(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交３方向をＸ，Ｙ，Ｚとするとき、Ｚ方向に平行な第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面の全面を同時に研削する一対の砥面を有する砥石部と、
動力伝達チェーン用ピンをその両端面を突出させてＺ方向に平行に支持し、前記第１中心軸と平行で、かつ、Ｘ−Ｙ平面上で離隔した位置にある第２中心軸周りに回転することにより、当該動力伝達チェーン用ピンに、回転する前記一対の砥面間を通過させるキャリアとを備え、
前記一対の砥面は、前記第１中心軸を中心とする円錐面状に傾斜し、かつ、互いに対向して対称な形状を成し、各砥面は、前記第１中心軸を含むＸ−Ｚ平面の断面上で所定の曲率半径を有する凹形状の曲面であることを特徴とする動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項２】
前記砥石部は円盤状であり、その外周に形成された周溝の軸方向両側壁を前記砥面とする請求項１記載の動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項３】
前記周溝は、前記砥石部の外周面から内方に切り込んで形成されたものである請求項２記載の動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項４】
前記砥石部は、同一形態である一対の砥石を、砥面間に所定の間隔をとって互いに対向させたものである請求項１記載の動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項５】
前記キャリアは、円盤状の部材の外周面に切り欠きが等間隔に形成された形状を有する請求項１記載の動力伝達チェーン用ピンの研削装置。
【請求項６】
直交３方向をＸ，Ｙ，Ｚとして、Ｚ方向に平行な第１中心軸周りに回転する砥石部によって動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する動力伝達チェーン用ピンの製造方法であって、前記砥石部は、前記両端面の全面を同時に研削する一対の砥面を外周近傍に有し、当該一対の砥面は、前記第１中心軸を中心とする円錐面状に傾斜し、かつ、互いに対向して対称な形状を成し、各砥面は、前記第１中心軸を含むＸ−Ｚ平面の断面上で所定の曲率半径を有する凹形状の曲面である場合において、
前記砥石部を、前記第１中心軸周りに回転させるとともに、前記両端面をキャリアから突出させてＺ方向に平行に支持し、
前記キャリアを、前記第１中心軸と平行で、かつ、Ｘ−Ｙ平面上で離隔した位置にある第２中心軸周りに回転させることにより、当該動力伝達チェーン用ピンに、回転する前記一対の砥面間を通過させる
ことを特徴とする動力伝達チェーン用ピンの製造方法。
【請求項７】
前記動力伝達チェーン用ピンが前記砥面間を通過するときは前記キャリアを低速で回転させ、それ以外のときは高速で回転させる請求項６記載の動力伝達チェーン用ピンの製造方法。
【請求項８】
前記砥石部を前記キャリアに近づけて切り込むインフィード加工を行う請求項６記載の動力伝達チェーン用ピンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達チェーン用ピンを研削する装置及び、動力伝達チェーン用ピンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に使用される無段変速装置（例えば実開平３−８４４５９号公報参照。）では、図１０に示す駆動軸５０に一対の円錐プーリ（シーブ）５１，５２が取り付けられており、一方の円錐プーリ５１はシリンダピストンユニット５３により軸方向へ移動可能である。このような移動によって円錐プーリ５１，５２間の溝幅を拡縮することができる。一対の円錐プーリ５１，５２間にはベルト状の動力伝達チェーン５６がかけられている。溝幅を拡縮することにより、動力伝達チェーン５６は、各円錐プーリ５１，５２の円錐面５１ａ，５２ａに摺接しながら円錐プーリ５１，５２の中心側へ移動したり、外側へ押し出されたりする。
【０００３】
動力伝達チェーン５６は、リンクプレート５４と呼ばれる薄板を重ねた構造の単位部材を、ロードピン（動力伝達チェーン用ピン）５５を介して無端状に、かつ、屈曲自在に連結したものである。ロードピン５５は、平板状部材の両端をプーリ５１，５２の円錐面５１ａ，５２ａに合わせて加工した部材であり、動力伝達チェーン５６が一対の円錐プーリ５１，５２間に架けられたとき、その両端面がプーリ５１，５２の円錐面５１ａ，５２ａに接触するようになっている。動力伝達チェーン５６は、この接触による摩擦力によって動力伝達を行うことができる。
【０００４】
上記のロードピン５５は、その全数について、長さを正確に揃えるとともに、両端面を所定の形状に仕上げる必要がある。そのため、ロードピン５５は砥石による研削工程に付される。図１１は、研削工程における部材配置の概略を示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）は側面図である。当該研削工程では、まず、複数個のロードピン５５を束にしたものを治具５７を用いて支持部５８に保持し、この状態で片方の端面を砥石５９により研削する。次に、束をひっくり返して、他方の端面を研削する。
【発明の開示】
【０００５】
しかしながら、チェーン全体で多数に及ぶ上記ロードピンの両端面をすべて研削するには時間がかかる。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、動力伝達チェーン用ピンの製造において、研削工程に要する時間を短縮することを目的とする。
【０００６】
本発明の動力伝達チェーン用ピンの研削装置は、直交３方向をＸ，Ｙ，Ｚとするとき、Ｚ方向に平行な第１中心軸周りに回転する回転体であって、外周近傍に、被研削部材である動力伝達チェーン用ピンの両端面の全面を同時に研削する一対の砥面を有する砥石部と、動力伝達チェーン用ピンをその両端面を突出させてＺ方向に平行に支持し、前記第１中心軸と平行で、かつ、Ｘ−Ｙ平面上で離隔した位置にある第２中心軸周りに回転することにより、当該動力伝達チェーン用ピンに、回転する前記一対の砥面間を通過させるキャリアとを備え、前記一対の砥面は、前記第１中心軸を中心とする円錐面状に傾斜し、かつ、互いに対向して対称な形状を成し、各砥面は、前記第１中心軸を含むＸ−Ｚ平面の断面上で所定の曲率半径を有する凹形状の曲面であることを特徴とする。
上記のように構成された研削装置では、動力伝達チェーン用ピンの両端面が、回転する砥面により同時に研削される。従って、片端面ごとに研削する場合に比べて、研削工程に要する時間を短縮することができる。
【０００７】
また、キャリアの回転により、第２中心軸から動力伝達チェーン用ピンまでの半径に基づいて決まる中凸の形状を、当該ピンの両端面に形成することができる。
【０００８】
上記研削装置において、砥石部は円盤状であり、その外周に形成された周溝の軸方向両側壁を砥面とするものであってもよい。
この場合、両方の砥面は１つの砥石に属するので、研削の精度を確保することが容易である。
【０００９】
なお、周溝は、砥石部の外周面から内方に切り込んで形成されたものであってもよい。
また、砥石部は、同一形態である一対の砥石を、砥面間に所定の間隔をとって互いに対向させたものであってもよい。
また、キャリアは、円盤状の部材の外周面に切り欠きが等間隔に形成された形状を有するものであってもよい。
【００１０】
また、本発明は、直交３方向をＸ，Ｙ，Ｚとして、Ｚ方向に平行な第１中心軸周りに回転する砥石部によって動力伝達チェーン用ピンの両端面を研削する動力伝達チェーン用ピンの製造方法であって、前記砥石部は、前記両端面の全面を同時に研削する一対の砥面を外周近傍に有し、当該一対の砥面は、前記第１中心軸を中心とする円錐面状に傾斜し、かつ、互いに対向して対称な形状を成し、各砥面は、前記第１中心軸を含むＸ−Ｚ平面の断面上で所定の曲率半径を有する凹形状の曲面である場合において、前記砥石部を、前記第１中心軸周りに回転させるとともに、前記両端面をキャリアから突出させてＺ方向に平行に支持し、前記キャリアを、前記第１中心軸と平行で、かつ、Ｘ−Ｙ平面上で離隔した位置にある第２中心軸周りに回転させることにより、当該動力伝達チェーン用ピンに、回転する前記一対の砥面間を通過させることを特徴とするものである。
上記のような製造方法では、動力伝達チェーン用ピンの両端面が、回転する砥面により同時に研削される。
【００１１】
また、キャリアの回転により、第２中心軸から動力伝達チェーン用ピンまでの半径に基づいて決まる中凸の形状を、当該ピンの両端面に形成することができる。
【００１２】
なお、上記製造方法において、動力伝達チェーン用ピンが砥面間を通過するときはキャリアを低速で回転させ、それ以外のときは高速で回転させるようにしてもよい。
また、砥石部をキャリアに近づけて切り込むインフィード加工を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態による動力伝達チェーン用ピンの研削装置について、その外観の概略を示す正面図である。
【図２】図１に示す研削装置におけるキャリア及び砥石の部分拡大図である。
【図３】研削後のロードピンを示す斜視図である。
【図４】図２におけるキャリア及びＺ方向に見たロードピンの端面を示した図である。
【図５】キャリアの構成が異なる他の動力伝達チェーン用ピンの研削装置について、その外観の概略を示す正面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態である動力伝達チェーン用ピンの研削装置について、その概略を示す正面図である。
【図７】図６に示す研削装置におけるキャリアおよび砥石の部分拡大図である。
【図８】図７における中心線ＣＬ１を含む要部の水平断面図である。
【図９】ピン保持部を拡大して示した斜視図である。
【図１０】駆動軸の円錐プーリにかけられる動力伝達チェーンを示す図である。
【図１１】従来の、ロードピンの研削工程における部材配置を示す正面図及び側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第１の実施形態による動力伝達チェーン用ピンの研削装置及び、動力伝達チェーン用ピンの製造方法においてピンの両端面を研削する手順について、図面を参照して説明する。
図１は、動力伝達チェーン用ピンの研削装置について、その外観の概略を示す正面図である。動力伝達チェーン用ピンについては、図６について既に説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００１５】
図１において、相互に直交する水平、鉛直、奥行の各方向を図示のように、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とする。研削装置１００は、基台１と、基台１に取り付けられたキャリア支持台２と、キャリア支持台２によって、Ｚ方向に平行な中心軸３ｚ周りに回転自在に支持された円盤状のキャリア３と、基台１に対してＸ方向と平行に移動可能に取り付けられた砥石支持台４と、砥石支持台４によって、Ｚ方向に平行な中心軸５ｚ周りに回転自在に支持された円盤状の回転体である砥石５と、砥石支持台４に対してＸ方向及びＹ方向とそれぞれ平行に移動可能に取り付けられたドレッサー支持台６，７と、ドレッサー支持台６，７によって支持されたドレッサー８とを備えている。
【００１６】
キャリア３及び砥石５は、それぞれ図示しないモータによって反時計回り方向に回転駆動される。キャリア３の回転速度は一定ではなく、２段階（高速・低速）の回転速度で回転させることができる。また、ドレッサー８も図示しないモータによって回転駆動される。砥石５及びドレッサー８を回転させながら、ドレッサー支持台６，７によってドレッサー８を砥石５に接触させることにより、砥石５を所望の形状に成形することができる。ドレッサー８の標準位置は、砥石５の中心軸５ｚと交差するＸ方向の中心線ＣＬ１上である。
次に、本発明の動力伝達チェーン用ピンの研削装置としての主要部であるキャリア３及び砥石５について、図２を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図２の（ａ）は、図１におけるキャリア３及び砥石５の部分拡大図である。キャリア３の中心軸３ｚと、砥石５の中心軸５ｚとは、同一のＸ方向の中心線ＣＬ１上にある。（ｂ）は、（ａ）における中心線ＣＬ１を含む水平断面図である。キャリア３には、その周方向に等間隔にポケット３ａが設けられており、ロードピン（動力伝達チェーン用ピン）５５が、図示しない治具を用いて装着される。キャリア３のポケット３ａに装着されたロードピン５５は、両端面をキャリア３から突出させて、Ｚ方向に平行に支持されている。
【００１８】
一方、砥石５の外周近傍には、断面形状が図示のような台形となるように外周面から内方に切り込んだ周溝５ａが形成されている。周溝５ａの軸方向（Ｚ，−Ｚ方向）両側壁は、円錐面状に傾斜した砥面５ｂであり、これらは、Ｚ方向に互いに対向して対称な形状を成している。（ｂ）において、ロードピン５５を研削する砥面５ｂの部分は、曲率半径がＲ１となるように仕上げられている。この曲率半径Ｒ１の他、砥面５ｂの傾斜角度や、Ｚ方向における砥面５ｂ間の距離は、研削後のロードピン５５が適正な寸法及び形状となるように設定されている。また、キャリア３の中心軸３ｚから見たロードピン５５の中心までの回転半径は、Ｒ２とする。
【００１９】
研削は、砥石５が一定速度で回転している状態で、その一対の砥面５ｂ間を、キャリア３の回転によってロードピン５５を通過させることにより行われる。このときキャリア３は、砥面５ｂ間に次に投入されるロードピン５５が、砥面５ｂによって実際に研削される角度範囲αにあるときは低速で回転し、それ以外のときは高速で回転する。角度範囲αにおいて、ロードピン５５は、その両方の端面５５ａが、回転する砥面５ｂにより同時に研削される。
【００２０】
図３は、図２の（ｂ）におけるロードピン５５の上下端面の研削後の形状を示す斜視図である。図中のＸ，Ｙ，Ｚの方向は、ロードピン５５が図２の（ｂ）の位置にあるときを想定して表示している。図において、端面５５ａは、砥面５ｂ（図２の（ｂ））の傾斜により、上部の端面５５ａは右下がりに、下部の端面５５ａは右上がりになる。また、砥面５ｂの形状（例えば曲率半径Ｒ１）により、端面５５ａは、長辺方向における平均曲率半径Ｒ１’を有する中凸の形状となる。
【００２１】
一方、図４は、図２におけるキャリア３及びＺ方向に見たロードピン５５の端面５５ａを示した図である。キャリア３の回転によって、Ｚ方向に見た端面５５ａの研削後の任意の等高線は、平均して半径Ｒ２’の同心円弧となる。この半径Ｒ２’は、回転半径Ｒ２に基づいて決まり、例えばＲ２が５０〜３００ｍｍの場合、Ｒ２’はＲ２の５倍程度になる。従って、図３に示すように、端面５５ａは、長辺方向の曲率半径Ｒ１’とともに、短辺方向にも曲率半径Ｒ２’（平均値）を有する３次元曲面となる。曲率半径Ｒ２’による中凸量ｄは、例えばＲ２が１５０ｍｍのとき、１μｍ程度である。このような中凸形状により、ロードピン５５と円錐プーリ５１，５２（図１０参照。）との接触抵抗が低減される。Ｒ２と中凸量との関係は、Ｒ２が小さいほど中凸量が大きくなり、Ｒ２が大きいほど中凸量が小さくなる。
【００２２】
以上のようにして、ロードピン５５の両端面５５ａが、回転する砥面５ｂにより同時に研削される。また、キャリア３の回転により、中心軸３ｚからロードピン５５までの半径Ｒ２に基づいて、当該ピンの両端面５５ａが中凸の形状となるので、接触抵抗の低減に寄与する中凸の形状が、両端面同時に形成される。従って、従来のように片端面ごとに研削する場合に比べて、研削工程に要する時間を短縮することができる。また、ロードピン５５の付け替えなしで一気に両端面５５ａが研削されることにより、付け替えに伴う誤差が生じないので、研削の精度にも優れている。
【００２３】
なお、上記実施形態では両方の砥面５ｂは１つの砥石５に属するので、周溝５ａの寸法精度を確保しやすく、従ってロードピン５５の研削の精度を確保することが容易である。但し、例えば砥面５ｂを有する同一形態の一対の砥石を用意し、砥面５ｂ同士を、所定の間隔をとって互いに対向させるように組み合わせ、全体として実質的に図２の（ｂ）に示すような形態の「砥石部」を構成してもよい。
【００２４】
また、上記実施形態における研削は、キャリア３を回転させながら、Ｘ方向位置を固定して回転する砥石５の一対の砥面５ｂ間を通過させるスルー加工（一発仕上げ）であるが、砥石支持台４をスライドさせながら砥石５をキャリア３側に近づけて切り込むインフィード加工を行うこともできる。
【００２５】
また、上記実施形態では、キャリア３はロードピン５５を保持して回転する構成であるが、参考例としては、図５に示すように上下２つのプーリ９間で垂直搬送するコンベア型のキャリア１０を設け、ロードピンをＺ方向に平行となるようにキャリア１０に取り付けて、垂直に移動させながら一対の砥面５ｂ間を通過させる構成もあり得る。この場合、上記のＲ２が無限大になることと同じであるので、端面５５ａの短辺方向には中凸の無い形状になる。また、これ以外にも、ロードピンと砥面とをＸ−Ｙ平面上で相対移動させてロードピンが砥面間を通過できる構成であればよく、当該移動の軌道を変えることで任意の曲率半径Ｒ２’形状を得ることができる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施形態による動力伝達チェーン用ピンの研削装置及び、動力伝達チェーン用ピンの製造方法においてピンの両端面を研削する手順について、図面を参照して説明する。
図６は、動力伝達チェーン用ピンの研削装置について、その外観の概略を示す正面図である。第１の実施形態との違いは、キャリア３の形態であり、第２の実施形態におけるキャリア３は、円盤状の部材の外周面に切り欠きが等間隔に形成された形状を有し、キャリア支持台２によってＺ方向に平行な中心軸３ｚ周りに回転自在に支持されている。
次に、本発明の動力伝達チェーン用ピンの研削装置としての主要部であるキャリア３及び砥石５について、図７〜９を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図７は、図６におけるキャリア３及び砥石５の部分拡大図である。キャリア３の中心軸３ｚと、砥石５の中心軸５ｚとは、同一のＸ方向の中心線ＣＬ１上にある。図８は、図７における中心線ＣＬ１を含む要部の水平断面図である。キャリア３には、その周方向に等間隔に８箇所、周面を切り欠いて形成されたピン保持部３０が設けられており、ロードピン（動力伝達チェーン用ピン）５５が保持されている。ピン保持部３０に保持されたロードピン５５は、その両端面がキャリア３から突出した状態で、Ｚ方向（中心軸５z）に平行に保持されている。
【００２８】
砥石５における周溝５ａ及び砥面５ｂの構成については、第１の実施形態と同様である。また、図７に示すように、キャリア３の中心軸３ｚから見たロードピン５５の中心までの回転半径は、Ｒ２であるとする。
【００２９】
図９は、ピン保持部３０を拡大して示した斜視図である。ピン保持部３０は、キャリア３の径方向線上に沿い、かつ、中心軸３ｚ（中心軸５ｚ）に平行に形成されたピン保持面３１と、ピン保持面３１に対して段差が設けられた段差面３２に固定された板状の押さえ部材３３と、を備えている。ロードピン５５は、その側面を、ピン保持面３１と、このピン保持面３１と段差面３２とを繋ぐ段部３２ａと、に当接させて位置決めされる。また、ロードピン５５は、ピン保持面３１と、押さえ部材３３との間に挟持され、上述したように、両端面をキャリア３から突出させた状態で、Ｚ方向に平行に保持されている。
【００３０】
押さえ部材３３は、例えばばね鋼を図示の形状に成形した板ばねであり、その一端部側は中央部付近までシム３４，３５で挟持されつつボルト３６によって段差面３２に固定されており、他端部側は、段差面３２から突出させることで突出部３３ａを設けている。この突出部３３ａは、ロードピン５５を挟持しない状態で、ピン保持面３１に対してロードピン５５の外周幅寸法よりやや小さい寸法を置いて対向するようにされている。押さえ部材３３は板ばねなのでその突出部３３ａは適度な弾性変形が可能であり、ロードピン５５を保持したときに発生する弾性変形による弾性力によって、ロードピン５５を適度に挟持することができる。これによって、ロードピン５５はピン保持部３０から容易に着脱できるように保持されている。
【００３１】
また、一対のピン保持面３１の間には凹部３７が形成されており、そのため、ロードピン５５の側面（Ｘ−Ｚ面）は、その両端部近傍２箇所のみで、ピン保持面３１と当接している。この場合、ロードピン５５はＺ方向に互いに離れた２箇所で保持されるので、姿勢が安定するとともに、保持状態におけるロードピン５５のガタツキ等の発生を最小限に抑制できる。また、ピン保持面３１とロードピン３１との接触面積が減少するので、ロードピン５５の着脱時の抵抗を小さくでき、より着脱を容易にできる。
【００３２】
研削は、砥石５が一定速度で回転している状態で、キャリア３を回転させて、ロードピン５５が、一対の砥面５ｂ間を通過することにより行われる。このとき砥石５の回転速度は比較的高く設定されており、キャリア３の回転速度は、砥石５の回転速度に対して、より低く設定されている。
砥石５においては、図７に示す角度γの範囲でロードピン５５が一対の砥面５ｂ間を通過する。また、キャリア３においては、角度βの範囲でロードピン５５が一対の砥面５ｂ間を通過する。角度βの範囲におけるピン保持部３０のピン保持面３１は、角度γにおける砥面５ｂの研削方向（研削により力がかかる方向）に対して、平行になることが無く、常に交差するようにされている。
ロードピン５５は、上記角度βの範囲において、その両方の端面５５ａが回転する砥面５ｂにより同時に研削される。なお、ロードピン５５の上下端面の研削後の形状は、第１の実施形態と同様であり、図３に示される。
【００３３】
以上のようにして、ロードピン５５の両端面５５ａが、回転する砥面５ｂにより同時に研削されるとともに、キャリア３の回転により接触抵抗の低減に寄与する中凸の形状が、両端面同時に形成される。
また、保持されるロードピン５５の側面は砥面５ｂの研削方向に相対するピン保持面３１に当接して保持されるので、両端面５５ａの研削に伴ってロードピン５５に作用する研削抵抗の大半をピン保持面３１によって受け止めることができる。これによって、ロードピン５５を従来のように強固に把持することなく、ピン保持面３１と弾性変形可能な押さえ部材３３とによって挟持するといった比較的簡単な構成で保持でき、複雑な手順を要することなくその着脱を容易にできる。
このように、ロードピン５５の両端面５５ａを同時に研削できるとともに、複雑な手順を必要とせず着脱を容易にできるので、研削作業に要する時間を短縮することができる。
【００３４】
上記研削装置において、ロードピン５５を保持するピン保持部３０を、例えば油圧チャックにすることで、ロードピン５５を強固かつ着脱容易に保持できるとともに、ロードピン５５の供給の自動化を図ることが考えられる。しかし、このような油圧チャックの機構をキャリア３に装着するためには、限られたスペースに油圧チャックを取り付ける必要があったり、回転するキャリア３に油圧配管等の補機類を取り付ける必要があり、装置全体が非常に複雑になるとともに装置としてのコスト高を招く。
一方、本実施形態に係る研削装置によれば、比較的簡単な構成によってロードピン５５の着脱容易に保持することができるので、複雑な機構を用いることなく容易にキャリア３に対するロードピン５５の供給の自動化が図れる。
【００３５】
なお、上記実施形態では押さえ部材３３に板ばねを用いたが、弾性変形可能であってロードピン５５を着脱可能に挟持できるものであればよく、例えば樹脂等を用いることもできる。また、押さえ部材３３の形状についても、ロードピン５５を着脱可能に挟持できる形状であれば板状に限定されるものではない。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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