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【発明の名称】 伝動ベルトの製造方法
【発明者】 【氏名】金山 佳浩

【氏名】永田 昭裕

【要約】 【課題】ベルト側面を精度よくカットし、またベルトの製造工程においてスクラップ(カット屑)を少なくすることができる伝動ベルトの製造方法を提供する。

【構成】圧縮ゴム層と伸張ゴム層との間に心線を介在させるように積層一体化した矩形断面のベルトをバイアスにカットする伝動ベルトの製造方法に関する。小径部の両側に大径部83aを有する少なくとも2本の軸に、前記大径部の間に前記圧縮ゴム層6を挟むようにして、前記矩形断面のベルト70を掛け渡し、前記ベルトの張り側と弛み側の少なくとも一方をプッシュロール85によって押圧するとともに、そのベルト側面をガイドロール87によって挟持し、前記ベルトに張力を付与しつつ走行させながら、カッター9を、前記プッシュロール85で押された圧縮ゴム層のカット線a上に沿ってバイアス方向に進入させ、そして該カット線a上から外れ圧縮ゴム層に触れないような復路線b上に沿って後退させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮ゴム層と伸張ゴム層との間に心線を介在させるように積層一体化した矩形断面のベルトをバイアスにカットする伝動ベルトの製造方法であって、
前記ベルトに張力を付与しつつ走行させながら、カッターを、圧縮ゴム層のカット線上に沿ってバイアス方向に進入させ、そして該カット線上から外れ圧縮ゴム層に触れないような復路線上に沿って後退させることを特徴とする、伝動ベルトの製造方法。
【請求項2】
カット工程の前に、前記矩形断面のベルトを、小径部の両側に大径部を有する少なくとも2本の軸に、前記大径部の間に前記圧縮ゴム層を挟むようにして、掛け渡す請求項1記載の伝動ベルトの製造方法。
【請求項3】
圧縮ゴム層と伸張ゴム層との間に心線を介在させるように積層一体化した矩形断面のベルトをバイアスにカットする伝動ベルトの製造方法であって、
小径部の両側に大径部を有する少なくとも2本の軸に、前記大径部の間に前記圧縮ゴム層を挟むようにして、前記矩形断面のベルトを掛け渡し、
前記ベルトの張り側と弛み側の少なくとも一方をプッシュロールによって押圧するとともに、そのベルト側面をガイドロールによって挟持し、
前記ベルトに張力を付与しつつ走行させながら、カッターを、前記プッシュロールで押された圧縮ゴム層のカット線上に沿ってバイアス方向に進入させ、そして該カット線上から外れ圧縮ゴム層に触れないような復路線上に沿って後退させることを特徴とする、伝動ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、精度よくベルト側面をカットした伝動ベルト(Vベルト)の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に伝動ベルトであるVベルトでは、ベルトスリーブに成型して加硫した後、これを台形状に切断することによって製造していた。この場合、製造されたVベルトは一般に構成材料の熱収縮、心線の位置変位、切削時の加工誤差により、各ベルトの長さ、断面形状に誤差を生じていた。特に、ベルトにおいて断面寸法にバラツキがあると、Vベルトがプーリ溝に嵌合した場合にベルトの位置がプーリ軸心に対してラジアル方向へ変動することになり、これによってベルト走行時に振動並びにテンション変動を起こし、機械の振動原因にもなっていた。
【0003】
また、特許文献1には、ベルトを駆動プーリと案内棒に沿って移動する従動プーリに掛張して回転させるベルト走行部と、ベルト側面を切削する回転可能な切削刃を有するベルト加工部と、加工中のベルト背面を押し付けるプッシュロールとからなる装置を使用し、ベルトをベルト走行部に掛張して走行させ、プッシュロールをベルト背面に当接させた後、一対の切削刃を回転させることによりVベルトを成形することが開示されている。
【0004】
更に、特許文献2には、ベルトスリーブを輪状に切断していく場合において、伝動ベルトの断面形状の広幅部の両エッジ部分をオーバーラップさせた状態で切断し、材料素材の無駄を大幅に省けることが開示されている。
【0005】
しかし、上記の方法ではいずれも、ベルト側面を一対の切削刃によって仕上げ加工していた(特許文献1)ために、リング状のカット屑、切削屑、あるいは研磨屑のスクラップが多量に発生していた。このため、このスクラップを軽減する対策が強く望まれていた。また、ベルト表面を研磨したベルトは、摩耗量が多くなり、また、ベルトスリップによる発熱も高くなる傾向があった。
【0006】
更には、特許文献2では、伝動ベルトの断面形状の広幅部の両エッジ部分をオーバーラップさせた状態で切断し、材料素材の無駄を省けるとしているが、そのオーバーラップ部は結局はスクラップとなるのであり、スクラップ量の低減という観点からは改善の余地が残されていた。
【0007】
しかし、最近では、ベルトの製造工程においてスクラップ(カット屑)を少なくする伝動ベルトの製造方法が提案された。この方法では、特許文献3に記載されているように、圧縮ゴム層と伸張ゴム層との間に心線を介在させるように積層一体化した矩形断面のベルトをバイアスにカットする伝動ベルトの製造方法である。
【特許文献1】特公平4−2425号公報
【特許文献2】特開昭55−28883号公報
【特許文献3】特開2006−200732号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、特許文献3では、カット時にベルト側部から切り離した左右一対のリング屑を分離できるようになっているが、カッター刃の切れ味によってはリング屑がベルトから分離せずに、ベルト背面に乗り上げてしまう現象が発生することがあった。この現象が発生すると、ベルトの重心のずれによってバランスが崩れるために、カッター刃の後退時にベルト側面に傷を付けてしまい、ベルト不良が発生することがあった。
【0009】
本発明は上記の事情に鑑みてされたものであり、ベルト側面を精度よくカットし、またベルトの製造工程においてスクラップ(カット屑)を少なくすることができる伝動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】
【0010】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。即ち、本願請求項1記載の発明は、圧縮ゴム層と伸張ゴム層との間に心線を介在させるように積層一体化した矩形断面のベルトをバイアスにカットする伝動ベルトの製造方法であって、前記ベルトに張力を付与しつつ走行させながら、カッターを、圧縮ゴム層のカット線上に沿ってバイアス方向に進入させ、そして該カット線上から外れ圧縮ゴム層に触れないような復路線上に沿って後退させる伝動ベルトの製造方法にあり、カッターがバイアス方向に切り込み後、復路線の軌道を元の切り込み線から外れるようにすることで、ベルト側面に傷を付けてしまうことなく精度よくカットすることができる。
【0011】
また、本願請求項2記載の発明は、カット工程の前に前記矩形断面のベルトを、小径部の両側に大径部を有する少なくとも2本の軸に、前記大径部の間に前記圧縮ゴム層を挟むようにして、掛け渡す伝動ベルトの製造方法であり、カット時にリング状のカット屑が弛んで暴れることを防止でき、カット屑を安定して回収することができる。
【0012】
また、本願請求項3記載の発明は、圧縮ゴム層と伸張ゴム層との間に心線を介在させるように積層一体化した矩形断面のベルトをバイアスにカットする伝動ベルトの製造方法であって、小径部の両側に大径部を有する少なくとも2本の軸に、前記大径部の間に前記圧縮ゴム層を挟むようにして、前記矩形断面のベルトを掛け渡し、
前記ベルトの張り側と弛み側の少なくとも一方をプッシュロールによって押圧するとともに、そのベルト側面をガイドロールによって挟持し、
前記ベルトに張力を付与しつつ走行させながら、カッターを、前記プッシュロールで押された圧縮ゴム層のカット線上に沿ってバイアス方向に進入させ、そして該カット線上から外れ圧縮ゴム層に触れないような復路線上に沿って後退させる、
伝動ベルトの製造方法にあり、カット時にベルト側面に傷を付けてしまうことなくベルト不良の発生を低減することができ、更にはカット時に発生するリング状のカット屑が弛んで暴れることを防止でき、従って、カット屑を安定して回収することができる。
【発明の効果】
【0013】
以上のように本願請求項に係る発明では、カッターにより切り込み後、復路線の軌道を元の切り込み線から外れるようにすることで、ベルト側面に傷を付けてしまうことなく精度よくバイアスにカットすることができ、ベルト不良の発生を低減することができる。
また、カットにより発生するリング状のカット屑が、前記大径部の周面に乗った状態で走行することが好ましく、これにより製造時に発生するリング状のカット屑が弛んで暴れることを防止でき、従って、カット屑を安定して回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
図1に示すように、予め圧縮ゴム層を形成する未加硫で所定厚みの圧縮ゴム用シート55の両端面を厚み方向に傾斜してカット(通常べべカットともいう)したものを、上記補強布40を型付けしたモールド41に巻き付けてカット面を突き合わせた後、カット面の表面を加圧治具(図示せず)で軽く押圧してジョイントし、更に加熱プレス(図示せず)を用いて加熱加圧してジョイント部58を形成する。加熱加圧条件は、温度が80〜120℃、面圧が1〜2kg/cm2、時間が10〜30秒である。なお、通常は、ジョイント部58の位置はモールド41の溝状部43で行うものとする。突状部42にジョイントの位置がくると、ベルトコグ谷部にジョイントがくることとなって、割れが発生しやすくなる。
【0015】
次に、圧縮ゴム用シート55の表面に、粘着防止剤56であるポリメチルペンテン或いはポリエチレンテレフタレートからなる耐熱性、離型性に優れる樹脂フィルムを1プライ巻き付けて重ね合わせて接合し、圧縮ゴム用シート55の型付け工程へ移行する。
【0016】
ゴムシートの型付け工程は、加硫缶を使用することができる。この場合、粘着防止剤56の外側に上記遮断材であるゴム製のジャケット57を被せた後、これを加硫缶へ設置し、温度160〜180℃、外圧0.8〜0.9MPaのみで5〜10分程度型付けし、図2に示すように未加硫の圧縮ゴム層60を形成する。加硫缶で型付けしても、圧縮ゴム層6のジョイント部58の割れは起こらない。無論、型付けは加硫缶を用いず、圧縮ゴム用シート55の外側を加圧バンド、プレス方式等で加熱、加圧することもできる。
【0017】
図3は型付けした圧縮ゴム用シートの表面にベルト成形体を作製した状態を示すものであり、前記のように圧縮ゴム層60を形成したモールド41を成形機(図示せず)に装着し、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等のコードからなる心線61を圧縮ゴム層60の上にスパイラルに巻き付けた後、接着ゴム層を形成する接着ゴムシート62、伸張ゴム層を形成する伸張ゴムシート63、上面補強布64を順次巻き付けて、ベルト成形体65を作製する。そして、成形機から取り出したモールド41を支持台上に設置して、ジャケット(図示せず)を嵌入する。
【0018】
そして、ベルト成形体65を加硫缶へ移して通常の方法で加硫を行う。加硫した後は、前記ジャケット、続いて円筒状のベルトスリーブをモールド41から抜き取る。
【0019】
次に、ベルトスリーブをマントルに装着し、カッターにより所定幅に直角カットし、図4に示すような矩形断面を持つ単一のベルト70に仕上げる。そして、この単一のベルト70を図5に示すバイアスカット装置100にセットし、一対のカッター90・90によってバイアスにカットして、リング屑を除去して動力伝動用ベルト1に仕上げる。
【0020】
図5に示すように、このバイアスカット装置100は、単一の矩形断面の前記ベルト70を張架することが可能な、互いに平行な駆動軸80と従動軸82を上下に並べて備えている。駆動軸80はモータ等の原動機(駆動部)81に連結されており、原動機81からの駆動力を受けて回転して、ベルト70を走行させることができるようになっている。
【0021】
前記駆動軸80と従動軸82は何れも片持ち状に支持されるとともに、その端部側に、大径部(固定側のフランジ)83a及び小径部84を備える基軸86と、この基軸86の前記小径部84に対し軸方向摺動自在に外嵌され、前記大径部83aと等しい外径を有するように構成した大径部(可動側のフランジ)としてのスライド筒83bと、を備えている。即ち、両軸80・82は、小径部84の両側に大径部83a・83bが配置され、大径部83a・83bの間の小径部84の部分に溝(収容溝)が形成されたような形状になっている。なお、大径部83a・83bと小径部84との境界部分において、大径部83a・83bの角は若干削り取られ、断面円弧状のフィレットRが形成されている。
【0022】
従動軸82は図5の矢印で示すように、駆動軸80側へ近接する方向及び離間する方向へ移動可能に構成されており、ベルト70に張力を付与するとともにベルト70の設置や取外しを容易にしている。駆動軸80及び従動軸82の大径部83a・83bは互いに相対向する状態で設けており、一方の大径部83aは各軸80・82に固定され、他方の大径部としてのスライド筒83bは、小径部84の外周面上を移動して、前記小径部84の幅(収容溝の間隔)を狭めて、ベルト70を挟持する。両軸80・82のそれぞれのスライド筒(可動フランジ)83bは、例えば圧縮空気や油圧の手段を用いることで、同期して移動させることができる。
【0023】
カット作動においては、最初に図5に示すように、駆動軸80及び従動軸82において、スライド筒83bを大径部83aから離れる方向にスライドさせた状態とする。また、ガイドロール87のうち一側のロール87bを他側から離れる方向に移動させておく。
【0024】
次に、矩形断面のベルト70を、両軸80・82の小径部84の部分(収容溝)に掛ける。その後、図5の矢印に示すように、スライド筒83bを大径部83a側へスライドさせて、ベルト70の他側の側面に接触させる。こうすることで、2つの大径部83a・83bの間(前記収容溝)にベルト70(前記圧縮ゴム層6)を挟んだ状態で、ベルト70を2本の軸80・82に張架することができる。またカット領域88・88においては、図5の矢印に示すように一側のロール87bを他側のロール87aに近づくように移動させて、ベルト70の両側部を2つのロール87a・87bで挟持する。
【0025】
このようにしてベルト70をバイアスカット装置100へセットした後、図5、図6に示すように原動機81を駆動してベルト70に張力を付与しつつ走行させるとともに、各カット領域88・88において、プッシュロール85で押されたベルト70の圧縮ゴム層6に対し、カッター90をカット線a上に沿って角度βのバイアス方向に進入させ、カット屑91を分離させる。バイアスカット面15の角度βは、例えば20〜60°の範囲内で適宜の角度に設定することができる。そして、その後にカッター90を後退させるが、この時該カット線aから外れる復路線b上にあって圧縮ゴム層6に触れないように後退させる。(図8・図9)
【0026】
上記復路線bはカット線aの終点からスタートしてカット線aから角度を変えて後退する線上にある。復路線bとカット線aとの角度は特に限定されるものではないが、1〜20°の範囲である。
【0027】
この結果、ベルト70の一側の側面71及び他側の側面71をそれぞれ斜めにカットして、カッター刃の切れ味によってはリング屑がベルトから分離せずに、ベルト背面に乗り上げてしまう現象が発生することがあっても、バランスが崩れることなく、段カットのように不良カットもなく精度よくバイアスカット面15を形成することができる。
なお、カット領域88・88において、ベルト70はプッシュロール85により押圧されるとともに側面をガイドロール44・44によって挟持されているので、カッター90進入時のベルト70の逃げは防止される。こうして、断面V字状の動力伝動用ベルト1が完成する。
【0028】
カッター90で切り落とされたベルト70側面の部分は、左右一対の輪状のカット屑91・91となってベルト70から分離されるが、このカット屑91・91は分離後すぐに、小径部84から自然に押し出されて(押圧力の分力によって、或いは、カッター90先端のクサビ形状によって押し出されると考えられる)、駆動軸80及び従動軸82の大径部83a・83bの外周面に乗った状態で倒れ、大径部83a・83bの間に掛けられた状態となる。
【0029】
なお、図5で説明したように大径部83a・83bの角部にフィレットRが設けられているので、ベルト70から分離されたカット屑91の大径部83a・83bへの移動はスムーズに行われる。このカット屑91・91は、図7や図10に示すように適宜の張力を付与された状態でベルト70とともに走行するので、カット屑91・91は切断後も弛まず、カット屑91・91が暴れて動力伝動用ベルト1に悪影響を及ぼしたりすることがない。また、カット屑91・91は大径部83a・83bの上の一定位置で走行を安定的に継続するので、カット屑91・91を容易に且つ安定して回収することができる。
【0030】
カットを終えると、駆動軸80の回転を停止し、プッシュロール85、カッター90、ガイドロール87のうち可動側のロール87b、そしてスライド筒83bを元の位置まで戻して、また、従動軸82を駆動軸80側へ移動させてベルト張力を開放し、ベルト70とカット屑91を取り出して成形を終える。
上記の構成は、更に以下のように変更することができる。
【0031】
前記単一のベルト70は、圧縮ゴム層6に一定ピッチでベルト長手方向に沿ってコグ谷部7とコグ山部8とを交互に配したコグ部9を設けたものに限定されることなく、伸張ゴム層5にも同様のコグ部を設けたダブルコグドベルトであっても良い。また、コグ部9を省略したローエッジベルトのバイアスカットのために用いられても良い。
【0032】
カット領域88・88のプッシュロール85は、上記実施形態ではベルト70の背面を押圧するように配置したが、反対側(コグ部9側)を押圧するように配置しても良い。
【0033】
一対のカッター90は同時に圧縮ゴム層6へ進入させても良いし、時間差をおいて進入させることもできる。
【0034】
また、本実施形態においては、上記のバイアスカット装置100において、ベルト70の張力を大きくすれば、プッシュロール85やガイドロール87を使用しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】圧縮ゴム用シートを加熱加圧してモールドの突状部と溝状部に密着して型付けする工程を示す図である。
【図2】圧縮ゴム用シートを型付けした状態を示す図である。
【図3】型付けした圧縮ゴム用シートの表面ベルト成形体を作製した状態を示す図である。
【図4】ベルトスリーブをカッターにより所定幅に直角カットして得られた矩形断面を持つベルトの断面図である。
【図5】バイアスカット装置の全体的な構成を示した立面模式図である。
【図6】バイアス装置において、ベルトを走行させながら側面をバイアスカットする様子を示す図である。
【図7】ベルトの両側面がカットされ、ベルト屑が分離された様子を示す立面模式図である。
【図8】カッターをベルトへ進入させ、後退させる様子を示す、図7のX−X断面矢視に相当する断面図である。
【図9】カッターをベルトへ進入させ、後退させる様子を示す、図7のY−Y断面矢視に相当する断面図である。
【図10】カット後にカット屑が駆動軸の大径部に掛けられ、動力伝動用ベルトとともに走行する様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0036】
6 圧縮ゴム層
14 圧縮ゴム層の底面
15 バイアスカット面
16 短繊維
17 短繊維の端面
70 矩形断面のベルト
71 ベルトの側面
80 駆動軸
82 従動軸
83a 大径部
83b スライド筒(大径部)
84 小径部
85 プッシュロール
87 ガイドロール
90 カッター
91 カット屑
100 バイアスカット装
a カット線
b 復路線
【出願人】 【識別番号】000006068
【氏名又は名称】三ツ星ベルト株式会社
【出願日】 平成18年8月25日(2006.8.25)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−49600(P2008−49600A)
【公開日】 平成20年3月6日(2008.3.6)
【出願番号】 特願2006−228716(P2006−228716)