(57)【要約】【課題】歯付ベルトにおいて心線の密度を高めて巻いたものでも狭い隙間を通して金型の歯部を成形する溝部に十分な量の未加硫ゴムを流し込むことができ、且つ、加硫時に材料にかかる温度も通常ゴムの加硫に必要な温度に抑えて製造することができる歯付ベルトの製造方法とその方法で製造した歯付ベルトを提供する。【解決手段】所定間隔で設けた歯部とその反対側に設けた背部との間に心線を埋設し、該歯部の表面に帆布を被覆した歯付ベルトであり、ベルトの原材料として円筒状帆布３ａを巻きつけ心線３ｂをスピニングし未加硫ゴムシート３ｃを巻きつけた金型２を加熱・加圧して、スピニングした心線３ｂの隙間を通して未加硫ゴムを金型２の溝部２ａに圧入し、加硫成形する工程を有する歯付ベルトの製造方法であって、前記加熱・加圧する際の加熱手段８と加圧手段６をそれぞれ独立制御してなる製造方法によって得られる歯付ベルトである。【選択図】図１
2007022076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向に沿って所定間隔で設けた歯部とその反対側に設けた背部との間に心線を埋設し、該歯部の表面に帆布を被覆した歯付ベルトにおいて、ベルトの原材料として円筒状帆布を巻きつけ心線をスピニングし未加硫ゴムシートを巻きつけた金型を加熱・加圧して、スピニングした心線の隙間を通して未加硫ゴムを金型の溝部に圧入し、加硫成形する工程を有する歯付ベルトの製造方法であって、前記加熱・加圧する際の加熱手段と加圧手段をそれぞれ独立制御してなる製造方法によって得られたことを特徴とする歯付ベルト。
【請求項２】
金型に巻きつけたベルトの原材料の外側に可撓性を有するジャケットを配置するとともに該ジャケットの外側に密閉された第１の空間を形成し該空間に常温の流体を送り込むことによってジャケットを介してベルトの原材料を加圧し、更に前記第１の空間の外側に配置した加熱手段により第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱する請求項１記載の歯付ベルト。
【請求項３】
加熱手段が第１の空間の外側に設けた第２の空間に高温の流体を送り込むことで第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱する手段である請求項２記載の歯付ベルト。
【請求項４】
加圧手段による加圧力が１．４〜２．８ＭＰａの範囲とし、心線の金型への巻きつけピッチを心線径＋０．０２〜０．１５ｍｍの範囲とした請求項１〜３記載の歯付ベルト。
【請求項５】
長さ方向に沿って所定間隔で設けた歯部とその反対側に設けた背部との間に心線を埋設し、該歯部の表面に帆布を被覆した歯付ベルトの製造方法であって、ベルトの原材料として円筒状帆布を巻きつけ心線をスピニングし未加硫ゴムシートを巻きつけた金型を加熱・加圧して、スピニングした心線の隙間を通して未加硫ゴムを金型の溝部に圧入し、加硫成形する工程を有する歯付ベルトの製造方法において、前記加熱・加圧する際の加熱手段と加圧手段をそれぞれ独立制御してなることを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【請求項６】
金型に巻きつけたベルトの原材料の外側に可撓性を有するジャケットを配置するとともに該ジャケットの外側に密閉された第１の空間を形成し該空間に常温の流体を送り込むことによってジャケットを介してベルトの原材料を加圧し、更に前記第１の空間の外側に配置した加熱手段により第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱する請求項５記載の歯付ベルトの製造方法。
【請求項７】
加熱手段が第１の空間の外側に設けた第２の空間に高温の流体を送り込むことで第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱する手段である請求項６記載の歯付ベルトの製造方法。
【請求項８】
加圧手段による加圧力が１．４〜２．８ＭＰａの範囲とし、心線の金型への巻きつけピッチを心線径＋０．０２〜０．１５ｍｍの範囲とした請求項５〜７記載の歯付ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車や一般産業機械等に用いられる歯付ベルトおよびその製造方法に係り、ベルト中に埋設する心線の巻き密度を高めても心線の背面側にある未加硫ゴムが十分に流れて金型の歯部を形成するための溝へ流れ込むことができる歯付ベルトおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯付ベルトは歯付プーリと組み合わせて用いられ例えば自動車用オーバーヘッドカムシャフトの駆動等に使用されている。心線を埋設した背部とプーリの歯と噛み合う歯部を有しており、クロロプレン等のゴムからなっている。
【０００３】
これらの歯付ベルトの製造方法は、例えば特許文献１に示すように、金型の上にカバー帆布を巻きつけて心線をスピニングしてスパイラル状に巻きつけ、更に未加硫ゴムシートを巻きつけて積層した後、ジャケットを被せ、これを加硫缶内に設置して加熱・加圧して加硫スリーブを成形加硫し、金型よりこのスリーブを脱型してスリーブの背面を必要に応じて研磨した後、所定幅に切断することによって行っていた。
【０００４】
また、他の製造方法として金型の上にカバー帆布、心線、そして未加硫ゴムシートを堰層した後、ジャケットを被せてこれを加硫缶に設置して加熱加圧し未加硫ゴムを溝部に流し込んで型付けした後、金型を冷却し、この上に他の未加硫ゴムシートを積層し加硫してベルトを作成する方法が特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献２はタイヤの加硫装置であり、タイヤの加硫は加硫時にタイヤ内側に挿入する可撓性の袋体であるブラダに加熱加圧媒体となる加熱蒸気を送り込むことで行うが、その加熱加圧媒体として、所定圧の加熱蒸気と窒素等の不活性ガスを併用することが記載されている。加圧のための必要圧力を加熱蒸気だけで行うと高圧蒸気になりすぎて、蒸気設備にコストがかかりすぎて不経済になるといった問題がある。その問題を解消するために、加熱のための低圧蒸気と、加圧のための高圧不活性ガスとで役割分担させるといったものである。
【０００６】
【特許文献１】特表平２−５００００９号公報
【特許文献２】特開平８−８０５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のベルトの製造方法では、金型にスパイラル状に巻きつけた心線の上に未加硫ゴムシートを巻きつけて加熱・加圧することで心線の隙間から金型の歯部を形成する溝部にゴムを強制的に流し込んでいることから、心線をあまり密に巻きつけることができなかった。心線の密度を上げることができればベルトの単位幅あたりの強度を向上させることができるので心線密度を上げたベルトを製造することができれば、同じ幅なら強度の高いベルトに、強度が同じなら幅の狭いベルトとすることができる。しかし、密に巻きつけるとゴムの流れが悪くなり金型の溝に十分な量のゴムが供給されにくくなって歯部がかける等の問題につながることになる。
【０００８】
加硫時における加熱・加圧は加硫缶内に送り込む蒸気によって行っている。よって、心線を密に巻いた状態でゴムを十分に流し込むことができるようにするためには加硫時の加圧力を上げるので蒸気圧を上げることになる。そうすると圧力だけでなくて温度も上昇してしまう。圧力を高めることによって密に巻いた心線の狭い隙間を通してゴムを金型の溝部に流し込むことができるが、必要以上に温度が上昇してしまうとゴムや心線の材料が高温で劣化してしまい、ベルト物性が低下してしまう。
【０００９】
特許文献２に記載された加硫方法では、蒸気と不活性ガスを併用しているものの両者を１つの空間に注入混合するものである。不活性ガスとして窒素を利用する場合は蒸気よりも窒素の比重が大きいために蒸気がブラダ内の上側に集まってしまい上下で加硫度に差ができてしまうといった問題があった。そこで、蒸気と不活性ガスをブラダ内に噴出するノズルを複数配置したり、噴出する角度を調整することで蒸気と不活性ガスを撹拌したり、ブラダ内部の気体を所定間隔で一定量を排出して再び蒸気を注入することでブラダ内にたまった水を排出するとともに内部を撹拌して温度のばらつきをなくしたりしていた。
【００１０】
このように蒸気と不活性ガスとの比重の違いのために、両者をできる限り均一に分散させて温度のばらつきをなくし、加硫度を一定にするようブラダ内の撹拌を行ういろいろな手段を採らなければならないこと、また、前記のような手段を講じたとしても得られる製品に加硫度のばらつきが発生する問題は依然としてあった。
【００１１】
そこで、本発明は歯付ベルトにおいて心線の密度を高めて巻いたものでも狭い隙間を通して金型の歯部を成形する溝部に十分な量の未加硫ゴムを流し込むことができ、且つ、加硫時に材料にかかる温度も通常ゴムの加硫に必要な温度に抑えて製造することができる、また加硫のばらつきが発生しにくい歯付ベルトの製造方法とその方法で製造した歯付ベルトの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１では、長さ方向に沿って所定間隔で設けた歯部とその反対側に設けた背部との間に心線を埋設し、該歯部の表面に帆布を被覆した歯付ベルトにおいて、ベルトの原材料として円筒状帆布を巻きつけ心線をスピニングし未加硫ゴムシートを巻きつけた金型を加熱・加圧して、スピニングした心線の隙間を通して未加硫ゴムを金型の溝部に圧入し、加硫成形する工程を有する歯付ベルトの製造方法であって、前記加熱・加圧する際の加熱手段と加圧手段をそれぞれ独立制御してなる製造方法によって得られたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２では、金型に巻きつけたベルトの原材料の外側に可撓性を有するジャケットを配置するとともに該ジャケットの外側に密閉された第１の空間を形成し該空間に常温の流体を送り込むことによってジャケットを介してベルトの原材料を加圧し、更に前記第１の空間の外側に配置した加熱手段により第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱する請求項１記載の歯付ベルトとしている。
【００１４】
請求項３では、加熱手段が第１の空間の外側に設けた第２の空間に高温の流体を送り込むことで第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱する手段である請求項２記載の歯付ベルトとしている。
【００１５】
請求項４では、加圧手段による加圧力が１．４〜２．８ＭＰａの範囲とし、心線の金型への巻きつけピッチを心線径＋０．０２〜０．１５ｍｍの範囲とした請求項１〜３記載の歯付ベルトとしている。
【００１６】
請求項５では、長さ方向に沿って所定間隔で設けた歯部とその反対側に設けた背部との間に心線を埋設し、該歯部の表面に帆布を被覆した歯付ベルトの製造方法であって、ベルトの原材料として円筒状帆布を巻きつけ心線をスピニングし未加硫ゴムシートを巻きつけた金型を加熱・加圧して、スピニングした心線の隙間を通して未加硫ゴムを金型の溝部に圧入し、加硫成形する工程を有する歯付ベルトの製造方法において、前記加熱・加圧する際の加熱手段と加圧手段をそれぞれ独立制御してなることを特徴とする。
【００１７】
請求項６では、金型に巻きつけたベルトの原材料の外側に可撓性を有するジャケットを配置するとともに該ジャケットの外側に密閉された第１の空間を形成し該空間に常温の流体を送り込むことによってジャケットを介してベルトの原材料を加圧し、更に前記第１の空間の外側に配置した加熱手段により第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱する請求項５記載の歯付ベルトの製造方法としている。
【００１８】
請求項７では、加熱手段が第１の空間の外側に設けた第２の空間に高温の流体を送り込むことで第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱する手段である請求項６記載の歯付ベルトの製造方法としている。
【００１９】
請求項８では、加圧手段による加圧力が１．４〜２．８ＭＰａの範囲とし、心線の金型への巻きつけピッチを心線径＋０．０２〜０．１５ｍｍの範囲とした請求項５〜７記載の歯付ベルトの製造方法としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１によると、ベルトの原材料を巻きつけた金型を加硫缶内で加硫する際の加熱手段と加圧手段を独立制御できるものを用いているので、加圧力のみを高めて温度を従来どおりの加硫に必要な温度に制御することができるので、加硫のばらつきもなく心線の巻き密度を高くしたとしても金型の溝に十分な量のゴムを流し込むことができてしかも物性も温度により劣化することがなく従来どおりの物性を有する歯付ベルトとすることができる。
【００２１】
請求項２では、金型に巻きつけたベルトの原材料の外側に可撓性を有するジャケットを配置するとともに該ジャケットの外側に密閉された第１の空間を形成し該空間に常温の流体を送り込むことによってジャケットを介してベルトの原材料を加圧し、更に前記第１の空間の外側に配置した加熱手段により第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱するものであり、加硫缶内のベルトの原材料を加圧するための流体を送り込む空間と加熱のための媒体となる流体を送り込む空間を別空間とし、加熱媒体の圧力がベルトの原材料には影響しないような構成となっており、加硫缶内の温度を不必要に上昇させることなく圧力を調節することができる。
【００２２】
請求項３では、加熱手段が第１の空間の外側に設けた第２の空間に高温の流体を送り込むことで第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱するものとしており、第１の空間を形成する隔壁で第２の空間に送り込む熱媒体となる流体の温度のみがベルトの原材料の加硫に関与し、圧力と温度を独立して制御することができる。
【００２３】
請求項４では、加圧手段による加圧力が１．４〜２．８ＭＰａで、心線の金型への巻きつけピッチを心線径＋０．０２〜０．１５ｍｍとしており、従来の加硫時における加圧力よりも高い圧力で加圧するので心線を密に巻いたものであってもゴムがその狭い隙間を通り抜けて十分な量のゴムが歯部を形成する金型の溝に流れ込むことができ、歯部欠損等の不良を発生させることなく心線の密度が高くてベルト長手方向の強度に優れた歯付ベルトとすることができる。
【００２４】
請求項５では請求項１と同様に、加圧力のみを高めて温度を従来どおりの加硫に必要な温度に制御することができるので、心線の巻き密度を高くしたとしても金型の溝に十分な量のゴムを流し込むことができてしかも物性も温度により劣化することがなく従来どおりの物性を有する歯付ベルトを製造することができる。
【００２５】
請求項６では請求項２と同様に、加硫缶内のベルトの原材料を加圧するための流体を送り込む空間と加熱のための媒体となる流体を送り込む空間を別空間とし、加熱媒体の圧力がベルトの原材料には影響しないような構成となっており、加硫缶内の温度を不必要に上昇させることなく圧力を調節することができる。
【００２６】
請求項７では請求項３と同様に、加熱手段が第１の空間の外側に設けた第２の空間に高温の流体を送り込むことで第１の空間およびジャケットを介してベルトの原材料を加熱するものとしており、第１の空間を形成する隔壁で第２の空間に送り込む熱媒体となる流体の温度のみがベルトの原材料の加硫に関与し、圧力と温度を独立して制御することができる。
【００２７】
請求項８では請求項４と同様に、加圧手段による加圧力が１．４〜２．８ＭＰａで、心線の金型への巻きつけピッチを心線径＋０．０２〜０．１５ｍｍとしており、従来の加硫時における加圧力よりも高い圧力で加圧するので心線を密に巻いたものであってもゴムがその狭い隙間を通り抜けて十分な量のゴムが歯部を形成する金型の溝に流れ込むことができ、歯部欠損等の不良を発生させることなく心線の密度が高くてベルト長手方向の強度に優れた歯付ベルトを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は歯付ベルトを加硫しているところの加硫装置の断面図であり、図２は金型に歯付ベルトの原材料を巻きつけたところの平面図である。
【００２９】
歯付ベルトの製造工程は、まずベルトの歯部を形成するための溝部２ａを有する金型２に円筒状帆布３ａを巻きつけて固定し、次いで心線３ｂをスパイラル状に巻きつける。そしてその上から未加硫ゴムシート３ｃを巻きつけて加硫缶等で加熱・加圧することで、未加硫ゴムを流動させて巻きつけた心線３ｂの間を通して前記円筒状帆布３ａを押して引き伸ばして金型の溝部２ａに入り込み、円筒状帆布３ａを溝の形状に沿わせるとともに歯部を形成し、その状態でゴムを加硫して歯付ベルトとする。
【００３０】
歯部を形成する中で未加硫ゴムを流動させて心線の隙間を通す過程があり、その関係上金型にスパイラル状に巻きつける心線の巻きつけピッチを小さくし密度を高めることは困難であった。密度を高めすぎると未加硫ゴムが通りにくくなり、金型の溝に十分な量のゴムが送り込まれなくなるので歯部が欠損するといった問題も発生する。結果的に心線の密度は高められずベルト長手方向の強度を高めようとすると、心線の巻きつけ密度ではなく心線の素材自身の強度を高めるといった方法を採らざるを得なかった。
【００３１】
例えば心線の巻きつけ密度を高めてもゴムを送り込む加硫缶内の圧力を高めることによって十分な量のゴムを送り込むといったことが考えられる。しかし、蒸気の圧力を高めると、それと同時に温度も大きく上昇する。そうするとゴム自身も含めて加硫缶内のベルトの原材料である帆布や心線も高温にさらされて素材が劣化してしまい、できあがった歯付ベルトの物性が逆に低下することになる。
【００３２】
そこで、本発明では加熱手段と加圧手段とを蒸気で兼ねるのではなく、夫々を別々の手段として配置し、別制御することによって温度を上昇させることなく圧力のみを上昇させることができるようにし、そうすることでベルトを構成するゴムや帆布、心線等を熱劣化させることがなく、しかも心線の金型への巻き密度を高く設定しても未加硫ゴムが高圧により心線の隙間を通過して金型の溝部へ十分に送り込まれて歯部の欠損等の問題のない歯付ベルトを得ることができるものである。
【００３３】
このように加硫装置内の温度と圧力を別制御とするための具体例としては、図１のような加硫装置１を挙げることができる。金型２に円筒状帆布、心線、未加硫ゴムシート等のベルト原材料３を巻きつけて、その外側にはジャケット４が被せられている。ジャケット４の外側には円筒形の仕切り壁５とジャケット４によって密閉された第１の空間６を形成しており、仕切り壁５に設けた導入孔５ａから該第１の空間６に例えば空気等の加圧流体を送り込むことによってジャケット４を介してベルト原材料を加圧することができる。
【００３４】
また、仕切り壁５の外側には更に円筒形の仕切り壁７が配置され、仕切り壁５と仕切り壁７との間に第２の空間８を形成している。仕切り壁７に設けた導入孔７ａより第２の空間８に蒸気等の加熱媒体を送り込むことで前記仕切り壁５とジャケット４を介してベルト原材料を加熱することができる。
【００３５】
このような構成を採ることによってベルト原材料を加圧する手段と加熱する手段とを分けて別々に制御することができ、温度をそのままにして加圧力だけを上げるといった調整が可能になる。そうするとベルト原材料の中の心線を金型に巻きつける際のピッチを小さくして心線の巻きつけ密度を高めた場合でも、心線同士の狭い隙間を通して流動状態の未加硫ゴムを金型の歯部を形成する溝に十分送り込むことができ、歯部に欠損等のない状態で心線密度が高くベルト長手方向の強度の高い歯付ベルトを得ることができる。
【００３６】
このようなベルト長手方向の強度の高い歯付ベルトを得るためには、心線の巻きつけ時のピッチを心線の径よりも０．０２〜０．１５ｍｍ大きい範囲とすることが好ましい。ピッチが心線の径＋０．０２ｍｍよりも小さいと加圧力を高めてもゴムの通りが悪くなって欠損部を生じ歯形の形状が出せなくなる。また、心線の径＋０．１５ｍｍを越えるピッチとなるとベルトの強度を高める効果が少なく好ましくない。
【００３７】
また、加硫時の加圧力は１．４〜２．８ＭＰａの範囲で行うことが好ましい。１．４ＭＰａ未満であると、密度を高めた心線の隙間を通り抜けて歯形を形成するには加圧力が不足し、ベルトの歯部の形状が欠ける等の問題がある。２．８ＭＰａを超えてもゴムを金型の溝部に送り込む面ではメリットが得られず、逆に金型や装置の強度を高める必要が出てくる等の問題を生じるので好ましくない。
【００３８】
第１の空間６に送り込む加圧流体は空気、窒素、炭酸ガスやアルゴン、ネオン等の不活性ガスを用いることができるがジャケット４を腐食させないように窒素や不活性ガスを用いることが好ましい。
【００３９】
また第２の空間８に送り込む加熱媒体としては蒸気、熱風、オイル、グリセリン、ポリエチレングリコール、パラフィン系炭化水素、シリコーン油、溶融塩（ＫＮＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＮＯ２）等を用いることができるが、その中でも蒸気を用いることが伝熱効率や経済性の理由から好ましい。
【００４０】
図１に示す例では加圧に用いる第１の空間６の外側に加熱のための蒸気を導入する第２の空間８を設けた構成を採っているが、この例に限られるものではなく、例えば電熱板を第１の空間の外側に配置するといった方法を採ることも可能である。
【００４１】
金型２内は従来の加硫装置と同様に空間を有しており、蒸気等の加熱媒体を送り込むことで金型２側からベルトの原材料を加熱できるようになっている。
【００４２】
図３は歯付ベルトのカバー帆布となる円筒状帆布の斜視図である。この円筒状帆布３ａは平織物、綾織物、朱子織物等からなり、ベルト長手方向の緯糸９はアラミド繊維、６ナイロン、６・６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維等であり特に限定されるものではないが、中でもパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸を含んだ糸を用いることが好ましい。このパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸にメタ系アラミド繊維からなる糸を含めることができる。
【００４３】
具体的な緯糸９の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、メタ系アラミド繊維からなる紡績糸、そしてウレタン弾性糸の３種の糸を合撚したものである。また、他の緯糸２項性は、パラ系アラミドのマルチフィラメント糸、脂肪族繊維糸（６ナイロン、６・６ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等）、そしてウレタン弾性糸の3種の糸を合撚したものでもよい。
【００４４】
また、円筒状帆布３ａの経糸１０としては、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維からなるアラミド繊維のフィラメント糸、６ナイロン、６・６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル等のフィラメント糸からなる。好ましくは、アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸を使用すれば剛性のバランスが取れ、均一な厚みのカバー帆布になる。
【００４５】
上記パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸は、０．３〜１．２デニールのフィラメント原糸を複数収束したものを複数本寄せ集めたマルチフィラメント糸、あるいは０．３〜１．２デニールのフィラメント原糸を複数収束したマルチフィラメント糸であり、例えば商品名ケブラー、テクノーラ、トワロンからなっている。このフィラメント原糸の太さが０．３デニール未満であると、ベルト長手方向のカバー帆布の引張強さが低下し、またプーリとの接触による耐摩耗性に劣ってくる。一方、フィラメント原糸の太さが１．２デニールを超えると、製織後においてカバー帆布として接着処理をする際に、その過程でパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸を打ち込んだ方向の糸の合成が過大になるため、帆布としての経糸と緯糸とのバランスが取れなくなって、布厚みの不均一でしわが発生した状態となり、均一なＰＬＤ値が要求される歯付ベルトには使用できない。
【００４６】
また、ベルト長手方向の緯糸は、全量の２０〜８０質量％がパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸が好ましい。この理由として、２０質量％未満ではベルト長手方向のはんぷの引張強さが低下し、高負荷でのベルト走行時に歯欠けが発生しやすくなり、また一方８０質量％を超えると、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸の打ち込み方向の剛性が前記理由と同じく過大になるため、均一な厚みの帆布を得ることができなくなるためである。
【００４７】
ジョイント部１１は、円筒状帆布３ａの端部を突き合わせて、６ナイロン、６・６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、アラミドなどのフィラメント撚糸、モノフィラメント糸よりなるミシン糸１２を通して縫い合わせる。
【００４８】
上記帆布３ａは、ＲＦＬ液、イソシアネート溶液あるいはエポキシ溶液によって予め処理される。ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリン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、水素化ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンなどのラテックスである。
【００４９】
円筒状帆布３ａのミシン縫いの強さは、ミシン縫い目のミシン糸と帆布との間に挿入棒を押し込む抵抗値によって測定され、通常１〜５ｋｇの範囲に設定された大きさのものを使用する。この測定方法は、先端が鋭角の針状体になったステンレス鋼のような長さ２００〜５００ｍｍ、直径１〜３ｍｍの差込棒をテンションゲージに溶接にて装着したミシン縫い強さを測定冶具を使用して挿入時における機械的な抵抗値を測定するもので、具体的には差し込み棒を円筒状帆布外側のミシン縫い目のミシン糸と帆布との間に１００〜４００ｍｍ程度挿し込み、押し込み圧である機械的抵抗値の最大値をテンションゲージにより定量的に測定できる。ミシン縫いの強さが小さい場合には、機械的な抵抗値は小さく、逆にミシン縫いの大きさが大きい場合には、機械的な抵抗値は大きくなる。
【００５０】
機械的な抵抗値が１ｋｇ未満になるとミシン糸が伸ばされ、加硫成形中において未加硫ゴムがジョイント部１１からあふれ出ることがあり、一方抵抗値が５ｋｇを超えると、ジョイント部１１で突き上がった形態になり、これを使用すると、ジョイント部１１の突き上がりがベルトの歯部内に埋設し、この部分から早期の亀裂が発生し、ベルト走行時の割れ不良になる。
【００５１】
本発明においては必須の構成ではないが、円筒状帆布３ａのミシン縫い目に挿入棒を差し込み、円筒状帆布３ａを金型２に被せる際に挿入棒を用いて帆布のジョイントを金型２の溝部２ａに位置させることができ、帆布のジョイントからゴムが滲み出てしまうパンク不良を防止することもできる。
【００５２】
図４は挿入棒１３を円筒状帆布１の外側に位置するミシン縫いしたジョイント部１１に差し込んだ状態を示している。挿入棒１３は先端が鋭角形状で、断面が円形、楕円形のような丸型の細長い針金、樹脂棒のような剛性体であり、円筒状帆布３ａ外側のミシン縫い目のミシン糸１２と帆布３ａとの間に差し込まれ、円筒状帆布３ａの全幅にまたがっている。
【００５３】
挿入棒１３は溝部２ａに十分に侵入できる程度の断面積を有しているが、その断面積は通常金型の溝部２ａの容積の５〜５０％が好ましい。５％未満になると、下記に示すように加熱加圧によって該円筒状帆布３ａを挿入棒１３とともに溝部２ａに押し込んで予備成形体１４を作成する工程において、円筒状帆布３ａの変形量が少なく、加硫成形中においてゴムの流れによる帆布の変形量が多くなり、未加硫ゴムがジョイント部１１から溢れ出ることがある。一方、５０％を越えると、挿入棒１３がジョイント部１１に差し込みにくく、外側のミシン糸１２が伸ばされてジョイント部１１の変形や切断が起こりやすくなる。
【００５４】
加熱加圧の条件は、温度が１５０〜１６５℃、時間が１〜５分、外圧が０．５〜１０ｋｇ／ｃｍ２である。加熱加圧は円筒状帆布１の熱変形を容易にし、得られた予備成形体１４に付着した接着剤やゴムを未硬化あるいは未加硫状態にする必要がある。予備成形体１４に付着した接着剤やゴムが硬化あるいは加硫状態になると、加硫成形時に金型の溝部２ａに流れ込む未加硫ゴムとの接着が悪くなるためである。
【００５５】
上記の予備成形体１４は装着した金型は、図２に示すように、その上に心線３ｂを形成するガラス繊維コードあるいはアラミド繊維コードをスパイラル状に巻きつけ、そして歯部及び背部を形成する未加硫ゴム３ｃを積層した後、これにジャケットを被せ加硫装置中で加硫する。加硫成形中、ゴムの流れによって円筒状帆布１とともに金型の溝部２ａへ流し込みベルトスリーブを作製する。加硫したベルトスリーブを金型から抜き取った後、これを切断機の２つの軸に取り付け、張力を与えて回転させながら、カッターによって所定幅に切断して歯付ベルトを作製する。
【００５６】
上記の未加硫ゴム３ｃとしては水素化ニトリルゴムを初めとして、水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸の金属塩を添加したもの、クロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、クロロプレンゴム、エチレン−α−オレフィン共重合体等の耐熱性及びたいオゾン製に優れたゴムが好ましい。尚、水素化ニトリルゴムは水素添加率が８０％以上であり、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮するためには９０％以上がよい。水素添加率８０％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及び耐オゾン性がそれ以上の添加率のものに比べて極度に低下する。
【００５７】
図５は本発明に係る歯付ベルトの側面図であり、歯付ベルト２０はベルト長手方向に沿って複数の歯部とガラス繊維コードあるいはアラミド繊維コードからなる心線３ｂを埋設した背部２１とからなり、上記歯部２２の表面には円筒状帆布３ａが貼着され、また帆布３ａのジョイント部が大きくは部内に侵入せず、またミシン糸も伸張していない。
【実施例】
【００５８】
（実施例１〜２、比較例１〜２）
次に本発明の実施例を挙げる。ベルトの原材料としてゴムには水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）を用い、心線には径が０．９１ｍｍφのガラス繊維コードを用い、周長は８４０ｍｍで歯型はＭＹとした。心線の巻きつけピッチを１．００ｍｍとして加熱と加圧が別制御となっている加硫装置を用いた本発明に係る方法および蒸気のみの１系統で加熱・加圧する加硫装置を用いた従来の方法でベルトを作製し、ベルトを走行させる前と１０００時間走行させた後とで静的物性の測定を行い、またベルト走行後のベルトの歯部外観を目視で確認した。その結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2007022076.tif 000003
【００６０】
表１の結果から本発明を実施した実施例１、２では心線を巻きつける際のピッチを小さくして心線の密度を上げた場合でも歯を形成することができ、ベルトの物性も優れている結果となっている。それに比べて、従来の蒸気１系統で加熱と加圧の両方を行う場合は心線の巻きつけピッチを小さくすると比較例１のように歯を形成することができなかった。また、心線のピッチを従来どおりのピッチとて製造したベルトでは１０００時間走行させた後のベルト物性の低下が大きく目視での歯の外観観察においても摩耗が多いという結果になっている。比較例３は従来の蒸気１系統で加熱・加圧の両方を行う方法で加圧力を２．０ＭＰａまで上げてベルトを製造したものであり、歯は形成されているが製造時の温度が２１３℃と高温になりすぎてベルトを構成する素材が夫々熱劣化して物性を下げる結果となっていることわかる。なお、比較例３についてはベルトを走行させる前の物性の低下が大きく走行試験は行わなかった。
【００６１】
また、図６は実施例１と比較例２における走行時間に対する軸間距離の変化を示すグラフである。図６の結果を見ても同様に比較例２のベルトより実施例１のほうがベルトを走行させた場合の軸間距離の変化率が低く、ベルト長手方向の強度が向上していることが確認できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は歯付ベルトにおいて心線の巻きつけ密度を高くしても歯部を欠け等の問題を起こすことなく成形することができ、ベルト長手方向の強度を向上させた伸びの少ない歯付ベルトを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】歯付ベルトを加硫しているところの加硫装置の断面図である。
【図２】金型に歯付ベルトの原材料を巻きつけたところの平面図である。
【図３】歯付ベルトのカバー帆布となる円筒状帆布の斜視図である。
【図４】図４は挿入棒を円筒状帆布の外側に位置するミシン縫いしたジョイント部に差し込んだ状態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る歯付ベルトの側面図である。
【図６】走行時間に対する軸間距離の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１    加硫装置
２    金型
２ａ  溝部
３    ベルト原材料
３ａ  円筒状帆布
３ｂ  心線
３ｃ  未加硫ゴムシート
４    ジャケット
５    仕切り壁
６    第１の空間
７    仕切り壁
８    第２の空間
９    緯糸
１０  経糸
１１  ジョイント部
１２  ミシン糸
２０  歯付ベルト
２１  背部
２２  歯部
【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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