(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輪切り状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、
前記ドラムの全長に亘って該ドラムの外周面に圧接して該ドラムを内挿保持し、該ドラムを回転させる円筒状のドラム保持部材と、回転するドラムの所定位置に該ドラムの内側から当接して切り込む切刃が設けられた切断手段と、前記ドラム保持部材を内挿支持し、該ドラム保持部材を介してドラムを回転させ、駆動手段により回転駆動される円筒状の支持軸とを備え、
前記支持軸は、前記ドラム保持部材を内挿し、軸線方向に延びる複数の割溝により縮径自在に形成された円筒状のコレットと、該コレットを内挿して支持軸と一体に回転する円筒状の外套部と、前記コレットの割溝の間隔を狭縮させて該コレット内径を縮径させる縮径手段とを備え、
前記縮径手段は、前記コレットの一端部に対応する前記外套部の基端部内周に設けられて該外套部の先端に向かって次第に内周が縮径するテーパ部と、前記コレットの他端部に対応する該外套部の先端部内周に回転自在に螺合されて該外套部の基端部に向かって次第に内周が縮径するテーパ部材とを備え、該テーパ部材を回転させることにより該テーパ部材を前記テーパ部に接近する方向に移動させて、前記コレットの両端部を介して該コレットを縮径させ、
前記ドラム保持部材は、前記縮径手段によるコレット内径の縮径に追従して縮径することによりドラムの外周面に圧接して該ドラムを保持す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】
前記ドラム保持部材は、前記支持軸に着脱自在に挿着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の切断装置。
【請求項３】
前記ドラム保持部材は、軸線方向に延びる複数の割溝により縮径自在に形成されて前記コレットに挿着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の金属製薄板ドラムの切断装置。
【請求項４】
前記切刃は前記ドラム保持部材の軸線方向に沿って所定間隔を存して複数配設されている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】
前記ドラム保持部材の内周には、前記切刃の切り込み位置に対応する環状溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４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６】
前記ドラムを輪切り状に切断することにより得られる金属リングは、無段変速機用ベルトの複数のエレメントを無端状に結束するリング部材であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の金属製薄板ドラムの切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを輪切り状に切断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、複数のリング部材（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リング部材は、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リング部材を形成する際には、ドラムの一端部をクランプして支持し、回転する砥石等を前記ドラムの他端部の外側から押し当て、該砥石等を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、前記ドラムをその一端部でのみ支持した状態で該ドラムの切断作業を行なうと、前記ドラムが金属製薄板によって形成されているために、砥石等の押し当て部分に歪みが生じ、また、装置の振動がドラムに伝達されてドラムに振れが生じやすく、切断精度が低くなる不都合がある。
【０００５】
また、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金属リングの内周側のバリに当たり難く、バリ取り加工に長時間を要する不都合がある。
【０００６】
【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、比較的撓み易い金属製薄板ドラムを高精度に輪切り状に切断することができると共に、金属製薄板ドラムの切断作業を効率よく行なうことができ、しかも、切断によるバリを容易に除去できる状態に形成することができる金属製薄板ドラムの切断装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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輪切り状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、前記ドラムの全長に亘って該ドラムの外周面に圧接して該ドラムを内挿保持し、該ドラムを回転させる円筒状のドラム保持部材と、回転するドラムの所定位置に該ドラムの内側から当接して切り込む切刃が設けられた切断手段と、前記ドラム保持部材を内挿支持し、該ドラム保持部材を介してドラムを回転させ、駆動手段により回転駆動される円筒状の支持軸とを備え、前記支持軸は、前記ドラム保持部材を内挿し、軸線方向に延びる複数の割溝により縮径自在に形成された円筒状のコレットと、該コレットを内挿して支持軸と一体に回転する円筒状の外套部と、前記コレットの割溝の間隔を狭縮させて該コレット内径を縮径させる縮径手段とを備え、前記縮径手段は、前記コレットの一端部に対応する前記外套部の基端部内周に設けられて該外套部の先端に向かって次第に内周が縮径するテーパ部と、前記コレットの他端部に対応する該外套部の先端部内周に回転自在に螺合されて該外套部の基端部に向かって次第に内周が縮径するテーパ部材とを備え、該テーパ部材を回転させることにより該テーパ部材を前記テーパ部に接近する方向に移動させて、前記コレットの両端部を介して該コレットを縮径させ、前記ドラム保持部材は、前記縮径手段によるコレット内径の縮径に追従して縮径することによりドラムの外周面に圧接して該ドラムを保持することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、前記ドラムを前記ドラム保持部材に保持し、前記支持軸の回転によって該ドラム保持部材を介してドラムを回転させる。そして、回転するドラムの外側面の所定位置に前記切断手段の切刃を当接させることによって、ドラムの周方向に切刃が切り込んで該ドラムが輪切り状に切断される。
【０００９】
このとき、前記ドラム保持部材は、前記コレットの縮径に追従して縮径する。該コレットは前記縮径手段によって縮径される。即ち、該縮径手段によってコレットが縮径されたとき、該コレットがドラム保持部材を外方から径方向に収縮させる。そして、ドラム保持手段の縮径により該ドラム保持手段の内側面がドラムの外周面に圧接する。これによって、ドラム保持手段はドラムの外周面にその全長に亘って略均一に圧接し、比較的撓みやすいドラムを確実に高精度に保持することができる。
そして、前記ドラムは、その全長に亘って前記ドラム保持部材に外周面が圧接された状態で保持されているので、ドラムが金属製薄板によって形成されていても、ドラムに歪みや振れを発生させることなく前記切刃の当接による切断を行なうことができる。これにより、切断精度の高いドラムの切断を行なうことができ、高精度な金属リングを形成することができる。
【００１０】
更に、ドラムにはその内側から切刃が切り込むので、切断後の金属リングにバリが形成されたとしても、そのバリは金属リングの切断端縁の外側に向って形成される。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、メディアが金属リングの外側にあるバリに当たり易く、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。
【００１２】
そして更に、本発明によれば、前記外套部の先端部内周に螺合する前記テーパ部材を回転させることにより、該テーパ部材を前記外套部のテーパ部に向かって移動させる。前記コレットはテーパ部材のテーパ部への接近によって両端側が共にテーパ部材とテーパ部との縮径側に摺動する。これによって前記コレットは、その全長に亘って均等に縮径される。そして、該コレットの全長に亘る均等な縮径によって、該コレットに装着された前記ドラム保持部材がその全長に亘って均等に縮径され、ドラムを高精度に保持することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記ドラム保持部材は、前記支持軸に着脱自在に挿着されていることが好ましい。これにより、ドラムを前記ドラム保持部材に挿着した後に、該ドラム保持部材を前記支持軸に取り付けることができ、ドラムの不用意な変形を防止した状態で支持軸へのドラムのセット作業を円滑に行なうことができる。
【００１４】
本発明において、前記ドラム保持部材は、軸線方向に延びる複数の割溝により縮径自在に形成されて前記コレットに挿着されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、前記ドラム保持部材は、前記コレットの縮径に追従して縮径する。そして、ドラム保持手段の縮径により該ドラム保持手段の内側面がドラムの外周面に圧接する。これによって、ドラム保持手段はドラムの外周面にその全長に亘って略均一に圧接し、比較的撓みやすいドラムを確実に高精度に保持することができる。
【００１６】
また、本発明において、前記切刃は前記ドラム保持部材の軸線方向に沿って所定間隔を存して複数配設されていることが好ましい。これによって、複数の切刃が所定間隔を存してドラムに切り込み、複数の所定幅の金属リングを一挙動で形成することができるので、ドラムからの金属リングの切断形成を極めて効率良く行なうことができる。
【００１７】
また、本発明において、前記ドラム保持部材の内周には、前記切刃の切り込み位置に対応する環状溝が形成されていることが好ましい。これによって、前記切刃がドラムを切断する際に、ドラムを介してドラム保持手段に切り込まれた切刃と該ドラム保持手段との干渉を防止して切断精度を向上させることができる。
【００１８】
そして、本発明の構成によれば、ドラムを高精度に切断することができるので、前記ドラムを輪切り状に切断することにより得られる金属リングを、無段変速機用ベルトの複数のエレメントを無端状に結束するために高い精度が要求されるリング部材として好適に採用することができる。
【００１９】
【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は本実施形態の切断装置の要部を断面視して示す説明図、図２はドラム保持部材へのドラムの挿着工程を示す説明的断面図、図３は支持軸へのドラム保持部材の挿着工程を示す説明的断面図である。
【００２０】
図示しないが、無段変速機用ベルトの複数のエレメントを環状に結束するリング部材は、マルエージング鋼の矩形状の薄板材を両端縁で溶接し、これによって円筒状に形成されたドラムＷ（図２参照）を、所定幅毎に輪切り状に切断して形成される。
【００２１】
本実施形態の切断装置１は、該ドラムＷを所定幅毎に輪切り状に切断して前記無段変速機用ベルトのリング部材を製造するものであり、図１に示すように、ドラムＷを保持するドラム保持手段２と、ドラムＷを切断する切断手段３とによって構成されている。
【００２２】
前記ドラム保持手段２は、図示しない回転駆動手段によって回転される支持軸４と、該支持軸４に着脱自在に挿着されてその内周に前記ドラムＷを保持するドラム保持部材５とを備えている。
【００２３】
前記ドラム保持部材５は、図１及び図２に示すように、合成樹脂により略円筒状に形成されており、一端部内周には、ドラムＷの一端縁に当接する凸部６が形成されている。該ドラム保持部材５の内周には、ドラムＷの切断位置（後述する砥石７の切り込み位置）に沿って複数の環状溝８が所定間隔を存して形成されている。更に、該ドラム保持部材５は、その長手方向に沿って複数の割溝９が形成されている。該割溝９は、ドラム保持部材５の一端縁で開放されるものと、他端縁で開放されるものとが交互に配設されており、各割溝９の間隔の狭縮によって該ドラム保持部材５の内径が縮径自在となっている。また、前記凸部６の一部には、ドラムＷの端縁に形成された切欠Ｘに係合する第１係合部材１０が設けられている。なお、該ドラムＷの切欠Ｘは前述したドラムＷの溶接形成時に溶接位置を正確に位置決めするために使用されるものである。
【００２４】
前記支持軸４は、図１に示すように、図示しない回転駆動手段に連結された円筒状の外套部１１と、該外套部１１の基端部に固定された当接ブロック１２とを備えている。更に、外套部１１には、縮径自在のコレット１３と、該コレット１３を縮径するための縮径手段１４とが設けられている。前記当接ブロック１２は、ドラム保持部材５とドラムＷの他端縁を突き当てることによってドラムＷの内挿位置決めを行なうものであり、該当接ブロック１２の一部には、ドラムＷの端縁に形成された前述の切欠Ｘに係合する第２係合部材１５が設けられている。
【００２５】
前記縮径手段１４は、外套部１１の基端部に一体に形成されたテーパ部１６と、該外套部１１の先端部に回転自在に螺合装着された環状のテーパ部材１７とを備えている。
【００２６】
前記コレット１３は、図１及び図３に示すように、略円筒状に形成されており、その長手方向に沿って複数の割溝１８が形成されている。該割溝１８は、該コレット１３の一端縁で開放されるものと、他端縁で開放されるものとが交互に配設されており、各割溝１８の間隔の狭縮によって該コレット１３の内径が縮径自在となっている。また、図１に示すように、該コレット１３の両端部の外周側には、前記テーパ部１６に対応して摺接するテーパ状の第１摺接部１９と、前記テーパ部材１７に対応して摺接するテーパ状の第２摺接部２０とが形成されている。該コレット１３は、前記テーパ部材１７がその螺合回転によってテーパ部１６に接近する方向に移動したとき、第１摺接部１９と第２摺接部２０とが共にテーパ部材１７とテーパ部１６との縮径方向に摺動案内され、これによって該コレット１３の内径が縮径する。なお、テーパ部材１７は外套部１１から露出する側の端部に凹部２１が形成されており、該凹部２１に図示しない専用の回転工具を係合させることによって回転させることができるようになっている。
【００２７】
前記切断手段３は、図１に示すように、回転軸２２と、該回転軸２２に一体的に支持された複数の円盤状の砥石７（切刃）とを備えている。各砥石７は、互いに所定間隔を存して配設されており、該砥石７と前記ドラム保持部材５の各環状溝８とは互いに対応している。更に、該切断手段３は、図示しないが、前記回転軸２２に連結された回転駆動手段と、砥石７をドラムＷの内部に向かって進退させると共に、切断時には砥石７をドラムＷの内面に圧接させる進退圧接手段とを備えている。
【００２８】
次に、以上の構成による本実施形態の切断装置１の作動を説明する。まず、図１を参照すれば、縮径手段１４によるコレット１３の縮径を解除することによって、コレット１３によるドラム保持部材５の圧接保持を解除し、該ドラム保持部材５を支持軸４から取り外す。このとき、前記切断手段３の各砥石７は進退圧接手段によってドラムＷの内部から後退されている。次いで、図２に示すように、ドラム保持部材５にドラムＷを挿入する。このとき、ドラムＷの一端部に形成されている前記切欠Ｘを、前記凸部６の第１係合部材１０に係合させる。
【００２９】
続いて、図３に示すように、ドラムＷが挿入された状態のドラム保持部材５を支持軸４に挿入する。このとき、ドラムＷの他端部に形成されている前記切欠Ｘを、当接ブロック１２の第２係合部材１５に係合させるようにして、該当接ブロック１２にドラム保持部材５及びドラムＷを当接させる。
【００３０】
そして、縮径手段１４のテーパ部材１７を回転させてテーパ部１６に接近させる。これによって、コレット１３が縮径され、それに追従してドラム保持部材５が縮径され、ドラムＷがドラム保持部材５に内挿状態で固定保持される。
【００３１】
この状態で、前記支持軸４を回転させることにより、ドラム保持部材５及びドラムＷを回転させる。一方、切断手段３の砥石７を前記進退圧接手段によってドラムＷの内側に挿入させ、各砥石７を回転させてドラムＷの内周面に圧接させる。これにより、ドラムＷは周方向に切断され、一挙に複数のリング部材が形成される。また、ドラムＷは、その内面側から前記砥石７によって切り込まれるので、切断いのバリがドラムＷの外面側に形成されることになる。これによって、前述のリング部材をバレル研磨によってバリ取り処理を行なった場合に、メディアがバリに当たりやすく、効率よくバリ取り処理を行なうことができる。
【００３２】
なお、ドラムＷは、その両端部の前記切欠Ｘが形成されている部分については、前記リング部材をとして使用されないので、両端縁部の所定幅が両端位置の砥石７によって同時に切除される。このとき切除するドラムの両端部は、ドラムＷ材料をリング部材として有効に利用するためにリング部材の所定幅よりも小とされている。しかし、ドラムＷの両端の切除する部分の幅寸法が小さいために、リング状に切断された瞬間にドラム保持部材５への保持状態が不十分となって滑りが生じる。このとき更に、切除部分に延びや歪みが生じると、回転する砥石７と共に浪打ち回転して砥石７を傷めるおそれがある。そこで、本実施形態においては、ドラムＷの両端部の切除する部分を、該ドラムＷの切欠Ｘを介して前記第１係合部材１０及び第２係合部材１５により係止しておくことにより、ドラム保持部材５と切除部分との滑りを防止し、これによって、砥石７の損傷を防止している。
【００３３】
なお、本実施形態においては、前記切断手段３の切刃として円盤状の砥石７を採用したが、これ以外に、図示しないが、複数のバイト等を切刃として採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施装置の要部を断面視して示す説明図。
【図２】ドラム保持部材へのドラムの挿着工程を示す説明的断面図。
【図３】支持軸へのドラム保持部材の挿着工程を示す説明的断面図。
【符号の説明】
Ｗ…ドラム、１…切断装置、３…切断手段、４…支持軸、５…ドラム保持部材、７…砥石（切刃）、８…環状溝、９…ドラム保持部材の割溝、１１…外套部、１３…コレット、１４…縮径手段、１６…テーパ部、１７…テーパ部材、１８…コレットの割溝。
【図１】
0003822047.tif 000002
【図２】
0003822047.tif 000003
【図３】
0003822047.tif 000004