JP4201636B2

JP4201636B2 - Manufacturing method of toothed belt

Info

Publication number: JP4201636B2
Application number: JP2003103938A
Authority: JP
Inventors: 勉徳永; 和也本田
Original assignee: Gates Unitta Asia Co
Current assignee: Gates Unitta Asia Co
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-04-08
Also published as: JP2004308806A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のエンジンのカムシャフト駆動および一般産業において用いられる動力を伝達するための歯付ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯付ベルトは、歯ゴム層の一方の面に歯部を形成するとともに、歯ゴム層の他方の面に背ゴム層を有しており、歯ゴム層と背ゴム層の間には心線が埋設されている。従来、歯付ベルトの耐久性を向上させる必要がある場合、歯ゴム層全体に短繊維を均一に配合している（例えば特許文献１）。
【０００３】
しかし、歯ゴム層全体に短繊維を均一に配合すると、歯部全体の剛性が高くなるため、歯付ベルトとプーリ歯との噛み合い衝撃音が生じやすく、さらには、応力が歯元に集中すると早期の歯欠けが生じやすい。
【０００４】
なお、従来、歯付ベルトによる騒音を低減するための構成として、軟性の高いゴム層を歯部の歯先部の表面側に、剛性の高いゴム層を歯部の歯元部に配置することが知られている（例えば特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−８９４１８号公報
【特許文献２】
特許第２５２１５３８号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の問題点に鑑みて成されたものであり、耐久性が良く、使用時に異音が発生しにくい歯付ベルトを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る歯付ベルトは、複数の歯部が長手方向に所定間隔毎に設けられ短繊維が混入されたエラストマーから形成される歯付ベルトであって、歯部の歯先部を通る横断面において、歯部の歯元部の近傍に複数の心線が埋設され、心線付近におけるエラストマーに対する短繊維の密度は、歯部の歯先部付近における密度より高いことを特徴とする。これにより、耐久性が良く、使用時に騒音が発生しにくい歯付ベルトを得ることができる。
【０００８】
歯先部には短繊維が混入されないことが好ましい。これにより、さらに耐久性が高く、使用時に騒音が発生しにくい歯付ベルトを得ることができる。
【０００９】
歯部とは反対側のベルト本体の表面には短繊維が混入されないゴム層が形成されることが好ましい。例えば、短繊維の長さは２〜６ｍｍである。例えば、複数の心線は離間して埋設され、短繊維の長さと隣接する心線の間隔の比は、５０：２〜５０：３である。
【００１０】
本発明に係る歯付ベルトは、一方の面に長手方向に所定間隔毎に複数の歯部が形成され、短繊維が混入されたエラストマーから形成されるベルト本体と、ベルト本体に埋設されベルト本体の長手方向に延びるように設けられる心線とを備え、心線付近におけるエラストマーに対する短繊維の密度が、歯部の歯先部付近における密度より高いことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る歯付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、凹部が並ぶ方向に延び互いに離間するように心線を取り付ける心線取付工程と、心線の上に短繊維が配合された配合ゴムを取り付けるゴム取付工程と、短繊維および配合ゴムを心線同士の間から凹部に流入させ、配合ゴムから得られるエラストマーから形成される歯付ベルトを得るベルト成型工程とを備え、凹部への短繊維の流入を心線が妨げることにより、心線付近におけるエラストマーに対する短繊維の密度を、歯部の歯先部付近における密度より高くすることを特徴とする。これにより、使用時に騒音が発生しにくい歯付ベルトを容易に製造することができる。
【００１２】
配合ゴムは、好ましくは、心線の上に取り付けられる短繊維が添加された第１のゴムシートにより形成され、さらに好ましくは、配合ゴムは、第１のゴムシートと、第１のゴムシートの上に取り付けられる短繊維が添加されない第２のゴムシートにより形成される。
【００１３】
例えば、短繊維は第１のゴムシートのゴム成分であるポリマー１００重量部に対して３〜５重量部である。例えば短繊維の長さは２ｍｍ〜６ｍｍである。例えば、短繊維の長さと隣接する心線の間隔の比は、５０：２〜５０：３である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は実施形態における歯付ベルト１０の側面図を示す。
【００１５】
歯付ベルト１０において、ベルト本体１３は短繊維４０が混入された加硫ゴム（エラストマー）から形成される。ベルト本体１３は、歯ゴム層１１と背ゴム層１２により一体的に形成される。歯ゴム層１１は、一方の面に複数の歯部２０が形成される。歯部２０は歯付ベルト１０の長手方向に所定間隔毎に設けられる。歯部２０は、先端部すなわち歯先部３０と、根元すなわち歯元部３１を有する。歯元部３１には、短繊維４０が大量に混入されている一方、歯先部３０には短繊維４０がほとんど混入されていない。
【００１６】
歯ゴム層１１の歯部２０側の表面は、帆布２７で覆われている。歯ゴム層１１の歯部２０とは反対側の表面には、背ゴム層１２が密接する。歯ゴム層１１と背ゴム層１２の間には、歯付ベルト１０の長手方向に延びる心線１４が埋設されている。
【００１７】
背ゴム層１２は、第１の背ゴム層１２ａと第２の背ゴム層１２ｂによって一体的に形成される。第１の背ゴム層１２ａの一方の面は、歯ゴム層１１に密接する。第２の背ゴム層１２ｂは、第１の背ゴム層１２ａの他方の面に密接する。第１の背ゴム層１２ａには、短繊維４０が大量に混入されている一方、第２の背ゴム層１２ｂには短繊維４０が混入されていない。
【００１８】
すなわち、本発明の実施形態では、歯付ベルト１０において、心線１４付近におけるエラストマーに対する短繊維４０の密度が、歯部２０の歯先部３０付近における短繊維４０の密度より高い。なお、短繊維４０は例えばアラミド繊維、ナイロン繊維、コットン繊維、ポリエステル繊維およびＰＶＡ（ポリビニルアルコール）繊維等であり、特にアラミド繊維が好ましい。短繊維４０の長さは、例えば２〜６ｍｍ程度である。
【００１９】
図２は歯先部３０を通る歯付ベルト１０の横断面を示す。歯付ベルト１０の歯元部３１の近傍には、複数の心線１４が歯付ベルト１０の幅方向に離間して埋設される。心線１４同士の間隔Ｌは、例えば０．１２〜０．３１ｍｍである。短繊維４０の長さと心線の間隔Ｌの比は、例えば５０：２〜５０：３である。なお、心線１４は例えばガラス心線であり、心線１４の径は例えば１．１〜１．１５ｍｍである。
【００２０】
図３および図４はそれぞれ歯付ベルト１０の製造過程を順に示したもので、それぞれ対応する部分には同符号が記されている。
【００２１】
図３は、歯付ドラム６５に帆布２７、心線１４、第１および第２のゴムシート７１、７２を巻きつける工程を示す。歯付ドラム６５は、歯形に形成され凹部６６および凸部６７を有する。歯付ドラム６５には、まず帆布２７が凸部６７に接するように装着される。
【００２２】
帆布２７装着後、帆布２７の上面に、心線１４が巻きつけられる。心線１４は、凹部６６が並ぶ方向に延びるように、隣接する心線１４同士が互いに離間して巻きつけられる。ここで隣接する心線１４同士の間隔は、例えば０．１２〜０．３１ｍｍである。
【００２３】
巻きつけられた心線１４の上には、第１の配合ゴムによって形成される第１のゴムシート７１が巻きつけられる。第１のゴムシート７１の上には、第２の配合ゴムから形成される第２のゴムシート７２が巻きつけられる。第１および第２の配合ゴムのゴム成分は例えば水素添加ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ），ミラブルウレタン、フッ素ゴムおよびシリコンゴム等であり、特にＨ−ＮＢＲが好ましい。第１および第２の配合ゴムにはカーボンブラックが所定量配合されており、その配合量（対Ｈ−ＮＢＲ）は、第１の配合ゴムに比べ第２の配合ゴムの方が多い。第１の配合ゴムには、さらに短繊維４０が配合されており、短繊維４０の配合量は第１の配合ゴムのＨ−ＮＢＲに対して３〜５重量部である。一方、第２の配合ゴムには短繊維４０は配合されていない。また、第１および第２のゴムシート７１、７２の厚さは例えば、それぞれ１．５ｍｍ程度である。また、配合される短繊維４０の長さは例えば２〜６ｍｍである。すなわち、短繊維４０の長さと心線１４の間隔Ｌの比は、例えば５０：２〜５０：３程度である。
【００２４】
第１および第２のゴムシート７１、７２等が貼り付けられた歯付ドラム６５は、加硫釜（図示せず）内に入れられ、所定の温度、圧力で加圧加熱される。加熱により、第１および第２の配合ゴムの流動性は増し、加圧により第２のゴムシート７２が第１のゴムシート７１を押圧し、第１の配合ゴム、続いて第２の配合ゴムが心線１４同士の間から凹部６６に流入する。これにより、帆布２７が押され、図４に示すように帆布２７は歯付ドラム６５の凹部６６および凸部６７に接するようになる。また加圧加熱により、第１および第２の配合ゴムは加硫され、加硫ゴム（エラストマー）から形成されるベルトスラブが得られる。ベルトスラブは、歯付ドラム６５から取りはずされ研磨後裁断されることにより、歯付ベルト１０が得られる（図１参照）。
【００２５】
第１のゴムシート７１に配合された短繊維４０は、第１および第２の配合ゴムの流れとともに、移動して、心線１４同士の間から凹部６６に流入する。しかし、短繊維４０の長さは心線１４同士の間隔より非常に長いので、短繊維４０の凹部６６への流入は心線１４によって妨げられる。したがって、図４に示すように短繊維４０は、心線１４付近には大量に混入される一方、歯先部３０にはほとんど混入されない。これにより、短繊維４０の加硫ゴムに対する密度は、心線１４付近のほうが、歯先部３０付近より高くなる。また、第２の背ゴム層１２ｂは、第２の配合ゴムのみによって形成される。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態における歯付ベルト１０は、歯元部３１に短繊維４０を集中して混入させることにより、歯元部３１の剛性を歯先部３０よりも高くしている。これにより、応力が集中する歯元部３１の剛性は高められているので、歯付ベルト１０の耐久性を向上させることができる。また、歯先部３０の剛性を低下させることにより、プーリとの噛み合いで生ずる騒音を低減することができる。さらに、本実施形態では、背ゴム層１２の歯部２０とは反対側のベルト本体の表面には短繊維４０が混入されない第２の背ゴム層１２ｂを形成することにより、背ゴム層１２と例えばテンショナプーリとの密着性を向上させることができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、歯先部３０に短繊維４０が混入される割合が低い歯付ベルト１０について説明したが、歯先部３０に短繊維４０が全く混入されない構成にしても良い。これにより、さらに耐久性が良く、騒音の発生を低減できる歯付ベルト１０を得ることができる。なお、この構成は、心線１４同士の間隔Ｌ、短繊維４０の長さおよび配合部数を調整することにより実現できる。
【００２８】
また、本実施形態においては、第１および第２のゴムシート７１、７２によって歯付ベルト１０を製造する方法を示したが、第１のゴムシート７１によってのみ歯付ベルト１０を製造する構成にしても良い。この場合、第２の背ゴム層１２ｂは形成されず、背ゴム層１２は第１の背ゴム層１２ａのみによって形成される。
【００２９】
【実施例】
以下本発明について実施例を用いて説明する。表１に示す第１および第２のゴムシートのポリマー成分はＨ−ＮＢＲである。短繊維の重量部は第１のゴムシートのポリマー成分１００重量部に対する配合部数を、ＳＰＩは１インチあたりの心線の埋設される本数を、間隔は隣接する心線同士の間隔（Ｌ）を、比は短繊維の長さと隣接する心線の間隔の比をそれぞれ示す。なお、表中に示さないが、第１および第２のゴムシートには、それぞれのポリマー成分に対してカーボンブラック４０重量部、６０重量部等を配合した。
【００３０】
【表１】

【００３１】
実施例１、３、４および５は、第１のゴムシートのみを使用して歯付ベルトを製造した例であり、第１のゴムシートの厚さを２．６ｍｍとした。短繊維の長さをそれぞれ３，３，２，６ｍｍとし、短繊維の配合部数をそれぞれ５，３，５，５重量部とした。実施例１，３および４は、心線のＳＰＩを２０とし、心線間隔を０．１２ｍｍとした。実施例５は、ＳＰＩを１８とし、心線間隔を０．３１ｍｍとした。その他の条件はそれぞれ同条件とした。
【００３２】
実施例２は、第１および第２のゴムシートを使用して歯付ベルトを製造した例であり、第１および第２のゴムシートの厚さをそれぞれ１．５ｍｍとした。このとき、短繊維の長さを３ｍｍとし、短繊維の配合部数を５重量部とした。その他の条件は実施例１、３および４と同条件とした。
【００３３】
比較例１および２は、第１のゴムシートのみを使用して歯付ベルトを製造した比較例であり、短繊維の長さをそれぞれ３，１ｍｍとし、短繊維の配合部数をそれぞれ６．５，５重量部とした。その他の条件は実施例１〜４と同条件とした。
【００３４】
比較例３は、第１および第２のゴムシートを使用して歯付ベルトを製造した比較例であり、短繊維の長さを１ｍｍとし実施例１〜５に比べ短くし、短繊維の配合部数を５重量部とした。また、心線間隔を０．３１ｍｍとし、実施例１〜４に比べ長く設定した。その他の条件は、実施例２と同様とした。
【００３５】
比較例４は、第１および第２のゴムシートを使用して歯付ベルトを製造した比較例であり、短繊維の長さを６ｍｍとし、短繊維の配合部数を５重量部とした。また、第１のゴムシートの厚さは２．６ｍｍとし、実施例２に比べ厚くした。その他の条件は実施例２と同様とした。
【００３６】
比較例５は、第１および第２のゴムシートを使用して歯付ベルトを製造した比較例であり、短繊維の長さを３ｍｍとし、短繊維の配合部数を２重量部とした。その他の条件は比較例４と同様とした。
【００３７】
上記の条件で製造された歯付ベルトは、比較例１、２、３および５については歯部の歯先部および歯元部に短繊維が均一に混合し、短繊維の加硫ゴムに対する密度は、心線付近、歯先部付近ともに同一であった。比較例４については、ベルトの成型不良が発生した。これは、心線間隔に比べ短繊維が長すぎるため、短繊維が心線と心線との間隔を塞ぎゴムの歯先部への流入を阻害したためである。
【００３８】
一方、実施例１〜５については、歯先部よりも、心線付近に短繊維が大量に混入された。すなわち、心線付近における加硫ゴムに対する短繊維の密度は、歯部の歯先部付近における密度より高くなった。ここで、特に第２のゴムシートを使用して製造した第２の実施例は、歯先部には短繊維が混入されなかった。また、実施例３は、実施例１、４および５に比べ、歯先部に対して心線付近に混入される短繊維の割合が多かった。
【００３９】
以上実施例で示したように、短繊維の配合部数、短繊維の長さおよび心線間隔（短繊維の長さと心線間隔との比）を調整することにより、心線付近におけるエラストマーに対する短繊維の密度を、歯先部付近における短繊維の密度より高くすることができた。ここでは、例えば、短繊維の長さが２〜６ｍｍ、第１の配合ゴム（Ｈ−ＮＢＲ）に対する短繊維の配合量が３〜５重量部そして短繊維の長さと心線間隔の比が５０：２〜５０：３であれば心線付近における短繊維の密度を高くすることができた。また、第２のゴムシートを使用した場合、例えば、短繊維の長さを３ｍｍ、第１の配合ゴム（Ｈ−ＮＢＲ）に対する短繊維の配合量を５重量部、そして短繊維の長さと心線間隔の比を５０：２とすれば、歯先部に短繊維が混入されない歯付ベルトを得ることができた。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、短繊維を歯元部に集中させることにより、歯付ベルトの耐久性を向上させ、使用時の騒音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】歯付ベルトの部分側面図を示す。
【図２】図１においてII−II線に沿う断面図を示す。
【図３】歯付ドラムに帆布、心線、第１および第２のゴムシートを巻きつける工程の部分断面図を示す。
【図４】加熱加圧により加硫成形された歯付ベルトの部分断面図を示す。
【符号の説明】
１０歯付ベルト
１１歯ゴム層
１２背ゴム層
１４心線
２０歯部
３０歯先部
３１歯元部
４０短繊維
７１第１のゴムシート
７２第２のゴムシート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toothed belt for transmitting power used in, for example, a camshaft drive of an automobile engine and a general industry.
[0002]
[Prior art]
The toothed belt has a tooth portion on one surface of the tooth rubber layer and a back rubber layer on the other surface of the tooth rubber layer, and a cord between the tooth rubber layer and the back rubber layer. Is buried. Conventionally, when it is necessary to improve the durability of a toothed belt, short fibers are uniformly blended in the entire tooth rubber layer (for example, Patent Document 1).
[0003]
However, when short fibers are uniformly blended in the entire tooth rubber layer, the rigidity of the entire tooth portion is increased, so that a meshing impact sound between the toothed belt and the pulley teeth is likely to occur, and further, stress is concentrated on the tooth base. Early tooth loss is likely to occur.
[0004]
Conventionally, as a configuration for reducing the noise caused by the toothed belt, a highly flexible rubber layer is disposed on the surface side of the tooth tip portion of the tooth portion, and a rigid rubber layer is disposed on the tooth root portion of the tooth portion. Is known (for example, Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-89418 [Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2521538 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to obtain a toothed belt that has good durability and is unlikely to generate abnormal noise during use.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The toothed belt according to the present invention is a toothed belt formed of an elastomer in which a plurality of tooth portions are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction and in which short fibers are mixed, and is crossed through a tooth tip portion of the tooth portion. In the surface, a plurality of core wires are embedded in the vicinity of the root portion of the tooth portion, and the density of the short fibers with respect to the elastomer in the vicinity of the core wire is higher than the density in the vicinity of the tooth tip portion of the tooth portion. Thereby, it is possible to obtain a toothed belt that has good durability and is unlikely to generate noise during use.
[0008]
It is preferable that short fibers are not mixed in the tooth tip portion. As a result, it is possible to obtain a toothed belt that has higher durability and is less likely to generate noise during use.
[0009]
It is preferable that a rubber layer in which short fibers are not mixed is formed on the surface of the belt body opposite to the tooth portion. For example, the length of the short fiber is 2 to 6 mm. For example, the plurality of core wires are embedded separately, and the ratio of the length of the short fibers to the distance between the adjacent core wires is 50: 2 to 50: 3.
[0010]
The toothed belt according to the present invention includes a belt main body formed of an elastomer in which a plurality of tooth portions are formed at predetermined intervals in the longitudinal direction on one surface and mixed with short fibers, and the belt main body embedded in the belt main body. And the density of the short fibers with respect to the elastomer in the vicinity of the core is higher than the density in the vicinity of the tooth tip of the tooth portion.
[0011]
The manufacturing method of a toothed belt according to the present invention includes a core wire attaching step for attaching a core wire to a mold having a tooth shape and having a recess so as to extend in the direction in which the recess is aligned and to be separated from each other, and A rubber attaching step for attaching a compounded rubber containing fibers, and a belt molding step for obtaining a toothed belt formed of an elastomer obtained from the compounded rubber by allowing the short fibers and the compounded rubber to flow into the recesses between the cores. And the density of the short fibers with respect to the elastomer in the vicinity of the core wire is made higher than the density in the vicinity of the tooth tip portion of the tooth portion by preventing the short fiber from flowing into the recess. Thereby, it is possible to easily manufacture a toothed belt that hardly generates noise during use.
[0012]
The compounded rubber is preferably formed of a first rubber sheet to which short fibers attached on the core are added, and more preferably, the compounded rubber is composed of the first rubber sheet and the first rubber sheet. It is formed by a second rubber sheet to which short fibers attached on top are not added.
[0013]
For example, a short fiber is 3-5 weight part with respect to 100 weight part of polymers which are the rubber component of a 1st rubber sheet. For example, the length of the short fiber is 2 mm to 6 mm. For example, the ratio of the length of the short fiber to the distance between adjacent core wires is 50: 2 to 50: 3.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side view of a toothed belt 10 according to the embodiment.
[0015]
In the toothed belt 10, the belt body 13 is formed from vulcanized rubber (elastomer) mixed with short fibers 40. The belt body 13 is integrally formed by the tooth rubber layer 11 and the back rubber layer 12. The tooth rubber layer 11 has a plurality of tooth portions 20 formed on one surface. The tooth portions 20 are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the toothed belt 10. The tooth portion 20 has a tip portion, that is, a tooth tip portion 30 and a root portion, that is, a tooth root portion 31. While a large amount of short fibers 40 are mixed in the tooth base portion 31, the short fibers 40 are hardly mixed in the tooth tip portion 30.
[0016]
The surface of the tooth rubber layer 11 on the tooth portion 20 side is covered with a canvas 27. The back rubber layer 12 is in close contact with the surface of the tooth rubber layer 11 opposite to the tooth portion 20. A core wire 14 extending in the longitudinal direction of the toothed belt 10 is embedded between the tooth rubber layer 11 and the back rubber layer 12.
[0017]
The back rubber layer 12 is integrally formed by the first back rubber layer 12a and the second back rubber layer 12b. One surface of the first back rubber layer 12 a is in close contact with the tooth rubber layer 11. The second back rubber layer 12b is in close contact with the other surface of the first back rubber layer 12a. A large amount of short fibers 40 are mixed in the first back rubber layer 12a, while no short fibers 40 are mixed in the second back rubber layer 12b.
[0018]
That is, in the embodiment of the present invention, in the toothed belt 10, the density of the short fibers 40 with respect to the elastomer in the vicinity of the core wire 14 is higher than the density of the short fibers 40 in the vicinity of the tip portion 30 of the tooth portion 20. In addition, the short fiber 40 is an aramid fiber, a nylon fiber, a cotton fiber, a polyester fiber, a PVA (polyvinyl alcohol) fiber, etc., for example, and an aramid fiber is especially preferable. The length of the short fiber 40 is, for example, about 2 to 6 mm.
[0019]
FIG. 2 shows a cross section of the toothed belt 10 passing through the tooth tip 30. In the vicinity of the tooth root portion 31 of the toothed belt 10, a plurality of core wires 14 are embedded separately from each other in the width direction of the toothed belt 10. The space | interval L between the core wires 14 is 0.12-0.31 mm, for example. The ratio of the length of the short fiber 40 to the distance L between the cores is, for example, 50: 2 to 50: 3. The core wire 14 is, for example, a glass core wire, and the diameter of the core wire 14 is, for example, 1.1 to 1.15 mm.
[0020]
FIG. 3 and FIG. 4 show the manufacturing process of the toothed belt 10 in order, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
[0021]
FIG. 3 shows a process of winding the canvas 27, the core wire 14, and the first and

second rubber sheets

71 and 72 around the toothed drum 65. The toothed drum 65 is formed in a tooth shape and has a concave portion 66 and a convex portion 67. First, the canvas 27 is attached to the toothed drum 65 so as to contact the convex portion 67.
[0022]
After the canvas 27 is attached, the core wire 14 is wound around the upper surface of the canvas 27. The adjacent core wires 14 are wound around the core wires 14 so as to extend in the direction in which the concave portions 66 are arranged. The space | interval of the adjacent core wires 14 here is 0.12-0.31 mm, for example.
[0023]
A first rubber sheet 71 formed of the first compound rubber is wound on the wound core wire 14. On the 1st rubber sheet 71, the 2nd rubber sheet 72 formed from the 2nd compounding rubber is wound. The rubber components of the first and second compounded rubbers are, for example, hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), nitrile rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), ethylene-propylene rubber (EPDM), millable urethane, fluororubber and silicon. Rubber and the like, and H-NBR is particularly preferable. A predetermined amount of carbon black is blended in the first and second blended rubbers, and the blended amount (vs. H-NBR) of the second blended rubber is larger than that of the first blended rubber. Short fibers 40 are further blended in the first blended rubber, and the blend amount of the short fibers 40 is 3 to 5 parts by weight with respect to H-NBR of the first blended rubber. On the other hand, the short fiber 40 is not blended in the second blended rubber. Moreover, the thickness of the 1st and

2nd rubber sheets

71 and 72 is each about 1.5 mm, for example. Moreover, the length of the short fiber 40 mix | blended is 2-6 mm, for example. That is, the ratio of the length of the short fiber 40 and the distance L between the core wires 14 is, for example, about 50: 2 to 50: 3.
[0024]
The toothed drum 65 to which the first and

second rubber sheets

71 and 72 and the like are attached is placed in a vulcanizing pot (not shown) and heated under pressure at a predetermined temperature and pressure. The fluidity of the first and second compounded rubbers is increased by heating, and the second rubber sheet 72 presses the first rubber sheet 71 by pressurization, whereby the first compounded rubber and then the second compounded rubber are pressed. Flows into the recess 66 from between the core wires 14. Thereby, the canvas 27 is pushed, and the canvas 27 comes into contact with the concave portion 66 and the convex portion 67 of the toothed drum 65 as shown in FIG. The first and second compounded rubbers are vulcanized by pressurization and a belt slab formed from vulcanized rubber (elastomer) is obtained. The belt slab is removed from the toothed drum 65 and cut after polishing, whereby the toothed belt 10 is obtained (see FIG. 1).
[0025]
The short fibers 40 blended in the first rubber sheet 71 move with the flow of the first and second blended rubbers, and flow into the recess 66 from between the core wires 14. However, since the length of the short fiber 40 is much longer than the interval between the core wires 14, the inflow of the short fiber 40 into the recess 66 is prevented by the core wire 14. Therefore, as shown in FIG. 4, the short fibers 40 are mixed in a large amount in the vicinity of the core wire 14, but are hardly mixed in the tooth tip portion 30. Thereby, the density with respect to the vulcanized rubber of the short fiber 40 becomes higher in the vicinity of the core wire 14 than in the vicinity of the tooth tip portion 30. The second back rubber layer 12b is formed only by the second compounded rubber.
[0026]
As described above, the toothed belt 10 according to this embodiment makes the rigidity of the tooth base part 31 higher than that of the tooth tip part 30 by concentrating and mixing the short fibers 40 in the tooth base part 31. . Thereby, since the rigidity of the tooth base part 31 where stress concentrates is enhanced, the durability of the toothed belt 10 can be improved. Further, by reducing the rigidity of the tooth tip portion 30, it is possible to reduce noise generated by meshing with the pulley. Furthermore, in this embodiment, the back rubber layer 12 is formed by forming the second back rubber layer 12b in which the short fibers 40 are not mixed on the surface of the belt main body opposite to the tooth portion 20 of the back rubber layer 12. For example, the adhesion to the tensioner pulley can be improved.
[0027]
In the present embodiment, the toothed belt 10 in which the ratio of the short fibers 40 to the tooth tip portion 30 is low has been described. However, the configuration may be such that the short fibers 40 are not mixed at all in the tooth tip portion 30. As a result, it is possible to obtain the toothed belt 10 that is more durable and can reduce the generation of noise. In addition, this structure is realizable by adjusting the space | interval L between the core wires 14, the length of the short fiber 40, and the number of compounding parts.
[0028]
In the present embodiment, the method of manufacturing the toothed belt 10 using the first and

second rubber sheets

71 and 72 has been described. However, the toothed belt 10 is manufactured using only the first rubber sheet 71. May be. In this case, the second back rubber layer 12b is not formed, and the back rubber layer 12 is formed only by the first back rubber layer 12a.
[0029]
【Example】
The present invention will be described below with reference to examples. The polymer component of the first and second rubber sheets shown in Table 1 is H-NBR. The weight part of the short fiber indicates the number of blended parts with respect to 100 parts by weight of the polymer component of the first rubber sheet, the SPI indicates the number of core wires embedded per inch, and the interval indicates the interval (L) between adjacent core wires. The ratio indicates the ratio between the length of the short fiber and the distance between adjacent core wires. Although not shown in the table, the first and second rubber sheets were blended with 40 parts by weight, 60 parts by weight, etc. of carbon black for each polymer component.
[0030]
[Table 1]

[0031]
Examples 1, 3, 4 and 5 are examples in which a toothed belt was manufactured using only the first rubber sheet, and the thickness of the first rubber sheet was 2.6 mm. The lengths of the short fibers were 3, 3, 2, and 6 mm, respectively, and the blended parts of the short fibers were 5, 3, 5, and 5 parts by weight, respectively. In Examples 1, 3 and 4, the SPI of the cords was set to 20, and the spacing between the cords was set to 0.12 mm. In Example 5, the SPI was set to 18, and the core interval was set to 0.31 mm. The other conditions were the same.
[0032]
Example 2 is an example of manufacturing a toothed belt using the first and second rubber sheets, and the thicknesses of the first and second rubber sheets were 1.5 mm, respectively. At this time, the length of the short fiber was 3 mm, and the number of blended parts of the short fiber was 5 parts by weight. Other conditions were the same as those in Examples 1, 3 and 4.
[0033]
Comparative Examples 1 and 2 are comparative examples in which a toothed belt was manufactured using only the first rubber sheet, and the lengths of the short fibers were 3 and 1 mm, respectively, and the number of blended parts of the short fibers was 6.5. , 5 parts by weight. Other conditions were the same as those in Examples 1 to 4.
[0034]
Comparative Example 3 is a comparative example in which a toothed belt was manufactured using the first and second rubber sheets, and the length of the short fiber was set to 1 mm, which was shorter than those of Examples 1 to 5, and the short fiber was blended. The number of parts was 5 parts by weight. Further, the core wire interval was set to 0.31 mm, which was set longer than those in Examples 1 to 4. Other conditions were the same as in Example 2.
[0035]
Comparative Example 4 is a comparative example in which a toothed belt was manufactured using the first and second rubber sheets. The length of the short fiber was 6 mm, and the number of blended parts of the short fiber was 5 parts by weight. The thickness of the first rubber sheet was 2.6 mm, which was greater than that of Example 2. Other conditions were the same as in Example 2.
[0036]
Comparative Example 5 is a comparative example in which a toothed belt was manufactured using the first and second rubber sheets. The length of the short fiber was 3 mm, and the number of blended parts of the short fiber was 2 parts by weight. Other conditions were the same as in Comparative Example 4.
[0037]
In the toothed belt manufactured under the above conditions, in Comparative Examples 1, 2, 3, and 5, the short fibers are uniformly mixed in the tip portion and the root portion of the tooth portion, and the density of the short fiber with respect to the vulcanized rubber Were the same in the vicinity of the core wire and the vicinity of the tooth tip. In Comparative Example 4, a molding failure of the belt occurred. This is because the short fibers are too long compared to the interval between the core wires, and the short fibers block the interval between the core wires and inhibit the inflow of the rubber into the tooth tip.
[0038]
On the other hand, about Examples 1-5, the short fiber was mixed in large quantities near the core line rather than the tooth tip part. That is, the density of the short fibers with respect to the vulcanized rubber in the vicinity of the core wire was higher than the density in the vicinity of the tooth tip portion of the tooth portion. Here, especially the 2nd Example manufactured using the 2nd rubber sheet did not mix a short fiber in the tooth tip part. Further, in Example 3, the proportion of short fibers mixed in the vicinity of the core wire with respect to the tooth tip portion was higher than those in Examples 1, 4 and 5.
[0039]
As described in the above examples, by adjusting the number of blended short fibers, the length of the short fibers, and the distance between the core wires (the ratio of the length of the short fibers to the distance between the core wires), The density of the fibers could be made higher than the density of the short fibers near the tooth tip. Here, for example, the length of the short fiber is 2 to 6 mm, the amount of the short fiber is 3 to 5 parts by weight with respect to the first compounded rubber (H-NBR), and the ratio of the length of the short fiber to the distance between the cords is 50. : 2 to 50: 3, the density of the short fibers in the vicinity of the core wire could be increased. Further, when the second rubber sheet is used, for example, the length of the short fiber is 3 mm, the amount of the short fiber is 5 parts by weight with respect to the first compounded rubber (H-NBR), and the length and the core of the short fiber are used. When the line spacing ratio was 50: 2, a toothed belt in which short fibers were not mixed in the tooth tip could be obtained.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the durability of the toothed belt can be improved and the noise during use can be reduced by concentrating the short fibers at the root portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a partial side view of a toothed belt.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a step of winding a canvas, a core wire, and first and second rubber sheets around a toothed drum.
FIG. 4 is a partial sectional view of a toothed belt vulcanized and molded by heating and pressing.
[Explanation of symbols]
10 toothed belt 11 tooth rubber layer 12 back rubber layer 14 core wire 20 tooth part 30 tooth tip part 31 tooth base part 40 short fiber 71 first rubber sheet 72 second rubber sheet

Claims

A core wire attaching step of attaching a core wire so as to extend in a direction in which the concave portions are arranged in a mold formed in a tooth shape and having a concave portion;
A rubber attaching step for attaching a compounded rubber in which short fibers are compounded on the core wire;
A belt molding step of obtaining a toothed belt formed of an elastomer obtained from the blended rubber by allowing the short fibers and the blended rubber to flow into the concave portion from between the core wires;
By setting the ratio of the length of the short fibers to the interval between the adjacent core wires as 50: 2 to 50: 3, by blocking the inflow of the short fibers into the recess by the core wires,
In the toothed belt, the density of the short fibers with respect to the elastomer in the vicinity of the core wire is made higher than the density in the vicinity of the tooth tip part of the tooth part.

2. The method for manufacturing a toothed belt according to claim 1, wherein the compounded rubber is formed of a first rubber sheet to which the short fibers attached on the core wire are added. 3.

The method for manufacturing a toothed belt according to claim 2, wherein, in the rubber attaching step, a second rubber sheet to which the short fibers are not added is attached on the first rubber sheet.

4. The toothed belt according to claim 3, wherein a rubber layer in which the short fibers are not mixed is formed on the surface of the belt body opposite to the tooth portion by the second rubber sheet. Method.

The method for producing a toothed belt according to claim 1, wherein the short fiber is 3 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer which is a rubber component of the compounded rubber.

The length of the said short fiber is 2-6 mm, The manufacturing method of the toothed belt of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

The toothed belt according to claim 1, wherein in the toothed belt, the short fibers in the vicinity of the core wire are mixed into both the tooth portion side and the opposite side of the tooth portion from the core wire. A method for manufacturing a belt.