(57)【要約】【課題】研磨不良の原因となる発熱レベルを十分に抑え、精度良く研磨する。【解決手段】研磨ホイール装置が研磨ホイール３の一端側に貫設され、該研磨ホイール３を回転可能に支持するホイール軸２と、前記ホイール軸２の他端部に回転自在に設けられ、冷却媒体の給排出口を備えた回転継手７３と、前記回転継手７３の給排出口よりも大きな流路面積を有し、前記給排出口を通じて給排出される前記冷却媒体により前記研磨ホイールの周面全体を冷却するように形成された冷却媒体路とを有し、前記研磨ホイール３及び、前記少なくとも一つのロールを冷却する冷却媒体が不凍液であるベルトの研磨装置及びそれを使用したベルトの製造方法である。【選択図】図４
2005103693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトスリーブを少なくとも１軸以上のロールに巻き付けて走行させながら、その軸上の走行ベルト面に回転し冷却した研磨ホイールを押し付けて研磨するベルトの研磨装置において、
前記研磨ホイール装置が研磨ホイールの一端側に貫設され、該研磨ホイールを回転可能に支持するホイール軸と、前記ホイール軸の他端部に回転自在に設けられ、冷却媒体の給排出口を供えた回転継手と、前記回転継手の給排出口よりも大きな流路面積を有し、前記給排出口を通じて給排出される前記冷却媒体により前記研磨ホイールの周面全体を冷却するように形成された冷却媒体路とを有し、前記研磨ホイール及び、前記少なくとも一つのロールを冷却する冷却媒体が不凍液であることを特徴とするベルトの研磨装置。
【請求項２】
ベルトスリーブを少なくとも１軸以上のロールに巻き付けて走行させながら、その軸上の走行ベルト面に回転し冷却した研磨ホイールを押し付けて研磨する工程を有するベルトの製造方法において、
前記研磨ホイール装置が研磨ホイールの一端側に貫設され、該研磨ホイールを回転可能に支持するホイール軸と、前記ホイール軸の他端部に回転自在に設けられ、冷却媒体の給排出口を供えた回転継手と、前記回転継手の給排出口よりも大きな流路面積を有し、前記給排出口を通じて給排出される前記冷却媒体により前記研磨ホイールの周面全体を冷却するように形成された冷却媒体路とを有し、前記研磨ホイール及び、前記少なくとも一つのロールを冷却する冷却媒体が不凍液であることを特徴とするベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨ホイールでベルトスリーブを研磨する際のホイール研磨面の発熱に対し、その冷却効率を向上させて研磨ホイール、研磨装置自体及びベルトスリーブの熱変形を抑制して研磨品質の向上を図るベルトの研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に溝が形成されたリブベルトなどは、ベルトを懸架し、張力を付与して、研磨ホイールを回転させて表面を研磨することにより作製される。研磨ホイールによりベルト表面を研磨する際に、ベルト表面が発熱し、かかる発熱がベルト表面の研磨不良を引き起こす原因となっている。このため、これまでに、発生する熱量を検知しながら、研磨ホイールを冷却させ、発熱を低減するようにしてベルト表面に溝を形成する研磨装置が提案されている。（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５５７６４号公報（図３、図４、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の研磨装置は、研削ホイールの内部に冷却水が通る流路を設け、ベルト表面に溝を形成する際に、冷却水を流路内に流通させて、ベルトと研磨ホイールとの間に発生する熱を冷却している。ところが、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）など発熱し易いベルトに溝を形成する場合、特許文献１の研磨装置では、十分にベルト表面を冷却することができず、研磨不良が発生する恐れがある。これは、外部から研磨ホイールに設けられた流路に冷却水を給排出する流路面積が小さい為、研磨ホイール内に十分な冷却水を流通させることができないことに起因することを本発明者は見出した。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、研磨不良の原因となる発熱レベルを十分に抑え、精度良く研磨できるベルト成形用の研磨ホイールを提供することである。
【課題を解決する為の手段及び効果】
【０００６】
本発明は、ベルトスリーブを少なくとも１軸以上のロールに巻き付けて走行させながら、その軸上の走行ベルト面に回転し冷却した研磨ホイールを押し付けて研磨するベルトの研磨装置において、前記研磨ホイール装置が研磨ホイールの一端側に貫設され、該研磨ホイールを回転可能に支持するホイール軸と、前記ホイール軸の他端部に回転自在に設けられ、冷却媒体の給排出口を供えた回転継手と、前記回転継手の給排出口よりも大きな流路面積を有し、前記給排出口を通じて給排出される前記冷却媒体により前記研磨ホイールの周面全体を冷却するように形成された冷却媒体路とを有し、前記研磨ホイール及び、前記少なくとも一つのロールを冷却する冷却媒体が不凍液であることを特徴とするベルトの研磨装置にある。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、ベルトスリーブを少なくとも１軸以上のロールに巻き付けて走行させながら、その軸上の走行ベルト面に回転し冷却した研磨ホイールを押し付けて研磨する工程を有するベルトの研磨方法において、前記研磨ホイール装置が研磨ホイールの一端側に貫設され、該研磨ホイールを回転可能に支持するホイール軸と、前記ホイール軸の他端部に回転自在に設けられ、冷却媒体の給排出口を供えた回転軸継手と、前記回転軸継手の給排出口よりも大きな流路面積を有し、前記給排出口を通じて給排出される前記冷却媒体により前記研磨ホイールの周面全体を冷却するように形成された冷却媒体路とを有し、前記研磨ホイール及び、前記少なくとも一つのロールを冷却する冷却媒体が不凍液であるベルトの製造方法にある。
【０００８】
本発明は、前記研磨ホイール装置が研磨ホイールの一端側に貫設され、該研磨ホイールを回転可能に支持するホイール軸と、前記ホイール軸の他端部に回転自在に設けられ、冷却媒体の給排出口を供えた回転軸継手と、前記回転軸継手の給排出口よりも大きな流路面積を有し、前記給排出口を通じて給排出される前記冷却媒体により前記研磨ホイールの周面全体を冷却するように形成された冷却媒体路とを有し、前記研磨ホイール及び、前記少なくとも一つのロールを冷却する冷却媒体が不凍液であるベルトの研磨装置を使用したベルトの製造方法であることから、研磨装置全体の冷却効率が上昇し、研磨ホイールの温度上昇も抑えることでベルト表面の温度を１００°Ｃより低温にすることができ、ベルトの研磨不良の発生がなくなるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施する為の最良の形態を図１〜図１１を参照して説明する。先ずベルトスリーブＢＳについて図１１を用いて説明する。（ａ）図には金型外周に積層成形した未加硫のベルトスリーブＢＳの縦断面を図示してあり、（ｂ）図は未加硫のベルトスリーブＢＳを加硫して、加硫後のベルトスリーブのリブ山溝を備えた研磨ホイール３で研磨し所定幅で輪切りしたＶリブドベルトＲｂの部分断面図を示している。
【００１０】
これらベルトの研磨方法は、図１に示すように加硫したベルトスリーブＢＳを軸架してその周面を研磨ホイール３で研磨し例えば溝付ホイール（図１０参照）を用いて溝研磨し、ＶリブドベルトＲｂ（図１１（ｂ）参照）に加工したり、また平面研磨ホイール（図８（ａ）参照）を用いてベルトをフラットに研磨して均一厚みに仕上げて行われる。
【００１１】
続いて、このベルトスリーブＢＳの作製について、図１１（ａ）で示すが、先ず筒状の成形金型５の外周に引張層Ｌ１、クッションゴム層Ｌ２、心線Ｃｄを螺旋状に巻き付けた心線層Ｌｃ、クッションゴム層Ｌ２、圧縮ゴム層Ｌ３と順次未加硫状態の各部材で層状に筒状に被せて積層成形した多層体を成形する。そしてこの金型と一体の未加硫の多層体の外周に筒状で可撓性のあるジャケットを挿入して被せ、加硫缶内の上下管板間に挟んで定置しその両端を密閉し蒸気を缶内に充圧し加硫して、弾性を備えた本発明に係る被研磨品であるベルトスリーブＢＳを作製する。
【００１２】
次に上述のベルトスリーブＢＳを１軸以上のロールに巻き付けて走行させるが、例えば図１に示すように、（ａ）図は、１軸走行を示しており成形金型５の外周上に未加硫で積層成形した筒状体を加硫して一体化したベルトスリーブＢＳを、成形金型５と共に水平に軸支し回転させてベルトスリーブＢＳを走行させる。
【００１３】
また（ｂ）図では、周長が長くて金型外径が大きいサイズでは、例えば加硫後金型５から脱型したベルトスリーブＢＳ単体を主軸７と伸張軸８との２軸間に軸架させて、１軸以上となる２軸間に回動させてベルトスリーブＢＳを走行させている。更に例えば１軸追加した３軸では、長尺ベルトにおいて軸間隔を縮めて好適に設定できる。
【００１４】
次いで、上述の各走行状態のベルトスリーブＢＳに研磨ホイール３を接離させて押付けて研磨する。これらの仕組みについては、例えば図２の側面図、図３の平面図を用いて説明する。先ず研磨装置１は、主としてベルト走行部３１、ベルト研磨部３２、基台３３から構成してある。
【００１５】
ベルト走行部３１は、基台３３上に水平にその一端を開放して回転可能に片持ち支持された主軸ロール７と、基台上に水平にその一端を開放して主軸ロール７に平行に進退し間隔を調整し伸張できる副軸ロール８と、各開放軸端を首振り進退して支持する脱着部材３７，３８からなり、主軸ロール７は軸端部に設けた伝達部材を介してモータ１２で回転駆動できる。
【００１６】
ベルト研磨部３２は、基台３３上に進退自在とした可動台４５上に水平に両端軸支され回転モータ１１を備えた研磨ホイール３と、このホイール３を可動台４５とともに主軸ロール７に近接し離間させる可動機構４３とからなっている。
【００１７】
先ず研磨ホイール３は、円筒形状を示しており、外周面には、一定間隔で配置された研磨部１９が配置されている。研磨ホイール３の一端には、一端がテーパ状のホイール軸２が嵌着されている。
【００１８】
ホイール軸２は、研磨ホイールを冷却する不凍液を研磨ホイール３内部に導入する導入路２１（冷却媒体路）が軸方向に貫設されており、導入路２１（冷却媒体路）の周囲には不凍液を研磨ホイール３から導出する２本の導出路２２が貫設されている。又、ホイール軸２には、図示しない回転プーリが配設されており、研磨ホイール３はホイール軸２と共に回転するようになっている。
【００１９】
研磨ホイール３の周縁近傍には、複数の温調流路１１（冷却媒体路）が設けられている。温調流路１１は、研磨ホイール３の軸方向に設けられた孔であり、研磨ホイール３の軸方向と略同じで、且つ研磨ホイール３を貫通しない長さを有している。温調流路１１の長さを最大限に長くすることにより、研磨ホイール３の軸方向の両端近傍にも、不凍液を流通させることができ、研磨ホイール３の表面を一様に冷却できるようになっている。
【００２０】
また、温調流路１１のホイール軸２が貫設されている側の一端には、折り返しキャップ１８が配設されており、左右いずれか一方に隣接する温調流路１１が折り返しキャップ１８を介して連動するようになっている。つまり、２本の温調流路１１で一つの流路ブロックを形成しており、複数の流路ブロックが研磨ホイール１の周縁近傍に設けられるようになっている。尚、温調流路１１は、可能な限り研磨部１９の近傍に設けられており、これにより冷却効果を向上させることができるようになっている。
【００２１】
さらに、温調流路１１の他端、つまり、折り返しキャップ１８を設けることにより形成された流路ブロックの両端には給排出キャップ１７ａ・１７ｂが設けられている。一方の給排出キャップ１７ａには、ホイール軸２の導入路２１に接続する水管１５が連結されている。尚、図４では、水管１４・１５（冷却媒体路）はそれぞれ一つしか描いていないが、実際は、流路ブロックの数だけ存在する。
【００２２】
また、温調流路１１、水管１４・１５、導入路２１及び導出路２２、後述する給水管５１、排水管５２の開口面積は、できる限り大きくすることが好ましく、少なくとも、後述する給水口５３・排水口５４の開口面積よりも大きくなるように設けられている。これにより、研磨ホイール３内に不凍液を単位時間当たりの流量を増大させることができる為、研磨ホイールを効率良く冷却することができる。
【００２３】
図６に示すように、ホイール軸２の研磨ホイール３に嵌着していない他端には取付フランジ４が固設され、ホイール軸２と共に回転するようになっている。取付フランジ４は、回転シール体６１を有している。又、取付フランジ４は、導出路２２とを接触するそれぞれの位置に、複数の溜り６２を有している。さらに、溜り６２は枝路６３を介して導出口６４に接続されている。溜り６２、枝路６３、及び導出口６４は、給水管５１を囲繞するように設けられている。
【００２４】
取付フランジ４には、回転継手７３（ロータリージョイント）が配設されている。回転継手７３は給水管５１（冷却媒体路）、排水管５２（冷却媒体路）、給水口５３及び排水口５４を有している。給水管５１は、上述した上述した軸受６１に一端が回転自在に支持されており、他端は給水口５３に螺合して固定されている。給水口５３は、図示しない冷却装置に接続されており、給水口５３から研磨ホイール３内に冷却水が流入するようになっている。
【００２５】
排水管５２は、内部が連通するように導出口６４に連結されている。また、排水管５２は、もう一方が排水口５４に接続されており、研磨ホイール３内を流通した冷却水は、排水口５４から排出それるようになっている。排水管５２と排水口５４との間には、スラスト環５６が介設されている。
【００２６】
以上のように、給水管５１及び排水管５２は、一端が固定され、他端が回転自在に支持されている為、回転継手７３を固定しても、研磨ホイール３、ホイール軸２、及び取付フランジ４は回転可能となり、研磨ホイール３に不凍液を流通させながら、ベルト５の表面を研磨可能となっている。
【００２７】
次に、研磨ホイール３に不凍液が流通する動作について説明する。図示しない冷却装置から断続的に給水口５３に不凍液を流入する。流入された不凍液は、給水管５１、導入路２１を流通し、水管１４、給排出キャップ１７ａを介して、温調流路１１に流入する。冷却水は、温調流路１１を流通する間に、ベルト５と研磨ホイール３との間に発生する熱を除去する。
【００２８】
温調流路１１を流通した不凍液は、給排出キャップ１７ｂ、水管１５を介して、導出路２２、留出路５２を流通し、排出口５４から排出される。この排出された冷却水を温度センサにより温度を測定することにより、ベルト５と研磨ホイール３との間の温度を測定することができ、測定温度に応じて、不凍液の流量や温度を調節する。このとき、ベルト表面温度が２５°Ｃ〜１００°Ｃの間となるように調整することが好ましい。この温度範囲内において、ベルト５の表面に研磨不良が発生する可能性が少なくなる。
【００２９】
以上、説明したように、本実施の形態において、回転継手７３の給水口５３及び排水口５４を最小面積とした温調流路１１、水管１４・１５、導入路２１、導出路２２、給水管５１及び排水管５２を不凍液が流通するため、従来の温調流路１１及び水管１４・１５の途中で流路面積が最小とされた構成よりも、流動抵抗が小さくなって単位時間当たりの流量を増大させることができる。この結果、研磨ホイール３を効率良く冷却することができるため、通常の材質のベルト５であれば、高速で研磨を行うことができ、ＥＰＤＭ等の研磨時に発熱が問題となる材質であっても通常通りに研磨を行うことができる。さらに、冷却媒体を不凍液とすることで、十分に低い温度の冷却媒体で研磨ホイール３を冷却することができる。
【００３０】
尚、回転継手７３の給水口５３及び排水口５４を最小面積とすることにより、従来の水管１４・１５を最小面積とする場合よりも、ベルト表面温度を約１０°Ｃ、研磨ホイール３の表面温度を約３０°Ｃ低くなるという冷却効果を得ることができた。
【００３１】
又、研磨装置は研磨ホイールのみではなく、ベルトスリーブを懸架する軸内にも不凍液を流すとさらに効果がある。少なくとも２軸でベルトスリーブを懸架する場合は、例えば図９に示すように例えば主軸７であれば主軸内に伸張軸８であれば伸張軸内に不凍液を流すことで研磨時のベルトスリーブからの放熱を容易にすることができる。又、ベルト表面温度が２５°Ｃ〜１００°Ｃとなるように、不凍液を調節することが好ましいが、この値に限定されることはない。ベルト表面に研磨不良が発生しない程度の温度であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】１軸以上のロールに巻付けて走行させる説明図で、（ａ）１軸走行（ｂ）２軸間走行の概念を示している。
【図２】ベルト研磨装置の側面図であり、その構成を表している。
【図３】ベルト研磨装置の平面図である。
【図４】本発明の好適な実施の形態に係る研磨ホイールの断面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図６】図４の破線領域内の拡大図である。
【図７】図４の研磨ホイールを備えた研磨装置の概略正面図である。
【図８】本発明に係る研磨ホイールへの研磨材付着状態を示す説明図で、（ａ）は平面            研削用でその斜視図、（ｂ）は平面研削用でその縦断面図、（ｃ）は溝研磨用            でその縦断面図である。
【図９】本発明に係る研磨装置の主軸及び伸張軸の概略断面図である。
【図１０】従来の溝研磨ホイールの説明図であり、（ａ）冷却流路の縦断面、（ｂ）は              （ａ）のＢ−Ｂ矢視断面を示している。
【図１１】ベルトスリーブの説明図であり、（ａ）金型外周面に積層成形した未加硫状            態のスリーブの縦断面でその部材構成を示し、（ｂ）加硫後のスリーブにリブ            山溝を研磨したＶリブドベルトの部分断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
ＢＳ  ベルトスリーブ
Ｒｂ  Ｖリブドベルト
１    研磨装置
２    ホイール軸
３    研磨ホイール
４    研磨材
５    成形金型
７    主軸
８    伸張軸
１１    温調流路
１４・１５  水管
１７ａ・１７ｂ  給排出キャップ
１８    折り返しキャップ
１９    研磨部
３１    ベルト走行部
３２    ベルト研磨
３３    基台
４３    可動機構
４５    可動台
５３    給水口
５４    排水口
６５    ベルト
【図１】
2005103693.tif 000003
【図２】
2005103693.tif 000004
【図３】
2005103693.tif 000005
【図４】
2005103693.tif 000006
【図５】
2005103693.tif 000007
【図６】
2005103693.tif 000008
【図７】
2005103693.tif 000009
【図８】
2005103693.tif 000010
【図９】
2005103693.tif 000011
【図１０】
2005103693.tif 000012
【図１１】
2005103693.tif 000013