齿形带及带传动机构

技术领域

本发明涉及齿形带，例如涉及适用于电动动力滑动门(PSD)系统的驱动装置的齿形带以及带传动机构。

背景技术

现有技术文献

电动动力滑动门(PSD)系统(以下称为PSD系统)是使乘用车(单厢车或旅行车等)的滑动门电动地开闭的系统，PSD系统是包括驱动源(驱动马达)的驱动装置(致动器)设置于车辆地板部或车辆侧部，经由抗张力体(线缆或带类)使滑动门开闭的系统。

最近，为了应对用户需求及采用车型的多样化导致的进一步的装置的小型、轻量化、省电化、静音性(工作音的降低)、以及驱动马达的高输出化(伴随着门重量的增加的驱动转矩上升)等要求，将驱动装置所具备的减速机构(第一级)的方式从齿轮式替换为带式的形式的PSD系统被采用于从轻型汽车到普通汽车等具备滑动门的各种车型。

该驱动装置所具备的带式减速机构包括：驱动带轮，其设置在该装置的单元(壳体)内，与驱动马达的旋转轴(能够正转反转)连接；从动带轮，其与从动轴连接，直径比该驱动带轮的直径大；及比较小型(例如齿距为2～3mm左右)的齿形带，其以环状卷挂在该两个带轮之间。此外，该带轮之间的轴间距离比较短(例如50mm左右)，且两者的轴固定。因此，该齿形带主要为了使向装置的组装(带的安装)容易，在该带轮之间以无张力(安装张力为零)的状态卷挂(参照图2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利6096239号公报

专利文献2：日本国专利6641513号公报

专利文献3：日本国专利6748131号公报

专利文献4：日本国特开2018-165514号公报

专利文献5：日本国专利6324336号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

(课题1)

在PSD系统中，不仅要求能够以电动方式开闭滑动门的功能，还要求能够以与PSD系统非搭载车中的操作性相同的程度以手动方式顺畅地开闭滑动门的功能(手动操作性)。

特别是，最近，由于PSD系统搭载车型的多样化，使用地域扩大，也需要设想在极寒地区(大陆等)的使用(参照记载了具有耐寒性的齿形带的专利文献1)。因此，要求即使在极低温环境下(-30～-40℃)，在带轮之间以无张力(安装张力为零)的状态卷挂的带的弯曲性(柔软性、向带轮的卷绕性)不会过度降低，不会对滑动门的手动操作性造成影响。

具体而言，在应用于PSD系统的驱动装置(带式减速机构)且以无张力的状态卷挂的小型的齿形带中，即使在极低温环境下也能够确保弯曲性(柔软性、向带轮的卷绕性)，即使在极低温环境下以手动方式开闭滑动门时，也要求将带式减速机构所具备的从动带轮的起动转矩确保为充分低的水准。

即，与不那么考虑在极低温环境下(-30～-40℃)的使用而设计出的以往的带相比，进一步提高带的弯曲性，与将该以往的齿形带应用于该减速机构的情况相比，要求将在极低温环境下以手动方式开闭滑动门时的、带式减速机构所具备的从动带轮的起动转矩确保为更低的水准。

(课题2)

而且，在应用于PSD系统的驱动装置(带式减速机构)且以无张力的状态卷挂的小型的齿形带中，要求伴随PSD系统的采用车型的多样化，即使在使驱动马达的转矩增加与滑动门的重量(负荷)的增加相应的量(例如从以往的0.8N·m左右增加至1.5N·m左右)的状态下被驱动的情况下，也能够确保传动性能(不产生跳齿等)。

即，与设计成与比较低的驱动马达转矩(例如0.8N·m左右)对应的以往的带相比，要求将带的传动性能(耐跳齿性能等)确保为更高的水准。

因此，本发明的目的在于提供齿形带及带传动机构，即使在无张力的状态下卷挂在带轮之间，也能够确保极低温环境下的带的弯曲性，并且能够确保带的传动性能。

用于解决课题的技术方案

本发明是一种齿形带，具有：背部；芯线，埋设于所述背部；多个齿部，沿着带长度方向以预定间隔配置于所述背部的一侧的表面；及齿布，覆盖所述齿部的表面及所述背部的所述一侧的表面的一部分，所述芯线是包含高强度玻璃纤维丝线的捻合绳，所述齿部之间的齿距为2.0mm以上且2.5mm以下，所述芯线的直径为0.15mm以上且小于0.30mm，所述背部的厚度相对于所述齿形带的厚度的比例为22.0％以上且38.5％以下，所述齿部由橡胶组合物构成，所述橡胶组合物在23℃下的硬度为73°以上且83°以下，所述齿部形成为齿顶部和在带长度方向上隔着所述齿顶部的2个侧面以具有一定曲率的1个或2个以上的曲面相连而成的形状。

通过使芯线为包含高强度玻璃纤维丝线的捻合绳，能够在齿形带中确保预定的带弹性模量，兼顾齿形带的弯曲性和齿形带的传动性能(特别是耐冲击负荷性能)。

另外，在带长度方向上相邻的带齿(多个齿部)的间隔即齿距的数值与带齿的标度(带齿的带长度方向的长度及带齿的齿高)对应。即，齿距的数值越大，相似地带齿的标度也越大，其中，通过将齿距设为2.0mm以上且2.5mm以下的范围，即使在无张力的状态下卷挂于带轮之间，也能够容易兼顾极低温环境下的带的弯曲性和传动性能(耐跳齿性能等)。

另外，通过使芯线的直径为0.15mm以上且小于0.30mm的范围，能够确保极低温环境下的带的弯曲性。

另外，在比较小型(齿距为2.0mm以上且2.5mm以下)的齿形带中，通过将所述背部的厚度相对于齿形带的厚度的比例(背厚比)抑制为22.0％以上且38.5％以下的比较低的水准，能够确保极低温环境下的带的弯曲性。

另外，通过将由橡胶组合物构成的齿部的硬度设置为73°以上且83°以下的比较高的水准，能够容易确保以无张力的状态被驱动的情况下的带的传动性能(特别是耐跳齿性能)。

另外，通过将齿部的形状设为截面形状为大致半圆形的H齿形(所谓的圆齿形)，能够针对每个齿距，使通过齿部的侧面的与带轮槽部接触的部分(以下称为动力传递部分)的齿部的带长度方向最大长度(Lbt)和从该动力传递部分至齿顶部的最大高度(Hbt)均最大。即，能够使每个齿的有助于动力传递的部分的体积最大。

因此，与将齿部的形状形成为S齿形(所谓的STPD齿形)、即分别由向外侧鼓出的凸状曲面(圆弧面)构成的两个侧面和作为平坦的面的齿顶部相连的形状的情况相比，能够进一步增大每个齿的有助于动力传递的部分的体积，相应地，使齿部的刚性进一步提高，能够容易确保在无张力的状态下被驱动的情况下的带的传动性能(特别是耐跳齿性能)。

另外，本发明的特征也可以在于，在上述齿形带中，上述高强度玻璃纤维丝线的直径为6～9微米。

通过在芯线中使用直径为6～9微米的高强度玻璃纤维丝线(线材)，能够容易地制作直径处于0.15mm以上且小于0.30mm的范围的高强度玻璃芯线。

另外，本发明的特征也可以在于，在上述齿形带中，所述芯线是单捻的捻合绳。

通过制成单捻的芯线，能够容易制作直径处于0.15mm以上且小于0.30mm的范围的高强度玻璃芯线。

另外，本发明的特征也可以在于，在上述齿形带中，所述芯线在带宽度方向上排列并埋设于所述背部，在带宽度方向上相邻的所述芯线与所述芯线的间隔的合计值相对于带宽度的比例为20％以上且35％以下。

通过将在带宽度方向上相邻的芯线与芯线的间隔的合计值相对于带宽度的比例设为20％以上且35％以下，能够在齿形带的背部确保适度的刚性(弹性模量)。进而，即使齿形带在无张力的状态下卷挂在带轮之间，也能够可靠地兼顾确保极低温环境下的齿形带的弯曲性和确保齿形带的传动性能(耐久性、耐振动性、耐跳齿性等)。

另外，本发明的特征也可以在于，在上述齿形带中，由相对于带伸长率(％)的每1mm带宽度的带张力(N)定义的带弹性模量为30N/％以上且小于60N/％。

如果带弹性模量在上述范围内，则能够容易地兼顾带的弯曲性和带的传动性能(特别是耐冲击负荷性能)。

另外，本发明的特征也可以在于，在上述齿形带中，所述背部及所述齿部由橡胶组合物构成，所述橡胶组合物至少包含氯丁橡胶。

根据上述结构，能够确保耐寒性且能够使用比较廉价的氯丁橡胶来制造齿形带。

另外，本发明的特征也可以在于，在上述齿形带中，以被卷挂于带轮之间时的所述带轮的负荷为3N·m以下而使用。

为了能够应对所应用的驱动装置所要求的驱动马达转矩，能够将卷挂于带轮之间时的带轮的负荷设为将相对于该驱动马达转矩(1.5N·m左右)的安全率设为2倍而换算成的3N·m以下(换言之，将跳齿转矩的目标值设为3N·m以上)，来具体地设计齿形带。而且，在齿形带在上述负荷范围内使用的情况下，即使以无张力的状态被驱动，也能够可靠地确保带的传动性能(特别是耐跳齿性能)。

另外，本发明是一种带传动机构，其包括：由驱动源驱动旋转的驱动带轮、从动带轮、及以使所述从动带轮的负荷为3N·m以下的方式卷挂于所述驱动带轮及所述从动带轮的上述记载的齿形带。

根据上述带传动机构，即使齿形带在无张力的状态下卷挂在驱动带轮与从动带轮之间，也能够确保极低温环境下的带的弯曲性，并且可靠地确保带的传动性能。

发明效果

本发明提供齿形带和带传动机构，即使在无张力的状态下卷挂在带轮之间，也能够确保极低温环境下的带的弯曲性，并且能够确保带的传动性能。

附图说明

图1是实施方式所涉及的齿形带的剖视立体图。

图2是实施方式所涉及的带传动机构的说明图。

图3是实施方式所涉及的齿部(H齿形)的说明图。

图4是齿距为2.0mm的齿部(H2M)的说明图。

图5是齿距为2.5mm的齿部(H2.5M)的说明图。

图6是实施方式所涉及的齿形带的齿部所发挥的传动性能的说明图。

图7是实施方式所涉及的齿形带的带宽度方向的剖视图。

图8是用于起动转矩测定试验的双轴转矩测定试验机的说明图。

图9是形状为S齿形(STPD齿形)的齿部的说明图。

图10是具有S齿形的齿部的齿形带的齿部所发挥的传动性能的说明图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式所涉及的齿形带1及带传动机构10进行说明。

(齿形带1)

如图1所示，齿形带1具有：背部3，芯线2沿着带长度方向以螺旋状埋设；及多个齿部4，在背部3的内周面(相当于背部3的一侧的表面)沿着带长度方向以预定间隔配置。在本实施方式中，多个齿部4一体成形于背部3的内周面。另外，齿部4沿带宽度方向延伸(即齿部4为直齿)。另外，齿形带1的内周面即齿部4的表面及背部3的内周面的一部分(未设置齿部4的部分)由齿布5构成(包覆)。此外，背部3的外周面(相当于背部3的另一侧的表面)未被布等(背布)包覆。

另外，如图1所示，在带长度方向上相邻的齿部4的间隔(齿距Pt)为2.0mm以上且2.5mm以下。此外，齿距Pt的数值也与齿部4的标度(齿部4的带长度方向的长度及齿部4的齿高度Ht)的大小对应。即，齿距Pt越大，则相似地，齿部4的标度也越大。例如，图4是齿距Pt为2.0mm的齿部，图5是齿距Pt为2.5mm的齿部。在齿距Pt为2.0mm以上且2.5mm以下的情况下，齿高度Ht为0.88mm～1.10mm左右。

另外，以图1所示的背部3的厚度Tb相对于齿形带1的带厚度T的比例(百分率)定义的“背厚比”在齿距Pt为2.0mm以上且2.5mm以下的情况下为22.0％以上且38.5％以下。在此，在本发明中，通过定义上述“背厚比”，作为表示齿形带的弯曲性的一个指标(代用特性)。

背厚比在齿距Pt为2.0mm的情况下，优选为26.1％以上且38.5％以下，更优选为27.9％以上且29.0％以下，在齿距Pt为2.5mm的情况下，优选为22.0％以上且38.5％以下，更优选为22.0％以上且23.6％以下。

例如，在齿距Pt为2.0mm、齿高度Ht为0.88mm的情况下，背部3的厚度Tb为0.31～0.55mm的范围。

另外，在齿距Pt为2.5mm、齿高度Ht为1.10mm的情况下，背部3的厚度Tb为0.31～0.69mm的范围。

此外，背部3的厚度Tb(的下限值)必须是考虑齿布5的厚度(例如齿形带1的截面中的厚度为0.01mm)，将背部3中的比芯线2靠外周侧的部分的厚度确保为不会成为制造不良(背面橡胶缺损)的程度(最低也确保厚度为0.04mm)的厚度。

另外，齿形带1的带长度方向的长度(周长)例如为200mm～250mm。齿形带1的带宽度方向的长度(宽度)例如为5mm～15mm。

(背部3及齿部4)

背部3及齿部4由橡胶组合物构成，作为该橡胶组合物的橡胶成分，使用氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶等。这些橡胶成分可以单独使用或组合使用。构成背部3及齿部4的橡胶组合物的橡胶成分优选为耐寒性良好的聚合物。特别是从廉价的观点出发，优选氯丁橡胶。另外，构成齿部4和背部3的橡胶组合物可以使用相同的橡胶组合物，也可以使用不同的橡胶组合物。

构成背部3及齿部4的橡胶组合物可以根据需要而包含惯用的各种添加剂(或配合剂)。作为添加剂，可例示硫化剂或交联剂(例如肟类(醌二肟等)、胍类(二苯基胍等)、硫化助剂、硫化促进剂、硫化延迟剂、增强剂(炭黑、含水二氧化硅等氧化硅等)、金属氧化物(氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化铁、氧化铜、氧化钛、氧化铝等)、填充剂(粘土、碳酸钙、滑石、云母等)、增塑剂、软化剂(石蜡油、环烷烃系油等油类等)、加工剂或加工助剂(硬脂酸、硬脂酸金属盐、蜡、石蜡等)、抗老化剂(芳香族胺类、苯并咪唑系抗老化剂等)、稳定剂(抗氧化剂、紫外线吸收剂、热稳定剂等)、润滑剂、阻燃剂、抗静电剂等。这些添加剂可以单独使用或组合使用，可以根据橡胶成分的种类、用途、性能等而进行选择。

此外，作为增塑剂，例如可以使用醚系、酯系、醚酯系、邻苯二甲酸系、己二酸系等增塑剂。其中，能够以少量的添加在极低温时也能够对橡胶组合物赋予与常温时没有显著差别的程度的柔软性的己二酸系增塑剂为最优选。

构成齿部4的橡胶组合物(齿橡胶)的硬度依据JIS K 6253(2012)，在环境温度23℃(23±2℃)下使用A型硬度计测定出的硬度为73～83°。

(齿部4的形状)

如图3及图4所示，齿部4形成为齿顶部41与在带长度方向上隔着该齿顶部41的侧面42及侧面43以具有一定曲率的1个或2个以上的曲面(圆弧面)相连而成的形状。即，齿部4的包含带长度方向的截面形状呈齿部4的侧面42、齿顶部41及侧面43以具有一定曲率的1个或2个以上的曲线(圆弧线)相连而成的形状。具体而言，齿部4的截面形状呈大致半圆形的H齿形(圆齿形)。此外，图3的齿部4形成为齿顶部41和侧面42以具有曲率R2和曲率R3的两个曲面相连而成的形状。另外，在图3中，齿部4的齿根部44以具有曲率R1的曲面与齿底部45相连。

由此，如图3及图6所示，将通过齿部4的侧面42中的、与驱动带轮11的带轮槽11b、从动带轮12的带轮槽12b接触的部分(以下，为动力传递部分)的齿部4的带长度方向最大长度(Lbt)和从该动力传递部分至齿顶部41的最大高度(Hbt)均能够按每个齿距Pt设为最大。即，能够将每个齿部4的有助于动力传递的部分的体积设为最大。

因此，与将齿部的形状设为图9及图10所示的S齿形(所谓的STPD齿形)、即由分别向外侧鼓出的凸状曲面(圆弧面)构成的两个侧面和作为平坦的面的齿顶部相连而成的形状的情况相比，能够进一步增大每个齿部4的有助于动力传递的部分的体积(图6的阴影部分)，相应地，齿部4的刚性进一步提高，能够容易确保在无张力的状态下被驱动的情况下的带的传动性能(特别是耐跳齿性能)。

(芯线2)

芯线2由将多根股线绞合而形成的捻合绳构成。1根股线可以将丝线(长纤维)捆束并对齐而形成。丝线的材质为高强度玻璃纤维，芯线2的直径为0.15mm以上且小于0.30mm。高强度玻璃纤维为高强度且低伸长率，成本比较低，因此适合作为芯线2的材质。关于形成捻合绳的丝线的粗细、丝线的集束根数、股线的根数以及加捻方式等加捻结构，没有特别限制，但为了得到直径为0.15mm以上且小于0.30mm的高强度玻璃芯线，优选将高强度玻璃纤维丝线的直径(线材直径)设为6～9微米，将加捻方式设为单捻。

作为高强度玻璃纤维，例如可以优选使用拉伸强度为300kg/cm

表1

为了提高与背部3的粘接性，优选对用作芯线2的捻合绳实施粘接处理。作为粘接处理，例如采用将捻合绳在间苯二酚-福尔马林-胶乳处理液(RFL处理液)中浸渍后，进行加热干燥，在表面均匀地形成粘接层的方法。RFL处理液是将间苯二酚与福尔马林的初始缩合物混合于胶乳而得到的，作为此处使用的胶乳，可列举氯丁二烯、苯乙烯·丁二烯·乙烯基吡啶三元共聚物(VP胶乳)、氢化腈、NBR等。另外，作为粘接处理，还有用环氧或异氰酸酯化合物进行了前处理后，用RFL处理液进行处理的方法等。

(关于芯线排列的密度)

芯线2在背部3沿着带长度方向在带宽度方向上隔开预定的间隔d而呈螺旋状地埋设。即，如图7所示，芯线2在背部3沿带宽度方向隔开预定的间隔d而排列。更详细而言，芯线2优选以在带宽度方向上相邻的芯线2与芯线2的间隔d的合计值相对于带宽度W的比例(％)为20％以上且35％以下的方式埋设于背部3。此外，在带宽度方向上相邻的芯线2与芯线2的间隔d的合计值中也包含齿形带1的端部与芯线2的间隔(两端部分)。即，在带宽度方向上相邻的芯线2与芯线2的间隔d的合计值可以说是从“带宽度”的值减去“芯线直径D的合计(芯线直径D×芯线的根数)”的值而得到的值。因此，在带宽度方向上相邻的芯线2与芯线2的间隔d的合计值相对于带宽度W的比例(％)能够置换为“芯线直径D与芯线间距SP的关系式”(参照下述“数学式1”)。在此，在带宽度方向上相邻的芯线2与芯线2的间隔d的合计值相对于带宽度W的比例(％)成为越小的值，则芯线2与芯线2的间隔d越小，因此可以说芯线排列的密度的程度变得密集。

另外，如图7所示，芯线2以从背部3的带宽度方向的一端至另一端以螺旋状埋设的芯线2与芯线2的中心间的距离即各芯线间距SP为恒定的值的方式排列。此外，在本说明书中，如图7所示，将在带宽度方向上以预定的芯线间距SP排列的芯线2的剖视下的表观上的数量作为“芯线的根数”来处理。即，在螺旋状地埋设了一根芯线2的情况下，将其螺旋数设为“芯线的根数”。

在此，“芯线的根数”优选仅对影响带的强度(弹性模量)的根数(有效根数)进行计数。因此，优选将在齿形带1的背部3的宽度方向一个端部及另一个端部所配置的被裁断而剖视时不是圆形的芯线2不计入有效根数，将剖视时未被裁断的芯线2作为有效根数进行计数。

具体而言，将从用芯线间距SP除带宽度W而得到的计算值舍去小数点以下的值而得到的值视为粗略的“芯线的根数”(有效根数)。例如，若带宽度W为8.5mm、芯线间距SP为0.28mm，则计算值为30.36，“芯线的根数”(有效根数)视为30根。另外，若带宽度W为8.5mm、芯线间距SP为0.33mm，则计算值为25.76，“芯线的根数”(有效根数)视为25根。

【数学式1】

(齿布5)

齿布5优选由使经纱和纬纱通过一定的规则纵横交错地编织而成的织布构成。织布的织法可以是斜纹织、缎织等中的任一种。经纱和纬纱的形态可以是将丝线(长纤维)拉齐、捻合而成的复丝、作为1根长纤维的单丝纱、将短纤维捻合而成的短纤纱(纺纱)中的任一种。经纱或纬纱为复丝或短纤纱的情况下，可以为使用了多种纤维的混捻纱或混纺纱。纬纱优选包含具有伸缩性的弹性纱。作为弹性纱，例如使用由聚氨酯构成的氨纶那样的材质本身具有伸缩性的弹性纱、将纤维进行伸缩加工(例如仿毛加工、卷缩加工等)的加工纱。通常，经纱不使用弹性纱。因此，织造容易。并且，作为齿布5，优选将织布的经纱以在带宽度方向上延伸、纬纱在带长度方向上延伸的方式配置。由此，能够确保齿布5的带长度方向的伸缩性。此外，齿布5也可以配置成织布的纬纱在带宽度方向上延伸、经纱在带长度方向上延伸。在该情况下，作为经纱，也可以使用具有伸缩性的弹性纱。作为构成齿布5的纤维的材质，可以采用尼龙、芳族聚酰胺、聚酯、聚苯并噁唑、棉等中的任一种或它们的组合。

用作齿布5的织布为了提高与背部3及齿部4的粘接性，也可以实施粘接处理。作为粘接处理，通常是将织布浸渍于间苯二酚-福尔马林-胶乳(RFL液)后，进行加热干燥，在表面均匀地形成粘接层的方法。但是，不限于此，除了用环氧或异氰酸酯化合物进行了前处理后，用RFL液进行处理的方法以外，还可以采用将橡胶组合物溶解在甲乙酮、甲苯、二甲苯等有机溶剂中制成橡胶糊，在该橡胶糊中浸渍处理织布，含浸、附着橡胶组合物的方法。这些方法可以单独或组合进行，处理顺序和处理次数没有特别限定。

(带弹性模量)

此外，详细情况在实施例中后述，由相对于带伸长率(％)的每1mm带宽度的带张力(N)定义的齿形带1的“带弹性模量”优选为30N/％以上且小于60N/％(带弹性模量的单位的表述例：N/％/1mm宽度)。

(齿形带的制造方法)

本实施方式所涉及的齿形带1例如通过以下的方法(压入工法)进行制作。首先，在具有与齿形带1的齿部4对应的多个槽部(凹条)的圆筒状模具的外周面卷绕形成齿布5的纤维织物。接着，在卷绕的纤维织物的外周面，以预定的间距(以在圆筒状模具的轴向上具有预定的间距的方式)螺旋状地卷绕构成芯线2的捻合绳。进而在其外周侧卷绕形成背部3及齿部4的未硫化橡胶片而形成未硫化的带成形体(未硫化层叠体)。

接着，在未硫化的带成形体配置于圆筒状模具的外周的状态下，进一步在其外侧覆盖作为蒸气隔断材料的橡胶制的护套。接着，将覆盖有护套的带成形体及圆筒状模具收容于硫化罐等硫化装置的内部。并且，在硫化装置的内部对带成形体进行加热加压时，未硫化橡胶片的橡胶组合物和纤维织物被压入圆筒状模具的槽部(凹条)，形成期望形状的齿部4，并且未硫化橡胶片的橡胶组合物被硫化，形成橡胶组合物、纤维织物和芯线2一体化的套筒状的硫化成形体(硫化带套筒)。此时，纤维织物以沿着齿部4的轮廓形状的形态伸长，成为配置于齿部4的表面的齿布5。并且，将从圆筒状模具脱模后的硫化带套筒切断成预定的宽度，由此得到多个齿形带1。在该工法(压入工法)中，构成背部3及齿部4的橡胶组合物使用相同的橡胶组合物。

或者，齿形带1也可以通过预成形方法按照以下的步骤制作。

首先，将纤维织物和未硫化橡胶片依次卷绕于具有多个槽部(凹条)的圆筒状模具，加热加压至橡胶组合物软化的程度的温度(例如，70～90℃左右)，将未硫化橡胶片的橡胶组合物和纤维织物压入圆筒状模具的槽部(凹条)而形成齿部4，得到预成形体。接着，在所得到的预成形体的外周面以螺旋状卷绕芯线2。进而在其外周面卷绕构成背部3的未硫化橡胶片而形成未硫化的带成形体(未硫化层叠体)。

并且，之后以与上述制造方法相同的步骤形成硫化成形体(硫化带套筒)。此外，在该预成形方法中，由于在硫化前预先形成齿部4，因此在硫化时不需要使未硫化橡胶从背部侧向齿部侧通过以预定的间距排列的芯线2的间隙流动或挤出而形成齿部4。因此，能够减小相邻的芯线间的距离(间距)。在该预成形方法中，构成背部3及齿部4的橡胶组合物可以使用相同的橡胶组合物，也可以使用不同的橡胶组合物。例如，如果将构成背部3的橡胶组合物作为硫化后的橡胶硬度低于构成齿部4的橡胶组合物的橡胶组合物，利用该预成形方法制造齿形带1，则背部3的刚性进一步降低，能够进一步提高齿形带1的弯曲性。

(带传动机构10)

如图2所示，带传动机构10主要由与驱动马达(驱动源)的旋转轴(能够正反转)连结的驱动带轮11、与从动轴连结且以减速比例如为5左右的方式节距直径比驱动带轮11大5倍左右的从动带轮12、及以环状卷挂在该驱动带轮11与从动带轮12之间的齿形带1构成。

驱动带轮11与从动带轮12的轴间距离被固定，例如为50mm左右。另外，为了确保齿形带1的安装性，齿形带1以无张力的状态卷挂在驱动带轮11与从动带轮12之间，因此安装后的齿形带1产生若干松弛。

在驱动带轮11和从动带轮12上，为了防止齿形带1以无张力的状态卷挂时的带脱落，均在带轮槽的宽度方向单侧设置有凸缘(驱动带轮11的凸缘11a、从动带轮12的凸缘12a)。

驱动马达转矩设置为1.5N·m左右。齿形带1设计(构成)为，在该齿形带1以无张力的状态卷挂在带传动机构10的驱动带轮11与从动带轮12之间时，在从动带轮12的负荷为3N·m以下的范围内(安全率2倍)能够使用。

(上述结构的效果)

(高强度玻璃芯线)

在上述齿形带1中，芯线2为包含高强度玻璃纤维的捻合绳。由此，能够确保上述30N/％以上且小于60N/％的带弹性模量。进而，能够兼顾齿形带1的弯曲性和齿形带1的传动性能(特别是耐冲击负荷性能)。

(齿距Pt)

另外，通过将齿形带1的齿距Pt设为2.0mm以上且2.5mm以下，即使在无张力的状态下卷挂于驱动带轮11与从动带轮12之间，也能够提高极低温环境下的带的弯曲性和传动性能(耐跳齿性能等)。

若齿距Pt低于2.0mm，则齿部4的标度(体积)变得过小，与齿部4的形状无关(即使将齿部4的形状设为后述的H齿形)，齿部4的刚性变得过低，有可能无法确保传动性能(容易产生跳齿、缺齿)。

另一方面，若齿距Pt超过2.5mm，则在齿形带1与驱动带轮11、从动带轮12的啮合部分(齿形带1相对于驱动带轮11、从动带轮12的卷绕部分)中，包含齿底部45的带部分(带最薄部分)的比例过于减少，因此有可能无法确保极低温环境下的带的弯曲性。另外，难以与小径的带轮(驱动带轮11)对应，难以将齿形带1应用到设计为减速比比较大的水准(例如减速比5左右)的带传动机构10(带式减速机构)。

(芯线2的直径)

如果齿形带1的芯线2的直径为0.15mm以上且小于0.30mm，则能够确保极低温环境下的带的弯曲性。

在芯线2的直径低于0.15mm的情况下(例如，在高强度玻璃芯线、丝线直径9微米、加捻结构1/0的单捻、芯线直径为0.14mm的情况下)，芯线强度不足，例如在带的制造过程中对芯线2赋予伴随冲击的张力时，芯线2有可能切断。

另一方面，在芯线2的直径为0.30mm以上的情况下(例如，在高强度玻璃芯线、丝线直径9微米、加捻结构3/0单捻、芯线的直径为0.30mm的情况下)，与直径小于0.30mm的芯线2相比，芯线自身的柔软性差，因此有可能无法确保极低温环境下的带的弯曲性。

(背厚比)

背部3的厚度Tb相对于齿形带1的带厚度T的比例(背厚比)在齿距Pt为2.0mm以上且2.5mm以下的情况下，设为22.0％以上且38.5％以下。

比较小型(齿距Pt为2.0mm以上且2.5mm以下)的齿形带1在无张力的状态下卷挂于驱动带轮11与从动带轮12之间(特别是小径带轮)的情况下的带的弯曲性(柔软性)不仅与包括齿底部45的部分(带最薄部分)的柔软度有关，还与包括齿部4的部分的弯曲方向的弹性变形的容易度有关。因此，作为表示带的弯曲性的一个指标(代用特性)，设置了“背厚比”。

通过将背厚比抑制在上述范围的比较低的水准(以往(专利文献1～专利文献5)的带中不存在的程度、低水准)，能够确保极低温环境下的带的弯曲性。

此外，背部3的比芯线2靠外周侧的部分最低也需要确保厚度为0.04mm。若厚度低于0.04mm，则有可能在制造后的带背面产生裂纹等缺陷。

在背厚比低于22.0％的情况下，考虑到齿布5的厚度(例如带截面中的厚度为0.1mm)，即使芯线2的直径为下限水准(例如0.17mm)，也无法将背部3中的比芯线2靠外周侧的部分的厚度确保为不会成为制造不良(背面橡胶缺损)的程度(最低也确保厚度为0.04mm)，有可能无法使用线径为0.15mm以上的芯线2来制造齿形带1。

另一方面，在背厚比超过38.5％的情况下，背部3的刚性变得过大，根据芯线2的直径以及构成背部3的橡胶组合物的硬度，有可能无法确保极低温环境下的带的弯曲性。

(构成齿部4的橡胶组合物的硬度)

齿部4中的除了齿布5以外的部分由橡胶组合物构成，该橡胶组合物(齿形橡胶)在23℃下测定到的硬度(使用A型硬度计测定到的硬度)设为73°以上且83°以下。

通过将齿橡胶的硬度抑制在上述范围的比较高的水准，容易确保在无张力的状态下被驱动的情况下的带的传动性能(特别是耐跳齿性)。

在23℃下的齿部4的橡胶硬度低于73°的情况下，齿部4的刚性过低，即使使齿部4的形状为H齿形(圆齿形)，也有可能无法确保传动性能(容易产生跳齿)。

另一方面，在23℃下的齿部4的橡胶硬度超过83°的情况下，在通过通常的方法(所谓的压入工法)制造的齿形带1(构成齿部4和背部3的橡胶组合物相同)中，根据芯线2的直径以及背厚比，极低温环境下的背部3的刚性变得过高，有可能无法确保极低温环境下的带的弯曲性。

(齿部4的形状)

齿部4的包含齿部4的带长度方向的截面形状呈齿部4的侧面42、齿顶部41及侧面43以具有一定曲率的1个或2个以上的曲线(圆弧线)相连而成的形状(将齿部4的形状设为图3及图6所示的截面形状为大致半圆形的H齿形(所谓的圆齿形)。

由此，与将齿部4的形状设为图9及图10所示的S齿形(所谓的STPD齿形)、即由分别向外侧鼓出的凸状曲面(圆弧面)构成的两个侧面和作为平坦的面的齿顶部相连而成的形状的情况相比，能够进一步增大每个齿部4的有助于动力传递的部分的体积(图6的阴影部分)，相应地，齿部4的刚性进一步提高，能够容易确保在无张力的状态下被驱动的情况下的带的传动性能(特别是耐跳齿性能)。

(芯线2的丝线直径)

通过在芯线2中使用直径为6～9微米的高强度玻璃纤维丝线(线材)，容易制作直径为0.15mm以上且小于0.30mm的高强度玻璃芯线。

(芯线2的加捻方式)

通过制成单捻的芯线2，容易制作直径为0.15mm以上且小于0.30mm的高强度玻璃芯线。

(芯线排列的密度)

通过将在带宽度方向上相邻的芯线2与芯线2的间隔d的合计值相对于带宽度W的比例(％)(芯线排列的密度)设为20％以上且35％以下，能够在齿形带1的背部3确保适度的刚性(弹性模量)。进而，即使齿形带1在无张力的状态下卷挂在驱动带轮11与从动带轮12之间，也能够可靠地兼顾确保极低温环境下的带的弯曲性和确保带的传动性能(耐久性、耐振动性、耐跳齿性等)。

此外，在本说明书中，将在带宽度方向上相邻的芯线2与芯线2的间隔d的合计值相对于带宽度W的比例(％)表现为“芯线排列的密度”。芯线排列的密度(％)的数值越小，表示芯线排列越密集。

若芯线排列的密度低于20％，则芯线排列的密度的程度变得过密，相邻的芯线2与芯线2的间隔d变得过窄(例如小于0.05mm)，在制造带时，橡胶难以流入芯线周围，有可能成为成型不良(芯线未被橡胶担载)。

另一方面，若芯线排列的密度超过35％，则芯线排列的密度的程度变得过于稀疏，根据芯线2的直径(芯线2的直径靠近上限)，带弹性模量不足，有可能损害同步(啮合)传动性(耐跳齿性)，并且有可能无法确保耐久性、耐振动性。

(带弹性模量)

如果由相对于带伸长率(％)的每1mm带宽度的带张力(N)定义的齿形带1的带弹性模量为30N/％以上且小于60N/％，则容易兼顾带的弯曲性和带的传动性能(特别是耐冲击负荷性能)。

若带弹性模量低于30N/％，则耐冲击负荷性能降低。即使齿形带1在无张力的状态下卷挂在驱动带轮11与从动带轮12之间，在对齿形带1赋予冲击性的负荷(张力)时(例如滑动门通过手动而猛力地开闭时)，也可能容易产生缺齿(齿部的缺损)等带故障。此外，如后述的实施例的评价所明确的那样，关于耐跳齿性能的确保，在齿形带1以无张力的状态卷挂于驱动带轮11与从动带轮12之间的情况下，与提高该带弹性模量的水准相比，提高齿形带1的齿部4的刚性(齿部4的橡胶硬度与齿部4的形状的关系)是有效的。

另一方面，在带弹性模量为60N/％以上时，伴随于齿形带1的弹性模量(拉伸弹性模量)，齿形带1的弯曲应力(弯曲弹性模量)变得过大，因此有可能无法确保在极低温环境下以无张力的状态卷挂于驱动带轮11与从动带轮12之间的带的弯曲性。

(橡胶组合物)

构成背部3及齿部4的橡胶组合物至少包含氯丁橡胶，由此能够确保耐寒性，并且使用比较廉价的氯丁橡胶来制造齿形带1。

(从动带轮12的负荷)

在带传动机构10中，齿形带1以卷挂于驱动带轮11与从动带轮12之间时的从动带轮12的负荷为3N·m以下的方式使用。

为了能够与在带传动机构10中所要求的驱动马达转矩对应，将在驱动带轮11与从动带轮12之间卷挂有齿形带1时的从动带轮12的负荷设为以相对于该驱动马达转矩(1.5N·m左右)的安全率为2倍而换算的3N·m以下(换言之，跳齿转矩的目标值为3N·m以上)，能够具体地设计齿形带。

而且，在齿形带1在上述负荷范围内使用的情况下，即使以无张力的状态被驱动，也能够确保极低温环境下的带的弯曲性，并且可靠地确保带的传动性能。

实施例

在本发明中，即使在应用于齿形带以无张力的状态卷绕的带传动机构的情况下，也需要兼顾极低温环境下的齿形带的弯曲性(手动的从动带轮的旋转操作性)和齿形带的传动性能(耐跳齿性能等)。

因此，在本实施例中，制作实施例1～33及比较例1～18所涉及的齿形带(以下，称为各供试体)，进行带弹性模量的测定、起动转矩测定试验(-30℃、-40℃)、以及跳动试验，进行了比较验证。

此外，以下，基于实施例更详细地说明本发明，但本发明并不被这些实施例限定。

[使用材料]

(芯线)

作为各供试体的芯线，制作了表2所示的结构的A1～A7的捻合绳。

A1的捻合绳按照以下的步骤制作。将JIS R 3413(2012)中记载的称呼UCDE-300的玻璃纤维(U玻璃纤维)的丝线(6微米直径)捆束并对齐，制成2根股线。使该2根股线在下述表3所示的组成的RFL液(18～23℃)中通过3秒钟从而浸渍后，在200～280℃下加热干燥3分钟，在表面均匀地形成了粘接层。在该粘接处理之后，将2根股线以捻数16次/10cm进行初捻，不赋予复捻，准备单捻且直径为0.17mm的捻合绳。

A2～A7的捻合绳分别变更了丝线的材质(除了U玻璃纤维以外，为K玻璃纤维、E玻璃纤维)和丝线的直径(除了6微米直径以外，为7微米直径、9微米直径、10微米直径)、以及芯线的构成(除了股线的数量为2根以外，为3根、1根)，除此以外，与A1同样地制作，如表2所示，设为单捻且直径为0.20mm、0.26mm、0.30mm、0.14mm的水准的捻合绳。

表2

表3

(齿布)

各供试体的齿布中使用的纤维织物的构成为以下1种。

组成是纬纱为66尼龙、经纱为66尼龙。纱线构成是纬纱为44dtex的仿毛加工纱，经纱为44dtex。编织结构为斜纹织。并且，利用表3所示的RFL处理液对上述结构的齿布进行了RFL处理。然后，将与表4所示的未硫化橡胶片相同的橡胶组合物用溶解于甲苯中的橡胶糊进行粘接处理，而且，将表4所示的组成的橡胶组合物片层叠而进行了涂布处理。

(橡胶组合物)

将表4所示的组成(C1～C7的7种)的橡胶组合物用班伯里混炼机混炼，使该混炼橡胶通过压延辊作为预定厚度的压延橡胶片，制作各供试体的背部及齿部形成用的未硫化橡胶片。

此外，表4中※记号的成分如下所述。另外，除了C5(橡胶成分中使用H-NBR的耐寒等级)以外的C1～C7的橡胶组合物的组成在任一橡胶组合物中都添加了己二酸系的增塑剂。因此，根据后述的橡胶组合物的物性试验(特别是低温冲击脆化温度、吉曼扭转试验温度的物性试验)的结果(参照表4)也可知，如果从C1～C7的组成中选择构成齿形带(特别是背部)的橡胶组合物，则即使在极低温下长时间放置，也能够抑制构成齿形带(特别是背部)的橡胶组合物的固化，因此，能够预料到在极低温环境下的齿形带的柔软程度与常温时没有显著差别的程度(具体而言，-30℃下的橡胶硬度与23℃下的橡胶硬度相比为+0～+4°左右)。

表4

※1三井化学公司制“EPT”

※2 Denka公司制“PM-40”

※3日本ZEON公司制“Zetpole 4310”

※4大内新兴化学工业公司制“NOCRAC MB”

※5大内新兴化学工业公司制“N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺”

※6东海碳素公司制“SEAST3”

※7正同化学工业公司制“氧化锌3种”

(橡胶组合物的物性试验)

对于组成C1～C7的各橡胶组合物，混炼后，制作未硫化橡胶片，在161℃下进行25分钟的硫化，得到硫化橡胶片。并且，制作了用于橡胶组合物的物性试验(后述的橡胶硬度试验、低温冲击脆化试验、吉曼扭转试验的各试验)的预定的试验片。并且，对于组成C1～C7的橡胶组合物，分别作为橡胶组合物的物性试验，通过下述详细的方法进行了橡胶硬度试验、低温冲击脆化试验、吉曼扭转试验。将其试验结果示于表4。

(橡胶硬度试验)

在此，橡胶组合物(硫化橡胶片)的橡胶硬度试验依据JIS K 6253(2012)进行，在环境温度23℃下使用A型硬度计测定了硬度。

若常温下的橡胶硬度低于73°，则在极低温环境下齿形带(特别是齿部)的刚性过度下降，产生无法确保预定的耐跳齿性能(跳齿转矩)的问题。

另一方面，若超过83°，则在极低温环境下齿形带(特别是背部)的刚性过度上升，产生无法确保将带卷挂于带轮等时的弯曲性(起动转矩)的问题。

(低温冲击脆化试验)

低温冲击脆化试验依据JIS K 6261(2006)进行，测定了低温冲击脆化温度。此外，低温冲击脆化温度表示值越小，越能够将柔软度维持至更低温，耐寒性(低温柔软性)越提高。低温冲击脆化试验的样品(试验片)为40.0mm×6.0mm×2.0mm的条状。

(吉曼扭转试验)

在吉曼扭转试验中，依据JIS K 6261(2006)进行，测定了吉曼扭转试验的T10即扭转刚性为23℃下的值的10倍的温度。吉曼扭转试验T10的温度表示值越小，越能够将柔软度维持至更低温，耐寒性(低温柔软性)越提高。

[齿形带的制造]

分别使用上述使用材料中说明的A1～A7的芯线(粘接处理品)、齿布(粘接处理品)以及C1～C7的橡胶组合物(未硫化橡胶片)，通过上述实施方式中记载的通常的压入工法，制作了各供试体(各齿形带)。此外，硫化在161℃下进行了25分钟。另外，为了将背部构成为预定的厚度，对于硫化得到的带套筒，将背面研磨一定厚度后，切断成一定宽度，得到各供试体(各齿形带)。

由于通过通常的压入工法制作了各供试体(各齿形带)，因此背部及齿部由相同组成的橡胶组合物构成。因此，在各供试体(各齿形带)中，构成背部的橡胶组合物的硬度与构成齿部的橡胶组合物的硬度大致相同。

制作的齿形带(供试体)的外观尺寸、形状

(共同的外观尺寸、形状)

带宽度8.5mm、带周长约230mm、齿布厚度(带截面中的厚度)0.1mm

(不同的外观尺寸、形状)

齿距(1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm)、背厚比(背部厚度、带厚度)、齿形(H齿形、S齿形)、齿数(齿距1.5mm下为153齿、齿距2.0mm下为115齿、齿距2.5mm下为92齿、齿距3.0mm下为77齿)

(齿部的形状)

如图3及图4所示，本实施方式的各供试体的齿部的形状是齿部的截面形状为大致半圆形的被称为H齿形(圆齿形)的形状。齿部的形状(包括带长度方向的截面的形状)是齿部的两个侧面与齿顶部以具有一定曲率(图3的R2和R3)的两个曲面(圆弧面)相连而成的形状。此外，齿部的齿根部以具有一定曲率(图3的R1)的曲面与齿底部相连。

如图9及图10所示，作为对比对象的各供试体的齿部的形状是被称为S齿形(STPD齿形)的形状，分别具有用平坦面连接由曲面(圆弧面)构成的两个侧面的形状。齿部的齿顶部为平坦的面，两侧面为均向外侧鼓出的凸状曲面。更详细而言，侧面在包含带长度方向的截面中呈将两个圆弧平滑地相连而成的形状。另外，齿部的齿根部以具有一定曲率的曲面与齿底部相连。

[齿形带的评价：项目、方法、基准]

对于表6～16所示的各供试体，为了确认是否得到了可解决本申请课题的齿形带，验证了带性能(带弹性模量、起动转矩(-30℃、-40℃)、跳齿转矩)。

[带弹性模量]

(试验机)

使用了Autograph(株式会社岛津制作所制“AGS-J10kN”)。

(试验方法)

在Autograph的下侧固定部和上侧测力传感器连结部安装一对带轮(30齿)，并将齿形带挂在带轮之间。接着，使上侧带轮上升，以齿形带不松弛的程度施加了张力(约10N)。将处于该状态的上侧滑轮的位置作为初始位置，以10mm/分钟的速度使上侧滑轮上升。在表示此时所测定到的带张力(N)与带伸长率(％)的关系的应力-应变曲线(S-S线图)中，根据处于比较直线关系的区域的直线的斜率(平均倾斜)算出相对于带伸长率(％)的带张力(N)的值(N/％)，将换算为每1mm带宽度的值(N/％/1mm宽度)作为带弹性模量(拉伸弹性模量)。

(判定基准)

作为是否兼备带的弯曲性(进而是滑动门的手动操作性)与带的传动性能(特别是耐冲击负荷性能)的判断的指标，将带弹性模量的值作为指标(若值过小，则无法确保带的耐冲击负荷性能，若值过大，则无法确保带的弯曲性)。

在带弹性模量的值(N/％/1mm宽度)为30以上且小于60的情况下，评价为能够兼顾齿形带的弯曲性和齿形带的传动性能(特别是耐冲击负荷性能)，作为a判定。

在带弹性模量的值(N/％/1mm宽度)为25以上且小于30的情况下，从兼顾齿形带的弯曲性和齿形带的传动性能(特别是耐冲击负荷性能)的观点出发，评价为稍差，作为b判定。

在带弹性模量的值(N/％/1mm宽度)小于25或60以上的情况下，评价为无法兼顾齿形带的弯曲性和齿形带的传动性能(特别是耐冲击负荷性能)，作为c判定。

从针对本用途中的实际使用的适当(兼顾滑动门的手动操作性和带的耐冲击负荷性能)的观点出发，将a判定、b判定的带作为合格水平。

[起动转矩(-30℃、-40℃)]

(试验名)起动转矩测定试验

(试验机)

未图示(在图8中，类型不同的转矩仪插入于从动带轮的轴的方式)。

试验中使用双轴转矩测定试验机。带轮布局与前述的带传动机构(图2)相同。即，该试验机的带轮的布局具有驱动带轮和从动带轮，轴间距离固定为50mm。

(带轮的齿数)

对于齿距为1.5mm的齿形带，驱动带轮为24齿，从动带轮为108齿。

对于齿距为2.0mm的齿形带，驱动带轮为14齿，从动带轮为69齿。

对于齿距为2.5mm的齿形带，驱动带轮为15齿，从动带轮为75齿。

对于齿距为3.0mm的齿形带，驱动带轮为12齿，从动带轮为60齿。

(试验方法)

在无张力(安装张力为零)的状态下将齿形带卷挂在带轮之间(轴间距离固定)。在环境温度(-30℃、-40℃)下分别放置90分钟后，在各自的环境温度(-30℃、-40℃)下，经由与从动带轮的轴连接的转矩仪(东日制作所公司制ATG规格)手动地使从动带轮旋转，测定了此时的(开始旋转的)起动转矩。此外，如果是弯曲性优异的齿形带，则能够将操作力(起动转矩)抑制得较低。

(判定基准)

作为带的弯曲性(进而是滑动门的手动操作性)的判定，将起动转矩的值作为指标(转矩值越小，则带的弯曲性越好)，关于-30℃下的起动转矩值，

将小于5.0cN·m的情况作为a判定，

将5.0cN·m以上且小于10.0cN·m的情况作为b判定，

将10.0cN·m以上的情况作为c判定。

关于-40℃下的起动转矩值，

将小于12.4cN·m的情况作为a判定，

将12.4cN·m以上且低于24.8cN·m的情况作为b判定，

将24.8cN·m以上的情况作为c判定。

从针对本用途中的实际使用的适当(滑动门的手动操作性)的观点出发，将a判定、b判定的带作为合格水平。

[跳齿转矩]

(试验名)跳动试验

(试验机)

试验中使用双轴转矩测定试验机(参照图8)。带轮布局与前述的带传动机构(图2)相同。即，该试验机的带轮的布局具有驱动带轮和从动带轮，轴间距离固定为50mm。

(带轮的齿数)

对于齿距为1.5mm的齿形带，驱动带轮为24齿，从动带轮为108齿。

对于齿距为2.0mm的齿形带，驱动带轮为14齿，从动带轮为69齿。

对于齿距为2.5mm的齿形带，驱动带轮为15齿，从动带轮为75齿。

对于齿距为3.0mm的齿形带，驱动带轮为12齿，从动带轮为60齿。

(试验方法)

在常温下，在无张力(安装张力为零)的状态下将齿形带卷挂在带轮之间(轴间距离固定)。并且，如图8所示，在以从动带轮不旋转的方式预先固定的基础上，经由与驱动带轮的轴连接的转矩仪以手动的方式使驱动带轮旋转，测定了产生跳齿(跳动)时的施加于驱动轴的负荷转矩作为跳齿转矩。

(判定基准)

作为本用途中的带的传动性能而最被重视的耐跳齿性(跳齿的产生难度)的判定，将跳齿转矩的值作为指标(转矩值越大，则越难以跳齿)，将跳齿转矩的值为3.0N·m以上的情况作为a判定，

将2.5N·m以上且小于3.0N·m的情况作为b判定，将小于2.5N·m的情况作为c判定。

从针对本用途中的实际使用的适当(耐跳齿性能)的观点出发，将a判定、b判定的带作为合格水平。

将与上述4个带性能相关的试验项目(带弹性模量、起动转矩(-30℃、-40℃)、跳齿转矩)中的各判定基准汇总于表5。

表5

(综合判定)

作为能够解决本课题的齿形带的综合判定(分级)的基准根据与上述4个带性能相关的试验项目(带弹性模量、起动转矩(-30℃、-40℃)、跳齿转矩)中的判定的结果，如下所述。

等级A：在上述试验项目中全部为a判定的情况下，判断为实用上完全没有问题，设为最佳等级。

等级B：在上述的试验项目中，在“带弹性模量”的判定为a判定、且“跳齿转矩”、“-30℃下的起动转矩”以及“-40℃下的起动转矩”这3个判定中，没有c判定，但在即便有1个为b判定的情况下、或者“带弹性模量”的判定为b判定、且“跳齿转矩”、“-30℃下的起动转矩”以及“-40℃下的起动转矩”这3个判定全部为a判定的情况下，在实用上没有问题，但设为稍差的等级。

等级C：在上述的试验项目中，即便有一个判定是c判定的情况下，或者“带弹性模量”的判定是b判定且“跳齿转矩”、“-30℃下的起动转矩”以及“-40℃下的起动转矩”这3个判定中，没有c判定，但在即便有1个为b判定的情况下，作为本课题的解决对策而设为不充分的等级(不合格)。

(验证结果及考察)

[齿距2.5mm下的验证]

将验证结果示于表6～12。

(以芯线直径为变量的比较)

表6

(实施例1～3，比较例1～2)

使用高强度玻璃(U玻璃、K玻璃)纤维的芯线，在使背厚比为29.0％、橡胶硬度为75°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％固定的齿形带中，以芯线直径为变量进行了比较。

发现芯线直径越大，起动转矩(-30℃、-40℃)越增加的倾向，但在这些条件下，能够确保预定的带弹性模量、跳齿转矩(a判定)。

在芯线直径为0.17mm(实施例1)、0.20mm(实施例2)、0.26mm(实施例3)的情况下，起动转矩(-30℃、-40℃)为a或b判定(综合判定也为等级A或B)，但若将芯线直径增大至0.30mm(比较例1)，则起动转矩(-30℃、-40℃)为c判定(综合判定也为等级C)。

另一方面，若将芯线直径减小至0.14mm(比较例2)，则无法通过制造中的芯线的切断来制造带。

根据以上的结果，在任一环境温度(-30℃、-40℃)下都能够确保预定(合格水平)的起动转矩这一点上，可以说芯线直径的优选范围为0.15mm以上且小于0.30mm。

(变更了玻璃纤维(丝线的材质)的比较)

表7

(实施例2、4、比较例3)

以芯线直径为0.20mm的实施例2的齿形带(背厚比为29.0％、橡胶硬度为75°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％)为基础，变更构成芯线的高强度玻璃(U玻璃)纤维并进行了比较。

在使用了其他高强度玻璃(K玻璃)纤维的实施例4中，能够与实施例2同等地确保预定(合格水平)的带弹性模量，在综合判定中成为等级A。

另一方面，在使用了不是高强度玻璃纤维的E玻璃纤维的比较例3中，带弹性模量为b判定、起动转矩(-30℃、-40℃)也为b判定，综合判定中为等级C。

(以背厚比为变量的比较)

(实施例2、5～6)

以芯线直径为0.20mm的实施例2的齿形带(橡胶硬度为75°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％)为基础，变更背厚比为29.0％，进行了比较。

发现背厚比越大，起动转矩(-30℃、-40℃)越增加的倾向，但在这些条件下，能够确保预定的带弹性模量、跳齿转矩(a判定)。

相对于实施例2，在使背厚比减小至23.6％的实施例5中，与实施例2同等地成为等级A，但在使背厚比增大至38.5％的实施例6中，起动转矩(-40℃)成为b判定，是等级B。

(实施例1、7～8、比较例4)

以芯线直径为0.17mm的实施例1的齿形带(橡胶硬度为75°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％)为基础，变更背厚比为29.0％，进行了比较。

相对于实施例1，在使背厚比减小至22.0％的实施例7、使背厚比增大至38.5％的实施例8中，均与实施例2同等地成为等级A。

在使背厚比减小至21.4％的比较例4中，在带的制造时产生背面橡胶缺损，无法制造。因此，从能否制造带束的观点出发，可以说背部厚度比的下限水准为22.0％。

(实施例3、9～12、比较例5)

以芯线直径为0.26mm的实施例3的齿形带(橡胶硬度为75°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％)为基础，变更背厚比为29.0％，进行了比较。

相对于实施例3，在使背厚比减小至26.7％的实施例9、使背厚比增大至38.5％的实施例10中，均与实施例3同等(等级B)。

此外，起动转矩的值是成为带的弯曲性的指标(转矩值越小，带的弯曲性越好)的值，关于背部的弯曲性，构成背部的橡胶硬度、埋设于背部的芯线的密度与背厚比一起也会产生影响。

因此，为了确认其影响，实施例11是相对于实施例10的齿形带，将芯线排列的密度提高至20.0％(使芯线排列变密)的例子，但与实施例10同等(等级B)。实施例12是相对于实施例11进一步将橡胶硬度提高至81°的例子，但与实施例10同等(等级B)。但是，在实施例12的芯线排列的高密度(20.0％)且高硬度(81°)的条件下，将背厚比提高至38.9％的比较例5中，起动转矩(-30℃、-40℃)成为c判定，成为等级C。

根据该结果，在任一环境温度(-30℃、-40℃)下都能够确保预定(合格水平)的起动转矩这一点上，可以说背厚比的上限水准为38.5％。

根据以上的结果，在能否制造以及能够确保预定的起动转矩这一点上，可以说背厚比的优选的范围是22.0％以上且38.5％以下。

(以构成背部及齿部的橡胶组合物的硬度(橡胶硬度)为变量的比较)

表9

(实施例2、14)

以芯线直径为0.20mm的实施例2的齿形带(背厚比为29.0％、H齿形、芯线排列的密度为29.0％)为基础，以橡胶硬度75°为变量，进行了比较。

相对于实施例2，在将橡胶硬度增大至81°的实施例14中，与实施例2同等(等级A)。橡胶硬度变大时，发现起动转矩(-30℃、-40℃)、跳齿转矩增加的倾向，但在这些条件下，能够确保预定的带弹性模量、起动转矩、跳齿转矩(a判定)。

(实施例1、13、比较例6～7)

为了确认橡胶硬度的下限水准，以实施例1(芯线直径为0.17mm)的齿形带为基础，以橡胶硬度75°为变量，进行了比较。

相对于实施例1，在将橡胶硬度增大至81°的实施例13中，与实施例1同等(等级A)。另一方面，相对于实施例1，在减小了橡胶硬度的比较例6(61°)、比较例7(71°)中，无法确保预定的跳齿转矩(c判定)，成为等级C。根据该结果，可以说橡胶硬度的下限水准是73°左右。

(实施例11～12、比较例8)

为了确认橡胶硬度的上限水准，以具备对上述背部的弯曲性不利的条件的实施例11(粗芯线直径为0.26mm，芯线排列为高密度20.0％，高背厚比为38.5％)的齿形带为基础，以橡胶硬度75°为变量，进行了比较。

相对于实施例11，在将橡胶硬度增大至81°的实施例12中，与实施例11同等(等级B)。而且，在将橡胶硬度增大至85°的比较例8中，无法确保预定的起动转矩(c判定)，成为等级C。根据该结果，可以说橡胶硬度的上限水准是83°左右。

根据以上的结果，在能够确保预定的跳齿转矩及预定的起动转矩这一点上，可以说橡胶硬度的优选的范围是73°以上且83°以下。

(变更了齿形的比较)

表10

(实施例2、比较例9～10)

以实施例2的齿形带(芯线直径为0.20mm、背厚比为29.0％、橡胶硬度为75°、芯线排列的密度为29.0％)为基础，变更H齿形，进行了比较。

相对于实施例2，在将齿形变更为S齿形的比较例9中，无法确保预定(合格水平)的跳齿转矩(c判定)，成为等级C。另外，相对于S齿形的比较例9，在将橡胶硬度提高至上限水准(81°)的比较例10中，也无法确保预定的跳齿转矩(c判定)，成为等级C。

根据以上的结果，将齿形设为H齿形具有即使橡胶硬度为下限水准(75°)也能够确保预定的跳齿转矩的效果，因此可以说是优选的齿形。

(以间隔d的合计值相对于带宽度的比例(芯线排列的密度)为变量的比较)

表11

(实施例2、15～18、比较例11)

以实施例2的齿形带(芯线直径为0.20mm、背厚比为29.0％、橡胶硬度为75°、H齿形)为基础，变更芯线排列的密度为29.0％，进行了比较。

此处的芯线排列的密度(间隔d的合计值相对于带宽度的比例)的数值(％)大表示芯线排列的密度的程度变稀疏。

若将芯线排列的密度设为20.0％(实施例15)、29.0％(实施例2)、33.3％(实施例16)、35.0％(实施例17)，则发现随着芯线排列稀疏，带弹性模量及起动转矩变小的倾向，但在这些条件下为等级A。而且，在稀疏的芯线排列的密度38.5％(实施例18)的带中，带弹性模量为低水准(b判定)，因此成为等级B。

另一方面，关于芯线排列的密度的下限水准(密的极限水准)，在将芯线排列的密度减小至16.7％的比较例11中，相邻的芯线的间隔过小，在带的制造时，橡胶难以流入芯线周围，成形不良。因此，从能否制造带的观点出发，可以说芯线排列的密度的下限水准为20.0％左右。

根据以上的结果，关于芯线排列的密度的水准，从确保成形性(能否制造)以及预定(合格水平)的带弹性模量的观点出发，可以说20.0％以上且35.0％以下是优选的范围。

(变更了橡胶成分的种类的比较)

表12

(实施例14、19～20)

以实施例14的齿形带(芯线直径为0.20mm、背厚比为29.0％、橡胶硬度为81°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％)为基础，变更橡胶成分，进行了比较。

在本比较中，为了观察构成背部及齿部的橡胶组合物对耐寒性的影响，从即使背部的橡胶硬度为上限水准(81°)也是否能够确保预定(合格水平)的起动转矩的观点进行了验证。

其结果，相对于橡胶成分使用了CR的实施例14，使用了EPDM的实施例19、使用了H-NBR的实施例20中，也与实施例14同等(等级A)。

在橡胶成分中使用了EPDM的实施例19中，与使用了CR、H-NBR的情况相比，耐寒性(低温柔软性)提高，相应地，在任一环境温度(-30℃、-40℃)下，起动转矩都显示出程度稍低的值。

[齿距2.0mm下的验证]

将验证结果在表13～15中示出。

(以背厚比为变量的比较)

表13

(实施例21～23)

将与齿距2.5mm下的验证中的作为基础的实施例2的齿形带(芯线直径为0.20mm、橡胶硬度为75°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％、背厚比为29.0％)相当的齿距2.0mm的齿形带作为实施例22。实施例2为等级A，但在实施例22中，跳齿转矩为低水准(b判定)，因此为等级B。

接着，相对于实施例22，变更背厚比为29.0％，进行了比较。此外，该条件下的带能够制造的背厚比的下限水准为27.9％。

相对于实施例22，在使背厚比减小至27.9％(下限水准)的实施例21、及使背厚比增大至38.5％的实施例23中，与实施例22同样地，跳齿转矩为b判定，为等级B。

(实施例24～26)

将与齿距2.5mm的实施例1的齿形带(芯线直径为0.17mm、橡胶硬度为75°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％、背厚比为29.0％)相当的齿距2.0mm的齿形带作为实施例25。实施例1为等级A，但在实施例25中，跳齿转矩为低水准(b判定)，因此为等级B。

接着，相对于实施例25，变更背厚比为29.0％，进行了比较。此外，该条件下的带能够制造的背厚比的下限水准为26.1％。

相对于实施例25，将背厚比减小至26.1％(下限水准)的实施例24、及将背厚比增大至38.5％的实施例26的齿形带与实施例25同等(等级B)。

(实施例27～28)

在齿距为2.0mm且芯线直径为0.26mm的齿形带中，带能够制造的背厚比的下限水准为31.3％。

因此，由于无法制造与齿距为2.5mm的实施例3的齿形带(橡胶硬度为75°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％、背厚比为29.0％)相当的齿形带，因此将背厚比设为31.3％(下限水准)、38.5％的齿形带分别作为实施例27、28。都是跳齿转矩为低水准(b判定)，且起动转矩也为低水准(b判定)，为等级B。

根据以上的结果，在齿距为2.0mm的齿形带中，在芯线直径为0.15mm以上且小于0.30mm的范围、且背厚比为26.1％以上且38.5％以下的范围内，得到了能够解决本课题的等级B的齿形带。

(以构成背部及齿部的橡胶组合物的硬度(橡胶硬度)为变量的比较)

表14

(实施例22、29、比较例12)

以上述的实施例22的齿形带(芯线直径为0.20mm、H齿形、芯线排列的密度为29.0％、背厚比为29.0％)为基础，以橡胶硬度75°为变量，进行了比较。

相对于实施例22，将橡胶硬度增大至81°的实施例29的齿形带与实施例22同等(等级B)。另一方面，在将橡胶硬度减小至71°的比较例12中，无法确保预定的跳齿转矩(c判定)，成为等级C。

(实施例30～31、比较例13)

背厚比、构成背部的橡胶硬度、埋设于背部的芯线的粗细、密度对作为带的弯曲性的指标的起动转矩的值(起动转矩值越小，则带的弯曲性越好)产生影响。考虑到该影响，在具备对背部的弯曲性不利的条件(高背厚比38.5％、粗芯线直径0.26mm、芯线排列为高密度20.0％)的结构中，确认出橡胶硬度的上限水准。

在该结构中，在实施例30(橡胶硬度75°)及实施例31(橡胶硬度81°)中，跳齿转矩为低水准(b判定)，且起动转矩也为低水准(b判定)，但得到了等级B的齿形带。但是，在将橡胶硬度增大至85°的比较例13中，起动转矩超过上限(c判定)，无法确保预定(合格水平)的起动转矩(等级C)。

根据以上的结果，在齿距为2.0mm的齿形带中，在橡胶硬度为73°以上且83°以下的范围内，也得到了能够解决本课题的等级B的齿形带。

(变更了橡胶成分的种类的比较)

表15

(实施例29、32～33)

以实施例29的齿形带(芯线直径为0.20mm、背厚比为29.0％、橡胶硬度为81°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％)为基础，变更橡胶成分，进行了比较。

在本比较中，为了观察构成背部及齿部的橡胶组合物对耐寒性的影响，从即使背部的橡胶硬度为上限水准(81°)也是否能够确保预定(合格水平)的起动转矩的观点进行了验证。

其结果，相对于橡胶成分使用了CR的实施例29，在使用了EPDM的实施例32、使用了H-NBR的实施例33中，也与实施例29同等(等级B)。

在橡胶成分中使用了EPDM的实施例32中，与使用了CR、H-NBR的情况相比，耐寒性(低温柔软性)提高，相应地，在任一环境温度(-30℃、-40℃)下，起动转矩都显示出程度稍低的值。

[齿距为1.5mm及齿距为3.0mm下的验证]

将验证结果在表16中示出。

表16

(比较例14～16)

在齿距2.0mm下的验证中，将与作为基础的实施例22的齿形带(芯线直径为0.20mm、橡胶硬度为75°、H齿形、芯线排列的密度为29.0％、背厚比为29.0％)相当的齿距为1.5mm的齿形带作为比较例14。但是，关于背厚比，设为齿距1.5mm的带能制造的下限的34.0％。在实施例22中，跳齿转矩为b判定，为等级B，但在比较例14中，无法确保预定的跳齿转矩(c判定)，成为等级C。

接着，对于比较例14的齿形带，将变更为细芯线(芯线直径为0.17mm)的齿形带作为比较例15进行了验证，但与比较例14同样，无法确保预定的跳齿转矩(c判定)，成为等级C。

因此，为了提高齿部的刚性，将相对于比较例14的齿形带将橡胶硬度增大至81°的齿形带作为比较例16进行了验证，但与比较例14同样，无法确保预定的跳齿转矩(c判定)，成为等级C。

根据这些结果，从确保预定(合格水平)的跳齿转矩的观点出发，可以说齿距的下限水准为2.0mm。

(比较例17～18)

在齿距2.5mm下的验证中，在作为具备对背部的弯曲性不利的条件(高的背厚比38.5％、粗的芯线直径0.26mm、芯线排列为高密度20.0％、高的橡胶硬度81°)的结构的实施例12的齿形带中，起动转矩大(b判定)，成为等级B。将相当于实施例12的齿形带的、使齿距增大为3.0mm的齿形带作为比较例17进行了验证，但起动转矩进一步变大(c判定)，成为等级C。

另外，对于比较例17的齿形带，将使橡胶硬度减小至75°的齿形带作为比较例18进行了验证，但与比较例17同样地起动转矩变大(c判定)，成为等级C。

根据这些结果，在任一环境温度(-30℃、-40℃)下，从确保预定(合格水平)的起动转矩的观点出发，可以说齿距的上限水准为2.5mm。

根据以上的结果，从能够确保预定的跳齿转矩、预定的起动转矩这两者的观点出发，可以说齿距的优选的范围是2.0mm以上且2.5mm以下。

(得到的效果)

根据表6～表16，实施例1～33的齿形带与课题1、课题2对应，在芯线(丝线的材质)中使用高强度玻璃纤维，确保预定的带弹性模量，进而，兼顾极低温环境下的齿形带的弯曲性(起动转矩)与齿形带的传动性能(特别是耐冲击负荷性能)，并且将齿部的间距设计为比较小(2.0mm以上且2.5mm以下的范围)，由此能够容易地兼顾确保极低温环境下的带的弯曲性(起动转矩)和确保带的传动性能(跳齿转矩)。

另外，与课题1对应，将芯线的直径设计为比较低的水准(0.15mm以上且小于0.30mm的范围)，使芯线自身柔软，当然通过将由背部的厚度相对于带的厚度的比例定义的背厚比设计为比较低的水准(齿距为2.0mm以上且2.5mm以下的情况下，为22.0％以上且38.5％以下的范围)，即使在无张力的状态下卷挂于带轮之间，也能够确保带的柔软性，确保极低温环境下(-30℃～-40℃)的带的弯曲性(起动转矩)。

另外，与课题2对应，可知将构成齿部的橡胶组合物设计为比较高硬度(73°以上且83°以下)，将齿部的形状设计为H齿形，提高齿部的刚性，由此，即使以无张力的状态被驱动，也能够确保带的传动性能(跳齿转矩)。

关于确保预定的起动转矩(带的弯曲性)，在以无张力的状态卷挂的齿形带中，根据表6可以确认，降低芯线直径的水平(即，使芯线自身柔软)是最有效的(贡献率最大)，接着，根据表8～9和表13～14可以确认，降低背厚比、背部的橡胶硬度、齿距的各水准，以及根据表11可以确认，提高芯线排列的密度的水准(使排列稀疏)，降低带弹性模量是有效的(有贡献)。

关于确保预定的跳齿转矩(带的传动性能)，在无张力的状态下被驱动的齿形带中，根据表9(例如，比较例7、实施例1、实施例13的比较)、表10(实施例2与比较例9的比较)以及表16可以确认，提高齿部的刚性(齿部的橡胶硬度、齿部的形状及齿距的关系)是最有效的(贡献率大)，根据表6(实施例1～3、比较例1的比较)可以确认，提高带弹性模量的水准几乎没有效果(没有贡献)。

虽然参照特定的实施方式对本发明进行了详细说明，但是对于本领域技术人员而言，能够在不脱离本发明的精神和范围的情况下施加各种变更、修正是显而易见的。

本申请基于2021年4月27日申请的日本专利申请2021-075222、2021年7月2日申请的日本专利申请2021-110816和2022年4月14日申请的日本专利申请2022-066929，其内容在此作为参照而被并入本文中。

附图标记说明

1齿形带

2芯线

3背部

4齿部

41 齿顶部

42 齿部的侧面

43 齿部的侧面

44 齿根部

5齿布

10 带传动机构。