TWI645124B - Toothed belt - Google Patents
Toothed belt Download PDFInfo
- Publication number
- TWI645124B TWI645124B TW104110566A TW104110566A TWI645124B TW I645124 B TWI645124 B TW I645124B TW 104110566 A TW104110566 A TW 104110566A TW 104110566 A TW104110566 A TW 104110566A TW I645124 B TWI645124 B TW I645124B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- belt
- toothed belt
- diameter
- core wire
- test
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
- F16G1/00—Driving-belts
- F16G1/28—Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
- F16G1/00—Driving-belts
- F16G1/14—Driving-belts made of plastics
- F16G1/16—Driving-belts made of plastics with reinforcement bonded by the plastic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
- F16H7/023—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts with belts having a toothed contact surface or regularly spaced bosses or hollows for slipless or nearly slipless meshing with complementary profiled contact surface of a pulley
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
本發明係關於一種齒形皮帶,其係具備背部、齒部、及埋設於上述背部中之芯線者,且上述背部及齒部包含胺基甲酸酯樹脂組合物,上述芯線為包含玻璃纖維長絲群之擰絞絲繩、或包含聚芳酯纖維長絲群之擰絞絲繩,於上述芯線為包含玻璃纖維長絲群之擰絞絲繩之情形時,上述齒部之間距為0.45~0.60mm,上述玻璃纖維長絲之直徑為6~9微米,且上述芯線之線徑為0.14~0.20mm,於上述芯線為包含聚芳酯纖維長絲群之擰絞絲繩之情形時,上述齒部之間距為0.45~0.71mm,且上述芯線之線徑為0.14~0.28mm。
Description
本發明係關於一種齒形皮帶,其係用於印表機等OA(Office Automation,辦公自動化)機器及其他一般產業用,且可實現輪間之同步傳動。
先前,對於以噴墨印表機為代表之托架驅動或伴隨著致動器般之工件之往返動作的精密驅動,需求較高之定位精度,因此使用可進行同步傳動之齒形皮帶。尤其對於印表機而言,近年來,高品質之彩色印刷或其高速處理對應之製品化急速進步。而且,為了以不引起印字不均等之方式進行高精度之定位,要求減小嚙合週期中之皮帶速度變動(速度不均)。
作為減小皮帶速度變動(速度不均)之技術,揭示有使用玻璃芯線作為芯線之齒間距0.65~0.85mm之齒形皮帶(專利文獻1)。於專利文獻1中揭示有如下主旨:藉由製成使用玻璃芯線之小齒間距之齒形皮帶,其中上述玻璃芯線係使用細玻璃纖維擰絞成細線徑而成,可實現尺寸穩定性之確保與充分之彎曲對應,並且抑制皮帶速度變動,因此可用於小直徑輪,故而可實現馬達之小型化,從而有助於裝置之小型、輕量化及省電力化。
此處,若將輪小型化,則輪所具有之齒數變少,齒形皮帶之齒與輪之齒的嚙合變少。如此一來,齒形皮帶於輪間移行時,齒形皮帶之移行線(皮帶間距線)容易上下移動,導致皮帶速度變動變大。因
此,要求使齒形皮帶之齒與齒之間的距離即齒間距變小,而使齒形皮帶之齒與輪之齒的嚙合變多。
又,最近因需求之多樣化,有裝置之進一步小型、輕量化及省電力化之要求,而要求可用於更小型之馬達(例如印表機托架用驅動馬達)之齒形皮帶。
如上所述,伴隨著驅動馬達之小型化、省電力化之要求,存在驅動馬達使用低輸出之類型之情形。此處,若於低輸出之驅動馬達軸上安裝驅動輪,並提高於驅動輪與從動輪之間捲掛齒形皮帶時之皮帶安裝張力(軸荷重、張力),則會導致驅動馬達之初始轉矩增大,或軸荷重增大,因此於使用低輸出之驅動馬達時欠佳。因此,必須對驅動輪、從動輪採用小直徑輪,並且進而將皮帶安裝張力(軸荷重、張力)設定得較低。再者,於專利文獻1中,雖有應對小直徑輪之記載,但並無對驅動馬達之小型化、低輸出化之皮帶安裝張力(軸荷重、張力)之記載。
另一方面,若降低皮帶安裝張力(軸荷重、張力),則存在齒形皮帶與輪之齒之嚙合程度變弱,皮帶速度變動變大之情形。
該方面係如專利文獻2所揭示般,於未順暢地進行皮帶齒部對輪齒槽部之嚙合時,即,於皮帶齒部與輪齒槽部到達完全嚙合位置之前,皮帶齒前端部接觸輪齒側面部般之情形時,於嚙合時伴隨著皮帶間距線之上壓,而引起皮帶間距線之上下移動。皮帶間距線之上下移動直接導致嚙合之速度不均、即嚙合週期中之皮帶速度變動。由此,已知藉由有效地抑制皮帶齒部與輪齒槽部之嚙合時之干涉而嚙合變順暢的齒形狀之最佳設計,而於一定程度上抑制皮帶速度變動。
又,作為皮帶速度變動之主要原因的皮帶間距線之上下移動主要受到基於皮帶芯線規格的皮帶之尺寸穩定性或皮帶之彎曲性之好壞影響。皮帶之尺寸穩定性良好與否直接關係到皮帶之嚙合精度良好與
否,直接關係到嚙合之皮帶速度變動。因此,必須選擇包含芯線之彈性模數高、且因吸濕等引起之經時尺寸變化少之材質的芯線。又,皮帶之彎曲性係指將皮帶捲掛於輪上時之皮帶之柔軟程度,首先,其受芯線本身是否柔軟、即芯線之材質或纖維及芯線之線徑、擰絞等芯線之構成影響,進而,亦受皮帶之厚度方向之尺寸、尤其是背厚之大小影響。關於背厚之設定,於胺基甲酸酯樹脂製齒形皮帶、尤其是小齒間距者之情況下,係設定為可兼顧(利用澆鑄法之)製造上之觀點(澆鑄之容易性)與材料成本上之觀點(越薄壁越有利)的必要最小限度之厚度。因此,若可提高皮帶之尺寸穩定性或皮帶之彎曲性,則即便於皮帶安裝張力較低之情形時,亦容易將皮帶無間距偏離地順暢地捲掛於更小直徑之輪上,因此可抑制皮帶間距線之上下移動,從而可減小嚙合之皮帶速度變動。
關於該方面,於專利文獻3中揭示有如下之齒形皮帶:藉由使用聚芳酯纖維絲繩作為芯線,而為高強度、高模數,並且確保經時之尺寸穩定性,且彎曲性(甚至耐久性)優異,亦可抑制對馬達之負荷(啟動轉矩),尤其有效地用於高精密機器之動力傳動。然而,未見著眼於皮帶速度變動之記載。
[專利文獻1]日本專利特開2011-133022號公報
[專利文獻2]日本專利特開2002-98202號公報
[專利文獻3]日本專利特開2002-349636號公報
因此,本發明之目的在於提供一種即便將皮帶安裝張力(軸荷重、張力)設定得較低(即便於低張力時),亦具有經時之尺寸穩定性、
彎曲性、耐久性,並且可抑制皮帶速度變動的齒形皮帶。
用以解決上述問題之本發明之一態樣係一種齒形皮帶,其係具備背部、齒部、及埋設於上述背部中之芯線者,且上述背部及齒部包含胺基甲酸酯樹脂組合物,上述芯線為包含玻璃纖維長絲群之擰絞絲繩、或包含聚芳酯纖維長絲群之擰絞絲繩,於上述芯線為包含玻璃纖維長絲群之擰絞絲繩之情形時,上述齒部之間距為0.45~0.60mm,上述玻璃纖維長絲之直徑為6~9微米,且上述芯線之線徑為0.14~0.20mm,於上述芯線為包含聚芳酯纖維長絲群之擰絞絲繩之情形時,上述齒部之間距為0.45~0.71mm,且上述芯線之線徑為0.14~0.28mm。
根據上述構成,於芯線為包含玻璃纖維長絲群之擰絞絲繩之情形時,將齒部之間距設定為0.45~0.60mm,因此可使齒形皮帶之齒數較齒部之間距大於0.60mm者增加。藉此,於將齒形皮帶捲掛於小直徑之輪上時,可使因齒形皮帶之齒與輪之齒的嚙合而產生之多角形狀更接近圓形。藉此,可抑制齒形皮帶於輪間移行時之齒形皮帶之移行線(皮帶間距線)之上下移動,從而可減小齒形皮帶之移行時之皮帶速度變動(速度不均)。
又,藉由將芯線設為包含玻璃纖維長絲群(長絲之直徑為6~9微米)之線徑0.14~0.20mm之擰絞絲繩,與線徑大於0.20mm者相比可提高齒形皮帶之彎曲性。藉此,可將齒形皮帶以低張力捲掛於更小直徑之輪間。
而且,由於減小芯線之線徑,因此可使齒形皮帶之背部變薄。
藉此,亦可提高齒形皮帶之彎曲性。
又,藉由對芯線使用玻璃纖維長絲群,可確保經時、環境性之齒形皮帶之尺寸穩定性。
而且,藉由提高齒形皮帶之尺寸穩定性、彎曲性,即便於以低張力捲掛於小直徑之輪間之情形時,亦可減小齒形皮帶之移行時之皮帶速度變動。
又,於芯線為包含聚芳酯纖維長絲群之擰絞絲繩之情形時,將齒部之間距設定為0.45~0.71mm,因此可使齒形皮帶之齒數較齒部之間距大於0.71mm者增加。藉此,於將齒形皮帶捲掛於小直徑之輪上時,可使因齒形皮帶之齒與輪之齒的嚙合而產生之多角形狀更接近圓形。藉此,可抑制齒形皮帶於輪間移行時之齒形皮帶之移行線(皮帶間距線)之上下移動,從而可減小齒形皮帶之移行時之皮帶速度變動(速度不均)。
又,藉由將芯線設為包含聚芳酯纖維長絲群之線徑0.14~0.28mm之擰絞絲繩,與線徑大於0.28mm者相比可提高齒形皮帶之彎曲性。藉此,可將齒形皮帶以低張力捲掛於更小直徑之輪間。
而且,由於減小芯線之線徑,因此可使齒形皮帶之背部變薄。藉此,亦可提高齒形皮帶之彎曲性。
又,藉由對芯線使用聚芳酯纖維長絲群,可確保經時、環境性之齒形皮帶之尺寸穩定性。
而且,藉由提高齒形皮帶之尺寸穩定性、彎曲性,即便於以低張力捲掛於小直徑之輪間之情形時,亦可減小齒形皮帶之移行時之皮帶速度變動。
又,藉由提高齒形皮帶之尺寸穩定性、彎曲性,可降低(安裝於驅動輪之軸上之驅動馬達之)啟動轉矩,從而可提高啟動時之動力傳遞性。
又,上述齒形皮帶較佳為於如下條件下使用:於藉由皮帶張力而捲掛於輪間時,施加於該輪之軸之荷重即軸荷重成為5~15N。
根據上述構成,將藉由皮帶張力將齒形皮帶捲掛於輪間時之軸荷重設定為相對較低之5~15N,藉此可降低對輪之軸之負擔。若可降低對輪之軸之負擔,則例如安裝於輪上之驅動馬達可使用低輸出、小型之類型者,因此可實現驅動馬達之小型化、省電力化。
又,由於將軸荷重設定為相對較低之5~15N,因此亦可提高齒形皮帶之耐久性(壽命)。
再者,作為以軸荷重為5~15N使用之理由,可列舉下述理由。首先,若軸荷重未達5N則皮帶張力過弱,無法將齒形皮帶架設於輪間,而無法充分發揮輪間之同步傳動性能。另一方面,15N被視為將低輸出、小型類型之馬達用於裝置之驅動時可採用之軸荷重之最大值,若軸荷重大於15N,則對低輸出、小型類型之馬達軸施加過剩之負荷,而無法充分發揮馬達之轉矩性能。
本發明可提供一種即便將皮帶安裝張力(軸荷重、張力)設定得較低,亦具有經時之尺寸穩定性、彎曲性、耐久性,並且可抑制皮帶速度變動的齒形皮帶。
1‧‧‧齒形皮帶
2‧‧‧齒部
3‧‧‧芯線
4‧‧‧背部
5‧‧‧驅動輪
6‧‧‧從動輪
圖1係第1實施形態之齒形皮帶之概略說明圖。
圖2係第1實施形態之齒形皮帶之剖視立體圖及側面圖,圖2之(A)係剖視立體圖,圖2之(B)係側面圖。
圖3係速度變動率試驗之說明圖。
圖4係耐久移行試驗之說明圖。
圖5係表示速度變動率試驗中之軸荷重與皮帶速度變動率之關係的曲線圖。
圖6係表示速度變動率試驗中之齒間距與皮帶速度變動率之關係的曲線圖。
圖7係表示第1實施例之實施例4之齒形皮帶之經過天數與軸間距離變化率之關係的曲線圖。
圖8係對第1實施例之比較例7及實施例4之齒形皮帶表示軸荷重與啟動轉矩之關係的曲線圖。
圖9係表示速度變動率試驗中之軸荷重與皮帶速度變動率之關係的曲線圖。
圖10係表示速度變動率試驗中之齒間距與皮帶速度變動率之關係的曲線圖。
圖11係表示第2實施例之比較例1及實施例3之齒形皮帶之經過天數與軸間距離變化率之關係的曲線圖。
圖12係表示第2實施例之皮帶彎曲性試驗中之軸荷重與啟動轉矩之關係的曲線圖。
以下,依照圖式對本發明之實施形態進行說明。於圖1及圖2中示出本發明之實施形態之齒形皮帶1。
如圖1所示,第1實施形態之齒形皮帶1係捲掛於驅動輪5與從動輪6之間而使用。藉此,可於驅動輪5與從動輪6之間進行同步傳動。
齒形皮帶1沿皮帶長度方向包含複數個齒部2、於齒形皮帶1之皮帶間距線上作為補強用芯體之芯線3、及埋設有該芯線3之背部4。又,上述齒形皮帶1係以圖2之(B)所示之齒部2與齒部2之間的距離即齒間距成為0.45~0.60mm之方式構成。作為齒部2之形狀,設為圓齒形狀,但並不限定於此,可自截面梯形狀或截面三角形狀等中任意選擇。
齒形皮帶1之齒部2及背部4包含胺基甲酸酯樹脂組合物。胺基甲酸酯樹脂組合物係藉由澆鑄液狀之胺基甲酸酯原料並進行加熱而獲得,通常作為成形方法,有以下方法:一次成型法,其將混合多元醇、觸媒、鏈延長劑、顏料等而成之預混液與含有異氰酸酯成分之溶液混合,將其澆鑄並使其進行硬化反應;以及預聚物法,其預先使異氰酸酯與多元醇反應,將以多元醇對異氰酸酯之一部分進行改性所得之預聚物與硬化劑混合而進行澆鑄,使其進行交聯反應,於本發明中可較佳地使用預聚物法。
作為異氰酸酯並無限定,可使用芳香族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯、脂環式聚異氰酸酯、或其等之改性體。具體而言,可例示甲苯二異氰酸酯(TDI)、亞甲基二異氰酸酯(MDI)、苯二甲基二異氰酸酯(XDI)、萘二異氰酸酯(NDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、及異佛酮二異氰酸酯(IPDI)等,其中可較佳地使用TDI及MDI。
作為多元醇,可列舉酯系多元醇、醚系多元醇、丙烯酸系多元醇、聚丁二烯多元醇、及該等之混合多元醇等。作為醚系多元醇,有聚伸乙基醚二醇(PEG)、聚伸丙基醚二醇(PPG)、聚四亞甲基醚二醇(PTMG)等,又,作為酯系多元醇,可例示聚己二酸乙二酯(PEA)、聚己二酸丁二酯(PBA)、聚己二酸六亞甲基酯(PHA)、聚-ε-己內酯(PCL)等。
作為硬化劑,可使用作為一級胺、二級胺、三級胺之胺化合物。具體而言,可利用1,4-苯二胺、2,6-二胺基甲苯、1,5-萘二胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3'-二氯-4,4'-二胺基二苯甲烷(以下記作MOCA)、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、1-甲基-3,5-雙(甲硫基)-2,6-二胺基苯、1-甲基-3,5'-二乙基-2,6-二胺基苯、4-4'-亞甲基-雙-(3-氯-2,6-二乙基苯胺)、4,4'-亞甲基-雙-(鄰-氯苯胺)、4,4'-亞甲基-雙-(2,3-二氯苯胺)、三亞甲基二醇二-對-胺基苯甲酸酯、4,4'-亞甲基-雙-
(2,6-二乙基苯胺)、4,4'-亞甲基-雙-(2,6-二異丙基苯胺)、4,4'-亞甲基-雙-(2-甲基-6-異丙基苯胺)、4,4'-二胺基二苯基碸等。
除上述各成分以外,可調配塑化劑、顏料、消泡劑、填充材、觸媒、穩定劑等添加劑。作為塑化劑,通常可利用鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、己二酸二辛酯(DOA)、磷酸三甲苯酯(TCP)、氯系石蠟、鄰苯二甲酸二烷基酯等。
又,作為觸媒,可利用作為酸觸媒之有機羧酸化合物。具體而言,可使用壬二酸、油酸、癸二酸、己二酸等脂肪族羧酸,苯甲酸、甲苯甲酸等芳香族羧酸。除此以外,可適當使用以三乙基胺、N,N-二甲基環己胺、三伸乙基二胺為代表之胺化合物,以辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、硫醇二辛基錫為代表之有機金屬化合物。
其次,記載胺基甲酸酯原料之準備步驟之例。製備於使上述異氰酸酯與多元醇預先反應所得之胺基甲酸酯預聚物中視需要調配消泡劑、塑化劑而成之A液,於50~85℃下保管。又,準備使硬化劑於120℃以上之環境溫度下完全溶解所得之B液。再者,於將觸媒調配至胺基甲酸酯原料中之情形時,較佳為於B液中預先攪拌混合。
作為皮帶成形方法,可應用先前之製造方法。即,於將芯線螺旋捲附於模具上之狀態下,將上述A液、B液攪拌混合並注入模具內,於一定條件下進行加熱而使其交聯,藉此製作皮帶筒套,其後以特定寬度切斷,藉此可製造齒形皮帶。
芯線3係將玻璃纖維長絲群絞合而成之擰絞絲繩,對將例如約200根直徑6~9微米(長絲徑)之玻璃纖維長絲集束並對齊所得之股線(原絲)進行胺基甲酸酯浸漬處理後,賦予特定次數之擰絞,以線徑成為0.14~0.20mm之方式進行調整。例如對將約200根直徑6~9微米之玻璃纖維長絲集束並對齊所得之股線進行胺基甲酸酯浸漬處理後,賦予擰絞數17次/10cm之擰絞,製成線徑0.17mm之擰絞絲繩等,適當
調整擰絞數,以芯線3之線徑成為0.14~0.20mm之方式進行調整。
以下,對本發明之第2實施形態進行說明。再者,對於與第1實施形態相同之要素,適當省略其說明。即,關於以下未具體說明之要素,應用與上述第1實施形態中對應之要素相同之說明。
第2實施形態之齒形皮帶1沿皮帶長度方向包含複數個齒部2、於齒形皮帶1之皮帶間距線上作為補強用芯體之芯線3、及埋設有該芯線3之背部4。又,上述齒形皮帶1係以圖2之(B)所示之齒部2與齒部2之間的距離即齒間距成為0.45~0.71mm之方式構成。
芯線3係將聚芳酯纖維長絲群絞合而成之擰絞絲繩,例如對將20根纖度5.5dtex之聚芳酯纖維長絲(長絲纖度)集束並對齊所得之總110dtex之股線(原絲)賦予特定次數之擰絞,以線徑成為0.14~0.28mm之方式進行調整(以下稱為聚芳酯芯線)。例如對將20根纖度5.5dtex之聚芳酯纖維長絲集束並對齊所得之總110dtex之股線賦予擰絞數43次/10cm之擰絞,製成線徑0.17mm之擰絞絲繩等,適當調整擰絞數,以芯線3之線徑成為0.14~0.28mm之方式進行調整。再者,聚芳酯芯線亦可不實施接著處理。聚芳酯纖維為將鄰苯二甲酸或間苯二甲酸與雙酚縮合所得之全芳香族聚酯纖維,且例如係分類至聚對苯-苯并雙唑等雜環剛直性高分子纖維及間位芳族聚醯胺、對位芳族聚醯胺等全芳香族聚酯纖維等剛直性纖維群者。通常認為剛直性纖維與橡膠之接著力較低,但於本發明中,藉由以胺基甲酸酯組合物構成皮帶本體(齒部2及背部4),即便不對聚芳酯纖維線實施接著處理亦可實現齒形皮帶1本體與芯線3之複合化。
其次,將具備本發明之各實施形態之構成之齒形皮帶作為實施例,將不具備各實施形態之構成之齒形皮帶作為比較例,進行1.速度
變動率試驗、2.耐久移行試驗、3.皮帶尺寸穩定性試驗、4.皮帶彎曲性試驗。
於速度變動率試驗中,利用雷射都卜勒計測定使齒形皮帶1以圖3所示之雙軸佈局移行時之速度不均,藉由頻率分析求出嚙合1次頻率下之皮帶速度變動率(%)。
具體而言,如圖3所示,於驅動輪5與從動輪6之間架設齒形皮帶1(驅動輪5及從動輪6係齒數、齒間距、節圓直徑相同之齒形輪),為了對齒形皮帶1賦予特定之張力,使從動輪6移動,賦予特定之軸荷重(於本試驗中為5N、10N、15N、20N)並固定。其次,使驅動輪5以1200rpm旋轉。然後,於軸荷重穩定為特定之數值後,藉由雷射都卜勒計測定齒形皮帶1之速度不均,計算出皮帶速度變動率(%)。
再者,雷射都卜勒計係利用雷射光之都卜勒效應之非接觸類型之測定器。又,將藉由皮帶張力而捲掛於輪間(驅動輪5與從動輪6)時施加於輪(從動輪6,再者亦可為驅動輪5)之軸的荷重作為軸荷重。又,皮帶速度變動率(亦存在簡稱為速度變動率之情況)係以旋轉速度之變動量△V相對於平均旋轉速度V0之百分率之形式藉由下式定義。
皮帶速度變動率=(△V/V0)×100(%)
於耐久移行試驗中,以圖4所示之雙軸佈局於齒形皮帶1上安裝假定為印表機托架等之工件(鉛垂),反覆進行齒形皮帶1之往返動作,對齒形皮帶1之功能特性(有無齒缺漏、齒根裂痕、磨損、切斷等,皮帶張力強度之殘留率)進行評價。
具體而言,如圖4所示,於驅動輪5與從動輪6之間,架設安裝有350g之工件(鉛垂)之齒形皮帶1,為了對齒形皮帶1賦予特定之張力,使從動輪6移動,賦予15N之軸荷重並固定。其次,使驅動輪5以600
rpm旋轉,於工件移動距離達到140mm時,使驅動輪5以600rpm逆向旋轉,藉此使安裝有工件之齒形皮帶1往返動作。然後,進行該往返動作100萬次(200萬行程),對齒形皮帶1之功能特性(有無齒缺漏、齒根裂痕、磨損、切斷等,皮帶拉伸強度之殘留率)進行評價。再者,所使用之驅動輪5之齒數、齒間距、節圓直徑係記載於表4及11中。又,從動輪6係使用平輪(10mm)。作為評價基準,若於齒形皮帶中存在齒缺漏、齒根裂痕、異常之磨損、切斷等,則視為不良(×),進而,於齒形皮帶中不存在齒缺漏、齒根裂痕、異常之磨損、切斷等之情形時,測定皮帶拉伸強度之殘留率(相對於耐久移行試驗前之齒形皮帶之殘留率),若為85%以上則評價為最良好(◎),若為80%以上且未達85%則評價為良好(○),若未達80%則評價為不良(×)。
於皮帶尺寸穩定性試驗中,於室溫40℃、濕度90%之環境下以鬆弛(free)之狀態保管比較例及實施例之齒形皮帶1,測定經過天數與皮帶之尺寸變化率。
作為具體尺寸變化率之測定,在與保管時相同之環境下,將齒形皮帶1架設於2個齒形輪上,賦予軸荷重12N而測定輪之軸間距離,與初始之輪之軸間距離比較而測定軸間距離變化率。又,作為評價基準,於經過天數10天時軸間距離變化率(絕對值)為0.02%以下之情形時視為良好(○),於超過0.02%之情形時視為不良(×)。
於皮帶彎曲性試驗中,作為齒形皮帶1之彎曲性、及啟動之容易度(啟動時之動力傳遞性)的代用試驗,測定啟動轉矩。
具體而言,如圖3所示,於驅動輪5與從動輪6之間架設齒形皮帶1(驅動輪5及從動輪6係齒數、齒間距、節圓直徑相同之齒形輪),為了對齒形皮帶1賦予特定之張力,使從動輪6移動,對齒形皮帶1賦予
特定之軸荷重(於本試驗中為5N、10N、20N、30N)。其後,將線捲掛於驅動輪5上,牽拉安裝於線之前端之荷重元。此時,測定從動輪6開始旋轉時之轉矩值(啟動轉矩N.m)。又,作為評價基準,與軸荷重為10N時之比較例(第1實施例及第2實施例中均為比較例7)之啟動轉矩之水準進行比較,於同等之情形時將評價視為可(△),於低於該水準之情形時視為良好(○)(再者,若明顯低於該水準則評價為最良好(◎))。
將具備本發明之第1實施形態之構成之齒形皮帶1作為第1實施例,進行評價。
第1實施例之各試驗中使用之齒形皮帶1係藉由聚胺基甲酸酯組合物(調配A:NCO含有率4.1%之胺基甲酸酯預聚物100質量份、胺系硬化劑(MOCA)約12質量份、塑化劑(鄰苯二甲酸二烷基酯)約20質量份、觸媒(壬二酸)0.2質量份)而構成。該調配A就對芯線3之接著性之觀點而言亦較佳。又,芯線3為將玻璃纖維長絲群絞合而成之擰絞絲繩,對將約200根玻璃纖維長絲集束並對齊所得之股線(原絲)進行胺基甲酸酯浸漬處理後,賦予特定次數之擰絞,製成特定之芯線徑(參照表1)。又,齒形皮帶1係藉由上述方法製造。
然後,使用對上述齒形皮帶1根據各試驗改變條件(齒間距之長度、芯線徑、長絲徑等)而製作之實施例及比較例之齒形皮帶進行各試驗。再者,將實施例1~6、及比較例1~9之齒形皮帶之構成條件示於表1中。
又,將1.速度變動率試驗、2.耐久移行試驗、3.皮帶尺寸穩定性試驗、及4.皮帶彎曲性試驗之試驗結果匯總記載於表1中。又,關於一部分實施例及比較例,將1.速度變動率試驗之試驗結果示於表2及表3中,將2.耐久移行試驗之試驗結果示於表4中,將3.皮帶尺寸穩定
性試驗之試驗結果示於表5中,將4.皮帶彎曲性試驗之試驗結果示於表6及表7中,詳細進行比較研究。
於速度變動率試驗中,如表2所示,對於實施例4、實施例6、比較例1、比較例7、比較例8、及比較例9之齒形皮帶,計算出將軸荷重設定為5N、10N、15N、20N之情形時之皮帶速度變動率,並進行評價。又,作為評價基準,將皮帶速度變動率為0.40%以下之情形視為良好(○),將超過0.40%之情形視為不良(×)。此處,作為評價基準,將皮帶速度變動率為0.40%以下之情形判斷為良好之原因在於:於將齒形皮帶用於以使用低輸出、小型類型之馬達為前提之印表機托架驅動等時,於皮帶速度變動率為0.40%以下之情形時,對於印表機托架驅動可確保高精度之定位,不會引起印字不均。於表2中示出匯總速度變動率試驗之結果之表。又,將速度變動率試驗中之實施例及比較例之齒形皮帶之軸荷重與皮帶速度變動率之關係製成曲線圖,將其示於圖5中。
根據上述速度變動率試驗,可知於實施例4、實施例6、比較例1、比較例7、比較例8、及比較例9之試驗結果中,齒形皮帶之移行時之軸荷重越減少,則皮帶速度變動率越增加(參照圖5)。
而且,如表2及圖5所示,於將齒間距設定為0.400mm(比較例1)、0.508mm(實施例4)、0.600mm(實施例6)之情形時,於將軸荷重設定為5N、10N、15N、20N中任一值之情形時,皮帶速度變動率均成為0.40%以下,評價為良好(○)。另一方面,於將齒間距設定為
0.706mm(比較例7)、0.800mm(比較例8)、0.850mm(比較例9)之情形時,於將軸荷重設定為5N、10N、15N、20N中任一值之情形時,皮帶速度變動率均超過0.40%,評價為不良(×)。
又,於速度變動率試驗中,如表1所示,對於比較例1~9及實施例1~6之齒形皮帶,計算出將軸荷重設定為5N之情形時之皮帶速度變動率,並進行評價。再者,對於比較例1、實施例1、實施例4、實施例6、比較例6、比較例7、比較例8、及比較例9之齒形皮帶,計算出將軸荷重設定為5N之情形時之皮帶速度變動率,並進行評價,將結果記載於表3中。又,將表3中之實施例及比較例之齒形皮帶之齒間距與皮帶速度變動率之關係製成曲線圖,將其示於圖6中。
根據表3及圖6之速度變動率試驗,齒間距變得越小,則皮帶速度變動率越減少。而且,於將齒間距設定為0.400mm(比較例1)、0.450mm(實施例1)、0.508mm(實施例4)、0.600mm(實施例6)之情形時,皮帶速度變動率成為0.40%以下,評價為良好(○)。
根據上述速度變動率試驗,藉由將齒間距設定為至少0.400mm~0.600mm之範圍,即便於將軸荷重設定為5N~20N之情形時,皮
帶速度變動率亦成為0.40%以下,可使評價為良好(○)。
此處,若軸荷重未達5N則皮帶張力過弱,無法將齒形皮帶1架設於輪間,無法充分發揮輪間之同步傳動性能。另一方面,15N被視為將低輸出、小型類型之馬達用於裝置之驅動時可採用之軸荷重之最大值,若軸荷重大於15N,則對低輸出、小型類型之馬達軸施加過剩之負荷,無法充分發揮馬達之轉矩性能。
因此,實施例之齒形皮帶1即便於將軸荷重設為5N~15N之情形時,亦可使皮帶速度變動率之評價為良好(○),藉此,例如產生安裝於驅動輪5上之驅動馬達容易採用低輸出、小型類型者之優點。
再者,於將齒間距設為0.400mm(比較例1)之情形時,雖皮帶速度變動率之評價為良好(○),但於下述耐久移行試驗中,產生齒根裂痕,因此綜合判定成為不良(×)。
於耐久移行試驗中,如表1所示,對比較例1~9及實施例1~6之齒形皮帶進行試驗。對比較例2(芯線徑0.12mm)、實施例2(芯線徑0.14mm)、實施例4(芯線徑0.17mm)、實施例5(芯線徑0.20mm)、比較例5(芯線徑0.22mm)之齒形皮帶進行耐久移行試驗,將試驗結果表示於表4中。
根據上述耐久移行試驗,於實施例2(芯線徑0.14mm)、實施例4(芯線徑0.17mm)、實施例5(芯線徑0.20mm)中,評價成為最良好(◎)。另一方面,於比較例2(芯線徑0.12mm)中,齒形皮帶1切斷,成為耐久性較差之結果(×)。又,於比較例5(芯線徑0.22mm)中,齒形皮帶1之皮帶拉伸強度之殘留率成為69.4%,芯線之彎曲疲勞變大,評價成為不良(×)。
根據上述情況,可知若玻璃芯線之線徑為至少0.14mm~0.20mm之範圍,則即便於使齒間距相對較小之情形時亦可確保耐久性。
又,如表1所示,於將構成芯線之玻璃纖維長絲之長絲徑分別設定為比較例3(5μm)、實施例3(6μm)、實施例4(9μm)、比較例4(10μm)之情形時,於實施例3(6μm)、實施例4(9μm)中,耐久移行試驗之評價為最良好(◎)。另一方面,於比較例3(5μm)中,成為齒缺漏之狀態,而成為耐久性較差之結果(×)。又,於比較例4(10μm)中,齒形皮帶1之皮帶拉伸強度之殘留率成為75.6%,芯線之彎曲疲勞變大,評價成為不良(×)。
根據上述情況,可知若構成芯線之玻璃纖維長絲之長絲徑(直徑)為至少6~9微米之範圍,則可確保齒形皮帶1之耐久性。
又,如表1所示,於針對比較例1(齒間距:0.400mm)之齒形皮帶1之耐久移行試驗中,產生齒根裂痕,成為耐久性較差之評價(×)。推測其原因在於:若齒間距變得過小,則無法確保每一個齒部對於輪之齒與齒形皮帶之齒的嚙合負荷所需之剛性。
於表5中示出實施例4之齒形皮帶1之皮帶尺寸穩定性試驗結果。又,於圖7中示出實施例4之齒形皮帶1之經過天數與軸間距離變化率之關係。
根據上述皮帶尺寸穩定性試驗,對於比較例1~9及實施例1~6中之任一齒形皮帶1而言,經過天數10天時之軸間距離變化率(絕對值)均為0.02%以下,評價為良好(○)。藉此,可知即便於齒形皮帶1中採用線徑為0.14~0.20mm之相對細徑之芯線3之情形時,軸間距離變化率亦幾乎無變化,充分確保齒形皮帶1之尺寸穩定性。
關於比較例7及實施例4之齒形皮帶,測定將軸荷重設為5N、10N、20N、30N之情形時之啟動轉矩,將結果示於表6中。又,關於比較例7及實施例4之齒形皮帶,將匯總皮帶構成、將軸荷重設為10N之情形時之啟動轉矩、及評價所得之表示於表7中。又,關於比較例7及實施例4之齒形皮帶,將軸荷重與啟動轉矩之關係製成曲線圖,將其示於圖8中。
如表6、表7及圖8所示,可知於將實施例4(芯線徑0.17mm)與比較例7(芯線徑0.24mm)進行比較時,齒形皮帶1中採用相對細徑之芯線3之情況下,啟動轉矩較低。此處,可知於齒形皮帶1之啟動轉矩較低之情形時,齒形皮帶1之彎曲性高,即,啟動轉矩較低之齒形皮帶1係啟動時之動力傳遞性能較優異。因此,可知芯線3為細徑之情況下,齒形皮帶1之彎曲性較高、柔軟而啟動時之動力傳遞性能優異。
又,若齒形皮帶1之彎曲性較高,則即便於將軸荷重設為5N~15N(低張力)之情形時,亦存在啟動轉矩變低之傾向。
因此,彎曲性優異、且啟動轉矩較低之皮帶容易啟動(安裝於驅動輪5之軸上之驅動馬達),啟動時之動力傳遞性優異,並且可對採用
更小型且低輸出之驅動馬達、甚至驅動馬達之小型、輕量化、省電力化作出貢獻。
上述1.速度變動率試驗、2.耐久移行試驗、3.皮帶尺寸穩定性試驗、及4.皮帶彎曲性試驗之結果為,若總結使速度變動率試驗中之皮帶速度變動率之評價為良好(○)、耐久移行試驗中之評價為最良好(◎)、皮帶尺寸穩定性試驗之結果為良好(○)、且皮帶彎曲性試驗中評價為良好(○)之齒形皮帶1之條件,則可知齒部與齒部之間的間距為0.45~0.60mm,芯線3為包含玻璃纖維長絲群之擰絞絲繩,長絲之直徑為6~9微米,且芯線3之線徑為0.14~0.20mm。
根據上述構成,由於將齒部2與齒部2之間的間距設定為0.45~0.60mm,因此可使齒形皮帶1之齒數較齒部2之間距大於0.60mm者增加。藉此,於將齒形皮帶1捲掛於小直徑之輪上時,可使由齒形皮帶1之齒部2與輪之齒的嚙合而產生之多角形狀更接近圓形。藉此,可抑制齒形皮帶1於輪間移行時之齒形皮帶1之移行線(皮帶間距線)之上下移動,從而可減小齒形皮帶1之移行時之皮帶速度變動(速度不均)。
又,藉由將芯線3設為包含玻璃纖維長絲群(長絲之直徑為6~9微米)之線徑0.14~0.20mm之擰絞絲繩,與線徑大於0.20mm者相比可提高齒形皮帶1之彎曲性。藉此,可將齒形皮帶1以低張力捲掛於更小直徑之輪間。
而且,由於減小芯線3之線徑,因此可使齒形皮帶1之背部4變薄。藉此,亦可提高齒形皮帶1之彎曲性。
又,藉由對芯線3使用玻璃纖維長絲群,可確保經時、環境性之齒形皮帶1之尺寸穩定性。
而且,藉由提高齒形皮帶1之尺寸穩定性、彎曲性,即便於將齒形皮帶1以低張力捲掛於小直徑之輪間之情形時,亦可減小齒形皮帶1
之移行時之皮帶速度變動。
又,將藉由皮帶張力而將齒形皮帶1捲掛於輪間時之軸荷重設定為相對較低之5~15N,藉此可減少對輪之軸之負擔。若可減少對輪之軸之負擔,則例如安裝於輪上之驅動馬達可使用低輸出、小型之類型者,因此可實現驅動馬達之小型化、省電力化。
進而,藉由將上述齒形皮帶1用於以噴墨印表機為代表之托架驅動或伴隨著致動器般之工件的往返動作之精密驅動,可減小皮帶速度變動(速度不均),從而能以不引起印字不均等之方式進行高精度之定位。又,對於上述齒形皮帶1而言,即便將皮帶安裝張力(軸荷重、張力)設定得較低(即便於低張力時),亦具有經時之尺寸穩定性、彎曲性、耐久性,因此安裝於輪上之驅動馬達可使用低輸出、小型之類型者,從而可實現驅動馬達之小型化、省電力化,進而可實現以噴墨印表機為代表之托架驅動裝置或致動器本身之小型化、省電力化。
將具備本發明之第2實施形態之構成之齒形皮帶1作為第2實施例,進行評價。
第2實施例之各試驗中使用之齒形皮帶1係藉由聚胺基甲酸酯組合物(調配A:NCO含有率4.1%之胺基甲酸酯預聚物100質量份、胺系硬化劑(MOCA)約12質量份、塑化劑(鄰苯二甲酸二烷基酯)約20質量份、觸媒(壬二酸)0.2質量份)而構成。又,比較例2~6及實施例1~7中使用之芯線3係將聚芳酯纖維長絲群絞合而成之擰絞絲繩,對將20根纖度5.5dtex之聚芳酯纖維長絲(長絲纖度)集束並對齊獲得總110dtex之股線(原絲)賦予特定次數之擰絞,調整為特定之芯線徑(參照表8)。又,比較例1及比較例7中使用之芯線3係將玻璃纖維長絲群絞合而成之擰絞絲繩,對將約200根玻璃纖維長絲(長絲徑為9微米)集束並對齊所得之股線(原絲)進行胺基甲酸酯浸漬處理後,賦予特定次數之
擰絞,調整為特定之芯線徑(例如,賦予擰絞數17次/10cm之扭絞而調整為線徑0.17mm之芯線徑等;以下稱為玻璃芯線)。又,各比較例及各實施例之齒形皮帶1係藉由上述方法製造。
然後,使用對上述齒形皮帶1根據各試驗改變條件(齒間距之長度、芯線徑、芯線之種類等)而製作之實施例及比較例之齒形皮帶,進行各試驗。再者,將實施例1~7、及比較例1~7之齒形皮帶之構成條件示於表8中。
又,將1.速度變動率試驗、2.耐久移行試驗、3.皮帶尺寸穩定性試驗、及4.皮帶彎曲性試驗之試驗結果匯總記載於表8中。又,關於一部分實施例及比較例,將1.速度變動率試驗之試驗結果示於表9及表10中,將2.耐久移行試驗之試驗結果示於表11中,將3.皮帶尺寸穩定性試驗之試驗結果示於表12中,將4.皮帶彎曲性試驗之試驗結果示於表13及表14中,詳細進行比較研究。
於速度變動率試驗中,如表9所示,對於比較例1、比較例2、實施例3、實施例4、實施例6、比較例5、及比較例6之齒形皮帶,計算出將軸荷重設定為5N、10N、15N、20N之情形時之帶速度變動率,並進行評價。又,作為評價基準,將皮帶速度變動率為0.40%以下之情形視為良好(○),將超過0.40%之情形視為不良(×)。此處,作為評價基準,將皮帶速度變動率為0.40%以下之情形判斷為良好之原因在於:於將齒形皮帶用於以使用低輸出、小型類型之馬達為前提之印表機托架驅動等時,於皮帶速度變動率為0.40%以下之情形時,對於印表機托架驅動可確保高精度之定位,不會引起印字不均。於表9中示出匯總速度變動率試驗之結果所得之表。又,將速度變動率試驗中之實施例及比較例之齒形皮帶之軸荷重與皮帶速度變動率之關係製成曲線圖,將其示於圖9中。
根據上述速度變動率試驗,可知於任一比較例及實施例之試驗結果中(與芯線3之種類、齒間距之大小無關),均為齒形皮帶1之移行時之軸荷重越減少,則皮帶速度變動率越增加(參照圖9)。
又,如表9及圖9所示,關於比較例1與實施例3,將齒間距0.508mm及芯線徑0.17mm設為相同條件,將芯線3之種類設為玻璃芯線(比較例1)與聚芳酯芯線(實施例3)。將比較例1與實施例3進行比較,可知聚芳酯芯線(實施例3)無論於任一軸荷重(5N、10N、15N、20N)下,皮帶速度變動率均較玻璃芯線(比較例1)小。因此,即便於低張力區域(5~15N)中,採用聚芳酯芯線之情形與採用玻璃芯線之情形相比亦更可抑制皮帶速度變動率。認為其原因在於:根據下述皮帶彎曲性試驗之結果可知,採用聚芳酯芯線之齒形皮帶1與採用玻璃芯線之齒形皮帶1相比,彎曲性(柔軟度)更優異。
又,於速度變動率試驗中,如表8所示,對於比較例1~7及實施例1~7之齒形皮帶1,計算出將軸荷重設定為5N之情形時之皮帶速度變動率,並進行評價。再者,對於比較例2、實施例1、實施例3、實施例4、實施例5、實施例6、比較例5、及比較例6之採用聚芳酯芯線之齒形皮帶1,計算出將軸荷重設定為5N之情形時之皮帶速度變動率,並進行評價,將結果匯總記載於表10中。又,將表10中之實施例及比較例之採用聚芳酯芯線的齒形皮帶1之齒間距與皮帶速度變動率之關係製成曲線圖,將其示於圖10中。
根據表10及圖10之速度變動率試驗,齒間距變得越小,則皮帶速度變動率越減少。而且,於將齒間距設定為0.400mm(比較例2)、0.450mm(實施例1)、0.508mm(實施例3)、0.600mm(實施例4)、0.650mm(實施例5)、0.706mm(實施例6)之情形時,將軸荷重設定為5N之情形時之皮帶速度變動率成為0.40%以下,評價為良好(○)。
根據上述速度變動率試驗,藉由將齒間距設定為至少0.400mm~0.710mm之範圍(參照圖10),即便於將軸荷重設定為5N~20N之情形時,皮帶速度變動率亦成為0.40%以下,可使評價為良好(○)。
此處,若軸荷重未達5N則皮帶張力過弱,無法將齒形皮帶1架設於輪間,無法充分發揮輪間之同步傳動性能。另一方面,15N被視為將低輸出、小型類型之馬達用於裝置之驅動時可採用之軸荷重之最大值,若軸荷重大於15N,則對低輸出、小型類型之馬達軸施加過剩之負荷,無法充分發揮馬達之轉矩性能。
因此,實施例之齒形皮帶1即便於將軸荷重設為5N~15N之情形時,亦可使皮帶速度變動率評價為良好(○),藉此,例如產生安裝於驅動輪5之驅動馬達容易採用低輸出、小型類型者之優點。
再者,於將齒間距設為0.400mm(比較例2)之情形時,皮帶速度變動率之評價為良好(○),但於下述耐久移行試驗中,產生齒根裂痕,因此綜合判定成為不良(×)。
於耐久移行試驗中,如表8所示,對比較例1~7及實施例1~7之齒形皮帶進行試驗。對比較例3(芯線徑0.12mm)、實施例2(芯線徑0.14mm)、實施例3(芯線徑0.17mm)、實施例6(芯線徑0.24mm)、實施例7(芯線徑0.28mm)、比較例4(芯線徑0.30mm)之齒形皮帶1進行耐久移行試驗,並將所得之試驗結果示於表11中。
根據上述耐久移行試驗,於實施例2(芯線徑0.14mm)、實施例3(芯線徑0.17mm)、實施例6(芯線徑0.24mm)、實施例7(芯線徑0.28mm)中,評價成為最良好(◎)。另一方面,於比較例3(芯線徑0.12mm)中,齒形皮帶1之齒部2缺漏,成為耐久性較差之結果(×)。又,於比較例4(芯線徑0.30mm)中,齒形皮帶1之皮帶拉伸強度之殘留率成為73.5%,芯線之彎曲疲勞變大,評價成為不良(×)。根據上述情況,可知若聚芳酯芯線之線徑為至少0.14mm~0.28mm之範圍,則即便於使齒間距相對較小之情形時亦可確保耐久性。
又,如表8所示,於針對比較例2(齒間距:0.400mm)之齒形皮帶1之耐久移行試驗中,產生齒根裂痕,成為耐久性較差之評價(×)。推測其原因在於:若齒間距變得過小,則無法確保每個齒部對於輪之齒與齒形皮帶之齒的嚙合負荷所需之剛性。
於表12中,示出比較例1(玻璃芯線)之齒形皮帶1、實施例3(聚芳酯芯線)之齒形皮帶1之皮帶尺寸穩定性試驗結果。又,於圖11中示出比較例1及實施例3之齒形皮帶1之經過天數與軸間距離變化率的關係。
根據上述皮帶尺寸穩定性試驗,對於比較例1~7及實施例1~7中之任一齒形皮帶1而言,經過天數10天時之軸間距離變化率(絕對值)均為0.02%以下,評價為良好(○)。藉此,可知即便於齒形皮帶1採用線徑為0.14~0.28mm之相對細徑之聚芳酯芯線之情形時,軸間距離變化率亦幾乎無變化,充分確保齒形皮帶1之尺寸穩定性。又,根據表12及圖11可知,即便於芯線3使用聚芳酯芯線之情形時,亦確保與芯線3使用玻璃芯線之情形時同等之尺寸穩定性。
關於比較例7、比較例1及實施例3之齒形皮帶1,測定將軸荷重設為5N、10N、20N、30N之情形時之啟動轉矩,並將結果示於表
13中。又,關於比較例7、比較例1及實施例3之齒形皮帶1,將匯總皮帶構成、將軸荷重設為10N之情形時之啟動轉矩及評價所得之表示於表14中。又,關於比較例7、比較例1及實施例3之齒形皮帶,將軸荷重與啟動轉矩之關係製成曲線圖,將其示於圖12中。
如表13、表14及圖12所示,於比較例7與比較例1之玻璃芯線間之比較中,芯線3為細徑之情況下於低張力區域(5~15N)中啟動轉矩亦較低。其表示芯線3為細徑之情況下,皮帶之彎曲性較高,較為柔軟。
又,將比較例1(玻璃芯線)與實施例3(聚芳酯芯線)進行比較,可
知使用聚芳酯芯線之齒形皮帶1與使用玻璃芯線之齒形皮帶1相比,啟動轉矩明顯變低。此處,可知於齒形皮帶1之啟動轉矩較低之情形時,齒形皮帶1之彎曲性較高,即,使用啟動轉矩較低之聚芳酯芯線之齒形皮帶1係啟動時之動力傳遞性能較優異。因此,可知與芯線3使用玻璃芯線之齒形皮帶1相比,芯線3使用聚芳酯芯線之齒形皮帶1係齒形皮帶1之彎曲性更高、更柔軟且啟動時之動力傳遞性能更優異。
又,若齒形皮帶1之彎曲性較高,則即便於將軸荷重設為5N~15N(低張力)之情形時,亦存在啟動轉矩變低之傾向。
因此,彎曲性優異、且啟動轉矩較低之皮帶容易啟動(安裝於驅動輪5之軸之驅動馬達),且啟動時之動力傳遞性優異,並且可對採用更小型且低輸出之驅動馬達、甚至驅動馬達之小型、輕量化、省電力化作出貢獻。
上述1.速度變動率試驗、2.耐久移行試驗、3.皮帶尺寸穩定性試驗、及4.皮帶彎曲性試驗之結果為,若總結使速度變動率試驗中之皮帶速度變動率之評價為良好(○)、耐久移行試驗中之評價為最良好(◎)、皮帶尺寸穩定性試驗之結果為良好(○)、且皮帶彎曲性試驗中評價為良好(○)之齒形皮帶1之條件,則可知齒部與齒部之間之間距為0.45~0.71mm,芯線3為包含聚芳酯纖維長絲群之擰絞絲繩,且芯線3之線徑為0.14~0.28mm。
根據上述構成,由於將齒部2與齒部2之間之間距設定為0.45~0.71mm,因此可使齒形皮帶1之齒數較齒部2之間距大於0.71mm者增加。藉此,於將齒形皮帶1捲掛於小直徑之輪上時,可使由齒形皮帶1之齒部2與輪之齒的嚙合而產生之多角形狀更接近圓形。藉此,可抑制齒形皮帶1於輪間移行時之齒形皮帶1之移行線(皮帶間距線)之上下移動,從而可減小齒形皮帶1之移行時之皮帶速度變動(速度不均)。
又,藉由將芯線3設為包含聚芳酯纖維長絲群之線徑0.14~0.28mm之擰絞絲繩,與線徑大於0.28mm者相比,可提高齒形皮帶之彎曲性。藉此可將齒形皮帶1以低張力捲掛於更小直徑之輪間。
而且,由於減小芯線3之線徑,因此可使齒形皮帶1之背部4變薄。藉此,亦可提高齒形皮帶1之彎曲性。
又,藉由使用聚芳酯纖維長絲群作為芯線3,可確保經時、環境性之齒形皮帶1之尺寸穩定性。
此外,藉由提高齒形皮帶1之尺寸穩定性、彎曲性,即便於將齒形皮帶1以低張力捲掛於小直徑之輪間之情形時,亦可減小齒形皮帶1之移行時之皮帶速度變動。
又,藉由提高齒形皮帶1之尺寸穩定性、彎曲性,可使(安裝於驅動輪之軸之驅動馬達之)啟動轉矩變低,從而可提高啟動時之動力傳遞性。
又,將藉由皮帶張力將齒形皮帶1捲掛於輪間時之軸荷重設定為相對較低之5~15N,藉此可減少對輪之軸之負擔。若可減少對輪之軸之負擔,則例如安裝於輪上之驅動馬達可使用低輸出、小型之類型者,因此可實現驅動馬達之小型化、省電力化。
進而,藉由將上述齒形皮帶1用於以噴墨印表機為代表之托架驅動或伴隨著致動器般之工件之往返動作的精密驅動,可減小皮帶速度變動(速度不均),從而能以不引起印字不均等之方式進行高精度之定位。又,對於上述齒形皮帶1而言,即便將皮帶安裝張力(軸荷重、張力)設定得較低(即便於低張力時),亦具有經時之尺寸穩定性、彎曲性、耐久性,因此安裝於輪上之驅動馬達可使用低輸出、小型之類型者,從而可實現驅動馬達之小型化、省電力化,進而可實現以噴墨印表機為代表之托架驅動裝置或致動器本身之小型化、省電力化。
對本發明詳細地且參照特定之實施態樣進行了說明,但毋庸置
疑,對業者而言,可不脫離本發明之精神與範圍而施以各種變更或修正。
本申請案係基於2014年3月31日提出申請之日本專利申請2014-072464、2014年3月31日提出申請之日本專利申請2014-072467、及2015年2月25日提出申請之日本專利申請2015-035113,將其之內容以參照之形式引入至本文中。
Claims (1)
- 一種齒形皮帶,其係具備背部、齒部、及埋設於上述背部中之芯線者,即便使用於藉由皮帶張力而捲掛於小直徑之輪間時施加於該輪之軸之荷重即軸荷重成為5~15N之條件,亦可減小於移行時之皮帶速度變動,且上述背部及齒部包含胺基甲酸酯樹脂組合物,上述芯線為包含玻璃纖維長絲群之擰絞絲繩、或包含聚芳酯纖維長絲群之擰絞絲繩,於上述芯線為包含玻璃纖維長絲群之擰絞絲繩之情形時,上述齒形皮帶係捲掛於節圓直徑為5.730~5.821mm之輪間之齒形皮帶,上述齒部之間距為0.45~0.60mm,上述玻璃纖維長絲之直徑為6~9微米,且上述芯線之線徑為0.14~0.20mm,於上述芯線為包含聚芳酯纖維長絲群之擰絞絲繩之情形時,上述齒形皮帶係捲掛於節圓直徑為5.730~5.840mm之輪間之齒形皮帶,上述齒部之間距為0.45~0.71mm,且上述芯線之線徑為0.14~0.28mm。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014-072464 | 2014-03-31 | ||
JP2014-072467 | 2014-03-31 | ||
JP2014072467 | 2014-03-31 | ||
JP2014072464 | 2014-03-31 | ||
JP2015-035113 | 2015-02-25 | ||
JP2015035113A JP6324336B2 (ja) | 2014-03-31 | 2015-02-25 | 歯付きベルト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201542951A TW201542951A (zh) | 2015-11-16 |
TWI645124B true TWI645124B (zh) | 2018-12-21 |
Family
ID=54240300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW104110566A TWI645124B (zh) | 2014-03-31 | 2015-03-31 | Toothed belt |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170108079A1 (zh) |
EP (2) | EP3128205B1 (zh) |
JP (1) | JP6324336B2 (zh) |
KR (1) | KR101907156B1 (zh) |
CN (1) | CN106170641B (zh) |
CA (1) | CA2943785C (zh) |
TW (1) | TWI645124B (zh) |
WO (1) | WO2015151974A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2980521A1 (en) | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | A user interface and system for supplying gases to an airway |
AU2017309412B2 (en) | 2016-08-11 | 2022-08-25 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | A collapsible conduit, patient interface and headgear connector |
CA3053234C (en) * | 2017-04-24 | 2022-05-31 | Mitsuboshi Belting Ltd. | Toothed belt |
KR20200139659A (ko) * | 2018-04-04 | 2020-12-14 | 반도 카가쿠 가부시키가이샤 | 이붙이 벨트 |
JP6641513B2 (ja) * | 2018-04-06 | 2020-02-05 | 三ツ星ベルト株式会社 | はす歯ベルトおよびベルト伝動装置 |
US20240200635A1 (en) | 2021-04-27 | 2024-06-20 | Mitsuboshi Belting Ltd. | Toothed Belt and Belt Transmission Mechanism |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW461942B (en) * | 1999-03-25 | 2001-11-01 | Bando Chemical Ind Co Ltd | Toothed belt, toothed belt transmission device, and office appliances |
JP2007309476A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Mitsuboshi Belting Ltd | ポリウレタン製伝動ベルト |
JP2011133022A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Bando Chemical Industries Ltd | 歯付ベルト |
Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2831359A (en) * | 1955-02-28 | 1958-04-22 | Amos E Carle | Belting |
AT268791B (de) * | 1965-05-29 | 1969-02-25 | Continental Gummi Werke Ag | Antriebsriemen |
JPS54141943A (en) * | 1978-04-26 | 1979-11-05 | Mitsuboshi Belting Ltd | Adjustless vvbelt and its manufacture |
IT1131268B (it) * | 1980-06-05 | 1986-06-18 | Pirelli | Cinghia dentata |
JPS58128547A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-01 | Mitsuboshi Belting Ltd | 歯付ベルト |
JPS58118332U (ja) * | 1982-02-05 | 1983-08-12 | 三ツ星ベルト株式会社 | 動力伝動用ベルト |
IT1149695B (it) * | 1982-02-26 | 1986-12-03 | Pirelli | Cinghia dentata |
US4571224A (en) * | 1982-07-27 | 1986-02-18 | Unitta Co., Ltd. | Belt drive system |
US4555241A (en) * | 1982-12-20 | 1985-11-26 | Mitsuboshi Belting, Ltd. | Reinforced drive belt structure |
IT1212731B (it) * | 1983-04-18 | 1989-11-30 | Pirelli | Cinghia di trasmissione. |
JPS6081536A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-09 | Mitsuboshi Belting Ltd | 歯付きベルト |
IT1174166B (it) * | 1984-06-11 | 1987-07-01 | Pirelli Transmissioni Ind Spa | Pulleggia in una trasmissione sincrona con una cinghia dentata in materiale polimerico e relativa trasmissione |
US4681558A (en) * | 1985-04-18 | 1987-07-21 | National Standard Company | Reinforced polymeric component and method of manufacture |
US4701154A (en) * | 1985-04-18 | 1987-10-20 | National Standard Company | Reinforced belt assembly and method of manufacture |
JPS62159827A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-15 | Yunitsuta Kk | 歯付きベルト |
US4702729A (en) * | 1986-02-10 | 1987-10-27 | Mitsuboshi Belting Ltd. | Timing belt with controlled friction backside ribs |
IT1229809B (it) * | 1988-11-11 | 1991-09-13 | Pirelli Transmissioni Ind Spa | Cinghia dentata e relativa trasmissione. |
JP3009427B2 (ja) * | 1990-06-13 | 2000-02-14 | ユニッタ株式会社 | 歯付きベルト |
US5405299A (en) * | 1992-12-29 | 1995-04-11 | Bridgestone Corporation | Toothed belt and toothed belt-adapted pulley |
EP0637704B1 (en) * | 1993-02-23 | 1997-07-30 | Unitta Co., Ltd. | Toothed belt |
JPH07208558A (ja) * | 1994-01-13 | 1995-08-11 | Bando Chem Ind Ltd | 歯付ベルト |
JP2821369B2 (ja) * | 1994-06-22 | 1998-11-05 | バンドー化学株式会社 | 歯付ベルト及びその製造方法 |
CA2203617C (en) * | 1996-04-26 | 2000-08-08 | Hiroshi Jonen | Power transmission belt |
FR2750191B1 (fr) * | 1996-06-20 | 1999-04-02 | Unitta Co Ltd | Courroie dentee |
JPH10153243A (ja) * | 1996-09-26 | 1998-06-09 | Mitsuboshi Belting Ltd | 歯付ベルト駆動装置 |
JPH1113840A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Mitsuboshi Belting Ltd | 歯付ベルト駆動装置 |
JP2000009186A (ja) * | 1998-04-20 | 2000-01-11 | Mitsuboshi Belting Ltd | 歯付ベルト |
JP3441987B2 (ja) * | 1998-12-04 | 2003-09-02 | ゲイツ・ユニッタ・アジア株式会社 | 歯付きベルト |
JP2001315294A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-11-13 | Tohoku Ricoh Co Ltd | 印刷装置 |
JP2002098202A (ja) | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Bando Chem Ind Ltd | 歯付ベルト伝動装置及び事務用機器 |
JP2002349636A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-12-04 | Mitsuboshi Belting Ltd | 伝動ベルト |
DE10130258A1 (de) * | 2001-06-22 | 2003-01-16 | Contitech Antriebssysteme Gmbh | Linearantrieb |
US7008341B2 (en) * | 2001-06-27 | 2006-03-07 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Reduced noise multi-ribbed power transmission belt |
DE602004013050T2 (de) * | 2004-02-23 | 2009-07-09 | Dayco Europe S.R.L. | Zahnriemen |
US7254934B2 (en) * | 2005-03-24 | 2007-08-14 | The Gates Corporation | Endless belt with improved load carrying cord |
US8932165B2 (en) * | 2006-03-31 | 2015-01-13 | The Gates Corporation | Toothed power transmission belt |
JP5002043B2 (ja) * | 2009-11-13 | 2012-08-15 | 三ツ星ベルト株式会社 | ゴム製歯付ベルトおよび歯付ベルト用ゴム組成物 |
JP5415983B2 (ja) * | 2010-02-09 | 2014-02-12 | バンドー化学株式会社 | 歯付ベルト |
JP5846869B2 (ja) * | 2010-11-26 | 2016-01-20 | 三ツ星ベルト株式会社 | ポリウレタン製歯付ベルト及びその製造方法 |
JP5959395B2 (ja) | 2012-09-29 | 2016-08-02 | 京セラ株式会社 | 配線基板 |
JP2014072464A (ja) | 2012-09-29 | 2014-04-21 | Murata Mfg Co Ltd | 蓄電デバイス |
JP2015035113A (ja) | 2013-08-09 | 2015-02-19 | IdeaStyle株式会社 | 販売補助システム |
-
2015
- 2015-02-25 JP JP2015035113A patent/JP6324336B2/ja active Active
- 2015-03-25 WO PCT/JP2015/059227 patent/WO2015151974A1/ja active Application Filing
- 2015-03-25 CN CN201580018373.4A patent/CN106170641B/zh active Active
- 2015-03-25 US US15/300,577 patent/US20170108079A1/en not_active Abandoned
- 2015-03-25 EP EP15774390.7A patent/EP3128205B1/en active Active
- 2015-03-25 EP EP20199257.5A patent/EP3792521B1/en active Active
- 2015-03-25 KR KR1020167027091A patent/KR101907156B1/ko active IP Right Grant
- 2015-03-25 CA CA2943785A patent/CA2943785C/en active Active
- 2015-03-31 TW TW104110566A patent/TWI645124B/zh active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW461942B (en) * | 1999-03-25 | 2001-11-01 | Bando Chemical Ind Co Ltd | Toothed belt, toothed belt transmission device, and office appliances |
JP2007309476A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Mitsuboshi Belting Ltd | ポリウレタン製伝動ベルト |
JP2011133022A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Bando Chemical Industries Ltd | 歯付ベルト |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106170641A (zh) | 2016-11-30 |
CA2943785C (en) | 2021-01-05 |
EP3792521A1 (en) | 2021-03-17 |
JP6324336B2 (ja) | 2018-05-16 |
WO2015151974A1 (ja) | 2015-10-08 |
EP3128205A1 (en) | 2017-02-08 |
CA2943785A1 (en) | 2015-10-08 |
TW201542951A (zh) | 2015-11-16 |
CN106170641B (zh) | 2018-09-07 |
EP3792521B1 (en) | 2021-10-27 |
KR101907156B1 (ko) | 2018-10-12 |
EP3128205A4 (en) | 2017-12-13 |
EP3128205B1 (en) | 2021-05-05 |
US20170108079A1 (en) | 2017-04-20 |
KR20160140682A (ko) | 2016-12-07 |
JP2015200406A (ja) | 2015-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI645124B (zh) | Toothed belt | |
JP5667204B2 (ja) | 動力伝達ベルトおよびベルト用のポリウレア−ウレタン心線処理 | |
JP6606086B2 (ja) | 歯付ベルト | |
WO2011077817A1 (ja) | 歯付ベルト | |
JP6530276B2 (ja) | ベルトシステムおよびその歯付きベルト | |
JP6527549B2 (ja) | 歯付きベルト及びその製造方法 | |
CN115461558B (zh) | 传动带 | |
JP4550495B2 (ja) | ウレタンベルト | |
US11208288B2 (en) | Vane member for paper sheet conveyance impeller | |
JP2003294086A (ja) | 伝動ベルト | |
JP2005042737A (ja) | 歯付ベルト | |
CA3044655C (en) | Vane member for paper sheet conveyance impeller | |
CN115485488B (zh) | 传动带 | |
JP2005249102A (ja) | ウレタンvリブドベルト | |
US11719309B2 (en) | Toothed belt | |
JP2005249101A (ja) | ウレタンvリブドベルト | |
WO2015068496A1 (ja) | ポリウレタン製伝動ベルト及びベルト成形用材料 | |
JP7315352B2 (ja) | ポリウレタン樹脂補強用炭素繊維コードの製造方法 | |
JP2022103622A (ja) | 歯付ベルト | |
JP2020158902A (ja) | ポリウレタン樹脂補強用炭素繊維コード及びその製造方法 | |
JP2002234928A (ja) | ベルト成形用材料及び伝動ベルト | |
JP2002286098A (ja) | 歯付ベルト |