(57)【要約】【課題】突状部と溝状部の永久変形を阻止して金型の使用回数を向上させ、成形したベルトスリーブのコグ部高さの寸法精度を長期に維持し、かつ離型性と熱伝導率を向上したベルト成形用金型及びその製造方法を提供する。【解決手段】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する伝動ベルトの成形に使用するベルト成形用金型１であり、金属製の波形加工板７の内側に少なくとも突条部５の内部を充填するように弾性体層９を積層し、そしてこの弾性体層９に補強材８を被覆した筒状母型３を、波形加工板７が成形面になるように成形ドラム２に装着し、固着した構成からなる。【選択図】図２
2005212297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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する伝動ベルトの成形に使用するベルト成形用金型であり、
金属製の波形加工板の内側に少なくとも突条部内部を充填するように弾性体層を積層し、そして該弾性体層に補強材を被覆した筒状母型を、波形加工板が成形面になるように成形ドラムに装着し、固着したことを特徴するベルト成形用金型。
【請求項２】
補強材が帆布である請求項１記載のベルト成形用金型。
【請求項３】
筒状母型の端部に存在する金属製の波形加工板を成形ドラムに直接溶接により固着した請求項１または２記載のベルト成形用金型。
【請求項４】
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する伝動ベルトの成形に使用するベルト成形用金型の製造方法であり、
金属板を一対の成形ローラに通して波形加工板を成形し、
溝部を所定間隔で有する母型モールドの上に該波形加工板、未加硫ゴムシート、補強材を順次積層し加熱加圧してオープンエンド母型を成形し、
上記オープンエンド母型の端部をジョイントして筒状母型を作製し、
上記筒状母型を成形ドラムに装着して固着した、
ことを特徴するベルト成形用金型の製造方法。
【請求項５】
補強材が帆布である請求項４記載のベルト成形用金型の製造方法。
【請求項６】
筒状母型の端部に露出された波形加工板を溶接によって成形ドラムに固着した請求項４または５記載のベルト成形用金型の製造方法。
【請求項７】
オープンエンド母型の端部を突合せした後、プレスを用いてジョイントした請求項４記載のベルト成形用金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベルト成形用金型及びその製造方法に係り、詳しくは金属製の波形加工板の溝部にゴムシートを充填し、その表面に補強材を積層した筒状母型を成形ドラムに装着し固着したベルト成形用金型及びそ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としては、円筒状の成形ドラムに突状部と溝状部を交互に配した加硫ゴムからなる筒状母型を挿入した成形型を使用し、この型上に外補強布、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て筒状ジャケットを嵌入した後、加硫するもので、加硫時の圧力により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、他の方法としては、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合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】
しかし、従来の成形型では、筒状母型が加硫ゴムであるため、突状部と溝状部の剛性が小さく、変形しやすくて使用回数に制限があり、また圧縮力によって突状部と溝状部が変形しやすくなってコグ部の高さが変化し、小さくなると言った問題があった。更には、筒状母型とベルトスリーブとの離型性を得るためにシリコンオイル等の多くの離型剤が必要で、しかも変形しやすい突状部と溝状部に離型剤が付着して残留するために除去しにくくなり、また成形型の内部を加熱する内圧熱の熱伝導率が低くて熱効率が悪くなることがあった。
【０００６】
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、上記の問題点を解消し、突状部と溝状部の永久変形を阻止して金型の使用回数を向上させ、成形したベルトスリーブのコグ部高さの寸法精度を長期に維持し、かつ離型性と熱伝導率を向上したベルト成形用金型及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願請求項１〜３記載の発明は、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する伝動ベルトの成形に使用するベルト成形用金型であり、金属製の波形加工板の内側に突条部内部を充填するように弾性体層を積層し、そして該弾性体層に補強材を被覆した筒状母型を、波形加工板が成形面になるように成形ドラムに装着し、固着したベルト成形用金型にあり、補強材が帆布である場合や、筒状母型の端部に存在する金属製の波形加工板を成形ドラムに直接溶接により固着した場合を含んでいる。
【０００９】
本願請求項４〜７記載の発明は、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する伝動ベルトの成形に使用するベルト成形用金型の製造方法であり、
金属板を一対の成形ローラに通して波形加工板を成形し、溝条部を所定間隔で有する母型モールドの上に該波形加工板、未加硫ゴムシート、補強材を順次積層して加熱加圧してオープンエンド母型を成形し、上記オープンエンド母型の端部をジョイントして筒状母型を作製し、上記筒状母型を成形ドラムに装着して固着したベルト成形用金型の製造方法にあり、補強材が帆布である場合、筒状母型の端部に露出された波形加工板を溶接によって成形ドラムに固着した場合、そしてオープンエンド母型の端部を突合せした後、プレスを用いてジョイントした場合を含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、剛性を高めた母型の突条部と溝条部が永久変形しにくくなって金型の使用回数が一段と向上し、またこれによってベルトスリーブのコグ部高さのバラツキを小さくして寸法精度を長期に維持でき、更には母型表面の金属製の波形加工板がベルトスリーブとの離型性を高めてベルトの成形性がよくなり、熱伝導率を向上することができ、また離型剤の使用量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。図１は筒状母型を成形ドラムに溶接により装着したベルト成形用金型の部分斜視図、図２は図１におけるＡ−Ａ方向の断面図である。
【００１２】
本発明のベルト成形用金型１は、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する伝動ベルトの成形に使用するものであり、成形ドラム２の表面には筒状母型３が装着され、固着されている。筒状母型３は外観として伝動ベルトのコグ谷部とコグ山部を形成する溝条部４と突条部５を交互に有し、複数の溶接箇所６を筒状母型３の端部に設けて成形ドラム２に固着している。
【００１３】
上記筒状母型３は、ステンレス、その合金の金属からなる厚さ０．１〜０．５ｍｍの波形加工板７の内側を少なくとも突条部５の内部を充填するように加硫ゴム等の弾性体層９を積層して波形加工板７を弾性的に支持し、金型使用時に溝条部４と突条部５を弾性変形させることで金型１の使用回数を高めることができる。そして、帆布、編物、不織物等の補強材８がこの弾性体層９の表面を被覆し、弾性体層９の耐久性を向上させている。
【００１４】
上記筒状母型３の製造工程は、図３〜図８に示す。図３は金属板を一対の成形ローラに通して波形加工板を成形する工程の斜視図を示すが、表面にベルトのコグ部形状に一致する形状をもった溝状加工部１２と突状加工部１３を設けた成形ローラ１１，１１を、各溝状加工部１２と突状加工部１３が互いに噛合うように配置した状態で回転させ、この成形ローラ１１，１１間に厚さ０．１〜０．５ｍｍの金属板１０を通して波形加工板７に成形する。この場合、金属板１０を成形ロール１１，１１に送り込む領域には、底板１６に側壁１７を取付けたシートガイド１５を設けて、金属板１０を直進させる。金属板１０は幅２００〜４００ｍｍで、長さは成形面長に合わせるものとする。
【００１５】
図４は図３に示す工程で得られた波形加工板７の斜視図であるが、波形加工板７は金属板１０の流れ方向と交差する方向に溝条部４と突条部５を交互に有している。
【００１６】
続いて、図５に示すように波形加工板７を用いてオープンエンド母型２０を作製する。図に示すように、所定間隔の溝部２２を有する平板状の母型モールド２１をプレスの下盤２３に設置し、１枚ないしは複数枚の波形加工板７を突条部５が母型モールド２１の溝部２２に嵌り込んだ状態で重ね合わせ、その上に未加硫ゴムシート２４と補強材８を順次積層した後、１２０〜１６０℃で加熱し、上盤２７を降下して所定圧力で加圧し、加硫一体化したオープンエンド母型２０を成形する。
【００１７】
ここで使用する未加硫ゴムシート２４は弾性体層９を形成する一つの材料であり、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を原料ゴムとし、この中に加硫剤、加硫助剤、充填剤、補強剤等の公知の配合剤が含まれる。
【００１８】
補強材８は、例えば綿、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帆布で、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７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。また、帆布に限らず編物、不織物であってもよい。
【００１９】
得られたオープンエンド母型２０は、図６に示すように、溝条部４と突条部５を交互に有する波形加工板７と、その内側に突条部５の内部を充填するように積層した加硫ゴムの弾性体層９と、この弾性体層９の表面に積層された補強材８からなっている。
【００２０】
続いて、オープンエンド母型２０の端部２８を、図７に示すように、エンドレスに接合する。ここでは、図５に示したプレスの下盤２３に設置した母型モールド２１にオープンエンド母型２０の一端２９と他端３０を突合わせるが、この場合一端２９では弾性体層９と補強材８を切断して波形加工板７と弾性体層９を露出させ、他端３０でも同様に波形加工板７と弾性体層９を露出させ、剥離した補強材８を残しておく。露出した波形加工板７の上に新たな未加硫ゴムシート２４を装着し、剥離した補強材８を積層した後、下盤２３と上盤２７を同様に挟持して加熱加圧してエンドレスに接合し、筒状母型３を作製する。
【００２１】
そして、上記筒状母型３を、図８に示すように、成形ドラム２に装着する。この場合、筒状母型３を押圧板３４で成形ドラム２に押込んだ際に形成される閉鎖空間３３には圧縮空気３２を送り込んで筒状母型３を膨張させながら成形ドラム２に嵌入する。このため、筒状母型３は成形ドラム２に抱き付いた状態で付着する。
【００２２】
筒状母型３の端部の溝条部４にある弾性体層９、補強材８を除去し、波形加工板７を数箇所溶接して成形ドラム２に固着する。無論、筒状母型３を成形ドラム２に装着する前に、筒状母型３の端部の溝条部４にある弾性体層９、補強材８を除去して、波形加工板７を露出させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のベルト成形用金型及びその製造方法は、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に際に使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るベルト成形用金型の部分斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ方向の断面図である。
【図３】本発明の製造方法において金属板を一対の成形ローラに通して波形加工板を成形する工程の概略図を示す。
【図４】図３に示す工程で得られた波形加工板の斜視図である
【図５】本発明の製造方法においてオープンエンド母型を作製する工程の概略図である。
【図６】図５の方法によって得られたオープンエンド母型の断面図である。
【図７】本発明の製造方法においてオープンエンド母型の端部をエンドレスに接合する工程の概略図である。
【図８】本発明の製造方法において筒状母型を成形ドラムに装着する工程の概略図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    ベルト成形用金型
２    成形ドラム
３    筒状母型
４    溝条部
５    突条部
６    溶接箇所
７    波形加工板
８    補強材
９    弾性体層
１０  金属板
１１  成形ローラ
１２  溝状加工部
１３  突状加工部
２０  オープンエンド母型
【図１】
2005212297.tif 000003
【図２】
2005212297.tif 000004
【図３】
2005212297.tif 000005
【図４】
2005212297.tif 000006
【図５】
2005212297.tif 000007
【図６】
2005212297.tif 000008
【図７】
2005212297.tif 000009
【図８】
2005212297.tif 000010