(57)【要約】【課題】研磨ブラシの磨耗に影響されることなく金属リングの側端縁を所望の形状に高精度に研磨加工することができる無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨方法を提供する。【解決手段】回転する研磨ブラシ２によって金属リングＷの側端縁を研磨する研磨工程を備える。研磨工程においては、金属リングＷに研磨ブラシ２が当接した際に研磨ブラシ２を回転駆動するモータの負荷電流値を検出し、検出された負荷電流値が予め設定された所定範囲の負荷電流値となるように、研磨ブラシ２の金属リングＷへの切込み量を増減させる。【選択図】図２
2005169589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機の無端ベルトに用いられる薄板筒状の金属リングを研磨する方法であって、
金属リングを略円形に保持してその周方向に回転させると共に、回転する研磨ブラシを金属リングの回転軌道を横切るように当接させて該金属リングの一方の側端縁を研磨加工する研磨工程を備え、
該研磨工程においては、金属リングに研磨ブラシが当接した際に該研磨ブラシを回転駆動するモータの負荷電流値を検出し、該検出された負荷電流値が予め設定された所定範囲の負荷電流値となるように、研磨ブラシの金属リングへの切込み量を増減させることを特徴とする無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨方法。
【請求項２】
前記研磨工程に先立って、
前記研磨ブラシと前記金属リングとが非当接状態で該研磨ブラシを回転駆動した際の前記モータの第１の電流値を測定する工程と、
前記研磨ブラシを前記金属リングに当接して該金属リングの端縁が研磨された際の研磨量と前記モータの第２の電流値とを測定する工程と、
第１の電流値に対する第２の電流値の増加分を負荷電流値として該負荷電流値と研磨量との相関関係を算出する工程と、
該算出された負荷電流値と研磨量との相関関係に基づいて、前記研磨工程における所定範囲の負荷電流値を設定する工程とを備えることを特徴とする請求項１記載の無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機の無端ベルトに用いられる薄板筒状の金属リングを研磨する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無段変速機に採用される動力伝達用のベルトにおいては、環状に積層配列された複数のエレメントを複数の金属リングを積層してなる積層リングにより結束したものが用いられている。この種の積層リングを構成する金属リングは、円筒状の金属ドラムを所定幅毎に輪切りにすることによって無端帯状に形成される。そして、円筒状のドラムから切断された金属リングは側端縁が極めて鋭利な状態であるため、金属リングの側端縁を研磨して側端縁を高精度な湾曲形状に仕上げることが必要となる。
【０００３】
従来、金属リングの側端縁を研磨する方法としてバレル研磨が挙げられる（特許文献１参照）。この種のバレル研磨においては、メディアと呼ばれる砥石で満たされたバレル内に金属リングを混合し、金属リングをメディアと共にバレルを回転させる。このように、メディアと共に金属リングをバレル内で撹拌することによりメディアを金属リングの側端縁に接触させ、金属リングの側端縁を研磨するものである。
【０００４】
しかし、バレル研磨は、金属リングをメディアと共にバレル内で撹拌することによりメディアを金属リングの側端縁に接触させるものであるため研磨の度合いが不均一となりやすく、金属リングの側端縁の加工形状が所望の形状となるように正確に制御できない不都合があった。
【０００５】
また、バレル研磨の不都合点を解消するために、金属リングをその周方向に回転させつつ金属リングの一方の側端縁に研磨ブラシを当接させ、研磨ブラシを金属リングの回転軌道を横切るように回転させて該金属リングの側端縁を研磨することが考えられる。この場合には金属リングの一方の側端縁を研磨した後、同じように金属リングの他方の側端縁を研磨すればよい。こうすることにより、研磨ブラシの金属リングへの切込み量（研磨ブラシが金属リングに当接したときの金属リング端縁から研磨ブラシ先端までの寸法）を加減することによって金属リングの側端縁の形状を所望の形状に研磨することができる。
【０００６】
しかし、この種の研磨ブラシは、一般に研磨材入りのナイロン線材を束ねることによって形成されているため、金属リングの研磨に伴って磨耗する。そして、磨耗した研磨ブラシを使用した場合には、金属リングへの研磨ブラシの切込み量が小となり、金属リングの側端縁が所望の形状に研磨されなくなる。
【０００７】
そこで、研磨ブラシが所定の使用回数或いは所定の使用時間となったとき、研磨位置へ向かう研磨ブラシの移動量を一定量ずつ増加させるようにしたものが知られている（引用文献２参照）。しかし、研磨ブラシの使用回数や使用時間から研磨ブラシの磨耗度合いを予測しても、実際の研磨ブラシの磨耗度合いと異なっていた場合には、金属リングの端縁を所望の形状とすることができず、金属リングの側端縁を高精度な湾曲形状に仕上げることが困難である不都合があった。
【特許文献１】特開２００１−２４１５１２号公報
【特許文献２】実開平７−３９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
かかる不都合を解消して、本発明は、研磨ブラシの磨耗に影響されることなく金属リングの側端縁を所望の形状に高精度に研磨加工することができる無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明は、無段変速機の無端ベルトに用いられる薄板筒状の金属リングを研磨する方法であって、金属リングを略円形に保持してその周方向に回転させると共に、回転する研磨ブラシを金属リングの回転軌道を横切るように当接させて該金属リングの一方の側端縁を研磨加工する研磨工程を備え、該研磨工程においては、金属リングに研磨ブラシが当接した際に該研磨ブラシを回転駆動するモータの負荷電流値を検出し、該検出された負荷電流値が予め設定された所定範囲の負荷電流値となるように、研磨ブラシの金属リングへの切込み量を増減させることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記研磨工程により金属リングの端縁を研磨加工する。即ち、先ず、金属リングを略円形に保持してその周方向に回転させる。金属リングの回転状態を維持して、研磨ブラシを金属リングの一方の側端縁に当接する。このとき、研磨ブラシを金属リングの回転軌道を横切るように当接させて該研磨ブラシを回転させる。金属リングが回転していることにより、回転する研磨ブラシが金属リングの一方の側端縁の全周に接して研磨が行われる。このように、研磨ブラシによる研磨によれば、従来のバレル研磨と異なり、研磨ブラシの金属リングへの切込み量の大小により金属リングの側端縁の研磨量を加減することができると共に金属リングの側端縁を所望の形状に研磨加工することが容易となる。なお、本発明においては、金属リングの一方の側端縁を研磨した後、同じように金属リングの他方の側端縁を研磨することで、金属リングの両側端縁を研磨することができる。
【００１１】
そして、本発明の研磨工程においては、研磨形状を制御する研磨力を表すモータ回転軸トルクの代用特性として研磨ブラシのモータから検出される負荷電流値に応じて研磨ブラシの金属リングへの切込み量を増減させる。即ち、研磨ブラシが回転しつつ金属リングの側端縁に当接して研磨を行っているときには、研磨ブラシのモータに負荷がかかる。モータにかかる負荷はモータの負荷電流値として検出される。このとき、研磨ブラシの金属リングへの切込み量が大のときモータの負荷電流値も大となり、切込み量が小のときには負荷電流値も小となる。一方、研磨ブラシの金属リングへの切込み量が大であれば、研磨ブラシによる金属リングの側端縁の研磨量が大であり、切込み量が小であれば研磨量も小となる。従って、モータの負荷電流値が大であれば研磨量が大であることが確認でき、モータの負荷電流値が小であれば研磨量が小であることが確認できる。このことから、良好な研磨量が得られる負荷電流値の範囲（所定範囲の負荷電流値）を予め定めておくことができる。
【００１２】
そして、例えば研磨ブラシが磨耗したときには、モータの負荷電流値が減少するので、それに応じて研磨ブラシの金属リングへの切込み量を増加させることで磨耗した研磨ブラシであっても確実に所定の研磨量とすることができる。このように、モータの負荷電流値が予め設定された所定範囲となるように研磨ブラシの金属リングへの切込み量を増減させることにより、研磨ブラシの磨耗状態に左右されずに所定の研磨量を得ることができる。
【００１３】
更に、本発明は、前記研磨工程に先立って、前記研磨ブラシと前記金属リングとが非当接状態で該研磨ブラシを回転駆動した際の前記モータの第１の電流値を測定する工程と、前記研磨ブラシを前記金属リングに当接して該金属リングの端縁が研磨された際の研磨量と前記モータの第２の電流値とを測定する工程と、第１の電流値に対する第２の電流値の増加分を負荷電流値として該負荷電流値と研磨量との相関関係を算出する工程と、該算出された負荷電流値と研磨量との相関関係に基づいて、前記研磨工程における所定範囲の負荷電流値を設定する工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
前記モータの負荷電流値は、前記第１の電流値に対する前記第２の電流値の増加分から容易に求めることができる。また、負荷電流値と研磨量との相関関係からは、所定の研磨量が得られるときの負荷電流値の範囲を容易に求めることができる。こうして求められた負荷電流値の範囲を前記研磨工程に先立って設定することにより、前記研磨工程においては負荷電流値に応じた研磨ブラシの金属リングへの切込み量の増減を正確に行うことができる。
【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面に基づいて説明する。図１は本実施形態おいて両端縁が研磨された金属リングを示す説明図、図２は本実施形態のブラシ研磨装置を模式的に示す説明的斜視図、図３は保持テーブル及び研磨ブラシの作動を模式的に示す説明図、図４は研磨手段を示す説明的断面図、図５は研磨ブラシの作動を模式的に示す説明図、図６は研磨ブラシによる金属リングの研磨状態を示す説明図、図７は研磨ブラシの切込み量とモータの負荷電流値との関係を示す線図、図８は切込み量に応じた研磨量を示す説明図である。
【００１６】
金属リングＷは、図１に示すように、薄板状の無端帯状に形成され、無段変速機の無端ベルトに用いられる。該金属リングＷは、図示しないが、円筒状の金属ドラムを所定幅毎に輪切りにすることによって無端帯状に形成される。円筒状のドラムから切断された直後の金属リングＷは側端縁が極めて鋭利な状態である。本実施形態においては、金属リングＷの側端縁を研磨することにより、図１の拡大図に断面を示すように、両端縁を所定の湾曲形状に加工する。
【００１７】
本発明の方法を実現するための装置であるブラシ研磨装置１は、図２に示すように、複数の研磨ブラシ２が円周上に設けられた円柱状のブラシヘッド３と、６個の金属リングＷを保持するテーブル４とを備えている。
【００１８】
テーブル４には、金属リングＷを内側から保持するリング保持手段５が設けられている。該リング保持手段５は、図３に示すように６個の当接部材６により形成され、この６個の当接部材６を互いに接近させた状態でその周囲に金属リングＷを置き、６個の当接部材６を離間させることにより内周面から金属リングＷに当接して略円形に保持するものである。また、このリング保持手段５は図示しないモータにより回転駆動され、各金属リングＷをその円周方向に回転させる。
【００１９】
前記ブラシヘッド３は、図４に示すように、研磨手段７に備えられている。即ち、研磨手段７は、前記テーブル４（図２参照）の軸線に沿って起立する支柱８に設けられたレール９に沿って昇降自在の昇降フレーム１０と、該昇降フレーム１０に複数のベアリング１１を介して回転自在に支持され、下端に前記ブラシヘッド３が連結された回転軸１２と、該回転軸１２をベルト１３を介して回転駆動するモータ１４とを備えている。前記昇降フレーム１０は図示しない昇降手段により前記テーブル４に向かって昇降される。該昇降フレーム１０の下降により研磨ブラシ２が金属リングＷの一方の側端縁に当接可能な位置まで下降される。
【００２０】
また、研磨手段７には、図４に模式的に示すように、モータ１４の負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段１５と、該負荷電流値検出手段１５によって検出された電流値に応じて前記昇降手段を制御する昇降制御手段１６とが設けられている。
【００２１】
前記ブラシヘッド３は、研磨材入りのナイロン線材が束ねられた前記研磨ブラシ２を円形状に配列保持する。図５に示すように、円形に配列された研磨ブラシ２は、回転したときに、テーブル４上の各金属リングＷに同時に当接する径寸法とされている。そして、図４示のブラシヘッド３が下降されると、図５に示すように、各金属リングＷを横切ってその一方の側端縁に研磨ブラシ２が当接し、該研磨ブラシ２の回転と金属リングＷの回転とにより、金属リングＷの一方の側端縁全周にわたる研磨が行なわれる。このとき、図６に示すように、研磨ブラシ２が金属リングＷの一方の側端縁を乗り越えて金属リングＷの一方の側端縁が所定の湾曲形状に研磨される。
【００２２】
なお、図４示のブラシヘッド３は、前記モータ１４により正転及び逆転を交互に繰り返すように制御してもよい。具体的には、研磨ブラシ２を時計回りに回転させて所定時間金属リングＷの研磨を行った後、研磨ブラシ２を反時計回りに回転させて所定時間研磨を行う。このように研磨ブラシ２を時計回りと反時計回りに回転させることにより、金属リングＷの研磨をむらなく行うことができると共に、研磨ブラシ２に癖が付くのを防止することができる。
【００２３】
以上のように構成されたブラシ研磨装置１によって金属リングＷの側端縁の研磨を行うときには、まず、図２及び３に示すように、６個の金属リングＷが各リング保持手段５に装着され、テーブル４上に保持される。次いで、各リング保持手段５が回転され、これによって各金属リングＷが回転する。そして、モータ１４（図４参照）の駆動によりブラシヘッド３を回転させると共に研磨ブラシ２を金属リングＷの一方の側端縁に当接させる。これによって、図６に示すように、金属リングＷの側端縁が研磨ブラシ２により研磨される（研磨工程）。即ち、研磨手段７を下降させ、研磨ブラシ２が金属リングＷに対して所定の切込量となるところで研磨手段７を固定する。その後、金属リングＷを研磨すると、研磨ブラシ２の磨耗に応じてモータ１４の負荷電流値が変化する。この負荷電流値の変化は前記負荷電流値検出手段１５により検出されるので、検出された負荷電流値が予め設定された所定範囲の負荷電流値となるように、前記昇降制御手段１６により昇降手段を介してブラシヘッド３が下降され、これによって、切込量が一定となるように制御される。なお、図４において符号３ａで示すものは、研磨ブラシ２の先端部を支持する支持プレートであり、支持プレート３ａから下方に突出する研磨ブラシ２を所定の突出量とすることで研磨ブラシ２に適切な剛性及び加工力を付与する。そして、金属リングＷを研磨する際には、研磨ブラシ２の磨耗に応じて研磨ブラシ２の突出量が一定となるようにブラシヘッド３が下降される。従って、研磨ブラシ２による金属リングＷへの切込量が一定とされる。
【００２４】
ここで、前記負荷電流値検出手段１５及び前記昇降制御手段１６の作動について更に詳しく説明する。前記負荷電流値検出手段１５は、研磨ブラシ２が金属リングＷに非接触状態にあるとき（空転時）に測定された電流値（第１の電流値）と、研磨ブラシ２が金属リングＷに接触状態にあるとき（研磨時）に測定された電流値（第２の電流値）との差を算出して負荷電流値を検出する。
【００２５】
一方、前記昇降制御手段１６には、予め算出された負荷電流値と研磨量との相関関係に基づいて、良好な研磨量に対応する負荷電流値の範囲が記憶されている。負荷電流値と研磨量との相関関係は次のようにして求められる。即ち、研磨ブラシ２が回転しつつ金属リングＷの側端縁に当接して研磨を行っているときには、研磨ブラシ２のモータ１４に負荷がかかる。モータ１４にかかる負荷はモータ１４の負荷電流値として前記負荷電流値検出手段１５により検出される。このとき、図７に示すように、研磨ブラシ２の金属リングＷへの切込み量Ｌが大のときモータ１４の負荷電流値Ｉも大となり、切込み量Ｌが小のときには負荷電流値Ｉも小となる。
【００２６】
また、図８（ａ）は、円筒状の金属ドラムから切断された直後の（研磨加工前の）金属リングは側端縁の形状を示すが、図８（ｂ）に示すように、研磨ブラシ２の金属リングＷへの切込み量Ｌを小として研磨を行うと研磨量が小となり、金属リングＷの側端縁はその先端半径が比較的大きな湾曲形状に研磨される。図８（ｃ）に示すように、研磨ブラシ２の金属リングＷへの切込み量Ｌを大として研磨を行うと研磨量が大となり、金属リングＷの側端縁はその先端半径が比較的小さな湾曲形状に研磨される。このことから、良好な湾曲形状に研磨するために必要な切込み量Ｌを求めることができる。そして、図７に示す切込み量Ｌと負荷電流値Ｉとの関係から、良好な切込み量Ｌの範囲Ｌ１〜Ｌ２となる負荷電流値Ｉの範囲Ｉ１〜Ｉ２を求めることができる。
【００２７】
前記昇降制御手段１６は、前記負荷電流値検出手段１５により検出された負荷電流値が所定範囲Ｉ１〜Ｉ２（良好な研磨量に対応する負荷電流値の範囲）にあるか否かを監視して、負荷電流値が範囲上限Ｉ２より大となったときにはブラシヘッド３を上昇させて切込み量Ｌを減少させ、負荷電流値が範囲下限Ｉ２より小となったときにはブラシヘッド３を下降させて切込み量Ｌを増加させる。
【００２８】
これによって、具体的には、研磨ブラシ２が磨耗して切込み量Ｌが小となっても、ブラシヘッド３が下降して切込み量Ｌが増加され、良好な研磨量を維持することができる。即ち、研磨ブラシ２が磨耗すると図８（ｂ）のように切込み量Ｌが小となるので、研磨ブラシ２のモータ１４の負荷電流値が低下する。このときの負荷電流値は前記負荷電流値検出手段１５によって検出され、前記昇降制御手段１６に送られる。昇降制御手段１６は、負荷電流値の低下に応じてブラシヘッド３を下降させるので、切込み量Ｌが増加して図６に示すように良好な研磨量を得ることができる。
【００２９】
なお、前記昇降制御手段１６においては、ブラシヘッド３の下降限界位置が設定されており、前記負荷電流値検出手段１５により検出された負荷電流値に応じて切込み量Ｌを増加させる際に、研磨ブラシ２が極めて磨耗した場合等にブラシヘッド３の下降限界位置を越えたときには、研磨加工を停止させることにより、研磨ブラシ２の交換等を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態おいて両端縁が研磨された金属リングを示す説明図。
【図２】本実施形態のブラシ研磨装置を模式的に示す説明的斜視図。
【図３】保持テーブル及び研磨ブラシの作動を模式的に示す説明図。
【図４】研磨手段を示す説明的断面図。
【図５】研磨ブラシの作動を模式的に示す説明図。
【図６】研磨ブラシによる金属リングの研磨状態を示す説明図
【図７】研磨ブラシの切込み量とモータの負荷電流値との関係を示す線図。
【図８】切込み量に応じた研磨量を示す説明図。
【符号の説明】
【００３１】
Ｗ…金属リング、２…研磨ブラシ、１４…モータ、Ｉ…負荷電流値、Ｌ…切込み量。
【図１】
2005169589.tif 000003
【図２】
2005169589.tif 000004
【図３】
2005169589.tif 000005
【図４】
2005169589.tif 000006
【図５】
2005169589.tif 000007
【図６】
2005169589.tif 000008
【図７】
2005169589.tif 000009
【図８】
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