JP2005238383A - ベルト打抜き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切尺ベルトの無端化に際し、ベルトを突合せ状態に接合するためにベルトの両端面をジグザグ形状に打抜く装置を提供する。
【解決手段】クラッド鋼帯をジグザグ形状に折畳んだ無断点の打抜き刃１７の上に切尺ベルト２の両端の端面２ａ、２ｂを交差状態に重ねて載置且つ固定し、手動油圧ポンプ５及び油圧シリンダ６及び油圧ゲージ７で構成される油圧手段を用いて、弾性プレート１４ａ及び補強プレート１４ｂの２重構造からなる押圧部材を打抜き刃１７に向かって移動させ、切尺ベルト２を打抜き刃１７に押圧することによってジグザグ形状に打抜く。
【選択図】図３

Description

本発明は、ジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状にカットされた切尺ベルトの両端面を突合せ、加熱加圧することによって無端ベルトを製造する工程に係り、詳しくは、切尺ベルトの端面をジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状にカットするベルト打抜き装置に関する。

従来、軽量樹脂ベルトを主とする切尺ベルトの無端化に際しては、図６に示すベルト打抜き装置１が用いられていた。すなわち、図６は従来のベルト打抜き装置１を示す概略図であり、図に示すようにハンドレバー３を用いた梃子４によって切尺ベルト２を打抜くタイプのベルト打抜き装置１である。

この従来装置は、２段式の梃子４の力によって弾性プレート１４ａ及び補強プレート１４ｂを２本のコラム１１に沿って案内し、上方から切尺ベルト２を打抜き刃１７に押圧することによってベルト端面２ａ、２ｂをジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状にカットする装置である。

また、このときの打抜き刃１７は、弾性部材からなるカッターホルダー１８にジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）模様のスロットを彫刻し、このスロット内に複数のテープ状鋼片を圧入固定したものを用いた。故、固定したジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状の打抜き刃１７には断点が存在する。

尚、このベルト打抜き装置１に関連する技術として、実用新案登録第２５６６２９６号公報にて示された技術が挙げられる。

実用新案登録第２５６６２９６号公報

しかしながら、前記方法は梃子を用いる方法であるから、この梃子比には限度がある。すなわち、梃子比が小さいとレバーの占めるスペースは小となる利点はあるが、所要の押圧力を得ることができない。逆に梃子比を大きくすると押圧力を得ることはできるが、スペースが大となるか、省スペースを目指せば梃子の構造が複雑（２段構造）となる。

この梃子方式は力（重錘）の釣合いで押圧するものであるから機構はシンプルであるが、常時、力を保持しておく必要がある。この力の保持は人の手で打抜き完了まで行なわねばならず、集中力と腕力が必要であった。この保持力（腕力）は人によって異なるため、保持力の過不足によって仕上げ精度（見栄え）にバラツキを生じる。

とりわけ、この保持力（腕力）が不足すると切断面の状態（面粗度他）は不揃いとなり易く、又、これを解消するために２度切りを実行した場合には、切断面の状態（面粗度他）はさらに不揃いとなり易く、結果、接合強度或いは仕上げ面の見栄えに不具合を生じる。そこで本発明者は、前記課題を解決すべく、新たなベルト打抜き装置を発明したので以下に説明する。

すなわち、請求項１の発明は、平面固定されたジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状の打抜き刃の上に切尺ベルトを載置固定し、この打抜き刃に向かってベルトを押圧するように、ベルトを打抜くベルト打抜き装置である。

請求項２の発明は、切尺ベルトを押圧する部材がベルトに直に接触する弾性プレートとこの弾性プレートの変形を抑止する補強プレートの２重構造である押圧部材であり、且つこの補強プレートは押圧点の近傍では板厚が大であり、遠方では板厚が小である請求項１に記載のベルト打抜き装置である。

請求項３の発明は、切尺ベルトを押圧する部材を両側２本のコラムで案内すると共に、手動油圧ポンプ及び油圧シリンダ及び油圧ゲージからなる油圧手段によって、ベルトを打抜き刃に押圧する請求項１乃至請求項２に記載のベルト打抜き装置である。

請求項４の発明は、ジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状に折畳んだ無断点の打抜き刃であり、且つ屈折部の曲率半径が０．１ｍｍ〜１ｍｍである打抜き刃を使用した請求項１乃至請求項３に記載のベルト打抜き装置である。

請求項１に係るベルト打抜き装置によれば、これによって切尺ベルトの両端面をジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状に打抜くことが可能となるから、切尺ベルトの両端面を突合せ、加熱加圧することによって無端ベルトを作成することができる。

請求項２に係るベルト打抜き装置によれば、これによって打抜き時に押圧する部材の撓み変形を抑えることができるから、一回の打抜きでベルト全幅を確実に打抜くことができ、接合強度の向上、及び仕上げの見栄えに優れた効果がある。

請求項３に係るベルト打抜き装置によれば、手動油圧ポンプ及び油圧シリンダ及び油圧ゲージを用いて、切尺ベルトを打抜き刃に押圧する力を機械的に制御することができるから、人による保持力（腕力）の差異に起因するバラツキを無くす効果がある。

請求項４に係るベルト打抜き装置によれば、ジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状の打抜き刃は無断点であるから、切尺ベルトを打抜き洩れの無い完全な切断状態にすることができる。すなわち、有断点の打抜き刃使用時に見られた心体帆布層のホツレ、ロープの飛出し等の不具合を解消する。

以下、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るベルト打抜き装置の平面図であり、図２はその正面図、図３はその側面図である。また、図４は本発明に係る打抜き刃１７を示す概略図であり、図５は本発明に係る弾性プレート及び補強プレートを示す概略図である。

図１乃至図３に示すように本発明に係るベルト打抜き装置１は、ベルト端面２ａともう一方の端面２ｂをベルト打抜き装置１の両サイドから交差させて２枚重ねとし、この状態
で打抜き刃１７の上に保持する。しかる後、弾性プレート１４ａ及び補強プレート１４ｂで構成した２重構造の部材をコラム１１に沿って下降させ、２枚重ねのベルト端面２ａ及び２ｂを打抜き刃１７の形状に従ってジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状に打抜く装置である。

弾性プレート１４ａ及び補強プレート１４ｂを、切尺ベルト２及び打抜き刃１７に押圧する力は油圧シリンダ６によるもので、この油圧源は所定位置に仮置きしたポータブル型の手動油圧ポンプ５を操作することによって充足する。このとき、手動油圧ポンプ５からの油路は油圧ゲージ７、及び油圧ホースを介して、油圧シリンダ６の油入口８に達する。

図３から判るように本発明に係る油圧手段は、従来の梃子式に比してコンパクな構造を
とることを特徴とするものである。すなわち、本発明のベルト打抜き装置１は、ベルト取付け台１５の上部左右のスペースが開放されていることから、図６乃至図７に示す従来のベルト打抜き装置１の欠点（ハンドレバー３及び梃子４が一方の側のスペースを塞ぐ）を解消し、左右からのベルト端面２ａ、及びベルト端面２ｂの挿入を可能にする。

次に第２の発明が特徴とする弾性プレート１４ａ及び補強プレート１４ｂの機能を図５に基づいて説明する。図５（ａ）に示す板状の部材は打抜き刃１７に向かって上方から直接切尺ベルト２に接触する弾性プレート１４ａであり、図５（ｂ）に示す２段ステップの板状の部材は弾性プレート１４ａの歪み変形を抑止するための補強プレート１４ｂである。

弾性プレート１４ａには打抜き刃１７の刃毀れを防止する機能と共に、切尺ベルト２をパーフェクトに打抜く機能が必要とされる。刃毀れを防止するためには樹脂プラスチック等の軟らかい材質の部材が適している。一方、切尺ベルト２を全幅に亘ってパーフェクトに打抜くためには歪み変形のし難い、硬い材質の部材が適している。

この相反する性質を兼備させるために、本発明者は第１に打抜き刃１７の刃毀れ対策とこの打抜き刃によるササクレ発生対策に有効な手段として、交換可能且つ軟質な弾性プレート１４ａを使用し、第２に弾性プレート１４ａの軟質に起因する歪み変形を抑止するために、高剛性の補強プレート１４ｂを弾性プレート１４ａの補強材として用いた。

この補強プレート１４ｂは、幅方向中央部の板厚を両端部の板厚に比して大きくとることをその特徴とする。すなわち、打抜き開始時、２本のコラム間に装着された油圧シリンダ６のロッドの押圧力が補強プレート１４ｂの中央部に作用する。

このロッド押圧力は、切尺ベルト２を介して打抜き刃１７に伝わる。このとき、弾性プレート１４ａには切尺ベルト２を介して分布荷重が作用するが、ロッド側の補強プレート１４ｂにはロッドを介して集中荷重が作用する。結果、弾性プレート１４ａの両端部には反り歪みが発生する。

この反り歪みが一定以上の大きさになると、切尺ベルト２の幅方向両端部には打抜き不能な死角が発生する。本発明者はこの打抜き不能部分を無くすために、補強プレート１４ｂの中央部の厚みを両端部の厚みより大きくすることによって、この歪み変形をキャンセルする構造を用いた。

次に第３の発明が特徴とする手動油圧ポンプ５を用いた油圧手段を図３に基づいて説明する。本ベルト打抜き装置１は、使用形態として場所を選ばずに使用し得ることをその特徴とするものであるから、電源、油圧源の設備を必要としない装置であることが要求される。

図３に示すように本発明はこの油圧源に手動油圧ポンプ５を用いることによって、所要の押圧力を無理なく得ることができると共に、従来のハンドレバー３で代表される梃子方式の不具合を解消することができる。

すなわち、従来の梃子方式では押圧力は腕力そのものであるから、力加減によって押圧力は大きく変化する。更にこの押圧力は腕力を保持することによってしか発生しないから、この保持作業には熟練と経験を必要とする。

本発明は手動油圧ポンプ５によってオイルを油圧シリンダ６に圧送し、且つ油圧ゲージ７によって油圧をコントロールすることができるから、力加減と力の保持に熟練する必要がなくなる。これによって操作性は各段に良くなり、且つ省力化と再現性の向上を同時に満足させることができる。

次に第４の発明が特徴とする断点のないジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状の打抜き刃１７の機能を図４及び図７に基づいて説明する。図７は従来の打抜き刃１７を示す図であり、この打抜き刃１７は所定個数の直線状帯鋼片をジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状に配されて、合成木材、合成樹脂等の弾性部材からなる板状のカッターホルダ１８に圧入状態に固定される。

詳しくは、この直線状の帯鋼片をＡ部詳細図に示すように凭れかかる態様でジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状に配するものである。しかし、この方法は打抜き刃１７の作成とその圧入を容易にする長所がある一方で、この打抜き刃１７には断点が存在し、且つこの断点は使用によって更にその断点を拡げる欠点がある。

すなわち、この断点は間隙の大きさに比例して、打抜き時の打抜き刃１７による切尺ベルト２の打抜き洩れが広範囲となるから、この打抜き洩れによって心体帆布層からのホツレ糸の飛出し、或いは切断面の不良に起因する接合強度の不足等の問題を生ぜしめる。

これに対し、図４に示した打抜き刃１７は、断点の無いジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状をパーフェクトに保形しているから、打抜き時に切尺ベルト２の打抜き洩れを一切発生させることは無い。

尚、この保形を可能にする帯鋼片として帯状クラッド鋼を使用した。この帯状クラッド鋼はコア部分を軟鋼とし両面に硬質な合金鋼を溶着したものであり、この材料の使用によって鋭角な曲げと刃の切れ味を両立させることが可能になった。

次に本発明に係るベルト打抜き装置１の実施例を以下の通りに説明する。すなわち、切尺ベルト２には、ベルト幅５０（ｍｍ）、ベルト長さ１０（ｍ）、心体層はポリエステル帆布の２層構造、上カバーゴムはウレタン樹脂０．２（ｍｍ）、下カバーゴムは帆布面である三ツ星ベルト株式会社製樹脂ベルトを使用した。

また、ベルト打抜き装置１の油圧装置には、エナパック社製の手動油圧ポンプＰ１４１−ＡＰＪ、単動シリンダＲＣ−５０Ｎ、油圧ゲージＧＰ−１００Ｍ−１００を用い、打抜き刃１７には厚み０．５ｍｍのクラッド鋼を用い、長さ３５ｍｍ、幅９０ｍｍ、ピッチ１０ｍｍのジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状に形成した。このときの屈折部の曲率は０．５ｍｍであった。

尚、ベルト打抜き装置１に切尺ベルト２を取付ける方法は以下の通りである。すなわち、ベルト長さが長尺である場合、この切尺ベルト２をベルト打抜き装置１の上方から又は下方からリング状に、ベルト取付け台１５の上面に左右から突合せ状態にラップさせる。このときのラップ代はジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）形状の長さに相当する。

また、ベルト長さが短尺である場合、ベルト打抜き装置１をリング状に囲えないため、打抜き工程を２回に別けて施行する。すなわち、１回目はベルト取付け台１５の左右のどちらか一方に、切尺ベルト２の端面２ａ又は２ｂのいずれかを配置し、然るべく打抜く。次いで２回目には１回目とは逆のサイドに切尺ベルト２のもう一方の端面を配置し、打抜く。

上記のように２回に別けて打抜く場合にも、ベルト取付け台１５に取付ける切尺ベルト２の面を表面、又は裏面のいずれかに揃えて配置すれば、ベルト長手方向の真直度が保証（図４に示すガイド１６にベルト側面を沿わせる。）されている限り、ジグザグ形状及びその位相は完全に一致するから、打抜き後に切尺ベルト２の両端面を突合せれば、ピッチズレも無く接合面は完全に一致する。

最後に、上記構成に基づいて実施したベルト端面打抜き工程を詳細に説明する。先ず、（１）ジョイントステップ長さ（ジグザグ形状の長さ）、及びロス分を考慮の上、ベルト長さを所定の寸法に直角に裁断する。（２）切尺ベルト２の側面を図４に示すガイド１６に沿わせ、平行度及び真直度を確認した上で、切尺ベルト２をベルト取付け台１５に固定する。

次に、（３）手動ポンプのレリーズバルブを閉め、ハンドル操作（ストローク操作）を数回繰返し行なう。シリンダロッドは略、無荷重状態で下降する。このまま、約１０ｍｍ程度降下するとベルト面に接触する。尚、初期状態ではシリンダロッドの押し側は開放されており、シリンダロッドはフリー状態にあるから、コラム１１に外挿したスプリングの復元力によってシリンダロッドは上死点にスタンバイされている。

更に、（４）切尺ベルト２を打抜き刃１７に接触させた状態でストロ−ク操作を続行し、ベルト２及び打抜き刃１７から受ける反力によって油圧ゲージ７のゲージ圧が４０Ｍｐａになるまで繰返す。４０Ｍｐａの押圧状態で約５秒間放置する。すなわち、Ｆ（＝４０Ｍｐａ×ロッド受圧面積）の力で、切尺ベルト２を完全に打抜くことになる。

打抜きを終えると、（５）レリーズバルブを弛めてシリンダ押し側のオイルを開放する。シリンダロッドはフリーとなるから、コラム１１に外挿したスプリングの復元力で上死点に復帰する。（６）視認によって切断状態をチェックし、不良個所があれば再試行する。（７）ＯＫであれば切尺ベルト２を取外す。

本発明に係るベルト打抜き装置は、樹脂ベルトを主体とする搬送ベルトの無端化に際し、ベルトの端面を突合せ状態に接合するための予備工程としてベルト両端面にジグザグ形状を打抜く装置に使用するものであって、この装置の利用によって打抜き操作は容易且つ制御可能となり、結果として接合強度の向上と仕上げ精度の向上に寄与する。

本発明に係るベルト打抜き装置の平面図である。 本発明に係るベルト打抜き装置の正面図である。 本発明に係るベルト打抜き装置を側面図である。 本発明に係る打抜き刃を示す概略図である。 本発明に係る弾性プレート及び補強プレートを示す概略図である。 従来に係るベルト打抜き装置を示す概略図である。 従来に係る打抜き刃を示す概略図である。

符号の説明

１ ベルト打抜き装置
２ 切尺ベルト
２ａ ベルト端面
２ｂ ベルト端面
３ ハンドレバー
４ 梃子
５ 手動油圧ポンプ
６ 油圧シリンダ
７ 油圧ゲージ
１１ コラム
１４ａ弾性プレート
１４ｂ補強プレート
１５ ベルト取付け台
１６ ガイド
１７ 打抜き刃
１８ カッターホルダ

Claims (4)

1. 切尺ベルトの端面をジグザグ形状に打抜くベルト打抜き装置において、ジグザグ形状に配された打抜き刃の上にベルトを載置且つ固定すると共に、打抜き刃に向かって切尺ベルトを押圧するようにしたことを特徴とするベルト打抜き装置。
2. 切尺ベルトを押圧する部材は、ベルトに直に接触する弾性プレートとこの弾性プレートの変形を抑止する補強プレートの２重構造であり、且つこの補強プレートは押圧点の近傍では板厚が大であり、遠方では板厚が小であることを特徴とする請求項１に記載のベルト打抜き装置。
3. 切尺ベルト押圧する部材は、両側２本のコラムで案内されると共に手動油圧ポンプ及び油圧シリンダ及び油圧ゲージで構成した油圧手段によって押圧されることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載のベルト打抜き装置。
4. 打抜き刃はジグザグ形状に折畳んだ無断点の打抜き刃であり、且つ屈折部の曲率半径は０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のベルト打抜き装置。
   

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