(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル材から引き出された帯状の素材を切断して矩形のシート材を形成する切断工程と、前記シート材の一対辺を相互に突合せ、この突合せ部を接合して円筒形状の部材を形成する接合工程と、前記円筒形状の部材を軸断面で切断してリング形状の部材を形成する輪切り工程と、を含むリング部材の製造方法であって、
前記切断工程は、前記円筒形状の部材の２倍の幅の前記コイル材から引き出された帯状の素材を、該素材の引き出し方向先端部分を基準切断線で切断する工程と、前記基準切断線に対して平行あるいは直交する第１切断線で切断する第１切断工程と、前記第１切断線に対して直交する第２切断線で切断する第２切断工程とにより、３つの切断線と１つの非切断線とを有する前記シート材を形成することを特徴とするリング部材の製造方法。
【請求項２】
前記接合工程では、前記切断工程によって形成された前記シート材の対辺関係にある一対の切断線が、対辺関係にある各切断線とこれら各切断線に直交する他の切断線とが共有する２つの頂点を一致させるようにして突合され、この突合された部分が非切断部側から一致させた前記２つの頂点へ向けて溶接されることを特徴とする請求項１に記載のリング部材の製造方法。
【請求項３】
前記輪切り工程では、前記接合工程によって形成された前記円筒形状の部材の非切断部側がクランプされることを特徴とする請求項１又は２に記載のリング部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リング部材の製造方法に関するもので、例えば、無段変速機の無端金属ベルト（動力伝達ベルト）を構成するリング部材を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無段変速機（CVT:Continuously Variable Transmission）の無端金属ベルト（動力伝達ベルト）を構成するリング部材を製造する場合、まず、コイル材からシート材が切り出される。切り出されたシート材は、円筒形状にロール曲げ加工され、その突合せ部が溶接される。これにより、円筒形状の部材（以下、円筒部材という）が形成される。そして、この円筒部材を軸直角に規定幅で切断、すなわち、輪切りにすることにより、複数個のリング部材を得ることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、コイル材から引き出された帯状の素材には、概して図８に示されるような素材平面上のうねりが生じている。従来、シート材４を切り出す場合、帯状の素材３が相互に平行な一対の切断線A1,A1、A2,A2、A3,A3、…によって切断されていた。この場合、シート材４とシート材４との間の部材１４がスクラップとして処理されるため歩留りが悪く、製造コストを増大させる要因になっている。また、このようにして切り出されたシート材４は、相対する切断線A1,A1、A2,A2、A3,A3、…が突合せ溶接されるが、素材端面S3に対する各切断線A1、A2、A3、…の直角度がでていないため、このシート材４を円筒形状に形成したとしても、この円筒形状の部材の要求される精度、すなわち、円筒形状の部材の両端の各平面度及び相互の平行度を確保することができない。したがって、円筒形状の部材の両端部もスクラップとして処理するしかなく、歩留りをさらに悪化させていた。
【特許文献１】特開２００６−１２４７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コイル材から引き出された帯状の素材を切断してシート材を形成する時の歩留りを向上させて製造コストを削減することが可能なリング部材の製造方法を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のリング部材の製造方法は、コイル材から引き出された帯状の素材を切断して矩形のシート材を形成する切断工程と、前記シート材の一対辺を相互に突合せ、この突合せ部を接合して円筒形状の部材を形成する接合工程と、前記円筒形状の部材を軸断面で切断してリング形状の部材を形成する輪切り工程と、を含むリング部材の製造方法であって、前記切断工程は、前記円筒形状の部材の２倍の幅の前記コイル材から引き出された帯状の素材を、該素材の引き出し方向先端部分を基準切断線で切断する工程と、前記基準切断線に対して平行あるいは直交する第１切断線で切断する第１切断工程と、前記第１切断線に対して直交する第２切断線で切断する第２切断工程とにより、３つの切断線と１つの非切断線とを有する前記シート材を形成することを特徴とする。
【０００６】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、（１）〜（３）項の各々が、請求項１〜３の各々に相当する。
【０００７】
（１）コイル材から引き出された帯状の素材を切断して矩形のシート材を形成する切断工程と、シート材の一対辺を相互に突合せ、この突合せ部を接合して円筒形状の部材を形成する接合工程と、円筒形状の部材を軸断面で切断してリング形状の部材を形成する輪切り工程と、を含むリング部材の製造方法であって、切断工程は、円筒形状の部材の２倍の幅のコイル材から引き出された帯状の素材を、該素材の引き出し方向先端部分を基準切断線で切断する工程と、基準切断線に対して平行あるいは直交する第１切断線で切断する第１切断工程と、第１切断線に対して直交する第２切断線で切断する第２切断工程とにより、３つの切断線と１つの非切断線とを有するシート材を形成するリング部材の製造方法。
本項に記載のリング部材の製造方法によれば、切断工程により切り出されたシート材は、それぞれが直線からなる３つの切断線（基準切断線、第１切断線及び第２切断線）及びうねりを有する１つの非切断線によって囲まれる略四角形に形成され、これら３つの切断線は、頂点を共有する切断線間、すなわち、相互に隣合う切断線間の直角度が確保される。
本項の態様において、切断工程は、例えば、プレス装置に取り付けられた切断用金型による切断、シャーリングによる切断、あるいは、レーザによる切断等から適宜選択することができる。
【０００８】
（２）接合工程では、切断工程によって形成されたシート材の対辺関係にある一対の切断線が、対辺関係にある各切断線とこれら各切断線に直交する他の切断線とが共有する２つの頂点を一致させるようにして突合され、この突合された部分が非切断部側から一致させた２つの頂点へ向けて溶接される（１）のリング部材の製造方法。
突合せ溶接においては、溶接開始部が開先状に凹み易いため、溶接開始部の溶接品質を確保するのは困難である。本項に記載のリング部材の製造方法によれば、この溶接開始部を、接合工程によって形成された円筒形状の部材（以下、円筒部材という）の非切断部側、すなわち、最終的にスクラップになる部分に形成することができる。
本項の態様において、突合せ部の溶接は、MAG溶接、TIG溶接、レーザ溶接等から適宜選択することができる。
【０００９】
（３）輪切り工程では、接合工程によって形成された円筒形状の部材の非切断部側がクランプされる（１）又は（２）のリング部材の製造方法。
本項に記載のリング部材の製造方法によれば、輪切り工程では、円筒部材のうねりを有する非切断部側がクランプされた状態で切断される、すなわち、溶接開始部が形成された最終的にスクラップになる部分がクランプされた状態で円筒部材が軸断面で切断され、さらに、非切断部側の反対側端部の精度（例えば、端面の平面度あるいは軸線に対する端面の直角度）及び溶接品質は当然確保されているので、円筒部材の非切断部側、すなわち、クランプされた部分を除く全ての部分を製品とすることができ、歩留りを向上させることができる。
本項の態様において、円筒部材は、例えば、非切断部側がクランプされた状態でプレス金型等によって切断（輪切り）される。
【００１０】
（４）切断工程では、接合工程で形成される円筒形状の部材の高さの２倍の幅を有するコイル材から引き出された帯状の素材を、円筒形状の部材の軸断面の円周長さに等しい切断長さで基準切断線に対して平行な第１切断線で切断し、次に、切り出された２倍幅のシート材を、基準切断線及び第１切断線に対して直交する第２切断線で切断して２等分する（１）〜（３）のリング部材の製造方法。
本項に記載のリング部材の製造方法によれば、切断工程により切り出されたシート材は、それぞれが直線からなる３つの切断線（基準切断線、第１切断線及び第２切断線）及びうねりを有する１つの非切断線によって囲まれる略四角形に形成され、これら３つの切断線は、頂点を共有する切断線間、すなわち、相互に隣合う切断線間の直角度（基準切断線と第２切断線との間の直角度、及び、第１切断線と第２切断線との間の直角度）が確保される。
【００１１】
（５）切断工程では、接合工程で形成される円筒形状の部材の高さの２倍の幅を有するコイル材から引き出された帯状の素材を、基準切断線の中央で該基準切断線に対して直交する第１切断線で切断し、次に、この素材を、円筒形状の部材の軸断面の円周長さに等しい切断長さで基準切断線に対して平行で且つ第１切断線に対して直交する第２切断線で順次切断する（１）〜（３）のリング部材の製造方法。
本項に記載のリング部材の製造方法によれば、切断工程により切り出されたシート材は、それぞれが直線からなる３つの切断線（基準切断線、第１切断線及び第２切断線、あるいは、第１切断線及び２つの第２切断線）及びうねりを有する１つの非切断線によって囲まれる略四角形に形成され、これら３つの切断線は、頂点を共有する切断線間、すなわち、相互に隣合う切断線間の直角度（基準切断線と第１切断線との間の直角度及び第１切断線と第２切断線との間の直角度、あるいは、一方の第２切断線と第１切断線との間の直角度、あるいは、他方の第２切断線と第１切断線との間の直角度）が確保される。
【００１２】
（６）コイル材から引き出された帯状の素材を切断して矩形のシート材を形成する方法であって、シート材の幅に対して２倍の幅を有するコイル材から引き出された帯状の素材を、規定の切断長さで素材の引き出し方向先端の基準切断線に対して平行な第１切断線で切断し、次に、切り出された２倍幅のシート材を、基準切断線及び第１切断線に対して直交する第２切断線で切断して２等分するコイル材の切断方法。
本項に記載のコイル材の切断方法によれば、切り出されたシート材は、それぞれが直線からなる３つの切断線（基準切断線、第１切断線及び第２切断線）及びうねりを有する１つの非切断線によって囲まれる略四角形に形成され、これら３つの切断線は、頂点を共有する切断線間、すなわち、相互に隣合う切断線間の直角度（基準切断線と第２切断線との間の直角度、及び、第１切断線と第２切断線との間の直角度）が確保される。
【００１３】
（７）コイル材から引き出された帯状の素材を切断して矩形のシート材を形成する方法であって、シート材の幅に対して２倍の幅を有するコイル材から引き出された帯状の素材を、素材の引き出し方向先端の基準切断線の中央で該基準切断線に対して直交する第１切断線で切断し、次に、この素材を、規定の切断長さで基準切断線に対して平行で且つ第１切断線に対して直交する第２切断線で順次切断するコイル材の切断方法。
本項に記載のコイル材の切断方法によれば、切り出されたシート材は、それぞれが直線からなる３つの切断線（基準切断線、第１切断線及び第２切断線、あるいは、第１切断線及び２つの第２切断線）及びうねりを有する１つの非切断線によって囲まれる略四角形に形成され、これら３つの切断線は、頂点を共有する切断線間、すなわち、相互に隣合う切断線間の直角度（基準切断線と第１切断線との間の直角度及び第１切断線と第２切断線との間の直角度、あるいは、一方の第２切断線と第１切断線との間の直角度、あるいは、他方の第２切断線と第１切断線との間の直角度）が確保される。
【発明の効果】
【００１４】
コイル材から引き出された帯状の素材を切断してシート材を形成する時の歩留りを向上させて製造コストを削減することが可能なリング部材の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を図１〜図５に基いて説明する。なお、本実施形態では、自動車用無段変速機の無端金属ベルト（動力伝達ベルト）を構成するリング部材１（図１（ｄ）参照）の製造方法を説明する。
本実施形態のリング部材１の製造方法は、コイル材２から引き出された帯状の素材３を切断して矩形のシート材４を形成する切断工程と（図１（ａ）参照）、該切断工程によって形成されたシート材４を円筒形状にロール曲げ加工する曲げ工程と（図１（ｂ）参照）、該曲げ工程によって円筒形状に形成されたシート材４の突合せ部５を溶接する接合工程と（図１（ｃ）参照）、該接合工程によって形成された円筒形状の部材６（以下、円筒部材６という）を軸断面で輪切り状に切断する輪切り工程と（図１（ｄ）参照）、を含む。
【００１６】
そして、切断工程は、コイル材２から引き出された帯状の素材３を、該素材３の引き出し方向（図２における右方向）先端の基準切断線S0に対して平行な第１切断線S1で切断する第１切断工程と、基準切断線S0及び第１切断線S1に対して直交する第２切断線S2で切断する第２切断工程と、を含む。これにより、本実施形態のリング部材１の製造方法では、切断工程により切り出されたシート材４は、それぞれが直線からなる３つの切断線S0,S1,S2及びうねりを有する１つの非切断線S3によって囲まれる四角形に形成され、これら３つの切断線S0,S1,S2は、頂点を共有する切断線間、すなわち、相互に隣合う切断線間の直角度（本実施形態では、頂点P1を共有する基準切断線S0と第２切断線S2との間の直角度、及び、頂点P2を共有する第１切断線S1と第２切断線S2との間の直角度）が確保される。
【００１７】
以下、本実施形態のリング部材１の製造方法を詳細に説明する。
切断工程では、まず、マルエージング鋼からなる高張力鋼板のコイル材２から引き出された帯状の素材３の先端部分を切断し、この先端部分に基準切断線S0を形成する。なお、コイル材２の幅Wは、後述する接合工程で形成される円筒部材６の高さHの２倍の幅を有する（W＝２H）。次に、図３に示されるように、コイル材２から引き出された帯状の素材３を、基準切断線S0に対して平行な第１切断線S1により切断長さLで切断する（第１切断工程）。なお、切断長さLは、後述する接合工程によって得られる円筒部材６の円形をなす軸断面の円周長さに等しい。
【００１８】
次に、図４に示されるように、第１切断工程によって得られた２倍幅のシート材４'（縦横寸法：W×L）を、基準切断線S0及び第1切断線S1に対して直交する第２切断線S2で２等分に切断する（第２切断工程）。これにより、３つの切断線S0,S1,S2及びうねりを有する１つの非切断線S3によって囲まれる上述した四角形をなすシート材４を２枚得ることができる。なお、切断工程では、第１切断工程によって切断された帯状の素材３の先端部が順次基準切断線S0となり、以降の切断が行われる。
【００１９】
曲げ工程では、切断工程によって得られたシート材４がロール曲げ加工される。具体的には、シート材４の対辺関係にある一対の切断線、すなわち、基準切断線S0と第１切断線S1とが、各切断線S0,S1とこれら各切断線S0,S1に直交する第２切断線S2（他の切断線）とが共有する２つの頂点P1,P2（図４及び図５（ａ）参照）を一致させるようにして突合される。なお、曲げ工程は、接合工程とは別の工程であるが、後述する接合工程に含めて、同一工程内で行うことも可能である。
【００２０】
接合工程では、曲げ工程によって得られた略円筒形状の部材（図５（ａ）参照）の突合せ部５が、非切断線S3側（非切断部側、図５（ｂ）における下側）から第２切断線S2側へ向けて溶接される（本実施形態では、TIG溶接）。これにより、非切断線S3側に溶接開始部７を有し、非切断線S3側に対して反対側である第２切断線S2側の端部の精度（平面度及び軸線に対する直角度）が確保された円筒部材６を得ることができる。
【００２１】
輪切り工程では、接合工程によって得られた円筒部材６の非切断線S3側（非切断部側、図５（ｃ）における下側）がクランプされ、この状態で、円筒部材６が軸断面で規定の切断寸法で切断される。これにより、リング部材１を得ることができる。なお、本実施形態では、輪切り工程はプレス金型によって行われる。また、溶接開始部７を含む円筒部材６のクランプされていた部分はスクラップとして処理される。
【００２２】
この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、リング部材１の製造方法は、コイル材２から引き出された帯状の素材３を、該素材３の先端の基準切断線S0に対して平行な第１切断線S1で切断する第１切断工程と、基準切断線S0及び第１切断線S1に対して直交する第２切断線S2で切断する第２切断工程と、を含む。
これにより、第１切断工程及び第２切断工程からなる切断工程により切り出されたシート材４は、それぞれが直線からなる３つの切断線S0,S1,S2及びうねりを有する１つの非切断線S3によって囲まれる四角形に形成され、これら３つの切断線S0,S1,S2は、頂点を共有する切断線間、すなわち、相互に隣合う切断線間の直角度（本実施形態では、頂点P1を共有する基準切断線S0と第２切断線S2との間の直角度、及び、頂点P2を共有する第１切断線S1と第２切断線S2との間の直角度）が確保される。さらに、従来技術のように、切り出されたシート材４とシート材４との間にスクラップが発生しないので、材料の歩留りを大幅に向上させることができる。
また、曲げ工程では、切断工程によって得られたシート材４が、対辺関係にある一対の切断線、すなわち、基準切断線S0と第１切断線S1とが、各切断線S0,S1とこれら各切断線S0,S1に直交する第２切断線S2（他の切断線）とが共有する２つの頂点P1,P2を一致させるようにして突合される。そして、接合工程では、曲げ工程によって得られた略円筒形状の部材の突合せ部５が、非切断線S3側（非切断部側）から第２切断線S2側へ向けて溶接される。これにより、非切断線S3側に溶接開始部７を有し、非切断線S3側に対して反対側である第２切断線S2側の端部の精度（平面度及び軸線に対する直角度）が確保された円筒部材６を得ることができる。
さらに、輪切り工程では、接合工程によって得られた円筒部材６の非切断線S3側（非切断部側）がクランプされ、この状態で、円筒部材６が軸断面で規定の切断寸法で切断される。これにより、円筒部材６のクランプされた部分を除く全ての部分を製品（リング部材１）として利用することができ、歩留りをさらに向上させることができる。
【００２３】
なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
図６に示されるように、切断工程において、接合工程で形成される円筒部材６の高さH（図１（ｃ）参照）の２倍の幅を有するコイル材２から引き出された帯状の素材３を、基準切断線S0の中央で該基準切断線S0に対して直交する第１切断線S1'で切断し（第１切断工程）、次に、図７に示されるように、この素材３を切断長さL'（L'＝L）で、基準切断線S0に対して平行で且つ第１切断線S1'に対して直交する第２切断線S2'で順次切断する（第２切断工程）。これにより、上述した実施形態と同一の作用効果を得ることができる。なお、切断長さL'は、接合工程によって得られる円筒部材６の円形をなす軸断面の円周長さに等しい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】リング部材の製造工程の流れを示す図であって、（ａ）は切断工程、（ｂ）は曲げ工程、（ｃ）は接合工程、（ｄ）は輪切り工程を示す。
【図２】本実施形態の切断工程の説明図であって、コイル材から引き出された帯状の素材から切出されるシート材を示す図である。
【図３】本実施形態の切断工程の説明図であって、特に、第１切断工程を示す図である。
【図４】本実施形態の切断工程の説明図であって、特に、第２切断工程を示す図である。
【図５】本実施形態の説明図であって、（ａ）は曲げ工程におけるシート材、（ｂ）は接合工程におけるシート材、（ｃ）は輪切り工程におけるシート材を示す。
【図６】他の実施形態の切断工程の説明図であって、特に、第１切断工程を示す図である。
【図７】他の実施形態の切断工程の説明図であって、特に、第２切断工程を示す図である。
【図８】従来技術における歩留りを示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  リング部材、２  コイル材、３  帯状の素材、４  シート材、５  突合せ部、６  円筒部材、７  溶接開始部
【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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