(57)【要約】【課題】  近い将来に破断することを、ユーザが予知できるタイミングベルト、及びタイミングベルトの寿命予知システムを供給する。【解決手段】  タイミングベルト１０に埋設された異音発生部材１６は、歯布１４の摩耗や、クラックの発生等によりベルト表面に露出すると、プーリ歯２８と接触して異音が生じる。タイミングベルト１０の表面の摩耗やクラックは、近い将来においてタイミングベルト１０の歯欠けや切断等の故障を引き起す。従って、タイミングベルト１０からの異音を検出してユーザに報知することにより、ユーザは、何らかの原因によるタイミングベルト１０の故障を予知できる。【選択図】        図２
2005133873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯部を形成する歯ゴムと、
前記歯部の表面を被覆する歯布と、
前記歯ゴムと前記歯布との間に、薄層状の異音発生部材とを備え、
前記異音発生部材が、前記歯布の摩耗により前記タイミングベルトの表面に露出すると、プーリとの接触により異音を生じることを特徴とするタイミングベルト。
【請求項２】
前記歯ゴムと前記歯布との間に、有機金属塩を含むゴムにより形成される接着層をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のタイミングベルト。
【請求項３】
前記異音発生部材が、有機金属塩を含むゴムにより接着処理を施されたことを特徴とする請求項１に記載のタイミングベルト。
【請求項４】
前記異音発生部材が、メッシュ状の金属により形成されることを特徴とする請求項１に記載のタイミングベルト。
【請求項５】
前記歯ゴムが、有機金属塩を含むゴムを主成分とする接着成分を含むことを特徴とする請求項１に記載のタイミングベルト。
【請求項６】
歯部を形成する歯ゴムと、
前記歯部の表面を被覆する歯布と、
前記歯部の歯底部を覆う歯布に接するように前記歯ゴム内に埋設されたコード状の異音発生部材とを備え、
前記異音発生部材が、前記歯布の摩耗により前記タイミングベルトの表面に露出すると、プーリとの接触により異音を生じることを特徴とするタイミングベルト。
【請求項７】
前記異音発生部材が、有機金属塩を含むゴムにより接着処理を施されたことを特徴とする請求項６に記載のタイミングベルト。
【請求項８】
前記異音発生部材が、金属製であることを特徴とする請求項６に記載のタイミングベルト。
【請求項９】
前記歯ゴムが、有機金属塩を含むゴムを主成分とする接着成分を含むことを特徴とする請求項６に記載のタイミングベルト。
【請求項１０】
前記異音発生部材に接するように、長手方向に沿って埋設された心線をさらに有し、
前記異音発生部材と前記心線とが、交差するように互いに異なる方向に沿って埋設されていることを特徴とする請求項６に記載のタイミングベルト。
【請求項１１】
歯部の表面を被覆する歯布と、薄層状の異音発生部材と接着層とを、円筒状の外周面に所定のピッチで歯溝が設けられた予成型ドラムの表面に配して一体的にかつ連続的にコルゲート状に予成型させて歯布成型体とし、
前記歯布成型体の形状に応じて、前記歯部を形成するための歯ゴムを連続的に押圧させて前記歯布成型体と一体化して歯ゴム一体化物とする予成型工程と、
前記歯ゴム一体化物を所定の長さに切断して切断縁辺を互いに当接させて無端状とし、無端状の前記歯ゴム一体化物を、円筒状の外周面に所定のピッチで歯溝が設けられた成型金型に装着し、前記歯ゴム一体化物の外周部に心線を巻き付け、さらに背ゴム層の材料となる背ゴム材料を積層させてタイミングベルト中間体とし、
前記タイミングベルト中間体に加硫処理を施す加硫工程とを備えることを特徴とするタイミングベルトの製造方法。
【請求項１２】
円筒状の外周面に所定のピッチで歯溝が設けられた成型金型に、歯布を装着し、コード状の異音発生部材を第１の方向に沿って前記歯布の外周部に螺旋状に巻き付け、
前記異音発生部材の上に、心線を前記第１の方向と異なる第２の方向に沿って螺旋状に巻き付け、さらに板状の歯ゴム材料を前記心線を覆うように取付けた後に、加硫処理を施すことを特徴とするタイミングベルトの製造方法。
【請求項１３】
プーリに掛け回され、歯ゴムと歯布との間および／または歯ゴム内に埋設された異音発生部材が表面の摩耗により露出した場合に、前記プーリとの接触により異音を生じるタイミングベルトと、
前記タイミングベルトからの音を検知する音センサと、
前記音センサにより所定の音圧よりも大きい音圧の音が検出された場合に、前記音を異音として判断する異音判断手段と、
前記音が異音と判断された場合に、ユーザに前記タイミングベルトの交換の必要性を促す警告手段とを備えるタイミングベルト寿命予知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジン、一般産業用動力伝達装置等で用いられるタイミングベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や、一般産業用動力伝達装置の動力伝達に用いられるタイミングベルトには、長期間の使用により、歯布等の摩耗やクラックが生じる。そして、摩耗やクラックが進行すると、歯欠けや破断により動力の伝達に支障をきたすため、ある期間使用されたタイミングベルトは交換が必要となる。この交換が必要となる時期をユーザに知らせるため、ベルト寿命を予知する方法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
一方で、タイミングベルトの寿命を延ばすために、歯部の表面を金属繊維により保護することにより、耐摩耗性や耐熱性を高めたタイミングベルト（例えば特許文献２）、及びその製造方法（例えば特許文献３）が公開されている。
【特許文献１】特開平１１−２４７９５１号公報（図３）
【特許文献２】特開２００３−１３０１３８号公報（図１）
【特許文献３】特開２００３−１９１３４５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タイミングベルトの歯部表面を保護して耐久性を高めても、長期に渡る使用の後には、表面の摩耗やクラック等により、ベルトには歯欠けが生じたり、切断してしまう。この場合、一般に破断のしばらく前から異音を生じるチェーンと異なり、タイミングベルトは、異音等のユーザへの警告なしに突然破断することがある。従って、ユーザにとっては、突然に修理が必要となる等、予測できない問題が生じることがある。
【０００５】
そこで本発明は、近い将来に歯欠け等により故障することを、ユーザに予知させるタイミングベルト及びタイミングベルトの寿命予知システムを供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１のタイミングベルトは、歯部を形成する歯ゴムと、歯部の表面を被覆する歯布とを備え、歯ゴムと歯布との間には、薄層状の異音発生部材を備えている。そして、異音発生部材は、歯布の摩耗によりタイミングベルトの表面に露出すると、プーリと接触することにより異音を生じる。
【０００７】
第１のタイミングベルトは、歯ゴムと歯布との間に、有機金属塩を含むゴムにより形成される接着層をさらに有していることが好ましい。また、歯ゴム及び歯布との接着性を向上させるため、異音発生部材が、有機金属塩を含むゴムにより接着処理を施されていることが望ましい。
【０００８】
接着層による、異音発生部材と歯ゴム、及び異音発生部材と歯布との接着性向上をより効果的にするため、異音発生部材はメッシュ状であることが望ましい。また、タイミングベルトが接着層を有しない場合、及び異音発生部材が有機金属塩を含むゴムにより接着処理を施されていない場合には、異音発生部材と歯ゴム、及び異音発生部材と歯布を接着させるために、歯ゴムは、有機金属塩を含むゴムを主成分とする接着成分を含むことが好ましい。
【０００９】
本発明の第２のタイミングベルトは、歯部を形成する歯ゴムと、歯部の表面を被覆する歯布とを備え、歯ゴム内には、歯部の歯底部を覆う歯布に接するようにコード状の異音発生部材が埋設されている。そして、異音発生部材が、歯布や歯ゴムの摩耗によりタイミングベルトの表面に露出すると、プーリとの接触により異音を生じる。
【００１０】
第２のタイミングベルトは、歯ゴム及び歯布との接着性を向上させるため、異音発生部材が、有機金属塩を含むゴムによる接着処理を施されていることが望ましい。また、異音発生部材は、例えば金属製である。
【００１１】
異音発生部材が有機金属塩を含むゴムにより接着処理を施されていない場合、異音発生部材と歯ゴムを接着するために、歯ゴムは、有機金属塩を含むゴムを主成分とする接着成分を含むことが好ましい。
【００１２】
また、第２のタイミングベルトは、異音発生部材に接するように、長手方向に沿って埋設された心線をさらに有し、異音発生部材は、心線の埋設方向と異なる方向で長手方向に沿って埋設されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の第１のタイミングベルトの製造方法においては、歯部の表面を被覆する歯布と、薄層状の異音発生部材と、接着層とを、円筒状の外周面に所定のピッチで歯溝が設けられた予成型ドラムの表面に配して、一体的、連続的にコルゲート状に予成型させて歯布成型体とし、歯布成型体の形状に応じて、歯部を形成するための歯ゴムを連続的に押圧し、歯布成型体と一体化して歯ゴム一体化物とする予成型工程を備える。そして、さらに歯ゴム一体化物を、所定の長さに切断して切断縁辺を互いに当接させて無端状とし、無端状の歯ゴム一体化物を、円筒状の外周面に所定のピッチで歯溝が設けられた成型金型に装着し、歯ゴム一体化物の外周部に心線を巻き付け、さらに背ゴム層の材料となる背ゴム材料を積層させてタイミングベルト中間体とし、タイミングベルト中間体に加硫処理を施してタイミングベルトスラブを形成する加硫工程を備えている。
【００１４】
本発明の第２のタイミングベルトの製造方法においては、円筒状の外周面に所定のピッチで歯溝が設けられた成型金型に、歯布を装着し、コード状の異音発生部材を第１の方向に沿って歯布の外周部に螺旋状に巻き付け、異音発生部材の上に、心線を第１の方向と異なる角度の第２の方向に沿って螺旋状に巻き付け、さらに板状の歯ゴム材料を心線を覆うように取付けた後に、加硫処理を施す。この場合、第１の方向は、成型金型の中心軸に垂直な面に対して所定の角度を有する方向であって、第２の方向が、成型金型の中心軸に垂直な面に対して所定の角度よりも小さい角度を有する方向であることが好ましい。
【００１５】
本発明のタイミングベルト寿命予知システムにおいては、歯ゴムと歯布との間および／または歯ゴム内に異音発生部材が埋設されたタイミングベルトを、プーリに掛け回して用いる。そして、音センサを用いてタイミングベルトからの音を検出する。タイミングベルト寿命予知システムは、音センサにより検出された音が所定の音圧よりも大きい場合に、この音を異音として判断する異音判断手段を備え、タイミングベルトからの音が異音と判断されると、近い将来においてタイミングベルトが使用できなくなることをユーザに警告し、タイミングベルトの交換必要性を知らせる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、近い将来において使用できなくなることをユーザに知らせるタイミングベルト、及びタイミングベルト寿命予知システムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明におけるタイミングベルトの実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態のタイミングベルトを示す断面図である。
【００１８】
タイミングベルト１０は、歯部を形成する歯ゴム層１２と、歯ゴム層１２を保護するための歯布１４とを備えている。そして、歯ゴム層１２と歯布１４との間には、薄層状の異音発生部材１６と、異音発生部材１６を接着するための第１接着ゴム層１８、及び第２接着ゴム層２０とが設けられている。さらに、タイミングベルト１０には、背ゴム層２２が設けられており、歯ゴム層１２と背ゴム層２２との間には、心線２４が埋設されている。
【００１９】
歯ゴム層１２及び背ゴム層２２は、いずれも水素化ニトリルゴム（以下Ｈ−ＮＢＲという）により形成される。ただし、歯ゴム層１２及び背ゴム層２２とは、異なる材質により形成されても良い。また、歯布１４の素材は、アラミド繊維である。異音発生部材１６は、メッシュ状のステンレス（ＳＵＳ３０４）により形成されており、その厚さは０．０８４ｍｍである。そして、異音発生部材１６は、第１及び第２接着ゴム層１８、２０により覆われている。第１及び第２接着ゴム層１８、２０は、有機金属塩であるメタクリル酸亜鉛や、パーオキサイド系加硫剤、硫黄系加硫剤を含むＨ−ＮＢＲにより形成されている。異音発生部材１６と歯ゴム層１２、異音発生部材１６と歯布１４との接着性を高めるためにＨ−ＮＢＲに添加されるこれらの成分は、歯ゴム層１２に含まれていても良い。
【００２０】
異音発生部材１６はメッシュ状であるため、第１接着ゴム層１８と第２接着ゴム層２０とは、それぞれ完全に独立してはおらず、異音発生部材１６を構成する多数の針金（図示せず）の隙間において、互いに一体的である。なお、心線２４は、ガラス繊維により形成されている。
【００２１】
図２は、プーリに係合するタイミングベルト１０であって、長期間に渡り使用された例を示す断面図であり、歯布１４及び第１接着ゴム層１８が、摩耗により局部的に消失している。
【００２２】
タイミングベルト１０と金属製のプーリ２６とのかみ合いにおいて、異音発生部材１６がプーリ歯２８と接する場合があり、この接触により異音が発生する。さらに、メッシュ状の異音発生部材１６を形成するステンレスの針金が、プーリ歯２８との摩擦により破断すると、その針金の破断部位が、プーリ歯２８の表面を引っ掻くことにより、より大きい異音が発生する。また、歯布１４や第１接着ゴム層１８の摩耗が進行していなくても、クラックの発生等により、異音発生部材１６がタイミングベルト１０の表面に露出すると、やはり異音が生じる。
【００２３】
タイミングベルト１０の表面の摩耗が進行すると、歯部の強度が低下して、歯欠けや切断等の故障の原因となる。また、クラック等、摩耗以外の原因で異音発生部材１６がタイミングベルト１０の表面に露出した場合も、近い将来においてタイミングベルト１０は故障する可能性が高い。本実施形態では、タイミングベルト１０から異音が発生するので、何らかの原因によるタイミングベルト１０の故障をユーザに予知させることができる。
【００２４】
次に、タイミングベルト１０の製造方法について説明する。図３は、予成型を示す図である。異音発生部材１６は、ステンレス製であって伸びないため、加硫工程における加圧、加熱により歯ゴム層１２の材料や心線２４と一体的に成型することは困難である。従って、加硫工程に先立って、異音発生部材１６は、歯布１４、第１及び第２接着ゴム層の材料である接着ゴム層材料３０と共に、連続的にコルゲート状に予成型される。
【００２５】
歯布１４、異音発生部材１６、及び接着ゴム層材料３０は、重ねられた状態で予成型ドラム３２上に連続的に送り出される。予成型ドラム３２の表面には、所定のピッチで歯溝が設けられている。予成型ドラム３２は、矢印Ａの示す方向に回転する。歯付ローラ３４は、予成型ドラム３２と係合しながら矢印Ｂの方向に回転する。このため、積層された歯布１４、異音発生部材１６、及び接着ゴム層材料３０は、予成型ドラム３２と共に矢印Ａの示す方向に移動しながら、予成型ドラム３２と歯付ローラ３４とが係合する領域において、予成型ドラム３２の歯部３６と、歯付ローラ３４の歯部３８との協働作用により、一体的に、かつ連続的にコルゲート状に成型され、歯布成型体４２となる。
【００２６】
図４は、歯ゴム層材料の押圧工程を示す図である。
【００２７】
予成型ドラム３２上にある歯布成型体４２の表面を覆うように、板状の歯ゴム層材料４４が連続的に供給される。そして、矢印Ｃの示す方向に移動する押圧部材４０によって押圧された歯ゴム層材料４４は、変形して、歯ゴム層１２に近い形状となりながら、歯布成型体４２と一体化され、歯ゴム一体化物４３となり、予成型工程が終了する。
【００２８】
図５は、タイミングベルト中間体を示す図である。
【００２９】
歯ゴム一体化物４３は、所定の長さに切断された後に切断縁辺同士が当接されて無端状になる。無端状になった歯ゴム一体化物４３は、タイミングベルト１０の歯部を形成するための凹部５２が設けられた成型金型４６上に装着される。そして、歯ゴム層材料４４の外周部に心線２４が巻きつけられ、さらに心線２４の上に背ゴム層２２の材料である背ゴム材料４８が積層されることにより、タイミングベルト中間体５０が形成される。
【００３０】
成型金型４６の表面にあるタイミングベルト中間体５０は、矢印Ｄの方向に加圧され、同時に加熱される（加硫工程）。その結果、タイミングベルト中間体５０の構成要素のうちで、主として歯布成型体４２と歯ゴム層材料４４及び背ゴム材料４８が変形して、タイミングベルト中間体５０が、成型金型４６の表面に完全に接するように、すなわちタイミングベルト１０のスラブを形成するように、成型が行われる。
【００３１】
加硫工程においては、歯布成型体４２を形成していた接着ゴム層材料３０の一部が、歯ゴム層材料４４側から、メッシュ状の異音発生部材１６の隙間を通り、歯布１４側に流動する（図１及び３を参照）。そして、歯布１４側に流動した接着ゴム層材料３０により第１接着ゴム層１８が形成され、歯ゴム層１２側に留まった接着ゴム層材料３０により第２接着ゴム層２０が形成される（図１及び３を参照）。なお、加硫工程は、ステンレス製の異音発生部材１６を含む歯ゴム一体化物４３を用いる点以外は、従来公知の技術に基づく。
【００３２】
加硫工程により、タイミングベルト１０と同一の断面形状となったタイミングベルトスラブ５０は、冷却された後に、背面の研磨処理等が施される。そして、所定の幅となるように輪切り状に切断されることにより、タイミングベルト１０が製造される。
【００３３】
次に、発生した異音の検出について説明する。図６は、タイミングベルト寿命予知システム５５を示す概略図である。
【００３４】
タイミングベルト寿命予知システム５５は、マイクロフォン５６、ＣＰＵ５８、及び警告ランプ５９を含む。タイミングベルト１０から生じる音は、マイクロフォン５６によって検出される。マイクロフォン５６は、タイミングベルト１０の作動時には常にタイミングベルト１０からの音を検出している。そして、マイクロフォン５６によって検出された音データは、ＣＰＵ５８に送られる。
【００３５】
タイミングベルト１０の摩耗により、異音発生部材１６が露出すると、露出した異音発生部材１６とプーリ２６との接触により大きい音が生じる。この音は、タイミングベルト１０が正常に作動し、プーリ２６と異音発生部材１６との接触がない場合に生じる音に比べると音圧が高い音となる。ＣＰＵ５８には、予め、異音を判断するための音圧の上限値が設定されており、その上限値よりも高い音圧の音データが入力されると、その音を異音であると判断する。
【００３６】
タイミングベルト１０からの音が異音であると判断されると、警告ランプ５９を点灯させる信号が、ＣＰＵ５８から警告ランプ５９に送信される。その結果、警告ランプ５９が点灯し、ユーザは、タイミングベルト１０が近い将来において破断するため、タイミングベルト１０の交換が必要であることを知らされる。
【００３７】
以上のように、第１の実施形態によれば、歯布１４と歯ゴム層１２との間に異音発生部材１６を備えたタイミングベルト１０が製造される。そして、タイミングベルト１０を用いたタイミングベルトの寿命予知システムにより、ユーザは、タイミングベルト１０の破断及び交換必要性を予知できる。
【００３８】
異音発生部材１６が、成型性の良い材質である場合、予成型を実施せずに、加硫工程において異音発生部材１６を所定の形状に成型する汎用的な製造方法によって、タイミングベルト１０が製造されても良い。
【００３９】
異音発生部材の厚さは、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍであることが好ましい。この範囲の下限である０．０５ｍｍよりも薄い場合、ベルト表面の摩耗等により、異音発生部材が瞬時に切断されてしまい、異音を生じない可能性がある。また、上限の０．２ｍｍよりも厚い場合、タイミングベルト製造時の成型性が低下したり、ベルト完成後のベルトの柔軟性が低下する場合がある。
【００４０】
異音発生部材は、シート状であっても良い。この場合は、本実施形態と異なり、第１及び第２接着ゴム層１８、２０は、予成型の段階から、互いに独立している必要がある。
【００４１】
以下では、第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態のタイミングベルトを示す断面図である。
【００４２】
タイミングベルト６０には、歯部を形成する歯ゴム層６２、歯ゴム層６２を保護するための歯布６４、及び背ゴム層７２が設けられている。さらに、歯ゴム層６２と背ゴム層７２との間には、心線７４が埋設されている。これら各部材の材質は、それぞれタイミングベルト１０の対応する部材とそれぞれ同じであるが、異なる材質により形成されても良い。
【００４３】
タイミングベルト６０は、第１の実施形態のタイミングベルト１０に設けられていたメッシュ状の異音発生部材１６や、異音発生部材１６を接着するための第１接着ゴム層１８、及び第２接着ゴム層２０に相当する部材を備えていない。しかしながら、歯ゴム層６２の歯底部７５に接するように、ステンレス製のコードである異音発生部材７６が埋設されている。このため、歯布６４の摩耗やクラックの発生等により、異音発生部材７６がタイミングベルト６０の表面に露出すると、タイミングベルト１０と同様に、プーリとの接触により異音が生じる。従って、ユーザは、タイミングベルト１０の寿命を予知することができる。
【００４４】
なお、歯ゴム層６２には、異音発生部材７６と歯ゴム層６２との接着性を高めるために、主成分のＨ−ＮＢＲに加えて、有機金属塩であるメタクリル酸亜鉛や、パーオキサイド系加硫剤、硫黄系加硫剤が含まれている。
【００４５】
次に、タイミングベルト６０の製造方法について説明する。図８は、タイミングベルト６０の加硫工程を示す断面図である。
【００４６】
タイミングベルト６０の製造においては、図８（Ａ）に示すように、まず歯布６４を所定のピッチの歯溝構造を有する成型金型８２上に装着する。そして、コード状の異音発生部材７６と心線７４とを、この順番に従って、歯布６４の外周部にそれぞれ所定の間隔で巻き付ける。そして、心線７４の上に、歯ゴム層６２と背ゴム層７２とを形成するための板状のゴム材料８０を積層させる。その後、ゴム材料８０の側から、矢印Ｅの方向に加圧及び加熱を行う（加硫工程）。
【００４７】
なお、歯ゴム層６２が、有機金属塩やパーオキサイド系加硫剤、硫黄系加硫剤を含まない場合には、異音発生部材７６は、歯布６４や歯ゴム層６２との接着性を高めるために、有機金属塩であるメタクリル酸亜鉛を含む接着剤によって予め表面処理されて、その表面に薄い有機金属塩を含む接着剤の層（図示せず）が形成されていることが好ましい。
【００４８】
加硫工程が進行すると、図８（Ｂ）に示すように、軟化したゴム材料８０が心線７４及び異音発生部材７６の隙間から成型金型８２の表面に向けて流動する。そして、最終的に、図８（Ｃ）が示すように、成型金型８２の表面に押圧されたゴム材料８０により、所定の形状の歯部を有する歯ゴム層６２と、背ゴム層７２とが形成される。なお、心線７４及び異音発生部材７６は、変形しにくく、図８（Ａ）〜（Ｃ）が示す加硫工程の前後で形状は一定である。
【００４９】
図９は、タイミングベルト６０の製造において、成型金型８２の表面に装着された歯布６４の外周部に、心線７４を巻き付ける工程を示す概略図である。
【００５０】
タイミングベルト６０の製造において、成型金型８２が矢印Ｆの示す方向に回転することにより、歯布６４の外周部には、コード状の異音発生部材７６に引き続き心線７４が巻き付けられる。異音発生部材７６は、成型金型８２の中心軸Ｇに垂直な平面、すなわち水平面に対して、所定の角度だけ傾いた方向に沿って螺旋状に巻き付けられている。心線７４は、先に巻き付けられた異音発生部材７６の上に、水平面に対して異音発生部材７６より小さい角度で傾いた方向に沿って、異音発生部材７６よりも密に巻き付けられる。
【００５１】
図１０は、歯布６４の外周部に巻き付けられた心線７４と異音発生部材７６とを、歯底部７５において歯布６４を取り除いて成型金型８２の内側から見た拡大図である。
【００５２】
矢印Ｈは、中心軸Ｇに垂直な平面である水平面を示し、矢印Ｉは、心線７４が巻き付けられる方向を示す。心線７４は、ほぼ水平面に沿って、所定の間隔で巻かれるため、矢印Ｈの示す方向と矢印Ｉが示す方向との傾きは非常に小さい。一方、異音発生部材７６は、矢印Ｊが示す、水平面に対して角αだけ傾いた方向に沿って、やはり一定の間隔で巻き付けられる。異音発生部材７６が配置される間隔である異音発生部材間隔７６Ｄは、心線７４の配置間隔である心線間隔７４Ｄよりも広い。このように、心線７４と異音発生部材７６とは、製造時に互いに異なる方向に沿って歯布６４上に巻き付けられ、歯布６４の単位幅当たりに巻き付けられる本数は、異音発生部材７６の方が心線７４よりも少ない。
【００５３】
心線７４と異音発生部材７６とがこのように配置される結果、タイミングベルト６０の動作時にプーリ２６から荷重を受けても、異音発生部材７６は、心線７４の間隙である心線間隔７４Ｄに変位することなく、心線７４から成る層と歯ゴム層６２との間に維持される。
【００５４】
歯ゴム異音発生部材７６は、タイミングベルト６０の使用による摩耗等で、表面に露出した場合にプーリ２６と接触して異音を発生するためのものであり、心線７４ほど緊密に巻き付けられる必要がないため、異音発生部材間隔７６Ｄは心線間隔７４Ｄよりも広いが、必要に応じて変更しても良い。
【００５５】
心線７４及び異音発生部材７６が歯布６４の外周部に巻き付けられた後に加硫工程が終了すると、加硫成型されたタイミングベルトスラブが、矢印Ｈが示す成型金型８２の水平面に沿って所定の幅に切断されてタイミングベルト６０となる。従って、心線７６は、タイミングベルト６０の長手方向にほぼ平行に配置され、異音発生部材７６は、ベルト長手方向に対しておよそ角αだけ傾いた方向に沿って配置される。なお、タイミングベルト６０の製造方法においては、コード状の異音発生部材７６を、心線７４と異なる方向に沿って巻きつける点以外は、従来公知の技術に従って実施される。
【００５６】
図１１は、長期間に渡り使用されたタイミングベルト６０の歯底部に摩耗が生じ、異音発生部材７６が表面に露出した状態を示す概略図である。
【００５７】
長期に渡る使用により歯底部が摩耗すると、摩耗部位の表面に異音発生部材７６が露出する。そして、異音発生部材７６が金属製のプーリ歯２８と接することにより異音が発生する。露出した異音発生部材７６に対して、プーリ歯２８との接触により荷重が加わるものの、異音発生部材７６と異なる方向に沿って、異音発生部材７６よりも緊密に配置された心線７４により、異音発生部材７６が背ゴム層７２に埋没することが防止される。なお、図１１においては、タイミングベルト６０内の異音発生部材７６と心線７４との位置関係を明確にするため心線７４が示されているが、ステンレス製の異音発生部材７６が露出すると異音が生じ、タイミングベルト６０の使用は中止されるため、異音発生部材７６の下に埋設された心線７４は、実際の摩耗によっては露出しない。
【００５８】
発生した異音は、第１の実施形態と同様に、タイミングベルト寿命予知システム５５により検出され、ユーザは、タイミングベルト１０の故障を予め知ることができる。
【００５９】
以上のように、第２の実施形態によれば、歯ゴム層６２内にあって、歯底部７５と接する異音発生部材７６を備えたタイミングベルト６０が製造される。タイミングベルト６０は、本発明のタイミングベルトの寿命予知システムにおいて用いられるため、ユーザは、タイミングベルト６０の破断及び交換必要性を予知できる。
【００６０】
異音発生部材１６及び７６は、共に使用されるプーリ２６を形成する材質よりも硬度が低い材質により形成されており、異音発生時においてもプーリ２６の表面に損傷を与えない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施形態のタイミングベルトを示す断面図である。
【図２】プーリに係合する第１の実施形態のタイミングベルトを示す断面図である。
【図３】予成型を示す図である。
【図４】歯ゴム層材料の押圧工程を示す図である。
【図５】タイミングベルト中間体を示す図である。
【図６】タイミングベルト寿命予知システムを示す概略図である。
【図７】第２の実施形態のタイミングベルトを示す断面図である。
【図８】第２の実施形態のタイミングベルト製造における加硫工程を示す図である。
【図９】第２の実施形態のタイミングベルト製造における心線の巻き付け工程を示す図である。
【図１０】歯底部において、歯布の外周部に巻き付けられた心線と異音発生部材とを、歯布を取り除いて成型金型の内側から見た拡大図である。
【図１１】第２の実施形態のタイミングベルトにおいて、摩耗により異音発生部材が表面に露出した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０、６０  タイミングベルト
１２、６２  歯ゴム層（歯ゴム）
１４、６４  歯布
１６、７６  異音発生部材
１８  第１接着ゴム層（接着層）
２０  第２接着ゴム層（接着層）
２４、７４  心線
３２  予成型ドラム
４２  歯布成型体
４３  歯ゴム一体化物
５０  タイミングベルト中間体
５５  タイミングベルト寿命予知システム
５６  マイクロフォン（音センサ）
５８  ＣＰＵ（異音判断手段）
５９  ランプ（警告手段）
【図１】
2005133873.tif 000003
【図２】
2005133873.tif 000004
【図３】
2005133873.tif 000005
【図４】
2005133873.tif 000006
【図５】
2005133873.tif 000007
【図６】
2005133873.tif 000008
【図７】
2005133873.tif 000009
【図８】
2005133873.tif 000010
【図９】
2005133873.tif 000011
【図１０】
2005133873.tif 000012
【図１１】
2005133873.tif 000013