JPH0529544B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、主として動力伝達部に使用され
る、抗張体としてのコードを埋設した歯付き伝導
ベルトを、射出成形法により製造するための金型
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、歯付きの伝導ゴムベルトは、加硫缶を用
いて一般に製造されている。すなわち、外周面に
多数の歯形溝を有する内金型の周囲に、歯面保護
用の帆布及び抗張体のコードを順に巻き付けた上
から、所定厚さの未加硫ゴムシートを多層に巻き
付けて成形したものを、加硫缶内に挿入した後、
高圧蒸気によつて加圧・加熱して前記ゴムシート
を架橋させる。それから、金型を加硫缶から取り
出した後、架橋されたベルト成形品を金型から抜
き取り、所定幅に切断して最終製品としての伝導
ゴムベルトに仕上げていた。

ところで、防振ゴムなどの型物の製造に汎用さ
れている射出成形法は、生産性の高い製造方法で
あるが、この射出成形法によるベルトの製造方法
としては、特公昭4711692号公報に記載の技術が
提案されているのに過ぎない。この製造方法は、
Ｖ型ゴムベルトの製造に関するもので、Ｖ型ベル
トの引張り部を構成するゴム体と、抗張体として
のコードとを、リング状鋳型の凹所内にあらかじ
め装填しておき、前記凹所内に溶融ゴムを充填し
てＶ型ベルトの圧縮部を射出成形するものであ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上気した加硫缶を用いる製造方法では、内金型
に巻き付けるためのゴムシートを、カレンダーロ
ールなどで所定厚さに圧延するための準備工程
と、そのゴムシートを内金型に多層に巻き付けて
成形する工程とに手間がかかつていた。その上、
前記ゴムシートの架橋は、通常、蒸気熱源からの
熱伝達によつて行われるが、ゴムは熱伝導性が低
いために、架橋にも長時間を要していた。更に、
ベルトの歯形部の成形は、加硫缶内に加圧蒸気を
導入することによりゴムシートの温度を上昇さ
せ、その粘性が低下して流動性が良くなつたとこ
ろで、ゴムシートの一部を内金型の歯形溝に圧入
させることによつて行われる。したがつて、加圧
蒸気の圧力を高くすれば、ベルトの歯形部の成形
が良好になるが、実用的な加圧蒸気の圧力には限
度があるので、流動性の悪いゴムシートの場合は
内金型の歯形溝内へ十分に圧入されず、ベルトの
歯形部が成形不良となる。

上記した射出成形法を用いた従来の製造方法で
は、Ｖ型ベルトの引張り部を構成するゴム体や抗
張体としてのコードを、鋳型の凹所内にあらかじ
め装填しておく必要があるために、工程が非常に
煩雑となり、生産性を高められない。また、Ｖ型
ベルトの製造方法であるので、本発明の対象とす
る歯付き伝導ベルトにそのまま適用することは不
可能である。

射出成形は金型内の圧力（成形材料の充填圧）
をかなり高くできることから、この射出成形を歯
付きベルトの製造に用いれば、歯形部の成形が良
好に行われることが推測される。しかし、内金型
の周囲にコードを巻き付けた状態で、成形材料を
充填すると、その充填圧によつて前記コードは配
列が乱れるおそれがある。コード配列の乱れたベ
ルトは、蛇行・片寄りといつた走行不良を起こす
ので望ましくない。一方、成形材料の充填圧を下
げると、シヨートシヨツトを起こすおそれがあ
る。また。射出成形ではウエルドラインなどの特
有の欠陥が生じやすい。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、射
出成形によつて、コード配列の乱れがなく、しか
もシヨートシヨツトやウエルドラインなどの欠陥
のない、高品質の歯付き伝導ベルトを効率良く安
価に製造することができる、射出成形用金型を提
供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記した目的を達成するためにこの発明の射出
成形用金型は、一端を開口した円筒状の外金型
と、該外金型内に挿入されて外金型の内周面との
間でキヤビテイを形成する、外週面にその軸線方
向に多数の歯形溝を設けた円柱状の内金型とから
なり、前記外金型の内周面近傍の軸線方向に、円
周方向に等間隔に複数のランナを穿設し、各ラン
ナからその全長にわたつて外金型の内周面側に開
口するスリツト状ゲートを、前記ランナからキヤ
ビテイ内に流入する溶融状成形材料の流入量がそ
の上流側より下流側にかけて漸次減少するように
開設している。

また、歯付き伝導ベルトの抗張体としてのコー
ドを、その張力が500ｇ〜1000ｇになるように前
記内金型の外周面に巻き付けた状態で、前記ラン
ナのゲートから成形材料をキヤビテイ内に流入さ
せる際に、前記コードに対する成形材料の流れ方
向の傾斜角度が、（0.016×コードの張力(g)−１）
°以下となるように、前記外金型の軸線方向に直
交する前記ゲートの開口断面を設定することが好
ましい。

更に、前記成形材料としてネオプレンゴムが用
いられる場合には、前記外金型の軸線方向に直交
する前記ゲートの開口断面積をＡとし、前記ラン
ナの同開口断面積をＢとすると、 ７≧Ａ／Ｂ×100≧４となるように、前記ゲー
トの開口断面積を設定することが一層好ましい。

［作用］ 上記した構成を有するこの発明の金型によれ
ば、内金型の周囲にコード、又は帆布とコードを
巻き付けた状態でその内金型を外金型内に挿入し
て密閉し、射出成形機のノズルより溶融状の成形
材料を、外金型の複数のランナよりゲートを介し
て内外金型間のキヤビテイに充填する。成形材料
は、第４図のように各ランナのゲートから前記内
金型上のコードに対し所定の小さな傾斜角をもつ
ようにキヤビテイ内に流入し、キヤビテイ内にお
いて各ゲートの中間位置で成形材料の流入先端
が、上流側より下流側にかけて次第に接合されて
いく。これにより、キヤビテイ内に存在している
エア等は、下流側へ徐々に圧しやられ、最終的に
キヤビテイの外部へ排出されるので、ウエルドラ
インは生じない。また、キヤビテイに成形材料が
スムーズに流入して、キヤビテイ内が十分な量の
成形材料で充たされるので、シヨートシヨツトも
生じない。更に、コードに対し流入する成形材料
の傾斜角は小さく、しかもコードは一定の張力で
内金型上に保持されているので、コードの配列を
乱さない。

また、前記ゲートの開口断面積を請求項２に記
載のように設定することにより、上記した作用が
確実に生じる。

更に、ベルトの成形材料がネオプレンゴムの場
合は、前記ゲートの開口断面積を請求項３に記載
のように設定することにより、上記した作用が確
実に生じるほか、成形材料のロス量が少なくな
り、金型の機械加工が容易になる。

［実施例］ 以下、この発明の射出成形金型の実施例を図面
に基づいて説明する。

第１図は金型の全体を示す中央縦断面図、第２
図は同平面図、第３図は第１図の−線拡大断
面図である。

第１図において、円柱状の内金型１は、歯付き
ベルトＡ（第８図）の歯形部Ｂに対応する多数の
歯形溝２がその外周面にその軸線方向に沿つて形
成されている。内金型１の軸心部には、加熱用蒸
気又は冷却用水を流通させるためのジヤケツト３
が開設されている。また、内金型１の上面には、
第２図のように等間隔に放射状に複数（本実施例
では６本）の第１ランナ４が形成されている。な
お、ランナ４の本数は、少ない方が成形材料のロ
ス量が少なくなるが、逆に充填不足（シヨートシ
ヨツト）による成形不良を生じ易い。また、ベル
トの長さが短くなるほどランナ４の本数を少なく
できるので、ベルトサイズごとにランナ４の本数
を決定するのが望ましい。

外金型５は中間円筒状で、その中空部に前記内
金型１が同心的に挿入される。この状態で、外金
型５と内金型１との間にキヤビテイ６が形成され
る。外金型５の内周面近傍には、その軸線方向に
複数（本実施例では６本）の第２ランナ７が穿設
されている。各ランナ７から、その全長にわたつ
て外金型５の内周面（キヤビテイ６）側に開口す
るスリツト状ゲート８が、第３図のように開設さ
れている。各ゲート８の開口端部は、キヤビテイ
６に向けてテーパー状に拡げてある。外金型５の
外周面側には、第１図のように加熱用蒸気のジヤ
ケツト９が設けられている。なお、外金型５は下
盤１０上の定位置にボルト１１及び位置決め部材
１１ａを介して固定されており、また、内金型１
も外金型に挿入した際、位置決め部材１２を介し
て定位置に固定されるようになつている。そし
て、外金型５内の定位置に内金型１が固定された
ときに、内金型１の第１ランナ４と外金型５の第
２のランナ７とが、第２図のように連通する。

ところで、本発明の金型は、前記ゲート８に以
下に説明する工夫を凝らしてある。

外金型５の軸線方向に直交するゲート８の開口
断面積を第２ランナ７のそれに比べて大幅に小さ
くして、ランナ７からゲート８を通つてキヤビテ
イ６に流出する成形材料の流れを絞れば、ランナ
７の軸方向に沿つて均等に、いいかえれば内金型
１の周囲に巻き付けられた後述するコードＤ（第
４図）と直角方向に成形材料がキヤビテイ６内に
流出した後、キヤビテイ６内でコードＤと平行に
流れるので、コード配列の乱れがないベルトが成
形される。しかしながらそのようにすると、キヤ
ビテイ６内のエアを完全に外部に排出させること
ができず、両側のゲート８からキヤビテイ６内に
流出する成形材料の合流部（接合部）で、ウエル
ドラインが生じる。

そこで、本発明者は、前記コードは一定の張力
を与えられた状態で内金型１の周囲に巻き付けら
れていることから、ゲート８（ランナ７）からキ
ヤビテイ６内に流出した成形材料の流れ方向が、
コードに対し傾斜していてもその傾斜角度が特定
値以下であれば、コード配列が乱れないことを見
い出した。すなわち、実験の結果、第６図の線図
に示すように、コード張力が500ｇの場合にコー
ドに対する成形材料（ゴム）の流れ方向の傾斜角
度θが7°以下になり、またコード張力が1000ｇの
場合にはコードに対する成形材料（ゴム）の流れ
方向の傾斜角度がθが15°以下になると、コード
配列が乱れないことを確認した。

したがつて、本発明のゲート８は、コードＤ
（第４図）に対し第６図の線図Ｘよりも小さい角
度で成形材料がキヤビテイ６内に流出するように
ゲート８の開口断面を設定した。いいかえれば、
前記コードＤの張力が500ｇ〜1000ｇの場合に、
ゲート８からキヤビテイ６内に流入する成形材料
のコードＤに対する流れ方向の傾斜角度θが、 θ≦（0.016×コードＤの張力(g)−１）° となるように、前記ゲート８の開口断面を設定し
た。なお、成形材料が第２ランナ７内をその上端
から下端にかけて流れるときの圧力損失によつ
て、成形材料の流速が第２ランナ７の上端から下
端にかけて徐々に落ちるため、前記ゲート８の開
口断面は、第２ランナ７の全長にわたつて均一に
形成すればよい。

上記のように設定した場合のゲート８からキヤ
ビテイ６内に成形材料が流出する状況を、第４図
に示している。そして、この場合には、第２ラン
ナ７からキヤビテイ６内に流入する成形材料の流
入量が、その上流側より下流側にかけて漸次減少
することになる。この結果、キヤビテイ６内にお
いて、その上部（上流側）から成形材料が充填さ
れていき、キヤビテイ６内のエア等は徐々に下部
（下流側）へ圧しやられ、最終的に下盤１０のエ
ア抜き孔（図示せず）から外部に排出されるの
で、ウエルドラインがなく、コード配列の乱れが
ないベルトが形成された。

ところで、内金型１に巻き付ける際のコードＤ
の張力を大きくすればするほど、コードＤに対す
る成形材料の流れ方向の傾斜角度θを大きくでき
るので、前記ゲート８の設計（主に開口断面の設
定）上の許容範囲が拡がる。しかし、コードＤの
張力が大きくなり過ぎると、製品としてのベルト
の長さの経時的変化が大きくなると共に、内金型
１からベルト成形品の抜き取りが難しくなるので
好ましくない。したがつて、コードＤの張力は
500ｇ〜1000ｇとするのが望ましい。次に、上記
した本発明のゲート８の開口断面の具体例を、成
形材料にネオプレンゴムを用いる場合について示
す。

第５図において、外金型５の軸線方向に直交す
る前記ゲート８の開口断面積をＡとし、前記第２
ランナ７の同開口断面積をＢとすると、 Ａ＝Ｌ×ｔ、Ｂ＝π／４×d²で表される。

この場合に、７≧Ａ／Ｂ×100となるように、
ゲート８の開口断面積Ａを設定すれば、コードＤ
（第４図）に対し第６図の線図Ｘよりも小さい傾
斜角度θで成形材料がキヤビテイ６内に流出する
ことを確認した。また、（Ａ／Ｂ×100）の値が４
未満になると、成形材料のロス量が増えて不経済
である上に、ゲート８の機械加工が難しくなるこ
とが判つた。したがつて、成形材料のロス量や機
械加工の難易度なども考慮して、前記ゲート８の
開口断面積Ａを、 ７≧Ａ／Ｂ×100≧４となるように設定するこ
とが望ましい。なお、前記ネオプレンゴムの粘度
は、500〜600poise（キヤピロメータによる測定
値）であつた。

上記した本発明の金型を用いて、歯付き伝導ゴ
ムベルトを射出成形により製造する方法を第７図
に基づいて説明する。

最終製品としての歯付き伝導ゴムベルトＡは、
第８図に示すように、歯形部Ｂ、帆布Ｃ、抗張体
としてのコードＤを備えている。

第７図において、 内金型１の周囲に帆布ＣとコードＤを順に巻
き付ける（芯巻き工程）。

前記内金型１を外金型５内に挿入して組み合
わせる（型組工程）。

ジヤケツト３及び９に蒸気を通して金型１及
び５を所定の温度まで加熱する（予熱工程）。

公知の射出成形機を用いてノズルから溶融し
た未加硫ゴムを射出し、内金型１の第１ランナ
及び外金型５の第２ランナ７を経てゲート８か
らキヤビテイ６内に充填してベルトを成形し
（射出成形工程）、加硫すなわち架橋反応を行わ
せる（架橋工程）。なお、架橋に要する時間は
射出時間よりも数倍長いので、射出完了後に10
％程度架橋が進行したところで、架橋工程へ送
つて架橋反応を更に進行させる。

架橋反応終了後、内金型１を外金型５から抜
き取る（型分解工程）。

ベルト成形品は内金型１の周囲に付着してい
るので、成形品の温度が高いと抜き取れないか
ら冷却した（冷却工程）後、成形品を内金型１
から抜き取る（型抜き工程）。

抜き取つたベルト成形品は、ベルト厚み精度
を高めるためベルト成形品の背面を研削した
（研削工程）後、所定幅に切断すれば（カツト
工程）、最終製品としての歯付き伝導ゴムベル
トＡが得られる。

ここで、上記実施例に示した本発明の金型を用
い上記の製造方法によつて、実際に製造した歯付
き伝導ゴムベルトの成形例について説明する。

内金型１の第１ランナ４は、前記実施例と同様
に６本で、その流路口は幅４mm、深さ４mmの短形
からなつていた。外金型５の第２ランナ７は、直
径が５mmの円形開口断面からなり、またゲート８
は、幅ｔが0.5mmで、長さＬが２mmであつた。な
お、この場合の、Ａ（ゲート８の開口断面積）／
Ｂ（第２ランナ７の開口断面積）×100の値は、約
5.1（％）になる。

製造した歯付き伝導ゴムベルトは、歯数が300
で、そのピツチが2.032mmであつた。

また、製造条件は次の通りであつた。

成形材料：ネオプレンゴム（粘度：500〜
600poise） 金型温度：150℃（予熱時の温度） 射出速度：30c.c.／秒 射出量：310c.c. 架橋時間：２分 コードの張力：500ｇ 上記の条件で、コードＤの配列に乱れがなく、
また歯形部Ｂの成形も良好な、歯付き伝導ゴムベ
ルトＡ（第８図参照）が得られた。

なお、本発明の射出成形用金型は、上記したゴ
ムベルトだけでなく、プラスチツク等の高分子化
合物を成形材料として用いたベルトの製造にも使
用できるものである。

［発明の効果］ この発明の射出形用金型は、上記した構成から
なるので、下記の効果を奏する。

(1) 従来の射出成形によるベルトの製造方法のよ
うな煩雑な工程が不要で、射出形成本来の特徴
を生かして、歯付き伝導ベルトを効率良く、し
かも安価に製造することができる。

(2) コード配列の乱れがなく、しかもシヨートシ
ヨツトやウエルドラインなどの欠陥のない、高
品質の歯付き伝導ベルトが得られる。

(3) 請求項２に記載のようにゲートの開口断面を
設定すれば、上記した(1)及び(2)の効果が確実に
得られる。

(4) 特に成形材料にネオプレンゴムを用いる場合
は、請求項３に記載のようにゲートの開口断面
積を設定すれば、上記した(1)及び(2)の効果の他
に、成形材料のロス量が少なく、金型の機械工
程が容易で、実用性に富むという効果も奏あ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金型の実施例を示す全体中央
縦断面図、第２図は同平面図、第３図は第１図の
−線拡大断面図である。第４図はキヤビテイ
内における成形材料の流入状態を示す正面図、第
５図はランナとゲートの寸法を示すための第３図
に対応する説明図、第６図はコード張力とコード
に対する成形材料の流入角度との関係を示す線
図、第７図は伝導ベルトの製造工程図、第８図は
歯付き伝導ベルトの一例を示す斜視図である。 １……内金型、２……歯形溝、４……第１ラン
ナ、５……外金型、６……キヤビテイ、７……第
２ランナ、８……ゲート、Ａ……歯付き伝導ベル
ト、Ｄ……コード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端を開口した円筒状の外金型と、該外金型
   内に挿入されて外金型の内周面との間でキヤビテ
   イを形成する、外周面にその軸線方向に多数の歯
   形溝を設けた円柱状の内金型とからなり、前記外
   金型の内周面近傍の軸線方向に、円周方向に等間
   隔に複数のランナを穿設し、各ランナの全長にわ
   たつて外金型の内周面側に開口するスリツト状ゲ
   ートを、前記ランナからキヤビテイ内に流入する
   溶融状成形材料の流入量がその上流側により下流
   側にかけて漸次減少するように開設したことを特
   徴とする歯付き伝導ベルトの射出成形用金型。 ２ 歯付き伝導ベルトの抗張体としてのコード
   を、その張力が500ｇ〜1000ｇになるように前記
   内金型の外周面に巻き付けた状態で、前記ランナ
   のゲートから成形材料をキヤビテイ内に流入させ
   る際に、前記コードに対する成形材料の流れ方向
   の傾斜角度が、 （0.016×コードの張力（ｇ）−１）°以下とな
   るように、前記外金型の軸線方向に直交する前記
   ゲートの開口断面を設定した請求項１記載の歯付
   き伝導ベルトの射出成形用金型。 ３ 前記成形材料としてネオプレンゴムが用いら
   れる場合に、前記外金型の軸線方向に直交する前
   記ゲートの開口断面積をＡとし、前記ランナの同
   開口断面積をＢとすると、 ７≧Ａ／Ｂ×100≧４となるように、 前記ゲートの開口断面積を設定した請求項１又
   は２記載の歯付き伝導ベルトの射出成形用金型。