(57)【要約】【課題】  歯付きベルトの耐久性を向上させる。【解決手段】  歯付きベルト１０は、歯ゴム層１２と接着ゴム層２２と背ゴム層１６を有する。接着ゴム層１６中には、心線１８が埋設する。心線１８は、ベルトの長手方向に延びる。接着ゴム層１６中には、短繊維４０が混入する。短繊維４０は、ベルトの厚さ方向に配向する。歯ゴム層１２および背ゴム層１６には、短繊維は混入しない。【選択図】        図１
2005180486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に長手方向に沿って歯部および歯底部が交互に形成される歯ゴム層と、
前記歯ゴム層の他方の面に設けられる背ゴム層と、
前記歯ゴム層と背ゴム層との間に設けられ、ベルトの厚さ方向に配向された短繊維が混入された接着ゴム層と、
前記接着ゴム層の中に埋設され、長手方向に延びる心線とを備えることを特徴とする歯付きベルト。
【請求項２】
前記短繊維の繊維長さが約４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項３】
前記歯ゴム層の外表面側にさらに歯表面ゴム層が設けられることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項４】
前記歯表面ゴム層には、短繊維が混入されないことを特徴とする請求項３に記載の歯付きベルト。
【請求項５】
前記歯ゴム層に短繊維が混入されていることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項６】
前記歯ゴム層には、前記接着ゴムに混入された短繊維と異なる方向に配向される短繊維が混入されることを特徴とする請求項５に記載の歯付きベルト。
【請求項７】
前記心線は、互いに離間するように巻き付けられ、前記隣接する心線の間隔が約０．２から約０．４ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の歯付きベルト。
【請求項８】
歯形に形成され凹部を有する金型に、帆布に歯ゴムシートが接合され前記歯形に沿うように予め成形された予成形帆布を前記金型に取り付ける予成形帆布取付工程と、
前記歯ゴムシート上に、心線が互いに離間するように前記凹部が並ぶ方向に巻き付けられる心線巻付工程と、
前記心線の上に短繊維が配合された接着ゴムシートを取り付ける第１のゴム取付工程と、
前記接着ゴムシートの上にさらに背ゴムシートを取り付ける第２のゴム取付工程と、
前記金型を加硫釜内に入れ、前記背ゴムシート側から内側に向けて圧力を付勢するとともに前記加硫釜内の温度を上昇させ、加硫することによりベルトスリーブを成型する加硫工程を備え、
前記加硫工程において、前記接着ゴムシートを前記心線同士の間から内側に流入させ、前記接着ゴムシートによって前記歯ゴムシートおよび前記背ゴムシートを接着させるとともに、前記接着ゴムシート内に前記心線を埋設させることを特徴とする歯付きベルトの製造方法。
【請求項９】
前記加硫工程において、前記短繊維がベルトの厚さ方向に配向されることを特徴とする請求項８に記載のベルトの製造方法。
【請求項１０】
前記予成形帆布は、前記帆布と前記歯ゴムシートの間に接合される歯表面ゴムシートを備えることを特徴とする請求項８に記載のベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の歯付きベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の性能が向上されるにつれ、クランク軸の回転数は上がりつつある。また、内燃機関は、年々小型化され、それに伴い歯付きベルトも小型化されつつある。したがって、動力を伝達するための歯付きベルトには、高い負荷が作用されるようになってきている。歯付きベルトは、高い負荷が作用すると、早期に歯欠けを起こす等の問題が生じる。
【０００３】
そこで従来、例えば特許文献１に記載するように、歯ゴム層と背ゴム層の間に接着ゴム層を設ける歯付きベルトが知られている。この歯付きベルトは、接着ゴム層によってゴム層と心線との接着性を高め、心線がゴム層から剥離しないようにすることにより、歯欠けを防止している。
【０００４】
しかし、この歯付きベルトは、ゴム層自身の強度は低いため、充分に歯欠け等を防止することはできない。そこで、歯付きベルトのゴム層自身の強度を高めるために、例えば、ゴム層全体に短繊維を混入させることが考えられる。
【０００５】
しかし、ゴム層全体に短繊維を混入させると、その短繊維が起点となって背ゴム層にクラックを発生させるので、ベルト寿命を充分に延ばすことはできない。また、プーリと短繊維が混入された高剛性の歯ゴム層が噛み合うと、大きな騒音が発生する場合がある。
【特許文献１】特許第３０５５８９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、ベルトの歯欠けや背ゴム層からのクラックを防止し、高負荷動力を伝達することができる歯付きベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る歯付きベルトは、一方の面に長手方向に沿って歯部および歯底部が交互に形成される歯ゴム層と、歯ゴム層の他方の面に設けられる背ゴム層と、歯ゴム層と背ゴム層との間に設けられ、ベルトの厚さ方向に配向された短繊維が混入された接着ゴム層と、接着ゴム層の中に埋設され、長手方向に延びる心線とを備える。これにより、耐久性が高い歯付きベルトを得ることができる。
【０００８】
短繊維の繊維長さは４ｍｍ（４０００μｍ）以下であることが好ましい。
【０００９】
歯ゴム層の外表面側にさらに歯表面ゴム層が設けられる場合、歯表面ゴム層には、短繊維が混入されていないことが好ましい。さらに、歯ゴム層に短繊維が混入されていることが好ましい。これにより、歯付きベルトの耐久性はさらに向上する。この場合、さらに歯ゴム層には、接着ゴムに混入された短繊維と異なる方向に配向される短繊維が混入されることが好ましい。
【００１０】
心線は、互いに離間するように巻き付けられ、隣接する心線の間隔が約０．２から０．４ｍｍであることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る歯付きベルトの製造方法は、歯形に形成され凹部を有する金型に、帆布に歯ゴムシートが接合され歯形に沿うように予め成形された予成形帆布を金型に取り付ける予成形帆布取付工程と、歯ゴムシート上に、心線が互いに離間するように凹部が並ぶ方向に巻き付けられる心線巻付工程と、心線の上に短繊維が配合された接着ゴムシートを取り付ける第１のゴム取付工程と、接着ゴムシートの上にさらに背ゴムシートを取り付ける第２のゴム取付工程と、金型を加硫釜内に入れ、背ゴムシート側から内側に向けて圧力を付勢するとともに加硫釜内の温度を上昇させ、加硫することによりベルトスリーブを成型する加硫工程を備え、加硫工程において、接着ゴムシートを心線同士の間から内側に流入させ、接着ゴムシートによって歯ゴムシートおよび背ゴムシートを接着させるとともに、接着ゴムシート内に心線を埋設させることを特徴とする。これにより、耐久性の高い歯付きベルトを製造することができる。
【００１２】
加硫工程において、短繊維はベルトの厚さ方向に配向されることが好ましい。また、予成形帆布は、帆布と歯ゴムシートの間に接合される歯表面ゴムシートを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば、ベルトに高負荷がかかる場合においても、歯付きベルトの歯欠け等による破断は有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１および図２は本発明の第１の実施形態の歯付きベルト１０を示す。歯付きベルト１０は無端状ベルトであり、ベルト本体１３を有する。ベルト本体１３は、ゴム成分を例えばＨ−ＮＢＲとする加硫ゴムから形成される。ベルト本体１３は、歯ゴム層１２、接着ゴム層２２、背ゴム層１６により一体的に形成される。なお、歯付きベルト１０の幅は例えば１３ｍｍ程度である。
【００１５】
歯ゴム層１２の一方の面には、長手方向に沿って歯部１４および歯底部１５が交互に一体的に形成される。歯ゴム層１２の歯部１４および歯底部１５の外表面は帆布２０によって覆われる。帆布２０は、例えばアラミド繊維の織物によって形成される。
【００１６】
歯ゴム層１２の他方の面には、背ゴム層１６が設けられる。歯ゴム層１２と背ゴム層１６の間には、接着ゴム層２２が設けられる。接着ゴム層２２のベルト１０の厚さ方向の厚さＷ（図２参照）は、歯部１４の歯先部３４付近の横断面において他の部分に比べて大きくなる。一方、歯先部３４付近の横断面以外においては、厚さＷは略等しい。
【００１７】
接着ゴム層２２には、短繊維４０が略均等に無数に混入される一方、歯ゴム層１２および背ゴム層１６には短繊維は混入されない。接着ゴム層２２の短繊維４０は、ベルト１０の厚さ方向に配向される。短繊維４０は、例えばアラミド短繊維、ナイロン短繊維であり、好ましくは変成ナイロンミクロファイバーである。
【００１８】
変成ナイロンミクロファイバーは、ナイロン繊維にポリオレフィンをグラフト共重合した共重合体から成る。ナイロン繊維としては微細径の６−ナイロンが好適に用いられるが、この他に６，６−ナイロンあるいは６，１０ナイロン等を用いても良い。また、ポリオレフィンとしてはポリエチレンが好適に用いられるが、ポリエチレンに限定されず、ポリプロピレン等を用いても良い。
【００１９】
短繊維４０が例えばナイロン短繊維、特に変成ナイロンミクロファイバーである場合、繊維長さＬFは約４０００μｍ以下であり、繊維径ＤFは１．５μｍ以下であり、繊維径ＤFに対する繊維長さＬFの比の値（ＬF／ＤF）は１０以上であり、短繊維４０の混入量は、接着ゴム層２２のゴム成分１００重量部に対して約２０から４０重量部であるが、好ましくは、繊維長さＬFは約１０００μｍ以下であり、繊維径ＤFは１．０μｍ以下であり、かつ比の値（ＬF／ＤF）は５００以上１５００以下の範囲内にある。
【００２０】
また、短繊維４０が、例えばアラミド短繊維である場合、繊維長さＬFは１ｍｍから３ｍｍ程度であり、繊維径ＤFは３０μｍ程度であり、短繊維４０の混入量は接着ゴム層２２のゴム成分１００重量部に対して約５から１０重量部が好ましい。
【００２１】
接着ゴム層２２の中には、長手方向に延びる心線１８が埋設される。心線１８は例えばガラスコードであり、互いに離間するように螺旋状に巻き付けられる。心線１８は、例えば、その径が０．９ｍｍであり、１インチ（約２５．４ｍｍ）の間に、２０から２２本埋設されるように巻き付けられる。すなわち、隣接する心線同士の間隔Ｌは、例えば約０．２ｍｍから約０．４ｍｍである。
【００２２】
図３および図４は、それぞれ歯付きベルト１０の製造過程を順に示すもので、それぞれ対応する部分には、図１および図２と同符号が記されている。
【００２３】
歯付きベルト１０の製造においては、まず予成型帆布５６が用意される。予成型帆布５６は、帆布２０’が歯形に沿うように予め成型され、その後、歯ゴムシート１２’が帆布２０’に押圧され接合されることにより、形成される。
【００２４】
図３は、歯付きドラム（金型）６５に予成型帆布５６、心線１８’、接着ゴムシート２２’、背ゴムシート１６’を巻き付ける工程を示す。歯付きドラム６５は円筒形状を有し、その外表面は歯形に形成され凹部６６および凸部６７を有する。歯付きドラム６５の外表面には、予成型帆布５６が、その凸部２７がドラムの凹部６６に合うように巻き付けられる。
【００２５】
予成型帆布５６が巻き付けられた後、予成型帆布５６の歯ゴムシート１２’の上面に心線１８’が螺旋状に巻き付けられる。巻き付けられた心線１８’の上には、短繊維４０が配合された接着ゴムシート２２’が巻き付けられる。ここで、接着ゴムシート２２’に混入される短繊維４０は、接着ゴムシート２２’と平行方向であって、歯付きドラム６５の周方向に配向される。接着ゴムシート２２’上には、背ゴムシート１６’が取り付けられる。
【００２６】
歯ゴムシート１２’、接着ゴムシート２２’、背ゴムシート１６’の配合は、すべて同一であって、本実施形態においては、そのゴム成分は水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）であり、水素添加率はすべて９５％である。ただし、接着ゴムシート２２’には、短繊維４０が配合されている。歯ゴムシート１２’、接着ゴムシート２２’、背ゴムシート１６’の厚さは、それぞれ１．５ｍｍ，０．５ｍｍ，１．０ｍｍである。
【００２７】
なお、短繊維４０が、変成ナイロンミクロファイバーである場合、接着ゴムシート２２’は、以下のように製造される。すなわち、まずゴム成分（Ｈ−ＮＢＲ）の一部にナイロン短繊維およびポリオレフィンが配合された後、撹拌等されることにより、ポリオレフィンが、ナイロン短繊維にグラフト重合させられる。次に、残りのゴム成分（Ｈ−ＮＢＲ）の全部および加硫剤等の他の成分も配合され、さらに練り合わされ、この練り合わせにより、グラフト重合は細分化されて、上述した繊維長さと繊維径を有する変成ナイロンミクロファイバーが接着ゴムシート内に均等に分布させられる。なお、この練り合わせは例えばカレンダー等で行われるので、接着ゴムシート２２’の短繊維は、一方向に配向する。
【００２８】
これらのゴムシート等が取り付けられた歯付きドラム６５は、加硫釜（図示せず）内に収容される。加硫釜内は、例えば蒸気により温度が上昇させられるとともに、加硫釜内に設けられた加硫バッグ等によって外側から内側に向けて圧力が付勢される。
【００２９】
この加熱によりゴムシート１２’，２２’，１６’は流動性を増し、また、ゴムシート２２’，１６’は加圧により内側に押圧される。これにより、図４に示すように接着ゴムシート２２’は、隣接する心線１８’の間から内側に流入させられる。
【００３０】
接着ゴムシート２２’が内側に流入させられるとき、短繊維４０も内側に流入される。ここで、短繊維４０は、内側に流入される時、流れに合わせて、その長さ方向が流入方向に向く。したがって、短繊維４０は、この流入時にベルト１０の厚さ方向に配向される。
【００３１】
加圧加熱が進むと、ゴムシート１２’，２２’，１６’は、加硫させられ、歯ゴムシート１２’および背ゴムシート１６’は、接着ゴムシート２２’によって接着させられるとともに、接着ゴムシート２２’内に心線１８’が完全に埋設される。これにより、加硫ゴムから形成されるベルトスラブ１０’が得られ、このベルトスラブ１０’は、歯付きドラム６５から取り外され研磨後裁断されることにより、歯付きベルト１０（図１参照）が得られる。なお、歯ゴムシート１２’、接着ゴムシート２２’、背ゴムシート１６’は、歯付きベルト１０においては、図４に示すようにそれぞれ歯ゴム層１２、接着ゴム層２２、背ゴム層１６となる。
【００３２】
以上の製造方法においては、心線を剛性の高い接着ゴム層に完全に埋設させることができ、また短繊維を厚さ方向に容易に配向させることができるので、本実施形態の歯付きベルト１０を容易に製造することができる。
【００３３】
なお、本製造方法においては、隣接する心線同士の間隔が狭すぎると、加圧加温時における短繊維４０および接着ゴムシートの流れが阻害され、短繊維４０および接着ゴムシートは心線１８’内側に充分に流入されない。また、心線間隔を広げすぎると、歯付きベルト１０に埋設される心線１８の巻き付けられる回数が少なくなり、ベルト強度が低下させられる。したがって、心線同士の間隔Ｌは、上述したように約０．２ｍｍから約０．４ｍｍが好ましい。
【００３４】
なお、本実施形態において、予成型帆布５６は、型を使って予め成型する構成について述べたが、予成型帆布（予成形帆布）は、歯形に成形されていれば、他の方法によって成形されていても良い。
【００３５】
図５に本発明の第２の実施形態の歯付きベルト８０を示す。第２の実施形態において、第１の実施形態の歯付きベルト１０と同一の部材については同一の符号を付す。
【００３６】
第２の実施形態の歯付きベルト８０のベルト本体１３は、背ゴム層１６、接着ゴム層２２、歯ゴム層１２に加え、歯表面ゴム層８１を有する。歯表面ゴム層８１は、歯ゴム層１２の外表面側、すなわち、歯ゴム層１２と帆布２０の間に設けられる。歯表面ゴム層８１には、短繊維が混入されない。
【００３７】
本実施形態においては、背ゴム層１６および接着ゴム層２２は、第１の実施形態と同様の構成を有するが、歯ゴム層１２には、第１の実施形態と異なり、短繊維４０が略均等に無数に混入される。歯ゴム層１２の短繊維４０は、接着ゴム層２２に混入された短繊維４０と同様の構成を有し、例えばアラミド短繊維、ナイロン短繊維であり、好ましくは変成ナイロンミクロファイバーである。
【００３８】
歯ゴム層１２に混入される短繊維４０は、歯ゴム層１２の歯部１４および歯底部１５の輪郭面を形成する母線に対して直角方向に層状に配向する。すなわち、歯ゴム層１２に混入される短繊維４０は、歯ゴム層１２の歯部１４および歯底部１５に接近した部分では、ベルトの長さ方向に沿って配向する。また、各歯部１４の中心部分では、短繊維４０は、ベルトの厚さ方向に沿って配向する。
【００３９】
ただし、歯ゴム層１２に混入された短繊維４０は、上述のようにベルトの長手方向に沿って配向されるのではなく、例えば、ベルトの幅方向に沿って配向していても良い。この場合においては、短繊維４０は、歯部１４および歯底部１５の輪郭面を形成する母線に対して略平行に配向する。
【００４０】
第２の実施形態の歯付きベルト８０の製造方法について、第１の実施形態の製造方法と相違する点を、図６を参照して説明する。
【００４１】
第２の実施形態の製造方法において、第１の実施形態と相違する点は、予成型帆布５６に、帆布２０および歯ゴムシート１２’のみならず、帆布２０と歯ゴムシート１２’の間に歯表面ゴムシート８１’が設けられている点である。
【００４２】
すなわち、まず、帆布２０’が歯形に沿うように予め成形され、その予め成形された帆布２０’には、歯表面ゴムシート８１’が押圧され接合される。歯表面ゴムシート８１’上には、さらに短繊維４０が混入された歯ゴムシート１２’が押圧され接合される。
【００４３】
歯ゴムシート１２’に混入された短繊維４０は、接合前においては、歯ゴムシート１２’と平行に１方向に配向するが、歯ゴムシート１２’が押圧され接合されることにより、図６に示すように歯形に沿うように、すなわち、帆布２０’に対して略平行方向に配向する。
【００４４】
本実施形態においても、予成型帆布５６、心線１８’、接着ゴムシート２２’、背ゴムシート１６’は、順に歯付きドラム６５に取り付けられる。ここで、予成型帆布５６および接着ゴムシート２２’は、短繊維４０が歯付きドラム６５の周方向を向くように取り付けられる。背ゴムシート１６’が取り付けられた後、加温加圧等により、第１の実施形態と同様に、歯付きベルト８０（図５参照）が製造される。
【００４５】
なお、本実施形態においても、歯表面ゴム８１’、歯ゴムシート１２’、接着ゴムシート２２’および背ゴムシート１６’の配合は、すべて同一であって、そのゴム成分は水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）であり、水素添加率はすべて９５％である。ただし、歯ゴムシート１２’および接着ゴムシート２２’には、第１の実施形態における接着ゴムシート２２’と同様に短繊維４０が配合される。歯表面ゴム８１’、歯ゴムシート１２’、接着ゴムシート２２’、背ゴムシート１６’の厚さは、それぞれ０．５ｍｍ，１．０ｍｍ，０．５ｍｍ，１．０ｍｍである。
【実施例】
【００４６】
以下、図７〜９を参照して、比較例と共に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００４７】
［実施例１］
実施例１の歯付きベルトは、第１の実施形態の歯付きベルトの実施例であって、背ゴムシート、接着ゴムシート、歯ゴムシートの厚さは、それぞれ１．５ｍｍ，０．５ｍｍ，１．０ｍｍであった。実施例１の製造方法においては、上述したように、歯ゴムシートが接合された予成型帆布が使用された。
【００４８】
【表１】
2005180486.tif 000003
【００４９】
上記表１において、※１ないし※３は以下の事項を示す。
※１、※２  日本ゼオン株式会社製の商品名、エチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和重合ゴム
※３  配合材料の種類およびゴム成分１００重量部に対する配合材料の重量部（単位はｐｈｒ）
また、表中の−−−は、未配合を示す。
【００５０】
実施例１に使用された背ゴムシート、接着ゴムシート、歯ゴムシートには、表１に示す配合ゴムＡが使用された。配合ゴムＡは、水素添加率９５％のＨ−ＮＢＲ（ゴム成分）１００重量部に対して、ステアリン酸１重量部、酸化亜鉛１０重量部、老化防止剤１．５重量部、カーボンブラック２０重量部、メタクリル酸亜鉛２５重量部、過酸化物加硫剤１８重量部、加硫助剤６重量部、可塑剤１０重量部が配合されていた。
【００５１】
ただし、接着ゴムシートには、さらに変成ミクロフナイロンァイバーが２４．５重量部配合されていた。変成ミクロフナイロンァイバーは、上述のように、ナイロン繊維にポリエチレンをグラフト重合させた後に、細分化して形成した。変成ナイロンミクロファイバーにおいて、繊維長さＬFは約１０００μｍ以下であり、繊維径ＤFは１．０μｍ以下であった。
【００５２】
［実施例２］
実施例２の歯付きベルトは、第２の実施形態の歯付きベルトの実施例であって、背ゴムシート、接着ゴムシート、歯ゴムシート、歯表面ゴムシートの厚さは、それぞれ０．５ｍｍ，１．０ｍｍ，０．５ｍｍ，１．０ｍｍであった。実施例２の製造においては、上述したように、歯ゴムシートおよび歯表面ゴムシートが接合された予成型帆布が使用され、歯ゴム層の短繊維は、ベルトの長手方向に沿って配向した。
【００５３】
実施例２に使用された背ゴムシート、接着ゴムシート、歯ゴムシート、歯表面ゴムシートには、表１に示す配合ゴムＡが使用された。ただし、接着ゴムシート、歯ゴムシートには、さらに変成ミクロフナイロンァイバーが２４．５重量部配合されていた。変成ナイロンミクロファイバーにおいて、繊維長さＬF、繊維径ＤFは実施例１と同条件であった。
【００５４】
［比較例］
比較例の歯付きベルトは、歯ゴム層、接着ゴム層、および背ゴム層に短繊維が混入されていない例である。比較例の歯付きベルトの製造においては、歯ゴムシートおよび接着ゴムシートが帆布に接合された予成型帆布が使用された。すなわち、比較例の歯付きベルトは、歯付きドラムに予成型帆布、心線、背ゴムシートが巻き付けられ、加硫成型されることにより、製造された。
【００５５】
ここで、比較例に使用された歯ゴムシートおよび背ゴムシートには、配合ゴムＡが使用され、接着ゴムシートには、配合ゴムＢが使用された。
【００５６】
配合ゴムＢは、水素添加率９９％のＨ−ＮＢＲ１００重量部に対して、ステアリン酸１重量部、酸化亜鉛１０重量部、老化防止剤１．５重量部、カーボンブラック２０重量部、メタクリル酸亜鉛２５重量部、過酸化物加硫剤１５重量部、イオウ１．８重量部、可塑剤１０重量部が配合されていた。
【００５７】
図７は、実施例１，２および比較例の歯付きベルトを評価した試験結果を示す。評価試験は、図８に示すサーボパルサー試験機７４を用いて行われた。サーボパルサー試験機７４は、歯付きベルトの歯形に対応する凹凸形状を有する金属製チップ７５と、クランプ７７を有した。評価試験には歯付きベルトの１０歯を部分的に採取した試験片７６を用いた。試験片７６は上下方向に延び、上端を固定させるとともに、試験片７６の下端の１歯７６ａを金属製チップ７５に噛み合わせた。金属製チップ７５と試験片７６の下端は、クランプ７７によって左右から動かないように挟み込まれた。
【００５８】
金属製チップ７５と試験片７６を挟み込んだクランプ７７は、下方向に周期的に正弦波の荷重が負荷された。ここで、クランプに負荷された荷重は、０から所定荷重までが周期的に負荷され、正弦波の周波数は、１Ｈｚであった。本試験においては、それぞれの実施例、比較例において、所定荷重が数回変更され、それぞれの所定荷重における１歯７６ａの破断までの正弦波の周期回数（サイクル数）が測定された。なお、試験は１２０℃の雰囲気下で行われた。
【００５９】
図７のグラフにおいて、縦軸が所定荷重を、横軸が１歯７６ａの破断までの荷重のサイクル数を示す。図７に示すように、同程度の所定荷重を周期的に負荷した場合、比較例に比べ、実施例１，２は、破断までのサイクル数が多かった。すなわち、比較例１，２の歯付きベルトは、比較例に比べ、ベルト強度が強く、一定の荷重が負荷し回転させられたときの耐久性が向上していることが理解できる。
【００６０】
図９は、高負荷試験の結果を示す。高負荷試験は、図１０に示す走行試験装置に歯付きベルトが掛け回されて行われた。走行試験装置は、原動歯付きプーリ９１、従動歯付きプーリ９２、アイドラプーリ９３、およびアイドラ歯付きプーリ９４を有した。歯付きベルト９５は、原動歯付きプーリ９１、従動歯付きプーリ９２に掛け回された。ベルトは、１００℃の雰囲気下で時計回りに回転させられ、ベルトの緩み側には、外側からアイドラプーリ９３によって、内側からアイドラ歯付きプーリ９４によってテンションが付与された。
【００６１】
本試験においては、歯付きベルト９５に所定の荷重を負荷し、回転させた場合におけるベルトの破断までの回転回数（１歯にかかる繰り返し荷重回数）を測定することにより評価した。図９のグラフにおいて、縦軸には１歯に負荷される歯荷重を、横軸には破断に至るまでの回転回数を示す。
【００６２】
図９から明らかなように、同程度の荷重が負荷された場合、実施例２の歯付きベルトは、比較例に比べ、ベルトが多く回転した後、つまり荷重が多く負荷された後、破断に至った。すなわち、本試験により、実施例２の歯付きベルトは、一定の荷重が負荷された条件下で回転させられたとき、比較例に比べ寿命が長くなると理解できる。
【００６３】
上述したように、本発明に係る歯付きベルトは、他のゴム層より剛性が高い接着ゴム層によって、心線の周りが取り囲まれている。これにより、歯付きベルトの歯元部の強度は向上され、実施例に示したように、歯付きベルトの歯欠け等による破断は有効に防止される。また、接着ゴム層の短繊維が配向するベルトの厚さ方向は、ベルト回転時、ベルトの歯元部に作用する負荷方向と同一であるので、ベルトの耐久性は著しく向上する。さらに、背ゴム層には短繊維が混入されていないので、背ゴムからのクラックは生じにくい。
【００６４】
また、第２の実施形態の歯付きベルトにおいては、歯ゴム層に短繊維を混入させたことにより、実施例に示したようにさらに耐久性が向上する。さらに、歯ゴム層の短繊維が混入される方向は、ベルト回転時、ベルトの歯部に負荷がかかる方向と略直角であるので、これにより歯の変形は防止され、著しく耐久性は向上する。また、プーリと噛み合う歯表面ゴム層には短繊維は混入されていないので、歯表面の剛性は低下させられ、これにより、騒音の発生が有効に防止される。さらに、帆布と歯ゴム層の間には、歯表面ゴム層が接合されているので、帆布と短繊維が混入されたゴム層との接着不良も防止される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の歯付きベルトの側面図を示す。
【図２】図１におけるII−II線上に沿う断面図を示す。
【図３】第１の実施形態において、歯付きドラムに予成型帆布、心線、接着ゴムシート、および背ゴムシートを巻き付ける工程の部分断面図を示す。
【図４】第１の実施形態において、加熱加圧により加硫成形された歯付きベルトの部分断面図を示す。
【図５】本発明に係る第２の実施形態の歯付きベルトの側面図を示す。
【図６】第２の実施形態において、歯付きドラムに予成型帆布、心線、接着ゴムシート、および背ゴムシートを巻き付ける工程の部分断面図を示す。
【図７】サーボパルサー試験機による歯付きベルトの評価の結果を示す。
【図８】サーボパルサー試験機の模式図を示す。
【図９】高負荷試験の結果を示す。
【図１０】走行試験装置の模式図を示す。
【符号の説明】
【００６６】
１０，８０  歯付きベルト
１２  歯ゴム層
１６  背ゴム層
１８  心線
２２  接着ゴム層
４０  短繊維
５６  予成型帆布（予成形帆布）
８１  歯表面ゴム層
【図１】
2005180486.tif 000004
【図２】
2005180486.tif 000005
【図３】
2005180486.tif 000006
【図４】
2005180486.tif 000007
【図５】
2005180486.tif 000008
【図６】
2005180486.tif 000009
【図７】
2005180486.tif 000010
【図８】
2005180486.tif 000011
【図９】
2005180486.tif 000012
【図１０】
2005180486.tif 000013