(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状外面にシート体を積層した金型を、水平に支持して回転させながら、所定の張力で繰出される心線を軸線方向に移動させて、金型のシート体外面に心線を螺旋状に巻き付ける方法において、
押圧ロールを、心線の螺旋状巻き付け部に接する未巻き付け部に発生するシート体の膨れ部に押し当てて、該膨れ部をシート体の開放端へ移動し逃がすことを特徴とする伝動ベルトの心線巻き付け方法。
【請求項２】
螺旋状巻き付け部に接する未巻き付け部の近傍から巻き付けの終わっていないもう一方のシート体端部までを、押圧ロールにより押し当てながら端部まで移動した後、シート体から離間して螺旋状巻き付け部の近傍に戻り、再度シート体の外面に押し当てながら端部まで移動する往復動を少なくとも１回以上繰り返す請求項１記載の伝動ベルトの心線巻き付け方法。
【請求項３】
下方から前面に回転する筒状のシート体に面して、その回転軸線に対して下方で且つ平行な回転軸線を持つ該押圧ロールの回転軸線をその垂直面で、回転の上流側に向かって開放端側を下げて傾斜させてなる請求項２記載の伝動ベルトの心線巻き付け方法。
【請求項４】
筒状外面にシート体を積層した金型を、水平に支持して回転させながら、所定の張力で繰出される心線を軸線方向に移動させて、金型のシート体外面に心線を螺旋状に巻き付ける装置において
水平に支持した状態で回転可能にした金型と、
繰り出される心線を金型に近接し離間するスピニングプーリ部と、
伸縮自在に弾力支持された押圧ロールを、心線の螺旋状巻き付け部に接する未巻き付け部に発生するシート体の膨れ部に押し当て可能とする押圧ロール部と、
上記押圧ロール部を、螺旋状巻き付け部に接する未巻き付け部の近傍から巻き付けの終わっていないもう一方のシート体端部まで往復動させるシャトル作動部と
上記押圧ロール部を金型の上記シート体の膨れ部へ弾力的に押圧し離間させる近接離間駆動部と、
を備えたことを特徴とする伝動ベルトの心線巻き付け装置。
【請求項５】
下方から前面に回転する金型に面して、該金型の回転軸線に対して下方に位置し且つ水平並びに垂直方向ともに平行な回転軸線を持つ該押圧ロールの回転軸線をその垂直面で、回転の上流側に向かって開放端側を下げて傾斜させてなる請求項４記載の伝動ベルトの心線巻き付け装置。
【請求項６】
該金型の外表面までの距離を測定する手段を有して、該金型径に応じて該押圧ロールのシャトル作動速度を可変自在とした請求項４又は５の何れかに記載の伝動ベルトの心線巻き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は筒状の成型金型の外周面にゴム付き帆布やゴムシート等の未加硫シート体を被せて軸回転させながら、その上面に心線を螺旋状に巻き付ける伝動ベルトの製造方法とその装置に係わり、詳しくは心線を螺旋状に巻き付ける際に前記未加硫シート体に発生する膨れ不良を阻止して伝動ベルトの皺不良を解消する成形技術に関する
【０００２】
【従来の技術】
製品ベルトの側面がカバー帆布で被覆されない伝動ベルトの製造方法は、成型金型の筒状外面にゴム付き帆布、伸張ゴム層と接着ゴム層等の未加硫シート体を積層して筒状に被覆した後、抗張体である心線を螺旋状に巻き付けて、更に圧縮ゴム層を積層する成型工程を経て、加硫、冷却した後に型から脱型して得られる筒状加硫体（スリーブという）を所定幅に輪切りにして行われる。
【０００３】
本発明では、前述の成型工程にあって積層したシート体の上に抗張体である心線を螺旋状に巻き付ける方法に係わる。この成型工程は、筒状外面に前記シート体を被せた金型を両側面の中心軸線で水平に支持し、筒状金型を所定回転数で回転させて、所定張力で繰出される心線を軸線方向に所定速度で送り移動して、筒状金型の円筒外面に心線を螺旋状に巻き付ける（スピニングという）方法から構成されている。
【０００４】
このスピニング工程に関するものとして、本出願人の出願にかかる特開平４―２７９３２３号公報があり、これによれば、自動巻き付け装置はシート体に繰り出す心線を案内するタッチプーリー、心線の先端を設置するプッシュロール、心線を切断してクランプするピックアップアームから構成して、作業者の経験や熟練度に頼らず自動的にロープ（心線ともいう）を円筒体に設置し、スピニングし、その後にロープを切断するロープの自動巻付装置を提供するものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来技術によるロープの自動巻付装置では、製品ベルトにおいて外観に帆布の皺が発生して、自動機能が阻害される問題があり、とりわけ構成する未加硫のシート体が薄くて、粘着性のあるリブドベルトのスピニングにおいては人手を加える必要があり、これらの改善の余地が残っていた。
【０００６】
これらを鑑みるに、スピニング工程では、金型円筒面にゴム付き帆布を密着被覆し、更に伸張ゴム層と接着ゴム層を押圧して密着積層してあるものの、心線巻き付け時に所定張力を付与してある心線が、この未加硫のシート体上面に狭いピッチで覆うように巻き付き心線がシート体に一部食い込むことで、未加硫のシート体が圧縮され変形吸収しかねていた。加えて心線の巻き付けは筒状シート体の一端から他端に巻き上げていくことから、巻き付け心線域が他端に進行していく過程でその前方近傍の円周上に膨れが筒状シート体の表面に発生した。膨れ量はシート体の厚み、心線の張力とピッチによって様々だが、心線巻き付け端から１０〜３０ミリ前方で円周幅が２０〜４０ミリ、盛り上がり高さは概ね５〜１０ミリとなる。
【０００７】
更に巻き付けて心線が他端へ進行して圧縮変形が増して筒状シート体の横滑りが止まると、この膨れ部に心線が乗り上げて逃げ場のない帆布面が折れ曲がり、皺を発生させた。この部分が加硫後のベルトで外観不良の皺となり廃棄を伴う問題があった。
【０００８】
本発明はこのような皺不良となる品質問題並びに皺不良を阻止する人手作業を解消して、品質不良の削減と労務工数を排除して従前の問題点を改善するものであり、伝動ベルトの心線巻き付け方法及びその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本願請求項１記載の方法では、筒状外面にシート体を積層した金型を、水平に支持して回転させながら、所定の張力で繰出される心線を軸線方向に移動させて、金型のシート体外面に心線を螺旋状に巻き付ける方法において、
押圧ロールを、心線の螺旋状巻き付け部に接する未巻き付け部に発生するシート体の膨れ部に押し当てて、該膨れ部をシート体の開放端へ移動し逃がすことをを特徴とする。この請求項１の方法によれば、金型に被せたシート体の膨らみを心線の巻付けの終わっていない他端側へ押し圧縮して膨らみを遷移させて開放端へ送り逃がし出来るから、心線をその膨らみに乗り上げさせなくて済む。しかして製品ベルトで皺の発生が阻止出来て、品質の確保が出来る。とりわけリブドベルトの様に薄いシート体では好適に対応出来る。
【００１０】
本願請求項２記載の方法では、螺旋状巻き付け部に接する未巻き付け部の近傍から巻き付けの終わっていないもう一方のシート体端部までを、押圧ロールにより押し当てながら端部まで移動した後、シート体から離間して螺旋状巻き付け部の近傍に戻り、再度シート体の外面に押し当てながら端部まで移動する往復動を少なくとも１回以上繰り返すことにある。この請求項２の方法によれば、１回の移動で逃がした後から新たに巻付けが進んで発生した膨らみを再度同様に遷移させて開放端へ送り逃がし出来る。これにより全幅巻付け完了したシート体から膨らみを阻止して、皺の発生が阻止出来て、品質の確保が出来る。
【００１１】
本願請求項３記載の方法では、下方から前面に回転する金型に面して、金型の回転軸線に対して下方で且つ平行な回転軸線を持つ該押圧ロールの回転軸線をその垂直面で、回転の上流側に向かって開放端側を下げて傾斜させてある。
この方法によれば、シート体に押しつけた際に押圧ロールの当たり方が自在に調整できる。とりわけ、回転の上流側に向かって傾斜つまり２〜７°下がり（図３参照）に首振りさせることで該押圧ロールの開放端側の接触隙間が大きくなり、シート体外面との隙間が拡がり、進行方向にある膨らみを押さえ込みながら外方への逃げを促す遷移作用幅が生まれて逃がし状態がスムーズになる。
【００１２】
本願請求項４記載の装置では、  筒状外面にシート体を積層した金型を、水平に支持して回転させながら、所定の張力で繰出される心線を軸線方向に移動させて、金型のシート体外面に心線を螺旋状に巻き付ける装置において
水平に支持した状態で回転可能にした金型と、
繰り出される心線を金型に近接し離間するスピニングプーリ部と、
伸縮自在に弾力支持された押圧ロールを、心線の螺旋状巻き付け部に接する未巻き付け部に発生するシート体の膨れ部に押し当て可能とする押圧ロール部と、
上記押圧ロール部を、螺旋状巻き付け部に接する未巻き付け部の近傍から巻き付けの終わっていないもう一方のシート体端部まで往復動させるシャトル作動部と
上記押圧ロール部を金型の上記シート体の膨れ部へ弾力的に押圧し離間させる近接離間駆動部と、
を備えたことを特徴とする。この請求項４の装置によれば、金型に被せたシート体に発生する膨らみを心線の巻付けの終わっていない他端側（開放端）へ繰り返し機械的に無人で確実に逃がす事が出来る。従って人手によらずバラツキ無く、皺の発生が確実に阻止出来て品質不良と作業工数削減の問題が解決できる。
【００１３】
本願請求項５記載の装置では、請求項４の装置において、下方から前面に回転する金型に面して、該金型の回転軸線に対して下方に位置し且つ水平並びに垂直方向ともに平行な回転軸線を持つ該押圧ロールの回転軸線をその垂直面で、回転の上流側に向かって開放端側を下げて傾斜させてある。この事により開放端側を下げて傾斜させた該押圧ロールは金型に近接する際に最初に接触する部位は該押圧ロールの反開放端側となり、該押圧ロールの開放端側は開口隙間がラッパ状に拡がる。従って、シート体の山形形状の膨れ断面を金型の開放端側へ滑らかに圧縮して遷移し易く出来る（図６参照）。
【００１４】
本願請求項６記載の装置では、請求項４又は５の装置において、該金型の外表面までの距離を測定する手段を有して、該金型径に応じて該押圧ロールのシャトル作動速度を可変自在としたものである。この請求項６の装置によれば、芯線の繰り出し速度は、通常金型のサイズを問わず一定速で繰り出すことから小径の金型は大径金型に比して巻付け時の心線の送り移動をするトラバース部はその速度を増す事になる。従ってかかる場合でもその金型の外表面迄の距離から予め求められた早い速度で、膨らみを外方へ逃がす速度を早くして、シャトル作動を対応可能に出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による伝動ベルト心線巻付け方法及びその装置について、その実施の形態を図面に基づいて説明する。伝動ベルトの心線自動巻付け方法は、図７に示す様に成型金型の円筒外面上に先ずゴム付き帆布Ｈを筒状に密着して被せ、この外面に伸張ゴム層Ｇ１と接着ゴム層Ｇ２を更に重ねて密着積層させたシート体Ｓを構成して、その外面に伝動ベルトの抗張体となる心線Ｃを所定のピッチで整列させて螺旋状で面状に巻き付ける方法である（図３斜視図参照）。
【００１６】
金型の所定の一端部から心線Ｃを所定のピッチで螺旋状に巻き付けて行くにつれて、図６（ａ）に示すようにその巻き付け進行方向で、巻き付け中の心線位置から概ね１０〜３０ミリ前方の近傍に前述のシート体Ｓの上面が円周上で環状に盛り上がり、その断面形状は円周上で幅が概ね２０〜４０ミリで高さは概ね５〜１０ミリの裾野を持つ山形の形状となり、膨れ部Ｆと呼んでいる。これが加硫後の製品において皺不良の原因となっている。
【００１７】
この膨れ部Ｆの発生は、前述のように未加硫で肉厚が有り変形しやすいシート体Ｓの上面に張力を持った心線Ｃが巻き付けられる際に、シート体Ｓの断面に食い込みながら巻き付く心線Ｃからシート体Ｓは圧縮を受けて、同時に心線Ｃの巻き付けが片側方向から巻き上げることから未加硫の変形し易いシート体Ｓの逃げ場は未巻付け部つまり巻き付け進行方向となる。この際に金型Ｋの円筒外面に密着して積層したシート体Ｓが滑り難く、逃げ場を無くして浮き上がり徐々に膨らみを増す事になる。この結果、膨らみが増える過程で金型円筒外面への密着力が横滑りに勝って浮き上がり部で屈曲し、加硫後の外観で皺不良となる。従って、本発明方法はシート体Ｓが薄くて横方向に剛性の少ないリブドベルトにおいてはとりわけ効果的である。
【００１８】
この膨れ現象を阻止するには、図６（ｂ）の様にシート体Ｓが浮き上がり徐々に膨らみを増して金型円筒外面への密着力に負けるまでに早めに浮き上がり部を押圧ロール１５を用い４〜２５ｋｇｆで押しつけて、以下のように開放端へ好適に導く事が出来る。つまり環状の山形をした断面の膨れ部Ｆを、傾斜して前方へラッパ状に口を開けた押圧ロール面が、その膨れ部Ｆの山裾から進行方向に向かって好適に圧縮を加える事で、図６（ｃ）図の様に金型円筒外面に密着した山の前方に剥離作用を与えて開放端側へ膨れ部Ｆを遷移し移行させる事が出来る。この作用を開放端まで送り与えて、膨れ部を図６（ｄ）図の様にシート体Ｓの開放端へ移動して逃がすことが出来る。
【００１９】
以上の逃がし作動はシート体Ｓの厚み、心線張力及びピッチ等の条件差から予め膨れ状態を捉えて、これを基にして逃がし速度と逃がし回数を決める。少なくとも５〜１０回繰り返す必要がある。同時に、前述したように心線の繰り出す速度は張力を安定さす上で通常一定にしてあることから、金型径が小さくなると心線が巻付いて円筒上を開放端に向かう心線の移動速度も早くなる。従って逃がし作動の速度もこれに対応させ早める必要がある。これについては装置の説明で後述する。
【００２０】
次に伝動ベルト心線巻付け装置において、本発明の各部の構造について図１，２を用いて説明する。先ず図２はシャトル運動する押圧ロール部７とこれに動作を与える近接離間駆動部８、シャトル作動部９と共に型径検出部１０を成形機の背面に配置したものである。型径検出部１０は金型回転軸線と同一水平面で直行して設置してある。押圧ロール部７とこれに付随する近接離間駆動部８は金型回転軸線に水平な位置から下方で軸線に直角で近接離間方向を水平にして摺動ブロック体２７に装着してある。図３に示すように、シート体Ｓは下方から押圧ロール１５の前面に向かって回転しており、押圧ロール１５は反時計方向に７〜２０°傾斜させて設置してある。円筒状の金型Ｋは図１にあって前方に位置して回転軸を水平にし両端で支持されて回転する（支持状態は図３，４参照）。その金型Ｋの円筒外面にはシート体Ｓが密着して被覆してある。
【００２１】
金型Ｋの上方からスピニングプーリー部５へ繰り出された心線Ｃが、シリンダー４５によりシート体Ｓ面に近接し離間するスピニングプーリー部５で位置決め案内されて、シート体Ｓ面の所定の一端部に心線Ｃの先端を設置して、他端部へ所定の速度で移動して所定ピッチで螺旋状に巻付けを行う。このスピニングプーリー部５は図示するように摺動ブロック体３８に装着されてボールねじ３９の回転により移動して、所定ピッチで螺旋状巻き付けが出来る。
【００２２】
次に、本発明に係わるシート体Ｓに発生した膨れ部Ｆを開放端へ逃がす押圧ロール７について詳述する。この装置は図１，２に示し、前述のように立体配置して回転軸を傾斜させた押圧ロール部７（図３参照）、この押圧ロール部７を金型Ｋに押圧し離間する近接離間駆動部８とシャトル作動させる作動部９、金型Ｋの外径を測長する型径検出部１０から構成されている。
【００２３】
先ず、押圧ロール部７は図５に示す様に、押圧ロール１５はテーブル１７上に支持ブラケット１６で回転自在に支持され、また支持ブラケット１６には首振り調節穴を持ちテーブル１７上に締結する際に２〜７°の首振り自在に調節が出来る。テーブル１７は近接離間駆動部８の前端の作動板１９に対して４点で伸縮自在にコイルスプリング１８で弾力支持（テーブル１７と作動板１９は常に平行に伸縮する）してあり、筒状シート体Ｓの凹凸に伸縮自在に対応できる。又押圧ロール１５の外面にはウレタン樹脂がライニングされて耐摩耗性を付加してある。
【００２４】
近接離間駆動部８はシャトル作動部９（図１，２参照）に支持部材２４で繋合してある。この支持部材２４にシリンダー２１を装着して案内ロッド２２とボール軸受け２３で振れを抑えて伸縮自在に作動できる（図３参照）。
【００２５】
シャトル作動部９は図１のように、本体フレーム２の横梁に２本の案内ロッド２９とその中央に位置して摺動ブロック体２７を移動させるボールネジ軸２８を配設して、本体フレーム２の縦梁に配置した可変速モーター３０によりタイミングベルト３１で回転伝達してボールネジ２８を正逆転させて、摺動ブロック体２７を左右方向に自在に移動させる。
【００２６】
続いて、金型Ｋの型径検出部１０を図４に示している。この使途については後述するが、金型の回転軸線と同一平面で且つ直角方向に伸縮出来る様に摺動ブロック体２７へ装着されている。金型が搬入されて水平に支持されるとシリンダー３６が金型端部の外表面へ伸張して突き当たり、停止ストロークを検知して縮小収納する。シリンダー３６の前端には樹脂ロッド３５が固着してあり金型接触時の発傷を防いである。このシリンダー３６は伸縮位置に対応してストローク量を検出出来るものである。
【００２７】
次に前述のシャトル移動の制御内容について、図４を用いて説明する。心線Ｃが所定の金型端部から巻付けを始め、所定の巻付けピッチで摺動ブロック体３８がスピニングプーリー部５を移動させて螺旋状に巻付ける。この時、スピニングプーリー部５を移動させる摺動ブロック体３８に締結されて張り出した支持部材３３で非接触センサー１１が装着してある。一方、押圧ロール部７のシャトル作動用の摺動ブロック体２７上面には反射マーク体１３が設置してある。押圧ロール部７のシャトル作動の開始点は、この非接触センサー１１が反射マーク体１３に感応する位置に成るように設定してある。押圧ロール部７が心線Ｃの巻付け前方近傍で膨れ部Ｆを押圧開始する位置を決定している。
【００２８】
続いて、この反射マーク体１３を感知すると、押圧ロール部７が近接離間駆動部８の伸張によりシート体Ｓに押圧して、摺動ブロック体２７を作動する前述の可変速モーター３０の起動によって、スピニングプーリー部５の数倍以上の予めそれぞれ決められた速さで開放端部へ移動して、端部にあるリミットスイッチ４７を蹴ると可変速モーター３０は停止してシリンダー２１が縮小し、押圧ロール部７はシート体Ｓから離間して同時に巻き付け側のスピニングプーリー部５にとんぼ返りする。
【００２９】
この経過中に心線Ｓの巻き付けは進み、巻き付け中の摺動ブロック体３８からの非接触センサー１１がとんぼ返り中の摺動ブロック体２７を前述の非接触センサー１１で感知して、その位置から再度、前述のシャトル作動を繰り返す。
【００３０】
尚、前述したが金型径を検出する目的は、通常、心線の張力を安定させることから心線の繰り出し速度は同速にしてあるので、スピニングプーリー部５の移動速度は金型径及び巻き付けピッチによって変化する。この事から金型径を検知して、膨れを逃がす押圧ロール１５のシャトル作動速度もこれに対応できる様に、検出したシリンダー３６のストロークに基づき演算制御により自動調整される。
【００３１】
尚、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば次の様に変更実施して良い。
押圧ロール部は本図の位置に特定されるものではなく、下方にも好適に配置できる。
２）心線の巻付け移動方向並びに巻付け回転方向は本図に特定されるものではなく、適宜に逆方向や逆回転の実施形態も変化対応できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の様に、本願の請求項１〜６記載の伝動ベルトの心線巻き付け方法及びその装置に係わる発明では、請求項１〜３の方法や請求項４〜６の装置によれば伝動ベルトの成形工程で金型に帆布を被せて伸張ゴム層と接着層を積層したシート体に所定張力を持つ心線を螺旋状に巻き付ける際に、発生しがちな心線巻き付け部の前方近傍に現れるシート体の膨れに起因する、伝動ベルト外観皺不良が排除できた。また手作業を簡便な装置化で行うことから人手に頼らず、確実に排除できて、原価問題も改善出来た。とりわけリブドベルトの成形において好適に実施できた。また押し圧ロールを用いることでシート体変形への悪影響もなく、好適に凹凸をならして成形できる。
【００３３】
請求項３の方法によれば、押し圧ロールを傾斜させることで、筒状シート面と押圧ロールの接触面にラッパ状の隙間が生まれて、膨れを好適に受け入れて回転円周で均等に剥離する作用を与えることが出来た。請求項４〜６の装置によれば、製品サイズに無関係で、同様の逃がし効果が発揮出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の伝動ベルト心線巻付け装置の全体背面図である。
【図２】図１の側面図であり、Ｘ―Ｘ方向から見た矢視断面図である。
【図３】シート体の膨れ部と押圧ロール配置斜視図である。
【図４】金型径検出部と押圧ロール始動センサー配置斜視図である。
【図５】押圧ロール部を示す詳細図である。シート体の膨れ部と押圧ロール配置斜視図である。
【図６】（ａ）膨れ発生図（ｂ）圧縮作用（ｃ）剥離移動（ｄ）開放端逃がし傾斜交差する２円筒体の隙間と膨れ逃がし作用の遷移を示した模式図である。
【図７】未加硫シート体の構成図である。
【符号の説明】
１  伝動ベルト心線巻付け装置
５  スピニングプーリー部
６  スピニングトラバース部
７  押圧ロール部
８  押圧ロール近接離間駆動部
９  押圧ロールシャトル作動部
１０  型径検出部
１１  非接触センサー
１５  押圧ロール
３０  可変速モーター
Ｓ  シート体
Ｃ  心線
Ｆ  膨れ部
Ｋ  金型
【図１】
0004531239.tif 000002
【図２】
0004531239.tif 000003
【図３】
0004531239.tif 000004
【図４】
0004531239.tif 000005
【図５】
0004531239.tif 000006
【図６】
0004531239.tif 000007
【図７】
0004531239.tif 000008