JPS5842380B2 - 無端伝動ベルトおよびその製造方法 - Google Patents

無端伝動ベルトおよびその製造方法

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JPS5842380B2
JPS5842380B2 JP54168055A JP16805579A JPS5842380B2 JP S5842380 B2 JPS5842380 B2 JP S5842380B2 JP 54168055 A JP54168055 A JP 54168055A JP 16805579 A JP16805579 A JP 16805579A JP S5842380 B2 JPS5842380 B2 JP S5842380B2
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transmission belt
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    • F16G5/00V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
    • F16G5/20V-belts, i.e. belts of tapered cross-section with a contact surface of special shape, e.g. toothed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
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    • B29D29/08Toothed driving belts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D29/00Producing belts or bands
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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無端伝動ベルトおよびその製造方法に関する
引張部と、荷重担持部と、交互の凹部と凸部によって形
成された歯付圧縮部と、該凹部と荷重担持部の間に配設
されたいわゆる亀裂(クラック)防止層とから成る無端
伝動ベルトおよびその製造方法は周知である。
そのようなベルトの一例は、米国特許第3,353,4
19号に開示されている。
同特許においては、歯付ベルトに通常は歯の根元のとこ
ろに生じる亀裂がベルトの他の部分へ拡がりまたは伝播
するのを防止するためにいわゆる波形の柔軟なポリマー
材層を使用することが教示されている。
しかしながら、ポリマー材の柔軟な層で形成された亀裂
防止層は完全には有効なものではなく、ベルトの全体強
度を向上させない。
従って、本発明の目的は、布材で形成された亀裂防止層
を、しかもこの亀裂防止層をベルトのカバー布の一部を
もって一体に構成した歯付無端伝動ベルトを提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、優れた強度を有する上記形式のベ
ルトを提供することである。
本発明の他の目的は、上記形式の無端伝動ベルトを製造
する方法を提供することである。
本発明によれば、亀裂防止布層を波形状に延在させ、波
形の各頂部を歯付ベルトの歯の基部内に配置する。
布製の亀裂防止層は、引張部と、荷重担持部と、圧縮部
の、該防止層より内側にある部分とを囲繞する内部カバ
ーの一部によって構成することができる。
またベルトにはベルト全体を完全に囲包する外部カバー
を設けてもよい。
亀裂防止布層は、ベルトの圧縮部を、該布層の一方の表
面とベルトの荷重担持部との間に位置する第1部分と、
該布層の反対側の表面と歯付圧縮部の最外表面との間に
位置する第2部分との2つの部分に分離するものとする
ことができる。
圧縮部のこれらの2つの部分は、同じポリマー材で構成
したものであってもよく、あるいはそれぞれ異るポリマ
ー材で構成してもよい。
本発明の特徴および利点は、添付図を参照して記述する
以下の説明から明らかになろう。
第1図には本発明の無端伝動ベルト20の一実施例が示
されている。
ベルト20は、総体的に断面台形であり、以下に詳述す
るように歯付ベルトである。
第2図に明示されているように、ベルト20は、引張部
21とつる巻状に巻回した荷重担持コード22から成る
荷重担持部と、後述する2つの部分からなる圧縮部23
とから成る。
歯付圧縮部23は、ベルトの側部でみて、即ち、ベルト
の中央長手軸線Aを通る平面に平行な断面でみて、交互
に配置された凸部24と凹部25によって画定される。
凸部24は圧縮部23の歯を構成する。
ベルト20は、凹部25と荷重担持部またはコード22
との間に配置された布層26の波形とした亀裂防止層を
有する。
布層26は、波形状に延在させ、その波形は第2図に示
される断面でみて丸味を帯びた頂部を有しており、該各
項部を対応する歯24の内部、特に各歯の中央部分内に
配置する。
丸味付頂部27を形成する態様については、後に本発明
の詳細な説明する際に述べる。
布層26は、亀裂防止層として機能し、亀裂が圧縮部2
3の内部およびベルトの他の部分へ拡がるのを防止する
そのような亀裂は、通常、歯24の根元、特に第2図に
番号29で示されている個所に生じる傾向がある。
布製亀裂防止層26は、亀裂の伝播を防止するのみなら
ず、ベルト構造体全体を補強する役割をも果す。
布層26は、第3図に示されるように内部カバー30の
一部によって構成する。
カバー30は、引張部21と、荷重担持部22と、圧縮
部23の、布層26の内側に位置する部分即ち圧縮部2
3の領域31とを含む、より詳しくはベルト下面凹凸部
を除くベルトの略全面を囲包する。
布層26、従って内部カバー30は、ベルト製造におい
て使用される任意の適当な布材で形成することができる
が、織成布層をバイアス布層として配置することが好ま
しい。
即ち、織成布層を、そのたて糸およびよこ糸がいずれも
ベルト20の中心長手軸線Aに対して900以外の角度
に配置されるように配設する。
ベルト20にはまた、その露出面全体を画定する外部カ
バー33を被覆する。
従って、カバー33は、圧縮部23の交互の凸部即ち歯
24と凹部25を含む波形露出面ならびにベルトの頂部
カバーおよび不平行な両側面のためのカバーを構成する
外部カバー33も周知の適当な素材で形成することがで
きるが、内部カバー30の場合と同様に、織成布を、そ
のたて糸およびよこ糸がいずれもベルトの長手中実軸線
Aに対して90’以外のバイアス角度で延在するように
配置することが好ましい。
あるいは、外部カバー33は、比較的高強度コードで形
成されたたて糸と、それらのたて糸を平行に保持する比
較的弱い連結ストランドとから成るいわゆる「タイヤコ
ード」織物で構成してもよい。
外部カバー33をタイヤコード織物で形成した場合は、
その織物の高強度コードはベルトの軸線Aに対して90
0に配置してもよく、あるいは軸線Aに対して鋭角をな
すように配置してもよい。
第2図に示されるように、布層26は、圧縮部23を、
2つの部分即ち、荷重担持部22と布層26の一方の表
面36との間に位置する第1部分即ち内側部分35と、
布層26の他方の表面41の外側に位置する第2部分即
ち外側部分40とに分離する。
圧縮部23の第1および第2部分35゜40は、無端伝
動ベルトの製造において使用される任意の適当な素材で
形成することができるが、任意の適当なポリマー材で形
成するのが好ましい。
この実施例においては圧縮部23の各部分35゜40は
、例えばゴムのようなポリマー材で形成されたものとし
て示されている。
更に、この実施例においては圧縮部の第1部分35と第
2部分40は、それぞれ異るポリマー材、例えば異るゴ
ムコンパウンドで形成されている。
これは、第3図において布層26の両側に位置する第1
部分35と第2部分40のハツチの角度を互いに反対に
したことによって表わされている。
本発明のベルトの別の実施例が第4図に示されている。
このベルトも、第1〜3図のベルト20と類似している
ので符号20Aで示し、各部分も、それと対応するベル
ト20の各部分の番号にAを付して示しである。
ベルト20の対応部分とは異るベルト20Aの構成部分
だけを新しい番号にAを付した符号によって示しである
第4図のベル)20Aは、引張部21Aと、荷重担持コ
ード22Aで構成した荷重担持部と、圧縮部23Aとか
ら成り、内部カバー3OAおよび外部カバー33Aを有
している。
圧縮部23Aは、第1部分即ち内側部分35Aと第2部
分即ち外側部分43Aとに分離されている。
ベルト20と2OAとの主な相異は、ベルト20Aの外
側部分43Aが内側部分35Aと同じポリマー材、この
実施例では同じゴムコンパウンドで形成されていること
である。
外側部分43Aと内側部35Aとが同じ素材で形成され
ていることを示すために部分35Aのハツチと部分43
Aのハツチを同じ角度で示しである。
その他の点においてはベルト20Aはベルト20と基本
的に同じである。
この無端伝動ベルトにあっては織成布の内部カバー30
の延長部をして、即ち内部カバーの一部分をもって亀裂
防止層26を構成せしめることにより布製亀裂防止層2
6のベルト所定個所での位置確保、又布製内部カバーと
一体化された亀裂防止層26の存在は無端伝動ベルトの
全体的保形効果を一段と高め、ベルト自身の引張力にあ
っても荷重担持コード22の張力を強力に補強する効果
を有している。
又ベルト側部部分から発生する亀裂抑止効果は、内部カ
バ一部と亀裂防止層が一体化されていることにより、亀
裂発生阻止力・亀裂の伝播抑止力を大いに高める上で効
果がある。
また布製亀裂防止層26を内部カバー30と一連一体に
形成せしめることによりベルト自体の屈曲性を損う懸念
あるも、布製亀裂防止層26を波形状とすることにより
ベルトの屈撓性を大きく改善せしめて応力の分散を図る
ことができ、また布製亀裂防止層26の波形の頂部27
を実質的に歯24の基部相当部内に配置することにより
、歯部付近の圧縮層のうちの外側部分40の肉厚を略均
等に確保せしめ、ベルト圧縮層の耐衝撃力を平均化せし
め、ベルトライフの延長に大きく寄与している。
以上、ベルト20,20Aについて説明したが、次にベ
ルト20を製造する方法を第5〜11図を参照して説明
する。
ベルト20Aを製造する方法は、ベルト20を作る方法
と、1つの工程を除いて同じであるから、まず、ベルト
20を製造する方法について詳細に説明し、ベルト20
Aに適用される1工程についてはその後に説明する。
ベルト20は、第5図に示されるようにマンドレル47
の周りに未硬化の筒状ベルトスリーブ46を形成するた
めの周知の技法を用いて製造することができる。
通常、未硬化スリーブ46は、ベルト20の各部の主要
部を構成する各材料層を順次に巻装することによって形
成することができる。
ベルトスリーブ46が形成されたならば、切断手段、例
えば1対の切断刃50を用いてスリーブ46から未硬化
の環状ベルト構成体Bを切取る。
1つのスリーブ46からは複数のベルト構成体Bが切取
られるが、ここでは単一のベルト構成体Bの加工につい
て説明する。
未硬化ベルト構成体Bは、ベルトの引張部21、荷重担
持部22、および圧縮部23の内側部分35°を構成す
る各部を有している。
次いで、布層26を構成する布材は圧縮部のうち内側部
分35の露出表面に被覆する。
布層26は、第6図に示されるようにベルト構成体Bに
布材を巻装し、完成ベルト20における内部カバ−30
全体を形成することによって形成される。
この巻装操作は、この分野において周知の技法を用いて
行うことができる。
即ち、布材30をその供給ロール51から引出して転向
ローラ52の周りを周回させ、第1対の指部材53,5
3に係合させて巻きつけ操作を開始し、第2対の指部材
54゜54を用いて巻きつけ操作を完了させ、布材30
の端縁を番号55で示されるように重ね合せる。
第6図に示されるように布材を巻装することによって完
成ベルト20における内部カバー30と同時に布層26
が形成される。
カバー30の両端縁が第6図のように重ね合せ関係では
なく突合せ関係になるように、内部カバー30の幅をベ
ルト構成体Bの寸法に合せて定めてもよい。
内部カバー30をベルト構成体Bの周りに巻装した後、
圧縮部の歯付第2部分40を構成するポリマー材の帯片
を布層26上に配設する。
この配設工程は、第7図に矢印56によって示されてい
る。
説明の便宜上、このポリマー材帯片も圧縮部23の第2
部分40に相当するものとして符号40で示しである。
帯片40を配設した後、圧縮部23のポリマー材帯片4
0の外側面に外部層32を被覆する。
この層32は、以下に述べるようにして巻装される外部
カバー33の一部を構成する。
即ち、外部カバー材33を供給ロール61から引出して
転向ローラ62の周りを周回させ、第1対の指部材63
゜63を用いてカバー材33の一部を巻きつけ、次いで
第2対の指部材64.64によってカバー材を完全に巻
きつけて、カバー30によって被覆されたベルト部分お
よび帯片40を囲包する全体カバー33を形成する。
第8図に示されるこの第2巻装操作が終了すると、ベル
トのすべての構成部分が完成され、次の加工を受ける用
意がととのったことになる。
即ち、次の加工は、圧縮部の外側部分に一体的な歯24
を形成する工程と、ベルトの硬化および冷却工程を含む
第8図に示される未硬化ベルト構造体は、第9図に示さ
れる金型装置66を用いて第9〜11図に示される方法
に従って硬化され、歯24を形成される。
金型装置66は、円筒形外側本体67と、底部68と、
−側縁においてピン71によって本体67に蝶着された
蓋70とから戒る。
蓋70は、複数のボルト・ナツト72によって本体67
に取外し自在に固定される。
装置66は、周知の構造であり、第8図に示されるよう
な複数個の環状無端ベルト体を保持し、ベルト体を硬化
させ、その圧縮部に歯付形状即ち交互の凸部(歯)24
と凹部25を形成するための金型73を備えている。
装置66の作動中導管74を通して加圧蒸気を円筒形本
体67内へ導き、金型73の頂壁76を通して金型73
の内部中央へ矢印78で示されるように導入する。
また、別の導管79を通して円筒形本体67に形成した
開口80から該本体内へも加圧蒸気を導入する。
この蒸気は、矢印81で示されるように金型73を実質
的に取巻く。
矢印で示す蒸気81は、矢印で示す蒸気78より実質的
に圧力が高く、金型73の外面に対して後述する目的の
ために圧力差を設定する。
通常、蒸気81の圧力は、約95psi(6,68ゆ/
瀝)程度であり、蒸気78の圧力は約65 psi(4
,57kg/cIft)程度である。
金型73は、先に述べた頂壁76と、内側円筒形ベルト
支持壁82と、底壁83を有する。
金型の円筒形ベルト支持壁82は、複数の相互に掛止さ
せた環状金型セグメント即ちリング84によって構成さ
れている。
リング84は、それによって支持されるベルトに歯24
を形成するために該リングを相互に掛止するための適当
な錠止手段を有している。
即ち、壁82の本体部分を構成する各リング84は、そ
の底部から突出した舌85と、頂端に形成された溝86
を有しており、各リング84の舌85は、それに隣接す
るリング84の溝86と相互に掛止して壁82を構成す
る。
更に壁82の頂部リング84および底部リング84は、
それぞれ頂壁76および底壁83に形成された環状凹部
88内に嵌合するようにした環状突起87を有している
各リング84は、全体的にほぼL字形の断面形状を有し
ており、隣接するリング84と協同してベルト受入れキ
ャビティ即ち金型キャビティ90を設定する。
各リング84は、また、金型73の中心線の方に向って
垂直にみて交互の凹部92と凸部93(第11図)によ
って画定された波形表面91を有している。
凹部92と凸部93は、以下に説明するように各ベルト
20に歯即ち凸部24と凹部25を形成するようになさ
れている。
相互に掛止させた各リング84によって画定された各環
状キャビティ90内にベルト体を、その台形の平行な辺
のうちの幅狭の方の辺をリング84の波形表面91に当
接させて挿入する(第10図)。
多数のベルト体を金型73内に挿入して金型全体にベル
ト体を完全に装填した後、撓み自在の円筒形スリーブ部
材95を第9〜11図に示されるように金型73の周り
に装着する。
スリーブ部材95は、例えばゴム等の適当なポリマー材
で形成することができる。
スリーブ部材95を所定位置に装着した後、蒸気81及
び78をそれぞれの導管79.74を通して導入し、ス
リーブ部材95に差圧が及ぼされるようにする。
この蒸気差圧により撓み自在のスリーブ部材95がベル
ト体を第9図に矢印97で示されるように金型73の中
心に向って内方へ弾性的に圧縮させ、ベルトの圧縮部に
歯形を形成するとともにベルト体全体を硬化させ内部カ
バー30および外部カバー33を含むベルト体の全構成
部分を一体のユニットとして、接着剤等を必要とするこ
となく結合させる。
かくして、ベルト20全体が単一のベルト構造体として
形成される。
ここではベルト20の圧縮部23の歯形の形成は、ゴム
コンパウンドのようなポリマー材で形成された撓み自在
のスリーブ部材95を用いて達成されるものとして説明
したが、歯形の形成、ベルトの各構成部分の硬化および
結合は、当該分野において周知の技法を用いて行うこと
ができる。
歯24が硬化形成される際撓み自在のスリーブ部材95
の外面に作用する高い蒸気圧による押圧力によって圧縮
部の外側部分40の素材が対応するリング84の凹部9
2内へ流動せしめられる。
各歯24を形成するこの動作は、それと同時に内部カバ
ー30の布層部分26を歯24内へと僅かに内方へ変位
させ、先に述べたようにカバー30に波形の頂部27を
形成する。
第1および第2部分35,40を含む圧縮部23は、先
に述べたように当該分野で使用されている任意の適当な
ポリマー材で形成することができる。
同様に、ベルト20の他の部分も、周知の適当な材料で
形成することができる。
以上に説明した各工程は、ベルト20を形成するための
工程であるが、ベルト20Aを製造する工程および装置
も、基本的には同じであり、ポリマー材帯片40を亀裂
防止布層上に被覆する代りに帯片43A(第4図)を使
用する点が異るだけである。
帯片43Aは、圧縮部の内側部分35Aと同じポリマー
材で形成する。
その他の工程は、圧縮部に歯を形成すると同時にベルト
全体を硬化させる工程を含めて、上述した工程と同じで
ある。
ベルト20であれ、20Aであれ、複数のベルトを形成
し硬化させた後、それらのベルトを周知の態様で硬化さ
せるための金型装置66から引出し、冷却させればベル
トは完成され使用に供することができる。
ベルトを冷却する手段としては当該分野において周知の
適当な手段を用いることができる。
第1,7および8図の図示においては、織物層のたて糸
およびよこ糸は、ベルトの長手軸線に対してそれぞれ平
行または900であるものとして示されているが、これ
らの図は単に布材を例示したものにすぎず、実際に使用
される布材特に織成布の場合は、そのたて糸およびよこ
糸は、内部カバー30に使用する場合にはベルトの軸線
Aに対してバイアス角をなして配置することが望ましい
ベルトの外部カバー33として使用する場合は、たて糸
およびよこ糸をバイアス角に配置してもよく、あるいは
たて糸を軸線Aに対して900の角度に配置してもよい
なおこのベルト製造方法にあっては、ベルトカバー材の
延長一部分をもって亀裂防止布層となし、これら両部材
は一体成形によりベルトの所望構成部を形作るので、そ
の製造工程が簡易化され、またベルトの圧縮部間凸部を
形成する折ポリマー帯片の流動成形時にこれに呼応して
亀裂防止布層も同期して適応の波形状を形成せしめるこ
とができるので、ベルトの屈曲性を助長する上で好まし
い亀裂防止布層への波形付与をベルト成形時に特別な手
段を必要とせず達成せしめることができた。
また、先に述べたように、タイヤコード織物を用いてカ
バー33を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の無端伝動ベルトの一実施例の一部断面
で示された部分透視図、第2図は第1図の線2−2に沿
ってみた拡大部分断面図、第3図は第2図の線3−3に
沿ってみた断面図、第4図は本発明のベルトの別の実施
例を示す第3図と同様の図、第5図は本発明のベルトの
製造方法においてマンドレルに巻装した筒状ベルトスリ
ーブ(ベルト素体)から未硬化の無端ベルト構成体を切
取る工程を示す一部切除した一部断面による立面図、第
6図はベルト構成体に内部カバーを巻着する工程を示す
部分図、第7図はポリマー材の帯片を布層の一表面一ヒ
に配設する工程を示す部分図、第8図はベルト構成体全
体に外部カバーを巻装する工程を示す第6図と同様の図
、第9図は本発明の複数の無端伝動ベルトを硬化させる
のに使用することのできる金型装置の一実施例を示す一
部切除した一部断面による立面図、第10図は金型装置
の上方部分の拡大部分断面図、第11図は第10図の線
11−11に沿ってみた部分断面図である。 図中、21は引張部、22は荷重担持部、23は圧縮部
、24は歯(凸部)、25は凹部、26は亀裂防止層、
27は頂部、30は内部カバー、33は外部カバー、3
5は圧縮部の内側部分即ち第1部分、36は布層の一表
面、40は圧縮部の第2部分、41は布層の他方の表面
、90は金型キャビティ、91は波形表面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 引張部21と荷重担持部22と、下面に交互の凸部
    24と凹部25によって形成された歯24付圧縮部23
    と、該凹凸部25,24と前記荷重担持部22の間に配
    設された亀裂防止層とを有する無端伝動ベルト20にお
    いて、前記亀裂防止層26はベルトの下面凹部25、凸
    歯部24を除く、ベルトの略全面を囲繞被覆する織成布
    からなる内部カバー30の一部をもって構成したことを
    特徴とする無端伝動ベルト。 2 前記布製亀裂防止層26は波形を呈している特許請
    求の範囲第1項記載の無端伝動ベルト。 3 前記布製亀裂防止層26の波形の頂部27はベルト
    下面の歯24の基部相当位置内に配置している特許請求
    の範囲第2項記載の無端伝動ベルト。 4 ベルトの引張部と、荷重担持部と、圧縮部を構成す
    る各部分を有する未硬化の環状ベルト構成体を筒状ベル
    トスリーブから切取り、該ベルト構成体を金型の環状キ
    ャビティ内で硬化させることによって伝動ベルトを製造
    する方法において、前記キャビテイ90底部に波形表面
    91を準備し、前記ベルト構成体の硬化工程の前に、前
    記未硬化ベルト構成体の引張部21と、荷重担持部22
    と、圧縮部の一部たる第1部分35を布製内部カバー3
    0にて囲繞し、布製内部カバー30の一部分をもって、
    前記圧縮部の第1部分35上に位置する亀裂防止層26
    となし、ついでポリマー材の帯片40を前記布製亀裂防
    止層26の露出表面上に配設し、布製亀裂防止層および
    ポリマー材帯片を含むこのベルト構成体を前記波形表面
    91を底部に設けたキャビティ90内に圧接加硫させて
    交互の凸部24と凹部25を有する歯付圧縮部を前記帯
    片40にて形成し、該圧縮部内に布製内部カバー30の
    一部にて亀裂防止層26を形成せしめた伝動ベルトの製
    造方法。
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