JP2005319716A - ベルト成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】周長の短い両歯歯付ベルトを成形することができるベルト成形用金型を提供する。
【解決手段】内型２と、内型２の周囲に配する外型３とにより、両歯歯付ベルト１を成形する。内型２の外周面９にベルト内歯４に対応する歯溝１０を凹設する。外型３の内周面１２にベルト外歯５に対応する歯溝１３を凹設する。ベルト外歯５の両側のすみ肉曲線７、８の歯底側先端ａ、ｂに対応する部位Ａ、Ｂを外型２の内周面１２に位置させる。周長が短くて外型３の内周面１２の曲率が大きい場合であっても、歯底ライン５からのＡ、Ｂの浮き上がりを防止できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えばカップリング用スリーブとして使用される、あるいはギヤに掛巻して使用される周長の短い両歯歯付ベルトを成形するためのベルト成形用金型に関するものである。

一般に、両歯歯付ベルトは、その内周面側および外周面側のベルト歯部に対応する歯溝を有する内外の金型を用いて形成される。

図５に特許文献１の製造方法によって両歯歯付ベルトを製造する様子を示す。このベルト製造方法は、ベルト歯部に対応する歯溝が形成された全体としてフラットなプレス金型１０１、１０２を用いて、プーリ１０３に掛巻したゴム製の無端体１０４の内周面側および外周面側にベルト歯部１０５、１０６を形成するものである。

無端体１０４に、プーリ１０３に噛み合うベルト内歯１０５を予備成形しておき、無端体１０４の一部をプレスした後、無端体１０４を周方向に送って次の部位をプレスし、これを繰り返して無端体１０４の全周にベルト歯部１０５、１０６を形成するようにしている。

また、特許文献２には、円柱体の外周面にベルト内歯に対応する歯溝を形成してなる内型の周囲に、環状体の内周面にベルト外歯に対応する歯溝を形成してなる外型を配して、ベルト全周に同時にベルト内歯およびベルト外歯を形成するベルト成形用金型が開示されている。
特開平３−１５０１４１号公報（第３頁下段右欄第１６行〜第４頁上段右欄第２行、第１図） 特開平２−１６０４０号公報（第２頁上段右欄第１２行〜下段左欄第２行）

ところで、カップリング用スリーブとして使用するための、あるいはギヤに掛巻して使用するための周長の短い両歯歯付ベルトが求められている。このような周長の短い両歯歯付ベルトの製造には、特許文献１のように、その歯部を一部ずつ順に形成する手法を採用することができず、特許文献２のように、内型および環状の外型を用いて、両歯歯付ベルト全体を同時に形成する必要がある。

ただ、ＪＩＳや各ベルトメーカー独自の仕様が、フラットな歯底ラインを基準線としてベルト歯部の形状を規定するのに対し、内型と環状の外型とを用いる場合、ベルト歯底を形成する外型の内周面が曲面になる。特に、ベルト周長が短いほど外型の内周面の曲率が大きくなり、歯元幅が大きくなるほど曲面の影響を受けやすくなるので、ベルト周長が短く歯元幅が大きい両面歯付ベルトは、その歯部を仕様通りの形状に形成することができない。

つまり、図６に示すように、歯高さ（Ｈ）のベルト歯部１０６をそのセンターにおける歯底ライン１０７を通るフラットなラインを基準線１０８として仕様通りの形状に形成しようとすると、ベルト歯元１０９が歯底ライン１０７から浮き上がり、ベルト歯部１０６とベルト歯底１１０との境界に段差１１１が形成されてしまう。

本発明は、周長の短い両歯歯付ベルトを成形することができるベルト成形用金型を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明が提供するベルト成形用金型は、外周面にベルト内歯に対応する歯溝が凹設された内型と、内型の周囲に配され、内周面にベルト外歯に対応する歯溝が凹設された外型とにより、内周面側および外周面側に歯部を備える両歯歯付ベルトを成形するものであり、その外型の歯溝を、ベルト歯部からベルト歯底に連絡する両歯歯付ベルトのすみ肉曲線の歯底側先端に対応する部位が外型の内周面に位置するように設定したものである。

この構成によれば、ベルト歯元付近のすみ肉曲線の歯底側先端に対応する部分をベルト歯底に対応する外型の内周面に位置させるので、ベルト歯元のベルト歯底からの浮き上がりを防止することができる。

次に、すみ肉曲線の歯底側先端に対応する部位を外型の内周面に位置させるための手法を具体的に説明する。まず、外型の内側の空間に、仕様に規定されたベルト歯部の両側のすみ肉曲線の歯底側先端から先端までの長さの弦を引いて、この弦の垂直二等分線に沿って弦から外型内周面までの長さを求める。この弦から外型内周面までの長さだけ、仕様に規定されたベルト歯部の高さよりも、外型の歯溝の内周面からの深さを浅く設定する。すなわち、前記弦をベルト歯部の基準線として、仕様通りの形状のベルト歯部を形成する。

内型の歯溝を、歯付プーリやギヤの歯の加工に一般的に用いられるホブ加工によって形成すれば、内型の外周面を切り取る弦を基準線とする仕様通りの形状のベルト歯部に対応する歯溝を形成することができる。

ベルト内歯およびベルト外歯を同一形状で、かつベルト周方向に同じ位置に設定する場合、ベルト内歯の基準線とベルト外歯の基準線とを平行に設定し、その間隔を内型の外周面と外型の内周面との距離に等しく設定することになる。これにより、このベルト成形用金型で成形するベルトは、仕様通りの両歯歯付ベルトが多角形作用による変形をした状態と同じ形状になるので、仕様通りに歯部を形成したものと同じ性能を得ることができる。

また、本発明は、上記の成形用金型を用いて成形する両歯歯付ベルトを提供する。上記の成形用金型は、周長が短く歯ピッチが大きい両歯歯付ベルトを形成するのに適しており、上記の成形用金型によって形成する両歯歯付ベルトのベルト周長が３００ｍｍ以下で、歯ピッチが１．０ｍｍ〜８．０ｍｍである場合に特に好適である。

なお、両歯歯付ベルトは、全体として略環状を構成するものであればよく、無端ベルトを用いて略環状を構成するものに限らず、一又は複数カ所で分断された有端ベルトを用いて略環状を構成するものであってもよい。すなわち、上記の成形用金型を用いて、略環状を構成する有端ベルトを形成するようにしてもよい。

以上のとおり、本発明によると、両歯歯付ベルトのすみ肉の歯底側先端に対応する部位を外型の内周面に位置させるので、内型と環状の外型とを用いつつ、ベルト歯部をフラットな歯底ラインを基準線として規定される形状に形成することができる。これにより、周長が短い両歯歯付ベルトを形成することができる。

以下、本発明に係るベルト成形用金型を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係るベルト成形用金型の断面図、図２はベルト成形用金型で成形される両歯歯付ベルトの要部断面図、図３は外型の歯溝の断面図、図４はベルト成形用金型の要部断面図である。

このベルト成形用金型は、例えばベルト周長が３００ｍｍ以下で歯ピッチが１．０ｍｍ〜８．０ｍｍである周長の短い両歯歯付ベルト１を成形するためのものであり、略円柱状の内型２と、内型２の周囲に環状に組み立てられる二分割の外型３とからなる。なお、外型３は、組み立てられた状態において、余ったゴムを逃がすためのゴム溜まりを４カ所に有する。

両面歯付ベルト１は、ゴム製とされて、例えばカップリングにおける減衰効果、消音効果、アライメント不良の吸収効果、緩衝効果などを得るためのカップリング用スリーブとして使用されるものであり、その内周面側にベルト内歯４を備え、外周面側にベルト外歯５を備えている。

両面歯付ベルト１のベルト内歯（内周面側のベルト歯部）４とベルト外歯（外周面側のベルト歯部）５とは、ベルト周方向の同一位置に設けられる同一形状の円弧歯形とされ、フラットな歯底ライン６を基準線として仕様に基づく形状に設定される。

ここで、ベルト内歯４およびベルト外歯５の歯底ライン（基準線）６からの歯高さはＨである。また、ベルト内歯４およびベルト外歯５からその両側のベルト歯底６に連絡するすみ肉曲線７、８のうち、一方のすみ肉曲線７の歯底側先端ａから他方のすみ肉曲線８の歯底側先端ｂまでの長さはＷである。

内型２の外周面９には、ホブ加工によってベルト内歯４に対応する歯溝１０が凹設されている。歯溝１０は、外周面９を切り取る長さがＷである弦１１を基準線として、仕様に規定された歯部形状と同一形状に形成されている。

なお、内型２の外周面９からの歯溝１０の深さ（ｈ）は、弦１１の垂直二等分線に沿った弦１１から内型２の外周面９までの長さ（Δｈ）だけ、ベルト内歯４の高さ（Ｈ）よりも深くなる。

外型３の内周面１２には、放電加工によってベルト外歯５に対応する歯溝１３が凹設されている。歯溝１３は、外型３の内側の空間に引いた長さがＷである弦１４を基準線として、仕様に規定された歯部形状と同一形状に形成されている。

なお、外型３の内周面１２からの歯溝１３の深さ（ｈ）は、弦１４の垂直二等分線に沿った弦１４から外型３の内周面１２までの長さ（Δｈ）だけ、ベルト外歯５の高さ（Ｈ）よりも浅くされる。これにより、すみ肉曲線７、８に対応する曲線１５、１６の先端（すみ肉曲線７、８の歯底側先端ａ、ｂに対応する部位）Ａ、Ｂが外型３の内周面１２に位置する。

ここで、歯溝１３の形状について、具体的な値を例示して説明する。まず、外型３の内周面１２を中心１７の周りの半径５．９８４ｍｍの円とする。この円に長さ（Ｗ）が１．４７７９ｍｍである弦１４を引いて、その垂直二等分線を歯溝１３の中心線１８とする。なお、中心線１８は、中心１７を通る線である。

歯溝１３の形状は、中心線１８上で弦１４から外方に０．１９５ｍｍの点１９を中心とする半径０．５５５ｍｍの円弧２０と、弦１４上で中心線１８から左右に０．４ｍｍの点２１、２２を中心とする半径１．０ｍｍの円弧２３、２４と、すみ肉曲線７、８に対応する曲線１５、１６とから構成される。曲線１５は、点Ａを通って弦１４に直交する直線上で弦１４から０．１５ｍｍの点２５を中心とする半径０．１５ｍｍの円弧である。曲線１６は、点Ｂを通って弦１４に直交する直線上で弦１４から０．１５ｍｍの点２６を中心とする半径０．１５ｍｍの円弧である。

歯溝１３の形状をこのように設定して、高さ（Ｈ）が０．７５ｍｍであるベルト外歯５に対応する歯溝１３を構成すると、弦１４から外型３の内周面１２までの長さ（Δｈ）が０．０４５１ｍｍになり、歯溝１３の深さ（ｈ）が０．７０４９ｍｍになる。

図４に示すように、ベルト内歯４の基準線を構成する弦１１と、ベルト外歯５の基準線を構成する弦１４とは互いに平行であり、その間隔（ｔ）は、内型２の外周面９と外型３の内周面１２との間隔（Ｔ）に等しくなる。

これにより、このベルト形成用金型の両歯歯付ベルト１を形成する空間は、仕様通りの形状のベルト歯部４、５を備えた両歯歯付ベルト１が多角形作用により変形した状態と同じ形状になり、仕様通りの両歯歯付ベルト１と同じ性能の両歯歯付ベルト１を形成することができる。なお、この場合の両歯歯付ベルト１のピッチライン２７は、内型２の外周面９と外型３の内周面１２との中央を通る円２８と、円２８を切り取る弦２９とから構成され、その弦２９は、弦１１、１４と平行でかつ同じ長さである。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、ベルト内歯４およびベルト外歯５は、フラットな歯底ライン６を基準線として規定されるものであれば、どのような形状であってもよく、円弧歯形に代えて、台形歯形などＪＩＳやベルトメーカー独自の仕様に規定されるあらゆる歯形を採用することができる。

両歯歯付ベルト１は、ゴムのみによって形成されるものだけでなく、心線を埋設したものや、ベルト歯部４、５を帆布で補強したもの、歯ゴムに繊維入りのゴムを使用したものなどであってもよい。帆布を設ける場合、内周面側と外周面側とを種類の異なる帆布で補強してもよい。このように、心線や帆布を設けることにより、カップリング用のスリーブとしてだけでなく、ギヤに掛巻して使用することができる。

本発明に係るベルト成形用金型の断面図 ベルト成形用金型で成形される両歯歯付ベルトの要部断面図 外型の歯溝の断面図 ベルト成形用金型の要部断面図 従来の両歯歯付ベルトの製造方法を示す図 従来の環状の外型を用いて形成したベルト外歯の断面図

符号の説明

１ 両歯歯付ベルト
２ 内型
３ 外型
４ ベルト内歯
５ ベルト外歯
６ 歯底ライン
７、８ すみ肉曲線
１０、１３ 歯溝
１１、１４ 弦

Claims (5)

1. 外周面にベルト内歯に対応する歯溝が凹設された内型と、内型の周囲に配され、内周面にベルト外歯に対応する歯溝が凹設された外型とにより、内周面側および外周面側に歯部を備える両歯歯付ベルトを成形するベルト成形用金型であって、
   前記外型の歯溝は、ベルト歯部からベルト歯底に連絡する両歯歯付ベルトのすみ肉曲線の歯底側先端に対応する部位を外型の内周面に位置させることを特徴とするベルト成形用金型。
2. 前記外型の歯溝の内周面からの深さは、外型の内側の空間にベルト歯部の両側のすみ肉曲線の歯底側先端から先端までの長さの弦を引いたときの、該弦の垂直二等分線に沿った弦から外型内周面までの長さだけ、ベルト歯部の高さよりも浅くされたことを特徴とする請求項１に記載のベルト成形用金型。
3. 前記内型の歯溝は、ホブ加工により形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト成形用金型。
4. 請求項１、２又は３に記載のベルト成形用金型を用いて成形されされたことを特徴とする両歯歯付ベルト。
5. ベルト周長が３００ｍｍ以下とされ、歯ピッチが１．０ｍｍ〜８．０ｍｍとされたことを特徴とする請求項４に記載の両歯歯付ベルト。

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