(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面が所定形状に形成され、ベルトスラブが外嵌合可能な内型と、内周面が所定形状に形成された外型とを備え、上記内型の外周面と上記外型の内周面との間においてベルトスラブを所定形状に成形するようにしたベルトスラブ成形装置であって、
上記外型は、
周方向に並びかつ、各々、半径方向に移動可能に設けられ、周方向両端部の少なくとも外型内周面側に摺接面を有する複数の分割型と、
周方向に相隣る両分割型間の隙間に介在しかつ、各々、半径方向に移動可能に設けられ、周方向両端部の少なくとも外型外周面側にそれぞれ半径方向内方への移動時の上記両分割型の対応する摺接面に半径方向内方に押圧されつつ摺接する摺接面を有する複数の抑制型とに分割され、
上記外型の複数の分割型を半径方向内方に移動させて上記内型上のベルトスラブを半径方向内方に加圧する加圧機構を備えている
ことを特徴とするベルトスラブ成形装置。
【請求項２】
請求項１記載のベルトスラブ成形装置において、
各分割型の両摺接面は、半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次小さくなる断面テーパ状に形成され、
各抑制型の両摺接面は、半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次大きくなる断面逆テーパ状に形成されている
ことを特徴とするベルトスラブ成形装置。
【請求項３】
請求項２記載のベルトスラブ成形装置において、
外型の外周面は、軸心に沿って外径が漸次変化する断面テーパ状に形成され、
加圧機構は、
上記外型に対し外嵌合可能に設けられ、内周面が上記外型の外周面と同じテーパ角の断面テーパ状に形成されたテーパスリーブを有し、該テーパスリーブを上記外型に外嵌合して上記各分割型を半径方向内方に移動させるように構成されている
ことを特徴とするベルトスラブ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速機のブロックベルトに用いられる張力帯等のベルト製造過程におけるベルトスラブ成形装置に関し、特に外型を複数の分割体に分割する場合に相隣る分割体間でのばりの発生を抑える対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ベルト式無段変速機のブロックベルトに用いられる張力帯の製造過程では、張力帯の内周側部分を成形する工程において、従来の場合には、図７に示すように、外周面が所定形状に形成された金属製の金型ａと、内周面が所定形状に形成されているとともに、内径が金型ａ上のベルトスラブＳの外径よりも少しだけ大きいゴム製のスリーブｂと、蒸気圧又はエア圧によりゴムスリーブｂを半径方向内方に押圧してベルトスラブＳを加圧する加圧手段（図示せず）とを備えた成形装置（例えば、特開２０００−２１８７１３号公報等）が使用される。
【０００３】
これによれば、スリーブｂは、加圧手段に押圧されることにより、弾性変形しつつベルトスラブＳを押圧するので、ベルトスラブＳに加わる加圧力を均一化することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の成形装置において、スリーブｂが弾性変形することは、押圧力を均一にする点では上述のように有利に作用するものの、成形精度の点では不利に作用する。例えば、成形前のベルトスラブＳには、ゴムシートを巻き付けた際の終端部による段差があり、その段差部分は、スリーブｂによる成形では厚さが均一にならないことから、成形後、ベルトスラブＳの外周面を切削や研磨等によりさらえる必要があり、さらえた分（約３０％）が材料ロスになるという欠点がある。
【０００５】
また、スリーブｂの弾性変形による別の問題としては、ベルトスラブＳに対する加圧力を高く（例えば、１２ｋｇｆ／ｃｍ2 〔≒１１７．６Ｎ／ｃｍ2 〕以上）することによる圧縮永久歪みの低減が困難であるということもある。つまり、加圧力を高くすると、その分だけさらにスリーブｂが弾性変形して成形精度が一段と悪化するからである。
【０００６】
これに対しては、図８に示すように、外型ｃを、ゴムスリーブに代えて、金属材料等、高剛性の材料で製作するとともに、その外型ｃを周方向に分割することが考えられる。つまり、所定形状に成形されたベルトスラブＳの外周面形状に一致するように内周面が形成された外型ｃを複数の分割体ｄ，ｄ，…に分割し、各分割体ｄを半径方向外方に移動させた状態で、その外型ｃ内に、ベルトスラブＳの外嵌合された内型ａを配置し、各分割体ｄを半径方向内方に移動させるようにすれば、各分割体ｄは弾性変形することなくベルトスラブＳを押圧するので、ベルトスラブＳを均一な厚さに成形することができる。
【０００７】
しかしながら、上記の改良例では、各分割体ｄがベルトスラブＳに接触してから該ベルトスラブＳを所定の状態に押圧する位置に移動するまでの間に、図９に誇張して示すように、ベルトスラブＳの一部が分割体ｄ，ｄ間の隙間に入り込み、その部分がばりになるという難点がある。
【０００８】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、内型上のベルトスラブを押圧するための外型を複数の分割体に分割する際に、相隣る分割体間の係合関係に工夫を加えることで、分割体間の隙間にベルトスラブの一部が入り込まないようにし、それにより、ばりの発生を招くことなく、ベルトスラブの成形精度を高められるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、外型を、断面テーパ状の摺接面を有する複数の分割型と、断面逆テーパ状の摺接面を有し、周方向に相隣る両分割型間の隙間に介在して該隙間によるばりの発生を抑制する抑制型とに分割し、各抑制型を分割型に摺接させつつ半径方向内方に移動させることで、分割型及び抑制型間に隙間を生じることなくベルトスラブを押圧できるようにした。
【００１０】
具体的には、請求項１の発明では、外周面が所定形状に形成されていて、ベルトスラブが外嵌合可能な内型と、内周面が所定形状に形成された外型とを備え、上記内型の外周面と上記外型の内周面との間においてベルトスラブを所定形状に成形するようにしたベルトスラブ成形装置が前提である。
【００１１】
そして、上記外型は、周方向に並びかつ、各々、半径方向に移動可能に設けられていて周方向両端部の少なくとも外型内周面側に摺接面を有する複数の分割型と、周方向に相隣る両分割型間の隙間に介在しかつ、各々、半径方向に移動可能に設けられていて、周方向両端部の少なくとも外型外周面側にそれぞれ半径方向内方への移動時の上記両分割型の対応する摺接面に半径方向内方に押圧されつつ摺接する摺接面を有する複数の抑制型とに分割されており、その上で、それら分割型を半径方向内方に移動させて内型上のベルトスラブを半径方向内方に加圧する加圧機構を備えているものとする。
【００１２】
上記の構成において、外型の各分割型が加圧機構により半径方向内方に移動するとき、外型の各抑制型は、両摺接面が周方向両側の分割型の対応する摺接面に半径方向内方に押圧されることにより、半径方向内方に移動する。そして、分割型及び抑制型が半径方向内方に移動して各外型内周面の半径方向の位置が互いに一致した段階で、外型は閉じたことになる。この間、周方向に相隣る両分割型間の隙間は抑制型により塞がれており、また、各抑制型の摺接面は分割型の摺接面に摺接していて、各摺接面は周方向端部の外型外周面側に位置しているので、外型内周面側における周方向に相隣る分割型間及び分割型と抑制型との間に、隙間は生じない。よって、そのような隙間が生じることに起因するベルトスラブ成形時のばりの発生は回避される。
【００１３】
請求項２の発明では、上記請求項１の発明において、各分割型の両摺接面は、半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次小さくなる断面テーパ状に形成されており、一方、各抑制型の両摺接面は、半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次大きくなる断面逆テーパ状に形成されているものとする。
【００１４】
上記の構成において、各分割型が半径方向内方に移動するとき、各分割型の両摺接面は、半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次小さくなる断面テーパ状をなしており、一方、各抑制型の両摺接面は、半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次大きくなる断面逆テーパ状をなしているので、各抑制型は、対応する両分割型の各摺接面に半径方向内方に均等に押圧されつつ摺接する。よって、上記請求項１の発明での作用は具体的にかつ適正に営まれる。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、外型の外周面は、軸心に沿って外径が漸次変化する断面テーパ状に形成されており、一方、加圧機構は、上記外型に対し外嵌合可能に設けられていて内周面が上記外型の外周面と同じテーパ角の断面テーパ状に形成されたテーパスリーブを有し、該テーパスリーブを上記外型に外嵌合して上記各分割型を半径方向内方に移動させるように構成されているものとする。
【００１６】
上記の構成において、外型の分割型及び抑制型を半径方向外方に移動させるとき、つまり、開いた状態の外型を閉じるとき、外型には、加圧機構によりテーパスリーブが外嵌合される。このとき、外型の外周面は、軸心に沿って外径が漸次大きくなる断面テーパ状をなしており、これに対し、テーパスリーブの内周面は、外型の外周面に摺接しつつ該外型上に外嵌合されて各分割型を半径方向内方に移動させる断面テーパ状をなしているので、各分割型は、テーパスリーブの嵌合状態に応じて半径方向内方に移動し、内型上のベルトスラブを半径方向内方に押圧する。する。よって、従来のように、ゴムスリーブを用いて蒸気圧又はエア圧等によりベルトスラブを加圧するようにする場合に比べて、加圧機構の構造は容易に簡単化される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係るベルトスラブ成形装置の全体構成を模式的に示しており、この成形装置は、ブロックベルトに用いられるベルトとしての張力帯の製造時に、その張力帯のベルト内面側部位（後述の下帆布層及び下ゴム層からなる部位）を構成するベルトスラブを成形するために使用される。
【００１９】
先ず、上記ブロックベルトについて説明しておくと、このものは、図３に示すように、ベルト長さ方向に等間隔に配置された多数のブロック７，７，…が、ベルト幅方向に並ぶように配置された両側１対のエンドレスの張力帯１，１に係止固定されてなっている。
【００２０】
そして、上記張力帯１は、ベルト背面側（図３の上側）に配置される上ゴム層３と、ベルト内面側（同図の下側）に配置される下ゴム層２と、これら両ゴム層３，２間に略ベルト長さ方向に延びかつ軸方向に所定ピッチ間隔をおくようにスパイラル状に配置された心線４とを有する。上ゴム層３のベルト背面側には上帆布層６が、また下ゴム層２のベルト内面側には下帆布層５がそれぞれ一体に設けられている。さらに、張力帯１のベルト背面には、各々、ベルト幅方向に延びるように設けられた断面凹字状をなす多数の上面溝１ｂ，１ｂ，…が、またベルト内面には、各々、同じくベルト幅方向に延びるように設けられた断面円弧状をなす多数の下面溝１ａ，１ａ，…がそれぞれベルト長さ方向に所定ピッチ間隔をおいてかつ上下に対応するように配置されている。
【００２１】
このような張力帯１において、本発明に係るベルトスラブＳとは、下帆布層５及び下ゴム層２を構成するための複数の中間材がベルト幅方向に未分割の状態で連続する筒状体である。
【００２２】
ここで、上記張力帯１の製造工程の全体についての説明を簡単に加えておくと、先ず、下帆布層５を構成するために筒状の帆布を円筒ドラムに被せ、その上に、下ゴム層２を構成するために未加硫のゴムシートを巻き付けて筒状のベルトスラブＳを設けた後、そのベルトスラブＳを半径方向に加圧しつつ加熱して所定形状に成形する。次いで、上記ベルトスラブＳ上に心線４をスパイラル状に巻き付け、その上に、上ゴム層３となる未加硫のゴムシートを巻き付けて型付けを行った後、その上に上帆布層６となる筒状の帆布を被せ、次いで、加熱成形して冷却型抜き等の所定の工程を経ることで張力帯１が作製されるようになっている。
【００２３】
次に、上記の成形工程において使用されるベルトスラブ成形装置について説明する。
【００２４】
本成形装置は、外周面が所定形状に形成されていてベルトスラブＳが外嵌合可能な金属製の内金型１０と、内周面が所定形状に形成された金属製の外金型２０とを備えている。内金型１０は、例えば中空の筒状（図面には中実体として示す）をなしていて、ベルトスラブＳを加熱加硫するために、内部空間に高温の蒸気が導入されるようになっている。また、内金型１０の外周面には、図示は省略するが、各張力帯１の下面溝１ａ，１ａ，…を形成するための複数条の凸条が設けられている。尚、本実施形態では、内金型１０は、ゴムシートを巻き付ける際の円筒ドラムとしても使用されるものであって、本成形装置に対し脱着可能とされている。一方、外金型２０の内周面は、凹凸のないフラットな曲面に形成されていて、その内径は、内金型１０の外周面との間でベルトスラブＳを所定の厚さ寸法に成形する値に定められている。
【００２５】
そして、本実施形態では、外金型２０は、周方向に並びかつ、各々、半径方向に移動可能に設けられた複数（図示する例では、３つ）の分割型２１，２１，…と、周方向に相隣る両分割型２１，２１間の隙間に介在しかつ、各々、半径方向に移動可能に設けられた抑制型２２，２２，…とに分割されており、また、各分割型２１を半径方向内方に移動させてベルトスラブＳを半径方向内方に加圧する加圧機構３０を備えている。
【００２６】
さらに、上記各分割型２１の周方向両端面は、それぞれ摺接面２１ａ，２１ａとされており、一方、各抑制型２２の各周方向両端面は、それぞれ、分割型２１，２１，…の半径方向内方への移動時に、対応する分割型２１の摺接面２１ａに半径方向内方に押圧されつつ摺接する摺接面２２ａ，２２ａとされている。
【００２７】
具体的には、各分割型２１の摺接面２１ａ，２１ａは、半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次小さくなる断面テーパ状に形成されており、一方、各抑制型２２の摺接面２２ａ，２２ａは、分割型２１，２１，…の場合とは逆に、周方向寸法が漸次大きくなる断面逆テーパ状に形成されている
また、上記各抑制型２２は、分割型２１，２１，…及び抑制型２２，２２，…がそれぞれ半径方向外方端に位置するとき、つまり、外金型２０が開いているときには、その摺接面２２ａ，２２ａが両側の分割型２１，２１の対応する摺接面２１ａ，２１ａに面接触させるようになされている。つまり、外金型２０が閉じた状態を基準にすると、外金型２０が開いているときには、各抑制型２２の内周面は、各分割型２１の内周面よりも半径方向外方に位置するようになっている。尚、各抑制型２２の半径方向外側部分は、本実施形態では、外金型２０が開いているときに、周方向両側の分割型２１の外周面から半径方向外方に突出しないように、切除された状態に設けられている。
【００２８】
さらに、外金型２０は、軸心を上下方向にして配置されており、その外周面は、下方に向かって外径が漸次大きくなる断面テーパ状に形成されている。一方、上記の加圧機構３０は、外金型２０の外周面に摺接しつつ該外金型２０上に外嵌合されて各分割型２１を半径方向内方に移動させるように内周面が断面テーパ状に形成されたテーパスリーブ３１と、このテーパスリーブ３１を外金型２０に上方から外嵌合させるように移動する図外の移動手段とを有する。
【００２９】
上記のように構成されたベルトスラブ成形装置の作用について、図４〜図６を参照しながら説明する。
【００３０】
成形工程の前工程において内金型１０上に設けられたベルトスラブＳは、該内金型１０と共に成形装置上に搬入されて、開いた状態の外金型２０内に配置固定される。
【００３１】
次に、加圧機構３０によりテーパスリーブ３１が外金型２０に上方から被される。そして、テーパスリーブ３１が内周面を外金型２０の外周面、つまり各分割型２１の外周面に摺接させつつ下方移動することにより、各分割型２１は、半径方向内方に移動する。また、この分割型２１の移動により、抑制型２２も半径方向内方に移動する。このとき、各分割型２１は、周方向に相隣る分割型２１に相対的に接近するので、各抑制型２２は、摺接面２２ａ，２２ａを両側の分割型２１，２１の対応する摺接面２１ａ，２１ａに摺接させつつ該両分割型２１，２１よりも多く半径方向内方に移動し、外金型２０が閉じたときには、各抑制型２２は、内周面を各分割型２１の内周面と同じ半径方向の位置に位置付ける。これにより、内金型１０上のベルトスラブＳは外金型２０により半径方向内方に押圧される。
【００３２】
このようにして外金型２０が閉じるまでの間、各抑制型２２は、摺接面２２ａ，２２ａを両側の分割型２１の摺接面２１ａ，２１ａに常に面接触させているので、該両分割型２１，２１との各間に隙間は生じず、よって、そのような隙間にベルトスラブＳの一部が入り込むという事態は発生しない。
【００３３】
そして、加熱手段によりベルトスラブＳを加熱して加硫した後、加圧機構３０のテーパスリーブ３１を移動手段により上昇移動して外金型２０から取り外し、外金型２０を開き、しかる後、ベルトスラブＳを内金型１０と共に成形装置から搬出する。
【００３４】
したがって、本実施形態によれば、ブロックベルトに使用される張力帯１，１，…を得るためのベルトスラブ成形装置として、金属製の外金型２０を周方向において分割型２１，２１，…及び抑制型２２，２２，…に分割し、それら分割型２１，２１，…及び抑制型２２，２２，…を半径方向内方に移動させて内金型１０上のベルトスラブＳを加圧するようにしたので、従来のようにゴムスリーブを外型とする場合には、ゴムスリーブの弾性変形によりベルトスラブＳを一定の厚さに成形することが困難であるのに比べ、外金型２０が弾性変形しない分だけ、ベルトスラブＳの成形精度を高めることができ、その結果、本成形工程の後工程として従来の場合に行われているベルトスラブＳの厚さを調整するためのさらえ切削等の工程を省略できるとともに、そのような調整により発生する材料のロスを低減することができる。
【００３５】
また、外金型２０が弾性変形し難い分だけ、ベルトスラブＳに対する加圧力を高める（例えば、２０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ2 〔≒１９６〜９８０Ｎ／ｃｍ2 〕ことができるので、そうすることにより、ベルトスラブＳ中のゴムの圧縮永久歪みを低減することもできる。
【００３６】
また、上記各分割型２１，２１間の隙間にそれぞれ抑制型２２を介在させて該隙間を塞ぐとともに、相対応する分割型２１及び抑制型２２の摺接面２１ａ，２２ａ同士を互いに摺接させるようにしたので、分割型２１の摺接面２１ａと抑制型２２の摺接面２２ａとの間に隙間を生じることなく、分割型２１，２１間の隙間にベルトスラブＳの一部が入り込むのを抑制することができ、よって、そのような隙間にベルトスラブＳの一部が入り込むことによるばりの発生を防止することができる。
【００３７】
また、外金型２０の外周面を断面テーパ状に形成し、この外金型２０にテーパスリーブ３１を外嵌合させることにより各分割型２１を半径方向内方に移動させるようにする一方、各分割型２１の両摺接面２１ａ，２１ａを半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次小さくなる断面テーパ状に形成するとともに、各抑制型２２の両摺接面２２ａ，２２ａを半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次大きくなる断面逆テーパ状に形成し、周方向に相隣る両分割型２１，２１間に位置する各抑制型２２を、それら両分割型２１，２１の移動により半径方向内方に移動させるようにしたので、従来のように蒸気圧やエア圧を用いる場合や、各抑制型２２を分割型２１とは独立して半径方向内方に移動させるようにする場合に比べて、加圧機構３０の構造は簡単なもので済む。
【００３８】
尚、上記の実施形態では、内型及び外型として、金属製である内金型１０及び外金型２０を用いるようにしているが、内型及び外型の材料としては、少なくとも従来のゴムスリーブよりも弾性変形し難いものであれば特に限定されるものではない。
【００３９】
また、上記の実施形態では、分割型２１，２１，…及び抑制型２２，２２，…の各周方向端面の全部をそれぞれ摺接面２１ａ，２２ａとするようにしているが、各周方向端面の内周面側の部位のみを摺接面とするようにしてもよい。
【００４０】
また、上記の実施形態では、各分割型２１の摺接面２１ａ，２１ａ及び各抑制型２２の摺接面２２ａ，２２ａを、それぞれ、断面テーパ状及び断面逆テーパ状に形成するようにしているが、それら摺接面２１ａ，２２ａの形状については特に限定されるものではない。
【００４１】
また、上記の実施形態では、各抑制型２２の半径方向外側部位を、外金型２０が開いた状態のときに各分割型２１の外周面から半径方向外方に突出しないように切り欠いた状態に設けているが、そのような切欠状態に設けずに、加圧機構３０のテーパスリーブ３１の内周面に、各抑制型２２との接触を回避するための溝を設けるようにしてもよい。
【００４２】
さらに、上記の実施形態では、ブロックベルトの張力帯１，１，…を製造するためのベルトスラブＳの場合について説明しているが、本発明は、例えば歯付ベルト等、種々のベルト製造過程におけるベルトスラブに適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、外型を、周方向において、複数の分割型と、周方向に相隣る両分割型間の隙間を塞ぐ抑制型とに分割し、それら分割型及び抑制型間に隙間が生じないように摺接面同士を摺接させて該分割型及び抑制型を半径方向内方に移動させるようにしたので、分割型間の隙間にベルトスラブの一部が入り込んでばりが発生するという事態を招くことなく、ベルトスラブの成形精度を高めることができる。
【００４４】
請求項２の発明によれば、上記各分割型を、半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次小さくなる断面テーパ状に形成するとともに、上記各抑制型を、半径方向内方に向かって周方向寸法が漸次大きくなる断面逆テーパ状に形成するようにしたので、上記請求項１の発明による効果を具体的にかつ適正に得ることができる。
【００４５】
請求項３の発明によれば、外型の外周面を断面テーパ状に形成する一方、その外型に断面テーパ状のテーパスリーブを外嵌合させることにより各分割型を半径方向内方に移動させて内型上のベルトスラブを加圧する加圧機構を備えるようにしたので、従来のように蒸気圧やエア圧により加圧する場合に比べ、成形装置の構造を簡単化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るベルトスラブ成形装置の要部を示す横断面図である。
【図２】  外金型の分割型と加圧機構のテーパスリーブとを示す斜視図である。
【図３】  ベルトスラブから得られる張力帯を主要構成材料の１つとするブロックベルトを示す斜視図である。
【図４】  外金型にテーパスリーブが外嵌合される状態を示す縦断面図である。
【図５】  内金型に対し外金型が開いている状態を示す横断面図である。
【図６】  内金型に対し外金型が閉じている状態を示す図４相当図である。
【図７】  ゴムスリーブを備えた従来のベルトスラブ成形装置を示す図１相当図である。
【図８】  分割外金型を備えた改良例のベルトスラブ成形装置の要部を示す図１相当図である。
【図９】  改良例におけるばり発生の状態を誇張して示す横断面図である。
【符号の説明】
１０  内金型（内型）
２０  外金型（外型）
２１  分割型
２１ａ  摺接面
２２  抑制型
２２ａ  摺接面
３０  加圧機構（加圧手段）
３１  テーパスリーブ
Ｓ  ベルトスラブ
【図１】
0003705589.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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