촉하지 않고 이들의 사이에 간극 S가 마련된 것으로, 상기와 같은 조금씩의 흔들림이 생겨도, 벨트 톱니 저부(14)가 풀리 톱니(53)와의 마찰에 의해 마모하지 않고, 벨트 톱니 저부(14)의 마모를 억제할 수 있다.As described above, according to this embodiment, as shown in Fig. 1, power transmission is realized when the tip of the
본 실시 형태에 있어서, 간극 S는, 벨트 톱니(13)의 높이 H13의 5~11%이다. 간극 S가 벨트 톱니(13)의 높이 H13의 5% 미만이면, 벨트 톱니 저부(14)의 마모를 억제할 수 없다고 하는 문제가 생길 수 있다. 간극 S가 벨트 톱니(13)의 높이 H13의 11%를 초과하면, 벨트 톱니 저부(14)의 마모를 억제할 수 있지만, 벨트 톱니(13)의 내구성에 지장을 초래한다고 하는 문제가 생길 수 있다. 이것에 대하여, 상기 구성에 의하면, 이들의 문제를 억제할 수 있다.In the present embodiment, the gap S is 5 to 11% of the height H13 of the
본 실시 형태에 있어서, 벨트 두께 방향에 있어서의 벨트 톱니(13)의 중앙 위치 O에 있어서, 벨트 톱니(13)와 풀리 톱니(53)와의 사이에, 중앙 위치 O에 있어서의 벨트 톱니(13)의 폭 W13의 2.5~3.5%의 백래시 B가 마련되어 있다. 당해 구성에 의하면, 벨트 톱니(13)와 풀리 톱니(53)와의 간섭을 방지하여, 벨트 톱니(13)의 마모를 억제하면서, 벨트 톱니(13)와 풀리 톱니(53)와의 위치 결정 정도(精度)를 확보하는 것이 가능하다.In the present embodiment, in the central position O of the
본 실시 형태에 있어서, 벨트 톱니(13)의 피치 P13이 14mm 이상이고, 벨트 톱니(13)의 높이 H13이 5mm이상이다. 당해 구성에 의하면, 톱니 벨트(10)의 내하중을 증대시키는 것이 가능하다.In this embodiment, the pitch P13 of the
본 실시 형태에 있어서, 톱니 벨트(10)의 각 심선(11)은, 스틸 코드로 이루어지고, 강력이 7~8kN이고, 직경 D가 2.3~2.6mm이다. 당해 구성에 의하면, 저신도 또한 고강력이라는 특장을 가지는 스틸 코드를 심선(11)으로서 이용하는 것으로, 톱니 벨트(10)의 벨트 폭 1mm당의 벨트 강력을 향상시키는 것이 가능하다.In the present embodiment, each
본 실시 형태에 있어서, 심선(11)의 피치 P11이 3.0~3.7mm이고, 심선(11)끼리의 간격 d가 0.4~1.4mm이다. 당해 구성에 의하면, 심선(11)의 피치 P11 및 심선(11)끼리의 간격 d의 호적한 조합에 의해, 톱니 벨트(10)의 벨트 폭 1mm당의 벨트 강력을 보다 확실히 향상시키는 것이 가능하다.In the present embodiment, the pitch P11 of the
본 실시 형태에 있어서, 등면부(12)와 벨트 톱니(13)가, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머로 또한 경도 38~53°의 열가소성 엘라스토머에 의해, 일체 성형되어 있다. 당해 구성에 의하면, 역학 특성이나 내구성이 우수한 톱니 벨트(10)가 얻어진다. 또, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머는, 전동 벨트나 반송 벨트에 범용으로 사용되고 있기 때문에, 톱니 벨트(10)의 제조가 용이하다.In the present embodiment, the
본 실시 형태에 있어서, 톱니 벨트(10)의 벨트 폭 1mm당의 벨트 강력이 1.85kN 이상이다. 당해 구성에 의하면, 톱니 벨트(10)의 내하중을 증대시키는 것이 가능하다.In this embodiment, the belt strength per 1 mm of belt width of the
본 실시 형태에 있어서, 벨트 톱니(13)의 표면 및 벨트 톱니 저부(14)의 표면에는, 보강포(15)가 배치되어 있다. 당해 구성에 의하면, 벨트 톱니(10)의 마모를 억제하는 것이 가능하다.In this embodiment, the
또한, 본 실시 형태에서는, 벨트 톱니(10)의 내주면(복수의 벨트 톱니(13)의 표면 및 복수의 벨트 톱니 저부(14)의 표면)에 보강포(15)를 마련한 벨트 톱니(10)에 대하여 설명했지만, 본 발명에서는, 벨트 톱니(10)의 내주면에 보강포(15)를 마련하지 않은 구성이어도 좋은 것으로부터, 보강포(15)를 구비하지 않은 벨트 톱니(10)에 대하여, 도5에 나타낸다.In addition, in this embodiment, the
톱니 벨트(110)는, 복수의 심선(11)과, 복수의 심선(11)을 매설한 등면부(12)와, 복수의 벨트 톱니(13)와, 복수의 벨트 톱니 저부(14)를 가지는, 벨트 본체(10a)를 구비하고 있다. 또한, 톱니 벨트(110)는, 보강포(15)를 구비하고 있지 않은 이외는, 도1에 기재한 톱니 벨트(10)와 같은 모양인 것으로부터, 도5에 기재한 톱니 벨트(110)의 구성의 부호는 도1에 기재한 톱니 벨트(110)의 구성의 부호와 공통으로 하고 있고, 설명을 생략한다. 다만, 톱니 벨트(110)는, 「등면부(12)의 두께가 H12=4mm 이상」으로 되는 등, 상기 톱니 벨트(10)의 실시 형태에서 설명한 내용으로부터, 보강포(15)의 구성을 생략한 요건을 만족할 필요가 있다.The
실시 예Example
본원 발명자는, 상술한 방법으로, 폴리우레탄계 또는 폴리에스테르계의 열가소성 엘라스토머를 이용하여, 실시 예 1~22 및 비교 예 1~2에 관계되는 톱니 벨트를 제조하고, 이들 톱니 벨트에 대하여 주행 시험 및 인장시험을 행하였다. 실시 예 1~22 및 비교 예 1~2에 관계되는 각 톱니 벨트의 구성 및 시험 결과를, 하기 표1~표7에 나타낸다.The inventor of the present application, by the above-described method, using a polyurethane-based or polyester-based thermoplastic elastomer to manufacture the toothed belts according to Examples 1-22 and Comparative Examples 1-2, running tests and A tensile test was performed. The structures and test results of each toothed belt according to Examples 1-22 and Comparative Examples 1-2 are shown in Tables 1 to 7 below.
여기에서, 표1에서는, 풀리 톱니의 선단과 벨트 톱니 저부와의 사이의 간극 S의 값(거리)을 변량한 경우를 비교하기 위하여, 실시 예 1~6 및 비교 예 1의 톱니 벨트의 구성을 기재하고 있다. 또, 표2에서는, 벨트 톱니(13)와 풀리 톱니(53)와의 사이의 백래시 B의 값(거리)을 변량한 경우를 비교하기 위하여, 실시 예 3, 7~11의 톱니 벨트의 구성을 기재하고 있다. 또, 표3에서는, 톱니 벨트의 톱니의 스케일(톱니 피치 P13, 톱니 높이 H13)을 변량한 경우를 비교하기 위하여, 실시 예 3, 12~13의 톱니 벨트의 구성을 기재하고 있다. 또, 표4에서는, 폴리우레탄계(폴리에스테르계) 열가소성 엘라스토머에 의해 일체 성형된 등면부 및 벨트 톱니의 경도를 변량한 경우를 비교하기 위하여, 실시 예 3, 14~16의 톱니 벨트의 구성을 기재하고 있다. 또, 표5에서는, 심선(11)의 피치 P11를 변량한 경우를 비교하기 위하여, 실시 예 3, 17~18의 톱니 벨트의 구성을 기재하고 있다. 또, 표6에서는, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머에 의해 등면부 및 벨트 톱니를 일체 성형한 톱니 벨트(실시 예 3), 및 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머에 의해 등면부 및 벨트 톱니를 일체 성형한 톱니 벨트(실시 예 19)의 구성을 기재하고 있다. 또, 표7에서는, 톱니 벨트의 내주면(벨트 톱니의 표면 및 벨트 톱니 저부의 표면)에 보강포를 마련한 경우와 보강포를 마련하지 않은 경우를 비교하기 위하여, 실시 예 1, 3, 6, 비교 예 1 및 실시 예 20~22, 비교 예 2의 톱니 벨트의 구성을 기재하고 있다.Here, in Table 1, in order to compare the case where the value (distance) of the gap S between the tip of the pulley tooth and the bottom of the belt tooth is varied, the configurations of toothed belts of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 are shown. are described. In addition, in Table 2, in order to compare the case where the value (distance) of the backlash B between the
주행시험에서는, 실시 예 1~22 및 비교 예 1~2에 관계되는 각 톱니 벨트로부터, 폭 20mmㆍ길이 3000mm의 시험편(10x)을 채취하고, 도4에 나타낸 바와 같이, 시험편(10x)의 양단에 추(71)(1250N) 및 추(72)(7000N)를 각각 매달아, 승강 시험기(70)의 구동 풀리(73), 종동 풀리(74)(각 풀리(73, 74)의 톱니수=44) 및 평 풀리(75)(직경=160mm)에 감아돌렸다. 그리고, 이동 거리 1000mm, 120만 사이클(도4에 화살표로 나타내는 방향의 1 왕복으로 1 사이클)로 반복 주행을 행하고, 주행 시험 후의 벨트 톱니 및 벨트 톱니 저부의 상태를 평가하였다(표1~표7의 「벨트 톱니의 상태」 「벨트 톱니 저부의 상태」의 항목 참조). 표1~표7의 「벨트 톱니의 상태」 및 「벨트 톱니 저부의 상태」의 평가에 있어서, 「양」은, 마모가 없는 것, 「가」는, 실용적인 내구 수명에 문제가 없는 정도의 마모가 생긴 것, 「불가」는, 실용 불가능한 정도로 현저히 마모가 생긴 것을 의미한다.In the running test, a
인장 시험에서는, 실시 예 1~22 및 비교 예 1~2에 관계되는 각 톱니 벨트로부터, 폭 20mmㆍ길이 500mm의 시험편을 채취하고, 각 시험편에 대하여, 암슬러(Amsler) 인장 시험기를 이용하여 인장 시험(인장 속도 50mm/min)을 행하고, 파단하기까지의 벨트 강력을 측정하였다. 측정은, 상술한 주행 시험의 전후에 실시하였다(표1~표7의 「벨트 강력의」의 「주행전」 및 「주행후」의 항목 참조).In the tensile test, a test piece having a width of 20 mm and a length of 500 mm is taken from each toothed belt according to Examples 1-22 and Comparative Examples 1-2, and with respect to each test piece, tensile using an Amsler tensile tester. The test (
상기 주행 시험 및 인장 시험의 결과로부터, 실시 예 1~22 및 비교 예 1~2에 관계되는 각 톱니 벨트에 대하여, 이하의 표8에 나타낸 기준에 의해 A~C의 랭크(rank) 부여를 하여, 표1~표7의 「판정」의 항목에 기재하였다.From the results of the running test and the tensile test, for each toothed belt related to Examples 1-22 and Comparative Examples 1-2, ranks A to C were given according to the standards shown in Table 8 below, , Tables 1 to 7 were described in the "judgment" item.
풀리 톱니의 선단과 벨트 톱니 저부와의 사이에 간극 S가 있는 실시 예 1~6 중, 실시 예 2~5에서는 모두 A랭크이었다. 간극 S가 가장 작은 실시 예 1은, 벨트 톱니 저부에 약간의 마모가 생겨, B랭크이었다. 또, 간극 S를 크게 마련할수록, 풀리 톱니와 "G물릴 때에 벨트 톱니 저부가 풀리 톱니와 접촉하지 않기 때문에, 벨트 톱니가 톱니 벨트에 걸리는 응력을 집중하여 받는다(벨트 톱니 저부가 풀리 톱니에 접하고 있는 경우는 벨트 톱니와 벨트 톱니 저부에 응력이 분산한다). 그 때문에, 간극 S가 가장 큰 실시 예 6은, 벨트 톱니에 응력이 집중하기 쉽고, 풀리 톱니와의 접촉에 의해 벨트 톱니의 마모가 생기기 쉽고, B랭크이었다.Among Examples 1 to 6 in which there was a gap S between the tip of the pulley tooth and the bottom of the belt tooth, Examples 2 to 5 were all A ranks. In Example 1 with the smallest gap S, slight wear occurred at the bottom of the belt teeth, and was ranked B. Also, the larger the gap S is provided, the more the belt tooth bottom does not come into contact with the pulley tooth when the pulley tooth and "G mesh", so the stress applied to the belt tooth is concentrated (if the belt tooth bottom is in contact with the pulley tooth, The stress is distributed between the belt teeth and the bottom of the belt teeth.) Therefore, in Example 6 with the largest gap S, stress tends to concentrate on the belt teeth, and wear of the belt teeth is easy to occur due to contact with the pulley teeth, It was rank B.
비교 예1은, 풀리 톱니의 선단과 벨트 톱니 저부와의 사이에 간극 S가 없는 경우이기 때문에, 벨트 톱니 저부의 마모가 심하고, C랭크이었다.In Comparative Example 1, since there was no gap S between the tip of the pulley tooth and the bottom of the belt tooth, the belt tooth bottom was severely worn and was ranked C.
실시 예 7~11은, 백래시 B를 변량한 이외는, 실시 예 3과 같은 구성의 대형(벨트 톱니의 피치 P13이 14mm이고, 벨트 톱니의 피치 P13가 비교적 크고, 벨트 톱니의 피치 P13에 수반하는 벨트 톱니의 스케일(벨트 톱니의 벨트 길이 방향의 길이, 및, 벨트 톱니의 높이 H13)이 대형)으로 고강력의 톱니 벨트이다. 실시 예 9, 10은 실시 예 3과 동등하게 A랭크이었지만, 백래시 양이 작은 실시 예 7, 8은, 풀리 톱니와 벨트 톱니의 간섭에 의해 벨트 톱니에 마모가 생기고 B랭크이었다. 또, 백래시 양이 큰 실시 예 11은, 벨트 톱니의 변형에 수반하여, 풀리 톱니와 벨트 톱니와의 간섭에 의해 벨트 톱니에 마모가 생기고, B랭크이었다.Examples 7 to 11 have the same configuration as Example 3 except that the backlash B is varied (the pitch P13 of the belt teeth is 14 mm, the pitch P13 of the belt teeth is relatively large, and the It is a toothed belt with high strength by the scale of the belt teeth (the length of the belt teeth in the belt longitudinal direction, and the height of the belt teeth H13) is large). Examples 9 and 10 were ranked A like Example 3, but in Examples 7 and 8 with a small amount of backlash, the belt teeth were abraded due to interference between the pulley teeth and the belt teeth, and were ranked B. In Example 11, which had a large amount of backlash, abrasion occurred in the belt teeth due to the interference between the pulley teeth and the belt teeth along with the deformation of the belt teeth, and was ranked B.
실시 예 12, 13은, 실시 예 3과 같은 구성의 대형의 고강력의 톱니벨트이고, 톱니의 스케일(벨트 톱니의 톱니의 벨트 길이 방향의 길이, 및, 벨트 톱니의 높이 H13)을 보다 대형으로 한 톱니 벨트이지만, 실시 예 3과 동등하게 A랭크이었다.Examples 12 and 13 are large, high-strength toothed belts having the same configuration as in Example 3, and the tooth scale (the length of the teeth of the belt teeth in the belt longitudinal direction, and the height of the belt teeth H13) is made larger. Although it was a one-tooth belt, it was ranked A rank equally as in Example 3.
실시 예 14~16은, 톱니 벨트를 구성하는 재료(폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머)의 경도를 변량한 이외는, 실시 예 3과 같은 구성의 대형(벨트 톱니의 피치 P13가 14mm)인 고강력의 톱니벨트이다. 경도가 작은 톱니 벨트에서는, 벨트 톱니의 변형에 의해 벨트 톱니의 마모가 진행하기 쉽기 때문에, 실시 예 14(경도 30°)에서는 B랭크이었다.Examples 14 to 16, except for varying the hardness of the material (polyurethane-based thermoplastic elastomer) constituting the toothed belt, have the same configuration as Example 3 (the pitch of the belt teeth P13 is 14 mm), high-strength toothed belts to be. In a toothed belt with a small hardness, wear of the belt teeth tends to proceed due to deformation of the belt teeth. Therefore, in Example 14 (hardness of 30°), it was ranked B.
실시 예 17, 18은, 심선 피치 P11을 변량(확대)하여 톱니 벨트에 매설되는 심선의 본수를 감소시킨 것 이외는 실시 예 3과 같은 구성의 대형(벨트 톱니의 피치 P13가 14mm)인 고강력의 톱니벨트이다. 심선의 본수를 감소시킨 것에 의해, 실시 예 3보다도 벨트 강력이 저하하고 있지만, 주행 후도 1.85kN/mm 이상의 벨트 강력을 유지하고 있고, 벨트 톱니나 벨트 톱니 저부의 마모도 없고, B랭크이었다.Examples 17 and 18 have the same configuration as Example 3 except that the core wire pitch P11 is varied (expanded) to reduce the number of core wires embedded in the toothed belt, and high strength with a large size (the pitch of the belt teeth P13 is 14 mm) is a toothed belt of By reducing the number of core wires, the belt strength was lower than in Example 3, but the belt strength was maintained at 1.85 kN/mm or more even after running, there was no wear of the belt teeth or the bottom of the belt teeth, and it was ranked B.
실시 예19는, 톱니 벨트를 구성하는 재료(열가소성 엘라스토머)의 종류를 변량한 이외는, 실시 예 3과 같은 구성의 대형(벨트 톱니의 피치 P13가 14mm)인 고강력의 톱니벨트이다. 구성하는 재료를 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머로 한 실시 예 19의 톱니 벨트는, 실시 예 3(폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머)와 동등하게 A랭크이었다.Example 19 is a high-strength toothed belt with a large size (the pitch of the belt teeth P13 is 14 mm) having the same configuration as Example 3 except that the type of material (thermoplastic elastomer) constituting the toothed belt is varied. The toothed belt of Example 19, in which the constituent material was a polyester-based thermoplastic elastomer, was ranked A rank, similar to that of Example 3 (polyurethane-based thermoplastic elastomer).
비교 예2는, 간극 S가 없고 벨트 톱니 저부가 보강포로 덮여 있지 않은 톱니 벨트이다. 비교 예 2의 톱니 벨트는, 벨트 톱니 저부의 마모가 가장 심하고, C랭크이었다. 또, 간극 S가 없지만, 벨트 톱니 저부가 보강포로 덮여 있는 비교 예 1의 톱니 벨트에서도, 벨트 톱니 저부의 마모는 억제 가능하지 않고 C랭크이었다. 따라서, 실시 예 1~22와 같이 벨트 톱니 저부에 간극 S를 마련하는 것이, 벨트 톱니 저부의 마모 방지, 더욱이는, 톱니 벨트의 내구성의 향상에 효과적인 것을 알 수 있었다.Comparative Example 2 is a toothed belt in which there is no gap S and the belt tooth bottom is not covered with a reinforcing cloth. The toothed belt of Comparative Example 2 had the most severe wear at the bottom of the toothed belt, and was ranked C. Moreover, even in the toothed belt of Comparative Example 1 in which there was no gap S but in which the belt tooth bottom was covered with the reinforcing cloth, the wear of the belt tooth bottom could not be suppressed and it was ranked C. Therefore, as in Examples 1-22, it was found that providing the gap S at the bottom of the toothed belt was effective in preventing wear of the bottom of the tooth of the belt and further improving the durability of the toothed belt.
실시 예 20, 21, 22는, 실시 예 1, 3, 6에 대하여, 톱니 벨트의 내주면(벨트 톱니의 표면과 벨트 톱니 저부의 표면)에 보강포를 마련하지 않은 톱니 벨트이다. 주행 시험에 있어서의 벨트 톱니나 벨트 톱니 저부의 마모의 상태에는, 큰 차가 없는 것을 알 수 있었다. 벨트 톱니 저부의 마모에 대하여는, 보강포의 유무의 영향은 거의 없고, 벨트 톱니의 마모에 대하여는, 보강포가 있는 쪽이 억제되었다(단, 본 시험의 판정에서는 같은 정도의 랭크이었다).Examples 20, 21, and 22 are toothed belts in which no reinforcement cloth is provided on the inner peripheral surface of the toothed belt (the surface of the belt tooth surface and the surface of the belt tooth bottom) with respect to Examples 1, 3 and 6. It turned out that there is no big difference in the state of abrasion of the belt tooth|gear and the belt tooth bottom part in a running test. With respect to the wear of the bottom of the belt teeth, the presence or absence of the reinforcement cloth had little effect, and the side with the reinforcement cloth was suppressed with respect to the wear of the belt teeth (however, in the judgment of this test, the rank was about the same).
이상, 본 발명의 호적한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시 형태에 한하는 것은 아니고, 특허청구의 범위에 기재한 한에 있어서 다양한 설계 변경이 가능한 것이다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, As long as it describes in the claim, various design changes are possible.
ㆍ 본 발명에 관계되는 톱니 벨트 전동 장치는, 풍력 발전기에 있어서의 블레이드의 각도 조정 장치, 승강 반송 장치 등으로서 사용되는 것에 한정되지 않고, 임의의 장치로서 사용 가능할 수 있다.- The toothed belt transmission device according to the present invention is not limited to being used as an angle adjusting device for a blade in a wind power generator, a lifting/lowering transport device, or the like, and may be used as any device.
ㆍ톱니 벨트는, 오픈엔드, 엔드리스의 어느 것이어도 좋다.• The toothed belt may be either open-end or endless.
ㆍ톱니 벨트의 등면부 및 복수의 벨트 톱니를 구성하는 열가소성 엘라스토머는, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머에 한정되지 않고, 예를 들면, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머, 염화비닐계 열가소성 엘라스토머 등이어도 좋고, 또 이들의 2종 이상을 조합시킨 것이어도 좋다. 또, 열가소성 엘라스토머의 경도는, 38~53°에 한정되지 않고, 이들의 범위 밖에 있어도 좋다.ㆍThe thermoplastic elastomer constituting the back surface of the toothed belt and the plurality of belt teeth is not limited to the polyurethane-based thermoplastic elastomer, and includes, for example, a polyester-based thermoplastic elastomer, a polystyrene-based thermoplastic elastomer, a polyolefin-based thermoplastic elastomer, and a polyamide-based thermoplastic elastomer. A thermoplastic elastomer, a vinyl chloride type thermoplastic elastomer, etc. may be sufficient, and what combined 2 or more types of these may be sufficient. Moreover, the hardness of a thermoplastic elastomer is not limited to 38-53 degrees, You may be outside these ranges.
ㆍ톱니 벨트의 심선은, 스틸 코드로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 아라미드 섬유 및 카본 섬유의 적어도 어느 것인가를 합쳐 꼰 코드로 이루어져도 좋다.- The core wire of a toothed belt is not limited to what consists of a steel cord, For example, it may consist of a cord braided by combining at least any one of aramid fiber and carbon fiber.
본 출원은, 2017년5월30일 출원의 일본 특허출원 2017-106153, 및 2018년5월18일 출원의 일본 특허출원 2018-96312에 기초한 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.This application is based on Japanese Patent Application No. 2017-106153 filed on May 30, 2017 and Japanese Patent Application No. 2018-96312 filed on May 18, 2018, the contents of which are incorporated herein by reference.
10 톱니 벨트
10a 벨트 본체
11 심선
12 등면부
13 벨트 톱니
14 벨트 톱니 저부
15 보강포
50 톱니 풀리
53 풀리 톱니
54 풀리 톱니 저부
d 심선끼리의 간격
D 심선의 직경
H13 벨트 톱니의 높이
P13 벨트 톱니의 피치
P11 심선의 피치
W13 벨트 톱니의 폭
S 간극
B 백래시
O 중앙 위치10 toothed belt
10a belt body
11 core wire
12 dorsal part
13 belt teeth
14 Belt tooth bottom
15 reinforcement gun
50 toothed pulley
53 pulley teeth
54 bottom of pulley tooth
d Interval between core wires
D core wire diameter
H13 Belt Tooth Height
P13 Belt Tooth Pitch
P11 core wire pitch
W13 Belt tooth width
S gap
B Backlash
O central position
Claims (11)
상기 톱니 벨트와 맞물리도록 풀리 톱니와 풀리 톱니 저부가 교호로 형성된 톱니 풀리를 구비하고,
상기 벨트 톱니의 피치가 14mm 이상 25mm 이하이고,
상기 벨트 톱니의 높이가 5mm이상 12mm 이하이고,
상기 벨트 톱니의 선단은 상기 풀리 톱니 저부와 접촉하고,
상기 풀리 톱니의 선단은 상기 벨트 톱니 저부와 접촉하지 않고, 상기 풀리 톱니의 선단과 상기 벨트 톱니 저부의 사이에 간극이 마련되어 있고,
상기 간극은, 상기 벨트 톱니의 높이의 5~11%인, 톱니 벨트 전동 장치.A toothed belt in which the belt tooth and the belt tooth bottom are alternately formed;
and a toothed pulley in which pulley teeth and pulley tooth bottoms are alternately formed to engage the toothed belt,
The pitch of the belt teeth is 14mm or more and 25mm or less,
The height of the belt teeth is 5mm or more and 12mm or less,
The tip of the belt tooth is in contact with the bottom of the pulley tooth,
The tip of the pulley tooth does not contact the bottom of the belt tooth, and a gap is provided between the tip of the pulley tooth and the bottom of the belt tooth,
The gap is 5-11% of the height of the belt tooth, toothed belt transmission.
상기 벨트 톱니의 높이 방향에 있어서의 상기 벨트 톱니의 중앙 위치에 있어서, 상기 벨트 톱니와 상기 풀리 톱니와의 사이에, 상기 중앙 위치에 있어서의 상기 벨트 톱니의 폭의 2.5~3.5%의 백래시가 마련되어 있는, 톱니 벨트 전동 장치.According to claim 1,
In the central position of the belt teeth in the height direction of the belt teeth, a backlash of 2.5 to 3.5% of the width of the belt teeth in the central position is provided between the belt teeth and the pulley teeth. with toothed belt transmission.
상기 톱니 벨트는, 상기 벨트 톱니의 높이 방향으로 상기 벨트 톱니와 대향하는 등면부와, 상기 등면부에 매설된 복수의 심선을 가지고,
상기 복수의 심선의 각각은, 스틸 코드, 또는, 아라미드 섬유 및 카본 섬유의 적어도 어느 것인가를 합쳐 꼰 코드로 이루어지는, 톱니 벨트 전동 장치.According to claim 1,
The toothed belt has a back surface portion facing the belt tooth in the height direction of the belt tooth, and a plurality of core wires embedded in the back surface portion,
Each of the plurality of core wires is made of a steel cord or a cord braided by combining at least any of aramid fibers and carbon fibers, toothed belt transmission.
상기 복수의 심선의 각각은,
스틸 코드로 이루어지고,
강력이 7~8kN이고,
직경이 2.3~2.6mm인, 톱니 벨트 전동 장치.6. The method of claim 5,
Each of the plurality of core wires,
made of steel cord,
The strength is 7-8 kN,
Toothed belt transmission with a diameter of 2.3 to 2.6 mm.
상기 복수의 심선의 피치가 3.0~3.7mm이고,
상기 복수의 심선끼리의 간격이 0.4~1.4mm인, 톱니 벨트 전동 장치.7. The method of claim 6,
The pitch of the plurality of core wires is 3.0 to 3.7 mm,
The distance between the plurality of core wires is 0.4 to 1.4 mm, a toothed belt transmission.
상기 등면부와 상기 벨트 톱니가, 열가소성 엘라스토머에 의해 일체 성형되어 있고, 당해 열가소성 엘라스토머가, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머, 및 염화비닐계 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 톱니 벨트 전동 장치.6. The method of claim 5,
The back surface portion and the belt teeth are integrally molded with a thermoplastic elastomer, and the thermoplastic elastomer includes a polyurethane-based thermoplastic elastomer, a polyester-based thermoplastic elastomer, a polystyrene-based thermoplastic elastomer, a polyolefin-based thermoplastic elastomer, and a polyamide-based thermoplastic elastomer; and at least one selected from the group consisting of vinyl chloride-based thermoplastic elastomers.
상기 등면부와 상기 벨트 톱니가, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머로 또한 경도 38~53°의 열가소성 엘라스토머에 의해, 일체 성형되어 있는, 톱니 벨트 전동 장치.6. The method of claim 5,
The toothed belt transmission device, wherein the back surface portion and the belt teeth are integrally molded with a polyurethane-based thermoplastic elastomer and a thermoplastic elastomer having a hardness of 38 to 53°.
상기 톱니 벨트의 벨트 폭 1mm당의 벨트 강력이 1.85kN 이상인, 톱니 벨트 전동 장치.According to claim 1,
The toothed belt transmission device, wherein the belt strength per 1 mm of the belt width of the toothed belt is 1.85 kN or more.
상기 벨트 톱니의 표면 및 상기 벨트 톱니 저부의 표면에는, 보강포가 배치되어 있는, 톱니 벨트 전동 장치.11. The method according to any one of claims 1, 3, 5 to 10,
Reinforcing cloth is disposed on the surface of the belt tooth and on the surface of the bottom of the belt tooth.
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