(57)【要約】  突き合わせ溶接により互いに接合される第１被溶接部（Ｐａ）および第２被溶接部（Ｐｂ）を洗浄する被溶接部の洗浄方法において、突き合わせ溶接の前に、第１および第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）を突き合わせた状態で、酸素を含むガスから生成されたプラズマを第１被溶接部（Ｐａ）と第２被溶接部（Ｐｂ）との間の開先に向けて噴射することで、第１および第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）の洗浄を行う、被溶接部の洗浄方法。
2018062549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突き合わせ溶接により互いに接合される第１被溶接部および第２被溶接部を洗浄する被溶接部の洗浄方法であって、  前記突き合わせ溶接の前に、前記第１および前記第２被溶接部を突き合わせた状態で、酸素を含むガスから生成されたプラズマを前記第１被溶接部と前記第２被溶接部との間の開先に向けて噴射することで、前記第１および前記第２被溶接部の洗浄を行う  被溶接部の洗浄方法。
【請求項２】
請求項１に記載の被溶接部の洗浄方法であって、  前記第１被溶接部は、平板を筒状に曲げた筒状部材の周方向における一端部であり、前記第２被溶接部は、前記筒状部材の周方向における他端部である  被溶接部の洗浄方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の被溶接部の洗浄方法であって、  噴射口が形成された先端部の外径が前記開先の幅よりも小さなノズルから前記プラズマを噴射することで、前記洗浄を行う  被溶接部の洗浄方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の被溶接部の洗浄方法であって、  前記突き合わせ溶接を行う際に前記第１および前記第２被溶接部を固定する固定治具を用いて、前記第１および前記第２被溶接部を固定した状態で前記洗浄を行う  被溶接部の洗浄方法。
【請求項５】
請求項４に記載の被溶接部の洗浄方法であって、  前記固定治具として、前記突き合わせ溶接を行う際に前記第１および前記第２被溶接部を上方からクランプするクランプ治具を用いて、前記突き合わせ溶接を行う際よりも前記開先を広げて前記第１および前記第２被溶接部をクランプした状態で前記洗浄を行う  被溶接部の洗浄方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の被溶接部の洗浄方法であって、  前記固定治具として、前記第１および前記第２被溶接部を下方から支持可能で、前記開先に沿う凹部が形成された支持治具を用いて、前記第１および前記第２被溶接部を支持した状態で前記洗浄を行う  被溶接部の洗浄方法。
【請求項７】
突き合わせ溶接を行う溶接システムであって、  被溶接部としての第１被溶接部と第２被溶接部とを突き合わせた状態で、酸素を含むガスから生成されたプラズマを前記第１被溶接部と前記第２被溶接部との間の開先に向けて噴射することで、前記第１および前記第２被溶接部の洗浄を行う洗浄ヘッドと、  前記第１および前記第２被溶接部の突き合わせ溶接を行う溶接ヘッドと、  前記洗浄ヘッドおよび前記溶接ヘッドを前記開先に対して相対移動させる移動装置と、  を備え、  前記移動装置により前記開先と前記洗浄ヘッドとを相対移動させて前記洗浄を行った後に、前記移動装置により前記開先と前記溶接ヘッドとを相対移動させて前記突き合わせ溶接を行う  溶接システム。
【請求項８】
複数のエレメントを無端金属のリングで結束して構成される伝達ベルトを用いた無段変速機における該リングの製造方法であって、  帯板の両端部を突き合わせるように筒状に曲げる曲げ工程と、  前記両端部の一方側の第１被溶接部と前記両端部の他方側の第２被溶接部とを突き合わせた状態で、酸素を含むガスから生成されたプラズマを前記第１被溶接部と前記第２被溶接部との間の開先に向けて噴射することで、前記第１被溶接部と前記第２被溶接部の洗浄を行う洗浄工程と、  前記第１被溶接部と前記第２被溶接部とを突き合わせた状態で溶接する溶接工程と、  を備えるリングの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載のリングの製造方法であって、  前記溶接された筒状体を複数のリング体に切断する切断工程  を備えるリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本明細書において開示する本開示の発明は、被溶接部の洗浄方法、溶接システムおよびリングの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、被溶接部の洗浄方法として、板状部材の端部同士の突き合わせ溶接をする前に、被溶接部である端部に付着している油脂などの異物を除去する洗浄方法が提案されている。例えば、特許文献１には、有機系洗浄剤を含浸した繊維部材を、被溶接部に押圧して摺動させることで洗浄するものが記載されている。また、特許文献２には、板状部材をパイプ状に曲げ加工して端部同士を突き合わせてから高圧の洗浄水を噴射して異物を除去した後に、乾燥用ノズルから乾燥空気を吹き付けるものが記載されている。また、これらの方法以外にも、被溶接部にレーザを照射して異物を昇華させることで洗浄を行うレーザ洗浄やドライアイスを異物に衝突させることで洗浄を行うドライアイス洗浄なども知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４０５９０号公報
【特許文献２】特開２０００−７９４９１号公報
【発明の概要】
【０００４】  しかしながら、特許文献１の洗浄方法では、繊維部材の劣化などにより被溶接部に異物が付着するおそれや、有機系洗浄剤を含む液体が被溶接部に残存するおそれがある。また、特許文献２の洗浄方法では、洗浄後に乾燥空気を吹き付けて乾燥を行うから、吹き付けによって飛散した水分が被溶接部に残存するおそれがある。また、レーザ洗浄やドライアイス洗浄は、いずれも洗浄範囲が狭く限定的であるため、洗浄に時間がかかってしまう。それだけでなく、レーザ洗浄の場合には、被溶接部に与える熱の影響による問題が生じたり、ドライアイス洗浄の場合には、衝突により破砕した異物の再付着などの問題が生じたりすることも考えられる。
【０００５】  本開示の発明は、油脂や水分などが残留しないよう被溶接部を適切に洗浄することを主目的とする。
【０００６】  本開示の発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】  本開示の被溶接部の洗浄方法は、  突き合わせ溶接により互いに接合される第１被溶接部および第２被溶接部を洗浄する被溶接部の洗浄方法であって、  前記突き合わせ溶接の前に、前記第１および前記第２被溶接部を突き合わせた状態で、酸素を含むガスから生成されたプラズマを前記第１被溶接部と前記第２被溶接部との間の開先に向けて噴射することで、前記第１および前記第２被溶接部の洗浄を行う  ことを要旨とする。
【０００８】  この被溶接部の洗浄方法では、被溶接部としての第１および第２被溶接部を突き合わせた状態で、酸素を含むガスから生成されたプラズマを第１被溶接部と第２被溶接部との間の開先に向けて噴射することで洗浄を行うから、被溶接部に付着している油脂中の炭素をプラズマ中の酸素と反応させて二酸化炭素を生成しながら油脂を除去することができる。また、プラズマによる高温での反応であるため、油脂中の水素がプラズマ中の酸素と反応して生成される水分は蒸発して水蒸気となるから、被溶接部に水分が残留するのを防止することができる。また、プラズマの照射範囲は、レーザなどに比して広範囲となるから効率よく洗浄することができる。したがって、油脂や水分などが残留しないよう被溶接部を適切に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】無段変速機１００の構成の概略を示す構成図である。
【図２】伝達ベルト１１０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｍは、リングの製造工程の一例を示す説明図である。
【図４】本開示の溶接システム１０の構成図である。
【図５】洗浄ヘッド２０の構成図である。
【図６】比較例のノズル２７ＢからプラズマＰＬを噴射する様子の説明図である。
【図７】図７Ａ，図７Ｂは、溶接システム１０の溶接前洗浄工程と溶接工程の一例を示す説明図である。
【図８】図８Ａ，図８Ｂは、変形例の溶接前洗浄工程と溶接工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００１１】  図１は、無段変速機１００の構成の概略を示す構成図である。無段変速機１００は、エンジン等の動力源を備える車両に搭載され、図示するように、駆動側回転軸としてのプライマリシャフト１０２と、当該プライマリシャフト１０２に設けられたプライマリプーリ１０３と、プライマリシャフト１０２と平行に配置される従動側回転軸としてのセカンダリシャフト１０４と、当該セカンダリシャフト１０４に設けられたセカンダリプーリ１０５と、プライマリプーリ１０３のプーリ溝（Ｖ字溝）とセカンダリプーリ１０５のプーリ溝（Ｖ字溝）とに巻き掛けられる伝達ベルト１１０とを備える。無段変速機１００は、プライマリプーリ１０３とセカンダリプーリ１０５の溝幅を変更することにより、プライマリプーリ１０３の動力を無段階に変速してセカンダリプーリ１０５へ伝達する。
【００１２】  図２は、伝達ベルト１１０の構成の概略を示す構成図である。伝達ベルト１１０は、図２に示すように、多数（例えば数百個）のエレメント１１１と、積層リング１１２と、を備え、多数のエレメント１１１を積層リング１１２で環状に結束することにより構成される。エレメント１１１は、例えば、プレス加工により鋼板から打ち抜かれて形成されたものである。エレメント１１１は、左右の側面でプーリ（プライマリプーリ１０３，セカンダリプーリ１０５）からの挟圧力を受けつつ、プーリとの接線方向の摩擦力によってベルト進行方向の前方のエレメント１１１を押し出すことによって動力を伝達する。
【００１３】  積層リング１１２は、周長が少しずつ異なる複数枚の無端金属のリング１２０（単リング）が径方向に層状に積層されたものであり、図３Ａ〜図３Ｍに例示する製造工程によって製造される。
【００１４】  リング１２０の製造工程は、（Ａ）帯板切断工程（図３Ａ参照）と、（Ｂ）曲げ工程（図３Ｂ参照）と、（Ｃ）溶接前洗浄工程（図３Ｃ参照）と、（Ｄ）溶接工程（図３Ｄ参照）と、（Ｅ）第１溶体化工程（焼鈍工程）（図３Ｅ参照）と、（Ｆ）リング切断工程（図３Ｆ参照）と、（Ｇ）バレル研磨工程（図３Ｇ参照）と、（Ｈ）圧延前洗浄工程（図３Ｈ参照）と、（Ｉ）圧延工程（図３Ｉ参照）と、（Ｊ）圧延後洗浄工程（図３Ｊ参照）と、（Ｋ）第２溶体化工程（図３Ｋ参照）と、（Ｌ）周長調整工程（図３Ｌ参照）と、（Ｍ）時効・窒化工程（図３Ｍ参照）とにより構成される。
【００１５】  （Ａ）帯板切断工程は、ドラムに巻回された所定厚さ（例えば、０．４〜０．５ｍｍ）の帯状の鋼板（マルエージング鋼板）を幅方向に切断することにより所定サイズの帯板１２１を切り出す工程である。帯板切断工程は、切れ刃を備えたカッタ切断機やレーザ切断機などを用いて行うことができる。（Ｂ）曲げ工程は、帯板１２１の端部同士を互いに突き合わせるように筒状に曲げて筒状体１２２を成形する工程である。曲げ工程は、ロールや金型を用いて行うことができる。
【００１６】  （Ｃ）溶接前洗浄工程は、筒状体１２２の突き合わせ部を溶接する前に、筒状体１２２の脱脂洗浄を行う工程である。（Ｄ）溶接工程は、筒状体１２２の突き合わせ部を溶接する突き合わせ溶接を行う工程である。（Ｅ）第１溶体化工程（焼鈍工程）は、溶接工程で変化した溶接部周辺の硬度分布を平準化させ、展延性を向上させるための工程である。
【００１７】  （Ｆ）リング切断工程は、筒状体１２２を所定幅の複数のリング体１２３に切断する工程であり、カッタ切断機やレーザ切断機などを用いて行うことができる。（Ｇ）バレル研磨工程は、研磨剤（研磨石）が入ったバレル槽内にリング体を投入し、バレル槽を振動させたり回転させたりすることで、リング切断工程で生じたリング体の幅方向端部のバリや角部を除去する工程である。
【００１８】  （Ｈ）圧延前洗浄工程は、リング体１２３を圧延する前に、バレル研磨工程でリング体１２３に付着した研磨屑などを除去する工程であり、（Ｉ）圧延工程は、圧延ローラを用いてリング体１２３を必要な板厚に圧延してリング体１２４とする工程である。（Ｊ）圧延後洗浄工程は、圧延によってリング体１２４に付着した圧延油などを除去する工程である。（Ｋ）第２溶体化工程は、圧延したリング体１２４を加熱して、圧延により変形された金属組織の再結晶化を行う工程である。
【００１９】  （Ｌ）周長調整工程は、圧延したリング体１２４を複数枚径方向に積層できるように周長を微調整する工程である。（Ｍ）時効・窒化工程は、周長調整したリング体１２４を時効処理した後、窒化処理することによりリング体１２４の表面を強化する工程である。
【００２０】  以下、（Ｃ）溶接前洗浄工程と（Ｄ）溶接工程の詳細について説明する。図４は本開示の溶接システム１０の構成図であり、図５は洗浄ヘッド２０の構成図である。本実施形態の溶接システム１０は、図４に示すように、溶接前に被溶接部の洗浄を行う洗浄ヘッド２０と、被溶接部同士を突き合わせて突き合わせ溶接を行う溶接ヘッド３０とを備えており、突き合わせ溶接の前に被溶接部の洗浄を行う機能を有するものである。この溶接システム１０は、帯板１２１（平板）から曲げ加工された筒状体１２２の周方向における両端部（被溶接部）の突き合わせ溶接を行うものである。
【００２１】  ここで、本実施形態の溶接システム１０は、上述した（Ｃ）溶接前洗浄工程と（Ｄ）溶接工程とをまとめて行うシステムである。なお、帯板１２１には圧延時に付着した油脂などが残存しており、溶接時のブローホールなどの発生を防止するため、溶接前に筒状体１２２の開先Ｂｅを洗浄して油脂などを除去する必要がある。開先Ｂｅの洗浄は、筒状体１２２の周方向の両端部における外表面と端面だけでなく内表面も行うことが望ましい。
【００２２】  溶接システム１０は、図４，図５に示すように、筒状体１２２の開先Ｂｅを画成する一端部Ｐａおよび他端部Ｐｂ（以下、両端部Ｐａ，Ｐｂという）を下方（筒状体１２２の内側）から支持するバック電極１２と、両端部Ｐａ，Ｐｂをそれぞれ上方から押さえ付ける一対のクランプ治具１４（１４ａ，１４ｂ）と、開先Ｂｅに向けてプラズマを噴射してプラズマ洗浄を行う洗浄ヘッド２０と、例えばレーザ溶接により開先Ｂｅを突き合わせ溶接する溶接ヘッド３０と、洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０を筒状体１２２の軸方向（図４中矢印方向）に往復動させる移動装置１６とを備える。バック電極１２は、上面の幅方向（図５中左右方向）の略中央に凹部１２ａが形成されている。この凹部１２ａは、バック電極１２が筒状体１２２を支持している状態で開先Ｂｅに沿うものとなる。なお、溶接ヘッド３０は、レーザ溶接に限られず、プラズマアーク溶接や電子ビーム溶接などの他の溶接としてもよい。
【００２３】  クランプ治具１４は、図示しない駆動機構により駆動するよう構成されている。クランプ治具１４は、駆動機構により、開先Ｂｅの幅Ｂｗ（図５参照）がプラズマ洗浄に適した比較的大きな幅となる１段階目のクランプと、開先Ｂｅの幅Ｂｗがレーザ溶接に適した比較的小さな幅となる２段階目のクランプとが可能に構成されている。
【００２４】  移動装置１６は、図示しない駆動モータと、駆動モータの回転軸に接続され駆動モータの回転に伴って回転するボールネジなどを備え、ボールネジの回転によってスライダ１６ａをボールネジの軸方向（図４中矢印方向）に移動させる直動アクチュエータとして構成されている。スライダ１６ａの下面には、洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０とが当該スライダ１６ａの移動方向に沿って並ぶように取り付けられている。移動装置１６は、スライダ１６ａを移動させることにより、洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０とを筒状体１２２の軸方向に、開先Ｂｅに沿って移動させる。なお、移動装置１６は、ボールネジの軸方向のみにスライダ１６ａが移動するものに限られず、例えばボールネジの軸方向をＸ方向とした場合に、水平面内でＸ方向に直交するＹ方向（左右方向）にスライダ１６ａが移動したり、鉛直方向であるＺ方向（上下方向）にスライダ１６ａが移動（昇降）したりするよう構成してもよく、そのように構成するものが好ましい。
【００２５】  洗浄ヘッド２０は、図５に示すように、底部の中央が部分的に開口した筒状の筐体２１と、筐体２１内に設けられプラズマ発生処理が行われるチャンバ２２と、筐体２１の下方の開口から突出してチャンバ２２で発生したプラズマを下方に噴射するノズル２７とを備える。チャンバ２２には、チャンバ２２内に反応性ガスを送り込むガス管２３と、図示しない高周波電源に接続されたプラズマ電極２４と、プラズマ電極２４の近傍に配置され図示しない高圧電源に接続された着火線２５と、絶縁体材料であるセラミックスなどで形成され着火線２５を覆う絶縁チューブ２６とが設けられている。ガス管２３からチャンバ２２内に送り込まれる反応性ガスとして、例えば、酸素ガスやＣＤＡ（Ｃｌｅａｎ ＤｒｙＡｉｒ）などの酸素を含むガスが用いられる。また、本実施形態の洗浄ヘッド２０は、チャンバ２２内が大気圧の状態でプラズマを発生させる、いわゆる大気圧プラズマである。ノズル２７は、石英などで形成されており、筐体２１内に収まる基端部から噴射口２８が形成された先端部に向かって外径が小さくなる先細り形状に形成されている。ノズル２７は、先端部の外径が、クランプ治具１４により１段階目のクランプがされた開先Ｂｅの幅Ｂｗよりも小さくなっており、先端部の噴射口２８が開先Ｂｅ内に位置するものとなる。
【００２６】  この洗浄ヘッド２０では、ガス管２３から酸素ガスやＣＤＡなどの反応性ガスをチャンバ２２内に送り込み、高周波電源からの高周波電圧をプラズマ電極２４に印加した状態で、高圧電源からの高電圧を着火線２５に印加する。これにより、プラズマ電極２４と着火線２５との間で放電が生じ、チャンバ２２内の反応性ガスのプラズマ化が開始される。また、高周波電圧をプラズマ電極２４に印加することで、高密度のプラズマＰＬがノズル２７の噴射口２８から噴射されて開先Ｂｅに照射される（図５中の引出図）。上述したように、ノズル２７の先端部の噴射口２８は開先Ｂｅ内に位置しているから、噴射されたプラズマＰＬは、開先Ｂｅを画成する筒状体１２２の両端部Ｐａ，Ｐｂにおいて外表面や端面だけでなく内表面にも照射されることになる。ここで、図６は比較例のノズル２７ＢからプラズマＰＬを噴射する様子の説明図である。比較例のノズル２７Ｂは、本実施形態のノズル２７と異なり、筐体２１の下方から突出しておらず、先端部が開先Ｂｅ内に位置するものではない。この比較例のノズル２７Ｂから噴射されたプラズマＰＬは、筒状体１２２の外表面の比較的広範囲に照射されることになる。このような比較例に比して、本実施形態では、筒状体１２２の内表面にもプラズマＰＬを効率よく照射することができる。
【００２７】  こうして構成された溶接システム１０では、次のように（Ｃ）溶接前洗浄工程と（Ｄ）溶接工程とが行われる。図７Ａ，図７Ｂは溶接システム１０の溶接前洗浄工程と溶接工程の一例を示す説明図である。まず、筒状体１２２の開先Ｂｅが凹部１２ａに沿った位置となるよう筒状体１２２がバック電極１２上にセットされ、クランプ治具１４による１段階目のクランプを行って筒状体１２２が固定される。次に、図７Ａに示すように、洗浄ヘッド２０のノズル２７からプラズマＰＬを開先Ｂｅに向けて噴射しながら、移動装置１６によりスライダ１６ａを図中奥側に移動させて、洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０とを往動させる。ノズル２７から噴射されたプラズマＰＬが開先Ｂｅを画成する筒状体１２２の両端部Ｐａ，Ｐｂに照射されると、両端部Ｐａ，Ｐｂの表面上の油脂などに含まれる炭素や水素とプラズマＰＬ中の酸素とが反応して、二酸化炭素や水蒸気（水分）が発生する。なお、このようなプラズマＰＬによる反応は数百度以上などの高温で行われるから、発生した水分は気化して水蒸気となる。これにより、筒状体１２２の両端部Ｐａ，Ｐｂの表面を脱脂して洗浄することができると共に水分が残存するのを防止して洗浄後の乾燥工程を不要とすることができる。また、上述したように、筒状体１２２の内表面にもプラズマＰＬを効率よく照射することができるから、両端部Ｐａ，Ｐｂの外表面や端面だけでなく内表面も確実に洗浄することができる。さらに、開先Ｂｅの下方にバック電極１２の凹部１２ａが位置しているから、プラズマＰＬの照射範囲を溶接に必要な範囲に絞ることができる。即ち、開先Ｂｅの下方でプラズマＰＬが必要以上に拡散することなく、両端部Ｐａ，Ｐｂの内表面に回り込んで必要な範囲に照射されるから、洗浄効率を高めることができる。
【００２８】  また、溶接システム１０では、プラズマ洗浄を行いながら洗浄ヘッド２０が図７Ａ中奥側の往動端まで移動すると、洗浄ヘッド２０のノズル２７からのプラズマＰＬの噴射を終了し、クランプ治具１４による２段階目のクランプを行って開先Ｂｅの幅を一段狭くする。そして、図７Ｂに示すように、溶接ヘッド３０から開先ＢｅにレーザＬＡを照射してレーザ溶接を行いながら、移動装置１６によりスライダ１６ａを図中手前側に移動させて、洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０とを復動させる。これにより、洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０とを一往復させることで、（Ｃ）溶接前洗浄工程のプラズマ洗浄と（Ｄ）溶接工程の突き合わせ溶接とを実行することができる。溶接前のプラズマ洗浄により、外表面や端面だけでなく内表面の脱脂が行われ、水分が残存することもないから、突き合わせ溶接時にブローホールが生じるのを防止して確実に溶接することができる。また、プラズマ洗浄は、バック電極１２やクランプ治具１４など溶接に必要な治具で筒状体１２２を固定した状態で行われており、洗浄後に筒状体１２２を別の溶接位置まで移動させて再度セットする必要がないから、洗浄から溶接までの一連の工程を効率よく行うことができる。なお、上述したように、移動装置１６のスライダ１６ａを左右方向に移動可能に構成しておけば、開先Ｂｅ（筒状体１２２）とヘッド（洗浄ヘッド２０や溶接ヘッド３０）との位置ずれの補正を容易に行うことができる。また、移動装置１６のスライダ１６ａを上下方向に移動可能に構成しておけば、開先Ｂｅ（筒状体１２２）とヘッド（洗浄ヘッド２０や溶接ヘッド３０）との間の距離の補正を容易に行うことができる。このため、開先Ｂｅの位置ずれを補正し、洗浄や溶接にそれぞれ適した距離に調整した上で、洗浄や溶接を適切に行うことができる。
【００２９】  以上説明した本開示の被溶接部の洗浄方法によれば、筒状体１２２の両端部Ｐａ，Ｐｂを突き合わせ溶接する前に、両端部Ｐａ，Ｐｂを突き合わせた状態で開先Ｂｅに向けてプラズマＰＬを噴射することで、両端部Ｐａ，Ｐｂを洗浄する。これにより、両端部Ｐａ，Ｐｂに付着している油脂中の炭素をプラズマＰＬ中の酸素と反応させて二酸化炭素を生成しながら油脂を除去することができ、油脂中の水素がプラズマＰＬ中の酸素と反応して生じた水分は蒸発して水蒸気となるから水分が残留するのを防止して洗浄後の乾燥工程を不要とすることができる。したがって、油脂や水分などが残留しないよう両端部Ｐａ，Ｐｂを適切に洗浄することができる。
【００３０】  また、本開示の被溶接部の洗浄方法によれば、噴射口２８が形成された先端部の幅が開先Ｂｅの幅Ｂｗよりも小さなノズル２７からプラズマＰＬを噴射するから、両端部Ｐａ，Ｐｂの内表面にも効率よくプラズマＰＬを照射して洗浄を行うことができる。
【００３１】  また、本開示の被溶接部の洗浄方法によれば、突き合わせ溶接で用いられる固定治具（バック電極１２やクランプ治具１４）を用いて筒状体１２２の両端部Ｐａ，Ｐｂを固定した状態でプラズマ洗浄を行うから、プラズマ洗浄後に突き合わせ溶接を速やかに開始することができる。
【００３２】  また、本開示の被溶接部の洗浄方法によれば、クランプ治具１４を用いて両端部Ｐａ，Ｐｂの間の開先Ｂｅを溶接時よりも広げた状態でプラズマ洗浄を行うから、プラズマＰＬによる洗浄を効率よく行うことができる。また、クランプ治具１４のさらなるクランプにより開先Ｂｅの幅を一段狭くするだけで、突き合わせ溶接を速やかに開始することができる。
【００３３】  また、本開示の被溶接部の洗浄方法によれば、筒状体１２２の両端部Ｐａ，Ｐｂを下方から支持可能で開先Ｂｅに沿った凹部１２ａが形成されたバック電極１２を用いて、両端部Ｐａ，Ｐｂを突き合わせた状態でプラズマ洗浄を行うから、両端部Ｐａ，Ｐｂの内表面の洗浄範囲を絞って効率よく洗浄することができる。
【００３４】  また、本開示の溶接システム１０は、プラズマ洗浄を行う洗浄ヘッド２０と、レーザ溶接による突き合わせ溶接を行う溶接ヘッド３０と、洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０とを開先Ｂｅに沿って移動させる移動装置１６とを備える。プラズマ洗浄により油脂を除去した後の乾燥工程が不要となるから、洗浄設備と溶接設備とを複合化したコンパクトなシステム構成で、洗浄から溶接までの一連の工程を効率よく行うことができる。
【００３５】  本開示の溶接システム１０は、ノズル２７の先端部の外径が開先Ｂｅの幅Ｂｗよりも小さいものとしたが、これに限られず、ノズル２７の先端部の外径が開先Ｂｅの幅Ｂｗよりも大きいものとしてもよく、噴射口２８が開先Ｂｅよりも上方に配置されていてもよい。また、ノズル２７の先端部が筐体２１の下方の開口から突出した形状に限られず、図６の比較例で示したような形状としてもよい。
【００３６】  本開示の溶接システム１０は、スライダ１６ａが往動する際に洗浄ヘッド２０によるプラズマ洗浄を行い、スライダ１６ａが復動する際に溶接ヘッド３０によるレーザ溶接を行うもの、即ち１パス毎に洗浄工程と溶接工程とを実行するものとしたが、これに限られるものではない。図８Ａ，図８Ｂは、変形例の洗浄工程と溶接工程を示す説明図である。図８Ａに示すように、スライダ１６ａが往動する際に、筒状体１２２（１）の開先Ｂｅに対し、先行する洗浄ヘッド２０からプラズマＰＬを照射してプラズマ洗浄を行いながら、後行する溶接ヘッド３０からレーザＬＡを照射してレーザ溶接を行う。これにより、洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０との一度の往動により洗浄工程と溶接工程とが完了する。即ち、筒状体１２２（１）に対する洗浄工程と溶接工程とを１パスで実行することができるから、洗浄から溶接までの一連の工程をより一層効率よく行うことができる。なお、この場合のクランプ治具１４は、筒状体１２２（１）の開先Ｂｅが溶接に合わせた幅Ｂｗとなるよう２段階目のクランプ状態とする。この状態で洗浄工程が行われると、筒状体１２２（１）の内表面を確実に洗浄することは困難であるが、例えば内表面の油脂の付着が少ない状態などであれば、溶接に悪影響を及ぼさない程度のプラズマ洗浄は可能となる。
【００３７】  そして、スライダ１６ａの往動が完了すると、筒状体１２２（１）を外して次の筒状体１２２（２）をセットする。また、復動時に洗浄ヘッド２０が先行するよう洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０との順序を入れ替える。このようにする場合、例えば、スライダ１６ａに対して水平方向に少なくとも１８０度回動（反転）が可能でスライダ１６ａと一体に往復動が可能なプレートをスライダ１６ａの下部に取り付け、そのプレートに洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０とを取り付けるものなどとすればよい。そして、図８Ｂに示すように、スライダ１６ａが復動する際に、筒状体１２２（２）の開先Ｂｅに対し、先行する洗浄ヘッド２０からプラズマＰＬを照射してプラズマ洗浄を行いながら、後行する溶接ヘッド３０からレーザＬＡを照射してレーザ溶接を行う。このように、スライダ１６ａの往動時と復動時との各パスで、それぞれ異なる筒状体１２２（１），１２２（２），・・・に対して洗浄工程と溶接工程とを実行することができるから、生産効率を一層向上させることができる。
【００３８】  本開示の溶接システム１０は、筒状体１２２を固定して洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０とが移動するものとしたが、これに限られず、洗浄ヘッド２０と溶接ヘッド３０とを固定して筒状体１２２が移動するものなどとしてもよい。
【００３９】  本開示の溶接システム１０は、セットした筒状体１２２を移動させることなく同じ位置でプラズマ洗浄とレーザ溶接とを行うものとしたが、これに限られず、別々の位置でプラズマ洗浄とレーザ溶接とを行うものとしてもよい。このようにする場合、洗浄ヘッド２０の移動装置と、溶接ヘッド３０の移動装置とを別々に設ければよい。また、洗浄位置では、溶接用の治具とは別の治具を用いて筒状体１２２を固定しながらプラズマ洗浄を行うものとしてもよい。即ち、本開示のようにバック電極１２とクランプ治具１４とを用いて筒状体１２２を固定した状態でプラズマ洗浄するものに限られず、プラズマ洗浄の専用治具を用いて筒状体１２２を固定した状態でプラズマ洗浄するものとしてもよい。例えば、筒状体１２２を下方から支持可能で開先に沿って凹部が形成された支持治具と、筒状体１２２の両端部を上方からクランプ可能なクランプ治具とを用いて筒状体１２２を固定すればよい。
【００４０】  本開示の溶接システム１０は、円筒状の筒状体１２２の突き合わせ溶接前にプラズマ洗浄を行うものを例示したが、これに限られず、角筒状の筒状部材の突き合わせ溶接前にプラズマ洗浄を行うものなどとしてもよい。あるいは、筒状部材の突き合わせ溶接前のプラズマ洗浄に限られず、例えば２枚の平板の端部同士を突き合わせて突き合わせ溶接する前のプラズマ洗浄に適用してもよい。
【００４１】  本開示の製造工程では、曲げ工程と、洗浄工程（溶接前洗浄工程）と、溶接工程と、切断工程（リング切断工程）とを、この順で行うものとしたが、これに限られるものではない。例えば、切断工程と、曲げ工程と、洗浄工程と、溶接工程との順で行うものとしてもよい。このようにする場合、切断工程で帯板を所定幅の細長い板状に切断し、曲げ工程で細長い板状の両端部である短辺同士を突き合わせるように曲げてリング状に形成する。そして、洗浄工程で両短辺（両端部）の突き合わせ部を洗浄してから、溶接工程で突き合わせ部を溶接するものなどとすればよい。
【００４２】  以上説明したように、本開示の被溶接部の洗浄方法は、突き合わせ溶接により互いに接合される第１被溶接部（Ｐａ）および第２被溶接部（Ｐｂ）を洗浄する被溶接部の洗浄方法であって、前記突き合わせ溶接の前に、前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）を突き合わせた状態で、酸素を含むガスから生成されたプラズマ（ＰＬ）を前記第１被溶接部（Ｐａ）と前記第２被溶接部（Ｐｂ）との間の開先（Ｂｅ）に向けて噴射することで、前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）の洗浄を行うことを要旨とする。
【００４３】  これにより、被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）に付着している油脂中の炭素をプラズマ（ＰＬ）中の酸素と反応させて二酸化炭素を生成しながら油脂を除去することができる。また、プラズマ（ＰＬ）による高温の反応であるため、油脂中の水素がプラズマ中の酸素と反応して生成された水分は蒸発して水蒸気となるから、開先に水分が残留するのを防止することができる。
【００４４】  また、被溶接部の洗浄方法は、前記第１被溶接部（Ｐａ）は、平板を筒状に曲げた筒状部材（１２２）の周方向における一端部であり、前記第２被溶接部（Ｐｂ）は、前記筒状部材（１２２）の周方向における他端部であるものとすることもできる。
【００４５】  また、被溶接部の洗浄方法は、噴射口（２８）が形成された先端部の外径が前記開先（Ｂｅ）の幅（Ｂｗ）よりも小さなノズル（２７）から前記プラズマ（ＰＬ）を噴射することで、前記洗浄を行うものとすることもできる。
【００４６】  また、被溶接部の洗浄方法は、前記突き合わせ溶接する際に前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）を固定する固定治具（１２，１４）を用いて、前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）を固定した状態で前記洗浄を行うものとすることもできる。
【００４７】  また、被溶接部の洗浄方法は、前記固定治具として、前記突き合わせ溶接を行う際に前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）を上方からクランプするクランプ治具（１４）を用いて、前記突き合わせ溶接を行う際よりも前記開先（Ｂｅ）を広げて前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）をクランプした状態で前記洗浄を行うものとすることもできる。
【００４８】  また、被溶接部の洗浄方法は、前記固定治具として、前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）を下方から支持可能で、前記開先（Ｂｅ）に沿う凹部（１２ａ）が形成された支持治具（１２）を用いて、前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）を支持した状態で前記洗浄を行うものとすることもできる。
【００４９】  また、本開示の溶接システムは、突き合わせ溶接を行う溶接システム（１０）であって、被溶接部としての第１被溶接部（Ｐａ）と第２被溶接部（Ｐｂ）とを突き合わせた状態で、酸素を含むガスから生成されたプラズマ（ＰＬ）を前記第１被溶接部（Ｐａ）と前記第２被溶接部（Ｐｂ）との間の開先（Ｂｅ）に向けて噴射することで、前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）の洗浄を行う洗浄ヘッド（２０）と、前記第１および前記第２被溶接部（Ｐａ，Ｐｂ）の突き合わせ溶接を行う溶接ヘッド（３０）と、前記洗浄ヘッド（２０）および前記溶接ヘッド（３０）を前記開先（Ｂｅ）に対して相対移動させる移動装置（１６）と、を備え、前記移動装置（１６）により前記開先（Ｂｅ）と前記洗浄ヘッド（２０）とを相対移動させて前記洗浄を行った後に、前記移動装置（１６）により前記開先（Ｂｅ）と前記溶接ヘッド（３０）とを相対移動させて前記突き合わせ溶接を行うことを要旨とする。
【００５０】  これにより、洗浄ヘッドによるプラズマ洗浄をした後に、乾燥工程を経ることなく、溶接ヘッドによる突き合わせ溶接を行うことができるから、洗浄から溶接までの一連の工程を効率よく行うことができる。
【００５１】  また、本開示のリングの製造方法は、複数のエレメント（１１１）を無端金属のリング（１２０）で結束して構成される伝達ベルト（１１０）を用いた無段変速機における該リング（１２０）の製造方法であって、帯板（１２１）の両端部を突き合わせるように筒状に曲げる曲げ工程（Ｂ）と、前記両端部の一方側の第１被溶接部（Ｐａ）と前記両端部の他方側の第２被溶接部（Ｐｂ）とを突き合わせた状態で、酸素を含むガスから生成されたプラズマ（ＰＬ）を前記第１被溶接部（Ｐａ）と前記第２被溶接部（Ｐｂ）との間の開先（Ｂｅ）に向けて噴射することで、前記第１被溶接部（Ｐａ）と前記第２被溶接部（Ｐｂ）の洗浄を行う洗浄工程（Ｃ）と、前記第１被溶接部（Ｐａ）と前記第２被溶接部（Ｐｂ）とを突き合わせた状態で溶接する溶接工程（Ｄ）と、を備えることを要旨とする。
【００５２】  これにより、洗浄ヘッドによるプラズマ洗浄をした後に、乾燥工程を経ることなく、溶接ヘッドによる突き合わせ溶接を行うことができるから、リングの製造を効率よく行うことができる。また、油分や水分が被溶接部に残存していると、溶接の際に気化してブローホールの発生原因となるところ、本製造方法によれば、被溶接部の防錆油等の油分を適切に除去し、また、水分が残存することもない。このため、ブローホールの発生を防止して確実に溶接することができるから、リングの強度確保を容易に行うことができる。
【００５３】  また、リングの製造方法は、前記溶接された筒状体を複数のリング体に切断する切断工程を備えるものとすることもできる。この切断工程は、溶接工程の後に行うものとすることができるが、これに限られず、曲げ工程の前などに行うものとしてもよい。
【００５４】  そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】  本開示の発明は、被溶接部の突き合わせ溶接を行う各種産業などに利用可能である。
【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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【国際調査報告】
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