(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された周長違いの金属リングを有する無端金属ベルトの製造方法において、
金属リングに対し、非圧延状態で拡張を行って周長を補正するための第１周長補正工程と、
拡張された金属リングに溶体化を施した後に、前記金属リングを拡張するための第２周長補正工程とを有し、
前記溶体化前後の前記第１周長補正工程と前記第２周長補正工程とによって、金属リングの周長を所定の長さにするための拡張量を達成する
ことを特徴とする無端金属ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記第１周長補正工程における拡張量は、周長違いの金属リング毎にそれぞれ設定された周長に対応して補正されることを特徴とする請求項１に記載の無端金属ベルトの製造方法。
【請求項３】
前記第１周長補正工程に投入される金属リングを、圧延によって形成するための圧延工程を、さらに有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無端金属ベルトの製造方法。
【請求項４】
前記圧延工程において、金属リングは、ワークローラと張力ローラとの間に投入されており、張力ローラを移動させることによって、張力が付加され、また、圧延ローラを移動させて押圧させることによって、圧延され、
前記張力ローラおよび前記圧延ローラは、サーボ制御され、かつ、
前記張力ローラおよび前記圧延ローラのいずれか一方の動作パターンに基づいて、他方の動作パターンが変化させられる
ことを特徴とする請求項３に記載の無端金属ベルトの製造方法。
【請求項５】
前記ワークローラと前記圧延ローラの周速は、一致させられることを特徴とする請求項４に記載の無端金属ベルトの製造方法。
【請求項６】
前記第１周長補正工程および前記第２周長補正工程において、
金属リングは、ワークローラと張力ローラとの間に投入されており、設定された周長になるまで張力ローラを移動させることによって、拡張され、
前記張力ローラは、サーボ制御される
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の無端金属ベルトの製造方法。
【請求項７】
前記第２周長補正工程の前に、金属リングの周長を測定するための周長測定工程を、さらに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の無端金属ベルトの製造方法。
【請求項８】
前記周長測定工程において、
ワークローラと張力ローラとの間に投入されている金属リングに、所定の張力を付加するために必要とされる張力ローラの移動距離に基づいて、金属リングの周長が測定されており、
前記張力ローラの移動制御は、圧力制御と位置制御の組合せに基づいている
ことを特徴とする請求項７に記載の無端金属ベルトの製造方法。
【請求項９】
積層された周長違いの金属リングを有する無端金属ベルトの製造装置において、
金属リングを、圧延によって形成するための圧延手段と、
前記圧延手段によって形成された金属リングに対し、引き続き連続的に、非圧延状態で拡張を行って周長を補正するための第１周長補正手段と、
拡張された金属リングに溶体化を施した後に、前記金属リングを拡張するための第２周長補正手段とを有し、
前記溶体化前後の前記第１周長補正手段と前記第２周長補正手段とによって、金属リングの周長を所定の長さにするための拡張量を達成する
ことを特徴とする無端金属ベルトの製造装置。
【請求項１０】
前記第１周長補正手段による拡張量は、周長違いの金属リング毎にそれぞれ設定された周長に対応して補正されることを特徴とする請求項９に記載の無端金属ベルトの製造装置。
【請求項１１】
前記圧延手段は、ワークローラと張力ローラとの間に投入されている金属リングに、張力ローラを移動させることによって張力を付加し、また、圧延ローラを移動させて押圧させることによって、金属リングを圧延しており、
前記張力ローラおよび前記圧延ローラは、サーボ制御され、かつ、
前記張力ローラおよび前記圧延ローラのいずれか一方の動作パターンに基づいて、他方の動作パターンが変化させられる
ことを特徴とする請求項１０に記載の無端金属ベルトの製造装置。
【請求項１２】
前記ワークローラと前記圧延ローラの周速は、一致させられることを特徴とする請求項１１に記載の無端金属ベルトの製造装置。
【請求項１３】
前記第１周長補正手段および前記第２周長補正手段は、
ワークローラと張力ローラとの間に投入されている金属リングが、設定された周長になるまで、張力ローラを移動させることによって、前記金属リングを拡張しており、
前記張力ローラは、サーボ制御される
ことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の無端金属ベルトの製造装置。
【請求項１４】
金属リングの周長を測定するための周長測定手段を、さらに有することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の無端金属ベルトの製造装置。
【請求項１５】
前記周長測定手段は、
ワークローラと張力ローラとの間に投入されている金属リングに、所定の張力を付加するために必要とされる張力ローラの移動距離に基づいて、金属リングの周長を測定しており、
前記張力ローラは、圧力制御と位置制御の組合せに基づいて、移動制御される
ことを特徴とする請求項１４に記載の無端金属ベルトの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無端金属ベルトの製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機等に用いられる無端金属ベルトの製造方法は、例えば、図１８に示されるように、素材鋼を丸めて溶接するための溶接工程、溶体化工程、所定幅の金属リングを形成するための切断工程、金属リングの端面を整えるための研磨工程、一定の板厚および周長を有する金属リングを形成するための圧延工程、溶体化工程、周長補正工程、時効工程、窒化工程、周長が異なる複数の層からなる無端金属ベルトを形成するための積層工程を有する。
【０００３】
特に、周長補正工程においては、金属リングが拡張され、図１９に示されるように、各層に対応する板厚一定かつ周長違いの金属リングが形成される。例えば、特許文献１には、金属リングをローラで引張して所定の周長に補正するための方法および装置が、開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２９０９７１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、周長補正工程における金属リングの拡張量が大きいため、その後、金属リングは、弾性変形に基づいて大幅に収縮する。収縮量は、拡張量に比例するため、周長により異なっており、また、そのバラツキも一定でない。そのため、金属リング周長の精度管理が困難である。
【０００６】
したがって、金属リングを積層するための組合せが難しく、作業効率の低下や作業工数の増加を引き起こすため、製造コストが上昇するという問題を有している。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、金属リングの周長の管理精度を向上させることができる無端金属ベルトの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、積層された周長違いの金属リングを有する無端金属ベルトの製造方法において、
金属リングに対し、非圧延状態で拡張を行って周長を補正するための第１周長補正工程と、
拡張された金属リングに溶体化を施した後に、前記金属リングを拡張するための第２周長補正工程とを有し、
前記溶体化前後の前記第１周長補正工程と前記第２周長補正工程とによって、金属リングの周長を所定の長さにするための拡張量を達成する
ことを特徴とする無端金属ベルトの製造方法である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記第１周長補正工程における拡張量は、周長違いの金属リング毎にそれぞれ設定された周長に対応して補正されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記第１周長補正工程に投入される金属リングを、圧延によって形成するための圧延工程を、さらに有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記圧延工程において、金属リングは、ワークローラと張力ローラとの間に投入されており、張力ローラを移動させることによって、張力が付加され、また、圧延ローラを移動させて押圧させることによって、圧延され、
前記張力ローラおよび前記圧延ローラは、サーボ制御され、かつ、
前記張力ローラおよび前記圧延ローラのいずれか一方の動作パターンに基づいて、他方の動作パターンが変化させられることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記ワークローラと前記圧延ローラの周速は、一致させられることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記第１周長補正工程および前記第２周長補正工程において、
金属リングは、ワークローラと張力ローラとの間に投入されており、設定された周長になるまで張力ローラを移動させることによって、拡張され、
前記張力ローラは、サーボ制御されることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記第２周長補正工程の前に、金属リングの周長を測定するための周長測定工程を、さらに有することを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、前記周長測定工程において、
ワークローラと張力ローラとの間に投入されている金属リングに、所定の張力を付加するために必要とされる張力ローラの移動距離に基づいて、金属リングの周長が測定されており、
前記張力ローラの移動制御は、圧力制御と位置制御の組合せに基づいていることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、積層された周長違いの金属リングを有する無端金属ベルトの製造装置において、
金属リングを、圧延によって形成するための圧延手段と、
前記圧延手段によって形成された金属リングに対し、引き続き連続的に、非圧延状態で拡張を行って周長を補正するための第１周長補正手段と、
拡張された金属リングに溶体化を施した後に、前記金属リングを拡張するための第２周長補正手段とを有し、
前記溶体化前後の前記第１周長補正手段と前記第２周長補正手段とによって、金属リングの周長を所定の長さにするための拡張量を達成する
ことを特徴とする無端金属ベルトの製造装置である。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、前記第１周長補正手段による拡張量は、周長違いの金属リング毎にそれぞれ設定された周長に対応して補正されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、前記圧延手段は、ワークローラと張力ローラとの間に投入されている金属リングに、張力ローラを移動させることによって張力を付加し、また、圧延ローラを移動させて押圧させることによって、金属リングを圧延しており、
前記張力ローラおよび前記圧延ローラは、サーボ制御され、かつ、
前記張力ローラおよび前記圧延ローラのいずれか一方の動作パターンに基づいて、他方の動作パターンが変化させられることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、前記ワークローラと前記圧延ローラの周速は、一致させられることを特徴とする。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、前記第１周長補正手段および前記第２周長補正手段は、
ワークローラと張力ローラとの間に投入されている金属リングが、設定された周長になるまで、張力ローラを移動させることによって、前記金属リングを拡張しており、
前記張力ローラは、サーボ制御されることを特徴とする。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、金属リングの周長を測定するための周長測定手段を、さらに有することを特徴とする。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、前記周長測定手段は、
ワークローラと張力ローラとの間に投入されている金属リングに、所定の張力を付加するために必要とされる張力ローラの移動距離に基づいて、金属リングの周長を測定しており、
前記張力ローラは、圧力制御と位置制御の組合せに基づいて、移動制御されることを特徴とする。
【００２４】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
【００２５】
請求項１に記載の発明によれば、第１周長補正工程において、金属リングの周長を所定の長さにするための拡張量が、非圧延状態で行われる拡張で部分的に達成され、かつ、第１周長補正工程により引き起こされる金属リングの残留応力は、溶体化によって解消されるため、第２周長補正工程において要求される拡張量は、小さな値となる。したがって、第２周長補正工程後の収縮量も、小さくなるため、金属リングの周長の管理精度を向上させることができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、第２周長補正工程における拡張量を、周長違いの金属リング毎にそれぞれ設定された周長に関わらず、一定の値で補正することが可能となる。したがって、第２周長補正工程後の収縮量は、略一定かつバラツキも小さな値となるため、金属リングの周長の管理精度がさらに向上する。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、一定の板厚および周長を有する金属リングを容易に形成することができる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、張力ローラおよび圧延ローラを高精度で位置決めでき、また、金属リングにかかる張力を一定に制御できるため、圧延精度が向上する。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば、金属リングとローラ（ワークローラおよび圧延ローラ）との間における滑りを無くすることができるため、圧延精度がさらに向上する。また、ワークローラ形状の転写性の向上およびキズ発生の防止が図られる。さらに、摩擦や熱の発生を防止できるため、ローラの寿命向上も図られる。
【００３０】
請求項６に記載の発明によれば、張力ローラを高精度で位置決めでき、また、金属リングにかかる張力を一定に制御できるため、金属リングの拡張量の精度が向上する。したがって、金属リングの周長の管理精度をさらに向上させることができる。
【００３１】
請求項７に記載の発明によれば、第２周長補正工程における拡張量を、金属リングの実際の周長の測定値に基づいて設定できるため、金属リングの周長の管理精度をさらに向上させることができる。
【００３２】
請求項８に記載の発明によれば、周長測定の際に金属リングに付加される張力を一定に制御できるため、金属リングに過大な張力を付加して塑性変形させることが防がれる。したがって、周長の測定精度が向上する。
【００３３】
請求項９に記載の発明によれば、第１周長補正手段によって、金属リングの周長を所定の長さにするための拡張量が、非圧延状態で行われる拡張で部分的に達成され、かつ、第１周長補正手段によって引き起こされる金属リングの残留応力は、溶体化によって解消されるため、第２周長補正手段に要求される拡張量は、小さな値となる。したがって、第２周長補正手段による拡張後の収縮量も、小さくなるため、金属リングの周長の管理精度を向上させることができる。また、圧延手段によって、一定の板厚および周長を有する金属リングを容易に形成することがきる。さらに、金属リングの圧延と拡張を連続的に実行できるため、金属リングの投入や取外しあるいは搬送するための装置等が削減される。したがって、作業時間の短縮や金属リングへのキズ防止が図られる。さらに、金属リングの投入や取外しあるいは搬送に伴う外乱が抑制されるため、金属リングの拡張精度が向上する。
【００３４】
請求項１０に記載の発明によれば、第２周長補正手段に要求される拡張量を、周長違いの金属リング毎にそれぞれ設定された周長に関わらず、一定の値で補正することが可能となる。したがって、第２周長補正手段による拡張後の収縮量は、略一定かつバラツキも小さな値となるため、金属リングの周長の管理精度がさらに向上する。
【００３６】
請求項１１に記載の発明によれば、張力ローラおよび圧延ローラを高精度で位置決めでき、また、金属リングにかかる張力を一定に制御できるため、圧延精度が向上する。
【００３７】
請求項１２に記載の発明によれば、金属リングとローラ（ワークローラおよび圧延ローラ）との間における滑りを無くすることができるため、圧延精度がさらに向上する。また、ワークローラ形状の転写性の向上およびキズ発生の防止が図られる。さらに、摩擦や熱の発生を防止できるため、ローラの寿命向上も図られる。
【００３８】
請求項１３に記載の発明によれば、張力ローラを高精度で位置決めでき、また、金属リングにかかる張力を一定に制御できるため、金属リングの拡張量の精度が向上する。したがって、金属リングの周長の管理精度をさらに向上させることができる。
【００３９】
請求項１４に記載の発明によれば、第２周長補正手段によって達成される拡張量が、金属リングの実際の周長の測定値に基づいて、設定できるため、金属リングの周長の管理精度をさらに向上させることができる。
【００４０】
請求項１５に記載の発明によれば、周長測定の際に金属リングに付加される張力を一定に制御できるため、金属リングに過大な張力を付加して塑性変形させることが防がれる。したがって、周長の測定精度が向上する。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００４２】
図１は、本発明の実施の形態に係る無端金属ベルトの製造方法を説明するためのフローチャートである。図１に示されるように、当該製造方法は、溶接工程、溶体化工程、切断工程、研磨工程、圧延工程、第１周長補正工程、溶体化工程、第２周長補正工程、時効工程、窒化工程、積層工程を有する。
【００４３】
まず、溶接工程においては、マルエージング鋼等の特殊鋼からなる素材鋼が、丸められて溶接され、円筒状の素材鋼が形成される。溶体化工程においては、溶接の合金組織が均質化される。そして、切断工程においては、円筒状の素材鋼が、切断されて、所定幅の金属リングが得られる。研磨工程においては、金属リングの端面が研磨されて整えられる。
【００４４】
圧延工程においては、板厚を薄くして周長を延ばすことによって、所定の板厚および周長を有する金属リングが形成される。つまり、一定の板厚および周長を有する金属リングが成形される。なお、周長を一定にしているため、圧延工程を複雑化させることなく、板厚を高精度に制御できる。
【００４５】
図２は、圧延工程、第１周長補正工程および第２周長補正工程における周長変化を説明するための概念図である。図２に示されるように、溶体化工程を間に挟んで実行される第１周長補正工程および第２周長補正工程によって、金属リングの周長を所定の長さにするための拡張量を達成している。
【００４６】
具体的には、第１周長補正工程においては、圧延直後の金属リングが拡張され、板厚一定かつ周長違いの金属リングが形成される。なお、金属リングは、拡張量に対応して、第１周長補正工程後に収縮する。そのため、拡張量は、周長違いの金属リング毎にそれぞれ設定された周長に対応して補正される。
【００４７】
図３は、無端金属ベルトを５層の金属リングから構成する場合における、第１周長補正工程および第２周長補正工程における補正量の一例を示している。例えば、第１周長補正工程後の設定された周長が７０５．００ｍｍである（第１層に適用される）金属リングの場合、補正量は、５．００ｍｍとなり、設定された周長が７０９．００ｍｍである（第５層に適用される）金属リングの場合、補正量は、９．００ｍｍとなる。
【００４８】
溶体化工程においては、第１周長補正直後の金属リングに対して熱処理が実行される。したがって、第１周長補正工程により引き起こされる金属リングの残留応力が解放されるため、第１周長補正工程の影響を抑制でき、また、組織の微細化による基本強度の向上が図られる。
【００４９】
第２周長補正工程においては、最終的な周長へ金属リングが拡張される。この際の補正量は、第１周長補正工程の場合に比較して小さく、かつ、第１周長補正工程の場合と異なり、略同一である。例えば、図３に示されるように、第１周長補正工程後の補正量は、設定された周長に応じて５ｍｍ〜９ｍｍであるが、第２周長補正工程後の補正量は、設定された周長に関わらず、１．００ｍｍで一定となる。
【００５０】
つまり、第１周長補正工程において、金属リングの周長を所定の長さにするための拡張量が、非圧延状態で行われる拡張で部分的に達成され、かつ、第１周長補正工程により引き起こされる金属リングの残留応力は、溶体化によって解消されるため、第２周長補正工程において要求される拡張量は、小さな値となる。したがって、第２周長補正工程後の収縮量も、小さくなるため、金属リングの周長の管理精度を向上させることができる。
【００５１】
また、第２周長補正工程における拡張量を、周長違いの金属リング毎にそれぞれ設定された周長に関わらず、一定の値で補正することが可能となる。したがって、第２周長補正工程後の収縮量は、略一定かつバラツキも小さな値となるため、金属リングの周長の管理精度がさらに向上する。
【００５２】
なお、周長補正後の収縮は、２４時間程度継続するため、例えば、溶体化後において周長補正を２回実行した場合、収縮量が増幅されるだけであり、精度向上を図ることができない。
【００５３】
時効工程においては、第２周長補正による影響が解消される。窒化工程においては、耐磨耗性および耐疲労性を向上させるために、表面が硬化させられる。そして、積層工程においては、上記工程によって得られた周長の異なる金属リングが、積層される。以上の結果、周長が異なる複数の層からなる無端金属ベルトが形成される。
【００５４】
次に、図４を参照し、本発明の実施の形態に係る無端金属ベルトの製造装置１０を説明する。
【００５５】
製造装置１０は、後述するように、金属リングに対し、非圧延状態で拡張を行って周長を補正するための第１周長補正手段と、拡張された金属リングに溶体化を施した後に、金属リングを拡張するための第２周長補正手段とを有し、溶体化前後の第１周長補正手段と第２周長補正手段とによって、金属リングの周長を所定の長さにするための拡張量を達成する。
【００５６】
また、製造装置１０は、金属リングを圧延するための圧延手段を有しており、一定の板厚および周長を有する金属リングを容易に形成することがきる。また、金属リングの圧延と拡張を連続的に実行できるため、金属リングの投入や取外しあるいは搬送するための装置等が削減される。したがって、作業時間の短縮や金属リングへのキズ防止が図られる。さらに、金属リングの投入や取外しあるいは搬送に伴う外乱が抑制されるため、金属リングの拡張精度が向上する。なお、必要に応じて、圧延と周長補正とを別個の装置で実行することも可能である。
【００５７】
さらに、製造装置１０は、金属リングの周長を測定するための周長測定手段を有する。したがって、第２周長補正手段によって達成される拡張量が、金属リングの実際の周長の測定値に基づいて、設定できるため、金属リングの周長の管理精度をさらに向上させることができる。さらに、圧延工程の前に周長測定を実行する場合、金属リングの実際の周長の測定値に基づいて、圧延条件が設定できるため、圧延精度を向上させることができる。
【００５８】
具体的には、製造装置１０は、金属リング１が間に投入されるワークローラ１１および張力ローラ１２と、ワークローラ１１と共に金属リング１を挟み込むための圧延ローラ１６と、ワークローラ１１を支持するためのバックアップローラ２０とを有する。なお、張力ローラ１２およびバックアップローラ２０は、フリーローラである。
【００５９】
また、製造装置１０は、ワークローラ１１を正逆自在に回転駆動する駆動装置２３と、張力ローラ１２を直線移動させて、金属リング１に張力を付加するための駆動装置１３と、圧延ローラ１６を正逆自在に回転駆動する駆動装置２４と、金属リング１を圧延ローラ１６とワークローラ１１とで挟み込んで圧延するために、圧延ローラ１６を直線移動させる駆動装置１７と、張力ローラ１２および圧延ローラ１６によってもたらされるワークローラ１１の撓みを取り除くために、バックアップローラ２０を直線移動させてワークローラ１１に接触させる駆動装置２１とを有する。
【００６０】
なお、駆動装置１３，１７は、サーボモータであり、張力ローラ１２および圧延ローラ１６は、サーボ制御され、移動中に速度および推力（押力）が変更可能である。
【００６１】
さらに、製造装置１０は、張力ローラ１２の移動距離を検出するためのスケール１４と、張力ローラ１２の移動中の張力を検出するための圧力測定器１５と、圧延ローラ１６の移動距離を検出するためのスケール１８と、圧延ローラ１６の移動中の押圧を検出するための圧力測定器１９と、バックアップローラ２０の移動を制限するストッパ２２とを有する。
【００６２】
なお、スケール１４および圧力測定器１５による検出結果がフィードバックされており、張力ローラ１２の動作パターン（位置と速度と張力）を動的に変化させることが可能である。また同様に、スケール１８および圧力測定器１９による検出結果がフィードバックされており、圧延ローラ１６の動作パターンを動的に変化させることが可能である。
【００６３】
さらに、張力ローラ１２の動作パターンを、圧延ローラ１６の動作パターンの検出結果に基づいて、変更したり、圧延ローラ１６の動作パターンを、張力ローラ１２の動作パターンの検出結果に基づいて、変更することが可能である。
【００６４】
したがって、圧延工程においては、張力ローラおよび圧延ローラを高精度で位置決めでき、また、金属リングにかかる張力を一定に制御できるため、圧延精度が向上する。
【００６５】
さらに、第１周長補正工程および第２周長補正工程おいては、張力ローラを高精度で位置決めでき、また、金属リングにかかる張力を一定に制御できるため、金属リングの拡張量の精度が向上する。したがって、金属リングの周長の管理精度をさらに向上させることができる。
【００６６】
なお、図５および図６に示されるように、バックアップローラ２０は、金属リング１に接触しない形状を有している。また、バックアップローラ２０は、複数個有することで、ワークローラ１１の撓みを取り除く効果を、向上させることが可能である。
【００６７】
次に、製造装置１０による圧延工程を説明する。
【００６８】
圧延工程においては、まず、研磨工程において端面が研磨された金属リング１が、ワークローラ１１と張力ローラ１２との間に投入される（図７（Ａ）参照）。そして、駆動装置１３によって張力ローラ１２を直線移動させることで、金属リング１に張力が付加され、金属リング１は、ワークローラ１１と張力ローラ１２に巻き付けられる（図７（Ｂ）参照）。
【００６９】
次に、駆動装置２１によってバックアップローラ２０を直線移動させることで、ワークローラ１１に接触させ、駆動装置２３によってワークローラ１１を回転駆動（例えば３０ｒｐｍ）することで、金属リング１を、ワークローラ１１と張力ローラ１２の間で回転させ、さらに、駆動装置１７によって圧延ローラ１６を所定の押力によって、金属リング１に押圧させることで、金属リング１が、圧延される（図７（Ｃ）参照）。
【００７０】
この際、ワークローラ１１および圧延ローラ１６は、駆動装置２３および駆動装置１７によって回転駆動されて、その周速が一致させられる。
【００７１】
したがって、金属リングとローラ（ワークローラ１１および圧延ローラ１６）との間における滑りを無くすることができるため、圧延精度がさらに向上する。また、ワークローラ形状の転写性の向上およびキズ発生の防止が図られる。さらに、摩擦や熱の発生を防止できるため、ワークローラ１１および圧延ローラ１６の寿命向上も図られる。
【００７２】
なお、張力ローラ１２は、金属リング１に一定の張力を常時付加するように、駆動される。また、張力ローラ１２の移動距離は、圧延ローラ１６の作用により金属リング１が伸びた量に対応させることが好ましい。例えば、スケール１８を利用して検される圧延ローラ１６の移動距離および移動速度と、圧力測定器１９を利用して検される押圧との情報に基づいて、張力ローラ１２の移動速度および移動距離を決定することが可能である。
【００７３】
金属リング１の回転は、圧延ローラ１６によって付加することが可能であるが、通常は、ワークローラ１１によって付加される。例えば、圧延の際に、ワークローラ１１の形状を金属リング１の内周に転写する場合、金属リング１の回転は、圧延ローラ１６によって付加することが好ましい。さらに、ワークローラ１１と圧延ローラ１６とを同期回転させ、その周速を一定とする場合、精度向上や転写性向上などが図られる。
【００７４】
圧延ローラ１６は、金属リング１の板厚が所定の値に達するまで、押圧される。板厚が所定の値になったか否かの認識は、スケール１８に基づいて実行される。金属リング１の板厚が所定の値に達すると、圧延効果を発揮しないが金属リング１を回転駆動できる程度に、圧延ローラ１６の押圧が弱められる。
【００７５】
なお、金属リング１の回転が、ワークローラ１１によって付加されている場合、必要に応じ、圧延ローラ１６を、ワークローラ１１より離れる方向に後退させることも可能である。
【００７６】
次に、図８のフローチャートを参照し、圧延工程を詳細に説明する。
【００７７】
まず、圧延ローラ１６および張力ローラ１２の加工条件が、設定される（Ｓ１１）。加工条件は、圧延工程を分割して構成される複数のステップのそれぞれに対して、規定されており、距離、推力、周速、移動速度を含んでいる。なお、ステップ数は、必要に応じて設定され、例えば、「１」とすることも可能である。
【００７８】
そして、各ステップにおける、張力ローラ１２の移動距離（絶対値）Ｙとワークローラ１１の回転数Ｓとが算出される（Ｓ１２）。
【００７９】
例えば、張力ローラ１２の移動距離Ｙは、投入される金属リングの周長Ｌから標準リングの周長Ｌ０を減じ、さらに「２」で除して得られる値に、標準リングの測定座標Ｙ０を加えることで得られる。一方、ワークローラ１１の回転数Ｓは、張力ローラ１２の周速Ｐ［ｍ／ｍｉｎ］に「１０００」を乗じた値を、圧延ローラ１６の外径Ｄ［ｍｍ］に「π」を乗じた値で、除することで得られる。なお、係数「１０００」は、張力ローラ１２の周速Ｐと圧延ローラ１６の外径Ｄの単位を一致させるために使用している。
【００８０】
その後、金属リングが、ワークローラ１１と張力ローラ１２との間に投入され（Ｓ１３）、張力ローラ１２が、所定の張力を呈する把持位置に移動され（Ｓ１４）、バックアップローラ２０が、ワークローラ１１を支持するために、移動される（Ｓ１５）。そして、ワークローラ１１および圧延ローラ１６が回転駆動されて（Ｓ１６）、圧延処理が実行される（Ｓ１７）。
【００８１】
次に、Ｓ１７の圧延処理を説明する。なお、圧延処理は、圧延ローラ１６と張力ローラ１２とが略同時に操作されて実行される。そのため、圧延ローラ１６に係る操作と張力ローラ１２に係る操作とに概して分けて、別々に説明する。
【００８２】
図９および図１０は、圧延処理における圧延ローラ１６の動作を説明するためのフローチャートである。
【００８３】
まず、圧延ローラ１６の移動開始命令が、発行され（Ｓ１０１）、圧延ローラ１６の現在の座標が検出される（Ｓ１０２）。そして、座標検出値が最終ステップの完了位置に対応しているか否かが判断される（Ｓ１０３）。
【００８４】
座標検出値が最終ステップの完了位置に対応している場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、圧延ローラ１６の押圧が最小化され（Ｓ１１４）、張力ローラ１２の停止信号が出力され（Ｓ１１５）、プロセスは終了する。
【００８５】
一方、座標検出値が最終ステップの完了位置に対応していない場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、現ステップの加工条件およびタイマーがセットされる（Ｓ１０４，Ｓ１０５）。
【００８６】
次に、圧延ローラ１６が移動させられると（Ｓ１０６）、座標および押力が検出される（Ｓ１０７）。そして、座標検出値が現ステップの完了位置に対応しているか否かが判断される（Ｓ１０８）。
【００８７】
座標検出値が現ステップの完了位置に対応している場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、次のステップが現ステップに設定され、プロセスは、Ｓ１０３に復帰する。座標検出値が現ステップの完了位置に対応していない場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、押力検出値が所定の値を満たしているか否かが、さらに判断される（Ｓ１０９）。
【００８８】
押力検出値が所定の値を満たしていない場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、押力が調整される（Ｓ１１０）。押力の検出値が所定の値を満たしている場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、Ｓ１１０がスキップされる。
【００８９】
次に、タイマーの経過時間が所定の値を超えた（時間切れ）か否かが判断される（Ｓ１１１）。時間切れの場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、異常処理が実行され（Ｓ１１２）、プロセスは終了する。時間切れでない場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、現在の圧延ローラ１６の座標および押力が、出力され（Ｓ１１３）、プロセスは、Ｓ１０６に復帰する。
【００９０】
次に、図１１および図１２を参照し、圧延処理における張力ローラ１２の動作を説明する。
【００９１】
まず、張力ローラ１２の移動開始命令が、発行され（Ｓ２０１）、張力ローラ１２の現在の座標が検出される（Ｓ２０２）。そして、現ステップの加工条件およびタイマーがセットされる（Ｓ２０３，Ｓ２０４）。
【００９２】
次に、張力ローラ１２が移動させられ（Ｓ２０５）、座標および張力が検出される（Ｓ２０６）。そして、座標検出値が現ステップの完了位置に対応しているか否かが判断される（Ｓ２０７）。
【００９３】
座標検出値が現ステップの完了位置に対応している場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、次のステップが現ステップに設定され、プロセスは、Ｓ２０３に復帰する。座標検出値が現ステップの完了位置に対応していない場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、張力検出値が所定の値を満たしているか否かが、さらに判断される（Ｓ２０８）。
【００９４】
張力検出値が所定の値を満たしていない場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、張力が調整される（Ｓ２０９）。張力検出値が所定の値を満たしている場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、Ｓ２０９がスキップされる。
【００９５】
次に、Ｓ１１３において出力される圧延ローラ１６の座標および押力が検出され（Ｓ２１０）、現在の移動条件が、所定の値を満たしているか否かが判断される（Ｓ２１１）。現在の移動条件が、所定の値を満たしていない場合（Ｓ２１１：ＮＯ）、速度および押力が調整される（Ｓ２１２）。現在の移動条件が、所定の値を満たしている場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、Ｓ２１３がスキップされる。
【００９６】
次に、タイマーの経過時間が所定の値を超えた（時間切れ）か否かが判断される（Ｓ２１３）。時間切れの場合（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、異常処理が実行され（Ｓ２１４）、プロセスは終了する。時間切れでない場合（Ｓ２１３：ＮＯ）、Ｓ１１５において出力される停止信号の検出の有無が、さらに判断される（Ｓ２１５）。
【００９７】
停止信号が検出されない場合（Ｓ２１５：ＮＯ）、プロセスは、Ｓ２０５に不復帰し、停止信号が検出された場合（Ｓ２１５：ＹＥＳ）、張力ローラ１２が停止され（Ｓ２１６）、プロセスは終了する。
【００９８】
次に、製造装置１０による第１周長補正工程を説明する。なお、第１周長補正工程は、圧延された金属リング１を取外すことなく、圧延工程から引き続き連続的に実行される。
【００９９】
まず、駆動装置２３によるワークローラ１１の回転駆動を継続することで、金属リング１の回転を維持する（図１３（Ａ）参照）。
【０１００】
次に、金属リング１が所定の周長になるまで、駆動装置１３によって張力ローラ１２を直線移動させる（図１３（Ｂ）参照）。金属リング１が所定の周長になったか否かの検出は、スケール１４によって実行される。
【０１０１】
そして、金属リング１が所定の周長になったことが検出されると、駆動装置１３によって、張力ローラ１２は、ワークローラ１１に向かって後退させられる（図１３（Ｃ）参照）。
【０１０２】
次に、図１４のフローチャートを参照し、第１周長補正工程を詳細に説明する。
【０１０３】
まず、Ｓ１１およびＳ１２と同様にして、張力ローラ１２の加工条件が、設定され（Ｓ２１）、張力ローラ１２の移動距離とワークローラ１１の回転数とが算出される（Ｓ２２）。
【０１０４】
そして、張力ローラ１２の移動開始命令が、発行され（Ｓ２３）、張力ローラ１２の現在の座標が検出される（Ｓ２４）。そして、金属リング１が所定の周長になるように補正（周長の拡張）が実行される（Ｓ２５）。
【０１０５】
補正完了後、張力ローラ１２、圧延ローラ１６、およびバックアップローラ２０が後退させられる（Ｓ２６〜Ｓ２８）。そして、溶体化工程に進むために、金属リングが取り出される（Ｓ２９）。
【０１０６】
次に、図１５のフローチャートを参照し、Ｓ２５の補正処理を説明する。
【０１０７】
まず、張力ローラ１２の座標検出値が最終ステップの完了位置に対応しているか否かが判断される（Ｓ３０１）。
【０１０８】
座標検出値が最終ステップの完了位置に対応している場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、プロセスは終了する。座標の検出値が最終ステップの完了位置に対応していない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、現ステップの加工条件およびタイマーがセットされる（Ｓ３０２，Ｓ３０３）。
【０１０９】
次に、張力ローラ１２が移動させられ（Ｓ３０４）、座標および張力が検出される（Ｓ３０５，Ｓ３０６）。そして、座標検出値が現ステップの完了位置に対応しているか否かが判断される（Ｓ３０７）。
【０１１０】
座標検出値が現ステップの完了位置に対応している場合（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、次のステップが現ステップに設定され、プロセスは、Ｓ３０１に復帰する。座標検出値が現ステップの完了位置に対応していない場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、張力検出値が所定の値を満たしているか否かが、さらに判断される（Ｓ３０８）。
【０１１１】
張力検出値が所定の値を満たしていない場合（Ｓ３０８：ＮＯ）、張力が調整される（Ｓ３０９）。張力検出値が所定の値を満たしている場合（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、Ｓ３０９がスキップされる。
【０１１２】
次に、タイマーの経過時間が所定の値を超えた（時間切れ）か否かが判断される（Ｓ３１０）。時間切れの場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、プロセスはＳ３０４に復帰する。時間切れでない場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、異常処理が実行され（Ｓ３１１）、プロセスは終了する。
【０１１３】
なお、第２周長補正工程は、金属リング１に対する加工条件を除けば、第１周長補正工程と略同一の処理であるため、その説明は、省略する。
【０１１４】
次に、製造装置１０による周長測定工程を説明する。
【０１１５】
まず、周長測定の対象となる金属リング１が、ワークローラ１１と張力ローラ１２との間に投入される（図７（Ａ）参照）。そして、駆動装置１３によって張力ローラ１２を直線移動させることで、金属リング１に張力が付加され、金属リング１は、ワークローラ１１と張力ローラ１２に巻き付けられる（図７（Ｂ）参照）。
【０１１６】
次に、駆動装置２１によってバックアップローラ２０を直線移動させることで、ワークローラ１１に接触させ、駆動装置２３によってワークローラ１１を回転駆動することで、金属リング１を、ワークローラ１１と張力ローラ１２の間で回転させる。
【０１１７】
この時、金属リング１に所定の張力（金属リングの拡張効果を発揮しないが金属リング１を回転駆動できる程度の測定用張力）が付加されるように、張力ローラ１２の移動を制御する。
【０１１８】
なお、例えば、静摩擦が大きくて、張力ローラ１２を移動させるための負荷の変動が大きい場合、圧力（張力）制御ではなく、位置制御に切り替え、張力ローラ１２を強制的に所定の距離だけ移動させる。つまり、張力ローラ１２は、圧力制御と位置制御の組合せに基づいて、移動制御される。
【０１１９】
したがって、周長測定の際に金属リング１に付加される張力を一定に制御できるため、金属リングに過大な張力を付加して塑性変形させることが防がれ、周長の測定精度が向上する。
【０１２０】
その後、金属リング１に安定した所定の張力が、所定の測定時間範囲内で継続して付加されると、ワークローラ１１と張力ローラ１２の間隔（張力ローラ１２の移動距離）が、スケール１４によって検出される。そして、測定精度を向上させるため、複数回の検出に基づいた平均値を利用して、周長が算出される。
【０１２１】
次に、図１６のフローチャートを参照し、周長測定工程を詳細に説明する。
【０１２２】
まず、初期値が設定される（Ｓ３１）。初期値は、標準リングの測定座標、ワークローラ１１の回転数、測定張力、測定張力の許容変動幅、測定時間範囲、張力ローラ１２の座標検出値の許容変動幅、平均値を求めるための検出回数、張力ローラ１２の強制移動距離、および、駆動装置１３のモータトルク制限値の設定変更の最大回数を含んでいる。
【０１２３】
次に、金属リング１が、ワークローラ１１と張力ローラ１２との間に投入され（Ｓ３２）、張力ローラ１２が、所定の張力を呈する把持位置に、移動される（Ｓ３３）。そして、ワークローラ１１が回転され（Ｓ３４）、張力ローラ１２の移動開始命令が、発行される（Ｓ３５）。
【０１２４】
そして、モータトルク制限値が、初期設定され（Ｓ３６）、周長の測定のための測定処理が実行される（Ｓ３７）。測定完了後、張力ローラ１２が後退させられ（Ｓ３８）、金属リングが取り出される（Ｓ３９）。
【０１２５】
次に、図１７のフローチャートを参照し、Ｓ３７の測定処理を説明する。
【０１２６】
まず、張力ローラ１２が移動させられ（Ｓ４０１）、張力が検出される（Ｓ４０２）。そして、張力検出値が所定の値を満たしているか否かが判断される（Ｓ４０３）。
【０１２７】
張力検出値が所定の値を満たしている場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、パラメータｉに「０」が設定され（Ｓ４０４）、張力ローラ１２の座標が検出される（Ｓ４０５）。そして、設定された測定時間範囲（例えば数秒）における座標検出値が、許容変動幅ａ（例えば数μｍ）に収まっているか否かが判断される（Ｓ４０６）。
【０１２８】
座標検出値が、許容変動幅ａに収まっていない場合（Ｓ４０６：ＮＯ）、プロセスは、Ｓ４０１に復帰する。座標検出値が、許容変動幅ａに収まっている場合（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、設定された回数だけ座標検出を繰り返し、平均値を算出する（Ｓ４１２）。例えば、検出回数に「４」が設定されている場合、ワークローラ１１が９０度回転する毎に、座標を検出する。
【０１２９】
そして、座標検出値の平均値Ｘに基づいて、投入された金属リング１の周長Ｌが算出され（Ｓ４１３）、プロセスは終了する。詳しくは、周長Ｌは、標準リングの測定座標Ｙ０から、座標検出値の平均値Ｘに２を乗じた値を減じて得られる値を、標準リングの周長Ｌ０から減じることで得られる。
【０１３０】
一方、張力検出値が所定の値を満たしていない場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、モータトルク制限値の設定が変更され、パラメータｉに「１」が加えられる（Ｓ４０８）。
【０１３１】
次に、パラメータｉが、モータトルク制限値の設定変更の最大回数ｍを超えたか否かが判断される（Ｓ４０９）。パラメータｉが、最大回数数ｍを超えていない場合（Ｓ４０９：ＮＯ）、プロセスはＳ４０１に復帰する。
【０１３２】
パラメータｉが、最大回数ｍを超えている場合（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、モータトルク制限が解除される（Ｓ４１０）。そして、張力ローラ１２が、設定されている距離だけ、強制移動され（Ｓ４１１）、プロセスはＳ４０１に復帰する。
【０１３３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無端金属ベルトの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】図１に示される圧延工程、第１周長補正工程および第２周長補正工程における周長変化を説明するための概念図である。
【図３】第１周長補正工程および第２周長補正工程における補正量を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る無端金属ベルトの製造装置を説明するための概要図である。
【図５】無端金属ベルトの製造装置のバックアップローラの構成を説明するための側面図である。
【図６】バックアップローラの平面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、無端金属ベルトの製造装置による圧延工程を説明するための側面図である。
【図８】圧延工程を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示される圧延処理における圧延ローラの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９から続く圧延ローラの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図８に示される圧延処理における張力ローラの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１から続く張力ローラの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】（Ａ）〜（Ｃ）は、無端金属ベルトの製造装置による第１周長補正工程を説明するための側面図である。
【図１４】第１周長補正工程を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１４に示される補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】無端金属ベルトの製造装置による周長測定を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１６に示される測定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１８】従来の無端金属ベルトの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１８に示される圧延工程および周長補正工程における周長変化を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１…金属リング
１０…無端金属ベルト製造装置、
１１…ワークローラ、
１２…張力ローラ、
１３，１７，２１，２３，２４…駆動装置、
１４，１８…スケール、
１５，１９…圧力測定器、
１６…圧延ローラ、
２０…バックアップローラ、
２２…ストッパ。
【図１】
0003580303.tif 000002
【図２】
0003580303.tif 000003
【図３】
0003580303.tif 000004
【図４】
0003580303.tif 000005
【図５】
0003580303.tif 000006
【図６】
0003580303.tif 000007
【図７】
0003580303.tif 000008
【図８】
0003580303.tif 000009
【図９】
0003580303.tif 000010
【図１０】
0003580303.tif 000011
【図１１】
0003580303.tif 000012
【図１２】
0003580303.tif 000013
【図１３】
0003580303.tif 000014
【図１４】
0003580303.tif 000015
【図１５】
0003580303.tif 000016
【図１６】
0003580303.tif 000017
【図１７】
0003580303.tif 000018
【図１８】
0003580303.tif 000019
【図１９】
0003580303.tif 000020