JPS6021047B2 - 動力伝達ベルトの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はベルトの伝動面に沿って位置された歯を持った
動力伝達ベルトの製造法に係り、特に、歯の表面に面カ
バーを確実に固着する方法であって、ベルトの内側伝動
面を鋳型の形状に合致させ且つこの伝動面にベルトの本
体を形成するェラストマが好ましくは実質的にない様に
した方法に係る。

特に確実伝動の鋳造ベルトに対し、ェラストマのない織
物の伝動面を持ったエンドレス動力伝達ベルトの伝動面
を作る効果が、Ｒｅｄｍｏｎｄ二世の米国特許第３９６
４３２８号に開示されている。

例えばウレタンの液体鋳造ベルトに対する顕著な効果は
ノイズ及び加熱が減少されそして寿命が長いことである
。上記特許に於いては、ェラストマを浸透しない物質の
層を用いて、ェラストマのない伝動面を持った動力伝達
ベルトを得るための方法が開示されており、上記ェラス
トマを浸透しない物質の層は耐摩耗性の織物層の１方の
面に接着され、そして鋳造工程中ベルトの伝動面への液
体ェラストマの侵入に対して障壁とて働く。本発明は、
Ｒｅｄｍｏｎｄ二世の米国特許第３９６４３２８号に於
いて教示された織物とェラストマ不浸透性物質との積層
体から成る面カバーを歯付き鋳型のノッチに密接に合致
させる方法に主として関するものである。

この様にして鋳造則ち成形操作中にェラストマ物質が面
カバーと鋳型マンドレルのノッチ付き面との間のスペー
スに侵入するのが実質的に排除される。更に別の関連公
知技術には、Ｈａｉ肥ｓ二世等の米国特許第３１総９６
２号、Ｒｅｄｍｏｎｄ二世の米国特許第３７７２９２ｙ
号並びにベルギー特許第７１８１４８号が含まれる。

簡単に説明すれば、面カバーをベルトの歯の表面に固着
する本発明の方法は、｛１｝段階■の接合温度又はそれ
以下に於いては面カバーに接着可能でありそしてこの接
合温度よりも所定量だけ高い温度に於いては面カバーに
対して分離可能である様な感温性粘着剤を直接又は間接
的に歯付き鋳型の面に付与し、【２｝面カバーを歯付き
鋳型の面に縫合的に接合しそしてそれに合致する様にし
、｛３｝張力バンドを鋳型の歯の配置に対して一般的に
横方向に且つ面カバーに隣接して位置させて、鋳型の歯
間に定められたノッチに対して面カバーを実質的に動か
ない様にし（任意選択的な段階）、【４’ェラストマ物
質を面カバーに対し且つ鋳型の歯間のノッチ内に配置し
て、上記張力バンド（もしあれば）をェラストマ物質に
埋め込み、‘５｝段階【６ーの前又は後で、上記接合温
度よりも少なくとも上記所定量だけ鋳型の温度を上昇し
、それにより上記粘着剤がその粘着性を失ない且つ面カ
バーが鋳型に対して容易に可動となる様にし、そして｛
６’ベルトを硬化する様にしたことを特徴とする。

同様の部品を同様の番号で示した添付図面を参照として
本発明の好ましい実施例を以下に説明する。

本発明の好ましい概念を確実伝動液体鋳造ェラストマベ
ルトの製造に関連して説明する。

本発明はこれに限定されるものではなく例えば在来的に
成形されたェラストマの確実伝動ベルトや、歯付きの伝
動面を形成する／ッチ付きアンダーコードを持った面伝
動型のものにも適用できる。歯の特定の形状も厳密なも
のではなく、添付図面に示した様に一般的に半円である
のに加えて、台形や、一般的に曲線状や、又は例えばＷ
ｏｒｌｅｙ氏等の米国特許第３９７７２６５号に示され
た形状のものでもよい。先ず初め第６図を参照すれば、
本発明の方法により形成された代表的なべルトが参照番
号１０で一般的に示されており、そしてェラストマ本体
１２を備ており、ェラストマの複数個の離間された歯１
４がベルトの内側伝動面に沿って本体部分と一体的に配
置されている。

ベルトに埋設されているのは張力コード１６であり、こ
れは離間されてもよいし繊密構成にされてもよい。面カ
バー１８は歯の最も外側のスブロケツト係合面に沿って
位置されてスプロケット係合面を与え、これには本体及
び／又は歯のェラストマ物質が実質的にない。この面カ
バー物質は、ベルト内のェラストマよりも摩擦係数が一
般に著しく小さいので、英働するスプロケットに於いて
伝動される時には摩耗が通常は非常にわずかである。本
発明によって第６図のベルトを作るためには先ず第１図
を参照されたい。

初めの段階に於いては、鋳型の周囲に沿ってその軸に一
般的に平行に延びた一連のランド２２と交互の／ッチ即
ちへこみ部２４とを持った鋳型マンドレル２０が設けら
れる。面カバー１８を本発明によって鋳型マンドレルの
ノッチの表面に沿って密接に合致させ、そして面カバー
をか）る／ッチ付き面に接着するために、この面カバー
の前に、感温即ち感熱性の粘着剤２６がノッチ付き鋳型
の面に与えられる。粘着剤はノズル２８からのスプレー
として鋳型面に与えられて示されているが、面カバーの
下面３０に付与されそして後述する縫合操作中に鋳型面
に移されることによって歯付き鋳型の面に間接的に付与
されてもよい。明らかな様に、粘着剤は歯付き鋳型の各
々と面カバーの下面とに直接付与されてもよい。スプレ
ー掛けが示されているが、例えばブラシ掛けや浸漬の様
な他の適当な付与技術を用いてもよい。粘着剤が適当に
付与された後に面カバーがドウェル３２，３４の様な縫
合手段を用いて縫合操作することによってモールド面の
次々のノッチと接着的に合致状態にもっていかれる。

縫合手段は、面カバーを粘着性のモールド面に圧着した
際にこれらの間に実質的に空所のない界面が与えられる
様な形状にされねばならない。縫合操作は自動的に達成
されてもよいし、或いは図示された様に、初めのドウェ
ル縫合体３２で圧着しそしてこのドウェル３２をそのノ
ッチに保持しつ）、好ましくは若干の時計方向回転運動
を用いて次に続くノッチにドウェル３４を圧着すること
によって手動的に達成されてもよい。次に続くノッチを
充填するためには、後いのドウェル３２がその関連ノッ
チから解除され、そしてドウェル３４の手前の次に続く
ノッチに押し込まれ、両カバーがこの位置に押し込まれ
る様にする。この操作は、鋳型の全周辺面が面カバー部
材で充填されるまで続けうれ、そしてその両端が適当な
仕方で継がれる。粘着剤は面カバーが歯付きマンドレル
に接合される温度に於いては面カバーに強力に接着でき
る様に好ましくは選択されるので、両カバーと鋳型との
間の接着を破壊することなく縫合ドウェルを取り外すこ
とができる。

熱収縮性の面カバーを用いた第１図及び２図の実施例に
於いては、ランド２２の各々の頂点に若干のループ３６
を設けることにより、か）る各々の位置での面カバー物
質の収縮を考慮に入れることができる。

このループは、鋳型のノッチ状部分に沿った両カバーの
合致性を連続的に確保しつ）次々の操作中の面カバーの
収縮を制御できる様にする。面カバーはベルトの歯１４
のェラストマに満足に接着する物質のウェブ又は多数の
層で作られ、然してこの物質はか）るェラストマ物質が
面カバーの最も外側の面３０に侵入するのを排除するた
めの障壁を呈する様な物質であることが好ましい。

前許収ｅｄｍｏｎｄ二世の米国特許第３９６４３２８号
に充分に教示された様に、好ましい実施例に於いては、
面カバー１８がェラストマ不浸透性物質の外側層２１で
シールされた耐摩耗性補強織物１９から成り、ェラスト
マ不浸透性物質２１と織物１９は物質２１が織物１９の
すき間に入り込む様に一緒に結合されている。織物帯１
９は所望角度のたて糸又は横糸から成る一般の編み物の
様な所望の形態のものであるか、或いは又編まれるか又
は絹組された形状の離間されたピックコード等によって
保持されたたて糸から成るものである。２つ以上のより
の織物を用いてもよい。

所望ならば、使用中に糸がベルトの移動方向と或る角度
を形成する様なバイヤスに織物を裁断してもよい。綿、
ポリエステル、ポリアミド、ヘンプ、ジュート、ファイ
バガラス、アラマィド、並びにその他の色々な天然及び
合成フアィバの様な物質を用いた一般的な織物が用いら
れる。好ましい実施例に於いては、織物層１９はたて糸
又は横糸の少なくとも１方がナイロンである様な膨張性
（及び熱収縮性）、耐摩耗性の織物から成る。ェラスト
マ不浸透性物質の層２１及びこれを耐摩耗性織物に取り
付ける方法については参考としてこ）に引用したＲｅｄ
ｍｏｎｄ二世の米国特許第３９６４３２８号に充分に教
示されているが、ベルトの使用中に摩耗してもしなくて
もよいポリマ物質のフィルム乃至は層であるのが好まし
い。

その適当な物質はポリエチレンフィルムである。本発明
の方法に対しては感温性粘着剤の使用が重要である。

この粘着剤は鋳型面と面カバーとが接合されている温度
例えば室温に於いてはこれら２つを完全に接着して結合
できるが、面カバ−と歯付き鋳型とが接合される上記温
度よりも所定量だけ高い所定の温度に於いてはその粘着
性を矢なつて面カバーと鋳型を互いに容易に移動乃至は
解離できる様にする。粘着剤がその粘着性を矢なうこの
所定の高い温度は所望の処理状態に基づいて選択される
。

最低でも、張力バンド１６を鋳型の周囲に位置する（使
用中のベルトの意図された移動方向に対して一般的に長
手方向に方向付けする）という好ましい段階を少なくと
も介して、面カバーと鋳型との間の結合が保持されるの
が好ましい。任意選択的に使用されるに過ぎないこの張
力バンドはベルトの長手方向に強度を与える通常の物質
であり、そして添付図面に示された様にらせん状に巻か
れたコード部材の形態でもよいし、或いは又フアィバを
分布ローディングしたタイヤコード、織物又は簡単な連
続バンドや層の形態でもよい。通常はこの張力部材はポ
リアミドコードやファイバガラスやポリエステルコード
やアラマイドコードやワイヤフィラメントの様な一般の
耐ストレス物質の１つ以上のストランドから成る。第２
図から明らかな様に、張力バンドは、張力の下で鋳型の
まわりにらせん状に巻かれた時は側部の突起３８，３８
ａと界面空所４０，４０ａとを形成する様にループ３６
を押圧する。

これらの突起は、本質的に、面カバー１８が熱収縮する
傾向を持つ位置にゆるみを与え、この様にして常に面カ
バーがノッチの形状に一致する様にされる。粘着剤の粘
着性も又この合致性を確保する。粘着剤は感温性であり
、そして好ましくは溶媒相に加えて熱可塑性ポリマ相を
含む。溶媒の引火点に基づき、粘着剤に粘着性を失なわ
せる様に溶媒を加熱、例えばフラッシュオフすることに
よって粘着剤の粘着性を制御できる。好ましい実施例に
於いては、第２図の形態に巻き付けられた鋳型が、例え
ば約６００乃至１２１℃（約１４０ｏ乃至約２５００Ｆ
）の範囲の温度であってより好ましくは約７１ｏ乃至約
９３００（約１６００乃至約２０００Ｆ）の範囲の温度
に、約１５分乃至約２時間であってより好ましくは鋳型
の熱導電率に部分的に基づいて約３０分乃至約４５分間
、そして一般的には突起３８，３８ａが収縮して第３図
に示した様に鋳型のランド２２の形状を密接にたどる様
にせしめるに充分な時間、子熱段階を受ける。この点に
於いては、粘着剤の特定の溶媒及びポリマ含有量に基づ
いて、面カバーと鋳型との間の結合がもはや有効ではな
いが、巻き付けられた張力バンド１６が面カバーを動か
ない様にしそして面カバーを鋳型のノッチと合致状態に
保持する。或いは又、この予熱段階の後に面カバーと鋳
型との間の結合がまだ存在する様に粘着剤の融点を選択
することもできる。ベルトの液体鋳造スリーブを製造す
る好ましい実施例に於いては、第４図の成形装置が用い
られる。

か）るベルトを製造する好ましい一般的な技術がＨａｊ
ｎｅｓ氏等の米国特許第３１斑９６２号並びにＲ瓜ｓ氏
等の米国特許第３２００１８び号‘こ開示されている。
第４図に示された様に、鋳造組立体４２は一般に外側の
真空室４４と、この真空室がのせられるプラットホーム
４６と、真空室の外側からプラットホームを貫通して、
鋳型マンドレル２０が支持される室へと延びる中心の回
転可能なシャフト４８とを備えており、鋳型マンドレル
２川ま第３図に示した位置に面カバ−及び張力部材を持
っている。鋳型マンドレル２０は外側の鋳型板５０と共
に環状空胴５１を画成し、こ）に液体鋳造ェラストマ物
質が案内される。鋳造に先立ち、真空ポンプ（図示せず
）に接続された排気管路５２によって真空室が真空にさ
れる。環状部５１に接続されたスペース５６に向いた入
口ボート５４によって液体鋳造物質が導入される。組立
体がシャフト４８のまわりで回転されると、液体ヱラス
トマが遠心力によって外側領域及び環状部５１へ押しや
られ、そしてこの様にして鋳型のへこみ部２４を完全に
充填して最終的なべルトの歯１４を形成し、且つ又張力
部材１６を完全に埋め込んでベルトの外側のェラストマ
本体層を形成する。上記装置を用いて鋳造される種々の
種類のェラストマ物質を利用することができる。

このェラストマ物質には、プラスチゾルや、オルガノゾ
ルや、液体クロロプレンや、液体ポリ硫化物や、液体ゴ
ムや、シリコーンや、ェポキシドや、ウレタンや、カル
ボキシレーテツドプタジエンアクリロニトリルや、ポリ
エステル系樹脂や、ポリェーテル系樹脂等によって示さ
れる硬化性液体ェラストマが含まれる。こ）ではポリウ
レタンェラストマが一般に好ましい。というのは、引張
り強度があり、耐摩耗性があり、モジュラスが充分であ
り且つ充分弾力的であるからである。か）るポリウレタ
ンはウレタンプレポリマ（活性な水素含有化合物とポリ
ィソシアネートとの反応により形成された）に、硬化剤
と、所望ならば或る量の可塑剤又は他の配合剤とを混合
するが如きによって一般のやり方で作ることができる。
置換された芳香族ァミンにより示される有機水素含有化
合物の様な−般の硬化剤が用いられる。液体鋳造操作中
、鋳型の温度は約６００乃至約９３℃（約１４０ｏ乃至
２０００Ｆ）の範囲内であってより好ましくは約７１０
乃至約８５ｏｏ（約１６０ｏ 乃至約１８５０Ｆ）の範
囲内にもって行かれる。

本発明の１つの好ましい実施例に於いては、粘着剤がこ
の点に於いてまだ面カバーを鋳型マンドレルのノッチ面
に少なくとも部分的に密接に結合する様に作用する。良
く知られている様に鋳造に続き、ェラストマ物質を硬化
して交叉リンク熱硬化反応を完了するため温度が更に高
められる。１つの好ましい実施例に於いては、鋳造の後
であって最大硬化温度に達する前に、粘着剤がその粘着
性を失なし、そして両カバーを鋳型に対して容易に移動
則ちスライドできる状態にすることができる。

面カバーと鋳型との相対的な移動性の効果は、第５図及
び７図に示した離型段階中に特に好都合である。

ベルトの曲つたスリーブ５８を持った高温の鋳型は第４
図の鋳造・硬化装置から鱗型ステーションへ移される。
第５図に基づいて離型するためには、製品を持った鋳型
全体が図示した雛型装置内に配置され、該離型装置は支
持体６０と、鋳型殻５０の上緑に亘つて鉄合する複数個
の肩付きプレート６２と、６６で示したネジ切りされた
緊定機成体によって鋳型マンドレル２０に取り外し可能
に固定された軸万向に可動な液圧操作されるラム６４と
を備えている。この装置に鋳型を装填した後、ラム６４
が徐々に上方に移動する様に操作され（第５図はその中
間の位置で示されている）、そして最後は完全に鋳型殻
５０の上に延びる様にされる。この点に於いて、割りカ
ラー６８が鋳型殻５０の壁の先縁７０上に位臆され、そ
してベルトスリーブ製品５８の底がカラー６８の上部に
衝接する様にラム６４は下方に引張る様に操作される。
ラム６４を更に下方に引張ると、第７図のプロセスに示
された様にベルトスリーブ５８がマンドレル２０から剥
離せしめられる。鱗型中に製品が鋳型面に対してスライ
ドする容易さは、本発明によって粘着剤がその粘着性即
ち粘着の質を矢なうまで温度上昇されたことによって直
接生じたものである。

離型が行なわれる際のマンドレルとベルトスリーブとの
界面の温度は粘着剤がその結合能力を失なう臨界温度よ
り上である。最終的な段階としてベルトのスリーブ５８
は第６図に示した型式の個々のエンドレスベルトになる
様に直角に切断されるか、又は良く知られている様に台
形Ｖ型ベルトを形成する様な形状にされる。

或いは又、色々な天然及び合成ゴムの様な在来的な成形
可能なェラストマ物質や成形可能なプラスチックを用い
たこれまでの成形操作でベルトを作ることもできる。

か）る場合には、第３図の予め型の形態を用い、個々の
張力コード１６間に横方向間隔をとりそしてか）る張力
バンドの上に堆積されるゴムの層を用いる様にする。そ
の後、張力部材間のすき間を通してゴムをプレスしてこ
れをノッチのへこみ部２４へと下に押しやりそして面カ
バー１８に対して押しつけてこれと結合を形成する様に
熱及び圧縮が用いられる。か）る場合には、本発明によ
り、面カバーが常時鋳型２０の画と実質的に密接に合致
隊着している。別の変形態様として、ゴム物質が予め形
成されるか又は空腕２４に装填され、次いで張力コード
が鋳型のまわりにらせん状に巻き付けられ、そして最後
に更に別のゴム及び／又は補強体が上部層即ちコードの
上の届として重ねられる。歯付き形態のゴムベルトの製
造に本発明の方法を適用することは、本明細書を読めば
当業者にとって明らかとなるであろう。粘着剤は面カバ
ーをノッチ状鋳型面に合致できる様にするのに加えて多
数の機能を発揮できる。

明らかな様に、この粘着剤は成形及び離型に関連した高
い温度に於いて鋳型解離剤としても働き、且つ又好まし
くは更に８Ｕの鋳型潤滑剤の使用を必要としない様な満
足な鋳型潤滑剤としても働く。又、ベルトに付着された
粘着剤の残りの量は使用中に急激に滅ていくということ
もわかっている。一般に、粘着剤は適当なキャリャ溶媒
相に分散又は溶解された熱可塑性ポリマ物質（単数又は
複数）を含むことが好ましい。１実施例に於いては、こ
の熱可塑性物質の成分が、低い温度に於いては面カバー
をノツチ状の鋳型面に接着するための粘着性を与える様
に主として固体でありそして所定の高い温度に於いては
粘着剤の粘着の質を著しく減少するか完全に排除する様
な自由な流動できる液体である様にすることによって、
本発明の粘着剤の作用に対して重要な役割を果たす。

熱可塑性物質の融点が通常は固体状態と液体状態との間
の遷移を決定し、従って特定の所望の使用目的に対して
粘着性の遷移点を決定する。ウレタンの確実伝動ベルト
を製造するのに適当であるとわかっている１つの解説の
ための例に於いては、粘着剤がポリビニルアセテートと
テレビンピンウッド（ｔｕｒｐｅｎｅ ｐｉｎｅｗｏｏ
ｄ）樹脂と小量のスチレンとの混合体から成る熱可塑性
相を含み、スチレン成分が高温に於いて粘着性を除去で
きる様にする。

この特定例に於けるキャリヤ溶媒は塩化メチレンとトル
ェンとの混合体である。トルェンは熱可塑性相と結合し
て粘着性を与えると共にポリビニルアセテートを溶解す
ると考えられる。本発明によってポリウレタンベルトを
製造するのに有用であるとわかっているェーロゾル形態
の特定の粘着剤がＪｏｈｎＣｒａｎｅＣｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎにより“ジツプーステイツク（Ｚｉｐ−Ｓｔｉｋ
）”という名称で市販されている。この特定の物質は約
２分乃至１０分間室温で乾燥した後に粘着性を与える。
更に乾燥すると（面カバーと鋳型とを相互に接合した後
）、粘着剤はその粘着性を失なうが結合はそのま）であ
る。この物質は、本発明により熱可塑性物質の融点があ
るために、高い温度に於いて第２の粘着性状態をも通る
。必要に応じて所望温度の粘着性除去特性を与える様な
他の色々な粘着剤及び成分を用いてもよいという事が当
業者に明らかであろう。本明細書を読むことにより当業
者に明らかである様に本発明を色々に変更及び修正でき
ることを理解されたい。

か）る変更及び修正並びにその等効物は特許請求の範囲
に定められた本発明の範囲に全て包含されるものとする
。

【図面の簡単な説明】 第１図はベルトのための面カバー部材が添着された鋳型
マンドレルの部分端面図、第２図は第１図に類似しては
いるが面カバー及び鋳型のまわりに巻き付けられた張力
バンドをも示している部分図、第３図は第２図に類似し
ておりそして別の中間形態を示している図、第４図は本
発明により１型式のベルトを製造するための成形装置を
示した図、第５図及び７図は製品を滋型するのに用いら
れた装置を示す図、第６図は構成部品に部分的に分離し
て示されたエンドレス歯付きベルトのセグメントの斜視
図である。 １０・・・・・・本発明により形成されたベルト、１２
・・・・・・ェラストマ本体、１４・・・・・・歯、１
６・・・・・・張力コード、１８・・・・・・面カバー
、１９・・・・・・耐摩耗性の補強織物、２１…・・・
ェラストマ不浸透性物質、２０・…・・鋳型マンドレル
、２２・・・・・・ランド、２４・・・…ノッチ（へこ
み部）、２６……粘着剤、２８……ノズル、３２，３４
……ドウエル、３６……ループ、４２・・・・・・鋳造
組立体、４４・…・・外側の真空室、４６・…・・プラ
ットホーム、４８・・・・・・回転可能なシャフト、５
０……鋳型殻、５１・・…・環状空腕。 ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ．６ ＦＩＧ．７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本体とこれに取り付けられた歯とを有し、且つ歯の
   外面に形成された面カバーを有している様なエラストマ
   の歯付き動力伝達ベルトを製造する方法に於いて、室温
   で固相、熱可塑性物質の融点以上の高温で液相へと遷移
   する感温性で且つ熱可塑性物質ベースの溶剤分散型の粘
   着剤でノツチ付き鋳型の面に実質上ベルトのエラストマ
   を含まない面カバーを接着し、上記面カバーの外側に且
   つ上記鋳型のノツチに対して一般的に横方向に張力部材
   を付与し、上記面カバーと上記ノツチ付き鋳型の面との
   間の粘着剤が液相となつて接着が破壊されるに充分な程
   上記粘着剤の温度を上昇し、上記鋳型にエラストマ物質
   を入れ、そしてベルトを一体部材に硬化し、その硬化し
   たベルトを上記粘着剤が液相である中に鋳型から抜く様
   にしたことを特徴とする動力伝達ベルトの製造方法。