(57)【要約】【課題】リブ部の伝動面に短繊維を均一に付着してベルト走行時の騒音を軽減し、そしてベルト伸びを低減した伝動ベルトの製造方法とその方法により得られた伝動ベルトを提供する。【解決手段】ゴム材２２表面に形成した接着層２３に植毛糸２６を付着した第１のスリーブ２４を、外周面に可撓性ジャケット４２を装着した内型４１と、内周面にリブ型もしくはコグ型からなる型部４５を刻印した外型４６との間に配置した後、可撓性ジャケット４２を膨張させて上記第１のスリーブ２４を外型４６の刻印した型部４５に密着するように未加硫の予備成型体２１を作製し、外型４６から離脱した内型の可撓性ジャケット４２面に少なくとも心線を巻き付けた第２のスリーブ２５を作製し、再度、上記内型４１を外型４６内に設置し、可撓性ジャケット４２を膨張させて第２のスリーブ２５を外型４６に装着した予備成型体２１と一体的に加硫し、脱型して型付部２７を形成した加硫ベルトスリーブ５１を作製する、伝動ベルトの製造方法にある。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部もしくはベルト長手方向に所定間隔で設けたコグ部からなる型付部が設けられる圧縮ゴム層とを積層した伝動ベルトの製造方法において、
ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を付着した第１のスリーブを、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型と、内周面にリブ型もしくはコグ型からなる型部を刻印した外型との間に配置した後、
上記可撓性ジャケットを膨張させて上記第１のスリーブを外型の刻印した型部に密着するように未加硫の予備成型体を作製し、
外型から離脱した内型の可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻き付けた第２のスリーブを作製し、
再度、上記内型を外型内に設置し、可撓性ジャケットを膨張させて第２のスリーブを外型に装着した予備成型体と一体的に加硫し、
脱型して型付部を形成した加硫ベルトスリーブを作製する、
ことを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項２】
内型の外周に設けた可撓性ジャケット面に少なくとも圧縮ゴム層よりなる第１のスリーブを装着し、第１のスリーブ表面に形成した接着層に短繊維を直接付着した後、該内型を外型に嵌入する請求項１記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項３】
ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を付着した後、該ゴムシートを第１のスリーブにし、これを内型と外型との間に配置する請求項１記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項４】
ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を静電植毛させる請求項１〜３の何れかに記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項５】
第１のスリーブには幅方向に配向した短繊維が含まれている請求項１〜４の何れかに記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項６】
加硫ベルトスリーブの型付部表面を研磨し、型付部表面の短繊維を起毛させる請求項１〜５の何れかに記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項７】
ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトにおいて、リブ部のゴムを波形状に流動させた内層と、リブ部表面に設けた接着層に短繊維を付着させたことを特徴とする伝動ベルト。
【請求項８】
リブ部に短繊維が含まれ、しかも該短繊維が波形状に配向している請求項７記載の伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝動ベルトの製造方法とその方法により得られた伝動ベルトに係り、詳しくはリブ部の伝動面に短繊維を付着させてベルト走行時の騒音を軽減し、そして伸びを小さくした伝動ベルトの製造方法とその方法により得られた伝動ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、ベルト長手方向に延びるリブ部が設けられ、幅方向に配向する短繊維を含む圧縮ゴム層とを積層してなる伝動ベルトが知られている。
【０００３】
この伝動ベルトは、一般に、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、接着ゴム層に隣接してリブ部を形成するフラットな圧縮ゴム層とを積層してなるスリーブを加硫缶に装着し、リブ部のない状態のフラットなスリーブを加硫成形する。この圧縮ゴム層を研削してリブ部を削りだし、必要なリブ部の数に合わせて輪切りにして伝動ベルトとする。
【０００４】
しかしながら、スリーブの圧縮ゴム層を研削してリブ部を形成することにより、相当な量の材料ロスが発生する。そこて、研削しないでリブ部を形成する方法が提案されている。
【０００５】
これを改善する方法として、短繊維含有ゴム組成物を拡張ダイによってシート化したものを伝動ベルトに使用することである。例えば、特許文献１には、Ｖリブ部成形溝を有する拡張ダイを出口部分に備えた押出機によって円筒状リブゴムチューブを押出し、このリブゴムチューブを切開したシート用いて金型上でＶリブドベルト成形体を成形して、加硫し、そしてベルト成形体のＶリブ部のリブ表面を研削して短繊維をリブ部表面に露出させ、走行時の騒音を軽減したＶリブドベルトを作製することが開示されている。
【０００６】
一方、このような研削方法によって短繊維をリブ部表面に露出させる以外に、特許文献２には静電植毛によって動力伝動側及び被伝達面の少なくとも一方の伝達部接触表面に立毛を設け、走行時の騒音を軽減した動力伝動用部材が記載されている。
【０００７】
また、特許文献３には、ベルト表面にフロック加工されたファブリックを装着し、摩擦係数を増加させた駆動面を設けた伝動ベルトが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−７４９３６号公報
【特許文献２】
特開平９−１４３６１号公報
【特許文献３】
特開２００１−８２５４９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リブ部を有する伝動ベルトの製造方法では、静電植毛によって直接リブ部の表面に付着させると、Ｖ形状のリブ溝の入口付近では充分な植毛が出来ても、リブ溝に奥深い個所では植毛しにくいといった問題があり、新たな製造方法の開発が望まれていた。一方、フロック加工されたファブリックを用いる場合には、不織布のようなファブリック（基体）に接着剤を塗布し、この上に短繊維フロックを機械的に、また静電気的に付着したものをベルトの製造に使用するものであり、フロック加工されたファブリックの端部をラップ接合し、あるいは突合せ接合するために、ベルト成形後にはファブリックの接合部から剥離が起こる可能性があった。
【００１０】
本発明はかかる問題に着目し、鋭意研究した結果、リブ部の伝動面に短繊維を均一に付着してベルト走行時の騒音を軽減し、そしてベルト伸びを低減した伝動ベルトの製造方法とその方法により得られた伝動ベルトを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成すべく本願請求項１記載の発明は、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部もしくはベルト長手方向に所定間隔で設けたコグ部からなる型付部が設けられる圧縮ゴム層とを積層した伝動ベルトの製造方法において、
ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を付着した第１のスリーブを、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型と、内周面にリブ型もしくはコグ型からなる型部を刻印した外型との間に配置した後、
上記可撓性ジャケットを膨張させて上記第１のスリーブを外型の刻印した型部に密着するように未加硫の予備成型体を作製し、
外型から離脱した内型の可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻き付けた第２のスリーブを作製し、
再度、上記内型を外型内に設置し、可撓性ジャケットを膨張させて第２のスリーブを外型に装着した予備成型体と一体的に加硫し、
脱型して型付部を形成した加硫ベルトスリーブを作製する、伝動ベルトの製造方法にある。
【００１２】
上記構成によると、第１のスリーブを内周側から押圧して型付部を形成した予備成型体を作製し、更に第２のスリーブを外側へ伸張させて予備成型体と一体的に加硫するものであって、特に第２のスリーブの径方向への変形が少ないために、伸びの小さなベルトを成形することができ、更には型付部が正確に成形でき、そして型付部表面に付着した短繊維がベルト走行時の騒音を軽減できる。
【００１３】
本願請求項２記載の発明は、内型の外周に設けた可撓性ジャケット面に少なくともゴム材よりなる第１のスリーブを装着し、第１のスリーブ表面に形成した接着層に短繊維を直接付着した後、該内型を外型に嵌入する伝動ベルトの製造方法にある。
【００１４】
本願請求項３記載の発明は、ゴムシート表面に形成した接着層に短繊維を付着した後、該ゴムシートを第１のスリーブにし、これを内型と外型との間に配置する伝動ベルトの製造方法にある。
【００１５】
本願請求項４記載の発明は、ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を静電植毛させる伝動ベルトの製造方法にあり、短繊維の密度を濃くすることができ、また短繊維の飛散も少なく効率よくゴム材表面に短繊維を付着することができる。
【００１６】
本願請求項５記載の発明は、第１のスリーブには幅方向に配向した短繊維が含まれている伝動ベルトの製造方法にあり、ベルト幅方向の剛性を高めることもできる。
【００１７】
本願請求項６記載の発明は、加硫ベルトスリーブの型付部表面を研磨し、型付部表面の短繊維を起毛させる伝動ベルトの製造方法にあり、型付部表面の短繊維を確実に起毛させることができ、型付部表面の摩擦係数をより一層小さくすることができる。
【００１８】
本願請求項７記載の発明は、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトにおいて、リブ部のゴムを波形状に流動させた内層と、リブ部表面に設けた接着層に短繊維を付着させた伝動ベルトにあり、短繊維がリブ部表面に形成した接着層から種々の角度で起毛した状態、寝た状態、あるいは一部ゴム層に埋設した状態が混在し、これがベルト走行時の騒音を軽減し、更にリブ部表面からの亀裂を阻止する。
【００１９】
本願請求項８記載の発明は、リブ部に短繊維が含まれ、しかも該短繊維が波形状に配向している伝動ベルトにあり、ベルト幅方向の剛性を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
本発明では、圧縮ゴム層を形成する短繊維を幅方向に配向させたゴム材を作製するが、その製造方法として押出方法やカレンダーによる圧延方法がある。無論、短繊維を含有させないゴム材も使用することができる。
【００２１】
以下では、その一例として、繊維を幅方向に配向させたシート状のゴム材を押出方法で作製する場合を示す。この押出方法では、予めオープンロールによってポリマー１００質量部に１０〜４０質量部の短繊維を投入して混練した後、混練したマスターバッチをいったん放出し、これを２０〜５０°Ｃまで冷却してゴムのスコーチを防止する。
【００２２】
１〜１０質量部の軟化剤を投入すると、短繊維とゴムのなじみが良くなり、ゴム中への分散が良くなるばかりか、短繊維自体が絡み合って綿状になるのを防ぐ効果がある。即ち、軟化剤が短繊維に浸透し、素繊維同士の絡み合いがほぐれるための潤滑剤としての役割をはたし、短繊維が綿状になるのを阻止し、かつ短繊維とゴムのなじみが良くなって短繊維の分散が良くなる
【００２３】
続いて、図１に短繊維入りシート状ゴム材の押出装置の概略図に示すように、マスターバッチを押出機２におけるシリンダー３の押出スクリュー４で通常４０〜１００℃に温度調節された状態で混練りした後、短繊維混入ゴム１５をシリンダー４と相対向した位置にあって同一の中心軸線上に配置した内ダイ７間のゴム通路１８で流動阻害を受けず、かつ流れ方向を変えることなくスムーズに環境拡張ダイ５のゴム通路８へ流し、そして該ゴム通路８の中を通過させながら短繊維を円周方向に配向させた筒状成形体１０に押出成形する。このため、ゴム通路１８には、スパイダーのような阻害物がなく、筒状成形体にはウェルドラインの発生がなく、かつシリンダーの内圧を減じて筒状成形体の吐出量を多くし、短繊維の配向性を向上させることができる。
【００２４】
内ダイ７は押出装置１の外側に配置された支持部材１７に機械的に固定され、内ダイ７と押出スクリュー４間のゴム通路１８は短繊維混入ゴムのみが存在する空間になり、また内ダイ７と押出スクリュー４の先端部とは、相対向した位置にあって同一の中心軸線上に配置されている。このため、押出スクリュー４によって混練された短繊維混入ゴム１５はゴム通路１８内で流動阻害を受けず、かつ流れ方向を変えることなくスムーズに移動し、そして環境拡張ダイ５のゴム通路８の中を通過しながら短繊維を円周方向に配向させた筒状成形体１０に押出成形する。
【００２５】
内ダイ７の形状は、先端部２０から吐出口９へ向かって徐々に径が拡張し、そのテーパー角度θが３０°≦θ≦８０°である。ゴム流路入口径が２０〜１２０ｍｍ、ゴム流路出口径が１００〜４４０ｍｍ、そしてその比率である拡張比（ゴム流路出口径／ゴム流路入口径）が１．５〜１２．５に設定される。この設定範囲未満であれば、内ダイ７の吐出口９付近での円周方向への引き伸ばしが小さくて、厚みの大きな筒状成形体１０の内外層では短繊維が円周方向に配向しにくくなり、一方この設定範囲を越えると、円周方向への引き伸ばしが大きくなり過ぎて、押出圧力が劣る場合には、筒状成形体１０が裂けやすい。
【００２６】
その後、連続して押出成形されたウェルドラインのない筒状成形体１０は、図２に示すように短繊維が内層から外層にかけて円周方向に均一に配向した厚さ１〜１０ｍｍのものであり、切断手段１２によって１個所切開しながら一枚のシート状のゴム材２２にし、続いて該ゴム材２２を所定間隔で切断する。
【００２７】
ここで使用するゴム材２２の原料ゴムとしては、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ォン化ポリエチレン、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、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）からなるエチレン−α−オレフィンエラストマー等のゴム材の単独、またはこれらの混合物が使用される。ジエンモノマーの例としては、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどが挙げることができる。
【００２８】
上記ゴム材には、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿等の繊維からなり繊維の長さは繊維の種類によって異なるが、１〜１０ｍｍ程度の短繊維が用いられ、例えばアラミド繊維であると３〜５ｍｍ程度、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿であると５〜１０ｍｍ程度のものが用いられる。その添加量はゴム１００質量部に対して１０〜４０質量部である。
【００２９】
更に、上記ゴム材には、軟化剤、カーボンブラックからなる補強剤、充填剤、老化防止剤、加硫促進剤、加硫剤等が添加される。
【００３０】
上記軟化剤としては、一般的なゴム用の可塑剤、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等のフタレート系、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）等のアジペート系、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）等のセバケート系、トリクレジルホスフェート等のホスフェートなど、あるいは一般的な石油系の軟化剤が含まれる。
【００３１】
続いて、図３に示すように内型４１に装着された加硫ゴム製の可撓性ジャケット４２の外周面に、離型紙あるいは樹脂フィルムからなる離型シート（図示せず）を巻き付けた後、短繊維を配向させたシートのゴム材２２を巻き付けて、ラップジョイントして第１のスリーブ２４を作製する。
【００３２】
次いで、内型４１を回転させながら第１のスリーブ２４の表面に接着剤をスプレー法、ディップ法等の公知の方法で塗布して接着層２３を形成する。接着剤としては、トルエン、メチルエチルケトン等のゴムシート２２を溶かすことができる有機溶剤、ゴム系接着剤、ＲＦＬ（レゾリシン−ホルムアルデド−ラテックス）接着剤、ウレタン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、スチレン系エマルジョン等がある。ＲＦＬ液はレゾルシンとホルムアルデドとの初期縮合体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、エチレン・α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムラテックスである。また、ＲＦＬ液にイソシアネート化合物も添加することができる。
尚、接着剤を塗布する前に、第１のスリーブ２４の表面をアルコール拭きなどのクリーニング処理、プライマー処理等の前処理を行うこともできる。
【００３３】
接着層２３の厚みは、特に限定されるものではないが、短繊維を良好にさせるためにも約０．０５〜１ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍである。しかし、本発明では、接着層２３を必ず設ける必要はないが、接着層２３を設けた方が好ましい。
【００３４】
続いて、公知の静電植毛機を用いて、第１のスリーブ２４の接着層２３に静電植毛を行う。植毛処理としては、内型４１をアースとし、静電植毛機の電極に電圧を印加することにより電界を形成し、この電界内にレーヨン、綿、ポリエステル、ナイロン、アラミド、ビニロン、炭素繊維、ポリテトラフルオロエチレン等などからなる表面を電着処理したパイルを供給し、飛翔させて第１のスリーブ―２４の接着層２３に向けて突き刺すことにより植毛糸２６を設け、植毛後の第１のスリーブ２４を自然または加熱乾燥する。
【００３５】
上記パイルの長さは０．１〜５．０ｍｍが好ましく、アスペクト比（長さＬｍｍ／太さ直径Ｄｍｍは３０〜３００である。また、植毛糸の密度は摩擦係数や走行時の音に寄与するものであり、今日使用されている伝動ベルトに近時するもので、１０，０００〜５００，０００本／ｃｍ２である。
【００３６】
次いで、図４に示すように上記植毛した第１のスリーブ２４を装着した内型４１を外型４６の内側に一定の空隙を設けて基台上に載置する。内型４１は別の成形工程より移動してくる関係上、媒体流通口Ａと媒体送入排出路Ｂとは分離しており、内型４１を基台に載置後、媒体流通口ＡをジョイントＪでパイプと連結する。
【００３７】
媒体送入機を作動して高圧空気もしくは高圧蒸気を媒体送入排出路Ｂ、媒体流通口Ａを経て、可撓性ジャケット４２の内部に送入する。可撓性ジャケット４２は、その上下部が内型４１上に密閉固定されているため、可撓性ジャケット４２の内面と内型４１の外面の間に空気が充満し、可撓性ジャケット４２は次第に膨張する。そして、その外周面に装着されている植毛した第１のスリーブ２４を半径方向に均一に膨張させ、加熱ヒーター若しくは高温蒸気で１００〜１６０℃に加熱した外型４６のリブ型である型部４５と３０〜１２０秒間接触せしめる。
【００３８】
このとき、可撓性ジャケット４２の膨張押圧力により、上記植毛した第１のスリーブ２４が外型４６の型部４５に押圧され、図５のような表面に複数のＶ型突起の型付部２７を有する未加硫の予備成型体２１を形成するに至る。そして、植毛した短繊維は接着層２３により強固に接合する。
【００３９】
その後は、バルブを真空ポンプの方へ切替えて、可撓性ジャケット４２内に充満している空気を排気し、次いで吸引作用で可撓性ジャケット４２を図４に示す元の位置に収縮復帰せしめる。
【００４０】
そして、内型４１を外型４６から抜き取り、内型４１の可撓性ジャケット４２の外周面に補強布４７、接着ゴム４９、およびコードからなる心線４８を順次に捲き付けて第２のスリーブ２５を形成する。その後、図６に示すようにこの内型４１を外型４６内へ設置した後、図７に示すように可撓性ジャケット４２を膨張させ、第２のスリーブ２５を半径方向に均一に膨張させ、加熱ヒーター若しくは高温蒸気で１００〜１８０℃に加熱した外型４６の型部４５に装着した予備成型体２１に密着して一体的に加硫し、ベルトスリーブ５１を作製する。
【００４１】
上記製造方法のように未加硫の予備成型体２１を成型することにより、成形時に可撓性ジャケット４２の膨張による第２のスリーブ２５の伸張量を抑え、また心線４８を平坦に配置することができ、寸法安定性に優れたＶリブドベルトを作製することができる。
【００４２】
加硫後は、図８に示すように可撓性ジャケット４２を収縮させ、内型４１を外型４６から抜き取った後、外型４６に装着した加硫済みベルトスリーブ５１を抜き取る。加硫済みベルトスリーブ５１の型付部２７の表面では、短繊維（植毛糸２６）が型付部２７表面に形成した接着層２３から種々の角度で起毛した状態、寝た状態、あるいは一部ゴム層に埋設した状態が混在している。短繊維（植毛糸２６）を更に露出させるために、加硫済みベルトスリーブ５１を別の１軸もしくは２軸ドラムに挿入して回転させながら、回転させたブラシを型付部に当接させながら、表面層を薄く研磨して短繊維を起毛させることができる。
【００４３】
更に、上記加硫済みベルトスリーブ５１を他の１軸もしくは２軸ドラムに挿入して回転させながら、円周方向に所定幅に切断し、ドラムより取出し反転することにより、周長が一定で、Ｖ形リブが正確に型付形成されたＶリブドベルト１を得た。尚、外型４６を分割式モールドにした場合、未加硫スリーブの挿入ならびに加硫スリーブの取り外しが容易になり、かつこの分割面が一種の空気抜きの機能を果し、Ｖ型リブをより一層正確に形成することができる。
【００４４】
図９は得られたＶリブドベルトの断面図である。Ｖリブドベルト１００は、高強度で低伸度のコードよりなる心線１０２を接着ゴム層１０３中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層１０４を有している。この圧縮ゴム層１０４にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ部１０６（型付部）が設けれ、リブ部の内層１１０に短繊維１０９が波状に配置してベルトの耐側圧性を向上させ、更にリブ部の表面層１１１に設けた接着層１０７に植毛短繊維１０８が分散し、リブ部表面に対してランダムに傾斜し、あるいは寝かされた状態になっている。
【００４５】
接着ゴム層１０３に使用されるゴムとしては、短繊維を除いた圧縮ゴム層１０４のゴム配合物に類似している。無論、短繊維を含めてもよい。
【００４６】
心線１０２としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維が使用され、中でもエチレン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維フィラメント群を撚り合わせた総デニール数が４，０００〜８，０００の接着処理したコードが、ベルトスリップ率を低く抑えることができ、ベルト寿命を延長させるために好ましい。また、心線１０２にはゴムとの接着性を改善する目的で接着処理が施される。このような接着処理としては繊維をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）液に浸漬後、加熱乾燥して表面に均一に接着層を形成するのが一般的である。しかし、これに限ることなくエポキシ又はイソシアネート化合物で前処理を行なった後に、ＲＦＬ液で処理する方法等もある。
【００４７】
心線１０２は、スピニングピッチ、即ち心線の巻き付けピッチを０．９〜１．３ｍｍにすることで、モジュラスの高いベルトに仕上げることができる。０．９ｍｍ未満になると、コードが隣接するコードに乗り上げて巻き付けができず、一方１．３ｍｍを越えると、ベルトのモジュラスが徐々に低くなる。
【００４８】
背面補強材１０５は、織物、編物、不織布の繊維材料あるいはゴム材料から選択されるが、より好ましいものは不織布である。構成する繊維素材としては、例えば綿、麻、レーヨン等の天然繊維や、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。上記帆布は公知技術に従ってレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬後、未加硫ゴムを背面補強材１０５に擦り込むフリクションを行ったり、またＲＦＬ液に浸漬後にゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理する。
【００４９】
このようなＶリブドベルトは、リブ部表面に均一に付着した短繊維１０８がベルト走行時の騒音を軽減し、更にリブ部表面からの亀裂も発生を阻止する。
【００５０】
尚、以上説明した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
まず、上記実施形態では、内型４１の外周に設けた可撓性ジャケット４２面に第１のスリーブ２４を装着し、第１のスリーブ２４表面に形成した接着層２３に短繊維を直接付着した後、該内型を外型に嵌入する方法であったが、これ以外に図４に示すようにアース電極板２９の上にシート状のゴム材２２を設置した後、該ゴム材２２の表面に上記の方法で接着剤塗布装置２４で接着剤を塗布して接着層２３を形成し、そして電着処理したパイル糸を静電植毛して植毛糸２６を付着した後、該ゴム材２２を第１のスリーブ２４にし、これを内型４１と外型４６との間に間隙設けて配置することもできる。
【００５１】
また、第１のスリーブ２４表面に形成した接着層２３に短繊維を直接付着させる方法として、パイル糸を静電植毛する以外に、コロナ放電により電気力線を発生させ、パイル糸を空気よって吹き付ける方法も採用することができる。
【００５２】
また、図５に示すようにゴム材２２の一方の表面に、接着剤をスプレー法、ディップ法等の公知の方法で塗布装置２４にてして接着層２３を形成し、接着層２３の上に静電植毛ではなく短繊維を散布して接着層２３上に付着したものを使用することもできる。これによって得られたＶリブドベルト１００は、図１０に示すように、高強度で低伸度のコードよりなる心線１０２を接着ゴム層１０３中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層１０４を有している。この圧縮ゴム層１０４にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ部１０６が設けれ、リブ部の内層１１０に短繊維１０９が波状に配置してベルトの耐側圧性を向上させ、更にリブ部の表面層１１１に設けた接着層１０７にほとんど立毛せずに付着した短繊維１０８が分散し、短繊維１０７がリブ部表面を被覆した状態になっている。
【００５３】
上記実施形態では、圧縮ゴム層が幅方向に配向した短繊維を含有しているタイプにより説明したが、コスト低減のために短繊維を含ませないタイプの圧縮ゴム層であってもよい。短繊維を含まない圧縮ゴム層であっても、リブ部に沿った圧縮ゴム層の流動を確保しつつ、心線の整列状態を良好なものに維持したまま、スリーブを積層して加硫成形をすることができる。
【００５４】
短繊維を入れない代わりに、圧縮ゴム層には固体潤滑材を配合することができる。この固体潤滑材は六方晶系又は鱗片状のグラファイト、二流化モリブデン、そしてポリテトラフルオロエチレンから選ばれたものであり、その添加量は原料ゴム１００質量部に対して１０〜１００質量部、好ましくは１０〜６０質量部であり、１０質量部未満の場合にはベルト質量部を超えると、ゴム物性の伸びがちいさくなり、ベルト寿命が短くなる。
【００５５】
第１スリーブ２４を圧縮ゴム層だけとし、第２スリーブ２５を接着ゴム層の第１部分と心線と接着ゴム層の第２部分との積層体とすることができる。この場合、リブに沿った流動は圧縮ゴム層だけとなり、接着ゴム層の全体がこの流動から隔離された状態となり、心線３の整列状態がより確実となる。ただし、圧縮ゴム層１と接着ゴム層２との加熱加圧状態での加硫接合が確実に行われるように適宜な材料選択を行う。
【００５６】
伝動ベルト１００の背面補強材１０５について、場合により背面補強材１０５を省略した形式の伝動ベルトとすることもできる。
【００５７】
また、上述した型装置を用いた伝動ベルトの製造方法により、ローエッジコグベルトも成形することができる。
このベルトは、接着ゴム層内にベルト長手方向に沿ってスパイラル状に埋設した心線と、該心線の上側（ベルト外周側）に積層した伸張ゴム層と、前記心線の下側（ベルト内周側）に積層した圧縮ゴム層１からなり、圧縮ゴム層は所定間隔で設けた凹部と凸部とを交互に有するコグ部を有している。また伸張ゴム層の背面及び圧縮ゴム層のコグ部表面には補強布を設けている。
【００５８】
このベルトを成形する場合には、外型５１は本体内周方向に沿って所定間隔で外型５１の長手方向の延びるコグ型に相当する型部４５を設けたものを使用することができる。その他の型装置の構造は変わらない。
少なくとも圧縮ゴム層になるゴム材表面に形成した接着層に短繊維を付着した第１のスリーブを形成する第１工程と、この第１のスリーブを内周側から押圧してゴム材の表面にコグ部（型付部）を形成する予備成型体を作製する第２工程と、心線とそれが巻回される接着ゴム層のベルト外周側と伸張ゴム層とを含む第２のスリーブを形成する第３工程と、この第２のスリーブを予備成型体に嵌め、第２のスリーブの内周側から押圧して予備成型体と積層する第４工程により、ベルトを製造することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本願請求項に係る発明では、ゴム材表面の接着層に短繊維を付着した第１のスリーブを、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型と、内周面にリブ型もしくはコグ型からなる型部を刻印した外型との間に配置した後、上記可撓性ジャケットを膨張させて第１のスリーブを外型の刻印した型部に密着するように未加硫の予備成型体を作製し、外型から離脱した内型の可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻き付けた第２のスリーブを作製し、再度、上記内型を外型内に設置し、可撓性ジャケットを膨張させて第２のスリーブを外型に装着した予備成型体と一体的に加硫し、脱型して型付部を有する加硫ベルトスリーブを作製する、伝動ベルトの製造方法にあり、上記構成により、第１のスリーブを内周側から押圧して型付部を形成した予備成型体を作製し、更に第２のスリーブを外側へ伸張させて予備成型体と一体的に加硫するものであって、特に第２のスリーブの径方向への変形が少ないために、伸びの小さなベルトを成形することができ、更には型付部が正確に成形でき、そして型付部表面に付着した短繊維がベルト走行時の騒音を軽減する効果がある。
【００６０】
リブ部のゴムを波形状に流動させた内層と、リブ表面の接着層に短繊維を付着させた短繊維を起毛させた伝動ベルトにあり、リブ部表面の接着層に均一に起毛させた短繊維がベルト走行時の騒音を軽減し、更にリブ部表面からの亀裂を阻止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用する短繊維入りシート状ゴム材の製造方法に使用する押出装置の概略図である。
【図２】押出成形された円筒状成形体を直線状に切開しながらゴムシートにする状態の概略図である。
【図３】内型に装着された可撓性ジャケットの外周面に第１のスリーブを作製し、その上に形成した接着層に静電植毛を行った状態を示す断面図である。
【図４】シート状ゴム材に静電植毛している状態を示す図である。
【図５】シート状ゴム材に短繊維を付着している状態を示す図である。
【図６】予備成型体を成形している状態の縦断図である。
【図７】予備成型体を作製した後状態の断面図である。
【図８】未加硫のベルトスリーブを作製する前状態の断面図である。
【図９】ベルトスリーブを加硫している状態の断面図である。
【図１０】ベルトスリーブを加硫した後状態の断面図である。
【図１１】本発明の製造方法で得られたＶリブドベルトの断面図である。
【図１２】本発明の製造方法で得られた他のＶリブドベルトの断面図である。
【符号の説明】
２１    予備成型体
２２    ゴム材
２３    接着層
２４    第１のスリーブ
２５    第２のスリーブ
２６    植毛糸
２７    型付部
４１    内型
４２    可撓性ジャケット
４５    型部
４６    外型
５１    ベルトスリーブ
１００  Ｖリブドベルト
１０２  心線１０２
１０３  接着ゴム層
１０４  圧縮ゴム層
１０６  リブ部
１０７  接着層
１０８  植毛短繊維
１１０  内層
１１１  表面層
【図１】
2004249704.tif 000003
【図２】
2004249704.tif 000004
【図３】
2004249704.tif 000005
【図４】
2004249704.tif 000006
【図５】
2004249704.tif 000007
【図６】
2004249704.tif 000008
【図７】
2004249704.tif 000009
【図８】
2004249704.tif 000010
【図９】
2004249704.tif 000011
【図１０】
2004249704.tif 000012
【図１１】
2004249704.tif 000013
【図１２】
2004249704.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月9日(2004.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部もしくはベルト長手方向に所定間隔で設けたコグ部からなる型付部を有する圧縮ゴム層とを積層した伝動ベルトの製造方法において、
ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を付着した第１のスリーブを、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型と、内周面にリブ型もしくはコグ型からなる型部を刻印した外型との間に配置した後、
上記可撓性ジャケットを膨張させて上記第１のスリーブを外型の刻印した型部に密着するように未加硫の予備成型体を作製し、
外型から離脱した内型の可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻き付けた第２のスリーブを作製し、
再度、上記内型を外型内に設置し、可撓性ジャケットを膨張させて第２のスリーブを外型に装着した予備成型体と一体的に加硫し、
脱型して型付部を形成した加硫ベルトスリーブを作製する、
ことを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項２】内型の外周に設けた可撓性ジャケット面に少なくとも圧縮ゴム層よりなる第１のスリーブを装着し、第１のスリーブ表面に形成した接着層に短繊維を直接付着した後、該内型を外型に嵌入する請求項１記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項３】ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を付着した後、該ゴムシートを第１のスリーブにし、これを内型と外型との間に配置する請求項１記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項４】ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を静電植毛させる請求項１〜３の何れかに記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項５】第１のスリーブには幅方向に配向した短繊維が含まれている請求項１〜４の何れかに記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項６】加硫ベルトスリーブの型付部表面を研磨し、型付部表面の短繊維を起毛させる請求項１〜５の何れかに記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項７】ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトにおいて、リブ部のゴムを波形状に流動させた内層と、リブ部表面に設けた接着層に短繊維を付着させた表面層からなることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項８】リブ部の内層はゴム中に短繊維が含まれ、しかも該短繊維が波形状に配向している請求項７記載の伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝動ベルトの製造方法とその方法により得られた伝動ベルトに係り、詳しくはリブ部の伝動面に短繊維を付着させてベルト走行時の騒音を軽減し、そして伸びを小さくした伝動ベルトの製造方法とその方法により得られた伝動ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、ベルト長手方向に延びるリブ部を備え、かつ短繊維を幅方向に配向した圧縮ゴム層とを積層してなる伝動ベルトが知られている。
【０００３】
この伝動ベルトは、一般に、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、接着ゴム層に隣接してリブ部を形成するフラットな圧縮ゴム層とを積層してなるスリーブを加硫缶に装着し、リブ部のない状態のフラットなスリーブを加硫成形し、この圧縮ゴム層を研削してリブ部を削りだし、必要なリブ部の数に合わせて輪切りにして製造していた。
【０００４】
しかしながら、スリーブの圧縮ゴム層を研削してリブ部を形成することにより、相当な量の材料ロスが発生していた。そこて、研削しないでリブ部を形成する方法が提案されている。
【０００５】
これを改善する方法として、短繊維含有ゴム組成物を拡張ダイによってシート化したものを伝動ベルトに使用することである。例えば、特許文献１には、Ｖリブ部成形溝を有する拡張ダイを出口部分に備えた押出機によって円筒状リブゴムチューブを押出し、このリブゴムチューブを切開したシート用いて金型上でＶリブドベルト成形体を成形して、加硫し、そしてベルト成形体のＶリブ部のリブ表面を研削して短繊維をリブ部表面に露出させ、走行時の騒音を軽減したＶリブドベルトを作製することが開示されている。
【０００６】
一方、このような研削方法によって短繊維をリブ部表面に露出させる以外に、特許文献２には静電植毛によって動力伝動側及び被伝達面の少なくとも一方の伝達部接触表面に立毛を設け、走行時の騒音を軽減した動力伝動用部材が記載されている。
【０００７】
また、特許文献３には、ベルト表面にフロック加工されたファブリックを装着し、摩擦係数を増加させた駆動面を設けた伝動ベルトが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−７４９３６号公報
【特許文献２】
特開平９−１４３６１号公報
【特許文献３】
特開２００１−８２５４９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リブ部を有する伝動ベルトの製造方法では、静電植毛によって直接リブ部の表面に付着させると、Ｖ形状のリブ溝の入口付近では充分な植毛が出来ても、リブ溝に奥深い個所では植毛しにくいといった問題があり、新たな製造方法の開発が望まれていた。一方、フロック加工されたファブリックを用いる場合には、不織布のようなファブリック（基体）に接着剤を塗布し、この上に短繊維フロックを機械的に、また静電気的に付着したものをベルトの製造に使用するものであり、フロック加工されたファブリックの端部をラップ接合し、あるいは突合せ接合するために、ベルト成形後にはファブリックの接合部から剥離が起こる可能性があった。
【００１０】
本発明はかかる問題に着目し、鋭意研究した結果、リブ部の伝動面に短繊維を均一に付着してベルト走行時の騒音を軽減し、そしてベルト伸びを低減した伝動ベルトの製造方法とその方法により得られた伝動ベルトを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成すべく本願請求項１記載の発明は、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部もしくはベルト長手方向に所定間隔で設けたコグ部からなる型付部を有する圧縮ゴム層とを積層した伝動ベルトの製造方法において、
ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を付着した第１のスリーブを、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型と、内周面にリブ型もしくはコグ型からなる型部を刻印した外型との間に配置した後、
上記可撓性ジャケットを膨張させて上記第１のスリーブを外型の刻印した型部に密着するように未加硫の予備成型体を作製し、
外型から離脱した内型の可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻き付けた第２のスリーブを作製し、
再度、上記内型を外型内に設置し、可撓性ジャケットを膨張させて第２のスリーブを外型に装着した予備成型体と一体的に加硫し、
脱型して型付部を形成した加硫ベルトスリーブを作製する、伝動ベルトの製造方法にある。
【００１２】
上記構成によると、第１のスリーブを内周側から押圧して型付部を形成した予備成型体を作製し、更に第２のスリーブを外側へ伸張させて予備成型体と一体的に加硫するものであって、特に第２のスリーブの径方向への変形が少ないために、伸びの小さなベルトを成形することができ、更には型付部が正確に成形でき、そして型付部表面に付着した短繊維がベルト走行時の騒音を軽減する。
【００１３】
本願請求項２記載の発明は、内型の外周に設けた可撓性ジャケット面に少なくともゴム材よりなる第１のスリーブを装着し、第１のスリーブ表面に形成した接着層に短繊維を直接付着した後、該内型を外型に嵌入する伝動ベルトの製造方法にある。
【００１４】
本願請求項３記載の発明は、ゴムシート表面に形成した接着層に短繊維を付着した後、該ゴムシートを第１のスリーブにし、これを内型と外型との間に配置する伝動ベルトの製造方法にある。
【００１５】
本願請求項４記載の発明は、ゴム材表面に形成した接着層に短繊維を静電植毛させる伝動ベルトの製造方法にあり、短繊維の密度を濃くすることができ、また短繊維の飛散も少なく効率よくゴム材表面に短繊維を付着することができる。
【００１６】
本願請求項５記載の発明は、第１のスリーブには幅方向に配向した短繊維が含まれている伝動ベルトの製造方法にあり、ベルト幅方向の剛性を高めることもできる。
【００１７】
本願請求項６記載の発明は、加硫ベルトスリーブの型付部表面を研磨し、型付部表面の短繊維を起毛させる伝動ベルトの製造方法にあり、型付部表面の短繊維を確実に起毛させることができ、型付部表面の摩擦係数をより一層小さくすることができる。
【００１８】
本願請求項７記載の発明は、ベルト長手方向に沿って心線を埋設したゴム層と、該ゴム層に隣接してベルト長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトにおいて、リブ部のゴムを波形状に流動させた内層と、リブ部表面に設けた接着層に短繊維を付着させた表面層からなる伝動ベルトにあり、短繊維がリブ部表面に形成した接着層から種々の角度で起毛した状態、寝た状態、あるいは一部ゴム層に埋設した状態が混在し、これがベルト走行時の騒音を軽減し、更にリブ部表面からの亀裂を阻止する。
【００１９】
本願請求項８記載の発明は、リブ部の内層がゴム中に短繊維を含み、しかも該短繊維が波形状に配向している伝動ベルトにあり、ベルト幅方向の剛性を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
本発明では、圧縮ゴム層を形成する短繊維を幅方向に配向させたゴム材を作製するが、その製造方法として押出方法やカレンダーによる圧延方法がある。無論、短繊維を含有させないゴム材も使用することができる。
【００２１】
以下では、その一例として、繊維を幅方向に配向させたシート状のゴム材を押出方法で作製する場合を示す。この押出方法では、予めオープンロールによってポリマー１００質量部に１０〜４０質量部の短繊維を投入して混練した後、混練したマスターバッチをいったん放出し、これを２０〜５０°Ｃまで冷却してゴムのスコーチを防止する。
【００２２】
１〜１０質量部の軟化剤を投入すると、短繊維とゴムのなじみが良くなり、ゴム中への分散が良くなるばかりか、短繊維自体が絡み合って綿状になるのを防ぐ効果がある。即ち、軟化剤が短繊維に浸透し、素繊維同士の絡み合いがほぐれるための潤滑剤としての役割をはたし、短繊維が綿状になるのを阻止し、かつ短繊維とゴムのなじみが良くなって短繊維の分散が良くなる
【００２３】
続いて、図１に短繊維入りシート状ゴム材の押出装置の概略図を示すように、マスターバッチを押出機２におけるシリンダー３の押出スクリュー４で通常４０〜１００℃に温度調節された状態で混練りした後、短繊維混入ゴム１５をシリンダー４と相対向した位置にあって同一の中心軸線上に配置した内ダイ７間のゴム通路１８で流動阻害を受けず、かつ流れ方向を変えることなくスムーズに環境拡張ダイ５のゴム通路８へ流し、そして該ゴム通路８の中を通過させながら短繊維を円周方向に配向させた筒状成形体１０に押出成形する。このため、ゴム通路１８には、スパイダーのような阻害物がなく、筒状成形体にはウェルドラインの発生がなく、かつシリンダーの内圧を減じて筒状成形体の吐出量を多くし、短繊維の配向性を向上させることができる。
【００２４】
内ダイ７は押出装置１の外側に配置された支持部材１７に機械的に固定され、内ダイ７と押出スクリュー４間のゴム通路１８は短繊維混入ゴムのみが存在する空間になり、また内ダイ７と押出スクリュー４の先端部とは、相対向した位置にあって同一の中心軸線上に配置されている。このため、押出スクリュー４によって混練された短繊維混入ゴム１５はゴム通路１８内で流動阻害を受けず、かつ流れ方向を変えることなくスムーズに移動し、そして環境拡張ダイ５のゴム通路８の中を通過しながら短繊維を円周方向に配向させた筒状成形体１０に押出成形する。
【００２５】
内ダイ７の形状は、先端部２０から吐出口９へ向かって徐々に径が拡張し、そのテーパー角度θが３０°≦θ≦８０°である。ゴム流路入口径が２０〜１２０ｍｍ、ゴム流路出口径が１００〜４４０ｍｍ、そしてその比率である拡張比（ゴム流路出口径／ゴム流路入口径）が１．５〜１２．５に設定される。この設定範囲未満であれば、内ダイ７の吐出口９付近での円周方向への引き伸ばしが小さくて、厚みの大きな筒状成形体１０の内外層では短繊維が円周方向に配向しにくくなり、一方この設定範囲を越えると、円周方向への引き伸ばしが大きくなり過ぎて、押出圧力が劣る場合には、筒状成形体１０が裂けやすい。
【００２６】
その後、連続して押出成形されたウェルドラインのない筒状成形体１０は、図２に示すように短繊維が内層から外層にかけて円周方向に均一に配向した厚さ１〜１０ｍｍのものであり、切断手段１２によって１個所切開しながら一枚のシート状のゴム材２２にし、続いて該ゴム材２２を所定間隔で切断する。
【００２７】
ここで使用するゴム材２２の原料ゴムとしては、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ォン化ポリエチレン、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、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）からなるエチレン−α−オレフィンエラストマー等のゴム材の単独、またはこれらの混合物が使用される。ジエンモノマーの例としては、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどが挙げることができる。
【００２８】
上記ゴム材には、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿等の繊維からなり繊維の長さは繊維の種類によって異なるが、１〜１０ｍｍ程度の短繊維が用いられ、例えばアラミド繊維であると３〜５ｍｍ程度、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿であると５〜１０ｍｍ程度のものが用いられる。その添加量はゴム１００質量部に対して１０〜４０質量部である。
【００２９】
更に、上記ゴム材には、軟化剤、カーボンブラックからなる補強剤、充填剤、老化防止剤、加硫促進剤、加硫剤等が添加される。
【００３０】
上記軟化剤としては、一般的なゴム用の可塑剤、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等のフタレート系、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）等のアジペート系、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）等のセバケート系、トリクレジルホスフェート等のホスフェートなど、あるいは一般的な石油系の軟化剤が含まれる。
【００３１】
続いて、図５に示すように内型４１に装着された加硫ゴム製の可撓性ジャケット４２の外周面に、離型紙あるいは樹脂フィルムからなる離型シート（図示せず）を巻き付けた後、短繊維を配向させたシートのゴム材２２を巻き付けて、ラップジョイントして第１のスリーブ２４を作製する。
【００３２】
次いで、内型４１を回転させながら第１のスリーブ２４の表面に接着剤をスプレー法、ディップ法等の公知の方法で塗布して接着層２３を形成する。接着剤としては、トルエン、メチルエチルケトン等のゴムシート２２を溶かすことができる有機溶剤、ゴム系接着剤、ＲＦＬ（レゾリシン−ホルムアルデド−ラテックス）接着剤、ウレタン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、スチレン系エマルジョン等がある。ＲＦＬ液はレゾルシンとホルムアルデドとの初期縮合体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、エチレン・α−オレフィン−ジエン共重合体ゴムラテックスである。また、ＲＦＬ液にイソシアネート化合物も添加することができる。
尚、接着剤を塗布する前に、第１のスリーブ２４の表面をアルコール拭きなどのクリーニング処理、プライマー処理等の前処理を行うこともできる。
【００３３】
接着層２３の厚みは、特に限定されるものではないが、短繊維を良好にさせるためにも約０．０５〜１ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍである。しかし、本発明では、接着層２３を必ず設ける必要はないが、接着層２３を設けた方が好ましい。
【００３４】
続いて、公知の静電植毛機を用いて、第１のスリーブ２４の接着層２３表面に静電植毛を行う。植毛処理としては、内型４１をアースとし、静電植毛機の電極に電圧を印加することにより電界を形成し、この電界内にレーヨン、綿、ポリエステル、ナイロン、アラミド、ビニロン、炭素繊維、ポリテトラフルオロエチレン等などからなる表面を電着処理したパイルを供給し、飛翔させて第１のスリーブ２４の接着層２３に向けて突き刺すことにより植毛糸２６を設け、植毛後の第１のスリーブ２４を自然または加熱乾燥する。
【００３５】
上記パイルの長さは０．１〜５．０ｍｍが好ましく、アスペクト比（長さＬｍｍ／太さ直径Ｄｍｍは３０〜３００である。また、植毛糸の密度は摩擦係数や走行時の音に寄与するものであり、今日使用されている伝動ベルトに近時するもので、１０，０００〜５００，０００本／ｃｍ２である。
【００３６】
次いで、図６に示すように上記植毛した第１のスリーブ２４を装着した内型４１を外型４６の内側に一定の空隙を設けて基台上に載置する。内型４１は別の成形工程より移動してくる関係上、媒体流通口Ａと媒体送入排出路Ｂとは分離しており、内型４１を基台に載置後、媒体流通口ＡをジョイントＪでパイプと連結する。
【００３７】
媒体送入機を作動して高圧空気もしくは高圧蒸気を媒体送入排出路Ｂ、媒体流通口Ａを経て、可撓性ジャケット４２の内部に送入する。可撓性ジャケット４２は、その上下部が内型４１上に密閉固定されているため、可撓性ジャケット４２の内面と内型４１の外面の間に空気が充満し、可撓性ジャケット４２は次第に膨張する。そして、その外周面に装着されている植毛した第１のスリーブ２４を半径方向に均一に膨張させ、加熱ヒーター若しくは高温蒸気で１００〜１６０℃に加熱した外型４６のリブ型である型部４５と３０〜１２０秒間接触せしめる。
【００３８】
このとき、可撓性ジャケット４２の膨張押圧力により、上記植毛した第１のスリーブ２４が外型４６の型部４５に押圧され、図７のような表面に複数のＶ型突起の型付部２７を有する未加硫の予備成型体２１を形成するに至る。そして、植毛した短繊維は接着層２３により強固に接合する。
【００３９】
その後は、バルブを真空ポンプの方へ切替えて、可撓性ジャケット４２内に充満している空気を排気し、次いで吸引作用で可撓性ジャケット４２を元の位置に収縮復帰せしめる。
【００４０】
そして、内型４１を外型４６から抜き取り、内型４１の可撓性ジャケット４２の外周面に補強布４７、接着ゴム４９、およびコードからなる心線４８を順次に捲き付けて第２のスリーブ２５を形成する。その後、図８に示すようにこの内型４１を外型４６内へ設置した後、図９に示すように可撓性ジャケット４２を膨張させ、第２のスリーブ２５を半径方向に均一に膨張させ、加熱ヒーター若しくは高温蒸気で１００〜１８０℃に加熱した外型４６の型部４５に装着した予備成型体２１に密着して一体的に加硫し、ベルトスリーブ５１を作製する。
【００４１】
上記製造方法のように未加硫の予備成型体２１を成型することにより、成形時に可撓性ジャケット４２の膨張による第２のスリーブ２５の伸張量を抑え、また心線４８を平坦に配置することができ、寸法安定性に優れたＶリブドベルトを作製することができる。
【００４２】
加硫後は、図１０に示すように可撓性ジャケット４２を収縮させ、内型４１を外型４６から脱型した後、外型４６に装着した加硫済みベルトスリーブ５１を抜き取る。加硫済みベルトスリーブ５１の型付部２７の表面では、短繊維（植毛糸２６）が型付部２７表面に形成した接着層２３から種々の角度で起毛した状態、寝た状態、あるいは一部ゴム層に埋設した状態が混在している。短繊維（植毛糸２６）を更に露出させるために、加硫済みベルトスリーブ５１を別の１軸もしくは２軸ドラムに挿入して回転させながら、回転させたブラシを型付部に当接させながら、表面層を薄く研磨して短繊維を起毛させることができる。
【００４３】
更に、上記加硫済みベルトスリーブ５１を他の１軸もしくは２軸ドラムに挿入して回転させながら、円周方向に所定幅に切断し、ドラムより取出し反転することにより、周長が一定で、Ｖ形リブが正確に型付形成されたＶリブドベルト１を得た。尚、外型４６を分割式モールドにした場合、未加硫スリーブの挿入ならびに加硫スリーブの取り外しが容易になり、かつこの分割面が一種の空気抜きの機能を果し、Ｖ型リブをより一層正確に形成することができる。
【００４４】
図１１は得られたＶリブドベルトの断面図である。Ｖリブドベルト１００は、高強度で低伸度のコードよりなる心線１０２を接着ゴム層１０３中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層１０４を有している。この圧縮ゴム層１０４にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ部１０６（型付部）が設けれ、リブ部の内層１１０に短繊維１０９が波状に配置してベルトの耐側圧性を向上させ、更にリブ部の表面層１１１に設けた接着層１０７に植毛短繊維１０８が分散し、リブ部表面に対してランダムに傾斜し、あるいは寝かされた状態になっている。
【００４５】
接着ゴム層１０３に使用されるゴムとしては、短繊維を除いた圧縮ゴム層１０４のゴム配合物に類似している。無論、短繊維を含めてもよい。
【００４６】
心線１０２としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維が使用され、中でもエチレン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維フィラメント群を撚り合わせた総デニール数が４，０００〜８，０００の接着処理したコードが、ベルトスリップ率を低く抑えることができ、ベルト寿命を延長させるために好ましい。また、心線１０２にはゴムとの接着性を改善する目的で接着処理が施される。このような接着処理としては繊維をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）液に浸漬後、加熱乾燥して表面に均一に接着層を形成するのが一般的である。しかし、これに限ることなくエポキシ又はイソシアネート化合物で前処理を行なった後に、ＲＦＬ液で処理する方法等もある。
【００４７】
心線１０２は、スピニングピッチ、即ち心線の巻き付けピッチを０．９〜１．３ｍｍにすることで、モジュラスの高いベルトに仕上げることができる。０．９ｍｍ未満になると、コードが隣接するコードに乗り上げて巻き付けができず、一方１．３ｍｍを越えると、ベルトのモジュラスが徐々に低くなる。
【００４８】
背面補強材１０５は、織物、編物、不織布の繊維材料あるいはゴム材料から選択されるが、より好ましいものは不織布である。構成する繊維素材としては、例えば綿、麻、レーヨン等の天然繊維や、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。上記帆布は公知技術に従ってレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬後、未加硫ゴムを背面補強材１０５に擦り込むフリクションを行ったり、またＲＦＬ液に浸漬後にゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理する。
【００４９】
このようなＶリブドベルトは、リブ部表面に均一に付着した短繊維１０８がベルト走行時の騒音を軽減し、更にリブ部表面からの亀裂も発生を阻止する。
【００５０】
尚、以上説明した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。  まず、上記実施形態では、内型４１の外周に設けた可撓性ジャケット４２面に第１のスリーブ２４を装着し、第１のスリーブ２４表面に形成した接着層２３に短繊維を直接付着させた後、該内型を外型に嵌入する方法であったが、これ以外に図３に示すようにアース電極板２９の上にシート状のゴム材２２を設置した後、該ゴム材２２の表面に接着剤塗布装置３０によって接着剤を塗布して接着層２３を形成し、そして電着処理したパイル糸を静電植毛装置３１により植毛糸２６を付着した後、該ゴム材２２を第１のスリーブ２４にし、これを内型４１と外型４６との間に間隙設けて配置することもできる。
【００５１】
また、第１のスリーブ２４表面に形成した接着層２３に短繊維を直接付着させる方法として、パイル糸を静電植毛する以外に、コロナ放電により電気力線を発生させ、パイル糸を空気よって吹き付ける方法も採用することができる。
【００５２】
また、図４に示すようにゴム材２２の一方の表面に、接着剤をスプレー法、ディップ法等の塗布装置３２にて接着層２３を形成し、接着層２３の上に静電植毛ではなく短繊維散布装置３３により短繊維３４を接着層２３上に付着したものを使用することもできる。これによって得られたＶリブドベルト１００は、図１２に示すように、高強度で低伸度のコードよりなる心線１０２を接着ゴム層１０３中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層１０４を有している。この圧縮ゴム層１０４にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ部１０６が設けれ、リブ部の内層１１０に短繊維１０９が波状に配置してベルトの耐側圧性を向上させ、更にリブ部の表面層１１１に設けた接着層１０７にほとんど立毛せずに付着した短繊維１０８が分散し、短繊維１０７がリブ部表面を被覆した状態になっている。
【００５３】
上記実施形態では、圧縮ゴム層が幅方向に配向した短繊維を含有しているタイプにより説明したが、コスト低減のために短繊維を含ませない圧縮ゴム層であってもよい。短繊維を含まない圧縮ゴム層であっても、リブ部に沿った圧縮ゴム層の流動を確保しつつ、心線の整列状態を良好なものに維持したまま、スリーブを積層して加硫成形をすることができる。
【００５４】
短繊維を入れない代わりに、圧縮ゴム層には固体潤滑材を配合することができる。この固体潤滑材は六方晶系又は鱗片状のグラファイト、二流化モリブデン、そしてポリテトラフルオロエチレンから選ばれたものであり、その添加量は原料ゴム１００質量部に対して１０〜１００質量部、好ましくは１０〜６０質量部であり、１０質量部未満の場合にはベルト質量部を超えると、ゴム物性の伸びがちいさくなり、ベルト寿命が短くなる。
【００５５】
第１スリーブ２４を圧縮ゴム層だけとし、第２スリーブ２５を接着ゴム層の第１部分と心線と接着ゴム層の第２部分との積層体とすることができる。この場合、リブに沿った流動は圧縮ゴム層だけとなり、接着ゴム層の全体がこの流動から隔離された状態となり、心線４８の整列状態がより確実となる。ただし、圧縮ゴム層と接着ゴム層との加熱加圧状態での加硫接合が確実に行われるように適宜な材料選択を行う。
【００５６】
伝動ベルト１００の背面補強材１０５について、場合により背面補強材１０５を積層しない形式の伝動ベルトとすることもできる。
【００５７】
また、上述した型装置を用いた伝動ベルトの製造方法により、ローエッジコグベルトも成形することができる。
このベルトは、接着ゴム層内にベルト長手方向に沿ってスパイラル状に埋設した心線と、該心線の上側（ベルト外周側）に積層した伸張ゴム層と、前記心線の下側（ベルト内周側）に積層した圧縮ゴム層からなり、圧縮ゴム層は所定間隔で設けた凹部と凸部とを交互に有するコグ部を有している。また伸張ゴム層の背面及び圧縮ゴム層のコグ部表面には補強布を設けている。
【００５８】
このベルトを成形する場合には、外型４６は本体内周方向に沿って所定間隔で外型４６の長手方向の延びるコグ型に相当する型部４５を設けたものを使用することができる。その他の型装置の構造は変わらない。
少なくとも圧縮ゴム層になるゴム材表面に形成した接着層に短繊維を付着した第１のスリーブを形成する第１工程と、この第１のスリーブを内周側から押圧してゴム材の表面にコグ部（型付部）を形成する予備成型体を作製する第２工程と、心線とそれが巻回される接着ゴム層のベルト外周側と伸張ゴム層とを含む第２のスリーブを形成する第３工程と、この第２のスリーブを予備成型体に嵌め、第２のスリーブの内周側から押圧して予備成型体と積層する第４工程により、ベルトを製造することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本願請求項に係る発明では、ゴム材表面の接着層に短繊維を付着した第１のスリーブを、外周面に可撓性ジャケットを装着した内型と、内周面にリブ型もしくはコグ型からなる型部を刻印した外型との間に配置した後、上記可撓性ジャケットを膨張させて第１のスリーブを外型の刻印した型部に密着するように未加硫の予備成型体を作製し、外型から離脱した内型の可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻き付けた第２のスリーブを作製し、再度、上記内型を外型内に設置し、可撓性ジャケットを膨張させて第２のスリーブを外型に装着した予備成型体と一体的に加硫し、脱型して型付部を有する加硫ベルトスリーブを作製する、伝動ベルトの製造方法にあり、上記構成により、第１のスリーブを内周側から押圧して型付部を形成した予備成型体を作製し、更に第２のスリーブを外側へ伸張させて予備成型体と一体的に加硫するものであって、特に第２のスリーブの径方向への変形が少ないために、伸びの小さなベルトを成形することができ、更には型付部が正確に成形でき、そして型付部表面に付着した短繊維がベルト走行時の騒音を軽減する効果がある。
【００６０】
リブ部のゴムを波形状に流動させた内層と、リブ表面の接着層に短繊維を付着させた短繊維を起毛させた伝動ベルトにあり、リブ部表面の接着層に均一に起毛させた短繊維がベルト走行時の騒音を軽減し、更にリブ部表面からの亀裂を阻止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用する短繊維入りシート状ゴム材の製造方法に使用する押出装置の概略図である。
【図２】押出成形された円筒状成形体を直線状に切開しながらゴムシートにする状態の概略図である。
【図３】シート状ゴム材に静電植毛している状態を示す図である。
【図４】シート状ゴム材に短繊維を付着している状態を示す図である。
【図５】内型に装着された可撓性ジャケットの外周面に第１のスリーブを作製し、その上に形成した接着層に静電植毛を行った状態を示す断面図である。
【図６】予備成型体を成形している状態の縦断図である。
【図７】予備成型体を作製した後状態の断面図である。
【図８】未加硫のベルトスリーブを作製する前状態の断面図である。
【図９】ベルトスリーブを加硫している状態の断面図である。
【図１０】ベルトスリーブを加硫した後状態の断面図である。
【図１１】本発明の製造方法で得られたＶリブドベルトの断面図である。
【図１２】本発明の製造方法で得られた他のＶリブドベルトの断面図である。
【符号の説明】
２１    予備成型体
２２    ゴム材
２３    接着層
２４    第１のスリーブ
２５    第２のスリーブ
２６    植毛糸
２７    型付部
４１    内型
４２    可撓性ジャケット
４５    型部
４６    外型
５１    ベルトスリーブ
１００  Ｖリブドベルト
１０２  心線１０２
１０３  接着ゴム層
１０４  圧縮ゴム層
１０６  リブ部
１０７  接着層
１０８  植毛短繊維
１１０  内層
１１１  表面層


【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004249704.tif 000015
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004249704.tif 000016