JP4230624B2 - ベルト成形加硫装置及びベルトの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト内周及び外周の双方に凹凸形状を有する伝動ベルトを成形加硫するためのベルト成形加硫装置及びベルトの製造方法に関する。そして、農業用汎用機械や自動車におけるベルト式無段変速装置等のベルト伝動装置に用いられる高負荷伝動用Ｖベルトの張力帯の成形加硫装置及び製造方法の技術分野をも含む。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばコンバインやトラクタ等の農業用機械や自動車等における変速装置として、変速時の操作性や燃料消費率の向上等を図る観点から、ベルト式無段変速装置の開発が進められている。そして、この種の変速装置に用いられる高負荷伝動用Ｖベルトとしては、例えば特開昭６０−４９１５１号公報に記載されているものが知られている。
【０００３】
このものは、図７に示されるように、両側１対のエンドレス状の張力帯ａに、多数のブロックｂがベルト周方向に所定ピッチで且つ所定間隔をあけて係止固定されてなっている。より詳しく説明すると、図８に示すように、各張力帯ａの上下両面には、各々、ベルト幅方向に延びるように多数の上面溝ｃ及び下面溝ｄがベルト周方向に所定ピッチで設けられており、また、各ブロックｂの両側部には、それぞれベルト周方向に貫通する長孔状の嵌合部がベルト幅方向に延びるように設けられ、その嵌合部の上縁部ｅが張力帯ａの上面溝ｃに、また下縁部ｆが下面溝ｄにそれぞれ係合し、これらのことでブロックｂは両張力帯ａ，ａに係止固定されている。
【０００４】
そして、張力帯ａの上面溝ｃと下面溝ｄとは以下のようにして張力帯ａに形成される。すなわち、下面溝ｄは、外周面に軸方向に延び且つ周方向に所定ピッチで設けられた複数の突条を備えた円筒状金型外周面上にゴム等の部材をセットし、これを加熱及び加圧することにより形成される。また、上面溝ｃは、内周面に軸方向に延び且つ周方向に所定ピッチで設けられた複数の突条を備えたゴムスリーブで張力帯前駆体を外嵌し、加熱及び加圧することにより形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ゴムスリーブが繰り返し使用されると、内周面に形成された突条が変形して硬化することとなり、形成される上面溝の寸法精度が悪いものとなってしまう。従って、上面溝の寸法精度を確保するためにゴムスリーブを頻繁に交換しなければならないという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ゴムスリーブを用いることなくベルト外周面に凹凸を形成することができるベルト加硫成形装置及びベルトの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ベルト外周面に凹凸を形成させるためのベルト成形加硫装置として、円筒状金型外周面上に形成されたベルト前駆体を囲み且つ側壁に軸方向と平行に延びる均一幅の長孔が周方向に所定ピッチで多数設けられた外金型枠の長孔にその長孔の幅と略等しい厚さの金型片を嵌め入れ、外金型枠内周面に突出させることにより、ベルト前駆体外周面に接触してそれを覆い、ベルト前駆体外周面に所定の凹溝が形成されるように内周面に突条が設けられた外金型を形成するようにしたものである。
【０００８】
具体的には、本出願の発明はベルト成形加硫装置であって、脱着可能に設けられた円筒状金型と、
上記円筒状金型を囲うように形成され、側壁に該円筒状金型の軸に向かう方向に貫通した均一幅の長孔が周方向に所定ピッチで多数設けられた外金型枠と、
上記長孔に嵌め入れられて上記軸に向かう方向に水平動自在に設けられ、且つ該長孔の側面との間に空隙が生じないように該長孔の幅と略等しい厚さに形成され、且つ上記外金型枠内周面から突出することにより上記円筒状金型外周面上に設けられるゴム製のベルト前駆体外周面に接触して該ベルト前駆体を覆い且つ内周面に該ベルト前駆体外周面に所定の凹溝を形成するための突条が周方向に所定ピッチで設けられた外金型を上記外金型枠とで形成する金型片と、
上記ベルト前駆体のゴムを所定加硫度まで加硫するために上記外金型枠及び金型片を加熱する加熱手段と、
上記外金型が形成されるように上記金型片を上記軸に向かう方向に前進させる前進機構と、
成形加硫完了後に上記円筒状金型を脱着できるように上記金型片を上記軸から遠ざかる方向に後退させる後退機構とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
上記のベルト成形加硫装置では、側壁に均一幅の長孔が周方向に所定ピッチで設けられた外金型枠のその長孔に金型片が嵌め入れられ、外金型枠内周面から金型片が突出することにより、ベルト前駆体外周面に接触してそれを覆う外金型が形成され、その外金型内周面にはベルト前駆体に設けるべき凹溝に対応した突条が設けられているものとなる。すなわち、ベルト前駆体外周面の凹溝は金型により形成されるため、従来技術のようにゴムスリーブを頻繁に交換しなければならないといった問題は生じない。また、凹溝の形状精度が従来以上に向上するものとなる。
【００１０】
また、長孔の幅と金型片の厚みとが略等しくされ、金型片が長孔の側面を摺動して案内されるようにされているので、長孔と金型片との間に空隙を生じてゴムの流出によりばりが発生したり、長孔の側面と金型片との間に帆布やゴムが挟まるといった問題は生じない。この場合、外金型が形成された状態で金型片間に隙間を設けてゴムを逃がす、という方策も考えられるが、例えばミクロン単位の精度が要求される高負荷伝動用Ｖベルトの張力帯等においては、かかるゴムのばりの発生は品質上致命的な問題となり妥当ではない。
【００１１】
さらに、金型片は円筒状金型の軸に向かって前進または軸から遠ざかるように後退するものであるので、突出する金型片の前方部はベルト前駆体外周面に半径方向から当接または離脱するものとなる。従って、外金型の形成時に金型片の前方部がベルト前駆体外周面を摺動してゴムまたは帆布により凸部が形成されたり、外金型を解く時に金型片の前方部が形成された凹溝の側面に外力を及ぼして凹溝が変形するということがない。
【００１２】
ここで、加熱手段としては、高温高圧の蒸気雰囲気等の高温度雰囲気下に金型片を保持する手段、金型片に通水路を設けてそれに加圧熱水を流す手段、バンドヒータ、シーズヒータ、赤外線ヒータ等を金型片に取り付けたり、遠赤外線照射または誘導加熱等により金型片の温度を上げる電気的手段等、特に限定されるものではない。
【００１３】
そして、前進機構としては、特に限定されるものではないが、円筒状金型側と逆を向くように且つ該円筒状金型の軸方向に行くに従って外方に延びるように金型片に設けられた傾斜面と、該傾斜面に該軸方向に外力を及ぼして該金型片を前進させる外金型形成部材とを備えているものとすることが簡便であり好ましい。この場合、外金型形成部材を全ての金型片の背面に同時に外力を加えることができる構成とすることにより、外金型の形成を容易に行うことができるものとなる。具体的には、金型片の背面を円筒状金型の軸方向に行くに従って外方に延びる傾斜面に形成し、その傾斜面に軸方向の外力を及ぼす外金型形成部材を配置する構成が考えられる。
【００１４】
また、後退機構としては、特に限定されるものではないが、円筒状金型側を向くように且つ該円筒状金型の軸方向に行くに従って外方に延びるように金型片に形成された傾斜面と、該傾斜面に該軸方向に外力を及ぼして該金型片を後退させる外金型分解部材とを備えているものとすることが簡便であり好ましい。この場合も前進機構の場合と同様に、外金型分解部材を全ての金型片に同時に外力を加えることができる構成とすることにより、外金型を容易に解くことができるものとなる。具体的には、金型片の一端に円筒状金型側を向き且つ軸方向に行くに従って外方に延びる傾斜面を形成し、その傾斜面に軸方向の外力を及ぼす外金型分解部材を配置する構成が考えられる。
【００１５】
そして、本発明の別の発明は、ベルト成形加硫装置によりベルト外周面に凹凸形状を形成するベルトの製造方法であって、
上記ベルト成形加硫装置は、脱着可能に設けられた円筒状金型と、該円筒状金型を囲うように形成され、側壁に上記円筒状金型の軸方向に延び且つ該軸に向かう方向に貫通した均一幅の長孔が周方向に所定ピッチで多数設けられた外金型枠と、該長孔に嵌め入れられ、該長孔の側面との間に空隙が生じないように該長孔の幅と略等しい厚さに形成された金型片と、該金型片を加熱する加熱手段とを備えてなり、
円筒状金型外周面上にゴム製のベルト前駆体を設ける工程と、
上記ベルト前駆体が設けられた円筒状金型を上記外金型枠に嵌めることにより上記ベルト成形加硫装置における所定位置に設置する工程と、
上記金型片を上記円筒状金型の軸に向かって前進させることにより該金型片を上記外金型枠内周面から突出させ、上記ベルト前駆体外周面に接触して該ベルト前駆体を覆い且つ内周面に該ベルト前駆体外周面に所定の凹溝を形成するための突条が周方向に所定ピッチで設けられた外金型を該外金型枠と該金型片とで形成する工程と、
上記外金型内周面に設けられた突条により上記ベルト前駆体外周面に所定の凹溝が形成されるように、上記金型片を加熱してゴムを所定の加硫度まで加硫する工程と、
上記円筒状金型を脱着するために、上記金型片を上記軸から遠ざかる方向に後退させて上記外金型を解く工程とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
上記のベルトの製造方法によれば、ベルト外周面の凹溝が金型によって形成させるため、従来技術のようにゴムスリーブの交換の必要がなく、そのためのメンテナンスが不要となる。また、凹溝の形状精度が従来以上に向上するものとなる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願の発明に係るベルト成形加硫装置及びベルトの製造方法によれば、ベルト外周面の凹溝が金型によって形成されるため、従来技術のようにゴムスリーブを使用する必要がなく、ゴムスリーブの交換も不要となる。加えて、凹溝の形状精度が従来以上に向上するものとなる。
【００１８】
また、長孔の幅と金型片の厚みとが略等しくされ、金型片が長孔の側面を摺動するようにされているので、長孔と金型片との間に空隙を生じてゴムの流出によりばりが発生したり、長孔の側面と金型片との間に帆布やゴムが挟まるといった問題は生じない。
【００１９】
さらに、金型片は円筒状金型の軸に向かって前進または軸から遠ざかるように後退するものであるので、金型片の前方部はベルト前駆体外周面に半径方向から当接または離脱するものとなり、外金型の形成時に金型片の前方部がベルト前駆体外周面を摺動してゴムまたは帆布により凸部が形成されたり、外金型を解く時に金型片の前方部が形成された凹溝の側面に外力を及ぼして凹溝が変形するということがない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の実施形態は、以下に示されるものに限られるものではない。
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る高負荷伝動用Ｖベルトの張力帯成形加硫機を示す。この張力帯成形加硫機は、加硫缶の外周を構成する円筒状の加熱ジャケット１を備えている。また、加硫缶内は高温の蒸気が導入可能とされており、これによって高温度雰囲気を実現できるようになっている。そして、その加熱ジャケット１内の中央部に着脱可能に円筒状金型２が設置されており、その外周面上にはゴム製の張力帯前駆体３が形成されている。この円筒状金型２外周面には軸方向と平行に延びるように断面半円状の突条が周方向に所定ピッチで形成されており、これによって張力帯前駆体３内周面に張力帯の下面溝となる内側溝が形成されることとなる。
【００２１】
ここで、円筒状金型２は、下部に設けられたテーパ部２ａが、加硫缶の底に設けられた筒状のゴム押さえ下フランジ４に嵌め入れられることによりセットされている。
【００２２】
また、ゴム押さえ下フランジ４の内方には、底部から位置決め小突起５，５が突設されており、この位置決め小突起５，５を円筒状金型２の底に設けられた位置決め孔に嵌めることにより、円筒状金型２外周面に形成された突条と張力帯前駆体３外周面に接触して囲む後述の外金型の内周面に形成された突条とが対向するように円筒状金型２が配置され、張力帯前駆体３内周面に形成される張力帯の下面溝となる内側溝と外周面に形成される張力帯の上面溝となる外側溝とが対応して形成されることとなる。
【００２３】
さらに、張力帯前駆体３が形成された円筒状金型２を加硫缶内にセットした状態において、円筒状金型２上部に取り付けられたゴム押さえ上フランジ２ｂによって張力帯前駆体３のゴムの上方への流動が規制され、ゴム押さえ下フランジ４によってゴムの下方への流動が規制されるようになっている。
【００２４】
また、円筒状金型２を囲むようにして２０４枚の板状の第１金型片６が間隔をおいて放射状に配置されている。第１金型片６の下部には下部突起６ａが、上部には上部突起６ｂがそれぞれ形成されており、下部突起６ａは加熱ジャケット１底部に設置されたリング状の下フランジ７上面に設けられた環状の溝に嵌合し、上部突起６ｂは加熱ジャケット１上部に設置されたリング状の上フランジ８下面に設けられた環状の溝に嵌合している。そうして、第１金型片６と、下フランジ７と、上フランジ８とにより、側壁に円筒状金型２の軸と平行に延びる２０４個の長孔が設けられた外金型枠が形成され、その外金型枠によって円筒状金型２外周面上に形成された張力帯前駆体３は囲まれるようになっている。また、第１金型片６の前面、すなわち、外金型枠の内周を形成する面は、張力帯前駆体３外周面に当接するものとなっている。そして、各第１金型片６は前面から後方に行くに従って厚く形成されており、第１金型片６間に形成される長孔の幅が均一となるようになっている。
【００２５】
そして、第１金型片６間に形成された長孔には板状の第２金型片９が挿入されている。第２金型片９の前方部、すなわち、円筒状金型２側を向く面は、断面「凸」字状に形成されており、これが外金型枠の長孔の円筒状金型２側に突出することにより、ベルト前駆体３外周面に接触してそれを覆い且つ内周面にベルト前駆体３外周面に所定の凹溝を形成するための突条が周方向に所定ピッチで設けられた外金型が形成される。このとき、加硫缶内は高温の蒸気により満たされることにより高温度雰囲気とされ、それによって円筒状金型２及び外金型は昇温され、張力帯前駆体３のゴムが加硫することとなる。そして、張力帯前駆体３外周面に張力帯の上面溝となる断面「凹」字状の外側溝が形成されることとなる。従って、本張力帯成形加硫装置によれば、張力帯外周面の外側溝（張力帯の上面溝）が金型によって形成されるため、従来技術のようにゴムスリーブを使用する必要がなく、ゴムスリーブの交換も不要となる。加えて、外側溝の形状精度が従来以上に向上するものとなる。
【００２６】
また、第２金型片９の厚みは長孔の幅と略等しく、第２金型片９の両側面は、隣り合う第１金型片６の側面を摺動して案内されながら長孔内を前進・後退するようになっている。これによって、第２金型片９の後退時、隣り合う第１金型片６との間に空隙が発生せず、金型片間にゴムや帆布が挟まれたり、ゴムが流出してばりが発生する、といった問題の発生が抑止される。
【００２７】
さらに、第２金型片９は円筒状金型２の軸に向かって前進または軸から遠ざかるように後退するものであるので、第２金型片９の前方部は張力帯前駆体３外周面に半径方向から当接または離脱するものとなり、外金型の形成時に第２金型片９の前方部がベルト前駆体３外周面を摺動してゴムまたは帆布により凸部が形成されたり、外金型を解く時に第２金型片９の前方部が形成された凹溝の側面に外力を及ぼして凹溝が変形するということがない。
【００２８】
また、外金型は４０８枚という２００枚以上の多数の第１金型片６及び第２金型片９によって形成されているため、各金型片に生じる形状誤差は相殺され、外金型全体として形状精度が高いものとなっている。そして、各第２金型片９が突出して外金型内周面の突条を形成するものとなっている、すなわち、各第２金型片９毎に一つの突条を形成する構成となっているため、個々の突条の形状精度も高く維持されることとなる。
【００２９】
そして、第２金型片９の背面部は、下方に行くに従って外方に延びるように形成された傾斜面となっており、図１の状態におけるその背後には、内周面が第２金型片９の背面と同一のテーパ比のテーパ面に形成され、上下変位可能に設けられた外金型形成部材としての型締めリング１０が配置されている。そして、この型閉めリング１０が下降すると（下降手段は図示せず）、内周面が第２金型片９の背面に当接して鉛直方向の外力を与えることとなり、第２金型片９が円筒状金型２側に前進して外金型を形成する機構となっている。この型閉めリング１０は、全ての第２金型片９の背面に同時に当接する構成となっており、外金型の形成が容易になされるものとなる。
【００３０】
さらに、第２金型片９の前方部の上部には、円筒状金型２側を向く面が上方に行くに従って後方に延びる傾斜面とされた上部切り欠き部９ａが設けられており、図１の状態におけるその上方には、外周面の下部がその傾斜面と同一のテーパ比のテーパ面に形成された外金型分解部材としての型開き上リング１１が配置されている。そして、型開き上リング１１が下降すると（下降手段は図示せず）、外周面の下部が第２金型片９の上部切り欠き部９ａの傾斜面に当接して鉛直方向の外力を与えることとなり、第２金型片９が外方に押されることとなる。同様に、第２金型片９の前方部の下部には、円筒状金型２側を向く面が下方に行くに従って後方に延びる傾斜面とされた下部切り欠き部９ｂが設けられており、図１の状態におけるその下方には、外周面の上部が該傾斜面と同一のテーパ比のテーパ面に形成された外金型分解部材としての型開き下リング１２が配置されており、この型開き下リング１２が上昇すると（上昇手段は図示せず）、外周面の上部が第２金型片９の下部切り欠き部９ｂの傾斜面に当接して鉛直方向の外力を与えることとなり、第２金型片９が外方に押されることとなる。すなわち、第２金型片９は上下２箇所で外方への力を受けて後退し、外金型を解く機構となっている。これらの型開き上リング１１及び型開き下リング１２は、全ての第２金型片９に同時に当接する構成となっており、外金型を容易に解くことができるものとなる。
【００３１】
なお、型開き上リング１１と、型開き下リング１２とは連動するように下降または上昇して第２金型片９を後退させ、そのとき、型締めリング１０も連動して上昇するようになっている。逆に、型閉めリング１０が下降して第２金型片９を前進させる際には、それに連動して型開き上リング１１は上昇し、型開き下リング１２は下降する機構となっている。
【００３２】
図２は第１金型片６を示す。第１金型片６は、円筒状金型外周面上に形成された張力帯前駆体を囲うように間隔をおいて放射状に配置されるものであり、板状に形成されている。また、第１金型片６の下部には下部突起６ａが、上部には上部突起６ｂがそれぞれ突設されており、下部突起６ａは加熱ジャケット底部に設置された下フランジ上面に設けられた環状の溝に嵌合し、上部突起６ｂは加熱ジャケット上部に設置された上フランジ下面に設けられた環状の溝に嵌合して固定されるようになっている。そして、第１金型片６と、上フランジと、下フランジとにより、側壁に軸と平行に延びる２０４個の長孔が設けられた外金型枠が形成されることとなる。このとき、第１金型片６の前面６ｃは、張力帯前駆体外周面に当接する外金型枠内周面の一部を構成することとなる。そして、第１金型片６は前面６ｃから後方に行くに従って厚く形成されており、第１金型６間に形成される長孔の幅が均一となるようになっている。
【００３３】
図３は第２金型片９を示す。第２金型片９は、外金型枠の第１金型片間に形成された長孔に挿入される。第２金型片９の前方部９ｃは断面「凸」字状に形成されており、これが外金型枠の長孔の円筒状金型側に突出することにより張力帯前駆体外周面に張力帯の上面溝となる断面「凹」字状の外側溝が形成されることとなる。また、第２金型片９の厚みは長孔の幅と略等しく、第２金型片９の両側面は、隣り合う第１金型片の側面と当接して案内され、長孔内を前進・後退するようになっている。これによって、第２金型片９の後退時、隣り合う第１金型片との間に空隙が発生せず、金型片間にゴムや帆布が挟まれたり、ゴムが流出してばりが発生する、といった問題の発生が抑止される。また、第２金型片９の背面部９ｄは、下方に行くに従って外方に延びるように形成された傾斜面となっている。そして、外金型形成部材としての型閉めリングが下降して、背面部９ｄに鉛直方向の外力が作用し、第２金型片９が押されて前進し、外金型が形成されることとなる。さらに、第２金型片９前方部９ｃの上部には、上方に行くに従って後方に延びる傾斜面に形成された上部切り欠き部９ａが設けられている。そして、外金型分解部材としての型開き上リングが下降して、上部切り欠き部９ａの傾斜面に当接して鉛直方向の外力が作用し、第２金型片９が外方に押されることとなる。同様に、第２金型片９前方部９ｃの下部には、下方に行くに従って後方に延びる傾斜面に形成された下部切り欠き部９ｂが設けられている。そして、外金型分解部材としての型開き下リングが上昇して、下部切り欠き部９ｂの傾斜面に当接して鉛直方向の外力を与えられ、第２金型片９が外方に押されることとなる。そして、これら２つの外力によって第２金型片９は後退し、外金型が解かれることとなる。
【００３４】
そして、図４は第１金型片６と第２金型片９とを交互に配置して形成された円筒状の外金型を示す。外金型は、第１金型片６，６，…によって形成された外金型枠の各長孔に第２金型片９，９，…を挿入して形成されている。つまり、第１金型片６，６，…は固定状態にあり、第２金型片９，９，…は第１金型片６，６間に形成された長孔を半径方向に前進・後退できる状態になっている。ここで、第１金型片６，６，…は、半径方向外方に行くに従って肉厚に形成されており、隣り合う第１金型片６，６との間に形成される長孔の間隔が均一なものとなっている。そして、第２金型片９，９，…の厚さは、その長孔の間隔に略等しく形成されており、第２金型片９，９，…は第１金型片６，６，…の側面に案内されながら半径方向に前進・後退できるようになっている。これによって、第２金型片９，９，…の後退時、隣り合う第１金型片６，６，…との間に空隙が発生せず、金型片間にゴムや帆布が挟まれたり、ゴムが流出してばりが発生する、といった問題の発生が抑止されるようになっている。そして、第２金型片９，９，…の前方部は断面「凸」字状に形成されており、これが外金型枠内周面から突出することにより張力帯前駆体外周面に張力帯の上面溝となる断面「凹」字状の外側溝が形成されるようになっている。
【００３５】
次に第２金型片９の前進機構及び後退機構について説明する。
【００３６】
第１金型片６により形成された外金型枠に張力帯前駆体３が外周面上に形成された円筒状金型２を挿入して成形加硫する際には、図５（ａ）に示すように、型開き上リング１１を上昇させるとともに型開き下リング１２を下降させ、型閉めリング１０内周面が第２金型片９の背面部に当接するように降下させると、第２金型片９の背面部に鉛直方向下向きの外力が加わることとなる。そして、第２金型片９は円筒状金型２に向かって前進し、外金型が形成される。
【００３７】
また、成形加硫終了後には、図５（ｂ）に示すように、型閉めリング１０を上昇させ、型開き上リング１１外周面が第２金型片９の上部切り欠き部９ａの傾斜面に当接するように型開き上リング１１を降下させると、傾斜面に鉛直方向下向きの外力がを加わることとなる。同様に、型開き下リング１２外周面が第２金型片９の下部切り欠き部９ｂの傾斜面に当接するように型開き下リング１２を上昇させると、傾斜面に鉛直方向上向きの外力を加わることとなる。そして、両方の外力の作用によって第２金型片９は後退し、外金型が解かれて円筒状金型２の脱着が可能となる。
（実施形態２）
本発明の実施形態２に係る張力帯の製造方法を含む高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法について図１に基づいて説明する。
＜第１材料セット工程＞
外周面に軸方向と平行に延びる断面半円状の突条が周方向に所定ピッチで設けられた円筒状金型に、周方向に伸縮性を有し且つゴム糊による接着処理が施された筒状の第１ナイロン帆布を被せる。
【００３８】
次に、第１ナイロン帆布の上から水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）を主成分とするゴム組成物のシートを巻き付ける。
【００３９】
このとき、円筒状金型外周面上に帆布、ゴムの順にそれぞれ層をなして配置される。
＜加圧工程＞
上記の如く第１ナイロン帆布とゴムとをセットした円筒状金型を加硫缶に入れ、所定圧力を所定時間かけ、帆布及びゴムを円筒状金型に押し付けることにより筒状の帆布・ゴム複合体を形成させる。このとき、帆布・ゴム複合体内周面には円筒状金型外周面に設けられた断面半円状の突条に対応した内側溝が形成され、これが張力帯の下面溝となる。
＜切削工程＞
上記帆布・ゴム複合体を円筒状金型から外し、駆動ローラーと従動ローラーとにより構成された２軸ベルト走行装置の両ローラーに巻き掛けて走行させる。そして、ゴム表面に刃物を当て、刃物をローラーの軸方向に走査し、上記帆布・ゴム複合体外周面のゴムを切削して所定のゴムの厚さが得られるようにする。
＜第２材料セット工程＞
ゴム表面が切削された上記ゴム・帆布複合体を再び円筒状金型にセットし、芳香族ポリアミド繊維で形成され且つ接着処理が施された心線を所定ピッチで螺旋状に巻き付ける。
【００４０】
次に、その上から上記第１材料セット工程で用いたのと同一の水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）を主成分とするゴムシートを巻き付ける。
【００４１】
そして、その上から周方向に伸縮性を有し且つゴム糊による接着処理が施された筒状の第２ナイロン帆布を被せる。
【００４２】
以上の工程を経て、円筒状金型２外周面上には帆布、ゴム及び心線からなる張力帯前駆体３が形成される。
＜円筒状金型セット工程＞
張力帯前駆体３が形成された円筒状金型２にゴム押さえ上フランジ２ｂを取り付け、上記実施形態１に係る張力帯成形加硫装置の加熱ジャケット１内に設置する。このとき、円筒状金型２の下部のテーパ部２ａを加熱ジャケット１内のゴム押さえ下フランジ４に嵌め込むと共に、円筒状金型２の底に設けられた位置決め孔に位置決め小突起５，５を嵌合させる。これによって、円筒状金型２外周面に設けられた突条と、金型片６，６，…に設けられた突条とが対向することとなり、張力帯前駆体３に張力帯の下面溝となる内側溝と上面溝となる外側溝とが対応して形成されることとなる。
＜成形加硫工程＞
金型固定具１３を下降させ、円筒状金型２を固定する。そして、型開き上リング１１を上昇させ、型開き下リング１２を下降させるとともに、型閉めリング１０を内周面が第２金型片９の背面部に当接するようにして下降させる。これによって、第２金型片９の背面部は鉛直方向下向きの外力を受け、それが第２金型片９を前進させる推力として作用する。そして、第１金型片６と第２金型片９とで上記張力帯前駆体３外周面に接触してそれを覆う外金型が形成される。
【００４３】
このようにして、張力帯前駆体３は、円筒状金型２と金型片７によって形成された外金型とゴム押さえ上フランジ２ｂとゴム押さえ下フランジ４によって密閉された状態となる。
【００４４】
そして、所定温度及び圧力の蒸気で加硫缶内を満たすことにより円筒状金型２及び各金型片７の温度は上昇し、その状態を所定時間保持して所定の加硫度までゴムを加硫させることにより、ゴムと繊維とで形成された加硫済みの張力帯前駆体３が形成されることとなる。このとき、外金型内周面に軸方向に延びるように突条が周方向に所定ピッチで形成されているため、張力帯前駆体３外周面にはその突条に対応した断面「凹」字状の外側溝が形成され、これが張力帯の上面溝となる。
【００４５】
次に、型閉めリング１０を上昇させるとともに、型開き上リング１１を外周面が各第２金型片９の上部切り欠き部９ａに当接するようにして降下させ、上部切り欠き部９ａの傾斜面に鉛直方向下向きに外力を及ぼし、同様に、型開き下リング１２を外周面が第２金型片９の下部切り欠き部９ｂに当接するようにして上昇させ、下部切り欠き部９ｂの傾斜面に鉛直方向上向きに外力を及ぼす。そして、これらの両方の外力の作用によって第２金型片９が後退することとなり、外金型は解かれ、さらに金型固定具１３を上昇させると円筒状金型２の脱着が可能となる。
【００４６】
そして、加熱ジャケット１内から円筒状金型２を取り出し、加硫された張力帯前駆体３を脱型する。
＜幅カット及び面取り工程＞
脱型した張力帯前駆体３を所定幅のリング状にカットし、さらに、所定の断面形状となるように面取り加工する。このようにして、高負荷伝動用Ｖベルトの張力帯が製造される。
【００４７】
この張力帯は、図６に示すように、上側表面は上帆布２１で被覆され、下側表面は下帆布２２で被覆されており、また、上下帆布２１，２２の間には保形ゴム２３が充填され、さらに、ベルト厚さ方向中心にはベルト長手方向に延びるように心線２４が埋設されている。また、張力帯の上面にはベルト幅方向に延びるように断面「凹」字状の上面溝２５が形成されており、下面にもベルト幅方向に延びるように断面半円状の下面溝２６が形成されている。この上面溝２５は金型片に設けられた突条により形成されたものに該当し、下面溝２６は円筒状金型外周面に設けられた突条により形成されたものに該当する。
＜組立工程＞
両側部にそれぞれベルト長さ方向に貫通する長孔状の嵌合部がベルト幅方向に延びるように設けられたブロックの嵌合部の上縁部を張力帯の上面溝に、また下縁部を下面溝にそれぞれ係合させて取り付けてゆき、図７に示すような、高負荷伝動用Ｖベルトを得る。
【００４８】
上記の高負荷伝動用Ｖベルトの製造方法における張力帯の製造方法によれば、張力帯外周面の上面溝を金型によって形成させるため、従来技術のようにゴムスリーブの交換の必要がなく、そのためのメンテナンスが不要となる。また、上面溝は金型によって形成させるので形状精度が従来以上に向上するものとなる。
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、高負荷伝動用Ｖベルトの張力帯の成形加硫装置及び製造方法としたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト内側及び外側の双方にベルト歯が形成された両面歯付ベルト等の他、ベルト両面にコグを有する伝動ベルトの成形加硫装置及び製造方法であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１にかかる高負荷伝動用Ｖベルトの張力帯の成形加硫装置の側断面図である。
【図２】第１金型片の（ａ）上面図及び（ｂ）側面図である。
【図３】第２金型片の（ａ）上面図及び（ｂ）側面図である。
【図４】第１金型片と第２金型片とを交互に配列して形成される円筒孔の上面図である。
【図５】第２金型片の（ａ）前進する機構及び（ｂ）後退する機構を示す図である。
【図６】高負荷伝動用Ｖベルトの張力帯の側面図である。
【図７】高負荷伝動用Ｖベルトの斜視図である。
【図８】高負荷伝動用Ｖベルトの側面図である。
【符号の説明】
１ 加熱ジャケット
２ 円筒状金型
２ａ テーパ部
２ｂ ゴム押さえ上フランジ
３ 張力帯前駆体
４ ゴム押さえ下フランジ
５ 位置決め小突起
６ 第１金型片
６ａ 下部突起
６ｂ 上部突起
７ 下フランジ
８ 上フランジ
９ 第２金型片
９ａ 上部切り欠き部
９ｂ 下部切り欠き部
９ｃ 前方部
９ｄ 背面部
１０ 型閉めリング
１１ 型開き上リング
１２ 型開き下リング
１３ 金型固定具
２１ 上帆布
２２ 下帆布
２３ 保形ゴム
２４ 心線
２５ 上面溝
２６ 下面溝
ａ 張力帯
ｂ ブロック
ｃ 上面溝
ｄ 下面溝
ｅ 上縁部
ｆ 下縁部

Claims (4)

1. 脱着可能に設けられた円筒状金型と、
   上記円筒状金型を囲うように形成され、側壁に該円筒状金型の軸に向かう方向に貫通した均一幅の長孔が周方向に所定ピッチで多数設けられた外金型枠と、
   上記長孔に嵌め入れられて上記軸に向かう方向に水平動自在に設けられ、且つ該長孔の側面との間に空隙が生じないように該長孔の幅と略等しい厚さに形成され、且つ上記外金型枠内周面から突出することにより上記円筒状金型外周面上に設けられるゴム製のベルト前駆体外周面に接触して該ベルト前駆体を覆い且つ内周面に該ベルト前駆体外周面に所定の凹溝を形成するための突条が周方向に所定ピッチで設けられた外金型を上記外金型枠とで形成する金型片と、
   上記ベルト前駆体のゴムを所定加硫度まで加硫するために上記外金型枠及び金型片を加熱する加熱手段と、
   上記外金型が形成されるように上記金型片を上記軸に向かう方向に前進させる前進機構と、
   成形加硫完了後に上記円筒状金型を脱着できるように上記金型片を上記軸から遠ざかる方向に後退させる後退機構とを備えていることを特徴とするベルト成形加硫装置。
2. 上記前進機構は、円筒状金型側と逆を向くように且つ該円筒状金型の軸方向に行くに従って外方に延びるように金型片に設けられた傾斜面と、該傾斜面に該軸方向に外力を及ぼして該金型片を前進させる外金型形成部材とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のベルト成形加硫装置。
3. 上記後退機構は、円筒状金型側を向くように且つ該円筒状金型の軸方向に行くに従って外方に延びるように金型片に形成された傾斜面と、該傾斜面に該軸方向に外力を及ぼして該金型片を後退させる外金型分解部材とを備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のベルト成形加硫装置。
4. ベルト成形加硫装置によりベルト外周面に凹凸形状を形成するベルトの製造方法であって、
   上記ベルト成形加硫装置は、脱着可能に設けられた円筒状金型と、該円筒状金型を囲うように形成され、側壁に上記円筒状金型の軸方向に延び且つ該軸に向かう方向に貫通した均一幅の長孔が周方向に所定ピッチで多数設けられた外金型枠と、該長孔に嵌め入れられ、該長孔の側面との間に空隙が生じないように該長孔の幅と略等しい厚さに形成された金型片と、該金型片を加熱する加熱手段とを備えてなり、
   円筒状金型外周面上にゴム製のベルト前駆体を設ける工程と、
   上記ベルト前駆体が設けられた円筒状金型を上記外金型枠に嵌めることにより上記加硫成形装置における所定位置に設置する工程と、
   上記金型片を上記円筒状金型の軸に向かって前進させることにより該金型片を上記外金型枠内周面から突出させ、上記ベルト前駆体外周面に接触して該ベルト前駆体を覆い且つ内周面に該ベルト前駆体外周面に所定の凹溝を形成するための突条が周方向に所定ピッチで設けられた外金型を該外金型枠と該金型片とで形成する工程と、
   上記外金型内周面に設けられた突条により上記ベルト前駆体外周面に所定の凹溝が形成されるように、上記金型片を加熱してゴムを所定の加硫度まで加硫する工程と、
   上記円筒状金型を脱着するために、上記金型片を上記軸から遠ざかる方向に後退させて上記外金型を解く工程とを備えたことを特徴とするベルトの製造方法。

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