(57)【要約】【課題】補強布を、成形金型の溝状部と突状部の表面に密着させ、かつ圧縮ゴム用シートのコグ山部における接合作業の不良率の発生を低減して低コストのコグドベルトを作製する。【解決手段】（１）補強布３０を、成形金型１の１つの溝状部５を跨いで前方突状部４ａの頂部と隣接する後方突状部４ｂの頂部に載置し、上下動可能な押付け部材２２の突出により溝状部５表面に沿わせるように変形して成形金型１の全周囲に型付けし、（２）圧縮ゴム用シート３５を成形金型１に巻き付けて突合せて接合し、（３）圧縮ゴム用シート３５の表面に粘着防止材４０を巻き付けた後、圧縮ゴム用シート３５を加熱加圧して成形金型１に型付けし、（４）粘着防止材４０を取り除いた圧縮ゴム用シートの表面に少なくとも心線５０と伸張ゴムシート５３を順次巻き付けてベルト成形体５５を作製し、これを加硫して得られた加硫スリーブをＶ状に切断して伝動用ベルトに作製する。【選択図】図９
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【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圧縮ゴム層にコグ山部とコグ谷部を交互に配したコグ部を有し、心線を圧縮ゴム層と伸張ゴム層の間に埋設するようにした伝動用ベルトの製造方法において、
補強布を、成形金型の溝状部を跨いで前方突状部と隣接する後方突状部に載置し、前方突状部に載置した補強布を第１の当接部材で押圧した状態で、溝状部に位置する補強布を上下動可能な押付け部材の突出により溝状部表面に沿わせるように変形させた後、後方突状部に載置した補強布を第２の当接部材で押圧し、続いて上記第１の当接部材、押付け部材、そして第２の当接部材を成形金型に密着した補強布から遠ざけた後、成形金型を所定角度だけ回転させて上記工程を繰り返し行うことにより成形金型の全周囲に補強布を密着するように型付けし、
圧縮ゴム層を形成する圧縮ゴム用シートを成形金型に巻き付けて、カット面を突合せて接合し、
該圧縮ゴム用シートの表面に粘着防止材を巻き付けた後、上記圧縮ゴム用シートを加熱加圧して成形金型の突状部と溝状部で型付けし、
上記粘着防止材を取り除いた未加硫の圧縮ゴム用シートの表面に少なくとも心線と伸張ゴム層を形成する伸張ゴムシートを順次巻き付けてベルト成形体を作製後、加硫し、得られた加硫スリーブをＶ状に切断して伝動用ベルトを作製する、
ことを特徴とする伝動用ベルトの製造方法。
【請求項２】
成形金型の表面にゴム糊を塗布する請求項１記載の伝動用ベルトの製造方法。
【請求項３】
押付け部材の先端部が溝状部の底面に密着できる形状になっている請求項１または２記載の伝動用ベルトの製造方法。
【請求項４】
第１の当接部材と第２の当接部材の間隔が調節可能である請求項１〜３の何れかに記載の伝動用ベルトの製造方法。
【請求項５】
圧縮ゴム用シートの端部をバイアスカット面で突合せた後、加熱加圧して接合する請求項１〜４の何れかに記載の伝動用ベルトの製造方法。
【請求項６】
粘着防止材がポリメチルペンテンそしてポリエチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも一種の樹脂フィルムである請求項１〜５の何れかに記載の伝動用ベルトの製造方法。
【請求項７】
圧縮ゴム用シートの表面に粘着防止材を巻き付け、ジャケットを被せた成形金型を加硫缶に入れ、上記圧縮ゴム用シートを加熱加圧して成形金型の突状部と溝状部に加圧して型付けする請求項１〜６の何れかに記載の伝動用ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コグドベルトである伝動用ベルトの製造方法に係り、詳しくは補強布の成形金型への型付けを容易にし、圧縮ゴム用シートのコグ山部における接合作業を簡略化し、かつ接合の不良率の発生を少なくして低コストのコグドベルトを作製することができる伝動用ベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スクーターまたは一般産業用の機械分野の駆動系において、駆動プーリと従動プーリに伝動用ベルトを懸架し、プーリの有効径を変化させて変速させるベルト式変速装置が用いられている。ここで使用されている伝動用ベルト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山部とコグ谷部を交互に配したコグ部を有し、心線を接着ゴム層内に埋設した構成からなり、ローエッジシングルコグドベルトあるいはローエッジダブルコグドベルトなどのローエッジコグドベルトが知られている。
【０００３】
上記ローエッジコグドベルトの製造方法のその（１）としては、成形金型上に装着した外補強布、伸張ゴム層のゴムシート、心線、圧縮ゴム層のゴムシート、そして内補強布を順次巻き付け、突状部と溝状部を交互に有する円筒状母型を嵌入した後、加硫するもので、加硫時の圧力により内補強布を収縮させて、圧縮ゴム層のゴムシートを型付けする方法がある。（例えば、特許文献１に開示。）
【０００４】
また、その（２）として、予め用意したベルト周長よりも長い平面状の溝付金型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コグ形状に型付けしたコグパッドを作製する。このコグパッドを成形ドラム上に装着した円筒状母型の突状部と溝状部に嵌め込み、コグパッドのカット面を突き合わせてジョイントした後、心線を巻き付け、更に他のゴム層、補強布をこの上から巻き付けて成型を終え、加硫工程へ移行していた。（例えば、特許文献２に開示。）
【０００５】
更に、その（３）として、平面状の溝付金型の上に置いた帆布をピニオンロールにて型付けし、その後ゴムシートを置いて、プレスによる圧入して、コグ形状に型付けしたコグパッドを作製する。このコグパッドを成形ドラム上に装着した円筒状母型の突状部と溝状部に嵌め込み、コグパッドのカット面を突き合わせてジョイントした後、心線を巻き付け、更に他のゴム層、補強布をこの上から巻き付けて成型を終え、加硫工程へ移行していた。（例えば、特許文献３に開示。）
【０００６】
しかし、従来のスクーターを始めとする変速機用の伝動用ベルトでは、クロロプレンゴムが主体であったが、最近では更に耐熱性、耐側圧性、耐摩耗性に富んだ伝動ベルトが要求されている。そのため、その（１）の方法では、ベルトの心線に収縮の小さいものを使用した場合、加硫中、圧縮ゴム層のゴムシートと内帆布が圧入された時に、心線が収縮せず、蛇行する不具合があった。
【０００７】
また、（２）の予めコグパッドを作製する方法では、平プレスの上に予め所定長さにカットした未加硫ゴムシートを設置して加熱加圧するために、成形前に未加硫ゴムシートを必要長さにカットする必要があり、また平プレスでは型交換が必要となるために、段取替え等に時間のロスが生じていた。
【０００８】
また、型付けしたコグパッドの切断は、熟練作業者の手作業によって行われており、作業者は予めベルト周長に合わせてコグ数を数えて、切断するコグ谷部にチョークで印をつけた後、一方のコグ山部（コグ部の頂部）をカッターによって切断し、また他方のコグ山部を同様に切断していた。
【０００９】
しかし、この方法で得られた成形体を加硫すると、伝動用ベルトのコグ部では、ジョイント部の位置するゴム分の体積不足によるゴムの流れ等によって、補強布の外側帆布が突っ張るために内側帆布の端部を引付け、その結果内側帆布がコグ谷部でシワを発生させていた。このベルトを走行させると、コグ谷部が繰り返しの屈曲点となり、このシワから早期に亀裂が発生することがあった。これらが成長して本格的なコグ谷部の亀裂になって、ベルトを破損させていた。また、ジョイント部のコグ部のボリュームが均一でなく、体積不足が発生した箇所では走行屈曲中に応力が集中し、ジョイント部が早期に破損することもあった。
【００１０】
更に、（２）と（３）の方法としては、クロロプレン系等は金型との粘着性に富んでいるために成型しやすいが、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、そして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などの耐熱性に優れるゴムは粘着性に劣るために、このゴムシートおよびこのゴムで処理された補強布とを用いて型付けした場合、補強布とゴムシートとが剥離して、型付けが充分に出来なかった。特に、帆布をピニオンロールにて型付けする場合には、補強布が型に沿わずに宙に浮いてしまうことがあり、このような状態で成型した伝動ベルトを高負荷で伝動させると、圧縮ゴムのコグ谷部から亀裂が発生しやすかった。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第３４６４８７５号明細書
【特許文献２】特開２００２−１６９１号公報
【特許文献３】特開２００２−１８８６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
解決しようとする問題点は、上記の問題点を解消し、補強布を、溝状部と突状部とを交互に有する成形金型の表面に確実に密着させ、かつ圧縮ゴム用シートのコグ山部における接合作業の不良率の発生を低減して低コストのコグドベルトを作製することができる伝動用ベルトの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願請求項１記載の発明は、圧縮ゴム層と伸張ゴム層の少なくとも圧縮ゴム層にコグ山部とコグ谷部を交互に配したコグ部を有し、心線を圧縮ゴム層と伸張ゴム層の間に埋設するようにした伝動用ベルトの製造方法において、
補強布を、成形金型の溝状部を跨いで前方突状部と隣接する後方突状部に載置し、前方突状部に載置した補強布を第１の当接部材で押圧した状態で、溝状部に位置する補強布を上下動可能な押付け部材の突出により溝状部表面に沿わせるように変形させた後、後方突状部に載置した補強布を第２の当接部材で押圧し、続いて上記第１の当接部材、押付け部材、そして第２の当接部材を成形金型に密着した補強布から遠ざけた後、成形金型を所定角度だけ回転させて上記工程を繰り返し行うことにより成形金型の全周囲に補強布を密着するように型付けし、
圧縮ゴム層を形成する圧縮ゴム用シートを成形金型に巻き付けて、カット面を突合せて接合し、
該圧縮ゴム用シートの表面に粘着防止材を巻き付けた後、上記圧縮ゴム用シートを加熱加圧して成形金型の突状部と溝状部で型付けし、
上記粘着防止材を取り除いた未加硫の圧縮ゴム用シートの表面に少なくとも心線と伸張ゴム層を形成する伸張ゴムシートを順次巻き付けてベルト成形体を作製後、加硫し、得られた加硫スリーブをＶ状に切断して伝動用ベルトを作製する、伝動用ベルトの製造方法にある。
【００１４】
本願請求項２記載の発明は、成形金型の表面にゴム糊を塗布する伝動用ベルトの製造方法にあり、補強布の型面への密着を確実にする。
【００１５】
本願請求項３記載の発明は、押付け部材の先端部が溝状部の底面に密着できる形状になり、補強布の型付けを確実に行うことができる伝動用ベルトの製造方法にある。
【００１６】
本願請求項４記載の発明は、第１の当接部材と第２の当接部材の間隔が調節可能である記載の伝動用ベルトの製造方法にあり、成形金型の溝状部のピッチ間隔が変化しても当接部材の間隔を調節することで、補強布の型付けを行うことができる。
【００１７】
本願請求項５記載の発明は、圧縮ゴム用シートの端部をバイアスカット面で突合せた後、加熱加圧して接合する伝動用ベルトの製造方法にある。
【００１８】
本願請求項６記載の発明は、粘着防止材がポリメチルペンテンそしてポリエチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも一種の樹脂フィルムである伝動用ベルトの製造方法にある。
【００１９】
本願請求項７記載の発明は、圧縮ゴム用シートの表面に粘着防止材を巻き付け、ジャケットを被せた成形金型を加硫缶に入れ、上記圧縮ゴム用シートを加熱加圧して成形金型の突状部と溝状部に加圧して型付けする伝動用ベルトの製造方法にあり、圧縮ゴム用シートを溝状部に加圧して未加硫の型付けした予備成形体を作製するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の伝動用ベルトの製造方法では、成形金型上での補強布の型付け作業を容易に行い、成形金型のサイズ（例えば、溝状部と突状部のピッチ等）が代わっても、同じように当接部材の距離を変えるだけで型付けすることができることから、効率よく補強布の型付け作業ができ、また熟練作業者によるコグ山部でのゴムカットおよび補強布のジョイント作業が無くなり、接合部の位置するゴム分の体積不足による亀裂発生や補強布の皺発生も無くなって品質の安定化が図れ、更には予めコグパッドを作製する必要がないため仕掛品の低減ができるといった優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。図１は本発明に係る伝動用ベルトの製造方法における補強布の型付け工程の初期段階を示し、図２は補強布の型付け工程において補強布を溝状部内へ押え付け始めた状態を示し、図３は補強布の型付け工程において補強布を溝状部へ押え付け終えた状態を示し、そして図４は補強布の型付け工程において補強布を溝状部の表面に完全に沿わせるように変形させた最終段階を示している。
【００２２】
まず、図１に示すように、突状部４と溝状部５を交互に有する加硫ゴム製の円筒状母型２を断面真円の金属製のベース型３に装着した成形金型１を用意する。この成形金型１では、突状部４等を検出する位置決めセンサー６によってサーボモータ等を稼動させ、溝状部５の１ピッチ分の角度だけ順次回転させる。
【００２３】
また、補強布押付け装置１０が成形金型１の外側に配置されている。この補強布押付け装置１０では、軸１２の先端に固着した押え部１３からなる第１の当接部材１１がバネ等の弾性体１４を介在して保持板１５に装着し、押え部１３を突状部４の頂部に当接させるものであり、また副シリンダー１９のロッド２０の先端に固着した押え部１８からなる第２の当接部材１７が上記保持板１５に固着し、副シリンダー１９の稼動により押え部１８を突状部４の頂部に当接させる。第１の当接部材１１と第２の当接部材１７の間隔は調節自在であり、突状部４のピッチ間隔の変化に対応できるようになっている。
【００２４】
また、第１の当接部材１１と第２の当接部材１７の間には、押付け部材２２が主シリンダー２３のロッド２４に固定し、該ロッド２４は保持板１５を固定して上下動可能にしている。押付け部材２２の先端部は球状になり、溝状部５の底面７に密着する。
【００２５】
まず、ゴム系接着剤を成形金型１の突状部４と溝状部５の表面にスプレー、刷毛等で塗布した後、接着処理済みもしくは未処理の補強布３０を引き出して、成形金型１の１つの溝状部５を跨いで回転方向に対して前方突状部４ａの頂部と隣接する後方突状部４ｂの頂部に載置する。このとき、図１に示すように、保持板１５に装着した第１の当接部材１１、第２の当接部材１７、そして押付け部材２２は、初期設定位置である成形金型１の突状部４から離れた所に位置している。
【００２６】
ここで使用するゴム系接着剤は、各種のゴム配合物をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の溶剤に溶解し、混合して得られたものであり、補強布３０の成形金型１面への密着を確実にする。
【００２７】
上記補強布３０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。補強布３０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ムアルデヒド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。
【００２８】
図２に示すように、主シリンダー２３の稼動によって保持板１５に装着した第１の当接部材１１、第２の当接部材１７、そして押付け部材２２を同時に下降させ、第１の当接部材１１のみを前方突状部４ａに圧接し、押付け部材２２を補強布３０に当接させる。
【００２９】
更に、図３に示すように、保持板１５に装着した第１の当接部材１１、第２の当接部材１７、そして押付け部材２２を更に下降させて、第１の当接部材１１のみを前方突状部４ａにより強く圧接させ、そして押付け部材２２の突出移動量を大きくして補強布３０を溝状部５表面に沿わせるように変形させる。押付け部材２２の先端部が溝状部５の底面７に密着する形状になっているため、補強布３０が溝状部５表面に沿うように変形する。このとき、第２の当接部材１７は後方突状部４ｂの頂部に当接していないため、補強布３０は規制を受けずに自由に変形して溝状部５表面に密着する。
【００３０】
そして、補強布３０が溝状部５表面に沿うように変形すると、図４に示すように、第２の当接部材１７の副シリンダー１９を稼動させ、押え部１８を下降させて後方突状部４ｂの頂部に当接させ、補強布３０を１つの溝状部４表面へ密着させる。
【００３１】
これが終了すると、保持板１５の装着した第１の当接部材１１、第２の当接部材１７、そして押付け部材２２を上昇させ、図１に示す初期工程の位置まで移動させる。その後は、
成形金型１を溝状部５の１ピッチ分だけ回転させて前述の工程を繰り返し、補強布３０を溝状部４表面へ密着し、これを繰り返しながら成形金型１の全表面に１〜４プライまで被覆する。そして、補強布３０の終端はカッターにより切断して、成形金型１に貼着する。
【００３２】
続いて、図５に示すように、予め圧縮ゴム層を形成する未加硫で所定厚みの圧縮ゴム用シート３５の両端面をバイアス状にカットしたものを、上記補強布３０を型付けした成形金型１に巻き付けてカット面３６を突合せた後、カット面３６の表面を加圧治具（図示せず）で軽く押圧してジョイントした後、加熱プレス３７を用いて加熱加圧してジョイント部３８を形成する。加熱加圧条件は温度が８０〜１２０℃、面圧が１〜２ｋｇ／ｃｍ２、時間が１０〜３０秒である。ジョイントの位置は成形金型１の突状部４、溝状部５のどちらであっても構わない。
【００３３】
ここで使用する圧縮ゴム用シート３５の原料ゴムは、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・α−オレフィンゴム、アルキル化クロロスルファン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、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が使用される。
【００３４】
上記圧縮ゴム用シート３５には、ゴム中にアラミド繊維、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。そして、上記ゴム層中の短繊維の方向はベルトの長手方向に対して直角方向を向いているのを９０°としたときほとんどの短繊維が７０°〜１１０°の範囲内に配向されていることが望ましい。
【００３５】
図６に示すように、上記圧縮ゴム用シート３５の表面に粘着防止材４０であるポリメチルペンテンあるいはポリエチレンテレフタレートからなる耐熱性、離型性に優れる樹脂フィルムを１プライ巻き付け重ね合わせて接合し、圧縮ゴム用シート３５の型付け工程へ移行する。
【００３６】
ゴムシート型付け工程は、加硫缶を使用することができる。図７に示すように、この場合粘着防止材４０の外側に蒸気遮断材であるゴム製のジャケット４１を被せた後、これを加硫缶へ設置し、温度１６０〜１８０℃、外圧０．８〜０．９ＭＰａのみで５〜１０分程度型付けし、図８に示すように未加硫の圧縮ゴム層４５を形成する。加硫缶で型付けしても、圧縮ゴム層４５のジョイント部３８の割れは起こらない。無論、型付けは加硫缶でなく、圧縮ゴム用シート３５の外側を加圧バンドで当接しながら加熱、加圧することができる。
【００３７】
図９は型付けした圧縮ゴム用シートの表面にベルト成形体を作製した状態を示すものであり、成形金型１を成形機（図示せず）に装着し、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５０を圧縮ゴム層４５の上のスパイラルに巻き付けた後、接着ゴム層を形成する接着ゴムシート５１、伸張ゴム層を形成する伸張ゴムシート５３、上面補強布５４を順次巻き付けて、ベルト成形体５５を作製する。そして、成形機から取り出した成形金型１を支持台上に設置してジャケット（図示せず）を嵌入する。
【００３８】
ベルト成形体５５を加硫缶へ移して通常の方法で加硫を行う。加硫した後、ジャケット、続いて円筒状のベルトスリーブを成形金型１の円筒状母型２から抜き取り、ベルトスリーブを所定幅に切断して図１０に示すようなコグドベルトである伝動用ベルト６０を作製する。
【００３９】
伸張ゴムシート５３は、圧縮ゴム用シート３５と同じゴム組成物を用い、また接着ゴムシート５１も圧縮ゴム用シート３５と同種であり、上記短繊維を含めてもよいが、好ましくは、含めない。
【００４０】
伝動用ベルト６０は、図１０に示すように接着ゴム層６１内にポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等のコードからなる心線６２が埋め込まれ、接着ゴム層６１の上部、下部にはそれぞれ補強布６３を含む伸張ゴム層６４、また同様に補強布６３を含む圧縮ゴム層６５を有している。圧縮ゴム層６５には、それぞれ一定ピッチでベルト長手方向に沿ってコグ谷部６６とコグ山部６７とを交互に配したコグ部６８が設けられている。無論、伸張ゴム層６４の表面にもコグ部を設けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、スノーモービル、スクーター及び一般産業用の変速ベルトとして使用されるコグドベルトの製造方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の補強布の型付け工法における初期段階を示す。
【図２】本発明の補強布の型付け工法における補強布を溝状部内へ押え付け始めた状態を示す。
【図３】本発明の補強布の型付け工法における補強布を溝状部へ押え付け終えた状態を示す。
【図４】本発明の補強布の型付け工法における補強布を溝状部の表面に完全に沿わせるように変形させた最終工程を示す。
【図５】本発明の製造方法において圧縮ゴム用シートを成形金型に巻き付けて、カット面を突合せて接合した工程を示す。
【図６】本発明の製造方法において圧縮ゴム用シートの表面に粘着防止材を巻き付けた工程を示す。
【図７】本発明の製造方法において圧縮ゴム用シートを加熱加圧して成形金型の突状部と溝状部に密着し型付けした工程を示す。
【図８】本発明の製造方法において圧縮ゴム用シートを型付けした状態を示す。
【図９】本発明の製造方法において型付けした圧縮ゴム用シートの表面にベルト成形体を作製した状態を示す。
【図１０】本発明の製造方法において得られたコグドベルトの部分正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    成形金型
２    円筒状母型
４    突状部
４ａ  前方突状部
４ｂ  後方突状部
５    溝状部
６    位置決めセンサー
１０    補強布押付け装置
１１    第１の当接部材
１３    押え部
１５    保持板
１７    第２の当接部材
１８    押え部
２２    押付け部材
３０    補強布
３５    圧縮ゴム用シート
３６    カット面
４０    粘着防止材
４１    ジャケット
４５    圧縮ゴム層
５０    心線
５１    接着ゴムシート
５３    伸張ゴムシート
５５    ベルト成形体
【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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【図９】
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【図１０】
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