(57)【要約】【課題】未加硫スリーブの切断中の摩擦熱による温度上昇を抑制し、作業能率の低下を抑制し、未加硫ゴムベルトの品質の低下を抑制し、更に、未加硫ゴムベルトを素材として製造されるラップドＶベルトの品質の低下も抑制する。【解決手段】回転機構１１は、主軸１６とともに回転する回転体２２を有し、回転体２２の外周に未加硫スリーブ１０５が配置されるように構成される。切断機構１２は、水が通過可能な連通気孔を有する多孔質材料で形成されるとともに外周に刃が設けられた回転刃本体を有する回転刃３６を有し、回転体２２とともに回転する未加硫スリーブ１０５に対して、回転刃３６が回転しながら押し付けられることで、未加硫スリーブ１０５を周方向に切断し、未加硫ゴムベルト１０６を形成する。水供給機構は、連通気孔に連通する水流路を有し水流路を通じて連通気孔へ水を供給する。【選択図】図１２
2018024237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫ゴム層と心線とを有する筒状の未加硫スリーブを周方向に切断して環状の未加硫ゴムベルトを形成するための未加硫ゴムベルト形成装置であって、
主軸とともに回転するように構成された回転体を有し、前記回転体の外周に前記未加硫スリーブが配置されるように構成された、回転機構と、
水が通過可能な連通気孔を有する多孔質材料で形成されるとともに外周に刃が設けられた回転刃本体、を有する回転刃を含み、前記回転体に配置されて前記回転体とともに回転する前記未加硫スリーブに対して、前記回転刃が回転しながら押し付けられることで、前記未加硫スリーブを周方向に切断し、前記未加硫ゴムベルトを形成する、切断機構と、
前記連通気孔に連通する水流路を有し、該水流路を通じて前記連通気孔へ水を供給する水供給機構と、
を備えていることを特徴とする、未加硫ゴムベルト形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の未加硫ゴムベルト形成装置において、
前記水供給機構は、前記回転刃の回転軸と同心状となるように該回転刃に固定された前記水流路としての筒部を更に備えていることを特徴とする、未加硫ゴムベルト形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の未加硫ゴムベルト形成装置において、
前記回転刃は、前記回転刃本体における前記回転軸側の部分を覆う漏水防止部を更に含むことを特徴とする、未加硫ゴムベルト形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の未加硫ゴムベルト形成装置において、
前記漏水防止部は、前記回転刃本体における前記回転軸側の部分に密着して設けられるシート部材であることを特徴とする、未加硫ゴムベルト形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の未加硫ゴムベルト形成装置において、
前記回転刃本体は、多孔質セラミックで形成されていることを特徴とする、未加硫ゴムベルト形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の未加硫ゴムベルト形成装置において、
前記水供給機構は、前記水流路上又は前記水流路の上流側に設けられ、該水流路を流れる水の圧力を調整する圧力調整機構を更に備えていることを特徴とする、未加硫ゴムベルト形成装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の未加硫ゴムベルト形成装置において、
前記切断機構は、気孔率、気孔径、及び通気率のうちの少なくとも１つが異なる複数の前記回転刃を有し、切断対象となる前記未加硫スリーブに応じていずれかの前記回転刃が選択されることを特徴とする、未加硫ゴムベルト形成装置。
【請求項８】
未加硫ゴム層と心線とを有する筒状の未加硫スリーブを周方向に切断して環状の未加硫ゴムベルトを形成する未加硫ゴムベルト形成方法であって、
主軸とともに回転するように構成された回転体の外周に前記未加硫スリーブが配置される、未加硫スリーブ配置工程と、
水が通過可能な連通気孔を有する多孔質材料で形成されるとともに外周に刃が設けられた回転刃本体、を有する回転刃が、前記回転体に配置されて前記回転体とともに回転する前記未加硫スリーブに対して、回転しながら押し付けられることで、前記未加硫スリーブが周方向に切断され、前記未加硫ゴムベルトが形成される、切断工程と、
前記切断工程中において、前記連通気孔に連通する水流路を通じて該連通気孔へ水を供給する水供給工程と、
を含むことを特徴とする、未加硫ゴムベルト形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未加硫ゴムベルト形成装置、及び未加硫ゴムベルト形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動力を伝達する伝動ベルトとして、Ｖベルト、Ｖリブドベルト、平ベルトなど、摩擦によって動力を伝達するベルトが広く知られている。Ｖベルトは、Ｖ字状の断面を有する環状の伝動ベルトとして構成されている。そして、Ｖベルトとしては、ラップドＶベルト及びローエッジＶベルトが、用いられている。ラップドＶベルトは、外被布で周囲が覆われたＶベルトとして構成されている。一方、ローエッジＶベルトは、摩擦によって動力を伝達する側面のゴム層が露出した状態のＶベルトとして構成されている。
【０００３】
ラップドＶベルトは、コンプレッサー、発電機、ポンプなどの一般産業用機械、或いは、田植え機、草刈り機などの農業機械、等において、伝動ベルトとして広く用いられている。ラップドＶベルトは、ベルト内周側に圧縮ゴム層が設けられ、ベルト外周側に伸張ゴム層が設けられている。更に、ラップドＶベルトにおいては、圧縮ゴム層と伸張ゴム層との間において、心線が埋設されている。そして、ラップドＶベルトは、環状に設けられた無端状のベルト本体の周囲全体がベルト周方向の全長に亘って外被布で被覆されて構成されている。
【０００４】
特許文献１においては、上述したラップドＶベルトの製造方法が開示されている。特許文献１に開示された製造方法においては、次の工程Ａ、工程Ｂ、及び工程Ｃの各工程が順次実施されることで、ラップドＶベルトが製造される。
【０００５】
上記の工程Ａにおいては、まず、円筒状ドラムの外周面に、圧縮ゴム層の素材の未加硫ゴムシート、心線、及び伸張ゴム層の素材の未加硫ゴムシートが、順次積層されて貼着され、筒状に形成される。これにより、未加硫ゴム層と心線とを有する筒状の未加硫スリーブが形成される。そして、工程Ａにおいては、作成された上記の未加硫スリーブが、円筒状ドラムの外周に配置された状態で、周方向に切断される。これにより、環状の未加硫ゴムベルトが形成される。
【０００６】
更に、工程Ａにおいては、未加硫ゴムベルトがドラムから取り外され、未加硫ゴムベルトの両側面が所定の角度で切削される（スカイブされる）。これにより、未加硫ゴムベルトの断面形状が、Ｖ字状断面となるように形成される。そして、Ｖ字状断面となった未加硫ゴムベルトに対して、その周囲を外被布で覆うカバー巻き処理が施され、未加硫ベルト成形体が形成される。
【０００７】
上記の工程Ａに次ぐ工程Ｂにおいては、上記の未加硫ベルト成形体が、リングモールドの凹溝に挿入される。そして、リングモールド及び未加硫ベルト成形体の外周面に円筒状のゴムスリーブが嵌め込まれた状態で、それらが加硫缶に収納され、所定の温度等の条件で加硫が行われる。これにより、加硫ベルトが生成される。最終の工程Ｃにおいては、生成された加硫ベルトが、リングモールドから取り外される。工程Ｃまで終了することで、ラップドＶベルトが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−２３６６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されているように、ラップドＶベルトが製造される際には、未加硫ゴム層と心線とを有する筒状の未加硫スリーブが周方向に切断され、環状の未加硫ゴムベルトが形成される。そして、環状の未加硫ゴムベルトの形成の際には、前述の円筒状ドラム等の回転体の外周に未加硫スリーブが配置された状態で、未加硫スリーブの切断が行われる。このとき、回転体とともに回転する未加硫スリーブに対して、外周に刃が設けられた回転刃が回転しながら押し付けられ、未加硫スリーブが周方向に切断される。
【００１０】
ここで、ラップドＶベルトに要求される仕様の変化についても説明する。近年においては、ラップドＶベルトに要求される仕様が変化する傾向がある。より具体的には、より高度な耐変形性及び耐座屈性、より高い負荷への対応、より大型の機械で伝動ベルトとして用いられることに対応するためのベルト断面積の大型化（特に厚みの大型化）、などが求められる傾向にある。
【００１１】
上記のような、ラップドＶベルトに要求される仕様の変化は、未加硫スリーブを周方向に切断して未加硫ゴムベルトを形成する際の加工において次のような影響を生じることになる。
【００１２】
ラップドＶベルトの仕様として、より高度な耐変形性及び耐座屈性が求められると、素材のゴムの高硬度化が求められる傾向にある。そして、素材のゴム組成物が高硬度化すると、未加硫スリーブを周方向に切断する際における未加硫スリーブと回転刃との間で生じる摩擦熱がより多く生じ易くなる。また、ラップドＶベルトの仕様として、より高い負荷への対応が求められると、径がより大きく太い心線が用いられる傾向にある。そして、より太い心線が用いられると、未加硫スリーブを周方向に切断する際における心線と回転刃との間で生じる摩擦熱がより多く生じ易くなる。また、ラップドＶベルトの仕様として、ベルト断面積の大型化が求められると、未加硫スリーブの断面積も大型化することになる。そして、未加硫スリーブの断面積（厚み）が大型化すると、未加硫スリーブを周方向に切断する際における未加硫スリーブと回転刃との間で生じる摩擦熱がより多く生じ易くなる。
【００１３】
上記のように、近年においては、ラップドＶベルトに要求される仕様の変化に伴い、未加硫スリーブを周方向に切断して未加硫ゴムベルトを形成する際において、摩擦熱がより多く生じる傾向にある。未加硫スリーブの切断中に摩擦熱がより多く生じると、未加硫スリーブが発煙し、作業性の低下を招く虞がある。
【００１４】
また、未加硫スリーブの切断中に摩擦熱がより多く生じると、未加硫スリーブがより高温となり、未加硫スリーブのゴムの粘性が大きく上昇してしまう虞がある。この場合、回転刃にゴムが粘り付くように付着して粘着し易くなる。そして、所望の寸法通りに未加硫スリーブを切断することが困難となり、一つの未加硫ゴムベルトの周方向において、ベルト幅方向の寸法のばらつきが生じ易くなってしまう。このようなベルト幅方向の寸法のばらつきが生じると、未加硫ゴムベルトに外被布を被覆して加硫した後において、一つのラップドＶベルトの周方向におけるベルト断面の寸法のばらつきが生じ易くなる。一つのラップドＶベルトにおけるベルト断面の寸法のばらつきが生じると、伝動ベルトとして使用される際におけるベルト寿命の低下を招いてしまうことになる。
【００１５】
また、未加硫スリーブの切断中に摩擦熱がより多く生じてゴムの粘性が大きく上昇し、回転刃にゴムが粘り付くように付着して粘着すると、回転刃の鋭さが鈍ることになる。回転刃の鋭さが鈍ると、未加硫スリーブが押し切られるようにして切断され、未加硫ゴムベルトが形成されることになる。このような切断状態で未加硫ゴムベルトが形成されると、未加硫ゴムベルトの断面形状の変形量がより大きく生じ、とくに、未加硫ゴムベルトの角部分の形状が大きく変形することなる。このような未加硫ゴムベルトに外被布が被覆されて金型内で加硫されると、金型内での加硫時における断面形状の変化に伴い、心線の並びが乱れてしまう現象が生じることになる。このような心線並びの乱れが生じると、伝動ベルトとして使用される際におけるベルト耐久性の低下を招くことになる。
【００１６】
上述のように、未加硫スリーブの切断中に摩擦熱がより多く生じると、未加硫スリーブの切断作業の作業性の低下を招くことになる。このため、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇の抑制が課題となる。そして、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱の抑制の実現にあたっては、未加硫ゴムベルトの形成時に加えラップドＶベルトの製造時においても、作業能率の低下を招いてしまうことを抑制できることが必要となる。
【００１７】
また、上述のように、未加硫スリーブの切断中に摩擦熱がより多く生じると、その未加硫スリーブから形成された未加硫ゴムベルトを素材として製造されたラップドＶベルトの品質の低下を招くことになる。この点においても、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇の抑制が課題となる。そして、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱の抑制の実現にあたっては、未加硫ゴムベルトの品質の低下を抑制し、未加硫ゴムベルトを素材として製造されるラップドＶベルトの品質の低下も抑制できることが必要となる。
【００１８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制でき、作業能率の低下を招いてしまうことを抑制できるとともに、未加硫ゴムベルトの品質の低下を抑制し、更に、未加硫ゴムベルトを素材として製造されるラップドＶベルトの品質の低下も抑制することができる、未加硫ゴムベルト形成装置、及び未加硫ゴムベルト形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
（１）上記目的を達成するための本発明のある局面に係る未加硫ゴムベルト形成装置は、未加硫ゴム層と心線とを有する筒状の未加硫スリーブを周方向に切断して環状の未加硫ゴムベルトを形成するための未加硫ゴムベルト形成装置であって、主軸とともに回転するように構成された回転体を有し、前記回転体の外周に前記未加硫スリーブが配置されるように構成された、回転機構と、水が通過可能な連通気孔を有する多孔質材料で形成されるとともに外周に刃が設けられた回転刃本体、を有する回転刃を含み、前記回転体に配置されて前記回転体とともに回転する前記未加硫スリーブに対して、前記回転刃が回転しながら押し付けられることで、前記未加硫スリーブを周方向に切断し、前記未加硫ゴムベルトを形成する、切断機構と、前記連通気孔に連通する水流路を有し、該水流路を通じて前記連通気孔へ水を供給する水供給機構と、を備えている。
【００２０】
この構成によると、回転機構及び切断機構が作動し、未加硫スリーブが周方向に切断されて未加硫ゴムベルトが形成される際に、多孔質材料で形成された回転刃本体の連通気孔へ、水流路を通じて水が供給される。その水は、連通気孔内に浸透し、回転する回転刃の遠心力によって該回転刃の刃先部分へ移動した後、当該刃先部分の連通気孔内で保持されたり、或いはその部分から外部へ飛散する。このため、未加硫スリーブの切断中に未加硫スリーブと回転刃との間で発生する摩擦熱が、回転刃における刃先部分で保持される水或いは刃先部分から外部へ飛散する水によって効率よく抜熱されることになる。これにより、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制することができる。
【００２１】
そして、上記の構成によると、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制できるため、未加硫スリーブの切断中に発煙して作業性の低下を招いてしまうことを抑制することができる。
【００２２】
更に、上記の構成によると、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制できるため、未加硫スリーブのゴムの粘性の上昇を抑制でき、回転刃にゴムが粘り付くように付着して粘着し易くなることも抑制できる。そして、所望の寸法通りに未加硫スリーブを切断することが容易となり、一つの未加硫ゴムベルトの周方向において、ベルト幅方向の寸法のばらつきが生じてしまうことを抑制することができる。このため、この未加硫ゴムベルトを素材として製造されるラップドＶベルトにおけるベルト断面の寸法のばらつきが生じてしまうことを抑制でき、ベルト寿命の低下を招いてしまうことも抑制することができる。
【００２３】
更に、上記の構成によると、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制し、回転刃にゴムが粘り付くように付着して粘着し易くなることを抑制できるため、切断中に回転刃の鋭さが鈍ってしまうことも抑制することができる。このため、未加硫スリーブが押し切られるように切断され、未加硫ゴムベルトの角部分の形状が大きく変形してしまうことを抑制することができる。これにより、加硫されてラップドＶベルトが製造された際に心線の並びが乱れてしまう現象が生じることも抑制でき、ベルト耐久性の低下を招いてしまうことを抑制することができる。
【００２４】
よって、上記の構成によると、未加硫ゴムベルトの品質の低下を抑制し、更に、未加硫ゴムベルトを素材として製造されるラップドＶベルトの品質の低下も抑制することができる。
【００２５】
尚、本願発明者は、鋭意研究を重ねて上記の構成を発明するまでの過程において、流水を切断中の回転刃に対して流しかけながら未加硫スリーブを切断する装置に関する研究も行った。その装置によると、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制することができることが確認された。
【００２６】
しかしながら、流水を切断中の回転刃に流しかけながら未加硫スリーブを切断する装置を用いて形成した未加硫ゴムベルトに外被布を被覆して加硫を行うと、加硫の際に、ラップドＶベルトの品質上の問題が生じることが知見された。具体的には、加硫の際に、未加硫ゴムベルトに対して付着及び浸透した水分が気化し、心線とゴムとの剥離、ゴムとゴムとの剥離、或いは外被布とゴムとの剥離が生じ、ラップドＶベルトのベルト耐久性を大きく低下させる品質上の問題が生じることが知見された。
【００２７】
また、本願発明者は、流水を切断中の回転刃にかけながら未加硫スリーブを切断する装置を用いて形成した未加硫ゴムベルトを加硫する前に、未加硫ゴムベルトの乾燥を行うことについても研究を行った。しかしながら、未加硫ゴムベルトに対して付着及び浸透した水分を十分に除去するためには、多くの乾燥時間を要し、とくに、心線とゴムとの間に浸透した水分を十分に除去するためには、非常に多くの乾燥時間を要することが確認された。このため、ミスト状でない水を切断中の回転刃にかけながら未加硫スリーブを切断する装置を用いて形成した未加硫ゴムベルトを加硫する前に、その未加硫ゴムベルトの乾燥を行う手法については、ラップドＶベルトの製造時に、非常に多くの乾燥時間を要し、作業能率の低下を招いてしまうことが知見された。
【００２８】
一方、本発明の構成によると、未加硫スリーブが周方向に切断されて未加硫ゴムベルトが形成される際に、連通気孔を介して回転刃の外部へごく僅かな水が流出する。このため、未加硫ゴムベルトに対して水分が付着及び浸透することを抑制することができる。これにより、本発明の構成によると、流水を切断中の回転刃にかけながら未加硫スリーブを切断して未加硫ゴムベルトを形成する手法とは異なり、乾燥工程がほぼ不要となる。よって、ラップドＶベルトの製造時に、多くの乾燥時間を要して作業能率の低下を招いてしまうことも抑制できる。
【００２９】
以上説明したように、本発明の構成によると、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制でき、作業能率の低下を招いてしまうことを抑制できるとともに、未加硫ゴムベルトの品質の低下を抑制し、更に、未加硫ゴムベルトを素材として製造されるラップドＶベルトの品質の低下も抑制することができる、未加硫ゴムベルト形成装置を提供することができる。
【００３０】
（２）好ましくは、前記水供給機構は、前記回転刃の回転軸と同心状となるように該回転刃に固定された前記水流路としての筒部を更に備えている。
【００３１】
例えば、回転刃を冷却する水が、回転刃の中心部分からずれた箇所へ供給されると、その水は、遠心力によってその箇所よりも径方向外側の刃先部分へ集中的に流れてしまう。そうすると、それ以外の刃先部分には水が流れにくくなってしまうため、水が流れにくい刃先部分の温度が上昇してしまう虞がある。
【００３２】
この点につき、この構成によれば、回転刃の中心部分から該回転刃へ流入した水を、回転刃の刃先部分の全周に亘って万遍なく移動させることができるため、刃先部分全周を平均的に冷却及び潤滑することができる。
【００３３】
（３）更に好ましくは、前記回転刃は、前記回転刃本体における前記回転軸側の部分を覆う漏水防止部を更に含む。
【００３４】
この構成によると、水流路から回転刃の内部へ流入した水が、回転刃における回転軸側の部分（すなわち、刃が形成されていない部分）から流出することを防止できる。言い換えれば、この構成によると、水を、回転刃における刃先部分へ集中的に流すことができる。これにより、回転刃のうち摩擦熱による温度上昇が起こり易い刃先部分を、少ない水で効率的に冷却することができる。
【００３５】
（４）更に好ましくは、前記漏水防止部は、前記回転刃本体における前記回転軸側の部分に密着して設けられるシート部材である。
【００３６】
この構成のように、透水性の低いシート状の部材を回転刃本体における回転軸側の部分に密着して設けることにより、回転刃における径方向内側の部分からの水漏れを、比較的容易に防止できる。
【００３７】
（５）好ましくは、前記回転刃本体は、多孔質セラミックで形成されている。
【００３８】
多孔質セラミックは、優れた耐熱性を有している。また、多孔質セラミックを回転刃本体の材料として用いることで、回転刃本体の表面の平面度を非常に小さくすることができる。従って、この構成によると、摩擦熱に対する耐性を十分に有し且つ寸法精度が高い回転刃を形成することができる。
【００３９】
（６）好ましくは、前記水供給機構は、前記水流路上又は前記水流路の上流側に設けられ、該水流路を流れる水の圧力を調整する圧力調整機構を更に備えている。
【００４０】
この構成によると、回転刃に供給される水の流量を容易に調整することができる。そうすると、例えば一例として、回転刃を冷却及び潤滑するための必要最小限の水を回転刃に供給できるため、節水性に優れた装置を提供できる。
【００４１】
（７）好ましくは、前記切断機構は、気孔率、気孔径、及び通気率のうちの少なくとも１つが異なる複数の前記回転刃を有し、切断対象となる前記未加硫スリーブに応じていずれかの前記回転刃が選択される。
【００４２】
この構成によると、切断対象となる未加硫スリーブの種類（例えば、材質、厚さ等）毎に必要となる水の量に応じて、適切な気孔率等を有する回転刃を選択することができる。
【００４３】
（８）上記目的を達成するための本発明のある局面に係る未加硫ゴムベルト形成方法は、未加硫ゴム層と心線とを有する筒状の未加硫スリーブを周方向に切断して環状の未加硫ゴムベルトを形成する未加硫ゴムベルト形成方法であって、主軸とともに回転するように構成された回転体の外周に前記未加硫スリーブが配置される、未加硫スリーブ配置工程と、水が通過可能な連通気孔を有する多孔質材料で形成されるとともに外周に刃が設けられた回転刃本体、を有する回転刃が、前記回転体に配置されて前記回転体とともに回転する前記未加硫スリーブに対して、回転しながら押し付けられることで、前記未加硫スリーブが周方向に切断され、前記未加硫ゴムベルトが形成される、切断工程と、前記切断工程中において、前記連通気孔に連通する水流路を通じて該連通気孔へ水を供給する水供給工程と、を含む。
【００４４】
この構成によると、未加硫スリーブが周方向に切断されて未加硫ゴムベルトが形成される際に、多孔質材料で形成された回転刃本体の連通気孔へ、水流路を通じて水が供給される。その水は、連通気孔内に浸透した後、回転する回転刃の遠心力によって該回転刃の刃先部分へ移動した後、当該刃先部分の連通気孔内で保持されたり、或いはその部分から外部へ飛散する。このため、未加硫スリーブの切断中に未加硫スリーブと回転刃との間で発生する摩擦熱が、回転刃における刃先部分で保持される水或いは刃先部分から外部へ飛散する水によって効率よく抜熱されることになる。これにより、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制することができる。
【００４５】
そして、上記の構成によると、本発明のある局面に係る未加硫ゴムベルト成形装置と同様の効果を奏することができる。即ち、上記の構成によると、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制でき、作業能率の低下を招いてしまうことを抑制できるとともに、未加硫ゴムベルトの品質の低下を抑制し、更に、未加硫ゴムベルトを素材として製造されるラップドＶベルトの品質の低下も抑制することができる、未加硫ゴムベルト形成方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によると、未加硫スリーブの切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制でき、作業能率の低下を招いてしまうことを抑制できるとともに、未加硫ゴムベルトの品質の低下を抑制し、更に、未加硫ゴムベルトを素材として製造されるラップドＶベルトの品質の低下も抑制することができる、未加硫ゴムベルト形成装置、及び未加硫ゴムベルト形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ラップドＶベルトの一部を示す斜視図であって、一部を断面で示す図である。
【図２】ラップドＶベルトの製造工程を示すチャート図である。
【図３】未加硫スリーブを示す斜視図である。
【図４】未加硫ゴムベルトを示す斜視図である。
【図５】未加硫ゴムベルトの一部を示す斜視図であって、一部を断面で示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る未加硫ゴムベルト形成装置を示す正面図である。
【図７】未加硫ゴムベルト形成装置の平面図である。
【図８】未加硫ゴムベルト形成装置の側面図である。
【図９】図６に示す未加硫ゴムベルト形成装置の一部を拡大して示す図である。
【図１０】図７に示す未加硫ゴムベルト形成装置の一部を拡大して示す図である。
【図１１】カッター部における回転刃付近の部分断面図であって、水供給機構とともに模式的に示す図である。
【図１２】未加硫ゴムベルト形成装置の作動を説明するための図である。
【図１３】本発明の一実施の形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法を示すチャート図である。
【図１４】未加硫ゴムベルト形成装置によって、未加硫スリーブが全幅に亘って周方向に切断され、複数の未加硫ゴムベルトが形成された状態を示す図である。
【図１５】本発明の実施例に関する実施条件と実施結果とを一覧表にして示す図である。
【図１６】未加硫スリーブから切断されて形成された未加硫ゴムベルトの外観の判断基準について説明するための図である。
【図１７】変形例に係る未加硫ゴムベルト形成装置のカッター部における回転刃付近の部分断面図であって、水供給機構とともに模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、まず、ラップドＶベルトの概略及びラップドＶベルトの製造工程の概略について説明し、次いで、ラップドＶベルトの製造に関して適用される本発明の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成装置及び未加硫ゴムベルト形成方法について説明する。
【００４９】
［ラップドＶベルトの概略］
図１は、ラップドＶベルト１００の一部を示す斜視図であって、一部を断面で示す図である。ラップドＶベルト１００は、コンプレッサーなどの一般産業用機械、或いは、田植え機などの農業機械、等において、動力伝達用の無端状の伝動ベルトとして用いられる。そして、ラップドＶベルト１００は、Ｖ字状の断面を有する環状の伝動ベルトとして構成されている。
【００５０】
尚、図１においては、環状に延びるラップドＶベルト１００の周方向に対して垂直な断面が図示されている。また、図１においては、ラップドＶベルト１００の周方向が、両端矢印Ａで示されており、周方向に対して直交するベルト幅方向が、両端矢印Ｂで示されている。
【００５１】
ラップドＶベルト１００は、外被布１０１、圧縮ゴム層１０２、伸張ゴム層１０３、心線１０４を備えて構成されている。
【００５２】
環状に設けられたラップドＶベルト１００のベルト本体は、積層構造を有しており、ベルト内周側からベルト外周側に向かって、圧縮ゴム層１０２、心線１０４、伸張ゴム層１０３が、順次積層されている。よって、ラップドＶベルト１００においては、圧縮ゴム層１０２と伸張ゴム層１０３との間において、心線１０４が埋設されている。心線１０４は、ラップドＶベルト１００の周方向に沿って延びるように配置されている。そして、心線１０４は、ラップドＶベルト１００の周方向に垂直な断面において、ベルト幅方向に沿って所定の間隔で配列されている。
【００５３】
また、ラップドＶベルト１００は、環状に設けられた無端状のベルト本体の周囲全体が周方向の全長に亘って外被布１０１で被覆されて構成されている。そして、ラップドＶベルト１００は、その周方向に対して垂直な断面の形状が、Ｖ字状の断面形状である。より具体的には、ラップドＶベルト１００の断面形状は、ベルト外周側からベルト内周側に向かってベルト幅が小さくなる台形状に構成されている。
【００５４】
［ラップドＶベルトの製造工程の概略］
図２は、ラップドＶベルト１００の製造工程を示すチャート図である。図２に示すように、ラップドＶベルト１００の製造工程は、未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１、未加硫ゴムベルト形成工程Ｓ１０２、スカイブ工程Ｓ１０３、カバー巻き工程Ｓ１０４、加硫工程Ｓ１０５を備えて構成されている。
【００５５】
図３は、未加硫ゴム層と心線とを有する筒状の未加硫スリーブ１０５を示す斜視図である。未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１は、未加硫スリーブ１０５を形成する工程として構成されている。
【００５６】
未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１においては、まず、未加硫ゴム（即ち、加硫が行われていない状態のゴム）のシートが、圧延によって形成される。そして、圧延によって形成された未加硫ゴムのシートが、所定の長さに切断され、円筒状或いは円柱状の回転体に対して、巻き付けられる。回転体の外周に巻き付けられた未加硫ゴムのシートは、その端部同士が接合され、筒状に成形される。筒状に成形された未加硫ゴムのシートが、ラップドＶベルト１００における圧縮ゴム層１０２の素材となる。
【００５７】
そして、回転体の外周に筒状の未加硫ゴムの成形体が形成されると、次いで、前述の心線１０４が、周方向に沿って巻き付けられる。心線１０４は、筒状の未加硫ゴムの成形体に対して、幅方向に沿って所定のピッチでずらされながら、周方向に沿ってスパイラル状に巻き付けられる。尚、筒状の未加硫ゴムの成形体の幅方向は、上記の回転体の軸方向と平行な方向として構成される。心線１０４は、筒状の未加硫ゴムの成形体に対して、幅方向のほぼ全長に亘って、巻き付けられる。
【００５８】
筒状の未加硫ゴムの成形体の外周への心線１０４の巻き付けが終了すると、次いで、心線１０４の上から、圧延によって形成された未加硫ゴムのシートが巻き付けられる。心線１０４の上から巻き付けられた未加硫ゴムのシートは、その端部同士が接合され、筒状に成形される。心線１０４の外周側に巻き付けられた筒状の未加硫ゴムのシートが、ラップドＶベルト１００における伸張ゴム層１０３の素材となる。
【００５９】
上述した未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１によって、未加硫スリーブ１０５が形成される。尚、図３に示す未加硫スリーブ１０５は、回転体から取り外された状態が示されている。
【００６０】
図４は、未加硫ゴムベルト１０６を示す斜視図である。未加硫ゴムベルト形成工程Ｓ１０２は、未加硫スリーブ１０５を周方向に切断して環状の未加硫ゴムベルト１０６を形成する工程として構成されている。未加硫ゴムベルト形成工程Ｓ１０２は、本発明の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法として構成され、本発明の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成装置を用いることで実施される。
【００６１】
図５は、未加硫ゴムベルト１０６の一部を示す斜視図であって、一部を断面で示す図である。図５においては、環状に延びる未加硫ゴムベルト１０６の周方向に対して垂直な断面が図示されている。また、図５においては、未加硫ゴムベルト１０６の周方向が、両端矢印Ａで示されており、周方向に対して直交するベルト幅方向が、両端矢印Ｂで示されている。
【００６２】
図５に示すように、未加硫ゴムベルト１０６は、内周側未加硫ゴム層１０７、心線１０４、外周側未加硫ゴム層１０８を備えて構成されている。そして、未加硫ゴムベルト１０６においては、内周側未加硫ゴム層１０７と外周側未加硫ゴム層１０８との間において、心線１０４が配置されている。
【００６３】
内周側未加硫ゴム層１０７は、ラップドＶベルト１００における圧縮ゴム層１０２の素材となる。外周側未加硫ゴム層１０８は、ラップドＶベルト１００における伸張ゴム層１０３の素材となる。内周側未加硫ゴム層１０７及び外周側未加硫ゴム層１０８を構成するゴム成分としては、加硫又は架橋可能なゴム、例えば、ジエン系ゴム（天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム（ニトリルゴム）、水素化ニトリルゴムなど）、エチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが例示でき、これらのゴム成分は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましいゴム成分は、エチレン−α−オレフィンエラストマー（エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭなど）などのエチレン−α−オレフィン系ゴム）、クロロプレンゴムである。特に好ましいゴム成分は、クロロプレンゴムである。クロロプレンゴムは、硫黄変性タイプであってもよく、非硫黄変性タイプであってもよい。尚、内周側未加硫ゴム層１０７のゴム成分、及び、外周側未加硫ゴム層１０８のゴム成分は、同系統又は同種のゴムを使用する場合が多い。
【００６４】
心線１０４としては、通常、マルチフィラメント糸を使用した撚りコード（例えば、諸撚り、片撚り、ラング撚りなど）を使用できる。心線１０４を構成する繊維としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維などが使用できる。心線１０４の表面には、慣用の接着処理（又は表面処理）が施されていてもよい。
【００６５】
スカイブ工程Ｓ１０３は、未加硫ゴムベルト１０６の両側面における内周側の両角部分を周方向に亘って削るように切削することでスカイブ（ｓｋｉｖｅ）し、未加硫ゴムベルト１０６の断面形状を変更する工程として構成されている。スカイブ工程Ｓ１０３においては、未加硫ゴムベルト１０６の内周側未加硫ゴムの内周側の両角部分が周方向に亘って削れるように切削される。これにより、スカイブ工程Ｓ１０３の処理が施される前の状態で矩形状の断面だった未加硫ゴムベルト１０６の断面の形状は、スカイブ工程Ｓ１０３の処理が施された後の状態においては、矩形状の部分と台形状の部分とが組み合わされた断面の形状となる。
【００６６】
カバー巻き工程Ｓ１０４は、スカイブ工程Ｓ１０３の処理が終了した未加硫ゴムベルト１０６を外被布１０１で被覆する工程として構成されている。カバー巻き工程Ｓ１０４においては、環状の未加硫ゴムベルト１０６の周囲全体が周方向の全長に亘って外被布１０１で被覆される。これにより、未加硫ゴムベルト１０６が外被布１０１で被覆されて構成された未加硫ベルト成形体が形成される。
【００６７】
加硫工程Ｓ１０５は、未加硫ベルト成形体における可塑性の未加硫ゴムを加熱して弾性ゴムに変化させる工程として構成されている。加硫工程Ｓ１０５においては、例えば、逆台形状の断面の溝が外周に設けられた円筒状のリングモールドが用いられる。リングモールドに設けられた複数の溝に対して未加硫ベルト成形体がそれぞれ嵌め込まれる。そして、複数の未加硫ベルト成形体が嵌め込まれたリングモールドの周囲に、円筒状のゴムスリーブが更に嵌め込まれる。
【００６８】
加硫工程Ｓ１０５においては、上記のようにリングモールド及び未加硫ベルト成形体の外周面に円筒状のゴムスリーブが嵌め込まれた状態で、それらが加硫缶に収納され、所定の温度等の条件で加硫が行われる。加硫が終了してリングモールド等が解体され、加硫された成形体がラップドＶベルト１００として取り出される。このように、加硫工程Ｓ１０５まで終了することで、ラップドＶベルト１００が製造されることになる。
【００６９】
［未加硫ゴムベルト形成装置の概略］
図６は、本発明の一実施の形態に係る未加硫ゴムベルト形成装置１を示す正面図である。図７は、未加硫ゴムベルト形成装置１の平面図である。図８は、未加硫ゴムベルト形成装置１の側面図である。未加硫ゴムベルト形成装置１が作動することで、本発明の一実施の形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法が実施され、前述のラップドＶベルト１００の製造工程における未加硫ゴムベルト形成工程Ｓ１０２が実施されることになる。
【００７０】
図６乃至図８に示す未加硫ゴムベルト形成装置１は、未加硫ゴム層と心線１０４とを有する筒状の未加硫スリーブ１０５を周方向に切断して環状の未加硫ゴムベルト１０６を形成するための装置として構成されている。そして、未加硫ゴムベルト形成装置１は、回転機構１１、切断機構１２、水供給機構１３、制御装置１４、等を備えて構成されている。
【００７１】
また、本実施形態においては、ベース１５が更に備えられている未加硫ゴムベルト形成装置１が、例示されている。尚、図７においては、ベース１５の図示が省略されている。回転機構１１、切断機構１２、水供給機構１３、制御装置１４は、ベース１５上に設置されている。本実施形態では、ベース１５が備えられた未加硫ゴムベルト形成装置１が例示されているが、ベース１５が備えられていない形態の未加硫ゴムベルト形成装置１が実施されてもよい。
【００７２】
［回転機構］
図６乃至図８に示すように、回転機構１１は、主軸１６、支持部１７、回転ドラム１８、外周スリーブ１９、モータ２０、ベルト駆動機構２１、等を備えて構成されている。
【００７３】
主軸１６は、金属製の円筒状又は円柱状の軸として構成され、支持部１７に対して回転自在に支持されている。また、主軸１６は、モータ２０からの駆動トルクが入力されることで回転するように構成されている。支持部１７は、ベース１５上に設置され、主軸１６を回転自在に支持するとともにモータ２０を収納する筐体として構成されている。
【００７４】
回転ドラム１８は、円筒状の部分を有する金属製の筒状体として設けられている。そして、回転ドラム１８は、主軸１６とともに回転するように、主軸１６に対して取り付けられている。例えば、回転ドラム１８の円筒軸方向における両端部のそれぞれに蓋部が設けられ、これらの蓋部が主軸１６に対して固定される。また、回転ドラム１８は、主軸１６の回転中心軸線と回転ドラム１８の回転中心軸線とが一致するように、主軸１６に対して取り付けられている。
【００７５】
外周スリーブ１９は、ゴム製の円筒形状のスリーブとして設けられ、回転ドラム１８の外周に装着される。外周スリーブ１９の内周の直径は、回転ドラム１８の外周の直径にほぼ対応する寸法に設定されている。回転ドラム１８が回転する際、回転ドラム１８に装着された外周スリーブ１９は、回転ドラム１８とともに同一の回転速度で回転する。尚、外周スリーブ１９は、後述する切断機構１２によって未加硫スリーブ１０５が切断される際に回転ドラム１８の表面を切断機構１２から保護するために設けられている。
【００７６】
回転ドラム１８の外周に外周スリーブ１９が装着されて構成された回転体２２に対して、未加硫スリーブ１０５が配置される。即ち、未加硫スリーブ１０５は、回転ドラム１８の外周に装着された外周スリーブ１９の外周に対して配置される。
【００７７】
未加硫スリーブ１０５は、例えば、回転体２２に対して未加硫のゴムシート及び心線１０４が巻き付けられることで形成され、これにより、未加硫スリーブ１０５が回転体２２に配置される。即ち、回転ドラム１８及び外周スリーブ１９を備えて構成された回転体２２を用いて前述の未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１が実施されて未加硫スリーブ１０５が形成され、未加硫スリーブ１０５が回転体２２に配置された状態となる。
【００７８】
上記のように、回転機構１１は、主軸１６とともに回転するように構成された回転体２２を有し、回転体２２の外周に未加硫スリーブ１０５が配置されるように構成されている。
【００７９】
尚、本実施形態では、未加硫スリーブ１０５が配置される回転体として、回転ドラム１８及び外周スリーブ１９を備えて構成された回転体２２を例示したが、この通りでなくてもよい。例えば、回転ドラム１８が、未加硫スリーブ１０５が配置される回転体として構成され、未加硫スリーブ１０５が回転ドラム１８の外周に直接に配置される形態が実施されてもよい。また、本実施形態では、回転ドラム１８及び外周スリーブ１９を備えて構成された回転体２２を用いて未加硫スリーブ１０５が形成され、未加硫スリーブ１０５が回転体２２に対してそのまま配置される形態を例示したが、この通りでなくてもよい。回転機構１１の回転体２２とは異なる別の回転体を用いて未加硫スリーブ１０５が形成され、その別の回転体から取り外された未加硫スリーブ１０５が、回転機構１１の回転体２２に対して装着されて配置される形態が実施されてもよい。
【００８０】
モータ２０は、主軸１６を回転駆動するための駆動トルクを発生させる電動モータとして構成されている。本実施形態では、モータ２０は、支持部１７に収納されている。モータ２０は、図示が省略された電源から電気エネルギーが供給され、後述する制御装置１４からの制御指令に基づいて作動し、所定の回転速度で回転する。モータ２０は、出力軸２０ａの軸方向が主軸１６の軸方向と平行となるように、支持部１７に設置されている。
【００８１】
ベルト駆動機構２１は、モータ２０からの駆動トルクを主軸１６に伝達する機構として設けられている。ベルト駆動機構２１は、駆動プーリ２１ａ、従動プーリ２１ｂ、駆動ベルト２１ｃを備えて構成されている。
【００８２】
駆動プーリ２１ａは、モータ２０の出力軸２０ａに固定され、出力軸２０ａとともに回転するように構成されている。従動プーリ２１ｂは、主軸１６に対して、支持部１７を介して回転ドラム１８側とは反対側の端部において、固定されている。駆動ベルト２１ｃは、無端状のベルトとして設けられている。そして、駆動ベルト２１ｃは、駆動プーリ２１ａ及び従動プーリ２１ｂに対して巻き掛けられ、駆動プーリ２１ａの駆動トルクを従動プーリ２１ｂに伝達するベルトとして構成されている。
【００８３】
後述する制御装置１４からの制御指令に基づいてモータ２０の運転が行われると、出力軸２０ａとともに駆動プーリ２１ａが回転する。駆動プーリ２１ａが回転することで、駆動プーリ２１ａ及び従動プーリ２１ｂに巻き掛けられた駆動ベルト２１ｃの周回動作が行われる。駆動ベルト２１ｃの周回動作が行われると、従動プーリ２１ｂが回転し、従動プーリ２１ｂとともに主軸１６が回転することになる。そして、主軸１６とともに、回転ドラム１８及び外周スリーブ１９が回転する。尚、回転ドラム１８及び外周スリーブ１９が回転する方向については、図６において、矢印Ｃ１で示されている。
【００８４】
［切断機構］
図９は、図６に示す未加硫ゴムベルト形成装置１の一部を拡大して示す図である。図１０は、図７に示す未加硫ゴムベルト形成装置１の一部を拡大して示す図である。図９及び図１０においては、切断機構１２が拡大して示されている。図６乃至図１０に示す切断機構１２は、幅方向移動機構２３、進退移動機構２４、カッター部２５、基台部２６、等を備えて構成されている。
【００８５】
基台部２６は、ベース１５上に設置され、幅方向移動機構２３、進退移動機構２４、及びカッター部２５を支持する台座部として設けられている。幅方向移動機構２３、進退移動機構２４、及びカッター部２５は、基台部２６の上面に設置されている。
【００８６】
幅方向移動機構２３は、進退移動機構２４及びカッター部２５を、基台部２６に対して、回転体２２の外周に配置された未加硫スリーブ１０５の幅方向と平行な方向に沿って移動させる機構として、構成されている。尚、未加硫スリーブ１０５の幅方向は、未加硫スリーブ１０５が筒状に延びる方向であり、図７及び図８において、両端矢印Ｂで示されている。また、未加硫スリーブ１０５が回転体２２の外周に配置された状態においては、未加硫スリーブ１０５の幅方向は、主軸１６の軸方向と平行な方向となる。
【００８７】
幅方向移動機構２３は、一対のレール（２７ａ、２７ｂ）、ボールネジ機構２８、移動プレート２９、等を備えて構成されている。一対のレール（２７ａ、２７ｂ）は、移動プレート２９の移動方向をガイドするレールとして設けられている。一対のレール（２７ａ、２７ｂ）は、基台部２６の上面に固定されて設置されている。そして、一対のレール（２７ａ、２７ｂ）は、主軸１６の軸方向、即ち、回転体２２に配置された未加硫スリーブ１０５の幅方向と平行に延びるように設置されている。
【００８８】
ボールネジ機構２８は、ネジ軸２８ａ、ボールネジモータ２８ｂ、軸受２８ｃ、ナット部２８ｄ、図示が省略された複数のボール、等を備えて構成されている。
【００８９】
ネジ軸２８ａは、一方の端部がボールネジモータ２８ｂによって支持され、他方の端部が軸受２８ｃによって回転自在に支持されている。そして、基台部２６上において、ネジ軸２８ａは、その軸方向が一対のレール（２７ａ、２７ｂ）と平行に延びるように、配置されている。ボールネジモータ２８ｂは、ネジ軸２８ａをその軸心を中心として回転駆動する電動モータとして構成されている。そして、ボールネジモータ２８ｂは、図示が省略された電源から電気エネルギーが供給され、後述する制御装置１４からの制御指令に基づいて作動し、所定の回数分だけ回転するように、構成されている。
【００９０】
ナット部２８ｄは、ネジ軸２８ａが貫通しており、ネジ軸２８ａが回転することでネジ軸２８ａの軸方向に沿ってネジ軸２８ａに対して相対移動するブロック状の要素として設けられている。ナット部２８ｄの内部においては、ネジ軸２８ａのネジ溝に対向するネジ溝が形成されている。そして、ナット部２８ｄのネジ溝とネジ軸２８ａのネジ溝との間には、両方の溝に対して転動自在に嵌まり込む複数のボールが配置されている。ネジ軸２８ａが軸心回りに回転することで、ナット部２８ｄ及びネジ軸２８ａの間で複数のボールが循環し、ナット部２８ｄが、ネジ軸２８ａに対して軸方向に相対移動する。
【００９１】
また、ナット部２８ｄは、その上面側において、移動プレート２９の下面に対して固定されている。また、ナット部２８ｄは、一対のレール（２７ａ、２７ｂ）の間に嵌りこむように配置されている。そして、ナット部２８ｄは、一対のレール（２７ａ、２７ｂ）に対して摺動自在の状態で配置されている。このため、ネジ軸２８ａが回転すると、ナット部２８ｄが、一対のレール（２７ａ、２７ｂ）によってガイドされながら、ネジ軸２８ａの軸方向に沿って移動する。
【００９２】
移動プレート２９は、平板状の部材として設けられ、その下面側においてナット部２８ｄに固定されている。更に、移動プレート２９は、その下面側において、一対のレール（２７ａ、２７ｂ）の上面に対して、摺動自在の状態で、支持されている。そして、移動プレート２９の上面には、進退移動機構２４が設置されている。
【００９３】
進退移動機構２４は、カッター部２５を、移動プレート２９に対して、回転体２２の外周に配置された未加硫スリーブ１０５に対して進出及び退避させる方向に沿って移動させる機構として、構成されている。進退移動機構２４は、一対のレール（３０ａ、３０ｂ）、移動ブロック３１、シリンダ機構３２、等を備えて構成されている。
【００９４】
一対のレール（３０ａ、３０ｂ）は、移動ブロック３１の移動方向をガイドするレールとして設けられている。一対のレール（３０ａ、３０ｂ）は、移動プレート２９の上面に固定されて設置されている。そして、一対のレール（３０ａ、３０ｂ）は、移動プレート２９上において、回転体２２に配置された未加硫スリーブ１０５に向かって接近する方向に沿って延びるように、設置されている。より具体的には、一対のレール（３０ａ、３０ｂ）は、回転体２２に配置された未加硫スリーブ１０５に向かって接近する方向であって、且つ、主軸１６の軸方向と平行な方向に対して直交する方向に沿って、延びるように、移動プレート２９上で設置されている。
【００９５】
移動ブロック３１は、移動プレート２９上に配置されブロック状の要素として設けられている。また、移動ブロック３１は、移動プレート２９の上面に対してスライド移動自在に配置される。そして、移動ブロック３１の下面側には、一対のレール（３０ａ、３０ｂ）に対してスライド移動自在に嵌まり込む一対の溝が設けられている。
【００９６】
シリンダ機構３２は、シリンダ体３２ａとロッド３２ｂとを備えた油圧シリンダ機構として設けられている。シリンダ体３２ａは、移動プレート２９の上面において移動プレート２９に対して固定されている。ロッド３２ｂには、シリンダ体３２ａの内部を一対の油室に区画するピストン（図示省略）が、一方の端部に設けられている。そして、ロッド３２ｂは、シリンダ体３２ａ内の一対の油室への圧油の給排が行われることで、シリンダ体３２ａから突出し或いはシリンダ体３２ａに向かって縮退する。尚、上記の一対の油室は、例えば、圧油源（図示省略）及び油回収タンク（図示省略）に対して切換弁（図示省略）を介して接続されている。そして、制御装置１４からの制御指令に基づいて、上記の切換弁の状態が切り換えられ、シリンダ体３２ａ内の一対の油室への圧油の給排が制御され、シリンダ機構３２の作動が制御される。
【００９７】
また、ロッド３２ｂは、ピストンが設けられた一方の端部と反対側の端部において、移動ブロック３１に対して固定されている。これにより、進退移動機構２４は、ロッド３２ｂがシリンダ体３２ａから突出することで、移動ブロック３１が一対のレール（３０ａ、３０ｂ）に沿って、回転体２２に配置された未加硫スリーブ１０５に向かって進出する方向に移動するように、構成されている。また、進退移動機構２４は、ロッド３２ｂがシリンダ体３２ａに向かって縮退することで、移動ブロック３１が一対のレール（３０ａ、３０ｂ）に沿って、回転体２２に配置された未加硫スリーブ１０５から退避する方向に移動するように、構成されている。
【００９８】
カッター部２５は、外周に刃が設けられた回転刃３６を有し、回転する回転刃３６によって未加硫スリーブ１０５を周方向に切断する機構として設けられている。そして、カッター部２５は、カッターモータ３３、動力伝達部３４、回転刃カバー３５、上記の回転刃３６、等を備えて構成されている。
【００９９】
カッターモータ３３は、動力伝達部３４を介して回転刃を回転駆動する駆動トルクを発生する電動モータとして構成されている。そして、カッターモータ３３は、図示が省略された電源から電気エネルギーが供給され、後述する制御装置１４からの制御指令に基づいて作動し、所定の回転速度で回転するように構成されている。
【０１００】
動力伝達部３４は、カッターモータ３３からの駆動トルクを回転刃３６に伝達する機構として設けられている。動力伝達部３４は、例えば、駆動プーリ、従動プーリ、駆動ベルトを有する機構として構成され、ベルト駆動機構２１と同様の機構として構成されている。尚、図９及び図１０においては、駆動プーリ、従動プーリ、駆動ベルトを収納する動力伝達部３４のハウジングのみが図示されており、駆動プーリ、従動プーリ、駆動ベルトの図示は省略されている。
【０１０１】
動力伝達部３４の駆動プーリは、カッターモータ３３の出力軸（図示省略）に連結され、動力伝達部３４の従動プーリは、回転刃３６の回転軸４０に連結されている。カッターモータ３３が回転すると、その駆動トルクが動力伝達部３４の駆動プーリに入力されて駆動ベルトが周回動作を行い、従動プーリも回転する。そして、従動プーリの回転とともに、回転刃３６が回転する。なお、回転軸４０については、後述する図１１で図示されていて、図９及び図１０では、その図示が省略されている。
【０１０２】
回転刃カバー３５は、回転刃３６の周囲を部分的に覆うカバーとして設けられている。回転刃カバー３５には、回転刃３６の回転軸４０の両端部のそれぞれを回転自在に支持する軸受部（図示省略）が設けられている。また、回転刃カバー３５は、動力伝達部３４のハウジングに固定されている。
【０１０３】
図１１は、カッター部２５における回転刃３６付近の部分断面図であって、後述する水供給機構１３とともに模式的に示す図である。回転刃３６は、外周に刃が設けられた円形形状の丸刃として構成されている。回転刃３６は、回転刃本体３７と、漏水防止シート３８，３９とを有している。尚、回転刃３６が回転する方向については、図６において、矢印Ｃ２で示されている。
【０１０４】
回転刃本体３７は、外周側に向かって鋭く切っ先状に尖るように形成された刃が設けられている硬質状の部分である。回転刃本体３７の外周の刃（刃先部分３６ａ）は、円形の回転刃本体３７の外周の全周に亘って設けられている。
【０１０５】
そして、回転刃本体３７は、連通気孔４１を有する多孔質材料（具体的には、多孔質セラミック）で構成されている。連通気孔４１は、多孔質材料内に形成された各気孔が付近の気孔と互いに連通することにより形成されている。このように、連通気孔４１を有する多孔質材料で回転刃本体３７を構成することにより、水が、連通気孔４１を通過することが可能となる。回転刃本体３７では、詳しくは後述するが、水流路４６を介して搬送される水が、回転刃本体３７における回転軸４０付近の部分から流入し、回転刃本体３７内へ浸透する。そして、その水は、回転刃３６の遠心力によって回転刃本体３７の径方向外側へ移動した後、回転刃本体３７の刃先部分３６ａで保持されたり、或いはその部分から外部へ飛散する。なお、図１１では、連通気孔４１を模式的に実線で網の目状に示しているが、実際の連通気孔４１は、複数の気孔が互いに連通することにより形成されている。
【０１０６】
漏水防止シート３８，３９は、透水性が極めて低いシート状の部材であって、回転刃本体３７における回転軸４０付近の部分に密着して設けられている。漏水防止シート３８，３９は、例えば一例として、極めて薄い樹脂製のシートによって構成されている。漏水防止シート３８，３９は、外径が回転刃本体３７の外径よりも小さい円形状に形成され、中央部分に丸い開口穴３８ａ，３９ａを有している。漏水防止シート３８，３９は、回転刃本体３７における両側面のそれぞれに貼り付けられている。回転刃本体３７における一方側（図１１における左側）に設けられている漏水防止シート３８の開口穴３８ａは、回転軸４０が回転刃本体３７に挿通されて固定された状態において、該回転軸４０との間に隙間ができない程度の大きさに形成されている。一方、回転刃本体３７における他方側（図１１における右側）に設けられている漏水防止シート３９の開口穴３９ａは、詳しくは後述する円筒部４２が回転刃本体３７に固定された状態において、該円筒部４２との間に隙間ができない程度の大きさに形成されている。なお、図１１では、漏水防止シート３８，３９の厚みについては模式的に示しており、回転刃本体３７の厚みに対する漏水防止シート３８，３９の厚みは、図１１に示す厚みよりも薄い。
【０１０７】
また、回転刃本体３７には、円筒部４２（筒部）が固定されている。円筒部４２は、後述する水供給機構１３の一部である水流路４６を構成している。
【０１０８】
円筒部４２は、細長い円筒状に形成された部材である。円筒部４２は、例えば一例として、ねじ止め等によって回転刃本体３７に固定されている。円筒部４２は、回転刃カバー３５の内側に配置されているため、図６から図１０ではその図示が省略されている。円筒部４２は、その内径が、回転刃３６の回転軸４０の外径よりも大きくなるように形成されていて、回転刃３６の回転軸４０と同心状となるように（すなわち、回転刃３６と同心状となるように）、回転刃３６に固定されている。これにより、回転刃３６の回転軸４０と円筒部４２との間には、隙間が形成される。当該円筒部４２の内部には、後述する配水管Ｐを介して、水が供給される。
【０１０９】
図１２は、未加硫ゴムベルト形成装置１の平面図であって、未加硫ゴムベルト形成装置１の作動を説明するための図である。未加硫ゴムベルト形成装置１の切断機構１２は、上述した幅方向移動機構２３、進退移動機構２４、カッター部２５を備え、後述する制御装置１４からの制御指令に基づいて作動する。また、切断機構１２が作動する際には、制御装置１４からの制御指令に基づいて、回転機構１１も作動する。そして、回転機構１１及び切断機構１２が作動することで、図１２に示すように、未加硫スリーブ１０５が周方向に切断され、未加硫ゴムベルト１０６が形成される。
【０１１０】
切断機構１２の作動の際には、まず、制御装置１４からの制御指令に基づいて、ボールネジモータ２８ｂが所定の回数分だけ回転し、幅方向移動機構２３が作動する。これにより、未加硫ゴムベルト１０６のベルト幅方向の寸法に対応した位置で未加硫スリーブ１０５の切断が行われるように、未加硫スリーブ１０５の幅方向と平行な方向における移動プレート２９の位置の位置決めが行われる。即ち、未加硫ゴムベルト１０６のベルト幅方向の寸法に対応した位置で未加硫スリーブ１０５の切断が行われるように、進退移動機構２４及びカッター部２５の位置の位置決めが行われる。
【０１１１】
上記のように進退移動機構２４及びカッター部２５の位置の位置決めが行われると、次いで、制御装置１４からの制御指令に基づいて、モータ２０が所定の回転速度で回転し、カッターモータ３３も所定の回転速度で回転する。これにより、回転機構１１の作動が開始され、主軸１６とともに回転体２２とその回転体２２の外周に配置された未加硫スリーブ１０５の回転が開始される。そして、カッター部２５の作動も開始され、回転刃３６の回転が開始される。また、回転機構１１及びカッター部２５の作動が開始されると、制御装置１４からの制御指令に基づいて、後述する水供給機構１３の作動も開始される。
【０１１２】
上記のように制御装置１４からの制御指令に基づいて回転機構１１及びカッター部２５が作動する際におけるモータ２０及びカッターモータ３３の回転速度は、未加硫スリーブ１０５及び回転刃３６の条件に応じて予め定められたそれぞれの回転速度に設定される。
【０１１３】
上記のように回転機構１１及びカッター部２５の作動が開始されると、制御装置１４からの制御指令に基づいて、シリンダ機構３２が作動する。これにより、シリンダ体３２ａからロッド３２ｂが突出し、移動ブロック３１とともにカッター部２５が未加硫スリーブ１０５に向かって進出する。そして、カッター部２５の進出に伴い、回転刃３６は、未加硫スリーブ１０５を厚み方向に切断して外周スリーブ１９に回転刃３６の刃先の先端が僅かに接触する位置まで、未加硫スリーブ１０５に向かって進出する。
【０１１４】
上記のように回転刃３６が未加硫スリーブ１０５に向かって進出することで、主軸１６及び回転体２２とともに回転する未加硫スリーブ１０５に対して、回転刃３６が回転しながら押し付けられることになる。そして、図１２に示すように、回転刃３６の刃先が外周スリーブ１９に僅かに接触する位置まで回転刃３６が進出することで、未加硫スリーブ１０５が回転刃３６によって周方向に切断され、未加硫ゴムベルト１０６が形成される。図１２においては、回転刃３６によって切断ライン１０６ａにて未加硫スリーブ１０５から未加硫ゴムベルト１０６が切断されて形成された状態が図示されている。尚、カッター部２５が作動して回転刃３６が回転している間は、後述する水供給機構１３の作動も維持されている。
【０１１５】
上記のように、切断機構１２は、外周に刃が設けられた回転刃３６を有し、回転体２２に配置されて回転体２２とともに回転する未加硫スリーブ１０５に対して、回転刃３６が回転しながら押し付けられることで、未加硫スリーブ１０５を周方向に切断し、未加硫ゴムベルト１０６を形成する機構として、構成されている。
【０１１６】
［水供給機構］
水供給機構１３は、水供給源（図示省略）に連通する配水管Ｐからの水（例えば水道水）を、回転刃３６の内部に形成された連通気孔４１へ供給するための機構である。
【０１１７】
水供給機構１３は、図１１を参照して、水圧調整弁４５と、水流路４６とを有している。
【０１１８】
水圧調整弁４５は、例えば一例として電磁弁によって構成されている。水圧調整弁４５は、水流路４６よりも上流側の配水管Ｐに設けられていて、水供給源からの水道水の水圧を調整するために設けられている。この水圧調整弁４５により、水供給源側から回転刃３６側へ供給される水の流量を調整することができる。水圧調整弁４５は、制御装置１４からの制御指令に基づいて作動する。制御装置１４からの制御指令に基づいて水圧調整弁４５の水圧が調整されることで、回転刃３６の連通気孔４１へ供給される水の流量が調整される。
【０１１９】
水供給機構１３では、例えば一例として、操作機器（図示省略）を介して、ユーザが予め必要な水圧を入力する。水圧調整弁４５は、配水管Ｐによって水流路４６に搬送される水の圧力が、ユーザによって入力された水圧となるように、水圧調整弁４５の開度を調整する。ユーザは、水流路４６の水圧を変更したい場合には、操作機器を介して、所望の水圧値を入力すればよい。
【０１２０】
水流路４６は、上述したように、円筒部４２によって構成される。水供給機構１３では、配水管Ｐ側から搬送されてきた水が、水流路４６としての円筒部４２の内部（より詳しくは、回転軸４０の外周面と円筒部４２の内周面との間）を介して、回転刃３６における回転軸４０付近へ搬送される。
【０１２１】
［水供給機構から回転刃の連通気孔へ供給される水の流れ］
上述した水流路４６から回転刃３６における回転軸４０付近へ搬送された水は、回転刃３６内の連通気孔４１を、以下のようにして流れる。
【０１２２】
具体的には、水流路４６からの水は、図１１を参照して、連通気孔４１における水流路４６と連通している部分４１ａを介して連通気孔４１内へ流入する。その後、連通気孔４１内へ浸透するようにして流入した水は、回転刃３６の回転により生じる遠心力によって径方向外側、すなわち刃先部分３６ａへ流れ、その部分で保持されたり、或いはその部分から外方へ開口している部分４１ｂ、から外部へ飛散する。
【０１２３】
なお、連通気孔４１を流れる水のうち、該連通気孔４１における回転刃３６の径方向内側の部分から外方へ開口している部分４１ｃ、から外部へ流出しようとする水は、漏水防止シート３８，３９によってその流出が規制される。これにより、水を、回転刃３６の刃先部分３６ａへ集中的に流すことができるため、回転刃３６及び未加硫スリーブ１０５を効率的に冷却及び潤滑できる。
【０１２４】
［制御装置］
図７に示す制御装置１４は、未加硫ゴムベルト形成装置１において、回転機構１１、切断機構１２、水供給機構１３の作動を制御する制御部として設けられている。前述の通り、回転機構１１、切断機構１２、水供給機構１３は、制御装置１４からの制御指令に基づいて作動する。
【０１２５】
制御装置１４は、ＣＰＵ等のプロセッサ、メモリ、ユーザによって操作される操作パネル又は操作盤等の操作部、インターフェース回路、等を備えて構成されている。制御装置１４のメモリには、回転機構１１、切断機構１２、水供給機構１３の作動を制御する制御指令を作成するためのプログラムが記憶されている。ユーザによって操作部が操作されることで、メモリから上記のプログラムがプロセッサによって読み出されて実行される。これにより、上記の制御指令が作成され、その制御指令に基づいて、回転機構１１、切断機構１２、水供給機構１３が作動する。
【０１２６】
制御装置１４からの制御指令に基づいて、モータ２０が回転し、駆動トルクがベルト駆動機構２１を介して主軸１６に伝達される。そして、主軸１６とともに回転体２２が回転し、回転体２２とともに回転体２２に配置された未加硫スリーブ１０５が回転する。また、制御装置１４からの制御指令に基づいて、ボールネジモータ２８ｂが所定の回数分だけ回転して移動プレート２９が基台部２６上で所定量移動する。
【０１２７】
そして、制御装置１４からの制御指令に基づいて、カッターモータ３３が回転し、駆動トルクが動力伝達部３４を介して回転刃３６に伝達され、回転刃３６が回転する。また、制御装置１４からの制御指令に基づいて水供給機構１３が作動するため、水が水流路４６を介して、回転刃３６の連通気孔４１における水流路４６と連通している部分４１ａ（図１１参照）へ搬送される。連通気孔４１における当該部分４１ａへ搬送された水は、当該部分４１ａから回転刃３６の内部へ浸透した後、上述のように、回転する回転刃３６の遠心力によって当該回転刃３６の刃先部分３６ａへ流れる。その後、その水は、刃先部分３６ａで保持されたり、或いは連通気孔４１における部分４１ｂ（図１１参照）から外部へ飛散する。更に、制御装置１４からの制御指令に基づいて、シリンダ機構３２が作動し、移動ブロック３１とともに回転刃３６が未加硫スリーブ１０５に向かって進出する。これにより、回転刃３６の刃と未加硫スリーブ１０５における切断対象部分との間を、連通気孔４１の部分４１ｂから流出する水によって冷却且つ潤滑しつつ、未加硫スリーブ１０５を周方向に切断して未加硫ゴムベルト１０６を形成することができる。尚、本実施形態では、制御装置１４からの制御指令に基づいて、回転機構１１、切断機構１２、水供給機構１３が作動する形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。未加硫ゴムベルト形成装置１において、制御装置１４が備えられておらず、ユーザによる操作に基づいて、回転機構１１、切断機構１２、水供給機構１３が作動する形態が実施されてもよい。
【０１２８】
［未加硫ゴムベルトの形成方法］
次に、本発明の一実施の形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法について説明する。図１３は、本発明の一実施の形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法を示すチャート図である。図１３に示す未加硫ゴムベルト形成方法は、未加硫ゴム層と心線１０４とを有する未加硫スリーブ１０５を周方向に切断して環状の未加硫ゴムベルト１０６を形成する未加硫ゴムベルト形成方法として構成されている。図１３に示す未加硫ゴムベルト形成方法は、前述の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成装置１が作動することで実施される。
【０１２９】
図１３に示すように、本実施形態の未加硫ゴムベルト形成方法は、未加硫スリーブ配置工程Ｓ２０１、水供給工程Ｓ２０２、切断工程Ｓ２０３、未加硫ゴムベルト取り外し工程Ｓ２０５を備えて構成されている。未加硫スリーブ配置工程Ｓ２０１が実施され、次いで、水供給工程Ｓ２０２及び切断工程Ｓ２０３、が複数回実施され、最後に未加硫ゴムベルト取り外し工程Ｓ２０５が実施される。これらの工程が終了することで、１つの未加硫スリーブ１０５から複数の未加硫ゴムベルト１０６が形成されることになる。
【０１３０】
未加硫スリーブ配置工程Ｓ２０１は、主軸１６とともに回転するように構成された回転体２２の外周に未加硫スリーブ１０５が配置される工程として、構成されている。本実施形態では、例えば、回転体２２に対して未加硫のゴムシート及び心線１０４が巻き付けられることで回転体２２の周りに未加硫スリーブ１０５が形成され、これにより、未加硫スリーブ１０５が回転体２２に配置された状態となる。即ち、回転体２２を用いて前述の未加硫スリーブ形成工程Ｓ１０１が実施されて未加硫スリーブ１０５が形成され、未加硫スリーブ１０５が回転体２２に配置された状態となる。
【０１３１】
尚、回転体２２の外周に未加硫スリーブ１０５を配置する方法としては、上述の通りでなくてもよい。例えば、回転機構１１の回転体２２とは異なる別の回転体を用いて未加硫スリーブ１０５が形成され、その別の回転体から取り外された未加硫スリーブ１０５が、回転機構１１の回転体２２に対して装着されて配置される形態が実施されてもよい。
【０１３２】
水供給工程Ｓ２０２は、制御装置１４からの指令に基づいて、水圧調整弁４５の開度が調整されることで、実施される。具体的には、水供給工程Ｓ２０２では、全閉状態となっている水圧調整弁４５の開度が、該水圧調整弁４５を介して水流路４６へ流入する水の水圧が所望の値となるような開度に調整される。これにより、配水管Ｐからの水が水流路４６へ供給される。
【０１３３】
切断工程Ｓ２０３は、制御装置１４からの制御指令に基づいて、回転機構１１及び切断機構１２が作動することで、実施される。まず、制御装置１４からの制御指令に基づいて、モータ２０が回転し、駆動トルクがベルト駆動機構２１を介して主軸１６に伝達される。そして、主軸１６とともに回転体２２が回転し、回転体２２とともに回転体２２に配置された未加硫スリーブ１０５が回転する。また、制御装置１４からの制御指令に基づいて、ボールネジモータ２８ｂが所定の回数分だけ回転して移動プレート２９が基台部２６上で所定量移動する。
【０１３４】
そして、制御装置１４からの制御指令に基づいて、カッターモータ３３が回転し、駆動トルクが動力伝達部３４を介して回転刃３６に伝達され、回転刃３６が回転する。更に、制御装置１４からの制御指令に基づいて、シリンダ機構３２が作動し、移動ブロック３１とともに回転刃３６が未加硫スリーブ１０５に向かって進出する。これにより、未加硫スリーブ１０５が周方向に切断され、未加硫ゴムベルト１０６が形成される。
【０１３５】
そして、上述のように回転刃３６が回転すると、水流路４６を介して該回転刃３６の連通気孔４１内へ流入した水が、遠心力によって、回転刃３６の径方向外側、すなわち回転刃３６の刃先部分３６ａへ移動する。これにより、回転刃３６の刃先部分３６ａと未加硫スリーブ１０５における切断対象部分との間を集中的に冷却且つ潤滑できるため、未加硫スリーブ１０５をスムーズに切断できる。
【０１３６】
上記のように、切断工程Ｓ２０３は、外周に刃が設けられた回転刃３６が、回転体２２に配置されて回転体２２とともに回転する未加硫スリーブ１０５に対して、回転しながら押し付けられることで、未加硫スリーブ１０５が周方向に切断され、未加硫ゴムベルト１０６が形成される工程として、構成されている。
【０１３７】
未加硫スリーブ１０５が全周に亘って周方向に切断され、未加硫ゴムベルト１０６が形成されると、制御装置１４からの制御指令に基づいて、シリンダ機構３２が作動し、移動ブロック３１とともに回転刃３６が未加硫スリーブ１０５から離間する方向に向かって移動する。即ち、ロッド３２ｂがシリンダ体３２ａに向かって縮退し、移動ブロック３１とともに回転刃３６が、未加硫スリーブ１０５から退避する方向に移動する。これにより、水供給工程Ｓ２０２及び切断工程Ｓ２０３が一旦終了する。
【０１３８】
水供給工程Ｓ２０２及び切断工程Ｓ２０３が一旦終了すると、制御装置１４において、未加硫スリーブ１０５を全幅に亘って切断する処理が終了したか否かが判断される（工程Ｓ２０４）。即ち、工程Ｓ２０４においては、未加硫スリーブ１０５が周方向に切断されて未加硫ゴムベルト１０６が形成される処理が、未加硫スリーブ１０５の幅方向（図７及び図８で両端矢印Ｂで示す方向）における全長に亘って所定回数行われ、未加硫スリーブ１０５の全体が複数の未加硫ゴムベルト１０６に切断されたか否かが、判断される。尚、制御装置１４は、例えば、予め入力されている未加硫スリーブ１０５の切断前の状態の幅方向の寸法と、ボールネジモータ２８ｂの回転量の積算値とに基づいて、未加硫スリーブ１０５を全幅に亘って切断する処理が終了したか否かを判断する。
【０１３９】
工程Ｓ２０４において、未加硫スリーブ１０５を全幅に亘って切断する処理が終了していないと判断されると（工程Ｓ２０４、Ｎｏ）、まず、制御装置１４からの制御指令に基づいて、ボールネジモータ２８ｂが所定の回数分だけ回転し、移動プレート２９が、基台部２６上で、未加硫ゴムベルト１０６のベルト幅寸法に対応した所定量だけ移動する。そして、再び、水供給工程Ｓ２０２及び切断工程Ｓ２０３が実施される。これにより、回転体２２の外周において、次の未加硫ゴムベルト１０６が形成されることになる。
【０１４０】
上記のように水供給工程Ｓ２０２及び切断工程Ｓ２０３が実施され、未加硫ゴムベルト１０６が新たに形成されると、再び、制御装置１４にて、未加硫スリーブ１０５を全幅に亘って切断する処理が終了したか否かが判断される（工程Ｓ２０４）。未加硫スリーブ１０５が全幅に亘って切断する処理が終了していないと判断されるかぎり（工程Ｓ２０４、Ｎｏ）、上記の処理が繰り返されることになる。そして、工程Ｓ２０４と水供給工程Ｓ２０２及び切断工程Ｓ２０３とが繰り返されることで、回転体２２の外周に複数の未加硫ゴムベルト１０６が形成されていくことになる。
【０１４１】
図１４は、未加硫ゴムベルト形成装置１によって未加硫スリーブ１０５が全幅に亘って周方向に切断され、複数の未加硫ゴムベルト１０６が形成された状態を示す図である。工程Ｓ２０４と水供給工程Ｓ２０２及び切断工程Ｓ２０３とが繰り返され、図１４に示すように、未加硫スリーブ１０５が全幅に亘って切断されると、制御装置１４において、未加硫スリーブ１０５を全幅に亘って切断する処理が終了したと判断される（工程Ｓ２０４、Ｙｅｓ）。上記のように判断されると、制御装置１４からの制御指令に基づいて、回転機構１１、切断機構１２、及び水供給機構１３の作動が停止される。
【０１４２】
図１４に示すように、未加硫スリーブ１０５が全幅に亘って切断され、複数の未加硫ゴムベルト１０６が形成されると、次いで、未加硫ゴムベルト取り外し工程Ｓ２０５が実施される。未加硫ゴムベルト取り外し工程Ｓ２０５では、回転体２２の外周に配置された状態の複数の未加硫ゴムベルト１０６の全てが、回転体２２から取り外される。回転体２２から全ての未加硫ゴムベルト１０６が取り外されることで、図１３に示す未加硫ゴムベルト形成方法は終了することになる。
【０１４３】
［実施例］
次に、上述した実施形態の未加硫ゴムベルト形成装置１及び未加硫ゴムベルト形成方法によって未加硫ゴムベルト１０６を形成した本発明の実施例について説明する。図１５は、本発明の実施例及び比較例に関する実施条件と実施結果とを一覧表にして示す図である。
【０１４４】
［未加硫ゴムベルトの形成条件］
図１５に示す表に示す実施例（実施例１、２、３、４）は、上述した実施形態によって未加硫ゴムベルト１０６を形成した実施例である。尚、本実施例としては、一部の実施条件を変更した４通りの実施例（実施例１〜４）を実施した。本実施例では、実施例１〜４のいずれにおいても、連通気孔４１を有する多孔質セラミックで形成された回転刃本体３７を有する回転刃３６を用いて未加硫スリーブ１０５を切断する際に、水供給機構１３によって水を供給しながら、未加硫ゴムベルト１０６を形成した。よって、図１５に示す表では、実施例１〜４の回転刃の材質として、「連通気孔が形成された多孔質セラミック」と記載し、潤滑手段として、「連通気孔を浸透した冷却水」と記載している。
【０１４５】
一方、図１５に示す表に示す比較例は、上述した実施例１〜４との比較のための例として実施したものである。比較例では、回転刃として超硬鋼を用い、当該回転刃及び未加硫スリーブ１０５の表面の両方に対して流水を流し掛けながら、未加硫ゴムベルト１０６の形成を行った。よって、図１５に示す表では、比較例の回転刃の材質として、「超硬鋼」と記載し、潤滑手段として、「回転刃及び未加硫スリーブに水掛」と記載している。
【０１４６】
また、上記実施例１〜４においては、図１５の「水量（Ｌ／ｍｉｎ）」の欄に記載した水量の冷却水を、連通気孔を通じて供給して、未加硫ゴムベルト１０６を形成した。一方、上記比較例においては、図１５の「水量（Ｌ／ｍｉｎ）」の欄に記載した水量の冷却水を水掛けして、未加硫ゴムベルト１０６を形成した。なお、各例で用いられた水量は、１分間当たりに連通気孔を通じて供給された水又は掛けられた水を容器に採取することで、測定した。尚、実施例１〜４で供給した水量については、比較例に比して、極めて少ない水量に設定した。具体的には、実施例１では０．００８Ｌ／ｍｉｎ、実施例２では０．００６Ｌ／ｍｉｎ、実施例３では０．００７Ｌ／ｍｉｎ、実施例４では０．０１Ｌ／ｍｉｎの水量の冷却水をそれぞれ供給した。一方、比較例では、２．７５Ｌ／ｍｉｎの水量の冷却水を供給した。
【０１４７】
また、上記実施例１〜４及び比較例においては、図１５の「周速比」の欄に記載した周速比にそれぞれ設定し、未加硫ゴムベルト１０６を形成した。図１５に記載した周速比は、回転体２２とともに回転する未加硫スリーブ１０５に対して回転刃３６が回転しながら押し付けられる際における、未加硫スリーブ１０５の外周の周速度と、回転刃３６の外周の周速度との比として、記載している。即ち、「未加硫スリーブ１０５の外周の周速度：回転刃３６の外周の周速度」の比として記載している。尚、実施例１の周速比と比較例の周速比とは同じ周速比に設定した。一方、実施例２及び実施例３の周速比は、実施例１及び比較例の周速比よりも小さい周速比に設定し、実施例４の周速比は、実施例１及び比較例の周速比よりも大きい周速比に設定した。具体的には、実施例１及び比較例の周速比は１：７．５、実施例２の周速比は１：１．３、実施例３の周速比は１：４、実施例４の周速比は１：１２にそれぞれ設定した。
【０１４８】
また、上記実施例１〜４及び比較例においては、図１５の「室内温度」の欄に記載した通り、いずれも、温度が２５℃に保たれた室内の環境下で、未加硫ゴムベルト１０６を形成した。
【０１４９】
［未加硫ゴムベルトの形成結果］
上記実施例１〜４及び比較例において、未加硫スリーブ１０５から切断された後の未加硫ゴムベルト１０６の表面における水の付着状態について観察を行った。観察結果については、図１５の「未加硫ゴムベルトの表面に付着した水の状態」の欄に記載した通りとなった。即ち、実施例１〜４では、極々わずかな水滴しか観察されなかった一方、比較例では、未加硫ゴムベルト１０６の表面がずぶ濡れの状態となった。
【０１５０】
また、上記実施例１〜４及び比較例において、未加硫スリーブ１０５を切断した後の状態における回転刃３６に対する未加硫ゴムの粘着状態についても観察を行った。観察結果については、図１５の「切断後の回転刃への未加硫ゴムの粘着状態」の欄に記載した。上記の観察においては、未加硫スリーブ１０５を切断した後の回転刃３６の表面を目視で観察し、回転刃３６における未加硫ゴムの粘着状態を確認した。その結果、実施例１〜４及び比較例のいずれにおいても、回転刃３６及び超硬鋼の回転刃の刃先の全周に亘って未加硫ゴムの粘着は見られず、品質上の問題は生じない水準であることが確認できた。
【０１５１】
また、上記実施例１〜４及び比較例において、未加硫スリーブ１０５から切断されて形成された未加硫ゴムベルト１０６の外観の観察も行った。観察結果については、図１５の「未加硫ゴムベルトの外観」の欄に記載した。未加硫ゴムベルト１０６の外観の観察においては、未加硫スリーブ１０５から切断されて形成された未加硫ゴムベルト１０６に生じた変形の状況について目視で確認した。
【０１５２】
尚、回転刃３６又は超硬鋼の回転刃による未加硫スリーブ１０５の切断時における切断抵抗の状況により、未加硫ゴムベルト１０６において、外周側未加硫ゴム層１０８の角部分が変形する。とくに、未加硫スリーブ１０５が回転刃３６又は超硬鋼の回転刃によって押し切られるようにして切断される状態では、外周側未加硫ゴム層１０８の角部分が潰れるように大きく変形する。図１６は、未加硫スリーブ１０５から切断されて形成された未加硫ゴムベルト１０６の外観の判断基準について説明するための図である。図１６では、未加硫ゴムベルト１０６の外観の判断基準を説明するための未加硫ゴムベルト１０６の断面形状が模式的に示されている。
【０１５３】
図１６（ａ）においては、外周側未加硫ゴム層１０８の角部分が潰れるように変形した未加硫ゴムベルト１０６の断面形状が示されている。押し切られるように切断されると、回転刃３６又は超硬鋼の回転刃による切りこみの初期段階で外周側未加硫ゴム層１０８が押しつぶされるため、図１６（ａ）に示すように、角部分が変形する。尚、図１６（ａ）においては、外周側未加硫ゴム層１０８の厚み寸法を寸法Ｈで表しており、外周側未加硫ゴム層１０８において押しつぶされた部分の厚み寸法を寸法ｈで表している。一方、図１６（ｂ）においては、押し切られるように切断されることなく、外周側未加硫ゴム層１０８が押しつぶされていない状態で切断された未加硫ゴムベルト１０６の断面形状が示されている。
【０１５４】
そして、未加硫ゴムベルト１０６の外観の観察においては、外周側未加硫ゴム層１０８の角部分の変形の有無を確認した。その結果、上記実施例１〜４及び比較例において、図１６（ｂ）に示すように、外周側未加硫ゴム層１０８が押しつぶされていない状態で切断されていることが確認できた。すなわち、実施例１〜４及び比較例のいずれにおいても、品質上の問題は生じない水準であることが確認できた。
【０１５５】
また、上記実施例１〜４及び比較例において、未加硫スリーブ１０５から切断されて形成された複数の未加硫ゴムベルト１０６が回転体２２から取り外される際における、未加硫ゴムベルト１０６同士の分割の容易性の確認も行った。確認結果については、図１５の「切断した未加硫ゴムベルトの分割の容易性」の欄に記載した。
【０１５６】
回転体２２において隣り合って配置された未加硫ゴムベルト１０６同士を分割して回転体２２から未加硫ゴムベルト１０６を取り外す分割作業の容易性は、未加硫ゴムベルト１０６における未加硫ゴムの状況により、異なる。未加硫ゴムの粘着性が高い状態の場合、上記の分割作業の容易性が低下することになる。未加硫ゴムベルト１０６の分割の容易性を確認した結果、実施例１〜４及び比較例のいずれにおいても、問題無く容易に分割作業を行えることが確認された。
【０１５７】
以上のように、上述した実施例１〜４及び比較例において、各評価項目（「切断後の回転刃への未加硫ゴムの粘着状態」、「未加硫ゴムベルトの外観」、「切断した未加硫ゴムベルトの分割の容易性」）に関して、いずれにおいても良好な結果を得ることができた。しかしながら、「未加硫ゴムベルトの表面に付着した水の状態」の評価項目においては、実施例１〜４と比較例との間で大きな差が生じる結果となった。即ち、実施例１〜４の未加硫ゴムベルト表面には極々わずかな水滴しか付着していなかったのに対し、比較例の未加硫ゴムベルト表面はずぶ濡れの状態となっていた。このような比較例の未加硫ゴムベルトについては、ベルト内部にも水がしみ込んでいることが予想され、長時間の乾燥工程が必要になる。従って、この点については、実施例１〜４の未加硫ゴムベルトの方が極めて優れているといえる。
【０１５８】
また、上述した実施例１〜４及び比較例において、未加硫スリーブ１０５を切断して未加硫ゴムベルト１０６を形成する際に用いられた水量については、比較例と比べて実施例１〜４の方がはるかに少ない。すなわち、実施例１〜４の方が節水性に極めて優れていることが確認できた。尚、実施例１〜４のいずれにおいても、未加硫ゴムベルト１０６の形成の際に用いられた水量は極めて少ないが、周速比の条件にかかわらず、各評価項目（「切断後の回転刃への未加硫ゴムの粘着状態」、「未加硫ゴムベルトの外観」、「切断した未加硫ゴムベルトの分割の容易性」）において良好な結果が得られることが確認された。即ち、未加硫ゴムベルト１０６の形成の際に用いられた水量が極めて少ない実施例１〜４において、周速比が比較例と同じ実施例１の場合、周速比が比較例よりも小さい実施例２及び実施例３の場合、周速比が比較例よりも大きい実施例４の場合のいずれにおいても、各評価項目において良好な結果が得られることが確認された。このため、実施例１〜４の結果より、周速比が比較例と同じ場合小さい場合大きい場合のいずれにおいても、非常に少ない水量の冷却水で十分な冷却効果が得られていることが確認された。従って、実施例１〜４は、未加硫スリーブ１０５を切断して未加硫ゴムベルト１０６を形成するに際し、無駄に供給される冷却水が極めて少なく、非常に効率よく冷却水を用いることができ、節水性に極めて優れた実施例であることが確認された。
【０１５９】
［実施形態の作用効果］
以上のように、本実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成装置１によると、回転機構１１及び切断機構１２が作動し、未加硫スリーブ１０５が周方向に切断されて未加硫ゴムベルト１０６が形成される際に、多孔質材料で形成された回転刃本体３７の連通気孔４１へ、水流路４６を通じて水が供給される。その水は、連通気孔４１内に浸透し、回転する回転刃の遠心力によって該回転刃３６の刃先部分３６ａへ移動した後、当該刃先部分３６ａの連通気孔４１内で保持されたり、或いはその部分から外部へ飛散する。このため、未加硫スリーブ１０５の切断中に未加硫スリーブ１０５と回転刃３６との間で発生する摩擦熱が、回転刃３６における刃先部分３６ａで保持される水或いは刃先部分３６ａから外部へ飛散する水によって効率よく抜熱されることになる。これにより、未加硫スリーブ１０５の切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制することができる。
【０１６０】
そして、未加硫ゴムベルト形成装置１及び前述の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法によると、未加硫スリーブ１０５の切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制できるため、未加硫スリーブ１０５の切断中に発煙して作業性の低下を招いてしまうことを抑制することができる。
【０１６１】
更に、未加硫ゴムベルト形成装置１及び前述の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法によると、未加硫スリーブ１０５の切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制できるため、未加硫スリーブ１０５のゴムの粘性の上昇を抑制でき、回転刃３６にゴムが粘り付くように付着して粘着し易くなることも抑制できる。そして、所望の寸法通りに未加硫スリーブ１０５を切断することが容易となり、一つの未加硫ゴムベルト１０６の周方向において、ベルト幅方向の寸法のばらつきが生じてしまうことを抑制することができる。このため、この未加硫ゴムベルト１０６を素材として製造されるラップドＶベルト１００におけるベルト断面の寸法のばらつきが生じてしまうことを抑制でき、ベルト寿命の低下を招いてしまうことも抑制することができる。
【０１６２】
更に、未加硫ゴムベルト形成装置１及び前述の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法によると、未加硫スリーブ１０５の切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制し、回転刃３６にゴムが粘り付くように付着して粘着し易くなることを抑制できるため、切断中に回転刃３６の鋭さが鈍ってしまうことも抑制することができる。このため、未加硫スリーブ１０５が押し切られるように切断され、未加硫ゴムベルト１０６の角部分の形状が大きく変形してしまうことを抑制することができる。これにより、加硫されてラップドＶベルト１００が製造された際に心線１０４の並びが乱れてしまう現象が生じることも抑制でき、ベルト耐久性の低下を招いてしまうことを抑制することができる。
【０１６３】
よって、未加硫ゴムベルト形成装置１及び前述の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法によると、未加硫ゴムベルト１０６の品質の低下を抑制し、更に、未加硫ゴムベルト１０６を素材として製造されるラップドＶベルト１００の品質の低下も抑制することができる。
【０１６４】
また、未加硫ゴムベルト形成装置１及び前述の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法によると、未加硫スリーブ１０５が周方向に切断されて未加硫ゴムベルト１０６が形成される際に、連通気孔４１を介して回転刃３６の外部へごく僅かな水が流出する。このため、未加硫ゴムベルト１０６に対して水分が付着及び浸透することを抑制することができる。これにより、未加硫ゴムベルト形成装置１及び前述の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法によると、流水を切断中の回転刃にかけながら未加硫スリーブ１０５を切断して未加硫ゴムベルト１０６を形成する手法とは異なり、乾燥工程がほぼ不要となる。よって、ラップドＶベルト１００の製造時に、多くの乾燥時間を要して作業能率の低下を招いてしまうことも抑制できる。
【０１６５】
以上説明したように、未加硫ゴムベルト形成装置１及び前述の実施形態に係る未加硫ゴムベルト形成方法によると、未加硫スリーブ１０５の切断中における摩擦熱による温度上昇を抑制でき、作業能率の低下を招いてしまうことを抑制できるとともに、未加硫ゴムベルト１０６の品質の低下を抑制し、更に、未加硫ゴムベルト１０６を素材として製造されるラップドＶベルト１００の品質の低下も抑制することができる。
【０１６６】
ところで、例えば、回転刃３６を冷却する水が、回転刃３６の中心部分からずれた箇所へ供給されると、その水は、遠心力によってその箇所よりも径方向外側の刃先部分３６ａへ集中的に流れてしまう。そうすると、それ以外の刃先部分３６ａには水が流れにくくなってしまうため、水が流れにくい刃先部分３６ａの温度が上昇してしまう虞がある。
【０１６７】
この点につき、未加硫ゴムベルト形成装置１によると、回転刃３６の中心部分から該回転刃３６へ流入した水を、回転刃３６の刃先部分３６ａの全周に亘って万遍なく移動させることができるため、刃先部分３６ａ全周を平均的に冷却及び潤滑することができる。
【０１６８】
また、未加硫ゴムベルト形成装置１では、回転刃３６における回転軸４０側の部分を覆う漏水防止部（本実施形態の場合、漏水防止シート３８，３９）が設けられている。そうすると、水流路４６から回転刃３６の内部へ流入した水が、回転刃３６における回転軸４０側の部分（すなわち、刃が形成されていない部分）から流出することを防止できる。言い換えれば、未加硫ゴムベルト形成装置１によると、水を、回転刃３６における刃先部分３６ａへ集中的に流すことができる。これにより、回転刃３６のうち摩擦熱による温度上昇が起こり易い刃先部分３６ａを、少ない水で効率的に冷却することができる。
【０１６９】
また、未加硫ゴムベルト形成装置１のように、透水性の低いシート状の部材（漏水防止シート３８，３９）を回転刃本体３７における回転軸４０側の部分に密着して設けることにより、回転刃３６における径方向内側の部分からの水漏れを、比較的容易に防止できる。
【０１７０】
また、未加硫ゴムベルト形成装置１によると、回転刃本体３７の材質として多孔質セラミックが用いられている。多孔質セラミックは、優れた耐熱性を有している。また、多孔質セラミックを回転刃本体３７の材料として用いることで、回転刃本体３７の表面の平面度を非常に小さくすることができる。従って、未加硫ゴムベルト形成装置１によると、摩擦熱に対する耐性を十分に有し且つ寸法精度が高い回転刃３６を形成することができる。
【０１７１】
また、未加硫ゴムベルト形成装置１によると、水圧調整機構（本実施形態の場合、水圧調整弁４５）によって、回転刃３６に供給される水の流量を容易に調整することができる。そうすると、例えば一例として、回転刃３６を冷却及び潤滑するための必要最小限の水を回転刃３６に供給できるため、節水性に優れた装置を提供できる。
【０１７２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。
【０１７３】
（１）上記実施形態では、回転刃本体３７が連通気孔４１を有する多孔質セラミックで形成されている例を挙げて説明したが、これに限らず、未加硫スリーブを切断可能な連通気孔を有する多孔質材料であれば、どのような材料が用いられてもよい。例えば、回転刃本体として、連通気孔を有する多孔質金属が用いられてもよい。
【０１７４】
（２）例えば、上述した実施形態において、回転刃３６が装置に対して取替可能な未加硫ゴムベルト形成装置を構成してもよい。この場合、例えば、未加硫ゴムベルト形成装置は、回転刃３６を当該装置に対して取り付けるためのアタッチメント（図示省略）を備えることができる。
【０１７５】
そして、この未加硫ゴムベルト形成装置は、互いに気孔率、気孔径、及び通気率のうちの少なくとも１つが異なる複数の回転刃を備えている。この構成によれば、切断対象となる未加硫スリーブの種類（例えば、材質、厚さ等）毎に必要となる水の量に応じて、適切な気孔率等を有する回転刃３６を選択することができる。そうすると、例えば、切断するために必要な水量が少なくて済む未加硫スリーブを切断する場合、気孔率が小さい回転刃を選択することにより、連通気孔を流れる水の流量を少なくすることができる。これにより、節水性に優れた装置を提供できる。
【０１７６】
（３）上述した実施形態では、回転刃３６に用いられる漏水防止部として漏水防止シート３８，３９を用いる例を挙げて説明したが、これに限らない。具体的には、例えば一例として、水を通しにくいコーティングを、回転刃本体３７における回転軸４０付近の部分に形成してもよい。或いは、漏水防止シート３８，３９等の漏水防止部が省略された回転刃を有する装置を構成することもできる。
【０１７７】
（４）上述した実施形態では、回転刃３６の連通気孔４１へ水を供給する水流路４６を円筒部４２で構成する例を挙げて説明したが、これに限らず、回転刃３６の連通気孔４１へ水を供給可能であれば、水流路４６の構成はどのような構成であってもよい。
【０１７８】
（５）上述した実施形態では、水圧調整弁４５の開閉を制御装置１４によって行う例を挙げて説明したが、これに限らない。具体的には、電磁弁で構成された水圧調整弁の代わりに、手動で水圧を調整可能な水圧調整弁を設けてもよい。
【０１７９】
（６）上述した実施形態では、円筒部４２内を流れる水の圧力を調整する圧力調整機構として水圧調整弁４５を用いる例を挙げて説明したが、これに限らない。具体的には、例えば一例として、上流側からの水の圧力を昇圧可能なポンプを圧力調整機構として設けてもよい。
【０１８０】
（７）上述した実施形態では、水圧調整弁４５を備えた未加硫ゴムベルト形成装置１を例に挙げて説明したが、これに限らず、水圧調整弁４５が省略された構成を有する未加硫ゴムベルト形成装置を構成してもよい。
【０１８１】
（８）図１７は、変形例に係る未加硫ゴムベルト形成装置のカッター部における回転刃３６付近の部分断面図であって、水供給機構１３とともに模式的に示す図である。上述した実施形態では、図１１を参照して、回転刃３６の回転軸４０が回転刃３６の両側へ延びるように設けられている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば一例として、図１６に示すように、回転軸４０ａが回転刃３６の一方側（具体的には、円筒部４２が設けられている側と反対側）のみへ延びるように設けられていてもよい。こうすると、円筒部４２を流れる水の流路の断面積を大きくできるため、回転刃３６へ効率的に水を送ることができる。
【０１８２】
（９）上述した実施形態では、水供給機構１３が、水圧調整弁４５及び水流路４６を有している例を挙げて説明したが、これに限らず、これらに加えて、更に配水管Ｐを有していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
本発明は、未加硫ゴムベルトの形成装置、及び未加硫ゴムベルトの形成方法に関して、広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１８４】
１                未加硫ゴムベルト形成装置
１１              回転機構
１２              切断機構
１３              水供給機構
１６              主軸
２２              回転体
３６              回転刃
３７              回転刃本体
４１              連通気孔
４６              水流路
１０５            未加硫スリーブ
１０６            未加硫ゴムベルト
【図１】
2018024237.tif 000003
【図２】
2018024237.tif 000004
【図３】
2018024237.tif 000005
【図４】
2018024237.tif 000006
【図５】
2018024237.tif 000007
【図６】
2018024237.tif 000008
【図７】
2018024237.tif 000009
【図８】
2018024237.tif 000010
【図９】
2018024237.tif 000011
【図１０】
2018024237.tif 000012
【図１１】
2018024237.tif 000013
【図１２】
2018024237.tif 000014
【図１３】
2018024237.tif 000015
【図１４】
2018024237.tif 000016
【図１５】
2018024237.tif 000017
【図１６】
2018024237.tif 000018
【図１７】
2018024237.tif 000019