(57)【要約】【課題】耐スリップ性および耐久性に優れたプーリおよびその製造方法を提供することである。【解決手段】プーリシャフト部１と、このプーリシャフト部１の外周面上に配置され合成樹脂からなるプーリ本体部５とを備えたプーリ１０であって、プーリ本体部５の外周面に凹凸目６が一体に成形されるようにした。外周面に所望の凹凸目が成形されたマスター型を凹状の型内にセットし、該型内に合成樹脂を充填して硬化させた後、前記型からマスター型を抜き出して、内周面に前記凹凸目が転写された筒状のメス型を作製する工程と、該メス型内にプーリシャフト部をセットした後、該メス型内に合成樹脂を充填して硬化させ、外周面に前記凹凸目が転写されたプーリ本体部を成形する工程と、成形されたプーリ本体部とメス型との間にエアーを吹き込んで、メス型からプーリを抜き出す工程とを含むようにしたプーリの製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリシャフト部と、このプーリシャフト部の外周面上に配置され合成樹脂からなるプーリ本体部とを備えたプーリであって、前記プーリ本体部の外周面に凹凸目が一体に成形されていることを特徴とするプーリ。
【請求項２】
前記プーリ本体部がテーパ状に成形されている請求項１記載のプーリ。
【請求項３】
前記凹凸目は、凸部頂部の面積が０．５〜１．５ｍｍ2、隣接する凸部間のピッチが１．５〜２．５ｍｍ、隣接する凹凸部間の高低差が０．３〜０．８ｍｍの網目状である請求項１または２記載のプーリ。
【請求項４】
プーリシャフト部と、このプーリシャフト部の外周面上に配置され合成樹脂からなるプーリ本体部とを備え、前記プーリ本体部の外周面に凹凸目が一体に成形されているプーリの製造方法であって、
外周面に所望の凹凸目が成形されたマスター型を作製する工程と、
該マスター型を凹状の型内にセットし、該型内に合成樹脂を充填して硬化させた後、前記型からマスター型を抜き出して、内周面に前記凹凸目が転写された筒状のメス型を作製する工程と、
該メス型内にプーリシャフト部をセットした後、該メス型内に合成樹脂を充填して硬化させ、外周面に前記凹凸目が転写されたプーリ本体部を成形する工程と、
成形されたプーリ本体部とメス型との間にエアーを吹き込んで、メス型からプーリを抜き出す工程とを含むことを特徴とするプーリの製造方法。
【請求項５】
前記マスター型がテーパ状に成形されている請求項４記載のプーリの製造方法。
【請求項６】
前記メス型の硬度が、マスター型およびプーリ本体部の硬度よりも低い請求項４または５記載のプーリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プーリ本体部の外周面に凹凸目が成形されたプーリおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すように、カーブコンベヤ１００では、一対のプーリ１０１，１０５にカーブベルト１１０を掛け回し、該カーブベルト１１０を扇形に張設している。カーブベルト１１０が巻き掛けられるプーリ１０１，１０５のプーリ本体部１０２，１０６は、それぞれテーパ状に成形されている。
【０００３】
プーリ１０１，１０５のうち、プーリ１０１は駆動力をカーブベルト１１０に伝達する駆動プーリであり、プーリ１０５は従動プーリである。すなわち、プーリ１０１，１０５は回転自在にコンベヤ本体に取り付けられ、プーリ１０１のプーリシャフト部１０３が、ベルト伝達装置１１１を介して原動機１１２に連結され、回転力が与えられている。
【０００４】
ここで、駆動プーリであるプーリ１０１は、駆動力をカーブベルト１１０に伝達する上で、一般に耐スリップ性を以下のようにして向上させている。すなわち、プーリ１０１のプーリ本体部１０２を構成する材料としては、例えば金属、合成樹脂等が挙げられるが、金属は摩擦係数が低くスリップし易いので、合成樹脂を用いる。そして、合成樹脂からなるプーリ本体部１０２の外周面に凹凸目（目付け）を成形している。
【０００５】
合成樹脂からなるプーリ本体部１０２の外周面に凹凸目を成形する方法として、例えば下記（i）〜（iii）に示すような方法がある。
（i）内周面に凹凸目が成形された金型を用い、該金型内に合成樹脂を充填して硬化させる。
（ii）切削やローレット加工等の２次加工をプーリ本体部１０２の外周面に施す。
（iii）プーリ本体部１０２の外周面に凹凸目が成形されたシート（凹凸目シート）を貼着する。
【０００６】
しかしながら、前記（i）の方法には、金型を作製するのに時間とコストがかかるという問題がある。近時、プーリ本体部１０２の外周面がコンベヤの用途により多様化されているため、用途に応じて新たに金型を作製しなければならず、前記問題が顕著になっている。また、金型は、通常、一対の割型からなる。割型内に充填された合成樹脂は、割型の接合面に浸入し、その状態で硬化されるため、成形されるプーリ本体部１０２にいわゆるバリ等が発生してプーリの機能が低下するという問題もある。
【０００７】
前記（ii）の方法には、金属よりも硬度の低い合成樹脂からなるプーリ本体部１０２に切削やローレット加工等の２次加工を施し、所望の凹凸目を成形するのは困難であるという問題がある。また、このような方法では、時間とコストもかかる。
【０００８】
前記（iii）の方法には、簡単に凹凸目を成形できるものの、駆動プーリであるプーリ１０１には強い応力がかかるため、カーブベルト１１０の走行中に前記凹凸目シートがプーリ本体部１０２から剥離するという問題がある。
【０００９】
一方、特許文献１には、所定のゴム粉砕物を混入した合成樹脂をローラー部に被覆したプーリが記載されている。
しかしながら、特許文献１では、予め芯棒を組み込んだ金型に前記ゴム粉砕物を含む混合物を注入して前記プーリを得ているので、前記（i）の方法と同じ問題がある。
【特許文献１】特開平１１−２７０６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、耐スリップ性および耐久性に優れたプーリおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）プーリシャフト部と、このプーリシャフト部の外周面上に配置され合成樹脂からなるプーリ本体部とを備えたプーリであって、前記プーリ本体部の外周面に凹凸目が一体に成形されていることを特徴とするプーリ。
（２）前記プーリ本体部がテーパ状に成形されている前記（１）記載のプーリ。
（３）前記凹凸目は、凸部頂部の面積が０．５〜１．５ｍｍ2、隣接する凸部間のピッチが１．５〜２．５ｍｍ、隣接する凹凸部間の高低差が０．３〜０．８ｍｍの網目状である前記（１）または（２）記載のプーリ。
（４）プーリシャフト部と、このプーリシャフト部の外周面上に配置され合成樹脂からなるプーリ本体部とを備え、前記プーリ本体部の外周面に凹凸目が一体に成形されているプーリの製造方法であって、外周面に所望の凹凸目が成形されたマスター型を作製する工程と、該マスター型を凹状の型内にセットし、該型内に合成樹脂を充填して硬化させた後、前記型からマスター型を抜き出して、内周面に前記凹凸目が転写された筒状のメス型を作製する工程と、該メス型内にプーリシャフト部をセットした後、該メス型内に合成樹脂を充填して硬化させ、外周面に前記凹凸目が転写されたプーリ本体部を成形する工程と、成形されたプーリ本体部とメス型との間にエアーを吹き込んで、メス型からプーリを抜き出す工程とを含むことを特徴とするプーリの製造方法。
（５）前記マスター型がテーパ状に成形されている前記（４）記載のプーリの製造方法。
（６）前記メス型の硬度が、マスター型およびプーリ本体部の硬度よりも低い前記（４）または（５）記載のプーリの製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
前記（１）によれば、合成樹脂からなるプーリ本体部の外周面に凹凸目が成形されているので、耐スリップ性に優れるという効果がある。しかも、前記凹凸目はプーリ本体部の外周面と一体に成形されているので、プーリ本体部の外周面に貼着された凹凸目シートが剥離するという問題がなく、耐久性に優れるという効果もある。特に、前記（１）のプーリを駆動プーリに適用すると、その有用性がより向上する。
【００１３】
前記（２）によれば、プーリ本体部がテーパ状（円錐台形状）に成形されているので、カーブコンベヤ等に好適である。
凹凸目が前記（３）のように、凸部頂部の面積が０．５〜１．５ｍｍ2、隣接する凸部間のピッチが１．５〜２．５ｍｍ、隣接する凹凸部間の高低差が０．３〜０．８ｍｍの網目状であると、プーリの耐スリップ性を優れたものにすることができる。
【００１４】
前記（４）によれば、合成樹脂からなるプーリ本体部の外周面に凹凸目が一体に成形されたプーリを簡単に効率よく製造してコストを削減できるという効果がある。
【００１５】
すなわち、前記（４）によれば、まず、マスター型を用いて内周面に該マスター型の凹凸目が転写された筒状のメス型を作製する。このメス型は合成樹脂からなるので、金型よりも作製が簡単であり、該メス型を用いてプーリ本体部を成形するので、コストを削減することができる。しかも、該メス型は筒状なので、割型内に充填された合成樹脂が割型の接合面に浸入して成形されるプーリ本体部にバリ等が発生するという問題もない。すなわち、合成樹脂からなるメス型は、金型よりも硬度が低いので、筒状に成形してもマスター型およびプーリを簡単に抜き出すことができる。さらに、メス型を作製する際に用いるマスター型を繰り返し使用することによって、メス型を簡単に再現することができる。
【００１６】
このようなメス型内にプーリシャフト部をセットした後、該メス型内に合成樹脂を充填して硬化させると、外周面に前記凹凸目が転写されたプーリ本体部を成形することができる。ついで、該プーリ本体部とメス型との間にエアーを吹き込むことによって、簡単にメス型からプーリを抜き出すことができ、これにより本発明にかかる前記プーリを得ることができる。
【００１７】
前記（５）のように、マスター型がテーパ状に成形されていると、メス型からマスター型を抜き出すときに、該マスター型を簡単に抜き出すことができる。
前記（６）のように、メス型の硬度が、マスター型およびプーリ本体部の硬度よりも低いと、メス型からマスター型およびプーリを簡単に抜き出すことができるので、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のプーリにかかる一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかるプーリを示す平面図である。図２は、本実施形態にかかる凹凸目を示す拡大概略断面説明図である。図１に示すように、本実施形態にかかるプーリ１０は、プーリシャフト部１と、このプーリシャフト部１の外周面上に配置されたプーリ本体部５とで構成されている。
【００１９】
プーリシャフト部１は円柱状であり、コンベヤ本体等に回転自在に軸支されるものである。プーリシャフト部１を構成する材料としては、例えばステンレス鋼、鉄等の金属が挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２０】
プーリ本体部５はテーパ状に成形されており、図８に示したカーブベルト１１０等が巻き掛けられるものである。プーリ本体部５は合成樹脂からなり、該合成樹脂としてはプーリとして機能するものであればよく、例えばポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリスルホン、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂；ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマー；シリコン樹脂等が挙げられ、これらは１種または２種以上をブレンドして用いてもよく、特に、熱可塑性ポリウレタン樹脂が好ましい。
【００２１】
前記で例示した合成樹脂のうち、プーリ１０の耐久性の上で、硬度の高いものを採用するのが好ましい。具体例を挙げると、合成樹脂として熱可塑性ポリウレタン樹脂を採用する場合には、該樹脂の硬度はウレタン硬度９６±３程度が好ましい。前記ウレタン硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３のデュロメーターＡ型（ショアＡ）にて測定し得られる値である。前記硬度は、例えば樹脂の組成、分子量等を変えることによって任意に調整することができる。
【００２２】
プーリ本体部５の外周面には、凹凸目６が一体に成形されている。凹凸目６は、図２に示すように、凸部の頂部７の面積が約０．５〜１．５ｍｍ2、隣接する凸部間のピッチＰが約１．５〜２．５ｍｍ、隣接する凹凸部間の高低差Ｈが約０．３〜０．８ｍｍの網目状である。このような特定の凹凸目６が合成樹脂からなるプーリ本体部５の外周面に一体に成形されていることによって、プーリ１０は優れた耐スリップ性および耐久性を示すことができる。
【００２３】
次に、上記したプーリ１０の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。図３は、本実施形態にかかるマスター型を示す平面図である。図４は、本実施形態にかかる凹状の型を示す断面図である。図５（ａ）〜（ｃ）および図６（ｄ）〜（ｆ）は、本実施形態にかかるプーリの製造方法を示す工程図である。
【００２４】
まず、図３に示すように、マスター型２０を作製する。マスター型２０は、円柱状の軸２１と、該軸２１の外周面上に配置され、テーパ状に成形された型部２５とからなる。軸２１を構成する材料としては、例えばステンレス鋼、鉄等の金属が挙げられる。型部２５を構成する材料としては、例えばステンレス鋼、鉄等の金属の他、プーリ本体部５において例示したものと同じ合成樹脂が挙げられる。
【００２５】
型部２５の外周面には、凹凸目６に対応した凹凸目２６が成形されている。凹凸目２６を型部２５の外周面に成形する方法としては、型部２５が前記金属からなる場合には、例えば切削やローレット加工等の２次加工を型部２５の外周面に施す方法等が挙げられ、型部２５が前記合成樹脂からなる場合には、例えば型部２５の外周面に凹凸目２６が成形されたシートを貼着する方法等が挙げられる。
【００２６】
このようなマスター型２０をセットする凹状の型３０は、図４に示すように、筒状の壁部３１と、この壁部３１の下端に着脱可能に取り付けられた底板部３２と、壁部３１の上端開口を着脱可能に塞ぐ天板部３３とで構成されている。
【００２７】
底板部３２，天板部３３の中央部には、マスター型２０の軸２１およびプーリ１０のプーリシャフト部１を挿通させる挿通孔３４，３５がそれぞれ設けられている。壁部３１，底板部３２および天板部３３を構成する材料としては、例えばステンレス鋼、鉄等の金属の他、プーリ本体部５において例示したものと同じ合成樹脂が挙げられる。
【００２８】
特に、壁部３１を構成する材料としては、前記で例示したもののうち、硬度の高いものを採用するのが好ましい。これにより、後述するメス型５０，プーリ本体部５を作製する際に合成樹脂４５，５１が膨張するのを抑制し、該合成樹脂４５，５１を安定して硬化させることができる。
【００２９】
このような凹状の型３０内に前記で得たマスター型２０を、図５（ａ）に示すようにセットする。具体的には、まず、基台４０上に支持台４１を載置し、この支持台４１上に天板部３３を外した状態の凹状の型３０を載置する。ついで、マスター型２０の軸２１を底板部３２の挿通孔３４に挿通させると共に、その先端を支持台４１に設けられた軸受け部４２にて軸支する。
【００３０】
マスター型２０を凹状の型３０内にセットした後、図５（ｂ）に示すように、凹状の型３０内に合成樹脂４５を充填する。このとき、マスター型２０の型部２５が合成樹脂４５に浸漬されるようにする。そして、マスター型２０の軸２１を挿通孔３５に挿通させながら壁部３１の上端開口に天板部３３を取り付け、マスター型２０の軸２１の先端を、支持部材４６に設けられた軸受け部４７にて軸支する。
【００３１】
この状態で、合成樹脂４５を硬化させた後、型３０からマスター型２０を抜き出すことによって、図５（ｃ）に示すように、内周面にマスター型２０の凹凸目２６が転写された筒状のメス型５０を得る。
【００３２】
合成樹脂４５としては、プーリ本体部５において例示したものと同じ合成樹脂が挙げられ、特に、熱可塑性ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂が好ましい。凹状の型３０内に合成樹脂４５を充填硬化させる方法としては、合成樹脂４５が例えば熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーからなる場合には、該樹脂またはエラストマーを溶融状態で凹状の型３０内に注入して充填した後、冷却して硬化させる方法が挙げられる。また、合成樹脂４５が例えば熱硬化性樹脂からなる場合には、該樹脂を凹状の型３０内に注入して充填した後、加熱して硬化させる方法が挙げられる。合成樹脂４５が例えばシリコン樹脂等からなる場合には、該樹脂を凹状の型３０内に注入して充填した後、適当な硬化剤を用いて硬化させる方法等が挙げられる。
【００３３】
メス型５０の硬度（硬化後の合成樹脂４５の硬度）は、転写される目付け２６の形状を維持できると共に、マスター型２０およびプーリ１０を抜き出せる程度のものが好ましく、特に、マスター型２０およびプーリ本体部５の硬度よりも低いのが好ましい。これにより、メス型５０からマスター型２０およびプーリ１０を簡単に抜き出すことができる。具体例を挙げると、合成樹脂４５として熱可塑性ポリウレタン樹脂を採用する場合には、ウレタン硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３のデュロメーターＡ型（ショアＡ）にて４５±５程度が好ましい。
【００３４】
このようにして得られたメス型５０内に、図６（ｄ）に示すように、プーリシャフト部１を前記したマスター型２０と同様にしてセットする。このとき、同図に示すように、メス型５０が凹状の型３０内に収容された状態で前記工程、および下記で説明する工程を行うと、効率よくプーリ１０を製造することができる。
【００３５】
メス型５０内に離型剤を塗布しプーリシャフト部１をセットした後、図６（ｅ）に示すように、メス型５０内に合成樹脂５１を前記した合成樹脂４５と同様にして充填し、硬化させる。なお、合成樹脂５１は、プーリ本体部５において例示したものと同じ合成樹脂である。また、メス型５０内に塗布する離型剤はシリコン系やフッ素系が一般的であるが離型を助長する材料であればこれに限定されるものではない。
【００３６】
合成樹脂５１を硬化させることによって、外周面に凹凸目２６が転写されたプーリ本体部５が成形され、この成形されたプーリ本体部５とメス型５０との間にエアーを吹き込んで、図６（ｆ）に示すようにメス型５０からプーリ１０を抜き出し（矢印Ａに示す方向）、本実施形態にかかるプーリ１０を得る。
【００３７】
プーリ１０は、合成樹脂からなるプーリ本体部５の外周面に凹凸目６が一体に成形されているので、耐スリップ性および耐久性に優れており、図８に示したカーブコンベヤ１００等の駆動プーリとして好適に使用することができる。
【００３８】
以上、本発明にかかる好ましい実施形態について示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更や改良したものにも適用できることは言うまでもない。例えば前記した一実施形態では、プーリ本体部５がテーパ状に成形されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図７に示すように、プーリ本体部１５が円柱状に成形されていてもよい。その他の構成は、前記した一実施形態にかかるプーリ１０と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプーリを示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる凹凸目を示す拡大概略断面説明図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるマスター型を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる凹状の型を示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態にかかるプーリの製造方法を示す工程図である。
【図６】（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態にかかるプーリの製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明の他の実施形態にかかるプーリを示す平面図である。
【図８】一般的なカーブコンベヤを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  プーリシャフト部
５  プーリ本体部
６，２６  凹凸目
１０  プーリ
２０  マスター型
２１  軸
２５  型部
３０  凹状の型
３１  壁部
３２  底板部
３３  天板部
３４，３５  挿通孔
４０  基台
４１  支持台
４２，４７  軸受け部
４５，５１  合成樹脂
４６  支持部材
５０  メス型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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