伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法及び伝動ベルトの製造方法
【課題】残存空気が発生することなくベルトスリーブを加硫することができ、ベルト寿命を向上させた伝動ベルトを製造することができる、伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法を提供する。
【解決手段】金型１の外周面に少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着する。この金型１に装着したベルトスリーブ４を加圧・加熱して圧縮する成形を行なう。この後に、加硫工程でベルトスリーブ４を加圧・加熱することによって、ベルトスリーブ４を加硫する。未加硫のベルトスリーブ４を圧縮することによって、心線２の間や心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出してベルトスリーブ４内のエアー抜きをすることができ、空気が残存しない状態でベルトスリーブ４を加硫することができる。
【解決手段】金型１の外周面に少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着する。この金型１に装着したベルトスリーブ４を加圧・加熱して圧縮する成形を行なう。この後に、加硫工程でベルトスリーブ４を加圧・加熱することによって、ベルトスリーブ４を加硫する。未加硫のベルトスリーブ４を圧縮することによって、心線２の間や心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出してベルトスリーブ４内のエアー抜きをすることができ、空気が残存しない状態でベルトスリーブ４を加硫することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルトの製造に用いられるベルトスリーブの加硫方法に関するものであり、またこの加硫方法を用いた伝動ベルトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
伝動ベルトの製造の一例として、円筒状の金型の外周に心線とゴムシートを巻き付けて未加硫のベルトスリーブを作製し、このベルトスリーブを加熱・加圧して加硫した後に、加硫ベルトスリーブを金型から取り外し、そしてこの加硫ベルトスリーブを輪切りするように切断することによって、伝動ベルトを得る方法がある。そしてこのように金型の外周に巻き付けて装着した未加硫のベルトスリーブを加硫する方法としては、特許文献１など、従来から種々の方法が提案されている。
【０００３】
図２１は特許文献１で提案されているベルトスリーブの加硫方法を示すものであり、図２１（ａ）のように金型１１の外周に未加硫のベルトスリーブ４が装着してある。また１２は外型であって、その内周に伸縮自在なジャケット１３が取り付けてあり、外型１２とジャケット１３の間に密閉された空間部１４が形成してある。この空間部１４には注入排出口１５が設けてある。１６は加熱蒸気導入筒、１７はパッキングである。
【０００４】
そして空間部１４内の圧力媒体を注入排出口１５から排出して図２１（ａ）のようにジャケット１３をその内径を広げるように弾性変形させた状態で、ベルトスリーブ４を装着した金型１１を外型１２のジャケット１３の内周に挿入してセットし、次に、加熱蒸気導入筒１６から金型１１の内側に加熱蒸気を供給して加熱しながら、注入排出口１５から空間部１４内に圧力流体を注入してジャケット１３を内方へ膨張させ、図２１（ｂ）のようにジャケット１３の内周面でベルトスリーブ４の外周を押圧して加圧することによって、ベルトスリーブ４を加硫することができるものである。図２１において１８は、ベルトスリーブ４の外周とジャケット１３の内周との間のサイズ調整をするために、ジャケット１３の内側に装着されたサイズ調整用スリーブである。
【特許文献１】特開平１１−１５６８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように外型１２の内周に設けたジャケット１３を内方へ膨張させることによって、ジャケット１３で未加硫のベルトスリーブ４を加圧し、ベルトスリーブ４の加硫を行なうことができるものであるが、ジャケット１３の膨張力ではベルトスリーブ４を十分な圧力で加圧することができないことがある。そしてこのように加圧の圧力が十分でない状態で加硫をすると、ベルトスリーブ４内において、心線の間や、心線とゴムシートの間に存在する空気が十分に押し出されず、ベルトスリーブ４内に空気が残ったまま加硫がなされることになり、加硫したベルトスリーブ４内に残存空気が発生するおそれがあるという問題があった。特にベルトスリーブ４の上下の両端部はジャケット１３による加圧が作用し難いので残存空気が多く発生し易いものであった。そしてこのように加硫したベルトスリーブ４に残存空気があると、この加硫ベルトスリーブ４を切断加工して得られる伝動ベルトは、残存空気によってベルト寿命が短くなるものであった。
【０００６】
また、ベルトスリーブ４のゴムとして、耐オゾン性、耐熱性、耐寒性などにおいて優れた特性を有するエチレン・α−オレフィンエラストマーが用いられることがあるが、エチレン・α−オレフィンエラストマーは本来粘着性に欠けるために、ベルトスリーブ４に層間剥離が生じ易く、この層間剥離によってベルト寿命が短くなるおそれがあるという問題もあった。
【０００７】
また、伝動ベルトとしてリブをベルト方向に沿って設けたリブベルトを製造する場合、加硫したベルトスリーブ４の外周にＶ溝を研磨加工することによって、Ｖ溝間にリブを形成することが行なわれているが、この場合には研磨によってゴムスクラップが多く発生して材料ロスが大きくなる。このため、図２２（ａ）に示すように、未加硫のベルトスリーブ４を加硫する成形型６の内周にＶ溝８と同形の成形用凸部４１を設けておき、ベルトスリーブ４を加硫する際に同時にＶ溝８をベルトスリーブ４に成形することによって、研磨を行なう必要なくベルトスリーブ４にＶ溝８を形成して、Ｖ溝８間にリブ９を形成することが検討されている。
【０００８】
しかしこの場合、ベルトスリーブ４のゴム中には補強用の短繊維４２が配合されているが、この短繊維４２はＶ溝８を成形する際に、図２２（ｂ）に示すようにＶ溝８の表面に沿うように配向されることになり、リブ９の幅方向に配向する短繊維４２の量が少なくなって、リブ９の幅方向の剛性が低下し、ベルト寿命が短くなるおそれがあるという問題があった。
【０００９】
また、図２２のように作製される作製されるリブドベルトにあって、リブ９は表面にゴムが露出した状態で形成されているので、プーリに対する摩擦係数が高く、このためベルトを走行させる際に異音が発生し易いという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、残存空気が発生することなく、また層間密着性を高めた状態で、ベルトスリーブを加硫することができ、ベルト寿命を向上させた伝動ベルトを製造することができる、伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法を提供することを目的とするものであり、さらに研磨による材料ロスを少なくすることができると共にベルト寿命を向上させた伝動ベルトを製造することができる伝動ベルトの製造方法を提供することを目的とするものである。加えて、ベルト走行時の異音の発生を低減した伝動ベルトを製造することができる伝動ベルトの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法は、金型１の外周面に少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着し、この金型１に装着したベルトスリーブ４を加圧・加熱して圧縮する成形を行なった後、加硫工程でベルトスリーブ４を加圧・加熱することによって、ベルトスリーブ４を加硫することを特徴とするものである。
【００１２】
この発明によれば、未加硫のベルトスリーブ４を圧縮する成形を行なうことによって、ベルトスリーブ４内において心線２の間や心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出してエアー抜きをすることができ、空気が残らない状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、残存空気が発生することなくベルトスリーブ４を加硫することができるものである。
【００１３】
また本発明の請求項２に係る伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法は、外周にブラダー５を設けた金型１のブラダー５の外周に、少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着し、ベルトスリーブ４を外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に設置し、加硫型６を加熱しつつ、金型１のブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブ４を加硫することを特徴とするものである。
【００１４】
この発明によれば、金型１のブラダー５の外周に装着したベルトスリーブ４を外周側から加圧しつつ加熱して圧縮することによって、ベルトスリーブ４内において心線２の間や心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出してエアー抜きをすることができ、この後にブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加圧することによって、空気が残らない状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、残存空気が発生することなくベルトスリーブ４を加硫することができるものである。またベルトスリーブ４をこのように圧縮することによって、ベルトスリーブ４の厚みを小さくすることができるものであり、金型１を加硫型６内に配置してブラダー５を膨張させ、ベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加硫するにあたって、ベルトスリーブ４を拡径させる量を小さくすることができ、ベルトスリーブ４の拡径変形による心線２の伸び率を小さくすることができるものである。
【００１５】
また請求項３に係る発明は、請求項１又は２のゴムシート３として、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質として形成されるものを用いることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明によれば、未加硫のベルトスリーブ４を加熱・加圧して圧縮することによって、本来粘着性が低いエチレン・α−オレフィンエラストマーを加熱して粘着性を高めた状態で、ゴムの層同士やゴムの層と心線を加圧して密着させることができ、層間密着性を高めた状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものである。
【００１７】
また本発明の請求項４に係る伝動ベルトの製造方法は、外周にブラダー５を設けた金型１のブラダー５の外周に、少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着し、ベルトスリーブ４を外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に設置し、加硫型６を加熱しつつ、金型１のブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブ４の外周に溝形成用凹部７を成形しつつベルトスリーブ４を加硫し、この加硫したベルトスリーブ４の溝形成用凹部７の箇所に溝形成用凹部７より深い溝８を研磨加工して、溝８間にリブ９を形成することを特徴とするものである。
【００１８】
この発明によれば、ベルトスリーブ４を加硫する際に、溝８より浅い溝形成用凹部７をベルトスリーブ４に成形し、溝形成用凹部７の箇所を深く掘り下げるようにベルトスリーブ４を研磨することによってリブ９を形成するための溝８を作製することができるものであり、溝形成用凹部７の容積分、ベルトスリーブ４を研磨する量を少なくすることができ、研磨による材料ロスを少なくすることができると共に、溝形成用凹部７を成形する際に短繊維が溝形成用凹部７の表面に沿って配向しても、この短繊維が配向する部分は溝８を研磨加工する際に除去される部分であり、リブ９の幅方向に配向する短繊維の量を確保することができるものである。
【００１９】
また本発明の請求項５に係る伝動ベルトの製造方法は、外周に伸縮自在なブラダー５を設けた金型１のブラダー５の外周に、少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着し、ベルトスリーブ４の外周面には短繊維１０が植毛してあると共に、この短繊維１０を植毛したベルトスリーブ４を外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に設置し、加硫型６を加熱しつつ、金型１のブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブ４の外周に溝８を成形しつつベルトスリーブ４を加硫すると共に溝８間にリブ９を形成することを特徴とするものである。
【００２０】
この発明によれば、植毛した短繊維１０でリブ９の表面を被覆した伝動ベルトを製造することができるものであり、表面を被覆する短繊維１０でプーリに対するリブ９の摩擦係数を小さくすることができ、ベルト走行時の異音の発生を低減することができるものである。
【００２１】
また請求項６に係る発明は、請求項４又は請求項５のゴムシート３として、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質として形成されるものを用いることを特徴とするものである。
【００２２】
この発明によれば、未加硫のベルトスリーブ４を加熱・加圧して圧縮することによって、本来粘着性が低いエチレン・α−オレフィンエラストマーを加熱して粘着性を高めた状態で、ゴムの層同士やゴムの層と心線を加圧して密着させることができ、層間密着性を高めた状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、ベルト寿命を向上させた伝動ベルトを得ることができるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、加硫に先立って、未加硫のベルトスリーブ４を加熱・加圧して圧縮する成形を行なうことによって、心線２の間や心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出してベルトスリーブ４内からエアー抜きをすることができ、空気が残らない状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、またベルトスリーブ４のゴムとしてエチレン・α−オレフィンエラストマーを用いる場合、層間密着性を高めた状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、残存空気のない、また層間密着性の高い加硫ベルトスリーブ４を得ることができるものであって、ベルト寿命を向上させた伝動ベルトを製造することができるものである。さらに、加硫に先立ってベルトスリーブ４を圧縮することによって、ベルトスリーブ４の厚みを小さくすることができ、ブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加硫するにあたって、ベルトスリーブ４を拡径させる量を小さくすることができて心線２の伸び率を小さくすることができるものであり、外周長の小さな伝動ベルトを製造することが可能になるものである。
【００２４】
また本発明によれば、ベルトスリーブ４を加硫する際に、溝８より浅い溝形成用凹部７をベルトスリーブ４に成形することによって、溝形成用凹部７の容積分、ベルトスリーブ４を研磨する量を少なくして溝８を作製することができ、研磨による材料ロスを少なくすることができると共に、溝形成用凹部７を成形する際に短繊維が溝形成用凹部７の表面に沿って配向しても、この短繊維が配向する部分は溝８を研磨加工する際に除去される部分であり、リブ９の幅方向に配向する短繊維の量を確保して、ベルト寿命を向上させた伝動ベルトを製造することができるものである。
【００２５】
さらに本発明によれば、ベルトスリーブ４の外周面に短繊維１０を植毛しておくことによって、リブ９の表面が短繊維１０で被覆された伝動ベルトを製造することができるものであり、摩擦係数を小さくしてベルト走行時の異音の発生を低減することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２７】
図１は本発明において内型として用いる金型１の一例を示すものであり、円柱乃至円筒状に形成してあって、上下両端面にフランジ２２ａ、２２ｂが外周に張り出して設けてある。金型１の外周にはゴムなど伸縮自在で且つ気密性を有する材料で円筒形に形成したブラダー５が設けてある。このブラダー５はその開口の両端の全周を各フランジ２２ａ，２２ｂに密着させて取着してあり、金型１の外周とブラダー５の内周の間は上下両端で密閉されるようにしてある。また金型１には、上端が上のフランジ２２ａから上方に突出し、下端が金型１内を通って、ブラダー５の内側において金型１の外周面で開口する流体供給路２３が設けてあり、流体供給路２３を通してエアーなどの流体を金型１の外周とブラダー５の内周の間に供給することができるようにしてある。このように流体供給路２３を通して流体を供給すると、金型１の外周とブラダー５の内周の間は上下両端で密閉されているので、ブラダー５は流体の流入に伴なって外方へ膨らんで膨張されるようになっている。またこのように流体供給路２３から流体が供給されていないときには、ブラダー５は金型１の外周に密接した状態になっている。
【００２８】
このように外周にブラダー５を設けた金型１を内型としてベルトスリーブ４の成形を行なうものであり、まず、金型１のブラダー５の外周に未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着する。ベルトスリーブ４は図２に示すように、ブラダー５の外周にスパイラル状に巻き付ける心線２と、ブラダー５の外周に巻き付ける未加硫のゴムシート３の積層体として形成されるものである。図２の実施の形態では、内側から背面ゴム層形成用のゴムシート３（３ａ）、心線２、圧縮ゴム層形成用のゴムシート３（３ｂ）の順にブラダー５の外周に巻き付けて三層構成にベルトスリーブ４を形成するようにしたが、両ゴムシート３ａ，３ｂの間に接着ゴム層形成用のゴムシートを設けるなどしてもよく、上記の層構成に限定されないのはいうまでもない。
【００２９】
次に、このように未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１をフォーミング装置２５内にセットする。フォーミング装置２５は、図３に示すように、上面が開口する有底の円筒状に形成されるものであり、上面が開口する外郭２６の上端にリング状のフランジ２７を設け、外郭２６の円筒状の側壁２６ａの内側において円筒状の伸縮自在なゴムなどで形成される加圧筒２８を設けることによって、形成してある。この加圧筒２８は上端開口の全周をフランジ２７の下面に密着させて取着すると共に下端開口の全周を外郭２６の底面に密着させて取着してあり、外郭２６の側壁２６ａと加圧筒２８の間に密閉された環状の空間２９が形成されるようになっている。外郭２６の側壁２６ａにはエアー供給路３０が接続してあり、このエアー供給路３０からエアーを密閉空間２９内に供給できるようにしてある。また密閉空間２９内には環状の蒸気缶３１が配置してあり、蒸気缶３１に接続した蒸気供給路３２が外郭２６の側壁２６ａを通して導出してある。
【００３０】
そして、未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１をフォーミング装置２５内に上面の開口から図３のように差し入れてセットした後、蒸気供給路３２から蒸気缶３１に加熱蒸気を供給して密閉空間２９内を加熱しつつ、エアー供給路３０から密閉空間２９内に高圧エアーを供給することによって、加圧筒２８を内方へ膨らませて膨張させる。このように加圧筒２８を内方へ膨張させることによって、図４に示すように、金型１に装着された未加硫のベルトスリーブ４の外周にこの加圧筒２８を押圧させ、ベルトスリーブ４を外周側から加圧することができるものである。このとき密閉空間２９内は蒸気缶３１で加熱されているので、加圧筒２８を通して伝達される熱で加熱を行ないながら、加圧筒２８でベルトスリーブ４を加圧することができるものである。この加熱・加圧による成形は、１００〜１２０℃程度の温度、０．５〜１．５ＭＰａ程度の圧力で、２〜１０分間程度の、ベルトスリーブ４を加硫させない条件で行なうものであり、このように未加硫のベルトスリーブ４を外側から加熱・加圧することによって、ベルトスリーブ４を圧縮して、心線２の間や、心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出すことができ、ベルトスリーブ４からエアー抜きをすることができるものである。
【００３１】
ここで、ベルトスリーブ４のゴムシート３として、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質とするものが用いられつつある。このエチレン・α−オレフィンエラストマーは耐オゾン性、耐熱性、耐寒性などにおいて優れた特性を有し、しかも脱ハロゲンという近年の要求も満たしているために、伝動ベルトの材質として適しているのである。このエチレン・α−オレフィンエラストマーは、エチレンと、プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテンなどのα−オレフィンとの共重合体、あるいはエチレンとα−オレフィンと非共役ジエンの共重合体であり、ジエン成分としては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、エチレンノルボルネンなどの炭素原子数５〜１５の非共役ジエンを挙げることができる。このようなエチレン・α−オレフィンエラストマーとして、具体的には、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などを挙げることができるが、なかでもＥＰＤＭがよく用いられる。
【００３２】
しかしこのエチレン・α−オレフィンエラストマーは本来粘着性に欠ける性質を有するため、ベルトスリーブ４の層間密着性、例えば背面ゴム層形成用のゴムシート３ａと圧縮ゴム層形成用のゴムシート３ｂの間、圧縮ゴム層形成用のゴムシート３ｂと心線２の間などで層間密着性が不十分になり、ベルトスリーブ４に層間剥離が生じ易い。
【００３３】
これに対して、本発明では、上記のように金型１に装着した未加硫のベルトスリーブ４をフォーミング装置２５内にセットして、ベルトスリーブ４を外周側から加熱しながら加圧して圧縮するようにしているため、加熱によってエチレン・α−オレフィンエラストマーの粘着力を高めた状態で、加圧圧縮してベルトスリーブ４内の層間を密着させることができるものであり、層間密着性が高いベルトスリーブ４を得ることができるものである。ベルトスリーブ４のゴムをエチレン・α−オレフィンエラストマーで形成する場合の、この加熱・加圧による圧縮は、１２０〜１７０℃程度の温度、０．５〜１．５ＭＰａ程度の圧力、２〜１０分間程度の、ベルトスリーブ４を加硫させない条件で行なうのが好ましい。
【００３４】
尚、図３のフォーミング装置２５では、加圧は加圧筒２８で、加熱は蒸気缶３１で行なうようにしたが、熱風発生器でプレヒートされた高温の高圧エアーをエアー供給路３０から密閉空間２９内に供給することによって、この高温・高圧のエアーで加圧筒２８を内方へ膨らませてベルトスリーブ４を加圧すると共に加圧筒２８を通してベルトスリーブ４を加熱するようにしてもよい。このとき、密閉空間２９内のエアーを少しずつ排気しながら常にエアー供給路３０から高温・高圧のエアーが供給されるようにしてあり、加圧筒２８を通したベルトスリーブ４の加熱温度が一定に保たれるようにしてある。
【００３５】
上記のように金型１に装着した未加硫のベルトスリーブ４をフォーミング装置２５内で加熱・加圧して圧縮することによって、圧縮前の厚みＴ１から圧縮後の厚みＴ２へと、ベルトスリーブ４の厚みは薄くなる（Ｔ１＞Ｔ２）。そしてベルトスリーブ４を圧縮する成形が終了した後、密閉空間２９へのエアーの供給を停止し、加圧筒２８を元の状態に収縮させ、図５のように、未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１をフォーミング装置２５から取り出す。
【００３６】
次に加硫工程で、加硫型６を外型として用いてベルトスリーブ４を加硫する。図６は加硫型６を示すものであり、上面が開口する円筒状に形成してあり、加硫型６の側壁６ａの内部は全周に亘って密閉された中空にして、加熱・冷却ジャケット３５が形成されるようにしてある。この加熱・冷却ジャケット３５には、蒸気などの加熱媒体を供給する熱媒供給路３６と、冷却水などの冷却媒体を供給する冷媒供給路３７が接続してあり、加硫型６を加熱及び冷却することができるようにしてある。
【００３７】
そして上記のように圧縮成形した未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１を、加硫型６内に上面の開口から差し込んで図６のようにセットする。次に、熱媒供給路３６から加熱媒体を加熱・冷却ジャケット３５に供給して加硫型６を加熱しながら、流体供給路２３を通してエアーなどの流体を金型１の外周とブラダー５の内周の間に供給することによって、図７のようにエアーの圧力でブラダー５を外方へ膨らませるように膨張させる。このようにブラダー５が外方へ膨張すると、ブラダー５の外周に巻き付けて装着されているベルトスリーブ４が加硫型６の内周面に押し付けられ、ベルトスリーブ４は内側から加圧される。このようにして加熱・冷却ジャケット３５で加熱しながら、膨張したブラダー５と加硫型６の間でベルトスリーブ４を加圧することによって、ベルトスリーブ４を加硫することができるものである。この加熱・加圧による加硫成形は、１２０〜１７０℃程度の温度、０．５〜１．５ＭＰａ程度の圧力で、１５〜３０分間程度の条件で行なうのが好ましい。
【００３８】
このように加硫を行なった後、流体供給路２３からの流体の供給を停止することによって、ブラダー５を収縮させて元の状態に戻し、また冷媒供給路３７から加熱・冷却ジャケット３５に冷媒を供給して加硫型６を冷却する。ブラダー５がこのように元の状態にまで収縮すると、ブラダー５は外径が小さくなって、加硫されたベルトスリーブ４Ａの内径よりも小さくなるので、図８のように、加硫されたベルトスリーブ４Ａを加硫型６の内周に残したまま金型１を抜き出すことができる。
【００３９】
そして冷却されている加硫型６で加硫されたベルトスリーブ４Ａの温度を脱型可能な温度まで低下させた後に、図９のように加硫型６から加硫済みのベルトスリーブ４Ａを取り出すことができるものである。
【００４０】
ここで上記のように、未加硫のベルトスリーブ４は加熱・加圧による圧縮によって、内部の空気が排出されており、空気が残っていないので、加硫成形の際の加圧が十分に高いものでない場合でも、加硫して得られたベルトスリーブ４Ａには残存空気が発生することがないものである。また同様に未加硫のベルトスリーブ４は加熱・加圧による圧縮によって、層間密着性が高められており、加硫して得られたベルトスリーブ４Ａは層間密着性が高いものである。そしてこの加硫ベルトスリーブ４Ａを輪切りするように切断加工して、Ｖベルトなどの伝動ベルトを製造するにあたって、残存空気がない伝動ベルトを得ることができるものであり、また層間密着性が高い伝動ベルトを得ることができるものであり、伝動ベルトのベルト寿命を向上することができるものである。
【００４１】
また、既述のように、金型１に装着した未加硫のベルトスリーブ４を加熱・加圧して圧縮することによって、ベルトスリーブ４の厚みは、圧縮前の厚みＴ１から圧縮後の厚みＴ２へと薄くなっている。そしてベルトスリーブ４を加硫するために、図６のようにベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に差し込むにあたって、差し込みのためのクリアランスＣがベルトスリーブ４の外周と加硫型６の内周との間に必要である。従って、図７のようにブラダー５を膨張させて、ブラダー５に装着したベルトスリーブ４を加硫型６の内周面に押し付けることによって、ベルトスリーブ４を加硫するにあたって、このクリアランスＣの寸法分、ベルトスリーブ４は直径が拡径するようにブラダー５によって押し広げられながら加硫型６の内周面に押圧されることになる。このようにベルトスリーブ４の直径が拡径されると、ベルトスリーブ４に円周方向に設けられている心線２はこれに伴なって伸張されることになる。
【００４２】
このとき、ブラダー５に装着したベルトスリーブ４が、上記のような圧縮をせずに厚みＴ１を有するままのものであると、ブラダー５の膨張でベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧することによってベルトスリーブ４は圧縮されて厚みがＴ１よりも薄くなるので、クリアランスＣの寸法とこの厚みが薄くなる分の寸法の合計の寸法分、ベルトスリーブ４は直径が大きく拡径することになり、このようにベルトスリーブ４の直径が大きく拡径すると心線２の伸張も大きくなる。そして、伝動ベルトとしてベルト外周長が長いものであれば、心線２の伸張が少々大きくなっても、全体としての伸張率はさほど大きくなく、成形に特に影響を与えることはないが、ベルト外周長が１０００ｍｍ以下程度に短くなると、心線２の全体としての伸張率が無視できない大きさになって、成形にも影響を与えるおそれがある。
【００４３】
これに対して本発明では、上記のようにベルトスリーブ４を圧縮して、厚みが圧縮前の厚みＴ１から圧縮後の厚みＴ２へと薄くしたベルトスリーブ４を加硫型６内で加硫するようにしているので、ブラダー５の膨張でベルトスリーブ４が加硫型６の内周に押圧されても、ベルトスリーブ４の厚みがＴ２よりも薄くなることは殆どなく、クリアランスＣの寸法分以上にベルトスリーブ４の直径が拡径されることは殆どない。従って、心線２の伸張も大きくなることはないものであり、伝動ベルトとしてベルト外周長が短いものであっても心線２の伸張率はさほど大きくならず、成形に特に影響を与えるようなことなく、ベルト外周長が１０００ｍｍ以下程度の小さなサイズの伝動ベルトも成形することが可能になるものである。
【００４４】
次に、伝動ベルトとして、リブベルトを製造する方法について説明する。金型１の外周に未加硫のベルトスリーブ４を装着し、このベルトスリーブ４をフォーミング装置２５で加熱・加圧して圧縮成形した後に取り出すまでは、上記の図１〜図５の工程と同様にして行なうことができる。
【００４５】
本実施の形態では、図５の工程の次に、ベルトスリーブ４を加硫型６で加硫するにあたって、加硫型６として、図１０（ｂ）に示すように、加硫型６の成形面となる内周面に成形用凸部４５を設けたものを用いるものである。成形用凸部４５は加硫型６の内周の全周に亘るように突設されるものであり、加硫型６の内周の周方向と直交する方向に所定の一定間隔で平行に多数本設けるようにしてある。またこの成形用凸部４５は、リブベルトにリブ９を成形するために既述の図２２（ａ）において設けられる成形用凸部４１よりも高さを低くして一回り小さく形成されるものである。加硫型６の他の構成は図６のものと同じである。
【００４６】
そして、圧縮成形した未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に図１０のようにセットし、加熱・冷却ジャケット３５で加硫型６を加熱しながら、流体供給路２３からエアー等の流体を金型１の外周とブラダー５の内周の間に供給して、図１１のようにエアーの圧力でブラダー５を外方へ膨張させることによって、ブラダー５の外周に巻き付けて装着されているベルトスリーブ４が加硫型６の内周面に押し付けられ、ブラダー５と加硫型６の間でベルトスリーブ４を加熱・加圧することができ、ベルトスリーブ４を加硫することができるものである。この加熱・加圧による加硫成形は上記と同じ条件で行なうことができる。またこのようにベルトスリーブ４を加硫型６の内周面に押し付けて加圧すことによって、加硫型６の成形用凸部４５でベルトスリーブ４の外周に溝形成用凹部７を成形することができるものである。
【００４７】
このように加硫を行なった後、図８の工程と同様にして、ブラダー５を収縮させて元の状態に戻し、また加硫型６を冷却する。ブラダー５がこのように元の状態にまで収縮すると、ブラダー５は外径が小さくなって、加硫されたベルトスリーブ４Ａの内径よりも小さくなるので、図１２のように、加硫されたベルトスリーブ４Ａを加硫型６の内周に残したまま金型１を抜き出すことができる。そして冷却されている加硫型６で加硫されたベルトスリーブ４Ａの温度を脱型可能な温度まで低下させた後に、図１３のように加硫型６から加硫済みのベルトスリーブ４Ａを取り出すことができるものである。
【００４８】
このようにして得られた加硫済みのベルトスリーブ４Ａの外周には、上記のように加硫型６の成形用凸部４５で溝形成用凹部７が成形されており、この溝形成用凹部７は図１４（ａ）に示すように、リブベルトに形成される溝８よりも小さい凹部として形成されている。溝形成用凹部７の深さは、リブベルトに形成される溝８の深さの４０〜７０％程度が好ましい。そして、ベルトスリーブ４Ａの表面を研磨装置などで外周に沿って断面Ｖ字形に研磨することによって、図１４（ｂ）のように溝８を作製し、このように作製される溝８間にリブ９を形成することができるものである。溝８の研磨は、ベルトスリーブ４Ａに成形した溝形成用凹部７の箇所に、溝形成用凹部７を掘り下げるようにして行なわれるものである。従って、ベルトスリーブ４Ａを研磨して溝８を作製するにあたって、溝形成用凹部７の部分は研磨する必要がないので、研磨量は溝形成用凹部７の容積分少なくなり、研磨による材料ロスを少なくすることができるものである。研磨による材料ロスを少なくするために、上記のように、溝形成用凹部７の深さをリブベルトの溝８の深さの７０％未満に設定するのが好ましいのである。
【００４９】
そしてこのように溝８を研磨加工してリブ９を形成した加硫ベルトスリーブ４Ａを輪切りするように切断加工することによって、圧縮ゴム層にベルト方向のリブ９を複数本設けたリブベルトを得ることができるものである。
【００５０】
ここで、ベルトスリーブ４のゴムには補強用の短繊維４２が含有されており、短繊維４２がベルトスリーブ４の幅方向に配向していても、上記のようにベルトスリーブ４に加硫型６の内周の成形用凸部４１で溝形成用凹部７を成形する際に、溝形成用凹部７の近傍内に含有される短繊維４２は、図１４（ａ）のように、溝形成用凹部７の内面に沿うように配向されることになる。しかし、このように短繊維４２が溝形成用凹部７の内面に沿うよう配向する部分は、溝８を作製する際に研磨加工される部分であり、溝形成用凹部７の内面に沿うよう配向した短繊維４２は溝８を研磨加工することによって除去され、図１４（ｂ）に示すように、溝８を研磨して形成されるリブ９中に含有される短繊維４２はリブ９の幅方向に配向しているものが多くなる。このため、リブ９の幅方向の剛性が高くなり、ベルト寿命を向上することができるものである。溝形成用凹部７の成形による短繊維４２の配向を抑制するために、上記のように、溝形成用凹部７の深さをリブベルトの溝８の深さの４０％以上に設定するのが好ましいのである。
【００５１】
また、溝形成用凹部７の上から溝８を研磨加工するにあたって、溝形成用凹部７の近傍内に含有される短繊維４２は上記のように溝形成用凹部７の内面に沿うように配向しているため、溝８を研磨する方向と短繊維４２が配向する方向とが平行に近くなる。このため、溝８を研磨する刃物によって短繊維４２は切断され難くなり、図１４（ｂ）に示すように、研磨加工された溝８の内面から短繊維４２がカールされた状態で長く突出することになる。そしてこのように溝８の内面に短繊維４２がカールして長く突出していることによって、リブベルトをプーリに懸架して走行駆動させるにあたって、プーリとリブ９の間に介在される短繊維４２の量が増大することになり、プーリにリブ９の表面が直接接触することによって発生する走行時の音を低減することができるものである。
【００５２】
次に伝動ベルトとして、リブベルトを製造する他の方法について説明する。まず図１及び図２の工程と同様にして、金型１の外周に未加硫のベルトスリーブ４を装着する。
【００５３】
そしてこのように金型１に装着した未加硫のベルトスリーブ４の外周の全面に図１５のように短繊維１０を植毛する。短繊維１０としては、特に限定されるものではないが、レーヨン、綿、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、炭素繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維等を用いることができる。また短繊維１０の繊維長は０．１〜５．０ｍｍ程度の範囲が好ましく、アスペクト比（長さ／太さ）が３０〜３００の範囲が好ましい。さらにベルトスリーブ４の外周への短繊維１０の植毛密度は１〜５万本／ｃｍ２程度が好ましい。勿論これらの範囲に限定されるものではない。
【００５４】
ベルトスリーブ４の外周に短繊維１０を植毛するにあたっては、公知の静電気植毛装置を用いて行なうことができる。具体的には、ベルトスリーブ４を装着した金型１を回転台（図示省略）に設置し、金型１の軸方向（縦方向）に移動可能にしたスプレーノズル（図示省略）をベルトスリーブ４の外周面に向けて配置する。そして回転台によって金型１を軸回りに周方向へ回転させながら、スプレーノズルからベルトスリーブ４の外周面に水系接着剤を塗布し、ベルトスリーブ４の外周面に接着膜を形成する。水系接着剤としては、例えば、ウレタン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、スチレン系エマルジョンなどを用いることができる。次に、同様に金型１を回転させながら、金型１の軸方向に移動可能にした短繊維塗布器（図示省略）によってベルトスリーブ４の外周面に短繊維１０を付着させる。すなわち、金型１をアースし、短繊維塗布器に設けられた電極板に電圧を印加することによって電界を形成させ、短繊維塗布器の電極板に電着処理を施した短繊維１０を供給すると、短繊維１０は帯電して、電界から静電力を受けて飛翔し、ベルトスリーブ４の外周面に衝突して接着膜に付着する。ここで電着処理とは、短繊維１０の漏洩抵抗値や水分を調整して短繊維１０の飛翔性を向上させる処理のことである。そしてこのように短繊維１０をベルトスリーブ４の外周面に接着膜によって付着させた後、水系接着剤を自然乾燥もしくは加熱乾燥することによって、短繊維１０を接着膜でベルトスリーブ４の外周面に固着させることができるものである。
【００５５】
このようにベルトスリーブ４に短繊維１０を植毛した後、上記の図４及び図５の工程と同様にして、ベルトスリーブ４をフォーミング装置２５にセットし、加熱・加圧してベルトスリーブ４を圧縮成形する。
【００５６】
次に、この圧縮成形したベルトスリーブ４を加硫型６で加硫するにあたって、加硫型６として、図１６（ｂ）に示すように、加硫型６の成形面となる内周面に成形用凸部４１を設けたものを用いる。成形用凸部４１は加硫型６の内周の全周に亘るように突設されるものであり、加硫型６の内周の周方向と直交する方向に所定の一定間隔で平行に多数本設けるようにしてある。そしてこの成形用凸部４１は、リブベルトにリブ９を成形するために既述の図２２（ａ）において設けられる成形用凸部４１と同じ高さ寸法に形成されるものであり、図１０（ｂ）において形成される成形用凸部４５より一回り大きく形成されるものである。加硫型６の他の構成は図６や図１０のものと同じである。
【００５７】
そして、圧縮成形した未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に図１６のようにセットし、加熱・冷却ジャケット３５で加硫型６を加熱しながら、流体供給路２３からエアー等の流体を金型１の外周とブラダー５の内周の間に供給して、図１７のようにエアーの圧力でブラダー５を外方へ膨張させることによって、ブラダー５の外周に巻き付けて装着されているベルトスリーブ４が加硫型６の内周面に押し付けられ、ブラダー５と加硫型６の間でベルトスリーブ４を加熱・加圧することができ、ベルトスリーブ４を加硫することができるものである。この加熱・加圧による加硫成形は上記と同じ条件で行なうことができる。またこのようにベルトスリーブ４を加硫型６の内周面に押し付けて加圧することによって、加硫型６の成形用凸部４１でベルトスリーブ４の外周に溝８を成形することができるものである。
【００５８】
このように加硫を行なった後、既述の図８の工程と同様にして、ブラダー５を収縮させて元の状態に戻し、また加硫型６を冷却する。ブラダー５がこのように元の状態にまで収縮すると、ブラダー５は外径が小さくなって、加硫されたベルトスリーブ４Ａの内径よりも小さくなるので、図１８のように、加硫されたベルトスリーブ４Ａを加硫型６の内周に残したまま金型１を抜き出すことができる。そして冷却されている加硫型６で加硫されたベルトスリーブ４Ａの温度を脱型可能な温度まで低下させた後に、図１９のように加硫型６から加硫済みのベルトスリーブ４Ａを取り出すことができるものである。
【００５９】
このようにして得られた加硫済みのベルトスリーブ４Ａの外周には、上記のように加硫型６の成形用凸部４１で深いＶ型の溝８が成形されており、溝８間にリブ９を形成することができるものである。従って本実施の形態では、図１４の実施の形態のようにリブ９を形成するための研磨を行なう必要がないものであり、研磨による材料ロスをゼロにすることができるものである。
【００６０】
次にこのようにリブ９を形成した加硫ベルトスリーブ４Ａを輪切りするように切断加工することによって、図２０に示すような、ベルト方向のリブ９をベルト幅方向に複数本設けたリブベルトを得ることができるものである。図２０において４６は圧縮ゴム層、４７は背面ゴム層である。そして、上記のようにベルトスリーブ４の外周面には短繊維１０が植毛してあるので、図２０のように作製されるリブドベルトのリブ９の表面は短繊維１０の植毛層で被覆されている。このようにリブ９の表面を短繊維１０で被覆することによって、リブドベルトをプーリに懸架して走行させるにあたって、プーリに対する摩擦係数を小さくすることができるものであり、ベルト走行時の異音の発生を低減することができるものである。
【００６１】
尚、本実施形態では、ベルトスリーブ４を金型１の外周に装着した状態で短繊維１０を植毛するようにしたが、ベルトスリーブ４の外周側の圧縮ゴム層形成用のゴムシート３ｂの表面に予め短繊維１０を植毛しておいてもよい。この場合にはこのゴムシート３ｂを金型１に巻き付けることによって、外周面に短繊維１０が植毛されたベルトスリーブ４を形成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態の一例における、一工程を示す斜視図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれベルトスリーブの一部の拡大した断面図である。
【００６３】
【図１５】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示す斜視図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示す斜視図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施の形態によって製造される伝動用ベルトの一例を示す一部の拡大断面図である。
【図２１】従来例を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ断面図である。
【図２２】他の従来例を示すものであり、（ａ）は成形型の一部の断面図、（ｂ）はベルトスリーブの一部の拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 金型
２ 心線
３ ゴムシート
４ ベルトスリーブ
５ ブラダー
６ 加硫型
７ 溝形成用凹部
８ 溝
９ リブ
１０ 短繊維
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルトの製造に用いられるベルトスリーブの加硫方法に関するものであり、またこの加硫方法を用いた伝動ベルトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
伝動ベルトの製造の一例として、円筒状の金型の外周に心線とゴムシートを巻き付けて未加硫のベルトスリーブを作製し、このベルトスリーブを加熱・加圧して加硫した後に、加硫ベルトスリーブを金型から取り外し、そしてこの加硫ベルトスリーブを輪切りするように切断することによって、伝動ベルトを得る方法がある。そしてこのように金型の外周に巻き付けて装着した未加硫のベルトスリーブを加硫する方法としては、特許文献１など、従来から種々の方法が提案されている。
【０００３】
図２１は特許文献１で提案されているベルトスリーブの加硫方法を示すものであり、図２１（ａ）のように金型１１の外周に未加硫のベルトスリーブ４が装着してある。また１２は外型であって、その内周に伸縮自在なジャケット１３が取り付けてあり、外型１２とジャケット１３の間に密閉された空間部１４が形成してある。この空間部１４には注入排出口１５が設けてある。１６は加熱蒸気導入筒、１７はパッキングである。
【０００４】
そして空間部１４内の圧力媒体を注入排出口１５から排出して図２１（ａ）のようにジャケット１３をその内径を広げるように弾性変形させた状態で、ベルトスリーブ４を装着した金型１１を外型１２のジャケット１３の内周に挿入してセットし、次に、加熱蒸気導入筒１６から金型１１の内側に加熱蒸気を供給して加熱しながら、注入排出口１５から空間部１４内に圧力流体を注入してジャケット１３を内方へ膨張させ、図２１（ｂ）のようにジャケット１３の内周面でベルトスリーブ４の外周を押圧して加圧することによって、ベルトスリーブ４を加硫することができるものである。図２１において１８は、ベルトスリーブ４の外周とジャケット１３の内周との間のサイズ調整をするために、ジャケット１３の内側に装着されたサイズ調整用スリーブである。
【特許文献１】特開平１１−１５６８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように外型１２の内周に設けたジャケット１３を内方へ膨張させることによって、ジャケット１３で未加硫のベルトスリーブ４を加圧し、ベルトスリーブ４の加硫を行なうことができるものであるが、ジャケット１３の膨張力ではベルトスリーブ４を十分な圧力で加圧することができないことがある。そしてこのように加圧の圧力が十分でない状態で加硫をすると、ベルトスリーブ４内において、心線の間や、心線とゴムシートの間に存在する空気が十分に押し出されず、ベルトスリーブ４内に空気が残ったまま加硫がなされることになり、加硫したベルトスリーブ４内に残存空気が発生するおそれがあるという問題があった。特にベルトスリーブ４の上下の両端部はジャケット１３による加圧が作用し難いので残存空気が多く発生し易いものであった。そしてこのように加硫したベルトスリーブ４に残存空気があると、この加硫ベルトスリーブ４を切断加工して得られる伝動ベルトは、残存空気によってベルト寿命が短くなるものであった。
【０００６】
また、ベルトスリーブ４のゴムとして、耐オゾン性、耐熱性、耐寒性などにおいて優れた特性を有するエチレン・α−オレフィンエラストマーが用いられることがあるが、エチレン・α−オレフィンエラストマーは本来粘着性に欠けるために、ベルトスリーブ４に層間剥離が生じ易く、この層間剥離によってベルト寿命が短くなるおそれがあるという問題もあった。
【０００７】
また、伝動ベルトとしてリブをベルト方向に沿って設けたリブベルトを製造する場合、加硫したベルトスリーブ４の外周にＶ溝を研磨加工することによって、Ｖ溝間にリブを形成することが行なわれているが、この場合には研磨によってゴムスクラップが多く発生して材料ロスが大きくなる。このため、図２２（ａ）に示すように、未加硫のベルトスリーブ４を加硫する成形型６の内周にＶ溝８と同形の成形用凸部４１を設けておき、ベルトスリーブ４を加硫する際に同時にＶ溝８をベルトスリーブ４に成形することによって、研磨を行なう必要なくベルトスリーブ４にＶ溝８を形成して、Ｖ溝８間にリブ９を形成することが検討されている。
【０００８】
しかしこの場合、ベルトスリーブ４のゴム中には補強用の短繊維４２が配合されているが、この短繊維４２はＶ溝８を成形する際に、図２２（ｂ）に示すようにＶ溝８の表面に沿うように配向されることになり、リブ９の幅方向に配向する短繊維４２の量が少なくなって、リブ９の幅方向の剛性が低下し、ベルト寿命が短くなるおそれがあるという問題があった。
【０００９】
また、図２２のように作製される作製されるリブドベルトにあって、リブ９は表面にゴムが露出した状態で形成されているので、プーリに対する摩擦係数が高く、このためベルトを走行させる際に異音が発生し易いという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、残存空気が発生することなく、また層間密着性を高めた状態で、ベルトスリーブを加硫することができ、ベルト寿命を向上させた伝動ベルトを製造することができる、伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法を提供することを目的とするものであり、さらに研磨による材料ロスを少なくすることができると共にベルト寿命を向上させた伝動ベルトを製造することができる伝動ベルトの製造方法を提供することを目的とするものである。加えて、ベルト走行時の異音の発生を低減した伝動ベルトを製造することができる伝動ベルトの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法は、金型１の外周面に少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着し、この金型１に装着したベルトスリーブ４を加圧・加熱して圧縮する成形を行なった後、加硫工程でベルトスリーブ４を加圧・加熱することによって、ベルトスリーブ４を加硫することを特徴とするものである。
【００１２】
この発明によれば、未加硫のベルトスリーブ４を圧縮する成形を行なうことによって、ベルトスリーブ４内において心線２の間や心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出してエアー抜きをすることができ、空気が残らない状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、残存空気が発生することなくベルトスリーブ４を加硫することができるものである。
【００１３】
また本発明の請求項２に係る伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法は、外周にブラダー５を設けた金型１のブラダー５の外周に、少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着し、ベルトスリーブ４を外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に設置し、加硫型６を加熱しつつ、金型１のブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブ４を加硫することを特徴とするものである。
【００１４】
この発明によれば、金型１のブラダー５の外周に装着したベルトスリーブ４を外周側から加圧しつつ加熱して圧縮することによって、ベルトスリーブ４内において心線２の間や心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出してエアー抜きをすることができ、この後にブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加圧することによって、空気が残らない状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、残存空気が発生することなくベルトスリーブ４を加硫することができるものである。またベルトスリーブ４をこのように圧縮することによって、ベルトスリーブ４の厚みを小さくすることができるものであり、金型１を加硫型６内に配置してブラダー５を膨張させ、ベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加硫するにあたって、ベルトスリーブ４を拡径させる量を小さくすることができ、ベルトスリーブ４の拡径変形による心線２の伸び率を小さくすることができるものである。
【００１５】
また請求項３に係る発明は、請求項１又は２のゴムシート３として、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質として形成されるものを用いることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明によれば、未加硫のベルトスリーブ４を加熱・加圧して圧縮することによって、本来粘着性が低いエチレン・α−オレフィンエラストマーを加熱して粘着性を高めた状態で、ゴムの層同士やゴムの層と心線を加圧して密着させることができ、層間密着性を高めた状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものである。
【００１７】
また本発明の請求項４に係る伝動ベルトの製造方法は、外周にブラダー５を設けた金型１のブラダー５の外周に、少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着し、ベルトスリーブ４を外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に設置し、加硫型６を加熱しつつ、金型１のブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブ４の外周に溝形成用凹部７を成形しつつベルトスリーブ４を加硫し、この加硫したベルトスリーブ４の溝形成用凹部７の箇所に溝形成用凹部７より深い溝８を研磨加工して、溝８間にリブ９を形成することを特徴とするものである。
【００１８】
この発明によれば、ベルトスリーブ４を加硫する際に、溝８より浅い溝形成用凹部７をベルトスリーブ４に成形し、溝形成用凹部７の箇所を深く掘り下げるようにベルトスリーブ４を研磨することによってリブ９を形成するための溝８を作製することができるものであり、溝形成用凹部７の容積分、ベルトスリーブ４を研磨する量を少なくすることができ、研磨による材料ロスを少なくすることができると共に、溝形成用凹部７を成形する際に短繊維が溝形成用凹部７の表面に沿って配向しても、この短繊維が配向する部分は溝８を研磨加工する際に除去される部分であり、リブ９の幅方向に配向する短繊維の量を確保することができるものである。
【００１９】
また本発明の請求項５に係る伝動ベルトの製造方法は、外周に伸縮自在なブラダー５を設けた金型１のブラダー５の外周に、少なくとも心線２とゴムシート３からなる未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着し、ベルトスリーブ４の外周面には短繊維１０が植毛してあると共に、この短繊維１０を植毛したベルトスリーブ４を外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に設置し、加硫型６を加熱しつつ、金型１のブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブ４の外周に溝８を成形しつつベルトスリーブ４を加硫すると共に溝８間にリブ９を形成することを特徴とするものである。
【００２０】
この発明によれば、植毛した短繊維１０でリブ９の表面を被覆した伝動ベルトを製造することができるものであり、表面を被覆する短繊維１０でプーリに対するリブ９の摩擦係数を小さくすることができ、ベルト走行時の異音の発生を低減することができるものである。
【００２１】
また請求項６に係る発明は、請求項４又は請求項５のゴムシート３として、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質として形成されるものを用いることを特徴とするものである。
【００２２】
この発明によれば、未加硫のベルトスリーブ４を加熱・加圧して圧縮することによって、本来粘着性が低いエチレン・α−オレフィンエラストマーを加熱して粘着性を高めた状態で、ゴムの層同士やゴムの層と心線を加圧して密着させることができ、層間密着性を高めた状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、ベルト寿命を向上させた伝動ベルトを得ることができるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、加硫に先立って、未加硫のベルトスリーブ４を加熱・加圧して圧縮する成形を行なうことによって、心線２の間や心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出してベルトスリーブ４内からエアー抜きをすることができ、空気が残らない状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、またベルトスリーブ４のゴムとしてエチレン・α−オレフィンエラストマーを用いる場合、層間密着性を高めた状態でベルトスリーブ４を加硫することができるものであり、残存空気のない、また層間密着性の高い加硫ベルトスリーブ４を得ることができるものであって、ベルト寿命を向上させた伝動ベルトを製造することができるものである。さらに、加硫に先立ってベルトスリーブ４を圧縮することによって、ベルトスリーブ４の厚みを小さくすることができ、ブラダー５を膨張させてベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧して加硫するにあたって、ベルトスリーブ４を拡径させる量を小さくすることができて心線２の伸び率を小さくすることができるものであり、外周長の小さな伝動ベルトを製造することが可能になるものである。
【００２４】
また本発明によれば、ベルトスリーブ４を加硫する際に、溝８より浅い溝形成用凹部７をベルトスリーブ４に成形することによって、溝形成用凹部７の容積分、ベルトスリーブ４を研磨する量を少なくして溝８を作製することができ、研磨による材料ロスを少なくすることができると共に、溝形成用凹部７を成形する際に短繊維が溝形成用凹部７の表面に沿って配向しても、この短繊維が配向する部分は溝８を研磨加工する際に除去される部分であり、リブ９の幅方向に配向する短繊維の量を確保して、ベルト寿命を向上させた伝動ベルトを製造することができるものである。
【００２５】
さらに本発明によれば、ベルトスリーブ４の外周面に短繊維１０を植毛しておくことによって、リブ９の表面が短繊維１０で被覆された伝動ベルトを製造することができるものであり、摩擦係数を小さくしてベルト走行時の異音の発生を低減することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２７】
図１は本発明において内型として用いる金型１の一例を示すものであり、円柱乃至円筒状に形成してあって、上下両端面にフランジ２２ａ、２２ｂが外周に張り出して設けてある。金型１の外周にはゴムなど伸縮自在で且つ気密性を有する材料で円筒形に形成したブラダー５が設けてある。このブラダー５はその開口の両端の全周を各フランジ２２ａ，２２ｂに密着させて取着してあり、金型１の外周とブラダー５の内周の間は上下両端で密閉されるようにしてある。また金型１には、上端が上のフランジ２２ａから上方に突出し、下端が金型１内を通って、ブラダー５の内側において金型１の外周面で開口する流体供給路２３が設けてあり、流体供給路２３を通してエアーなどの流体を金型１の外周とブラダー５の内周の間に供給することができるようにしてある。このように流体供給路２３を通して流体を供給すると、金型１の外周とブラダー５の内周の間は上下両端で密閉されているので、ブラダー５は流体の流入に伴なって外方へ膨らんで膨張されるようになっている。またこのように流体供給路２３から流体が供給されていないときには、ブラダー５は金型１の外周に密接した状態になっている。
【００２８】
このように外周にブラダー５を設けた金型１を内型としてベルトスリーブ４の成形を行なうものであり、まず、金型１のブラダー５の外周に未加硫のベルトスリーブ４を巻き付けて装着する。ベルトスリーブ４は図２に示すように、ブラダー５の外周にスパイラル状に巻き付ける心線２と、ブラダー５の外周に巻き付ける未加硫のゴムシート３の積層体として形成されるものである。図２の実施の形態では、内側から背面ゴム層形成用のゴムシート３（３ａ）、心線２、圧縮ゴム層形成用のゴムシート３（３ｂ）の順にブラダー５の外周に巻き付けて三層構成にベルトスリーブ４を形成するようにしたが、両ゴムシート３ａ，３ｂの間に接着ゴム層形成用のゴムシートを設けるなどしてもよく、上記の層構成に限定されないのはいうまでもない。
【００２９】
次に、このように未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１をフォーミング装置２５内にセットする。フォーミング装置２５は、図３に示すように、上面が開口する有底の円筒状に形成されるものであり、上面が開口する外郭２６の上端にリング状のフランジ２７を設け、外郭２６の円筒状の側壁２６ａの内側において円筒状の伸縮自在なゴムなどで形成される加圧筒２８を設けることによって、形成してある。この加圧筒２８は上端開口の全周をフランジ２７の下面に密着させて取着すると共に下端開口の全周を外郭２６の底面に密着させて取着してあり、外郭２６の側壁２６ａと加圧筒２８の間に密閉された環状の空間２９が形成されるようになっている。外郭２６の側壁２６ａにはエアー供給路３０が接続してあり、このエアー供給路３０からエアーを密閉空間２９内に供給できるようにしてある。また密閉空間２９内には環状の蒸気缶３１が配置してあり、蒸気缶３１に接続した蒸気供給路３２が外郭２６の側壁２６ａを通して導出してある。
【００３０】
そして、未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１をフォーミング装置２５内に上面の開口から図３のように差し入れてセットした後、蒸気供給路３２から蒸気缶３１に加熱蒸気を供給して密閉空間２９内を加熱しつつ、エアー供給路３０から密閉空間２９内に高圧エアーを供給することによって、加圧筒２８を内方へ膨らませて膨張させる。このように加圧筒２８を内方へ膨張させることによって、図４に示すように、金型１に装着された未加硫のベルトスリーブ４の外周にこの加圧筒２８を押圧させ、ベルトスリーブ４を外周側から加圧することができるものである。このとき密閉空間２９内は蒸気缶３１で加熱されているので、加圧筒２８を通して伝達される熱で加熱を行ないながら、加圧筒２８でベルトスリーブ４を加圧することができるものである。この加熱・加圧による成形は、１００〜１２０℃程度の温度、０．５〜１．５ＭＰａ程度の圧力で、２〜１０分間程度の、ベルトスリーブ４を加硫させない条件で行なうものであり、このように未加硫のベルトスリーブ４を外側から加熱・加圧することによって、ベルトスリーブ４を圧縮して、心線２の間や、心線２とゴムシート３の間に存在する空気を追い出すことができ、ベルトスリーブ４からエアー抜きをすることができるものである。
【００３１】
ここで、ベルトスリーブ４のゴムシート３として、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質とするものが用いられつつある。このエチレン・α−オレフィンエラストマーは耐オゾン性、耐熱性、耐寒性などにおいて優れた特性を有し、しかも脱ハロゲンという近年の要求も満たしているために、伝動ベルトの材質として適しているのである。このエチレン・α−オレフィンエラストマーは、エチレンと、プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテンなどのα−オレフィンとの共重合体、あるいはエチレンとα−オレフィンと非共役ジエンの共重合体であり、ジエン成分としては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、エチレンノルボルネンなどの炭素原子数５〜１５の非共役ジエンを挙げることができる。このようなエチレン・α−オレフィンエラストマーとして、具体的には、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などを挙げることができるが、なかでもＥＰＤＭがよく用いられる。
【００３２】
しかしこのエチレン・α−オレフィンエラストマーは本来粘着性に欠ける性質を有するため、ベルトスリーブ４の層間密着性、例えば背面ゴム層形成用のゴムシート３ａと圧縮ゴム層形成用のゴムシート３ｂの間、圧縮ゴム層形成用のゴムシート３ｂと心線２の間などで層間密着性が不十分になり、ベルトスリーブ４に層間剥離が生じ易い。
【００３３】
これに対して、本発明では、上記のように金型１に装着した未加硫のベルトスリーブ４をフォーミング装置２５内にセットして、ベルトスリーブ４を外周側から加熱しながら加圧して圧縮するようにしているため、加熱によってエチレン・α−オレフィンエラストマーの粘着力を高めた状態で、加圧圧縮してベルトスリーブ４内の層間を密着させることができるものであり、層間密着性が高いベルトスリーブ４を得ることができるものである。ベルトスリーブ４のゴムをエチレン・α−オレフィンエラストマーで形成する場合の、この加熱・加圧による圧縮は、１２０〜１７０℃程度の温度、０．５〜１．５ＭＰａ程度の圧力、２〜１０分間程度の、ベルトスリーブ４を加硫させない条件で行なうのが好ましい。
【００３４】
尚、図３のフォーミング装置２５では、加圧は加圧筒２８で、加熱は蒸気缶３１で行なうようにしたが、熱風発生器でプレヒートされた高温の高圧エアーをエアー供給路３０から密閉空間２９内に供給することによって、この高温・高圧のエアーで加圧筒２８を内方へ膨らませてベルトスリーブ４を加圧すると共に加圧筒２８を通してベルトスリーブ４を加熱するようにしてもよい。このとき、密閉空間２９内のエアーを少しずつ排気しながら常にエアー供給路３０から高温・高圧のエアーが供給されるようにしてあり、加圧筒２８を通したベルトスリーブ４の加熱温度が一定に保たれるようにしてある。
【００３５】
上記のように金型１に装着した未加硫のベルトスリーブ４をフォーミング装置２５内で加熱・加圧して圧縮することによって、圧縮前の厚みＴ１から圧縮後の厚みＴ２へと、ベルトスリーブ４の厚みは薄くなる（Ｔ１＞Ｔ２）。そしてベルトスリーブ４を圧縮する成形が終了した後、密閉空間２９へのエアーの供給を停止し、加圧筒２８を元の状態に収縮させ、図５のように、未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１をフォーミング装置２５から取り出す。
【００３６】
次に加硫工程で、加硫型６を外型として用いてベルトスリーブ４を加硫する。図６は加硫型６を示すものであり、上面が開口する円筒状に形成してあり、加硫型６の側壁６ａの内部は全周に亘って密閉された中空にして、加熱・冷却ジャケット３５が形成されるようにしてある。この加熱・冷却ジャケット３５には、蒸気などの加熱媒体を供給する熱媒供給路３６と、冷却水などの冷却媒体を供給する冷媒供給路３７が接続してあり、加硫型６を加熱及び冷却することができるようにしてある。
【００３７】
そして上記のように圧縮成形した未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１を、加硫型６内に上面の開口から差し込んで図６のようにセットする。次に、熱媒供給路３６から加熱媒体を加熱・冷却ジャケット３５に供給して加硫型６を加熱しながら、流体供給路２３を通してエアーなどの流体を金型１の外周とブラダー５の内周の間に供給することによって、図７のようにエアーの圧力でブラダー５を外方へ膨らませるように膨張させる。このようにブラダー５が外方へ膨張すると、ブラダー５の外周に巻き付けて装着されているベルトスリーブ４が加硫型６の内周面に押し付けられ、ベルトスリーブ４は内側から加圧される。このようにして加熱・冷却ジャケット３５で加熱しながら、膨張したブラダー５と加硫型６の間でベルトスリーブ４を加圧することによって、ベルトスリーブ４を加硫することができるものである。この加熱・加圧による加硫成形は、１２０〜１７０℃程度の温度、０．５〜１．５ＭＰａ程度の圧力で、１５〜３０分間程度の条件で行なうのが好ましい。
【００３８】
このように加硫を行なった後、流体供給路２３からの流体の供給を停止することによって、ブラダー５を収縮させて元の状態に戻し、また冷媒供給路３７から加熱・冷却ジャケット３５に冷媒を供給して加硫型６を冷却する。ブラダー５がこのように元の状態にまで収縮すると、ブラダー５は外径が小さくなって、加硫されたベルトスリーブ４Ａの内径よりも小さくなるので、図８のように、加硫されたベルトスリーブ４Ａを加硫型６の内周に残したまま金型１を抜き出すことができる。
【００３９】
そして冷却されている加硫型６で加硫されたベルトスリーブ４Ａの温度を脱型可能な温度まで低下させた後に、図９のように加硫型６から加硫済みのベルトスリーブ４Ａを取り出すことができるものである。
【００４０】
ここで上記のように、未加硫のベルトスリーブ４は加熱・加圧による圧縮によって、内部の空気が排出されており、空気が残っていないので、加硫成形の際の加圧が十分に高いものでない場合でも、加硫して得られたベルトスリーブ４Ａには残存空気が発生することがないものである。また同様に未加硫のベルトスリーブ４は加熱・加圧による圧縮によって、層間密着性が高められており、加硫して得られたベルトスリーブ４Ａは層間密着性が高いものである。そしてこの加硫ベルトスリーブ４Ａを輪切りするように切断加工して、Ｖベルトなどの伝動ベルトを製造するにあたって、残存空気がない伝動ベルトを得ることができるものであり、また層間密着性が高い伝動ベルトを得ることができるものであり、伝動ベルトのベルト寿命を向上することができるものである。
【００４１】
また、既述のように、金型１に装着した未加硫のベルトスリーブ４を加熱・加圧して圧縮することによって、ベルトスリーブ４の厚みは、圧縮前の厚みＴ１から圧縮後の厚みＴ２へと薄くなっている。そしてベルトスリーブ４を加硫するために、図６のようにベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に差し込むにあたって、差し込みのためのクリアランスＣがベルトスリーブ４の外周と加硫型６の内周との間に必要である。従って、図７のようにブラダー５を膨張させて、ブラダー５に装着したベルトスリーブ４を加硫型６の内周面に押し付けることによって、ベルトスリーブ４を加硫するにあたって、このクリアランスＣの寸法分、ベルトスリーブ４は直径が拡径するようにブラダー５によって押し広げられながら加硫型６の内周面に押圧されることになる。このようにベルトスリーブ４の直径が拡径されると、ベルトスリーブ４に円周方向に設けられている心線２はこれに伴なって伸張されることになる。
【００４２】
このとき、ブラダー５に装着したベルトスリーブ４が、上記のような圧縮をせずに厚みＴ１を有するままのものであると、ブラダー５の膨張でベルトスリーブ４を加硫型６の内周に押圧することによってベルトスリーブ４は圧縮されて厚みがＴ１よりも薄くなるので、クリアランスＣの寸法とこの厚みが薄くなる分の寸法の合計の寸法分、ベルトスリーブ４は直径が大きく拡径することになり、このようにベルトスリーブ４の直径が大きく拡径すると心線２の伸張も大きくなる。そして、伝動ベルトとしてベルト外周長が長いものであれば、心線２の伸張が少々大きくなっても、全体としての伸張率はさほど大きくなく、成形に特に影響を与えることはないが、ベルト外周長が１０００ｍｍ以下程度に短くなると、心線２の全体としての伸張率が無視できない大きさになって、成形にも影響を与えるおそれがある。
【００４３】
これに対して本発明では、上記のようにベルトスリーブ４を圧縮して、厚みが圧縮前の厚みＴ１から圧縮後の厚みＴ２へと薄くしたベルトスリーブ４を加硫型６内で加硫するようにしているので、ブラダー５の膨張でベルトスリーブ４が加硫型６の内周に押圧されても、ベルトスリーブ４の厚みがＴ２よりも薄くなることは殆どなく、クリアランスＣの寸法分以上にベルトスリーブ４の直径が拡径されることは殆どない。従って、心線２の伸張も大きくなることはないものであり、伝動ベルトとしてベルト外周長が短いものであっても心線２の伸張率はさほど大きくならず、成形に特に影響を与えるようなことなく、ベルト外周長が１０００ｍｍ以下程度の小さなサイズの伝動ベルトも成形することが可能になるものである。
【００４４】
次に、伝動ベルトとして、リブベルトを製造する方法について説明する。金型１の外周に未加硫のベルトスリーブ４を装着し、このベルトスリーブ４をフォーミング装置２５で加熱・加圧して圧縮成形した後に取り出すまでは、上記の図１〜図５の工程と同様にして行なうことができる。
【００４５】
本実施の形態では、図５の工程の次に、ベルトスリーブ４を加硫型６で加硫するにあたって、加硫型６として、図１０（ｂ）に示すように、加硫型６の成形面となる内周面に成形用凸部４５を設けたものを用いるものである。成形用凸部４５は加硫型６の内周の全周に亘るように突設されるものであり、加硫型６の内周の周方向と直交する方向に所定の一定間隔で平行に多数本設けるようにしてある。またこの成形用凸部４５は、リブベルトにリブ９を成形するために既述の図２２（ａ）において設けられる成形用凸部４１よりも高さを低くして一回り小さく形成されるものである。加硫型６の他の構成は図６のものと同じである。
【００４６】
そして、圧縮成形した未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に図１０のようにセットし、加熱・冷却ジャケット３５で加硫型６を加熱しながら、流体供給路２３からエアー等の流体を金型１の外周とブラダー５の内周の間に供給して、図１１のようにエアーの圧力でブラダー５を外方へ膨張させることによって、ブラダー５の外周に巻き付けて装着されているベルトスリーブ４が加硫型６の内周面に押し付けられ、ブラダー５と加硫型６の間でベルトスリーブ４を加熱・加圧することができ、ベルトスリーブ４を加硫することができるものである。この加熱・加圧による加硫成形は上記と同じ条件で行なうことができる。またこのようにベルトスリーブ４を加硫型６の内周面に押し付けて加圧すことによって、加硫型６の成形用凸部４５でベルトスリーブ４の外周に溝形成用凹部７を成形することができるものである。
【００４７】
このように加硫を行なった後、図８の工程と同様にして、ブラダー５を収縮させて元の状態に戻し、また加硫型６を冷却する。ブラダー５がこのように元の状態にまで収縮すると、ブラダー５は外径が小さくなって、加硫されたベルトスリーブ４Ａの内径よりも小さくなるので、図１２のように、加硫されたベルトスリーブ４Ａを加硫型６の内周に残したまま金型１を抜き出すことができる。そして冷却されている加硫型６で加硫されたベルトスリーブ４Ａの温度を脱型可能な温度まで低下させた後に、図１３のように加硫型６から加硫済みのベルトスリーブ４Ａを取り出すことができるものである。
【００４８】
このようにして得られた加硫済みのベルトスリーブ４Ａの外周には、上記のように加硫型６の成形用凸部４５で溝形成用凹部７が成形されており、この溝形成用凹部７は図１４（ａ）に示すように、リブベルトに形成される溝８よりも小さい凹部として形成されている。溝形成用凹部７の深さは、リブベルトに形成される溝８の深さの４０〜７０％程度が好ましい。そして、ベルトスリーブ４Ａの表面を研磨装置などで外周に沿って断面Ｖ字形に研磨することによって、図１４（ｂ）のように溝８を作製し、このように作製される溝８間にリブ９を形成することができるものである。溝８の研磨は、ベルトスリーブ４Ａに成形した溝形成用凹部７の箇所に、溝形成用凹部７を掘り下げるようにして行なわれるものである。従って、ベルトスリーブ４Ａを研磨して溝８を作製するにあたって、溝形成用凹部７の部分は研磨する必要がないので、研磨量は溝形成用凹部７の容積分少なくなり、研磨による材料ロスを少なくすることができるものである。研磨による材料ロスを少なくするために、上記のように、溝形成用凹部７の深さをリブベルトの溝８の深さの７０％未満に設定するのが好ましいのである。
【００４９】
そしてこのように溝８を研磨加工してリブ９を形成した加硫ベルトスリーブ４Ａを輪切りするように切断加工することによって、圧縮ゴム層にベルト方向のリブ９を複数本設けたリブベルトを得ることができるものである。
【００５０】
ここで、ベルトスリーブ４のゴムには補強用の短繊維４２が含有されており、短繊維４２がベルトスリーブ４の幅方向に配向していても、上記のようにベルトスリーブ４に加硫型６の内周の成形用凸部４１で溝形成用凹部７を成形する際に、溝形成用凹部７の近傍内に含有される短繊維４２は、図１４（ａ）のように、溝形成用凹部７の内面に沿うように配向されることになる。しかし、このように短繊維４２が溝形成用凹部７の内面に沿うよう配向する部分は、溝８を作製する際に研磨加工される部分であり、溝形成用凹部７の内面に沿うよう配向した短繊維４２は溝８を研磨加工することによって除去され、図１４（ｂ）に示すように、溝８を研磨して形成されるリブ９中に含有される短繊維４２はリブ９の幅方向に配向しているものが多くなる。このため、リブ９の幅方向の剛性が高くなり、ベルト寿命を向上することができるものである。溝形成用凹部７の成形による短繊維４２の配向を抑制するために、上記のように、溝形成用凹部７の深さをリブベルトの溝８の深さの４０％以上に設定するのが好ましいのである。
【００５１】
また、溝形成用凹部７の上から溝８を研磨加工するにあたって、溝形成用凹部７の近傍内に含有される短繊維４２は上記のように溝形成用凹部７の内面に沿うように配向しているため、溝８を研磨する方向と短繊維４２が配向する方向とが平行に近くなる。このため、溝８を研磨する刃物によって短繊維４２は切断され難くなり、図１４（ｂ）に示すように、研磨加工された溝８の内面から短繊維４２がカールされた状態で長く突出することになる。そしてこのように溝８の内面に短繊維４２がカールして長く突出していることによって、リブベルトをプーリに懸架して走行駆動させるにあたって、プーリとリブ９の間に介在される短繊維４２の量が増大することになり、プーリにリブ９の表面が直接接触することによって発生する走行時の音を低減することができるものである。
【００５２】
次に伝動ベルトとして、リブベルトを製造する他の方法について説明する。まず図１及び図２の工程と同様にして、金型１の外周に未加硫のベルトスリーブ４を装着する。
【００５３】
そしてこのように金型１に装着した未加硫のベルトスリーブ４の外周の全面に図１５のように短繊維１０を植毛する。短繊維１０としては、特に限定されるものではないが、レーヨン、綿、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、炭素繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維等を用いることができる。また短繊維１０の繊維長は０．１〜５．０ｍｍ程度の範囲が好ましく、アスペクト比（長さ／太さ）が３０〜３００の範囲が好ましい。さらにベルトスリーブ４の外周への短繊維１０の植毛密度は１〜５万本／ｃｍ２程度が好ましい。勿論これらの範囲に限定されるものではない。
【００５４】
ベルトスリーブ４の外周に短繊維１０を植毛するにあたっては、公知の静電気植毛装置を用いて行なうことができる。具体的には、ベルトスリーブ４を装着した金型１を回転台（図示省略）に設置し、金型１の軸方向（縦方向）に移動可能にしたスプレーノズル（図示省略）をベルトスリーブ４の外周面に向けて配置する。そして回転台によって金型１を軸回りに周方向へ回転させながら、スプレーノズルからベルトスリーブ４の外周面に水系接着剤を塗布し、ベルトスリーブ４の外周面に接着膜を形成する。水系接着剤としては、例えば、ウレタン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、スチレン系エマルジョンなどを用いることができる。次に、同様に金型１を回転させながら、金型１の軸方向に移動可能にした短繊維塗布器（図示省略）によってベルトスリーブ４の外周面に短繊維１０を付着させる。すなわち、金型１をアースし、短繊維塗布器に設けられた電極板に電圧を印加することによって電界を形成させ、短繊維塗布器の電極板に電着処理を施した短繊維１０を供給すると、短繊維１０は帯電して、電界から静電力を受けて飛翔し、ベルトスリーブ４の外周面に衝突して接着膜に付着する。ここで電着処理とは、短繊維１０の漏洩抵抗値や水分を調整して短繊維１０の飛翔性を向上させる処理のことである。そしてこのように短繊維１０をベルトスリーブ４の外周面に接着膜によって付着させた後、水系接着剤を自然乾燥もしくは加熱乾燥することによって、短繊維１０を接着膜でベルトスリーブ４の外周面に固着させることができるものである。
【００５５】
このようにベルトスリーブ４に短繊維１０を植毛した後、上記の図４及び図５の工程と同様にして、ベルトスリーブ４をフォーミング装置２５にセットし、加熱・加圧してベルトスリーブ４を圧縮成形する。
【００５６】
次に、この圧縮成形したベルトスリーブ４を加硫型６で加硫するにあたって、加硫型６として、図１６（ｂ）に示すように、加硫型６の成形面となる内周面に成形用凸部４１を設けたものを用いる。成形用凸部４１は加硫型６の内周の全周に亘るように突設されるものであり、加硫型６の内周の周方向と直交する方向に所定の一定間隔で平行に多数本設けるようにしてある。そしてこの成形用凸部４１は、リブベルトにリブ９を成形するために既述の図２２（ａ）において設けられる成形用凸部４１と同じ高さ寸法に形成されるものであり、図１０（ｂ）において形成される成形用凸部４５より一回り大きく形成されるものである。加硫型６の他の構成は図６や図１０のものと同じである。
【００５７】
そして、圧縮成形した未加硫のベルトスリーブ４を装着した金型１を加硫型６内に図１６のようにセットし、加熱・冷却ジャケット３５で加硫型６を加熱しながら、流体供給路２３からエアー等の流体を金型１の外周とブラダー５の内周の間に供給して、図１７のようにエアーの圧力でブラダー５を外方へ膨張させることによって、ブラダー５の外周に巻き付けて装着されているベルトスリーブ４が加硫型６の内周面に押し付けられ、ブラダー５と加硫型６の間でベルトスリーブ４を加熱・加圧することができ、ベルトスリーブ４を加硫することができるものである。この加熱・加圧による加硫成形は上記と同じ条件で行なうことができる。またこのようにベルトスリーブ４を加硫型６の内周面に押し付けて加圧することによって、加硫型６の成形用凸部４１でベルトスリーブ４の外周に溝８を成形することができるものである。
【００５８】
このように加硫を行なった後、既述の図８の工程と同様にして、ブラダー５を収縮させて元の状態に戻し、また加硫型６を冷却する。ブラダー５がこのように元の状態にまで収縮すると、ブラダー５は外径が小さくなって、加硫されたベルトスリーブ４Ａの内径よりも小さくなるので、図１８のように、加硫されたベルトスリーブ４Ａを加硫型６の内周に残したまま金型１を抜き出すことができる。そして冷却されている加硫型６で加硫されたベルトスリーブ４Ａの温度を脱型可能な温度まで低下させた後に、図１９のように加硫型６から加硫済みのベルトスリーブ４Ａを取り出すことができるものである。
【００５９】
このようにして得られた加硫済みのベルトスリーブ４Ａの外周には、上記のように加硫型６の成形用凸部４１で深いＶ型の溝８が成形されており、溝８間にリブ９を形成することができるものである。従って本実施の形態では、図１４の実施の形態のようにリブ９を形成するための研磨を行なう必要がないものであり、研磨による材料ロスをゼロにすることができるものである。
【００６０】
次にこのようにリブ９を形成した加硫ベルトスリーブ４Ａを輪切りするように切断加工することによって、図２０に示すような、ベルト方向のリブ９をベルト幅方向に複数本設けたリブベルトを得ることができるものである。図２０において４６は圧縮ゴム層、４７は背面ゴム層である。そして、上記のようにベルトスリーブ４の外周面には短繊維１０が植毛してあるので、図２０のように作製されるリブドベルトのリブ９の表面は短繊維１０の植毛層で被覆されている。このようにリブ９の表面を短繊維１０で被覆することによって、リブドベルトをプーリに懸架して走行させるにあたって、プーリに対する摩擦係数を小さくすることができるものであり、ベルト走行時の異音の発生を低減することができるものである。
【００６１】
尚、本実施形態では、ベルトスリーブ４を金型１の外周に装着した状態で短繊維１０を植毛するようにしたが、ベルトスリーブ４の外周側の圧縮ゴム層形成用のゴムシート３ｂの表面に予め短繊維１０を植毛しておいてもよい。この場合にはこのゴムシート３ｂを金型１に巻き付けることによって、外周面に短繊維１０が植毛されたベルトスリーブ４を形成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の一例における、一工程を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態の一例における、一工程を示す斜視図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれベルトスリーブの一部の拡大した断面図である。
【００６３】
【図１５】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示す斜視図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の拡大した断面図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施の形態の一例における、一工程を示す斜視図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施の形態によって製造される伝動用ベルトの一例を示す一部の拡大断面図である。
【図２１】従来例を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ断面図である。
【図２２】他の従来例を示すものであり、（ａ）は成形型の一部の断面図、（ｂ）はベルトスリーブの一部の拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 金型
２ 心線
３ ゴムシート
４ ベルトスリーブ
５ ブラダー
６ 加硫型
７ 溝形成用凹部
８ 溝
９ リブ
１０ 短繊維
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の外周面に少なくとも心線とゴムシートからなる未加硫のベルトスリーブを巻き付けて装着し、この金型に装着したベルトスリーブを加圧・加熱して圧縮する成形を行なった後、加硫工程でベルトスリーブを加圧・加熱することによって、ベルトスリーブを加硫することを特徴とする伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法。
【請求項２】
外周に伸縮自在なブラダーを設けた金型のブラダーの外周に、少なくとも心線とゴムシートからなる未加硫のベルトスリーブを巻き付けて装着し、ベルトスリーブを外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブを装着した金型を加硫型内に設置し、加硫型を加熱しつつ、金型のブラダーを膨張させてベルトスリーブを加硫型の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブを加硫することを特徴とする伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法。
【請求項３】
上記ゴムシートは、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質として形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法。
【請求項４】
外周に伸縮自在なブラダーを設けた金型のブラダーの外周に、少なくとも心線とゴムシートからなる未加硫のベルトスリーブを巻き付けて装着し、ベルトスリーブを外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブを装着した金型を加硫型内に設置し、加硫型を加熱しつつ、金型のブラダーを膨張させてベルトスリーブを加硫型の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブの外周に溝形成用凹部を成形しつつベルトスリーブを加硫し、この加硫したベルトスリーブの溝形成用凹部の箇所に溝形成用凹部より深い溝を研磨加工して、溝間にリブを形成することを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項５】
外周に伸縮自在なブラダーを設けた金型のブラダーの外周に、少なくとも心線とゴムシートからなる未加硫のベルトスリーブを巻き付けて装着し、ベルトスリーブの外周面には短繊維が植毛してあると共に、この短繊維を植毛したベルトスリーブを外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブを装着した金型を加硫型内に設置し、加硫型を加熱しつつ、金型のブラダーを膨張させてベルトスリーブを加硫型の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブの外周に溝を成形しつつベルトスリーブを加硫すると共に溝間にリブを形成することを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項６】
上記ゴムシートは、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質として形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項１】
金型の外周面に少なくとも心線とゴムシートからなる未加硫のベルトスリーブを巻き付けて装着し、この金型に装着したベルトスリーブを加圧・加熱して圧縮する成形を行なった後、加硫工程でベルトスリーブを加圧・加熱することによって、ベルトスリーブを加硫することを特徴とする伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法。
【請求項２】
外周に伸縮自在なブラダーを設けた金型のブラダーの外周に、少なくとも心線とゴムシートからなる未加硫のベルトスリーブを巻き付けて装着し、ベルトスリーブを外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブを装着した金型を加硫型内に設置し、加硫型を加熱しつつ、金型のブラダーを膨張させてベルトスリーブを加硫型の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブを加硫することを特徴とする伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法。
【請求項３】
上記ゴムシートは、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質として形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝動ベルト製造用ベルトスリーブの加硫方法。
【請求項４】
外周に伸縮自在なブラダーを設けた金型のブラダーの外周に、少なくとも心線とゴムシートからなる未加硫のベルトスリーブを巻き付けて装着し、ベルトスリーブを外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブを装着した金型を加硫型内に設置し、加硫型を加熱しつつ、金型のブラダーを膨張させてベルトスリーブを加硫型の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブの外周に溝形成用凹部を成形しつつベルトスリーブを加硫し、この加硫したベルトスリーブの溝形成用凹部の箇所に溝形成用凹部より深い溝を研磨加工して、溝間にリブを形成することを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項５】
外周に伸縮自在なブラダーを設けた金型のブラダーの外周に、少なくとも心線とゴムシートからなる未加硫のベルトスリーブを巻き付けて装着し、ベルトスリーブの外周面には短繊維が植毛してあると共に、この短繊維を植毛したベルトスリーブを外周側から加圧しつつ加熱して圧縮する成形を行なった後、このベルトスリーブを装着した金型を加硫型内に設置し、加硫型を加熱しつつ、金型のブラダーを膨張させてベルトスリーブを加硫型の内周に押圧して加圧することによって、ベルトスリーブの外周に溝を成形しつつベルトスリーブを加硫すると共に溝間にリブを形成することを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項６】
上記ゴムシートは、エチレン・α−オレフィンエラストマーをゴム材質として形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の伝動ベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００９−１１９８４６（Ｐ２００９−１１９８４６Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３６６９５（Ｐ２００８−１３６６９５）
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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