(57)【要約】【課題】短繊維を一定方向に配向させたゴム層と短繊維を含まない接着ゴム層を積層して押出すことによってゴム表面の肌荒れ発生を阻止し、かつ製造工数を少なくして低コストで成形した伝動ベルトの製造方法を提供する。【解決手段】（１）短繊維含有ゴム１５を内周側に接着ゴム１６を外周側に積層した二層の筒状成形体１７を、拡張ダイから押出成形し、直線状に切開して接着ゴム１６付き短繊維配向ゴムシート２０にし、（２）カッター刃によって上記短繊維配向ゴムシート２０の短繊維含有ゴム面に押出方向へ延びる複数のリブ部２９を切り込み、（３）上記短繊維配向ゴムシート２０を外型４６の内周面に刻印したリブ型４５に装着し、（４）内型４１の外周面に装着した可撓性ジャケット４２面に少なくとも心線４８を巻きつけ、（５）上記内型４１を外型４６に挿入し、（６）可撓性ジャケット４２を膨張させて上記短繊維配向ゴムシート２０と心線４８を積層一体化して加硫したベルトスリーブ５１を作製する。【選択図】      図１１
2004160660.tif 000002
【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接着ゴム層と、接着ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ向って徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにし、
カッター刃によって上記短繊維配向ゴムシートの短繊維含有ゴム面に押出方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部を切り込み、
上記短繊維配向ゴムシートを外型の内周面に刻印したリブ型に装着し、該短繊維配向ゴムシートのリブ部をリブ型に嵌合させて圧縮ゴム層を形成し、
内型の外周面に装着した伸縮可能な可撓性ジャケット面に、少なくとも心線を巻きつけ、
上記内型を外型に挿入し、可撓性ジャケットを膨張させて上記圧縮ゴム層と心線を積層一体化して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】
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ベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ向って徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにし、
カッター刃によって上記短繊維配向ゴムシートの短繊維含有ゴム面に押出方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部を切り込み、
上記短繊維配向ゴムシートを外型の内周面に刻印したリブ型に装着し、該短繊維配向ゴムシートのリブ部をリブ型に嵌合させて圧縮ゴム層を形成し、
外周面に伸縮可能な可撓性ジャケットを装着した内型を上記外型へ挿入して、可撓性ジャケットを膨張させて上記圧縮ゴム層を外型のリブ型へ押圧成形し、
上記内型を外型から抜き取った後、内型の伸縮可能な可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻きつけ、
上記内型を外型へ挿入し、可撓性ジャケットを膨張させて上記圧縮ゴム層と心線を積層一体化して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３】
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ベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ向って徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにし、
カッター刃によって上記短繊維配向ゴムシートの短繊維含有ゴム面に押出方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部を切り込み、
内型に装着した伸縮可能な可撓性ジャケット面に、少なくとも心線と接着ゴムを積層したリブ部を有する短繊維配向ゴムシートを巻き付けて未加硫ゴムスリーブを形成し、
上記内型を内周面にリブ型を刻印した外型に挿入し、可撓性ジャケットを膨張させて短繊維配向ゴムシートに設けたリブ部をリブ型の外型に嵌合して未加硫ゴムスリーブを密着加硫する、
ことを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項４】
接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにする工程において、先に押出した短繊維含有ゴムの外周面を被覆するように接着ゴムを押出し、入口から吐出口に向って徐々に径を拡張させた内ダイと外ダイからなる拡張ダイから接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲した二層の筒状成形体を押出する請求項１〜３の何れかに記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項５】
接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにする工程において、先に押出した短繊維含有ゴムの外周面に接着ゴムを被覆したものを、拡張ダイの入口から同時に押出しして接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲した筒状成形体に成形する請求項４記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項６】
接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにする工程において、短繊維含有ゴムを拡張ダイの入口から侵入させ、他方接着ゴムを拡張ダイの入口から吐出口の間の位置で侵入させて接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲した筒状成形体に押出成形する請求項４記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項７】
接着ゴムの侵入位置が拡張ダイの入口から吐出口の間に位置し、該接着ゴムの侵入位置から吐出口へ至るまでゴム通路の間隙が積層する接着ゴムの厚みだけ大きくなっている請求項６記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項８】
複数のＶ溝状のリブ部を切り込む工程が、一対の平刃を互いに切削方向へずらすとともに該平刃の先端部が近接するようにＶ字状に傾斜させ、かつ該平刃を切削方向に対して直角方向に超音波振動させるようにしたカッター刃によって、上記短繊維配向ゴムシートに長手方向へ延びるリブ部を切り込む請求項１〜３の何れかに記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項９】
脱型した加硫ゴムスリーブのリブ部表面層を研削する請求項１〜８の何れかに記載の伝動ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝動ベルトの製造方法に係り、詳しくは製造工数を少なくして低コストで成形ができ、また耐側圧性に優れ、走行時の騒音を低減できるＶリブドベルト、ダブルリブドベルト等の伝動ベルトの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、未加硫ゴム中に短繊維を一定方向へ配向させる方法としては、圧延シート作製工程のように、回転速度を変えた一対のカレンダーロールに短繊維入り未加硫ゴムを投入し、圧延されたゴムシート中の短繊維をシートの圧延方向に配向させ、そして成形するベルト幅に応じて切断していた。その後、カットした圧延シートを数枚重ね合わせて所定厚みに積層し、続いて巻付け工程のように短繊維が幅方向に配向した積層物を成形ドラムに巻き付けて伝動ベルトの作製に使用していた。
【０００３】
即ち、ＶリブドベルトやローエッジＶベルトの伝動ベルトの製造方法では、円筒状の成型ドラムの周面に１〜複数枚のカバー帆布と接着ゴム層とを巻き付けた後、この上にコードからなる心線を螺旋状にスピニングし、更に圧縮ゴム層を順次巻き付けて積層体を得た後、これを加硫してベルトスリーブにしていた。ここで使用する圧縮ゴム層は、上記圧延シートを３〜４枚重ね合わせた厚みのもので、シート幅方向に短繊維が配向したものを成型ドラムに巻き付けていた。
【０００４】
しかし、圧延シートは、厚みを薄くしなければ、短繊維をシート圧延方向に充分に配向させることができないために、やむを得ずシートを重ねていたためにベルト成形用シートを得るには多大の工数を要していた。
【０００５】
これを改善する方法として、拡張ダイを取付けた押出機を用い、短繊維を押出円筒体の円周方向に配向させるもので、中間空間に、入口空間の所定の流路幅から出口空間の所定の流路幅まで流路幅が変化する拡大空間部を設け、拡張ダイの出口空間の断面積を入口空間の断面積より所定量大きく形成し、さらに入口部分の流路幅が中間部分の流路幅よりも狭く、出口部分の流路幅が中間部分の流路幅以下に設定したものが、提案された。（例えば特許文献１参照）
【０００６】
更には、押出した短繊維を円周方向に配向させた円筒状エラストマーを軸方向に切開する切断装置と、切開されたエラストマーを平板状に展開する展開装置を設け、更に押出装置と切断装置との間に案内装置を設けて、ここから空気を吹出すようにして、円筒状エラストマーの円周方向への収縮を抑えながら冷却し、不均一な収縮に起因する短繊維を配向の乱れを阻止し、またシートの両端と中央との距離が等しくなるように展開機構の傾きを調節できるようにしてフレアの発生を阻止した製造装置が開示されている。（例えば特許文献２参照）
【０００７】
【特許文献１】
特公平６−９８４７号公報
【特許文献２】
特開平６−１０６６０２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の拡張ダイを使用する方法でも、例えばクロロプレンのような粘着性が強く、せん断応力が大なる材料を用いる場合には、表面層、特に外周層はダイ内周面との間に大きな摩擦力を発生してスムーズにゴムが流れないために、ゴム表面に肌荒れが発生し、このためマトリクスであるゴムと短繊維との密着性が悪く、また短繊維の配向性も悪いため、伝動ベルトの圧縮ゴム層に使用することはできなかった。
【０００９】
本発明は叙上の如き実状に鑑み、これに対処するもので、短繊維を一定方向に配向させた圧縮ゴム層に相当するゴム層と短繊維を含まない接着ゴム層を積層し、スムーズに押出すことによってゴム表面の肌荒れ発生を阻止し、かつ製造工数を少なくして低コストで成形できるＶリブドベルト、ダブルリブドベルト等の伝動ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、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接着ゴム層と、接着ゴム層に隣接してベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ向って徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにし、
カッター刃によって上記短繊維配向ゴムシートの短繊維含有ゴム面に押出方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部を切り込み、
上記短繊維配向ゴムシートを外型の内周面に刻印したリブ型に装着し、該短繊維配向ゴムシートのリブ部をリブ型に嵌合させて圧縮ゴム層を形成し、
内型の外周面に装着した伸縮可能な可撓性ジャケット面に、少なくとも心線を巻きつけ、
上記内型を外型に挿入し、可撓性ジャケットを膨張させて上記圧縮ゴム層と心線を積層一体化して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。
【００１１】
本発明では、接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周側になるように積層した二層の筒状成形体を押出成形し、直線状に切開して接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにすることで、スムーズな押出を可能にしてゴム表面の肌荒れ発生を阻止し、かつ接着ゴムと圧縮ゴム層を予め積層することで製造工数を少なくして低コストで伝動ベルトを成形できる。また、接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートに長手方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部を設けるために、除去した未加硫の短繊維混入ゴムを再利用できると言った効果がある。
更に、上記短繊維配向ゴムシートを外型の内周面に刻印したリブ型に装着し、該リブ部をリブ型に嵌合させて予備的に圧縮ゴム層を形成するために、リブ部を正確に形成することができる。
【００１２】
本願請求項２記載の発明は、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ベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ向って徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにし、
カッター刃によって上記短繊維配向ゴムシートの短繊維含有ゴム面に押出方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部を切り込み、
上記短繊維配向ゴムシートを外型の内周面に刻印したリブ型に装着し、該短繊維配向ゴムシートのリブ部をリブ型に嵌合させて圧縮ゴム層を形成し、
外周面に伸縮可能な可撓性ジャケットを装着した内型を上記外型へ挿入して、可撓性ジャケットを膨張させて上記圧縮ゴム層を外型のリブ型へ押圧成形し、
上記内型を外型から抜き取った後、内型の伸縮可能な可撓性ジャケット面に少なくとも心線を巻きつけ、
上記内型を外型へ挿入し、可撓性ジャケットを膨張させて上記圧縮ゴム層と心線を積層一体化して加硫ベルトスリーブを作製する、ことからなる伝動ベルトの製造方法にある。
【００１３】
本願請求項３記載の発明は、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ベルトの長手方向に延びるリブ部を有する伝動ベルトの製造方法において、
短繊維含有ゴムを内周側に接着ゴムを外周側に積層した二層の筒状成形体を、入口から吐出口へ向って徐々に径を拡張させた拡張ダイで押出成形した後、切開して接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにし、
カッター刃によって上記短繊維配向ゴムシートの短繊維含有ゴム面に押出方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部を切り込み、
内型に装着した伸縮可能な可撓性ジャケット面に、少なくとも心線と接着ゴムを積層したリブ部を有する短繊維配向ゴムシートを巻き付けて未加硫ゴムスリーブを形成し、
上記内型を内周面にリブ型を刻印した外型に挿入し、可撓性ジャケットを膨張させて短繊維配向ゴムシートに設けたリブ部をリブ型の外型に嵌合して未加硫ゴムスリーブを密着加硫する、伝動ベルトの製造方法にある。
【００１４】
本発明では、接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周側になるように積層した二層の筒状成形体を押出成形し、該筒状成形体を直線状に切開して接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにすることで、スムーズな押出を可能にしてゴム表面の肌荒れ発生を阻止し、かつ接着ゴムと圧縮ゴム層を予め積層することで製造工数を少なく低コストで伝動ベルトを成形することができる。また、接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートに長手方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部を設けるために、除去した未加硫の短繊維混入ゴムを再利用できると言った効果がある。
【００１５】
本願請求項４記載の発明は、接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにする工程において、先に押出した短繊維含有ゴムの外周面を被覆するように接着ゴムを押出し、入口から吐出口に向って徐々に径を拡張させた内ダイと外ダイからなる拡張ダイから接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲した二層の筒状成形体を押出する伝動ベルトの製造方法にある。
【００１６】
本願請求項５記載の発明は、接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにする工程において、先に押出した短繊維含有ゴムの外周面に接着ゴムを被覆したものを、拡張ダイの入口から同時に押出しして接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲した筒状成形体に成形する伝動ベルトの製造方法にある。
【００１７】
本願請求項６記載の発明は、接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにする工程において、短繊維含有ゴムを拡張ダイの入口から侵入させ、他方接着ゴムを拡張ダイの入口から吐出口の間の位置で侵入させて接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周面に包囲した筒状成形体に押出成形する伝動ベルトの製造方法にあり、接着ゴムの厚みをより均一に押出すことができる。
【００１８】
本願請求項７記載の発明は、接着ゴムの侵入位置が拡張ダイの入口から吐出口の間に位置し、該接着ゴムの侵入位置から吐出口へ至るまでゴム通路の間隙が積層する接着ゴムの厚みだけ大きくなっている伝動ベルトの製造方法にあり、接着ゴムのゴム通路への侵入抵抗を低下させてスムーズに短繊維含有ゴムの外周面に包囲しやすく、また接着ゴムの厚みを均一化することができる。
【００１９】
本願請求項８記載の発明は、複数のＶ溝状のリブ部を切り込む工程が、一対の平刃を互いに切削方向へずらすとともに該平刃の先端部が近接するようにＶ字状に傾斜させ、かつ該平刃を切削方向に対して直角方向に超音波振動させるようにしたカッター刃によって、上記短繊維配向ゴムシートに長手方向へ延びるリブ部を切り込む伝動ベルトの製造方法にある。
【００２０】
本願請求項９記載の発明は、脱型した加硫ゴムスリーブのリブ部表面層を研削して埋設した短繊維を露出させる伝動ベルトの製造方法にある。
【００２１】
【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。
図１は押出成形された円筒状成形体を直線状に切開しながら接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにする工程の概略図である。
この工程の製造装置１では、シリンダー３ａ内の押出スクリュー４ａの回転により短繊維含有ゴムを混練する第一押出機２ａと、シリンダー３ｂ内の押出スクリュー４ｂの回転により短繊維を含有しないゴムを混練する第二押出機２ｂが、それぞれ押出したゴムを拡張ダイ５の背部に連結し、軸部６と筒部７で形成されたゴム通路８へと導入する。
【００２２】
上記拡張ダイ５では、軸部６に装着された内ダイ１０が筒部７に連結された外ダイ１３と組み合わせてゴム通路８を形成している。内ダイ１０は入口１１から吐出口１２へ向って徐々に径を拡張させた円錐体である。外ダイ１３の入口１１付近には、調芯用ブロック体１４を組み合わせて押出しゴムの厚みを均一にすることができる。
【００２３】
短繊維を含有しない接着ゴム１６を混練して押出す第二押出機２ｂは、第一押出機２ａに比べて入口１１に近い側に配置され、先に押出された短繊維含有ゴム１５の外周部に接着ゴム１６を流動させて包囲した二層の筒状成形体１７に押出成形する。接着ゴム１６はゴムの流動性がよく、短繊維含有ゴム１５の外周を完全に包囲する。押出された筒状成形体１７は切断手段１９によって切開された後、巻き取られる。
【００２４】
第一押出機２ａ及び第二押出機２ｂでは、シリンダー３ａ，３ｂの中に回転可能に押出スクリュー４ａ，４ｂを収容し、ゴム配合物を原料投入口から入れて押出スクリュー４ａ，４ｂの回転によってゴムとを混練にする。この時にシリンダー３ａ，３ｂ内の空気やゴム配合物から発生したガス等は排気口（図示せず）から排出される。シリンダー３ａ，３ｂの温度はゴム種に応じて変更するが、通常４０〜１００°Ｃに調節され、短繊維とゴムはミキシングしやすい温度に加熱して熱可塑化し、押出成形しやすい状態にする。また、この場合の混練時間はゴムの加硫が進行しない程度に調節する。
【００２５】
拡張ダイ５は内ダイ１０を吐出口１２に向って径を徐々に拡張させて円錐形とし、これを外ダイ１３に収容し、内ダイ１０と外ダイ１３の間に所定厚みの間隙を設けている。短繊維混入ゴム１５は吐出口１２へ向って徐々に大きな円周方向への引き伸ばしを受けながら短繊維を円周方向に配向させ、同時に接着ゴム１６を外層に包囲した筒状成形体１７に押出成形する。
【００２６】
拡張ダイ５は、水平に配置された第一押出機２ａと第二押出機２ｂに対して垂直に配置され、そして吐出口１２から筒状成形体１７が重力に抗するように押出されるため、筒状成形体１７が重力により変形せず、比較的寸法変化が少ない。また、垂直方向に配置した拡張ダイ５は内ダイ１０の自重によって撓みにくく、内ダイ１０と外ダイ１３との間隙が一定に保持され、厚み変形量の小さな筒状成形体１７に仕上げることができる。
【００２７】
また、内ダイ１０と外ダイ１３で形成されたゴム通路８は、入口１１から吐出口１２まで略均一な間隙になり、筒状成形体１７の押出にブレーキをかけることなく長手方向へスムーズに流し、また内部歪みのない均一な厚みの筒状成形体１７に仕上げる。
【００２８】
内ダイ１０の形状は、せん断力の大きさに影響を与える要因になる。入口１１から吐出口１２へ向って徐々に径が拡張するテーパー角度が３０°以上で９０°未満であり、入口が直径２０〜６０ｍｍ、吐出口が直径１００〜４４０ｍｍ、そしてその比率である拡張比（吐出口／入口）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１０の吐出口１２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１７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１７が裂けやすい。
【００２９】
内ダイ１０と外ダイ１３間のゴム通路８内に存在するゴムの内部発熱を抑制するために、内ダイ１０の内部に冷却水を循環させる冷却装置（図示せず）を設けることもできる。冷却装置では、冷却水をポンプによって各ダイに設けた通路を通過させて循環させる。
【００３０】
切断手段１９は、押出された筒状成形体１７を押出し方向に沿って切開しながらゴムシート２０にし、カッター、ナイフといった刃物、あるいはレーザーナイフ、超音波振動カッターからなる。ゴムシート２０はガイドロールを経由して駆動ロールによって一定速度で送られ、巻き取りロールに帆布のようなライナーを積層して巻き取られる。
【００３１】
図２に示す接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにする他の装置１では、シリンダー３ａ内の押出スクリュー４ａの回転により短繊維含有ゴム１５を混練する第一押出機２ａと、シリンダー３ｂ内の押出スクリュー４ｂの回転により短繊維を含有しない接着ゴム１６を混練する第二押出機２ｂが、それぞれ押出したゴムを拡張ダイ５の背部に設けられたゴム通路８へと導入する。
【００３２】
第一押出機２ａは押出スクリュー４ａの軸方向に拡張ダイ５を直結し、第二押出機２ｂは第一押出機２ａと直角に配置されている。そして、第二押出機２ｂから押出された接着ゴム１６は、第一押出機２ａの押出スクリュー４ａの先端部２５から離れた位置に設けた整流用突起に衝突すると短繊維含有ゴム１５の外周を包囲しやすくなる。
【００３３】
拡張ダイ５は吐出口１２へ向って径を徐々に拡張させて円錐形とした内ダイ１０を、これを外ダイ１３に収容し、内ダイ１０と外ダイ１３の間に所定厚みの間隙を設けている。内ダイ１０に装着固定した円錐状の分流体２７は、ゴムの流れを３６０度へ均一に分流して、内ダイ１０と外ダイ１３間のゴム通路８へ押出すようになっている。
【００３４】
短繊維混入ゴム１５は吐出口１２に向って徐々に大きな円周方向への引き伸ばしを受けながら短繊維を円周方向に配向させ、同時に図５に示すように接着ゴム１６を外層に包囲した筒状成形体１７に押出成形する。そして、図６に示すように押出された直後の筒状成形体１７は、切断手段１９によって押出し方向に沿って切開しながらゴムシート２０する。上記短繊維混入ゴム１５の厚みは１．５〜１０ｍｍで、接着ゴム１６の厚みは０．１〜１．０ｍｍである。
【００３５】
このように、図２に示す上記装置１は、先に押出した短繊維含有ゴム１５の外周面に接着ゴム１６を被覆したものを、拡張ダイ５の入口１１から同時に押出しして接着ゴム１６を短繊維含有ゴム１５の外周面に包囲した筒状成形体１７に成形するものであるが、図３に示す装置１は短繊維含有ゴム１５を拡張ダイ５の入口１１から侵入させ、他方接着ゴム１６を拡張ダイ５の入口１１から吐出口１２の間の位置Ｐで侵入させて接着ゴム１６を短繊維含有ゴム１５の外周面に包囲した筒状成形体１７に押出成形するものである。
【００３６】
即ち、図３に示す装置１では、シリンダー３ａ内の押出スクリュー４ａの回転により短繊維含有ゴム１５を混練する第一押出機２ａがゴムを拡張ダイ５の入口１１から吐出口１２へ押出す。一方、短繊維を含有しない接着ゴム１６を混練する第二押出機２ｂが第一押出機２ａと交差する状態で配置され、接着ゴム１６を円周方向に配したゴム溜め部３５からゴム通路３６を経由して拡張ダイ５の入口１１から吐出口１２の間の位置Ｐで円筒状に侵入させる。
【００３７】
上記侵入位置Ｐでは、図４に示すようにゴム通路８に明確な段差が設けられ、この侵入位置Ｐから吐出口１２へ至るまでのゴム通路８の間隙が積層する接着ゴム１６の厚み分だけ大きく、接着ゴム１６のゴム通路８への浸入抵抗を減少させてスムーズに短繊維含有ゴム１５の外周面に包囲しやすくし、そして接着ゴム１６の厚みを均一にしている。上記侵入位置Ｐは、入口１１から吐出口１２の間であれば問題ないが、好ましくは入口１１から吐出口１２の中間付近が好ましい。
【００３８】
次工程では、カッター刃３０によってゴムシート２０の短繊維混入ゴム１５の表面に長手方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部２９を切り込むものであり、図７と図８に詳細に示すように、短繊維混入ゴム１５の表面上には一対の三角形状の平刃３１を互いに切削方向へずらすとともに該平刃３１の先端部が近接するようにＶ字状に傾斜させ、かつ超音波振動子３２を装着したカッター刃３０を短繊維混入ゴム１５の表面に当接し、ゴムシート２０を移動させて一条のリブ溝１９を研削する。この時、平坦な係合ロールをゴムシート２０に当接させてその横ずれを防止することもできる。
【００３９】
多条のリブ部２９を同時に研削するために、上記カッター刃３０がそれぞれ長手方向に位置をずらして配置されている。上記カッター刃３０は加工抵抗が大きい困難なカットでも、超音波振動を付与することにより加工抵抗が減少しスムーズにカットできる。超音波振動子３２は、例えばＰＺＴ電歪振動子であり、速度２０，０００〜４０，０００回／秒、振幅２０〜１００μｍである。
【００４０】
リブ部２９の切削速度の範囲は５〜５０ｍｍ／秒に設定され、この範囲内であればカッター刃３０は負担を受けることなく精度よくかつ表面状態の良好なリブ溝を研削する。しかし、５ｍｍ／秒未満になると、生産性が悪く、摩擦熱が大きくなり過ぎてゴムが焼ける。一方、５０ｍｍ／秒を超えると、カッター刃３０に負担がかかってリブ溝２７表面が発熱して切削精度が悪く、またカッター刃３０の寿命も短くなる。
【００４１】
得られたリブ部２９付きのゴムシート２０は、図９に示すように、多条のリブ部２９が長手方向に沿って一定間隔で設けられている。
【００４２】
前記方法で得られた接着ゴム１６付きのリブ部２９を有するゴムシート２０を用いてＶリブドベルトを製造する。その工程を添付図面により順次説明する。
【００４３】
図１０は短繊維配向ゴムシートを外型の内周面に刻印したリブ型に装着した状態を示す断面図、図１１はベルトスリーブの加硫前の状態を示す断面図、図１２はベルトスリーブを加硫している状態を示す断面図、そして図１３はベルトスリーブを加硫した後の状態を示す断面図である。
【００４４】
本発明で使用するベルト加硫機４０では、基台上に載置された鉄製の内型４１の中央部には後述する圧力媒体送入、排出のための媒体流通口Ａが設けられている。そして、前記内型４１の外周には弾性体よりなる膨張収縮可能な円筒状可撓性ジャケット４２が装着されており、可撓性ジャケット４２は夫々の上下部において内型４１と固定されていて、本体部が内型４１と密着された状態となっている。
【００４５】
前記内型４１の中央付近に設けられた媒体流通口Ａは、ジョイントＪ、パイプ又は可撓性ホースからなる媒体送入排出路Ｂを通じて、高圧蒸気又は高圧空気のような媒体送入機（図示せず）と連結されてなる。また媒体送入排出路Ｂは、切換えバルブによって真空ポンプとも連結されている。
【００４６】
そして、上記内型４１の外周には、外型４６が内型４１から一定の間隔をおいて包囲するように基台に固定されている。外型４６は、その内周面に周方向に延びる複数横条のＶ形溝のリブ型４５が刻設されていると共に、内部に加熱ヒーター、スチームバイブなどの加熱機構（図示せず）が設置されてなる。この外型４６は、通常は分割不可能な円筒体であるが、軸方向に数個（例えば２分割）に分割可能にすることもできる。
【００４７】
本発明で用いるベルト加硫機は以上のような構成によりなるものであり、次にこのベルト加硫機を使用して加硫ベルトスリーブを得る方法について説明する。
【００４８】
先ず、図１０では、接着ゴム１６付きのリブ部２９を有する短繊維含有ゴムシート２０を筒状体にしたものを、ベルト加硫機４０の外型４６の内周面に装着し、該リブ部２９をリブ型４５に嵌合させて圧縮ゴム層２１を形成する。この場合、接着ゴム１６を内側に配置する。
【００４９】
そして、可撓性ジャケット４２の外周面に、補強布４７、コードからなる心線４８を順次に捲き付けた内型４１を用意する。
【００５０】
次いで、図１１に示すように、上記内型４１を外型４６の内側に一定の空隙部を形成するよう基台上に載置固定する。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。
【００５１】
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の外面の間にエアーが充満し、可撓性ジャケット４２は次第に膨張する。そして、図１２に示すようにその外周面に装着されている補強布４７、心線４８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加熱した外型４６のリブ型４５と接触せしめて、表面に複数のＶ型突起を有する加硫済みのベルトスリーブ５１を形成するに至る。
【００５２】
そして、図１３に示すように加硫後はバルブを真空ポンプの方へ切替えて、真空ポンプを作動させて可撓性ジャケット４２内に充満しているエアーを排気し、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。
【００５３】
次いで、内型４１を脱型した後、外型４６に装着した加硫済みのベルトスリーブ５１を離脱する。加硫済みのベルトスリーブ５１を別のドラムに挿入して、リブ部表面層を公知のグラインダーホイールを用いて研削し短繊維を突出させてもよい。
【００５４】
そして、研削加工した加硫済みのベルトスリーブ５１を別のドラムに挿入して走行させながらカッターによって円周方向に所定幅に切断し、ドラムより取り出して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７０が複数本得られる。尚、外型４６を前述のような分割式モールドを使用した場合、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でき、かつこの分割面が一種のエアー抜きの機能を果し、Ｖ型リブをより一層正確に形成することができる。
【００５５】
尚、本発明では、図１０に示すように、接着ゴム付きのリブ部２９を有する短繊維含有ゴムシート２０を筒状体にしたものを、外型４６の内周面に刻印したリブ型４５に装着し、該リブ部２９をリブ型４５に嵌合させて圧縮ゴム層２１を形成した後、外周面に伸縮可能な可撓性ジャケット４２を装着した内型４１を上記外型４６へ挿入し、そして可撓性ジャケット４２を膨張させて上記圧縮ゴム層を外型４６のリブ型４５へ押圧成形し、上記内型４１を外型４６から抜き取った後、同様にして内型４１の伸縮可能な可撓性ジャケット４２面に少なくとも心線４８を巻きつけ、この内型４１を外型４６へ挿入し、再度可撓性ジャケット４２を膨張させて上記圧縮ゴム層２１と心線４８を積層一体化して加硫済みのベルトスリーブ５１を作製することもできる。
【００５６】
更に、本実施例では、図１４に示すような方法によって加硫ベルトスリーブ５１を作製することもできる。
即ち、内型４１に装着された可撓性ジャケット４２の外周面に、補強布４７、心線４８、接着ゴム１６付きのリブ部２９を有する短繊維含有ゴムシート２０を順次に捲き付け広幅未加硫のベルトスリーブ５１を配置する。この場合、ゴムシート２０では接着ゴム１６が心線４８側に、リブ部２９を有する短繊維含有ゴムシート２０が最外側に配置する。
【００５７】
次いで、図１２に示すように未加硫のベルトスリーブ５１を内型４１に捲き付けた状態のままで、外型４６の内側に一定の空隙部を形成するよう基台上に載置固定する。次いで、前述と同様に高圧空気もしくは高圧蒸気を可撓性ジャケット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の外面の間にエアーが充満し、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未加硫のベルトスリーブ５１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加熱した外型４６のリブ型４５と接触せしめる。
【００５８】
このとき、可撓性ジャケット４２の膨張押圧力により、未加硫のベルトスリーブ５１表面の有する短繊維含有ゴムシート２０のリブ部２９が、外型４６のリブ型４５に嵌合し、図１３のような表面に複数のＶ型突起を有する加硫したベルトスリーブ５１を形成するに至る。
【００５９】
そして、図１４に示すように加硫後はバルブを真空ポンプの方へ切替えて、真空ポンプを作動させて可撓性ジャケット４２内に充満しているエアーを排気し、次いで吸引作用で可撓性ジャケット４２を図８に示す元の位置に収縮復帰せしめる。内型４１を脱型した後、外型４６に装着した加硫済みのベルトスリーブ５１を離脱する。
【００６０】
得られたＶリブドベルト７０は、図１５に示すように、高強度で低伸度のコードよりなる心線７１を接着ゴム層７２中に埋設し、その下側に弾性体層である圧縮ゴム層７４を有している。この圧縮ゴム層７４にはベルト長手方向にのびる断面略三角形の複数のリブ部７５が設けられ、またベルト表面には付着したゴム付帆布７６が設けられている。
【００６１】
ダブルリブドベルトを成形する場合には、他方の面を研削加工してリブ溝を設ける。この方法は、例えば特許登録番号２７６２２３８によって準じて行うことができる。
【００６２】
短繊維含有ゴムのゴムは、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、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あげられる。
【００６３】
上記ゴムには、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３〜７ｍｍ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。更に、本発明のゴムには、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。
【００６４】
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。
【００６５】
本発明では、予めゴム少なくとも短繊維をオープンロール、混練機などによって荒練してマスターバッチを作製する。この方法では、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まで冷却する。これはゴムのスコーチを防止するためである。
【００６６】
尚、短繊維とともに１〜１０質量部の軟化剤を投入することができる。これによって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。
【００６７】
一方、接着ゴムは短繊維含有ゴムで用いたゴムと同じである。上記エチレン−アルファ−オレフィンエラストマーのゴム組成物を使用する場合には、硫黄により架橋できるものを使用する。そして、それ以外に必要に応じてカーボンブラック、シリカのような増強剤、炭酸カルシウム、タルクのような充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合に用いるものが使用される。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように本願請求項各記載の発明では、接着ゴムを短繊維含有ゴムの外周側になるように積層した二層の筒状成形体を押出成形し、直線状に切開して接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートにすることで、スムーズな押出を可能にしてゴム表面の肌荒れ発生を阻止し、かつ接着ゴムと圧縮ゴム層を予め積層することで製造工数を少なくして低コストで伝動ベルトを成形することができる。また、接着ゴムを積層した短繊維配向ゴムシートに長手方向へ延びる複数のＶ溝状のリブ部を設けるために、除去した未加硫の短繊維混入ゴムを再利用でき、更に上記短繊維配向ゴムシートを外型の内周面に刻印したリブ型に装着し、該リブ部をリブ型に嵌合させて予備的に圧縮ゴム層を形成するために、リブ部を正確に形成することができると言った効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】押出成形された筒状成形体を直線状に切開しながら短繊維配向ゴムシートにする工程を示す概略図である。
【図２】押出成形された筒状成形体を直線状に切開しながら短繊維配向ゴムシートにする他の工程を示す概略図である。
【図３】押出成形された筒状成形体を直線状に切開しながら短繊維配向ゴムシートにする更に他の工程を示す概略図である。
【図４】図３のＣ部拡大図である。
【図５】図１をＡ−Ａ方向の断面図である。
【図６】接着ゴム付き短繊維配向ゴムシートを切開したシートの斜視図である。
【図７】接着ゴム付き短繊維配向ゴムシートにリブ溝を成形している状態を示す断面図である。
【図８】本発明で使用するカッター刃であり、（ａ）が正面図であり、（ｂ）が（ａ）をＡ方向から見た側面図である。
【図９】リブ溝付き短繊維配向ゴムシートの斜視図である。
【図１０】短繊維配向ゴムシートを外型の内周面に刻印したリブ型に装着した状態の断面図である。
【図１１】本発明方法であってベルトスリーブの加硫前状態の断面図である。
【図１２】本発明方法であってベルトスリーブを加硫している状態の断面図である。
【図１３】本発明方法であってベルトスリーブの加硫後状態の断面図である。
【図１４】本発明の他の製造方法であってベルトスリーブの加硫前状態の断面図である。
【図１５】本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図である。
【符号の説明】
２ａ    第一押出機
２ｂ    第二押出機
５      拡張ダイ
８      ゴム通路
１０    内ダイ
１１    入口
１２    吐出口
１３    外ダイ
１６    接着ゴム
１５    短繊維含有ゴム
１７    筒状成形体
１９    切断手段
２０    ゴムシート
２９    リブ部
３０    カッター刃
４１    内型
４２    可撓性ジャケット
４５    リブ型
４６    外型
５１    ベルトスリーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004160660.tif 000006
【図５】
2004160660.tif 000007
【図６】
2004160660.tif 000008
【図７】
2004160660.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004160660.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004160660.tif 000013
【図１２】
2004160660.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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