TW201842283A - 斜齒皮帶傳動裝置 - Google Patents

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Abstract

斜齒皮帶傳動裝置(1)具有：具有相對於皮帶寬度方向傾斜之複數個齒部(12)之斜齒皮帶(10)、驅動皮帶輪、及從動皮帶輪。斜齒皮帶(10)之皮帶寬度為1 mm以上20 mm以下。斜齒皮帶(10)之芯線(13)係包含高強度玻璃纖維或碳纖維且線徑為0.2 mm以上0.9 mm以下之撚線。驅動皮帶輪及從動皮帶輪之皮帶輪槽對斜齒皮帶(10)之齒部(12)之壓縮率為0%以上5%以下。

Description

斜齒皮帶傳動裝置
本發明係關於一種斜齒皮帶在高負載或高速旋轉下使用之斜齒皮帶傳動裝置。
斜齒皮帶係具有相對於皮帶寬度方向傾斜地配置之齒部之皮帶。 如上述之斜齒皮帶有用於在高負載或高速旋轉之環境下使用之皮帶傳動裝置之情形。當於在高負載或高速旋轉下使用之皮帶傳動裝置中使用具有平行於皮帶寬度方向而延伸之齒部之直齒皮帶時，有在皮帶之齒部與皮帶輪之齒部之嚙合之開始時及結束時產生大的噪音與振動之情形。另一方面，由於若使用斜齒皮帶，則皮帶之齒部與皮帶輪之齒部之嚙合自齒部之一端朝另一端依次進行，故與使用直齒皮帶之皮帶傳動裝置相比，能夠降低噪音及振動。 如此，雖然斜齒皮帶與直齒皮帶相比能夠降低噪音及振動，但根據皮帶傳動裝置之用途，期望更降低噪音。例如在專利文獻1中揭示有於在高負載或高速旋轉下使用之斜齒皮帶傳動裝置中更降低噪音及振動之技術。在專利文獻1中，將齒距設為Pt、將皮帶寬度設為W，將齒交線角度θ設定為滿足-0.2≦1-W・tanθ/Pt≦0.75之值。 又，斜齒皮帶傳動裝置用於電動駐煞車系統。電動駐煞車系統係藉由在車輛駐車時使電動馬達作動而調整賦予車輪之制動力之機構(例如參照專利文獻2、3)。斜齒皮帶傳動裝置用於傳遞電動馬達之驅動力。在電動駐煞車系統中使用皮帶寬度相對於齒距而相對狹小之斜齒皮帶。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2004-308702號公報 [專利文獻2]德國發明申請案公開第1202008030535號說明書 [專利文獻3]中國實用新型第202806711號說明書
[發明所欲解決之問題] 近年來，由於汽車之安靜化不斷進步，而在電動駐煞車系統中追求更降低噪音。 然而，專利文獻1之技術以皮帶寬度相對於齒距而相對寬之斜齒皮帶為對象。因而，無法將專利文獻1之技術應用於電動駐煞車系統之斜齒皮帶傳動裝置。 因而，本發明之目的在於在窄幅之斜齒皮帶在高負載或高速旋轉下被使用之斜齒皮帶傳動裝置中更降低噪音及振動。 [解決問題之技術手段] 本發明之斜齒皮帶傳動裝置具備：斜齒皮帶，其具有：埋設有芯線之背部、及在前述背部之一表面沿皮帶長度方向以特定間隔設置且各自相對於皮帶寬度方向傾斜的複數個齒部，且前述齒部之表面由齒布構成；驅動皮帶輪，其具有與前述齒部嚙合之驅動皮帶輪槽，且由驅動源旋轉驅動；及從動皮帶輪，其具有與前述齒部嚙合之從動皮帶輪槽；且前述斜齒皮帶之皮帶寬度為1 mm以上20 mm以下，前述芯線係包含高強度玻璃纖維或碳纖維且線徑為0.2 mm以上0.9 mm以下之撚線，前述驅動皮帶輪槽及前述從動皮帶輪槽對前述齒部之壓縮率為0%以上5%以下。齒部之壓縮率以(齒高度-皮帶輪槽深度)/齒高度×100定義。 根據該構成，由於斜齒皮帶之皮帶寬度為1 mm以上20 mm以下而比較小，故例如能夠用於電動駐煞車系統。 皮帶輪槽對斜齒皮帶之齒部之壓縮率為0%以上5%以下。即，齒部之齒頂與皮帶輪槽接觸。在齒部之齒頂與皮帶輪槽不接觸之先前之斜齒皮帶傳動裝置之情形下，無法以齒部之齒頂承接行走時對皮帶施加之負載，而成為僅以皮帶之齒根承受對皮帶施加之所有負載之狀態。因而，在齒部與皮帶輪槽嚙合時產生之皮帶之上下移動(弦振)變劇烈，而容易產生振動與噪音。在本發明中，齒部之齒頂與皮帶輪槽接觸，對皮帶施加之負載亦朝齒頂分散。因而，即便在高負載或高速旋轉下使用，仍能夠抑制振動與噪音。再者，由於齒部之齒頂與皮帶輪槽接觸，故齒部之相對於皮帶輪槽之定位精度提高，而防止齒部與皮帶輪槽之嚙合之不適切之干擾。藉此，能夠更加抑制振動與噪音。 又，埋設於斜齒皮帶之背部之芯線由包含高強度(高彈性模量)之纖維材之高強度玻璃纖維或碳纖維且線徑為0.2 mm以上0.9 mm以下之撚線構成。因而，能夠確保背部之彎曲性，且能夠利用芯線提高背部之剛性。藉由提高背部之剛性，而即便在高負載或高速旋轉下使用，仍能夠抑制在齒部與皮帶輪之齒部嚙合時產生的以斜齒皮帶之芯線為中心之振動(弦振動)。因而，能夠降低因該振動而產生之噪音。 如此，本發明之斜齒皮帶傳動裝置利用齒部之壓縮率與背部之剛性，即便在高負載或高速旋轉下使用窄幅之斜齒皮帶，仍能夠更加抑制噪音及振動。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置若將前述斜齒皮帶之齒距設為Pt，將皮帶寬度設為W，將相對於皮帶寬度方向之齒交線角度設為θ，則較佳的是滿足1-W・tanθ/Pt＞0。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置更佳的是滿足1-W・tanθ/Pt＞0.75。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置較佳的是，前述複數個齒部之齒距為2 mm以上5 mm以下，若前述齒距為2 mm以上未達3 mm，前述齒部之齒高度為0.7 mm以上2.0 mm以下，若前述齒距為3 mm以上未達4 mm，前述齒部之齒高度為1.0 mm以上2.3 mm以下，若前述齒距為4 mm以上5 mm以下，前述齒部之齒高度為1.5 mm以上2.3 mm以下。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置較佳的是，前述複數個齒部之齒距為2 mm以上5 mm以下，若前述齒距為2 mm以上未達3 mm，前述背部之厚度為0.4 mm以上1.2 mm以下，若前述齒距為3 mm以上未達4 mm，前述背部之厚度為0.6 mm以上1.8 mm以下，若前述齒距為4 mm以上5 mm以下，前述背部之厚度為1.2 mm以上2.3 mm以下。 背部之如上述之厚度例如與用於電動駐煞車系統等之先前之斜齒皮帶之背部之厚度為相同程度。本發明之斜齒皮帶傳動裝置能夠在不增大背部之厚度下提高背部之剛性。因而，能夠充分地確保耐彎曲疲勞性，且能夠更加抑制振動及噪音。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置較佳的是前述背部包含橡膠成分，該橡膠成分至少包含乙烯-丙烯-二烯三元共聚物或氫化腈橡膠。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置較佳的是，前述齒布由包含經紗及緯紗之織布構成，經紗或緯紗配置為於皮帶長度方向延伸，且該配置為於皮帶長度方向延伸之經紗或緯紗包含具有伸縮性之彈性紗。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置較佳的是，構成前述齒布之纖維包含選自包含耐隆、芳香族聚醯胺、聚酯、聚苯并噁唑、及棉之群中之至少一種纖維。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置之前述驅動皮帶輪之旋轉速度可為1000 rpm以上10000 rpm以下。根據該構成，於在高速旋轉下使用之皮帶傳動裝置中能夠充分地降低噪音及振動。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置之前述從動皮帶輪之負載可為1 Nm以上6 Nm以下。根據該構成，於在高負載下使用之皮帶傳動裝置中能夠充分地降低噪音及振動。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置較佳的是被應用於汽車用電動駐煞車系統。根據該構成，在汽車用電動駐煞車系統中能夠充分地降低噪音及振動。 本發明之斜齒皮帶傳動裝置利用齒部之壓縮率與背部之剛性，即便在高負載或高速旋轉下使用窄幅之斜齒皮帶，仍能夠更加抑制噪音及振動。
以下，針對本發明之實施形態進行說明。 如圖1所示，本實施形態之斜齒皮帶傳動裝置1具有斜齒皮帶10、驅動皮帶輪2、及從動皮帶輪3。驅動皮帶輪2之直徑小於從動皮帶輪3之直徑。驅動皮帶輪2具有與斜齒皮帶10之齒部12嚙合之驅動皮帶輪槽2a。從動皮帶輪3具有與斜齒皮帶10之齒部12嚙合之從動皮帶輪槽3a。驅動皮帶輪槽2a之皮帶輪槽深度Dp(參照圖4)與從動皮帶輪槽3a之皮帶輪槽深度Dp相同。 斜齒皮帶傳動裝置1被用於汽車之電動駐煞車系統。驅動皮帶輪2由電動馬達(驅動源)(未圖示)旋轉驅動。又，在從動皮帶輪3在同軸上連結有2個行星齒輪，與從動皮帶輪3一起形成齒輪機構。電動馬達之驅動力在由斜齒皮帶傳動裝置1與複數個行星齒輪減速後，變換為直進運動，並被傳遞至車輪制動器而對車輪賦予制動力。電動駐煞車系統之上述之構成係一例，但並不限定於此。驅動皮帶輪2之旋轉速度為例如1000 rpm以上10000 rpm以下。從動皮帶輪3之負載為例如1 Nm以上6 Nm以下。 〔斜齒皮帶之構成〕 如圖2所示，斜齒皮帶10具有：埋設有芯線13之背部11、及在背部11之內周面沿皮帶長度方向以特定間隔設置之複數個齒部12。齒部12設置於斜齒皮帶10之內周面。如圖3所示，齒部12相對於皮帶寬度方向傾斜地延伸。此外，在圖3中僅顯示齒部12之齒頂之線。此外，齒部12之形狀並不限定於由如圖2及圖4所示之曲線構成之凸狀，可為大致梯形。即，齒部12之齒頂並不限定於如圖2及圖4所示之圓弧狀，可為大致直線狀。斜齒皮帶10具有：由橡膠組合物形成之皮帶本體14、埋設於皮帶本體14之芯線13、及被覆皮帶本體14之內周面之齒布15。皮帶本體14之外周面未被背布覆蓋。齒部12由皮帶本體14之一部分與齒布15之一部分構成。背部11由皮帶本體14之一部分與齒布15之一部分構成。即，齒部12之表面與在背部11之內周面未設置有齒部12之部分由齒布15構成。 如圖4所示，齒部12之齒高度Ht與驅動皮帶輪2之驅動皮帶輪槽2a之皮帶輪槽深度Dp相同或較其大。此外，圖4顯示齒高度Ht大於皮帶輪槽深度Dp之情形。因而，齒部12之齒頂成為僅與驅動皮帶輪槽2a接觸之狀態、或被按壓而壓縮之狀態。驅動皮帶輪槽2a對齒部12之壓縮率為0～5%，較佳的是2～4%。從動皮帶輪槽3a之皮帶輪槽深度Dp一般而言與驅動皮帶輪槽2a之皮帶輪槽深度Dp相同。即，從動皮帶輪槽3a對齒部12之壓縮率一般而言與驅動皮帶輪槽2a對齒部12之壓縮率相同。此外，在本說明書中，以「X～Y」表示之數值範圍意味著X以上Y以下。壓縮率以(齒高度Ht-皮帶輪槽深度Dp)/齒高度Ht×100定義。所謂壓縮率為0～5%係指例如皮帶輪槽深度Dp為1.14 mm，齒高度Ht為1.14～1.20 mm之情形。 斜齒皮帶10之皮帶寬度W(參照圖3)為1～20 mm，較佳的是3～6 mm。將相對於齒部12之皮帶寬度方向之傾斜角度設為齒交線角度θ(參照圖3)。如圖3所示，若將自第1之齒部之嚙合之結束至與其相鄰之第2齒部之嚙合之開始之間隔設為d，則間隔d以d=Pt-W・tanθ表示。又，將d/Pt設為X。即，X由以下之式表示。 X=d/Pt=1-W・tanθ/Pt 在本實施形態中，X＞0。較佳的是，X＞0.75。又，較佳的是X＜1。由於X＞0(即d＞0)，故在第1齒之嚙合結束後，第2齒之嚙合開始。在圖5(a)至圖5(c)中顯示本實施形態之一例之W、θ、Pt之1-W・tanθ/Pt=0與1-W・tanθ/Pt=0.75之圖。圖5(a)顯示齒距Pt為2 mm時之圖，圖5(b)顯示齒距Pt為3 mm時之圖，圖5(c)顯示齒距Pt為5 mm時之圖。 齒部12之齒距Pt(參照圖2)為例如2～5 mm。當齒距Pt為2 mm以上未達3 mm時，齒部12之齒高度Ht(參照圖2)為例如0.7～2.0 mm，較佳的是0.8 mm以上，且較佳的是1.0 mm以下。當齒距Pt為3 mm以上未達4 mm時，齒部12之齒高度Ht為例如1.0～2.3 mm，較佳的是1.1 mm以上，且較佳的是2.0 mm以下。當齒距Pt為4 mm以上5 mm以下時，齒部12之齒高度Ht為例如1.5～2.3 mm，較佳的是1.7 mm以上，且較佳的是2.0 mm以下。當齒距Pt為2 mm以上未達3 mm時，背部11之厚度Tb(參照圖2)為例如0.4～1.0 mm，較佳的是0.6 mm以上，且較佳的是0.9 mm以下。當齒距Pt為3 mm以上未達4 mm時，背部11之厚度Tb為例如0.6～1.8 mm，較佳的是0.8 mm以上，且較佳的是1.2 mm以下。當齒距Pt為4 mm以上5 mm以下時，背部11之厚度Tb為例如1.2～2.3 mm，較佳的是1.8 mm以上，且較佳的是2.2 mm以下。齒交線角度θ為例如2～7ﾟ，較佳的是2～6ﾟ。 〔皮帶本體〕 作為構成皮帶本體14之橡膠組合物之橡膠成分可使用氯丁橡膠(CR)、腈橡膠、氫化腈橡膠(HNBR)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁基橡膠、及氯磺化聚乙烯橡膠等。尤佳之橡膠成分係乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)，氯丁橡膠、氫化腈橡膠(HNBR)亦可較佳地使用。皮帶本體14中之構成齒部12之部分與構成背部11之部分可由相同之橡膠組合物形成，亦可由不同之橡膠組合物形成。 構成皮帶本體14之橡膠組合物可根據需要而包含慣用之各種添加劑(或複合劑)。作為添加劑可例示硫化劑或交聯劑(例如肟類(苯醌二肟等)、胍類(二苯胍刪)等)、金屬氧化物(氧化鎂、及氧化鋅等))、硫化助劑、硫化促進劑、硫化阻滯劑、增強劑(碳黑、及含水二氧化矽等之氧化矽等)、金屬氧化物(例如氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇、氧化鐵、氧化銅、氧化鈦、及氧化鋁等)、填充劑(黏土、碳酸鈣、滑石、及雲母等)、可塑劑、軟化劑(石蠟油、及環烷系油等之油類等)、加工劑或加工助劑(硬脂酸、硬脂酸金屬鹽、蠟、及石蠟等)、抗老化劑(芳族胺系、及苯并咪唑系抗老化劑等)、穩定劑(抗氧化劑、紫外線吸收劑、及熱穩定劑等)、潤滑劑、阻燃劑、及防靜電劑等。該等添加劑可單獨或組合而使用，可相應於橡膠成分之種類、用途、及性能等而選擇。 〔芯線〕 芯線13沿皮帶長度方向埋設於皮帶本體14。芯線13在皮帶寬度方向隔以間隔地呈螺旋狀埋設。芯線13由將複數條股線撚合而形成之撚線構成。1條股線可將纖絲(長纖維)束集並拉伸對齊而形成。芯線13之直徑為0.2～0.45 mm。針對形成撚線之纖絲之粗細度、纖絲之會聚條數、股線之條數、及撚線方式等之撚線構成無特別限制。纖絲之材質為高強度玻璃纖維或碳纖維。高強度玻璃纖維及碳纖維均為高強度且低伸長率，作為芯線13之材質為較佳，但基於低成本之觀點，更佳的是高強度玻璃纖維。 作為高強度玻璃纖維例如可較佳地使用拉伸強度為300 Kg/cm2 以上者，尤其是與無鹼玻璃纖維(E玻璃纖維)相比Si成分更多之下述表1所示之組成之玻璃纖維。此外，在下述表1中為了進行比較還記載有E玻璃纖維之組成。作為如上述之高強度玻璃纖維可舉出K玻璃纖維、U玻璃纖維(均為日本硝子纖維社製造)、T玻璃纖維(日東紡織社製造)、R玻璃纖維(Vetrotex社製造)、S玻璃纖維、S-2玻璃纖維、及ZENTRON玻璃纖維(全部為Owens Corning Fiberglass社製造)等。 [表1] 表1 作為碳纖維，例如可舉出瀝青系碳纖維、聚丙烯腈(PAN)系碳纖維、酚醛樹脂系碳纖維、纖維素系碳纖維、及聚乙烯醇系碳纖維等。作為碳纖維之市售品例如可利用東麗株式會社製造「TORAYCA(註冊商標)」、東邦TENAX株式會社製造「TENAX(註冊商標)」、及三菱化學株式會社製造「DIALEAD(註冊商標)」等。該等碳纖維可單獨或二種以上組合而使用。較佳的是該等碳纖維中之瀝青系碳纖維、及PAN系碳纖維，尤佳的是PAN系碳纖維。 針對用作芯線11之撚線，為了提高與皮帶本體14之接著性而較佳的是實施接著處理。作為接著處理例如可採用將撚線在間苯二酚-福馬林-乳膠處理液(RFL處理液)浸漬後進行加熱乾燥，而在表面均一地形成接著層之方法。RFL處理液係將間苯二酚與福馬林之初始縮合物混合於乳膠中者，作為此處所使用之乳膠可舉出氯丁二烯、苯乙烯-丁二烯-乙烯吡啶三元共聚物(VP乳膠)、氫化腈、及NBR等。此外，作為接著處理亦有在以環氧樹脂或異氰酸酯化合物進行完前處理後以RFL處理液進行處理之方法等。 〔齒布〕 齒布15較佳的是由利用一定之規則使經紗與緯紗縱橫地交錯編織而成之織布構成。織布之編製方法可為斜紋編織、緞紋編織等之任一者。經紗及緯紗之形態可為將纖絲(長纖維)拉伸對齊或撚合之複絲紗、1條長纖維之單絲紗、及將短纖維撚合而成之紡紗(spun yarn)之任一者。當經紗或緯紗為複絲紗或紡紗時，可為使用複數種纖維之混撚紗或混紡紗。緯紗較佳的是包含具有伸縮性之彈性紗。作為彈性紗可使用例如如包含聚胺基甲酸酯之彈性纖維般材質本身具有伸縮性者、或對纖維予以伸縮加工(例如仿毛加工、捲縮加工等)之加工紗。通常，針對經紗不使用彈性紗。因而，容易織造。而且，作為齒布15較佳的是配置為使織布之經紗在皮帶寬度方向延伸，使緯紗在皮帶長度方向延伸。藉此，能夠確保齒布15之皮帶長度方向之伸縮性。此外，齒布15可配置為使織布之緯紗在皮帶寬度方向延伸，使經紗在皮帶長度方向延伸。此時，可將具有伸縮性之彈性紗用作經紗。作為構成齒布15之纖維之材質可採用耐隆、芳香族聚醯胺、聚酯、聚苯并噁唑、及棉等之任一者或其等之組合。 用作齒布15之織布為了提高與皮帶本體14之接著性而可實施接著處理。作為接著處理，一般而言係將織布在間苯二酚-福馬林-乳膠(RFL液)浸漬後進行加熱乾燥，而在表面均一地形成接著層之方法。然而，並不限定於此，除在以環氧樹脂或異氰酸酯化合物進行完前處理後以RFL液進行處理之方法外，還能夠採用將橡膠組合物溶解於甲基乙基酮、甲苯、及二甲苯等之有機溶劑中成為橡膠糊，在該橡膠糊中對織布予以浸漬處理，而使橡膠組合物浸透、附著的方法。該等方法還可單獨或組合而使用，處理順序與處理次數無特別限定。 〔斜齒皮帶之製造方法〕 斜齒皮帶10以例如以下之程序製造。 首先，在具有與斜齒皮帶10之複數個齒部12對應之複數個槽部之圓筒狀模具(未圖示)捲繞形成齒布15之經實施接著處理之織布。繼而，將構成芯線13之撚線呈螺旋狀旋壓於所捲繞之織布之外周面。進而，在其外周側捲繞用於形成皮帶本體14之未硫化之橡膠片，而形成未硫化之皮帶成形體。而後，在該皮帶成形體配置於圓筒狀模具之外周之狀態下，進一步在其外側被覆作為蒸氣遮斷材之橡膠製之夾套。繼而，被覆夾套之皮帶成形體及圓筒狀模具被收容於硫化器之內部。且，在硫化器之內部將皮帶成形體加熱加壓，將橡膠片硫化。藉此，橡膠片之橡膠組合物被壓入模具之槽部，而形成齒部12。而後，藉由將已脫模之套筒狀之成形體切斷為特定之寬度，而獲得複數個斜齒皮帶10。 本實施形態之斜齒皮帶10具有以下特徵。 皮帶輪槽2a、3a對斜齒皮帶10之齒部12之壓縮率為0%以上5%以下。即，齒部12之齒頂與皮帶輪槽2a、3a接觸。如為齒部之齒頂與皮帶輪槽不接觸之先前之斜齒皮帶傳動裝置，無法以齒部之齒頂承接行走時對皮帶施加之負載，而成為僅以皮帶之齒根承受對皮帶施加之所有負載之狀態。因而，在齒部與皮帶輪槽嚙合時產生之皮帶之上下移動(弦振)變劇烈，而產生振動與噪音。在本發明中，齒部12之齒頂與皮帶輪槽2a、3a接觸，對皮帶施加之負載亦朝齒頂分散。因而，即便在高負載或高速旋轉下使用，仍能夠抑制振動與噪音。再者，由於齒部12之齒頂與皮帶輪槽2a、3a接觸，故齒部12之相對於皮帶輪槽2a、3a之定位精度提高，而防止齒部12與皮帶輪槽2a、3a之嚙合之不適切之干擾。藉此，能夠更加抑制振動與噪音。 又，埋設於斜齒皮帶10之背部11之芯線13由包含高強度(高彈性模量)之纖維材即高強度玻璃纖維或碳纖維且線徑為0.2～0.9 mm之撚線構成。因而，能夠確保背部11之彎曲性，並且能夠藉由芯線13提高背部11之剛性。藉由提高背部11之剛性，即便在高負載或高速旋轉下使用，仍能夠抑制齒部12與皮帶輪之齒部12嚙合時產生之、以斜齒皮帶10之芯線13為中心之振動(弦振動)。因而，能夠降低因該振動而產生之噪音。 如此，本實施形態之斜齒皮帶傳動裝置1藉由齒部12之壓縮率與背部11之剛性，即便在高負載或高速旋轉下使用窄幅之斜齒皮帶10，仍能夠更加抑制噪音及振動。 若齒部12之齒距為2 mm以上未達3 mm，背部11之厚度為0.4 mm以上1.2 mm以下，若齒距為3 mm以上未達4 mm，背部11之厚度為0.6 mm以上1.8 mm以下，若複數個齒部12之齒距為4 mm以上5 mm以下，背部11之厚度為1.2 mm以上2.3 mm以下。 背部11之如上述之厚度例如與用於電動駐煞車系統之先前之斜齒皮帶之背部之厚度為相同程度。本實施形態之斜齒皮帶傳動裝置1能夠在不增大背部11之厚度下提高背部11之剛性。因而，能夠充分地確保耐彎曲疲勞性，並且能夠更加抑制振動及噪音。 以上針對本發明之較佳之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述之實施形態，可在所記載之申請專利範圍內進行各種變更。 例如，斜齒皮帶傳動裝置1可具有複數個從動皮帶輪3。且，本發明之斜齒皮帶傳動裝置之應用對象並不限定於電動駐煞車系統。 [實施例] 其次，針對本發明之具體的實施例進行說明。 作為實施例1～40及比較例1～8之斜齒皮帶之芯線製作了下述表2所示之構成之A1～A6之撚線。A1之撚線按照以下之程序製作。將JIS R 3413(2012)所記載之名稱為KCG150之玻璃纖維之纖絲束集並拉伸對齊而形成3條股線。將該3條股線在下述表3所示之組成之RFL液浸漬後在200～280℃下進行加熱乾燥，而在表面均一地形成接著層。在該接著處理後，對3條股線以撚數12次/10 cm進行下撚且不賦予上撚，藉由單撚而形成直徑為0.35 mm之撚線。A2、A3及A4之撚線除將玻璃纖維變更為UCG150、SCG150及ECG150以外係以與A1相同之程序製作，藉由單撚而形成直徑為0.35 mm之撚線。A5之撚線除將所使用之股線採用將碳纖維之纖絲(3K)束集並拉伸對齊而成之1條股線以外係以與A1～A4相同之程序製作，藉由單撚而形成直徑為0.53 mm之撚線。A6之撚線除使接著處理後之3條股線之撚線方式採用對以撚數8次/10 cm進行下撚之6條線進一步以撚數8次/10 cm予以上撚(順撚)之撚線方式以外係以與A1相同之程序製作，形成直徑為0.85 mm之撚線。 [表2] 表2 [表3] 表3 將斜紋編織之織布用作實施例1～40及比較例1～8之斜齒皮帶之齒布。將66耐隆之細度155 dtex之複絲紗用作織布之緯紗與經紗。此外，所謂dtex(分特克斯)係指以克單位表示10000米之紗線之質量。 製作下述表4所示之組成C1～C3之未硫化橡膠片來作為形成實施例1～40及比較例1～8之斜齒皮帶之皮帶本體之未硫化橡膠片。 [表4] 表4 ※1　三井化學社製造「EPT」 ※2　DENKA社製造「PM-40」 ※3　日本ZEON社製造「Zetpole2021」 ※4　大內新與化學工業社製造「NOCRAC MB」 ※5　大內新與化學工業社製造「N-環己基-2-苯并噻唑次磺醯胺」 ※6　東海碳素社製造「SEAST3」 ※7　正同化學工業社製造「氧化鋅3種」 使用撚線(芯線)A1～A5、齒布、及組成C1～C3之未硫化橡膠片以實施形態所記載之程序製作實施例1～40及比較例1～8之斜齒皮帶。此外，硫化在161℃下進行25分鐘。在表5～表9中顯示實施例1～40及比較例1～8之斜齒皮帶之構成。實施例1～40及比較例1～8之斜齒皮帶之皮帶齒數全部設為68。實施例1～25及比較例1～4(所有齒距3 mm)之皮帶周長設為204 mm。實施例26～35及比較例5、6(所有齒距2 mm)之皮帶周長設為136 mm。實施例36～40及比較例7、8(所有齒距5 mm)之皮帶周長設為340 mm。此外，實施例1～8係在本發明申請案之基礎申請案(發明專利申請2017-088566號)中記載之實施例1～8。實施例9～16係在上述基礎申請案中記載之實施例11～18。比較例1～4係在上述基礎申請案中記載之比較例1～4。 [表5] 表5 [表6] 表6 [表7] 表7 [表8] 表8 [表9] 表9 (皮帶振幅量測定試驗) 使用實施例1～40及比較例1～8之斜齒皮帶實施振幅測定試驗，進行了皮帶行走中之皮帶之振幅(撓曲)之評估。在試驗中係使用雙軸行走試驗機。該雙軸行走試驗機係與電動駐煞車系統之驅動裝置同樣地採用具有驅動皮帶輪、及較驅動皮帶輪更大徑之從動皮帶輪的構成。將齒數為15之皮帶輪用作驅動皮帶輪，將齒數為47之皮帶輪用作從動皮帶輪。且，軸距固定為53.3 mm，將斜齒皮帶捲掛於2個皮帶輪。對從動皮帶輪側施加2.0 Nm之負載，使驅動皮帶輪以旋轉速度4000 rpm旋轉，而使皮帶行走。環境溫度設為23℃。且，以雷射位移計測定皮帶之振幅(撓曲)。此外，雷射位移計配置於自斜齒皮帶之張緊側部分之中間之位置離開30 mm之位置。此外，為了說明雷射位移計之位置，在圖1中顯示雷射位移計M。 表5～表9中顯示皮帶之撓曲之測定結果。若皮帶之撓曲為0.079 mm以下，作為無皮帶之實用上問題之振幅位準而判定為合格。 (音壓測定試驗) 除自上述之皮帶振幅量測定試驗之試驗配置中將雷射位移計變更為噪音計之集音麥克風以外，以相同之配置、及相同之評估條件測定音壓(噪音位準)。對於集音麥克風之位置亦與雷射位移計之位置相同地配置於自斜齒皮帶之張緊側部分之中間之位置離開30 mm之位置。 表5～表9中顯示音壓之測定結果。若音壓為75 dBA以下，作為無皮帶之實用上問題之噪音位準而判定為合格。 (耐寒性試驗) 使用與上述之皮帶振幅量測定試驗相同配置之雙軸行走試驗機，實施了耐寒性(耐低溫性)之試驗。環境溫度設為-40℃，在無負載下使驅動皮帶輪以旋轉速度2000 rpm旋轉。將行走6秒後停止10分鐘之動作設為1循環，進行了1000個循環。且，以目視確認在第500個循環與第1000個循環中，在皮帶背面(背部之表面)是否產生裂痕。 表5～表9中使用等級A、B、C表示該確認結果。等級A係在第1000個循環仍未產生裂痕之情形。等級B係在第500個循環未產生裂痕，而在第1000個循環產生裂痕之情形。等級C係在第500個循環產生裂痕之情形。作為耐寒性(耐低溫性)之指標，若在如最低氣溫達到-40℃之寒冷地域使用皮帶，與等級A之皮帶相比，按照等級B、C之順序定位為容易到達裂痕壽命之耐低溫性差之等級。基於對於在如最低氣溫達到-40℃之寒冷地域合乎實際使用之觀點，以等級A、B之皮帶為合用，尤其以等級A之皮帶合乎使用。 ＜評估＞ ・實施例1～3係在相同之構成材料之斜齒皮帶中以齒高度相對於同一皮帶輪槽深度為變數之例，皮帶之撓曲、音壓均判定為合格。且，任一者之耐寒性均為A等級。 ・實施例4～6係與實施例2僅芯線之種類不同之例，任一者均有高強度玻璃纖維或碳纖維，皮帶之撓曲、音壓均判定為合格。且，任一者之耐寒性均為A等級。 ・實施例7、8係與實施例2僅橡膠成分不同之例，任一者之皮帶之撓曲、音壓均判定為合格。且，任一者之耐寒性均為A等級。 ・比較例1～3係相對於實施例1～3改變齒高度且壓縮率為0～5.0%之範圍外之例。比較例1～3之皮帶之撓曲、音壓均成為大於合格判定基準之值。藉此，可確認當齒距為3 mm時，在壓縮率為0～5.0%之斜齒皮帶傳動裝置中有噪音振動抑制效果。 ・比較例4係壓縮率在0～5.0%之範圍內之斜齒皮帶傳動裝置，由於使用並非是高強度玻璃纖維之E玻璃纖維之芯線，故皮帶之撓曲成為最大值。 ・實施例9、10係相對於實施例2變更皮帶寬度之例。雖然有當增大皮帶寬度時音壓略微變大之傾向，但任一者之皮帶之撓曲、音壓均判定為合格。且，任一者之耐寒性均為A等級。 ・實施例12、13係相對於實施例2變更齒交線角度之例，但任一者之皮帶之撓曲、音壓均判定為合格。且，任一者之耐寒性均為A等級。 ・實施例11、14～16係相對於實施例2變更皮帶寬度與齒交線角度之兩者之例，任一者均滿足X＞0.75。任一者之皮帶之撓曲、音壓均判定為合格，且耐寒性為A等級。 ・實施例17～20係相對於實施例2變更背部之厚度之例。根據實施例17～20可確認，當齒距為3 mm時，背部之厚度越變厚則皮帶撓曲與音壓越降低(即越抑制振動與噪音)，且另一方面耐寒性越降低。認為其係緣於背部之厚度越變厚則皮帶之剛性越增加而彎曲性越降低之故。 ・實施例21、22係相對於實施例9變更背部之厚度之例。 ・實施例23係相對於實施例10變更背部之厚度之例。 ・實施例24、25係相對於背部之厚度為1.76 mm之實施例19變更齒交線角度之例。 ・實施例26～29係將齒距設為2 mm並變更背部之厚度之例。根據實施例26～29可確認，當齒距為2 mm時，背部之厚度越變厚，則皮帶撓曲與音壓越降低，且另一方面耐寒性越降低。 ・實施例30、31係相對於實施例27變更齒高度之例，任一者之皮帶之撓曲、音壓均判定為合格。且，任一者之耐寒性均為A等級。 ・比較例5、6係相對於實施例30、31改變齒高度且壓縮率為0～5.0%之範圍外之例。比較例5、6之皮帶之撓曲成為大於合格判定基準之值。比較例5之音壓亦成為大於合格判定基準之值。藉此，可確認當齒距為2 mm時，在壓縮率0～5.0%之斜齒皮帶傳動裝置中有抑制噪音與振動之效果。 ・實施例32～35係相對於實施例2變更皮帶寬度與齒交線角度之兩者之例，任一者均為X＞0.75。皮帶之撓曲、音壓均判定為合格。且，任一者之耐寒性均為A等級。 ・實施例36～38係將齒距設為5 mm並變更背部之厚度之例。根據實施例36～38可確認，當齒距為5 mm時，背部之厚度越變厚，則皮帶撓曲與音壓越降低，且另一方面耐寒性越降低。 ・實施例39、40係相對於實施例37變更齒高度之例，任一者之皮帶之撓曲、音壓均判定為合格。且，任一者之耐寒性均為B等級。 ・比較例7、8係與實施例37、39、40改變齒高度且壓縮率為0～5.0%之範圍外之例。比較例7、8之皮帶之撓曲、音壓均成為大於合格判定基準之值。藉此，可確認當齒距為5 mm時，在壓縮率為0～5.0%之斜齒皮帶傳動裝置中有噪音、振動抑制效果。 根據以上內容可確認，在以滿足X=1-W・tanθ/Pt=d/Pt＞0(d=Pt-W・tanθ＞0)、尤其是滿足X=1-W・tanθ/Pt=d/Pt＞0.75(d=Pt-W・tanθ＞0.75Pt)之方式組合W、θ、Pt之斜齒皮帶中能夠抑制噪音及振動。 本發明申請案係基於2017年4月27日申請之日本專利申請案2017-088566、及2018年3月2日申請之日本專利申請案2018-037197者，其內容作為參照而納入本申請案中。
1‧‧‧斜齒皮帶傳動裝置
2‧‧‧驅動皮帶輪
2a‧‧‧驅動皮帶輪槽/皮帶輪槽
3‧‧‧從動皮帶輪
3a‧‧‧從動皮帶輪槽/皮帶輪槽
10‧‧‧斜齒皮帶
11‧‧‧背部
12‧‧‧齒部
13‧‧‧芯線
14‧‧‧皮帶本體
15‧‧‧齒布
Dp‧‧‧皮帶輪槽深度
d‧‧‧間隔
Ht‧‧‧齒高度
M‧‧‧雷射位移計
Pt‧‧‧齒距
Tb‧‧‧厚度
W‧‧‧皮帶寬度
θ‧‧‧齒交線角度
圖1係本實施形態之斜齒皮帶傳動裝置之側視圖。 圖2係斜齒皮帶之部分立體圖。 圖3係自內周側觀察斜齒皮帶之圖。 圖4係說明斜齒皮帶之齒部之齒高度與皮帶輪槽之槽深度之關係之圖。 圖5顯示1-W・tanθ/Pt=0與1-W・tanθ/Pt=0.75之圖之一例；圖5(a)係齒距Pt為2 mm時之圖；圖5(b)係齒距Pt為3 mm時之圖；圖5(c)係齒距Pt為5 mm時之圖。

Claims (11)

  1. 一種斜齒皮帶傳動裝置，其具備： 斜齒皮帶，其具有：埋設有芯線之背部、及在前述背部之一表面沿皮帶長度方向以特定間隔設置且各自相對於皮帶寬度方向傾斜的複數個齒部，且前述齒部之表面由齒布構成； 驅動皮帶輪，其具有與前述齒部嚙合之驅動皮帶輪槽，且由驅動源旋轉驅動；及 從動皮帶輪，其具有與前述齒部嚙合之從動皮帶輪槽；且 前述斜齒皮帶之皮帶寬度為1 mm以上20 mm以下； 前述芯線係包含高強度玻璃纖維或碳纖維且線徑為0.2 mm以上0.9 mm以下之撚線； 以下述式定義之前述驅動皮帶輪槽及前述從動皮帶輪槽對前述齒部之壓縮率為0%以上5%以下： 壓縮率=(齒高度-皮帶輪槽深度)/齒高度×100。
  2. 如請求項1之斜齒皮帶傳動裝置，其中若將前述斜齒皮帶之齒距設為Pt，將皮帶寬度設為W，將相對於皮帶寬度方向之齒交線角度設為θ，則滿足 1-W・tanθ/Pt＞0。
  3. 如請求項2之斜齒皮帶傳動裝置，其中滿足1-W・tanθ/Pt＞0.75。
  4. 如請求項1之斜齒皮帶傳動裝置，其中前述複數個齒部之齒距為2 mm以上5 mm以下； 若前述齒距為2 mm以上未達3 mm，前述齒部之齒高度為0.7 mm以上2.0 mm以下； 若前述齒距為3 mm以上未達4 mm，前述齒部之齒高度為1.0 mm以上2.3 mm以下； 若前述齒距為4 mm以上5 mm以下，前述齒部之齒高度為1.5 mm以上2.3 mm以下。
  5. 如請求項1之斜齒皮帶傳動裝置，其中前述複數個齒部之齒距為2 mm以上5 mm以下； 若前述齒距為2 mm以上未達3 mm，前述背部之厚度為0.4 mm以上1.2 mm以下； 若前述齒距為3 mm以上未達4 mm，前述背部之厚度為0.6 mm以上1.8 mm以下； 若前述齒距為4 mm以上5 mm以下，前述背部之厚度為1.2 mm以上2.3 mm以下。
  6. 如請求項1之斜齒皮帶傳動裝置，其中前述背部包含橡膠成分，該橡膠成分至少包含乙烯-丙烯-二烯三元共聚物或氫化腈橡膠。
  7. 如請求項1之斜齒皮帶傳動裝置，其中前述齒布由包含經紗及緯紗之織布構成，經紗或緯紗配置為於皮帶長度方向延伸，且該配置為於皮帶長度方向延伸之經紗或緯紗包含具有伸縮性之彈性紗。
  8. 如請求項1之斜齒皮帶傳動裝置，其中構成前述齒布之纖維包含選自包含耐隆、芳香族聚醯胺、聚酯、聚苯并噁唑、及棉之群中之至少一種纖維。
  9. 如請求項1之斜齒皮帶傳動裝置，其中前述驅動皮帶輪之旋轉速度為1000 rpm以上10000 rpm以下。
  10. 如請求項1之斜齒皮帶傳動裝置，其中前述從動皮帶輪之負載為1 Nm以上6 Nm以下。
  11. 如請求項1至10中任一項之斜齒皮帶傳動裝置，其應用於汽車用電動駐煞車系統。
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