WO2022158582A1

WO2022158582A1 - 歯付ベルト

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Publication number: WO2022158582A1
Application number: PCT/JP2022/002298
Authority: WO
Inventors: 侑大崎; 祐介逸見
Original assignee: 三ツ星ベルト株式会社
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2022-07-28
Also published as: US20240077131A1; JP7085699B1; CA3205094A1; EP4283159A1; JP2022113651A; CN116964350A; TWI826909B; TW202235756A

Abstract

本発明はベルト周方向に所定の間隔で配設された歯部と、前記歯部の輪郭に沿って埋設された補強層と、を有する歯付ベルトであって、前記補強層は、前記歯部の底部から当該補強層までの最大高さが、前記歯部の底部から歯先までの高さの３０～１００％の領域の範囲になるように前記歯部に埋設され、前記補強層は、前記ベルト周方向に配列された複数の補強繊維フィラメントを含み、前記補強層において、前記ベルト周方向に交差する繊維の単位面積当たりの重量が、前記補強繊維フィラメントの単位面積当たりの重量の３０％以下であり、前記補強層は前記補強繊維フィラメントが、無撚の状態で、前記ベルト周方向に配列しつつシート状になるように結合された構造をしており、前記補強層の厚みは、０．０５～０．２ｍｍであり、前記補強繊維フィラメントの引張弾性率（ＧＰａ）は、５≦［前記補強層の厚み（ｍｍ）］×［前記補強繊維フィラメントの引張弾性率（ＧＰａ）］≦６０の条件を満たすことを特徴とする、歯付ベルトに関する。

Description

歯付ベルト

　本発明は、高負荷をベルトによって伝達する装置の同期伝動用に使用される歯付ベルトに関するものである。

　動力を伝達する伝動ベルトは、摩擦伝動ベルトと、かみ合い伝動ベルトとに大別される。摩擦伝動ベルトとしては、平ベルト、Ｖベルト、Ｖリブドベルトなどが挙げられ、かみ合い伝動ベルトとしては、歯付ベルトが挙げられる。歯付ベルトは、心線をベルト周方向と略平行に埋設した背部と、ベルト周方向に所定間隔で配設された歯部と、歯部の表面を被覆する歯布とを有している。歯付ベルトの歯部は、これと相対する溝を有するプーリと嵌合することで動力の伝達を行う。歯付ベルトはプーリとの間でスリップが発生せず、高負荷を確実に伝動できる。近年では、産業用機械、自動車の内燃機関、自動二輪車の後輪駆動用として使用される例が増加しており、特に機械の小型化に伴い歯付ベルトも小型化（小径プーリへの対応、細幅化）が要求されている。その結果、小型化した歯付ベルトにおいても、より高い負荷が作用する条件での使用にも耐えられる耐用性の高い歯付ベルトが必要とされている。

　歯付ベルトの故障形態のひとつに、歯部がベルト本体から欠落する歯欠けがある。この歯欠けは、歯部の根元に応力が集中的に作用する過程で、歯部が繰り返し変形することにより発生するものと考えられている。歯欠けが発生する原因としては、先ず、歯元に微小な亀裂が発生し、次いでその亀裂が成長するというメカニズムが考えられている。特に、歯付ベルトを高い負荷が作用する条件で使用した場合には、歯元部分に集中する応力が特段に大きくなり、歯元を起点に亀裂が生じて歯欠けに繋がりやすい。

　そのため、歯部の変形抑制と、負荷の作用で応力（歯荷重）が集中する歯元部分を、特段に補強することが必要になる。即ち、歯部の剛性（耐変形性）とともに、耐歯元亀裂性（耐歯欠け性）を確保することが大きな課題となっている。

日本国特開平３－２６５７３９号公報国際公開第２０１６／０４７０５２号日本国特表２０２０－５１７８７７号公報日本国特開２０１０－１９６８８９号公報日本国特開２０１８－１１９６８０号公報

　この点、歯付ベルトの歯部を補強する方法は、旧来から数多くの先行技術が開示され、種々の手段が提案されている。例えば、所定の部位に配向した短繊維や布層による補強、特に「布層を歯の形状（略輪郭）に沿って配置する補強層」を配置する方法を開示した文献としては、特許文献１～３が挙げられる。これらは、基本的に、歯付きベルトの補強として「歯元の補強、歯欠け防止」という課題を解決することを目的としている。

　また、特許文献４には、歯付ベルトとは異なるコグドＶベルトに関する発明であることから「歯元の補強、歯欠け防止」という課題は生じないが、Ｖベルトの補強として、圧縮ゴム層に繊維強化樹脂からなる補強層をコグ形状に沿って埋設させたコグドＶベルトが開示されている。この補強層は、ベルト幅方向に配向したカーボン繊維を含んでいる。なお、特許文献４のコグドＶベルトの外観は、歯付ベルトと類似する部分はあるものの、歯付ベルトは、歯部をプーリ溝と嵌合させて噛み合い伝動により動力を伝達する噛み合い伝動ベルトに分類されるのに対し、コグドＶベルトは、ベルト下面（内周面）がプーリと接触することなく、ベルト側面をプーリと接触させて摩擦伝動を行う摩擦伝動ベルトに分類され、両者は動力伝達機構が全く異なる別の種類の伝動ベルトである。

　また、特許文献５には、歯付ベルトとは異なるＶベルトに関する発明であることから「歯元の補強、歯欠け防止」という課題は生じないが、Ｖベルトの補強として、繊維フィラメントを一方向に配向させたシート（一方向性繊維シート）を補強層として埋設させたＶベルトが開示されている。

　なお、Ｖベルトの補強層は、Ｖ字状の両側面がプーリから受ける側圧に対する耐性を高めるためにベルトの幅方向の補強が目的であることから、一方向性繊維シートの繊維フィラメントを幅方向に配向させている。これに対して、歯付ベルトの場合には、ベルト幅方向にはプーリと接触せず、ベルト周方向に歯部がプーリと接触するため、周方向の補強が必要になる。そのため、歯付ベルトでは、繊維フィラメントを周方向に配向させることになるが、周方向へ配向させると歯付ベルトの屈曲性（曲げやすさ）が低下して、プーリへの巻きつき性（プーリとの噛み合い性）が低下してしまう。

　従って、歯付ベルトの補強層は、（補強と背反する）歯付ベルトの屈曲性（曲げやすさ）との両立を考慮した、独自の設計思想が必要となる。

　そこで、本発明の目的は、屈曲性を確保しつつ、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保した歯付ベルトを提供することである。

　上記課題を解決するために、本発明は、ベルト周方向に所定の間隔で配設された歯部と、前記歯部の輪郭に沿って埋設された補強層と、を有する歯付ベルトであって、　前記補強層は、前記歯部の底部から当該補強層までの最大高さが、前記歯部の底部から歯先までの高さの３０～１００％の領域の範囲になるように前記歯部に埋設され、　前記補強層は、前記ベルト周方向に配列された複数の補強繊維フィラメントを含み、　前記補強層において、前記ベルト周方向に交差する繊維の単位面積当たりの重量が、前記補強繊維フィラメントの単位面積当たりの重量の３０％以下であり、
　前記補強層は前記補強繊維フィラメントが、無撚の状態で、前記ベルト周方向に配列しつつシート状になるように結合された構造をしており、
　前記補強層の厚みは、０．０５～０．２ｍｍであり、
　前記補強繊維フィラメントの引張弾性率（ＧＰａ）は、
　５≦［前記補強層の厚み（ｍｍ）］×［前記補強繊維フィラメントの引張弾性率（ＧＰａ）］≦６０
の条件を満たすことを特徴としている。

　この構成によると、複数の補強繊維フィラメントが、ベルト周方向に配列しつつシート状で、補強層として歯付ベルトに埋設される。さらに、補強層を構成する複数の補強繊維フィラメントは、シート状になるように結合されているため、補強繊維フィラメントの配向の乱れを防止できる。
　また、補強層は、ベルト周方向に交差する繊維を、補強繊維フィラメントの単位面積当たりの重量の３０％以下しか含まない。そのため、補強層を設けない場合とほぼ同じ屈曲性を確保できる。つまり、歯付ベルトの屈曲性の低下を抑えることができる。また、補強繊維フィラメントが無撚の状態で埋設されることにより、補強層の厚みを薄くすることができる。これにより、屈曲性の低下をより抑えることができる。なお、本発明において、「無撚」とは、撚り数が１回／１０ｃｍ以下であることを意味する。また、補強繊維フィラメントが無撚の状態で埋設されるため、屈曲時に繊維同士の摩擦による発熱が生じにくい。また、屈曲性の低下を抑えたことで、歯付ベルトがプーリに巻きかかったり離れたりする際の屈曲による歯付ベルトの発熱を抑制できる。そのため、走行中の歯付ベルトの温度上昇を抑制できる。歯付ベルトの温度上昇を抑制したことで歯付ベルトをより長寿命化できる。
　また、補強層の厚みは、０．０５～０．２ｍｍである。補強層の厚みが０．２ｍｍを超えると、曲げ剛性の増加（屈曲性の低下）によって、耐屈曲疲労性が悪化する場合がある。本発明では、補強層の厚みを０．２ｍｍ以下とすることで、屈曲性の低下による耐屈曲疲労性を確実に抑制できる。一方、補強層の厚みが０．０５ｍｍ未満であると、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保できない場合がある。本発明では、無撚の補強繊維フィラメントによる耐歯元亀裂（歯欠け）性を向上させる効果が高いため、補強層が０．０５～０．２ｍｍという薄さであっても、耐屈曲疲労性の低下を抑制しつつ、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保することができる。なお、本発明において、「補強層の厚み」とは、補強層が複数ある場合であっても、各補強層の厚みのことを指す。
　また、補強層に含まれる補強繊維フィラメントの引張弾性率（ＧＰａ）は、補強層の剛性を表す指標値である、『［前記補強層の厚み（ｍｍ）］×［前記補強繊維フィラメントの引張弾性率（ＧＰａ）］』の値（指数Ｚ）が５以上６０以下の条件を満たすことにより、補強層の厚みが０．０５～０．２ｍｍの範囲で、耐屈曲疲労性の低下を抑制しつつ、十分な耐歯元亀裂性を確保することができる。
　また、補強繊維フィラメントはシート状になるように結合されており、ばらけることがないため、歯付ベルト製造時に、補強層の取り扱いが容易である。具体的には、未加硫ゴムの上に補強層となるシートを巻き付ける作業や、補強層にＲＦＬ処理やゴム糊処理等の接着処理を施す作業を容易に行うことができる。

　また、本発明は、上記歯付ベルトにおいて、前記補強繊維フィラメントの引張弾性率が、５０～３００ＧＰａであることを特徴としてもよい。

　補強繊維フィラメントの引張弾性率が５０ＧＰａ未満であると、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保できない場合がある。本発明では、補強繊維フィラメントの引張弾性率が５０ＧＰａ以上にすることにより、補強層の厚みを小さくしても耐屈曲疲労性の低下を抑制しつつ、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保することができる。
　また、補強繊維フィラメントの引張弾性率が３００ＧＰａ以下であれば、上記の不具合の抑制効果を確保することができ、歯付ベルトをより長寿命化できる。

　また、本発明は、上記歯付ベルトにおいて、前記補強繊維フィラメントの太さが、０．１～５０μｍであることを特徴としてもよい。

　上記構成によれば、製造工程での取扱性を確保しつつ、歯付ベルトの屈曲性を確保することができる。

　また、本発明は、上記歯付ベルトにおいて、前記補強層が、前記ベルト周方向に交差する繊維を含まないことを特徴としてもよい。

　即ち、補強層において、ベルト周方向に交差する繊維の単位面積当たりの重量が、補強繊維フィラメントの単位面積当たりの重量の０％である場合、歯付ベルトにおいて、補強層を設けない場合と同等の屈曲性を確保できる。

　屈曲性を確保しつつ、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保した歯付ベルトを提供することができる。

図１は実施形態に係る歯付ベルトの断面斜視図である。図２は実施形態に係る歯付ベルトのベルト周方向の断面図である。図３は実施形態に係る歯付ベルトのベルト周方向の説明図である。図４は実施形態に係る補強層のベルト幅方向の断面図である。図５は歯付ベルトの製造方法に係る予備成形工程の説明図である。図６は歯付ベルトの製造方法に係る予備成形工程の説明図である。図７は歯付ベルトの製造方法に係る予備成形工程の説明図である。図８は歯付ベルトの製造方法に係る予備成形工程の説明図である。図９は実施例及び比較例に係る歯付ベルトの２次元の有限要素法解析モデルの説明図である。図１０は実施例及び比較例に係る歯付ベルトの歯剪断試験の説明図である。図１１は実施例及び比較例に係る歯付ベルトの歯剪断試験の説明図である。図１２は実施例１～３及び比較例１～２に係る総合判定結果等をまとめた表である。図１３の（Ａ）は図１２における、Ｈ２／Ｈ１と歯剛性との関係性をグラフ化した図である。図１３の（Ｂ）は図１２における、Ｈ２／Ｈ１とＭｉｓｅｓ応力との関係性をグラフ化した図である。図１４は実施例１、実施例４～５、参考例１～２に係る総合判定結果等をまとめた表である。図１５の（Ａ）は図１４における、一方向性繊維弾性率と歯剛性との関係性をグラフ化した図である。図１５の（Ｂ）は図１４における、一方向性繊維弾性率とＭｉｓｅｓ応力との関係性をグラフ化した図である。図１６の（Ａ）、（Ｂ）は実施例に係る歯剛性試験の説明図である。図１７は実施例に係る歯剛性試験の結果を示す歯剛性の測定値のグラフである。

　次に、本発明の実施形態に係る歯付ベルト１について図面を参照して説明する。

　［歯付ベルト１］
　本実施形態の歯付ベルト１は、無端状のかみ合い伝動ベルトであり、図１～図３に示すように、心線４がベルト周方向（ベルト長手方向）に延びて埋設された背部２と、背部２の内周面に沿って所定間隔で配設された、複数の歯部３と、を備えている。

　さらに、本実施形態の歯付ベルト１の歯部３は、心線４のベルト内周面側において、第１ゴム層（表部ゴム層）３３と第２ゴム層（内部ゴム層）３４とで構成される歯ゴム層を有している。この歯ゴム層において、第１ゴム層３３と第２ゴム層３４との間に、歯部３の輪郭に沿ってベルト周方向に埋設された補強層５を有している。すなわち、第１ゴム層３３は、歯部３の輪郭に沿って補強層５のベルト内周面側に配設され、第２ゴム層３４は、補強層５と心線４との間に配設されている（補強層５及び心線４と接している）。なお、本明細書では、第１ゴム層３３と第２ゴム層３４とを総称して歯ゴム層と呼ぶ。

　隣接する歯部３と歯部３との間には、平坦な歯底部７が存在し、歯部３と歯底部７とは、ベルト内周面において周方向（ベルト長手方向）に沿って交互に形成されている。図１～３で示す態様では、歯部３の表面および背部２の内周面（すなわち、歯底部７の表面）には、連続した１枚の歯布６が配設されている。歯布６は、歯部３の耐摩耗性、耐歯欠け性などの観点で、必要に応じて用いればよい。

　なお、本明細書において、歯部３の表面を構成する歯布６は、歯部３の構成要件である一方で、歯底部７の表面を構成する歯布６は、背部２の構成要件である。また、歯部３を構成する各歯布６は、連続する歯布６の一部（図１における歯布６の一部）である。また、歯底部７においても、歯布６と心線４との間には、表部ゴム層としての第１ゴム層と、補強層と、内部ゴム層としての第２ゴム層とが介在している（図示せず）。歯底部７における第１ゴム層および第２ゴム層の厚みは、歯部３における第１ゴム層３３および第２ゴム層３４の厚みに比べて極めて薄肉である。

　背部２は、心線４のベルト外周面側に配設された背ゴム層２１を有しており、この背ゴム層２１がベルト外周面を形成している。

　心線４は、ベルト周方向（ベルト長手方向）に延在し、かつベルト幅方向に間隔をおいて配列されている。隣接する心線４の隙間は、背ゴム層２１および／または第２ゴム層を構成するゴム組成物（特に、背ゴム層２１を構成するゴム組成物）で形成されていてもよい。

　歯付ベルト１は、産業用機械、自動車の内燃機関、自動二輪車の後輪駆動用等の高負荷伝動用途に使用される。例えば、歯付ベルト１が、駆動プーリ（歯付プーリ）と従動プーリ（歯付プーリ）との間に巻き掛けられた状態で、駆動プーリの回転により、駆動プーリ側から従動プーリ側に動力を伝達する。

　なお、歯付ベルト１は、図１～図３に示す形態又は構造に限定されない。例えば、複数の歯部３は、歯付プーリと噛み合い可能であればよく、歯部３の断面形状（歯付ベルト１のベルト周方向の断面形状）は略台形状に限定されず、例えば、半円形、半楕円形、多角形（三角形、四角形（矩形など）など）などであってもよい。これらのうち、噛み合い伝動性などの観点から、略台形状が好ましい。

　また、周方向に隣り合う歯部３の間隔（歯ピッチ）は、例えば２～２５ｍｍであってもよい。歯ピッチの数値は、歯部３のスケール（歯部３のベルト周方向の長さ、及び、歯部３の歯高さＨ１）の大きさにも対応している。すなわち、歯ピッチが大きいほど、相似的に歯部３のスケールも大きくなる。特に高い負荷が作用する用途ではスケールの大きい歯部３が必要とされ、歯ピッチが５ｍｍ以上であってもよく、８ｍｍ以上が好ましく、１４ｍｍ以上がさらに好ましい。

　さらに、歯部３の平均歯高さは、ベルト全体の平均厚みに対して、４０～７０％であってもよく、５０～６５％が好ましい。なお、図３に示すように、歯部３の平均歯高さは、ベルト内周面において、突出している歯部３の平均高さ（歯底部７から突出している歯部３の平均高さ）を意味する。

　［歯部３］
　歯部３は、表面が歯布６で構成されており、歯部３の輪郭に沿って、歯布６と接する側に配置される第１ゴム層３３と、第１ゴム層３３のベルト外周面側に配置される補強層５と、補強層５のベルト外周面側に配置される第２ゴム層３４とを含む。第１ゴム層３３と第２ゴム層３４は、異なるゴム組成物で形成してもよく、同じゴム組成物で形成してもよい。

　歯部３（第１ゴム層３３、第２ゴム層３４）は、ＪＩＳ－Ｄ硬度（タイプＤデュロメータを用いて測定した値）で６０度以上６６度以下となる硬度のゴム組成物で構成されるのが好ましい。ここで、ＪＩＳ－Ｄ硬度とは、ＪＩＳＫ６２５３（２０１２）に準拠した硬度であり、タイプＤデュロメータを用いて測定した、歯付ベルト１の歯部３側面の硬度である。

　通常、ゴム組成物のゴム硬度はＪＩＳ－Ａ硬度（タイプＡデュロメータを用いて測定した値）が用いられることが多いが、タイプＡデュロメータを用いて測定した値が９０度を超える場合は、タイプＤデュロメータを用いるのが望ましいとされている。本実施形態の歯付ベルト１では、歯部３の硬度は、後述する背部２の硬度よりも高く、ＪＩＳ－Ａ硬度が９０度を超える。そのため、歯部３の硬度はＪＩＳ－Ｄ硬度で評価している。

　（歯ゴム層：架橋ゴム組成物）
　（Ａ）ゴム成分
　歯部３（歯ゴム層）を構成するゴム組成物（架橋ゴム組成物）のゴム成分としては、例えば、ジエン系ゴム［天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ビニルピリジン－スチレン－ブタジエンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ニトリルゴム：ＮＢＲ）、アクリロニトリル－クロロプレンゴム、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）など］、エチレン－α－オレフィンエラストマー［エチレン－プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）など］、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＡＣＳＭ）、エピクロルヒドリンゴム、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが例示できる。これらのゴム成分は、カルボキシル化ＳＢＲ、カルボキシル化ＮＢＲなどのように、カルボキシル化されていてもよい。これらのゴム成分は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
　特に好ましいゴム成分は、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）であり、クロロプレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）も好適に用いられる。特に高い負荷が作用する用途での好ましいゴム成分は、耐熱老化性の高いゴム、特に、水素化ニトリルゴムである。ゴム成分中、上記好ましいゴム成分の割合は、５０質量％以上（例えば８０～１００質量％程度）が好ましく、特に１００質量％であるのが好ましい。水素化ニトリルゴムの水添率は、５０～１００％程度の範囲から選択でき、７０～１００％であってもよい。

　ＨＮＢＲとは、従来のニトリルゴムの利点である耐油性を維持しつつ、熱老化中の硫黄の再結合反応によるゴム弾性の老化を防ぐため、従来のニトリルゴムが有する不飽和結合（炭素・炭素二重結合）を化学的に水素化することによって、熱老化中の再結合反応を起こりにくくし、耐熱性を改良したゴムを意味する。

　ＨＮＢＲのヨウ素価（単位：ｍｇ／１００ｍｇ）は、例えば５～６０（例えば７～５０）、好ましくは８～４０（例えば８～３５）、さらに好ましくは１０～３０である。なお、ヨウ素価とは、不飽和結合の量を表す指標であり、ヨウ素価が高いほど、ポリマー分子鎖中に含まれる不飽和結合の量が多いことを表す。ヨウ素価は、測定試料に対して過剰のヨウ素を加えて完全に反応（ヨウ素と不飽和結合とを反応）させ、残ったヨウ素の量を酸化還元滴定により定量することで求められる。ＨＮＢＲのヨウ素価が小さい場合は、ＨＮＢＲ同士の架橋反応が十分ではなく、架橋ゴムの剛性が低くなるため、ベルト走行時に耐変形性や耐歯欠け性が低下する虞がある。一方、ＨＮＢＲのヨウ素価が大きい場合は、不飽和結合の量が過剰に多くなり、架橋ゴムの熱劣化や酸化劣化が進行してベルト寿命が短くなる虞がある。

　ゴム成分は、水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを含む複合ポリマーまたはポリマーアロイ（以下「不飽和カルボン酸金属塩を含むＨＮＢＲ」と称する）を含むのが好ましい。このポリマーは、歯部の弾性率（モジュラス）や硬度を高めることができるとともに、ゴムの変形を抑制でき、歯元亀裂の成長を抑制する。

　不飽和カルボン酸金属塩とは、１つまたは２つ以上のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸と金属とがイオン結合した化合物であってもよい。

　不飽和カルボン酸金属塩の不飽和カルボン酸としては、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸、これらのジカルボン酸のモノアルキルエステルなどが例示できる。これらの不飽和カルボン酸は単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。好ましい不飽和カルボン酸は（メタ）アクリル酸である。

　不飽和カルボン酸金属塩の金属としては、多価金属、例えば、周期表第２族元素（マグネシウム、カルシウムなど）、周期表第４族元素（チタン、ジルコニウムなど）、周期表第８族～第１４族元素（例えば、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、スズ、鉛など）などが例示できる。これらの金属も単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。好ましい金属は、周期表第２族元素（マグネシウムなど）、周期表第１２族元素（亜鉛など）などである。

　好ましい不飽和カルボン酸金属塩としては、（メタ）アクリル酸亜鉛、（メタ）アクリル酸マグネシウムなどが例示できる。不飽和カルボン酸金属塩も単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。

　水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との質量比は、前者／後者＝１００／８０～１００／１８０程度の範囲から選択でき、好ましくは１００／８５～１００／１７５、さらに好ましくは１００／９０～１００／１７５である。不飽和カルボン酸金属塩の割合が少なすぎると、架橋ゴム組成物の弾性率（モジュラス）や硬度が低下する虞があり、逆に多すぎると、ベルトの加工性や屈曲性が低下する。

　なお、前記「不飽和カルボン酸金属塩を含むＨＮＢＲ」は市販品を使用してもよい。例えば、ＨＮＢＲに不飽和カルボン酸金属塩としてメタクリル酸亜鉛を高度に微分散させたもの（例えば、日本ゼオン（株）製、商品名「Ｚｅｏｆｏｒｔｅ（ＺＳＣ）」など）を用いることができる。

　また、「不飽和カルボン酸金属塩を含むＨＮＢＲ」は、不飽和カルボン酸金属塩を含まない水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）との混合物として用いられることが好ましい。水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との質量比は、市販の「不飽和カルボン酸金属塩を含むＨＮＢＲ」と、市販の水素化ニトリルゴムとを混合して調整してもよい。弾性率（モジュラス）や硬度の調整は、両者の混合比率を変更することによって調整してもよい。

　「不飽和カルボン酸金属塩を含むＨＮＢＲ」の割合は、ゴム成分中１０質量％以上であってもよく、特に歯部を形成するゴム組成物の場合、好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、最も好ましくは９０質量％以上であり、１００質量％であってもよい。これらの割合は、商品「Ｚｅｏｆｏｒｔｅ（ＺＳＣ）」における割合であってもよい。

　「不飽和カルボン酸金属塩を含むＨＮＢＲ」と組み合わせる他のゴム成分としては、ＥＰＤＭおよびＣＲからなる群より選択された少なくとも一種が好ましい。他のゴム成分の割合はゴム成分中８０質量％以下であり、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、最も好ましくは１０質量％以下である。

　（Ｂ）充填系配合剤
　また、架橋ゴム組成物は、充填系配合剤をさらに含んでいてもよい。充填系配合剤としては、補強性充填剤、非補強性充填剤、短繊維などが例示できる。

　補強性充填剤としては、例えば、カーボンブラック、シリカなどが例示できる。これらの補強性充填剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。補強性充填剤は、粉末状であってもよい。補強性充填剤の割合は、ゴム成分１００質量部に対して１０質量部以下であってもよく、好ましくは５質量部以下、さらに好ましくは１質量部、より好ましくは０質量部である。必要に応じて補強性充填剤を用いる場合、補強性充填剤の割合は、ゴム成分１００質量部に対して、例えば０．１～８質量部、好ましくは０．５～５質量部、さらに好ましくは１～３質量部であってもよい。補強性充填剤の割合が多すぎると、ゴム組成物の発熱が大きくなって耐熱性が低下するため、熱劣化による亀裂や歯欠けが発生する虞がある。

　非補強性充填剤としては、例えば、多価金属炭酸塩類（炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなど）、多価金属水酸化物（水酸化アルミニウムなど）、多価金属硫酸塩（硫酸バリウムなど）、ケイ酸塩（ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウムなどのケイ素の一部が多価金属原子で置換された天然又は合成ケイ酸塩；ケイ酸塩を主成分とする鉱物、例えば、ケイ酸アルミニウムを含むクレイ、ケイ酸マグネシウムを含むタルク及びマイカなどのケイ酸塩鉱物など）、リトポン、ケイ砂などが例示できる。これらの非補強性充填剤は単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。好ましい非補強性充填剤は、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、ケイ酸塩（ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウムなどのケイ酸塩、若しくはケイ酸塩鉱物（タルク、クレイ、マイカなど））から選択された少なくとも一種である。さらには、非補強性充填剤は、ベルトの加工性や配合剤の分散性の向上の効果が大きく、配合剤の分散不良を起こしにくい点から、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム又はケイ酸マグネシウムを含むタルク、ケイ酸アルミニウム又はケイ酸アルミニウムを含むクレイから選択された少なくとも一種を含むのが好ましく、特に炭酸カルシウムを含むのが好ましい。非補強性充填剤としては、ゴムの充填剤として市販されている粉末状の充填剤を使用できる。

　非補強性充填剤の平均粒子径（平均一次粒子径）は、例えば、０．０１～２５μｍ（例えば、０．２～２０μｍ）、好ましくは０．５～１７μｍ（例えば、１～１５μｍ）程度の範囲から選択できる。非補強性充填剤の平均粒子径（平均一次粒子径）は、例えば、０．０１～３μｍ（例えば、０．０２～２μｍ）、好ましくは０．０５～１．５μｍ（例えば、０．１～１μｍ）であってもよい。また、非補強性充填剤の平均粒子径（平均一次粒子径）は比較的大きくてもよく、例えば、０．２～５μｍ（例えば、０．３～３μｍ）、好ましくは０．５～２．５μｍ（例えば、１～２μｍ）であってもよい。なお、非補強性充填剤の種類、例えば、ケイ酸マグネシウム又はその鉱物などによっては、ゴム成分などとの混練過程で非補強性充填剤が解砕又は破砕される場合がある。このような解砕性又は破砕性を有する非補強性充填剤の平均粒子径は、ゴム成分などとの混練前の平均粒子径であってもよい。非補強性充填剤は、各架橋ゴム組成物中において、通常、前記範囲の平均粒子径（例えば、０．１～１０μｍ、好ましくは０．５～５μｍ、さらに好ましくは１～３μｍ）を有していてもよい。非補強性充填剤の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を利用して、体積平均粒子径として測定できる。また、ナノメータサイズの充填剤の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡写真を含む電子顕微鏡写真の画像解析により適当なサンプル数（例えば、５０サンプル）の算術平均粒子径として算出できる。
　非補強性充填剤の割合は、ゴム成分の総量１００質量部に対して、例えば７０質量部以下、好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは３０質量部以下である。必要に応じて非補強性充填剤を用いる場合、非補強性充填剤の割合は、ゴム成分１００質量部に対して、例えば３～７０質量部、好ましくは５～４０質量部、さらに好ましくは１０～３０質量部であってもよい。非補強性充填剤の割合が多すぎると、配合剤の分散性が不良となる虞がある。

　短繊維は、バンバリーミキサーなどで混練したゴム組成物を、ロールまたはカレンダーなどで圧延して未架橋ゴムシートを調製する過程で、所定の方向に配向（配列）させることができる。歯部３を構成する歯ゴム層においては、短繊維の配向方向を、ベルト周方向に向けて配置するのが好ましい。さらに、短繊維は、歯布６に近い側は歯部３の輪郭に沿って配向し、心線４に近づくにつれて短繊維は心線４とほぼ平行となるように配向して配置するのが好ましい。

　短繊維としては、例えば、ポリオレフィン系繊維（ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維など）、ポリアミド繊維（ポリアミド６繊維、ポリアミド６６繊維、ポリアミド４６繊維、アラミド繊維など）、ポリエステル系繊維［ポリアルキレンアリレート系繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維などのＣ２－４アルキレンＣ８－１４アリレート系繊維）；ポリアリレート繊維、液晶ポリエステル系繊維などの完全芳香族ポリエステル系繊維など］、ビニロン繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維などの合成繊維；綿、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨンなどの再生セルロース繊維、セルロースエステル繊維など；炭素繊維、ガラス繊維などの無機繊維などが例示できる。これらの短繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。特に、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの弾性率（モジュラス）の高い繊維が好適に使用できる。

　短繊維の平均繊維径は、例えば１～１００μｍ（例えば３～７０μｍ）、好ましくは５～５０μｍ（例えば７～３０μｍ）、さらに好ましくは１０～２５μｍ（特に１２～２０μｍ）である。短繊維の平均繊維長は、例えば０．３～１０ｍｍ（例えば０．５～７ｍｍ）、好ましくは１～５ｍｍ（特に２～４ｍｍ）である。

　短繊維を添加すると、架橋ゴム組成物の弾性率（モジュラス）や硬度を高めることができる反面、ゴム成分と短繊維との界面に微小亀裂が発生しやすくなる。そのため、適度な配合量に調整する必要がある。短繊維の割合は、ゴム成分１００質量部に対して１０質量部以下、好ましくは７質量部以下、さらに好ましくは５質量部以下である。

　（Ｃ）架橋系配合剤
　ゴム組成物は、ゴム成分を架橋させるための架橋剤（加硫剤）が配合され、必要に応じて、共架橋剤、架橋助剤（加硫助剤）、架橋促進剤（加硫促進剤）、架橋遅延剤（加硫遅延剤）などが配合される。これらのうち、架橋系配合剤は、少なくとも架橋剤および共架橋剤（架橋助剤）を含むのが好ましく、架橋剤と共架橋剤との組み合わせが特に好ましい。
　架橋剤としては、ゴム成分の種類に応じて慣用の成分が使用でき、例えば、有機過酸化物、硫黄系架橋剤、金属酸化物などが例示できる。

　（Ｄ）その他の配合剤
　ゴム組成物は、歯付ベルト１のゴム組成物に使用される慣用の添加剤をさらに含んでいてもよい。慣用の添加剤としては、例えば、金属酸化物（酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化鉄、酸化銅、酸化チタン、酸化アルミニウムなど）、軟化剤（パラフィンオイルやナフテン系オイルなどのオイル類など）、加工剤または加工助剤（ステアリン酸またはその金属塩、ワックス、パラフィン、脂肪酸アマイドなど）、可塑剤［脂肪族カルボン酸系可塑剤（アジピン酸エステル系可塑剤、セバシン酸エステル系可塑剤など）、芳香族カルボン酸エステル系可塑剤（フタル酸エステル系可塑剤、トリメリット酸エステル系可塑剤など）、オキシカルボン酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、エーテル系可塑剤、エーテルエステル系可塑剤など］、老化防止剤（酸化防止剤、熱老化防止剤、屈曲き裂防止剤、オゾン劣化防止剤など）、着色剤、粘着付与剤、可塑剤、カップリング剤（シランカップリング剤など）、安定剤（紫外線吸収剤、熱安定剤など）、難燃剤、帯電防止剤などが挙げられる。また、ゴム組成物は、必要により、接着性改善剤（レゾルシン－ホルムアルデヒド共縮合物、アミノ樹脂など）を含んでいてもよい。これらの添加剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。

　また、本実施形態の歯部３に使用する架橋ゴム組成物は、ＪＩＳ　Ｋ６３９４（２００７）に準じて測定された７０℃雰囲気温度下での貯蔵弾性率（Ｅ´）が２００～３００ＭＰａであり、かつ、損失係数（Ｔａｎδ）が０．１～０．２の範囲であることが好ましい。この範囲であれば、歯欠け等の不具合は起こりにくくなり、歯部３の変形が抑制されることで、歯付プーリ（駆動プーリ、従動プーリ）とのかみ合いに支障を来たさず、耐久性が向上する。

　Ｅ´とは、周期振動を与える動的状態の試験から得られる弾性率であり、歪と同位相の弾性応力の比率として定義される。Ｅ´が高いほど物体は変形しにくくなり、高負荷条件のような強い外部の力でも変形量は小さくなるので、亀裂や切断などは発生しにくい。一方、Ｅ´が低くなると物体は変形しやすくなるため、小さな外部力でも物体は容易に切断、破壊が起こる。
　Ｔａｎδとは、損失弾性率（Ｅ´´）をＥ´で除したものであり、振動１サイクルの間に熱として散逸されるエネルギーと貯蔵される最大エネルギーとの比の尺度となっている。即ち、Ｔａｎδはゴム組成物に加えられる振動エネルギーが熱として散逸され易さを表すものであり、Ｔａｎδが大きくなるほど外部から加えられるエネルギーの多くが熱に変換されるため、ゴム組成物は自己発熱により温度が高くなり、耐熱性が低下する。一方、Ｔａｎδが低いほど発熱量は低く抑えられるため、ゴム組成物の耐熱性は向上する。

　［補強層５］
　補強層５は、図１～図３に示すように、歯付ベルト１（主に歯部３）に、歯部３の形状（略輪郭）に沿って、第１ゴム層３３と第２ゴム層３４との間に埋設されている。この補強層５が歯部３に埋設されるベルト厚み方向の位置は、歯部３の底部３１（歯布６を含む）から補強層５までの最大高さＨ２（以下、補強層５の位置Ｈ２）が、歯部３の底部３１から歯先３２（歯布６を含む）までの高さＨ１（以下、歯高さＨ１）の３０～１００％（Ｈ２／Ｈ１＝０．３～１．０）の領域であればよく、５０～１００％（Ｈ２／Ｈ１＝０．５～１．０）の領域であれば、より好ましい。補強層５の位置Ｈ２が小さすぎると（補強層５の位置Ｈ２が心線４に近すぎると）、曲げ剛性が大きくなりすぎる。前記所定の領域に調整することにより、背反関係にある歯付ベルト１の歯剛性と曲げ剛性とのバランスを好適に調整でき、屈曲性を確保しつつ、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保できる。
　なお、補強層５の位置Ｈ２が、歯高さＨ１の１００％（Ｈ２／Ｈ１＝１．０）の場合は、補強層５が歯布６と接する態様となる。すなわち、歯ゴム層が第２ゴム層３４のみで、第１ゴム層３３が存在しない態様となる。

　補強層５は、ベルト周方向に配列した複数の補強繊維フィラメント５１を含み（図４参照）、ベルト周方向に交差する繊維は、ベルト周方向に交差する繊維の単位面積当たりの重量が補強繊維フィラメント５１の３０％以下である。あるいは補強層５は、ベルト周方向に交差する繊維を、全く含まなくてもよい。これにより、補強層５を設けない場合とほぼ同じ屈曲性を確保できる。つまり、歯付ベルト１の屈曲性の低下を抑えることができる。

　また、補強層５は、補強繊維フィラメント５１が、無撚の状態で、ベルト周方向に配列しつつシート状になるように結合された構造をしている。これにより、補強層５の厚みを薄くすることができる。従って、屈曲性の低下をより抑えることができる。なお、本実施形態において、「無撚」とは、撚り数が１回／１０ｃｍ以下であることを意味する。

　また、補強繊維フィラメント５１が無撚の状態で埋設されるため、屈曲時に繊維同士の摩擦による発熱が生じにくい。また、屈曲性の低下を抑えたことで、歯付ベルト１が歯付プーリ（駆動プーリ、従動プーリ）に巻きかかったり離れたりする際の屈曲による歯付ベルト１の発熱を抑制できる。そのため、走行中の歯付ベルト１の温度上昇を抑制できる。歯付ベルト１の温度上昇を抑制したことで歯付ベルト１をより長寿命化できる。

　具体的には、補強層５は、１枚または積層された複数枚の一方向性繊維シート５０（ＵＤシート）からなる。各一方向性繊維シート５０の構成が同じ場合、補強層５を構成する一方向性繊維シート５０の枚数が多いほど、耐歯元亀裂（歯欠け）性を向上できる。また、各一方向性繊維シート５０の構成が同じ場合、補強層５を構成する一方向性繊維シート５０の枚数が少ないほど、歯付ベルト１の屈曲性の低下を抑えることができる。

　図４に示すように、一方向性繊維シート５０は、ベルト周方向に配列しつつシート状に結合している複数の補強繊維フィラメント５１を有する。例えば、一方向性繊維シート５０中の補強繊維フィラメント５１のベルト幅方向の密度は、１×１０⁹～１×１０¹¹本／５ｃｍ程度であってもよい。補強繊維フィラメント５１は、無撚の状態で配置されている。これにより、補強繊維フィラメント５１の配向の乱れを防止できる。

　補強繊維フィラメント５１同士は熱硬化性樹脂５２によって結合されている。熱硬化性樹脂５２は補強繊維フィラメント５１に含浸されている。熱硬化性樹脂５２としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などを用いることができるが、なかでもエポキシ樹脂が好ましい。

　あるいは、熱硬化性樹脂５２は、レゾルシンとホルムアルデヒドとの縮合物を含むレゾルシン－ホルマリン－ラテックス液（ＲＦＬ液）で処理する方法で生成する硬化物であってもよい。ＲＦＬ処理は、補強繊維フィラメント５１を、ＲＦＬ液に浸漬後、熱処理して、補強繊維フィラメント５１にＲＦＬ液中の熱硬化性樹脂成分を付着させる処理である。
　ＲＦＬ液は、レゾルシンとホルマリンとの初期縮合物をラテックスに混合したものであり、ラテックスとしてはスチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンなどが用いられる。

　補強層５は、ベルト周方向に交差する繊維を補強繊維フィラメント５１の単位面積当たりの重量の３０％以下しか含まない。あるいは補強層は、ベルト周方向に交差する繊維を、全く含まなくてもよい。

　補強層５の厚みは、０．０５～０．２ｍｍである。なお、補強層５の厚みには、補強繊維フィラメント５１の周囲を覆う熱硬化性樹脂５２の厚みも含まれる。補強層５の厚みが０．２ｍｍを超えると、曲げ剛性の増加（屈曲性の低下）によって、耐屈曲疲労性が悪化する場合がある。本実施形態では、補強層５の厚みを０．２ｍｍ以下とすることで、屈曲性の低下による耐屈曲疲労性を確実に抑制できる。一方、補強層５の厚みが０．０５ｍｍ未満であると、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保できない場合がある。本実施形態では、無撚の補強繊維フィラメント５１による耐歯元亀裂（歯欠け）性を向上させる効果が高いため、補強層５が０．０５～０．２ｍｍという薄さであっても、耐屈曲疲労性の低下を抑制しつつ、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保することができる。なお、本実施形態において、「補強層５の厚み」とは、補強層５が複数ある場合であっても、各補強層５の厚みのことを指す。

　また、一方向性繊維シート５０の熱硬化性樹脂５２を含む目付量は、５０～４００ｇ／ｍ²が好ましい。一方向性繊維シート５０の目付量が５０ｇ／ｍ²未満であると、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保するために必要な補強層５を構成する一方向性繊維シート５０の枚数が多くなり、歯付ベルト１の製造にかかる工数が増大してしまう。一方向性繊維シート５０の目付量は５０ｇ／ｍ²以上が好ましい。それにより、１枚または少ない枚数の一方向性繊維シート５０で構成される補強層５によって、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保できる。また、一方向性繊維シート５０の目付量が４００ｇ／ｍ²を超えると、補強層５が１枚の一方向性繊維シート５０で構成される場合であっても、補強層５の厚みが厚くなりすぎて屈曲性が低下する場合がある。一方向性繊維シート５０の目付量は４００ｇ／ｍ²以下が好ましく、２００ｇ／ｍ²以下（特に１００ｇ／ｍ²以下）がより好ましい。それにより、屈曲性の低下を抑制できる。

　補強繊維フィラメント５１の太さは、特に限定されないが、例えば、０．１～５０μｍ程度であり、５～２５μｍ程度が好ましい。繊維径が細すぎると扱いが困難となり、太すぎるとベルトの屈曲性を低下させる虞がある。

　補強繊維フィラメント５１の引張弾性率（ＧＰａ）（ヤング率）は、『指数Ｚ＝［補強層の厚み（ｍｍ）］×［補強繊維フィラメントの引張弾性率（一方向性繊維弾性率）（ＧＰａ）］』で定義される、『指数Ｚ』が、『５≦指数Ｚ≦６０』の条件を満たしている（好ましくは、１０≦指数Ｚ≦６０）。補強層５に含まれる補強繊維フィラメント５１の引張弾性率が、補強層５の剛性を表す指標値である、『指数Ｚ』の値が５以上６０以下の条件を満たすことにより、補強層５の厚みが０．０５～０．２ｍｍの範囲で、耐屈曲疲労性の低下を抑制しつつ、十分な耐歯元亀裂性を確保することができる。

　更に、補強繊維フィラメント５１の引張弾性率は、５０～３００ＧＰａが好ましい。補強繊維フィラメント５１の引張弾性率が５０ＧＰａ未満であると、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保できない場合がある。十分な補強効果を得るには、補強層５の厚みを０．２ｍｍより大きくする必要があるが、厚みを大きくすると曲げ剛性の増加（屈曲性の低下）によって、耐屈曲疲労性が悪化する。そこで、一方向性繊維シート５０に使用する補強繊維フィラメント５１の引張弾性率を５０ＧＰａ以上にすることにより、補強層５の厚みを小さく（０．０５～０．２ｍｍ）して耐屈曲疲労性の低下を抑制しつつ、十分な耐歯元亀裂（歯欠け）性を確保することができる。
　また、補強繊維フィラメント５１の引張弾性率が３００ＧＰａ以下であれば、上記の不具合の抑制効果を確保することができ、歯付ベルト１をより長寿命化できる。

　例えば、補強層５の厚みが０．０５ｍｍであれば、補強繊維フィラメント５１の引張弾性率は、１００～１２００ＧＰａ（５≦指数Ｚ≦６０）、好ましくは２００～１２００ＧＰａ（１０≦指数Ｚ≦６０）、より好ましくは、補強繊維フィラメント５１の引張弾性率の上限値及び下限値（５０～３００ＧＰａ）を踏まえて１００～３００ＧＰａ（更に好ましくは２００～３００ＧＰａ）である。
　また、補強層５の厚みが０．１０ｍｍであれば、補強繊維フィラメント５１の引張弾性率は、５０～６００ＧＰａ（５≦指数Ｚ≦６０）、好ましくは１００～６００ＧＰａ（１０≦指数Ｚ≦６０）、より好ましくは、補強繊維フィラメント５１の引張弾性率の上限値及び下限値（５０～３００ＧＰａ）を踏まえて５０～３００ＧＰａ（更に好ましくは１００～３００ＧＰａ）である。
　また、補強層５の厚みが０．２０ｍｍであれば、補強繊維フィラメント５１の引張弾性率は、２５～３００ＧＰａ（５≦指数Ｚ≦６０）、好ましくは５０～３００ＧＰａ（１０≦指数Ｚ≦６０）である。

　補強繊維フィラメント５１の熱伝導率は、５．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が好ましい。補強繊維フィラメント５１の熱伝導率の上限は特に限定されないが、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であってもよい。

　補強繊維フィラメント５１の繊維の種類は特に限定されず、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維などが挙げられる。これらのうち、引張弾性率が高いことから、炭素繊維、アラミド繊維が好ましく、引張弾性率と熱伝導率が高いことから、炭素繊維が特に好ましい。一方向性繊維シート５０を構成する補強繊維フィラメント５１の繊維の種類は、１種類であっても、複数種類であってもよい。一方向性繊維シート５０を構成する炭素繊維の具体例としては、例えば、東レ（株）製の「トレカ」、帝人（株）製の「テナックス」、三菱ケミカル（株）製の「パイロフィル」がある。一方向性繊維シート５０としては、配列させた炭素繊維フィラメントを樹脂で結合してシートを作製してもよく、市販品を用いてもよい。市販品の具体例としては、例えば、東レ（株）製の「トレカプリプレグ」や、三菱ケミカル（株）製の「パイロフィルプリプレグ」がある。
　一方向性繊維シート５０を構成するアラミド繊維の具体例としては、例えば、東レ（株）製の「ケブラー」、帝人（株）製の「トワロン（登録商標)」、「コーネックス」、「ノーメックス」がある。一方向性繊維シート５０の市販品の具体例としては、ファイベックス（株）製の「フィブラシート」がある。

　補強層５は、周囲のゴム層（歯部３）との接着性を高めるための接着処理により接着成分（図示せず）が付着していてもよい。接着処理を行わなくても、補強繊維フィラメント５１の表面を覆う熱硬化性樹脂５２によって、ゴム層との接着性を確保できるが、より接着性を高めるためには、接着処理を行うことが好ましい。接着処理としては、前述のＲＦＬ処理や、ゴム糊処理（ソーキング処理）がある。ＲＦＬ処理は、一方向性繊維シート５０をＲＦＬ液に浸漬後、熱処理して、一方向性繊維シート５０に接着成分（ＲＦ縮合物を含む樹脂成分）を付着させる処理である。なお、前述のように、熱硬化性樹脂５２が、ＲＦＬ液による処理で生成した熱硬化性樹脂成分（ＲＦ縮合物を含む樹脂成分）である場合には、さらなるＲＦＬによる接着処理は不要となる。ゴム糊処理は、未加硫のゴム組成物を溶剤に溶かしてゴム糊状にしたものを、一方向性繊維シート５０の表面に塗布した後、溶剤を蒸発させて一方向性繊維シート５０の表面に未加硫ゴム組成物の膜（接着成分）を形成する処理である。ゴム糊処理は、ＲＦＬ液を用いた接着処理の後に行ってもよい。

　［歯布６］
　ベルト内周面（歯部３および歯底部７の表面）を構成する歯布６は、例えば、織布、編布、不織布などの布帛などで形成してもよい。慣用的には織布（帆布）である場合が多く、ベルト幅方向に延在する経糸とベルト周方向に延在する緯糸とを織成してなる織物で構成される。織布の織り組織は、経糸と緯糸とが規則的に縦横方向に交差した組織であれば特に制限されず、平織、綾織（または斜文織）、朱子織（繻子織、サテン）などのいずれであってもよく、これらの組織を組み合わせた織り組織であってもよい。好ましい織布は、綾織および朱子織組織を有している。

　歯布６の緯糸および経糸を形成する繊維としては、前記短繊維と同様の繊維に加えて、ポリフェニレンエーテル系繊維、ポリエーテルエーテルケトン系繊維、ポリエーテルスルホン系繊維、ポリウレタン系繊維などが例示できる。これらの繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの繊維のうち、有機繊維が汎用され、綿やレーヨンなどのセルロース系繊維、ポリエステル系繊維（ＰＥＴ繊維など）、ポリアミド系繊維（ポリアミド６６繊維などの脂肪族ポリアミド繊維、アラミド繊維など）、ＰＢＯ繊維、フッ素樹脂繊維［ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維など］などが好ましい。また、これらの繊維と、伸縮性を有する弾性糸（例えば、ポリウレタンで形成されたスパンデックスなどの伸縮性を有するポリウレタン系弾性糸、伸縮加工（例えば、ウーリー加工、巻縮加工など）した加工糸など）との複合糸も好ましい。

　経糸および緯糸の形態は、特に限定されず、１本の長繊維であるモノフィラメント糸、フィラメント（長繊維）を引き揃えたり、撚り合わせたマルチフィラメント糸、短繊維を撚り合わせたスパン糸（紡績糸）などであってもよい。前記マルチフィラメント糸または前記スパン糸は、複数種の繊維を用いた混撚糸または混紡糸であってもよい。緯糸は、前記伸縮性を有する弾性糸を含むのが好ましく、経糸は、製織性の点から、通常、弾性糸を含まない場合が多い。歯布６のベルト周方向への伸縮性を確保するため、弾性糸を含む緯糸はベルト周方向に延在し、経糸はベルト幅方向に延在する。

　繊維（または糸）の平均径は、例えば１～１００μｍ（例えば３～５０μｍ）、好ましくは５～３０μｍ、さらに好ましくは７～２５μｍである。糸（撚糸）の平均繊維径（太さ）について、緯糸は、例えば１００～１０００ｄｔｅｘ（特に３００～７００ｄｔｅｘ）程度であってもよく、経糸は、例えば５０～５００ｄｔｅｘ（特に１００～３００ｄｔｅｘ）程度であってもよい。緯糸の密度（本／ｃｍ）は、例えば５～５０（特に１０～３０）程度であってもよく、経糸の密度（本／ｃｍ）は、例えば１０～３００（特に２０～１００）程度であってもよい。

　織布は、多重織構造（二重織構造など）を有していてもよく、経糸と緯糸とを備えた織り組織において、少なくとも一部の緯糸を、フッ素樹脂含有繊維（ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂で形成された繊維を含む複合糸など）などの低摩擦係数の繊維（または低摩擦性繊維）で形成してもよい。例えば、前記経糸をナイロン６６などのポリアミド繊維、ポリエステル繊維などで形成し、緯糸を、前記フッ素樹脂で形成された繊維単独；前記フッ素樹脂で形成された繊維と、ポリアミド繊維、ポリウレタン繊維（弾性糸）などの第２の繊維との複合糸；この複合糸と、前記複数の第２の繊維で形成された第２の複合糸との複合糸などで形成してもよい。
　この態様においては、緯糸のうちの、歯布６の表面側（歯付プーリとのかみ合い側）に位置する（露出する）緯糸として、歯布６と歯付プーリとの間の摩擦を低減するために、摩擦係数が低いフッ素系繊維（例えば、ＰＴＦＥ繊維）を使用することが好ましい。一方、歯布６の裏面側（歯ゴム層との接着側）に位置する緯糸には、フッ素系繊維以外の繊維（ナイロン繊維やウレタン弾性糸）を使用することで、歯布６と歯部３を構成するゴムとの接着力を高めることが可能となる。この態様の歯布６では、歯布６と歯付プーリとのかみ合いでの摩擦を低減でき、発音を抑制できる。

　また、フッ素系繊維の周囲には、ゴムを基材とする歯部３及び背部２の架橋（加硫）温度で融解する融点を有する低融点繊維が配されていることが好ましい。具体的には、フッ素系繊維と低融点繊維とが混撚されている、又は、フッ素系繊維が低融点繊維によってカバーされているなどの形態が含まれる。なお、歯部３及び背部２の架橋（加硫）条件は、特に限定されるものではなく、一般的には、架橋（加硫）温度１００～２００℃で、架橋（加硫）時間１分～５時間程度である。

　この場合、歯部３及び背部２の架橋（加硫）時に低融点繊維が融解し、歯布６を構成する繊維間に流れ込んだ後、融点以下まで冷却することで低融点繊維が結晶化する。そのため、歯付プーリへのかみ込み時、或いは、歯付プーリからのかみ抜け時に、歯布６の表面に生じる衝撃や摩耗によってフッ素系繊維が切断・飛散するのが抑制される。これにより、歯部３及び背部２をより長期間保護して、ベルトの歯欠けを防止することができ、高負荷走行時の長寿命化が可能となる。

　歯布６（歯付ベルト１中の歯布６）の平均厚みは、例えば０．１～２ｍｍ、好ましくは０．２～１．５ｍｍである。なお、原料としての歯布（成形前の歯布）の平均厚みは、例えば０．５～３ｍｍ、好ましくは０．７５～２．５ｍｍである。

　第１ゴム層３３との接着性を高めるため、歯布６を形成する布帛には接着処理を施してもよい。接着処理としては、例えば、布帛をＲＦＬ処理液に浸漬した後、加熱乾燥する方法；布帛をエポキシ化合物またはイソシアネート化合物で処理する方法；ゴム組成物を有機溶媒に溶解してゴム糊とし、このゴム糊に布帛を浸漬処理した後、加熱乾燥する方法；これらの処理方法を組み合わせた方法などが例示できる。これらの方法は、単独でまたは組み合わせて行うことができ、処理順序や処理回数も限定されない。例えば、布帛をエポキシ化合物またはイソシアネート化合物で前処理し、さらにＲＦＬ処理液に浸漬した後、加熱乾燥してもよい。

　さらに、歯布６と第１ゴム層３３との接着性を高める目的で、歯布６を形成する布帛の裏面側（歯ゴム層との接着側）表面に、ゴム組成物を圧延した未架橋ゴムシートを積層してもよい。このゴム組成物（架橋ゴム組成物）は、前述の歯ゴム層（第１ゴム層３３、第２ゴム層３４）を形成する架橋ゴム組成物として例示された架橋ゴム組成物から適宜選択でき、慣用の接着ゴム組成物であってもよい。なお、このゴム組成物による未架橋ゴムシートは、歯付ベルト１において、歯布６と第１ゴム層３３との間に介在する第３ゴム層（接着ゴム層）を形成してもよい。以上の接着処理を施した布帛を、歯布前駆体と表記する。

　［背部２（背ゴム層２１）］
　背部２は、内周面において歯部３および歯底部７が形成されるとともに、その外周面側では、ベルト外周面を形成する背ゴム層２１を有している。さらに、背ゴム層２１は、ゴム組成物（架橋ゴム組成物）で形成されている。図１～図３の態様では、歯部３が形成されていない側の他方の表面（ベルト背面）は布帛（織布、編布、不織布等）で被覆されていないが、必要に応じて被覆されていてもよい。この布帛は、好ましい態様も含めて、歯布６として例示された布帛から選択できる。

　背部２（背ゴム層２１）の硬度は、ベルトの曲げ剛性を小さくし、屈曲性（プーリとの巻き付け性）や耐屈曲疲労性を確保できる点から、歯部３の硬度よりも小さい方が好ましい。具体的には、背ゴム層２１を形成する架橋ゴム組成物のゴム硬度Ｈｓは、ＪＩＳ－Ａ硬度で、例えば８０～８９度である。なお、ＪＩＳ－Ａ硬度は、背ゴム層２１の表面の硬度であり、ＪＩＳ　Ｋ　６２５３（２０１２）に準拠して、タイプＡデュロメータを用いて測定できる。背ゴム層２１のＪＩＳ－Ａ硬度を前記範囲に調整することにより、背部２の曲げ剛性が低くなり、優れた耐屈曲疲労性が得られる。背部２のＪＩＳ－Ａ硬度が低すぎると、異物の衝突等により、背部２にクラックが発生する虞があり、逆に高すぎると、耐屈曲疲労性が低下し、背部２にクラックが発生する虞がある。

　背部２（背ゴム層２１）を形成するゴム組成物は、背部２と歯部３との密着性を損なわれない限り、特に限定されず、例えば、歯ゴム層の架橋ゴム組成物として例示された架橋ゴム組成物から選択でき、ゴム硬度が前記範囲となるように、適宜調整できる。背部２は歯部３とは異なるゴム組成物で形成してもよく、同じゴム組成物で形成してもよい。通常、背部２と歯部３とは、同系列のゴム又はポリマー又は同種のゴム成分を含む場合が多い。
　特に、背ゴム層２１を構成する架橋ゴム組成物において、ゴム成分は、背ゴム層２１と歯部３との密着性を向上できる点から、第２ゴム層３４（内部ゴム層）と同系列または同種のゴム成分を含むのが好ましく、同種のゴム成分であるのがさらに好ましい。

　背ゴム層２１の平均厚みは、例えば０．３～３ｍｍ、好ましくは０．５～２ｍｍである。背部２の平均厚み（歯底部７における背部２の平均厚み）は、例えば１～５ｍｍ、好ましくは１．５～４ｍｍである。

　［心線４］
　背部２には、背ゴム層２１の内周側において、ベルト周方向に沿って延びる心線４が埋設されている。この心線４は、抗張体として作用し、歯付ベルト１の走行の安定性及び強度を向上できる。さらに、背部２では、通常、ベルト周方向に沿って延びる撚りコードである心線４が、ベルト幅方向に所定の間隔を空けて埋設されており、ベルト周方向に平行な複数本の心線４が配設されていてもよいが、生産性の点から、通常、螺旋状に埋設されている。螺旋状に配設する場合、ベルト周方向に対する心線４の角度は、例えば５°以下であってもよく、ベルト走行性の点から、０°に近いほど好ましい。

　より詳細には、心線４は、図１に示すように、背部２のベルト幅方向の一方の端から他方の端にかけて、所定の間隔（又はピッチ）をおいて（又は等間隔で）埋設されていてもよい。隣接する心線４の中心間の距離である間隔（スピニングピッチ）は、心線４の径よりも大きければよく、心線４の径に応じて、例えば０．５～３．５ｍｍ、好ましくは０．８～３ｍｍ、さらに好ましくは１～２．８ｍｍである。

　心線４は、複数のストランドやマルチフィラメント糸を撚り合わせた撚りコードで形成されていてもよい。これらのうち、ストランドの撚りコードが好ましく、１本のストランドは、フィラメント（長繊維）を束ねて形成してもよい。撚りコードを形成するフィラメントの太さ、フィラメントの収束本数、ストランドの本数、及び撚り方の撚り構成については、特に制限されない。

　心線４を形成する撚りコードは、片撚り、諸撚り、ラング撚りのコードを用いてもよい。心線４を、下撚りの撚り方向と上撚りの撚り方向とが同じであるラング撚りとすることにより、諸撚りまたは片撚りに比較して曲げ剛性が低くなり、優れた耐屈曲疲労性が得られる。

　心線４を形成する繊維としては、特に制限されず、例えば、ポリエステル系繊維（ポリアルキレンアリレート系繊維、ポリパラフェニレンナフタレート系繊維）、ポリベンゾオキサゾール繊維、アクリル系繊維、ポリアミド系繊維（脂肪族ポリアミド繊維、アラミド繊維など）などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維（スチール繊維）などの無機繊維などが例示できる。これらの繊維は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。心線を形成する繊維としては、低伸度高強度の点から、例えば、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維などが汎用される。
　特に高い負荷が作用する用途では、炭素繊維のマルチフィラメント糸が好適に用いられる。炭素繊維は、例えば、東レ株式会社製、商品名「トレカ」等が用いられる。

　炭素繊維のマルチフィラメント糸は、フィラメント数の異なる６Ｋ、１２Ｋなどのマルチフィラメント糸から選択することができる。６Ｋはフィラメント数が６０００本、１２Ｋはフィラメント数が１２０００本のマルチフィラメント糸を表している。６Ｋのマルチフィラメント糸の繊度は約４００ｔｅｘ、１２Ｋのマルチフィラメント糸の繊度は約８００ｔｅｘである。

　炭素繊維のマルチフィラメント糸の繊度が１０００ｔｅｘより大きいと、耐屈曲疲労性が低下する虞がある。逆に炭素繊維のマルチフィラメント糸の繊度が３００ｔｅｘより小さいものは材料コストが上昇すると共に、十分な引張強力を有する心線４を作製するために必要な下撚り糸の本数が増加するために、作業工数の増加を招いてしまう。

　本実施形態では、１２Ｋのマルチフィラメント糸（繊度は約８００ｔｅｘ）１本を片撚りした炭素繊維コード（１２Ｋ－１／０）を心線４としている。あるいは、１２Ｋのマルチフィラメント糸（繊度は約８００ｔｅｘ）１本を下撚りして下撚り糸を作製し、作製した下撚り糸を４本合わせて上撚りした、ラング撚りの炭素繊維コード（１２Ｋ－１／４）を心線４としてもよい。なお、「１２Ｋ－１／０」は、１２Ｋのマルチフィラメント糸１本を片撚りした撚りコードで、「１２Ｋ－１／４」は、１２Ｋのマルチフィラメント糸１本を下撚りして下撚り糸を作製し、作製した下撚り糸を４本合わせて上撚りした撚りコードであることを表している。同様に、例えば「１２Ｋ－１／３」は、１２Ｋのマルチフィラメント糸１本を下撚りして下撚り糸を作製し、作製した下撚り糸を３本合わせて上撚りした撚りコードであることを表し、「１２Ｋ－４／０」は、１２Ｋのマルチフィラメント糸を４本合わせて片撚りした撚りコードであることを表す。

　心線４には、背ゴム層２１及び第２ゴム層３４との接着性を高めるために、接着処理を施してもよい。接着処理の方法としては、例えば、撚りコードをレゾルシン－ホルマリン－ラテックス処理液（ＲＦＬ処理液）に浸漬後、加熱乾燥して、撚りコードの表面に均一な接着層を形成する方法であってもよい。ＲＦＬ処理液は、レゾルシンとホルマリンとの初期縮合物をラテックスに混合した混合物であり、ラテックスは、例えば、クロロプレンゴム、スチレン－ブタジエン－ビニルピリジン三元共重合体（ＶＰラテックス）、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムなどであってもよい。さらに、接着処理の方法は、エポキシ化合物又はイソシアネート化合物で前処理を施した後に、ＲＦＬ処理液で処理する方法であってもよい。

　撚りコード（または心線４）の平均直径（平均線径）は、例えば０．２～２．５ｍｍ程度である。特に高い負荷が作用する用途では１．０ｍｍ～２．５ｍｍ、好ましくは０．５～２．３ｍｍ、さらに好ましくは０．７～２．２ｍｍであり、特に高い負荷が作用する用途では０．８～２．１ｍｍが好ましい。心線径が細すぎると、心線４の伸びが大きくなることにより、歯欠け（歯部３の欠損）が発生する虞がある。心線径が太すぎると、心線４の耐屈曲疲労性の低下により、心線切断が発生する虞がある。なお、本明細書の一実施形態では、心線径を１．１ｍｍに調整している。

　［歯付ベルトの製造方法］
　本実施形態の歯付ベルト１は、例えば、以下の工法（予備成形工法）で作製してもよい。
　まず、補強層５を形成する一方向性繊維シート、歯布６を形成する歯布前駆体、第１ゴム層３３（表部ゴム層）を形成する未架橋ゴムシート、第２ゴム層３４（内部ゴム層）を形成する未架橋ゴムシート、背ゴム層２１を形成する未架橋ゴムシートを作製する。

　（予備成形工程）
　次に、図５に示すように、下型に歯付ベルト１の歯部３に対応する複数の溝部（凹条）を有するプレス用金型（平型）に、歯布６を形成する歯布前駆体を敷設する。続いて、その上面に第１ゴム層３３を形成する未架橋ゴムシートを積層して積層体Ａを作製する。そして、ゴム組成物が軟化する程度の温度（例えば、７０～９０℃程度）に加熱しつつ、複数の溝部ごとに対応した突起（凸条）を備えた押さえ盤で積層体Ａを加圧し、積層体Ａを溝部内に圧入して所定形状を得る。このとき、押さえ盤の突起の形状は、後で配設する補強層５の形状や位置Ｈ２に対応した形状に調整されている。

　次に、図６に示すように、所定形状を成した積層体Ａの上面に、補強層５を形成する一方向性繊維シートを、繊維フィラメントがベルト周方向に配列するように配設する。そして、図６及び図７に示すように、積層体Ａの形状に沿うように一方向性繊維シートを型付けして積層体Ｂを得る。型付けの方法は特に制限されるものではないが、一例として、ピニオンロールを使用して、プレス用金型（平型）に並ぶ溝部を順に一歯ずつ押し込み、型付けする方法（日本国特開２００１－２６３４３２、日本国特開２００５－４１１６５などに開示）を用いることができる。

　ここで、一方向性繊維シートは、補強繊維フィラメント５１がシート状に結合されており、ばらけることがないため、予備成形工程において、取り扱いが容易である。

　次に、図８に示すように、所定形状を成した積層体Ｂの上面に、第２ゴム層３４を形成する未架橋ゴムシートを配設し、ゴム組成物が軟化する程度の温度（例えば、７０～９０℃程度）に加熱しつつ、上型で第２ゴム層３４を形成する未架橋ゴムシートを加圧して溝部内に圧入することで歯部３を形成し、半架橋状態の予備成形体を得る。この圧入させて歯部３を形成する過程で、歯布６が歯部３の輪郭に沿った形態に伸張して最表面に配置され、その内部側に向かって第１ゴム層３３、補強層５（一方向性繊維シート）、第２ゴム層３４が順に配置される層構造が形成される。予備成形体をプレス用金型から脱型した後、歯部３に対応する複数の溝部（凹条）を有する円筒状モールドに、予備成形体を巻き付けて装着（歯部３と溝部とを嵌合）して、次工程へ移る。

　（架橋成形工程）
　得られた予備成形体の外周面に、心線４を構成する撚りコードを螺旋状に所定のピッチで（円筒状モールドの軸方向に所定のピッチを有するように）巻き付ける。さらにその外周側に、背ゴム層２１を形成する未架橋ゴムシートを巻き付けて未架橋のベルト成形体（未架橋積層体）を形成する。

　続いて、未架橋のベルト成形体が、円筒状モールドの外周に配置された状態で、さらにその外側に、蒸気遮断材であるゴム製のジャケットが被せられる。続いて、ジャケットが被せられたベルト成形体および円筒状モールドは、加硫缶等の架橋成形装置の内部に収容される。そして、架橋成形装置の内部でベルト成形体を加熱加圧すると、所望の形状が形成されるとともに、ベルト成形体に含まれる未架橋および半架橋のゴム成分の架橋反応により各構成部材が接合して一体的に硬化され、スリーブ状の架橋成形体（架橋ベルトスリーブ）が形成される。

　（切断工程）
　最後に、円筒状モールドから脱型した架橋ベルトスリーブを所定の幅に切断することにより、複数の歯付ベルト１が得られる。

　（２次元有限要素法（ＦＥＭ）による解析）
　実施例１～５、比較例１～２、参考例１～２では、全厚（ｔ）５．６ｍｍ、歯高さＨ１（歯布含む）３．５ｍｍ、歯ピッチ（Ｐ）８ｍｍ、歯型Ｇ８Ｍの歯付ベルトを用いて、歯せん断試験を模擬した２次元モデルを作成し、歯付ベルトの歯部と歯付プーリとの接触面にかかる荷重を与えた場合に、歯元に生じる応力を有限要素法解析によって、比較検証した。

　歯付ベルトの２次元の有限要素法解析モデルは、図９に示すように、背ゴム層（Ａ）と歯ゴム層（Ｅ）にあたるゴム部と、心線にあたる心線層１（Ｂ）及び心線層２（Ｃ）、一方向性繊維シートからなる補強層Ｄ、歯布層Ｆとを有する。なお、第１ゴム層と第２ゴム層と総じて歯ゴム層（Ｅ）としている。

　このモデルは、歯付ベルトの一歯分をモデル化しており、ベルト背面のＹ方向の面は面内に拘束されている（図１０参照）。
　そして、心線層のモデルは、ベルト厚み方向における中立面にトラス要素を配置し（心線層１）、周囲をソリッド要素で構成した（心線層２）。

　解析において歯付ベルトの歯部と歯付プーリとの接触面にかかる荷重を与える方法としては、歯剪断試験をモデルとした。具体的には、図１０及び図１１に示すように、ベルト背面をＹ方向の面内に固定した上で、歯付ベルトの歯部を歯せん断治具（歯付プーリの歯形状を想定した剛体）に引っ掛け、心線中心部を引張り、変位させた。

　ここで、解析に用いた物性値として、ソリッド要素に対しては超弾性材料モデルであるＭｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎの材料特性（Ｃ１０，Ｃ０１）であり、ゴム部（背ゴム層（Ａ）、歯ゴム層（Ｅ））は、Ｃ１０＝５．０ＭＰａ、Ｃ０１＝１．２５ＭＰａ、歯布層Ｆは、Ｃ１０＝１０ＭＰａ、Ｃ０１=１．２ＭＰａに設定した。
　また、心線層１（Ｂ）のトラス要素部は線形材料モデルであり、ヤング率＝２７０００ＭＰａ、ポアソン比＝０．４、心線層２（Ｃ）のソリッド要素部は線形材料モデルであり、ヤング率＝２０００ＭＰａ、ポアソン比＝０．４に設定した。
　補強層Ｄは線形材料モデルであり、ヤング率は変量し、ポアソン比＝０．４に設定した。
　また、補強層Ｄの厚み＝０．１ｍｍと設定した。
　補強層Ｄの配置はモデル上で変量した。

　以上のモデルを用いて、有限要素法解析を行い、変位に対する変位力（反力）を歯部の剛性（以下、歯剛性）と定義して評価した。さらに歯元に発生する応力をＭｉｓｅｓ応力で評価した。

　（有限要素法解析結果の合否判定基準）
　以下に示す実施例及び比較例として検証した種々の歯付ベルトに関して、２次元の有限要素モデルを作成して解析を行い、歯剛性の最大値Ｘと、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｙを算出した。歯剛性の最大値Ｘは大きい方が優れており、Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｙは、小さい方が優れている。以下の基準に基づいて優劣を判定した。

　（歯剛性の最大値Ｘの判定基準）
　Ａ判定：１００Ｎ／ｍｍ以上
　Ｂ判定：６２Ｎ／ｍｍ以上、１００Ｎ／ｍｍ未満
　Ｃ判定：６２Ｎ／ｍｍ未満

　（Ｍｉｓｅｓ応力の最大値Ｙの判定基準）
　Ａ判定：１５.０ＭＰａ未満
　Ｂ判定：１５.０ＭＰａ以上、２２．０ＭＰａ未満
　Ｃ判定：２２．０ＭＰａ以上

　（有限要素法解析による検証結果）
　比較検証した実施例及び比較例の歯付ベルトについて、各ベルトの仕様と、有限要素法解析によって算出した歯剛性の最大値Ｘ、及び、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力値の最大値Ｙとを、総合判定結果とともに図１２及び図１４に示す。なお、図１２及び図１４において、各ベルトの仕様につき、歯部における補強層の位置を、歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合［Ｈ２／Ｈ１×１００（％）］で示した（図９参照）。さらに、一方向性繊維弾性率（ＧＰａ）、歯剛性の最大値Ｘ（Ｎ/ｍｍ）、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力の分布図、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力の値の最大値Ｙ（ＭＰａ）を示した。一方向性繊維弾性率とは、一方向性繊維シート（補強層）を構成する補強繊維フィラメントの引張弾性率を意味する。
　また、図１３（Ａ）では、図１２における、歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合［Ｈ２／Ｈ１×１００（％）］と歯剛性との関係性をグラフ化したものである。また、図１３（Ｂ）では、図１２における、歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合［Ｈ２／Ｈ１×１００（％）］とＭｉｓｅｓ応力との関係性をグラフ化したものである。また、図１５（Ａ）では、図１４における、一方向性繊維弾性率と歯剛性との関係性をグラフ化したものである。また、図１５（Ｂ）では、図１４における、一方向性繊維弾性率とＭｉｓｅｓ応力との関係性をグラフ化したものである。

　（総合判定）
　図１２（及び図１３）、図１４（及び図１５）に示す総合判定では、以下の基準に基づいてＡランク～Ｃランクに分類した。
　Ａランク：Ｘ，Ｙが共にＡ判定である場合
　Ｂランク：Ｘ，Ｙの一方又は両方がＢ判定である場合（Ｃ判定ではない）
　Ｃランク：Ｘ，Ｙが一方でもＣ判定である場合

　（実施例１～３及び比較例１～２：図１２、図１３）
　実施例１～３及び比較例１～２について、歯ピッチ＝８．０ｍｍ、歯型Ｇ８Ｍの歯付ベルトにおいて、一方向性繊維弾性率１１５ＧＰａの一方向性繊維シートを補強層として、歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２を変化させたときの歯剛性の最大値Ｘ（Ｎ/ｍｍ）、及び、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｙ（ＭＰａ）の解析結果及び総合判定結果を図１２及び図１３に示した。

　補強層を埋設しない（即ち、歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が０％）場合（比較例１）、歯剛性の最大値Ｘは６１Ｎ／ｍｍと小さく、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｙは２６．２ＭＰａと大きくなり、いずれもＣ判定で、総合判定がＣランクとなった。

　これに対して、補強層を歯の形状（略輪郭）に沿って埋設した場合には、以下のように歯剛性の最大値Ｘが増大し、且つ、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｙの減少が見られた。

　例えば、歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が６％（０．２／３．５≒０．０６）の歯付ベルト（比較例２）では、歯剛性は最大値Ｘ＝８６Ｎ／ｍｍでＢ判定に向上したが、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力は最大値Ｙ＝２４．０ＭＰａで依然と大きく（Ｃ判定）、総合判定がＣランクのままであった。
　歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が３４％（１．２／３．５≒０．３４）の歯付ベルト（実施例１）では、歯剛性は最大値Ｘ＝１３３Ｎ／ｍｍ、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力は最大値Ｙ＝１２．５ＭＰａで、いずれもＡ判定で、総合判定がＡランクとなった。
　歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が６３％（２．２／３．５≒０．６３）の歯付ベルト（実施例２）では、歯剛性は最大値Ｘ＝１４０Ｎ／ｍｍ、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力は最大値Ｙ＝１１．０ＭＰａで、いずれもＡ判定で、総合判定がＡランクとなった。
　歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が９１％（３．２／３．５≒０．９１）の歯付ベルト（実施例３）では、歯剛性は最大値Ｘ＝１３７Ｎ／ｍｍ、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力は最大値Ｙ＝１０．９ＭＰａで、いずれもＡ判定で、総合判定がＡランクとなった。

　以上の結果から、歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が大きくなるにつれ、歯剛性の最大値Ｘが増大し、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｙが減少するが、Ｈ２／Ｈ１が３４％以上の歯付ベルトがＡランクとなり、３４％以上では顕著な変化がなくなっている。

　（実施例１、実施例４～５、参考例１～２：図１４、図１５）
　実施例１の歯付ベルト（一方向性繊維弾性率が１１５ＧＰａ、歯高さＨ１に対する補強層の位置Ｈ２の割合Ｈ２／Ｈ１が３４％）を基準（ベース）にして、Ｈ２／Ｈ１を３４％で一定にしたまま、一方向性繊維弾性率を変化させた場合の歯剛性の最大値Ｘ、及び歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｙの解析結果を図１４及び図１５に示した。

　一方向性繊維弾性率が０．５ＧＰａの歯付ベルト（参考例１）では、歯剛性は最大値Ｘ＝６４Ｎ／ｍｍと小さくなり（Ｂ判定）、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力は最大値Ｙ＝２５．１ＭＰａと大きくなり（Ｃ判定）、総合判定がＣランクとなった。
　一方向性繊維弾性率が５ＧＰａの歯付ベルト（参考例２）では、歯剛性は最大値Ｘ＝７９Ｎ／ｍｍ、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力は最大値Ｙ＝２０．７ＭＰａで、いずれもＢ判定で、総合判定がＢランクとなった。
　一方向性繊維弾性率が５０ＧＰａの歯付ベルト（実施例４）では、歯剛性は最大値Ｘ＝１１８Ｎ／ｍｍ、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力は最大値Ｙ＝１３．７ＭＰａで、いずれもＡ判定で、総合判定がＡランクとなった。
　実施例１よりも一方向性繊維弾性率が大きい歯付ベルト（２３０ＧＰａ：実施例５）では、歯剛性は最大値Ｘ＝１４０Ｎ／ｍｍ、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力は最大値Ｙ＝１２．５ＭＰａで、いずれもＡ判定で、総合判定がＡランクとなった。

　以上の結果から、一方向性繊維弾性率が大きくなるにつれて、歯剛性の最大値Ｘが増大し、歯元に発生するＭｉｓｅｓ応力の最大値Ｙが減少するが、一方向性繊維弾性率が５０ＧＰａ以上の歯付ベルトがＡランクとなり、１１５ＧＰａ以上では顕著な変化がなくなっている。

　（歯付ベルトの歯剛性評価）
　実施例Ａ～Ｍおよび比較例Ａ～Ｇでは、下記表１～８に示す材料・構成に基づき作製した各歯付ベルトから試験片（幅２０ｍｍ、長さ１９６ｍｍ）を採取し、歯剛性試験を行い、各歯付ベルトの歯剛性を比較評価した。

　［ゴム組成物の使用材料］
　ＨＮＢＲ：日本ゼオン（株）製「Ｚｅｔｐｏｌ２０１０」、ヨウ素価１１ｍｇ／１００ｍｇ
　不飽和カルボン酸金属塩を含むＨＮＢＲ：日本ゼオン（株）製「Ｚｅｏｆｏｒｔｅ　ＺＳＣ２２９５ＣＸ」、ベースＨＮＢＲ：不飽和カルボン酸金属塩（質量比）＝１００：１１０、ベースＨＮＢＲのヨウ素価２８ｍｇ／１００ｍｇ　アラミド短繊維：帝人（株）製「コーネックス」、平均繊維長３ｍｍ、平均繊維径１４μｍ
　ステアリン酸：日油（株）製「ステアリン酸つばき」
　カーボンブラックＳＲＦ：東海カーボン（株）製「シーストＳ」、平均粒子径６６ｎｍ、ヨウ素吸着量２６ｍｇ／ｇ
　シリカ：エボニック・デグサ・ジャパン（株）製「ウルトラシルＶＮ－３」、比表面積１５５～１９５ｍ²／ｇ
　炭酸カルシウム：丸尾カルシウム（株）製「スーパー＃１５００」、平均粒子径１．５μｍ
　酸化亜鉛：堺化学工業（株）製「酸化亜鉛２種」、平均粒子径０．５５μｍ
　老化防止剤：ｐ，ｐ'－ジオクチルジフェニルアミン、精工化学（株）製「ノンフレックスＯＤ３」
　有機過酸化物：１，３－ビス（ｔ－ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、理論活性酸素量９．４５％
　共架橋剤：Ｎ，Ｎ'－ｍ－フェニレンジマレイミド、大内新興化学（株）製「バルノックＰＭ」
　可塑剤：（株）ＡＤＥＫＡ製「アデカサイザーＲＳ７００」

　［補強層］
　一方向性繊維シート１：東レ（株）製「トレカＴ７００Ｓ」炭素繊維フィラメント（引張弾性率２３０ＧＰａ、フィラメント径７μｍ、密度１．８０ｇ／ｃｍ³）を用い、エポキシ樹脂で結合して、３水準の厚み０．０５ｍｍ（目付量６０ｇ／ｍ²）、０．１０ｍｍ（目付量１２０ｇ／ｍ²）、０．２０ｍｍ（目付量２４０ｇ／ｍ²）のシートを調製した。　一方向性繊維シート２：帝人（株）製「テナックスＩＭＳ６０」炭素繊維フィラメント（引張弾性率２９０ＧＰａ、フィラメント径６μｍ、密度１．７３ｇ／ｃｍ³）を用い、エポキシ樹脂で結合して、厚み０．１０ｍｍ（目付量１２０ｇ／ｍ²）のシートを調製した。
　一方向性繊維シート３：東レ（株）製「ケブラー４９」アラミド繊維フィラメント（引張弾性率１１２ＧＰａ、フィラメント径１２μｍ、密度１．４５ｇ／ｃｍ³）を用い、エポキシ樹脂で結合して、３水準の厚み０．０５ｍｍ（目付量５０ｇ／ｍ²）、０．１０ｍｍ（目付量１００ｇ／ｍ²）、０．２０ｍｍ（目付量２００ｇ／ｍ²）のシートを調製した。
　一方向性繊維シート４：東レ（株）製「ケブラー１１９」アラミド繊維フィラメント（引張弾性率５４．７ＧＰａ、フィラメント径１２μｍ、密度１．４４ｇ／ｃｍ³）を用い、エポキシ樹脂で結合して、３水準の厚み０．０５ｍｍ（目付量５０ｇ／ｍ²）、０．１０ｍｍ（目付量１００ｇ／ｍ²）、０．２０ｍｍ（目付量２００ｇ／ｍ²）のシートを調製した。
　すだれシート１：一方向に配向するアラミド繊維の撚りコード（１６７０ｄｔｅｘ／１×２）が、綿の細糸（番手２０Ｓ／１）で連結されたシート（通称、すだれコード）。撚りコードの密度を５０本／５ｃｍで、細糸の密度を４本／５ｃｍ、シートの厚みを０．７ｍｍとした。
　すだれシート２：一方向に配向するＰＥＴ繊維の撚りコード（１１００ｄｔｅｘ／１×２）が、綿の細糸（番手２０Ｓ／１）で連結されたシート（通称、すだれコード）。撚りコードの密度を５０本／５ｃｍで、細糸の密度を４本／５ｃｍ、、シートの厚みを０．６ｍｍとした。

　［心線］
　１２Ｋのマルチフィラメント糸［東レ（株）製「トレカＴ７００ＳＣ－１２０００」、単糸繊度０．６７ｄｔｅｘ、総繊度８００ｔｅｘ］１本を片撚りした炭素繊維コード（１２Ｋ－１／０，引張弾性率２３０ＧＰａ）を作製し、ＨＮＢＲ系オーバーコート処理剤による接着処理を行って、心線径１．１ｍｍの心線を得た。

　［歯布および歯布の処理］
　表２に示す織布をＲＦＬ処理液およびゴム糊を用いて浸漬処理して歯布前駆体を作製した。詳しくは、ＲＦＬ処理は、表３に示す２種類のＲＦＬ処理液（ＲＦＬ１、ＲＦＬ２）を用い、ＲＦＬ１、ＲＦＬ２の順に浸漬処理を行った。さらに、ゴム糊処理も、表４に示す２種類のゴム糊（ゴム糊１、ゴム糊２）を用い、ゴム糊１、ゴム糊２の順に浸漬処理を行った。

　［未架橋ゴムシートの作製］
　歯部（第１ゴム層、第２ゴム層）および背部（背ゴム層）を形成するための未架橋ゴムシートとして、表１に示す配合の各ゴム組成物について、バンバリーミキサーを用いて混練し、得られた混練ゴムをカレンダーロールで所定の厚みに圧延し、未架橋ゴムシートを作製した。未架橋ゴムシート中に含まれるアラミド短繊維は、圧延方向に配向していた。

　［歯付ベルトの製造］
　実施例Ａ～Ｍおよび比較例Ａ～Ｇでは、以下に示すように、本実施形態で説明した予備成形工法を用いて、全厚９．０ｍｍ、歯型Ｓ１４Ｍ、歯高さ（歯布含む）５．３ｍｍ、歯ピッチ１４ｍｍ、歯数８０、周長１１２０ｍｍ、幅２０ｍｍの歯付ベルトを作製した。
　各実施例、比較例および参考例で作製した歯付ベルトについて、歯部の構成（補強層の構成）および歯剛性の測定結果を表５～８に示す。

　（比較例Ｂ、Ｃ、実施例Ａ～Ｃ）
　歯付ベルトの歯部に対応する複数の溝部（凹条）を有するプレスモールド（平型）に、歯布を形成する歯布前駆体、第１ゴム層を形成する未架橋ゴムシート（ゴム組成物Ａ）の順に積層し、温度９０℃、プレス圧（面圧）２０．２ＭＰａの条件で加圧して半架橋状態の積層体Ａを形成し、次いで補強層５を形成する一方向性繊維シート（一方向性繊維シート１；目付量１２０ｇ／ｍ²、厚み０．１０ｍｍ）を型付けして積層体Ｂを形成し、さらに第２ゴム層を形成する未架橋ゴムシート（ゴム組成物Ａ）を圧入して予備成形体を作製した。

　次に、円筒状モールドに、予備成形体を巻き付けて装着（歯部と溝部とを嵌合）して、予備成形体の外周面に心線を構成する撚りコードを螺旋状にスピニングした（テンション：１５０～２５０Ｎ／本、スピニングピッチ：１．２５ｍｍ、スピニング速度：１．５ｍ／ｓ）。さらにその外周側に、背ゴム層を形成する未架橋ゴムシート（ゴム組成物Ｂ）を巻き付けて未架橋のベルト成形体（未架橋積層体）を形成した。

　続いて、加硫缶を用いて、加熱温度１７９℃、蒸気圧０．８３ＭＰａの条件で４０分間の架橋成形を行い、架橋成形体（架橋ベルトスリーブ）を作製した。

　最後に、円筒状モールドから脱型した架橋ベルトスリーブを幅２０ｍｍに切断することにより、歯付ベルトを得た。

　なお、補強層５は、一方向性繊維シートに含まれる繊維フィラメントの配列方向がベルト長手方向となるように配置し、各例でのベルト厚み方向の位置Ｈ２は表５に記載の位置とした。

　（実施例Ｄ、Ｅ）
　補強層５を形成する一方向性繊維シート１について、実施例Ｄでは目付量を６０ｇ／ｍ²（厚み０．０５ｍｍ）に、実施例Ｅでは目付量を２４０ｇ／ｍ²（厚み０．２０ｍｍ）に変更したこと以外は、実施例Ｂと同様に歯付ベルトを作製した。

　（実施例Ｆ）
　補強層５を形成する一方向性繊維シート１について、目付量を６０ｇ／ｍ²（厚み０．０５ｍｍ）に変更したこと以外は、実施例Ｃと同様に歯付ベルトを作製した。

　（実施例Ｇ）
　補強層５を形成する一方向性繊維シートを、一方向性繊維弾性率の異なる一方向性繊維シート２（目付量を１２０ｇ／ｍ²、厚み０．１０ｍｍ）に変更したこと以外は、実施例Ｂと同様に歯付ベルトを作製した。

　（実施例Ｈ～Ｋ）
　実施例Ｈでは、補強層５を形成する一方向性繊維シートを、一方向性繊維弾性率の異なる一方向性繊維シート３（目付量を１００ｇ／ｍ²、厚み０．１０ｍｍ）に変更したこと以外は、実施例Ｂと同様に歯付ベルトを作製した。
　実施例Ｉでは、補強層５を配置するベルト厚み方向の位置Ｈ２を５．３ｍｍ（Ｈ２／Ｈ１×１００＝１００％）に変更したこと以外は、実施例Ｈと同様に歯付ベルトを作製した。
　実施例Ｊでは、補強層５を形成する一方向性繊維シート３について、目付量を５０ｇ／ｍ²（厚み０．０５ｍｍ）に、実施例Ｋでは目付量を２００ｇ／ｍ²（厚み０．２０ｍｍ）に変更したこと以外は、実施例Ｈと同様に歯付ベルトを作製した。

　（比較例Ｅ、実施例Ｌ、Ｍ）
　実施例Ｌでは、補強層５を形成する一方向性繊維シートを、一方向性繊維弾性率の異なる一方向性繊維シート４（目付量を１００ｇ／ｍ²、厚み０．１０ｍｍ）に変更したこと以外は、実施例Ｂと同様に歯付ベルトを作製した。
　比較例Ｅでは、補強層５を形成する一方向性繊維シート４について、目付量を５０ｇ／ｍ²（厚み０．０５ｍｍ）に、実施例Ｍでは目付量を２００ｇ／ｍ²（厚み０．２０ｍｍ）変更したこと以外は、実施例Ｌと同様に歯付ベルトを作製した。

　（比較例Ｄ）
　補強層５を配置するベルト厚み方向の位置Ｈ２を５．３ｍｍ（Ｈ２／Ｈ１×１００＝１００％）に変更したこと以外は、比較例Ｅと同様に歯付ベルトを作製した。

　（比較例Ｆ、Ｇ）
　比較例Ｆでは、補強層５を形成する一方向性繊維シートを、すだれシート１（厚み０．７０ｍｍ）に変更したこと以外は、実施例Ｂと同様に歯付ベルトを作製した。
　比較例Ｇでは、補強層５を形成する一方向性繊維シートを、すだれシート２（厚み０．６０ｍｍ）に変更したこと以外は、実施例Ｂと同様に歯付ベルトを作製した。

　（比較例Ａ）
　補強層を設けない例として、本実施形態で説明した予備成形工法の中で、一方向性繊維シートを使用しない方法で予備成形体を作製した。すなわち、歯付ベルトの歯部に対応する複数の溝部（凹条）を有するプレスモールド（平型）に、歯布を形成する歯布前駆体、歯ゴム層（第１ゴム層と第２ゴム層）を形成する未架橋ゴムシート（ゴム組成物Ａ、シート厚み２．３ｍｍ）の順に積層し、温度９０℃、プレス圧（面圧）２０．２ＭＰａの条件で圧入し、半架橋状態の予備成形体を作製した。
　以降の工程は、他の実施例および比較例と同様に歯付ベルトを作製した。

　［歯剛性試験］
　作製した歯付ベルトから試験片（幅２０ｍｍ、長さ１９６ｍｍ）を採取し、図１６（Ａ）に示すように試験片の歯部を歯せん断治具（歯付プーリの歯形状を想定した剛体）の突起部に係合し、１つの歯を一定圧力（締め付けトルク０．９８ｃＮｍ／１ｍｍ幅）で押え付けた状態で、オートグラフによって２ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張った時の変位量に対する荷重を測定（図１７のグラフ）し、その傾きＫ₁（Ｎ／ｍｍ）を算出した。このとき、試験片の両端をチャック（掴み具）で掴んだ掴み幅は１２６ｍｍとした。なお、この方法で得られるＫ₁は歯部の変形だけでなくベルトの弾性伸びによる変位の影響も含まれた測定値である。そのため、図１６（Ｂ）に示すように、歯せん断治具と係合する部分を除いた方法で、同様に測定して得られた傾きＫ₂をベルトの弾性伸びの影響による数値と見做した。そして、下記の式（１）の関係により、Ｋ₁とＫ₂とから算出したＫの値を、歯部の剛性（歯剛性）を表す指標とした。

　なお、表５～８では、この歯剛性の指標Ｋの値について、補強層（一方向性繊維シート）を含まない比較例ＡのＫ値を１．００とし、各実施例および比較例のＫ値を相対値に換算して示しており、この値が大きいほど、補強層の効果で歯部の剛性（耐変形性）が向上していることを示す。

　（歯剛性の判定基準）
　歯付ベルトの歯剛性に関する判定は、以下の基準に基づいてＡランク～Ｃランクに分類した。Ｃランク、Ｂランク、Ａランクの順に歯剛性（耐変形性）に優れるグレードに位置づけされるが、実用的に補強層の効果が顕著に現れるのは、ＡランクまたはＢランクの水準と判定した。
　　　　Ａランク：Ｋ値（相対値）が１．７以上
　　　　Ｂランク：Ｋ値（相対値）が１．５以上１．７未満
　　　　Ｃランク：Ｋ値（相対値）が１．５未満

　（検証結果）
　［１］一方向性繊維シート１（２３０ＧＰａ）を用いた場合
　（実施例Ａ～Ｃ、比較例Ａ～Ｃ）
　補強層（一方向性繊維シート）を含まない比較例Ａの歯付ベルト（歯剛性の指標Ｋ値１．００）に対して、一方向性繊維弾性率が高い炭素繊維のフィラメントで形成した一方向性繊維シート１（２３０ＧＰａ）を、厚み０．１０ｍｍ（指数Ｚ＝２３０×０．１０＝２３）で、ベルト厚み方向の位置Ｈ２（およびＨ２／Ｈ１の割合）を変量して配置した場合の歯剛性（Ｋ値）を比較した例である。

　Ｈ２／Ｈ１の割合が小さい（すなわち心線に近い側に配置される）場合である、比較例Ｂ（９％）、比較例Ｃ（１９％）では、歯剛性（Ｋ値）がＣランクであった。実施例Ａ（３８％）、実施例Ｂ（５３％）、実施例Ｃ（１００％）ではＡランクに向上した。

　（実施例Ｄ～Ｆ）
　実施例Ｂの補強層（Ｈ２／Ｈ１×１００＝５３％、厚み０．１０ｍｍ、指数Ｚ＝２３）に対して、厚みを変量した実施例Ｄ（厚み０．０５ｍｍ、指数Ｚ＝１２）、実施例Ｅ（厚み０．２０ｍｍ、指数Ｚ＝４６）においても、歯剛性（Ｋ値）がＡランクとなった。

　また、実施例Ｃに対してさらに補強層の厚みを小さくした例、および実施例Ｄに対してＨ２／Ｈ１の割合を大きくした例に相当する、実施例Ｆにおいても歯剛性（Ｋ値）がＡランクとなった。

　［２］一方向性繊維シート２（２９０ＧＰａ）を用いた場合
　（実施例Ｇ）
　実施例Ｂの補強層の配置（Ｈ２／Ｈ１×１００＝５３％、厚み０．１０ｍｍ）において、より一方向性繊維弾性率が高いフィラメントで形成した一方向性繊維シート２（２９０ＧＰａ）を用いた実施例Ｇの補強層（指数Ｚ＝２９０×０．１０＝２９）でも、歯剛性（Ｋ値）がＡランクとなった。

　［３］一方向性繊維シート３（１１２ＧＰａ）を用いた場合
　（実施例Ｈ～Ｋ）
　実施例Ｂの補強層の配置（Ｈ２／Ｈ１×１００＝５３％、厚み０．１０ｍｍ）において、一方向性繊維弾性率が小さいアラミド繊維のフィラメントで形成した一方向性繊維シート３（１１２ＧＰａ）を用いた実施例Ｈの補強層（指数Ｚ＝１１２×０．１０＝１１）では、実施例Ｂよりは小さいが歯剛性（Ｋ値）がＡランクとなった。

　また、実施例Ｈの補強層に対して、補強層の配置をＨ２／Ｈ１×１００が１００％となる位置に変更した実施例Ｉでも、歯剛性（Ｋ値）がＡランクとなった。

　さらに、実施例Ｈの補強層（Ｈ２／Ｈ１×１００＝５３％、厚み０．１０ｍｍ、指数Ｚ＝１１）に対して、厚みを大きくした実施例Ｋ（厚み０．２０ｍｍ、指数Ｚ＝２２）でも歯剛性（Ｋ値）がＡランクとなったが、厚みを小さくした実施例Ｊ（厚み０．０５ｍｍ、指数Ｚ＝５．６）では、歯剛性（Ｋ値）が若干不足してＢランクとなった。

　［４］一方向性繊維シート４（５４．７ＧＰａ）を用いた場合
　（実施例Ｌ～Ｍ、比較例Ｄ～Ｅ）
　実施例Ｈの補強層の配置（Ｈ２／Ｈ１×１００＝５３％、厚み０．１０ｍｍ）において、より一方向性繊維弾性率が小さいアラミド繊維のフィラメントで形成した一方向性繊維シート４（５４．７ＧＰａ）を用いた実施例Ｌの補強層（指数Ｚ＝５４．７×０．１０＝５．５）では、歯剛性（Ｋ値）が実施例Ｈより小さくなりＢランクとなった。
　この実施例Ｌの補強層に対して、厚みを大きくした実施例Ｍ（厚み０．２０ｍｍ、指数Ｚ＝１１）では歯剛性（Ｋ値）がＡランクとなった。

　一方、実施例Ｌの補強層に対して、厚みを小さくした比較例Ｅ（厚み０．０５ｍｍ、指数Ｚ＝２．７）では歯剛性（Ｋ値）が不足してＣランクとなった。
　さらに、比較例Ｅに対して、補強層の配置をＨ２／Ｈ１×１００が１００％となる位置に変更した比較例Ｄでは、一層歯剛性（Ｋ値）が不足しＣランクとなった。

　［５］すだれシート（通称、すだれコード）を用いた場合
　実施例Ｂの補強層の配置（Ｈ２／Ｈ１×１００＝５３％）において、一般的にすだれコードと称されて汎用されているすだれシート１（アラミド繊維）、すだれシート２（ＰＥＴ繊維）を用いて作製した歯付ベルトについて、それぞれ比較例Ｆ、比較例Ｇとして歯剛性（Ｋ値）を比較検証した。

　比較例Ｆのすだれシートの厚み（すだれコードの厚み）は０．７ｍｍ、比較例Ｇのすだれシートの厚み（すだれコードの厚み）は０．６ｍｍであった。いずれも、構成する撚りコードがベルト長手方向に配向するようにすだれシートを配置した。
　これらのすだれシートは、本実施例で用いた一方向性繊維シートに比べて厚みが大きいにもかかわらず、歯剛性（Ｋ値）が不足してＣランクとなった。

　以上の結果から、補強層を設けない場合の歯剛性（Ｋ値）に対して、一方向性繊維シートによる補強層の配置により歯剛性（Ｋ値）が向上することが確認できた。

　引張弾性率の高い繊維フィラメントで形成された一方向性繊維シートを用い、下記のパラメータの調整により、歯剛性（Ｋ値）に対する補強効果の高い好適な範囲を見出せた。
　・補強層が配置される領域（歯部の底部から当該補強層までの最大高さＨ２が、歯部の底部から歯先までの高さＨ１の３０～１００％の領域）
　・補強層（一方向性繊維シート）の厚みと、繊維フィラメントの引張弾性率との組み合わせ
　　・指数Ｚが５以上の場合、Ｂランク（Ｋ値が１．５以上１．７未満）
　　・指数Ｚが１０以上（６０以下）の場合、Ａランク（Ｋ値が１．７以上）。

　本出願は、２０２１年１月２５日出願の日本国特許出願２０２１－００９５２９および２０２２年１月１４日出願の日本国特許出願２０２２－００４２５９に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　１　歯付ベルト
　２　背部
　２１　背ゴム層
　３　歯部
　３１　底部
　３２　歯先
　３３　第１ゴム層
　３４　第２ゴム層
　４　心線
　５　補強層
　５０　一方向性繊維シート
　５１　補強繊維フィラメント
　５２　熱硬化性樹脂
　６　歯布
　Ｈ１　歯高さ
　Ｈ２　補強層の位置

Claims

　ベルト周方向に所定の間隔で配設された歯部と、前記歯部の輪郭に沿って埋設された補強層と、を有する歯付ベルトであって、
　前記補強層は、前記歯部の底部から当該補強層までの最大高さが、前記歯部の底部から歯先までの高さの３０～１００％の領域の範囲になるように前記歯部に埋設され、
　前記補強層は、前記ベルト周方向に配列された複数の補強繊維フィラメントを含み、
　前記補強層において、前記ベルト周方向に交差する繊維の単位面積当たりの重量が、前記補強繊維フィラメントの単位面積当たりの重量の３０％以下であり、
　前記補強層は前記補強繊維フィラメントが、無撚の状態で、前記ベルト周方向に配列しつつシート状になるように結合された構造をしており、
　前記補強層の厚みは、０．０５～０．２ｍｍであり、
　前記補強繊維フィラメントの引張弾性率（ＧＰａ）は、
　５≦［前記補強層の厚み（ｍｍ）］×［前記補強繊維フィラメントの引張弾性率（ＧＰａ）］≦６０
の条件を満たすことを特徴とする、歯付ベルト。
　前記補強繊維フィラメントの引張弾性率は、５０～３００ＧＰａであることを特徴とする、請求項１に記載の歯付ベルト。
　前記補強繊維フィラメントの太さは、０．１～５０μｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の歯付ベルト。
　前記補強層は、前記ベルト周方向に交差する繊維を含まないことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の歯付ベルト。