(57)【要約】【課題】  撓みや中心軸の偏りを生じることなくドラムを支持する。【解決手段】  金属製薄板ドラム支持装置（１０）は、金属製薄板ドラム（５）の一端を挟装支持する第一支持手段（４１、４８、４９、５０）と、前記金属製薄板ドラムの内周面に拡径方向の力を加えて支持する第二支持手段（３０、３２、３３、３５、３６、３７、３８）とを備える。金属製薄板ドラムが２点で支持、すなわち、金属製薄板ドラムの一端が支持されるとともに、その金属製薄板ドラムの内周面も支持されるので、金属製薄板ドラムの自重による撓みが発生したり、金属製薄板ドラムの中心軸に偏りが生じたりすることがなく、金属製薄板ドラムの裁断作業に支障を来すことがない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製薄板ドラムの一端を挟装支持する第一支持手段と、前記金属製薄板ドラムの内周面に拡径方向の力を加えて支持する第二支持手段とを備えたことを特徴とする金属製薄板ドラム支持装置。
【請求項２】
前記第一支持手段と第二支持手段は、前記金属製薄板ドラムの軸方向に相対的に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の金属製薄板ドラム支持装置。
【請求項３】
前記第一支持手段と第二支持手段は、前記金属製薄板ドラムと一緒に該金属製薄板ドラムの軸周り方向に回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の金属製薄板ドラム支持装置。
【請求項４】
金属製薄板ドラムの一端を挟装支持する第一支持工程と、前記金属製薄板ドラムの内周面に拡径方向の力を加えて支持する第二支持工程とを含むことを特徴とする金属製薄板ドラム支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製薄板ドラム支持装置及び金属製薄板ドラム支持方法に関し、詳しくは、金属製薄板ドラムを所定幅ずつ端から裁断する際の、その金属製薄板ドラムの支持装置及び支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製薄板からなる無端ベルト、たとえば、無段変速機用ベルトのエレメント結束リングは、矩形状の金属製薄板の両辺部を溶接接合して形成された円筒状のドラムを所定幅ずつ輪切り状に裁断することによって形成される。
【０００３】
かかる裁断のための従来技術としては、たとえば、特許文献１に記載された「金属製薄板ドラムの切断装置及びその切断方法」が知られている。
図８（ａ）は、従来技術の概念構造図である。この図において、金属製薄板ドラムの切断装置（以下「従来装置」という）１は、架台２の上に載置されたドラム支持部３とドラム切断部４とを備える。
【０００４】
ドラム支持部３は、この従来装置１に持ち込まれた金属製薄板ドラム（以下、単にドラムという）５の一端（図では右端）を支持する機能を有するとともに、架台２に沿ってドラム切断部４の方向へ所定量ずつステップ移動する機能を有し、さらに、ドラム切断部４は、ドラム支持部３に支持されたドラム５の端（図では左端）を所定幅ずつ裁断する機能を有しており、これらの機能により、矩形状の金属製薄板の両辺部を溶接接合して形成された円筒状のドラム５を所定幅ずつ輪切り状に裁断して、たとえば、無段変速機用ベルトのエレメント結束リングを製造できるようになっている。
【０００５】
ここで、ドラム支持部３は、架台２の上に図面の左右方向に移動可能に載置された外枠部６と、この外枠部６の一側面（ドラム切断部４を臨む面）に形成された円筒状開口７の内周面に沿って設けられた拡径コレット８と、この拡径コレット８の内側に配設された断面先細りテーパ状の拡径ブロック９と、この拡径ブロック９を円筒状開口７の軸方向に沿って縮退移動させるシリンダ１０とを備えている。
【０００６】
このような構成において、ドラム５を支持する際は、まず、シリンダ１０を動作させて拡径ブロック９を円筒状開口７の奥方向に引き込み（破線位置参照）、拡径コレット８と円筒状開口７との間に若干の隙間を作り、次いで、その隙間にドラム５の端部を差し込み、シリンダ１０を逆方向に動作させて拡径ブロック９を円筒状開口７の開口側へと移動させる（実線位置参照）ことにより、白抜き矢印１１の方向に力を加えて拡径コレット８の径を拡大し、拡径コレット８と円筒状開口７の内周面との間でドラム５の端部を挟持するという手順を踏む。
【特許文献１】特開２００１−３５３６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術では、拡径コレット８と円筒状開口７の内周面との間でドラム５の一方端（図面では右端）のみを支持する仕組み（片持ち支持）となっているうえ、この円筒状開口部７は外枠部６に形成されているため、ドラム５は、その一方端だけが外枠部６に固定的に支持、つまり、“回転不能な状態”で支持されることとなり、以下の問題点をもたらす。
【０００８】
（課題１）ドラム５は、矩形状の金属製薄板の両辺部を溶接接合して形成された円筒体であり、その軸方向長Ｌは相当大きく、たとえば、数十センチメートルにも及ぶことがある。このため、ドラム５の一端だけを支持した場合には、ドラム５の自重による撓みが発生したり、ドラム５の中心軸に偏りが生じたり（破線参照）することがあり、それらの撓みや偏りの度合いによっては、ドラム切断部４の裁断作業に支障を来すことがある。
【０００９】
（課題２）ドラム切断部４は、ドラム５の端に切刃を当ててドラム５を裁断するが、この裁断に際して、ドラム５に変形を生じることがある。
図８（ｂ）は、ドラム５の裁断概念図である。今、ドラム５の端に切刃１２を当てて、その切刃１２を矢印１３に沿ってドラム５の周方向に移動させながらドラム５の裁断を行う場合を考えると、この場合、ドラム５は、その一端（図面の右端）がドラム支持部３に支持されているため、裁断時に発生する応力（白抜き矢印１４の方向の捻り応力）の逃げ場がなく、応力の程度によっては、ドラム５に変形を生じてしまうことがある。
【００１０】
そこで、本発明は、撓みや中心軸の偏りを生じることなくドラムを支持することができ、また、裁断時の応力を効果的に逃がしてドラムの変形を回避できる金属製薄板ドラム支持装置及び金属製薄板ドラム支持方法を提供することをの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る金属製薄板ドラム支持装置は、金属製薄板ドラムの一端を挟装支持する第一支持手段と、前記金属製薄板ドラムの内周面に拡径方向の力を加えて支持する第二支持手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る金属製薄板ドラム支持装置の好ましい態様は、前記第一支持手段と第二支持手段は、前記金属製薄板ドラムの軸方向に相対的に移動可能に構成されていることを特徴とし、又は、前記第一支持手段と第二支持手段は、前記金属製薄板ドラムと一緒に該金属製薄板ドラムの軸周り方向に回転可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る金属製薄板ドラム支持方法は、金属製薄板ドラムの一端を挟装支持する第一支持工程と、前記金属製薄板ドラムの内周面に拡径方向の力を加えて支持する第二支持工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属製薄板ドラムが２点で支持、すなわち、金属製薄板ドラムの一端が支持されるとともに、その金属製薄板ドラムの内周面も支持されるので、金属製薄板ドラムの自重による撓みが発生したり、金属製薄板ドラムの中心軸に偏りが生じたりすることがなく、金属製薄板ドラムの裁断作業に支障を来すことがない。
また、それらの支持位置を相対的に移動可能としたので、少なくとも、金属製薄板ドラムの内周面の支持位置をできるだけ裁断位置に近づけることにより、金属製薄板ドラムを両持ちに近い状態で支持することができ、上記の撓みや中心軸の偏りの発生をより一層確実に回避できる。
また、前記第一支持手段と第二支持手段を、前記金属製薄板ドラムと一緒に該金属製薄板ドラムの軸周り方向に回転可能に構成することにより、金属製薄板ドラム裁断時の応力を当該回転動作によって逃がすことができ、金属製薄板ドラムの裁断時の変形を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００１４】
まず、構成を説明する。
図１は、本実施形態の金属製薄板ドラム支持装置１０の構成図である。この図において、金属製薄板ドラム支持装置１０は、冒頭で説明した従来装置１（図８参照）のドラム支持部３に相当するものである。
この金属製薄板ドラム支持装置１０は、従来装置１のドラム支持部３と同様に、金属製薄板ドラム（以下、単にドラムという）５を支持する機能と、このドラム５をドラム切断部４の方向へ所定量ずつステップ移動する機能とを有しており、ドラム切断部４の機能（金属製薄板ドラム支持装置１０に支持されたドラム５の端を所定幅ずつ裁断する機能）と相まって、矩形状の金属製薄板の両辺部を溶接接合して形成された円筒状のドラム５を所定幅ずつ輪切り状に裁断して、たとえば、無段変速機用ベルトのエレメント結束リングを製造することができるというものである。
【００１５】
上記の機能を実現するために、金属製薄板ドラム支持装置１０は、以下の具体的構成を備える。金属製薄板ドラム支持装置１０は、まず、ドラム切断部４と共通の架台１１の上に配置された下部ベース１２を備える。この下部ベース１２は、長手方向をドラム切断部４の方向に指向したケース１３と、このケース１３の内部の両端間にケース１３の長手方向に沿って配設されるとともに、その両端部分を支持部材１４、１５によって回転自在に支持されたボールネジ１６と、このボールネジ１６を回転駆動する第一モータ１７とを有する。
【００１６】
下部ベース１２の上には、この下部ベース１２と並行する上部ベース１８が配設されており、この上部ベース１８も、長手方向をドラム切断部４の方向に指向したケース１９と、このケース１９の内部の両端間にケース１９の長手方向に沿って配設されるとともに、その両端部分を支持部材２０、２１によって回転自在に支持されたボールネジ２２と、このボールネジ２２を回転駆動する第二モータ２３とを有している。
【００１７】
さらに、この上部ベース１８のケース１９の下面に一体的に形成された二つの脚部２４、２５の一方（図では右側の脚部２４）は、下部ベース１２のボールネジ１６に螺合し、また、二つの脚部２４、２５の他方（図では左側の脚部２５）は、下部ベース１２のケース１３の上に、そのケース１３の長手方向に沿って滑動可能に載置されている。
【００１８】
上部ベース１８の上には、ドラム５を支持するための支持機構部２６が配置されている。この支持機構部２６は、上部ベース１８のケース１９の上面に一体的に取り付けられた第一外枠部２７と、上部ベース１８のボールネジ２２に螺合する第二外枠部２８とを含む。第一外枠部２６は、第一モータ１７を回転駆動することによって上部ベース１８と一体となって図面の左右方向に移動可能であり、また、第二外枠部２７は、第二モータ２３を回転駆動することによって単独で図面の左右方向に移動可能である。
【００１９】
第一外枠部２７には、円筒状の開口２９が形成されており、この開口２９には、充分な長さを有する円筒状のセンターバー３０（第二支持手段）の後端３０ａが軸受け３１を介して回転自在に挿入されている。このセンターバー３０の後端３０ａの軸穴３０ｂには、ドローバー３２（第二支持手段）が縮退自在に挿通されており、このドローバー３２の後端（図では右端）には、拡張シリンダ３３（第二支持手段）のピストン３４が固定されている。
【００２０】
センターバー３０の先端（図では左端）には、このセンターバー３０の開口径よりも若干大きめのカバー３５（第二支持手段）が取り付けられており、カバー３５の軸穴３５ａには、ドローバー３２の先端が縮退自在に挿通されている。ドローバー３２の先端には、ドローバー３２の軸と直交するアーム部材３６（第二支持手段）が固定されており、このアーム部材３６の端部には、拡張リンク３７（第二支持手段）を介して拡張部材３８（第二支持手段）が取り付けられている。この拡張部材３８の形状は、たとえば、略Ｌ字状を有しており、且つ、その拡張部材３８の一端が支点３９によってカバー３５の端に回転自在に支持されているとともに、その拡張部材３８の略中間部分が前記の拡張リンク３７を介してアーム部材３６に揺動可能に支持されている。
【００２１】
第二外枠部２８には、センターバー３０の外周面を滑動及び回転可能に保持する円筒状の開口４０が形成されており、さらに、この第二外枠部２８には、チャックシリンダ４１や、センターバー３０と同軸の鍔部４２などが形成されている。
【００２２】
鍔部４２の両面にはそれぞれ軸受け４３、４４が設けられており、この軸受け４３、４４を介して回転自在な第三外枠部４５が配置されている。第三外枠部４５には、センターバー３０の外周面を軸受け４６を介して滑動及び回転可能に保持する円筒状部材４７が取付られている。
【００２３】
この円筒状部材４７の端部には、基準パッド４８（第一支持手段）と、その基準パッド４８の外周面に当接する割コレット４９（第一支持手段）と、この割コレット４９の外周面上を軸方向に移動可能な外筒５０（第一支持手段）とが設けられている。外筒５０には、結合部材５１とシャフト５２を介してチャックシリンダ４１（第一支持手段）のピストン５３が接続されており、チャックシリンダ４１のピストン５３を動かすことによって、外筒５０が割コレット４９の外周面上を軸方向に移動し、基準パッド４８と割コレット４９との間の隙間５４の大きさを加減するようになっている。
【００２４】
次に、作用を説明する。
（１）支持機構部２６の移動：
上記の構成によれば、第一モータ１７を回転駆動することによって、上部ベース１８と一緒に支持機構部２６を図面の左右方向に動かすことができる。
【００２５】
たとえば、図１の状態は、以下に説明する手順でドラム５を支持機構部２６に支持させた後に、その支持機構部２６をドラム切断部４の方向に移動させたときの様子を示している。この場合、支持機構部２６に支持されているドラム５の先端がドラム切断部４に入り込むため、このドラム切断部４の機能により、ドラム５を所定幅ずつ輪切り状に裁断することが可能になる。
【００２６】
（２）センターバー３０の引き込み動作：
図２は、センターバー３０の引き込み動作の説明図である。上記の構成によれば、第一モータ１７を回転駆動して支持機構部２６の第一外枠部２７をドラム切断部４から遠ざける方向（図面の右方向）に移動するとともに、第二モータ２３を回転駆動して支持機構部２６の第二外枠部２８をドラム切断部４に近付ける方向（図面の左方向）に移動することにより、センターバー３０の先端部分を支持機構部２６に引き込むことができる。
【００２７】
これは、第一外枠部２７がセンターバー３０の後端を支持すると共に、第二外枠部２８がセンターバー３０の外周面を回動及び滑動自在に支持しているからである。なお、センターバー３０を支持機構部２６に引き込む理由は、ドラム５を外部から持ち込んで図示のようにセットする際に、センターバー３０が邪魔にならないようにするためである。
【００２８】
（３）ドラム５の端部支持動作：
上記の構成によれば、センターバー３０の先端部分を支持機構部２６に引き込んだ後に、拡張シリンダ３３のピストン３４を図面の右方向に動かすことにより、センターバー３０の内部のドローバー３２を第一外枠部２７の方向に引き込むことができる。
【００２９】
これにより、ドローバー３２の先端に取り付けられているアーム部材３６を当該引き込み方向に移動させ、そのアーム部材３６の端部に拡張リンク３７を介して揺動自在に取り付けられている拡張部材３８を矢印５５の方向に揺動させることができる。また、このときに、チャックシリンダ４１によって外筒５０を図面の右方向（矢印５６の方向）に移動させることにより、基準パッド４８と割コレット４９との間の隙間５４を広げることができる。
【００３０】
図３は、ドローバー３２を第一外枠部２７の方向に引き込み且つ基準パッド４８と割コレット４９との間の隙間５４を広げたときの状態図である。このように、隙間５４を拡大することにより、その隙間５４にドラム５の先端を容易に差し込むことができる。
【００３１】
図４は、ドラム５の端部支持動作の説明図である。上記のように、拡大状態の隙間５４にドラム５を差し込んだ後、チャックシリンダ４１によって外筒５０を図面の左方向（矢印５７の方向）に移動させることにより、基準パッド４８と割コレット４９との間の隙間５４を減少させることができ、隙間５４に差し込まれたドラム５を所要の力（外筒５０の矢印５７の方向への移動量に比例する力）で挟持することができる。
【００３２】
このように、本実施形態では、ドラム５の端を支持機構部２６の隙間５４によって支持することができる。かかるドラム５の一端支持は、冒頭で説明した従来装置１でも行われているが、本実施形態では、以下に詳述するように、かかるドラム５の一端支持に加えて、ドラム５の内周面の任意位置の支持もできるようにした点に特徴がある。
【００３３】
（４）ドラム５の内周面支持動作：
図５及び図６は、ドラム５の内周面支持動作の説明図である。まず、第二モータ２３を回転駆動して支持機構部２６の第二外枠部２８をドラム切断部４から遠ざかる方向（図面の右方向）に移動させる。これにより、隙間５４に支持されているドラム５が同方向に移動し、センターバー３０の先端部分の拡張部材３８がドラム５の内部を図面の左方向に相対移動（矢印５８の方向）する。
【００３４】
そして、センターバー３０の拡張部材３８がドラム５の内周面の所望の位置に達したときに、第二モータ２３を回転駆動を停止するとともに、拡張シリンダ３３のピストン３４を動かしてセンターバー３０の内部のドローバー３２を突き出すことにより、ドローバー３２の先端に取り付けられているアーム部材３６が当該突き出し方向（矢印５９）に移動し、そのアーム部材３６の端部に拡張リンク３７を介して揺動自在に取り付けられている拡張部材３８が矢印６０の方向に揺動する結果、ドラム５の内周面を拡径方向に押圧して、ドラム５の内周面の所望位置を拡張支持することができる。
【００３５】
以上のとおり、本実施形態によれば、ドラム５の一端支持に加えてドラム５の内周面の所望位置も支持することができ、要するに、ドラム５を２点で支持することができる。それゆえ、ドラム５の内周面の支持位置をできるだけ裁断位置に近づけることにより、両持ちの支持状態にして、ドラム５の自重による撓みや、ドラム５の中心軸の偏りを回避し、ドラム切断部４の裁断作業における支障を免れることができるという格別の効果が得られる（課題１の解決）。
【００３６】
また、上記の構成によれば、ドラム５を支持機構部２６に支持する際に、そのドラム５の軸周りの回転を許容する仕組みにもなっているため、ドラム５を裁断するときの応力を逃がすことができ、ドラム５に変形を生じることがないというメリットも得られる（課題２の解決）。
【００３７】
図７は、ドラム５の軸周りの回転を説明する図である。この図において、白抜き矢印６１は、支持機構部２６に２点支持されたドラム５に加えられる切断時の応力を表しており、この応力は、ドラム５に軸周りの回転を起こさせる方向に作用する。上記の構成によれば、センターバー３０の後端（右端）は、軸受け３１を介して第一外枠部２７に回転自在に支持されており、且つ、センターバー３０の外周面と第二外枠部２８の間も回転自在に支持されている。また、ドラム５の端部を支持する隙間５４を含む支持機構部２６の一部（第三外枠部４５、円筒状部材４７、基準パッド４８、割コレット４９、外筒５０等）も、第一外枠部２７や第二外枠部２８に対して回転自在に構成されている。
【００３８】
したがって、図示のように、ドラム５に軸周りの回転を起こさせる方向の応力が加えられた場合には、そのドラム５と一緒に、センターバー３０や支持機構部２６の一部が回転するので、切断時の応力を解放して、ドラム５の変形を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態の金属製薄板ドラム支持装置１０の構成図である。
【図２】センターバー３０の引き込み動作の説明図である。
【図３】ドローバー３２を第一外枠部２７の方向に引き込み且つ基準パッド４８と割コレット４９との間の隙間５４を広げたときの状態図である。
【図４】ドラム５の端部支持動作の説明図である。
【図５】ドラム５の内周面支持動作の説明図である。
【図６】ドラム５の内周面支持動作の説明図である。
【図７】ドラム５の軸周りの回転を説明する図である。
【図８】従来技術の概念構造図及びドラム５の裁断概念図である。
【符号の説明】
【００４０】
５  ドラム（金属製薄板ドラム）
１０  金属製薄板ドラム支持装置
３０  センターバー（第二支持手段）
３２  ドローバー（第二支持手段）
３３  拡張シリンダ（第二支持手段）
３５  カバー（第二支持手段）
３６  アーム部材（第二支持手段）
３７  拡張リンク（第二支持手段）
３８  拡張部材（第二支持手段）
４１  チャックシリンダ（第一支持手段）
４８  基準パッド４８（第一支持手段）
４９  割コレット（第一支持手段）
５０  外筒（第一支持手段）
【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】
2007301668.tif 000009
【図８】
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