齿形带制造技术

本发明专利技术涉及一种齿形带，其是具有在带周向上以规定的间隔配设的齿部和沿着上述齿部的轮廓埋设的增强层的齿形带，其特征在于，上述增强层以使从上述齿部的底部起到该增强层为止的最大高度达到从上述齿部的底部起到齿尖为止的高度的30～100％的区域的范围的方式埋设于上述齿部，上述增强层包含沿上述带周向排列的两根以上增强纤维长丝，在上述增强层中，与上述带周向交叉的纤维的每单位面积的重量为上述增强纤维长丝的每单位面积的重量的30％以下，上述增强层具有上述增强纤维长丝以无捻的状态沿上述带周向排列并且以成为片状的方式结合的结构，上述增强层的厚度为0.05～0.2mm，上述增强纤维长丝的拉伸弹性模量(GPa)满足如下条件：5≤[上述增强层的厚度(mm)]

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】齿形带


[0001]本专利技术涉及用于通过带传递高负荷的装置的同步传动用途的齿形带。

技术介绍

[0002]传递动力的传动带大致分为摩擦传动带和啮合传动带。作为摩擦传动带，可以列举平带、V带、多楔带等，作为啮合传动带，可以列举齿形带。齿形带具有：与带周向大致平行地埋设有芯线的背部、在带周向上以规定间隔配设的齿部和被覆齿部的表面的齿布。齿形带的齿部通过与具有与其相对的槽的带轮嵌合来进行动力的传递。齿形带由于与带轮之间不产生滑动，能够可靠地传递高负荷。近年来，作为产业用机械、汽车的内燃机、二轮摩托车的后轮驱动用途使用的例子增加，特别是伴随着机械的小型化，齿形带也被要求小型化(应对小径带轮、窄幅化)。其结果是，对于小型化的齿形带而言，也需要可耐受在作用有更高负荷的条件下的使用的耐用性高的齿形带。
[0003]作为齿形带的故障形态之一，存在齿部从带主体脱落的缺齿。认为该缺齿是在应力集中地作用于齿部的根部的过程中由于齿部反复变形而产生的。作为产生缺齿的原因，考虑了首先在齿根产生微小的龟裂、接着该龟裂生长这样的机理。特别是在作用有高负荷的条件下使用齿形带的情况下，集中于齿根部分的应力格外大，容易以齿根为起点产生龟裂进而导致缺齿。
[0004]因此，需要抑制齿部的变形以及格外地增强在负荷的作用下应力(齿载荷)集中的齿根部分。即，确保齿部的刚度(耐变形性)和耐齿根龟裂性(耐缺齿性)成为重要课题。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平3
‑<br/>265739号公报
[0008]专利文献2：国际公开第2016/047052号
[0009]专利文献3：日本特表2020
‑
517877号公报
[0010]专利文献4：日本特开2010
‑
196889号公报
[0011]专利文献5：日本特开2018
‑
119680号公报

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的问题
[0013]对于这一点，关于增强齿形带的齿部的方法，以往以来公开了大量现有技术，提出了各种手段。例如，作为公开了由沿规定的部位取向的短纤维、布层带来的增强、特别是配置“将布层沿着齿的形状(近似轮廓)配置的增强层”的方法的文献，可以列举专利文献1～3。它们基本上目的在于作为齿形带的增强而解决“增强齿根、防止缺齿”这样的课题。
[0014]另外，专利文献4中公开了一种齿形V带，由于是涉及与齿形带不同的齿形V带的专利技术，因此不产生“增强齿根、防止缺齿”这样的课题，但是，作为V带的增强，使由纤维强化树脂构成的增强层沿着嵌齿形状埋设在压缩橡胶层中。该增强层包含沿带宽度方向取向的碳
纤维。需要说明的是，虽然专利文献4的齿形V带的外观存在与齿形带类似的部分，但是，齿形带被分类为使齿部与带轮槽嵌合通过啮合传动而传递动力的啮合传动带，与此相对，齿形V带被分类为在带下表面(内周面)不与带轮接触的情况下使带侧面与带轮接触而进行摩擦传动的摩擦传动带，两者是动力传递机制完全不同的不同种类的传动带。
[0015]另外，专利文献5中公开了一种V带，由于是涉及与齿形带不同的V带的专利技术，因此不产生“增强齿根、防止缺齿”这样的课题，但是，作为V带的增强，埋设了使纤维长丝沿一个方向取向的片(单向性纤维片)作为增强层。
[0016]需要说明的是，V带的增强层的目的在于为了提高V字形的两侧面对从带轮受到的侧压的耐性而进行带的宽度方向的增强，因此使单向性纤维片的纤维长丝沿宽度方向取向。与此相对，齿形带的情况下，在带宽度方向上不与带轮接触，在带周向上齿部与带轮接触，因此需要周向的增强。因此，在齿形带中，使纤维长丝沿周向取向，但是，如果向周向取向，则齿形带的弯曲性(弯曲容易性)降低，向带轮的卷绕性(与带轮的啮合性)降低。
[0017]因此，对于齿形带的增强层而言，需要考虑了兼顾(与增强相悖的)齿形带的弯曲性(弯曲容易性)的独特的设计构思。
[0018]因此，本专利技术的目的在于提供确保弯曲性并且确保充分的耐齿根龟裂(缺齿)性的齿形带。
[0019]用于解决问题的方法
[0020]为了解决上述问题，本专利技术提供一种齿形带，其是具有在带周向上以规定的间隔配设的齿部和沿着上述齿部的轮廓埋设的增强层的齿形带，其特征在于，上述增强层以使从上述齿部的底部起到该增强层为止的最大高度达到从上述齿部的底部起到齿尖为止的高度的30～100％的区域的范围的方式埋设于上述齿部，上述增强层包含沿上述带周向排列的两根以上增强纤维长丝，在上述增强层中，与上述带周向交叉的纤维的每单位面积的重量为上述增强纤维长丝的每单位面积的重量的30％以下，上述增强层具有上述增强纤维长丝以无捻的状态沿上述带周向排列并且以成为片状的方式结合的结构，上述增强层的厚度为0.05～0.2mm，上述增强纤维长丝的拉伸弹性模量(GPa)满足如下条件：5≤[上述增强层的厚度(mm)]×
[上述增强纤维长丝的拉伸弹性模量(GPa)]≤60。
[0021]根据该构成，两根以上增强纤维长丝沿带周向排列并且以片状作为增强层埋设于齿形带。此外，构成增强层的两根以上增强纤维长丝以成为片状的方式结合，因此能够防止增强纤维长丝的取向的混乱。
[0022]另外，增强层只包含增强纤维长丝的每单位面积的重量的30％以下的与带周向交叉的纤维。因此，能够确保与不设置增强层时几乎相同的弯曲性。即，能够抑制齿形带的弯曲性的降低。另外，由于增强纤维长丝以无捻的状态埋设，因此能够减薄增强层的厚度。由此，能够进一步抑制弯曲性的降低。需要说明的是，在本专利技术中，“无捻”是指捻度为1捻/10cm以下。另外，由于增强纤维长丝以无捻的状态埋设，因此弯曲时不易产生因纤维彼此的摩擦引起的发热。另外，通过抑制弯曲性的降低，能够抑制齿形带卷绕于带轮或离开带轮时的弯曲引起的齿形带的发热。因此，能够抑制走行中的齿形带的温度升高。通过抑制齿形带的温度升高，能够使齿形带更加长寿命化。
[0023]另外，增强层的厚度为0.05～0.2mm。增强层的厚度超过0.2mm时，有时由于弯曲刚度的增加(弯曲性的降低)而耐弯曲疲劳性劣化。在本专利技术中，通过将增强层的厚度设定为
0.2mm以下，能够可靠地抑制因弯曲性的降低引起的耐弯曲疲劳性。另一方面，增强层的厚度小于0.05mm时，有时不能确保充分的耐齿根龟裂(缺齿)性。在本专利技术中，使由无捻的增强纤维长丝带来的耐齿根龟裂(缺齿)性提高的效果高，因此，即使增强层薄至0.05～0.2mm，也能够在抑制耐弯曲疲劳性的降低的同时确保充分的耐齿根龟裂(缺齿)性。需要说明的是，在本专利技术中，关于“增强层的厚度”，在增强层有两层以上时也是指各增强层的厚度。
[0024]另外，增强层中所含的增强纤维长丝的拉伸弹性模量(GPa)是表示增强层的刚度的指标值，通过使“[上述增强层的厚度(mm)]×
[上述增强纤维长丝的拉伸弹性模量(GPa)]”的值(指数Z)满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种齿形带，其是具有在带周向上以规定的间隔配设的齿部和沿着所述齿部的轮廓埋设的增强层的齿形带，其特征在于，所述增强层以使从所述齿部的底部起到该增强层为止的最大高度达到从所述齿部的底部起到齿尖为止的高度的30～100％的区域的范围的方式埋设于所述齿部，所述增强层包含沿所述带周向排列的两根以上增强纤维长丝，在所述增强层中，与所述带周向交叉的纤维的每单位面积的重量为所述增强纤维长丝的每单位面积的重量的30％以下，所述增强层具有所述增强纤维长丝以无捻的状态沿所述带周向排列并且以成为片状的方式结合的结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：大崎侑，逸见祐介，
申请(专利权)人：三之星机带株式会社，
类型：发明
国别省市：