(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト材料からベルトを製造するためのベルト製造用金型であって、
前記ベルト材料が外周面に巻きつけられる内金型と、
前記内金型の前記外周面側に配置され、加硫時に前記ベルト材料が押圧される内周面を有する成形金型と、
前記成形金型の外周面側に配置され、前記成形金型を保持する外金型とを備え、
前記成形金型と前記外金型とが別体であるとともに、前記成形金型が交換可能であり、前記外金型において、前記ベルト材料を加硫および冷却するための温調機構が設けられている
ことを特徴とするベルト製造用金型。
【請求項２】
前記温調機構が、温調のための流体が通過するパイプを含むことを特徴とする請求項１に記載のベルト製造用金型。
【請求項３】
前記外金型が円筒形であり、前記パイプが、前記外金型の周方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項２に記載のベルト製造用金型。
【請求項４】
ベルト材料からベルトを製造するためのベルト製造用金型であって、
前記ベルト材料が外周面に巻きつけられる内金型と、
前記内金型の前記外周面側に配置され、加硫時に前記ベルト材料が押圧される内周面を有する成形金型と、
前記成形金型の外周面側に配置され、前記成形金型を保持する外金型とを備え、
前記成形金型と前記外金型とが別体であるとともに、前記成形金型が交換可能であり、
前記内周面の形状が異なる複数の前記成形金型のいずれかが選択的に使用可能であることを特徴とするベルト製造用金型。
【請求項５】
前記成形金型が円筒形であり、内径の異なる複数の前記成形金型のいずれかが選択的に使用可能であることを特徴とする請求項１または請求項４に記載のベルト製造用金型。
【請求項６】
ベルト材料からベルトを製造するためのベルト製造用金型であって、
前記ベルト材料が外周面に巻きつけられる内金型と、
前記内金型の前記外周面側に配置され、加硫時に前記ベルト材料が押圧される内周面を有する成形金型と、
前記成形金型の外周面側に配置され、前記成形金型を保持する外金型とを備え、
前記成形金型と前記外金型とが別体であるとともに、前記成形金型が交換可能であり、
前記成形金型が円筒形であり、前記成形金型の軸方向に沿って、前記内周面の形状が異なる複数の前記成形金型リングに分割可能であることを特徴とするベルト製造用金型。
【請求項７】
ベルト材料からベルトを製造するためのベルト製造用金型であって、
前記ベルト材料が外周面に巻きつけられる内金型と、
前記内金型の前記外周面側に配置され、加硫時に前記ベルト材料が押圧される内周面を有する成形金型と、
前記成形金型の外周面側に配置され、前記成形金型を保持する外金型とを備え、
前記成形金型と前記外金型とが別体であるとともに、前記成形金型が交換可能であり、
複数の前記内金型と複数の前記成形金型とが、組み合わせ自由にそれぞれ１つずつ選択可能であることを特徴とするベルト製造用金型。
【請求項８】
前記内金型および／または前記成形金型が円筒形であり、外径の異なる複数の前記内金型および／または内径の異なる複数の前記成形金型が使用可能であることを特徴とする請求項７に記載のベルト製造用金型。
【請求項９】
ベルト材料からベルトを製造するためのベルト製造用金型であって、
前記ベルト材料が外周面に巻きつけられる内金型と、
前記内金型の前記外周面側に配置され、加硫時に前記ベルト材料が押圧される内周面を有する成形金型と、
前記成形金型の外周面側に配置され、前記成形金型を保持する外金型とを備え、
前記成形金型と前記外金型とが別体であるとともに、前記成形金型が交換可能であり、
前記外金型が、前記成形金型を保持する内側外金型と、前記ベルト製造用金型の最も外側に配置される外側外金型とを有し、前記内側外金型と前記外側外金型とが別体であることを特徴とするベルト製造用金型。
【請求項１０】
前記ベルトが、Ｖリブドベルトであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のベルト製造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト製造用金型に関し、特に、加硫時にベルト材料を内側の部材から外側の部材に押圧してベルトを製造するための金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｖリブドベルト等のベルトを製造するために、円筒形のドラム部材等を用いることが知られている（例えば特許文献１および２参照）。この場合、内側の円筒形部材に巻きつけたベルト材料を、加硫工程において、高圧の空気等を用いて外側の円筒形部材に押圧する。こうして得られたベルトスリーブを所定の幅に裁断し、予め外側の円筒形部材の内周面に設けられていた形状に対応したリブを有するベルトが製造される（以下、このような製法をモールディッド製法という）。
【特許文献１】特開２００３−３４０９３４号公報
【特許文献２】特表２００５−５１６７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のモールディッド製法においては、内側および外側の円筒形部材を含む金型は、一種類のベルトを製造するためにのみ用いられる。このため、リブ形状や長さ等がわずかに異なるベルトを製造する場合においても、新たな金型が必要である。そして外側の金型は、ベルト材料の加硫のための加熱機構を必要とするために構造が複雑であり、製作するためには長い期間と多額の費用が必要である。よってこの場合、柔軟かつ迅速な対応が困難となる。
【０００４】
すなわち、新たな金型の製造に時間を要するためにベルトの製造開始が遅れたり、比較的高価な金型の製造によるコストの増大を招く。特に、試作品等、わずかな数量のみのベルトを製造するために新たな金型を製造する場合において、この問題は顕著となる。
【０００５】
そこで本発明は、様々な種類のベルトを容易に製造可能なベルト製造用金型を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のベルト製造用金型は、ベルト材料からベルトを製造するためのベルト製造用金型であって、ベルト材料が外周面に巻きつけられる内金型と、内金型の外周面側に配置され、加硫時にベルト材料が押圧される内周面を有する成形金型と、成形金型の外周面側に配置され、成形金型を保持する外金型とを備え、成形金型と外金型とが別体であり、成形金型が交換可能であることを特徴とする。
【０００７】
ベルト製造用金型においては、内周面の形状が異なる複数の成形金型のいずれかが選択的に使用可能であること、もしくは、成形金型が円筒形であって内径の異なる複数の成形金型のいずれかが選択的に使用可能であることが好ましい。
【０００８】
成形金型は、例えば円筒形であり、この場合、成形金型の軸方向に沿って、内周面の形状が異なる複数の成形金型リングに分割可能であることが好ましい。また、複数の内金型と複数の成形金型とが組み合わせ自由にそれぞれ１つずつ選択可能であることが好ましい。この場合、内金型および／または成形金型が円筒形であり、外径の異なる複数の内金型および／または内径の異なる複数の成形金型が使用可能であることがより好ましい。
【０００９】
外金型においては、ベルト材料を加硫および冷却するための温調機構が設けられていることが好ましい。この場合、例えば、温調機構は、温調のための流体が通過するパイプを含む。また、外金型は例えば円筒形であり、この場合、パイプが、外金型の周方向に沿って配置されていることが好ましい。
【００１０】
外金型は、成形金型を保持する内側外金型と、ベルト製造用金型の最も外側に配置される外側外金型とを有し、内側外金型と外側外金型とが別体であることが好ましい。
【００１１】
ベルト製造用金型により製造されるベルトは、例えばＶリブドベルトである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、様々な種類のベルトを容易に製造可能なベルト製造用金型を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明におけるベルト製造用金型の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態における、使用状態のベルト製造用金型を示す斜視図である。図２は、本実施形態における、各部材が互いに分離された状態のベルト製造用金型を示す斜視図である。
【００１４】
ベルト製造用金型１０は、ベルト材料から、例えばＶリブドベルト等のベルトを製造するために使用される。ベルト製造用金型１０は、内金型１２、内側外金型１８、および外側外金型２０を含む。内金型１２と内側外金型１８との間には、成形金型１６（図２参照）が配置される。内金型１２、成形金型１６、および外側外金型２０はいずれも円筒形であり、内側外金型１８の本体１８Ｂもまた円筒形である。これらの部材は、図１に示すように、内金型１２の中心軸１２Ａを中心とした同心円状に、互いに組み合わせられた状態（以下、使用状態という）で使用される。
【００１５】
使用状態においては、成形金型１６は内金型１２の外周面１２Ｏの周囲に配置され、内側外金型１８は、成形金型１６の外周面１６Ｏの周囲に配置される（図２参照）。さらに、内側外金型１８は、内側外金型１８の本体１８Ｂの外側に設けられた複数の柱状部材１８Ｐが外側外金型２０の内周面２０Ｉに接するように、外側外金型２０の開口２０Ｍに嵌合される。
【００１６】
ベルト製造用金型１０に含まれるこれらの部材のうち、外側外金型２０のみは有底の円筒形である。このため、成形金型１６は、内側外金型１８および外側外金型２０により所定の位置で保持される。なお、使用状態におけるこれらの部材間には、適当な隙間が設けられる。また、使用状態においては外部より視認できない成形金型１６は、図１では示されていない。
【００１７】
内側外金型１８においては、内側外金型本体１８Ｂの外周面１８Ｏ（図２参照）に沿って、柱状部材１８Ｐの内部を通るパイプ２４（温調機構）が設けられている。パイプ２４は、後述する加硫工程において、ベルト材料を加硫および冷却するために設けられている。このため、ベルト材料を加熱するための熱媒流体（加熱油、温水、蒸気など）、および冷却するための冷媒流体（冷却油、冷却水、クーラントなど）が、パイプ２４の内部を通過する。
【００１８】
この熱媒流体は、外側外金型２０の外周面２０Ｏに設けられた導入パイプ２６の入口２６Ａから導入パイプ２６に入り、柱状部材１８Ｐに設けられた通過穴１８Ｈ（図２参照）を介してパイプ２４に供給される。そして熱媒流体は、パイプ２４内で内側外金型本体１８Ｂの外周面１８Ｏに沿って移動した後に、導入パイプ２６の出口２６Ｂから排出される。
【００１９】
次に、ベルト製造時におけるベルト製造用金型１０の使用法につき説明する。図３は、ベルト材料の加硫工程における、図１の中心軸１２Ａを通る平面で切断した内金型１２の一部および成形金型１６を示す断面図である。
【００２０】
加硫工程においては、帆布３２、心線３４、未加硫ゴムシート３６、および未加硫圧縮ゴム層３８を含むベルト材料３０が、内金型１２の最も外側に配置されている可撓性のジャケット１２Ｊの外周面１２Ｏに巻きつけられる。そしてベルト材料３０は、内金型１２の内側から加熱、および加圧される。すなわち、内金型１２の金属製の本体部１２Ｂの外周面１２Ｃとジャケット１２Ｊの内周面１２Ｉとの間の通路１２Ｐに高温、高圧の流体（オイル、水、またはエアーなど）が送入される。この流体により、内金型１２の外周に設けられたジャケット１２Ｊが、加熱され、さらに内金型１２の外側に向かって押し出される。この結果、ベルト材料３０は、矢印Ａの示すように、中心軸１２Ａ側から成形金型１６の内周面１６Ｉに向かって放射線状に押圧され、さらに内金型１２側から加熱される。
【００２１】
加熱されたベルト材料３０が、成形金型１６の内周面１６Ｉに押し付けられ、さらにパイプ２４を通る熱媒流体により内側外金型１８（図１、２参照）側より加硫に適した温度で加熱された状態で所定の時間が経過し、加硫されると、ベルトスリーブ（図示せず）が成型される。その後、パイプ２４（図１、２参照）の内部に冷却流体が流され、ベルトスリーブは冷却される。成形金型１６の内周面１６Ｉは、製造されるベルトのプーリ面形状に対応した形状を有しており、例えば、リブを形成するための突起１６Ｐが複数設けられている。従って、加硫されたベルトスリーブにおいては、成形金型１６の内周面１６Ｉの形状に対応したリブ形状が形成される。その後、このベルトスリーブを所定の幅に裁断し、Ｖリブドベルト（図示せず）が製造される。
【００２２】
なお図３においては、説明の便宜上、内金型１２の径を小さく、内金型１２と成形金型１６との間隔を大きく示されているが、実際には、Ｖリブドベルトの製造に適した径、間隔にそれぞれ調整される。
【００２３】
図４は、本実施形態における第１の成形金型を示す斜視図である。図５は、本実施形態における第２の成形金型を示す斜視図であり、図６は、本実施形態における第３の成形金型を示す斜視図である。
【００２４】
本実施形態のベルト製造用金型１０においては、複数の異なる形状を有する成形金型である第１〜第３の成形金型１６１〜１６３が交換可能、すなわちこれらのうちいずれか１つが選択的に使用可能である。第１の成形金型１６１の内周面１６１Ｉにおいては、リブ形成のための突起１６１Ｐが所定の間隔Ｂ１で設けられている。これに対し、第２の成形金型１６２の内周面１６２Ｉ（図５参照）においては、第１の成形金型１６１における間隔Ｂ１よりも広い間隔Ｂ２を隔てて、同じ形状の突起１６２Ｐが配置されている。
【００２５】
このように、内周面１６１Ｉおよび１６２Ｉにおける突起の間隔のみが異なる第１および第２の成形金型１６１、１６２のいずれかを用いてベルト製造用金型１０を使用状態に組み上げることができる。従って、リブ間隔の異なる２種類のＶリブドベルトを、同一のベルト製造用金型１０を用いて容易かつ選択的に製造することができる。
【００２６】
なお、第１および第２の成形金型１６１、１６２では、突起１６１Ｐおよび１６２Ｐの形状が同一であってこれらの間隔Ｂ１およびＢ２が異なっているが、突起１６１Ｐおよび１６２Ｐの形状のみが異なり間隔Ｂ１、Ｂ２が同一、もしくは突起１６１Ｐ、１６２Ｐの形状および間隔Ｂ１、Ｂ２のいずれもが異なっていても良い。
【００２７】
また、第３の成形金型１６３（図６参照）は、第１の成形金型１６１（図４参照）と同じ形状の内周面１６３Ｉを有する。すなわち、複数の突起１６３Ｐは、第１の成形金型１６１の突起１６１Ｐと同じ形状を有し、間隔Ｂ３は間隔Ｂ１と等しい。しかしながら、第３の成形金型１６３における、外周面１６３Ｏと内周面１６３Ｉとの距離Ｃ３は、第１の成形金型１６１における、外周面１６１Ｏと内周面１６１Ｉとの距離Ｃ１よりも大きい。すなわち、第３の成形金型１６３の外径Ｅ３は、第１の成形金型１６１の外径Ｅ１と等しいものの、第３の成形金型１６３の内径Ｄ３は、第１の成形金型１６１の内径Ｄ１よりも小さい。
【００２８】
このため、同一の内金型１２（図１〜３参照）に対して、交換可能な第１および第３の成形金型１６１、１６３のいずれかを選択して使用することにより、同一のリブ形状を有し、厚さ、すなわちプーリ係合面から背面までの距離のみが異なる２種類のＶリブドベルトを、容易かつ選択的に製造することができる。
【００２９】
また、内金型１２（図１〜３参照）側についても、径の異なる複数の内金型を用意し、これらのいずれかを選択して使用することにより、製造されるＶリブドベルトの厚さを調整しても良い。このように、内金型と成形金型との組み合わせを選択可能に、すなわち、内金型１２を含む複数の内金型と、複数の成形金型１６１〜１６３等とを１つずつ組み合わせるように自由に選択することにより、製造するＶリブドベルトの形状を容易に調整できる。
【００３０】
なお第１、第３の成形金型１６１、１６３は、使用状態においていずれも同じ内側外金型１８（図１および２参照）によって保持されるため、それらの外径Ｅ１およびＥ３は等しくなっている。
【００３１】
このように、交換可能な複数の成形金型１６１〜１６３等を内側外金型１８とは別体にし、選択的に使用可能とすることにより、リブ形状および厚さが等しく、長さが異なるＶリブドベルトを選択的に製造することができる。さらに、通常の外側金型（図示せず）とは異なり、複数の成形金型１６１〜１６３等を内側外金型１８とは別体にすることにより、新たな種類のベルトを製造する場合においても、成形金型のみを新たに製造すれば、パイプ２４等を有する構造の複雑な内側外金型１８の新設は不要である。このため、ベルト製造用金型１０の製造コストは低減され、かつ速やかに新たなベルトの製造を開始できる。なお上述のように、外径の小さい成形金型を内側外金型１８で保持する場合、使用状態（図１参照）においては、その成形金型の周囲に、例えば適当な伝熱性を有するスペーサ（図示せず）が配置される。
【００３２】
以上のように第１の実施形態によれば、複数の成形金型１６を内側外金型１８とは別体にしたことにより、内周面１６１Ｉ〜１６３Ｉの形状等が異なる交換可能な複数の第１〜第３の成形金型１６１〜１６３のいずれかを選択的に使用することができる。このため、形状等の異なる様々なベルト、例えばＶリブドベルトを容易に製造することができる。さらに、内金型１２等の複数の内金型と、第１〜第３の成形金型１６１〜１６３等を含む成形金型１６とを別体に、かつ互いの組み合わせを自由にすることによっても、製造対象のベルトの変更に対する柔軟な対応が可能である。
【００３３】
そして本実施形態では、成形金型１６のみを複数用意すれば、従来のモールディッド製法のように、製造されるベルトの種類ごとに異なる金型一式を用意することは不要であるため、コストの低減が可能となり、設計されたベルトの製造を速やかに開始することもできる。
【００３４】
また、成形金型１６を直接保持する内側外金型１８（図１および２参照）と、使用状態のベルト製造用金型１０において最も外側に配置される外側外金型２０とを別体にすることにより、これらの部材間に適度なクリアランスを設けること、およびパイプ２４等の着脱、調整等が容易になる。さらに、内側外金型１８と外側外金型２０とが別体である場合、必要に応じて、本体１８Ｂの大きさ、形状が異なる複数の内側外金型１８を交換することもでき、外径の異なる成形金型１６を選択することも可能となる。
【００３５】
以下、第２の実施形態につき説明する。図７は、第２の実施形態における成形金型を示す斜視図である。
【００３６】
本実施形態においては、第１〜第３の成形金型１６１〜１６３とは異なり、軸方向に沿って、複数の成形金型リング１６５〜１６８に分割可能な円筒形の第４の成形金型１６４が用いられる。つまりこの第４の成形金型１６４は、その中心軸に垂直な平面で切断したように、第１〜第４の成形金型リング１６５〜１６８に分割可能である。第１〜第４の成形金型リング１６５〜１６８は、それぞれ互いに異なる形状の第１〜第４の内周面１６５Ｉ〜１６８Ｉ（一部図示せず）を有する。すなわち、第１〜第４の内周面１６５Ｉ〜１６８Ｉにおける、リブ形成のための突起１６５Ｐ〜１６８Ｐの形状と間隔の組み合わせは、図示されたように互いに異なっている。
【００３７】
そして、第４の成形金型１６４と、これに類似した成形金型（図示せず）、すなわち複数の互いに異なる内周面形状を有する複数の成形金型リングに分割可能な成形金型のいずれかが、選択的に使用される。この場合、第４の成形金型１６４以外の成形金型に含まれる成形金型リングは、第１〜第４の内周面１６５Ｉ〜１６８Ｉのいずれの形状とも異なる内周面形状を有する。従って、図示された第１〜第４の成形金型リング１６５〜１６８の組み合わせには限定されず、これらの一部のみを他の成形金型リングに変更することもできる。
【００３８】
このような第４の成形金型１６４等を用いる本実施形態においては、ベルト材料３０（図３参照）から形成されたＶリブドベルトのスリーブを、第１〜第４の成形金型リング１６５〜１６８等の境界線に相当する箇所で裁断することにより、一度の加硫工程において、複数の互いに異なるリブ形状を有するＶリブドベルトを容易に製造できる。
【００３９】
また、ベルト材料３０の温度を調節するためのパイプ２４（図１および２参照）が、成形金型リング１６および内側外金型１８の周方向に平行に配置されていることから、後にベルト長手方向に沿って幅裁ちされ、異なるＶリブドベルトとなるスリーブの各領域を、均等に加熱、冷却させることができる。
【００４０】
以上のように本実施形態によれば、ベルト製造用金型１０を用いることにより、様々な種類のＶリブドベルトを一度の加硫工程により製造することができる。さらに、第１〜第４の成形金型リング１６５〜１６８以外の成形金型リングを予め用意することにより、多種類のＶリブドベルトを選択的に製造可能である。
【００４１】
いずれの実施形態においても、ベルト製造用金型１０は、プーリ係合面が平滑ではないＶリブドベルト、Ｖベルト等、特に複数のリブを有するＶリブドベルトの製造に適するものの、ベルト製造用金型１０を、他のベルト、例えば平ベルト等の摩擦伝動ベルトの製造に活用しても良い。リブ形状の調整が不要なベルトにおいても、形状の異なる複数の成形金型リング１６を選択的に使用することにより、長さおよび厚さ等が異なるベルトを容易に製造できる点で有用だからである。
【００４２】
各部材の形状等は、いずれの実施形態にも限定されない。例えば、第１の実施形態において例示されたよりも多くの種類の成形金型リング１６を採用しても良く、第２の実施形態成形における成形金型リング１６は、４つよりも多い、もしくは少ない成形金型リングに分割可能であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態における、使用状態のベルト製造用金型を示す斜視図である。
【図２】本実施形態における、各部材が互いに分離された状態のベルト製造用金型を示す斜視図である。
【図３】ベルト材料の加硫工程における、中心軸を通る平面で切断した内金型の一部および成形金型を示す断面図である。
【図４】本実施形態における第１の成形金型を示す斜視図である。
【図５】本実施形態における第２の成形金型を示す斜視図である。
【図６】本実施形態における第３の成形金型を示す斜視図。
【図７】第２の実施形態における成形金型を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ベルト製造用金型
１２  内金型
１２Ｏ  外周面
１６  成形金型
１６Ｉ  内周面
１６Ｏ  外周面
１６１〜１６４  第１〜第４の成形金型
１６５〜１６８  第１〜第４の成形金型リング
１８  内側外金型（外金型）
２０  外側外金型（外金型）
２４  パイプ（温調機構）
【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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