JP6788475B2 - バイアスカット装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトの両端をバイアスにカットするバイアスカット装置に関する。

一般に伝動ベルトであるＶベルトは、ベルトスリーブに成型して加硫した、断面矩形状のベルトの両端を、断面台形状になるように切断する（バイアスにカット）ことによって製造されている。もし、このように製造されたＶベルトの両端のバイアスカット面（傾斜角度）にバラツキがあると、Ｖベルトが、プーリ間を走行する際に振動並びにテンション変動を起こし、機械の振動原因になる場合がある。

このような問題を解決して製品規格に準じた狙いの寸法を確保するために、特許文献１〜４には、矩形状断面のベルトをバイアスにカットしてローエッジＶベルトを製造するバイアスカット装置等が開示されている。これらは、二本の回転軸（駆動軸と従動軸）にベルトを巻き掛けて、回転軸に巻き掛かっていない位置（駆動軸と従動軸との間の位置）でベルトを１枚または２枚のカッター刃を備えたカッターヘッドにより、側面をＶ状にカット（Ｖカット）する方式の装置である。

特公平４−２４２５号公報 特開２００６−２０５３３５号公報 特開２００６−２００７３２号公報 特願２０１５−０６２３１６号公報

上記方式の装置では、二本の回転軸間で固定されずフリーな状態のベルト部位にカッター刃を挿入するため、ベルト背面を押圧するプッシュロールや、側面を挟持するガイドロールなどの、ベルト固定手段が必要になる。さらに、これらの固定手段でベルトを固定した場合でも、カッター刃の切リ込みに対して生じる幅方向へ「逃げる」抵抗力を抑制し切れず、その結果、カット後のベルトのバイアスカット面（カットライン）が内側に反った形状になり、ベルト側面が平滑でなくなる場合がある。このようなＶベルトは、摩擦伝動面である側面がＶプーリと充分に接触できないので、ベルトの伝達効率が低下してしまう場合がある。

そこで、本発明は、刃の切リ込みに対して生じるベルト厚み方向やベルト幅方向への「逃げ」を抑制し、カット時にベルトを強固に固定して、ベルトのバイアスカット後にバイアスカット面（カットライン）が内側に反ることを防止して、平滑なベルト側面を有するＶベルトを形成可能なバイアスカット装置を提供することを目的とする。

本発明は、ベルトに対して張力を付与しつつ、ベルト周長方向に巻き掛けることが可能な少なくとも２本の軸と、
前記軸の一つを駆動可能な軸駆動部と、
前記軸間に巻き掛けられた前記ベルトの外周空間に配置される刃と、
前記刃を、前記軸間を周動する前記ベルトの、前記軸に巻き掛けられた部位に対して、斜めに進入させる方向に移動自在にする移動機構と、を備えていることを特徴とする、バイアスカット装置である。

上記構成によれば、軸に巻き掛けられたベルト部位に対して刃を進入させてバイアスカットすることができる。これによれば、刃が進入するベルト部位は、軸の外周により押圧されるため刃の切リ込みに対して生じるベルト厚み方向への「逃げ」を抑制することができる。また、刃が進入するベルト部位は、軸の外周に対して面接触しているため、摩擦力を高めることができ、刃の斜めの切リ込みに対して生じるベルト幅方向への「逃げ」も抑制することができる。
このように、ベルトをバイアスカットする際にベルトが「逃げ」るのを抑制して強固に固定することにより、バイアスカット面（カットライン）が内側に反ることを防止して、平滑なベルト側面を有するＶベルトを形成することができる。
更に、平滑なベルト側面を有するＶベルトを形成することができることから、Ｖベルトの伝達効率を高めることができる。
また、軸の他にベルトを固定する固定手段を別途設ける必要がなくなり、全体として部品点数を減らすことができる。

また、本発明は、上記バイアスカット装置であって、前記軸の外周には、巻き掛けられた前記ベルトを幅方向で挟持するフランジが設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、フランジによって巻き掛けられたベルトを幅方向で挟持することができる。これにより、刃が斜めに進入するベルト部位は、フランジによって挟持されることから、刃の斜めの切リ込みに対して生じるベルト幅方向への「逃げ」をより強固に抑制することができる。

また、本発明は、上記バイアスカット装置であって、前記軸の外周には、樹脂体が設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、軸に巻き掛けられたベルト部位に対して刃を進入させすぎた場合に、樹脂体がクッションになり、刃と軸とが直接接触することを防止し、刃及び軸が損傷することを防止することができる。

また、本発明は、上記バイアスカット装置であって、前記移動機構は、前記軸に巻き掛けられたベルトの外周側から内周側に向けてベルト幅方向の断面幅が広がるように、前記刃を斜め方向に移動自在にすることを特徴とする。

軸に巻き掛けられたベルトの外周側から内周側に向けてベルト幅方向の断面幅が狭まるようにカットした場合、ベルトの内周側が軸の外周に対して面接触している接触面積が小さくなるため、摩擦力が低くなり、刃の斜めの切リ込みに対して生じるベルト幅方向への「逃げ」に対する防止機能が低下するおそれがある。
しかし、上記構成のように、軸に巻き掛けられたベルトの外周側から内周側に向けてベルト幅方向の断面幅が広がるようにカットした場合、ベルトの内周側が軸の外周に対して面接触している接触面積は変わらないため、摩擦力は維持され、刃の斜めの切リ込みに対して生じるベルト幅方向への「逃げ」に対する防止機能も維持することができる。

また、本発明は、上記バイアスカット装置であって、前記刃は、丸刃であり、前記移動機構に対して回転可能に設けられており、
更に、前記刃を回転させる刃駆動部を備えていることを特徴とする。

上記構成によれば、軸間を周動するベルトをカットする際に、丸刃を回転させつつカットすることができる。これによれば、刃を固定した構成に比べて、刃の摩耗を抑制し、刃の寿命を向上させることができる。

刃の切リ込みに対して生じるベルト厚み方向やベルト幅方向への「逃げ」を抑制し、カット時にベルトを強固に固定して、ベルトのバイアスカット後にバイアスカット面（カットライン）が内側に反ることを防止して、平滑なベルト側面を有するＶベルトを形成可能なバイアスカット装置を提供することができる。

バイアスカット装置で製造されるＶベルトの断面斜視図である。 本実施形態に係るバイアスカット装置の全体的な構成を示した斜視図である。 第１丸刃及び第２丸刃がベルトをバイアスカットする態様を説明した説明図である。 駆動軸の構成を示す説明図である。 実施例のバイアスカット条件を示す説明図である。 実施例のＶベルトの断面形状の比較に係るベルトの側面平滑度の説明図である。 実施例に係るベルトの側面平滑度の測定結果を示す説明図である。 実施例に係る伝達効率の測定方法を説明するための概略図である。 実施例に係る伝達効率の測定結果を示す説明図である。 その他の実施形態に係るバイアスカット装置の駆動軸及び従動軸の説明図である。 その他の実施形態に係るバイアスカット装置の駆動軸及び従動軸の説明図である。

（Ｖベルト１）
先ず、本実施形態のバイアスカット装置により製造されるＶベルト１の構成について、図１を参照して説明する。このＶベルト１は、繊維コードからなる心線３が接着ゴム層２内に埋め込まれ、この接着ゴム層２の上部には補強布４を含む伸張ゴム層５が、下部には同様に補強布４を含む圧縮ゴム層６が配置されている。圧縮ゴム層６には、一定ピッチでベルト周長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が設けられている。

ベルト側面１０の形状は、伸張ゴム層５の背面１２に対して直角である直角カット面１３と、後述のバイアスカット装置２０で形成されるバイアスカット面１５と、を有するものとなっている。具体的には、伸張ゴム層５の背面１２から心線３の上端Ｐまでの距離をＬとしたとき、伸張ゴム層５の背面１２からＬの９０〜１００％に相当する境界位置Ｕまでの領域が、前記直角カット面１３になっている。一方、上記境界位置Ｕから圧縮ゴム層６の底面１４にかけての領域が、バイアスカット面１５になっている。

心線３としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維が使用され、中でも、エチレン−２，６−ナフタレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維フィラメント群を寄り合わせた総デニール数が４，０００〜８，０００の接着処理したコードが、ベルトスリップ率を低くでき、ベルト寿命を延長させるために好ましい。本実施形態において、コードの上撚り数は１０〜２３／１０ｃｍであり、また下撚り数は１７〜３８／１０ｃｍである。総デニール数が４，０００未満の場合には、心線のモジュラス、強力が低くなってしまい、また８，０００を超えると、ベルトの厚みが厚くなって、屈曲疲労性が良好でない。

上記圧縮ゴム層６及び伸張ゴム層５に使用するゴムとしては、天然ゴム、ブチルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、アルキル変性クロロスルフォン化ポリエチレン、水素化ニトリルゴム、不飽和カルボン酸金属塩を含む水素化ニトリルゴム、等のゴム材の単独、またはこれらの混合物が使用される。

そして、上記圧縮ゴム層６に使用される短繊維１６としては、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿等の繊維からなり、繊維の長さは繊維の種類によって異なるが１〜１０ｍｍ程度であり、例えばアラミド繊維であると３〜５ｍｍ程度、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、綿であると５〜１０ｍｍ程度のものが用いられる。そして、上記圧縮ゴム層６中の短繊維１６の方向は、ベルトの周長方向に対して垂直方向を向いているのを９０°としたときに、殆どの短繊維が７０〜１１０°の範囲内に配向されていることが好ましい。

伸張ゴム層５には、短繊維１６を含めなくても良い。また、接着ゴム層２には、上記短繊維を含めても良いが、含めない方が好ましい。

補強布４は、綿、ポリエステル繊維、ナイロン等からなり、平織、綾織、朱子織等に製織した布で、経糸と緯糸との交差角を９０°〜１２０°程度に広角度化した織布でもよい。補強布４はＲＦＬ処理した後、ゴム組成物のフリクション（すり込み）、積層などの処理をしてゴム付織布とする。ＲＦＬ液はレゾルシンとホルムアルデヒドとの初期縮合物をラテックスに混合したものであり、ここで使用するラテックスとしてはクロロプレンゴム、スチレン・ブタジエン・ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、ニトリルゴムなどである。

（バイアスカット装置２０）
次に、上記Ｖベルト１を製造するためのバイアスカット装置２０の構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。

図２に示すように、このバイアスカット装置２０は、その本体２３に、断面矩形状のベルト４０を張架することが可能な、互いに平行な駆動軸２１と従動軸２２を備えている。この２本の駆動軸２１及び従動軸２２は、本体２３の前面から手前側に向けて突出されている。また、従動軸２２は、駆動軸２１に対して近接または離間する方向に移動可能であり、様々な周長のベルト４０を張架できるようになっている。

駆動軸２１は、本体２３に内蔵されたモータ等の原動機２４（軸駆動部）に連結されており、この原動機２４からの駆動力を受けて回転して、ベルト４０を走行させることができるようになっている。

なお、この矩形断面のベルト４０は、圧縮ゴム層６と伸張ゴム層５との間に心線３を介在させるようにこれらを積層一体化したベルトスリーブを、所定幅に直角にカットして製造される。図２ではベルト４０のコグ部９を図示していないが、ベルト４０はコグ部９を外周側に向けた状態でバイアスカット装置２０にセットされる。

ここで、図４に示すように、駆動軸２１の外周の両端には、ベルト４０を幅方向で挟持するフランジ２１１・２１２が設けられている。更に、駆動軸２１の外周、及び、フランジ２１１の内側（ベルト４０の収容側）には、駆動軸２１の外周に沿ったリング形状のキャストナイロン製のリング２１３（樹脂体）が設けられている。また、フランジ２１２の内側にも、リング形状のキャストナイロン製のリング２１４が設けられている。リング２１３・２１４は、後述する第１丸刃４１６・第２丸刃４２６と駆動軸２１とが直接接触しないように設けるものであり、素材としては樹脂が好ましい（なお、リング２１３・２１４は、交換可能とされている）。これにより、図４に示すように、リング２１３が設けられたフランジ２１１とリング２１４が設けられたフランジ２１２との間にベルト４０を収容することができる。

また、フランジ２１１とフランジ２１２との幅は図示しないエアシリンダによって変更可能（チャッキング可能）に構成されており、これにより、ベルト４０の側面をフランジ２１１とフランジ２１２とで挟持した状態で、駆動軸２１と従動軸２２との間にベルト４０を掛け渡すことが可能になっている。

従動軸２２は、駆動軸２１同様に、その外周の両端に、ベルト４０を幅方向で挟持するフランジ２２１・２２２が設けられている（図２参照）。また、フランジ２２１とフランジ２２２との幅は図示しないエアシリンダによって変更可能（チャッキング可能）に構成されている。また、従動軸２２は、駆動軸２１に対して近接または離間する方向に移動可能にする駆動機構（図示せず）に連結されている。

次に、図２に示すように、駆動軸２１に向かって左斜め上方向には、左カッター部４１が設けられている。また、駆動軸２１に向かって右斜め上方向には、右カッター部４２が設けられている。即ち、左カッター部４１及び右カッター部４２は、駆動軸２１と従動軸２２との間に巻き掛けられたベルト４０の外周空間側に配置されている。左カッター部４１は、ベルト４０の一方端（図２の手前側）をバイアスカット面１５に沿って斜めにカットする役割を果たす。右カッター部４２は、ベルト４０の他端（図２の奥側）をバイアスカット面１５に沿って斜めにカットする役割を果たす。

左カッター部４１（移動機構）は、第１台座４１１と、第１台座４１１上を駆動軸２１に対して平行方向にスライド可能であり、駆動軸２１に対して４５°の傾斜面４１２ａを有する第２台座４１２と、第２台座４１２の傾斜面４１２ａ上を円弧方向にスライド可能な第３台座４１３と、第３台座４１３上を駆動軸２１の中心方向にスライド可能な第４台座４１４と、第４台座４１４上に配置された、モータ４１５及びモータ４１５の駆動により回転駆動可能な第１丸刃４１６とを備えている。

第１台座４１１は、第２台座４１２を駆動軸２１に対して平行方向に０．０１ｍｍ単位でスライド可能なサーボ制御器（図示せず）を有している。これにより、第１丸刃４１６のベルト４０の幅方向に対する進入位置を調整することができる。第２台座４１２では、傾斜面４１２ａに設けられた円弧状のレールに配置された第３台座４１３をスライドすることができる（なお、円弧状のレールの旋回中心は第１丸刃４１６の刃の先端に設定している）。これにより、第１丸刃４１６のベルト４０に対する進入角度を調整することができる。第３台座４１３は、第４台座４１４を駆動軸２１の中心方向に０．０１ｍｍ単位でスライド可能なサーボ制御器４１３ａを有している。これにより、第１丸刃４１６のベルト４０に対する進入速度を調整することができる。

モータ４１５（刃駆動部）は、固定と駆動とを切替可能とされており、駆動時には、第１丸刃４１６が回転駆動する。モータ４１５は、ベルト４０の周速５ｍ／ｓｅｃに対し、第１丸刃４１６の径φ７０時に周速比１：２になるように駆動することが好ましい。また、モータ４１５の駆動が固定されている時は、第１丸刃４１６は回転せず固定された状態になる。また、第１丸刃４１６の回転方向は、ベルト４０の走行方向と同じ方向になるように設定されている。

右カッター部４２は、第１台座４２１と、第１台座４２１上を駆動軸２１に対して平行方向にスライド可能であり、駆動軸２１に対して４５°の傾斜面４２２ａを有する第２台座４２２と、第２台座４２２の傾斜面４２２ａ上を円弧方向にスライド可能な第３台座４２３と、第３台座４２３上を駆動軸２１の中心方向にスライド可能な第４台座４２４と、第４台座４２４上に配置された、モータ４２５及びモータ４２５の駆動により回転駆動可能な第２丸刃４２６とを備えている。なお、右カッター部４２の各機構は、左カッター部４１と同様であるため説明を省略する。

本実施形態のバイアスカット装置２０は、コンピュータ（制御部）、入力部（操作ボタン、キーボード、タッチパネル等）、記憶装置を備えており、上記の各サーボ制御器やモータ４１５やモータ４２５等は、コンピュータによってプログラム制御され、入力部からの情報の入力により駆動制御可能となっている。これにより、バイアスカット装置２０では、左カッター部４１の第１丸刃４１６及び右カッター部４２の第２丸刃４２６に対する、ベルト４０の厚み方向への移動制御、ベルト４０の幅方向への移動制御、ベルト４０に対する進入角度の調整制御が可能になっている。

（Ｖベルト１の製造方法）
次に、バイアスカット装置２０を使用してＶ字状のＶベルト１を製造する方法について説明する。

先ず、矩形断面のベルト４０を、駆動軸２１のフランジ２１１とフランジ２１２との間、及び、従動軸２２のフランジ２２１とフランジ２２２との間に巻き掛ける。ここで、ベルト４０は、コグ部９を外周側に向けた状態で駆動軸２１と従動軸２２との間に巻き掛けられる。

その後、駆動軸２１のエアシリンダを駆動すると、ベルト４０の側面を駆動軸２１のフランジ２１１とフランジ２１２とで挟持する。同様に、従動軸２２のエアシリンダを駆動すると、ベルト４０の側面を従動軸２２のフランジ２２１とフランジ２２２とで挟持する。これにより、ベルト４０を駆動軸２１と従動軸２２との間に張架することができる。また、従動軸２２に連結された駆動機構（図示せず）によって、従動軸２２を上下方向に移動調整させることにより、ベルト４０の周長に合わせたテンション（張力）に設定することができる。

次に、入力部によって、ベルト４０の両端に形成するバイアスカット面１５の傾斜角度（進入角度）やベルト４０の幅方向に対する進入位置を入力する。その他、入力部からは、ベルト４０の幅、厚み、周長などのベルト４０に関する情報が入力される。なお、入力されたベルト４０の情報は記憶装置に記憶される。また、入力部より、第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６を固定するか回転駆動するかの選択も可能になっている。

その後、入力部からのスタート指令により、バイアスカット装置２０は、記憶装置に記憶されたベルト４０の情報（バイアスカット面１５の進入角度、ベルト４０の幅方向に対する進入位置、ベルト４０の幅・厚み・周長等）に基づき、コンピュータによってプログラム制御される。

具体的なプログラム制御として以下の工程を実行する。まず、図２に示すように、原動機で駆動軸２１を回転駆動し、ベルト４０に張力を付与しつつ走行させる。

次に、左カッター部４１に関して、各サーボ制御器により、第１丸刃４１６のベルト４０の幅方向に対する進入位置、及び、ベルト４０に対する進入角度が調整された後、モータ４１５により第１丸刃４１６が回転駆動される。そして、図３及び図４に示すように、サーボ制御器４１３ａにより、第１丸刃４１６がベルト４０の一方端（図２の手前側）に対して駆動軸２１の中心方向に所定の進入速度で進入する。これにより、ベルト４０の一端側の側面を斜め（入力した進入角度）にカットして、ベルト４０の一端側にバイアスカット面１５を形成する。なお、本実施形態では、第１丸刃４１６を、図３に示すように、駆動軸２１を正面から見て、ベルト４０が巻き掛けられた駆動軸２１の頂点から左に４５°の位置で、ベルト４０に進入させている。

同様に、右カッター部４２に関して、各サーボ制御器により、第２丸刃４２６のベルト４０の幅方向に対する進入位置、及び、ベルト４０に対する進入角度が調整された後、モータ４２５により第２丸刃４２６が回転駆動される。そして、図３及び図４に示すように、サーボ制御器４２３ａにより、第２丸刃４２６がベルト４０の他端（図２の奥側）に対して駆動軸２１の中心方向に所定の進入速度で進入する。これにより、ベルト４０の他端側の側面を斜め（入力した進入角度）にカットして、ベルト４０の他端側にバイアスカット面１５を形成する。なお、本実施形態では、第２丸刃４２６を、図３に示すように、駆動軸２１を正面から見て、ベルト４０が巻き掛けられた駆動軸２１の頂点から右に４５°の位置で、ベルト４０に進入させている。

上記のように、左カッター部４１及び右カッター部４２は、駆動軸２１に巻き掛けられたベルト４０の外周側から内周側に向けてベルト幅方向の断面幅が広がるように、第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６刃を斜め方向に作動させてバイアスカットする（図４参照）。

バイアスカット終了後は、ベルト４０の掛け外しを阻害しない位置まで左カッター部４１及び右カッター部４２を退避させる。

上記動作がプログラム制御により行われた結果、ベルト４０の両端の側面が、それぞれ斜めにカットされ、図１に示すようにベルト４０の両側面にバイアスカット面１５・１５を形成することができる。こうして、断面Ｖ字状のＶベルト１が完成する。

（効果）
上記バイアスカット装置２０によれば、ベルト４０の駆動軸２１に巻き掛けられた部位に対して左カッター部４１の第１丸刃４１６、及び、右カッター部４２の第２丸刃４２６を進入させてバイアスカットすることができる。これによれば、第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６が進入するベルト４０の部位は、駆動軸２１の外周により押圧されるため第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６の切込（進入）に対して生じるベルト厚み方向への「逃げ」を抑制することができる。また、第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６が進入するベルト４０の部位は、駆動軸２１の外周に対して面接触しているため、摩擦力を高めることができ、第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６のベルト４０に対する斜めの切込（バイアスカット）に対して生じるベルト幅方向への「逃げ」も抑制することができる。

このように、ベルト４０をバイアスカットする際に、ベルト４０が「逃げ」るのを抑制して強固に固定することにより、バイアスカット面１５（カットライン）が内側に反ることを防止して、平滑なベルト側面を有するＶベルト１を形成することができる。

更に、平滑なバイアスカット面１５を有するＶベルト１を形成することができることから、Ｖベルト１の伝達効率を高めることができる。

また、駆動軸２１の他にベルト４０を固定する固定手段を別途設ける必要がなくなり、全体として部品点数を減らすことができる。

また、駆動軸２１と従動軸２２との間に、刃を備えたカッターヘッドや固定手段などの構成部品を配置していないことから、駆動軸２１と従動軸２２とを比較的接近させることができ、より周長の短いＶベルトに対しても適用可能である。

また、上記バイアスカット装置２０によれば、フランジ２１１とフランジ２１２との間に巻き掛けられたベルト４０をベルト幅方向で挟持することができる。これにより、左カッター部４１の第１丸刃４１６、及び、右カッター部４２の第２丸刃４２６が斜めに進入するベルト部位は、フランジ２１１とフランジ２１２との間で挟持されることから、第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６のベルト４０に対する斜めの切込みに対して生じるベルト幅方向への「逃げ」をより強固に抑制することができる。

また、上記バイアスカット装置２０によれば、駆動軸２１に巻き掛けられたベルト４０に対して第１丸刃４１６刃及び第２丸刃４２６を進入させすぎた場合に、キャストナイロン製のリング２１３・２１４がクッションになり、第１丸刃４１６刃及び第２丸刃４２６と駆動軸２１とが直接接触することを防止し、第１丸刃４１６刃及び第２丸刃４２６と駆動軸２１が損傷することを防止することができる。

また、もし、駆動軸２１に巻き掛けられたベルト４０の外周側から内周側に向けてベルト幅方向の断面幅が狭まるようにカットした場合、ベルト４０の内周側が駆動軸２１の外周に対して面接触している接触面積が小さくなるため、摩擦力が低くなり、第１丸刃４１６刃及び第２丸刃４２６の斜めの切込みに対して生じるベルト幅方向への「逃げ」に対する防止機能が低下するおそれがある。しかし、上記バイアスカット装置２０のように、駆動軸２１に巻き掛けられたベルト４０の外周側から内周側に向けてベルト幅方向の断面幅が広がるようにカットした場合（図４参照）、ベルト４０の内周側が駆動軸２１の外周に対して面接触している接触面積は変わらないため、摩擦力は維持され、第１丸刃４１６刃及び第２丸刃４２６の斜めの切込みに対して生じるベルト幅方向への「逃げ」に対する防止機能も維持することができる。

また、上記バイアスカット装置２０によれば、駆動軸２１と従動軸２２との間を周動するベルト４０をバイアスカットする際に、第１丸刃４１６刃及び第２丸刃４２６を回転させつつバイアスカットすることができる。これによれば、第１丸刃４１６刃及び第２丸刃４２６を固定した構成に比べて、第１丸刃４１６刃及び第２丸刃４２６の摩耗を抑制し、第１丸刃４１６刃及び第２丸刃４２６の寿命を向上させることができる。

（その他の実施形態）
以上に本発明の好適な実施形態を示したが、上記の実施形態は更に以下のように変更することができる。

上記実施形態では、バイアスカット装置２０は、駆動軸２１と従動軸２２の２本の軸を備えた構成としたが、これに限らず、例えば３本以上配置しても良い。

また、上記実施形態では、駆動軸２１に巻き掛けられたベルト４０に対して第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６を進入させてバイアスカットをしているが、従動軸２２に巻き掛けられたベルト４０に対して第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６を進入させてバイアスカットする構成にしてもよい。

また、上記実施形態では、第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６が丸刃で回転駆動する場合について説明したが、第１丸刃４１６及び第２丸刃４２６を回転させず、固定した状態で、駆動軸２１と従動軸２２との間を周動するベルト４０に進入させ、バイアスカットしてもよい。また、左カッター部４１及び右カッター部４２に刃を完全に固定させる場合は、丸刃に限らず、矩形状の刃や楕円形状の刃などその刃形状を問わず採用することができる。

また、上記実施形態に係るバイアスカット装置２０では、図２に示すように、駆動軸２１を上側、従動軸２２を下側に配置し、ベルト４０を上下方向に巻き掛ける構成をしているが、駆動軸２１と従動軸２２とを水平方向に配置し、ベルト４０を水平方向に巻き掛ける構成にしてもよい。

具体的には、図１０に示すように、駆動軸２１の中心軸及び従動軸２２の中心軸が水平方向に対して垂直になるように配置し、ベルト４０の両側面が上下方向を向くように、ベルト４０を駆動軸２１と従動軸２２との間に巻き掛ける。

また、図１１に示すように、駆動軸２１の中心軸及び従動軸２２の中心軸が水平方向になるように配置し、ベルト４０の内周側が上下方向を向くように、ベルト４０を駆動軸２１と従動軸２２との間に巻き掛ける。

本実施形態のように、駆動軸２１を上側、従動軸２２を下側に配置し、ベルト４０を上下方向に巻き掛ける構成のバイアスカット装置２０（図２参照）では、幅（水平方向）を取らないため設置スペースを最小限にすることができる利点がある。もっとも、設置スペース（工場等の天井など）との関係で、駆動軸２１と従動軸２２との間の距離（上下方向の距離）について制限が生じる場合がある。即ち、駆動軸２１と従動軸２２との間に巻き掛けるベルト４０の周長に制限が生じることになる。

一方、駆動軸２１と従動軸２２とを水平方向に配置し、ベルト４０を水平方向に巻き掛ける構成にした場合（図１０、図１１参照）、工場等では水平方向の設置スペースの確保は上下方向のスペースの確保に比べて容易であるため、水平方向の設置スペースを確保することができれば、駆動軸２１と従動軸２２との間の距離（水平方向の距離）を比較的大きく設定することが可能となる。これにより、駆動軸２１と従動軸２２との間に巻き掛けるベルト４０を比較的長いものにすることができる（長尺のベルトに最適）。

（比較実験）
先行技術文献で挙げた従来の装置でバイアスカットしたＶベルト、及び、本願のバイアスカット装置２０でバイアスカットしたＶベルトに対して、Ｖベルトの「断面形状」及び「伝達効率」に関する比較実験を行った。

図５に示すように、従来の装置は、駆動軸と従動軸との間にベルトを巻き掛けて、駆動軸及び従動軸に巻き掛かっていない位置（駆動軸と従動軸との間の位置）でベルトを２枚の刃物を備えたカッターヘッドにより、側面をＶ状にバイアスカット（Ｖカット）する方式の装置である。この従来の装置は、駆動軸と従動軸との間で固定されずフリーな状態のベルトを安定させるため、ベルト背面を押圧する押さえロールや、ベルトの側面を挟持するガイドロールなどのベルト固定手段を備えている。一方、本発明に係る装置は、上述したバイアスカット装置２０である。

図５に示すように、従来の装置におけるバイアスカット条件としては、ベルト周速３．５ｍ／ｓ、刃物周速（ベルト周速：刃物周速）３．９ｍ／ｓ（１：１．１）、切込速度（進入速度）０．５ｍｍ／周、切込角度（進入角度）３２°とした。本発明のバイアスカット装置２０におけるバイアスカット条件としては、ベルト周速３．５ｍ／ｓ、刃物周速（ベルト周速：刃物周速）４．２ｍ／ｓ（１：１．２）、切込速度（進入速度）０．２ｍｍ／周、切込角度（進入角度）３２°とした。

（断面形状の比較）
上記バイアスカット条件で、従来の装置と本発明のバイアスカット装置２０とでバイアスカットしたベルトの断面形状を比較した。ここで、比較の指標として、ベルトの側面平滑度を測定する。ベルトの側面平滑度とは、図６に示すように、ベルト断面視で、ベルトの角同士を結んだ線Ｘから、線Ｘをベルト側面の凹凸の最も大きい箇所まで平行移動させた線Ｙまでの距離である。そして、判定基準としては、ベルトの左側面（Ａ面）及び右側面（Ｂ面）の側面平滑度が共に０．１ｍｍ以下であるものを「○」（良好）とした。

測定の結果、図７に示すように、従来の装置では、ベルトの左側面（Ａ面）の側面平滑度が０．２０ｍｍであり、ベルトの右側面（Ｂ面）の側面平滑度が０．１５ｍｍであり、判定基準の０．１ｍｍを超え判定としては「×」（良好ではない）であった。一方、本発明のバイアスカット装置２０では、ベルトの左側面（Ａ面）の側面平滑度が０．０８ｍｍであり、ベルトの右側面（Ｂ面）の側面平滑度が０．０７ｍｍであり、判定基準の０．１ｍｍ以下で判定としては「○」（良好）であった。

（伝達効率の比較）
上記バイアスカット条件で、従来の装置と本発明のバイアスカット装置２０とでバイアスカットしたベルトに対して高負荷走行試験を行い、伝達効率を比較した。ここで、伝達効率とは、ベルトが駆動軸からの回転トルクを従動軸に伝える指標であり、この伝達効率が高いほどベルトの伝動ロスが小さく、省燃費性に優れることを意味する。図８に示す駆動（Ｄｒ．）プーリ及び従動（Ｄｎ．）プーリの二つのプーリにベルトを掛架した二軸レイアウトにおいて、伝達効率は以下のようにして求めることができる。

駆動プーリの回転数をρ₁、プーリ半径をｒ₁としたとき、駆動プーリの回転トルクＴ₁は、ρ₁×Ｔｅ×ｒ₁で表すことができる。Ｔｅは張り側張力（ベルトが駆動プーリに向かう側の張力）から緩み側張力（ベルトが従動プーリに向かう側の張力）を差し引いた有効張力である。同様に、従動プーリの回転数をρ₂、プーリ半径をｒ₂としたとき、従動プーリの回転トルクＴ₂は、ρ₂×Ｔｅ×ｒ₂で示される。そして、伝達効率Ｔ₂／Ｔ₁は、従動プーリの回転トルクＴ₂を駆動プーリの回転トルクＴ₁で除して算出され、次式で表すことができる。

Ｔ₂／Ｔ₁＝（ρ₂×Ｔe×ｒ₂）／（ρ₁×Ｔe×ｒ₁）×１００
＝（ρ₂×ｒ₂）／（ρ₁×ｒ₁）×１００
なお、実際は伝達効率が１００％以上の値になることはないが、１００％に近いほどベルトの伝動ロスが小さく、省燃費性に優れていることを表す。

本実施例の高負荷走行試験では、図８に示すように、直径５０ｍｍの駆動（Ｄｒ．）プーリと、直径１２５ｍｍの従動（Ｄｎ．）プーリとからなる２軸走行試験機を用いて行った。駆動プーリと従動プーリとの間にベルトを掛架し、駆動プーリの回転数３０００ｒｐｍ、４０００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍで、従動プーリに２Ｎ・ｍの負荷を付与し、室温雰囲気下にてベルトを走行させた。そして、走行させて直ちに従動プーリの回転数を検出器より読み取り、伝達効率を求めた。

高負荷走行試験の結果を図９に示す。駆動プーリの回転数が３０００ｒｐｍの場合、従来の装置でバイアスカットしたＶベルトの伝達効率は８３．４％であったの対して、本発明のバイアスカット装置２０でバイアスカットしたＶベルトの伝達効率は８７．４％であった。また、駆動プーリの回転数が４０００ｒｐｍの場合、従来の装置でバイアスカットしたＶベルトの伝達効率は８３．６％であったの対して、本発明のバイアスカット装置２０でバイアスカットしたＶベルトの伝達効率は８７．６％であった。また、駆動プーリの回転数が５０００ｒｐｍの場合、従来の装置でバイアスカットしたＶベルトの伝達効率は８３．０％であったの対して、本発明のバイアスカット装置２０でバイアスカットしたＶベルトの伝達効率は８７．０％であった。このように、駆動プーリの回転数３０００ｒｐｍ、４０００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍのすべてで、本発明のバイアスカット装置２０でバイアスカットしたＶベルトの方が、従来の装置でバイアスカットしたＶベルトよりも伝達効率が約４％高くなった。

上記のように、従来の装置でバイアスカットしたＶベルト、及び、本願のバイアスカット装置２０でバイアスカットしたＶベルトに対する、「断面形状」及び「伝達効率」に関する比較実験の結果、本願のバイアスカット装置２０でバイアスカットしたＶベルトの方が、従来の装置でバイアスカットしたＶベルトよりも、バイアスカット後のベルト側面（カットライン）が内側に反ることなく直線状になり、平滑なベルト側面を有しており、ベルトの伝達効率が高くなっていることが分かる。

１ Ｖベルト
３ 心線
５ 伸張ゴム層
６ 圧縮ゴム層
１５ バイアスカット面
２０ バイアスカット装置
２１ 駆動軸
２２ 従動軸
２３ 本体
２４ 原動機
４０ 矩形断面のベルト
４１ 左カッター部
４２ 右カッター部
４１６ 第１丸刃
４２６ 第２丸刃

Claims (3)

1. ベルトに対して張力を付与しつつ、ベルト周長方向に巻き掛けることが可能な少なくとも２本の軸と、
   前記軸の一つを駆動可能な軸駆動部と、
   前記軸間に巻き掛けられた前記ベルトの外周空間に配置される刃と、
   前記刃を、前記軸間を周動する前記ベルトの、前記軸に巻き掛けられた部位に対して、斜めに進入させる方向に移動自在にする移動機構と、を備え、
   前記軸の外周には、巻き掛けられた前記ベルトを幅方向でチャッキングにより挟持するフランジが設けられ、
   前記軸の外周、及び、前記フランジの内側には、樹脂体が設けられていることを特徴とする、バイアスカット装置。
2. 前記移動機構は、前記軸に巻き掛けられたベルトの外周側から内周側に向けてベルト幅方向の断面幅が広がるように、前記刃を斜め方向に移動自在にすることを特徴とする請求項１に記載のバイアスカット装置。
3. 前記刃は、丸刃であり、前記移動機構に対して回転可能に設けられており、
   更に、前記刃を回転させる刃駆動部を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のバイアスカット装置。