JP2003053837A - 熱可塑性樹脂部材の接合方法とその接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性樹脂部材の両端部の軸心が一致し
て、接合部からの盛り上がりを回避して品質の安定した
熱可塑性樹脂部材の接合方法とその接合装置を提供す
る。 【解決手段】 熱可塑性樹脂部材３の端部１３を溶融し
てエンドレス化した熱可塑性樹脂部材の接合方法であ
り、円弧状に隔離、近接するように揺動する一対のチャ
ック１ａ、１ｂに、熱可塑性樹脂部材の端面１４を突出
させるようにその両端部を装着する工程と、一対のチャ
ック１ａ、１ｂを対向するように近接し、この間に位置
決め部材１５を介在して、突出した熱可塑性樹脂部材の
端面１４を位置決め部材１５に当接させる工程と、上記
位置決め部材１５を退避し、この位置に加熱体１８を配
置して熱可塑性樹脂部材の端面１４を加熱溶融する工
程、そして上記加熱体１８を退避して一対のチャック１
ａ、１ｂを近接させ、加熱溶融した熱可塑性樹脂部材の
端面１４を押圧して接合する工程からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂部材の
接合方法とその接合装置に係り、詳しくは細長い熱可塑
性樹脂製ベルトあるいはロープの両端部を加熱溶融した
後、押し付けて接合する熱可塑性樹脂部材の接合方法と
その接合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】押出成形で軸状に成形される例えばベル
トあるいはロープのような熱可塑性樹脂部材を、所定長
さのリングにするためには、軸状の熱可塑性樹脂部材を
所定長さ毎に切断し、各切断された熱可塑性樹脂部材の
両端を加熱溶融した後、これら溶融された両端を相互に
押し付けて接合していた。

【０００３】このように、熱可塑性樹脂部材の両端部を
接合する方法としては、特開昭５７−８７９３６号公報
に記載されているように、作業者の手により接合すべき
ゴムベルトのような熱可塑性樹脂部材に軸心合わせをし
た両端部の間に加熱した熱板の薄板部分を挟持したま
ま、この薄板部分を熱可塑性樹脂部材から引き離すよう
にずらして接合するもの、また実開平１−１０４３２５
号公報には、ベンチ状本体の把持部に熱可塑性樹脂部材
の把持部分を装着して突き合わせた後に、バーナで突き
合わせ部分を溶融して接合すること、更に実開平４−８
９３２５号公報には、熱可塑性樹脂部材が各チャックに
保持され、各チャックはアクチェータとつながれてい
て、チャックの数だけアクチェータが存在するようにな
っている。滅可塑性部材が各アクチェータを動かすこと
によって、加熱体に接触させてその両端部を溶融し、そ
して熱可塑性樹脂部材の両端部を接合するもの、等やそ
の他種々の方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱可塑性樹脂部材の接合機や接合方法では、特開昭５７
−８７９３６号公報や実開平１−１０４３２５号公報に
記載のものは、作業者の感覚によって熱可塑性樹脂部材
の接合部分を、熱可塑性樹脂部材の軸に真直に接合でき
ず、またこの接合部分を加熱した後に接合するため、相
互に押し付けると加熱溶融した一部分が熱可塑性樹脂部
材の軸線の直交方向に突出するように盛り上がり、この
突出部分を除去するために後加工が必要であった。ま
た、作業者により接合部分を押し付けているので、加熱
溶融した一部の突出量（盛り上がり量）が各々熱可塑性
樹脂部材の接合毎に異なり、品質も悪くなっていた。

【０００５】更に、実開平４−８９３２５号公報に記載
のものは、個々にアクチェータを動かすことによって、
各チャックに保持される熱可塑性樹脂部材の両端部を加
熱体や、この両端部を相互に押し付けて接合している。
そのため、チャックの数だけアクチェータを必要とする
とともに、各アクチェータには、熱可塑性樹脂部材の両
端部を加熱体に押し付けて一定量だけ溶融し、またこの
両端分を相互に押し付けて接合する際に微妙な移動が要
求される。更に、チャック動かすだけに用いられるアク
チェータは熱可塑性樹脂部材を接合機に備えつける際
に、高価でかつ場所をとり、その可動に際してエアー源
を必要とするため、接合機自体も高価になる傾向があっ
た。

【０００６】本発明はこのような問題に対処するもので
あり、熱可塑性樹脂部材の両端部の軸心が一致して、接
合部からの盛り上がりを回避して品質の安定した熱可塑
性樹脂部材の接合方法とその接合装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本願の請求項１の
発明では、熱可塑性樹脂部材の端部を溶融してエンドレ
ス化した熱可塑性樹脂部材の接合方法において、円弧状
に隔離、近接するように揺動する一対のチャックに、熱
可塑性樹脂部材の端面を突出させるようにその両端部を
把持する工程、一対のチャックを対向するように近接
し、この間に位置決め部材を介在して、突出した熱可塑
性樹脂部材の端面を位置決め部材に当接させる工程、上
記位置決め部材を退避し、この位置に加熱体を配置して
熱可塑性樹脂部材の端面を加熱溶融する工程、そして上
記加熱体を退避して一対のチャックを近接させ、加熱溶
融した熱可塑性樹脂ベルトの端面を押圧して接合する工
程、からなる熱可塑性樹脂部材の接合方法にある。

【０００８】このように、円弧状に隔離、近接するよう
に揺動する一対のチャックを用いることによって、熱可
塑性樹脂部材の両端部を正確に把持して軸心を合わせる
ことができ、また熱可塑性樹脂部材の端面を全面で位置
決め部材に当接することによって、両端部の突出量を同
じにして一対のチャックの位置を固定でき、その後加熱
体によって端面を全面に均一に加熱溶融することがで
き。更には加熱体を退避して一対のチャックを円弧状に
近接させ、加熱溶融した熱可塑性樹脂ベルトの両端面を
密着して盛り上がりのない接合部を得ることができる。

【０００９】本願の請求項２の発明では、チャックが自
重によって加熱溶融した熱可塑性樹脂ベルトの端面を押
圧する熱可塑性樹脂部材の接合方法にあり、加熱溶融し
た熱可塑性樹脂部材の両端面に程度な押圧力を与えるこ
とにより盛り上がりのない接合部を得ることができる。

【００１０】本願の請求項３の発明では、熱可塑性樹脂
部材が熱可塑性ポリウレタン樹脂製の丸ベルトあるいは
ロープ゜である熱可塑性樹脂部材の接合方法にある。

【００１１】本願の請求項４の発明では、熱可塑性樹脂
部材の端部を溶融してエンドレス化した熱可塑性樹脂部
材の接合装置において、円弧状に隔離、近接するように
揺動し、熱可塑性樹脂部材の端部を把持する一対のチャ
ックと、一対のチャックを近接させてその位置を決定す
る位置決め部材と、上記位置決め部材の退避した位置に
設置され熱可塑性樹脂部材の端面を加熱溶融する加熱体
と、を備えた熱可塑性樹脂部材の接合装置にあり、円弧
状に隔離、近接するように揺動する一対のチャックを用
いることによって、熱可塑性樹脂部材の両端部を正確に
把持して軸心を合わせることができ、また熱可塑性樹脂
部材の端面を全面で位置決め部材に当接することによっ
て、両端部の突出量を同じにして一対のチャックの位置
を固定でき、その後加熱体によって端面を全面に均一に
加熱溶融することができ。更には加熱体を退避して一対
のチャックを円弧状に近接させ、加熱溶融した熱可塑性
樹脂ベルトの両端面を密着して盛り上がりのない接合部
を得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の装置において一対
のチャックを対向するように近接し、この間に位置決め
部材を介在させた工程を示す概略図、図２は本発明の装
置において加熱体を配置して熱可塑性樹脂部材の端面を
加熱溶融する工程を示す概略図、図３は本発明の層知に
おいて加熱体を退避して一対のチャックを円弧状に近接
させ、加熱溶融した熱可塑性樹脂ベルトの端面を密着し
て接合する工程示す概略図、図４は図３の拡大図、図５
は熱可塑性樹脂部材を設置した状態のチャックの断面
図、そして図６は熱可塑性樹脂部材を挟持固定した状態
のチャックの断面図を示す。

【００１３】図１に示すように、一対のチャック１ａ、
１ｂを用意する。この一対のチャック１ａ、１ｂは突出
したアーム２を有し、その先端部を旋回軸３として図中
矢印方向へ円弧状に隔離または近接する、いわゆる振り
子のように揺動する。

【００１４】チャック１ａ、１ｂの構造は、図５及び図
６に示すように、断面が円形、楕円形、多角形のベル
ト、ロープ状の熱可塑性樹脂部材５の収容溝６をもった
固定台７と、固定台７から離反できる熱可塑性樹脂部材
５の収容溝６をもった移動台８とからなり、該移動台８
が原動機９の稼動により回転軸１１を回転させながらス
ライド軸１０に沿って昇降し、熱可塑性樹脂部材５の設
置、取り出しを容易にしている。

【００１５】即ち、熱可塑性樹脂部材５をチャック１
ａ、１ｂに設置する場合には、図４に示すように移動台
８を上昇させた後、収容溝６に設置し、そして移動台８
を下降して熱可塑性樹脂部材５を収容溝６の設置固定す
る。この際、熱可塑性樹脂部材５の端部１３は２〜５ｍ
ｍ程度突出させるのが好ましい。

【００１６】ここで使用する熱可塑性樹脂部材５は、熱
可塑性ポリウレタン系樹脂、熱可塑性ポリエステル系樹
脂、熱可塑性スチレン系樹脂、熱可塑性オレフィン系樹
脂などの熱可塑性樹脂から形成される丸ベルト、平ベル
ト、ロープからなり、特に心線を有しないものである。

【００１７】上記熱可塑性樹脂部材５を収容溝６に固定
したチャック１ａ、１ｂをアーム２によりその先端部を
旋回軸３として図中矢印方向へ円弧状に揺動させ対向す
るように近接させる。そして、上記一対のチャック１
ａ、１ｂに位置決め部材１５を介在して突出した熱可塑
性樹脂部材の端面１４を位置決め部材１５の傾斜した側
面１７に全面で当接させる。この時の端面１４と側面１
７の当接力はチャック１ａ、１ｂの自重に依存してい
る。

【００１８】この位置決め部材１５は、断面形状が縦長
の台形で一対のチャック１ａ、１ｂの間に配置され、各
チャック１ａ、１ｂの位置を決定する。一方の端面１４
が他方の端面１４より突出しすぎている場合には、この
時点で修正する。そして、端面１４が側面１７に全面で
当接すると、各チャック１ａ、１ｂはロックされ、位置
決め部材１５は端面１４を溶融する工程へ移るために図
中矢印方向である後方へ退避する。

【００１９】そして、図２に示すように、上記位置決め
部材１５が退避すると、この位置に加熱体１８が配置し
て熱可塑性樹脂部材の端面１４を加熱溶融する。この加
熱体１８は熱可塑性樹脂部材の端面１４を溶融する高周
波、超音波等の加熱手段１９を備えており、位置決め部
材１５の下方に位置して、熱可塑性樹脂部材５の端部を
保持したままの一対のチャック１ａ、１ｂが下降して、
図２に示すように熱可塑性樹脂部材の端面１４が加熱体
１７の傾斜した側面２０に接触して溶融する。

【００２０】続いて、図３、図４に示すように、加熱体
１８を図中矢印方向へ後退させた後、各チャック１ａ、
１ｂを徐々に旋回させて近接させ、溶融した熱可塑性樹
脂部材の端面１４同士を自重により軽く圧接させて接合
する。このときの圧接力は０．１〜１ｋｇ／ｃｍ^２程度
であって端面１４から溶融樹脂が外部へ溢れ出ることは
ない。押圧力は各チャック１ａ、１ｂの自重によって働
く近接する力であり、微調整は下方のアーム２を用いて
行うことができる。

【００２１】以上のように本発明の接合装置は、旋回軸
３を中心にしてアーム２によって円弧状に隔離、近接す
るように揺動し、熱可塑性樹脂部材５の端部１３を把持
する一対のチャック１ａ、１ｂと、一対のチャック１
ａ、１ｂを対向するように近接させてその位置を決定す
る位置決め部材１５と、上記位置決め部材１５の退避し
た位置に設置され熱可塑性樹脂部材の端面１４を加熱溶
融する加熱体１８とを備えている。

【００２２】以下に、直径１０ｍｍ断面円形の熱可塑性
ポリウレタン樹脂製丸ベルト２５の両端面１４を接合す
る具体的方法を示す。 （１）まず、丸ベルトの端部４をチャック１ａ、１ｂの
固定台７の収容溝６に設置し、移動台８を下降して丸ベ
ルト５を保持した後、チャック１ａ、１ｂの間に位置決
め部材１５を介在して突出した丸ベルトの端面１４を位
置決め部材１５の傾斜した側面１７に全面で当接させ
た。この時の突出部の長さは３ｍｍ程度である。 （２）チャック１ａ、１ｂをロックした後、位置決め部
材１５を退避させ、チャック１ａ、１ｂを下降して高周
波加熱装置の加熱体１８の傾斜面２０に丸ベルトの端面
１４を接触させて加熱溶融した。 （３）その後直ちに、チャック１ａ、１ｂを上昇させて
加熱体１８から遠ざけた後、チャック１ａ、１ｂのロッ
クを解放して、徐々にチャック１ａ、１ｂを近接させて
自重により丸ベルトの端面１４を押圧してエンドレスに
した。 （４）そして、チャック１ａ、１ｂの移動台と固定台を
解放して環状の丸ベルト２５を得た。得られた丸ベルト
２５は図７に示すように、接合部２６からの樹脂の盛り
上がりは観察されなかった。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本願の請求項の発明では、
円弧状に隔離、近接するように揺動する一対のチャック
に、熱可塑性樹脂部材の端面を突出させるようにその両
端部を把持する工程、一対のチャックを対向するように
近接し、この間に位置決め部材を介在して、突出した熱
可塑性樹脂部材の端面を位置決め部材に当接させる工
程、上記位置決め部材を除去し、この位置に加熱体を配
置して熱可塑性樹脂部材の端面を加熱溶融する工程、そ
して上記加熱体を除去して一対のチャックを円弧状に近
接させ、加熱溶融した熱可塑性樹脂ベルトの端面を密着
して接合する工程、からなる熱可塑性樹脂部材の接合方
法、また円弧状に隔離、近接するように揺動し、熱可塑
性樹脂部材の端部を把持する一対のチャックと、一対の
チャックを近接させてその位置を決定する位置決め部材
と、上記位置決め部材の退避した位置に設置され熱可塑
性樹脂部材の端面を加熱溶融する加熱体とを備えた接合
装置にあり、円弧状に隔離、近接するように揺動する一
対のチャックを用いることによって、熱可塑性樹脂部材
の両端部を正確に把持して軸心を合わせることができ、
また熱可塑性樹脂部材の端面を全面で位置決め部材に当
接することによって、両端部の突出量と接触圧を均一に
して一対のチャックの位置を固定でき、その後加熱体に
よって端面を全面に均一に加熱溶融することができ、更
には加熱体を除去して一対のチャックを円弧状に近接さ
せ、加熱溶融した熱可塑性樹脂ベルトの両端面を密着し
て盛り上がりのない接合部を得ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置において一対のチャックを対向す
るように近接し、この間に位置決め部材を介在させた工
程を示す概略図である。

【図２】本発明の装置において加熱体を配置して熱可塑
性樹脂部材の端面を加熱溶融する工程を示す概略図であ
る。

【図３】本発明の装置において加熱体を退避して一対の
チャックを円弧状に近接させ、加熱溶融した熱可塑性樹
脂ベルトの端面を密着して接合する工程示す概略図であ
る。

【図４】図３の拡大図である。

【図５】熱可塑性樹脂部材を設置するときのチャックの
断面図である。

【図６】熱可塑性樹脂部材を挟持固定したときのチャッ
クの断面図である。

【図７】丸ベルトの接合部の部分斜視図である。

【符号の説明】

１ａ チャック １ｂ チャック ２ アーム ３ 旋回軸 ５ 熱可塑性樹脂部材 ６ 収容溝 ７ 固定台 ８ 移動台 １３ 端部 １４ 端面 １５ 位置決め部材 １８ 加熱体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂部材の端部を溶融してエン
   ドレス化した熱可塑性樹脂部材の接合方法において、 円弧状に隔離、近接するように揺動する一対のチャック
   に、熱可塑性樹脂部材の端面を突出させるようにその両
   端部を把持する工程、 一対のチャックを対向するように近接し、この間に位置
   決め部材を介在して、突出した熱可塑性樹脂部材の端面
   を位置決め部材に当接させる工程、 上記位置決め部材を退避し、この位置に加熱体を配置し
   て熱可塑性樹脂部材の端面を加熱溶融する工程、そして 上記加熱体を退避して一対のチャックを近接させ、加熱
   溶融した熱可塑性樹脂ベルトの端面を押圧して接合する
   工程、からなることを特徴とする熱可塑性樹脂部材の接
   合方法。
2. 【請求項２】 チャックが自重によって加熱溶融した熱
   可塑性樹脂部材の端面を押圧する請求項１記載の熱可塑
   性樹脂部材の接合方法。
3. 【請求項３】 熱可塑性樹脂部材が熱可塑性ポリウレタ
   ン樹脂製の丸ベルトあるいはロープ゜である請求項１ま
   たは２記載の熱可塑性樹脂部材の接合方法。
4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂部材の端部を溶融してエン
   ドレス化した熱可塑性樹脂部材の接合装置において、 円弧状に隔離、近接するように揺動し、熱可塑性樹脂部
   材の端部を把持する一対のチャックと、 一対のチャックを近接させてその位置を決定する位置決
   め部材と、 上記位置決め部材の退避した位置に設置され熱可塑性樹
   脂部材の端面を加熱溶融する加熱体と、を備えたことを
   特徴とする熱可塑性樹脂部材の接合方法。