JPH0775820B2 - ベルト材の研削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、主として歯付ベルトの製造過程において加
硫成形後のベルト幅に切断する前の円筒状ベルト材（ス
ラブともいう）の背面を研削して、ベルト材の厚みを規
格寸法通りに仕上げるための研削装置に関し、とくに直
径の小さい（φ100mm未満）小型ベルト材の研削に好適
な、ベルト材の研削装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、直径が100mm以上ある歯付ベルトのベルト材の背
面を研削する装置として、下記のような研削装置が一般
に使用されている。

円筒状ベルト材Ａ′の加硫成形用金型61の両側中心位
置を、加硫成形後のベルト材Ａ′が巻き付いた状態のま
ま、主軸台側の回転センタ62と心押し台側の回転センタ
63とで挟んで支持し、前記ベルト材Ａ′を回転させなが
ら、ベルト材Ａ′との接触部において逆向きに回転する
砥石車64又は65をベルト材Ａ′の背面に接触させて研削
する構造の装置（第７図及び第８図）。なお、この種の
研削装置には、ベルト材Ａ′の幅よりも狭い砥石車64が
回転しながら、ベルト材Ａ′の幅方向に往復移動するト
ラバース式研削装置（第７図）と、ベルト材Ａ′の幅と
ほぼ同じ幅の砥石車65が回転するだけのプランジカット
式研削装置（第８図）がある。

ワークレスト66上に載置した、円筒状ベルト材Ａ′が
巻き付いた状態の加硫成形用金型61を、砥石車67と調整
砥石車68とが両側から挟んで、調整砥石車68により金型
61が連動回転すると同時に、前記砥石車67が金型61と両
接触部において逆向きに回転する構造の心なし研削装置
（第９図）。

ワークロール69とテンションロール70とを間隔を設け
て回動自在に配備すると共に、テンションロール70をエ
アシリンダ（図示せず）でワークロール69から離間する
方向Ｓへ付勢できるようにし、前記金型61から取り外し
た加硫後の円筒状ベルト材Ａ′を前記ワークロール69と
テンションロール70との間に掛け渡した後、前記エアシ
リンダによりテンションロール69を付勢して前記ベルト
材Ａ′に張力を与えてベルト材Ａ′をワークロール69に
より回転させ、ベルト研削機71によりワークロール69上
のベルト材Ａ′を研削する構造の研削装置（第10図）。

［発明が解決しようとする課題］ 前記のトラバース式及びプランジカット式の研削装置
の場合、ベルト材の加硫時に加熱・冷却されて加硫成形
用金型が熱変形を起こし、真円形状が保たれなかった
り、回転センタで支持される芯位置がズレたりすること
があるので、ベルト材に要求される厚み精度を達成する
研削が困難である。

前記の心なし研削装置の場合、ベルト材の研削作業時
の研削量や負荷が、一般的な金属研削作業時のそれらに
比べて大きいので、前記の研削装置による上記した問
題点に加えて、金型が芯ぶれを起こし、振動することが
あるため、ベルト材に要求される厚み精度を達成する研
削が一層困難である。

前記の研削装置の場合、直径が100mm未満の小型歯付
ベルト（通常、φ29〜100mm）用の円筒状ベルト材を研
削できるようにするには、前記ワークロール及びテンシ
ョンロールの直径を15mm前後にする必要があるが、切断
面のベルト材の幅は通常450mm位あるので、エアシリン
ダによりベルト材に張力を与えるとワークロール及びテ
ンションロールにたわみが生じる。更に、この状態の下
に、前記ベルト研削機によりこの研削ベルトをワークロ
ール上のベルト材に接触させて研削作業を行なうと、研
削力抵抗によってワークロールがテンションロール側へ
一層たわむので、ベルト材の幅方向における中央部分の
厚みが両端部より厚くなった、不均一な厚みのベルト材
が研削される。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、とくに直径
が100mm未満の小型歯付ベルト材の背面研削に好適で、
ベルトの使用時に近い状態で広幅のベルト材をその幅方
向に厚みが一定になるように確実に研削でき、厚み精度
の高いベルト材が得られる、ベルト材の研削装置を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記した目的を達成するためにこの発明のベルト材の研
削装置は、回動可能な大径のワークロールと、該ワーク
ロールを回転させるための駆動装置と、ワークロールか
ら所定距離を離して設けた回動可能な小径のアイドラ軸
とを備え、被研削用ベルト材を前記ワークロールとアイ
ドラ軸との間に掛け渡して支持する回転支持装置を、ベ
ルト研削機のコンタクトホイール上の研磨ベルトに対向
させて相対的に接近及び離間可能に配備し、前記ワーク
ロール上の被研削用ベルト材の、前記コンタクトホイー
ル上の研磨ベルトとの接触部位を挟んで、ワークロール
の回転方向側に絞りロールを、またワークロールの反回
転方向側に倣い板状又はロール状の摺接部材を、それぞ
れ付勢手段を介して圧接可能に配備している。

また、前記ワークロールの周面に、被研削用歯付ベルト
材の歯型に対応した歯溝を形成しておくことが好まし
い。

［作用］ 上記した構成を有するこの発明のベルト材の研削装置に
よれば、加硫成形後の円筒状ベルト材を前記回転支持装
置のワークロールとアイドラ軸との間にベルト材をやや
弛みが生じるように掛け渡し、ワークロール上のベルト
材の回転方向寄り（例えば上位部）に絞りロールをまた
その反回転方向寄り（例えば下位部）に摺接部材を、そ
れぞれ付勢手段により圧接して、ベルト材をワークロー
ルのベルト研削機側の円周面に沿って絞り込み、駆動装
置によりワークロールをベルト研削機の研磨ベルトとの
接触部が逆向きになるように回転させる。そして、ベル
ト研削機のコンタクトホイール上の研磨ベルトに対向し
て、前記回転支持装置を徐々に相対的に接近させなが
ら、コンタクトホイール上の回転している研磨ベルト
に、ワークロール上のベルト材の背面を接触させること
により、研削作業が遂行される。こうして、ベルト材の
厚みが予め設定した厚さに達した状態で、ベルト研削機
に対する回転支持装置の接近を中止し、それから一定時
間経過後にベルト材及び研磨ベルトの回転を停止するこ
とにより、設定した厚みのベルト材に研削される。

また、ワークロールの周面に歯付ベルト材の歯型に対応
する歯溝を形成しておけば、ワークロール上の歯付ベル
ト材に対する絞りロール及び摺接部材の圧接力をそれぞ
れ弱くしても、歯付ベルト材はワークロールの周面に沿
って絞り込まれ、研削作業時に歯付ベルト材がワークロ
ール上で滑りを起こさず、確実に研削される。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はベルト材の研削装置の全体概要正面図、第２図
は同平面図である。

図において、研削装置１のベッド２上の一方（図の左
側）に、ベルト研削機３が配備されている。ベルト研削
機３は公知の構造で、ベッド２の中央寄りに配置された
コンタクトホイール４、ベッド２の一端側に配置された
駆動ホイール５、両方のホイール４及び５のほぼ中間位
置の上方に配置されたテンションホイール６に一連に、
研磨布紙ベルト７（サンダーペーパーと称する）が掛け
渡されている。また、前記コンタクトホイール４と駆動
ホイール５は同じ高さに設定されている。そして、両ホ
イール４及び５の下方には、集塵器８が配設されてお
り、集塵器８の一端に接続された吸引装置（図示せず）
で吸引して研削作業時に生じる研削粉を集塵するように
してある。前記駆動ホイール５は、ベッド２内の下端部
に設けた駆動モータ９と駆動ベルト10で接続され、駆動
モータ９により駆動ホイール５が回転する。前記テンシ
ョンホイール６は、一対のブラケット6a間に回動自在に
支持されており、またそのブラケット6aは、一端が支持
部材6bに枢支され、他端がテンションシリンダ6cに連結
され、テンションシリンダ6cの伸長動により、前記研磨
布紙ベルト７に張力が与えられるようになっている。更
に、一方のブラケット6aの一端には、トラッキングシリ
ンダ6bが連結され、このトラッキングシリンダ6dの伸縮
動により、テンションホイール６の一端部側が左右に揺
動して研磨布紙ベルト７を適度に蛇行させるようになっ
ている。なお、研磨布紙ベルト７を研削作業時に蛇行さ
せることにより、ベルト７の寿命が延びると共に、被研
削物である後述のベルト材Ａ（第３図）の仕上がりが向
上する。前記ベッド２上の他方（図の右側）に、ベルト
材Ａの回転支持装置11が配備されている。この回転支持
装置11は下記の構成からなる。

すなわち、ベッド２上の直線動ベアリング13を介してベ
ース12が、水平移動可能に配設されている。ベース12か
ら下方に延設された支持片14の下端に、ベッド２内に配
備された送りシリンダ15の一端が連結され、送りシリン
ダ15の伸縮動により、ベース12が前記ベルト研削機３に
対して接近及び離間するようになっている。

ワークロール21は、前記ベルト研削機３のコンタクトホ
イール４に対向させ、かつホイール４と軸心が同一高さ
になるように、前記ベース12の一端部（ベッド２の中央
寄り）に配置されている。ワークロール21の一端部は、
ベース12上の一側に立設した支持部材22に軸受（図示せ
ず）を介して回動自在に支持され、またワークロール21
の他端が回転センタ23で回動自在に支持されている。回
転センタ23は、揺動可能に支持部材（図示せず）に支持
された芯押し金具24に装着されており、ベルト材Ａをワ
ークロール21に取り付けあるいは取り外す際に、回転セ
ンタ23をワークロール21の端部から取り外せるようにな
っている。

前記ワークロール21より外径がかなり小さい複数本のア
イドラ軸26が、所定間隔を設け支持部材（図示せず）を
介しそれぞれ回動自在にベース12上に配設されている。
図示は省略するが、アイドラ軸26の一端側の支持部材
は、ベルト材Ａを取り付けあるいは取り外す際に、アイ
ドラ軸26から取り外せるようになっている。

第３図はワークロール21付近の拡大図である。図に示す
ように、加硫成形後の円筒状ベルト材Ａが、ワークロー
ル21とアイドラ軸26との間に掛け渡されている。本実施
例では、ベルト材Ａとして小型歯付ベルト用の最小径
（現状ではφ29mm）のベルト材を研削する場合を示して
いる。このため、ワークロール21の周面には、小型歯付
ベルト材Ａの歯型に対応した歯溝21aが形成されてい
る。ワークロール21上の小型歯付ベルト材Ａに添うよう
に円弧状とした、摺接部材としての倣い板27を先端部に
架設した枠状レバー28が、上下方向に回動自在に枢支軸
28aで枢支され、付勢手段としてのエアシリンダ29（第
１図）により上方へ付勢されて、倣い板27がワークロー
ル21の下位部（研磨布紙ベルト７との接触部位に対し反
回転方向側）の小型歯付ベルト材Ａに圧接されている。
また、前記枠状レバー28の上方には、回動自在な絞りロ
ール30を先端部に架設した枠状レバー31（第１図及び第
２図）が、上下方向に回動自在に枢支軸31aで枢支さ
れ、付勢手段としてのエアシリンダ32（第１図）により
下方へ付勢されて、絞りロール30がワークロール21の上
位部（研磨布紙ベルト７との接触部位に対し回転方向
側）の小型歯付ベルト材Ａに圧接されている。ワークロ
ール21は、第２図のように駆動ベルト33を介して駆動モ
ータ34により回転される。ワークロール21の回転方向は
時計方向で、前記ベルト研削機３の研磨布紙ベルト７と
前記ベルト材Ａとの接触部における回転方向が逆向きに
なるようにしている。第３図のように、ワークロール21
の回転に伴って小型歯付ベルト材Ａが時計方向へ回転す
るが、この時、ワークロール21の下位部でベルト材Ａに
前記倣い板27が圧接され、ベルト材Ａの回転が抑えられ
る。また同時に、ワークロール21の上位部でベルト材Ａ
に前記絞りロール30が圧接されるので、ベルト材Ａが、
ワークロール21の添接周面に沿って絞り込まれる。した
がって、ワークロール21との添接部位Ｃ以外では、ベル
ト材Ａは図のようにやや弛みが生じており、ベルト（最
終製品）の使用状態に近くなっている。

第１図において、送りシリンダ15が伸長してベース12が
ベルト研削機３の方向へ接近し、ベルト材Ａは上記した
第３図の状態の下に、前記コンタクトホイール４上の研
磨布紙ベルト７に接触して、その背面の研削作業が開始
されるが、小型歯付ベルトの場合、ベルト材Ａの背面の
研削量は1mm程度と非常に小さい。そこで本実施例で
は、その研削量の調整をカム装置を使って行なうように
している。すなわち、第４図及び第５図に示すように、
前記ベッド２側に1mmの突出部41aを設けたカム41が、一
対の支持部材42間に駆動軸43で回動自在に軸支され、駆
動軸43の一端に低速駆動モータ44が連結されている。低
速駆動モータ44は、前記ベルト研削機３の駆動モータ９
の電流値が設定電流を越えると回転が停止し、設定電流
以下になると回転が開始する、いわゆる負荷制御されな
がら駆動されるようにしている。駆動軸43の他端部とベ
ッド２との間には、カム41の回転停止用リミットスイッ
チ45が配備されている。一方、ベース12の後端部の下方
には、前記カム41との従動接触子であるベアリング部材
51が支持体52を介して設けられ、また支持体52は、ベー
ス12の下面に図の左右方向へ移動可能に垂下されてい
る。ベース12の後端には、下方へ当接部材53が延設さ
れ、この当接部材53と前記支持体52との間にベルト材Ａ
の切削量を調整するための、スペーサ54及び55を挿着で
きるようにしてある。なお、第４図中の符号56及び57
は、ストッパーである。

次に、上記した実施例のベルト材の研削装置について、
その作動態様を説明する。

第１図において、ワークロール21とアイドラ軸26との
間に、被研削用ベルト材Ａを掛け渡す。ベルト厚み調
整用スペーサ54及び55を、前記支持体52と当接部材53間
に装着する。ベルト研削機３の研磨布紙ベルト７を、
駆動モータ９により時計方向に回転させる。集塵器の
吸引装置を駆動さて、切削粉を集塵できるようにする。
駆動モータ34によりワークロール21を回転させ、ベル
ト材Ａを時計方向に回転させる。エアシリンダ32を伸
長して絞りロール30を、ワークロール21上のベルト材Ａ
に圧接した後、エアシリンダ29を収縮して倣い板27をベ
ルト材Ａに圧接する。回転支持装置11を、送りシリン
ダ15を伸長してベルト研削機３に徐々に接近させる。
前記カム41の突出部41aにベアリング部材51が接触する
（この状態で、前記スペーサ54及び55は接触している）
と同時に、コンタクトホイール４上の研磨布紙ベルト７
に、ワークロール21上のベルト材Ａの背面が接触して研
削作業が開始される。また同時に、カム41も低速駆動モ
ータ44により時計方向に回転を始める。なお、上記した
ようにカム41は、ベルト研削機３の駆動モータ９の電流
値によってその回転が自動的に制御される。ベルト材
Ａが予め設定した厚み（研削量）まで研削され、カム41
が一定角度回転すると、リミットスイッチ45が作動して
カム41の回転が停止する。前記の状態から更に数秒
間、ベルト材Ａの研削作業が継続された後、送りシリン
ダ15を急速に収縮して回転支持装置11を、ベルト研削機
３から元の位置へ戻す。絞りロール30及び倣い板27
を、エアシリンダ32を収縮すると共にエアシリンダ29を
伸長してワークロール21上のベルト材Ａからそれぞれ離
間した後、ベルト材Ａの回転を停止する。同時に、ベル
ト研削機３の研磨布紙ベルト７の回転も停止する。ま
た、集塵器８の吸引装置の駆動も停止する。更に、カム
41を回転させて、原点位置に戻す。最後に、ワークロ
ール21とアイドラ軸26とから、研削済みのベルト材Ａを
取り外せば、研削作業が終了する。

ところで、第６図はベルト材Ａに対する絞りロールの圧
接力とベルト材Ａの厚み精度との関係を示すグラフであ
る。図から明らかなように、絞りロール30の圧接力が20
Kg以下（ベルト材Ａの幅が450mmの場合）になると、ベ
ルト材Ａの厚み精度（誤差）は25μｍ前後と非常に小さ
い。したがって、絞りロール30の圧接力は、20Kg以下に
することが望ましい。また、上記実施例では、摺接部材
として倣い板27を用いているが、回転を抑制したローラ
を用いてもよい。更に、ワークロール21の周面に小型歯
付ベルト材Ａの歯型に対応した歯溝を形成したが、歯溝
を設けなくても実施できる。なお、上記実施例では、小
型歯付ベルト材Ａを例示して説明したが、直径が100mm
以上の歯付ベルト材や歯のないベルト材の研削にも同様
に実施できる。また、前記ワークロール21の回転方向が
上記実施例と逆向き（第１図で反時計方向）の場合は、
絞りロール30と倣い板27の圧接位置が上下逆になる。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この発明のベル
ト材の研削装置は、下記の効果を奏する。

（１）アイドラ軸を補助的に備えているが、被研削用の
ベルト材は主としてワークロール上に絞りロール及び摺
接部材を圧接させることにより保持して研削作業を行な
う構造としたので、ベルト材にはテンションが作用せ
ず、基本的には一軸式の研削装置になる。このため、ワ
ークロールの外径を従来の二軸式のものより大きくで
き、しかも従来の二軸式のようにテンションがワークロ
ールに作用しないので、ベルトサイズの非常に小さい小
型ベルト材を研削する場合にもワークロールがたわま
ず、高精度の研削作業ができる。

（２）上記（１）の効果により、最小径（現状では、φ
29mm）の小型ベルト材の研削が可能である。

（３）加硫成形用金型からベルト材を取り外して研削作
業を行なうので、金型の寸法精度に影響されず、また金
型を損傷させることもない。

（４）ベルト研削機を用いたので、砥石車を用いるのに
比べて、研削効率が高くなり、研削時間が短縮される。

（５）請求項２に記載の研削装置によれば、ワークロー
ル上の歯付ベルト材に対する絞りロール及び摺接部材の
圧接力を弱くしても、研削作業時に歯付ベルト材がワー
クロール上で滑りを起こさず、確実に研削される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のベルト材の研削装置の実施例を示す
全体概要正面図、第２図は同平面図である。第３図は第
１図のワークロール付近の拡大正面図、第４図は第１図
のベース後部付近の拡大正面図、第５図は同平面図であ
る。第６図はベルト材に対する絞りロールの圧接力とベ
ルト材の厚み精度との関係を示すグラフである。第７図
は従来のトラバース式研削装置を示す概要平面図、第８
図は従来のプランジカット式研削装置を示す概要平面
図、第９図は従来の心なし研削装置を示す概要正面図、
第10図は従来の二軸式のベルト材研削装置を示す概要正
面図である。 １……ベルト材研削装置、３……ベルト研削機、４……
コンタクトホイール、７……研磨布紙ベルト、11……ベ
ルト材回転支持装置、21……ワークロール、27……倣い
板（摺接部材）、30……絞りロール、Ａ……被研削用ベ
ルト材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回動可能な大径のワークロールと、該ワー
   クロールを回転させるための駆動装置と、ワークロール
   から所定距離を離して設けた回動可能な小径のアイドラ
   軸とを備え、被研削用ベルト材を前記ワークロールとア
   イドラ軸との間に掛け渡して支持する回動支持装置を、
   ベルト研削機のコンタクトホイール上の研磨ベルトに対
   向させて相対的に接近及び離間可能に配備し、前記ワー
   クロール上の被研削用ベルト材の、前記コンタクトホイ
   ール上の研磨ベルトとの接触部位を挟んで、ワークロー
   ルの回転方向側に絞りロールを、またワークロールの反
   回転方向側に倣い板状又はロール状の摺接部材を、それ
   ぞれ付勢手段を介して圧接可能に配備したことを特徴と
   するベルト材の研削装置。
2. 【請求項２】前記ワークロールの周面に、被研削用歯付
   ベルト材の歯型に対応した歯溝を形成した請求項１に記
   載のベルト材の研削装置。