歯付ベルトの製造方法
【課題】 外観形状の正確な歯部を出現させるとともに加硫したベルトスリーブの両端部から切断した歯部に残留する空気を除去した歯付ベルトの製造方法を提供することにある。
【解決手段】 歯付ベルトの製造方法において、円筒状帆布１をモールド１１に装着する工程と、モールド溝部１２の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布１と未加硫ゴムシート１７を巻き付けたモールド１１を加熱加圧して、円筒状帆布１と未加硫ゴムシート１７をモールド溝部１２に圧入する工程と、心線２１をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシート２４を積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製する工程からなる。
【解決手段】 歯付ベルトの製造方法において、円筒状帆布１をモールド１１に装着する工程と、モールド溝部１２の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布１と未加硫ゴムシート１７を巻き付けたモールド１１を加熱加圧して、円筒状帆布１と未加硫ゴムシート１７をモールド溝部１２に圧入する工程と、心線２１をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシート２４を積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製する工程からなる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は歯付ベルトの製造方法に係り、外観形状の正確な歯部を出現させるとともに加硫したベルトスリーブの両端部から切断した歯部に残留する空気を除去した歯付ベルトの製造方法を提供することにある。
【０００２】
【従来の技術】従来の歯付ベルトは、クロロプレンを原料ゴムとするゴム配合物を歯部と背部に、ＳＢＲ系のビニルピリジンラテックスをラテックス成分とするＲＦＬ（レゾルシン・ホルマリン・ラテックス）液にて接着処理されたガラス繊維コードもしくはアラミド繊維コードを心線に、そして捲縮加工されたナイロンを緯糸としてベルト長手方向に使用されたカバー帆布から構成され、自動車用ＯＨＣ駆動（オーバーヘッドカム駆動）用のベルトとして使用されている。
【０００３】上記歯付ベルトの製造方法では、通常モールドの上にカバー帆布、心線、そして未加硫ゴムシートを積層した後、ジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して加硫スリーブをモールドより脱型し、以下スリーブの背面を研磨した後、所定幅に切断していた。
【０００４】また、他の歯付ベルトの製造方法として、モールドの上にカバー帆布、心線、そして未加硫ゴムシートを積層した後、ジャケットを被せ、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、モールドを冷却し、この上に他の未加硫ゴムシートを積層して加硫してベルトを作製する方法が特表平２−５００００９号公報に開示されている。
【０００５】更に、上記のカバー帆布は一般にジョイント部があり、帆布の端部を合わせて加熱溶融し接合するホットメルトジョイントや、またジョイント部の強度を高めるためにミシンによりジョイントする方法が採用されている。ＯＨＣ駆動用歯付ベルトの場合には、エンジンルームのコンパクト化やＦＦ化によって使用する環境温度が高温となり、ホットメルトジョイントでは強度的に充分耐えることができないために、主になっている。
【０００６】ミシンジョイントにおいては、ジョイント部が歯谷部や歯底の角部に位置する場合には、ジョイント部のミシン糸が大きく伸ばされ、最後には切断して帆布を開口させ、亀裂を発生させることがあった。このため、本出願人は特公平３−１８８２１号公報においてこれを改善した。この方法では、ミシン縫いした円筒状帆布の内側のジョイント部に針金を挿入し、これをモールドに挿入装着し、コードをスピニングした後、上記針金を抜き取り、この上に未加硫ゴムを積層して加硫することにより、ベルトスリーブを作製していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】今までの歯付ベルトの製造方法では、成形、加硫の手順が簡単で量産し易い長所があるが、その反面未加硫ゴムをスピニングで整列させた心線の隙間から流し込むので、圧入時間が長くかかる問題があった。
【０００８】また、モールド溝部に存在している空気は、ゴムが圧入され流れ込まれてくるにつれ、モールドの上方位置及び下方位置から順に逃げていくことになる。モールド溝部の圧入成形はモールドの中央から両端部へ順に出来上がることになり、結局両端部の圧入が最後になるため、加硫スリーブを所定幅に切断して得られベルトのうち、特にスリーブの両端部から切断されたベルトは、切断された歯部側面に空気が残留する場合がごく僅かに発生していた。更に、この部位から切断したベルトは、正規のものに比べて歯の高さが低く帆布表面の光沢もない外観不良が発生していた。
【０００９】上記の問題はモールド面長を長くすればする程、圧入時間を短くすればする程、ゴム粘度を高いものにすればする程、心線のピッチを密にすればする程に起こりやすくなる。
【００１０】一方、ミシンジョイント部の場合、ミシン縫いの強さは帆布の剛さや、またミシン縫いする際に帆布表面の状態によってその送り量に変化（スリップ率の変化）が生じた場合などに変わりやすく、これらの状態が変わった場合に、同じミシン縫い条件でもミシン縫いの強さがバラツクことがあった。そして、縫いが強くても、また弱くても、歯付ベルトが不良になっていた。
【００１１】例えば、縫いが強い円筒状帆布は、ジョイント部が突き上がった形態になり、これを歯付ベルトの製造に使用すると、ジョイント部の突き上がり部が歯部内に埋設し、この部分から早期の亀裂が発生してベルト走行時における早期のワレ不良の原因になっていた。
【００１２】一方、縫いが弱くなると、モールドの歯部表面に位置する帆布はコードで押されられているために動かないが、溝部の帆布はゴムの流れにより局部的にミシン糸が伸ばされ、歯付ベルトの製造中の未加硫ゴムがこの部分から溢れ出る、いわゆるパンク不良が発生した。これが発生したベルトはゴムがプーリに接するときに音が発生した。
【００１３】本発明はこのような問題点を改善するものであり、主として外観形状の正確な歯部を出現させるとともに加硫したベルトスリーブの両端部から切断した歯部に残留する空気を除去した歯付ベルトの製造方法を提供することにある。更には、ミシン縫いした円筒状帆布におけるジョイント部の位置を正確に設定でき、正確に歯部を出現させるとともにジョイント部からのゴムの滲み出しを無くして外観を良好にし、更に該ジョイント部からの早期の亀裂や発音を防止した歯付ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】即ち、本願の請求項１記載の発明では、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において、円筒状帆布をモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなる歯付ベルトの製造方法にあり、予め未加硫ゴムがモールド溝部に圧入充満されるために空気の残留が少なくなり、スリーブの両端部から切断されたベルトも歯部内に空気が残留せず、また帆布表面の光沢もよく外観形状も正常になる。
【００１５】本願の請求項２記載の発明では、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において、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む工程と、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、上記挿入棒を抜き取った後に心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなる歯付ベルトの製造方法にある。
【００１６】本発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着するため、成形中にジョイント部の位置が変わることなく、歯部表面にジョイント部を配置することによりジョイント部からの早期の亀裂や発音を防止することもできる。
【００１７】本願の請求項３記載の発明では、モールド溝部に圧入する未加硫ゴムシートと背部を形成する未加硫ゴムシートとが加硫後のゴム物性が相違するように配合した歯付ベルトの製造方法にあり、歯部と背部とのゴム物性、例えばゴム硬度を目的に応じて変えることができる。
【００１８】本願の請求項４記載の発明では、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドにジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して未加硫状態で型付けを行う歯付ベルトの製造方法であり、型付けを確実に行うことができる。
【００１９】本願の請求項５記載の発明では、円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着した後、該挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入し、かつモールド溝部の底面方向に向かって移動する歯付ベルトの製造方法であり、特に挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入してモールド溝部の底面方向に向かって移動可能に設置することにより、ミシン縫いした円筒状帆布のジョイント部をモールド溝部に合わせる位置合わせの作業も確実で、かつ迅速に行うことができ、更には挿入棒のモールド溝部への移動を自由に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１〜図８はそれぞれ本発明に係る歯付ベルトの製造工程を示している。そのうち図１は使用する円筒状帆布の斜視図である。この円筒状帆布１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２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。
【００２１】具体的な緯糸２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構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、脂肪族繊維糸（６ナイロン、６６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。
【００２２】また、円筒状帆布１の経糸３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糸が緯糸２にパラ系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。
【００２３】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デニールを越えると、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込んだ方向の糸の剛性が過大になるため、帆布としての経糸と緯糸のバランスが取れなくなって、布厚みの不均一でシワ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。
【００２４】また、ベルト長手方向の緯糸全量の２０〜８０重量％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重量％未満ではベルト長手方向の帆布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重量％を越えると、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できなくなるためである。
【００２５】ジョイント部４は、円筒状帆布１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６を通して縫い合わせる。
【００２６】上記帆布１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。
【００２７】円筒状帆布１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、先端が鋭角の針状態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測定治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、具体的には差込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程度差し込み、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、逆にミシン縫いの強さが大きい場合には、機械的な抵抗値は大きくなる。
【００２８】本発明の場合、機械的な抵抗値を１ｋｇ未満になると、ミシン糸が伸ばされ、加硫成型中において未加硫ゴムがジョイント部４から溢れ出ることがあり、一方抵抗値が５ｋｇを超えると、ジョイント部４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４の突き上がり部が歯部２１内に埋設し、この部分から早期の亀裂が発生し、ベルト走行時のワレ不良になる。
【００２９】図２及び図３は挿入棒１０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４に差し込んだ状態を示している。挿入棒１０は先端が鋭角形状で、断面が円形、楕円形のような丸形の細長い針金のような剛性を有する金属や合成樹脂製であり、円筒状帆布１外側のミシン縫い目のミシン糸６と帆布１との間に差し込まれ、円筒状帆布１の全幅にまたがっている。
【００３０】挿入棒１０はモールド溝部１２に充分に侵入できる程度の断面積を有しているが、その断面積は通常モールド溝部１２の容積の３０％未満が好ましい。３０％以上になると、挿入棒１０がジョイント部４から抜きにくくなり、ミシン糸６が伸ばされてジョイント部４の変形や切断が起こりやすくなる。
【００３１】図４は挿入棒１０を差し込んだ円筒状帆布１を、挿入棒１０がモールド溝部１２に位置するようにモールド１１に挿入している状態を示している。挿入棒１０はジョイント部４を正確にモールド溝部１２に位置することができる。特に、円筒状帆布１を正確に位置固定するために、図５に示すようにモールド１１のフランジ部１３に一定間隔で貫通孔１５を配し、挿入棒１０の端部を該貫通孔１５に嵌入して係止すればよい。上記貫通孔１５は挿入棒１０がモールド溝部１２の底面方向へ向かって移動出来る程度の大きさである。
【００３２】次の工程では、図６に示すように未加硫ゴムシート１７を円筒状帆布１とともにモールド溝部１２に押し込んで型付けする工程である。具体的には、モールド溝部１２の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付け、そしてこの上にジャケット１８を被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して型付けを行う。上記未加硫ゴムシート１７の厚さは、モールド溝部１２の容積に等しい厚さを有するか、もしくは最小でモールド溝部１２容積の１／３に相当する厚さをもったものが好ましい。１／３未満になると、充分な型付けができなくなる。
【００３３】加熱加圧の条件は、温度が１５０〜１６５℃、時間が２〜４分、外圧が５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 である。加熱加圧は未加硫ゴムシートの流れと円筒状帆布１の熱変形を容易にしてモールド溝部１２で型付けを行う。
【００３４】上記の型付けを行ったモールド１１は、図８R>８に示すように、その上に心線２１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に巻き付け、そして歯部２２及び背部２３を形成する未加硫ゴムシート２４を積層した後、これにジャケットを被せ加硫缶に入れて加硫する。加硫成型中、未加硫ゴムシート２４の一部をモールド溝部１２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モールド１１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２０を作製する。
【００３５】無論、本発明では、挿入棒１０を差し込まない円筒状帆布１を使用することができる。この場合にも上記と同様に、円筒状帆布１をモールド１１に装着した後、モールド溝部１２の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付け、円筒状帆布１と未加硫ゴムシート１７を巻き付けたモールド１を加熱加圧して、該円筒状帆布１と未加硫ゴムシート１７をモールド溝部１２に圧入し、そして心線２１をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシート２４を積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製し、所定幅に切断して歯付ベルト２０を作製する。
【００３６】上記の未加硫ゴムシート１７と２４としては水素化ニトリルゴムを始めとして、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、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、クロロプレンゴムなどの耐熱老化性の改善さ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％以上が良い。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は極度に低下する。
【００３７】また、上記未加硫ゴムシート１７と２４のゴム物性を目的に応じて変えることができる。例えば歯部に相当する未加硫ゴムシート１７のゴム硬度を大きくし、背部に相当する未加硫ゴムシート２４のゴム硬度をそれに比べて小さくしたり、また未加硫ゴムシート１７の流れを未加硫ゴムシート２４より良好にすることが出来る。更には、未加硫ゴムシート１７と２４の色を変えたり、未加硫ゴムシート１７にベルトの幅方向あるいは長手方向に配列した短繊維を混入することもできる。
【００３８】図９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２２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２１を埋設した背部２３とからなり、上記歯部２２の表面には円筒状帆布１が貼着され、また帆布１のジョイント部４が大きく歯部２２内に侵入せず、またミシン糸６も伸張していない。
【００３９】
【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。
実施例１帆布の経糸に１．５デニールのパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束した２００デニールのフィラメント糸と、そして緯糸（テクノーラ２００D ／２本とコーネックス３０番手とスパンデックス１４０D ／１本からなる）と緯糸（テクノーラ２００D ／１本）を使用し、織時組織（経１１０本／５ｃｍ、緯１２０本／５ｃｍ）からなる２／２綾織帆布を製織した。製織後、帆布を水中にて振動を与えて製織時の幅の約１／２幅まで収縮させた後、水素化ニトリルゴム配合物をメチルエチルケトン中に溶解し、イソシアネートを添加した処理液に浸漬、乾燥し０．９ｍｍの処理帆布とした。上記帆布は緯糸方向をベルトの長手方向に使用した。
【００４０】上記の処理帆布を所定長さに切断した後、帆布の端部を突き合わせ、ミシン糸として６ナイロンのモノフィラメント糸を使用し、また帆布の送り速度を調節して円筒状帆布１を作製した。そして、円筒状帆布１の外側にミシン糸６と帆布１との間に直径２．５ｍｍ、長さ１２００ｍｍの針金からなる挿入棒１０を差し込んだ。
【００４１】心線２１として、溶融紡糸され、シランカップリング剤で表面処理された素線径約９μｍのガラス繊維フィラメント約２００本を束ねてストランドとし、３本のストランドを引き揃えてＲＦＬ液中に浸漬し、１３０℃で２分間乾燥、２５０〜３００℃で２分間ベーキング後、下撚りを約１２回／１０ｃｍにてＳ方向に撚った下撚り糸と、同回数Ｚ方向に撚った下撚り糸を準備した。
【００４２】次にＳ方向の下撚り糸を１３本引き揃え、上撚りを約８回／１０ｃｍの割合でＺ方向に撚られたガラス繊維コードとし、また同様にＺ撚り下撚り糸を同様に１３本引き揃え、Ｓ方向に８回／１０ｃｍの撚り数のガラス繊維コードとした。そして、ＲＦＬ処理ガラス繊維コードを背部、歯部そして歯布に接着させるために、更にゴム組成物を溶剤に溶解させ、イソシアネートを添加したオーバーコート液に浸漬、乾燥させて心線となるガラス繊維コードを作製した。
【００４３】歯付ベルトの作製では、前記挿入棒１０を差し込んだ円筒状帆布１を、挿入棒１０がモールド溝部１２に位置するようにモールド１１に挿入して装着した後、モールド溝部１２の容積に相当する厚さをもった１．６ｍｍ厚の未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付け、その上にジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧した。条件としては、温度１５３°Ｃ、時間３分、外圧７ｋｇ／ｃｍ2 であった。
【００４４】型付けしたモールド１１から挿入棒１０を抜き取り、この上に前記ガラス繊維コードをスピニングした後、更に背部２３に相当する厚さ１．０ｍｍの水素化ニトリルゴム配合物からなる未加硫ゴムシート２４を巻き付けた。続いて、これを従来通りに温度１５３°Ｃ、時間２０分、外圧９．０ｋｇ／ｃｍ2 で加硫し、得られたベルトスリーブを所定の幅に切断して個々のベルトを得た。ベルトのサイズは１０５Ｓ８Ｍ１９（ベルトの歯型：ＳＴＰＤタイプ、歯数：１０５、ベルト幅：１９．１ｍｍ、歯ピッチ：８ｍｍ）であった。ベルトスリーブの両端部から切断された歯付ベルトも歯部内に空気が残留せず、また帆布表面の光沢もよく外観形状も正常であった。また、得られた複数の歯付ベルトのジョイント部を外観検査した結果、いずれのベルトにおいてもゴムの滲み出しは観測されず、また所定位置に存在していた。
【００４５】実施例２挿入棒１０を差し込んだ円筒状帆布１を、挿入棒１０がモールド溝部１２に位置するようにモールド１１に挿入して装着した後、モールド溝部１２の容積の約２／３に相当する厚さ１．６ｍｍの未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付け、その上にジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧した。条件としては、温度１５３°Ｃ、時間７分、圧力３分であった。
【００４６】モールド１１から挿入棒１０を抜き取り、この上に前記ガラス繊維コードをスピニングした後、更に水素化ニトリルゴム配合物からなる厚さ１．０ｍｍの未加硫ゴムシート２４を巻き付けた。続いて、これを従来通りに温度１５３°Ｃ、時間２０分、外圧９．０ｋｇ／ｃｍ2 で加硫して、得られたベルトスリーブを所定の幅に切断して個々のベルトを得た。ベルトのサイズは１０５Ｓ８Ｍ１９（ベルトの歯型：ＳＴＰＤタイプ、歯数：１０５、ベルト幅：１９．１ｍｍ、歯ピッチ：８ｍｍ）であった。ベルトスリーブの両端部から切断された歯付ベルトも歯部内に空気が残留せず、また帆布表面の光沢もよく外観形状も正常であった。
【００４７】
【発明の効果】以上のように本願の請求項１記載の発明では、円筒状帆布をモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなる歯付ベルトの製造方法にあり、予め未加硫ゴムがモールド溝部に圧入充満されるために空気の残留が少なくなり、スリーブの両端部から切断されたベルトも歯部内に空気が残留せず、また帆布表面の光沢もよく外観形状も正常になる効果がある。
【００４８】本願の請求項２記載の発明では、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む工程と、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、上記挿入棒を抜き取った後に心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなる歯付ベルトの製造方法にあり、請求項１記載の発明の効果に加えて、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着するため、成形中にジョイント部の位置が変わることなく、歯部表面にジョイント部を配置することによりジョイント部からの早期の亀裂や発音を防止することもできる効果がる。
【００４９】本願の請求項３記載の発明では、モールド溝部に圧入する未加硫ゴムシートと背部を形成する未加硫ゴムシートとが加硫後のゴム物性が相違するように配合した歯付ベルトの製造方法にあり、歯部と背部とのゴム物性を目的に応じて変えることができる。例えば歯部のゴム硬度を大きくし、背部のゴム硬度をそれに比べて小さくすることができる。
【００５０】本願の請求項４記載の発明では、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドにジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して未加硫状態で型付けを行う歯付ベルトの製造方法であり、型付けを確実に行うことができる効果がある。
【００５１】本願の請求項５記載の発明では、円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着した後、該挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入し、かつモールド溝部の底面方向に向かって移動する歯付ベルトの製造方法であり、特に挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入してモールド溝部の底面方向に向かって移動可能に設置することにより、ミシン縫いした円筒状帆布のジョイント部をモールド溝部に合わせる位置合わせの作業も確実で、かつ迅速に行うことができ、更には挿入棒のモールド溝部への移動を自由に行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歯付ベルトの製造方法において使用するミシン縫いした円筒状帆布の斜視図である。
【図２】挿入棒をミシン縫いした円筒状帆布の外側に位置するジョイント部に差し込んだ状態を示す図である。
【図３】図２に示すジョイント部の拡大図である。
【図４】挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するように溝付モールドに挿入している状態を示す正面図である。
【図５】貫通孔を有する溝付モールドのフランジ部の部分拡大図である。
【図６】円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドにジャケットを被せた状態を示す図である。
【図７】ジョイント部を型付けした状態を示す部分拡大図である。
【図８】型付けしたモールドの上にコードからなる心線をスピニングした後、未加硫ゴムを積層した成形している状態を示すモールドの断面図を示す。
【図９】本発明の方法によって得られた歯付ベルトの側面図である。
【符号の説明】
１ 円筒状帆布
４ ジョイント部
８ 予備成形体
１０ 挿入棒
１１ モールド
１２ モールド溝部
１７ 未加硫ゴムシート
２１ 心線
２４ 未加硫ゴムシート
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は歯付ベルトの製造方法に係り、外観形状の正確な歯部を出現させるとともに加硫したベルトスリーブの両端部から切断した歯部に残留する空気を除去した歯付ベルトの製造方法を提供することにある。
【０００２】
【従来の技術】従来の歯付ベルトは、クロロプレンを原料ゴムとするゴム配合物を歯部と背部に、ＳＢＲ系のビニルピリジンラテックスをラテックス成分とするＲＦＬ（レゾルシン・ホルマリン・ラテックス）液にて接着処理されたガラス繊維コードもしくはアラミド繊維コードを心線に、そして捲縮加工されたナイロンを緯糸としてベルト長手方向に使用されたカバー帆布から構成され、自動車用ＯＨＣ駆動（オーバーヘッドカム駆動）用のベルトとして使用されている。
【０００３】上記歯付ベルトの製造方法では、通常モールドの上にカバー帆布、心線、そして未加硫ゴムシートを積層した後、ジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して加硫スリーブをモールドより脱型し、以下スリーブの背面を研磨した後、所定幅に切断していた。
【０００４】また、他の歯付ベルトの製造方法として、モールドの上にカバー帆布、心線、そして未加硫ゴムシートを積層した後、ジャケットを被せ、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、モールドを冷却し、この上に他の未加硫ゴムシートを積層して加硫してベルトを作製する方法が特表平２−５００００９号公報に開示されている。
【０００５】更に、上記のカバー帆布は一般にジョイント部があり、帆布の端部を合わせて加熱溶融し接合するホットメルトジョイントや、またジョイント部の強度を高めるためにミシンによりジョイントする方法が採用されている。ＯＨＣ駆動用歯付ベルトの場合には、エンジンルームのコンパクト化やＦＦ化によって使用する環境温度が高温となり、ホットメルトジョイントでは強度的に充分耐えることができないために、主になっている。
【０００６】ミシンジョイントにおいては、ジョイント部が歯谷部や歯底の角部に位置する場合には、ジョイント部のミシン糸が大きく伸ばされ、最後には切断して帆布を開口させ、亀裂を発生させることがあった。このため、本出願人は特公平３−１８８２１号公報においてこれを改善した。この方法では、ミシン縫いした円筒状帆布の内側のジョイント部に針金を挿入し、これをモールドに挿入装着し、コードをスピニングした後、上記針金を抜き取り、この上に未加硫ゴムを積層して加硫することにより、ベルトスリーブを作製していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】今までの歯付ベルトの製造方法では、成形、加硫の手順が簡単で量産し易い長所があるが、その反面未加硫ゴムをスピニングで整列させた心線の隙間から流し込むので、圧入時間が長くかかる問題があった。
【０００８】また、モールド溝部に存在している空気は、ゴムが圧入され流れ込まれてくるにつれ、モールドの上方位置及び下方位置から順に逃げていくことになる。モールド溝部の圧入成形はモールドの中央から両端部へ順に出来上がることになり、結局両端部の圧入が最後になるため、加硫スリーブを所定幅に切断して得られベルトのうち、特にスリーブの両端部から切断されたベルトは、切断された歯部側面に空気が残留する場合がごく僅かに発生していた。更に、この部位から切断したベルトは、正規のものに比べて歯の高さが低く帆布表面の光沢もない外観不良が発生していた。
【０００９】上記の問題はモールド面長を長くすればする程、圧入時間を短くすればする程、ゴム粘度を高いものにすればする程、心線のピッチを密にすればする程に起こりやすくなる。
【００１０】一方、ミシンジョイント部の場合、ミシン縫いの強さは帆布の剛さや、またミシン縫いする際に帆布表面の状態によってその送り量に変化（スリップ率の変化）が生じた場合などに変わりやすく、これらの状態が変わった場合に、同じミシン縫い条件でもミシン縫いの強さがバラツクことがあった。そして、縫いが強くても、また弱くても、歯付ベルトが不良になっていた。
【００１１】例えば、縫いが強い円筒状帆布は、ジョイント部が突き上がった形態になり、これを歯付ベルトの製造に使用すると、ジョイント部の突き上がり部が歯部内に埋設し、この部分から早期の亀裂が発生してベルト走行時における早期のワレ不良の原因になっていた。
【００１２】一方、縫いが弱くなると、モールドの歯部表面に位置する帆布はコードで押されられているために動かないが、溝部の帆布はゴムの流れにより局部的にミシン糸が伸ばされ、歯付ベルトの製造中の未加硫ゴムがこの部分から溢れ出る、いわゆるパンク不良が発生した。これが発生したベルトはゴムがプーリに接するときに音が発生した。
【００１３】本発明はこのような問題点を改善するものであり、主として外観形状の正確な歯部を出現させるとともに加硫したベルトスリーブの両端部から切断した歯部に残留する空気を除去した歯付ベルトの製造方法を提供することにある。更には、ミシン縫いした円筒状帆布におけるジョイント部の位置を正確に設定でき、正確に歯部を出現させるとともにジョイント部からのゴムの滲み出しを無くして外観を良好にし、更に該ジョイント部からの早期の亀裂や発音を防止した歯付ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】即ち、本願の請求項１記載の発明では、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において、円筒状帆布をモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなる歯付ベルトの製造方法にあり、予め未加硫ゴムがモールド溝部に圧入充満されるために空気の残留が少なくなり、スリーブの両端部から切断されたベルトも歯部内に空気が残留せず、また帆布表面の光沢もよく外観形状も正常になる。
【００１５】本願の請求項２記載の発明では、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において、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む工程と、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、上記挿入棒を抜き取った後に心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなる歯付ベルトの製造方法にある。
【００１６】本発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着するため、成形中にジョイント部の位置が変わることなく、歯部表面にジョイント部を配置することによりジョイント部からの早期の亀裂や発音を防止することもできる。
【００１７】本願の請求項３記載の発明では、モールド溝部に圧入する未加硫ゴムシートと背部を形成する未加硫ゴムシートとが加硫後のゴム物性が相違するように配合した歯付ベルトの製造方法にあり、歯部と背部とのゴム物性、例えばゴム硬度を目的に応じて変えることができる。
【００１８】本願の請求項４記載の発明では、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドにジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して未加硫状態で型付けを行う歯付ベルトの製造方法であり、型付けを確実に行うことができる。
【００１９】本願の請求項５記載の発明では、円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着した後、該挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入し、かつモールド溝部の底面方向に向かって移動する歯付ベルトの製造方法であり、特に挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入してモールド溝部の底面方向に向かって移動可能に設置することにより、ミシン縫いした円筒状帆布のジョイント部をモールド溝部に合わせる位置合わせの作業も確実で、かつ迅速に行うことができ、更には挿入棒のモールド溝部への移動を自由に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１〜図８はそれぞれ本発明に係る歯付ベルトの製造工程を示している。そのうち図１は使用する円筒状帆布の斜視図である。この円筒状帆布１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２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。
【００２１】具体的な緯糸２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構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、脂肪族繊維糸（６ナイロン、６６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。
【００２２】また、円筒状帆布１の経糸３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糸が緯糸２にパラ系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。
【００２３】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デニールを越えると、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込んだ方向の糸の剛性が過大になるため、帆布としての経糸と緯糸のバランスが取れなくなって、布厚みの不均一でシワ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。
【００２４】また、ベルト長手方向の緯糸全量の２０〜８０重量％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重量％未満ではベルト長手方向の帆布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重量％を越えると、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できなくなるためである。
【００２５】ジョイント部４は、円筒状帆布１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６を通して縫い合わせる。
【００２６】上記帆布１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。
【００２７】円筒状帆布１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、先端が鋭角の針状態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測定治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、具体的には差込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程度差し込み、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、逆にミシン縫いの強さが大きい場合には、機械的な抵抗値は大きくなる。
【００２８】本発明の場合、機械的な抵抗値を１ｋｇ未満になると、ミシン糸が伸ばされ、加硫成型中において未加硫ゴムがジョイント部４から溢れ出ることがあり、一方抵抗値が５ｋｇを超えると、ジョイント部４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４の突き上がり部が歯部２１内に埋設し、この部分から早期の亀裂が発生し、ベルト走行時のワレ不良になる。
【００２９】図２及び図３は挿入棒１０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４に差し込んだ状態を示している。挿入棒１０は先端が鋭角形状で、断面が円形、楕円形のような丸形の細長い針金のような剛性を有する金属や合成樹脂製であり、円筒状帆布１外側のミシン縫い目のミシン糸６と帆布１との間に差し込まれ、円筒状帆布１の全幅にまたがっている。
【００３０】挿入棒１０はモールド溝部１２に充分に侵入できる程度の断面積を有しているが、その断面積は通常モールド溝部１２の容積の３０％未満が好ましい。３０％以上になると、挿入棒１０がジョイント部４から抜きにくくなり、ミシン糸６が伸ばされてジョイント部４の変形や切断が起こりやすくなる。
【００３１】図４は挿入棒１０を差し込んだ円筒状帆布１を、挿入棒１０がモールド溝部１２に位置するようにモールド１１に挿入している状態を示している。挿入棒１０はジョイント部４を正確にモールド溝部１２に位置することができる。特に、円筒状帆布１を正確に位置固定するために、図５に示すようにモールド１１のフランジ部１３に一定間隔で貫通孔１５を配し、挿入棒１０の端部を該貫通孔１５に嵌入して係止すればよい。上記貫通孔１５は挿入棒１０がモールド溝部１２の底面方向へ向かって移動出来る程度の大きさである。
【００３２】次の工程では、図６に示すように未加硫ゴムシート１７を円筒状帆布１とともにモールド溝部１２に押し込んで型付けする工程である。具体的には、モールド溝部１２の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付け、そしてこの上にジャケット１８を被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して型付けを行う。上記未加硫ゴムシート１７の厚さは、モールド溝部１２の容積に等しい厚さを有するか、もしくは最小でモールド溝部１２容積の１／３に相当する厚さをもったものが好ましい。１／３未満になると、充分な型付けができなくなる。
【００３３】加熱加圧の条件は、温度が１５０〜１６５℃、時間が２〜４分、外圧が５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 である。加熱加圧は未加硫ゴムシートの流れと円筒状帆布１の熱変形を容易にしてモールド溝部１２で型付けを行う。
【００３４】上記の型付けを行ったモールド１１は、図８R>８に示すように、その上に心線２１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に巻き付け、そして歯部２２及び背部２３を形成する未加硫ゴムシート２４を積層した後、これにジャケットを被せ加硫缶に入れて加硫する。加硫成型中、未加硫ゴムシート２４の一部をモールド溝部１２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モールド１１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２０を作製する。
【００３５】無論、本発明では、挿入棒１０を差し込まない円筒状帆布１を使用することができる。この場合にも上記と同様に、円筒状帆布１をモールド１１に装着した後、モールド溝部１２の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付け、円筒状帆布１と未加硫ゴムシート１７を巻き付けたモールド１を加熱加圧して、該円筒状帆布１と未加硫ゴムシート１７をモールド溝部１２に圧入し、そして心線２１をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシート２４を積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製し、所定幅に切断して歯付ベルト２０を作製する。
【００３６】上記の未加硫ゴムシート１７と２４としては水素化ニトリルゴムを始めとして、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、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、クロロプレンゴムなどの耐熱老化性の改善さ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％以上が良い。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は極度に低下する。
【００３７】また、上記未加硫ゴムシート１７と２４のゴム物性を目的に応じて変えることができる。例えば歯部に相当する未加硫ゴムシート１７のゴム硬度を大きくし、背部に相当する未加硫ゴムシート２４のゴム硬度をそれに比べて小さくしたり、また未加硫ゴムシート１７の流れを未加硫ゴムシート２４より良好にすることが出来る。更には、未加硫ゴムシート１７と２４の色を変えたり、未加硫ゴムシート１７にベルトの幅方向あるいは長手方向に配列した短繊維を混入することもできる。
【００３８】図９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２２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２１を埋設した背部２３とからなり、上記歯部２２の表面には円筒状帆布１が貼着され、また帆布１のジョイント部４が大きく歯部２２内に侵入せず、またミシン糸６も伸張していない。
【００３９】
【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。
実施例１帆布の経糸に１．５デニールのパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束した２００デニールのフィラメント糸と、そして緯糸（テクノーラ２００D ／２本とコーネックス３０番手とスパンデックス１４０D ／１本からなる）と緯糸（テクノーラ２００D ／１本）を使用し、織時組織（経１１０本／５ｃｍ、緯１２０本／５ｃｍ）からなる２／２綾織帆布を製織した。製織後、帆布を水中にて振動を与えて製織時の幅の約１／２幅まで収縮させた後、水素化ニトリルゴム配合物をメチルエチルケトン中に溶解し、イソシアネートを添加した処理液に浸漬、乾燥し０．９ｍｍの処理帆布とした。上記帆布は緯糸方向をベルトの長手方向に使用した。
【００４０】上記の処理帆布を所定長さに切断した後、帆布の端部を突き合わせ、ミシン糸として６ナイロンのモノフィラメント糸を使用し、また帆布の送り速度を調節して円筒状帆布１を作製した。そして、円筒状帆布１の外側にミシン糸６と帆布１との間に直径２．５ｍｍ、長さ１２００ｍｍの針金からなる挿入棒１０を差し込んだ。
【００４１】心線２１として、溶融紡糸され、シランカップリング剤で表面処理された素線径約９μｍのガラス繊維フィラメント約２００本を束ねてストランドとし、３本のストランドを引き揃えてＲＦＬ液中に浸漬し、１３０℃で２分間乾燥、２５０〜３００℃で２分間ベーキング後、下撚りを約１２回／１０ｃｍにてＳ方向に撚った下撚り糸と、同回数Ｚ方向に撚った下撚り糸を準備した。
【００４２】次にＳ方向の下撚り糸を１３本引き揃え、上撚りを約８回／１０ｃｍの割合でＺ方向に撚られたガラス繊維コードとし、また同様にＺ撚り下撚り糸を同様に１３本引き揃え、Ｓ方向に８回／１０ｃｍの撚り数のガラス繊維コードとした。そして、ＲＦＬ処理ガラス繊維コードを背部、歯部そして歯布に接着させるために、更にゴム組成物を溶剤に溶解させ、イソシアネートを添加したオーバーコート液に浸漬、乾燥させて心線となるガラス繊維コードを作製した。
【００４３】歯付ベルトの作製では、前記挿入棒１０を差し込んだ円筒状帆布１を、挿入棒１０がモールド溝部１２に位置するようにモールド１１に挿入して装着した後、モールド溝部１２の容積に相当する厚さをもった１．６ｍｍ厚の未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付け、その上にジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧した。条件としては、温度１５３°Ｃ、時間３分、外圧７ｋｇ／ｃｍ2 であった。
【００４４】型付けしたモールド１１から挿入棒１０を抜き取り、この上に前記ガラス繊維コードをスピニングした後、更に背部２３に相当する厚さ１．０ｍｍの水素化ニトリルゴム配合物からなる未加硫ゴムシート２４を巻き付けた。続いて、これを従来通りに温度１５３°Ｃ、時間２０分、外圧９．０ｋｇ／ｃｍ2 で加硫し、得られたベルトスリーブを所定の幅に切断して個々のベルトを得た。ベルトのサイズは１０５Ｓ８Ｍ１９（ベルトの歯型：ＳＴＰＤタイプ、歯数：１０５、ベルト幅：１９．１ｍｍ、歯ピッチ：８ｍｍ）であった。ベルトスリーブの両端部から切断された歯付ベルトも歯部内に空気が残留せず、また帆布表面の光沢もよく外観形状も正常であった。また、得られた複数の歯付ベルトのジョイント部を外観検査した結果、いずれのベルトにおいてもゴムの滲み出しは観測されず、また所定位置に存在していた。
【００４５】実施例２挿入棒１０を差し込んだ円筒状帆布１を、挿入棒１０がモールド溝部１２に位置するようにモールド１１に挿入して装着した後、モールド溝部１２の容積の約２／３に相当する厚さ１．６ｍｍの未加硫ゴムシート１７をこの上に巻き付け、その上にジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧した。条件としては、温度１５３°Ｃ、時間７分、圧力３分であった。
【００４６】モールド１１から挿入棒１０を抜き取り、この上に前記ガラス繊維コードをスピニングした後、更に水素化ニトリルゴム配合物からなる厚さ１．０ｍｍの未加硫ゴムシート２４を巻き付けた。続いて、これを従来通りに温度１５３°Ｃ、時間２０分、外圧９．０ｋｇ／ｃｍ2 で加硫して、得られたベルトスリーブを所定の幅に切断して個々のベルトを得た。ベルトのサイズは１０５Ｓ８Ｍ１９（ベルトの歯型：ＳＴＰＤタイプ、歯数：１０５、ベルト幅：１９．１ｍｍ、歯ピッチ：８ｍｍ）であった。ベルトスリーブの両端部から切断された歯付ベルトも歯部内に空気が残留せず、また帆布表面の光沢もよく外観形状も正常であった。
【００４７】
【発明の効果】以上のように本願の請求項１記載の発明では、円筒状帆布をモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなる歯付ベルトの製造方法にあり、予め未加硫ゴムがモールド溝部に圧入充満されるために空気の残留が少なくなり、スリーブの両端部から切断されたベルトも歯部内に空気が残留せず、また帆布表面の光沢もよく外観形状も正常になる効果がある。
【００４８】本願の請求項２記載の発明では、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む工程と、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、上記挿入棒を抜き取った後に心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなる歯付ベルトの製造方法にあり、請求項１記載の発明の効果に加えて、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着するため、成形中にジョイント部の位置が変わることなく、歯部表面にジョイント部を配置することによりジョイント部からの早期の亀裂や発音を防止することもできる効果がる。
【００４９】本願の請求項３記載の発明では、モールド溝部に圧入する未加硫ゴムシートと背部を形成する未加硫ゴムシートとが加硫後のゴム物性が相違するように配合した歯付ベルトの製造方法にあり、歯部と背部とのゴム物性を目的に応じて変えることができる。例えば歯部のゴム硬度を大きくし、背部のゴム硬度をそれに比べて小さくすることができる。
【００５０】本願の請求項４記載の発明では、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドにジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して未加硫状態で型付けを行う歯付ベルトの製造方法であり、型付けを確実に行うことができる効果がある。
【００５１】本願の請求項５記載の発明では、円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着した後、該挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入し、かつモールド溝部の底面方向に向かって移動する歯付ベルトの製造方法であり、特に挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入してモールド溝部の底面方向に向かって移動可能に設置することにより、ミシン縫いした円筒状帆布のジョイント部をモールド溝部に合わせる位置合わせの作業も確実で、かつ迅速に行うことができ、更には挿入棒のモールド溝部への移動を自由に行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歯付ベルトの製造方法において使用するミシン縫いした円筒状帆布の斜視図である。
【図２】挿入棒をミシン縫いした円筒状帆布の外側に位置するジョイント部に差し込んだ状態を示す図である。
【図３】図２に示すジョイント部の拡大図である。
【図４】挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するように溝付モールドに挿入している状態を示す正面図である。
【図５】貫通孔を有する溝付モールドのフランジ部の部分拡大図である。
【図６】円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドにジャケットを被せた状態を示す図である。
【図７】ジョイント部を型付けした状態を示す部分拡大図である。
【図８】型付けしたモールドの上にコードからなる心線をスピニングした後、未加硫ゴムを積層した成形している状態を示すモールドの断面図を示す。
【図９】本発明の方法によって得られた歯付ベルトの側面図である。
【符号の説明】
１ 円筒状帆布
４ ジョイント部
８ 予備成形体
１０ 挿入棒
１１ モールド
１２ モールド溝部
１７ 未加硫ゴムシート
２１ 心線
２４ 未加硫ゴムシート
【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の製造方法において、円筒状帆布をモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなることを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【請求項２】 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において、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む工程と、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、上記挿入棒を抜き取った後に心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなることを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【請求項３】 モールド溝部に圧入する未加硫ゴムシートと背部を形成する未加硫ゴムシートとが加硫後のゴム物性が相違するように配合した請求項１または２記載の歯付ベルトの製造方法。
【請求項４】 円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドにジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して未加硫状態で型付けを行う請求項１、２または３記載の歯付ベルトの製造方法。
【請求項５】 円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着した後、該挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入し、かつモールド溝部の底面方向に向かって移動する請求項２記載の歯付ベルトの製造方法。
【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の製造方法において、円筒状帆布をモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを一体的に加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなることを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【請求項２】 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において、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む工程と、上記挿入棒を差し込んだ円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着する工程と、モールド溝部の容積もしくはそれ以下の容積に相当する厚さをもった未加硫ゴムシートをこの上に巻き付ける工程と、円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドを加熱加圧して、該円筒状帆布と未加硫ゴムシートをモールド溝部に圧入する工程と、上記挿入棒を抜き取った後に心線をスピニングし、更にこの上に背部を形成する未加硫ゴムシートを積層し、そしてこれらの未加硫ゴムを加硫成型してベルトスリーブを作製する工程、からなることを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【請求項３】 モールド溝部に圧入する未加硫ゴムシートと背部を形成する未加硫ゴムシートとが加硫後のゴム物性が相違するように配合した請求項１または２記載の歯付ベルトの製造方法。
【請求項４】 円筒状帆布と未加硫ゴムシートを巻き付けたモールドにジャケットを被せ、これを加硫缶に設置して加熱加圧して未加硫状態で型付けを行う請求項１、２または３記載の歯付ベルトの製造方法。
【請求項５】 円筒状帆布を、挿入棒がモールド溝部に位置するようにモールドに装着した後、該挿入棒をモールドに設けた貫通孔に嵌入し、かつモールド溝部の底面方向に向かって移動する請求項２記載の歯付ベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図４】
【図６】
【図９】
【図２】
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図４】
【図６】
【図９】
【公開番号】特開平１１−７７８４６
【公開日】平成１１年（１９９９）３月２３日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平９−２６７７１９
【出願日】平成９年（１９９７）９月１１日
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【公開日】平成１１年（１９９９）３月２３日
【国際特許分類】
【出願日】平成９年（１９９７）９月１１日
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
[ Back to top ]