(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ゴム層と伸張ゴム層の少なくとも一方のゴム層にコグ部を配し、心線を接着ゴム層内に埋設して形成された動力伝動用ベルトの製造方法において、モールド上に伸張ゴム層、心線、そして圧縮ゴム層を順次積層した成形体を作製し、この成形体の外側に設けたゴム層に、円周方向に沿って所定の間隔で凸状部と凹状部を交互に有するコグ形状ゴム層からなる母型を加硫ゴムからなる外覆体の内側に加硫により積層一体化した円筒状のジャケットを挿入設置した後、加硫することによって母型によりゴム層の表面を型付けすることを特徴とする動力伝動用ベルトの製造方法。
【請求項２】
円周方向に沿って所定の間隔で凸状部と凹状部を交互に有するコグ形状ゴム層の表面に歯部帆布が積層され、ゴム層の表面を型付けする際の空気抜けを助長する請求項１記載の動力伝動用ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動力伝動用ベルトの製造方法に係り、ベルトを作製する際の作業工数を低減し、母型の使用回数を増加させたローエッジシングルコグベルトやローエッジダブルコグベルトのような動力伝動用ベルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の成形体の外周面にコグ部を付けたローエッジコグベルトの製造方法として、プリフォーム製法やスパンコグ製法がその代表的なものである。
プリフォーム製法では、予めベルト周長よりも長い平面状のゴク付母型を用意し、この上に未加硫ゴムシートを設置し、プレスにより加熱加圧して予備成形体を作製する。モールドにゴム層、心線を巻き付けた後に、上記予備成形体をこの上から巻き付けて突き合わせジョイントして成型を終え、加硫工程へ移行していた。ここで使用されたゴク付母型は、表面に所定の間隔で凸状部と凹状部を交互に有し、その裏面に補強用帆布を積層していた。
【０００３】
また、スパンコグ製法としては、例えばモールドに補強布、未加硫ゴムシート、心線、そして未加硫ゴムシートを順次巻き付けて成形体を作製した後、ベルトの外周長に合わせて筒状のコグ付母型を成形体に上から被せ、次にこの上からジャケットを挿入して加硫することによって母型に設けたコグによりゴム層の表面を型付けするものであった。加硫後は、作業者によりジャケットから母型付の成形体を抜き、そして母型を除去していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
プリフォーム製法は、補強布と未加硫ゴムシートとを予め形成しているため、正確なコグ部が成形されるが、プリフォームする工程が付加されることから、コスト高になる問題があった。しかも、母型は加硫時に補強用帆布の熱収縮により変形してしまうことから安定した寸法を確保できず、再使用が不可能であり、母型の使用回数も一回であった。
また、加硫後に母型を剥がす作業が必要であるが、この場合には母型が熱収縮して加硫スリーブに強く密着しているために作業者にとっては大変な重労働であった。
【０００５】
また、スパンコグ製法もプリフォーム製法と同様に加硫時にコグを設けた母型を被せる作業や、加硫後に該母型を剥がす作業が必要であり、母型を剥がす作業も大変な重労働であった。しかも、母型は補強材として使用されている帆布が加硫時に熱収縮し、安定した寸法を確保でないため、使用回数も３〜５回程度と限られていた。使用出来なくなった母型はスクラップにされていた。このため、加硫後にコグを設けた母型を剥がす作業を簡素にすること、そして母型の使用回数を増やすことが早期解決すべき課題になっていた。
【０００６】
本発明はこのような問題点を改善するものであり、ベルトを作製する際の作業工数を低減するとともに加硫後に凸状部と凹状部を設けた母型を剥がす作業を容易にし、そして母型の使用回数を増やした動力伝動用ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本願の請求項１記載の発明では、圧縮ゴム層と伸張ゴム層の少なくとも一方のゴム層にコグ部を配し、心線を接着ゴム層内に埋設して形成された動力伝動用ベルトの製造方法において、モールド上に伸張ゴム層、心線、そして圧縮ゴム層を順次積層した成形体を作製し、この成形体の外側に設けたゴム層に、円周方向に沿って所定の間隔で凸状部と凹状部を交互に有するコグ形状ゴム層からなる母型を加硫ゴムからなる外覆体の内側に加硫により積層一体化した円筒状のジャケットを挿入設置した後、加硫することによって母型によりゴム層の表面を型付けする動力伝動用ベルトの製造方法にあり、円周方向に沿って所定の間隔で設けた凸状部と凹状部を有するコグ形状ゴム層の母型を加硫ゴムからなる外覆体の内側に積層一体化したジャケットを使用することで、加硫後に凸状部と凹状部を設けた母型を剥がす作業も容易になり、補強帆布が存在しないジャケットを使用することにより母型の加硫時の熱収縮変形も小さくなり、母型の使用回数を増やすことができ、また作業工数も低減できる。
【０００８】
本願の請求項２載の発明では、円周方向に沿って所定の間隔で凸状部と凹状部を交互に有するコグ形状ゴム層の表面に歯部帆布が積層され、ゴム層の表面を型付けする際の空気抜けを助長するため、ゴム層に正確なコグ部を形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のダブルコグベルトの製造方法を示す。
図１はダブルコグベルトの製造方法においてモールド上で圧縮ゴム層、心線、そして伸張ゴム層を構成する成形体を作製する図を示すものである。まず、歯部２と溝部３を交互に有するモールド１を準備する。更に、１〜数枚の補強布５と圧縮ゴム層になる未加硫ゴムシート６と接着ゴム層になる未加硫ゴムシート７を積層し、歯部と溝部とを交互に配した平坦な金型に設置し、加圧することによってコグ部８を型付けしたコグパッド９を成型する。
無論、本発明では、上記歯部２と溝部３を交互に有するモールド１に代えて、円周方向に沿って所定の間隔で溝部を設けた内母型を装着したモールドを使用することもできる。
【００１０】
成形機（図示せず）にモールド１を装着し、モールドの溝部３にコグパッドのコグ部８を嵌合しながら、所定長さのコグパッド９をモールド１に一周巻き付けて端部を接触させた後、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等のコードからなる心線１０をスパイラルに巻き付ける。その上に０〜数枚の補強布１２と伸張ゴム層の未加硫ゴムシート１３の積層物を巻き付けて、成形体１５を作製する。
【００１１】
上記圧縮ゴム層および伸張ゴム層になるゴムは、天然ゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、アルキル化クロロスルファン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との混合ポリマー等のゴム材の単独、またはこれらの混合物に、例えばパラ系アラミド繊維（商品名：トワロン、ケブラー、テクノーラ）、ナイロン、ポリエステル、ビニロン、綿等の短繊維をベルト幅方向へ配向している。この短繊維の添加量は、ゴム１００重量部に対して５〜４０重量部である。
接着ゴム層には、上記短繊維を含めてもよいが、好ましくは含めない。
【００１２】
補強布５、１２は綿、ポリエステル繊維、ナイロン等からなり、平織、綾織、朱子織等に製織した布で、経糸と緯糸との交差角が９０〜１２０°程度の広角度帆布でもよい。上記補強布５、１２は、ＲＦＬ処理した後、ゴム組成物をフィリクション・コーチングしてゴム付帆布とする。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、ここで使用するラテックスとしてはクロロプレン、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、ＮＢＲなどである。
【００１３】
しかして、本発明では、成形機から取り出したモールド１を支持台２０上に設置するが、上記モールド１の片方もしくは両方の側壁１６は、図１に示すように中心部に保持穴１７と、円周方向に沿って設けた係止穴１８と、中心部から離れた部位に設けた小さな位置合わせ突起１９とを有している
【００１４】
一方、支持台２０は図２に示すように中心部に設けた主突起部２１と、主突起部２１を中心とした同心円上に設けた係止穴２３と、主突起部の中心から離れた位置に隣接した１組の位置合わせ突起２２とを有している。
【００１５】
モールド１を支持台２０上に設置する時、モールド１の保持穴１７を支持台２０に設けた主突起部２１に挿入するとともに、モールド１の位置合わせ突起１９を支持台２０の隣接した位置合わせ突起２２の間に嵌入して、モールド１を支持台２０上で正しく固定する。
【００１６】
ガイド棒２５は金属あるいは合成樹脂からなり、折り曲がった一方の端部２６から垂直に突出した止め部２７を、また他端には直線状の抜け易い形状の止め部２８を有している。
図３〜図５に示すように、複数のガイド棒２５は両端の止め部２７、２８を該モールド１に設けた係止穴１８と支持台２０に設けた係止穴２３に挿入し固定される。この時、ガイド棒２５は成形体１５の表面に接しているか、あるいはわずかに離れている。
【００１７】
図６はガイド棒２５を成形体１５の表面に装着した後、加硫ゴム製からなる母型３１を外覆体３２の内側に積層一体化したジャケット３０をガイド棒２５に沿って挿入するところを示している。即ち、ジャケット３０は、円周方向に沿って所定の間隔で設けた母型３１の凹状部３４をガイド棒２５に嵌入しながら挿入する。
上記ガイド棒２５の断面の大きさは、母型３１の凹状部３４に完全に嵌まり込む程度の大きさであってやや凹状部３４より小さい程度のものである。断面形状は円形、楕円形、四角形などであり、特に限定しない。
【００１８】
続いて、全てのガイド棒２５を抜き取る。その後、成形体１５を加硫缶へ設置する。加硫は通常の方法で行う。加硫した後、母型３１を積層一体化したジャケット３０、続いて円筒状のスリーブをモールド１から抜き取り、これを所定幅に切断してダブルコグベルト４０を作製する。
【００１９】
図８は、本発明方法によって得られたダブルコグベルト４０の斜視図である。ダブルコグベルト４０の構成は、接着ゴム層４１内に心線４２が埋め込まれ、接着ゴム層４１の上部、下部には、それぞれ伸張ゴム層４３、圧縮ゴム層４４がある。伸張ゴム層４３、圧縮ゴム層４４には、それぞれ一定ピッチでベルト長手方向に沿ったコグ部４５、４６が設けられている。本実施例のベルトでは、伸張ゴム層４３に設けたコグ部４５の溝底部と圧縮ゴム層４４に設けたコグ部４６の溝底部とが一致している。むろん、本発明方法では、伸張ゴム層４３に設けたコグ部４５の溝底部が圧縮ゴム層４４に設けたコグ部４６の頂部に一致するように設定することもできる。
尚、必ずしも、前述のガイド棒２５を用いる必要がない。
【００２０】
シングルコグベルトを作製する場合には、まず平坦面を有するモールドを準備し、この上に１〜数枚の補強布、伸張ゴム層になる未加硫ゴムシート、接着ゴム層になる未加硫ゴムシートを積層し、更に心線をスパイラルに巻き付け、その上に圧縮ゴム層になる未加硫ゴムシートと０〜数枚の補強布を巻き付けて、成形体を作製する。この積層方法は、ダブルコグベルト４０と全く逆になっている。
【００２１】
続いて、母型３１を外覆体３２の内側に積層一体化したジャケット３０を、成形体１５へ挿入する。その後、これを加硫缶へ設置して加硫を行う。加硫した後、母型３１を積層一体化したジャケット３０、続いて円筒状のスリーブをモールドから抜き取り、これを所定幅に切断してシングルコグベルトを作製する。
【００２２】
ここで使用するジャケット３０は、図６と図７に示すように、円周方向に沿って所定の間隔で設けた凹状部３４と凸状部３５を有するコグ形成ゴム層３７の表面に空気抜け用の歯部帆布３６を被覆した母型３１と、この外側を包囲した加硫ゴムからなる外覆体３２によって形成され、母型３１と外覆体３２とを積層一体化した構成からなっている。尚、ジャケット３０の一方の端縁部には、加硫時に内部を密閉するためのフランジ３８が設けられている。
【００２３】
母型３１はジャケット３０の一部になり、凹状部３４と凸状部３５を有する表面が歯部帆布３６で被覆され、背面が肉厚の大きい外覆体３２で保護され、従来にように補強帆布が積層されていない。このため、加硫時における母型３１の熱収縮変形も小さくなって使用回数を増やすことができ、また加硫後の母型３１を剥がす作業も外覆体３２が付着しているために容易になる。
【００２４】
歯部帆布３６としては、経糸（長手方向）に６ナイロン、６・６ナイロン、４・６ナイロン、６・１０ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレンのフィラメント糸や綿等の紡績糸である。このフィラメント糸の構成は１本が１０〜５０デニールのモノフィラメントを３〜２５本引き揃えて、５〜３０回／１０ｃｍの撚りをＳまたはＺ方向に与えて経糸としたものである。あるいは１〜６デニールのアラミド繊維のフィラメントを１０〜２００本集束し、もしくはこれを撚り合わせたマルチフィラメント糸を用いることができる。
一方、緯糸（円周方向）は伸縮性に富んだ糸であり、例えばウレタン弾性糸、ポリアミド繊維の捲縮加工糸、紡績糸等を組み合わせた構成からなっている。
そして、歯部帆布３６は、平織、綾織、朱子織等に製織した布であって、特に制限がない。
【００２５】
歯部帆布３６では、必ずしもＲＦＬ処理、エポキシ処理、イソシナネート処理、ソーキング処理などの接着処理をする必要はない。これは歯部帆布３６の構成糸内、また構成糸間の空気流れをよくしてゴム層の表面を型付けする際の空気抜けをよくするためである。
【００２６】
コグ形成ゴム層３７と外覆体３２のゴムも、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アルキル化クロロスルファン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムと不飽和カルボン酸金属塩との混合ポリマー等のゴム材の単独、またはこれらの混合物であって、特に制限がないが、これらは同質のゴムで耐熱性に富んだものが好ましい。
【００２７】
ジャケット３０の製造方法としては、例えば円周面に長手方向に延びる溝状部と歯状部とを円周方向に沿って交互に設けた彫刻ドラムに、ミシンジョイントやホットメルトジョイントした円筒状の歯部帆布を被せ、その上にコグ形成ゴム層３７になる所定厚みのゴム層を巻き付けた後、更に外覆体３２になる所定厚みのゴム層を巻き付けて成形体とし、これを通常の方法で加硫して後、加硫した成形体を彫刻ドラムから脱型してジャケット３０とする。
【００２８】
【実施例】
以下、更に具体的な実験例により本発明の効果を確認する。
実施例１
６．６ナイロンからなる２１０デニールの経糸と６．６ナイロンの１４０デニールと６．６ナイロンのスパンデックス１４０デニールを撚り合わせた緯糸からなる綾織物をミシジョインとして円筒状の歯部帆布とし、これを彫刻ドラムに被せ、その上にコグ形成ゴム層になる厚さ５ｍｍのＳＢＲからなるゴム層を巻き、更に外覆体として厚さ１０ｍｍのＳＢＲからなるゴム層を巻いた後、通常の方法で加硫してジャケットを作製した。
【００２９】
心線として、１，１００デニールのポリエチレンテレフタレート繊維を上撚り数１１．４回／１０ｃｍ、下撚り数２１．０回／１０ｃｍで上下逆方向に撚糸して２×３の撚り構成とし、トータルデニール６，６００の未処理コードを準備した。次いで、この未処理コードをイソシアネート系接着剤でプレディプした後、約１７０〜１８０°Ｃで乾燥し，ＲＦＬ液に浸漬した後、２００〜２４０°Ｃで延伸熱固定処理を行なって処理コードとした。
【００３０】
また、補強布として、綿の紡績糸を使用し平織帆布を用いた。これらの帆布をＲＦＬ液に浸漬した後、１５０°Ｃで２分間熱処理して処理帆布とした。その後、これらの処理帆布にゴム組成物をフリクション・コーチングして、ゴム付帆布とした。
【００３１】
圧縮ゴム層と伸張ゴム層はアラミドの短繊維を含んだクロロプレンゴムからなるゴム組成物を用い、また接着ゴム層は短繊維を含まないクロロプレンゴムからなるゴム組成物を用いた。
【００３２】
コグパッドは、１枚の補強布と圧縮ゴム層の未加硫ゴムシートと接着ゴム層の未加硫ゴムシートを積層し、歯部と溝部とを交互に配した平坦な金型に設置し、８０°Ｃで加圧することによってコグ部を型付けしたコグパッドを形成した。
【００３３】
これらの材料を用意した後、平坦なモールドに装着した内母型にコグパッドを巻き付け、更に心線、平坦な伸張ゴム層、補強布を順次巻き付けて成形体を成形体を作製した。続いて、モールドを支持台の所定位置に設置した後、６本のガイド棒を一定間隔で装着し、上記ジャケットをガイド棒にそって挿入して設置した。
上記全てのガイド棒を除去した後、モールドを加硫缶に設置して加硫してベルトスリーブを得た。このスリーブをカッターによってＶ状に切断して個々のローエッジダブルコグベルトに仕上げた。
【００３４】
得られたローエッジダブルコグベルトは、上幅３６．５ｍｍ、厚み１６．５ｍｍ、長さ１３１０ｍｍ、上コグ部の深さ５．０ｍｍ、下コグ部の深さ５．０ｍｍであり、上下コグ部ピッチ１０．７ｍｍであり、上下コグ部の溝底部のずれは、最大１．５ｍｍであった。
【００３５】
上記ジャケットを使用して、加硫を２０回継続してベルトスリーブを作製したが、ジャケットを構成している母型の熱収縮は見られず、継続して使用可能であった。
【００３６】
比較例１
実施例１と全く同一の材料を用いて、平坦なモールドに装着した内母型にコグパッドを巻き付け、更に心線、平坦な伸張ゴム層、補強布を順次巻き付けて成形体を作製した。続いて、モールドを支持台の所定位置に設置した後、６本のガイド棒を一定間隔で装着し、母型をガイド棒にそって挿入して設置した。
全てのガイド棒を除去した後、ジャケットを挿入したモールドを加硫缶に設置して加硫してベルトスリーブを得た。
上記母型とジャケットとをそれぞれ使用し、加硫を５回継続してベルトスリーブを作製したが、加硫時の母型の熱収縮が激しく、これ以上使用すると正確がコグ部を形成することが困難になった。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本願の請求項１記載の発明では、モールド上に伸張ゴム層、心線、そして圧縮ゴム層を順次積層した成形体を作製し、この成形体の外側に設けたゴム層に、円周方向に沿って所定の間隔で凸状部と凹状部を交互に有するコグ形状ゴム層からなる母型を加硫ゴムからなる外覆体の内側に加硫により積層一体化した円筒状のジャケットを挿入設置した後、加硫することによって母型によりゴム層の表面を型付けする動力伝動用ベルトの製造方法にあり、円周方向に沿って所定の間隔で設けた凸状部と凹状部を有するコグ形状ゴム層からなる母型を加硫ゴムからなる外覆体に積層一体化したジャケットを使用することで、加硫後に凸状部と凹状部を設けた母型を剥がす作業も容易になり、補強帆布が存在しないジャケットを使用することにより母型の加硫時の熱収縮変形も小さくなり、母型の使用回数を増やすことができ、また作業工数も低減できる効果がある。
【００３８】
本願の請求項２載の発明では、円周方向に沿って所定の間隔で凸状部と凹状部を交互に有するコグ形状ゴム層の表面に歯部帆布が積層され、ゴム層の表面を型付けする際の空気抜けを助長するため、ゴム層に正確なコグ部を形成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法においてモールド上で成形体を作製する図を示すものである
【図２】本発明の製造方法において使用する支持台の断面図である。
【図３】本発明においてモールドを支持台上に設置する工程を示す斜視図である。
【図４】図３におけるＡ部拡大図である。
【図５】図３におけるＢ部拡大図である。
【図６】本発明においてジャケットをガイド棒に沿って挿入するところを示す斜視図である。
【図７】図６に示すジャケットの横断面図である。
【図８】本発明方法によって得られたダブルコグベルトの斜視図である．
【符号の説明】
１５  成形体
２５  ガイド棒
３０  ジャケット
３１  母型
３２  外覆体
３４  凹状部
３５  凸状部
３６  歯部帆布
３７  コグ形成ゴム層
４０  ダブルコグベルト
４１  接着ゴム層
４３  伸張ゴム層
４４  圧縮ゴム層
４５  コグ部
４６  コグ部
【図１】
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【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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