JPH02500009A - ベルト構造体を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ベルト構造体及びその製造方法 支亙立１ 本発明は、改良されたベルト構造体に関し、その製造方法に関する。

失血１遣 対向した両面を有し、該両面の間に配設された抗張手段と、補強繊維を有する第 １ポリマー材で形成され、各々、隣接する歯の対向した両側面とは離隔した対向 両側面を有し、前記両面のうちの一方の面を画定する複数の歯と、該各隣接した 歯の間に設けられたランド区域と、前記両面の他方の面を画定する裏当部材とか ら成るベルト構造体を製造することは周知である。前記裏当部材は、主として、 前記歯の材料とは最初は別体とされる第２ポリマー材で形成される。その製造方 法は、溝付ドラムを準備し、抗張手段をドラムの周りに巻付け、前記第１ポリマ ー材を不硬化状態でドラムの周りに巻付け、次いでドラムに熱及び圧力を加えて 第１ポリマー材をドラムの方に向って強制的に移動させドラムの溝に隣接した前 記抗張手段を通して該溝内へ浸出させて前記歯の少なくとも一部分を形成するこ とから成る０例えば、スクラの米国特許第３．０７８．２０６号、ミラーの米国 特許第３゜５３５、９４６号、及びリチャード　Ｌ、マーシュ化の米国特許第４ ．５０４．３４２号、４．５８３．９６３号及び４，５８６、９７３号を参照さ れたい。

又、溝付ドラムを準備し、抗張手段をドラムの周りに巻付け、前記第１ポリマー 材を不硬化状態でドラムの周りに巻付け、次いでドラムに熱及び圧力を加えて第 １ポリマー材をドラムの方に向って強制的に移動させドラムの溝に隣接した前記 抗張手段を通して該溝内へ浸出させて前記歯の少なくとも一部分を形成し、実質 的に直ちに第１ポリマー材及びドラムを冷却して第１ポリマー材の硬化を停止し 、それによって第１ポリマー材を全体的に不硬化状態に維持し、次いで第２ポリ マー材を不硬化状態で前記ドラムの周りに巻付け、再度前記ドラムに熱及び圧力 を加えて第２ポリマー材をドラムの方に向って強制的に移動させ、それによって 前記歯の残りの未完成部分を完成し、第１ポリマー材と第２ポリマー材を一緒に 硬化させることから成る方法によってベルト構造体を製造することも周知である 。１９８４年１０月９日に出願された本出願人の米国出願第６５８．８３２号（ 発明者口バート　Ｅ、ウエッチェル他）を参照されたい。

又、歯付ベルト構造体を溝付ドラム上で幾つかの別個の工程で形成することも周 知である。例えば、ゲイスト他の米国特許第３．２５０．６５３号及びウエッチ ェルの米国特許第４．２３５．１１９号を参照されたい。

上述した従来技術の文献のうちのあるものにおいては歯付ベルト構造体の各層を 異なるポリマー材で形成することが示されでいる。そのような多層歯付ベルト構 造体についてはチコニャニの米国特許第４．４４５．８７９号を参照されたい。

１豆立！ｊ 本発明の１つの特徴は、歯の形成を完成する隙間を形成するポリマー材が、裏当 部材を形成するポリマー材に効果的に結合されるようにした改良型歯付ベルト構 造体を提供することである。

特に、本発明の教示によれば、補強繊維を有する不硬化ポリマー材を熱と圧力の もとで抗張手段を通して溝付ドラムの溝内へ圧入させてベルト構造体の歯を形成 する際、歯の形成中ポリマー材が実質的に硬化するのを防止し、そのポリマー材 が後にそれに重ね合わされる裏当部材のポリマー材に硬化的に接合され、なおか つ裏当部材がドラムの溝内に歯を完全に形成するのに十分な熱及び圧力でもって ドラムに向けて押付けられるようにすることが望ましいことが判明した。

本発明の教示によれば、上記ポリマー材の硬化は、１９８４年１０月９日出願の 本出願人の前掲米国出願第６５８、８３２号（発明者口バート　Ｅ、ウエッチェ ル他）の硬化停止冷却法を用いれば実質的に回避することができることが判明し た。即ち、第１ポリマー材をドラムの方に向って強制的に移動させドラムの溝に 隣接した前記抗張手段を通して該溝内へ浸出させて前記歯の少なくとも一部分を 形成する工程の実質的に直後に、第１ポリマー材及びドラムを冷却して第１ポリ マー材の硬化を停止し、それによって第１ポリマー材を全体的に不硬化状態に維 持し、その間に第２ポリマー材を不硬化状態で前記ドラムの周りに巻付け、次い で前記ドラムに熱及び圧力を加える。

例えば、本発明の一実施例では、対向した両面を有し、該両面の間に配設された 抗張手段と、補強繊維を埋入した第１ポリマー材で形成され、各々、隣接する歯 の対向した両側面とは離隔した対向両側面を有し、前記両面のうちの一方の面を 画定する複数の歯と、主として、前記歯の材料とは最初は別体とされる第２ポリ マー材で形成され、前記両面の他方の面を画定する裏当部材とから成るベルト構 造体を製造する方法であって、溝付ドラムを準備し、抗張手段をドラムの周りに 巻付け、前記第１ポリマー材を不硬化状態でドラムの周りに巻付け、次いでドラ ムに熱及び圧力を加えて第１ポリマー材をドラムの方に向って強制的に移動させ ドラムの溝に隣接した前記抗張手段を通して該溝内へ浸出させて前記歯の少なく とも一部分を形成し、実質的に直ちに第１ポリマー材及びドラムを冷却して第１ ポリマー材の硬化を停止し、それによって第１ポリマー材を全体的に不硬化状態 に維持し、次いで第２ポリマー材を不硬化状態で前記ドラムの周りに巻付け、次 いで再度前記ドラムに熱及び圧力を加えて第２ポリマー材をドラムの方に向って 強制的に移動させ、それによって前記歯の残りの未完成部分を完成し、第１ポリ マー材と第２ポリマー材を一緒に硬化させベルト構造体を形成することから成る 方法を提供する。

従って、本発明の目的は、上述した、又は後述する本発明の新規な特徴の１つ又 はそれ以上を有する改良されたベルト構造体を提供することである。

本発明の他の目的は、そのようなベルト構造体を製造する方法であって、上述し た、又は後述する本発明の新規な特徴の１つ又はそれ以上を有する方法を提供す ることである。

図面の簡単な説明 本発明の特徴及びその技術的利点は、以下の好ましい実施例の説明、並びに特許 請求の範囲及び添付図から理解されよう。

第１図は、本発明の改良されたベルト構造体の部分透視図である。

第２図は、第１図のベルト構造体の線２−２に沿ってみた拡大部分断面図である 。

第３図は、第１図のベルト構造体を形成するための装置及び方法の一部を示す概 略的、一部切除された透視図である。

第４図は、第３図の線４−４に沿ってみた拡大部分断面図であり、第１図のベル ト構造体を形成するための本発明の方法の１工程を示す。

第５図は、第３図の装置内に配設され、本発明のベルト構造体を形成するための 工程において第３図の装置に熱及び圧力を加える別の装置を示す断面図である。

第６図は、第４図にと同様の図であるが、第４図に示されたベルト組立体から形 成された本発明のベルト構造体の部分を示す。

第７図は、第６図のドラム及びベルト組立体を第５図の装置から取出した後冷却 する態様を示す概略図である。

第８図は、第６図と同様な図であるが、第１図のベルト構造体を形成するための 本発明の方法の別の工程を示す。

第９図は、第８図と同様な図であるが、本発明のベルトを最終形成するために熱 及び圧力を加えた後の第８図の装置を示す。

るための　ましい態様 本発明のいろいろな特徴は、ここでは、特定の材料で形成され、特定の輪郭の歯 を有する歯付ベルト構造体を提供するために特に適用されたものとして例示し、 説明するが１本発明Φ各特徴は、他の材料で形成され、所望の他の輪郭の歯を有 する歯付ベルト構造体を形成するのに単独で又は組合せて用いることができるこ と歯明らかであろう。

又、本発明のいろいろな特徴は、ここでは、後に慣用の態様で複数の個々の無端 ベルトの形に切断することができるようになされたスリーブの形のベルト構造体 を提供するために特に適用されたものとして例示し、説明するが、本発明の各特 徴は、所望ならば、それ自体が１本の無端ベルトを構成するベルト構造体を形成 す、るのに単独で又は組合せて用いることができること歯明らかであろう。

従って、添付図は、単に、本発明の広範囲に亙る用途の１つを例示するためのも のであるから、本発明は、添付図に示された実施例のみに限定されるべきもので はない。

第１．２図を参照すると、本発明の改良されたベルト構造体は、参照番号ｌＯに よって相対的に示されている。ベルト構造体１０は、対向した両面１１．１２を 有し、両面１１と１２の間に併設された抗張部即ち抗張手段１３と、ベルト構造 体１０の面１２を画定する複数の歯１４と、ベルト構造体ｌＯの面１１を画定す る裏当部材１５とから成る。

ベルト構造体ｌＯの抗張部又は抗張手段１３は、任意の適当な構造体で構成する ことができるが、添付図に示された実施例では、後述するように、適当な実質的 に非伸縮性の材料でベルト製造技術において慣用の態様で形成される複数の並置 コード又はストランドによって構成されている。従って、「抗張手段」という用 語は、以下の説明ではベルト構造体１０の抗張部１３を称するものとして用いら れる。

ベルト構造体１０の歯１４は、主として、補強繊維１７を埋入した第１ポリマー 材１６で形成される。各歯１４は、隣接する歯１４の側面１９及び１８とはそれ ぞれ離隔した対向側面１８．１９を有する。各歯１４の側面１８．１９は、平坦 であり、抗張手段１３に平行なベルト構造体１０の長手軸線に対して傾斜したも のとして示されている。側面１８．１９は、当該技術において周知の態様で歯１ ４の駆動部又は被動部を構成することができる。ただし、所望ならば、歯１４の 断面形状は、第１．２図に示されるように台形ではなく他の任意の適当な形状と することができることは明らかであろう。

ベルト構造体ｌＯは、当該技術において周知の態様で隣接する歯１４と１４の間 にそれぞれ配設されたランド区域２０（第１．２図）を有する。

ベルト構造体１０の裏当部材１５は、主として、最初は歯１４の材料１６とは分 離された状態とされる第２ポリマー材材２１で形成される。この材料２１には、 所望ならば、添付図に示されるように、補強繊維を実質的に埋入しないようにす ることができる。裏当部材１５の材料２１は、各歯１４の表面２３に接合する表 面２２を有し、それによって接合表面２２と２３の間に界面線２４を画定される 。

各歯１４の界面線２４は、当該歯の側面１８の内側に位置する点２６において抗 張手段１３の一方の面２５から延長し、当該歯の中間部分２７を通り、当該歯の 他方の側面１９の内側に位置する点２８において抗張手段１３の一方の面２５に 至る。か（して、裏当部材１５の材料２１の一部分２９は、各歯１４の中間部分 ２７の一部を画定する。

各歯１４の界面線２４は、前掲ウエッチェルの米国特許第４．２３５．１１９号 及びリチャード　Ｌ、マーシュ他の米国特許第４．５０４．３４２号、４．５８ ３．９６３号及び４、５８６．９７３号に記載されたベルト構造体の各歯の界面 線と同様に点２６と点２８の間で実質的に円弧状である。

裏当部材１５の表面２２は、又、各ランド区域２０の第１材料１６の表面３０に 接合し、各ランド区域２０の接合した表面２２と３０の間に界面線３１が画定さ れる。

本発明のベルト構造体ｌＯの各ランド区域２０の界面線３１は、第２図に示され るように抗張手段１３の面３３に実質的に隣接するように配置することができ、 あるいは、リチャード　Ｌ、マーシュ他の前掲米国特許第４゜５０４、３４２号 、４．５８３．９６３号及び４．５８６．９７３号におけるように界面線３１を 第１図のベルト構造体の面３３から面１１の方へ離隔させてもよく、あるいは、 界面線３１を抗張手段１３の両面２５と３３の間に配置してもよい、どのような 配置とするかは、以下の説明から明らかに成るように、ベルト構造体ｌＯを形成 するのに使用される第１材料１６の元の厚さに応じて決められる。同様に、各歯 １４の中央部分２７の材料１６と２１の間の界面線２４歯、抗張手段１３の面２ ５と３３の間に完全に入るように配置してもよく、あるいは、抗張手段１３の面 ３３と実質的に同一平面内に位置するように配置してもよく、あるいは、抗張手 段１３の面３３とベルト構造体ｌＯＯ面１１との間に配置してもよい、どのよう な配置とするかは、以下の説明から明らかに成るように、やはり、ベルト構造体 １０を形成するのに使用される第１材料１６の元の厚さ、及び歯１４を最初に形 成するために熱及び圧力を加える第１形成工程における歯１４の完成度に応じて 決められる。

いずれにしても、本発明のベルト構造体１０の各歯１４のための界面線２４、並 びに、ベルト構造体１ｏの各ランド区域２０のための界面３１の多部分３２は、 抗張手段１３の面２５に沿って界面線２４及び３１に剪断作用が生じる傾向を除 去するように、抗張手段１３の面２５から離隔せしめられる。なぜなら、材料１ ６と２１の間の界面線２４．３１のうち、抗張手段１３の面２５を実際に横切る 部分３４は、抗張手段１３の面２５に対して角度をなしており、当該技術におい て周知の態様でのベルト構造体１０の駆動又は被駆動作動中歯１４に及ぼされる 剪断力に対抗する作用をする。

更に、ベルト構造体１０の歯１４の、抗張手段１３の面２５より下に位置する部 分には、剪断力が歯１４をべはそのような剪断力に対抗する補強繊維１７が埋入 されている。このように、このベルト構造体１０は、以下の説明から明らかにな るように、同期ベルトとして適するように特に構成されている。

所望ならば、第１．２図に示されるように、各歯１４の対向側面１８．１９を覆 うために、並びに各歯１４の底表面３７及び各ランド２０の低表面３８を覆うた めに慣用の補強織物材３６を用いることができる。

上述した、第１．２図に示されたベルト構造体１０は、上記スクラの米国特許第 ３．０７８．２０６号及びミラーの米国特許第３．５３５．９４６号に開示され た方法及び装置に類似しているが、独特の相違を有する本発明の方法及び装置を 用いることによって形成される。

例えば、第３．４図を参照すると、第１．２図のベルト構造体１０を製造するた めの本発明の方法及び装置が参照符号４０で総体的に示されている。装置４０は 、複数の互いに平行に間隔をおいて配置された長平方向の溝４２を有する金属製 のドラム４１かも成る。ベルト構造体１０の歯１４はこれらの溝によって形成さ れる。

溝付きドラム４１は、上記スクラの米国特許第３．０７８、２０６号に記載され たのと実質的に同じ態様で形成され使用されるので、ここではその詳細を説明す る必要はない。

本発明のベルト構造体１０を形成する場合、まず、伸縮性織物カバー３６３６を ドラム４１の周りに巻装し、織物カバー３６の両端を所望に応じて突合わせ関係 に又はオーバーラツプ（重ね合わせ）関係に慣用の態様で接合する。

次いで、織物カバー３６の上に１本又は複数本のコードを適当に巻付けることに よって抗張手段１３を織物カバー３６上に巻装する。その際、抗張手段１３を構 成するコードの隣接する巻き４４は所望の間隔だけ互いに離隔させる。第３図は 、そのような間隔を単に概略的に示している。以下の説明から明らかになるよう に、第１及び第２ポリマー材１６．２１はこれらのコードの巻き間の間隙を通し て滲出することができる。

次に、第１ポリマー材１６の層を不硬化状態でドラム４１の周りに抗張手段１３ の上に重ねて巻装し、層１６の両端４５と４６を第３図に衝接線４７で示される ように突合わせる。

ポリマー材１６内の繊維１７は不規則に又は均一に配設することができるが、ポ リマー材材１６全体に亙って一定の向きに配向することも可能である０図示の実 施例では、材料１６中の繊維１７は、第２図に示されるようにそれらの長手が各 歯１４の対向側面１８と１９の間に延長するように配向されている。従って、繊 維１７は、第３図に示されるようにドラム４１の長手軸線に対しては横断方向に 配置される。

ベルト構造体１０の部分３６．１３及び１６を第３．４図に示されるようにドラ ム４１の周りに巻付は状態に重ねた後、その組立体を第５図に総体的に参照符号 ４８で示される装置内に入れる。この装置は、内部に室５０を有する容器４９か ら成る。ドラム４１の一端５１を容器４９の一端壁５３に配設された弾性密封ガ スケット５３上に載せる０着脱自在の閉鎖部材５４をドラム４１の他端に被せ、 ドラム４１の内部５６に蒸気を注入することができるようにし、あるいはドラム の内部を弁手段５７を通して排気することができるようにする。ドラム４１の周 りに円筒形の可撓ダイアフラム５８を配設し、ダイアフラム５８の内表面５９を ポリマー材１６の外表面６０に当接させ、ダイアフラムの両端６１及び６２をそ れぞれ端部が好け５２及びカバ一手段５４の外方突出フランジ６３に密封状態に 係合させる。か（して、可撓ダイアフラム５８は、上記スクラの米国特許第３． ０７８．２０６号に詳述されているような態様で適当な圧力の蒸気を適当な弁手 段６４を通して容器４９の室５０内へ注入し、ダイアフラムの外表面６５に作用 させれば、材料１６をドラム４１の面に向けて押付けるようになされている。

ドラム４１の内部５６内にも蒸気を導入する場合は、ラム４１の内部へ差向けら れる蒸気の圧力は、弁手段６４を通して室５０内へ導入される蒸気の圧力より低 い価とし、その結果として得られるドラムの内部５６とダイアフラム５８の外部 ６５との間の圧力差によりダイアフラム５８が材料１６をドラム４１に向けて押 圧するようにする。材料１６は、織物カバー３６と共に、蒸気によって加熱され ているので、織物はドラム４１の方に向って滲出し、材料１６を抗張手段１３を 通してドラムの溝４２内へ滲出させ、第６図に示されるように歯１４の少なくと も一部分を形成する。その際、ダイアフラム５８が抗張手段１３の上面３３に当 接するに至った時点では第６図に示されるように・ドラム４１の溝４２には未充 填間隙（材料１６によって満たされない間隙）６６が残る。

この時点で、材料１６及びカバー３６をドラムの溝４２内へ滲出させるのに必要 とされる熱は、材料１６を硬化させ始めるのに十分に高い温度であるから、ドラ ム４１、材料１６、抗張手段１３及びカバー３６を実質的に直ちに冷却させるこ とが好ましい、これは、材料１６、抗張手段１３及びカバー３６を第６図に示さ れるような状態に積層されたドラム４１を取出し、第７図に参照符号６７で示さ れる冷却浴内に浸漬させることによって行われる。冷却浴６７は、直ちにドラム ４１．材料１６、抗張手段１３及びカバー３６の温度を少なくとも材料１６の上 記硬化過程が直ちに停止温度にまで低下させ、それによって材料１６、抗張手段 １３及びカバー３６は、１９８４年１０月９日に出願された本出願人の米国出願 第６５８．８３２号（発明者ロバ−１−Ｅ、ウエッチェル他）に詳しく記載され ているようにほぼ不硬化状態に保例えば、材料１６、抗張手段１３及びカバー３ ６及びカバー４１の温度は、上記硬化過程を実質的に停止させるにはほぼ１４０ °Ｆ（６０℃）にまで低下させればよいと考えられる。もちろん、この御安堵は 、所望ならば１４０下（６０℃）より低い温度に低下させることができを・ 浴６７には適当な冷却流体６８を入れることができるが、通常、室温に維持され た水であってよい。

ドラム及びそれに巻装された各手段１６．１３．３６が上記の態様で冷却された ならば、材料１６の外面６０上の水を例えばそれに熱風を吹付けるなどの適当な 方法により除去する。かくして１表面６０は、後述するように、その後該表面に 材料１５を固着するのに十分なだけ乾燥される。

本発明の教示によれば、上記加熱及び加圧工程中における材料１６の汚染を防止 するために、ドラム４１を容器４９内へ入れる前に、材料１６を完全に覆うため に適当なシート部材を材料１６の周りに巻装することができる。

例えば、そのようなシート部材は、第３．４図に参照符号６９によって示されて おり、ドラム４１を第７図の冷却浴６７内に浸漬させたときにもまだドラム上に 残されている。

シート部材６７は任意の適当な材料であってよいが、ナイロン織物やポリオレフ ィン等の熱収縮性材料であってもよい、もちろん、シート部材６９は、非伸縮性 シート材であってよく、マイラー等のプラスチックシートで構成することができ 、あるいは、アルミニウムフォイル等の金属フォイルで構成してもよい、又、シ ート部材６９は、上記のような材料のテープ層を巻付けてその両端を突合わせ関 係に又は重ね合わせて接合したものであってもよい。

いずれにしても、シート部材６９は、ドラム４１上の材料１６の汚染を防止する 目的で、かつ、材料１６の表面６０をそれに材料１５を付着させるのに良好な表 面とするために用いることができる。

シート部材６９を上述のような態様で使用した場合、シート部材６９は、第７図 に示された冷却工程が行われた後ドラム４１から取外され、ドラム４１上に残留 している水が先に述べたような態様で除去される。その後。

材料１５の層を第８図に示された態様で抗張手段１３の上に巻装する０次いで、 材料１５を巻装されたドラム４１を第８図に示された態様で容器４９内へ戻す、 かくして、ダイアフラム５８は、材料１５の外表面７０に当接され、その後容器 ４９内で加熱及び加圧操作を行い、材料１５．１６並びにカバー３６をドラム４ １の方に向けて押圧し、それによって材料１６及びカバー３６をして溝４２内の すべての残留空隙６６を実質的に充填させ、歯１４を完全に形成する。更に、容 器４９内に熱及び圧力が、材料１５．１６を一緒に硬化させ、先に述べた界面線 ２４を形成するのに十分な時間維持される。又、この時点でカバー３６は歯１４ の材料１６に完全に接合する。

本発明の教示によれば、材料１６並びにカバー３６は、材料１５がそれらに圧接 されて歯１４の形成を完了させるとき、はぼ不硬化状態にあるので、材料１５は 、各歯１４の中央部分内へ抗張手段１３の面２５より下方へはたとえ滲出すると しても余り深く滲出せず、従って得られたベルト構造体の爾後の使用において歯 １４の剪断を防止するのに十分な両の繊維１７を各歯１４内に配設する。仮に材 料１６及び、又はカバー３６がもっと硬化した状態にあるとすれば、その硬化し た材料１５が歯１４の完全な形成を阻止することになると考えられる。

又、材料１５が加熱され材料１６に圧着される際、材料１６がより硬化した状態 にあるよりは総体的に不硬化状態にある場合の方が材料１５が材料１６により強 く接合又は付着する。

材料１５．１６及び３６が先に述べた態様で完全に硬化されると、ドラム４１を 容器４９から取出し、ベルト構造体１０をドラムから取外して慣用の態様で更に 処理する。

例えば、ベルト構造体ｌＯが上述したように、又先に述べたように細長いベルト スリーブである場合、それを慣用の態様でここの無端ベルトの形に切断すること ができる。そのような操作についてはこれ以上詳しく述べる必要はないであろう 。

斜上のように、本発明は、改良されたベルト構造体を提供するばかりでなく、そ のようなベルト構造体を製造する方法をも提供する。

本発明の別置構造体１０の特定の素材は本発明の方法に従って製造された場合に 好適なベルト構造体１０を提供するように選択することができるが、本発明に従 って好適に製造されたベルト構造体は、−例として自動車のカム軸駆動手段のた めの同期ベルトとして使用することができる。そのようなベルトは、厚さ約０． １８０　ｉ　ｎ（４，５７２ｍｍ）とする（その裏面は、駆動目的のための表面 を均一にするために僅かに研磨されている）、各歯１４の基部の幅は約０．１２ ８　ｉ　ｎ　（３，２５１ｍｍ）とし、深さは約０．０７５　ｉ　ｎ　（１，９ ０５ｍｍ）とし、各側面１８．１９はそれぞれの歯１４の中心線に対して約２０ どの角度をなすようにする。又、各歯の基部半径は約０．０２０　ｉ　ｎ　（０ ，５０８ｍｍ）であり、底部半径は約０゜０２０　ｉ　ｎ　（０，５０８ｍｍ） である、そのようなベルトのポリマー材１６は、比較的短いナイロン繊維を埋設 したネオブレンゴムで構成し、繊維の装入量はゴム１００不当り繊維約２０部（ ２０ＰＨＲ）とする、繊維の直径は、はぼ０．００１〜０．０５０　ｉ　ｎ　（ ０，０２５４〜１．２７ｍｍ）の範囲とし、長さはほぼ０．００１　ｉ　ｎ　（ ０，０２５４ｍｍ）から１　ｉ　ｎ　（２５，４ｍｍ）もの範囲とする。材料１ ６は、２７５下（１３５℃）の温度で約１３．８のムーニイ最少値を有し、元の 厚さは約０．０６５ｉｎ（１，６５１ｍｍ）とする、材料１５は、実質的に繊維 を埋入せず、２７５下（１３５℃）の温度で約９のムーニイ最少値を有し、元の 厚さを約０．０５０　ｉ　ｎ　（１，２７ｍｍ）としたネオブレンゴム材で構成 する。このベルトの織物カバー３６は、１ｙｄ！当り約６−１　／　２　ｏ　ｚ 　（１８４，２７ｇ）の生地重量を有するＲＦＬ　（レシシニールホルムアルデ ヒドラテックス）で処理された伸縮性ナイロン織物である０本発明の教示に従っ て上述したような態様で歯１４を完全に形成するようにするためには、ナイロン 織物は他のラテックス被覆織物材に比べて硬化速度が遅くなるようにＲＦＬ処理 を必要とすることが判明した。

このようなベルト構造他のための抗張手段１３は、はぼ０．０４５ｉｎ　（１， １４３ｍｍ）の著径を有するガラス繊維コードＥＧＧ１５０　３／１３　で構成 する。このコードをドラム４１の面にｌ　ｉ　ｎ　（２，５４ｃｍ）当り約１８ 本の割合で巻付ける。

このようなベルト構造体を形成する場合、ドラム４１及びそれに巻装された材料 ６９．１６．１３及び３６を容器４９内で約５分間つオームアップする。その際 のドラム４１内の蒸気圧は約３０ｐｓ　ｉ　（２，１１ｋｇ／ｃｍ　ｚ　）とし 、ドラムの外側の蒸気圧は１３５ｐｓｉ（９゜４９　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　”　 ）とする０次いで、加熱及び加圧による約５分間の成形サイクルを行う、その際 内圧をゼロｐｓｉとし、外部蒸気圧を約１３５ｐｓ　ｉ　（９，４９Ｋｇ／ｃｍ ”）とする０次いで、ドラム４１及びそれに巻装さ　□れた材料６９．１６．１ ３及び３６を冷却浴６７内に約１０分間浸漬する。その後、シート部材６９を除 去し、材料１５を被覆して容器４９内で最終硬化工程を行う。

その際、外部蒸気圧を約１３５ｐｓ　ｉ　（９，４９Ｋｇ／ｃｍ”）とし、内部 蒸気圧を約３０ｐｓ　ｉ　（２，１１ｋｇ／ｃｍ”）として約５分間保持し、次 いで外部蒸気圧を約１３５ｐｓ　ｉ　（９，４９Ｋｇ／ｃｍ”）とし、内部蒸気 圧をほぼゼロｐｓｉとして約１０分間保持し、次いで外部蒸気圧を約１３５ｐｓ 　ｉ　（９，４９Ｋｇ／ｃｍ”）とし、内部蒸気圧を約７０ｐｓ　ｉ　（４，９ ２ｋｇ／ｃｍ’）として約３８分間保持する。従って、最終硬化時間は約３５分 間である。

以上の説明から分るように、本発明の教示に従えば、ゴム引き裏当部材を被覆す る前に、歯を金型又はドラム上に巻装された抗張手段を通して予備成形すること によって高弾性率、高ムーニイー値の配合物を首尾よく同期ベルトの形に形成す ることができる。

例えば、上記の例では、約５．　ＯＯＯｐ　ｓ　ｉ　（３５１，５４Ｋ　ｇ　／ 　ｃ　ｍ　２）で５０％の伸び率を有する高弾性率の材料１６を用いて自動車の カム軸駆動のための同期ベルトを製造した。テストによれば、従来の標準的カム 軸駆動ベルトに比べて、本発明のこのベルトでは約３５％から約５４％のトルク の向上が得られ、標準的カム軸駆動ベルトの有効寿命が約６．３時間であるのに 対して平均約２４１時間という寿命の向上が達成されることが判明した。

本発明に教示に従って形成される特定のベルト構造体１０の上述の具体例は本発 明を限定するものではなく、そのようなベルト構造体が本発明の教示に従ってど のようにして形成されるかを単に例示する目的で示されたものである。

例えば、歯付ベルト構造体を形成するための本発明の方法において低弾性率の裏 当部材と組合せて熱可塑材のような他の高弾性率の材料をもち椅子ことかできる 。もちろん、おそらくは材料に応じて成形時間、成形温度及び成形圧力を変えな ければならないであろう。

従って、本発明は、改良されたベルト構造体を提供するばかりでなく、そのよう なベルト構造体等を製造する改良された方法をも提供する。

以上、本発明のベルト構造体の好ましい実施形態及びその製造方法を説明したが 、その他の実施形態及び方法工程を用いることもでき、それらも特許請求の範囲 内に包含されることを理解されたい。

ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、８ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．対向した両面を有するベルト構造体であって、該両面の間に配設された抗張 手段と、補強繊維を包含した第１ポリマー材で主として形成され、ベルト構造体 の前記両面のうちの一方の面を画定する複数の歯と、該歯の材料とは最初は分離 されている第２ポリマー材で主として形成され、ベルト構造体の前記両面のうち の他方の面を画定する裏当部材とから成り、該各歯は、隣接する歯の側面から離 隔し、隣接する歯との間にランド区域を画定する対向した両側面を有するように 開いたベルト構造体を製造する方法において、 溝付ドラムを用意する工程と、前記抗張手段を該ドラムの周りに巻装する工程と 、前記第１ポリマー材を不硬化状態で該抗張手段の周りに巻装する工程と、該ド ラムに熱及び圧力を加えて第１ポリマー材をドラム面の方に向けて押しつけ、そ れによって第１ポリマー材をドラムの溝に隣接した前記抗張手段を通して該溝内 へ強制的に滲出させ前記歯の少なくとも一部分を形成する工程から成り、第１ポ リマー材の硬化を停止してほぼ不硬化状態に維持するために、歯の少なくとも一 部分を形成する前記工程の後実質的に直ちに前記第１ポリマー材（１６）及びド ラム（４１）を冷却する工程と、次いで、前記第２ポリマー材（２１）を不硬化 状態で前記抗張手段（１３）の周りに巻装する工程と、次いで、該ドラム（４１ ）に熱及び圧力を加えて第１ポリマー材（１６）及び第２ポリマー材（２１）を ドラム面の方に向けて押しつけ、それによって前記歯（１４）の残りの未完成部 分を完成させ、第１ポリマー材と第２ポリマー材を一緒に硬化させてベルト構造 体１０を形成する工程を有することを特徴とする製造方法。 ２．歯の少なくとも一部分を形成する前記工程の後実質的に直ちに第１ポリマー 材及びドラムを冷却する前記工程は、第１ポリマー材（１６）を巻装した前記ド ラム（４１）を水の如き冷却流体の浴（６７）内に浸漬することから成ることを 特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ３．歯の少なくとも一部分を形成する前記工程の後実質的に直ちに第１ポリマー 材及びドラムを冷却する前記工程は、前記ドラム（４１）に熱及び圧力を加える 前記工程によって開始された第１ポリマー材（１６）の硬化を実質的に呈するた めに第１ポリマー材及びドラムを少なくともほぼ１４０°Ｆ（６０℃）にまで冷 却することから成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ４．前記第２ポリマー材（２１）には実質的に繊維が埋入されていないことを特 徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ５．第１ポリマー材（１６）をドラム（４１）の周りに巻装する前記工程の前に 、伸縮性織物層（３６）を巻装し、該伸縮性織物層（３６）が後に前記溝（４２ ）内へ圧入され前記歯（１４）に接合されるようにすることを特徴とする特許請 求の範囲第１項記載の製造方法。 ６．対向した両面を有するベルト構造体であって、該両面の間に配設された抗張 手段と、補強繊維を包含した第１ポリマー材で主として形成され、ベルト構造体 の前記両面のうちの一方の面を画定する複数の歯と、該歯の材料とは最初は分離 されている第２ポリマー材で主として形成され、ベルト構造体の前記両面のうち の他方の面を画定する裏当部材とから成り、該各歯は、隣接する歯の側面から離 隔し、隣接する歯との間にランド区域を画定する対向した両側面を有するように 開いたベルト構造体を製造する方法において、 溝付ドラムを用意する工程と、前記抗張手段を該ドラムの周りに巻装する工程と 、前記第１ポリマー材を不硬化状態で該抗張手段の周りに巻装する工程と、該ド ラムに熱及び圧力を加えて第１ポリマー材をドラム面の方に向けて押しつけ、そ れによって第１ポリマー材をドラムの溝に隣接した前記抗張手段を通して該溝内 へ強制的に滲出させ前記歯の少なくとも一部分を形成する工程から成り、ドラム に熱及び圧力を加える前記工程の前にシート部材（６９）を前記ドラム（４１） 上の第１ポリマー材（１６）の周りに巻装する工程と、次いで、ドラムに熱及び 圧力を加える前記工程の後に第１ポリマー材の硬化を停止してほぼ不硬化状態に 維持するために、歯の少なくとも一部分を形成する前記工程の後実質的に直ちに 前記第１ポリマー材（１６）及びドラム（４１）を冷却する工程と、前記シート 部材（６９）を除去する工程と、次いで、前記第２ポリマー材（２１）を不硬化 状態で前記抗張手段（１３）の周りに巻装する工程と、次いで、該ドラム（４１ ）に熱及び圧力を加えて第１ポリマー材（１６）及び第２ポリマー材（２１）を ドラム面の方に向けて押しつけ、それによって前記歯（１４）の残りの未完成部 分を完成させ、第１ポリマー材と第２ポリマー材を一緒に硬化させてベルト構造 体１０を形成する工程を有することを特徴とする製造方法。 ７．前記シート部材（６９）は、ナイロン織物又はポリオレフィンのような熱収 縮性シート部材であることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の製造方法。 ８．前記シート部材（６９）は、プラスチックシート部材又は金属フォイルのよ うな非熱収縮性シート部材であることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の 製造方法。 ９．歯の少なくとも一部分を形成する前記工程の後実質的に直ちに第１ポリマー 材及びドラムを冷却する前記工程は、第１ポリマー材（１６）を巻装した前記ド ラム（４１）を水の如き冷却流体の浴（６７）内に浸漬することから成ることを 特徴とする特許請求の範囲第６項記載の製造方法。 １０．歯の少なくとも一部分を形成する前記工程の後実質的に直ちに第１ポリマ ー材及びドラムを冷却する前記工程は、前記ドラム（４１）に熱及び圧力を加え る前記工程によって開始された第１ポリマー材（１６）の硬化を実質的に呈する ために第１ポリマー材及びドラムを少なくともほぼ１４０°Ｆ（６０℃）にまで 冷却することから成ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の製造方法。 ４．前記第２ポリマー材（２１）には実質的に繊維が埋入されていないことを特 徴とする特許請求の範囲第６項記載の製造方法。 １２．第１ポリマー材（１６）をドラム（４１）の周りに巻装する前記工程の前 に、伸縮性織物層（３６）を巻装し、該伸縮性織物層（３６）が後に前記溝（４ ２）内へ圧入され前記歯（１４）に接合されるようにすることを特徴とする特許 請求の範囲第６項記載の製造方法。 １３．特許請求の範囲第１項又は６項記載の方法によって製造されたベルト構造 体。