JP2000225652A - 無端歯付ベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形型車とテンション車との間に巻回された
補強芯線をインサート成形して得られる無端歯付ベルト
の製造方法において、歯形ピッチのばらつきを抑えた高
精度の無端歯付ベルトを製造する方法を提供する。 【解決手段】 歯形を全周に設けた成形型車−テンショ
ン調整車間に補強芯線を巻回してセットし、成形型車の
ほぼ半周分の歯形を外側から覆って歯形−歯形間に空隙
による型キャビティを形成し、型キャビティに溶融樹脂
を注入しつつ補強芯線をインサート成形して成形始端部
を成形型車の回転方向に送り出し、成形始端部がテンシ
ョン調整車を経由して１回転だけ回動して成形型車に達
したとき、成形始端部を成形型車における成形末端部と
融合させて無端歯付ベルトを製造する際、注入された溶
融樹脂の成形が進む課程で補強芯線の張力を加減調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯形ピッチにばら
つきがなく、高い位置決め精度での駆動や搬送が要求さ
れる場合に好適な無端歯付ベルトの製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の無端歯付ベルトの製造方法の従
来例としては、例えば特公昭６０−２９７８号公報に記
載の技術がある。これを図５〜図８によって概略的に説
明するに、装置主要部を構成する成形型車１とテンショ
ン調整車２は共に、製造仕様の歯付ベルトの歯形および
歯形ピッチの形状に対応する歯形を有している。回転軸
が位置不動の成形型車１に対して予めテンション調整車
２の位置を可変調整することにより、両車間の軸間距離
Ｌを所要に設定可能である。軸間距離Ｌを可変調整する
ことにより、所要のベルト円周長さを有する無端歯付ベ
ルトを製造することができる。そうした両車間にベルト
補強芯線としてインサート成形される補強芯線３が螺旋
巻きされている。

【０００３】また、３つの回転ローラ５，５’，５’’
間に成形ガイドベルト６を巻回してなる成形ガイド装置
が備わっている。この成形ガイド装置は全体一体となっ
て成形型車１に接近離間が可能であり、成形ガイドベル
ト６の回動中に成形型車１に臨む一部が、その成形型車
１の歯形の歯先円径とほぼ同じ曲率の円弧形状となるよ
う設定されている。すなわち、成形ガイド装置が図の左
方向へ移動して成形型車１に接近し、成形ガイドベルト
６が成形型車１のフランジに添うようにすることによ
り、成形型車１の隣合う歯形と歯形との間の歯間空隙７
が外側から成形ガイドベルト６の円弧状回動部で覆われ
るようになっている。そのように形成される歯間空隙７
が型キャビティとなる。

【０００４】更に、ベルト成形材料の溶融樹脂を注入す
るノズル８が備わっており、この注入ノズル８の吐出口
は成形ガイドベルト６の円弧状回動部で覆われて型キャ
ビティ７となる部分の注入始端側に向けている。

【０００５】以上の構成の装置によって無端歯付ベルト
が次のような工程で製造される。まず、図５に示すよう
に、ベルト成形に臨んで、成形ガイド装置を成形型車１
に向かって接近移動させ、図６に示すようにその成形ガ
イドベルト６の円弧状回動部を成形型車１のフランジに
添わせて覆い、それによって成形型車１では幾つかの歯
形と歯形との間に型キャビティ７が形成される。

【０００６】成形型車１とテンション調整車２の回転を
図において時計廻り方向へ回転駆動させる。これと同方
向へ成形ガイド装置の成形ガイドベルト６も回動させ
る。また、補強芯線３またそれらの回動に対応して同方
向へ送られる。

【０００７】かかる駆動開始後、注入ノズル８からベル
ト成形材料の溶融樹脂が型キャビティ７の注入始端側か
ら順次注入される。注入後、成形型車１がおよそ半回転
すると、補強芯線３がインサート成形された無端歯付ベ
ルトの成形始端部４が、図７に示すように、成形型車１
の下方から送り出されてテンション調整車２に向かう。

【０００８】テンション調整車２に案内されて半回転し
た無端歯付ベルトの成形始端部４は、図８に示すよう
に、やがて１回転軌道して成形型車１に到達する。その
成形始端部４が成形末端部に接合する位置に達して融合
する。融合後は冷却装置または自然冷却によって溶着部
を冷却すると、１本の無端歯付ベルトの製造が終了す
る。

【０００９】ところで、このような従来の製造方法およ
び装置にあっては、型キャビティ７に樹脂溶融材料を注
入する際、その樹脂温度が高熱のために補強芯線３に伸
縮が生じて張力変化を起こすようになる。その結果、成
形後の無端歯付ベルトの歯形ピッチが変化し、無端状の
１本の無端歯付ベルトの全長で部分毎に歯形ピッチのば
らついた製品となる不都合がある。そうした歯形ピッチ
のばらつきは、高い位置決め精度が要求される駆動や搬
送に使用される場合、停止位置のばらつきとなって使用
性能の低下につながる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、成形
型車とテンション車に補強芯線をセットしてインサート
成形する無端歯付ベルトの製造方法において、歯形ピッ
チのばらつきを抑えた高精度の無端歯付ベルトが得られ
るようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る無端歯付ベ
ルトの製造方法は、所要の歯形ピッチによる歯形を全周
に設けた成形型車およびテンション調整車間に補強芯線
を巻回してセットし、成形型車のほぼ半周分の歯形を外
側から覆って歯形と歯形との間に空隙による型キャビテ
ィを形成し、この型キャビティに順次溶融樹脂を注入し
つつ補強芯線をインサート成形してその成形始端部を成
形型車の回転方向に送り出し、成形始端部がテンション
調整車を経由して１回転だけ回動して成形型車に再び達
したとき、成形始端部を成形型車における成形末端部と
融合させることにより、１本の無端歯付ベルトを製造す
るに際し、注入された溶融樹脂の成形が進む課程で、補
強芯線の張力を加減調整することを特徴としており、好
ましくは張力を感知しながら張力を加減調整することが
行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の無端歯付ベルトの製造方
法について、図１〜図４の各図を参照しながら詳細に説
明する。図１に示されるように、本装置に用いられる成
形型車１０およびテンション調整車１１は共に、製造仕
様の歯付ベルトの歯形および歯形ピッチの形状に対応し
た歯形１０ａ，１１ａを有している。回転軸が位置不動
の成形型車１０に対してテンション調整車１１は位置可
変であり、両車間の軸間距離Ｌが調整可能である。軸間
距離Ｌを可変調整することにより、所要のベルト円周長
さを有する無端歯付ベルトを製造することができる。そ
うした両車間にベルト補強線としてインサート成形され
る補強芯線１２が螺旋巻きされている。

【００１３】また、本装置は、たとえば３つの回転ロー
ラ２１，２２，２３間に成形ガイドベルト２４を巻回し
てなっている成形ガイド装置２０が備わっている。この
成形ガイド装置２０は全体が一体となって成形型車１０
に接近離間が可能であり、成形ガイドベルト２４の回動
中に成形型車１０に臨む一部が、その成形型車１０の歯
形１０ａの歯先円径とほぼ同じ曲率の円弧形状となるよ
う設定されている。すなわち、成形ガイド装置２０が図
の左方向へ移動して成形型車１０に接近し、成形ガイド
ベルト２４が歯形１０ａの歯先に添わせることにより、
隣合う歯形１０ａと歯形１０ａとの間の歯間空隙１０ｂ
が外側から成形ガイドベルト２４の円弧状回動部で覆わ
れるようになっている。したがって、そのように形成さ
れる歯間空隙１０ｂが本発明でいう型キャビティとな
る。

【００１４】更に、本装置には、ベルト成形材料の溶融
樹脂を注入するノズル３０が備わっており、この射出ノ
ズル３０の吐出口は成形ガイドベルト２４の円弧状回動
部で覆われて型キャビティ１０ｂとなる部分の注入開始
始端側に向けている。

【００１５】このような装置によって無端歯付ベルトが
次のような工程で製造される。まず、図１に示すよう
に、ベルト成形に臨んで、成形ガイド装置２０を成形型
車１０に向かって接近移動させ、その成形ガイドベルト
２４の円弧状回動部を成形型車１０の歯形１０ａの歯先
に添わせることによって、幾つかの歯形１０と歯形１０
との間に型キャビティ１０ｂが形成される。

【００１６】次に、成形型車１０とテンション調整車１
１の回転を図中時計廻り方向へ回転駆動させる。これと
同方向へ成形ガイド装置２０の成形ガイドベルト２４も
回動させる。また、補強芯線１２もまたそれらの回動に
対応して同方向へ送られる。

【００１７】駆動開始後、注入ノズル３０からベルト成
形材料の溶融樹脂３１が型キャビティ１０ｂの注入始端
側に順次注入される。注入後、成形型車１０がおよそ半
回転すると、補強芯線１２がインサート成形された無端
歯付ベルト４０の成形始端部４１が図１に示すように成
形型車１０の下方から送り出され、テンション調整車１
１に向かう。

【００１８】このような成形中、図２に示すように、必
要に応じてテンション調整車１１を左右いずれかの方向
へ移動させると、成形型車１０との軸間距離ＬがＬ_１に
変化し、補強芯線１２の所要の張力に加減調整すること
ができる。また、図３に示すように、テンション調整車
１１を移動しないまま成形型車との軸間距離Ｌを一定に
保持し、別の張力調整装置、一般には張力調整ローラ１
３で補強芯線１２を押圧することにより、その補強芯線
１２を所要の張力に加減調整することもできる。更に
は、図４に示すように、テンション調整車１１の移動調
整によって軸間距離ＬをＬ_１に変更しつつ、同時に上記
張力調整ローラ１３で押圧して補強芯線１２を高精度に
張力調整することも可能である。このような張力の加減
調整は、張力計等によって張力を感知しながら自動的に
行われる。

【００１９】テンション調整車１１に案内されて半回転
した無端歯付ベルト４０の成形始端部４１は、図２に示
すように、やがて１軌道回動して成形型車１０に到達す
る。その成形始端部４１が成形末端部に接合する位置に
達して融合させることにより、１本の無端状に接続され
る。融合後は冷却装置または自然冷却によって溶着部を
冷却すると、歯形４２と歯形４２とのピッチが無端全長
において一定でばらつきのない高精度の１本の無端歯付
ベルト４０の製造が終了する。

【００２０】本製造方法と装置で製造された実施の形態
の無端歯付ベルト４０と図５〜図８で示された従来例の
無端歯付ベルトについて、歯形ピッチ精度等の比較を行
った結果、図９〜図１１の各性能グラフに示す特性が得
られた。

【００２１】具体例として、本発明実施形態と従来例の
両無端歯付ベルトをＴ１０型仕様として、長さ寸法が５
０００ｍｍで、幅寸法１００ｍｍのものを製造して比較
した。溶融材料の樹脂にはポリウレタンを用い、補強芯
線（３，１２）の材質にスチールを用いた。このスチー
ル補強芯線を成形型車とテンション調整車に固定後の張
力は当初４０００ｇであった。成形始端部と末端部を融
着後、スチール補強芯線の張力を計測すると、従来例の
無端歯付ベルトの場合、図９のグラフ中ａ線で示すよう
に、２０００ｇ迄低下することが確認された。

【００２２】これに対して、本発明実施形態による無端
歯付ベルト４０では、図９のグラフ中ｂ線で示すよう
に、補強芯線１２の張力が４０００ｇで一定を維持する
ようにテンション調整車１１を移動させて軸間距離Ｌを
調整しつつ成形した。その結果、図１１のグラフ中ｂ線
で示すように、成形後の無端歯付ベルト４０の歯形４２
の数が２００個当りで、累積値のばらつきは０．８ｍｍ
であり、同グラフ中ａ線で示す従来例と比較してさほど
差異は認められなかった。

【００２３】しかし、歯形ピッチの精度については、図
１０のグラフ中ａ線で示す従来例の場合、成形始端部か
ら成形末端部に向かって漸次大きくなっている。また、
図１０のグラフ中ｂ線で示すように、従来例のように張
力一定とした場合は、逆に成形始端部から成形末端部に
向かって歯形ピッチが漸次小さくなる傾向が認められ
た。

【００２４】本発明の目的である歯形ピッチ精度のばら
つきを抑えるといった点を考慮すると、歯形ピッチが一
定であることが重要である。その主旨に沿って、本発明
のように成形中に軸間距離Ｌを調整することで、成形終
了して１本の無端歯付ベルト４０が得られた段階での張
力が、図９のグラフ中ｃ線で示すように３０００ｇを維
持することができた。

【００２５】すなわち、成形開始時点で４０００ｇに設
定した張力が、成形終了時点で３０００ｇになるよう調
整しながら成形することにより、図１０のグラフ中ｃ線
のように、歯形ピッチが一定のものが得られることが確
認された。また、図１１のグラフ中ｃ線で示すように、
成終了形後の歯形４２の数が２００個当り（基準長さ１
０ｍｍ×２００＝２０００ｍｍ）において、累積値のば
らつきを０．４ｍｍ以下に抑えることができ、従来例と
比較して倍以上の精度改善に有効であることが確認され
た。

【００２６】なお、図１２のように、符号５０で示す従
来例の無端歯付ベルトを４つのプーリ５１〜５４による
レイアウトに巻回し、そのうちの駆動プーリ５１を基準
にして２０００ｍｍの位置で停止精度を確認したとこ
ろ、０．８ｍｍだけ停止位置にばらつきを生じることが
確認された。仮に、停止位置に０．８ｍｍだけばらつき
を生じると、部品の組立ラインなどに使用される場合は
組立不良などの発生が懸念され、設備として致命的な欠
陥となりかねない場合も考えられるのである。本発明に
係る無端歯付ベルト４０にあっては、そうした懸念も払
拭される。

【００２７】

【発明の効果】本発明による無端歯付ベルトの製造方法
では、成形中にインサート成形される補強芯線の張力を
可変調整することで、溶融樹脂の熱で補強芯線に伸縮が
生じて成形終了後の無端歯付ベルトの歯形ピッチに部分
的なばらつきを生じる不都合を抑えることができ、高い
位置決め精度が要求される駆動や搬送に使用される場合
でも、正確な停止位置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無端歯付ベルトの製造方法におい
て、成形始端部が成形型車から送り出された直後を示す
説明図である。

【図２】本実施形態において、成形始端部が１回転して
成形末端部に達した状態を示す説明図である。

【図３】本実施形態において、成形中に張力調整ローラ
で補強芯線を押圧して張力を加減調整する状態を示す説
明図である。

【図４】本実施形態において、成形型車とテンション調
整車の軸間距離を可変調整しつつ張力調整ローラで補強
芯線を押圧して張力を加減調整する状態を示す説明図で
ある。

【図５】従来例の無端歯付ベルトの製造装置を示す説明
図である。

【図６】従来例の無端歯付ベルトの製造方法における成
形開始時を示す説明図である。

【図７】従来例の無端歯付ベルトの製造方法において、
成形始端部が成形型車から送り出された直後を示す説明
図である。

【図８】従来例の無端歯付ベルトの製造方法において、
成形始端部が１回転して成形末端部に達した状態を示す
説明図である。

【図９】本発明と従来例のそれぞれ無端歯付ベルトにつ
いて比較した成形中の時間と張力との相関を示すグラフ
である。

【図１０】本発明と従来例のそれぞれ無端歯付ベルトに
ついて比較した成形中の時間と歯形ピッチ誤差との相関
を示すグラフである。

【図１１】本発明と従来例のそれぞれ無端歯付ベルトに
ついて比較した成形中の時間とばらつき累積値との相関
を示すグラフである。

【図１２】従来例の無端歯付ベルトを４つのプーリレイ
アウトに巻回して停止位置の精度にばらつきを生じる状
態を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 成形型車 １０ａ 歯形 １０ｂ 型キャビティ １１ テンション調整車 １２ スチール補強芯線 １３ 張力調整ローラ ２０ 成形ガイド装置 ２１，２２，２３ 回転ローラ ２４ 成形ガイドベルト ３０ 溶融樹脂注入ノズル ４０ 無端歯付ベルト ４１ 成形始端部 ４２ 歯形

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月３１日（１９９９．８．３
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要の歯形ピッチによる歯形を全周に設
   けた成形型車およびテンション調整車間に補強芯線を巻
   回してセットし、成形型車のほぼ半周分の歯形を外側か
   ら覆って歯形と歯形との間に空隙による型キャビティを
   形成し、この型キャビティに順次溶融樹脂を注入しつつ
   補強芯線をインサート成形してその成形始端部を成形型
   車の回転方向に送り出し、成形始端部がテンション調整
   車を経由して１回転だけ回動して成形型車に再び達した
   とき、成形始端部を成形型車における成形末端部と融合
   させることにより、１本の無端歯付ベルトを製造する方
   法において、注入された溶融樹脂の成形が進む課程で、
   補強芯線の張力を加減調整することを特徴とする無端歯
   付ベルトの製造方法。
2. 【請求項２】 成形型車とテンション調整車との軸間距
   離を可変調整しつつ補強芯線の張力を加減調整する請求
   項１記載の無端歯付ベルトの製造方法。
3. 【請求項３】 成形型車とテンション調整車との軸間距
   離を一定に維持した状態で張力調整装置を補強芯線に押
   し当てることにより、その張力を加減調整する請求項１
   記載の無端歯付ベルトの製造方法。
4. 【請求項４】 成形型車とテンション調整車との軸間距
   離を可変調整すると共に、張力調整装置を補強芯線に押
   し当ててその張力を加減調整する請求項１記載の無端歯
   付ベルトの製造方法。
5. 【請求項５】 張力調整装置として張力調整ローラが用
   いられる請求項３または４記載の無端歯付ベルトの製造
   方法。
6. 【請求項6】 張力を関知しながら張力を加減調整する
   請求項１記載の無端歯付ベルトの製造方法。