(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを所定幅に周方向に切断して無端帯状の金属リングを形成する金属製薄板ドラムの切断装置であって、
ドラムの外周側面に当接する当接面を周縁に備える円柱状の回転自在の刃当てロールと、
該刃当てロールに対応してドラムの内側から該刃当てロールの一側壁に沿ってドラムに切り込む回転自在且つドラムの径方向に進退自在の切刃ロールと、
該切刃ロールを押圧して切り込み方向に進出させる押圧手段と、
前記刃当てロール及び切刃ロールを一体にドラムの周方向に回転駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする金属製薄板ドラムの切断装置。
【請求項２】
前記刃当てロールと切刃ロールとは、前記ドラムの周方向に所定間隔を存して複数設けら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の切断装置。
【請求項３】
前記押圧手段は、前記切刃ロールを先端部に保持して前記ドラムの径方向に移動自在の保持部材と、
前記ドラムの軸線に沿って進退自在に設けられ、前記保持部材の後端に摺動自在に当接して進退に応じて切刃ロールを前記ドラムに向かって押圧する傾斜面が形成された進退ブロックと、
該進退ブロックの傾斜面に前記保持部材の後端を圧接させる方向に該保持部材を付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属製薄板ドラムの切断装置。
【請求項４】
前記ドラムを介して前記刃当てロールの当接面に圧接し、圧縮変形によって前記切刃ロールの切刃をドラムへの切り込み方向に突出させる弾性部材を、前記切刃ロールの一側壁に一体に設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の金属製薄板ドラムの切断装置。
【請求項５】
金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを所定幅に周方向に切断して無端帯状の金属リングを形成する金属製薄板ドラムの切断方法であって、
ドラムの外周側面に回転自在の刃当てロールを当接する工程と、
該ドラムの内側から該刃当てロールの一側壁に沿って切刃ロールを圧接して該ドラムに切り込む工程と、
該切刃ロールによって切断端縁に形成されるバリをドラムの外方に向かって形成しつつ、前記刃当てロール及び切刃ロールを一体にドラムの周方向に回転させる工程とを備えることを特徴とする金属製薄板ドラムの切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製薄板ドラムの切断装置に関し、詳しくは、金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを所定幅に周方向に切断して無端帯状の金属リングを形成する金属製薄板ドラムの切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、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一体に結束するために、複数の金属リングを積層してなる積層リングが用いられる。この種の積層リングを構成する金属リングは、矩形状の金属製薄板の両端縁を溶接接合して形成された円筒状のドラムを、輪切り状に所定幅毎に切断することによって形成される。
【０００３】
従来、円筒状のドラムを所定幅毎に切断して前記金属リングを形成する際には、回転する砥石等を前記ドラムの外側から押し当て該ドラムの周方向に移動させることによって切断することが知られている。
【０００４】
しかし、前記ドラムの外側から砥石等を押し当てると、切断端縁に比較的多くのバリが発生する不都合がある。更に、前記ドラムが薄板によって形成されているために、砥石等を押し当て時に歪みやすく、切断精度が低い不都合がある。しかも、前記ドラムの外側から砥石等を押し当てることによって、バリが金属リングの内周側に向かって形成されるために、例えば、バリ取り加工にバレル研磨等を採用してもメディアがバリに当たり難く、バリ取り加工に長時間を要する不都合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、バリの発生を小とするだけでなく、容易に除去できる状態にバリを形成することができ、しかも、迅速且つ高精度な切断作業を可能とする金属製薄板ドラムの切断装置及びその切断方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを所定幅に周方向に切断して無端帯状の金属リングを形成する金属製薄板ドラムの切断装置であって、ドラムの外周側面に当接する当接面を周縁に備える円柱状の回転自在の刃当てロールと、該刃当てロールに対応してドラムの内側から該刃当てロールの一側壁に沿ってドラムに切り込む回転自在且つドラムの径方向に進退自在の切刃ロールと、該切刃ロールを押圧して切り込み方向に進出させる押圧手段と、前記刃当てロール及び切刃ロールを一体にドラムの周方向に回転駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前記ドラムの外側から前記刃当てロールの当接面が当接され、前記押圧手段によってドラムの内側から切刃ロールが押し当てられる。そして、切刃ロールと刃当てロールとを前記前記駆動手段によりドラムの周方向に回転駆動させることにより、ドラムが輪切り状に切断されて金属リングが形成される。
【０００８】
このとき、切刃ロールによって刃当てロールの一側壁に沿って切り込みながらドラムを切断するので、砥石等による切断に比べてバリの発生が少なく、また、切り刃ロールがドラムの内側から切り込むことによって、バリが金属リングの外側に向って形成される。
【０００９】
これによって、例えば、バリ取り加工にバレル研磨等を採用したときにも、メディアがバリに当たり易く、バリ取り加工が短時間で行なえるので作業効率を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明において、前記刃当てロールと切刃ロールとは、前記ドラムの周方向に所定間隔を存して複数設けられていることを特徴とする。こうすることによって、ドラムの周方向に一度に複数の切り込みを形成することができるので、前記駆動手段によって刃当てロールと切刃ロールとを回転させるときに、刃当てロール及び切刃ロールの回転角度が少なくてすみ、迅速な切断作業が行なえることによって作業効率を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明において、前記押圧手段は、前記切刃ロールを先端部に保持して前記ドラムの径方向に移動自在の保持部材と、前記ドラムの軸線に沿って進退自在に設けられ、前記保持部材の後端に摺動自在に当接して進退に応じて切刃ロールを前記ドラムに向かって押圧する傾斜面が形成された進退ブロックと、該進退ブロックの傾斜面に前記保持部材の後端を圧接させる方向に該保持部材を付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このように前記押圧手段を構成することにより、前記進退ブロックを進退させるだけで、切刃ロールを前記ドラムに向かって迅速に進退させることができる。即ち、前記進退ブロックの進退によって、切刃ロールの保持部材が前記傾斜面に沿って摺動し、該傾斜面に応じてドラムの径方向に移動される。このとき、前記保持部材は前記付勢手段によって進退ブロックの傾斜面への圧接方向に付勢されているので、該傾斜面に沿って前記保持部材を確実に摺動させることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記ドラムを介して前記刃当てロールの当接面に圧接し、圧縮変形によって前記切刃ロールの切刃をドラムへの切り込み方向に突出させる弾性部材を、前記切刃ロールの一側壁に一体に設けたことを特徴とする。これによれば、前記切刃ロールがドラムの内側に押圧されて切り込みを開始するに先立って、前記弾性部材が刃当てロールに対応するドラムの内側面に圧接される。その後、前記切刃ロールがドラムの内側に押圧されると、該切刃ロールがドラムに切り込む一方で、弾性部材がドラムの内側面に圧接された状態を維持する。これにより、切刃ロールがドラムに切り込む際に、切り込み位置近傍で薄板状のドラムが変形することが防止され、切断時の波うちや撓みを発生させることなくドラムを切断することができ、高精度な金属リングを切断成形することができる。
【００１４】
また、本発明は、金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを所定幅に周方向に切断して無端帯状の金属リングを形成する金属製薄板ドラムの切断方法であって、ドラムの外周側面に回転自在の刃当てロールを当接する工程と、該ドラムの内側から該刃当てロールの一側壁に沿って切刃ロールを圧接して該ドラムに切り込む工程と、該切刃ロールによって切断端縁に形成されるバリをドラムの外方に向かって形成しつつ、前記刃当てロール及び切刃ロールを一体にドラムの周方向に回転させる工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の方法によれば、前記ドラムの内側から切刃ロールを切り込ませることによって、金属リングの切断端縁に形成されるバリが外側に向かうようにする。これにより、例えば、バリ取り加工にバレル研磨等を採用した場合に、メディアが金属リングの外側からバリに当たり易く、バリ取り加工を効率よく短時間で行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の装置の概略構成を示す縦断面説明図、図２は図１のII矢示における説明図、図３は本実施装置の要部の作動を示す説明図である。
【００１７】
本実施形態の切断装置１は、図１に示すように、金属製の薄板により円筒状に形成されたドラム２の後端部をクランプして回転不能に支持するドラム支持手段３と、該ドラム支持手段３に支持されたドラム２の先端部を所定幅に輪切り状に切断して金属リング４を形成する切断手段５とを備えている。
【００１８】
前記ドラム支持手段３は、ドラム２の軸線方向に沿って延設されたレール６に案内されて摺動する摺動部材７を介して、前記切断手段５に向って進退自在に設けられている。
【００１９】
また、該ドラム支持手段３は、円筒状の外枠部８に拡径自在の拡径コレット９と、進退自在に設けられて該拡径コレット９を拡径させるテーパ状の拡径ブロック１０と、該拡径ブロック１０を進退駆動するシリンダ１１とを備えている。前記ドラム２を支持するときには、該ドラム２の端部を外枠部８と拡径コレット９との間に挿入し、シリンダ１１の駆動による拡径ブロック１０の進出によって拡径コレット９を拡径させる。これによって、前記ドラム２は外枠部８と拡径コレット９との間で回転不能にクランプされる。
【００２０】
該ドラム支持手段３は、前記摺動部材７に備える螺合部材１２を介して前記レール６に沿って延設されたボールネジ１３に螺合されている。該ボールネジ１３は、モータ１４によって回転駆動され、該ボールネジ１３の回転によってドラム支持手段３が進退駆動される。
【００２１】
前記切断手段５は、フレーム１５にベアリング１６を介して回転自在に設けられた本体１７と、該本体１７の一端部（図中右端部）外周に設けられた従動ギヤ１８に歯合する駆動ギヤ１９に連結された駆動モータ２０とを備えている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、前記本体１７の他端部（図中左端部）には、環状の外枠部２１が形成され、該外枠部２１には周方向に所定間隔を存して複数（本実施形態においては３つ）の刃当てロール２２が軸支されている。各刃当てロール２２は円柱状に形成されており、その周縁にはドラム２に当接する当接面２２ａ（図３参照）が形成されている。
該外枠部２１の内側には、前記ドラム２の端部が挿入される挿入部２３が形成されており、該挿入部２３を介して各刃当てロール２２に対応する内方には複数（本実施形態においては３つ）の切刃ロール２４が設けられている。
【００２３】
該切刃ロール２４の前記刃当てロール２２に対応する一側壁には、切刃ロール２４と一体に回転する弾性部材であるウレタンパッド２５が設けられ、切刃ロール２４とウレタンパッド２５とは保持ブロック２６に回転自在に支持されている。各保持ブロック２６は、図２に示すように、夫々が放射状に進退自在に設けられており、複数の戻しバネ２７が掛け亘されていることによって中央に向って付勢されている。
【００２４】
各保持ブロック２６は、図１に示すように、ドラム２の軸心に沿って進退自在の進退ブロック２８に備える傾斜面２９に摺動自在に当接されている。該傾斜面２９は、進退ブロック２８の後退によって各保持ブロック２６を放射方向に進出させ、進退ブロック２８の進出によって各保持ブロック２６を収束方向に後退させる。このとき、各保持ブロック２６は、前記戻しバネ２７によって傾斜面２９への圧接状態が維持されており、進退ブロック２８の進退に確実に追従する。該進退ブロック２８は、本体１７の内部に設けられたシリンダ３０のピストンロッド３１に一体に連設されており、該シリンダ３０へのエアの供給によって進退駆動される。なお、図中３０ａ，３０ｂは共にシリンダ３０へのエアの供排路であり、両供排路３０ａ，３０ｂにはそれぞれ図示しないエア供排装置が接続されている。
【００２５】
また、図２に示すように、各刃当てロール２２及び各切刃ロール２４の間には、複数（本実施形態においては３つ）の押しピン３２が設けられている。各押しピン３２は、図１に示すように、シリンダ３３のピストンを採用したものである。各押しピン３２は、シリンダ３３内にエアが注入されることにより、戻しバネ３４に抗して挿入部２３に突出し、切断後の金属リング４を挿入部２３から排出させる。なお、図中３３ａは、シリンダ３３へのエアの供排路であり、供排路３３ａには図示しないエア供排装置が接続されている。
【００２６】
次に、本実施形態の切断装置１の作動及びドラム２の切断作業を説明する。先ず、図１を参照すれば、前記ドラム支持手段３が後退位置にあるとき、前記拡径ブロック１０を後退させて、外枠部８と拡径コレット９との間にドラム２の端部を挿入する。次いで、前記拡径ブロック１０を進出させて拡径コレット９を拡径することにより、ドラム２の端部がクランプされ、該ドラム２が回転不能な状態で支持される。続いて、ドラム２を支持したドラム支持手段３が前進してドラム２の先端部を前記切断手段５の本体１７に形成された挿入部２３に挿入する。このとき、ドラム２の端部は挿入部２３内において前記刃当てロール２２に当接状態とされる。
【００２７】
次いで、切断手段５の進退ブロック２８が後退される。これによって、図２に示すように、保持ブロック２６を介して切刃ロール２４が刃当てロール２２に向って放射方向に進出する。そして、このときには、先ず、図３（ａ）に示すように、刃当てロール２２の当接面２２ａにドラム２を介してウレタンパッド２５が当接する。更に、進退ブロック２８が後退されると、ウレタンパッド２５がドラム２を刃当てロール２２の当接面２２ａに圧接させる。これによって、切断位置近傍のドラム２の撓みが防止された状態となる。そして、更に進退ブロック２８が後退されると、ウレタンパッド２５が圧縮変形されて、図３（ｂ）に示すように、切刃ロール２４がドラム２の内側から刃当てロール２２の一側壁（図中左側壁）に沿って切り込み、ドラム２の切断が開始される。
【００２８】
次いで、図１及び図２に示すように、駆動モータ２０の駆動によって駆動ギヤ１９及び従動ギヤ１８を介して切断手段５の本体１７が回転される。これによって、ドラム２の全周に亘って切刃ロール２４による切り込みが進行し、挿入部２３内に保持された状態の金属リング４が形成される。このとき、本実施形態においては、図２に示すように、３つの切刃ロール２４を等間隔に設けたことにより、該切断手段５の本体１７を１２０°の角度に回転せれば、ドラム２の全周を切断でき、比較的短時間で金属リング４を切断形成することができる。
【００２９】
そして、図１を参照すれば、前記ドラム支持手段３が後退され、切断手段５の本体１７前方が解放されると、押しピン３２のシリンダ３３にエアが供給されて戻しバネ３４の付勢に抗して押しピン３２が挿入部２３に突出し、金属リング４が挿入部２３から払い出される。
【００３０】
以上のようにして切断形成された金属リング４には、図３（ｂ）に示すように、刃当てロール２２の当接面２２ａとウレタンパッド２５との圧接挟持によって切刃ロール２４による切断時のドラム２の波うちや歪みが防止されるので、ドラム２が極めて変形し易い薄板状の周壁を有するものであっても切断精度の良い金属リング４が形成される。また、ドラム２を、その内側から切り込む切刃ロール２４によって切断することにより、図示しないが、金属リング４の切断端縁にその周縁の外方に張り出すようにバリを形成することができる。これにより、後工程のバレル研磨等によるバリ取り加工においてメディアがバリに十分に接触するので、バリ取り加工を短時間で行うことができる。
【００３１】
なお、本実施形態においては、前記刃当てロール２２に圧接させるウレタンパッド２５を設けたが、該ウレタンパッド２５に替えて他の合成樹脂やゴム製の弾性部材を採用してもよい。また、本実施形態においては、３つの切刃ロール２４及び刃当てロール２２を等間隔に設けたものを示したが、これに限るものではなく、切刃ロール２４及び刃当てロール２２は１以上設けられていればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の装置の概略構成を示す縦断面説明図。
【図２】図１のII矢示における説明図。
【図３】本実施装置の要部の作動を示す説明図。
【符号の説明】
１…切断装置、２…ドラム、４…金属リング、２０…駆動モータ（駆動手段）、２２…刃当てロール、２４…切刃ロール、２５…ウレタンパッド（弾性部材）、２６…保持ブロック（保持部材）、２７…戻しバネ（付勢手段）、２８…進退ブロック、２９…傾斜面。
【図１】
0004326674.tif 000002
【図２】
0004326674.tif 000003
【図３】
0004326674.tif 000004