JP2008049600A - 伝動ベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

【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。
【解決手段】 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。
【選択図】 図８

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
特公平４−２４２５号公報 特開昭５５−２８８８３号公報 特開２００６−２００７３２号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 圧縮ゴム用シートを型付けした状態を示す図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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

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

Claims (3)

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。
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。
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。
   

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