JP2009097701A - 捻りベルト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトが捻られて使用する場合に、ベルトに歪みが発生しないようにする。
【解決手段】平ベルト１０は、ゴム等から形成されるベルト本体１１と、ベルト本体１１に積層される編布１２とを備える。編布１２のコースを長手方向Ｌに沿って設ける一方、ウェールを幅方向Ｄから傾ける。平ベルト１０は、そのウェールが傾く方向に延びる線に沿って微少量内周側に曲げられつつ無端状に形成され、これにより、長手軸Ｘを中心に捻られている。
【選択図】図１

Description

本発明は、１軸が他の軸に対して捻るように傾けられている２軸等の多軸間に掛けられて使用される伝動用又は搬送用ベルトに関する。

従来、２軸間に掛けられた無端状ベルトは、被駆動軸が駆動軸から所定の角度（例えば、９０°）捻るように傾けられ、２軸間において捻られている場合がある（特許文献１参照）。このような無端状ベルトは、例えば、製本機械の搬送用途において、搬送物を寝かせた状態から立たせるために使用される。

特開平１０−１４１４４６号公報

しかし、無端状ベルトが捻られと、ベルトに無理な歪みが加わり、各軸回りにおいてベルトの一方の端縁が浮き上がる一方、他方の端縁が沈み込むことがある。この状態で掛け回されたベルトは、駆動力を十分に伝達することができず、また早期の損傷が発生する場合がある。そのため、従来、２軸間の距離を大きしてベルトに生じる歪みを小さくしているが、２軸間の距離を大きくすると、ベルトが適用される装置が大型化するという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、無端状ベルトが軸間において捻られて使用されても、無理な歪みが発生しない無端状ベルトを提供することを目的とする。

本発明に係る捻りベルトは、ベルトの幅方向に対して傾く方向に沿って設けられる捻り手段を備え、その捻り手段によって、傾く方向に延びる線に沿って微少量内周側に曲げられつつ無端状に形成され、これにより長手軸を中心に捻られていることを特徴とする。

ベルト本体には、織布又は編布が積層され、その織布又は編布の少なくとも一部分が捻り手段であることが好ましい。すなわち、例えば捻り手段は、織布の傾く方向に延びる糸であり、また編布の傾く方向に沿って並べられた複数のループである。また、捻り手段は、傾斜方向に延びる溝であっても良い。さらに、捻り手段は、長手方向に複数並べられていることが好ましい。

本発明に係るベルトの製造方法は、マンドレルの外周面に、少なくとも編布と未加硫ゴム材料を、編布に設けられた複数のループがマンドレルの軸方向に対して傾く方向に並ぶように取り付ける第１の工程と、ループが傾く方向に並ぶ状態で、編布と未加硫ゴム材料を加硫成型して無端状ベルトを形成する第２の工程とを備え、無端状ベルトは、傾く方向に並ぶ複数のループによって、傾く方向に延びる線に沿って微少量内周側に曲げられつつ無端状に形成され、これにより、周方向に延びる軸を中心に捻られることを特徴とする。

本発明に係るベルトの製造方法は、マンドレルの外周面に、少なくとも織布と未加硫ゴム材料を、織布の一部を形成する糸がマンドレルの軸方向に対して傾く方向に延びるように取り付ける第１の工程と、糸が傾く方向に延びる状態で、織布と未加硫ゴム材料を加硫成型して無端状ベルトを形成する第２の工程とを備え、無端状ベルトは、傾く方向に延びる糸によって、傾く方向に延びる線に沿って微少量内周側に曲げられつつ無端状に形成され、これにより、周方向に延びる軸を中心に捻られることを特徴とする。

本発明においては、ベルトに設けられた捻り手段によって、ベルトが長手軸を中心に予め捻られているので、捻られて使用する場合に無理な歪みが発生しない。

以下、本発明について図面を参照しつつ説明する。図１〜図５は、本発明の第１の実施形態を説明するための図である。図１は、本発明に係る平ベルトの斜視図を示す。図２は平ベルトに積層された編布を示す拡大平面図である。図３は、平ベルトが１軸（例えば、駆動シャフト）に掛けられ、かつ外力が作用されていない状態を示す。

本実施形態に係る平ベルト１０は無端状ベルトであって、図１に示すように、ゴム等のエラストマー、樹脂等から形成され、弾性変形可能なベルト本体１１と、ベルト本体１１の上に密着積層される編布１２とを備える。なお、編布１２は、本実施形態では、ベルト本体１１の外周面に積層されるが、内周面に積層されていても良い。

編布１２は、図２に示すように、例えば平編みで編まれて形成されており、複数のループ１４を有する。編布１２のループ１４は、ベルトの幅方向Ｄに対して右側に所定角度傾く傾斜方向Ｓに複数並べられてウェールＷを形成し、そのウェールＷはベルトの長手方向Ｌに沿って等間隔に複数並べられている。すなわち、編布１２は、各コースＣがベルトの長手方向Ｌに沿って平行に配置されるが、各ウェールＷは幅方向Ｄに対して所定の角度傾いた傾斜方向Ｓに沿って平行に配置される。なお、編布１２は、例えば後述するように、歪められた状態でベルト本体１１に接着されることにより、各ウェールＷが傾斜方向Ｓに沿うように配置される。また、図２においては、各ウェールＷに３つ、各コースＣに４つのループ１４しか示されないが、各ウェールＷ及びコースＣには実際にはさらに多数のループ１４が設けられる。

平ベルト１０は、長手方向Ｌに沿って並設される多数の微小領域それぞれが微少量ずつ内周側に曲げられて、無端状に形成される。一方、編布１２のウェールＷが傾斜方向Ｓに沿って延びることにより、編布１２が積層された平ベルト１０は、傾斜方向Ｓに沿う仮想線ＶＬ（例えば、各ウェールＷの中心線ＣＬ又は隣接する２つの中心線ＣＬの間の中間線ＭＬ）に沿って、曲がりやすくなる。したがって、上記各微小領域のうち少なくともいくつかは、傾斜方向Ｓに平行な仮想線ＶＬに沿って内周側に微少量ずつ曲げられる。その結果、本実施形態では、図３に示すように、平ベルト１０は全体としてベルトの長手軸Ｘを中心に一方向に捻られた状態で無端状になる。

すなわち、通常のベルトの各微小領域は全て、幅方向Ｄに平行な直線に沿って内周側に微少量ずつ曲げられるため捻りが発生しないが、本実施形態では、少なくともいつくかの微小領域は幅方向Ｄに対して傾く直線に沿って内周側に曲げられるため捻りが発生した無端状のベルトが得られる。

図３に示すように、左右方向に平行な１軸（例えば、駆動シャフト２０）に掛けられ、かつ外力が作用されていない平ベルト１０は、例えば、手前側の部分１０Ａにおいて、ウェールＷ（図２参照）が左肩上がりに傾く。したがって、平ベルト１０は、ベルトの手前側の部分１０Ａでは、左肩上がりの仮想線ＶＬに沿って曲げられ、例えば軸近傍においてベルトの右端縁１０Ｒが外周側（手前側）に反るように、上方から見て長手軸Ｘ回りに時計回りに捻られている。ベルトの奥側部分１０Ｂでは、ウェールＷ（仮想線ＶＬ）が左肩下がりに傾くので、例えば軸近傍において右端縁１０Ｒが外周側（奥側）に反るように、上方から見て長手軸Ｘ回りに半時計回りに捻られている。

図４は、平ベルト１０の一使用態様を示す図である。本実施形態に係る平ベルト１０は、駆動シャフト２０と、その駆動シャフト２０から所定角度（例えば、９０°）捻るように傾けられた従動シャフト２１に巻回されている。したがって、ベルト１０の手前側の部分１０Ａ及び奥側の部分１０Ｂそれぞれは、両シャフト２０、２１間において９０°捻られる。ここで、本実施形態の平ベルト１０は、上述したように、予め捻られて形成されているので、大きな捻り力を作用させずに、原動及び従動シャフト２０、２１に巻回させることが可能である。したがって、平ベルト１０に無理な歪みが加わらず、ベルトの耐久性が向上され、また両シャフト間の距離を短くすることも可能である。

次に本実施形態に係る無端状ベルトの製造方法の一例について図５を用いて説明する。本実施形態では、まず、円筒状のマンドレル３０の外周面に、未加硫ゴムシート１１’を取り付け、その後、無端状に編まれた筒状の編布１２’が被せられる。ここで、編布１２’において、各ウェールＷは編布１２’の軸方向に沿って設けられると共に、各コースＣは編布１２’の周方向に沿って設けられる。編布１２’は、マンドレル３０に被せられた後、編布１２’の周方向に沿って歪められ、ウェールＷの延びる方向が編布１２’の軸方向に対して一方向（例えば右向き）に傾けられる。これにより、各ウェールＷを形成するループ１４は、マンドレル３０の軸方向に対して右向きに傾けられて並べられている一方、各コースＣはマンドレル３０の周方向に沿って配置されたままである。

次いで、未加硫ゴムシート１１’及び編布１２’が取り付けられたマンドレル３０は加硫釜（不図示）内に入れられる。加硫釜内において、未加硫ゴムシート１１’及び編布１２’は、外周側から内周側に圧力が付与されると共に加熱されることにより加硫成型されて、未加硫ゴムシート１１’が編布１２’に加硫接着され、これらが一体化されたベルトスラブが形成される。ベルトスラブは周方向に沿って切断され、無端状平ベルト１０が得られる。

上記した加硫工程において、編布１２’は、各ウェールＷがマンドレル３０の軸方向に対して傾く傾斜方向に沿った状態で未加硫ゴムシート１１’に接着される。したがって、ベルトスラブにはその傾斜方向に延びる線に沿って曲がりやすくなり、上述したように、長手軸Ｘ（図３参照）を中心に捻られた平ベルト１０が得られる。

なお、本実施形態では、編布１２のウェールＷのみが、幅方向Ｄに対して傾けられていたが、ウェールＷに合わせてコースＣも長手方向Ｌに対して傾けられていても良い。

図６は、本発明の第２の実施形態に係る平ベルトの斜視図である。第１の実施形態では、ベルト本体１１に積層されベルトを捻らせるための部材として編布が使用されたが、本実施形態では織布が使用される。以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を説明する。

本実施形態における無端状の平ベルト１０は、ベルト本体１１と、ベルト本体１１の上に密着積層される織布４２とを備える。なお、本実施形態において、織布４２は、ベルト本体１１の外周面に積層されるが、内周面に積層されていても良い。

織布４２は、本実施形態では、ベルトの長手方向Ｌに沿って延びる第１の糸（例えば、経糸）４３と、幅方向Ｄに対して傾く傾斜方向Ｓに沿って延びる第２の糸（例えば、緯糸）４４とによって形成される。織布４２は、例えば後述するように、歪められた状態でベルト本体１１に接着されることにより、第２の糸４４が傾斜方向Ｓに沿うように配置されている。なお、第１の糸４３が緯糸、第２の糸４４が経糸であっても良い。

本実施形態において平ベルト１０は、隣接する２本の第２の糸４４の間の傾斜方向Ｓに延びる仮想線ＶＬに沿ってベルトの内周側に曲がりやすくなる。したがって、平ベルト１０は、傾斜方向Ｓに延びる仮想線ＶＬに沿って内周側に曲げられつつ無端状に形成される。その結果、本実施形態でも、ベルト１０は全体としてベルトの長手軸Ｘを中心に一方向に捻られた状態で無端状になる。

図７は本実施形態に係る平ベルトの製造方法を示すための斜視図である。本実施形態では、平面状に織られた織布４２’の両端が継目５４で継ぎ合わされて、円筒状にされる。そして、マンドレル３０の周りに、未加硫ゴムシート１１’が取り付けられ、その後、円筒状にされた織布４２’が、第１の糸４３がマンドレル３０の周方向に沿うと共に第２の糸４４がマンドレル３０の軸方向に沿うように、被せられる。このとき、継目５４は、マンドレル３０の軸方向に沿っている。その後、織布４２’が周方向に歪められ、第２の糸４４がマンドレル３０の軸方向に対して一方向（例えば右向き）に傾けられる。一方、第１の糸４３はマンドレル３０の周方向に沿って配置されたままである。

その後、第１の実施形態と同様に、未加硫ゴムシート１１’及び織布４２’が加硫成型されてベルトスラブが形成され、ベルトスラブから平ベルト１０が得られる。本実施形態でも、織布４２’が未加硫ゴムシート１１’に加硫接着されるとき、織布４２’の第２の糸４４それぞれはマンドレル３０の軸方向に対して傾く方向に沿って配置される。したがって、平ベルト１０はその傾く方向に沿う仮想線に沿って内周側に曲げられており、これにより、長手軸Ｘ（図７参照）を中心に捻られた無端状平ベルトが得られる。

なお、本実施形態では、織布４２’の第２の糸４４のみが、幅方向Ｄに対して傾けられていたが、第１の糸４３も合わせて長手方向に対して傾けられていても良い。この場合、ベルト製造工程において、織布４２’はマンドレル３０に被せられた後、歪められることにより、第１及び第２の糸４３、４４それぞれがマンドレル３０の周方向及び軸方向に対して傾けられても良い。

また、織布４２’がマンドレル３０に被せられる前から、予め第１及び第２の糸４３、４４はマンドレル３０（すなわち、筒状の織布４２’）の周方向及び軸方向に対して傾けられても良い。この場合、例えば、図８に示すように、織布は、第１及び第２の糸４３、４４が筒状の織布４２’の周方向及び軸方向に対して所定の角度で傾くようにバイアスカットされ、このバイアスカットされた各単位織布４２Ａ’が継ぎ合わされて、筒状の織布４２’が形成されても良い。

図９は本発明の第３の実施形態に係る平ベルトを示す。第１及び第２の実施形態では、ベルトを捻らせる手段は、編布又は織布の一部分であったが、本実施形態では溝である。以下、本実施形態について、第１及び第２の実施形態との相違点について説明する。

本実施形態に係る平ベルト１０は、ベルト本体１１から成り、ベルト本体１１の外周面には、溝５０が設けられる。溝５０は、ベルトの幅方向Ｄに対して傾斜する傾斜方向Ｓに沿って延びる直線溝であって、右端縁１０Ｒから左端縁１０Ｌまで延びると共に、長手方向Ｌに沿って等間隔に複数設けられている。

本実施形態では、平ベルト１０は、傾斜方向Ｓに沿って延びる各溝５０に沿って内周側に曲げられやすくなる。したがって、本実施形態でも、平ベルト１０は、傾斜方向Ｓに延びる線に沿って微少量内周側に曲げられつつ無端状になる。その結果、図３に示すように、ベルト１０は全体としてベルトの長手軸Ｘを中心に一方向に捻られた状態で無端状になる。

なお、本実施形態において、溝５０は断面四角形であったが、他の多角形であっても良いし、断面半円等であっても良い。また、溝５０はベルト本体１１の内周面側に設けられても良い。さらに、本実施形態では、ベルト本体１１に帆布や織布等他の部材が積層されていても良い。同様に、第１及び第２の実施形態でもベルト１０に他の部材が積層されていても良い。

第１の実施形態に係る平ベルトの一部を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る編布の様子を部分的に示す拡大平面図である。 外力が作用されていない状態で１軸に掛けられた、本発明に係る平ベルトを示す斜視図である。 本発明に係る平ベルトの一使用態様を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る平ベルトの製造方法を示すための斜視図である。 第２の実施形態に係る平ベルトの一部を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る平ベルトの製造方法を示すための斜視図である。 第２の実施形態において、織布の変形例を示す平面図である。 第３の実施形態に係る平ベルトの一部を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 平ベルト
１１ ベルト本体
１２ 編布
１４ ループ
４２ 織布
４３ 第１の糸
４４ 第２の糸
５０ 溝
Ｌ 長手方向
Ｄ 幅方向
Ｓ 傾斜方向
Ｘ 長手軸

Claims (8)

1. ベルトの幅方向に対して傾く方向に沿って設けられる捻り手段を備え、前記捻り手段によって、前記傾く方向に延びる線に沿って微少量内周側に曲げられつつ無端状に形成され、これにより長手軸を中心に捻られていることを特徴とする捻りベルト。
2. 前記ベルト本体には、織布又は編布が積層され、その織布又は編布の少なくとも一部分が前記捻り手段であることを特徴とする請求項１に記載の捻りベルト。
3. 前記捻り手段は、前記織布の前記傾く方向に延びる糸であることを特徴とする請求項２に記載の捻りベルト。
4. 前記捻り手段は、前記編布の前記傾く方向に沿って並べられた複数のループであることを特徴とする請求項２に記載の捻りベルト。
5. 前記捻り手段は、前記傾斜方向に延びる溝であることを特徴とする請求項１に記載の捻りベルト。
6. 前記捻り手段は、長手方向に複数並べられていることを特徴とする請求項１に記載の捻りベルト。
7. マンドレルの外周面に、少なくとも編布と未加硫ゴム材料を、前記編布に設けられた複数のループが前記マンドレルの軸方向に対して傾く方向に並ぶように取り付ける第１の工程と、
   前記ループが前記傾く方向に並ぶ状態で、前記編布と前記未加硫ゴム材料を加硫成型して無端状ベルトを形成する第２の工程とを備え、
   前記無端状ベルトは、前記傾く方向に並ぶ複数のループによって、前記傾く方向に延びる線に沿って微少量内周側に曲げられつつ無端状に形成され、これにより、周方向に延びる軸を中心に捻られることを特徴とするベルトの製造方法。
8. マンドレルの外周面に、少なくとも織布と未加硫ゴム材料を、前記織布の一部を形成する糸が前記マンドレルの軸方向に対して傾く方向に延びるように取り付ける第１の工程と、
   前記糸が前記傾く方向に延びる状態で、前記織布と前記未加硫ゴム材料を加硫成型して無端状ベルトを形成する第２の工程とを備え、
   前記無端状ベルトは、前記傾く方向に延びる糸によって、前記傾く方向に延びる線に沿って微少量内周側に曲げられつつ無端状に形成され、これにより、周方向に延びる軸を中心に捻られることを特徴とするベルトの製造方法。
   
   
   

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