JP2014061660A

JP2014061660A - 無端ベルトの製造方法及び無端ベルト

Info

Publication number: JP2014061660A
Application number: JP2012208517A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Miyamoto; 篤史宮本
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-04-10

Abstract

【課題】従来の製造方法に大きな変更を加える必要がなく、簡単な構成でベルト幅方向の片寄りを抑制することができる無端ベルトの製造方法及び無端ベルトを提供すること。
【解決手段】撚り線からなる心線4を金型1、2に螺旋状に巻き掛けた後、心線4を樹脂材料で被覆することにより、心線4がベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設された無端ベルトを製造する無端ベルトの製造方法において、心線4として撚り方向が互いに異なるＳ撚り心線4ＳとＺ撚り心線4Ｚとを使用し、Ｓ撚り心線4ＳとＺ撚り心線4Ｚとを並設させて金型1、2に螺旋状に巻き掛ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、撚り線からなる心線が埋設され、搬送用途又は動力伝達用途に使用される無端ベルトの製造方法及びその無端ベルトに関する。

フレックスベルト等と称される搬送用又は動力伝達用のつなぎ目のない無端ベルトは、ウレタンゴム等の軟質樹脂材料によって形成されたベルト本体の内部に、ベルト本体の周方向に沿って撚り線からなる心線が埋設されている。

このような無端ベルトを製造する場合、まず、図７に示すように、間隔をおいて配置された一対のローラ状の金型１、２に亘って、心線供給装置３から供給された１本の心線４を螺旋状に複数回巻き掛け、次いで、図８に示すように、複数本の回転ローラ５、５、５に架け渡されたスチールベルト６と一方の金型１との間で形成される間隙に、ノズル７から樹脂材料を注入することにより心線４を樹脂材料で被覆して型成形を行い、心線４がベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設された無端ベルトを製造するようにしている。得られた無端ベルトは、心線４がベルト幅方向に複数並設された状態となる。

ところで、撚り線からなる心線は、撚り方向によってＳ撚り心線４Ｓ（図９（ａ））とＺ撚り心線４Ｚ（図９（ｂ））とに分けられ、これらは撚り方向が互いに反対方向となっている。図７、図８に示したように一対のローラ状の金型１、２に１本の心線４を螺旋状に複数回巻き掛けていくことによって無端ベルトを製造する場合、ベルト幅方向に複数並設された状態の心線の撚り方向は、Ｚ撚り又はＳ撚りのいずれか一方のみとなる。

特許文献１には、ベルト幅方向に複数並設される心線の撚り方向を積極的に揃えることが開示されている。

特開２０１２−５７７１１号公報

撚り線からなる心線を金型に螺旋状に巻き掛けることによって形成される無端ベルトは、搬送装置や動力伝達装置のプーリに巻き掛けて回転駆動させた際、心線の解撚方向（撚りが戻される方向）に片寄る性質がある。従って、図１０に示すように、ベルト本体１００内に埋設された心線４が例えばＳ撚り心線４Ｓからなることで、全て同一の撚り方向に揃えられている場合、矢印で示す一方向に片寄ってしまうことで、ベルト側面がプーリフランジやガイドレール等と強く干渉し、側面摩耗が発生する問題がある。

特許文献１では、無端ベルトに形成される複数の歯部を、プーリの歯部に対して交差する斜歯とすることで、ベルト幅方向の片寄りを抑制するようにしているが、歯部の交差角度を精度良く製造しなくてはならず、また、製造方法も特殊なものとなる問題がある。

そこで、本発明は、従来の製造方法に大きな変更を加える必要がなく、簡単な構成でベルト幅方向の片寄りを抑制することができる無端ベルトの製造方法及び無端ベルトを提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

上記課題は以下の各発明によって解決される。

（請求項１）
撚り線からなる心線を金型に螺旋状に巻き掛けた後、前記心線を樹脂材料で被覆することにより、前記心線がベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設された無端ベルトを製造する無端ベルトの製造方法において、
前記心線として撚り方向が互いに異なるＳ撚り心線とＺ撚り心線とを使用し、前記Ｓ撚り心線と前記Ｚ撚り心線とを並設させて前記金型に螺旋状に巻き掛けることを特徴とする無端ベルトの製造方法。

（請求項２）
１本以上の前記Ｓ撚り心線によって構成されるＳ撚り心線グループと１本以上の前記Ｚ撚り心線によって構成されるＺ撚り心線グループとを並設させて前記金型に螺旋状に巻き掛けることにより、ベルト幅方向に前記Ｓ撚り心線グループと前記Ｚ撚り心線グループとを交互に配置することを特徴とする請求項１記載の無端ベルトの製造方法。

（請求項３）
前記Ｓ撚り心線グループを構成する前記Ｓ撚り心線の本数と前記Ｚ撚り心線グループを構成する前記Ｚ撚り心線の本数とが同数であることを特徴とする請求項２記載の無端ベルトの製造方法。

（請求項４）
撚り線からなる心線が埋設された無端ベルトにおいて、
前記心線は、撚り方向が互いに異なるＳ撚り心線とＺ撚り心線からなり、前記Ｓ撚り心線と前記Ｚ撚り心線とが並設されてベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設されていることを特徴とする無端ベルト。

（請求項５）
１本以上の前記Ｓ撚り心線により構成されるＳ撚り心線グループと１本以上の前記Ｚ撚り心線により構成されるＺ撚り心線グループとが並設されてベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設されていることにより、ベルト幅方向に前記Ｓ撚り心線グループと前記Ｚ撚り心線グループとが交互に配置されていることを特徴とする請求項４記載の無端ベルト。

（請求項６）
前記Ｓ撚り心線グループを構成する前記Ｓ撚り心線の本数と前記Ｚ撚り心線グループを構成する前記Ｚ撚り心線の本数とが同数であることを特徴とする請求項５記載の無端ベルト。

本発明によれば、従来の製造方法に大きな変更を加える必要がなく、簡単な構成でベルト幅方向の片寄りを抑制することができる無端ベルトの製造方法及び無端ベルトを提供することができる。

本発明に係る無端ベルトの製造方法を説明する図本発明に係る無端ベルトを一部切欠して示す斜視図本発明に係る無端ベルトの心線の他の配置態様を示す一部切欠して示す平面図及び断面図本発明に係る無端ベルトの心線の他の配置態様を示す一部切欠して示す平面図本発明に係る無端ベルトの心線の更に他の配置態様を示す一部切欠して示す平面図本発明に係る無端ベルトの心線の更に他の配置態様を示す一部切欠して示す平面図従来の無端ベルトの製造方法を説明する図従来の無端ベルトの製造方法を説明する図（ａ）はＳ撚り心線を説明する図、（ｂ）はＺ撚り心線を説明する図従来の無端ベルトの心線の他の配置態様を示す一部切欠して示す平面図及び断面図

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

図１は本発明に係る無端ベルトの製造方法の一例を説明する図、図２はそれによって製造された本発明に係る無端ベルトを一部切欠して示す斜視図、図３は本発明に係る無端ベルトの断面図である。図７、図８と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。

本発明において無端ベルトの製造に際して使用される製造装置は、図７、図８に示した従来の製造装置をそのまま使用することができる。ローラ状の各金型１、２の外周面には、製造される無端ベルト形状に対応する成形型が凹設されている。ここでは金型１、２の外周面に歯部を形成するための複数の溝状の成形型（図示せず）が凹設されることで、ベルト本体の内周面に複数の歯部が突設された無端状の歯付きベルトを製造する場合を例に挙げて説明するが、本発明における無端ベルトは、心線がベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設されることによって、心線がベルト幅方向に複数並設されるものであればどのような形状であってもよい。

本発明に係る製造方法は、Ｓ撚り心線４Ｓを供給する心線供給装置３Ｓと、Ｚ撚り心線４Ｚを供給する心線供給装置３Ｚとの両方を使用し、各心線供給装置３Ｓ、３Ｚからそれぞれ心線を供給する。図１に示す実施形態では、それぞれ１つずつの心線供給装置３Ｓ、３Ｚからそれぞれ１本ずつのＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとが平行となるように並設された状態の２条の心線４０として供給され、従来同様に金型１、２に亘って螺旋状に複数回巻き掛けられるようにしている。このため、金型１、２間に巻き掛けらたれ２条の心線４０を金型１、２の軸方向に沿って観察した場合、Ｓ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとが交互となるように配置されている。

その後、図８に示したように、複数本の回転ローラ５、５、５に架け渡されたスチールベルト６と一方の金型１との間で形成される隙間に、ノズル７からウレタンゴム等の樹脂材料を注入することにより各心線４Ｓ、４Ｚを樹脂材料で被覆し、型成形を行う。これにより、図２に示すように、ベルト本体１１の周方向に沿って心線４Ｓ、４Ｚが埋設されると共に、ベルト本体１１の内周面に多数の歯部１２が突設された無端状の歯付きベルト１０が製造される。

得られた歯付きベルト１０は、Ｓ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとがベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿ってベルト本体１１内に埋設されており、図３に示すように、ベルト本体１１を幅方向に切断した断面で見た場合、その幅方向に沿ってＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとが交互となるように複数並設されている。

これにより、各心線４Ｓ、４Ｚの解撚方向はベルト幅方向に交互に反対方向となる。従って、解撚方向の片寄り力は互いに相殺されてベルト幅方向に対して中立となるため、この歯付きベルト１０を搬送装置や動力伝達装置のプーリに巻き掛けて回転駆動させた際の片寄りの発生は軽減される。

本発明によれば、従来の製造装置をそのまま利用することができ、心線として撚り方向が互いに異なるＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとの両方を使用し、これらＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとを並設させて金型１、２に供給してベルト幅方向に螺旋状となるように巻き掛けるだけで良いため、従来の製造方法に大きな変更を加える必要は全くなく、簡単な構成でベルト幅方向の片寄りを抑制することができる。

また、ベルト本体１１内にＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとをベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設することで、単にベルトの片寄り走行の軽減のみならず、ベルトの片寄り走行が軽減されることによって、ベルト側面がプーリフランジへ乗り上げることで発生する破断等の損傷や、側面摩耗が軽減される。その結果、ベルトの耐久性が向上する効果が得られる。

以上の実施形態では、各心線供給装置３Ｓ、３ＺからＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとをそれぞれ１本ずつ使用して２条の心線４０として金型１、２に供給するようにしたが、各心線供給装置３Ｓ、３Ｚから供給される心線４Ｓ、４Ｚはそれぞれ１本ずつ以上であればよい。従って、例えば各心線供給装置３Ｓ、３ＺからＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとをそれぞれ複数本ずつ使用して金型１、２に供給するようにしてもよい。

図４は、各心線供給装置３Ｓ、３Ｚから金型１、２に対してＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとをそれぞれ２本ずつ供給することによって製造された無端ベルト１０の一部を切欠して示す平面図及び断面図を示している。この場合、心線供給装置３Ｓから供給される複数本の心線４ＳをまとめてＳ撚り心線グループ４０Ｓとみることができ、心線供給装置３Ｚから供給される複数本の心線４ＺをまとめてＺ撚り心線グループ４０Ｚとみることができる。各心線供給装置３Ｓ、３Ｚからは２本ずつの心線４Ｓ、４Ｚが供給されるため、Ｓ撚り心線グループ４０Ｓは２本のＳ撚り心線４Ｓによって構成され、Ｚ撚り心線グループ４０Ｚは２本のＺ撚り心線４Ｚによって構成され、金型１、２には合計４条の心線が並設された状態で螺旋状に巻き掛けられることになる。

この無端ベルト１０では、ベルト幅方向に見た場合、Ｓ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとは２本ずつ現われるが、その２本ずつのＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとが交互となるように並設されるため、上記同様に解撚方向の片寄り力は互いに相殺され、使用時の片寄りの発生を軽減することができる。

なお、図１で説明したように、各心線供給装置３Ｓ、３Ｚから金型１、２に対してＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとをそれぞれ１本ずつ供給する場合は、１本のＳ撚り心線４ＳからなるＳ撚り心線グループ４０Ｓと、１本のＺ撚り心線４ＺからなるＺ撚り心線グループ４０Ｚとを並設した状態で金型１、２に螺旋状に巻き掛けているものと看做すことができる。

このように１本以上のＳ撚り心線４Ｓを有するＳ撚り心線グループ４０Ｓと、１本以上のＺ撚り心線４Ｚを有するＺ撚り心線グループ４０Ｚとに分けて金型１、２にＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとを供給する場合、各グループ４０Ｓ、４０Ｚを構成するＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚの本数は同数とすることが好ましい。同数とすることで、各心線４Ｓ、４Ｚの解撚方向の片寄り力を効果的に相殺することができる。

なお、以上説明した態様では、Ｓ撚り心線４Ｓ及びＺ撚り心線４Ｚに同一線径、同一撚り数のものが使用されることで、それぞれの解撚方向に作用する片寄り力が同等であるものを想定しているが、Ｓ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとで線径と撚り数のうちの少なくとも一方が異なることによって、Ｓ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚとで解撚方向に作用する片寄り力に相違がみられる場合は、その片寄り力の大小に応じて各グループ４０Ｓ、４０Ｚをそれぞれ構成するＳ撚り心線４Ｓ及びＺ撚り心線４Ｚの本数を適宜異ならせることで、解撚方向の片寄り力が相殺されるようにしてもよい。

図５は、Ｓ撚り心線４Ｓの方がＺ撚り心線４Ｚよりも解撚方向の片寄り力が強く作用する場合のＳ撚り心線４Ｓ及びＺ撚り心線４Ｚの配置態様を示している。ここではＳ撚り心線グループ４０Ｓは１本のＳ撚り心線４Ｓで構成され、Ｚ撚り心線グループ４０Ｚは２本のＺ撚り心線４Ｚで構成されている。この場合、ベルト幅方向に見た場合、２本並設されるＺ撚り心線４Ｚと１本のＳ撚り心線４Ｓとが交互となるように配置されている。各グループ４０Ｓ、４０Ｚを構成するＳ撚り心線４Ｓ及びＺ撚り心線４Ｚの本数は、Ｓ撚り心線４Ｓ及びＺ撚り心線４Ｚの各々の解撚方向への片寄り力の強弱に応じて適宜増減すればよい。

解撚方向の片寄り力の大小に応じてＳ撚り心線４ＳとＺ撚り心線４Ｚの本数を異ならせる場合は、以上のようにＳ撚り心線グループ４０ＳとＺ撚り心線グループ４０Ｚがベルト幅方向に交互に配置される態様の他に、図６に示すように配置させてもよい。この態様では、解撚方向の片寄り力が相対的に強く作用するＳ撚り心線４Ｓの両側に、解撚方向の片寄り力が相対的に弱く作用するＺ撚り心線４Ｚがそれぞれ配置されるようにしている。このような配置構成とするには、心線供給装置３Ｚから供給されるＺ撚り心線グループ４０Ｚを構成する２本のＺ撚り心線４Ｚの間に、心線供給装置３Ｓから供給されるＳ撚り心線グループ４０Ｓを構成する１本のＳ撚り心線４Ｓを並設させて３条の心線として金型１、２に螺旋状に巻き掛けるようにすればよい。

以上のようにベルト幅方向の片寄りが抑制された無端ベルトは、生産ライン等における搬送用途又は産業機械における動力伝達用途として好適に使用できる。

１、２：金型
３、３Ｚ、３Ｓ：心線供給装置
４：心線
４Ｚ：Ｚ撚り心線
４Ｓ：Ｓ撚り心線
４０：２条の心線
４０Ｓ：Ｓ撚り心線グループ
４０Ｚ：Ｚ撚り心線グループ
５：回転ローラ
６：スチールベルト
７：ノズル
１０：歯付きベルト
１１：ベルト本体
１２：歯部

Claims

撚り線からなる心線を金型に螺旋状に巻き掛けた後、前記心線を樹脂材料で被覆することにより、前記心線がベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設された無端ベルトを製造する無端ベルトの製造方法において、
前記心線として撚り方向が互いに異なるＳ撚り心線とＺ撚り心線とを使用し、前記Ｓ撚り心線と前記Ｚ撚り心線とを並設させて前記金型に螺旋状に巻き掛けることを特徴とする無端ベルトの製造方法。
１本以上の前記Ｓ撚り心線によって構成されるＳ撚り心線グループと１本以上の前記Ｚ撚り心線によって構成されるＺ撚り心線グループとを並設させて前記金型に螺旋状に巻き掛けることにより、ベルト幅方向に前記Ｓ撚り心線グループと前記Ｚ撚り心線グループとを交互に配置することを特徴とする請求項１記載の無端ベルトの製造方法。
前記Ｓ撚り心線グループを構成する前記Ｓ撚り心線の本数と前記Ｚ撚り心線グループを構成する前記Ｚ撚り心線の本数とが同数であることを特徴とする請求項２記載の無端ベルトの製造方法。
撚り線からなる心線が埋設された無端ベルトにおいて、
前記心線は、撚り方向が互いに異なるＳ撚り心線とＺ撚り心線からなり、前記Ｓ撚り心線と前記Ｚ撚り心線とが並設されてベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設されていることを特徴とする無端ベルト。
１本以上の前記Ｓ撚り心線により構成されるＳ撚り心線グループと１本以上の前記Ｚ撚り心線により構成されるＺ撚り心線グループとが並設されてベルト幅方向に螺旋状となるようにベルト周方向に沿って埋設されていることにより、ベルト幅方向に前記Ｓ撚り心線グループと前記Ｚ撚り心線グループとが交互に配置されていることを特徴とする請求項４記載の無端ベルト。
前記Ｓ撚り心線グループを構成する前記Ｓ撚り心線の本数と前記Ｚ撚り心線グループを構成する前記Ｚ撚り心線の本数とが同数であることを特徴とする請求項５記載の無端ベルト。