(57)【要約】【課題】未加硫ゴム中のエアを強制的に放出させてから加硫を行なうことができ、良好な形状に製造することができるＶベルトの製造方法を提供する。【解決手段】未加硫ゴムシートと抗張体ロープと未加硫ゴムシートをこの順に積層して筒状の未加硫成形体を作製し、この未加硫成形体を所定幅で輪切りすると共に両側面を斜めに切削することによって断面略台形状の未加硫ベルト成形体５を作製し、歯型６を形成した加硫成形型７で未加硫ベルト成形体５を加圧しながら加熱して加硫することによって、Ｖベルトを製造する。この加硫の初期に、加硫成形型７による加圧の圧力を上げ下げする。未加硫ベルト成形体５に対する加圧の圧力の上げ下げによって、未加硫ベルト成形体５に含まれているエアーを強制的に放出することができる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫ゴムシートと抗張体ロープと未加硫ゴムシートをこの順に積層して筒状の未加硫成形体を作製し、この未加硫成形体を所定幅で輪切りすると共に両側面を斜めに切削することによって断面略台形状の未加硫ベルト成形体を作製し、歯型を形成した加硫成形型で未加硫ベルト成形体を加圧しながら加熱して加硫することによって、Ｖベルトを製造するにあたって、この加硫の初期に、加硫成形型による加圧の圧力を上げ下げすることを特徴とするＶベルトの製造方法。
【請求項２】
上げ下げする圧力の範囲が０ＭＰａ〜２００ＭＰａであることを特徴とする請求項１に記載のＶベルトの製造方法。
【請求項３】
上げ下げする圧力の圧力差は１ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＶベルトの製造方法。
【請求項４】
加硫を開始してから１分以内に圧力を上げ下げすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＶベルトの製造方法。
【請求項５】
加硫成形型で未加硫ベルト成形体を加圧しながら加熱して加硫するにあたって、低圧で予備加硫をした後に、高圧で本加硫を行なうことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＶ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、歯付きのローエッジＶベルトなど、動力伝動用Ｖベルトの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｖベルトを製造するにあたっては、例えば次のようにして行なわれている。まず、円筒状ドラムの外周に未加硫ゴムシート、抗張体ロープ、未加硫ゴムシートをこの順に積層して筒状の未加硫成形体を作製し、この未加硫成形体を一定幅でリング状に輪切りすると共に、さらに輪切りしたリング材の両側面を斜めに切削することによって、断面略台形状の未加硫ベルト成形体を作製する。次に、加硫成形型に未加硫ベルト成形体をセットし、所定の温度、所定の圧力、所定の時間、加熱加圧して加硫成形することによって、Ｖベルトを製造することができるものである（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平５−３７１０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにしてＶベルトを製造するにあたって、例えばローエッジＶベルトなど歯付きのＶベルトを製造する場合、歯型を設けた加硫成形型を用いて加硫を行なうが、未加硫ベルト成形体の未加硫ゴムにエアが含まれていると、加硫の際にこのエアが膨張することによって、成形されるＶベルトの歯部の一部にエアボイドによる欠けなどが発生し、歯部に形状不良などの不良が発生する原因になる。
【０００５】
そこで、従来は、加硫成形型で加圧しながら加熱して加硫する際に、まず低圧で歯の型付けをすることによって、未加硫ゴム内のエアを放出させるなどの試みがなされている。しかし、加硫の際の温度や圧力、未加硫ベルト成形体の形状や重量など、加硫の際の特性のバラツキによって、再現性良く良好な形状の製品を製造することが難しいという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、未加硫ゴム中のエアを強制的に放出させてから加硫を行なうことができ、良好な形状に製造することができるＶベルトの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るＶベルトの製造方法は、未加硫ゴムシート１と抗張体ロープ２と未加硫ゴムシート３をこの順に積層して筒状の未加硫成形体４を作製し、この未加硫成形体４を所定幅で輪切りすると共に両側面を斜めに切削することによって断面略台形状の未加硫ベルト成形体５を作製し、歯型６を形成した加硫成形型７で未加硫ベルト成形体５を加圧しながら加熱して加硫することによって、Ｖベルトを製造するにあたって、この加硫の初期に、加硫成形型７による加圧の圧力を上げ下げすることを特徴とするものである。
【０００８】
また請求項２の発明は、請求項１において、上げ下げする圧力の範囲が０ＭＰａ〜２００ＭＰａであることを特徴とするものである。
【０００９】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、上げ下げする圧力の圧力差は１ＭＰａ以上であることを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、加硫を開始してから１分以内に圧力を上げ下げすることを特徴とするものである。
【００１１】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、加硫成形型７で未加硫ベルト成形体５を加圧しながら加熱して加硫するにあたって、低圧で予備加硫をした後に、高圧で本加硫を行なうことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
本発明は、未加硫成形体４を作製する工程と、未加硫ベルト成形体５を作製する工程と、未加硫ベルト成形体５を加硫する加硫工程とからなるものであり、まず未加硫成形体４を作製する工程について説明する。
【００１４】
この工程では、図１（ａ）に示すように円筒状ドラム１１を用い、円筒状ドラム１１の外周面にまず未加硫ゴムシート１を巻き付け、次にこの未加硫ゴムシート１の上から抗張体ロープ２をスパイラル状に巻き付け、さらにこの抗張体ロープ２の上から未加硫ゴムシート３を巻き付けることによって、図１（ｂ）に示すような円筒形の未加硫成形体４を作製することができるものである。
【００１５】
未加硫ゴムシート１，３としては、ＮＲ、ＳＢＲ、ＣＲ等のジエン系ゴムの単一材や、これらを適宜混合したブレンド材をシート状に成形したものを用いることができる。また抗張体ロープ２としては、接着処理をしたポリエステル繊維からなるロープなどを用いることができる。
【００１６】
次に未加硫ベルト成形体５を作製する工程では、まず筒状の未加硫成形体４を所定の一定幅で輪切りにすることによって、複数本のリング状に切り離し、さらにスカイビングマシンを用いてこのリング状物の両側面を斜めにカットすることによって断面略台形状に成形し、図２に示すような断面形状の未加硫ベルト成形体５を作製することができるものである。
【００１７】
図２の実施の形態では、スカイビングマシンによる両側面のカットは、主として未加硫ゴムシート１の部分において行なうようにしてあり、図２の未加硫ベルト成形体５では、未加硫ゴムシート１によって圧縮ゴム層用の未加硫ゴム層１２が、未加硫ゴムシート３によって伸長ゴム層用の未加硫ゴム層１３がそれぞれ形成されており、抗張体ロープ２は未加硫ゴム層１２，１３の間においてベルト長手方向と平行な方向に埋設されている。またこのように両側面のカットによって、未加硫ベルト成形体５の重量を一定に制御することもでき、後述の加硫工程で成形した製品の形状・寸法の精度を高めることができるものである。
【００１８】
次に、加硫工程では、加硫成形型７を用いて加硫を行なう。図３の実施の形態に示すように、加硫成形型７は、上下一対の受け型１５ａ，１５ｂと、上の受け型１５ａの直上方に配置される上押え型１６と、下の受け型１５ｂの直下方に配置される下押え型１７とを具備して形成してあり、受け型１５ａ，１５ｂ、上押え型１６、下押え型１７にはそれぞれヒーターなどの加熱手段が設けてある。また上の受け型１５ａの上面と下の受け型１５ｂの下面にはそれぞれ複数本の平行な成形用溝２０が凹設してあり、各成形用溝２０の溝底には所定の一定間隔で凸部と凹部を交互に設けることによって、図５（ａ）に示すように歯型６が形成してある。そして中間プレス盤３０の上面と下面に受け型１５ａ，１５ｂを取り付けると共に、上プレス機構１８で昇降駆動される上プレス盤３１の下面に上押え型１６を、下プレス機構１９で昇降駆動される下プレス盤３２の上面に下押え型１７を取り付けて、二段プレスとして加硫成形型７を構成してある。
【００１９】
また、一対の送りプーリ２２，２２が加硫成形型７の両側に配設してあり、両送りプーリ２２，２２間に複数本の未加硫ベルト成形体５を懸架し、各送りプーリ２２を回すことによって、複数本の各未加硫ベルト成形体５の長さを揃え、さらに各未加硫ベルト成形体５の外周面に帆布２３を圧着して積層する。この帆布２３としては、接着処理したポリエステル繊維布などを用いることができる。
【００２０】
そして、図３（ａ）及び図４に示すように、未加硫ベルト成形体５の上辺５ａと下辺５ｂの間に受け型１５ａ，１５ｂが位置するよう、上押え型１６と下押え型１７の間に未加硫ベルト成形体５を配置する。送りプーリ２２に懸架された複数本の各未加硫ベルト成形体５は、その上辺５ａが受け型１５ａの上面に設けた成形用溝２０の直上に平行に対向し、その下辺５ｂが受け型１５ｂの下面に設けた成形用溝２０の直下に平行に対向するように配置されるものである。
【００２１】
この後、図３（ｂ）に示すように、上プレス機構１８を作動させて上押え型１６を下降させると同時に下プレス機構１９を作動させて下押え型１７を上昇させ、加硫成形型７を型締めして未加硫ベルト成形体５の上辺５ａを受け型１５ａと上押え型１６の間で加圧すると共に下辺５ｂを受け型１５ｂと下押え型１７の間で加圧する。このとき、図６に示すように、送りプーリ２２に懸架された複数本の各未加硫ベルト成形体５は、その上辺５ａが受け型１５ａの上面の成形用溝２０に圧入されると共に、その下辺５ｂが受け型１５ｂの下面の成形用溝２０に圧入されるものであり、図５（ｂ）のように、未加硫ベルト成形体５の上辺５ａの下部に歯型６によって歯部２５を成形することができると共に、未加硫ベルト成形体５の下辺５ｂの上部に歯型６によって歯部２５を成形することができるものである。また、成形用溝２０は断面形状を未加硫ベルト成形体５の断面形状と同じ略台形に形成してあり、成形用溝２０の内周に沿って未加硫ベルト成形体５が圧入されるようにし、成形用溝２０内で未加硫ベルト成形体５が変形して抗張体ロープ２が加硫中に移動したりしないようにしてある。
【００２２】
このように加硫成形型７で未加硫ベルト成形体５を加圧しながら加熱を行なうことによって、未加硫ベルト成形体５の加硫を行なうことができるものであるが、本発明では、この加硫工程の最初の段階で、加硫成形型７によって未加硫ベルト成形体５を加圧した後、加圧の圧力を低下させるかあるいは加圧を解除することによって、加硫成形型７による加圧の圧力の上げ下げをする操作を行なうようにしている。この圧力の上げ下げの操作は一回でもよく、あるいは上げ下げの操作を複数回繰り返すようにしてもよい。回数の制限はないが、多いほうが一般に好ましい。このように、加硫工程の最初の段階で加硫が進行しないうちに、未加硫ベルト成形体５に対する加圧の圧力の上げ下げをすることによって、未加硫ベルト成形体５の未加硫ゴム層１２，１３に含まれているエアーを放出することができるものである。
【００２３】
この加硫成形型７による未加硫ベルト成形体５に対する加圧の圧力の上げ下げの操作は、加硫の開始から１分以内に行なうのが好ましい。加硫の開始から１分を経過すると、加硫が進行してエアーを放出させることが困難になる場合があるので、加硫の開始から１分以内に行なうのが好ましいのである。加硫度でいえば、３０％以内であるうちに圧力の上げ下げの操作を行なうのが好ましく、１０％以内であるうちに行なうのがより好ましい。また加圧の上げ下げを行なう範囲は、０ＭＰａ〜２００ＭＰａの圧力の範囲で行なうことが好ましい。すなわち、圧力を上げる上限は２００ＭＰａであり、圧力を下げる下限は加圧解除の０ＭＰａである。そして、上げたときの圧力と下げたときの圧力の差が１ＭＰａ以上になるように、加圧の圧力の上げ下げを行なうのが好ましい。この圧力差が１ＭＰａ未満であると、未加硫ベルト成形体５からエアーを十分に放出させることが難しい。この圧力差の上限は２００ＭＰａである。
【００２４】
このように未加硫ベルト成形体５を加硫成形型７で加圧しながら加熱して加硫を行なうことによって、加硫成形型７の歯型６で歯部２５を成形することができるものである。ここで、未加硫ベルト成形体５中のエアは上記のように加圧の圧力を上げ下げする操作によって抜かれているので、加硫の際にエアが膨張してエアボイドなどが発生することがなく、歯部２５の一部にエアボイドによる欠けなどが発生することを未然に防ぐことができるものであり、形状不良などの不良が歯部２５に発生することを低減することができるものである。
【００２５】
ここで加硫工程は、一般的に、加熱温度１５０〜１６０℃でおこなわれるが、最初の１〜５分間程度を０．５〜５．０ＭＰａ程度の低圧で加圧する予備成形を行なった後、８〜１２ＭＰａ程度の高圧で２５〜４０分間程度、本加硫を行なうようにするのが好ましい。勿論、温度、圧力、時間はこれらに限定されるものではない。このように本加硫の前に低圧で予備加硫することによって、未加硫ベルト成形体５に加硫成形型７の歯型６で正確に型付けをすることができると共にエアの放出がより確実に行なわれ、形状精度の高い歯部２５の成形が可能になるものである。
【００２６】
そして加硫成形型７による上記の加硫は未加硫ベルト成形体５のベルト長手方向の一部分において行なわれるものであるので、上記の加硫が終了すると、上プレス機構１８を作動させて上押え型１６を上昇させると同時に下プレス機構１９を作動させて下押え型１７を下降させ、加硫成形型７を図３（ａ）のように開き、矢印のように送りプーリ２２を回転させて、未加硫ベルト成形体５を矢印のように送ることによって、未加硫ベルト成形体５のうち次に加硫・成形する部分を上押え型１６と下押え型１７の間に位置させ、後は上記と同様にして、加硫成形型７を型締めし、圧力の上げ下げ、加硫を行なう。以下、同じ作業を繰り返すことによって、未加硫ベルト成形体５の全長を加硫・成形して、図７に示すような、歯部２５をベルト長手方向に沿って所定間隔で多数設けたＶベルトＡを得ることができるものである。図７において２７は圧縮ゴム層、２８は伸長ゴム層である。
【００２７】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２８】
（実施例１）
周長４．５７２ｍ（１８０インチ）の円筒状ドラム１１の外周に、ＮＲからなる厚さ６ｍｍの未加硫ゴムシート１を巻き、その上に接着処理したＰＥＴロープからなる抗張体ロープ２をテンション０．５ＭＰａ、ピッチ２．０ｍｍでスパイラル状に巻き付け、さらにその上にＮＲからなる厚さ３ｍｍの未加硫ゴムシート３を巻き幅６００ｍｍで巻き、円筒状の未加硫成形体４を作製した（図１参照）。
【００２９】
次に、この未加硫成形体４を幅１５ｍｍで輪切り状にカットしてリング状にし、さらにスカイビングマシンで両側面をカットすることによって、未加硫ベルト成形体５を作製した（図２参照）。
【００３０】
そして送りプーリ２２，２２間に１０本の未加硫ベルト成形体５を懸架し、各送りプーリ２２を回すことによって、複数本の各未加硫ベルト成形体５の長さを揃えた後、各未加硫ベルト成形体５の外周面に接着処理したポリステル繊維布からなる帆布２３を圧着して積層した（図３（ａ）、図４、図５（ａ）参照）。
【００３１】
次に、１５５℃に加熱した加硫成形型７を型締めして、未加硫ベルト成形体５を受け型１５と上押え型１６及び下押え型１７の間で加圧し、加硫を開始した（図３（ｂ）、図５（ｂ）、図６参照）。このとき、まず、加硫成形型７によって未加硫ベルト成形体５を圧力５ＭＰａで２．５秒間加圧した後、圧力を解除して０ＭＰａを２．５秒間維持する加圧の上げ下げを行なった。それから圧力４ＭＰａで２分間、予備加硫を行ない、さらに圧力１２ＭＰａで２８分間、本加硫を行なった。
【００３２】
この加硫を未加硫ベルト成形体５の全長に行なうことによって、歯部２５をベルト長手方向に沿って所定間隔で多数設けたＶベルトＡを得た（図７参照）。
【００３３】
（実施例２）
加硫の初期の加圧の上げ下げ（５ＭＰａの加圧を２．５秒間、０ＭＰａに加圧解除を２．５秒間）を、１５秒間のうちに３回行なうようにした他は、実施例１と同様にしてＶベルトＡを得た。
【００３４】
（比較例１）
加硫の初期の加圧の上げ下げを行なわないようにした他は、実施例１と同様にしてＶベルトＡを得た。
【００３５】
（比較例２）
加硫の初期の加圧の上げ下げを行なわないようにし、また予備加硫を行なわず、本加硫のみを圧力１２ＭＰａで３０分間行なうようにした他は、実施例１と同様にしてＶベルトＡを得た。
【００３６】
上記の実施例１，２及び比較例１，２で得たＶベルトＡの外観を観察したところ、実施例１，２のＶベルトＡはすべての歯部６の形状が良好であったが、比較例１のＶベルトＡは一部の歯部６が欠けて形状不良があり、比較例１のＶベルトＡは多くの歯部６に欠けがあって形状不良が多いものであった。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係るＶベルトの製造方法は、未加硫ゴムシートと抗張体ロープと未加硫ゴムシートをこの順に積層して筒状の未加硫成形体を作製し、この未加硫成形体を所定幅で輪切りすると共に両側面を斜めに切削することによって断面略台形状の未加硫ベルト成形体を作製し、歯型を形成した加硫成形型で未加硫ベルト成形体を加圧しながら加熱して加硫することによって、Ｖベルトを製造するにあたって、この加硫の初期に、加硫成形型による加圧の圧力を上げ下げするようにしたので、未加硫ベルト成形体に対する加圧の圧力の上げ下げによって、未加硫ベルト成形体に含まれているエアーを強制的に放出することができ、エアのない状態で加硫を行なうことができるものであり、歯部にエアボイドによる欠けなどが発生することを未然に防いで、良好な形状に製造することができるものである。
【００３９】
また請求項２の発明は、請求項１において、上げ下げする圧力の範囲が０ＭＰａ〜２００ＭＰａであるので、未加硫ベルト成形体に含まれているエアーを強制的に放出することができるものである。
【００４０】
また請求項３の発明は、上げ下げする圧力の圧力差は１ＭＰａ以上であるので、未加硫ベルト成形体に含まれているエアーを良好に放出することができるものである。
【００４１】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、加硫を開始してから１分以内に圧力を上げ下げするようにしたので、未加硫ベルト成形体の加硫度がまだ低く、エアーを良好に放出することができるものである。
【００４２】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、加硫成形型で未加硫ベルト成形体を加圧しながら加熱して加硫するにあたって、低圧で予備加硫をした後に、高圧で本加硫を行なうようにしたので、本加硫の前に低圧で予備加硫することによって、未加硫ベルト成形体に加硫成形型の歯型で正確に型付けをすることができると共に、エアの放出をより確実に行なうことができるものであり、形状精度の高い歯部の成形が可能になるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】未加硫成形体を作製する工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図２】未加硫ベルト成形体を示す拡大した一部破断斜視図である。
【図３】加硫工程を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ正面図である。
【図４】加硫工程を示す側面図である。
【図５】加硫工程を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ一部の拡大した正面断面図である。
【図６】加硫工程を示す一部の拡大した側面断面図である。
【図７】Ｖベルトを示す拡大した一部破断斜視図である。
【符号の説明】
１  未加硫ゴムシート
２  抗張体ロープ
３  未加硫ゴムシート
４  未加硫成形体
５  未加硫ベルト成形体
６  歯型
７  加硫成形型
【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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