補強用コードの製造方法と製造装置および補強用コード

【課題】溶剤を含む接着剤等による処理を必要とせず、被膜形成に用いる材料部材の有効活用を可能にする補強用コードの製造方法等を実現する。
【解決手段】コード製造装置１０の被膜形成部５０内には、芯金２２と口金２４とが設けられている。芯金２２と口金２４の間には、被膜材料１６を一時的に溜めておくための隙間２６が形成されている。被膜材料１６は、シリンダ部６０のシリンダ１４内で加熱されて流動状態となる。被膜材料１６は、スクリュー１８で撹拌された後、中空室３０を介して導入管２８の周囲に押し出され、隙間２６に入る。適当な温度に保たれた被膜材料１６は、心線材料１２の移動に伴って、心線材料１２とともに第２の通過穴２４Ｈを通過する。その後、冷却された被膜材料１６は固まり、心線２０の被膜を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強用コードの製造方法、製造装置と、その製造装置等により製造される補強用コード等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車エンジンのベルトシステム、一般産業用動力伝達装置等において、歯付ベルト、Ｖベルト、Ｖリブドベルト等の伝動ベルトが、動力伝達のために幅広く使用されている。これらの伝動ベルトは、プーリとの噛み合い、または摩擦によって駆動力を伝達する。伝動ベルトは、通常、ゴムもしくは樹脂から成るベルト本体と、ベルト本体に埋設された補強用コードを含む。
【０００３】
近年、例えばエンジンの小型化によるエンジンルーム内の高温化等により、伝動ベルトに優れた耐熱性が要求されることが多い。そこで、伝動ベルトの本体として、耐熱性に優れた水素添加ニトリルブタジエンゴムを加硫、架橋したゴム等を用い、やはり耐熱性に優れた高強度ガラス、アラミド繊維等を補強用コードとして用いる場合がある。一般的に、補強用コードの表面には、レゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス組成物による被膜処理（ＲＦＬ処理）を施して耐久性を向上させ、さらに、ベルト本体と同種のゴム、樹脂等が配合されたゴム組成物を溶剤で溶かした接着剤を表面に塗布し、ベルト本体との接着性を向上させる。
【０００４】
一般産業用途の伝動ベルトにおいても、低発塵性、低発ガス性の要求が高まっているため、伝動ベルトの本体として、従来のゴム組成物から熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂に切換えられる傾向がある。これらの伝動ベルト本体には、補強用コードとして、高強度ガラス、アラミド繊維等が用いられており、これらの補強用コードの表面にも、接着性に優れた組成物による処理の後、ベルト本体と同種の樹脂等を溶剤で溶かした接着剤が塗布される。
【０００５】
また、接着剤等を用いずに補強用コード表面に被膜を形成する装置が知られている（例えば特許文献１）。このような装置においては、補強用コードを移動させつつ、加熱したゴムに圧力を加えて補強用コードの移動方向に垂直な方向に流動させることにより、ゴムの被膜を形成する。
【特許文献１】特開２００３−３４０９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
補強用コードの表面に、溶剤で溶かした接着剤による処理を施す場合、揮発性の溶剤を回収するための装置を要し、コストが高くなる。また、ベルト本体を形成するゴム、樹脂等は、溶剤に対する適度な相溶性を有することが必要となるため、ベルト本体の部材の選択の幅が狭められる。さらに、補強用コード表面に接着剤が均一に塗布されなかった場合、接着力がさほど向上しないといった問題が生じ得る。
【０００７】
また、補強用コードを移動させつつ、その移動方向に垂直な方向にゴム等を流動させて被膜を形成する場合、装置の構造が複雑化する。さらに、補強用コードの移動方向に垂直な方向に流動するゴム等を全て有効に活用することは困難であり、そのためにはゴムの回収が必要となる。
【０００８】
そこで本発明は、溶剤を含む接着剤等による処理を必要とせず、被膜形成に用いる材料部材の有効活用を可能にする補強用コードの製造方法等を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のベルト補強用コードの製造方法は、線状のコード材料と、コード材料の表面を被覆するための被膜材料とによるベルト補強用コードの製造方法である。ベルト補強用コードの製造方法は、第１の部材の端部に、第１の部材との間で隙間を形成するように第２の部材を配置し、被膜材料を加熱して隙間に流動させ、コード材料を、第１の部材の先端部を通る第１の通過穴と、第２の部材における第１の通過穴よりも直径の大きい第２の通過穴とを通過するように長手方向に移動させ、隙間にある被膜材料を、長手方向に沿ってコード材料とともに第２の通過穴を通過させ、被膜材料を冷却させて被膜を形成することを特徴とする。
【００１０】
第１の部材は、テーパ状であり、第２の部材において、第１の部材の先端部の形状に対応する凹部が設けられていることが好ましい。この場合、隙間が、第１の部材の先端部側ほど狭くなっていることがより好ましい。
【００１１】
ベルト補強用コードの製造方法においては、コード材料の直径に応じて、第１の通過穴の直径が異なる複数の第１の部材のいずれかを選択的に使用可能であることが好ましい。また、被膜の厚さを調整するため、第２の通過穴の直径が異なる複数の第２の部材のいずれかを選択的に使用可能であることが好ましい。
【００１２】
隙間にある被膜材料を保温可能であることが望ましい。また、被膜の厚さを均一にするため、第１の部材の先端部の向きが調整可能であることが望ましい。
【００１３】
被膜材料は、例えばゴムもしくは樹脂である。
【００１４】
本発明のベルト補強用コードの製造装置は、線状のコード材料の表面を被膜材料により被覆するベルト補強用コードの製造装置である。ベルト補強用コードの製造装置は、先端部を通る第１の通過穴が設けられた第１の部材と、第１の部材の端部に、第１の部材との間で隙間を形成するように配置され、第１の通過穴よりも直径の大きい第２の通過穴が設けられた第２の部材と、被膜材料を加熱して隙間に流動させる流動手段と、コード材料を、第１の通過穴と第２の通過穴とを通過するように長手方向に移動させつつ、隙間にある被膜材料を、長手方向に沿ってコード材料とともに第２の通過穴を通過させる移動手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明のベルト補強用コードは、上述のベルト補強用コード製造装置により製造されたことを特徴とし、本発明の伝動ベルトは、このベルト補強用コードを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、溶剤を含む接着剤等による処理を必要とせず、被膜形成に用いる材料部材の有効活用を可能にする補強用コードの製造方法等を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明における歯付ベルトの実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のコード製造装置の内部構造を示す断面図である。図２は、コード製造装置に設けられた芯金と口金とを拡大して示す断面図である。
【００１８】
コード製造装置１０（製造装置）は、例えばポリアミド、ポリエステル、アラミド等の有機繊維、もしくはガラス繊維等で形成された線状の心線材料１２（コード材料）の表面に被膜を形成し、心線（ベルト補強用コード）２０を製造するために用いられる。心線材料１２の表面は、ゴム、樹脂等の被膜材料１６によって被覆される。
【００１９】
コード製造装置１０は、心線材料１２を被膜材料１６によって被覆する被膜形成部５０、シリンダ１４、スクリュー１８が設けられたシリンダ部６０を含む。被膜形成部５０内には、芯金２２と口金２４とが設けられている。芯金２２（第１の部材）は、略円錐形のテーパ状である。芯金２２には、心線材料１２を通すための第１の通過穴２２Ｈが設けられている。第１の通過穴２２Ｈは、芯金２２の中心線に沿っており、芯金２２の先端部を通る。
【００２０】
口金２４（第２の部材）は、被膜材料１６を一時的に溜めておくための隙間２６を、芯金２２との間で形成するように配置されている。口金２４には、芯金２２の先端部の先細り形状に対応する円錐台状の凹部が設けられている。そして口金２４は、芯金２２の先端部を凹部が包み込むように配置されている。芯金２２および口金２４の形状と配置は、隙間２６が、芯金２２の先端部側ほど狭くなるように調整されている。口金２４の中心には、心線材料１２および被膜材料１６を通過させるための第２の通過穴２４Ｈが設けられている。
【００２１】
心線材料１２は、導入管２８の内部に導入され、第１、第２の通過穴２２Ｈ、２４Ｈを通過するように、コード製造装置１０の巻取機（図示せず・移動手段）によって移動される。第１および第２の通過穴２２Ｈ、２４Ｈは、心線材料１２が矢印Ａの示す長手方向に沿って移動するように、同一直線上に設けられている。
【００２２】
例えばペレット状の被膜材料１６は、シリンダ部６０のシリンダ１４（流動手段）内で加熱されて流動状態となる。被膜材料１６は、スクリュー１８（流動手段）で撹拌された後、中空室３０を介して導入管２８の周囲に押し出され、隙間２６に入る。被膜材料１６は、隙間２６において、後述するように適当な温度に保たれる。このため、適度な粘度を有する被膜材料１６は、心線材料１２の移動に伴って、心線材料１２とともに第２の通過穴２４Ｈを通過する。その後、周囲の空気および冷却槽中の冷却水（図示せず）により冷却された被膜材料１６は固まり、心線２０の被膜を形成する。なお、冷却水を用いず、周囲の空気のみで被膜材料１６を冷却しても良い。
【００２３】
なお、芯金２２および口金２４は、互いの中心線が一致するように配置されているため、心線２０の被膜厚さは均一になる。しかしながら、高い芯円度を有する心線２０の被膜を確実に形成するために、コード製造装置１０においては、芯金２２の先端部の方向を微調整するための調整ボルト３８が設けられている。後述するように、作業者によって調整ボルト３８が操作されると、芯金２２の先端部の向きが微調整される。このため、芯金２２および口金２４が、本来の位置からわずかにずれた場合であっても、心線２０の被膜厚さを確実に均一化できる。
【００２４】
被膜形成部５０の端部には、隙間２６にある被膜材料１６を適温に保つための保温機構４０が設けられている。保温機構４０の内部には、熱媒体油（図示せず）を通すための通路４２が設けられており、温度調整された熱媒体油が通路４２を循環する。
【００２５】
図３は、芯金２２と口金２４とに設けられた第１および第２の通過穴２２Ｈ、２４Ｈの直径を例示する表である。
【００２６】
コード製造装置１０においては、芯金２２および口金２４が着脱自在である。そして、第１の通過穴２２Ｈの直径が異なる複数の芯金２２のいずれかが、心線材料１２の直径に応じて選択され、使用される。すなわち、第１の通過穴２２Ｈの直径が心線材料１２の直径よりもわずかに大きい芯金２２が選択される。この結果、被膜材料１６が芯金２２内に流動してしまうことが防止され、コード製造装置１０は、様々な直径を有する心線材料１２の表面を被覆することが可能である。
【００２７】
また、口金２４についても芯金２２と同様に選択可能である。すなわち、被膜材料１６によって形成される心線２０の被膜の厚さを調整可能にするため、第２の通過穴２４Ｈの直径が異なる複数の口金２４のいずれかが、選択されて使用される。なお、心線材料１２および心線２０の巻取り速度、すなわち移動速度を制御することにより、被膜の厚さを調整しても良いが、口金２４の選択によって被膜厚さを調整する場合、煩雑な操作を必要としないという利点がある。
【００２８】
心線２０の被膜の厚さは、主として第１の通過穴２２Ｈの直径と第２の通過穴２４Ｈの直径の差によって定められる。この点に鑑みて、第１および直径芯金２２および口金２４の組合せは、例えば、図３に示したものとなる。なお、図３における○は、その直径の通過穴を有する芯金２２、口金２４を選択可能であることを意味する。
【００２９】
図４は、図１の矢印Ｂの示す方向から見た、被膜形成部５０の内部構造を示すコード製造装置１０の側面図である。図５は、図４の矢印Ｄの示す方向から見た、保温機構４０の正面図である。図６は、図１の矢印Ｃの示す方向から見た、シリンダ部６０の内部構造を示すコード製造装置１０の背面図である。図７は、図６のVII−VII線に沿って切断したシリンダ部６０の断面図である。
【００３０】
熱媒体油（図示せず）は、保温機構４０内の通路４２（図１、図５参照）のみならず、被膜形成部５０の中空室３０付近を通る流動管５４に設けられた通路５２、およびシリンダ部６０の通路６１（図６参照）も通過する。このため、スクリュー１８から隙間２６に移動する途中の被膜材料１６が保温される。
【００３１】
なお、保温機構４０（図５参照）は、芯金２２、口金２４と同心円状であって、口金２４の周囲を囲んでいる。このため、隙間２６内の被膜材料１６の温度は均一に保たれ、温度差は生じない。保温機構４０の下部には、流動管５４、もしくは流動管５４と同様の流動管が取り付けられる取付部４４が設けられている。
【００３２】
調整ボルト３８は、９０°ごとに４本設けられており（図５参照）、作業者によって調整ボルト３８が操作されると、調整ボルト３８が接する芯金２２の先端部の向きが、上下、あるいは左右に微調整される。
【００３３】
シリンダ部６０には、上方に向かって延びる圧力計６２（図６参照）が設けられている。圧力計６２は、被膜材料１６の供給量の調整等のために、シリンダ１４内の圧力を検出する。
【００３４】
コード製造装置１０により製造された心線２０は、例えばＶリブドベルト等に用いられる。心線２０は、例えば、下ゴム層、帆布の間に設けられた接着ゴム層のほぼ中央に埋設され、Ｖリブドベルトの引っ張り強度等を向上させる。なお、心線２０は、Ｖリブドベルト以外の伝動ベルト等においても幅広く使用可能である。
【００３５】
以上のように本実施形態によれば、加熱した被膜材料１６を、芯金２２と口金２４の隙間２６から心線材料１２の移動に伴って移動させ、心線材料１２の表面を被覆させることにより、溶剤を含む接着剤等を使用することなしに心線２０を製造できる。そして、適当な直径の通過穴２２Ｈ、２４Ｈを有する芯金２２、口金２４を用いることにより、心線２０の被膜厚さの調整が容易となるとともに、被膜材料１６が芯金２２側等に漏れ出てしまうことが防止でき、被膜材料１６を有効に活用できる。
【００３６】
さらに、隙間２６が先端部側ほど狭くなるように、芯金２２、口金２４の形状、配置を調整することにより、被膜材料１６を、ほぼ心線材料１２の長手方向に沿って心線材料１２に供給するにも係わらず、適度な圧力で心線材料１２に押し付けることが可能である。
【００３７】
コード製造装置１０を構成する各部材の形状、配置等は、本実施形態のものに限定されない。例えば、被膜形成部５０とシリンダ部６０とを横並びに配置せず、シリンダ部６０を被膜形成部５０の上方に配置しても良い。また、製造された心線２０を直ちにコード製造装置１０の外部に送り出し、冷却させるために、芯金２２および口金２４が被膜形成部５０の端部にあることが好ましいが、本実施形態の配置には限定されない。その他にも、例えば調整ボルト３８の本数や配置、保温機構４０の形状、流動管５４の本数や配置等を本実施形態のものから変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態のコード製造装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】コード製造装置に設けられた芯金と口金とを拡大して示す断面図である。
【図３】芯金と口金とに設けられた通過穴の直径を例示する表である。
【図４】図１の矢印Ｂの示す方向から見た、被膜形成部の内部構造を示すコード製造装置の側面図である。
【図５】図４の矢印Ｄの示す方向から見た、保温機構の正面図である。
【図６】図１の矢印Ｃの示す方向から見た、シリンダ部の内部構造を示すコード製造装置の背面図である。
【図７】図６のVII−VII線に沿って切断したシリンダ部の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０コード製造装置（製造装置）
１２心線材料（コード材料）
１４シリンダ（流動手段）
１６被膜材料
１８スクリュー（流動手段）
２０心線（ベルト補強用コード）
２２芯金（第１の部材）
２２Ｈ第１の通過穴
２４口金（第２の部材）
２４Ｈ第２の通過穴
２６隙間

【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状のコード材料と、前記コード材料の表面を被覆するための被膜材料とによるベルト補強用コードの製造方法であって、
第１の部材の端部に、前記第１の部材との間で隙間を形成するように第２の部材を配置し、
前記被膜材料を加熱して前記隙間に流動させ、
前記コード材料を、前記第１の部材の先端部を通る第１の通過穴と、前記第２の部材における前記第１の通過穴よりも直径の大きい第２の通過穴とを通過するように長手方向に移動させ、
前記隙間にある前記被膜材料を、前記長手方向に沿って前記コード材料とともに前記第２の通過穴を通過させ、
前記被膜材料を冷却させて被膜を形成することを特徴とするベルト補強用コードの製造方法。
【請求項２】
前記第１の部材がテーパ状であり、前記第２の部材において、前記第１の部材の先端部の形状に対応する凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のベルト補強用コードの製造方法。
【請求項３】
前記隙間が、前記第１の部材の先端部側ほど狭くなっていることを特徴とする請求項２に記載のベルト補強用コードの製造方法。
【請求項４】
前記コード材料の直径に応じて、前記第１の通過穴の直径が異なる複数の前記第１の部材のいずれかを選択的に使用可能であることを特徴とする請求項１に記載のベルト補強用コードの製造方法。
【請求項５】
前記被膜の厚さを調整するため、前記第２の通過穴の直径が異なる複数の前記第２の部材のいずれかを選択的に使用可能であることを特徴とする請求項１に記載のベルト補強用コードの製造方法。
【請求項６】
前記隙間にある前記被膜材料を保温可能であることを特徴とする請求項１に記載のベルト補強用コードの製造方法。
【請求項７】
前記被膜の厚さを均一にするため、前記第１の部材の先端部の向きが調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のベルト補強用コードの製造方法。
【請求項８】
前記被膜材料が、ゴムもしくは樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のベルト補強用コードの製造方法。
【請求項９】
線状のコード材料の表面を被膜材料により被覆するベルト補強用コードの製造装置であって、
先端部を通る第１の通過穴が設けられた第１の部材と、
前記第１の部材の端部に、前記第１の部材との間で隙間を形成するように配置され、前記第１の通過穴よりも直径の大きい第２の通過穴が設けられた第２の部材と、
前記被膜材料を加熱して前記隙間に流動させる流動手段と、
前記コード材料を、前記第１の通過穴と前記第２の通過穴とを通過するように長手方向に移動させつつ、前記隙間にある前記被膜材料を、前記長手方向に沿って前記コード材料とともに前記第２の通過穴を通過させる移動手段とを備えることを特徴とするベルト補強用コードの製造装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造装置により製造されたベルト補強用コード。
【請求項１１】
請求項１０に記載のベルト補強用コードを含む伝動ベルト。

【図１】