(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
形成すべき歯に対応する凹部である歯形成用凹部を内部に有するモールド内で、長手方向に対して斜めに延びる複数の歯を有する駆動ベルトを製造する方法であって、
上部エラストマー層と歯材層とバリヤ層とを含むベルトスラブを半径方向外側に押すダイアフラム（４０）である押圧手段を含む組立てマンドレル（６０）である組立て手段上に前記ベルトスラブを組立てる工程であって、前記上部エラストマー層を前記押圧手段（４０）の半径方向外側に位置させ、前記歯材層を前記上部エラストマー層の半径方向外側に位置させ、内部に複数のオリフィスを有する前記バリヤ層を前記上部エラストマー層と前記歯材層の間に位置させ、連続して巻かれ、かつ各巻部同士の間にスペースが生じるように巻かれたコードを含む引っ張り部材層を前記歯材層の半径方向外側に位置させることによって、前記組立て手段（６０）上に前記ベルトスラブを組立てる工程と、
前記ベルトスラブを配置する配置手段（３０，７０）によって前記ベルトスラブを前記モールドの内表面に押し付けて位置させることができるように、前記組立て手段（６０）を前記モールド内に置く工程と、
前記上部エラストマー層および前記歯材層を、少なくとも、前記押圧手段（４０）によって前記ベルトスラブが半径方向外側に押された時に該歯材層が前記引っ張り部材層の前記スペースを通って前記モールド内の前記歯形成用凹部内に流入できる程度に柔らかくするために、前記ベルトスラブを加熱手段によって加熱する工程と、
前記バリヤ層が、柔らかくなった前記歯材層を、前記引っ張り部材層の前記スペースを通って前記モールド内の前記歯形成用凹部内に流入させ、かつ前記引っ張り部材層を前記モールドの前記内表面に近接する位置に位置させ、前記上部エラストマー層の一部が、少なくとも前記バリヤ層の前記オリフィスを強制的に通過させられるように、前記ベルトスラブを半径方向外側に押すために前記押圧手段（４０）を用いる工程であって、前記オリフィスの寸法が、前記上部エラストマー層の所望の流動をもたらすように選択されている、前記押圧手段（４０）を用いる工程と、
前記ベルトスラブを硬化させる工程と、
を含む複数の歯を有する駆動ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記配置手段（３０，７０）が、凹部（７０）を形成する、前記組立て手段（６０）上で垂直に交差する１対の表面（７６，７８）と、前記組立て手段（６０）の前記凹部（７０）内に受け入れられる前記モールドの延長部（３０）とを有し、
前記組立て手段（６０）を前記モールド内に置く工程は、前記ベルトスラブの中心軸と前記モールドの中心軸とが平行になるようにするために、前記モールドの前記延長部（３０）を前記凹部（７０）内に受け入れることを含む、請求項１に記載の複数の歯を有する駆動ベルトの製造方法。
【請求項３】
前記上部エラストマー層は、前記歯材層の粘度と異なる粘度を有し、前記上部エラストマー層と前記歯材層の粘度は、前記押圧手段（４０）を用いる工程の間に、前記歯材層が所望の流動特性で前記上部エラストマー層に対して相対的に流動可能になるように選択されている、請求項１に記載の複数の歯を有する駆動ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
１．  発明の分野
本発明は複数の歯を有する駆動ベルト（「歯付きベルト」、「歯付き駆動ベルト」、「同期ベルト」とも言う）に関し、さらに詳しくはモールドの表面と軸方向にインタロックした複数の歯を有する駆動ベルトの製造方法に関する。
２．  関連技術の説明
グレッグ（Ｇｒｅｇｇ）の米国特許第５，２０９，７０５号は、傾斜（ｏｂｌｉｑｕｅ）して出っ張った（ｏｆｆｓｅｔ）歯を有する歯付きベルトを外見的に開示している。
スクラ（Ｓｋｕｒａ）の米国特許第３，０７８，２０６号は、ベルトの歯及び補強したポジティブベルトの形成方法を外見的に開示している。
米国特許第２，６００，７７５は、動力伝達の製造と硬化のための方法と装置を表面的に開示している。
最後に、日本特許第５９−１３３，０３４号公報も同様に歯付きベルトの製造方法に向けられている。
歯付きベルトは一般的に弾力性のエラストマーでつくられており、ベルトのピッチラインに沿って置かれ高弾性率の複数のコードでできている縦方向の引っ張り部材で補強されている。コードは、ガラス繊維、炭素繊維、スチール、ポリエステル、高テナシティ（ｈｉｇｈ  ｔｅｎａｃｉｔｙ）レーヨン又は好ましくはポリアミドでつくることができる。歯の表面は耐摩耗性の布（ｆａｂｒｉｃ）で補強することができ、布の一例はナイロンである。エラストマーとしては上記のようなベルトに使用するのに適当と知らされているものなら何でもよく、ポリクロロプレン、ポリウレタン、ＮＢＲ，ＩＩＲ，ＩＲ，ＳＢＲ，ＣＭＳ，ＥＰＤＭ，その他の熱硬化性、熱可塑性エラストマー、及びその他ポリマー合金などが含まれる。
非同期ベルト又は歯付きベルトをフラットな円筒状マンドレル上に「インサイドーアウト」（ｉｎｓｉｄｅ−ｏｕｔ）につくることは公知である。ベルトの製造に使用する材料をマンドレルの周りに包み、このマンドレルを加硫機中の円筒状ダイアフラムの内側に設置する。硬化工程の間中ダイアフラムを膨らませて半径方向内側にベルトを押圧する。次に硬化したベルトすなわちスラブの外側を機械がけしてベルトを表面に逃げ面（ｆｌａｎｋｓ）すなわちリブを形成させ、ベルトが「ライトサイドアウト」（ｒｉｇｈｔ  ｓｉｄｅ  ｏｕｔ）に反転する前に個々のベルトが互いに分離するようにする。
リング状の硬化ベルトは幾つかの方法でつくられる。１つの方法では、番っているリングを積み重ねることにより形成されたモールドの空洞（ｃａｖｉｔｉｅｓ）中に個々の未加硫ベルトを位置させる。この空洞はそれらの内側の直径のところで開口している。加硫工程の間、モールドをダイアフラムと保持装置（ｒｅｔａｉｎｅｒ）の外側の周囲に設置し、モールド組立体を加硫機の中に置く。ダイアフラムを膨らませ、モールド空洞の開口部に対して半径方向外側に押し出し、ベルトをモールドに対して押圧する。
機械設備用の“ポリＶベルト”として公知のベルトは分解できるマンドレル上にインサイドアウトに組立てられる。例えば、英国特許明細書第８７５、２８３号には、ポジティブ駆動ベルトの成形法が開示されている。この方法は外部モールドを利用する。トップカバーのプラスチックが膨張したドラムに使用される第１の層である。次に歯材層が置かれ、それに続いて荷重を担う捲きバンドが置かれる。布の層はその後に使用してよい。次いでドラムを分解し、未硬化のベルトカーカスを外してモールドの中に位置させる。成形工程の間、歯材層は荷重を担うバンドを通してモールドの空洞中に押出される。このような方法では、ベルトをマンドレルから外し、内側表面に円周の溝を有する円筒状モールドの内側に設置する（この工程は自動化が困難なので大抵は手動で行われる）。次に内部のダイアフラムと保持装置を未加硫ベルトすなわちスラブの内側に設置する。ダイアフラムは硬化の間スラブに半径方向外側に力を加えて溝の中に押し入れる。硬化後、ダイアフラムを外し、成形リブをモールドの溝から外すためにスラブを半径方向内側に曲げる（バックル：ｂｕｃｋｌｅ）。そうするとスラブが軸方向に分離される。
スノーモービルのトラック（ｔｒａｃｋ）は、内部ダイアフラム又は分割して拡がる内部モールドを使用して同様方法によりつくられている。しかしながら、ポリＶベルトやスノーモービルトラックの製造方法は、以前は歯付きベルトの製造には適していなかった。その理由は、歯付きベルトではスノーモービルトラックやポリＶベルトに要求されない高精度が必要となるからである。
米国特許第２、６００、７７５号に開示の方法では、荷重場所に位置するバッグの外壁の上に複数の未硬化ベルトが置かれる。次いでこのバッグをモールドの半分の間に挿入してピンの上に中心を置く。次にモールドの半分を閉じ、バッグを膨らませてベルトを外側方向に押してモールドの空洞中に押し入れる。
分解できるマンドレルと、インサイドアウトのモールドに人手でスラブを取り付けることによってでは、歯付きベルト用途に必要とされるような高精度の製品は以前には提供できなかった。その代わりに、必要とされる精度及び確度は、通常、外側円筒状表面に歯を有し一片の金属から正確に機械加工される内部モールドによって達成されている。モールドを組立て機械の中に置き、材料をモールドの周りに巻き付ける。未加硫のベルトを組立てた後、硬化の間スラブを半径方向内側に押す硬化用ダイアフラムの内側にモールドを設置する。
この半径方向内側に向けての押圧は、圧縮成形又は半径方向内側へのトランスファー成形方法によって果たされる。歯付きベルトのコードは、一般にベルトの歯の間隔の先（トップ）にできるだけ近くに置き、成形及び硬化の間成形した歯の先でコードを支持するのが望ましい。
圧縮成形法では、コードをマンドレルの周りに巻きつける前にマンドレルの周りに巻きつける材料は、マンドレルの歯の間隔と係合する前もって形成した歯をもつことができる。これらの材料はコードとモールドの歯の間隔の間の空洞を十分に埋める。コードの後に追加の材料を置くこともできる。ダイアフラムが成形の間半径方向内側に押すと、最初コード上方にある材料はコード上方に残り、最初コードの下方にある材料はコードの下方に残る。これが圧縮成形と云われるものである。
半径方向内側へのトランスファー成形法は、モールドの歯の間隔と係合しない、又は該間隔を埋めない材料を使用する。この材料はモールドの周りに巻かれるのでモールドの歯の先から歯の先へ糸を巻くように使用され、モールドの歯の各間隔のところには空洞を残す。この方法では、コードとベルトの歯の間隔の先の間に入れようとする材料だけがコードの前のモールドの周りに巻かれる。ベルトの歯を埋めようとする材料を含む残りの材料はコードの後のモールドの周りに巻かれる。成形中は、ダイアフラムがこの材料を半径方向内側にコードの間を押してモールドの歯の間隔を埋める。これが半径方向内側へのトランスファー成形法と云われるものである。コードに対する歯材料の相対的な位置は成形中に変化する。この方法により成形したベルトはモールドとインタロックし、コードが半径方向の膨張を妨げるので軸方向にしか外すことができない。
硬化後、モールドのエンド（端）形成リングを分離し、スラブをモールドから軸方向に外す。この方法は若干の好結果を得る特徴を有しはするが、モールドが、モールドからスラブを分離するのに大きな力を必要とする。そのような大きな力を使用するとスラブもマンドレルも壊してしまう。さらに、この方法はモールドとインタロックしないスラブでしか機能しない。これによりこの方法は、軸方向か又は非常に簡単ならせん状の歯のスラブのみを製造することに限定される。
ここに説明の新規な方法は、スラブとマンドレルをモールドとマンドレルに組み込まれた位置対応手段によってモールド中に設置するとき、ベルトのスラブを支持、取付するための道具として組立てマンドレルを利用する。本発明の別の重要な点は、成形と硬化の間、スラブに対して外部方向に半径の力を与えるための膨張可能な組立てマンドレルを利用することである。さらに他の重要な点は、ベルトの上に歯又はリブを精確に形成し、新規な外側方向への半径方向のトランスファー成形を実現するために膨張するマンドレルを利用することである。この歯はモールドの空洞とインタロックするような形をとることができる。この新規な方法は、硬化したスラブの半径方向内側へのバックリング（曲げ）を利用してインタロックしているスラブをモールドから軸方向に分離できるようにする。
モールドはその内側円筒状表面上に歯又はリブを形成する空洞を含んでいる。ベルトを膨張可能なマンドレルの外側円筒状表面上にインサイドアウトに組立てる。材料を各層を半径方向内側へのトランスファー成形とは逆の順でマンドレルに使用する。歯又はリブの材料は、コードの使用に先立ってマンドレルの上に置かれる。コードの長さは、現行技術の半径方向内側へのトランスファー成形、現行の技術の半径方向外側への圧縮成形及び本発明の半径方向外側へのトランスファー成形に対して実質的に同じでなければならない。歯をライニングするための布やその他材料の薄層はコードの外側に置いてよい。
すべての材料の層をスラブに充当した後、スラブとマンドレルを前述したようにモールド中に設置する。外側への半径方向のトランスファー成形中、歯又はリブの材料は、コードの間を半径方向外側に流れることによって、コードの半径方向内側の位置から移動する。
外側への半径方向のトランスファー成形は、インサイドアウトに組立てたスラブの外径をモールドの内径よりも小さくすることができ、これにより最初にスラブを曲げることなしにモールド中にスラブを置くことができるようになり、したがってスラブを内側に曲げるために組立てマンドレルからスラブを外す必要がなくなる。本発明のこの特徴により、位置対応手段を利用して組立てたスラブをモールド中に運んで正確に位置させるのに組立てマンドレルを使用できるようになる。これにより歯付きベルト用にこの方法を使用するために必要な高精度が得られ、したがってスラブをモールドに移動設置する自動化を容易にする。
歯又はリブのストックを半径方向外側にトランスファー成形すると、スラブはモールドにインタロックした状態になることができる。膨張している組立てマンドレルをモールドから分離すると、スラブをモールドの空洞から外すため半径方向内側に曲げる余地ができ、これにより、モールド又はベルトスラブがこわれる危険がなく、最小の力でスラブをモールドから軸方向に分離することができる。
発明の要約
本発明の別の利益や優利性は、関係する当業者には、以下の詳細な明細書を読んで理解するとき明らかになるであろう。
本発明の実施にしたがって、トランスファー成形による歯付きベルトの製造方法が提供される。本方法はベルトの位置合わせ手段によりモールドの内部表面に対してベルトを位置合わせする工程を含む。モールドはその内部表面にリセス（ｒｅｃｅｓｓ：凹み）を有する。次にベルトを押圧手段により半径方向外側にリセス中に押圧し、それによりベルト中の成形用の歯材（ｔｏｏｔｈ  ｓｔｏｃｋ）をコードの間を通してモールドのリセス中に移す。次にベルトを硬化のための硬化手段により硬化し、最後にベルトをモールドから分離する。ベルトは、その一部分をモールド軸に向かって半径方向内側に曲げることによってモールドからはずされる。
別の本発明にしたがって、ベルトは組立て用組立て手段に組み込まれる。嚢又はダイアフラムがこの組立て手段に取り付けられ、それと共同連係状態にしてある。マンドレルをモールド内に設置し、位置対応手段により正確に位置合わせすることができる。
別の本発明によれば、歯付きベルトの組立て方法はバリヤ（ｂａｒｒｉｅｒ）層を押圧のための押圧手段の半径方向外側に位置合わせする工程を含む。次に、ベルトの歯材層をバリヤ層の半径方向外側に位置させる。次いで、押圧手段によりバリヤ層を半径方向外側に押圧することによって歯材層をコードの間を押圧して連係モールドのリセス中に押し入れる。
さらに別の本発明にしたがい、トップエラストマー層を押圧手段の半径方向外側、かつ、バリヤ層の半径方向内側に位置させる。トップエラストマー層は歯材層の粘度とは異なる粘度を有する。トップエラストマー層及び歯材層の粘度は、押圧手段により加えるべき所望の圧力を与えるように選ばれている。トップ層の粘度は歯材層の粘度よりも非常に大きい。
さらに他の本発明によれば、歯付きベルトは、トップエラストマー層、トップエラストマー層の半径方向内側に位置するバリヤ層、バリヤ層の半径方向内側に位置する引っ張り部材層を含む。歯材層はベルト引っ張り部材層及び歯面布（ｔｏｏｔｈ  ｆａｃｉｎｇ  ｆａｂｒｉｃ）の半径方向内側に位置しており、この歯面布は歯材エラストマーの半径方向内側に位置している。
さらに別の本発明によれば、トランスファー成形による歯付きベルトの製造方法は、ベルトを連係モールドのリセス中に押圧するための押圧手段の接触表面の半径方向外側にベルトの歯材層を位置合わせする工程を含む。次に押圧手段によりバリヤ層又は歯材層を半径方向外側に押圧することによって、連係するモールドのリセス中に歯材層を押圧する。押圧手段の接触表面は、でこぼこ、波形、うね、へこみ状態になっており、いずれにしても平らはない。波形のピッチ又は間隔及び深さは、ベルトが意図した所望の機能をはたすことができるように、かつ、押圧手段の波形がバリヤ又はコードと接触して半径方向外側への力を加えるように、ベルトの他の特質につり合ったサイズでなければならない。
さらに他の本発明によれば、歯付きベルトを製造するための装置は、硬化の前にその上にベルトを組立てることができるマンドレルを含む。そのあと、ベルトを硬化させるためにそのマンドレルをモールド中に置くことができる。マンドレルは、硬化手段に対してマンドレルを位置対応させるための位置対応手段を有する。
さらに別の本発明によれば、上記装置はさらにマンドレルの周囲にダイアフラムを含む。このダイアフラムは、それを膨らませたりしぼませることによって選択、調節できる外側円周を有する。
本発明のさらに他の利益、優位性は、関係する当業者にとっては以下の詳細な明細書を読解することによりあきらかとなるであろう。
定義
本発明はまた、明細書及び添付請求の範囲の両方に適用できる以下の定義の文脈内においてよりよく理解できるものと思われる。
「軸方向の」および「軸方向に」は、ここでベルト、モールド又はマンドレルの回転軸に平行な線又は方向を指すもとして使用される。「側面（の）」は軸方向を意味する。
「半径方向の」及び「半径方向に」は、マンドレル又は組立てドラムなどの円筒の回転軸半径方向に向かうか、回転軸から半径方向に離れる方向を意味するものとして使用される。
【図面の簡単な説明】
本発明は、一定の部品及び部品のある配置においては物理的形態を取り得る。その望ましい実施態様は明細書に詳しく説明され、添付の図面に示されている。それらは以下の説明の一部をなす。
図１は内部にらせん状歯を有する本発明のモールドリングの軸方向の図である。
図２はリングの軸を含む図１のモールドリングの断面図である。
図３は図２に示すモールドリングの１部分の拡大図である。
図４は図１の円４−４内に示すモールドリングの歯の拡大図である。
図５は、内部らせん状歯を有するリングの積み重ね（スタック）を用いて組立てたモールドの断面正面図であり、ダイアフラム保持器としても、思いどうりになる組立てマンドレルとしても機能する、つがい合っている内部分を示す。
図６は図５の一部分の拡大図である。
図７は本発明方法の一態様を示す断面図である。
図８は、図７の一部の拡大図である。
図９は本発明方法の一部の概略図である。
図１０は図９の拡大部分である。
発明の詳細な説明
図は歯付きベルトとその製造方法及び装置を示す。
図１及び図２に本発明のモールドリング１２が開示されている。図から明らかなように、モールドリング１２はその半径方向内側の表面１８に複数のリセス（凹み、歯形成用凹部とも言う）１４を有する。
図３及び図４には個々のモールドリング１２のエンド部分２２が拡大されて示されている。リセス１４及び半径方向内側の表面１８の１部も同様に拡大して示されている。
図５を参照すると、複数のモールドリング１２がモールド組立体２６の中に組立てられている。モールド組立体２６はトップエンドプレート３０（ｔｏｐ  ｅｎｄ  ｐｌａｔｅ）、ボトムエンドプレート３２（ｂｏｔｔｏｍ  ｅｎｄ  ｐｌａｔｅ）及びかん（ｃａｎ）３６を含んでいる。モールドリング１２に対してスラブ（ベルトスラブ）即ち未硬化のベルト３８を押圧する押圧手段が、膨張可能なダイアフラム４０である。ダイアフラム４０は、導管４６、４８の中の空気、スチーム又は温水などの流体により選択的に膨らんだりしぼんだりすることができる。同様にモールドリング１２は加熱手段により加熱することができ、その１つの実施態様は各モールドリング１２内の空間部からなり、導管５２、５４を通して供給される流体で選択的に満たして加熱又は冷却できる。
図５を続けて参照すると、本発明の重要な特徴の１つは、未加硫のベルト３８をその上に構築している組立てマンドレル６０がダイアフラム４０に取り付けられており（これを「組立て手段」と称する）、かつ、モールド組立体２６の中に設置できると云う事実である。以前には、歯付きベルトに必要な精度がそのような製造技術によって得ることはできなかった。この必要な精度は、今や、マンドレル６０をモールドリング１２に対して適正な関係で対応させる位置対応手段（「配置手段」とも言う）ならびに以下に開示する新規な方法によって得ることができる。この位置対応手段は図５の一部が拡大されている図６に見ることができる。
図６を参照すると、この位置対応手段がかんのリセス（凹部）中にぴったり適合するトップエンドプレートのコーナーを含むことを見ることができる。より詳しくは、トップエンドプレート３０の丸まったコーナー６６がかん３６のリセス７０にぴったりはまる。このリセス７０は、１方の表面７６が水平に延び、１方の表面７８が垂直に延びる２つの互いに直角な表面からなっている。コーナー６６をリセス７０に正確に位置対応させることにより、トップエンドプレート３０はかん３６及びモールド組立体２６の残部に軸方向と半径方向に対応し、モールドリング１２は組立てマンドレル６０に正確に取り付け対応することができる。
モールド中のベルトスラブの軸方向及び半径方向の位置合わせは軸方向ならびに半径方向のポジショナー（位置合わせ器）によって適確に行うことができる。実際の軸方向の位置合わせは、ベルトの他の部分の許容誤差に比べて大して重要でない。半径方向の位置合わせの方がより重要であるがそれでも絶対重要と云う訳ではない。何となれば、ベルトスラブやダイアフラムは、ダイアフラムが半径方向外側に押圧するのに応じてモールドに適合するからである。
制御すべき最も重要なものは、ベルト中のコードの位置によって規定される、モールド軸とベルトスラブ軸との間の角度である。ベルト軸とモールド軸が平行でないと、コードは仕上がり製品ベルトの一端から他端へ一様ならせん状態とならない。これが、本明細書で説明する新規な装置と方法が許容限界を超える新しい精度レベルまで改善する重要なアラインメント（取り付け）となる。
上記の機械的な位置対応は、２つのかたい円筒状構造物の軸の間に同心性と平行性を得るための、マンドレルをモールドに取り付ける１つの手段である。この場合、かたい構造物は金属のモールドと金属のマンドレルである。実際には、より困難なのはコードによって形成された固くない円筒の軸を規定し正確に制御することである。コードは、未加硫ベルト中の他の材料によってほぼらせん状にゆるい状態に保たれる。コードをマンドレルに巻くと、かたいマンドレルの軸に同心で平行な正確ならせんを形成することができる。従来技術の方法と装置では、ベルト（及びベルトに含まれるコード）をマンドレルから外す場合、未加硫ベルト及びその表面のしなやかさと粘性のためにアラインメントが失われ、したがってベルトの軸を容易には測定できない。しかし、新規な方法と装置においてはベルトはマンドレルから離されない。したがって、ベルトとコードの軸の規定及び制御が失われることはない。ベルトとマンドレルは、マンドレルのかたい位置対応表面によって位置合せできる組立体としてモールド中に置かれる。
本発明の主要な特徴の１つは、圧縮又は射出成形に反してトランスファー成形によってベルトをつくると云うことである。これらの用語「トランスファー成形」、「圧縮成形」及び「射出成形」は当業界では公知であり、ＲＴ  Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ、出版の「Ｔｈｅ  Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」などの従来公知の各種テキストブック、ハンドブックに説明されている。これら刊行物にはゴムやプラスチックから製造された成形品や押出製品が説明されており、該刊行物の該当部分をここに文献として引用する。
トランスファー成形のバリヤ法
図７にはモールドリング１２が示されている。図８Ａ及び図８Ｂには図７の拡大部分が示されている。図８Ａはトランスファー成形工程前の装置とベルトの各要素の配置を示し、一方図８Ｂはトランスファー成形工程が完了後のそれらの構造と要素の配置を示している。図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、モールドリング１２はリセス１４を有している。未加硫ベルト８０は幾つかの要素を含んでいる。これらの要素としては、歯面布８４、ベルト引張り部材コード（「引張り部材コード」とも言い、この引張り部材コードがなす層を「引っ張り部材層」と言う）８８、歯材エラストマー（ｔｏｏｔｈ ｓｔｏｃｋｅｌａｓｔｏｍｅｒ、「歯材層」とも言う）９２、バリヤ層９４、及びトップエラストマー（「上部エラストマー層」、「トップ層」とも言う）９８が含まれる。硬化工程に使用される構造のあるものでは、さらにダイアフラム４０と組立マンドレル６０を含んでいる。マンドレル６０とダイアフラム４０との間には圧力流体１０２がある。バリヤ層９４は、タイヤコード、織物又はニット織物、プラスチック又はエラストマーフイルム、ランダム又は配向フィラメントでつむぎつなげた（ｓｐｕｍ−ｂｏｎｄｅｄ）構造物、あるいはワイヤ布ででもつくることができる。選択した材料は製品ベルトの機能に合うものでなければならず、かつ、トランスファー成形及び加硫工程中に望ましいバリヤ機能を果たす必要がある。このバリヤは又製品ベルト中で機能的構造物として使用される。
歯付きベルトのあるものでは織物又はタイヤコードの層の形で横の補強が必要である。この層の目的は角度のついた歯によって発生する軸方向のスラストを担うことである。この層は引張り部材コード８８の上方又は下方あるいはそのどちらにも置くことができる。ピッチライン差（ｐｉｔｃｈ  ｌｉｎｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  （ＰＬＤ））を小さくするためには引張り部材コード８８の上に置くことが望ましいが、引張り部材コード８８に対してタイトである必要はない。歯面布８４の容積と歯材エラストマー９２の容積の合計がモールドリセスの１００％容積と引張り部材コード層のコード間の容積との合計未満である場合は、バリヤ層９４は移動接近してトランスファー成形及び硬化工程の間に実際に引張り部材コード８８と接触するようになる。もしもバリヤ層９４が流動抵抗を示さないとすると、前記１００％容積の残りは、引張り部材コード８８の間を流れる歯材エラストマー９２の流動から生ずる圧力と凡そ同じ圧力でバリヤ層９４を流れるトップエラストマー９８で埋められる。
バリヤ層９４の孔（オリフィス）の大きさを小さくするかあるいは歯材エラストマー９２又はトップエラストマー９８の粘度が増加すると、歯材エラストマーがコードを通って流れている間、バリヤ層９４はコードに加える圧力を増加する。この増加圧力はバリヤ層９４によって引張り部材コード８８に伝達することができ、その弾性限界内でモールド１２と歯面布８４に対してコードを外側に押しつけることができる。歯材の容積が空洞容積の１００％未満であると、バリヤはコードと接触するようになる。バリヤ層９４中の孔の大きさを小さくするか又はトップエラストマー９８の粘度を増加させると、バリヤ層９４が圧力を増加し、そこでトップエラストマー９８が流れるようになる。
ベルト中に使用する材料の多くはある程度熱可塑性であり、あるものは粘弾性のものであってもよい。他の材料は織物又は繊維を含んでいてもよい。大抵のベルト材料はまた非ニユートン流の特性を示すので動力学的粘度範囲を規定するのは適当でない。肝要なのは、所望の材料でモールドの歯の空間を完全に充たす間、コードに半径方向外側の力を加えるための、コードを通る歯材層とバリヤを通るトップ層の相対的な流動挙動である。
有望な歯材層とトップ層のそれぞれの粘度をレオメーターで測ることはできるが、これによってこの２つの材料を使用してよいかどうかを決めることができない。何故なら使用の適否はコードの幾何学的形状ならびにバリヤの幾何学的形状によって変るからである。決定的なテストは、所与の圧力、温度及び時間で所与のバリヤを通って流動するトップ層の容積に比較しての、同じ圧力で一定のコードパターンを通って流動する歯材層の容積である。換言すれば、コードの間を通過する歯材層の流動に対する抵抗のバリヤ層を通過するトップ層の流動に対する抵抗の比が有用な比となるであろう。これは、今度はコード間の通路の寸法と間隔、バリヤ層中の孔（もしあれば）の寸法と間隔及びバリヤ層の強度によって変る。
トップ層の粘度が歯材層の粘度より著しく大きいときは、ベルトの設計者はバリヤ材料の選択に最も大きな自由度を持つことになる。粘度における違いはしばしばベルトの他の要件によって強いられるので、バリヤ中の孔は一般にコード間の空間よりも非常に小さくなければならない。トップ層の粘度に対する上限は、モールドの歯の空間と歯材層の容積精度によって決められる。トップ層とバリヤは、受入れできる歯材容積または厚さの範囲内でモールドの歯の空間を少なくとも完全に満たすに充分な程流れるか又は変形しなければならない。歯材層の厚さは、そのつくり方によって０．００１インチ（０．００２５ｃｍ）−０．０１２インチ（０．０３０ｃｍ）の範囲で変る。バリヤ層とトップ層はこの変動を調整しなければならない。
この最後の特徴は、単一のモールドを使用してコード長さの違いが小さい歯付きベルトをつくる可能性を与えるので重要である。この方法は、製造方法の微調整、変動や材料の補償、あるいは特別な道具で細工することなく重要な（臨界的）用途のための特別な長さのベルトをつくるのに有用である。
図８Ａはトランスファー成形工程前のベルトの各要素の位置を示す。図８Ｂにはトランスファー成形工程が終了後のベルト要素が示されている。歯面布８４はリセス１４中に移動している。歯材エラストマー９２は押されてリセス１４中に入っている。ベルト引張り部材コード８８、バリヤ層９４及びトップエラストマーは図８Ｂに示した配置となる。ダイアフラム４０はモールドリング１２の半径方向内側の表面方向に移動した。圧力流体１０２は少しばかり膨張した。組立マンデル６０は位置を変えなかった。図８Ａと図８Ｂを比較すると容易にわかるように、トランスファー成形工程中に歯材エラストマー９２がベルト引張り部材コード８８を通って移動したことに注意することが重要である。
波形ダイアフラム法
図９には歯付きベルトをトランスファー成形する別の方法が示されている。
図１０Ａ及び図１０Ｂには図９の拡大図が示されている。図１０Ａは、トランスファー成形工程前の各種のベルト要素と成形構造物の配置を示す。一方図１０Ｂは、これら要素及び構造物のトランスファー成形工程終了後の外形を示す。図１０Ａには、図８Ａと図８Ｂに示した要素及び成分に同じ図１０Ａと図１０Ｂの構造物及び要素には同じ番号が付けられている。主な違いはダイアフラム４０に関する。図８Ａ及び図８Ｂでは、ダイアフラム４０は平らな半径方向外側表面１０８を有している。しかしながら、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すダイアフラム４０Ａでは、ダイアフラム４０Ａの半径方向外側の表面１０８Ａは波形にしてある。
ダイアフラム４０Ａの波形１１０の深さは、仕上がり製品ベルト８０中のベルト引張り部材コード８８の上部に位置するエラストマー層の望ましい厚さとほぼ等しくなるように設定される。歯面布８４の容積とベルト引張り部材コード８８とダイアフラム４０Ａの間に置かれるエラストマー９２の容積との合計が、リセス１４の容積、ベルト引張り部材コード８８の間の空隙の容積及び波形ダイアフラム４０Ａの波形１１０間の容積の合計に等しくなければならない。エラストマー層９２は１つの均質材料からなっていてもよく、あるいはベルトに有用な望ましい性質を有する材料の複数の層で構成してもよい。ダイアフラム４０Ａは、硬化中に生じた圧力で歯の形がひずまぬように歯材エラストマー９２よりもかたくなければならない。硬化後のダイアフラム４０Ａの半径方向内側への収縮工程は、波形が軸方向に均等な断面を有しない限りは波形１１０の深さよりも大きくなければならない。さもないと、硬化したベルト８０からダイアフラム４０Ａとマンドレル６０を軸方向に分離するのを妨げることとなろう。
この波形ダイアフラム法の利点は、よりフレキシブルなベルトを得ることができることと材料の消費量が少ないことである。不利な点は、ベルト８０の裏側に波形ができることであり、これは用途によっては望ましくない。
出願人の知るところでは、波形ダイアフラム法の構成を半径方向内側へのトランスファー成形に使用することは新規と云える。
本発明を望ましい実施態様を参照して説明した。他の人達にとっては本明細書を読解すると、改良や変更が浮かんでくるだろうことは明らかである。そのような改良や変更が添付の請求の範囲又はその相当範囲内に入る限り、本発明はこれらすべての改良と変更を含むものとする。
【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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