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JP5594827B2 - Toothed belt - Google Patents

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JP5594827B2
JP5594827B2 JP2010161708A JP2010161708A JP5594827B2 JP 5594827 B2 JP5594827 B2 JP 5594827B2 JP 2010161708 A JP2010161708 A JP 2010161708A JP 2010161708 A JP2010161708 A JP 2010161708A JP 5594827 B2 JP5594827 B2 JP 5594827B2
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Mitsuboshi Belting Ltd
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Description

本発明は、インジケータ機能を有するゴム製の歯付ベルトに関するものである。   The present invention relates to a rubber toothed belt having an indicator function.

動力伝動用などに用いられるゴム製の歯付ベルトにあって、長期間に亘って使用すると、ゴムの劣化等によってクラックが生じる。そしてベルト寿命が近くなると、このクラックが進行するので、歯付ベルトの噛み合いのズレ、ベルト伝動性の低下、さらにはベルト破断に至るおそれがある。このため、ベルト寿命が近いことを知らせるインジケータ機能を歯付ベルトに付与することが提案されている。   When a rubber toothed belt used for power transmission is used over a long period of time, cracks occur due to deterioration of the rubber or the like. When the belt life is near, this crack progresses, so that there is a possibility that the meshing of the toothed belt is shifted, the belt transmission is lowered, and the belt is broken. For this reason, it has been proposed to provide an indicator function for notifying that the belt life is near to the toothed belt.

例えば特許文献1では、歯付ベルトのプーリとの接触面に異物を埋設しておき、歯付ベルトのこの接触面に摩耗やクラックが生じるとこの異物が表面に露出し、歯付ベルトの走行時にこの異物がプーリと接触する際に異音が発生するようにしてある。従ってこのものでは、発生する異音を警告音として、ベルト寿命を予測することができるものである。   For example, in Patent Document 1, foreign matter is embedded in the contact surface of the toothed belt with the pulley, and when the contact surface of the toothed belt is worn or cracked, the foreign matter is exposed on the surface, and the toothed belt travels. Occasionally, noise is generated when the foreign matter comes into contact with the pulley. Therefore, in this case, the belt life can be predicted by using the generated abnormal noise as a warning sound.

また特許文献2では、歯付ベルトの歯部の表面に歯布を被覆して設けるにあたって、歯布の色を、歯部のゴム層と異なる色に着色するようにしてある。そしてこのものでは、歯布が摩耗すると、歯布と異なる色のゴム層が露出するので、目視観察で歯付ベルトの寿命を判別することができるものである。   Further, in Patent Document 2, when a tooth cloth is provided on the surface of the tooth portion of the toothed belt, the tooth cloth is colored in a color different from that of the rubber layer of the tooth portion. In this case, when the tooth cloth is worn, a rubber layer having a color different from that of the tooth cloth is exposed, so that the life of the toothed belt can be determined by visual observation.

特開2004−138237号公報JP 2004-138237 A 特開2005−036914号公報JP 2005-036914 A

しかし特許文献1のものにあって、自動車エンジンなど、振動音がある雰囲気で歯付ベルトを使用する場合、上記のような異音は振動音の影響で聞こえ難いものであり、異音を警告音として認識することができず、ベルト寿命を予測することができないことがある、という問題を有するものであった。   However, in the case of Patent Document 1, when using a toothed belt in an atmosphere with vibration noise such as an automobile engine, the above abnormal noise is difficult to hear due to the influence of the vibration noise, and the abnormal noise is warned. There is a problem in that it cannot be recognized as sound and the belt life may not be predicted.

また特許文献2のものにあって、歯部に被覆される歯布は歯付ベルト.の内周側に設けられているので、歯布が摩耗して異なる色が露出しても、歯付ベルトの外側からこの色の露出は見え難いものであり、歯付ベルトの寿命を見落とすことがあるという問題を有するものであった。   Moreover, in the thing of patent document 2, since the tooth cloth covered with a tooth | gear part is provided in the inner peripheral side of the toothed belt. The exposure of this color is difficult to see from the outside of the belt, which has the problem that the life of the toothed belt may be overlooked.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、目視観察によってベルト寿命を確実に予測することができる歯付ベルトを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a toothed belt capable of reliably predicting the belt life by visual observation.

本発明に係る歯付ベルトは、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部1と、心線2が埋設されたベルト背部3が、ゴムを基材として形成されるベルト本体4を備え、この複数の歯部1の表面が歯布5で被覆されたゴム製の歯付ベルトであって、前記ベルト本体4のベルト背部3の少なくとも一部に、インジケータ用ゴム層6が表面を露出した状態で埋設されていると共に、このインジケータ用ゴム層6を形成するゴム組成物に配合される無機充填材の添加量は、ベルト本体4を形成するゴム組成物に配合される無機充填材に比べて、ゴム100質量部に対する無機充填材の添加量で、10〜50質量部多いことを特徴とするものである。   The toothed belt according to the present invention is a belt body in which a plurality of tooth portions 1 arranged at predetermined intervals along the belt longitudinal direction and a belt back portion 3 in which a core wire 2 is embedded are formed using rubber as a base material. 4, and a toothed belt made of rubber in which the surface of the plurality of tooth portions 1 is covered with a tooth cloth 5, and an indicator rubber layer 6 is provided on at least a part of the belt back portion 3 of the belt body 4. The amount of the inorganic filler added to the rubber composition forming the indicator rubber layer 6 is embedded in the rubber composition forming the belt body 4 while being embedded with the surface exposed. Compared with the filler, the amount of the inorganic filler added to 100 parts by mass of the rubber is 10 to 50 parts by mass more.

インジケータ用ゴム層6はこのように無機充填材の添加量が多いゴム組成物で形成されているので、ベルト本体4より破断伸度が低く、また熱老化がし易く、クラックの発生を起こし易くなっているものであり、ベルト寿命が近づくとベルト本体4に先だってインジケータ用ゴム層6にクラックが発生し、振動音の影響で異音が聞こえない雰囲気でも、クラックを目視観察することによってベルト寿命を確実に予測することができるものである。しかもインジケータ用ゴム層6は歯付ベルトの外周側のベルト背部3の表面に設けられているので、歯付ベルトの外方からクラックを視認することができるものであり、インジケータ用ゴム層6にクラックが発生したことを見落とすことがなく、確実にベルト寿命を予測することができるものである。   Since the indicator rubber layer 6 is formed of a rubber composition having a large amount of inorganic filler added as described above, it has a lower elongation at break than the belt body 4 and is susceptible to thermal aging, which is likely to cause cracks. When the belt life approaches, the indicator rubber layer 6 is cracked prior to the belt body 4, and the belt life is obtained by visually observing the crack even in an atmosphere where no abnormal noise can be heard due to vibration noise. Can be reliably predicted. Moreover, since the indicator rubber layer 6 is provided on the surface of the belt back portion 3 on the outer peripheral side of the toothed belt, a crack can be visually recognized from the outside of the toothed belt. It is possible to reliably predict the belt life without overlooking the occurrence of cracks.

また本発明において、ベルト本体4のベルト背部3への上記のインジケータ用ゴム層6の配置場所は、少なくとも、歯部1の歯底部7の裏側に対応する位置に設定されていることを特徴とするものである。   In the present invention, the indicator rubber layer 6 is disposed on the belt back portion 3 of the belt body 4 at a position corresponding to at least the back side of the tooth bottom portion 7 of the tooth portion 1. To do.

歯付ベルトがプーリに噛み合って走行する際に、ベルト本体4のベルト背部3は、歯部1の歯底部7に対応する部分が他の部分より伸長され易いものであり、この部分にインジケータ用ゴム層6を配置しておくことによって、インジケータ用ゴム層6にクラックが発生し易くなり、ベルト寿命をいち早く確実に予測することができるものである。   When the toothed belt meshes with the pulley and travels, the belt back portion 3 of the belt body 4 is such that the portion corresponding to the tooth bottom portion 7 of the tooth portion 1 is more easily extended than the other portions. By arranging the rubber layer 6, cracks are likely to occur in the indicator rubber layer 6, and the belt life can be predicted quickly and reliably.

また本発明において、ベルト背部のゴムは、JIS−K−6251に準じて測定された破断伸度が450〜600%であり、且つJIS−K−6257に準じて測定された150℃×50日の熱老化後の破断伸度の保持率が50〜60%であり、インジケータ用ゴム層のゴムは、JIS−K−6257に準じて測定された150℃×50日の熱老化後の破断伸度の保持率がベルト背部に対して5〜70%の範囲で小さくなることを特徴とするものである。 In the present invention, the rubber at the back of the belt has a breaking elongation measured according to JIS-K-6251 of 450 to 600% and 150 ° C. × 50 days measured according to JIS-K-6257. The retention rate of the elongation at break after thermal aging is 50 to 60%, and the rubber of the rubber layer for the indicator is measured at 150 ° C. for 50 days after thermal aging measured according to JIS-K-6257. The degree of retention is reduced in the range of 5 to 70% with respect to the belt back.

これにより、ベルト背部のゴムの熱老化によるクラック発生時間が遅くなり、ベルト寿命の長寿命化が期待できるものである。またインジケータ用ゴム層6ベルト背部のゴムの熱老化後EB保持率の差が5〜70%以内であるため、ベルト背部のゴムや歯部のゴムにクラックが入る前にインジケータ用ゴム層にクラックが発生するようになり、ベルト寿命前に交換時期を簡便に知ることが可能となるものである。 Thereby, the crack generation time by the heat aging of the rubber | gum of the belt back part 3 is delayed, and the lifetime improvement of a belt life can be anticipated. Moreover, since the difference in the EB retention after heat aging of the rubber of the indicator rubber layer 6 and the belt back 3 is within 5 to 70%, the rubber for the back of the belt 3 and the rubber of the tooth 1 are used for the indicator before cracking. A crack is generated in the rubber layer 6 so that the replacement time can be easily known before the belt life.

また本発明において、上記の無機充填材は、少なくともシリカを含むことを特徴とするものである。   In the present invention, the inorganic filler contains at least silica.

シリカは、ゴムの補強効果が高いという利点を有する他、シリカを含むことによってインジケータ用ゴム層6の表面の色が淡色になるのでクラックの発生が視認し易くなり、ベルト寿命の予知がより確実になるものである。   In addition to the advantage that silica has a high reinforcing effect on silica, the color of the surface of the indicator rubber layer 6 becomes light due to the inclusion of silica, so that the occurrence of cracks is easy to visually recognize and the prediction of the belt life is more reliable. It will be.

また本発明において、上記のインジケータ用ゴム層6は、表面がベルト本体4のベルト背部3の表面と面一になるようにベルト背部3に埋め込まれて設けられており、インジケータ用ゴム層6にクラックが発生したときにベルト背部3から脱落可能であることを特徴とするものである。   In the present invention, the indicator rubber layer 6 is embedded in the belt back portion 3 so that the surface thereof is flush with the surface of the belt back portion 3 of the belt body 4. It is characterized in that it can be removed from the belt back 3 when a crack occurs.

インジケータ用ゴム層6に発生したクラックが大きくなってベルト背部3からインジケータ用ゴム層6の一部が脱落すると、ベルト背部3のこの部分が凹み11となって段差が生じ、ベルト背面3がアイドラープーリなどと接触して走行する際に異音が発生するものであり、ベルト寿命を音によっても知らせることができるものである。   When the crack generated in the indicator rubber layer 6 becomes large and a part of the indicator rubber layer 6 falls off from the belt back portion 3, this portion of the belt back portion 3 becomes a recess 11 to form a step, and the belt back surface 3 is idler. An abnormal noise is generated when running in contact with a pulley or the like, and the belt life can be notified by sound.

本発明によれば、上記のように、インジケータ用ゴム層6は無機充填材の添加量がベルト本体4よりも10〜50質量部の範囲で多いゴム組成物で形成されているものであり、インジケータ用ゴム層6はベルト本体4より破断伸度が低く、また熱老化がし易く、クラックの発生を起こし易くなっているものである。このため、ベルト寿命が近づくとベルト本体4に先だってインジケータ用ゴム層6にクラックが発生し、振動音の影響で異音が聞こえない雰囲気でも、クラックを目視観察することによってベルト寿命を確実に予測することができるものである。   According to the present invention, as described above, the indicator rubber layer 6 is formed of a rubber composition in which the addition amount of the inorganic filler is larger in the range of 10 to 50 parts by mass than the belt body 4, The indicator rubber layer 6 has a lower elongation at break than the belt body 4, is easily heat-aged, and easily causes cracks. For this reason, when the belt life approaches, the indicator rubber layer 6 is cracked prior to the belt body 4, and the belt life is reliably predicted by visually observing the crack even in an atmosphere where abnormal noise cannot be heard due to vibration noise. Is something that can be done.

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、(a)は一部の断面図、(b)は一部破断した斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS An example of embodiment of this invention is shown, (a) is a partial cross section figure, (b) is the perspective view which fractured | ruptured partially. 同上のクラック発生状態を示すものであり、(a)乃至(c)はそれぞれ一部破断した斜視図である。The crack generation state is shown, and (a) to (c) are each a partially broken perspective view.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図1は歯付ベルトAの一例を示すものであり、ベルト長手方向に沿って心線2が複数本埋入されたベルト背部3の内周側に歯部1を設けてベルト本体4を形成し、このベルト本体4の歯部1の表面に歯布5を積層して設けることによって、歯付ベルトAを形成するようにしてある。歯部1はベルト長手方向に沿って所定の一定間隔で多数個が設けられているものであり、隣合う歯部1の間に歯底部7が形成されている。歯布5は歯部1の表面と歯底部7の表面とに積層されているものである。   FIG. 1 shows an example of a toothed belt A. A belt body 4 is formed by providing a tooth portion 1 on the inner peripheral side of a belt back portion 3 in which a plurality of core wires 2 are embedded along the longitudinal direction of the belt. The toothed belt A is formed by stacking the tooth cloth 5 on the surface of the tooth portion 1 of the belt body 4. A large number of tooth portions 1 are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the belt, and a tooth bottom portion 7 is formed between adjacent tooth portions 1. The tooth cloth 5 is laminated on the surface of the tooth portion 1 and the surface of the tooth bottom portion 7.

ベルト本体4を形成する上記のベルト背部3や歯部1は、ゴム組成物で形成されているものである。そしてこのベルト背部3には、インジケータ用ゴム層6が設けてある。このインジケータ用ゴム層6もゴム組成物で形成されるものであり、インジケータ用ゴム層6はその表面がベルト背部3の表面(外周面)と面一になるように、ベルト背部3に埋入して設けてある。   The belt back part 3 and the tooth part 1 forming the belt body 4 are formed of a rubber composition. The belt back portion 3 is provided with an indicator rubber layer 6. The indicator rubber layer 6 is also formed of a rubber composition, and the indicator rubber layer 6 is embedded in the belt back 3 so that the surface thereof is flush with the surface (outer peripheral surface) of the belt back 3. It is provided.

上記のベルト背部3、歯部1、インジケータ用ゴム層6を形成するゴム組成物の組成は、特に限定されるものではないが、本発明ではそのゴム成分として、水素化ニトリルゴムを用いることができる。   The composition of the rubber composition forming the belt back portion 3, the tooth portion 1, and the indicator rubber layer 6 is not particularly limited. In the present invention, hydrogenated nitrile rubber is used as the rubber component. it can.

本発明で用いる水素化ニトリルゴム(H−NBR)としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの不飽和ニトリルからなるアクリロニトリル結合体10〜40質量%と、1,3−ブタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエンなどの共役ジエン90〜60重量%とからなる共重合体、および更にこれらのモノマーに加えて共重合可能なエチレン性不飽和モノマーを共重合させた多元共重合体が挙げられる。ニトリルゴム中の不飽和ニトリルの量が過少であると、硬度、モジュラス、耐油性が低下して伝動ベルトとしての機能を満足させることが難しくなり、また逆に過多であると、耐寒性の低下や硬度、モジュラス等の一般的物性が劣るなどの問題が生じるおそれがある。   Examples of the hydrogenated nitrile rubber (H-NBR) used in the present invention include 10 to 40% by mass of an acrylonitrile conjugate consisting of an unsaturated nitrile such as acrylonitrile and methacrylonitrile, 1,3-butadiene, and 2,3-dimethylbutadiene. , Copolymers of 90 to 60% by weight of conjugated dienes such as isoprene and 1,3-pentadiene, and multi-component copolymers obtained by copolymerizing a copolymerizable ethylenically unsaturated monomer in addition to these monomers Is mentioned. If the amount of unsaturated nitrile in the nitrile rubber is too small, it will be difficult to satisfy the function as a power transmission belt due to a decrease in hardness, modulus and oil resistance. There is a possibility that problems such as inferior general physical properties such as hardness, modulus, and the like may occur.

上記のエチレン性不飽和モノマーとしては、スチレン、クロロメチルスチレン、α−メチルスチレンなどのビニル芳香族化合物、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、エトキシエチルアクリレート、マレイン酸、イタコン酸、モノメチルマレイン酸エステル、ジメチルマレイン酸エステルなどの不飽和ジカルボン酸、これらの不飽和ジカルボン酸のモノエステルおよびジエステルなどが挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer include vinyl aromatic compounds such as styrene, chloromethyl styrene, and α-methyl styrene, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl acrylate, malee Examples thereof include unsaturated dicarboxylic acids such as acid, itaconic acid, monomethylmaleic acid ester and dimethylmaleic acid ester, and monoesters and diesters of these unsaturated dicarboxylic acids.

水素化ニトリルゴムの水素化の程度はヨウ素価で示すことができるが、ベルト背部3を形成するゴム組成物の水素化ニトリルゴムのヨウ素価は11mg/100mg以下であることが好ましく、より好ましくは10mg/100mg以下である。一方、インジケータ用ゴム層6を形成するゴム組成物の水素化ニトリルゴムのヨウ素価は11mg/100mg以下であることが好ましい。   The degree of hydrogenation of the hydrogenated nitrile rubber can be indicated by the iodine value, but the iodine value of the hydrogenated nitrile rubber of the rubber composition forming the belt back 3 is preferably 11 mg / 100 mg or less, more preferably 10 mg / 100 mg or less. On the other hand, the iodine value of the hydrogenated nitrile rubber of the rubber composition forming the indicator rubber layer 6 is preferably 11 mg / 100 mg or less.

水素化ニトリルゴムは単独で用いることもできるが、例えば(イ)水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを配合した複合ポリマー体と、(ロ)水素化ニトリルゴムとを配合したものを用いることが、引張弾性率、硬度、切断伸度、そして引裂強度などの諸物性を高める上で好ましい。このような(イ)と(ロ)の配合構成にすることで、不飽和カルボン酸金属塩がポリマー分を高次構造にし、不飽和カルボン酸金属塩がポリマー分で微細に分散したフィラーを形成すると考えられ、当初から水素化ニトリルゴム全量分に不飽和カルボン酸金属塩を配合するよりも大きな引張り強さを与えることができるものである。   Hydrogenated nitrile rubber can be used alone. For example, (i) a composite polymer containing hydrogenated nitrile rubber and unsaturated carboxylic acid metal salt and (b) hydrogenated nitrile rubber are used. It is preferable to use it for improving various physical properties such as tensile elastic modulus, hardness, elongation at break and tear strength. By adopting the blending structure of (a) and (b), the unsaturated carboxylic acid metal salt has a higher polymer structure, and the unsaturated carboxylic acid metal salt is finely dispersed in the polymer. Therefore, it is possible to give a higher tensile strength than when an unsaturated carboxylic acid metal salt is added to the entire amount of hydrogenated nitrile rubber from the beginning.

そしてより望ましくは、ゴム成分は、(イ)水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを質量比30:70〜70:30で配合した複合ポリマー体と、(ロ)水素化ニトリルゴムとを、質量比10:90〜40:60で配合したものであることが、引張弾性率や切断伸度、さらに高い引き裂き強度や硬度などを確保する為に好ましい。   More desirably, the rubber component comprises (a) a composite polymer body in which a hydrogenated nitrile rubber and an unsaturated carboxylic acid metal salt are blended in a mass ratio of 30:70 to 70:30, and (b) a hydrogenated nitrile rubber. Is preferably blended at a mass ratio of 10:90 to 40:60 in order to ensure tensile modulus, elongation at break, higher tear strength, hardness, and the like.

上記の不飽和カルボン酸金属塩は、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ものであり、不飽和カルボン酸としてはアクリル酸、メタクリル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が好ましく、金属としてはベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、錫、鉛、アンチモンなどを好ましく用いることができる。   The above unsaturated carboxylic acid metal salt is an ionic bond of an unsaturated carboxylic acid having a carboxyl group and a metal. Examples of the unsaturated carboxylic acid include monocarboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid, maleic acid and fumaric acid. Dicarboxylic acids such as acid and itaconic acid are preferred, and the metals are beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, chromium, molybdenum, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, silver, zinc, cadmium, aluminum, tin, Lead, antimony and the like can be preferably used.

そしてゴム組成物には、シリカ、カーボンブラック、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化アルミニウムマグネシウム、酸化チタン、カオリン、パイロフィライト、ベントナイト、タルク、アタパルジャイト、ケイ酸マグネシウムカルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、結晶性アルミノケイ酸塩などの無機充填材が配合される。これらの中でも、シリカ、カーボンブラックが好ましく用いられ、特にシリカがインジケータ用ゴム層6を淡色にする点と、補強性効果の面で最も好ましい。
上記シリカの具体例としては、一般的に四塩化珪素を酸水素炎中で燃焼させて得られる乾式シリカ、珪酸アルカリを酸で中和することによって得られる湿式シリカ、テトラメトキシシランやテトラエトキシシランなどの珪素のアルコキシドを酸性あるいはアルカリ性の含水有機溶媒中で加水分解することによって得られるゾル−ゲル法シリカ、珪酸アルカリ水溶液を電気透析により脱アルカリすることによって得られるコロイダルシリカなどが挙げられる。
ここで、本発明において無機充填材は、ゴムを機械的に補強するためにゴム組成物に配合されるものを意味するものであり、このような無機充填材は添加量を増加するとゴムの伸度が低下する。従って、酸化亜鉛のように加硫助剤としてゴム組成物に配合されるものは、本発明において無機充填材には含まれない。ゴム組成物中の無機充填材の配合量は、特に限定されるものではないが、ゴム成分100質量部に対して10〜80質量部の範囲が好ましい。無機充填材の配合量が10質量部未満であると、耐磨耗性の改善効果や、接着性の向上効果が乏しくなり、逆に80質量部を超えると、ゴムの剛性が高くなるためにベルトの屈曲性に問題が生じるおそれがある。
The rubber composition includes silica, carbon black, clay, alumina, aluminum hydroxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, calcium oxide, calcium hydroxide, aluminum oxide magnesium, titanium oxide, kaolin, pyrophyllite, bentonite, talc. Inorganic fillers such as attapulgite, magnesium calcium silicate, aluminum silicate, magnesium silicate, calcium silicate, and crystalline aluminosilicate are blended. Among these, silica and carbon black are preferably used. In particular, silica is most preferable in terms of lightening the rubber layer 6 for an indicator and the reinforcing effect.
Specific examples of the silica include dry silica generally obtained by burning silicon tetrachloride in an oxyhydrogen flame, wet silica obtained by neutralizing an alkali silicate with an acid, tetramethoxysilane, and tetraethoxysilane. Examples thereof include sol-gel silica obtained by hydrolyzing silicon alkoxides in an acidic or alkaline water-containing organic solvent, colloidal silica obtained by dealkalizing an alkali silicate aqueous solution by electrodialysis, and the like.
Here, in the present invention, the inorganic filler means what is blended in the rubber composition in order to mechanically reinforce the rubber, and such an inorganic filler increases the amount of rubber when added. The degree decreases. Therefore, what is mix | blended with a rubber composition as a vulcanization auxiliary like zinc oxide is not contained in an inorganic filler in this invention. Although the compounding quantity of the inorganic filler in a rubber composition is not specifically limited, The range of 10-80 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components. If the blending amount of the inorganic filler is less than 10 parts by mass, the effect of improving the wear resistance and the effect of improving the adhesiveness will be poor, and conversely if it exceeds 80 parts by mass, the rigidity of the rubber will increase. There is a risk of problems in the flexibility of the belt.

無機充填材としては、上記したなかでもシリカを用いるのが好ましい。シリカはゴムを補強する効果が高いものであり、またゴム組成物にシリカを含むことによってクラックの発生が視認し易くなり、後述のようにインジケータ用ゴム層6のクラックでベルト寿命を予知することが容易になるものである。   Of the above-mentioned inorganic fillers, silica is preferably used. Silica has a high effect of reinforcing rubber, and it is easy to visually recognize the occurrence of cracks by including silica in the rubber composition, and the life of the belt is predicted by cracks in the rubber layer 6 for indicator as described later. Is easier.

カーボンブラックは、ベルトの硬度やモジュラスといった物性を高く保つために配合するものであり、例えばHAF、MAF、EPC、SAF、ISAFなどが挙げられる。なかでも窒素吸着比表面積40〜120m/g、24M4DBP吸油量80〜130ml/100gのものが好ましく用いられる。 Carbon black is blended in order to maintain high properties such as belt hardness and modulus, and examples thereof include HAF, MAF, EPC, SAF, and ISAF. Among them, those having a nitrogen adsorption specific surface area of 40 to 120 m 2 / g and a 24M4DBP oil absorption of 80 to 130 ml / 100 g are preferably used.

さらにゴム組成物には、上記の各成分の他にも、必要に応じて種々の添加剤を配合することができる。例えば、可塑剤、短繊維、架橋剤、老化防止剤、耐熱剤、粘着付与剤、スコーチ防止剤、架橋促進剤、促進助剤、架橋遅延剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤等が挙げられる。   Furthermore, in addition to the above components, various additives can be blended in the rubber composition as necessary. For example, plasticizer, short fiber, crosslinking agent, anti-aging agent, heat resistance agent, tackifier, scorch prevention agent, crosslinking accelerator, acceleration aid, crosslinking retarder, colorant, UV absorber, flame retardant, oil resistance An improving agent etc. are mentioned.

これらの中でも、架橋剤としては有機過酸化物を配合するのが望ましい。有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−モノ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン等を挙げることができる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、ゴム(ポリマー)成分100質量部に対して1〜8質量部配合することが望ましく、より好ましくは1.5〜4質量部である。尚、有機過酸化物以外の公知の架橋剤を用いることも可能である。   Among these, it is desirable to mix an organic peroxide as a crosslinking agent. Examples of the organic peroxide include dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, benzoyl peroxide, 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,5 -Dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3,2,5-dimethyl-2,5- (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-mono (t- Butyl peroxy) hexane and the like. This organic peroxide is desirably added alone or as a mixture in an amount of 1 to 8 parts by weight, more preferably 1.5 to 4 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber (polymer) component. In addition, it is also possible to use well-known crosslinking agents other than an organic peroxide.

また短繊維としては、綿、ポリエステル、ポリアミド、アラミド、PBOなどの繊維からなる長さが1〜10mm程度の短繊維を用いることができる。短繊維として径が0.1〜2.0μmであり、長さが10μm〜1.0mmの範囲である特殊なサイズの極短繊維を用いると、分散性や均質性をよりレベルの高いものにすることができる。短繊維の混入量は、ゴム100質量部に対して1〜30質量部の範囲が好ましい。1質量部未満であると短繊維でのモジュラスを向上させる効果が十分に得られず、30質量部を超えると硬度が高くなりすぎるために好ましくない。   Moreover, as a short fiber, the short fiber about 1-10 mm in length which consists of fibers, such as cotton, polyester, polyamide, an aramid, and PBO, can be used. When a very short fiber of a special size having a diameter of 0.1 to 2.0 μm and a length of 10 μm to 1.0 mm is used as the short fiber, the dispersibility and homogeneity are further increased. can do. The amount of short fibers mixed is preferably in the range of 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of improving the modulus of the short fiber cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 30 parts by mass, the hardness becomes too high, which is not preferable.

ここで、本発明において、インジケータ用ゴム層6を形成するゴム組成物は、ベルト本体4(特にベルト背部3)を形成するゴム組成物よりも上記のシリカなどの無機充填材の配合量を多く設定し、インジケータ用ゴム層6の熱老化後の破断伸度(EB)がベルト本体4よりも低くなるように調整してある。すなわち、インジケータ用ゴム層6を形成するゴム組成物に配合される無機充填材の添加量は、ベルト本体4を形成するゴム組成物に配合される無機充填材に比べて、ゴム100質量部に対する無機充填材の添加量で、10〜50質量部多く設定されるものである。インジケータ用ゴム層6のゴム組成物の無機充填材の添加量をこのように設定することによって、インジケータ用ゴム層6の破断伸度がベルト本体4よりも低くなるように設定することができるものであり、インジケータ用ゴム層6にベルト本体4よりもクラックが発生し易くなるように調整し、後述のようにベルト寿命の予知が可能になるものである。インジケータ用ゴム層6とベルト本体4の無機充填材の添加量の差が10質量部未満であると、インジケータ用ゴム層6とベルト本体4にクラックが発生する時間差がなくなり、ベルト寿命を予知するインジケータとしての役割を果たすことができない。逆にインジケータ用ゴム層6の無機充填材の添加量が、ベルト本体4よりも50質量部を超えて多いと、インジケータ用ゴム層6の破断伸度が低くなり過ぎて、短期間でインジケータ用ゴム層6にクラックが発生してしまい、この場合もベルト寿命を予知するインジケータとしての役割を果たすことができない。   Here, in the present invention, the rubber composition forming the indicator rubber layer 6 has a larger amount of the inorganic filler such as silica than the rubber composition forming the belt body 4 (particularly, the belt back portion 3). It is set and adjusted so that the breaking elongation (EB) after heat aging of the rubber layer for indicator 6 is lower than that of the belt body 4. That is, the amount of the inorganic filler added to the rubber composition forming the indicator rubber layer 6 is 100 parts by mass of rubber compared to the inorganic filler added to the rubber composition forming the belt body 4. The added amount of the inorganic filler is set to be 10 to 50 parts by mass. By setting the addition amount of the inorganic filler in the rubber composition of the indicator rubber layer 6 in this manner, the breaking elongation of the indicator rubber layer 6 can be set lower than that of the belt body 4. Thus, the indicator rubber layer 6 is adjusted so that cracks are more likely to occur than the belt body 4, and the belt life can be predicted as will be described later. If the difference in the amount of the inorganic filler added between the indicator rubber layer 6 and the belt main body 4 is less than 10 parts by mass, the time difference during which cracks occur in the indicator rubber layer 6 and the belt main body 4 is eliminated, and the belt life is predicted. Cannot serve as an indicator. Conversely, if the amount of the inorganic filler added to the rubber layer for indicator 6 exceeds 50 parts by mass than the belt body 4, the elongation at break of the rubber layer 6 for indicator becomes too low, and the indicator rubber layer is used in a short period of time. Cracks occur in the rubber layer 6, and in this case as well, it cannot serve as an indicator for predicting the belt life.

ここで、ベルト背部3のゴムは、JIS−K−6251に準じて測定された破断伸度が450〜600%であり、且つJIS−K−6257に準じて測定された熱老化後(150℃×50日後)の破断伸度の保持率が50〜60%であることが望ましい。またインジケータ用ゴム層6のゴムは、JIS−K−6257に準じて測定された熱老化後(150℃×50日後)の破断伸度の保持率がベルト背部3に対して5〜70%の範囲で、好ましくは30〜40%の範囲で小さくなるよう、耐熱老化性がベルト背部3より劣るように調整するのが望ましい。インジケータ用ゴム層6のゴムの破断伸度の保持率がこの範囲で小さいと、ベルト背部3にクラックが入るベルト寿命の直前にインジケータ用ゴム層6にクラックが入り、ベルト寿命の予想の精度が高くなるものである。   Here, the rubber of the belt back portion 3 has a breaking elongation measured in accordance with JIS-K-6251 of 450 to 600% and after heat aging (150 ° C. measured in accordance with JIS-K-6257). It is desirable that the retention of elongation at break after 50 days) is 50 to 60%. Further, the rubber of the indicator rubber layer 6 has a retention rate of breaking elongation of 5 to 70% with respect to the belt back 3 after heat aging (after 150 ° C. × 50 days) measured according to JIS-K-6257. It is desirable that the heat aging resistance is adjusted to be inferior to that of the belt back portion 3 so as to be smaller in the range, preferably in the range of 30 to 40%. If the retention rate of the breaking elongation of the rubber of the indicator rubber layer 6 is small within this range, the indicator rubber layer 6 cracks immediately before the belt life when the belt back 3 cracks, and the expected accuracy of the belt life is improved. It will be expensive.

このような破断伸度の条件になるようにするため、ベルト背部3のゴム組成物は、水素化ニトリルゴムを含有するゴム成分とし、このゴム成分が(イ)ヨウ素価が11mg/100mg以下である水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを質量比30:70〜70:30で配合した複合ポリマー体と、(ロ)ヨウ素価が11mg/100mg以下である水素化ニトリルゴムとを、質量比が0:100〜40:60となるよう配合し、(ロ)の配合物100重量部に対してシリカが35重量部以下、カーボンブラックが5重量部以下配合されているものが望ましい。またインジケータ用ゴム層6のゴム組成物は、水素化ニトリルゴムを含有するゴム成分とし、ゴム成分が(イ)ヨウ素価が11mg/100mg以上である水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩とを質量比30:70〜70:30で配合した複合ポリマー体と、(ロ)ヨウ素価が11mg/100mg以上である水素化ニトリルゴムとを質量比が0:100〜80:20となるよう配合し、無機充填材が上記の範囲でベルト背部3よりも多く配合されているものが望ましい。   In order to satisfy such a breaking elongation condition, the rubber composition of the belt back portion 3 is a rubber component containing a hydrogenated nitrile rubber, and the rubber component has (i) an iodine value of 11 mg / 100 mg or less. A composite polymer obtained by blending a hydrogenated nitrile rubber and an unsaturated carboxylic acid metal salt in a mass ratio of 30:70 to 70:30, and (b) a hydrogenated nitrile rubber having an iodine value of 11 mg / 100 mg or less, It is desirable that the mass ratio is 0: 100 to 40:60, and that 35 parts by weight or less of silica and 5 parts by weight or less of carbon black are blended with respect to 100 parts by weight of the blend (b). The rubber composition of the indicator rubber layer 6 is a rubber component containing hydrogenated nitrile rubber, and the rubber component is (i) a hydrogenated nitrile rubber having an iodine value of 11 mg / 100 mg or more, an unsaturated carboxylic acid metal salt, Compounded with a mass ratio of 30:70 to 70:30 and (b) a hydrogenated nitrile rubber having an iodine value of 11 mg / 100 mg or more in a mass ratio of 0: 100 to 80:20 However, it is desirable that the inorganic filler is blended more than the belt back portion 3 within the above range.

また、ベルト背部3とインジケータ用ゴム層6の硬度差は、JIS−A硬度で3°以内であることが望ましい。ベルト背部3とインジケータ用ゴム層6の硬度差が大きいと、歯付ベルトを製造する際の背面研磨の工程で、ベルト背部3とインジケータ用ゴム層6の表面において摩耗量の差が生じ、ベルト背部3とインジケータ用ゴム層6の間に段差が発生するおそれがある。   Further, the hardness difference between the belt back portion 3 and the indicator rubber layer 6 is preferably within 3 ° in terms of JIS-A hardness. If the difference in hardness between the belt back portion 3 and the indicator rubber layer 6 is large, a difference in wear occurs between the belt back portion 3 and the surface of the indicator rubber layer 6 in the back polishing process when the toothed belt is manufactured. There may be a step between the back portion 3 and the indicator rubber layer 6.

次に、本発明の歯付ベルトAに使用する心線2としては、例えばアラミド繊維、ガラス繊維、カーボン繊維などのコードを用いることができる。ガラス繊維の組成は、Eガラス、Sガラス(高強度ガラス)のいずれでもよく、フィラメントの太さ及びフィラメントの集束本数及びストランド本数に制限されない。   Next, as the core wire 2 used for the toothed belt A of the present invention, for example, a cord such as an aramid fiber, a glass fiber, or a carbon fiber can be used. The composition of the glass fiber may be either E glass or S glass (high-strength glass), and is not limited to the thickness of the filament, the number of converging filaments, and the number of strands.

また歯付ベルトAの歯部1の表面を被覆する歯布5としては、平織物、綾織物、朱子織物などからなる帆布が用いられる。   Further, as the tooth cloth 5 that covers the surface of the tooth portion 1 of the toothed belt A, a canvas made of a plain woven fabric, a twill woven fabric, a satin woven fabric, or the like is used.

これらの織物のベルト長手方向に配置される緯糸としては、例えば0.3〜1.2デニールのパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸をベルト長手方向の緯糸全量の20〜80質量%含んだものが好ましい。すなわち、緯糸はパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸を含んだ糸であり、このパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸にメタ系アラミド繊維からなる糸を含めることができる。具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、メタ系アラミド繊維からなる紡績糸、そしてウレタン弾性糸の3種の糸を合撚したものである。また他の具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、脂肪族繊維糸(6ナイロン、66ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等)、そしてウレタン弾性糸の3種の糸を合撚したものであってもよい。   As the wefts arranged in the belt longitudinal direction of these woven fabrics, for example, multifilament yarns obtained by converging filament base yarns of para-aramid fibers of 0.3 to 1.2 deniers are 20 to 80 of the total amount of wefts in the belt longitudinal direction. What contains the mass% is preferable. That is, the weft is a yarn including a multi-filament yarn of para-aramid fiber, and the multi-filament yarn of the para-aramid fiber can include a yarn made of a meta-aramid fiber. The specific configuration of the weft is a combination of three types of yarns, a multi-filament yarn of para-aramid fiber, a spun yarn made of meta-aramid fiber, and a urethane elastic yarn. Other specific wefts are composed of three types of yarn: para-aramid multifilament yarn, aliphatic fiber yarn (6 nylon, 66 nylon, polyester, polyvinyl alcohol, etc.) and urethane elastic yarn. It may be what you did.

歯布5の経糸としては、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維からなるアラミド繊維のフィラメント糸、6ナイロン、66ナイロン、12ナイロン等のポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル等のフィラメント糸からなるものを用いることができる。好ましくは、アラミド繊維のフィラメント糸が緯糸5にパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸であり、この糸を使用すれば、剛性のバランスが取れ、均一な厚みの歯布5を形成することができる。   As the warp of the tooth cloth 5, a filament yarn made of para-aramid fiber or meta-aramid fiber, polyamide yarn such as 6 nylon, 66 nylon or 12 nylon, filament yarn such as polyvinyl alcohol or polyester is used. be able to. Preferably, the filament yarn of the aramid fiber is a multifilament yarn in which the filament base yarn of the para-aramid fiber is converged on the weft 5, and if this yarn is used, the rigidity of the tooth cloth 5 having a uniform thickness can be obtained. Can be formed.

勿論、上記の経糸と緯糸の材質はこれらに限定されるものではなく、またその他の形態としてはコード、不織布、編布などが挙げられ、特に限定されるものではない。また歯布5には、ソーキング、スプレディング、コーチングなどにより接着ゴムを付着しておくのが望ましい。   Of course, the materials of the warp and weft are not limited to these, and other forms include cords, non-woven fabrics, knitted fabrics, etc., and are not particularly limited. Further, it is desirable to adhere adhesive rubber to the tooth cloth 5 by soaking, spreading, coaching or the like.

上記のように形成される本発明の歯付ベルトAにあって、長期間使用してベルト寿命に達すると、歯部1やベルト背部3からなるベルト本体4のゴムにクラックが生じるが、ベルト背部3に設けたインジケータ用ゴム層6は無機充填材の含有量を多くして破断伸度を低く設定してあるため、ベルト本体4(特にベルト背部3)にクラックが入る前に、インジケータ用ゴム層6にクラックが生じる。   In the toothed belt A of the present invention formed as described above, when the belt life is reached after long-term use, cracks occur in the rubber of the belt body 4 composed of the tooth portion 1 and the belt back portion 3. Since the rubber layer for indicator 6 provided on the back portion 3 is set to have a low elongation at break by increasing the content of the inorganic filler, before the crack is formed in the belt body 4 (particularly the belt back portion 3), the indicator rubber layer 6 is used. Cracks occur in the rubber layer 6.

このとき、図2(a)のようにインジケータ用ゴム層6にクラック10が生じ始めたときは、クラック10は小さいので目視で判別することは難しいが、ベルト本体4にクラックが入り始める直前にまでなると、図2(b)のようにインジケータ用ゴム層6のクラック10は成長して大きくなり、インジケータ用ゴム層6にクラック10が発生していることを、目視観察で容易に判別することができる。このようにインジケータ用ゴム層6にクラック10が発生していることが目視観察で判別されれば、歯付ベルトAはベルト寿命に近いと予測することができるものであり、この時点で歯付ベルトAを新品と交換すれば、歯付ベルトAに噛み合いのズレ、ベルト伝動性の低下、さらにはベルト破断の発生を未然に防ぐことができるものである。そしてこのとき、インジケータ用ゴム層6は歯付ベルトAの外周面をなすベルト背部3に設けられているので、歯付ベルトAの外方からインジケータ用ゴム層6のクラック10を容易に見ることができ、クラック10の発生を目視観察してベルト寿命を予測することが容易になるものである。   At this time, as shown in FIG. 2 (a), when the crack 10 starts to occur in the indicator rubber layer 6, it is difficult to visually distinguish the crack 10 because it is small, but immediately before the belt body 4 starts to crack. 2, the crack 10 of the indicator rubber layer 6 grows and becomes large as shown in FIG. 2B, and it is easily determined by visual observation that the crack 10 is generated in the indicator rubber layer 6. Can do. If it is determined by visual observation that the crack 10 has occurred in the indicator rubber layer 6 as described above, it is possible to predict that the toothed belt A is near the belt life. If the belt A is exchanged for a new one, it is possible to prevent the meshing of the toothed belt A, the belt transmission performance from lowering, and further the belt breakage. At this time, since the indicator rubber layer 6 is provided on the belt back portion 3 forming the outer peripheral surface of the toothed belt A, the crack 10 of the indicator rubber layer 6 can be easily seen from the outside of the toothed belt A. It is easy to predict the belt life by visually observing the occurrence of the crack 10.

また、さらにインジケータ用ゴム層6のクラック10が成長して大きくなると、インジケータ用ゴム層6はクラック10で分断されて細切れの状態になる。そしてクラック10で分断されて細切れになったインジケータ用ゴム層6の小片が図2(c)のようにベルト背部3から脱落する。このようにインジケータ用ゴム層6の小片がベルト背部3から脱落すると、インジケータ用ゴム層6はベルト背部3の表面と面一に埋設されているので、インジケータ用ゴム層6の小片が脱落した跡に、ベルト背部3に凹み11が形成されることになり、ベルト背部3の表面に段差が生じる。従って、歯付ベルトAをプーリに懸架して走行させるにあたって、ベルト背面3がアイドラープーリやテンションプーリなどと接触する際にこの段差で異音が発生するものであり、ベルト寿命を音によっても知らせることができるものである。特に、インジケータ用ゴム層6が脱落してベルト背部3に凹み11からなる段差が生じるのは、ベルト寿命がほとんど尽きてきたときであるが、ベルト寿命が来たことを異音によって強制的に警報することができるものである。   Further, when the crack 10 of the indicator rubber layer 6 grows and becomes larger, the indicator rubber layer 6 is divided by the crack 10 and is cut into pieces. Then, the small pieces of the indicator rubber layer 6 divided by the crack 10 fall off from the belt back 3 as shown in FIG. When the small piece of the indicator rubber layer 6 is detached from the belt back portion 3 in this way, the indicator rubber layer 6 is embedded flush with the surface of the belt back portion 3, so that the small piece of the indicator rubber layer 6 is removed. In addition, the recess 11 is formed in the belt back portion 3, and a step is generated on the surface of the belt back portion 3. Accordingly, when the toothed belt A is suspended from the pulley and travels, an abnormal noise is generated at this step when the belt back surface 3 comes into contact with an idler pulley, a tension pulley or the like, and the life of the belt is also notified by sound. It is something that can be done. In particular, the indicator rubber layer 6 falls off and a step formed by the dent 11 is formed on the belt back portion 3 when the belt life is almost exhausted. It can be alarmed.

ここで、インジケータ用ゴム層6の厚みTは、0.1mm以上であることが望ましい。インジケータ用ゴム層6の厚みTが0.1mm以下であると、インジケータ用ゴム層6が剥がれ落ちても、ベルト背部3に形成される段差は小さいため、ベルト背部3がアイドラープーリやテンションプーリなどと接しても発生する異音が小さく、聴感で寿命を判別するのが難しくなる。またインジケータ用ゴム層6の幅は長さなどの寸法は特に限定されないが、ベルト背部3の面積の1/1000以上でかつ、1/10以下の面積であることが望ましい。 Here, the thickness T 2 of the indicator for the rubber layer 6 is preferably equal to 0.1mm or more. When the thickness T 2 of the indicator for the rubber layer 6 is 0.1mm or less, even flake off indicator rubber layer 6, since step formed on the belt back 3 is small, the belt back 3 idler pulley and tension pulley Therefore, it is difficult to determine the life by hearing. The width of the indicator rubber layer 6 is not particularly limited in terms of length and the like, but it is preferably 1/1000 or more and 1/10 or less of the area of the belt back 3.

尚、上記のインジケータ用ゴム層6のクラックを自動的に検出する機構を備えるようにしてもよい。例えば、高精度のレーザー変位計により、インジケータ用ゴム層6のクラックで生じるベルト背部3の凹凸を検出する機構が考えられる。また、インジケータ用ゴム層6とベルト背部3の色相を異ならせることにより、クラックの発生を色によって簡便に判別することができるものである。   A mechanism for automatically detecting cracks in the indicator rubber layer 6 may be provided. For example, a mechanism for detecting unevenness of the belt back portion 3 caused by a crack in the indicator rubber layer 6 with a high-precision laser displacement meter is conceivable. Further, by making the hues of the indicator rubber layer 6 and the belt back 3 different, the occurrence of cracks can be easily distinguished by color.

次に、本発明の歯付ベルトAの製造方法の一例を説明する。尚、歯付ベルトAの製造方法は以下に限定されるものではない。まず歯付ベルトAの歯部1に対応する複数のモールド溝部を有する円筒状モールドの外周に、歯布5を形成する帆布を巻き付ける。続いて、歯布5の上から円筒状モールドの外周に心線2を構成する抗張体を、円筒状モールドの長手方向(円周と直交する方向)に所定のピッチで巻き付ける。次に、心線2の上から歯部1を形成するゴムシートとベルト背部3を形成するゴムシートを巻き付けて、円筒状モールドの外周に未架橋ゴムのスリーブを形成する。このとき、インジケータ用ゴム層6を形成するゴムシートを、ベルト背部3を形成するゴムシートの外面の一部に重ねておく。そしてこの架橋ゴムのスリーブが巻き付けられた円筒状モールドを架橋缶内に移し、加熱・加圧することにより、上記のゴムシートをモールド溝部に圧入させて歯部1を形成すると共に、ゴムシートを架橋させる。この後、得られた架橋したスリーブ状の成形体を所定のカット幅にカッターで輪切りにすることにより、個々の歯付ベルトAを得ることができる。   Next, an example of the manufacturing method of the toothed belt A of the present invention will be described. The manufacturing method of the toothed belt A is not limited to the following. First, a canvas forming the tooth cloth 5 is wound around the outer periphery of a cylindrical mold having a plurality of mold groove parts corresponding to the tooth parts 1 of the toothed belt A. Subsequently, the tensile body constituting the core wire 2 is wound around the outer periphery of the cylindrical mold from above the tooth cloth 5 at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the cylindrical mold (direction orthogonal to the circumference). Next, a rubber sheet forming the tooth portion 1 and a rubber sheet forming the belt back portion 3 are wound around the core wire 2 to form an uncrosslinked rubber sleeve on the outer periphery of the cylindrical mold. At this time, the rubber sheet forming the indicator rubber layer 6 is overlapped on a part of the outer surface of the rubber sheet forming the belt back portion 3. Then, the cylindrical mold around which the crosslinked rubber sleeve is wound is transferred into a crosslinking can, and heated and pressurized to press-fit the rubber sheet into the mold groove to form the tooth portion 1, and the rubber sheet is crosslinked. Let Thereafter, each of the toothed belts A can be obtained by cutting the obtained cross-linked sleeve-shaped formed body into a predetermined cut width with a cutter.

また、本発明の歯付ベルトAの製造方法の他の一例として予備成形法を説明する。まず歯付ベルトAの歯部1に対応する複数のモールド凹条を有する平坦なモールドの表面に、歯布5と、歯部1を形成するゴムシートを積層した後、プレスすることによって歯布5とゴムシートを型付けして歯部1を成形した予備成形体を作製する。続いて、歯付ベルトAの歯部1に対応する複数のモールド溝部を有する円筒状モールドにこの予備成形体を巻き付けた後、心線2を構成する抗張体を予備成形体の上から円筒状モールドの外周に長手方向に所定のピッチを有するように巻き付ける。次に、心線2の上からベルト背部3を形成するゴムシートを巻き付け、さらにその外側にインジケータ用ゴム層6を形成するゴムシートを重ね、未架橋スリーブを形成する。後は上記と同様に、加熱・加圧して架橋した後に、カッターで輪切りにすることにより、個々の歯付ベルトAを得ることができる。   A preforming method will be described as another example of the manufacturing method of the toothed belt A of the present invention. First, a tooth cloth 5 and a rubber sheet forming the tooth part 1 are laminated on the surface of a flat mold having a plurality of mold recesses corresponding to the tooth part 1 of the toothed belt A, and then the tooth cloth is pressed. 5 and a rubber sheet are molded to prepare a pre-formed body in which the tooth portion 1 is formed. Subsequently, after the preform is wound around a cylindrical mold having a plurality of mold grooves corresponding to the tooth portions 1 of the toothed belt A, the tensile body constituting the core wire 2 is cylindrically formed from above the preform. It is wound around the outer periphery of the mold so as to have a predetermined pitch in the longitudinal direction. Next, a rubber sheet for forming the belt back portion 3 is wound around the core wire 2, and a rubber sheet for forming the indicator rubber layer 6 is further stacked on the outer side to form an uncrosslinked sleeve. Thereafter, in the same manner as described above, each toothed belt A can be obtained by crosslinking by heating and pressurizing and then cutting with a cutter.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.

表1に示す「T−0」の配合で歯部1を形成するゴムシートを作製し、「B−1」〜「B−6」の配合でベルト背部3を形成するゴムシートを作製し、「I−1」〜「I−4」の配合でインジケータ用ゴム層6を形成するゴムシートを作製した。尚、表1においてシリカ、カーボンブラックが無機充填材に相当する。   A rubber sheet for forming the tooth portion 1 is prepared by blending “T-0” shown in Table 1, and a rubber sheet for forming the belt back portion 3 is blended by blending “B-1” to “B-6”. The rubber sheet which forms the rubber layer 6 for indicators by the mixing | blending of "I-1"-"I-4" was produced. In Table 1, silica and carbon black correspond to the inorganic filler.

また歯布5として、織構成が2/2綾織であり、緯糸が66ナイロン、経糸が66ナイロンとスパンデックスからなる歯布を用い、心線2として構成が3/11、太さが1.1mmのガラス心線を用いた。そしてこれらの材料を用いて、上記した予備成形法で、実施例1〜8及び比較例1〜3の歯付ベルトAを作製した。   Further, the tooth cloth 5 is made of a 2/2 twill weave, a tooth cloth made of 66 nylon and a warp is made of 66 nylon and spandex, and the core wire 2 is made of 3/11 and has a thickness of 1.1 mm. The glass core wire was used. And the toothed belt A of Examples 1-8 and Comparative Examples 1-3 was produced with the above-mentioned preforming method using these materials.

歯付ベルトAのベルトサイズは105MY(ベルト歯数:105歯、歯型:MY、ベルト幅:19.1mm)であり、インジケータ用ゴム層6はベルト背部3の表面に、ベルト幅の全幅で且つベルト背部3の面積の1/50となるように設けてある。またベルト背部3厚みは0.8mmであり、インジケータ用ゴム層6の厚みは0.5mmである。   The belt size of the toothed belt A is 105 MY (number of belt teeth: 105 teeth, tooth type: MY, belt width: 19.1 mm), and the rubber layer for indicator 6 is formed on the surface of the belt back 3 at the full width of the belt. And it is provided so that it may become 1/50 of the area of the belt back part 3. FIG. The thickness of the belt back 3 is 0.8 mm, and the thickness of the indicator rubber layer 6 is 0.5 mm.

上記のように作製した実施例1〜8及び比較例1〜3の歯付ベルトAについて、3軸高負荷走行試験機を用いた耐久試験を行なった。試験条件は、駆動プーリ歯数:21歯、従動プーリ歯数:42歯、テンションプーリ:フラットプーリ(φ52mm)、設定張力:147N、回転数:7200rpm、負荷:従動プーリに対して3.67kW、雰囲気温度:150℃である。   For the toothed belts A of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 manufactured as described above, a durability test using a triaxial high load running tester was performed. Test conditions are: drive pulley teeth number: 21 teeth, driven pulley teeth number: 42 teeth, tension pulley: flat pulley (φ52 mm), set tension: 147 N, rotation speed: 7200 rpm, load: 3.67 kW with respect to the driven pulley, Atmospheric temperature: 150 ° C.

そして、歯部1のゴムにクラックが発生するに至る時間、ベルト背部3にクラックが発生するに至る時間、インジケータ用ゴム層6にクラックが発生するに至る時間を測定した。結果を表2に示す。   And the time until a crack generate | occur | produces in the rubber | gum of the tooth | gear part 1, the time until a crack generate | occur | produces in the belt back part 3, and the time until a crack generate | occur | produces in the rubber layer 6 for indicators were measured. The results are shown in Table 2.

表2にみられるように、各実施例のものは、インジケータ用ゴム層6にクラックが発生する時間は、ベルト背部3や歯部1にクラックが発生する時間よりも早く、またインジケータ用ゴム層6にクラックが発生する時間と、ベルト背部3や歯部1にクラックが発生する時間とは大きな差はないものであり、インジケータ用ゴム層6へのクラックの発生によってベルト寿命を予測することが有効であることが確認される。そして各実施例に用いられているベルト背部3のゴムはEBが450〜600%、熱老化後EB保持率が50〜60%であることから、ベルト背部3のゴムの熱老化によるクラック発生時間が遅くなり、ベルト寿命の長寿命化が期待できるものである。またインジケータ用ゴム層6とベルト背部3のゴムの熱老化後EB保持率の差が5〜70%以内であるため、ベルト背部3のゴムや歯部1のゴムにクラックが入る前にインジケータ用ゴム層6にクラックが発生するようになり、ベルト寿命前に交換時期を簡便に知ることが可能となるものである。   As can be seen from Table 2, in each of the examples, the time during which cracks occur in the indicator rubber layer 6 is earlier than the time during which cracks occur in the belt back portion 3 and the tooth portion 1, and the indicator rubber layer. 6 is not significantly different from the time at which a crack occurs in the belt back portion 3 and the tooth portion 1, and the life of the belt can be predicted by the occurrence of a crack in the rubber layer 6 for indicator. It is confirmed that it is effective. Since the rubber of the belt back 3 used in each example has an EB of 450 to 600% and an EB retention after heat aging of 50 to 60%, the crack generation time due to the heat aging of the rubber of the belt back 3 Can be expected to increase the belt life. Moreover, since the difference in the EB retention after heat aging of the rubber of the indicator rubber layer 6 and the belt back 3 is within 5 to 70%, the rubber for the back of the belt 3 and the rubber of the tooth 1 are used for the indicator before cracking. A crack is generated in the rubber layer 6 so that the replacement time can be easily known before the belt life.

一方、比較例1では、インジケータ用ゴム層6の無機充填材の添加量がベルト背部3の添加量よりも少ないために、ベルト背部3にクラックが発生した後に、インジケータ用ゴム層6にクラックが発生することになり、また比較例2では、インジケータ用ゴム層6の無機充填材の添加量がベルト背部3の添加量よりも多過ぎるために、インジケータ用ゴム層6にクラックが発生する時間と、ベルト背部3や歯部1にクラックが発生する時間との差が大きくなり、また比較例3では、インジケータ用ゴム層6の無機充填材の添加量が歯部1やベルト背部3の添加量よりも少ないために、歯部1やベルト背部3にクラックが発生した後に、インジケータ用ゴム層6にクラックが発生することになり、いずれも、インジケータ用ゴム層6へのクラックの発生によってベルト寿命を予測することはできないものであった。特に、比較例1ではベルト背部3のゴムのEBが450%未満、熱老化後EB保持率が50%未満であるため、早期にベルト背部のゴムがクラック入りとなり、ベルトの寿命が低下してしまうものであり、さらにはインジケータ用ゴム層6のクラック入り時間がベルト背部3のクラック入り時間より長くなってしまうため、インジケータ機能を果たせなくなってしまうものである。また比較例2ではベルト背部3のゴムとインジケータ用ゴム層6のゴムの熱老化後EB保持率の差が70%よりも大きいため、ベルト背部3にクラックが入る時間よりもかなり早い時間でインジケータ用ゴム層6にクラックが入ってしまい、インジケータとしての意味合いが薄れるものである。   On the other hand, in Comparative Example 1, since the addition amount of the inorganic filler in the indicator rubber layer 6 is smaller than the addition amount of the belt back portion 3, after the crack occurs in the belt back portion 3, the indicator rubber layer 6 is cracked. In addition, in Comparative Example 2, the amount of the inorganic filler added to the indicator rubber layer 6 is too much than the amount added to the belt back portion 3, so that the time during which cracks occur in the indicator rubber layer 6 is The difference between the time when the belt back 3 and the tooth 1 are cracked becomes large, and in Comparative Example 3, the added amount of the inorganic filler in the indicator rubber layer 6 is the added amount of the tooth 1 and the belt back 3. Therefore, after the crack is generated in the tooth portion 1 and the belt back portion 3, the indicator rubber layer 6 is cracked. It was those of the not possible to predict the belt life by generation. In particular, in Comparative Example 1, the rubber EB of the belt back 3 is less than 450%, and the EB retention after heat aging is less than 50%. Furthermore, since the cracking time of the indicator rubber layer 6 is longer than the cracking time of the belt back 3, the indicator function cannot be performed. In Comparative Example 2, the difference in the EB retention after heat aging between the rubber of the belt back 3 and the rubber of the indicator rubber layer 6 is greater than 70%, so that the indicator can be displayed much earlier than the time when the belt back 3 cracks. The rubber layer 6 is cracked, and the meaning as an indicator is weakened.

1:歯部
2:心線
3:ベルト背部
4:ベルト本体
5:歯布
6:インジケータ用ゴム層
7:歯底部
1: Tooth part 2: Core wire 3: Belt back part 4: Belt body 5: Tooth cloth 6: Rubber layer for indicator 7: Tooth bottom part

Claims (5)

ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部と、心線が埋設されたベルト背部が、ゴムを基材として形成されるベルト本体を備え、この複数の歯部の表面が歯布で被覆されたゴム製の歯付ベルトであって、前記ベルト本体のベルト背部の少なくとも一部に、インジケータ用ゴム層が表面を露出した状態で埋設されていると共に、このインジケータ用ゴム層を形成するゴム組成物に配合される無機充填材の添加量は、ベルト本体を形成するゴム組成物に配合される無機充填材に比べて、ゴム100質量部に対する無機充填材の添加量で、10〜50質量部多いことを特徴とする歯付ベルト。   A plurality of tooth portions arranged at predetermined intervals along the belt longitudinal direction and a belt back portion in which a core wire is embedded are provided with a belt body formed of rubber as a base material, and the surfaces of the plurality of tooth portions are teeth. A rubber toothed belt covered with a cloth, wherein an indicator rubber layer is embedded in at least a part of a belt back portion of the belt body with the surface exposed, and the indicator rubber layer is The amount of the inorganic filler added to the rubber composition to be formed is 10% by weight of the inorganic filler relative to 100 parts by mass of the rubber, compared to the inorganic filler compounded in the rubber composition forming the belt body. Toothed belt characterized in that there are more to 50 parts by mass. ベルト本体のベルト背部への上記のインジケータ用ゴム層の配置場所は、少なくとも、歯部の歯底部の裏側に対応する位置に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の歯付ベルト。   2. The toothed belt according to claim 1, wherein the indicator rubber layer is disposed on the back of the belt body at a position corresponding to at least the back side of the tooth bottom of the tooth. . ベルト背部のゴムは、JIS−K−6251に準じて測定された破断伸度が450〜600%であり、且つJIS−K−6257に準じて測定された150℃×50日の熱老化後の破断伸度の保持率が50〜60%であり、インジケータ用ゴム層のゴムは、JIS−K−6257に準じて測定された150℃×50日の熱老化後の破断伸度の保持率がベルト背部に対して5〜70%の範囲で小さくなることを特徴とする請求項1又は2に記載の歯付ベルト。 The rubber at the back of the belt has an elongation at break measured in accordance with JIS-K-6251 of 450 to 600% and 150 ° C. × 50 days after heat aging measured in accordance with JIS-K-6257. The retention rate of breaking elongation is 50 to 60%, and the rubber of the rubber layer for indicator has a breaking elongation retention rate after heat aging of 150 ° C. × 50 days measured according to JIS-K-6257. The toothed belt according to claim 1, wherein the toothed belt becomes smaller in a range of 5 to 70% with respect to the belt back portion. 上記の無機充填材には、少なくともシリカを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の歯付ベルト。   The toothed belt according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic filler contains at least silica. 上記のインジケータ用ゴム層は、表面がベルト本体のベルト背部の表面と面一になるようにベルト背部に埋め込まれて設けられており、インジケータ用ゴム層にクラックが発生したときにベルト背部から脱落可能であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の歯付ベルト。   The indicator rubber layer is embedded in the belt back so that the surface is flush with the surface of the belt back of the belt body. When the indicator rubber layer cracks, it falls off the belt back. The toothed belt according to any one of claims 1 to 4, wherein the toothed belt is possible.
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