(57)【要約】【課題】所定のリング内に、このリングの内径と極めて近似する外径のリングを内挿して組み込む際に、各リングが薄く成形されている場合であっても、容易かつ確実にリング同士を積層させることができるリングの組込方法を提供することを課題としている。【解決手段】第１リング１内に、第１リング１の内径と近似する外径を有する第２リング２を内挿して組み込むためのリングの組込方法であって、第１リング１及び第２リング２を一の方向から外側に向かって変形させる段階と、第２リング２を一の方向と略直交する方向から内側に向かって変形させることにより、第２リング２の外形を縮小する段階と、縮小した第２リング２を第１リング１内に内挿した後に、第１リング１及び第２リング２の変形を解除し、第１リング１内に第２リング２を組み込む段階とを含むことを特徴としている。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１リング内に、前記第１リングの内径と近似する外径を有する第２リングを内挿して組み込むためのリングの組込方法であって、
前記第１リング及び前記第２リングを一の方向から外側に向かって変形させるリング変形段階と、
前記第２リングを前記一の方向と略直交する方向から内側に向かって変形させることにより、前記第２リングの外形を縮小する第２リング縮小段階と、
縮小した前記第２リングを前記第１リング内に内挿した後に、前記第１リング及び前記第２リングの変形を解除し、前記第１リング内に前記第２リングを組み込むリング組込段階と、
を含むことを特徴とするリングの組込方法。
【請求項２】
第１リング内に、前記第１リングの内径と近似する外径を有する第２リングを内挿して組み込むためのリングの組込装置であって、
前記第１リング内に入り込んで、前記第１リングを一の方向から外側に向かって変形させる１組の第１変形部材と、
前記第２リング内に入り込んで、前記第２リングを一の方向から外側に向かって変形させる第２変形部材であり、前記第２リングを支持するアウトラインが、前記第１リングを支持する前記第１変形部材のアウトラインよりも小さく成形された前記第２変形部材と、
前記一の方向から外側に向かって変形した前記第２リングを、前記一の方向と略直交する方向から内側に向かって変形させる第３変形部材と、
前記第１変形部材が前記第１リングを前記一の方向から外側に向かって変形させている状態、及び前記第３変形部材が前記第２リングを前記一の方向と略直交する方向から内側に向かって変形させている状態を維持して、前記第１リング及び／又は前記第２リングを移動させ、前記第１リング内に前記第２リングを内挿する搬送機構と、
を備えることを特徴とするリングの組込装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定のリング内に、他のリングを内挿して組み込むためのリングの組込方法及び組込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に用いられるＣＶＴ（可変無段変速機）では、無端ベルトを入力軸側と出力軸側のプーリーに掛け渡し、各プーリーに設けられたベルト溝の内径を変化させることにより出力軸の回転数を調整している。なお、無端ベルトは、複数のベルト状リングが積層されて密着したベルトである。
【０００３】
ここで、無端ベルトの各リングは鋼製であり、その強度を高めるため、リングの窒化を行う場合がある。このとき、リングを１個ずつ炉に投入して窒化していたのでは、作業効率が良くないため、複数のリングを積層して炉に投入している。例えば、１２層のリングが積層された無端ベルトでは、２層ごとの間隔で組み合せた４層の積層リングを３個作成している。ここで、ＣＶＴにおける各リングは非常に薄く成形されているとともに、隣り合うリングの間隔は０．５μｍ以下である。すなわち、所定のリング内に、このリングの内径と極めて近似する外径のリングを内挿して組み込むことになるため、組込作業が非常に困難である。
【０００４】
従来、部材の開口部に、この開口部の内径と同一の外径を有するゴム製のリングを組み込む装置としては、部材の開口部とリングを上下に配置し、リングを１方向から圧縮して内側に向かって変形させ、この変形によって発生したリングの張力でリング全体を縮小させた後に、リングを開口部に内挿して組み込むリング組込装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００―２９６４２３号公報（第１−３頁、第１−６図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のリング組込装置では、以下の問題がある。
薄く成形されたリングは、その形状を保つことが困難であり、従来のリング組込装置を用いて、薄く成形された所定のリング内に、このリングの内径と極めて近似する外径を有する他のリングを組み込む場合には、所定のリングの微量な変形によりリング同士が干渉してしまうため、リングの組込作業が煩雑になってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、所定のリング内に、このリングの内径と極めて近似する外径のリングを内挿して組み込む際に、各リングが薄く成形されている場合であっても、容易かつ確実にリング同士を積層させることができるリングの組込方法及び組込装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、請求項１に記載の発明は、第１リング内に、第１リングの内径と近似する外径を有する第２リングを内挿して組み込むためのリングの組込方法であって、第１リング及び第２リングを一の方向から外側に向かって変形させるリング変形段階と、第２リングを一の方向と略直交する方向から内側に向かって変形させることにより、第２リングの外形を縮小する第２リング縮小段階と、縮小した第２リングを第１リング内に内挿した後に、第１リング及び第２リングの変形を解除し、第１リング内に第２リングを組み込むリング組込段階とを含むことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、第１リング内に、第１リングの内径と近似する外径を有する第２リングを内挿して組み込むためのリングの組込装置であって、第１リング内に入り込んで、第１リングを一の方向から外側に向かって変形させる１組の第１変形部材と、第２リング内に入り込んで、第２リングを一の方向から外側に向かって変形させる第２変形部材であり、第２リングを支持するアウトラインが、第１リングを支持する第１変形部材のアウトラインよりも小さく成形された第２変形部材と、一の方向から外側に向かって変形した第２リングを、一の方向と略直交する方向から内側に向かって変形させる第３変形部材と、第１変形部材が第１リングを一の方向から外側に向かって変形させている状態、及び第３変形部材が前記第２リングを一の方向と略直交する方向から内側に向かって変形させている状態を維持して、第１リング及び／又は第２リングを移動させ、第１リング内に第２リングを内挿する搬送機構とを備えることを特徴としている。
【００１０】
ここで、第１リング及び第２リングの材質は、鋼材や樹脂材など限定されるものではない。さらに、第１リング及び第２リングの形状も限定されるものではなく、円形や楕円形など各種のリングを適用することができるが、本発明は、各リングが薄く形成され、第１リングと第２リングを積層させた場合に、各リング同士の間隔が極めて小さくなるリングに対して有効である。
【００１１】
請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、第１リング及び第２リングを一の方向から外側に向かって変形させて第１リング及び第２リングの形状を保持するため、薄く成形された各リングの形状を安定させることができる。さらに、第２リングの外形を縮小するため、第１リングと第２リングの間隔を確実に確保することができる。これにより、各リングが薄く成形され、第１リングの内径と第２リングの外径とが極めて近似する場合であっても、リング同士を干渉させることなく、第１リング内に第２リングを容易かつ確実に内挿して組み込むことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
本発明の実施形態に係るリングの組込方法及び組込装置は、各種の材質及び形状のリングに適用可能であるが、この実施形態では、ＣＶＴの無端ベルトに用いられる鋼製のベルト状リングを窒化する際に、複数のリングによる積層リングを作成する場合を例として説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る第１リング変形段階を示した図で、（ａ）は第１ジグに第１リングを設置した様子を示した平面図、（ｂ）は第１リングを変形させた様子を示した平面図、（ｃ）は第１リングを変形させた様子を示した側断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る第２リング変形段階を示した図で、（ａ）は第２ジグに第２リングを設置した様子を示した平面図、（ｂ）は第２リングを変形させた様子を示した平面図、（ｃ）は第２ジグを支持台の上方に移動させた様子を示した側断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る第２リング縮小段階及びリング組込段階を示した図で、（ａ）は第２リングの外形を縮小した様子を示した平面図、（ｂ）は第２リングを第１リング内に内挿する様子を示した平面図、（ｃ）は第２リングの一部を第１リング内に内挿した様子を示した側断面図である。図４は、本発明の実施形態に係るリング組込段階を示した図で、（ａ）は第１スライド部材が下降する様子を示した側断面図、（ｂ）は第２スライド部材同士が近接する様子を示した側断面図、（ｃ）は第２スライド部材が上昇する様子を示した側断面図、（ｄ）は積層リングを示した平面図である。
なお、本実施形態において、各図の左右方向を「左右方向」と記載する。また、この左右方向が特許請求の範囲にいう一の方向に相当する。
【００１５】
まず、本発明の実施形態に係るリングの組込方法及び組込装置に用いられるリングについて説明する。
本実施形態では、図４（ｄ）に示すように、円形のベルト状リングである第１リング１及び第２リング２が用いられる。第２リング２は、第１リング１の内径と極めて近似する外径を有しており、第１リング１内に内挿されて組み込まれることにより積層リング３が作成される。なお、第１リング１の内径と第２リング２の外径とが極めて近似しているため、第１リング１と第２リング２を円形の状態で積層することは困難である。
【００１６】
次に、本発明の実施形態に係るリングの組込装置の構成について説明する。
組込装置１０は、図２（ｃ）に示すように、支持台１１に設置された第１ジグ２０と、第１ジグ２０の直上に設置された第２ジグ３０とから構成され、第１ジグ２０と第２ジグ３０の中心が同心位置になるようにして設置されている。
【００１７】
第１ジグ２０は、図１に示すように、第１リング１を左右両方向の外側に向かって変形させた状態で保持する部材であり、支持台１１の上面に設置された一対の第１スライド部材（第１変形部材）２１，２１により構成されている。なお、「左右両方向の外側に向かって変形させた状態」とは、第１リング１が扁平状態に拡張された状態、すなわち、長円形状に変形させることである。
【００１８】
支持台１１は、中央に開口部１２を有する台である。
第１スライド部材２１は、平面視で半円形状の部材であり、一対の第１スライド部材２１，２１が、円周部を左右方向の外側に向けて支持台１１の上面に並設されている。この各第１スライド部材２１，２１は、開口部１２内に設置された伸縮可能なシリンダ２３により支持台１１の上面に設置され、各第１スライド部材２１，２１全体が開口部１２の上方に配置される位置で下降することにより、各第１スライド部材２１，２１は開口部１２内に収納される。
また、各第１スライド部材２１，２１は、支持台１１の上面で第１ジグ２０の中心から左右両方向に向かって互いに近接・離間するようにして移動する。そして、各第１スライド部材２１，２１が近接した場合には、各第１スライド部材２１，２１全体が支持台１１の開口部１２の上方に配置され、各第１スライド部材２１，２１が離間した場合には、第１スライド部材２１の一部が開口部１２よりも外側に配置される。
なお、各第１スライド部材２１，２１の周囲には、第１リング１が設置可能であり、離間する各第１スライド部材２１，２１が第１リング１の内面に当接して押し広げることにより、第１リング１が第１スライド部材２１の円周部のアウトライン２２で支持され、第１リング１の外形が長円形状に変形する。
【００１９】
第２ジグ３０は、図２及び図３（ａ）に示すように、第２リング２を左右両方向の外側に向かって変形させた状態で保持した後に、第２リング２の外形を縮小する部材である。この第２ジグ３０は、第１ジグ２０の直上に設置された一対の第２スライド部材（第２変形部材）３１，３１と、左右方向と略直交する方向に設置された一対の第３スライド部材（第３変形部材）３２，３２とから構成され、搬送機構（図示せず）により昇降可能である。
【００２０】
第２スライド部材３１は、搬送機構の下面に鉛直方向で設置された平面視で半円形状の部材であり、一対の第２スライド部材３１，３１が、円周部を左右方向の外側に向けて搬送機構に並設されている。また、各第２スライド部材３１，３１は、第２リング２を支持するときに接触するアウトライン３３が、第１スライド部材２１が第１リング１を支持するときに接触するアウトライン２２よりも小さく成形されている。各第２スライド部材３１，３１は第１ジグ２０の直上で第２ジグ３０の中心から左右両方向に向かって互いに近接・離間するようにして移動する。そして、各第２スライド部材３１，３１が離間した場合には、離間した各第１スライド部材２１，２１の直上に配置される。
なお、各第２スライド部材３１，３１の周囲には、第２リング２が設置可能であり、離間した各第２スライド部材３１，３１の円周部が第２リング２の内面に当接して押し広げることにより、第２リング２が第２スライド部材３１の円周部のアウトライン３３で支持され、第２リング２の外形が長円形状に変形する。
さらに、離間した各第２スライド部材３１，３１は、保持する第２リング２に所定以上の張力が作用した場合に近接する方向に移動可能である。
【００２１】
第３スライド部材３２は、搬送機構の下面に鉛直方向で設置された円形断面の棒状部材であり、一対の第３スライド部材３２，３２が、第２スライド部材３１，３１の間に設置されている。第３スライド部材３２，３２は、各第２スライド３１，３１に保持される第２リング２の外側に設置され、左右方向と直交する方向で互いに近接・離間するようにして移動する。そして、各第３スライド部材３２，３２が近接した場合には、各第２スライド部材３１，３１により保持された第２リング２に当接し、第２リング２を内側に向かって変形させる。
また、各第３スライド部材３２，３２は搬送機構により各第２スライド部材３１，３１と連動して移動可能である。
【００２２】
搬送機構は、支持台１１の上方と、支持台１１の近辺に設けられた第２リング２の保管場所（図示せず）との間を移動するものであり、昇降可能に構成されている。また、搬送機構が最も高い位置では、各第２スライド部材３１，３１の下端が、各第１スライド部材２１，２１に保持された第１リング１よりも高い位置に配置され、搬送機構が下降することにより、支持台１１の上面と同一の高さまで下降する。
【００２３】
次に、本発明の実施形態に係るリングの組込装置１０を用いたリングの組込方法について説明する。
【００２４】
［第１リング変形段階］
まず、図１（ａ）に示すように、第１ジグ２０の第１スライド部材２１，２１の周囲に第１リング１を設置する。
続いて、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、各第１スライド部材２１，２１を離間させて第１リング１の内面に当接させ、第１リング１を押し広げる。これにより、第１リング１が第１スライド部材２１の円周部のアウトライン２２で支持されるため、第１リング１の外形が長円形状に変形し、各第１スライド部材２１，２１によってその形状が保持される。
【００２５】
［第２リング変形段階］
一方、図２（ａ）に示すように、第２ジグ３０を第２リング２の保管場所の上方に移動させ、第２ジグ３０を下降させることにより、第２スライド部材３１，３１の周囲に第２リング２を設置する。このとき、第２リング２の外側に一対の第３スライド部材３２，３２が設置されるようにする。
続いて、図２（ｂ）に示すように、各第２スライド部材３１，３１を離間させて第２リング２の内面に当接させ、第２リング２を押し広げる。これにより、第２リング２が第２スライド部材３１の円周部のアウトライン３３で支持されるため、第２リング２の外形が長円形状に変形し、各第２スライド部材３１，３１によってその形状が保持される。なお、第２スライド部材３１のアウトライン３３は、第１リング１を支持する第１スライド部材２１のアウトライン２２よりも小さく成形されているため、第２リング２の第２スライド部材３１で支持される部分は、第１リング１の第１スライド部材２１で支持される部分よりも平面視で小さくなる。
そして、図２（ｃ）に示すように、第２リング２の変形を維持しながら、搬送機構により第２ジグ３０を支持台１１の上方に移動させる。
【００２６】
［第２リング縮小段階］
さらに、図３（ａ）に示すように、第３スライド部材３２，３２を近接させて左右方向と略直交する方向から第２リング２に当接させる。これにより、第２リング２において、第３スライド部材３２，３２が当接した部位は、内側に向かって緩やかな円弧形状に変形する。さらに、この変形によって発生した第２リング２の張力により、各第２スライド部材３１，３１が近接する方向に移動し、第２リング２の間隔が縮まる。つまり、第２リング２の外形が確実に縮小される。
【００２７】
［リング組込段階］
続いて、図３（ｂ）に示すように、第２リング２の外形を縮小した状態を維持しながら第２ジグ３０を下降させ、第２リング２の一部を第１リング１内に内挿する。このとき、第１リング１の形状が各第１スライド部材２１，２１により保持されているとともに、第２リング２の外形が縮小されているため、第１リング１と第２リング２を干渉させることなく、第２リング２を第１リング１内に容易かつ簡易に内挿することができる。
また、図３（ｃ）に示すように、下降した第２スライド部材３１，３１が第１スライド部材２１，２１に当接した後に、各第１スライド部材２１，２１の間隔を縮小して、各第１スライド部材２１，２１を開口部１２の上方まで移動させることにより、第１リング１の変形が解除される。
【００２８】
そして、図４（ａ）に示すように、第１スライド部材２１，２１が下降する第２スライド部材３１，３１に押されることにより、シリンダ２３が縮むため、第１スライド部材２１，２１が開口部１２内に収容されるが、第１リング１は上下方向において、その一部が第２リング２に接触しているので、内挿された状態が維持される。
一方、第２スライド部材３１，３１は、その下端が支持台１１の上面まで下降して停止する。これにより、第１リング１内に第２リング２が組み込まれる。
さらに、図４（ｂ）に示すように、各第２スライド部材３１，３１を近接させるとともに、各第３スライド部材３２，３２を離間させ、第２リング２の変形を解除する。
【００２９】
最後に、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、第２ジグ３０を上昇させて第２リング２内から離脱させる。これにより、第１リング１内に第２リング２が組み込まれた積層リング３が支持台１１の上面に載置される。
【００３０】
したがって、本発明の実施形態に係るリングの組込方法及び組込装置１０では、各リング１，２が薄く成形され、第１リング１の内径と第２リング２の外径とが極めて近似する場合であっても、第１リング１と第２リング２を干渉させることなく、第１リング１内に第２リング２を容易かつ確実に内挿して組み込むことができる。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、リング組込段階において、第２ジグ３０を上昇させる際に、第１リング１及び第２リング２の上端を押さえる板を設置し、第２ジグ３０の移動による振動で、積層リング３が支持台１１から落下してしまうことを防止してもよい。また、第３スライド部材３２を一対で設けることなく、１個の第３スライド部材３２により第２リング２を１方向から内側に変形させてもよい。
さらに、第１スライド部材２１及び第２スライド部材３１の構成は、平面視で半円形状の部材に限定されるものではなく、軸方向が支持台１１と直交する方向に配置された複数の棒状部材を、円弧形状に所定の間隔で設置してもよい。このときの設置形態は、各棒状部材が各リング１，２と接する点の平面視における軌跡が、アウトライン２３，３３と等しくなるような配置であることが望ましい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のリングの組込方法及び組込装置によれば、第１リング内に、前記第１リングの内径と近似する外径を有する第２リングを内挿して組み込む際に、第１リング及び第２リングを一の方向から外側に向かって変形させて第１リング及び第２リングの形状を保持するため、薄く成形された各リングの形状を安定させることができる。さらに、第２リングの外形を縮小するため、第１リングと第２リングの間隔を確実に確保することができる。これにより、各リングが薄く成形され、第１リングの内径と第２リングの外径とが極めて近似する場合であっても、リング同士を干渉させることなく、第１リング内に第２リングを容易かつ確実に内挿して組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る第１リング変形段階を示した図で、（ａ）は第１ジグに第１リングを設置した様子を示した平面図、（ｂ）は第１リングを変形させた様子を示した平面図、（ｃ）は第１リングを変形させた様子を示した側断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る第２リング変形段階を示した図で、（ａ）は第２ジグに第２リングを設置した様子を示した平面図、（ｂ）は第２リングを変形させた様子を示した平面図、（ｃ）は第２ジグを支持台の上方に移動させた様子を示した側断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第２リング縮小段階及びリング組込段階を示した図で、（ａ）は第２リングの外形を縮小した様子を示した平面図、（ｂ）は第２リングを第１リング内に内挿する様子を示した平面図、（ｃ）は第２リングの一部を第１リング内に内挿した様子を示した側断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るリング組込段階を示した図で、（ａ）は第１スライド部材が下降する様子を示した側断面図、（ｂ）は第２スライド部材同士が近接する様子を示した側断面図、（ｃ）は第２スライド部材が上昇する様子を示した側断面図、（ｄ）は積層リングを示した平面図である。
【符号の説明】
１・・・・第１リング
２・・・・第２リング
３・・・・積層リング
１０・・・・組込装置
１１・・・・支持台
１２・・・・開口部
２０・・・・第１ジグ
２１・・・・第１スライド部材
３０・・・・第２ジグ
３１・・・・第２スライド部材
３２・・・・第３スライド部材
【図１】
2004066434.tif 000003
【図２】
2004066434.tif 000004
【図３】
2004066434.tif 000005
【図４】
2004066434.tif 000006