JP2542888B2

JP2542888B2 - 多リブベルトの製造方法

Info

Publication number: JP2542888B2
Application number: JP63013321A
Authority: JP
Inventors: 康司北浜; 京一三島; 敏美熊崎
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1988-01-23
Filing date: 1988-01-23
Publication date: 1996-10-09
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: US4931118A; JPH01188333A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は多リブベルトの製造方法、即ちベルト長手方
向に伸びる多数のＶ形リブを有する動力伝動用ベルトの
製造方法に関し、特にＶ形リブ部にベルト幅方向への配
向性を保って短繊維を混入せしめた多リブベルトの製造
方法に関する。

（従来の技術）本発明の実施によって製造されるこの種の多リブベル
ト（31）は第３図をもって示すように、帆布層（18）を
もって表面を被覆した上部伸張ゴム層（36）の下にポリ
エステル繊維、ナイロン繊維などの低伸度高強力のロー
プ抗張体（14）を埋設したクッションゴム層（34）を、
その下部に短繊維（９）群をベルト幅方向に配向混入せ
しめた下部圧縮ゴム層（35）にベルト長手方向に沿って
のびる多数のＶ形リブ（25）を形成せしめた構造からな
り、本多リブベルトは通常のＶベルトなどに比べて厚み
が小さくて可撓性が良く、また高速走行、動力の伝達能
力に優れていることから、最近、自動車の多軸伝動装置
に多用されている。

従来、この種の多リブベルトの製造方法として、例え
ば特公昭52-15310号公報に示すように、円周方向に多数
のＶ形溝を有する管状の加硫ゴムマトリックスを円筒状
マンドレルに挿入し、その上に平らなゴム層を巻付け、
ついでロープ抗張体を螺せん状に巻付けて、平らなゴム
層を部分的に押し込ませ、そして上部ゴム層、帆布を順
次積層した後、加硫し、得られた加硫ベルトスリーブを
個々の多リブベルトに輪状に切断する母型法が知られて
おり、又、特開昭52-17552号公報にその一例を示すよう
に、マンドレルに帆布、上部ゴム層、ロープ抗張体、下
部ゴム層を順次積層した逆成形体を加硫し、得られた加
硫ベルトスリーブを円管形表面部分と複数個のＶ形溝部
を持つ部分を連結一体化した砥石車によって複数個のＶ
形溝を研削するグラインダー法がある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述の従来の多リブベルトの製造方法
にて、多リブベルトに良く見られる、リブゴム部に綿、
ナイロン、ポリエステルなどの短繊維をベルト幅方向に
配向混入せしめて、ベルトに耐磨耗性、耐側圧性を求め
た時、母型法あるいはグラインダー法にはそれぞれ下記
のとおりの解決すべき課題が残されている。

即ち、母型法にあっては、第７図（イ）に１個のＶ形
リブ（42）を示すようにリブ形成のための加硫成形時、
熱と圧力によるリブ根本部からリブ先端部に向ってのゴ
ムの流れにより、ゴム層中に予め配向性を保って埋設し
た短繊維（９）の配向性には大きな乱れを生じ、具体的
にはリブ部（42）の両側壁部に位置する短繊維（９）
は、本来求められる水平方向に対し、その傾斜角度
（θ）は50°内外にも及び、この短繊維（９）の傾きに
よって、ベルト幅方向の側圧に対しては、短繊維長さの
水平分力は繊維長さの約65％分の抵抗しか示さず、逆に
ベルト長さ方向の屈曲に対しては短繊維長さの垂直分力
は繊維長さの約75％分の抵抗を示し、このように、短繊
維の配向性の大きな崩れは、ベルトの耐屈曲性、耐磨耗
性を低下せしめる結果となっている。

一方、グラインダー法にあっては、第７図（ロ）に１
個のＶ形リブ（42）を示すように短繊維（９）の配向性
の乱れはないが、リブ側面、リブ先端部分を合せるとベ
ルトスリーブの圧縮部全体のリブゴム部のうち40〜60％
が研磨又は切削によって、屑となって破棄されている。

本発明はベルトのＶ形リブ成形に、従来の母型法およ
びグラインダー法を局部時に採用しつつ、母型法および
グラインダー法に内在する上記弊害を極力抑制しつつ、
リブゴムに配向性を保って埋設された短繊維の配向性を
大きく乱さず、かつ研磨又は切削による屑材の発生を大
幅に低減しながら、多リブベルトの耐磨耗性、耐屈曲
性、耐側圧性をそれぞれその使用に十分耐えうるよう保
有せしめうる多リブベルトの製造方法を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段）この目的を達成させるために、本発明はつぎのような
構成としている。すなわち、本発明に係る多リブベルト
の製造方法は、短繊維群をベルト幅方向への配向性を保
って混入した未加硫ゴム圧縮層、スパイラル状に巻かれ
たロープ抗張体、未加硫ゴム伸張層を順次積層してなる
積層体のうち、未加硫ゴム圧縮層側に母型モールドを配
して、該積層体からなる未加硫のベルトスリーブの成形
加硫の過程にて、前記圧縮層部に背の低い予備的Ｖ形リ
ブ成形を行い、つぎにＶ形研磨ホイールにて正規の高さ
のリブ成形のための研磨又は切削による本格的Ｖ形リブ
成形の二段階方式を採用したことを特徴とする。

また、未加硫ベルトスリーブを構成するゴム圧縮層は
所定の配向性を保って短繊維を混入した厚さ約1.0mmの
未加硫ゴムシートを重ね巻きに積層して形成されてい
る。

また、母型モールドによる背の低い予備的Ｖ形リブ成
形時のリブ高さは、完成時のベルトのベルトリブ部の高
さの20〜50％の範囲にて成形されている。

（実施例）つぎに本発明に係る多リブベルトの製造方法の具体的
実施例を図面を用いて説明する。

第１図はマトリックスの母型モールド上にベルトスリ
ーブ成形用積層体を巻付けた状態にある成形加硫作業直
前時の未加硫ベルトスリーブの一部の横断面図で、円筒
状ドラム（１）の周面は、円周方向に複数のＶ型溝
（３）と帯状突起（５）を交互に設けた鉄などの金属製
の、あるいはゴム、ウレタン樹脂製弾性体などからなる
母型モールド（７）をもって被覆されている。該母型モ
ールド（７）のＶ型溝（３）と帯状突起（５）は共に、
通常の多リブ用の母型モールドより浅いＶ型溝であり、
即ち、背の低い帯状突起をもって構成され、本母型モー
ルド（７）のＶ型溝（３）の溝深（Ｘ）は目的とする完
成された多リブベルトのベルトリブ高さ（Ｙ）の20〜50
％の範囲に限定的に形成されている。

以上の特殊な形状を有する母型モールド（７）の周面
には、ベルト幅方向、即ちモールド（７）の軸方向に一
致した一定の配向性を保って短繊維（９）群を混入せし
めた未加硫ゴムの、即ちNR,SBR,CRなどの単一材又はこ
れらを適宜ブレンドした未加硫ゴムの圧縮層（11）が無
端状に巻付けられている。この圧縮層（11）は短繊維
（９）を巾方向に配向埋設し、カレンダーロールなどに
て、約1.0mm厚の未加硫ゴムシート（12）を所定の厚み
になるまで、重ね巻きに巻付けた構成からなる。つぎに
ポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド（商品名ケ
ブラー）またはガラス繊維などからなる低伸度高強力な
抗張体ロープ（14）をスパイラル状に巻付ける。そし
て、この抗張体ロープ（14）の上に、前記短繊維入り未
加硫圧縮ゴム層（11）と同質ゴムの一定厚みの未加硫ゴ
ム伸長層（16）を巻付けて最後に１乃至複数層のゴム付
帆布（18）を巻付ける。

このように、母型モールド（７）上に積層状に形成さ
れる未加硫ベルトスリーブ（20）は、つぎの加硫工程へ
と移行する。

上記、未加硫ベルトスリーブ（20）の外周面には、ゴ
ム製円筒ジャケット又は薄いステンレス製バンドよりな
る押圧体（22）を嵌め込み、加硫缶内にて高圧蒸気など
にて加圧加熱されることにより、短繊維入り未加硫ゴム
圧縮層（11）は、その一部を母型モールド（７）のＶ型
溝（３）に充填せしめ、同時に未加硫ゴム伸張層（16）
および未加硫ゴム圧縮層（11）の一部は流動化して、抗
張体ロープ（14）を埋設せしめたクッションゴム層とな
り、上面にゴム付帆布（18）が貼着せしめた伸張部分
と、下面に背の低いＶ形リブ（24）を予備的に形成した
圧縮部分を形成した巾広の加硫ベルトスリーブ（26）が
形成される（第２図参照）。

第２図をもってその一部を示すように、加硫作業後、
押圧体（22）を外し、母型モールド（７）より取出され
た加硫ベルトスリーブ（26）は表裏を反転せしめた後、
公知の研磨又は切削手段により、スリーブ面（26）に予
備的に形成された浅いリブ溝部に研磨ホイール（図示省
略）を一致・圧接せしめて、第２図上に点線で示す正規
のベルトのベルトリブの高さ（Ｙ）まで研磨または切削
を行い、最終工程にてカッターにて所定のＶ形リブ群を
１組としたベルトスリーブの輪切作業にて、目的とする
多リブベルトを得る。

以上は、正成型により得られたベルトスリーブを中心
に説明したが、逆成型のベルトスリーブをもって多リブ
ベルトを得ることもできる。即ち、円筒ドラム表面に、
ゴム付帆布、未加硫ゴム伸張層、抗張体ロープ、短繊維
混入の未加硫ゴムシートを層状に巻付けて形成される短
繊維入り未加硫ゴム圧縮層を順次積層せしめた未加硫ベ
ルトスリーブの外周面に、内周面に予備成形用のＶ形溝
と帯状突起を交互に設けたゴム又はウレタン樹脂製弾性
母型モールドを嵌め込み、加硫工程に移行し、得られた
加硫ベルトスリーブの表面に母型モールドにて予備的に
成形された浅いリブ溝部に研磨ホイールを一致・圧接せ
しめて目的とする正規のベルトのベルトリブの高さまで
の研磨又は切削作業を行い、最終工程にてカッターによ
るベルトスリーブの輪切作業にて目的とする多リブベル
トは完成する。

第４図は母型モールドを用いて予備的成形を終了した
折の一つのＶ形リブ部を示す正面図で、この予備的Ｖ形
リブ（24）の高さ（Ｘ）は、正規の多リブベルトのＶ形
リブ（25）高さ（Ｙ）の約25％であり、リブ部に混入さ
れた短繊維（９）はリブの中央部分では略水平方向に配
向されているが、Ｖ形リブ両側部に位置する短繊維は水
平方向に対して、傾斜角（α）が25°中外を保って配向
されている。尚、この予備的成形をもって成形されたＶ
形リブ（24）には研磨又は切削加工が施され、この研磨
又は切削域は点線をもって示されている。

第４図に示すベルトリブ（24）部における短繊維
（９）の配向性は、リブ両側部の短繊維にあって、その
傾斜角（α）は25°中外に抑えられていることにより、
ベルト側圧に対する短繊維長さの水平分力は繊維長さの
約90％分もあり、又、ベルトの屈曲に抵抗する垂直分力
は繊維長さの42％分であるため、この点ベルトの屈曲性
を大きく損うことがない。

特に、注目すべき点は、リブの中央部分に存在する短
繊維の配向性が、略水平方向を保持していることであ
り、最終的に成形されたリブ（25）部において、屈曲に
よる亀裂が最も発生し易いリブ先端部において、全幅に
対する水平配向性を保持する短繊維の割合は約63％に達
し、このことは屈曲抵抗が少なく、ベルトの亀裂寿命に
非常に有効であることを示している。

母型モールドにて予備的に成形されるリブ（24）高さ
の割合が大きくなるに伴い、リブ部のゴム層中に最初水
平方向を保って混入された短繊維は、その配向性が水平
方向に対して大きく傾く傾向にある。即ち、母型モール
ドのリブ溝の深さが、目的とする多リブベルトのベルト
リブ高さの50％以上では、加硫時、リブ形成のための未
加硫層の流れが大きく、リブ部の短繊維の配向性が悪く
なり、ベルトの耐屈曲性、耐磨耗性および耐側圧性が低
下し、ベルトの走行寿命が短縮される。反対に、溝深さ
が、目的とする多リブベルトのベルトリブ（25）高さの
20％以下ではリブ形成がほとんど研磨又は切削作業とな
るため研磨屑の発生の抑制および研磨工数の低減効果が
ほとんど認められなくなる。

よって、母型モールドの溝深さは目的とする多リブベ
ルトのベルトリブ高さの20〜50％の範囲にあることが望
ましい。

この20〜50％たる数値が発生する根拠を、目的とする
多リブベルトのリブ高さに対する母型モールドの帯状突
起の高さの割合の変化による亀裂寿命の関係を具体的実
験例により説明する。

第５図は本実験に使用する縦型走行試験装置で、使用
するベルトはベルトの周長980mmで、３個のリブを有す
るＫ形多リブベルト（30）で、径120mmの駆動プーリ（D
r）と径120mmの従動プーリ（Dn）間に懸架され、本ベル
トの背部にはベルトの逆曲げ角度が150°となる径50mm
のテンションプーリ（Dt）が圧接し、駆動プーリ（Dr）
の回転数3600rpm、荷重30kg、無負荷の試験条件下に
て、正規の多リブベルトのリブ高さに対する母型モール
ドの帯状突起の高さの割合を種々変化せしめて得たベル
ト毎の走行寿命の試験結果は第６図に示すグラフのとお
りである。

この試験結果より50％以下ではベルトの耐久性は急激
に減少し、又20％以上ではベルトの母型法を併用した効
果がほとんど認められない。

（発明の効果）本発明は多リブベルトの製造に際し、特にそのリブ部
に、該部の補強を目的に所定の配向性を保って混入され
た短繊維の母型法の採用による短繊維の配向性の乱れを
最少限に抑制し、又ベルトスリーブに研磨又は切削加工
に先だって予備的リブの成形を実施せしめておくことに
より、研磨又は切削屑の発生を減少せしめることがで
き、母型法およびグラインダー法に内在するデメリット
部分を最少限に抑制しながら母型法およびグラインダー
法のメリット部分を有効に組合せて採用することにより
多リブベルトの製造にあたり、研磨、切削屑量の低減、
リブ部における使用ゴム量の低減・研磨・切削作業の加
工時間の短縮などの効果を達成することができる。

又、完成せる多リブベルトのリブ高さに対する母型モ
ールドの帯状突起の割合を20〜50％の範囲に設定するこ
とにより、即ち50％以下に設定することにより、ベルト
幅方向に配向せしめたリブ部における短繊維の方向性を
大きく乱すことなく、これにより結果において多リブベ
ルトの耐屈曲性、耐磨耗性および耐側圧性を保持せしめ
ることができ、一方20％以上に設定することにより、研
磨又は切削加工の多量の研磨・切削屑の発生というデメ
リットを極力抑制することができる。又、未加流ベルト
スリーブ成形の折、スリーブの一部を構成する圧縮ゴム
層を、一定の配向性を保って短繊維を予め混入せしめた
厚さ約1.0mmの未加硫ゴムシートを複数層重ね巻きせし
める構成を採用することにより、該未加硫圧縮ゴム層中
の短繊維の配向性を容易に維持せしめることができ、爾
後の該部でのベルト多リブ部の成形を、短繊維の効果を
十分生かしながら確実に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は母型モールド上にベルトスリーブ成形用積層体
を巻付けた状態にある成形加硫作業直前時の未加硫ベル
トスリーブの一部の横断面図、第２図は予備成形を終え
た加硫ベルトスリーブの一部の横断面図、第３図は本発
明を実施して製造された多リブベルトの一部の斜視図、
第４図は母型モールドを用いて予備成形した折の一個の
リブを示す正面図、第５図はベルトの亀裂寿命の測定を
実施するための縦型走行試験装置の正面図、第６図は正
規の多リブベルトのリブ高さに対する母型モールドの帯
状突起の高さの割合を種々変化せしめて得たベルト毎の
走行寿命の試験結果を示すグラフ、第７図（イ）および
（ロ）はそれぞれ母型法およびグラインダー法により製
造された従来の多リブベルトの短繊維入りリブ部の一つ
を示す正面図である。図中、（２）はＶ形溝、（５）は帯状突起、（７）は母
型モールド、（９）は短繊維、（11）は未加硫ゴム圧縮
層、（12）は未加硫ゴムシート、（14）は抗張体ロー
プ、（20）は未加硫ベルトスリーブ、（24）は予備的成
形によるＶ形リブ、（25）は完成ベルトのＶ形リブ、
（26）は加硫ベルトスリーブを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｌ 29:00 (56)参考文献特開昭58−217337（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−5932（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】短繊維をベルト幅方向への配向性を保って
混入した未加硫ゴム圧縮層、抗張体ロープ、未加硫ゴム
伸張層を順次積層してなる積層体を、加熱加圧して形成
したベルトスリーブの圧縮層にリブ群を形成してなる多
リブベルトの製造方法において、まず加硫成形の過程に
て、スリーブの圧縮層に母型モールドにて背の低い予備
的リブ成形を行い、つぎに研磨ホイールにて、正規の高
さのリブ成形のための研磨又は切削による本格的リブ成
形を行ってなる多リブベルトの製造方法。
【請求項２】前記短繊維を混入した未加硫ベルトスリー
ブの圧縮層は、配向性短繊維を混入した厚さ約1.0mmの
未加硫ゴムシートを重ね巻きした積層体にて形成されて
いる請求項１項記載の多リブベルトの製造方法。
【請求項３】前記母型モールドによる背の低い予備的リ
ブ成形時のリブ高さは、正規のベルトリブ部の高さの20
〜50％の範囲にて成形されている請求項１又は２記載の
多リブベルトの製造方法。