JP2023039825A - ループベルト製造方法及び巻回装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コード部材を適切にコアベルトに巻き付けることができるループベルト製造方法及び巻回装置を提供する。【解決手段】ガイド部４から供給されるコード部材２を環状のコアベルト１に巻き付けるループベルト製造方法であって、コアベルト１とガイド部４との相対的な位置関係において、コアベルト１を前記コアベルトの周方向に回転させるベルト回転工程と、ガイド部４を、コアベルト１における前記周方向と直交する外周に沿って回転させるガイド部回転工程と、ガイド部４とコアベルト１との間の距離を一定に制御する距離制御工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、ループベルト製造方法及び巻回装置に関する。

コード部材を環状のコアベルト（芯材）における幅方向端部で折り返しながらコアベルトの周方向に沿って螺旋状に巻き付けて製造されるループベルトが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。以下の説明では、コード部材をコアベルトにおける幅方向の端部で折り返しながらコアベルトの周方向に沿って螺旋状に巻き付けることを、単に、コアベルトにコード部材を巻き付ける、などと記載する場合がある。

特許文献１，２には、環状でゴム製の芯体の表面に、ゴム被覆コードをゴム製の芯体の幅方向端部で折り返しながら芯体の周方向に沿って螺旋状に巻き付けたゴム・コード複合材が記載されている。

特許文献１には、環状に連続する芯体の軸廻りにゴム被覆コードを巻き付ける装置が記載されている。この装置は、芯体を周方向に回転させる駆動装置と、芯体を内側に通過させながら芯体の軸廻りに回転自在のターンテーブルとを備え、ターンテーブル上にゴム被覆コードを供給するドラムが設けられている。

特開２００２－０１８９８１号公報 特開２００５－２０５７７８号公報

上記特許文献１，２に記載されるように、ループベルトは、環状のコアベルトにコード部材を巻き付けて製造される場合がある。このようなループベルトの製造方法にあっては、以下の不具合が生じる場合がある。コード部材を巻回する際に、コアベルトの幅方向の端部が撚れて、コード部材の折り返し部分が浮いてしまう場合がある。コアベルトが撚れないように、コアベルトにかける張力を大きくすると、撚れが緩和することもあるが、コアベルトが伸びて設計通りにループベルトを製造できない場合がある。また、コード部材を巻き付ける際の張力が小さすぎると、コアベルト上においてコード部材の位置が安定しない場合がある。また、コード部材を巻き付ける際の張力が大きすぎると、コアベルトに巻回した後のコード部材の残留応力によりループベルトが変形してしまう場合がある。そして、これらの不具合が生じた場合は、人手による修正が必要となる場合があり、非効率であった。

そのため、コード部材を適切にコアベルトに巻き付けることができるループベルト製造方法及び巻回装置が望まれる。

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、コード部材を適切にコアベルトに巻き付けることができるループベルト製造方法及び巻回装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るループベルト製造方法は、
ガイド部から供給されるコード部材を環状のコアベルトに巻き付けるループベルト製造方法であって、
前記コアベルトと前記ガイド部との相対的な位置関係において、
前記コアベルトを前記コアベルトの周方向に回転させるベルト回転工程と、
前記ガイド部を、前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周に沿って回転させるガイド部回転工程と、
前記ガイド部と前記コアベルトとの間の距離を一定に制御する距離制御工程と、を含む。

上記のループベルト製造方法によれば、コード部材をガイド部に案内させて適切にコアベルトに巻き付けることができる。すなわち、ベルト回転工程及びガイド部回転工程によって、コード部材を、コアベルトにおける幅方向の端部で折り返されるように、螺旋状にコアベルトの周囲に巻き付けること、すなわち巻回を行える。この巻回の際、距離制御工程においてガイド部とコアベルトとの間の距離を一定に制御することで、コード部材をコアベルト上における適切な位置で巻き付け、且つ、コアベルトを変形させずにループベルトを製造することができる。これにより精度の高い巻回を行える。以下の説明では、コード部材をコアベルトにおける幅方向の端部で折り返しながらコアベルトの周方向に沿って螺旋状に巻き付けることを、コアベルトにコード部材を巻き付ける、更には、単に、巻回する、などと記載する場合がある。

本発明に係るループベルト製造方法では、更に、
前記距離制御工程は、前記ガイド部と前記コアベルトとの間の前記コード部材の長さを一定に制御してもよい。

上記方法によれば、ガイド部と、コアベルトの表面との間の距離が一定に制御される。これにより、コード部材をコアベルト上における更に適切な位置で巻き付け、且つ、コアベルトを変形させずにループベルトを製造することができる。すなわち、精度の高い巻回を行える。

本発明に係るループベルト製造方法では、更に、
前記距離制御工程は、
前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周における前記コアベルトの短辺と前記ガイド部との距離を一定に制御する短辺距離制御工程と、
前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周における前記コアベルトの長辺と前記ガイド部との距離を一定に制御する長辺距離制御工程と、を含んでもよい。

上記方法によれば、ガイド部とコアベルトの短辺との間の距離及びガイド部とコアベルトの長辺との間の距離がそれぞれ一定に制御される。これにより、コード部材を更に適切な位置で巻き付け、且つ、コアベルトを変形させずにループベルトを製造することができる。すなわち、精度の高い巻回を行える。

本発明に係るループベルト製造方法では、更に、
前記ベルト回転工程は、前記コアベルトの一回転ごとに、直前に巻き付けられた前記コード部材に隣接して次の前記コード部材が巻き付けられるように、前記コアベルトの回転位相を前記ガイド部の回転位相に対してずらしてもよい。

上記方法によれば、直前に巻き付けられたコード部材に隣接して次のコード部材を巻き付けることができる。

本発明に係るループベルト製造方法では、更に、
前記コアベルトとの間の前記コード部材の張力を制御する張力制御工程を更に含んでもよい。

上記方法によれば、コード部材をコアベルト上における更に適切な位置で巻き付け、且つ、コアベルトを変形させずにループベルトを製造することができる。また、コード部材の余分な残留応力を低減させ、コード部材の残留応力によるループベルトの変形、特に、コード部材の巻回に沿った蛇行するようなループベルトの変形を低減することができる。すなわち、精度の高い巻回を行える。

本発明に係るループベルト製造方法では、更に、
前記制御部は、前記コード部材が前記コアベルトの幅方向の端部で折り返しされる際に、前記コード部材の張力を弱めてもよい。

上記構成によれば、巻回時におけるコアベルトの端部の撚れを低減することができる。

上記目的を達成するための本発明に係る巻回装置では、
制御部と、
環状のコアベルトを当該コアベルトの周方向に回転させるドラム部と、
前記コアベルトにコード部材を巻き付けるガイド部と、を備え、
前記コアベルトと前記ガイド部との相対的な位置関係において、
前記ドラム部は、前記コアベルトを前記周方向に回転させ、
前記ガイド部は、前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周に沿って回転し、
前記制御部は、前記ガイド部と前記コアベルトとの間の距離を一定に制御する。

上記構成の巻回装置によれば、上記ループベルト製造方法を実現し、当該方法が奏する作用効果を享受できる。

本発明に係る巻回装置では、更に、
前記制御部は、前記ガイド部と前記コアベルトとの間の前記コード部材の長さを一定に制御してもよい。

上記構成によれば、ガイド部とコアベルトとの間の距離を一定に制御できる。これにより、コード部材をコアベルト上における更に適切な位置で巻き付け、且つ、コアベルトを変形させずにループベルトを製造することができる。また、コード部材の余分な残留応力を低減させ、コード部材の残留応力によるループベルトの変形、特に、コード部材の巻回に沿った蛇行するようなループベルトの変形を低減することができる。すなわち、精度の高い巻回を行える。

本発明に係る巻回装置では、更に、
前記制御部は、
前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周における前記コアベルトの短辺と前記ガイド部との距離を一定に制御し、
前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周における前記コアベルトの長辺と前記ガイド部との距離を一定に制御してもよい。

上記構成によれば、制御部の制御によってコアベルトの短辺や長辺とガイド部との距離を一定に制御することができる。これにより、コード部材を更に適切な位置で巻き付け、且つ、コアベルトを変形させずにループベルトを製造することができる。すなわち、精度の高い巻回を行える。

本発明に係る巻回装置では、更に、
前記制御部は、前記コアベルトが一回転するごとに、直前に巻回された前記コード部材に隣接して次の前記コード部材が巻回されるように、前記ドラム部の回転位相を前記ガイド部の回転位相に対してずらしてもよい。

上記構成によれば、直前に巻き付けられたコード部材に隣接して次のコード部材を巻き付けることができる。

本発明に係る巻回装置では、更に、
前記ガイド部は、前記コアベルトの表面に前記コード部材を押し当てるヘッド部を有してもよい。

上記構成によれば、ヘッド部がコード部材をコアベルトに押し当てて、コード部材をコアベルトに粘着させ、これによりコード部材をコアベルト上における更に適切な位置で巻き付けることができる。すなわち、精度の高い巻回を行える。

本発明に係る巻回装置では、更に、
前記ガイド部は、前記ヘッド部に前記コード部材を供給するボビンを有し、
前記制御部は、前記ボビンと前記ヘッド部との間の前記コード部材の張力を制御してもよい。

上記構成によれば、ボビンとコアベルトとの間のコード部材の張力に対応するボビンとヘッド部との間のコード部材の張力を制御して、コアベルトの変形を回避しつつ、コード部材をコアベルト上における更に適切な位置で巻き付けることができる。すなわち、精度の高い巻回を行える。

本発明に係る巻回装置では、更に、
前記制御部は、前記コード部材が前記コアベルトの幅方向の端部で折り返しされる際に、前記コード部材の張力を弱めてもよい。

上記構成によれば、巻回時におけるコアベルトの端部の撚れを低減することができる。

本発明に係る巻回装置では、更に、
前記ドラム部は、前記コアベルトの内側に嵌り、前記コアベルトと同軸心で回転するドラムを有し、
前記ドラムは、当該ドラムの周方向に対して傾斜するスリットを有してもよい。

上記構成によれば、ドラムの外周面でコアベルトの内周面を支持できる。これにより、コアベルトに過剰な張力を与えなくてもコアベルトにコード部材を巻回可能となる。特に、コアベルトの外周面側から内周面側に向けてコード部材を巻き付ける際に、コアベルトの端部が撚れることを回避できる。また、コアベルトの内周面においては、コード部材をスリットに沿わせてコアベルトに巻き付けることができる。

ループベルトの製造方法の概念を説明する図である。 ループベルトの展開図である。 巻回装置の構成を示す図である。 ドラムの構成を説明する図である。 ガイド部の移動の軌跡を説明する図である。 Ｃリングの位相がゼロの場合の巻回装置の状態を示す図である。 図６の状態から、Ｃリングが位相４５°回転した巻回装置の状態を示す図である。 図６の状態から、Ｃリングが位相９０°回転した巻回装置の状態を示す図である。 図６の状態から、Ｃリングが位相１８０°回転した巻回装置の状態を示す図である。 図６の状態から、Ｃリングが位相２７０°回転した巻回装置の状態を示す図である。 図６の状態から、Ｃリングが位相３１５°回転した巻回装置の状態を示す図である。 図６の状態から、Ｃリングが位相３６０°回転した巻回装置の状態を示す図である。 ガイド部の移動の別の軌跡を説明する図である。

図面に基づいて、本発明の実施形態に係るループベルト製造方法及び巻回装置について説明する。

なお、本実施形態においてループベルトとは、車両用のタイヤの構成要素である。具体的には、ループベルトは、タイヤのトレッドとカーカスとの間において、タイヤの周方向に沿って張られた補強帯である。

（概要の説明）
図１には、本実施形態に係るループベルト製造方法を説明する概念図を示している。本実施形態に係る以下で説明するループベルト製造方法は、図１に示すように、ガイド部４から供給されるコード部材２を環状のコアベルト１に巻き付けることにより、図２に示すループベルトＶを製造する方法に係るものである。なお、図２では、ループベルトＶの環の周方向に沿う一部の区間を切り出して平面状に展開した展開図を示している。なお、図２では、説明の便宜上、コード部材２が巻き付けられていないコアベルト１の部分を図示している。

本実施形態に係るループベルト製造方法は、コアベルト１とガイド部４との相対的な位置関係において、コアベルト１をその周方向に回転させるベルト回転工程と、ガイド部４を、コアベルト１における周方向と直交する外周に沿って回転させるガイド部回転工程と、ガイド部４とコアベルト１との間の距離を一定に制御する距離制御工程と、を含む。

図３には、本実施形態に係るループベルト製造方法を実現する装置の一例である巻回装置１００を示している。

巻回装置１００は、制御部Ｃと、環状のコアベルト１をその周方向に回転させるドラム部３と、コアベルト１にコード部材２を巻き付けるガイド部４と、を備えている。

コアベルト１とガイド部４との相対的な位置関係において、ドラム部３は、コアベルト１をその周方向に回転させる。ガイド部４は、コアベルト１における周方向と直交する外周に沿って回転する。制御部Ｃは、ガイド部４とコアベルト１との間の距離を一定に制御する。

巻回装置１００では、ドラム部３によりコアベルト１をその周方向に回転させながら、ガイド部４を、コアベルト１における周方向と直交する外周に沿って回転させることで、コード部材２を、コアベルト１における幅方向の端部で折り返しながら、コアベルト１の周方向に沿って螺旋状に巻き付けること、すなわち巻回を行える。以下の説明では、コード部材２をコアベルト１における幅方向の端部で折り返しながらコアベルト１の周方向に沿って螺旋状に巻き付けることを、コアベルト１にコード部材２を巻き付ける、更には、単に、巻回する、などと記載する場合がある。この巻回の際、制御部Ｃがガイド部４とコアベルト１との間の距離を一定に制御するため、コード部材２をコアベルト１上における適切な位置で巻き付け、且つ、コアベルト１を変形させずにループベルトＶ（図２参照）を製造することができる。すなわち、ガイド部４とコアベルト１との間の距離を一定に制御することで、精度の高い巻回を行える。

以下の説明では、コアベルト１の周方向及びこれと同じ方向を、単に環の周方向と称する場合がある。また、コアベルト１における周方向と直交する外周に沿う方向、すなわち、環の周方向に直交し、コアベルト１の外周に沿って環の内側と外側とに回る方向及びこれと同じ方向を、帯の周方向と称する場合がある。

（詳細説明）
以下では、本実施形態に係るループベルト製造方法が本実施形態に係る巻回装置１００により実現される場合を例示して説明する。

図２に示すループベルトＶを製造するためのコアベルト１は、周方向に対して傾斜して延在するコード状部材材料が、周方向全域に亘って略平行に配置されており、これらコード状部材がインシュレーションゴムで無端ベルト状に一体化されたものを用いてよい。但し、コアベルト１は、例えば、複数本のコード状材料を周方向に連続的に巻回してインシュレーションゴムでベルト状に一体化したものであってもよい。また、ループベルトＶを製造するためのコード部材２は、コード状材料をインシュレーションゴムで被覆したものを用いてよい。コード状材料としては、一例としてスチールや樹脂製の線材、有機繊維部材を用いてよい。その他の線材、繊維状部材をコード状材料として用いることは排除されない。

巻回装置１００は、図３に示すように、巻回装置１００の動作を制御する制御部Ｃと、環状のコアベルト１を、軸心Ｇを回転軸心として当該環の周方向に回転させるドラム部３と、コアベルト１にコード部材２を巻き付けるガイド部４と、に加えて、更に、コアベルト１の環の周方向に沿い、且つ、コアベルト１の環の内側と外側とを交互に移動するように帯の周方向に沿ってガイド部４を回転させる駆動機構と、これら部材等を支持する枠体や板材で構成される座部９とを備えている。上記のドラム部３とガイド部４との動作は、座部９に支持された状態における、ドラム部３とガイド部４との関係における相対的な動作である。なお、図３では、環の周方向を方向αとして、帯の周方向を方向βとして示している。

駆動機構は、ガイド部４を支持し、ガイド部４を帯の周方向に沿う方向に回転させるガイド部回転機構５と、ガイド部４をドラム部３の回転の軸心Ｇに沿う方向に駆動する第一駆動機構６１と、ガイド部回転機構５によるガイド部４の回転平面に沿い、且つ、ドラム部３の回転の軸心Ｇと直交する方向にガイド部４を駆動する第二駆動機構６２と、を含む。これら駆動機構については後述する。なお、図３では、一例として、ｘ方向は水平方向に沿う方向、ｙ方向は鉛直方向である場合を例示している。図３では、軸心Ｇは、ｘ方向と平行に配置した場合を例示している。

制御部Ｃは、巻回装置１００の各部の動作を制御する機能部である。本実施形態の制御部Ｃは、ＣＰＵなどの中央演算装置と一時メモリとを少なくとも含むコンピュータによりソフトウェア的に実現されてよい。コンピュータの一例は、パーソナルコンピュータや、組み込み用のコンピュータ又はＰＬＣなどの制御装置である。制御部Ｃは、駆動機構を制御してガイド部４とコアベルト１との間の距離を一定に制御する。この制御についての詳細は後述する。

ドラム部３は、コアベルト１を円形状の環状に保持した状態で、軸心Ｇをコアベルト１の回転軸心として回転させる機構である。ドラム部３は、図３に示すように、コアベルト１と同軸心、すなわち軸心Ｇを回転軸心として回転するドラム３０と、ドラム３０を回転させるための、電動モータなどのドラム駆動部３９と、ドラム駆動部３９の回転動力をドラム３０に伝達する回転軸３９ａ及び回転軸３９ａとドラム３０とに連結する複数の枠体３９ｂとを有する。

ドラム３０は、コアベルト１の環の内側に嵌り、ドラム３０の外周面でコアベルト１の内周面を支持することでコアベルト１を円形状の環状に保持しつつ、コアベルト１を、軸心Ｇを回転軸心として回転させる枠体である。ドラム３０がコアベルト１の内周面を支持することで、コアベルト１に過剰な張力を与えなくてもコアベルト１にコード部材２を巻回可能となる。また、ドラム３０がコアベルト１の内周面を支持することで、特にコアベルトの外周面側から内周面側に向けてコード部材２を巻き付ける際に、コアベルト１の端部が撚れることを防止できる。

ドラム３０の幅は、コアベルト１の幅と同じ幅かそれ以上の長さの幅とすることが好ましい。ドラム３０の幅がコアベルト１の幅よりも短いと、コアベルト１の端部の撚れを適切に防止できない場合がある。

ドラム３０は、図３，４に示すように、ドラム３０の周方向、すなわち、コアベルト１の環の周方向に対して傾斜し、コアベルト１の環の周方向に対してドラム３０を分断する少なくとも一つのスリット３５を有する。図３に示すように、ドラム３０は、ドラム駆動部３９が生み出した回転力により回転させられる。ドラム３０は、制御部Ｃの指令に基づいて、所定の回転周速度で回転させられる。

スリット３５は、図３，４に示すように、ドラム３０の環の周方向に対して傾斜するように設けてよい。なお、本実施形態においては、ドラム３０の環の周方向は、コアベルト１の環の周方向と同じ方向である。スリット３５を二つ以上設ける場合は、ドラム３０を平面状に展開した場合において隣接するスリット３５，３５が平行になるように形成してよい。スリット３５を設けることで、コード部材２をコアベルト１の内周面に巻き付ける際に、ドラム３０が物理的な障害となることを回避できる。すなわち、図３に示すように、コアベルト１の内周面においては、コード部材２を、スリット３５に沿わせてコアベルト１に巻き付けることができるようになる。

また、図３，４に示すように、スリット３５を設けることで、ドラム３０をコアベルト１の環の内側に嵌め込む作業が容易になる。ドラム３０をコアベルト１の環の内側に嵌める際は、スリット３５のスリット幅を狭めるようにしてドラム３０の直径を縮小させてドラム３０をコアベルト１の環の内側に嵌めるとよい。

本実施形態では、図３に、ドラム３０が、２つのスリット３５をドラム３０の周方向において等間隔で有する場合を示している。また、図４には、ドラム３０が、４つのスリット３５をドラム３０の周方向において等間隔で有する。なお、ドラム３０においてスリット３５が形成される個数は、２つや４つなどの偶数個に限られず、１つや３つなどの奇数個であってもよい。また、ドラム３０においてスリット３５が形成される個数は４つを超えてもよい。

図４に示す例では、ドラム３０は、４つのスリット３５により４つのピース３１～３４に分割されている。ピース３１～３４のそれぞれは、ドラム３０として一体回転可能となっている。ドラム３０を平面状に展開した場合において４つのスリット３５は互いに平行である。

図３に示す例では、ドラム３０は、２つのスリット３５により２つのピースに分割されている。それぞれのピースは、ドラム３０として一体回転可能となっている。ドラム３０を平面状に展開した場合において２つのスリット３５は互いに平行である。ドラム３０におけるそれぞれのピースは、少なくとも一つの枠体３９ｂに支持されて、ドラム３０として一体回転可能となっている。以下では、図３に示すように、ドラム３０が二つのピースに分割されている場合を例示して説明する。

図３に示すように、ガイド部４は、コード部材２をコアベルト１に巻き付けるための案内装置である。ガイド部４は、コアベルト１の表面にコード部材２を押し当てるヘッド部４１と、コード部材２をヘッド部４１に供給するボビン４０と、ヘッド部４１を支持するアーム４２とを有する。ガイド部４は、本実施形態ではガイド部回転機構５に支持されており、ヘッド部４１、ボビン４０及びアーム４２の相対的な位置関係は固定されている。すなわち、ボビン４０とヘッド部４１との間のコード部材２の長さは一定である。

ボビン４０は、コード部材２の供給装置である。ボビン４０には、コード部材２が巻き取られている。巻き取られたコード部材２がボビン４０から引き出され、ヘッド部４１に供給される。

ヘッド部４１は、コード部材２をコアベルト１の表面に案内、すなわち、コード部材２をコアベルト１の表面に当接させて添わせる部材である。本実施形態においてヘッド部４１は、コード部材２をコアベルト１の表面に押圧することで、コード部材２をコアベルト１の表面に当接させて添わせている。ヘッド部４１は、弾性部材などにより付勢されて、コード部材２をコアベルト１の表面に付勢してもよい。

ヘッド部４１における、コード部材２をコアベルト１の表面に押圧する先端部分の形状は、コード部材２をコアベルト１との間で挟み込むへら状、ローラ及びその他の形状を採用しうる。

ヘッド部４１は、コアベルト１との相対的な位置関係において、コアベルト１の環の周方向に沿い、且つ、コアベルト１の環の内側と外側とを交互に移動するように帯の周方向に沿って回転し、更に、コアベルト１の表面に沿いながら移動する。これにより、ヘッド部４１は、コード部材２を、コアベルト１における幅方向の端部で折り返しながら、コアベルト１の表面に対して、コアベルト１の環の周方向に沿って螺旋状にコード部材２を張り付ける。ヘッド部４１における、コアベルト１の表面に沿い、コアベルト１の環の周方向に沿って螺旋状に移動する動作については後述する。

図５には、コアベルト１及びガイド部４を、コアベルト１の環の周方向に沿う視点で見た場合における、ガイド部４がコアベルト１の帯の周方向に沿って移動する軌跡の概念図を示している。本実施形態においては、コード部材２をコアベルト１の表面に押圧するために、図５に示すように、ヘッド部４１がコード部材２を介してコアベルト１の表面に当接した状態を維持してよい。これによりガイド部４としてのボビン４０と、コアベルト１の表面との間の距離、すなわち、ボビン４０と、コアベルト１の表面とのコード部材２の長さＬ（図３参照）が一定に保たれる。なお、本実施形態において、ボビン４０と、コアベルト１の表面との間のコード部材２の長さＬは、ボビン４０からコード部材２が離れる地点から、コード部材２がコアベルト１に当接する地点までの距離に対応する。

図５には、ヘッド部４１がコアベルト１の外周面に対向する領域を区間Ｓ１、ヘッド部４１がコアベルト１の内周面に対向する領域を区間Ｓ３、ヘッド部４１がコアベルト１の側面に対向する領域をそれぞれＳ２，Ｓ４として示している。図５に示す例では、区間Ｓ１からＳ４の全区間において、すなわち、コアベルト１の帯の周方向における全周にわたって、ヘッド部４１における、コアベルト１に最も近接する部位、すなわち、コード部材２を押圧する部位と、コアベルト１の表面との間の最短の距離は、おおよそコード部材２の厚みに相当する一定の距離に保っている。なお、図５では、コアベルト１との相対的な位置関係における、ヘッド部４１がコアベルト１の表面に沿って動く軌跡を仮想線Ｋで示している。仮想線Ｋは、四隅が丸められた矩形状となる。ヘッド部４１がローラである場合を例示して説明すると、ローラの回転中心の軌跡が仮想線Ｋに対応する。仮にヘッド部４１と、コアベルト１の表面との間の距離が一定に保たれず、ヘッド部４１がコアベルト１から離間してしまう場合、ヘッド部４１はコード部材２を案内できなくなり、コード部材２をコアベルト１上における適切な位置で巻き付けられなく場合がある。

本実施形態においては、図３に示すように、制御部Ｃが、第一駆動機構６１及び第二駆動機構６２でガイド部４の位置を調節する。これによりボビン４０と、コアベルト１の表面との間の距離が一定に保たれる。第一駆動機構６１及び第二駆動機構６２については後述する。

コード部材２は、ゴムで被覆されているため、ゴムで被覆されたコアベルト１の表面に押圧されることにより、互いの粘着力によってコアベルト１の表面に貼付された状態となる。

また、コード部材２がコアベルト１の表面に押圧された状態で、ヘッド部４１に対して相対的にコアベルト１が動くと、コアベルト１とコード部材２との相互の摩擦力により、コード部材２におけるコアベルト１と接している部分がコアベルト１の表面の相対的な移動に連れて移動する。これにより、新たにボビン４０からコード部材２が引き出される。新たにボビン４０から引き出されたコード部材２は、上記同様にヘッド部４１によりコード部材２に押圧され、コアベルト１の表面の相対的な移動に連れて移動する。このようにして、ヘッド部４１によりコード部材２がコアベルト１の表面の配置されていく。

ボビン４０とヘッド部４１との間のコード部材２の張力は、必要に応じて制御されてもよい（張力制御工程の一例）。本実施形態では、ボビン４０の回転軸と一体の張力制御機構４５によりボビン４０とヘッド部４１との間のコード部材２の張力が、制御部Ｃにより制御可能とされている。これにより、コアベルト１の変形を回避しつつ、コード部材２をコアベルト１上における更に適切な位置で巻き付けることができる。また、コード部材２の余分な残留応力を低減させ、コード部材２の残留応力によるループベルトＶ（図２参照）の変形、特に、コード部材２の巻回に沿った、蛇行するようなループベルトＶの変形を低減することができる。すなわち、精度の高い巻回を行える。

張力制御機構４５は、ボビン４０の回転軸に直結したトルクセンサや回転電機で構成してよい。例えば、ボビン４０からコード部材２が引き出される際のボビン４０の回転トルクをトルクセンサで検知し、これに基づいて、制御部Ｃが回転電機によってボビン４０の回転を規制し、コアベルト１とボビン４０との間の張力、例えば、ボビン４０とヘッド部４１との間のコード部材２の張力を制御してよい。この制御の際、ボビン４０の回転軸の摩擦や、ヘッド部４１とコード部材２との摩擦、ボビン４０とコード部材２との摩擦はもちろん考慮されてよい。

上述のごとく、本実施形態における巻回装置１００では、コアベルト１がドラム３０により軸心Ｇを回転軸心として回転されるため、ヘッド部４１とコアベルト１との相対的な位置関係において、ヘッド部４１のコアベルト１の表面に沿うコアベルト１の環の周方向への移動は、コアベルト１の回転により実現される。ヘッド部４１とコアベルト１との相対的な位置関係において、ヘッド部４１のコアベルト１の帯の周方向に沿った相対的な回転は、ヘッド部４１がコアベルト１の帯の周方向に沿った回転をすること、すなわち、コアベルト１の帯の周方向に沿った、いわゆる公転運動により実現される。ヘッド部４１の回転は、後述するように上記のガイド部回転機構５が実現する。

ガイド部回転機構５は、ガイド部４を支持するＣリング５０及びＣリング５０を回転駆動させるリング回転機構５９を含む。ガイド部回転機構５は、第一駆動機構６１及び第二駆動機構６２を介して座部９に支持されている。

Ｃリング５０は、アルファベットのＣ字形状をした板状の部材である。Ｃリング５０は、弧の周方向に沿って回転、すなわち自転する。Ｃリング５０は、ボビン４０、ヘッド部４１及びアーム４２を支持している。そして、Ｃリング５０は、自己が自転しながら、更に第一駆動機構６１及び第二駆動機構６２によって移動させられることにより、これらボビン４０、ヘッド部４１及びアーム４２をコアベルト１の環の周方向に沿い、且つ、コアベルト１の環の内側と外側とを交互に移動するように帯の周方向に沿って回転、すなわち公転させる。

Ｃリング５０は、Ｃリング５０におけるＣ字形状の弧の内側に、ドラム３０及びコアベルト１の環の一部が嵌る位置関係で配置されるとよい。本実施形態では、Ｃリング５０は、軸心Ｇと重複し、ｙ方向に沿う平面上で回転している場合を例示して説明している。

本実施形態では、Ｃリング５０には、ボビン４０、ヘッド部４１及びアーム４２が固定されて支持されている。ボビン４０は、Ｃリング５０におけるＣ字形状の中央部分の片面に設けられている。アーム４２は、Ｃリング５０におけるＣ字形状の中央部分の内周面からＣ字形状の弧の内側に延出するように設けられている。なお、ヘッド部４１はアーム４２先端に固定されており、アーム４２を介してＣリング５０に固定されている。そして、Ｃリング５０における、ボビン４０が設けられた面とは反対側の面には、Ｃリング５０の弧の周方向に沿って設けられたＣリング側歯車部５１が形成されている。

リング回転機構５９は、Ｃリング５０に回転駆動するための動力を伝達する駆動側歯車５９ａと、Ｃリング５０の回転を案内するガイドレール５９ｂとを有する。ガイドレール５９ｂは、環状又はアルファベットのＣ字形状のレール状の枠体などでよい。駆動側歯車５９ａは、電動モータなどによって生じさせた動力により回転駆動されてよい。駆動側歯車５９ａは、Ｃリング側歯車部５１と噛み合って、Ｃリング側歯車部５１を介してＣリング５０に動力を伝達する。Ｃリング５０はＣリング側歯車部５１を駆動側歯車５９ａにより駆動され、また、ガイドレール５９ｂに案内されて、Ｃリング５０の弧の周方向に回転する。

第一駆動機構６１は、Ｃリング５０を、軸心Ｇに沿う方向にスライド移動させる機構である。第一駆動機構６１は、ボールねじ式アクチュエータなどのアクチュエータ、ガイド部回転機構５を支持する板材や枠材、ガイド部回転機構５やこれら板材や枠材をスライドさせるための案内用のレール、第二駆動機構６２に支持されるための板材や枠材を含んでよい。

第二駆動機構６２は、Ｃリング５０を、軸心Ｇと交差する方向、例えば、ｙ方向に沿う方向にスライド移動させる機構である。第二駆動機構６２は、ボールねじ式アクチュエータなどのアクチュエータ、ガイド部回転機構５を支持する板材や枠材、ガイド部回転機構５やこれら板材や枠材をスライドさせるための案内用のレール、第一駆動機構６１を支持するための板材や枠材、第一駆動機構６１やこれら板材や枠材をスライドさせるための案内用のレール、を含んでよい。なお、本実施形態では、ガイド部回転機構５は第一駆動機構６１を介して第二駆動機構６２に移動させられる。

図６から図１２に基づいて、コアベルト１、コード部材２、ドラム部３、ガイド部４、ガイド部回転機構５、第一駆動機構６１及び第二駆動機構６２動きの一例を説明する。以下では、図６から図１２に基づいて、図６に示す状態を起点として、ガイド部回転機構５のＣリング５０が一回転するまでの動きを説明する。以下の説明では、一例として、Ｃリング５０が時計回りに回転する場合を例示して説明する。以下の説明では、図３に示すｘ方向及びｙ方向を方向の説明の基準とし、ｘ方向において、Ｃリング５０から見てドラム駆動部３９の側（図３では右側）を奥、ドラム駆動部３９から見てＣリング５０の側（図３では左側）を手前と記載する。また、ｙ方向は鉛直方向であるが、ｙ方向の鉛直方向上向きを単に上、鉛直方向の下向きを単に下と記載する。

図７は、図６に示す状態から、Ｃリング５０が位相４５°回転した状態を示す。図８は、図６に示す状態から、Ｃリング５０が位相９０°回転した状態を示す。図９は、図６に示す状態から、Ｃリング５０が位相１８０°回転した状態を示す。図１０は、図６に示す状態から、Ｃリング５０が位相２７０°回転した状態を示す。図１１は、図６に示す状態から、Ｃリング５０が位相３１５°回転した状態を示す。図１２は、図６に示す状態から、Ｃリング５０が位相３６０°回転した状態を示す。

図６から図１２にかけて、Ｃリング５０が一回転する過程で、ドラム３０及びコアベルト１は、本実施形態では約９０°回転する。なお、ドラム３０の背面側にドラム駆動部３９が位置する状態で軸心Ｇに沿う方向で見た場合、本実施形態においてドラム３０は、反時計回りに回転している。

図６から図９は、ヘッド部４１が、コアベルト１における、手前側の側面部（図６参照）からコアベルト１の環の内側（内周面側）に回り込み（図７参照）、スリット３５に沿いつつ（図７，８参照）、コアベルト１における奥側の側面部まで移動する（図９参照）過程を示している。この過程において、ヘッド部４１は、コアベルト１における手前側から奥側まで、スリット３５に沿って移動する。コード部材２は、コアベルト１における、手前側の端部から内周面を経て奥側の端部まで張り付けられる。

図６から図９に示す過程において、制御部Ｃ（図３参照）は、第一駆動機構６１により、Ｃリング５０を、手前側から奥側に移動させる。同時に、第二駆動機構６２は、図６から図８に示す過程において、Ｃリング５０を、下方向に移動さる。また更に、図８から図９に示す過程において、Ｃリング５０を、上方向に移動させて、図６の場合と同じ高さに戻す。

図９から図１２は、ヘッド部４１が、コアベルト１における、奥側の側面部（図９参照）からコアベルト１の環の外側（外周面側）に回り込み（図１０参照）、コアベルト１の表面に沿いつつ（図１０，１１参照）、コアベルト１における手前側の側面部まで移動する（図１２参照）過程を示している。この過程において、ヘッド部４１は、コアベルト１における奥側から手前側まで移動する。コード部材２は、コアベルト１における、奥側の端部から外周面を経て手前側の端部まで張り付けられる。

図９から図１２に示す過程において、制御部Ｃ（図３参照）は、第一駆動機構６１により、Ｃリング５０を、奥側から手前側に移動させる。同時に、第二駆動機構６２は、図９から図１０に示す過程において、Ｃリング５０を、上方向に移動させる。そして更に、図１０から図１２に示す過程において、Ｃリング５０を、下方向に移動させて、図６の場合と同じ高さに戻す。

なお、図９に示す状態は、コード部材２がコアベルト１の環の内側から外側に折り返しされている時点である。

図９から図１２は、ヘッド部４１が、コアベルト１における、ドラム駆動部３９と近接している側の側面部からコアベルト１の環の内側に回り込み、スリット３５に沿いつつ、コアベルト１における他方の側面部、すなわち、ドラム駆動部３９と離間している手前側の側面部まで移動する過程を示している。この過程において、ヘッド部４１は、スリット３５の一端から他端まで移動する。コード部材２は、コアベルト１における、ドラム駆動部３９と近い奥側の側面部からドラム駆動部３９と離間している手前側の側面部まで張り付けられる。このように、図６から図１２に示す動作の過程で、コード部材２は、コアベルト１の帯の周方向に沿って一周する。

図６から図１２に示す動作の過程において、制御部Ｃ（図３参照）は、ヘッド部４１がコアベルト１の表面に当接した状態を維持するように第一駆動機構６１及び第二駆動機構６２を制御している。図６から図１２に示した動作では、図５に示したヘッド部４１の軌跡と同様に、図６から図１２に示す動作の過程におけるコアベルト１及びガイド部４を、コアベルト１の環の周方向に沿う視点で見た場合のヘッド部４１の軌跡は、四隅が丸められた矩形状となる。

Ｃリング５０が一回転して図１２に示す状態に戻ると、コード部材２がコアベルト１の環の外側から内側に折り返しされる。その後、同様に巻回が進行する。

なお、Ｃリング５０が一回転する過程において、制御部Ｃは、Ｃリング５０やドラム３０を一定の速度で回転させてよいが、必要に応じてＣリング５０又はドラム３０の回転速度を変化させてもよい。例えば、コード部材２がコアベルト１の環の外側と内側とで折り返しされる際に、Ｃリング５０とドラム３０との回転速度を減少させて、コアベルト１の端部の撚れをより確実に低減することもできる。また、Ｃリング５０が一回転する過程において、制御部Ｃは、張力制御機構４５によりコード部材２の張力を制御してよい。例えば、コード部材２がコアベルト１の幅方向の端部において環の外側と内側とで折り返しされる際に、コード部材２の張力を弱めてコアベルト１の端部の撚れをより確実に低減することもできる。

本実施形態では、図６から図１２に示す動作と同様の動作を２周期行うことで、コード部材２がコアベルト１の環の周方向においておおよそ一周する。コアベルト１及びドラム３０の一回転ごとに、直前に巻き付けられたコード部材２に隣接して次のコード部材２が巻き付けられるように、コアベルト１の回転位相をガイド部４の回転位相に対してずらすように、制御部Ｃがドラム駆動部３９を制御して、ドラム３０の回転位相をずらすことができるようになっている。

本実施形態では、制御部Ｃは、ドラム３０及びコアベルト１の一回転ごとに、コアベルト１の環の周方向における、コード部材２の幅に対応する位相だけ、ドラム３０の回転位相を後退する側へずらしている。すなわち、ガイド部４のヘッド部４１がコアベルト１の帯の周方向に沿って２回転するごとに、ドラム３０は１回転弱回転し、コアベルト１の回転に伴う環の周方向への回転移動について、コアベルト１の環の周方向における、コード部材２の幅に対応する距離だけ遅延させている。これにより、制御部Ｃは、コード部材２は、直前に巻き付けられたコード部材２に対し、コアベルト１及びドラム３０の回転方向における前方側に隣接して次のコード部材２が巻き付けていく動作を実現する。なお、位相をずらす制御は、コアベルト１が一回転している過程で連続的、つまり、少しずつ行うことが好ましい。

なお、制御部Ｃは、ドラム３０及びコアベルト１の一回転ごとに、コアベルト１の環の周方向における、コード部材２の幅に対応する位相だけ、ドラム３０の回転位相を前進する側へずらしてもよい。

以上のようにして、コード部材を適切にコアベルトに巻き付けることができるループベルト製造方法及び巻回装置を提供することができる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、ガイド部４とコアベルト１との間の距離を一定に制御するにあたり、ガイド部４としてのボビン４０とコアベルト１の表面との間の距離、すなわち、ボビン４０と、コアベルト１の表面とのコード部材２の長さＬを一定に保つ場合を説明した。しかし、ガイド部４の構成や構造によっては、ボビン４０と、コアベルト１の表面とのコード部材２の長さＬを一定に保つ以外の態様でガイド部４と、コアベルト１の表面との間の距離を一定に保ってもよい。例えば、ボビン４０の回転中心となる回転軸とコアベルト１の表面との距離を一定に保つように制御してもよい。このようにすれば、制御部Ｃによる制御が簡便になるメリットがある。

（２）上記実施形態では、図５において、ヘッド部４１がコアベルト１の外周面に対向する領域を区間Ｓ１、ヘッド部４１がコアベルト１の内周面に対向する領域を区間Ｓ３、ヘッド部４１がコアベルト１の側面に対向する領域をそれぞれＳ２，Ｓ４として示した。そして、区間Ｓ１からＳ４の全区間において、すなわち、コアベルト１の帯の周方向における全周にわたって、ヘッド部４１における、コアベルト１に最も近接する部位と、コアベルト１の表面との間の最短の距離がおおよそコード部材２の厚みに相当する一定の距離に保たれている場合を説明した。しかしながら、コアベルト１に最も近接する部位と、コアベルト１の表面との間の最短の距離は、必ずしもコアベルト１の帯の周方向における全周にわたって一定である必要はない。

例えば、コアベルト１における環の周方向と直交する外周におけるコアベルト１の短辺とガイド部４との距離を一定に制御（短辺距離制御工程の一例）し、これとは別に、コアベルト１における環の周方向と直交する外周におけるコアベルト１の長辺とガイド部４との距離を一定に制御（長辺距離制御工程の一例）してもよい。具体的には、区間Ｓ２，Ｓ４におけるコアベルト１の表面とガイド部４との距離を一定とし、区間Ｓ１，Ｓ３におけるコアベルト１の表面とガイド部４との距離を一定とし、区間Ｓ２，Ｓ４におけるコアベルト１の表面とガイド部４との距離と区間Ｓ１，Ｓ３におけるコアベルト１の表面とガイド部４との距離とを違えてもよい。

図１３には、区間Ｓ２，Ｓ４におけるコアベルト１の表面とガイド部４のヘッド部４１における、コアベルト１に最も近接する部位との距離を一定とし、また、区間Ｓ１，Ｓ３におけるコアベルト１の表面とガイド部４のヘッド部４１における、コアベルト１に最も近接する部位との距離を一定とし、区間Ｓ２，Ｓ４におけるコアベルト１の表面とガイド部４のヘッド部４１における、コアベルト１に最も近接する部位との距離を区間Ｓ１，Ｓ３におけるコアベルト１の表面とガイド部４のヘッド部４１における、コアベルト１に最も近接する部位との距離よりも大きくした場合を示している。すなわち、区間Ｓ２，Ｓ４では、ヘッド部４１でコード部材２をコアベルト１の表面に押圧する力を弱めている。なお、本実施形態において、ガイド部４のヘッド部４１、ボビン４０及びアーム４２の相対的な位置関係は固定されているため、ヘッド部４１における、コアベルト１に最も近接する部位との距離が変化した場合は、これに対応して、ガイド部４におけるボビン４０とコアベルト１の表面との距離は変化する。

このように、区間Ｓ２，Ｓ４におけるコアベルト１の表面とガイド部４のヘッド部４１における、コアベルト１に最も近接する部位との距離を区間Ｓ１，Ｓ３におけるコアベルト１の表面とガイド部４のヘッド部４１における、コアベルト１に最も近接する部位との距離よりも大きくして、区間Ｓ２，Ｓ４において、ヘッド部４１でコード部材２をコアベルト１の表面に押圧する力を弱めることで、コード部材２をコアベルト１に巻回する際に、コアベルト１の幅方向の端部の撚れをより確実に回避できる場合がある。

（３）上記実施形態では、コード部材２の張力を制御する張力制御機構４５がボビン４０の回転軸に直結したトルクセンサや回転電機で構成される場合を例示して説明した。しかし、張力制御機構４５の態様は上記に限られない。張力制御機構４５は、ボビン４０とヘッド部４１との間に配置され、コード部材２の引き出しを直接規制してコード部材２の張力を制御するものであってもよい。

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、ループベルト製造方法及び巻回装置に適用できる。

１ コアベルト
１００ 巻回装置
２ コード部材
３ ドラム部
３０ ドラム
３１ ピース
３２ ピース
３３ ピース
３４ ピース
３５ スリット
３９ ドラム駆動部
３９ａ 回転軸
３９ｂ 枠体
４ ガイド部
４０ ボビン
４１ ヘッド部
４２ アーム
４５ 張力制御機構
５ ガイド部回転機構
５０ リング
５１ リング側歯車部
５９ リング回転機構
５９ａ 駆動側歯車
５９ｂ ガイドレール
６１ 第一駆動機構
６２ 第二駆動機構
９ 座部
Ｃ 制御部
Ｇ 軸心
Ｋ 仮想線
Ｌ 長さ
Ｓ１ 区間
Ｓ２ 区間
Ｓ３ 区間
Ｖ ループベルト
α 方向
β 方向

Claims (14)

1. ガイド部から供給されるコード部材を環状のコアベルトに巻き付けるループベルト製造方法であって、
   前記コアベルトと前記ガイド部との相対的な位置関係において、
   前記コアベルトを前記コアベルトの周方向に回転させるベルト回転工程と、
   前記ガイド部を、前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周に沿って回転させるガイド部回転工程と、
   前記ガイド部と前記コアベルトとの間の距離を一定に制御する距離制御工程と、を含むループベルト製造方法。
2. 前記距離制御工程は、前記ガイド部と前記コアベルトとの間の前記コード部材の長さを一定に制御する請求項１に記載のループベルト製造方法。
3. 前記距離制御工程は、
   前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周における前記コアベルトの短辺と前記ガイド部との距離を一定に制御する短辺距離制御工程と、
   前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周における前記コアベルトの長辺と前記ガイド部との距離を一定に制御する長辺距離制御工程と、を含む請求項１又は２に記載のループベルト製造方法。
4. 前記ベルト回転工程は、前記コアベルトの一回転ごとに、直前に巻き付けられた前記コード部材に隣接して次の前記コード部材が巻き付けられるように、前記コアベルトの回転位相を前記ガイド部の回転位相に対してずらす請求項１から３のいずれか一項に記載のループベルト製造方法。
5. 前記コアベルトとの間の前記コード部材の張力を制御する張力制御工程を更に含む請求項１から４のいずれか一項に記載のループベルト製造方法。
6. 前記張力制御工程は、前記コード部材が前記コアベルトの幅方向の端部で折り返しされる際に、前記コード部材の張力を弱める請求項５に記載のループベルト製造方法。
7. 制御部と、
   環状のコアベルトを当該コアベルトの周方向に回転させるドラム部と、
   前記コアベルトにコード部材を巻き付けるガイド部と、を備え、
   前記コアベルトと前記ガイド部との相対的な位置関係において、
   前記ドラム部は、前記コアベルトを前記周方向に回転させ、
   前記ガイド部は、前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周に沿って回転し、
   前記制御部は、前記ガイド部と前記コアベルトとの間の距離を一定に制御する巻回装置。
8. 前記制御部は、前記ガイド部と前記コアベルトとの間の前記コード部材の長さを一定に制御する請求項７に記載の巻回装置。
9. 前記制御部は、
   前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周における前記コアベルトの短辺と前記ガイド部との距離を一定に制御し、
   前記コアベルトにおける前記周方向と直交する外周における前記コアベルトの長辺と前記ガイド部との距離を一定に制御する請求項７又は８に記載の巻回装置。
10. 前記制御部は、前記コアベルトが一回転するごとに、直前に巻回された前記コード部材に隣接して次の前記コード部材が巻回されるように、前記ドラム部の回転位相を前記ガイド部の回転位相に対してずらす請求項７から９のいずれか一項に記載の巻回装置。
11. 前記ガイド部は、前記コアベルトの表面に前記コード部材を押し当てるヘッド部を有する請求項７から１０のいずれか一項に記載の巻回装置。
12. 前記ガイド部は、前記ヘッド部に前記コード部材を供給するボビンを有し、
    前記制御部は、前記ボビンと前記ヘッド部との間の前記コード部材の張力を制御する請求項１１に記載の巻回装置。
13. 前記制御部は、前記コード部材が前記コアベルトの幅方向の端部で折り返しされる際に、前記コード部材の張力を弱める請求項１２に記載の巻回装置。
14. 前記ドラム部は、前記コアベルトの内側に嵌り、前記コアベルトと同軸心で回転するドラムを有し、
    前記ドラムは、当該ドラムの周方向に対して傾斜するスリットを有する請求項７から１３の何れか一項に記載の巻回装置。

Images