(57)【要約】【課題】金属リングをうねりを生ずることなく高精度に圧延できるようにしたリング圧延装置における圧延ローラの支持構造を提供する。【解決手段】圧延ローラ３は、ローラ本体部３０と、ローラ本体部から軸方向一方にのびる第１軸部３１と、軸方向他方にのびる第２軸部３２とを有する。圧延ローラ用支持部材７は、圧延ローラ３を第２軸部３３側から挿入自在な軸孔を形成した単一のハウジング７００で構成される。軸孔は、第２軸部３２を軸支する第２ベアリング１４を内挿する第１孔部７０１と、ローラ本体部３１を受け入れる第２孔部７０２と、第２孔部よ若干大径の第３孔部７０３とで構成される。第３孔部７０３に、第２軸部３２を軸支する第１ベアリング１３と、第１ベアリングの外輪１３ｂの前端面に当接する筒状のベアリング受け７０９とが内挿され、ベアリング受け７０９の前端面が第２孔部と第３孔部との間の段部７０８に当接する。【選択図】図２
2008132531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に離隔する方向に変位可能な１対のテンションローラと、両テンションローラに掛け渡した金属リングの対向する２辺間に位置する圧延ローラと、圧延ローラに対し金属リングの１辺を挟んで対向する受けローラと、圧延ローラを受けローラに対し相対的に接近する方向に押圧する押圧機構とを備えるリング圧延装置における圧延ローラの支持構造であって、
圧延ローラは、ローラ本体部と、ローラ本体部から軸方向一方にのびるローラ本体部より小径の第１軸部と、ローラ本体部から軸方向他方にのびるローラ本体部より小径で第１軸部より軸長が短い第２軸部とを有し、圧延ローラ用の支持部材に圧延ローラが第１軸部を軸支する第１ベアリングと第２軸部を軸支する第２ベアリングとを介して両持ち支持されるものにおいて、
圧延ローラ用の支持部材は、圧延ローラを第２軸部側から挿入自在な軸孔を形成した単一のハウジングで構成され、圧延ローラの挿入方向を前方として、この軸孔は、第２ベアリングが内挿される前端の第１孔部と、第１孔部の後方に隣接し、第１孔部より大径でローラ本体部をその周面が金属ベルトの２辺の対向方向に露出するように受け入れる第２孔部と、第２孔部の後方に隣接し、第２孔部より大径の第３孔部とで構成され、
第３孔部に、第１ベアリングと、第１ベアリングの外輪の前端面に当接する筒状のベアリング受けとが内挿され、ベアリング受けの前端面が第２孔部と第３孔部との間の段部に当接することを特徴とするリング圧延装置における圧延ローラの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機用ベルト等に用いられる金属リングを圧延するリング圧延装置における圧延ローラの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
無段変速機用ベルトは、プーリへの接触体となる多数のエレメントを担持する積層リングを備える。この積層リングは次のようにして製造される。先ず、金属板をベンディングしてループ化し、端縁同士を突合せ溶接して円筒状のドラムを作成する。次に、ドラムを所定幅で切断して金属リングとする。その後、これら金属リングを圧延して、周長が少しずつ異なる金属リングを作成する。そして、これら周長の異なる金属リングを積層することで積層リングを製造する。
【０００３】
従来、上記した金属リングの圧延を行うために、図１に示す如く、横方向に並設した１対のテンションローラ１，２と、両テンションローラ１，２に掛け渡した金属リングＷの対向する上下２辺間に位置する圧延ローラ３と、圧延ローラ３に対し金属リングＷの１辺（下辺）を挟んで対向する受けローラ４と、圧延ローラ３を受けローラ４に対し相対的に接近する方向（下方）に押圧する押圧機構５とを備えるリング圧延装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、受けローラ４は、基台（図示せず）上に固定の支持部材６に回転自在に支持されている。前記両テンションローラ１，２の内の一方のテンションローラ１は、支持部材６の上方に上下動自在に配置される圧延ローラ３用の支持部材７に圧延ローラ３と平行に軸支されている。そして、他方のテンションローラ２を軸支する横方向に移動自在な支持部材８にシリンダ９を連結し、シリンダ９により他方のテンションローラ２を一方のテンションローラ１から離隔する方向に変位させることで、金属リングＷに張力を付与するようにしている。
【０００５】
押圧機構５は、圧延ローラ３の上方に位置する押圧ローラ１０と、押圧ローラ１０を回転自在に支持する支持部材１１を上下動させる押圧シリンダ１２とで構成されている。押圧ローラ１０の周面には、押圧ローラ１０が圧延ローラ３に直接当接するように、金属リングＷの上辺を受け入れる溝１０ａが形成されている。また、押圧ローラ１０と受けローラ４は駆動源（図示せず）により回転駆動される。
【０００６】
押圧シリンダ１２により押圧ローラ１０を下降させると、押圧ローラ１０が圧延ローラ３に上方から当接して、圧延ローラ３が押下げられ、圧延ローラ３と受けローラ４との間で金属リングＷの下辺が挟圧される。そして、押圧ローラ１０を介して圧延ローラ３を回転駆動すると共に受けローラ４を回転駆動することにより、金属リングＷが両テンションローラ１，２間で周回しつつ圧延される。
【０００７】
ところで、圧延ローラ３に対する押圧ローラ１０からの押圧力の作用線や受けローラ４からの押圧反力の作用線が圧延ローラ３の軸心から横方向に少しでもずれると、圧延ローラ３に横方向への分力が作用する。この分力で圧延ローラ３が横方向に振れると、金属リングＷを精度良く圧延できなくなる。そこで、上記従来例では、圧延ローラ３を支持部材７に両持ち支持させて、圧延ローラ３の横振れを防止できるようにしている。
【０００８】
その詳細を図３を参照して説明する。圧延ローラ３は、ローラ本体部３０と、ローラ本体部３０から軸方向一方（後方）にのびるローラ本体部３０より小径の第１軸部３１と、ローラ本体部３０から軸方向他方（前方）にのびるローラ本体部３０より小径で第１軸部３１より軸長が短い第２軸部３２とを有する。圧延ローラ３用の支持部材７は、後側の第１ハウジング７ａと、第１ハウジング７ａにボルト止めされる前側の第２ハウジング７ｂとで構成されている。そして、第１ハウジング７ａに第１軸部３１を挿入して、第１軸部３１を第１ハウジング７ａに内挿する第１ベアリング１３で軸支している。また、第２ハウジング７ｂに第２軸部３２を挿入して、第２軸部３２を第２ハウジング７ｂに内挿する第２ベアリング１４で軸支している。
【０００９】
これによれば、圧延ローラ３用の支持部材７に圧延ローラ３が第１軸部３１を軸支する第１ベアリング１３と第２軸部３２を軸支する第２ベアリング１４とを介して両持ち支持される。そのため、圧延ローラ３を第１ベアリング１３だけで片持ち支持するものと異なり、圧延ローラ３の横振れが防止される。
【００１０】
然し、上記従来例のもので圧延した金属リングを積層して成る積層リングを用いて製造した無段変速機用ベルトでは、ある程度使用すると、外層側の金属リングの端部摩耗を生ずることがあった。鋭意努力の結果、その原因は以下の通りであると判明した。上記従来例では、第１ベアリング１３を内挿するハウジング７ａと第２ベアリング１４を内挿するハウジング７ｂとが別体であるため、第１ベアリング１３と第２ベアリング１４との同心度をミクロンオーダで正確に確保することが困難になる。そして、第１と第２の両ベアリング１３，１４の芯ずれによる圧延ローラ３の回転振れを生じ、金属リングＷにうねりが発生する。このようなうねりを生じた金属リングを積層して成る積層リングでは、うねりによりリング軌道が乱れ、外層側の金属リングがエレメントに干渉して、金属リングの端部摩耗を生ずる。
【特許文献１】特開平１１−２９０９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上の点に鑑み、圧延ローラの回転振れを防止して、金属リングをうねりを生ずることなく高精度に圧延できるようにしたリング圧延装置における圧延ローラの支持構造を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、相対的に離隔する方向に変位可能な１対のテンションローラと、両テンションローラに掛け渡した金属リングの対向する２辺間に位置する圧延ローラと、圧延ローラに対し金属リングの１辺を挟んで対向する受けローラと、圧延ローラを受けローラに対し相対的に接近する方向に押圧する押圧機構とを備えるリング圧延装置における圧延ローラの支持構造であって、圧延ローラは、ローラ本体部と、ローラ本体部から軸方向一方にのびるローラ本体部より小径の第１軸部と、ローラ本体部から軸方向他方にのびるローラ本体部より小径で第１軸部より軸長が短い第２軸部とを有し、圧延ローラ用の支持部材に圧延ローラが第１軸部を軸支する第１ベアリングと第２軸部を軸支する第２ベアリングとを介して両持ち支持されるものにおいて、上記課題を解決するために、以下の事項を採用したことを特徴とする。
【００１３】
即ち、本発明において、圧延ローラ用の支持部材は、圧延ローラを第２軸部側から挿入自在な軸孔を形成した単一のハウジングで構成され、圧延ローラの挿入方向を前方として、この軸孔は、第２ベアリングが内挿される前端の第１孔部と、第１孔部の後方に隣接し、第１孔部より大径でローラ本体部をその周面が金属ベルトの２辺の対向方向に露出するように受け入れる第２孔部と、第２孔部の後方に隣接し、第２孔部より大径の第３孔部とで構成され、第３孔部に、第１ベアリングと、第１ベアリングの外輪の前端面に当接する筒状のベアリング受けとが内挿され、ベアリング受けの前端面が第２孔部と第３孔部との間の段部に当接することを特徴とする。
【００１４】
本発明では、第２ベアリングを内挿する第１孔部と第１ベアリングを内挿する第３孔部とが単一のハウジングに形成されるため、第１孔部と第２孔部との同心度、即ち、第２ベアリングと第１ベアリングとの同心度が正確に確保される。従って、第１と第２の両ベアリングの芯ずれによる圧延ローラの回転振れが生じず、金属リングをそのうねりが発生しないように高精度で圧延することができる。
【００１５】
ところで、第１ベアリングとして外輪の外径がローラ本体部の外径よりかなり大きなものを用い、第２孔部と第３孔部との径差、即ち、第２孔部と第３孔部との間の段部の径方向幅を大きくすれば、第１ベアリングの外輪の前端面を段部に直接当接させることが可能になる。然し、リング圧延時に受けローラ等の他のローラ用の支持部材に対するハウジングの干渉を防止する上で、ハウジングの外径寸法は所定値以下に制限されるため、第２孔部と第３孔部との径差を大きくしたのでは、ハウジングの第３孔部の周壁部が肉薄になって強度が低下する。従って、第２孔部と第３孔部との間の段部の径方向幅は然程大きくできない。ここで、ベアリングの内外輪の端面の周縁は応力集中防止のために面取りされている。その結果、段部の径方向幅が小さいと、第１ベアリングの外輪前端面の外周縁の面取り部が段部に食い込んで外輪に縮径力が作用してしまう。そのため、段部で第１ベアリングの外輪を受けることはできなくなる。
【００１６】
一方、本発明では、第１ベアリングの外輪の前端面に当接するベアリング受けを備えている。従って、第２孔部と第３孔部との間の段部の径方向幅が小さくても、第１ベアリングの外輪をこれに縮径力を作用させることなくベアリング受けを介して段部に受けさせることができる。換言すれば、ベアリング受けを用いることで単一のハウジングに圧延ローラを両持ち支持することが可能になり、上述した圧延の加工精度向上という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１に示すリング圧延装置の圧延リング３の支持構造に本発明を適用した実施形態について説明する。尚、このリング圧延装置の全体構造は上述した通りである。
【００１８】
図２を参照して、圧延ローラ３は、従来のものと同様に、ローラ本体部３０と、ローラ本体部３０から軸方向一方（後方）にのびるローラ本体部３０より小径の第１軸部３１と、ローラ本体部３０から軸方向他方（前方）にのびるローラ本体部３０より小径で第１軸部３１より軸長が短い第２軸部３２とを有する。第１と第２の各軸部３１，３２はローラ本体部３０寄りの部分を比較的大径とした段付き形状に形成されている。
【００１９】
圧延ローラ３用の支持部材７は単一のハウジング７００で構成されている。ハウジング７００には、圧延ローラ３を第２軸部３２を先頭にして後方から前方に挿入自在な軸孔が形成されている。この軸孔は、前端の第１孔部７０１と、第１孔部７０１の後方に隣接する第１孔部７０１より大径でローラ本体部３０を受け入れ可能な第２孔部７０２と、第２孔部７０２の後方に隣接する第２孔部７０２より若干大径の第３孔部７０３とで構成されている。
【００２０】
第１孔部７０１には、第２軸部３２を軸支するニードルベアリングから成る第２ベアリング１４が前方から内挿される。第２ベアリング１４の内輪１４ａの後端面は第２軸部３２の後部の段部３２ａに当接する。そして、第２軸部３２の前端に、第２ベアリング１４の内輪１４ａの前端面に当接する押え板３３をボルト止めし、内輪１４ａを第２軸部３２に対し軸方向に拘束している。また、第１孔部７０１は第２孔部７０２に連通する後端部を小径とした段付き孔に形成されており、第１孔部７０１の段部７０４に第２ベアリング１４の外輪１４ｂの後端面が当接する。そして、ハウジング７００の前端に、第２ベアリング１４の外輪１４ｂの前端面に当接するキャップ７０５をボルト止めし、外輪１４ｂをハウジング７００に対し軸方向に拘束している。
【００２１】
第１孔部７０１から第２孔部７０２に亘るハウジング７００の部分の上下方向寸法は、ローラ本体部３０の外径より小さい。そのため、第２孔部７０２はハウジング７００の上下に開口する。そして、ローラ本体部３０は、その周面が金属ベルトＷの２辺の対向方向たる上下に露出するように第２孔部７０２に受け入れられる。
【００２２】
第３孔部７０３には、第１軸部３１を軸支する第１ベアリング１３が後方から内挿される。第１ベアリング１３は２連のアンギュラボールベアリングで構成される。第１ベアリング１３の内輪１３ａの前端面は第１軸部３１の前部の段部３１ａに当接する。そして、第１軸部３１の後端部に螺挿したナット３４によりカラー３５を介して第１ベアリング１３の内輪１３ａを前方に押圧し、内輪１３ａを第１軸部３１に対し軸方向に拘束している。
【００２３】
第１ベアリング１３の外輪１３ｂは、ハウジング７００の後端にボルト止めする押え部材７０６によりカラー７０７を介して前方に押される。ここで、第１ベアリング１３として外輪１３ｂの外径がローラ本体部３０の外径よりかなり大きなものを用い、第２孔部７０２と第３孔部７０３の径差、即ち、第２孔部７０２と第３孔部７０３との間の段部７０８の径方向幅を大きくすれば、第１ベアリング１３の外輪１３ｂの前端面を段部７０８に当接させて、外輪１３ｂをハウジング７００に対し軸方向に拘束できる。
【００２４】
然し、第３孔部７０３を形成するハウジング７００の後部の外径は、リング圧延時にハウジング７００が受けローラ４用の支持部材６や押圧ローラ１０用の支持部材１１に干渉することを防止する上で、所定値以下に制限される。そのため、第２孔部７０２と第３孔部７０３との径差を大きくしたのでは、ハウジング７００の第３孔部７０３の周壁部が肉薄になって強度が低下する。従って、第２孔部７０２と第３孔部７０３との間の段部７０８の径方向幅は然程大きくできない。ここで、ベアリングは、一般的に、応力集中防止のため、内外輪の端面の周縁が面取りされている。その結果、段部７０８の径方向幅が小さいと、第１ベアリング１３の外輪１３ｂの前端面の外周縁の面取り部が段部７０８に食い込んで外輪１３ｂに縮径力が作用してしまう。そのため、段部７０８で第１ベアリング１３の外輪１３ｂを受けることはできなくなる。
【００２５】
そこで、本実施形態では、第３孔部７０３に、第１ベアリング１３の外輪１３ｂの前端面に当接する筒状のベアリング受け７０９を内挿し、このベアリング受け７０９の前端面を第２孔部７０２と第３孔部７０３との間の段部７０８に当接させている。これによれば、段部７０８の径方向幅が小さくても、第１ベアリング１３の外輪１３ｂをこれに縮径力を作用させることなくベアリング受け７０９を介して段部７０８に受けさせることができる。その結果、外輪１３ｂをハウジング７００に対し軸方向に確実に拘束できる。
【００２６】
また、ハウジング７００には、ローラ本体部３０に対して圧延油を供給する給油路７１０が形成されている。そして、ベアリング受け７０９の外周にＯリング７１１を装着すると共に、ベアリング受け７０９の内周と第１孔部７０３の後端部とにオイルシール７１２を装着し、圧延油が第２孔部７０２から第１孔部７０１や第３孔部７０３にリークすることを防止している。
【００２７】
ハウジング７００には、更に、第２孔部７０２の側方に位置する凹欠部７１３が形成されている。そして、凹欠部７１３を前後方向に貫通するローラ軸１ａをハウジング７００に取り付け、このローラ軸１ａにベアリング１ｂを介してテンションローラ１を軸支している。
【００２８】
金属リングＷの圧延に際しては、先ず、押圧ローラ１０を圧延ローラ３の上方に離すと共に圧延ローラ３を受けローラ４の上方に離した状態で、金属リングＷを前方から一対のテンションローラ１，２に掛け渡し、金属リングＷの上下２辺間に圧延ローラ３を位置させる。次に、テンションローラ２をシリンダ９の作動でテンションローラ１から離隔する方向に牽引し、金属リングＷに所定の張力を付与する。その後、押圧シリンダ１２の作動で押圧ローラ１０を介して圧延ローラ３を押下げ、圧延ローラ３と受けローラ４との間に金属リングＷの下辺を挟圧する。この状態で押圧ローラ１０を介して圧延ローラ３を回転駆動すると共に受けローラ４を回転駆動する。これにより金属リングＷが両テンションローラ１，２間で周回しつつ圧延される。
【００２９】
ここで、本実施形態では、圧延ローラ３の第２軸部３２を軸支する第２ベアリング１４を内挿する第１孔部７０１と圧延ローラ３の第１軸部３１を軸支する第１ベアリング１３を内挿する第３孔部７０３とが単一のハウジング７００に形成されている。そのため、第１孔部７０１と第２孔部７０２との同心度、即ち、第２ベアリング１４と第１ベアリング１３との同心度がミクロンオーダで正確に確保される。従って、第１と第２の両ベアリング１３，１４の芯ずれによる圧延ローラ３の回転振れが生じず、金属リングＷをそのうねりが発生しないように高精度で圧延することができる。
【００３０】
そして、本実施形態のもので圧延した金属リングＷを積層して成る積層リングを用いて無段変速機用ベルトを製造したところ、金属リングの端部摩耗は生じなくなった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ベルト圧延装置の全体構成を示す概略正面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した本発明の実施形態の圧延ローラ用支持部材を示す切断平面図。
【図３】従来の圧延ローラ用支持部材を示す図２に対応する切断平面図。
【符号の説明】
【００３２】
Ｗ…金属リング、１，２…テンションローラ、３…圧延ローラ、３１…ローラ本体部、３２…第１軸部、３３…第２軸部、４…受けローラ、５…押圧機構、７…圧延ローラ用支持部材、７００…ハウジング、７０１…第１孔部、７０２…第２孔部、７０３…第３孔部、７０８…第２孔部と第３孔部との間の段部、７０９…ベアリング受け、１３…第１ベアリング、１４…第２ベアリング。
【図１】
2008132531.tif 000003
【図２】
2008132531.tif 000004
【図３】
2008132531.tif 000005