(57)【要約】【構成】本発明の成形システム用マンドレルは、全体として閉ループ形状を取る支持構造からなる。この支持構造は、連結した複数の離散的なセグメントから構成する。これら離散的なセグメントの個数を加減すると、閉ループ形状の全体的な幾何学的形状を変更できる。本発明マンドレルは、マンドレル本体の外面周囲に締り嵌めするマンドレル面を有する成形システムの要部を構成する。このマンドレル面は、全体として閉ループ形状を構成する複数の離散的な歯付きセグメントから構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体として閉ループ形状を取り、かつ連結した複数の離散的なセグメントからなる支持構造からなり、これら離散的なセグメントの個数を加減して前記閉ループ形状の全体的な幾何学的形状を変更できるようにしたことを特徴とする成形システム用マンドレル。
【請求項２】
前記複数の離散的なセグメントの離散的なセグメントそれぞれを恒久的に連結するか、あるいは少なくとも一つの離散的なセグメントを隣接する離散的なセグメントに開放自在に接続するか、または隣接する離散的なセグメントから取り外すことができるようにした請求項１に記載のマンドレル。
【請求項３】
一つの離散的なセグメントを隣接の構成部材に対して全体として軸方向に滑らすことによって前記複数の離散的なセグメントを相互に滑り連結できる請求項１に記載のマンドレル。
【請求項４】
前記支持構造が全体として円筒形であり、かつ端面図で見た場合、全体として円形形状を取り、そして離散的なセグメントそれぞれが全体として楔形である請求項１に記載のマンドレル。
【請求項５】
離散的なセグメントそれぞれが第１コネクタおよび第２コネクタを有し、これら第１コネクタおよび第２コネクタが同じか異なるコネクタであり、離散的なセグメントそれぞれの各第１コネクタを隣接する離散的なセグメントの第２コネクタに開放自在に接続できる請求項１に記載のマンドレル。
【請求項６】
全体として楔形の離散的なセグメントそれぞれが、曲率半径を有する内側縁部および曲率半径を有する外側縁部を有する請求項５に記載のマンドレル。
【請求項７】
全体として楔形の離散的なセグメントそれぞれが、前記外側縁部を支持する細長い通路を一つかそれ以上有する構造的幾何学的形状を有する請求項５に記載のマンドレル。
【請求項８】
前記第１コネクタおよび前記第２コネクタが異なるコネクタであり、前記第１コネクタが雌型部分を有し、前記第２コネクタが雄型部分を有する請求項５に記載のマンドレル。
【請求項９】
前記第２コネクタがさらに、間に溝を構成するように前記雄型部分から半径方向外側に離間するオーバーハング部分を有し、前記雌型部分が内側レールおよび外側レールを有し、この外側レールが前記溝に受け取られる舌状部分である請求項８に記載のマンドレル。
【請求項１０】
前記第１コネクタおよび前記第２コネクタがある一つの離散的なセグメントでは同じコネクタであるが、隣接する離散的なセグメントでは前記第１コネクタおよび前記第２コネクタとは異なるコネクタであってこれらに係合できるコネクタである請求項５に記載のマンドレル。
【請求項１１】
独立した接続部材によって離散的なセグメントそれぞれを隣接するセグメントに連結した請求項１に記載のマンドレル。
【請求項１２】
さらに、前記支持構造内の中心に設けられたコアを有し、このコアが前記複数の離散的なセグメントのアライメント状態を維持する外面作用部を有する請求項１に記載のマンドレル。
【請求項１３】
さらに、前記支持構造の端部の中心に設けられたエンドキャップを有し、このエンドプレートが前記複数の離散的なセグメントのアライメント状態を維持する面作用部を有する請求項１に記載のマンドレル。
【請求項１４】
全体として閉ループ外面形状を取り、かつ連結した複数の離散的な支持セグメントからなる支持構造からなり、これら離散的な支持セグメントの個数を加減して前記閉ループ形状の全体的な幾何学的形状を変更できるようにしたマンドレル本体、および
全体として閉ループ形状を構成する複数の離散的な歯付きセグメントを有し、前記マンドレル本体から前記歯を半径方向外側に向けた状態で前記マンドレル本体の外面に締り嵌めしたマンドレル面からなることを特徴とする成形システム。
【請求項１５】
離散的な支持セグメントそれぞれが第１コネクタおよび第２コネクタを有し、これら第１コネクタおよび第２コネクタが同じか異なるコネクタであり、離散的な支持セグメントそれぞれの各第１コネクタが直接か、あるいは独立したコネクタを介して、隣接する離散的な支持セグメントの第２コネクタに開放自在に接続できる請求項１４に記載の成形システム。
【請求項１６】
離散的な歯付きセグメントそれぞれが第１コネクタおよび第２コネクタを有し、これら第１コネクタおよび第２コネクタが同じか異なるコネクタであり、離散的な歯付きセグメントそれぞれの各第１コネクタが直接か、あるいは独立したコネクタを介して、隣接する離散的な歯付きセグメントの第２コネクタに開放自在に接続できる請求項１４に記載の成形システム。
【請求項１７】
前記支持構造が端面図で見た場合、全体として円形形状をとり、そして離散的な支持セグメントそれぞれが全体として楔形である請求項１４に記載の成形システム。
【請求項１８】
全体として楔形の離散的なセグメントそれぞれが、前記外側縁部を支持する細長い通路を一つかそれ以上有する構造的幾何学的形状を有する請求項１７に記載の成形システム。
【請求項１９】
前記第１コネクタおよび前記第２コネクタが異なるコネクタであり、前記第１コネクタが内側レールおよび外側レールを有する雌型部分を有し、前記第２コネクタが雄型部分、および間に溝を構成するように前記雄型部分から半径方向外側に離間するオーバーハング部分を有し、前記雌側部分の前記外側レールが、前記雄型部分が構成する前記溝に受け取られる舌状部分である請求項１４に記載の成形システム。
【請求項２０】
離散的な歯付きセグメントそれぞれが、前記マンドレル本体に対して全体として半径方向外側に突出する一つかそれ以上の歯を有する請求項１４に記載の成形システム。
【請求項２１】
さらに、全体として閉ループ形状をとり、複数の半径方向に突出した歯を有する補完的な部材からなり、この補完的な部材の前記歯が前記マンドレル面の前記歯に対して反対方向に突出し、そして前記マンドレル面および前記の補完的な部材が全体として同心であり、その間に間隙を構成する請求項１４に記載の成形システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願に関する相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１１年１２月５日に出願した米国仮出願第６１/５６６，８３０号の優先権を主張する出願である。
【技術分野】
【０００２】
本発明は成形システム（成形機、成形装置）（a molding system）、より具体的には複数のセグメントおよびモジュラー式成形面を備えたモジュラー式マンドレル部材に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の駆動ベルト製造方法では、ベルトおよび対応する構成部材はベルト材料を外側および/または内側成形面にプレスし、ベルト材料の溝および歯形を形成することによって製造できる。従来の一部のベルト成形面の場合、比較的コストが低く、製造が容易なゴムマトリックスやその他の同種の材料から構成する。ところが、例えば、このようなゴム成形面は、表面が金属製の成形部材に比べると、完成した駆動ベルトやその他の構成部材の形状などにバラツキが出やすく、また耐久性に欠けるため、製造サイクルが数回で終わることがある。他方、金属やその他の剛性をもつ材料からなるベルト成形部材は製造コストが高く、修理が難しいことが多く、また成形プロセス時に熱を帯びるものである。
【０００４】
ベルト材料がプレスされる成形面については、マンドレルと呼ぶことができる。代表的なマンドレルは円筒形の鋼管であり、外側面に付加的な層のポリマー系材料を有し、ベルト材料のサイズを最終的に決めるものである。このマンドレルがベルトを形成する基礎になるため、高品質ベルトを製造するためには正確なサイズ決定および表面仕上げ処理が重要である。このようなマンドレルはコストが高く、修理が難しい。例えば、修理するよりも新規にマンドレルを購入したほうがよい。
【０００５】
ポリマー系材料の有無にかかわらず、鋼マンドレルの別な問題は、蓄積される熱エネルギーの量であり、また熱伝導率である。ベルト形成時にマンドレルに熱が伝わる結果、硬化時間および冷却時間が長くなり、この後にベルトを取り出すことになる。
【発明の概要】
【０００６】
従って、本発明の一実施態様では、好適な金属か比較的剛性の高い材料から構成でき、駆動ベルトを形成できる円筒形の外面を確保できるモジュラー式マンドレルを実現する。このマンドレルは、着脱自在に連結した複数の離散的なセグメントから構成する全体として閉ループ形状を取る支持構造を有し、場合によっては支持構造の中心に設けられるコアを有する。支持構造を構成する離散的なセグメントの個数を加減すると、全体として円筒形として構成できる閉ループ形状の全体的な幾何学的形状を変更できる。コアは、支持構造の複数の離散的なセグメントのアライメント状態を維持する外面作用部を有することができる。
【０００７】
離散的なセグメントそれぞれは、左側および右側にある隣接セグメントに開放自在にインターロックする第１コネクタおよび第２コネクタを有する。離散的なセグメントそれぞれの第１コネクタおよび第２コネクタは同じコネクタでもよく、あるいは異なるコネクタでもよい。本明細書に開示するように、ある一つのセグメントの第１コネクタを隣接する離散的なセグメントの第２コネクタに着脱自在に連結する。一つの実施態様では、離散的なセグメントそれぞれの第１コネクタおよび第２コネクタは、異なるコネクタであり、そして第１コネクタが雌型部分を有し、第２コネクタが雄型部分を有する。また、第２コネクタは、間に溝が形成するように、雄側部分から半径方向外側に離間するオーバーハング部分を有する。雌型部分は内側レールおよび外側レールを有する。雄型部分と雌型部分を接続すると、雌型部分の外側レールが第２コネクタの溝に受け取られる舌状部分になる。
【０００８】
別な実施態様では、支持構造は端面図で見た場合、全体として円形形状を取り、そして離散的なセグメントそれぞれは、少なくとも一つの細長い通路を有する全体として楔形形状をとる。一つの実施態様では、この楔形セグメントは、全体として平滑な外側縁部を支持する複数の細長い通路を有するトラスである。
【０００９】
別な実施態様は成形システムであり、このシステムは上記の（そして本明細書に記載する）モジュラー式支持構造を有するマンドレル本体、および全体として閉ループ形状を構成する複数の離散的な歯付きセグメントから形成したマンドレル面を有する。このマンドレル面は、歯がマンドレル本体から半径方向外側に向いた状態で、マンドレル本体の外面に締り嵌めする。また、この成形システムは支持構造の中心に設けられたコア、および全体として閉ループ形状を取り、マンドレル面の歯に対して反対方向に突出する複数の半径方向に突出する歯を有する補完部材を有する。組み立てると、マンドレル面および補完部材は全体として同心になり、成形プロセス時にベルトを形成する場合これらの間に間隙を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のマンドレル面の一実施態様を示す正面斜視図である。
【図２】図１に示したマンドレル面のマンドレルセグメントの正面斜視図である。
【図３】別なマンドレル面を示す端面図である。
【図４】図３のマンドレル面のマンドレルセグメントを示す端面図である。
【図５】図２のマンドレルセグメントを使用して形成した別なマンドレル面を示す端面図である。
【図６】モジュラー式支持構造をもつマンドレル本体に装着された状態の、図１のマンドレル面を示す正面斜視図である。
【図７】図６のマンドレルと硬化用スリーブとの間にベルトを設けた状態の、図６のマンドレルを示す端面図である。
【図８Ａ−８Ｃ】図７の硬化用スリーブを形成するために使用することができる一連のステップを示す図である。
【図９】図７の硬化用スリーブを形成する別な方法を示す図である。
【図１０】マンドレル本体のモジュラー式支持構造の一実施態様を示す端面図である。
【図１１】図１０に示すモジュラー式支持構造の一つのセグメントを示す端面図である。
【図１２Ａ−１２Ｂ】図１０と同様なモジュラー式支持構造の離散的なセグメントの別な実施態様を示す端面図である。
【図１３】独立したコネクタによって接続したモジュラー式支持構造の２つの離散的なセグメントを示す端面図である。
【図１４Ａ−１４Ｂ】図１３の支持セグメントを接続する独立したコネクタの別な実施態様を示す斜視図である。
【図１５】モジュラー式支持構造の一実施態様の支持セグメントを示す端面図である。
【図１６】図１５に示す一つの支持セグメントの斜視図である。
【図１７】図１５に示す支持セグメントをアライメントするエンドキャップを示す斜視図である。
【図１８】図１５および図１７支持セグメントおよびエンドキャップを有するマンドレルと硬化用スリーブとの間にベルトを設けた状態のマンドレルを示す端面図である。
【本発明の詳細な説明】
【００１１】
図７に示すように、本発明の一実施態様は、内側溝および外側溝を有する全体として円筒形のベルト３２を形成即ち成形する成形システム１１の形態を取る。このベルト３２は、ベルト３２の内側溝を形成するマンドレルシステム即ち成形部材１０と、ベルト３２の外側溝を形成する硬化用スリーブ即ちジャケット３４との間に位置する。このマンドレルシステム１０は全体として円筒形のマンドレル本体１２、および全体として閉ループ状に形成され、かつマンドレル本体１２の円周方向全体に延設した全体として円筒形のマンドレル面即ち部材１４を有する。マンドレル面１４には複数の放射方向外向きに突出する突出部/歯形部１６があり、各歯形部１６の間に放射方向内向きの凹部１８が位置する。
【００１２】
マンドレル面１４に複数のマンドレルセグメント２０を開放自在にインターロックする。具体的には、図１および図２に示す一実施態様では、各マンドレルセグメント２０のロック部分２２は、開放自在に隣接マンドレルセグメント２０にインターロックする形状に構成する。具体的な図示の実施態様では、各マンドレルセグメント２０は雄型部分２４と対応する開口即ち雌型部分２６を有し、それぞれ全体として円形か球根形である。各マンドレルセグメント２０の各雄型部分２４は、隣接するマンドレルセグメント２０の雌型部分２６に嵌合（receivable in）し、隣接するマンドレルセグメント２０をインターロックする。雄部分２４および雌部分２６が円形になっているため、対応するマンドレルセグメント２０が相互にシフト/ピボットできる。ただし、これら雄型部分２４および雌型部分２６は円形以外にも各種の形状を任意に取ることが可能である。
【００１３】
マンドレルセグメント２０からマンドレル面１４を構成するためには、マンドレルセグメント２０が全体として軸方向にアラインメントするまで、各雄型部分２４を隣接するマンドレルセグメント２０の雌型部分２６に軸方向に滑り嵌合する。次に、図１に示すように、全体として閉ループ形状になるまで、残りのマンドレルセグメント２０を軸方向に配設する。
【００１４】
端面図に見るとおり、マンドレル面１４は全体として円形であり、各ロック部分２２（雄型部分２４/雌型部分２６）はその円周方向端面に、あるいはその近くに位置する。このように位置を設定するため、以下に詳しく説明するように、ロック部分２２がベルト成形プロセスに干渉することはなく、またマンドレル面１４のマンドレル本体１２への装着に干渉することはない。
【００１５】
図１および図２に示す実施態様の場合、各マンドレルセグメント２０の円周方向長さは比較的短く、各マンドレルセグメント２０は一つの独立した外側に突出する歯形部１６を有する。なお、各マンドレルセグメント２０の歯形部１６の個数は任意に選択することができる。例えば、図３および図４に示す実施態様の場合、各マンドレルセグメント２０´は、図１および図２の実施態様よりも円周方向長さが長く、６個の歯形部１６を有する。なお、各マンドレルセグメント２０、２０´の歯形部１６の個数は任意である。さらに、場合にもよるが、一部のマンドレルセグメント２０を比較的短く設定し、歯形部についてはこれを形成しなくてもよい。このようなマンドレルセグメントは、歯形部を備えたマンドレルセグメントを接続するスペーサまたはコネクタとして作用するようにしてもよい。
【００１６】
図から理解できるように、図１は図２のマンドレルセグメント２０を比較的多数使用して構成したマンドレル面１４を示す図である。なお、具体的なマンドレル面１４を構成するマンドレルセグメント２０の個数は、目的に応じて変更することが可能である。例えば、図５に別な実施態様を示すが、この場合より少ない個数のマンドレルセグメント２０を使用してマンドレル面１４を構成し、その半径を図１のマンドレル面１４より小さく設定する。このように、マンドレルセグメント２０がモジュラー構成になっているため、マンドレル面１４のサイズを広い範囲から選択でき、半径も一つの例を挙げると、約１インチから約６インチかそれ以上の範囲から選択することができる。マンドレルセグメント２０の放射方向内縁部３０が相互に結合（bind）し、干渉する事実を考慮すると、マンドレル面１４にはその半径に下限がある。ただし、より大きなマンドレル面１４を形成するためにマンドレルセグメント２０を付加するのに障害はなく、従って理論的には目的とする大きな半径をもつマンドレル面１４を形成できる。即ち、マンドレル面１４の直径を変更する場合には、目的に応じてマンドレルセグメント２０の個数を加減するだけでよい。溶接、取り付けブラケットやその他の冶金学的、機械的などの取り付け方法によってマンドレルセグメント２０を連結することによってマンドレル面１４を恒久的に形成することが可能な場合もある。
【００１７】
一つの実施態様では、各マンドレルセグメント２０の半径方向内側縁部３０は所定の曲率半径を有する。この場合、マンドレル面１４の有効内半径については、各内側縁部３０が隣接する内側縁部３０に滑らかに移行するように内側縁部３０の曲率半径と同じであればよい。なお、以上の説明から明らかなように、マンドレル面１４の有効内径については、内側縁部３０がより多角形になるように対応するマンドレルセグメント２０の曲率半径と異なるように設定することが可能である。
【００１８】
図示の実施態様の場合、各マンドレル面１４は、サイズおよび形状が実質的に同じ複数のマンドレルセグメント２０から構成するが、目的に応じて、図２、図４などに示すマンドレルセグメント２０、２０´を組み合わせたものや、これらセグメントに一致する異なるサイズおよび/または形状のマンドレルセグメント２０を利用して、マンドレル面１４を形成することも可能である。
【００１９】
図示からわかるように、各マンドレルセグメント２０は金属、より具体的にアルミやアルミ合金などの金属材料、あるいはその他の好適な硬質かつ耐久性のある材料から押し出し成形できる。さらに、マンドレル面１４を組み立てるさいに、全体として円筒形にでき、かつその軸方向長さを少なくとも円筒半径とほぼ同じか、あるいは円筒半径の少なくともほぼ１/４に設定でき、従って通常の駆動ベルトに適正な比較的細長い円筒形を構成できる。
【００２０】
目的の形状および特性をもつマンドレル面１４の形成後、図６に示すように、マンドレル面１４をマンドレル本体１２に連結できる。マンドレル面１４は、溶接、接着剤、機械的取り付け、ロック作用リング、保持リング、インターロック取り付けなどの機械的手段やその他の手段などの広範囲な手段のいずれかを使用してマンドレル本体１２に連結できる。図示の実施態様では、マンドレル本体１２は全体として円筒形であり、マンドレル面１４の放射方向内面がマンドレル本体１２に嵌合するか、あるいは支持されるように、マンドレル面１４に締り嵌合する。図６に図示する実施態様の場合、マンドレル本体１２は、適宜コア５４によって支持する複数の離散的な支持セグメント５２を有するモジュラー式支持構造５０として示してある。
【００２１】
図７に示すマンドレル本体１２は、複数の離散的な支持セグメント５２から形成し、これらセグメントは相互に恒久的に、あるいは開放自在に接続することができる。一つの実施態様では、離散的な支持セグメント５２のそれぞれは、全体として、支持構造５０を形成するために使用するすべての他の離散的な支持セグメント５２と同じサイズおよび形状である。別な実施態様では、交互に現れる、即ち周期的に表れる離散的な支持セグメント５２は異なるサイズおよび/または異なる形状をもつことができる。また、サイズおよび形状には関係なく、離散的な支持セグメント５２のぞれぞれは第１コネクタ５６および第２コネクタ５８を有する。図７および図１０に示す実施態様の場合、第１コネクタ５６および第２コネクタ５８は離散的なセグメント５２毎に異なる。セグメント５２の場合これらに制限されず、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、第１の離散的セグメント５２´を対象とする第１コネクタ５６´および第２コネクタ５８´は同じでよく、第２の離散的なセグメント５３を対象とする第１コネクタ６６および第２コネクタ６８は同じでもよいが、コネクタ５６´、５８´とは異なる。このタイプのモジュラー式マンドレル本体１２の場合、離散的な支持セグメント５２または５２´、５３の個数を増減できるため、離散的な支持セグメント５２の外面７０によって構成される閉ループ形状の全体的な幾何学的構成を変更することができる。
【００２２】
図１０および図１１について説明すると、第１コネクタ５６は雌型部分５７を有し、第２コネクタ５８は雄型部分５９を有し、いずれも相互に係合できるように全体として円形部分か、球根形部分である。各支持セグメント５２の各雄型部分５８が隣接する支持セグメント５２の雌型部分５６に係合できるため、隣接支持セグメントを相互に接続できる。また、第２コネクタ５８は、雄型部分５９から半径方向外側に離間するオーバーハング部分６０を有するため、これらの間に溝６１が生じる。雌型部分５７は内側レール６２および外側レール６４によって構成する。組み立てると、外側レール６４が第２コネクタ５８によって構成される溝６１に受け取られる舌状部分になる。このように隣接支持セグメント５２を相互接続すると、支持構造５０に対する剛性が強くなる。また、雄型および雌型部分５６、５８が円形か球根形であるため、対応するマンドレルセグメント２０が、オーバーハング部分６０によって許される範囲だけ相互にシフト/ピボットできる。雄型部分５６および雌型部分５８については円形として図示してあるが、これ以外にも広範な範囲から任意の形状および構成を選択することができる。
【００２３】
支持構造５０は、端面図で見た場合全体として円形である。図１０からよく理解できるように、離散的な支持セグメント５２それぞれは全体として楔形であり、半径方向内側縁部７４は曲率半径を有し、また半径方向外側縁部７６も曲率半径を有する。離散的な支持セグメント５２それぞれの外側縁部７６が、組み立てた時に、マンドレル本体１２の外面７０の円周の円弧になる。この円弧の終止点は第１コネクタ５６が存在する第１端部であり、また第２コネクタ５８が存在する第２端部である。第１コネクタ５６および第２コネクタ５８が外側縁部７６か、あるいはこれに隣接して位置するため、これらコネクタがベルト成形プロセスに干渉することがなくなり、あるいはマンドレル面１４の支持構造５０への装着に干渉することがなくなる。離散的なセグメントぞれぞれの円弧は、外面７０の円周の１２０°以下になるように３６０°を分割して選択すればよい。
【００２４】
全体として楔形の支持セグメント５２は、少なくとも一つの細長い通路７８（図１０〜図１２）を有し、この通路はマンドレル本体１２の中心長手軸線Ａに対して全体として平行に延長する（図６）。一つの実施態様では、全体として楔形の支持セグメント５２は、中心長手軸線Ａに対して全体として平行に延長する複数の細長い通路を有する。複数の細長い通路が存在する場合、支持セグメント５２は外側縁部７６として円弧をもつトラスとして記述することができる。これら細長い通路７８、７９が１つか複数存在すると、パワートランスミッションベルトの成形時に見られる、成形プロセス時における加熱/冷却サイクル時の熱伝達が向上する結果、処理時間が短縮する。即ち、時間とコストを節約できる。また、細長い通路７８、７９は成形品のより均質な硬化を確保するものでもある。
【００２５】
興味深いことに、図１０に示すように、隣接支持セグメント５２、５２をそれぞれの外側縁部７６で接続すると、相互に分離保持されるため間隙が生じる。この間隙に、コア５４（図６）から外面のスプラインなどの表面部材５５を受けることができる。一つの実施態様では、コア５４は一つの離散的な支持セグメント５２に恒久的に連結することができる。別な実施態様では、コア５４は複数の支持セグメント５２に着脱自在に連結することができる。即ち、必要に応じて、成形製造工程時に着脱することが可能になる。また場合に応じて、支持セグメント５２は、溶接、取り付けブラケットなどによって、あるいは他の冶金学的方法、機械的方法やその他の取り付け方法によって、恒久的に連結することができる。
【００２６】
図１３のさらに別な実施態様では、離散的な支持セグメント１５２は独立したコネクタ１５５によって相互に接続することができる。図１４Ａ〜図１４Ｃに示すように、この独立したコネクタ１５５は全体としてドッグボーン（ｄｏｇ−ｂｏｎｅ）形コネクタ１６２、１６２´、１６４であればよく、それぞれ２つの雄型端部１５９を有する。これら雄型端部１５９は、恒久的にあるいは開放自在に離散的な支持セグメント１５２の雌型部分１５６に接続可能である。恒久的に接続するさいには、限定するものではないが、ブレージング（蝋接合）、溶接、接着などを利用すればよい。独立したコネクタが２つの雌型端部を備え、そして離散的な支持セグメントが接続可能な雄側部分を備えるようにすることも同じく可能である。別な実施態様では、独立したコネクタは、隣接する離散的な支持セグメントに接続する一つの雄型部分および一つの雌型部分を有することができる。
【００２７】
一つの実施態様では、上記ドッグボーン形コネクタ１６２（図１４Ａ）は、全体として離散的な支持セグメント１５２と同じ長さである。別な実施態様では、ドッグボーン形コネクタ１６２´（図１４Ｂ）は全体として短い接続ストリップである。このコネクタ１６２´は約０．５インチから６インチの長さであってもよい。これらドッグボーン形コネクタ１６２、１６２´は、図示のように全体として丸い突出端部である。逆に、図１４Ｃのドッグボーン形コネクタ１６４は全体として四角形の端部である。この独立したコネクタ１５５の形状に関するドッグボーン形コネクタ１６２、１６２´および１６４は制限を意図するものではなく、例示に過ぎない。
【００２８】
一つの実施態様では、マンドレル本体１２を形成するために、コア５４（図６）を設けて離散的な支持セグメント５２をアライメントするとともに、第１および第２のコネクタ５６、５８を滑らすことによって各支持セグメント５２を隣接のセグメントに滑りインターロックし、全体として平滑な別な表面７０を構成する。軸方向に第２コネクタ５８を隣接する支持セグメント５２の第１コネクタ５６に滑り嵌合させ、支持セグメント５２を全体として軸方向にアラインメントする。次に軸方向に、残りの支持セグメント５２を同様な方法で取り付けると、図６および図１０に示すように、全体として閉ループ形状が得られる。
【００２９】
図１５〜図１７について説明すると、コアに加えて、あるいはコア５４（図１６）の代わりにエンドプレートまたはエンドキャップ２００（図１７および図１８）を使用して、離散的な支持セグメント、特にエンドキャップ２００のレセプタクル２０２にキー係合するキーを有する支持セグメント２５２（図１５）をアライメントし、（このアライメント状態を維持し）、マンドレル本体１２を形成してもよい。キーを有する支持セグメント２５２については図１５に全体としてＴ字形状体２９０として図示してあるが、楔形本体、トラス形本体あるいは他の形状の本体からなる上記離散的な支持セグメント５２、１５２のいずれにもエンドキャップに接続するキー２５３を設けることができる。例えば、エンドプレートまたはエンドキャップ２００（図１７）を離散的な支持セグメント２５２の端部の中心に設けると、支持セグメントを閉ループ構造にすることができ、マンドレル面１４および成形システム１１の他の構成部材を支持できる。マンドレル本体１２（図１８）の場合、離散的な支持セグメント２５２の対向端部２８２、２８４（図１６）において２つのエンドキャップ２００を有するのが好ましい。また例えば、エンドキャップ２００の場合、いずれも全体として反対のエンドキャップに向かう内向き力で指向、偏倚、あるいは保持される。エンドキャップ２００には、内向きの力を作用させるロッド、ボルトまたはバネを受け取るボア２０４を設けることができ、あるいは内向きの力を作用させるクランプ機構のアライメントピン部分を受け取ることができる。
【００３０】
図１５、図１６および図１８の実施態様では、キー２５３は、全体としてキーを有する支持セグメント２５２の全長にわたるリブである。このリブの場合、キーを有する支持セグメント２５２の全体としてＴ字形本体１９０のベース部分２８８の底面２８６に位置するものとして図示してある。キー２５３の設定位置は底面２８６に制限されるものではなく、キーを有する支持セグメント２５２の二つ以上の面のうち任意の面に設定することができる。逆に、エンドキャップ２００に複数のキーを設け、離散的な支持セグメント２５２それぞれにレセプタクルを設けることも可能である。
【００３１】
図１５のキーを有する支持セグメント２５２の場合、エンドキャップ２００にキー係合できるため、取り付け手段２５６、２５８がそれほど複雑ではない。キーを有する支持セグメント２５２それぞれは全体としてＴ−ビーム形状本体２９０を有し、この本体はベース部分２８８、中心アーム２９２およびアーチ状のトップ部分２９４を有する。このアーチ状のトップ部分２９４は第１コネクタ２５６が存在する第１端部２３０で終わり、そして第２コネクタ２５８が存在する第２端部２３２で終わる。第１コネクタ２５６および第２コネクタ２５８が内側縁部２７７に位置するか、あるいはその付近に位置するため、これらコネクタがベルト成形プロセスに干渉することはなく、またマンドレル面１４（図６）の支持構造５０への装着に干渉することもない。離散的なセグメントぞれぞれの円弧は、外面２７０の円周の約１２０°以下になるように３６０°を分割して選択すればよい。図１５の説明を続けると、第１コネクタ２５６は、セグメント２５２の組み立て時に、中心長手軸線Ａの方向に内側に向かって突出する全体として直線状のフランジ２５９を有し、第２コネクタ２５８は、横断面で見た場合に全体としてＪ字形のフランジ２５７を有し、このフランジ２５７もセグメント２５２の組み立て時に、中心長手軸線Ａの方向に内側に向かって突出する。さらに、組み立て時、キーを有する第１支持セグメント２５２は隣接するキーを有する支持セグメント２５２の全体としてＪ字形のフランジ２５７に着座するため、両セグメントの外面２７０がアライメントする。
【００３２】
エンドプレート２００（図１７）の場合、十分に大きい直径をもつことができるため、マンドレル面１４もエンドプレート（複数の場合もある）２００で終わる。
【００３３】
組み立て時、マンドレル本体１２の長さは、形成すべきベルトの製造プロセスに応じて目的の長さに設定することができ、同様に（外面が丸い場合の直径などの）マンドレルの実際的な外側寸法も形成すべきベルトに応じて目的の寸法に設定することができる。一つの実施態様では、形成すべきベルトの半径は３インチから約２４インチの範囲にある。
【００３４】
離散的な支持セグメント５２、１５２、１６２、２５２それぞれおよび/または独立したコネクタ１５５は、金属、特にアルミ、アルミ合金などの金属材料、あるいはその他の硬質で耐久性のある材料からの押し出し品とすることができる。このような押し出し品は製造が簡単であり、コスト効率の高い製品を再現することができる。所望ならば、目的の最終ドラムサイズに基づいて異なるサイズおよび/または異なる形状の支持セグメント５２を押し出し成形でき、これを利用して支持構造５０を形成できる。
【００３５】
支持構造５０およびコア５４からなる、あるいは支持構造５０およびエンドキャップ（複数の場合もある）２００からなるマンドレル本体１２およびマンドレル面１４を図７または図１８に示すようにユニットに組み立て後、マンドレルシステム１０を使用してパワートランスミッションベルトなどの駆動ベルトを形成できる。具体的には、ベルトはマンドレル面１４の周囲にゴム、ゴムパイル、積層ゴムパイルなどの材料３２を装着することによって形成できる。好適なスリーブやジャケットなどの硬化用スリーブ３４をマンドレルシステム１０と同軸構成で材料３２に装着し、材料３２が位置する間隙を両者の間に形成する。図示の実施態様の場合、スリーブ３４の周囲に複数の放射方向内向きに突出する歯形部３６を形成する。次に、外部圧力（または他の適当な力）を作用させた状態で、硬化用スリーブ３４を装着し、これによってスリーブ３４の歯形部３６を材料３２に押し込み、かつマンドレル面１４の歯形部１６に対して押し付け、そしてその溝１８中に押し込む。上記材料を円筒形ベルト３２の目的の形状に形成するために、熱および/または付加的な圧力を作用させることも可能である。
【００３６】
十分な熱および圧力を作用させ、ベルト３２を目的の形状に形成した後は、硬化用スリーブ３４を取り外し、マンドレル面１４からベルト３２を軸方向に滑り作用によって取り出す。この結果得られた駆動ベルト３２は全体として円筒形であり、一組の内側の放射方向歯形部/溝がマンドレル面１４によって形成し、かつ一組の外側の放射方向歯形部/溝が硬化用スリーブ３２によって形成している。なお、本明細書では表面外側に溝をもつベルト３２を説明しているが、ベルト３２は内側にのみ溝を有し、かつ外面は平坦であってもよく、あるいは外側にのみ溝を形成し、かつ内面が平坦でもよく、あるいは説明した以外の構成であってもよい。
【００３７】
図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃおよび図９に示すように、以上説明しかつ添付図面に示したマンドレル面１４、あるいはこれと同等なマンドレル面は、硬化用ジャケット即ち硬化用スリーブ３４、または硬化用スリーブモールド４６を形成するために使用することができる。図８Ａ〜図８Ｃに示す実施態様の場合、プレート/成形システム３８は、既に説明したマンドレルシステム１０と同様な方法で複数のセグメント２０（および/または２０´）から構成する。具体的には、各セグメント２０はロック部分２２/雄型部分２４/雌型部分２６を有し、既に説明したマンドレルセグメントと同じか同様な方法で結合（couple）し、また結合を解除（decouple）できる。
【００３８】
プレート３８を使用してスリーブモールド４４を形成してから、このモールドを使用してスリーブ３４を形成できる。このスリーブモールド４４を形成するためには、スリーブモールド４４を形成するために使用したひもや織布のない非常に大きなゲージのゴムなどの材料をプレート３８に装着し、プレスプレート４０などによってプレート３８にプレス作用によって接触させる。次に、プレート３８、４０からスリーブモールド４４を取り外す。次に、スリーブ３４を形成するために使用した材料をスリーブモールド４４に装着し、プレスプレート４６などによってスリーブモールド４４にプレス作用によって接触させる（図８Ｂ）。次に、成形したスリーブ材料３４を取り外し、図８Ｃに示すように閉ループ形状に形成し、スリーブ３４を形成する。次に、このスリーブ３４を使用して、図７に示すように、ベルト３２に外側溝を形成する。
【００３９】
図９に示すように、別な実施態様では、マンドレルシステム/成形部材４２によってスリーブ３４を形成する。この場合、スリーブ３４はベルト３２を形成するために図７に示し、かつこれを参照して説明したシステムと同様にマンドレルシステム４２を中心にして円筒形に構成されているが、スリーブ３４の外面には溝/歯形部は形成していない。次に、図９に示したスリーブ３４をマンドレル４２から取り外し、これを使用して、図７に示すように、ベルト３２に外側溝を形成する。
【００４０】
図９に示す成形部材２４はそれぞれが多数の歯形部１６をもつセグメント２０´からなるが、この成形部材は独立した一つの歯形部をもつセグメント２０から構成してもよく、あるいは複数の歯形部の組み合わせであってもよい。同様に、図８Ａに示す成形部材３８は各種のセグメント２０、２０´から構成できる。ここに示す成形部材の歯形部１６は放射方向外向きに突出しているが、放射方向内向きに突出する歯形部１６を形成した成形部材も目的に応じて形成・利用できる。
【００４１】
即ち、本明細書に開示する成形部材１４、３８、４２および５０は製造が容易であり、組み立ても容易である。モジュラー形状であるため、それぞれが押し出し形状をもち、かつ横断面が比較的小さい複数のセグメント２０、２０´、５２、１５２、２５２などから成形部材１４、３８、４２および５０を形成でき、従って製造が比較的簡単である。また、成形部材１４、３８、４２、５０がモジュラー特性をもつため、成形部材を広い各種の形態で組み立てることが迅速化し、かつ容易になる。セグメント２０を容易に滑り作用によって引き出すことができ、アクセスおよび/または交換が簡単である事実を考えると、本システムの場合セグメント２０の修理および/または交換が容易であるといえる。最後に、本発明システムの場合成形部材を金属から形成できるため、すぐれた成形結果を実現できる。これは、特に熱伝達がすぐれているため、成形品の処理時間を短縮でき、かつ硬化をより均質にできる支持セグメント５２についていえる。
【００４２】
以上いくつかの実施態様を参照して本発明を詳しく説明してきたが、本発明から逸脱しなくても各種の変更などが可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１４：マンドレル面
１６：歯形部
１８：凹部
２０：マンドレルセグメント
２２：ロック部分
２４：雄型部分
２６：雌型部分
３０：内側縁部
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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