JP2005125742A - Ｖリブドベルトの製造方法およびｖリブドベルト - Google Patents

Abstract

【課題】埋設された心線のピッチラインが安定したＶリブドベルトの製造方法およびＶリブドベルトを提供する。
【解決手段】Ｖリブドベルト１は、背面８が短繊維４を含有する伸張ゴム層５で形成されており、該伸張ゴム層５に隣接してベルト長手方向に心線２が配置され、しかも心線２の一部が伸張ゴム層５に埋設された状態となっている。そして伸張ゴム層５の下層には接着ゴム層２、そして短繊維４を含有する圧縮ゴム層６を配置した構成を有している。また前記圧縮ゴム層６にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ部７が設けられている。上記伸張ゴム層５の背面８は必要に応じて凹凸パターンを設けることができる。
【選択図】図７

Description

本発明はＶリブドベルトの製造方法およびＶリブドベルトに係り、詳しくは伸張ゴム層の背面に帆布を積層しないＶリブドベルトの製造方法およびＶリブドベルトに関する。

動力伝動に用いられるＶリブドベルトは、一般にはベルト長手方向に平行に延び並列状態に複数のリブを有する圧縮ゴム層と、その上部にコードからなる心線を埋設した接着ゴム層が積層し、そしてその背面に伸張層としてミシンジョイントした帆布を貼着された構成である。この帆布は本来ベルトの耐縦亀裂性を保持するために設けたものであり、経糸と緯糸を織り込んだ平織布にゴム引き処置を施したものである。

この背面帆布として広く使用されている織布は、経糸と緯糸の交叉角９０度の平織帆布を機械的に処理、即ちテンター処理して両糸をベルト長手方向に対して１２０度に交叉した広角度処理したものがある。そして、前記帆布はレゾルシン−ホルマリン−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬後、未加硫ゴムを帆布に擦り込むフリクションを行い、またＲＦＬ液に浸漬後にゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸けることによって、ゴム層との接着性を向上させている。

しかし、上記Ｖリブドベルトを駆動プーリと従動プーリに懸架し、ベルト背面をアイドラープーリに接触係合させたときに、周期的に異音が発生することが明らかになった。原因として帆布のミシンジョイント領域に周期的に異音が発生することが判明し、このジョイント部を平坦面にすることにより異音発生は解消されたが、更に研究をすすめるとこれ以外の領域でも異音が周期的に発生することが確認された。

この原因の一つとして、ベルト背面に貼着されている帆布の表面状態がある。即ち、バイアス帆布や筒状帆布を成形中、あるいは筒状帆布をベルト成形体に嵌入中に、帆布が機械的に変形して経糸と緯糸の交差角、経糸と緯糸によって形成される開口部の大きさが変化し、開口部の大きい部分と小さい部分の差が大きくなって、糸が局部的に集束する領域が発生する。その為、この領域では帆布表面の凹凸等の形態が他の領域と異なり、異音が発生する原因となっていたのであった。
そこで近年、ベルト背面にカバー帆布を積層しないＶリブドベルト、即ち、背面ゴム層と、リブを有する圧縮ゴム層との間に心線を埋設した接着ゴム層を介在させたＶリブドベルトが提案されつつある。しかし、当該ベルトは背面にゴムが直接露出される状態となるため、アイドラープーリに当接係合するときにベルト背面が粘着磨耗を起こし、これによりスリップ音等の異音が発生することが依然として問題に残されていた。

一方、Ｖリブドベルトの製造方法として、材料の廃棄量をできるかぎり少なくすると共に、製造工程を簡素化させるようなＶリブドベルト製造方法の要求がある。その要求に対して、周面にリブ刻印を設けた内型ドラムに、未加硫ベルトスリーブを巻き付けた後、加熱加圧によりベルトスリーブを内型ドラムに押圧してリブ部を型付けする方法が提案されている。しかし、前記方法においては、通常の温度、圧力条件では、リブ部を充分に刻印できないことがあり、これらの諸条件の水準を高くして正確に刻印しようとすると、ゴムに大きな熱履歴を与えるといった弊害があった。またこの方法では未加硫ベルトスリーブの形成方法として、圧縮ゴムシート、接着ゴムシートを巻き付けた後に心線をスピニングすることから、心線ピッチが乱れ、ひいてはベルト成形体を駆動させた時に発振、蛇行が生じるといった問題があった。更に、ベルトスリーブを内型ドラムへ押圧するため、成形後のベルトスリーブの脱型が困難であるといった問題もあった。

その一方で、円筒ドラムに装着された可撓性ジャケットの上に背面帆布、未加硫接着ゴムシートを巻き、その上に心線をスピニングした後、さらに未加硫圧縮ゴムシートを順次無端状に捲き付けた未加硫ベルトスリーブを形成した後、ジャケットを膨張させてＶ型突起を有する外型に押圧して加硫成形する方法が提案されている。この方法により成形されたリブ部の形状は良好であり、しかも製造工程においてスクラップが発生しないといった利点があった。（例えば特許文献１参照）
特開昭５８−２５９４８号公報

しかし、フラットな圧縮ゴム層を有する未加硫ベルトスリーブをリブ溝付きの型に押し付けてリブを形成する場合、圧縮ゴムの径方向の変形に伴って接着ゴム層も径方向に変形し、接着ゴム層に埋設された心線もまたこの径方向の変形に伴って、径方向に浮き沈みするため、心線ピッチの乱れ等が発生しやすいことが判明した。特に、背面に帆布を積層しないＶリブドベルトを製造する場合、内周面は帆布が存在せず接着ゴム層と背面ゴム層が配置された状態となるため、より圧縮ゴムの変形の影響を受けやすいことが知見された。

本願発明では、上記の問題点を解消し、心線ピッチの乱れを抑制し、背面の異音発生を改善したＶリブドベルトの製造方法およびＶリブドベルトを提供することを目的とする。

即ち、本願請求項１記載の発明は、伸張ゴム層と、ベルト長手方向に延びる複数のリブ部が設けられた圧縮ゴム層と、ベルト長手方向に沿って埋設された心線を有し、背面にカバー帆布が積層されないＶリブドベルトの製造方法において、内型に短繊維を含有する伸張ゴム層を配置し、接着ゴム層を配置しない状態で心線をスピニングした後、圧縮ゴム層を配置した未加硫ベルトスリーブを形成し、リブ部に対応した刻印を有する外型に、該未加硫ベルトスリーブを内周側から押圧して加硫することにより加硫ベルトスリーブを形成することを特徴としたＶリブドベルトの製造方法である。
伸張ゴム層として短繊維を含有するゴム配合物で構成し、かつ接着ゴム層を配置しない状態で心線をスピニングすることにより、心線の内周面は硬度の高い伸張ゴム層が隣接して配置された状態となり、押圧成形における圧縮ゴムの変形の影響を受けにくい構成となる。これにより心線ピッチの乱れが少なく、また背面に帆布を積層しないために可撓性が高くベルト寿命が長くなり、そして安価なＶリブドベルトが得られるといった効果がある。また簡便な工程でＶリブドベルトを作製することができる。更に背面が短繊維含有ゴム配合物で構成されているため、背面走行においても粘着磨耗が発生し難いといった効果が期待できる。

本願請求項２記載の発明は、請求項１記載のＶリブドベルトの製造方法にあって、伸張ゴム層は、短繊維がベルト幅方向に配向するように内型に配置されることを特徴とする。
伸張ゴム層に含有される短繊維の配向をベルト幅方向とすることで、ベルトの可撓性に影響を与えにくいといった利点がある。

本願請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のＶリブドベルトの製造方法にあって、心線をスピニングした後、接着ゴム層、そして短繊維を含有する圧縮ゴム層を配置することを特徴とする。
圧縮ゴム層を短繊維含有ゴム組成物で構成した場合でも、接着ゴム層を設けるためベルト本体と心線との接着性が良好であり、しかも心線をスピニングした後に接着ゴム層を配置するため、押圧成形においても心線のピッチ乱れが生じ難いといった利点がある。

本願請求項４記載の発明は、請求項１または２記載のＶリブドベルトの製造方法にあって、心線をスピニングした後、接着ゴム層を配置しない状態で短繊維を含有しない圧縮ゴム層を配置することを特徴とする。
圧縮ゴム層を、短繊維を含有しないゴム組成物で構成することで、接着ゴム層を配置しなくともベルト本体と心線との接着性が良好である。

本願請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のＶリブドベルトの製造方法にあって、伸張ゴム層と内型の間に凹凸パターン転写材を介在させた状態で加硫を行った後、凹凸パターン転写材を剥ぎ取ることにより伸張ゴム層表面に凹凸パターンを形成することを特徴とする。
背面に凹凸パターンを設けることで、ベルト走行時の異音の発生を抑制する効果がある。

本願請求項６記載の発明は、請求項５記載のＶリブドベルトの製造方法にあって、凹凸パターン転写材が筒状織物であって、凹凸パターンが織物パターンであることを特徴とする。
凹凸パターンとして織物パターンを選択することで異音抑制効果に優れる。

本願請求項７記載の発明は、伸張ゴム層と、ベルト長手方向に延びる複数のリブ部が設けられた圧縮ゴム層と、ベルト長手方向に沿って埋設された心線を有し、背面にカバー帆布が積層されないＶリブドベルトの製造方法において、内型に圧縮ゴム層を配置した第１未加硫スリーブを形成し、リブ部に対応した刻印を有する外型に、該第１未加硫スリーブを内周側から押圧して、リブ部を有する予備成型体を作製した後、予備成型体を密着させた外型から、内型を離間させ、次いで、内型に短繊維を含有する伸張ゴム層を配置し、接着ゴム層を配置しない状態で心線をスピニングした第２未加硫スリーブを形成し、前記予備成型体を密着させた外型に、該第２未加硫スリーブを内周側から押圧して予備成型体と一体的に加硫することにより加硫ベルトスリーブを形成することを特徴としたＶリブドベルトの製造方法である。
伸張ゴム層として短繊維を含有するゴム配合物で構成し、かつ接着ゴム層を配置しない状態で心線をスピニングすることにより、心線の内周面は硬度の高い伸張ゴム層が隣接して配置された状態となり、押圧成形における圧縮ゴムの変形の影響を受けにくい構成となる。これにより心線ピッチの乱れが少なく、また背面に帆布を積層しないために可撓性が高くベルト寿命が長くなり、そして安価なＶリブドベルトが得られるといった効果がある。また予備成型体を形成することにより、心線の伸び量を抑えながら、寸法安定性に優れたＶリブドベルトを作製することができる。更に背面が短繊維含有ゴム配合物で構成されているため、背面走行においても粘着磨耗が発生し難いといった効果が期待できる。

本願請求項８記載の発明は、請求項７記載のＶリブドベルトの製造方法であって、伸張ゴム層は、短繊維がベルト幅方向に配向するように内型に配置されることを特徴とする。
伸張ゴム層に含有される短繊維の配向をベルト幅方向とすることで、ベルトの可撓性に影響を与えにくいといった利点がある。

本願請求項９記載の発明は、請求項７または８記載のＶリブドベルトの製造方法であって、内型に、接着ゴム層、そして短繊維を含有する圧縮ゴム層を配置した第１未加硫スリーブを形成することを特徴とする。
圧縮ゴム層を短繊維含有ゴム組成物で構成した場合でも、接着ゴム層を設けるためベルト本体と心線との接着性が良好であり、しかも第１未加硫スリーブに接着ゴム層を配置するため、押圧成形においても心線のピッチ乱れが生じ難いといった利点がある。

本願請求項１０記載の発明は、請求項７または８記載のＶリブドベルトの製造方法であって、内型に、接着ゴム層を配置しない状態で短繊維を含有しない圧縮ゴム層を配置した第１未加硫スリーブを形成することを特徴とする。
圧縮ゴム層を、短繊維を含有しないゴム組成物で構成することで、接着ゴム層を配置しなくともベルト本体と心線との接着性が良好である。

本願請求項１１記載の発明は、請求項７〜１０のいずれかに記載のＶリブドベルトの製造方法であって、伸張ゴム層と内型の間に凹凸パターン転写材を介在させた状態で加硫を行った後、凹凸パターン転写材を剥ぎ取ることにより伸張ゴム層表面に凹凸パターンを形成することを特徴とする。
背面に凹凸パターンを設けることで、ベルト走行時の異音の発生を抑制する効果がある。

本願請求項１２記載の発明は、請求項１１記載のＶリブドベルトの製造方法であって、凹凸パターン転写材が筒状織物であって、凹凸パターンが織物パターンであることを特徴とする。
凹凸パターンとして織物パターンを選択することで異音抑制効果に優れる。

本願請求項１３記載の発明は、伸張ゴム層と、ベルト長手方向に延びる複数のリブ部が設けられた圧縮ゴム層と、ベルト長手方向に沿って埋設された心線を有し、背面にカバー帆布が積層されないＶリブドベルトであって、伸張ゴム層は短繊維を含有するゴム組成物で構成されているとともに心線の背面側に隣接するよう配置され、しかも心線の一部が該伸張ゴム層に埋設されていることを特徴とするＶリブドベルトである。

本願請求項１４記載の発明は、請求項１３記載のＶリブドベルトにあって、伸張ゴム層は、短繊維がベルト幅方向に配向していることを特徴とする。

本願請求項１５記載の発明は、請求項１３または１４記載のＶリブドベルトにあって、圧縮ゴム層は、短繊維を含有するゴム組成物で構成されているとともに、伸張ゴム層と圧縮ゴム層との間に接着ゴム層が配置されていることを特徴とする。

本願請求項１６記載の発明は、請求項１３または１４記載のＶリブドベルトにあって、圧縮ゴム層は、短繊維を含有しないゴム組成物で構成されているとともに、伸張ゴム層に隣接するよう配置されていることを特徴とする。

本願請求項１７記載の発明は、請求項１３〜１６のいずれかに記載のＶリブドベルトにあって、ベルト背面に凹凸パターンが設けられていることを特徴とする。

本願請求項１８記載の発明は、請求項１７記載のＶリブドベルトにあって、凹凸パターンが織物のパターンであることを特徴とする。

本発明によれば、埋設された心線のピッチラインが安定し、またゴム背面に織物を積層しないために可撓性が高くてベルト寿命が長くなり、そして安価なＶリブドベルトが提供できる。しかも背面を短繊維を含有するゴム層で構成することにより、背面走行においても粘着を抑制する効果が期待できる。

以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

まず、本発明に係るＶリブドベルトの製造方法を第１，２図をもとに説明する。
第１図は本発明に係るＶリブドベルトの製造方法において使用するベルト加硫機の未加硫ベルトスリーブを形成した状態を示す断面図、第２図は同じくベルト加硫機の加硫ベルトスリーブを形成した後の状態を示す断面図である。これら各図において、内型２０は基台上に載置された鉄製の内型円筒ドラム２１と前記ドラム２１の外周に装着された弾性体よりなる膨張収縮可能な円筒状可撓性ジャケット２２からなる。可撓性ジャケット２２は夫々の上下部において内型円筒ドラム２１と固定されていて、本体部が内型円筒ドラム２１と密着された状態となっている。そしてこの内型円筒ドラム２１の中央部には後述する圧力媒体送入、排出のための媒体流通口Ａが設けられている。

又、前記内型円筒ドラム２１の中央付近に設けられた媒体流通口Ａは、ジョイントＪ、パイプ又は可撓性ホースかなる媒体送入排出路Ｂを通じて、高圧蒸気又は高圧空気のような媒体送入機（図示せず）と連結されている。また媒体送入排出路Ｂは、切換えバルブによって真空ポンプとも連結されてなる。

以上が、内型円筒ドラム２１の構成であるが、この外周には外型円筒モールド２６が内型ドラム２１から一定の間隔をおいて包囲するように基台に固定されている。外型円筒モールド２６は、その内周面に周方向に延びる複数横条のＶ形溝が刻設されていると共に、内部に加熱ヒーター、スチームバイブなどの加熱機構（図示せず）が設置されてなる。この外型円筒モールド２６は、通常は分割不可能な円筒体であるが、軸方向に数個（例えば２分割）に分割可能にすることもできる。

本発明で用いるベルト加硫機は以上のような構成によりなるものであり、次にこのベルト加硫機を使用して実施する未加硫ベルトスリーブの加硫方法について説明する。

先ず、前記内型ドラム２１に装着された可撓性ジャケット２２の外周面に、未加硫伸張ゴムシート、心線、未加硫圧縮ゴムシートを順次無端状に捲き付けたフラット状の広幅未加硫ベルトスリーブ１１を形成する。即ち、可撓性ジャケット２２を装着した内型円筒ドラム２１に、未加硫伸張ゴムシートを巻き付けて伸張ゴム層１５を配置した後、心線１３を螺旋状にスピニングし、未加硫圧縮ゴムシートを巻き付けることにより圧縮ゴム層１６を配置した未加硫ベルトスリーブ１１が形成される。尚、ベルトの可撓性を考慮すると、未加硫伸張ゴム層１５は短繊維がベルト幅方向に配向するよう配置することが好ましい。

ここで、心線１３をとりまくゴム層がすべて短繊維を含む配合となると、心線１３とベルト本体との接着性に難があるため、圧縮ゴム層１６が短繊維を含有する場合は、伸張ゴム層１５と圧縮ゴム層１６を隣接させず、接着ゴム層１２を介在させることが好ましい。即ち、未加硫伸張ゴムシートを巻き付け、心線１３をスピニングした後、未加硫圧縮ゴムシートを巻装する前に未加硫接着ゴムシートを巻き付けて接着ゴム層１２を配置したり、未加硫圧縮ゴムシートとして圧縮ゴム層１６の内周面に接着ゴム層１２を積層したものを用いることにより接着性の改善を図ることが望ましい。このとき心線１３をスピニングした後に接着ゴム層１２を配置するため、加硫後のベルト成形体において心線全体が接着ゴム層内に埋設されることはなく、心線の一部が成形時の圧力により背面側に隣接する伸張ゴム層に埋設された状態となる。

次いでこの未加硫ベルトスリーブ１１を内型円筒ドラム２１に捲き付けた状態のままで、外型モールド２６の内側に一定の空隙部を形成するよう基台上に載置固定する。この場合、内型ドラム２１は別の成形工程より移動してくる関係上、媒体流通口Ａと媒体送入排出路Ｂとは分離しており、内型円筒ドラム２１を基台に載置後、媒体流通口ＡをジョイントＪでパイプと連結する。

次いで、媒体送入機を作動して高圧空気もしくは高圧蒸気を媒体送入排出路Ｂ、媒体流通口Ａを経て、可撓性ジャケット２２の内部に送入する。可撓性ジャケット２２は、その上下部が内型円筒ドラム２１上に密閉固定されているため、可撓性ジャケット２２の内面と内型円筒ドラム２１の外面の間にエアーが充満し、可撓性ジャケット２２は次第に膨張する。そして、その外周面に装着されている未加硫ベルトスリーブ１１を半径方向に均一に膨張させ、加熱ヒーター若しくは高温蒸気で加熱した外型モールド２６のＶ形突起と接触せしめる。

このとき、可撓性ジャケット２２の膨張押圧力により、未加硫ベルトスリーブ１１の未加硫圧縮ゴムは、外型モールド２６の熱で次第に流動状態を呈しながら加硫されると共に、外型モールド２６のＶ溝中に食い込み、第２図のような表面に複数のＶ型溝を有する加硫ベルトスリーブ１１’を形成するに至る。このとき伸張ゴム層１５’を構成するゴム組成物が短繊維を含有するため、圧縮ゴムの流動による影響を受けにくく、径方向の変形が少なくなるため、結果、伸張ゴム層１５’に隣接する心線１３’の整列状態が維持される。尚、圧縮ゴム層１６’に含有される短繊維はリブ形状に沿った流動状態となっている。

そして、加硫後はバルブを真空ポンプの方へ切替えて、真空ポンプを作動させて可撓性ジャケット２２内に充満しているエアーを排気し、次いで吸引作用で可撓性ジャケット２２を第１図に示す元の位置に収縮復帰せしめる。

次いで、内型円筒ドラム２１から加硫ベルトスリーブ１１’を取り出すが、取り出された加硫ベルトスリーブ１１’は、以後別のドラムに挿入し、加硫ベルトスリーブ１１’を円周方向に所定幅に切断し、ドラムより取出して反転することにより、周長が一定で、Ｖ形リブが正確に型付形成されたＶリブドベルトが複数本得られる。尚、外型円筒モールド２６を前述のような分割式モールドを使用した場合、未加硫ベルトスリーブ１１の挿入ならびに加硫スリーブの取り外しが容易にでき、かつこの分割面が一種のエアー抜きの機能を果し、Ｖ型リブをより一層正確に形成することができる。

上述の製造方法によれば、簡便な工程で加硫ベルトスリーブを作製することができるといった利点がある。

次に、本発明に係るＶリブドベルトの別の製造方法を第３〜６図をもとに説明する。第３図は本発明に係るＶリブドベルトの別の製造方法において使用するベルト加硫機の第１未加硫スリーブを形成した状態を示す断面図、第４図は同じくベルト加硫機の予備成型体を作製した状態を示す断面図、第５図は同じくベルト加硫機の第２未加硫スリーブを形成した状態を示す断面図、第６図は同じくベルト加硫機の加硫ベルトスリーブを形成した状態を示す断面図である。ここで用いるベルト加硫機は上述と同様のものを使用することができる。

先ず、図３に示すように、内型円筒ドラム２１に装着された可撓性ジャケット２２の外周面に、未加硫接着ゴムシート、未加硫圧縮ゴムシートを順次無端状に巻き付けたフラット状の広幅未加硫スリーブ（第１未加硫スリーブ３０）を形成する。即ち、可撓性ジャケット２２を装着した内型円筒ドラム２１に、未加硫接着ゴムシートを巻き付けて接着ゴム層１２を配置した後、未加硫圧縮ゴムシートを巻き付けることにより圧縮ゴム層１６を配置した第１未加硫スリーブ３０が形成される。尚、接着ゴム層１２と圧縮ゴム層１６を予め積層した未加硫ゴムシートを巻き付けて第１未加硫スリーブ３０を形成してもかまわない。

ここで、第１未加硫スリーブ３０として接着ゴム層１２を有する構成を挙げたが、接着ゴム層１２を配置せず圧縮ゴム層１６のみの構成とすることも可能である。但し、心線１３をとりまくゴム層がすべて短繊維を含む配合となると、心線１３とベルト本体との接着性に難があるため、圧縮ゴム層１６が短繊維を含有する場合は、伸張ゴム層１５と圧縮ゴム層１６を隣接させず、接着ゴム層１２を介在させることが好ましい。

次いで、この接着ゴム層１２付き圧縮ゴム層１６（第１未加硫スリーブ３０）を内型円筒ドラム２１に捲き付けた状態のままで、外型円筒モールド２６の内側に一定の空隙部を形成するよう基台上に載置固定する。内型円筒ドラム２１は別の成形工程より移動してくる関係上、媒体流通口Ａと媒体送入排出路Ｂとは分離しており、内型円筒ドラム２１を基台に載置後、媒体流通口ＡをジョイントＪでパイプと連結する。

次いで、媒体送入機を作動して高圧空気もしくは高圧蒸気を媒体送入排出路Ｂ、媒体流通口Ａを経て、可撓性ジャケット２２の内部に送入する。可撓性ジャケット２２は、その上下部が内型円筒ドラム２１上に密閉固定されているため、可撓性ジャケット２２の内面と内型円筒ドラム２１の外面の間にエアーが充満し、可撓性ジャケット２２は次第に膨張する。そして、その外周面に装着されている第１未加硫スリーブ３０を半径方向に均一に膨張させ、加熱ヒーター若しくは高温蒸気で１３０〜１６０°Ｃに加熱したＶ型突起を有する外型円筒モールド２６と１０〜３０秒間接触せしめる。

このとき、可撓性ジャケット２２の膨張押圧力により、圧縮ゴム層１６が外型円筒モールド２６のV型に押圧され、第４図のような表面に複数のＶ型溝を有する予備成型体３１を形成するに至る。

その後は、バルブを真空ポンプの方へ切替えて、真空ポンプを作動させて可撓性ジャケット２２内に充満しているエアーを排気し、次いで吸引作用で可撓性ジャケット２２を図３に示す元の位置に収縮復帰せしめる。このとき、予備成型体３１は外型円筒モールド２６に密着した状態となっている。

そして、内型円筒ドラム２１を外型円筒モールド２６から取出し、内型円筒ドラム２１の可撓性ジャケット２２の外周面に、未加硫伸張ゴムシートを巻き付けて伸張ゴム層１５を配置した後、心線１３を螺旋状にスピニングして第２未加硫スリーブ３２を形成する。ここで、ベルトの可撓性を考慮すると、未加硫伸張ゴム層１５は短繊維がベルト幅方向に配向するよう配置することが好ましい。そして、図５に示すようにこの内型円筒ドラム２１を外型円筒モールド２６内へ設置した後、図６に示すように可撓性ジャケット２２を膨張させ、伸張ゴム層１５と心線１３（第２未加硫スリーブ３２）を半径方向に均一に膨張させ、加熱ヒーター若しくは高温蒸気で１５０〜１８０°Ｃに加熱したＶ型突起を有する外型円筒モールド２６に密着した予備成型体３１に押し付けて一体的に加硫し、加硫ベルトスリーブ１１’を作製する。

このとき接着ゴム層１２は予備成型体３１として心線１３の外周に存在するため、加硫後のベルト成形体において心線全体が接着ゴム層内に埋設されることはなく、心線の一部が成形時の圧力により背面側に隣接する伸張ゴム層に埋設された状態となる。そして伸張ゴム層１５’を構成するゴム組成物が短繊維を含有するとともに予備成型体を予め作製することから、圧縮ゴムの流動による影響を受けにくく、径方向の変形が少なくなるため、結果、伸張ゴム層１５’に隣接する心線１３’の整列状態が維持される。

次いで、内型円筒ドラム２１から加硫ベルトスリーブ１１’を取り出すが、取り出された加硫ベルトスリーブ１１’は、以後別のドラムに挿入し、加硫ベルトスリーブ１１’を円周方向に所定幅に切断し、ドラムより取出して反転することにより、周長が一定で、Ｖ形リブが正確に型付形成されたＶリブドベルトが複数本得られる。尚、外型円筒モールド２６を前述のような分割式モールドを使用した場合、未加硫ベルトスリーブ１１の挿入ならびに加硫スリーブの取り外しが容易にでき、かつこの分割面が一種のエアー抜きの機能を果し、Ｖ型リブをより一層正確に形成することができる。

上述の製造方法にように未加硫の予備成型体３１を形成することにより、心線１３の伸び量を抑えながら、寸法安定性に優れたＶリブドベルトを作製することができる。

これらのような製造方法により得られるＶリブドベルトの一実施形態を図７に示す。Ｖリブドベルト１は、背面８が短繊維４を含有する伸張ゴム層５で形成されており、該伸張ゴム層５に隣接してベルト長手方向に心線２が配置され、しかも心線２の一部が伸張ゴム層５に埋設された状態となっている。そして伸張ゴム層５の下層には接着ゴム層２、そして短繊維４を含有する圧縮ゴム層６を配置した構成を有している。また前記圧縮ゴム層６にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ部７が設けられている。

第８図はＶリブドベルトの別の一実施形態を示す。Ｖリブドベルト１は、背面８が短繊維４を含有する伸張ゴム層５で形成されており、該伸張ゴム層５に隣接してベルト長手方向に心線２が配置され、しかも心線２の一部が伸張ゴム層５に埋設された状態となっている。そして伸張ゴム層５の下層には短繊維を含有しない圧縮ゴム層６を配置した構成を有している。また前記圧縮ゴム層６にはベルト長手方向に伸びる断面略三角形の複数のリブ部７が設けられており、表面は短繊維９が植毛されている。

上記圧縮ゴム層６に使用されるゴムとしては、エチレン−α−オレフィンエラストマー、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムに不飽和カルボン酸金属塩を添加したもの、クロロスルフォン化ポリエチレン、クロロプレン、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、天然ゴム、ＣＳＭ、ＡＣＳＭ、ＳＢＲなどが挙げられる。

水素化ニトリルゴムは水素添加率８０％以上で、耐熱性及び耐オゾン性の特性を発揮するために、好ましくは９０％以上が良い。水素添加率８０％未満の水素化ニトリルゴムは、耐熱性及び耐オゾン性は極度に低下する。耐油性及び耐寒性を考慮すると、結合アクリロニトリル量は２０〜４５％の範囲が好ましい。

クロロスルフォン化ポリエチレンは塩素含有量１５〜３５重量％、好ましくは２５〜３２重量％で、かつ硫黄含有量が０．５〜２．５重量％の範囲になるようにクロロスルフォン化した直鎖状低密度ポリエチレンである。

エチレン−α−オレフィンエラストマーとしては、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）などが例示できる。ジエンモノマーの例としては、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどがあげられる。

上記エチレン−α−オレフィンエラストマーの加硫剤としてパーオキサイドを添加することができる。また、共架橋剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）としＴＩＡＣ、ＴＡＣ、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄など通常パーオキサイド架橋に用いるものである。

この中でもＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドが好ましく、これを添加することによって架橋度を上げて粘着摩耗等を防止することができる。Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンジマレイミドの添加量はエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して０．２〜１０重量部であり、０．２重量部未満の場合には、架橋密度が小さくなり耐摩耗性、耐粘着摩耗性の改善効果が小さく、一方１０重量部を越えると加硫ゴムの伸びの低下が著しく、耐屈曲性に問題が生じる。

更に、上記圧縮ゴム層６には、硫黄をエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して０．０１〜１重量部添加することにより、加硫ゴムの伸びの低下を制御することができる。１重量部を越えると、架橋度が期待できる程に向上しないため、加硫ゴムの未耐摩耗性、耐粘着摩耗性も向上しなくなる。

また、圧縮ゴム層６には、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミドからなる短繊維を混入して圧縮ゴム層４の耐側圧性を向上させるとともに、プーリと接する面になる圧縮ゴム層６の表面をグラインダーによって研磨加工して該短繊維を突出させることができる。これにより圧縮ゴム層１６の表面の摩擦係数は低下して、ベルト走行時の騒音を軽減する効果がある。尚、これらの短繊維のうち、剛直で強度を有し、しかも耐磨耗性を有するアラミド短繊維が好ましく用いられる。

上記アラミド短繊維が前述の効果を充分に発揮するためには、アラミド繊維の繊維長さは１〜２０ｍｍで、その添加量はエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して１〜３０重量部である。このアラミド繊維は分子構造中に芳香環をもつアラミド、例えば商品名コーネックス、ノーネックス、ケブラー、テクノーラ、トワロン等である。

また、圧縮ゴム層６には、マトリクスゴムであるエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、エチレン−α−オレフィンエラストマーと繊維径１．０μｍ以下、好ましくは０．０５〜０．８μｍの微小短繊維とをグラフト結合した微小短繊維強化ゴムを繊維分で１〜５０重量部、好ましくは５〜２５重量部含有してもよい。上記微小短繊維強化ゴムの配合量が１重量部未満では耐摩耗性が充分でなく、また５０重量部を越えるとゴム組成物の伸びが低下し、耐熱性、耐屈曲性が低下する。

この微小短繊維強化ゴムは、これを構成しているエチレン−α−オレフィンエラストマーが圧縮ゴム層６のマトリクスゴムのエチレン−α−オレフィンエラストマーと全く同質かもしくは類似しているため、マトリクスゴムと良好に接合する。このため、微小短繊維強化ゴムとマトリクスゴムとの間、あるいは微小短繊維強化ゴム中でもエチレン−α−オレフィンエラストマーと微小短繊維とが化学結合しているため、圧縮ゴム層６では亀裂が入りにくく、たとえ亀裂が発生しても伝播しにくい。

更に、圧縮ゴム層６には、必要に応じてカーボンブラック、シリカなどの補強剤、クレー、炭酸カルシウムなどの充填剤、軟化剤、加工助剤、老化防止剤、ＴＡＩＣなどの共架橋剤などの各種薬剤を添加してもよい。

また図８のようにＶリブドベルト１の圧縮ゴム層表面に短繊維９を植毛し、ベルト走行時の騒音を軽減させることも可能である。

心線２にはポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート繊維、エチレン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維、ポリアミド繊維などからなるロープが使用され、ゴムとの接着性を改善する目的で接着処理が施される。このような接着処理としては繊維をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ液）に浸漬後、加熱乾燥して表面に均一に接着層を形成するのが一般的である。しかし、これに限ることなくエポキシ又はイソシアネート化合物で前処理を行なった後に、ＲＦＬ液で処理する方法等もある。

エチレン−２，６−ナフタレートは、通常ナフタレン−２，６−ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を触媒の存在下に適当な条件のもとにエチレングリコールと縮重合させることによって合成させる。このとき、エチレン−２，６−ナフタレートの重合完結前に適当な１種または２種以上の第３成分を添加すれば、共重合体ポリエステルが合成される。

ＲＦＬ液はレゾルシンとホルマリンとの初期縮合体をラテックスに混合したものであり、ここで使用するラテックスとしてはクロロプレン、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリル、ＮＢＲ等である。

伸張ゴム層５は上記に記載した圧縮ゴム層と同様のマトリクスゴム、配合剤を用いることができる。配合する短繊維４としては、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミドなどが使用可能であって、繊維長さは１〜２０ｍｍのものが好ましく用いられている。その添加量はゴム１００重量部に対して１〜３０重量部である。

尚、ベルト背面８の表層には背面駆動時の異音を抑制すべく凹凸パターンを設けることができる。例えば、前記工程において内型２０と伸張ゴム層１５の間に凹凸パターン転写材を介在させた状態で加硫を行った後、凹凸パターン転写材を剥ぎ取って凹凸パターンを付与する。凹凸パターンとしては、編布パターン、織布パターン、スダレ織布パターンなどを挙げることができるが、最も好ましくは織物パターンである。織物パターンが独特のパターンにより、摩擦係数の低下を防止し、背面駆動時の異音発生を効果的に阻止できる。

上記凹凸パターンの具体的な形成工程を例示すると、内型２０に超音波溶着ジョイントした筒状帆布を嵌入する。この筒状帆布としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール等の有機繊維で構成される糸を用いて、平織、綾織、朱子織等に製織した布、また編布である。そして前記筒状帆布の上に未加硫伸張ゴムシートを巻き付けて、上述と同様の成形を行い、加硫ベルトスリーブを形成する。得られた加硫スリーブを金型から抜き取り、そして筒状織物を強制的に剥ぎとることによって凹凸パターンを付与できる。

凹凸パターンの深さであるが、平均深さで０．１〜０．６ｍｍの範囲のパターンとすることが好ましい。この平均深さが０．１ｍｍ未満であるとパターンの凸部が小さくなって摩擦係数が低下せずに背面駆動時の異音発生が起こりやすくなり、逆に０．６ｍｍを超えるような深さであると搬送物との摩擦によって、搬送面表面の凸部が削り取られたりちぎられたりすることによって、周囲にゴム粉を撒き散らしたり、場合によってはベルトの破損につながったりすることもあるので好ましくない。

また接着ゴム層２を配置する場合、圧縮ゴム層４と同様のエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物などが使用される。しかし、心線であるポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等と良好に接着するために、パーオキサイドを含まない硫黄加硫によるエチレン−α−オレフィンエラストマー組成物や、クロロスルフォン化ポリエチレン組成物もしくは水素化ニトリルゴム組成物を使用することもできる。また短繊維は配合しないことが望ましい。

尚、Ｖリブドベルトの実施形態として、接着ゴム層２を配置し、圧縮ゴム層６として短繊維を含有するゴム組成物で構成したＶリブドベルト（図７）と、接着ゴム層２を配置せず、圧縮ゴム層６として短繊維を含有しないゴム組成物で構成し、表面に短繊維９を植毛したＶリブドベルト（図８）を例示したが、例えば接着ゴム層２を配置し、圧縮ゴム層６として短繊維を含有しないゴム組成物で構成したＶリブドベルトや、圧縮ゴム層６として短繊維を含有するゴム組成物で構成し、しかも表面に短繊維９を植毛したＶリブドベルトなども本発明の技術的範囲に属する。

本発明にかかるＶリブドベルトは自動車用あるいは一般産業用の駆動装置などに装着できる。

本発明に係るＶリブドベルトの製造方法において使用するベルト加硫機の未加硫ベルトスリーブを形成した状態を示す断面図である。 本発明に係るＶリブドベルトの製造方法において使用するベルト加硫機の加硫ベルトスリーブを形成した状態を示す断面図である。 本発明に係るＶリブドベルトの別の製造方法において使用するベルト加硫機の第１未加硫スリーブを形成した状態を示す断面図である。 本発明に係るＶリブドベルトの別の製造方法において使用するベルト加硫機の予備成形体を作製した状態を示す断面図である。 本発明に係るＶリブドベルトの別の製造方法において使用するベルト加硫機の第２未加硫スリーブを形成した状態を示す断面図である。 本発明に係るＶリブドベルトの別の製造方法において使用するベルト加硫機の加硫ベルトスリーブを作成した状態を示す断面図である。 本発明に係るＶリブドベルトの断面図である。 本発明に係る別のＶリブドベルトの断面図である。

符号の説明

１ Ｖリブドベルト
２ 接着ゴム層
３ 心線
４ 短繊維
５ 伸張ゴム層
６ 圧縮ゴム層
７ リブ部
８ 背面

Claims (18)

1. 伸張ゴム層と、ベルト長手方向に延びる複数のリブ部が設けられた圧縮ゴム層と、ベルト長手方向に沿って埋設された心線を有し、背面にカバー帆布が積層されないＶリブドベルトの製造方法において、
   内型に短繊維を含有する伸張ゴム層を配置し、接着ゴム層を配置しない状態で心線をスピニングした後、圧縮ゴム層を配置した未加硫ベルトスリーブを形成し、
   リブ部に対応した刻印を有する外型に、該未加硫ベルトスリーブを内周側から押圧して加硫することにより加硫ベルトスリーブを形成することを特徴としたＶリブドベルトの製造方法。
2. 伸張ゴム層は、短繊維がベルト幅方向に配向するように内型に配置される請求項１記載のＶリブドベルトの製造方法。
3. 心線をスピニングした後、接着ゴム層、そして短繊維を含有する圧縮ゴム層を配置する請求項１または２記載のＶリブドベルトの製造方法。
4. 心線をスピニングした後、接着ゴム層を配置しない状態で短繊維を含有しない圧縮ゴム層を配置する請求項１または２記載のＶリブドベルトの製造方法。
5. 伸張ゴム層と内型の間に凹凸パターン転写材を介在させた状態で加硫を行った後、凹凸パターン転写材を剥ぎ取ることにより伸張ゴム層表面に凹凸パターンを形成する請求項１〜４のいずれかに記載のＶリブドベルトの製造方法。
6. 凹凸パターン転写材が筒状織物であって、凹凸パターンが織物パターンである請求項５記載のＶリブドベルトの製造方法。
7. 伸張ゴム層と、ベルト長手方向に延びる複数のリブ部が設けられた圧縮ゴム層と、ベルト長手方向に沿って埋設された心線を有し、背面にカバー帆布が積層されないＶリブドベルトの製造方法において、
   内型に圧縮ゴム層を配置した第１未加硫スリーブを形成し、
   リブ部に対応した刻印を有する外型に、該第１未加硫スリーブを内周側から押圧して、リブ部を有する予備成型体を作製した後、
   予備成型体を密着させた外型から、内型を離間させ、
   次いで、内型に短繊維を含有する伸張ゴム層を配置し、接着ゴム層を配置しない状態で心線をスピニングした第２未加硫スリーブを形成し、
   前記予備成型体を密着させた外型に、該第２未加硫スリーブを内周側から押圧して予備成型体と一体的に加硫することにより加硫ベルトスリーブを形成することを特徴としたＶリブドベルトの製造方法。
8. 伸張ゴム層は、短繊維がベルト幅方向に配向するように内型に配置される請求項７記載のＶリブドベルトの製造方法。
9. 内型に、接着ゴム層、そして短繊維を含有する圧縮ゴム層を配置した第１未加硫スリーブを形成する請求項７または８記載のＶリブドベルトの製造方法。
10. 内型に、接着ゴム層を配置しない状態で短繊維を含有しない圧縮ゴム層を配置した第１未加硫スリーブを形成する請求項７または８記載のＶリブドベルトの製造方法。
11. 伸張ゴム層と内型の間に凹凸パターン転写材を介在させた状態で加硫を行った後、凹凸パターン転写材を剥ぎ取ることにより伸張ゴム層表面に凹凸パターンを形成する請求項７〜１０のいずれかに記載のＶリブドベルトの製造方法。
12. 凹凸パターン転写材が筒状織物であって、凹凸パターンが織物パターンである請求項１１記載のＶリブドベルトの製造方法。
13. 伸張ゴム層と、ベルト長手方向に延びる複数のリブ部が設けられた圧縮ゴム層と、ベルト長手方向に沿って埋設された心線を有し、背面にカバー帆布が積層されないＶリブドベルトであって、伸張ゴム層は短繊維を含有するゴム組成物で構成されているとともに心線の背面側に隣接するよう配置され、しかも心線の一部が該伸張ゴム層に埋設されていることを特徴とするＶリブドベルト。
14. 伸張ゴム層は、短繊維がベルト幅方向に配向している請求項１３記載のＶリブドベルト。
15. 圧縮ゴム層は、短繊維を含有するゴム組成物で構成されているとともに、伸張ゴム層と圧縮ゴム層との間に接着ゴム層が配置されている請求項１３または１４記載のＶリブドベルト。
16. 圧縮ゴム層は、短繊維を含有しないゴム組成物で構成されているとともに、伸張ゴム層に隣接するよう配置されている請求項１３または１４記載のＶリブドベルト。
17. ベルト背面に凹凸パターンが設けられている請求項１３〜１６のいずれかに記載のＶリブドベルト。
18. 凹凸パターンが織物パターンである請求項１７記載のＶリブドベルト。
    

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