CN102356252A - 环形支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环形支撑装置(10)。环形支撑装置(10)设有能够靠近金属环(1)的内壁和与所述内壁分离的六个支撑轴(16a-16f)。支撑轴(16a-16f)中的每一个都具有暴露的侧壁，所述侧壁具有形成在其上的环形脊部(24)和沟槽(26)。支撑轴(16e，16f)的侧壁每一个都具有缓冲物质(40)，所述缓冲物质具有基本上与每一个沟槽(26)的高度相对应的高度。缓冲物质(40)在金属环(1)的内壁与缓冲物质接触时变形，这将释放试图使金属环(1)从内壁侧向外壁侧伸展的力。

Description

环形支撑装置
技术领域
本发明涉及一种环形支撑装置，所述环形支撑装置用于支撑诸如金属环的用作无级变速(CVT)带的环形构件。
背景技术
CTV包括带，所述带包括由多个堆叠的金属环构成的用于传递动力的堆叠环组件。金属环通常通过下述操作制造而成：将由马氏体时效钢构成的中空圆柱形圆筒切割成具有规定宽度的多个金属环，并接着如日本专利公开文献第2007-191788号中所公开将金属环保持在支架上，并且对金属环执行加热处理工序，例如，溶体处理工序、时效处理工序或氮化处理工序。
图7是用于支撑金属环1并且用于将金属环1进给和输送到支架上的环形支撑装置2的平面图。环形支撑装置2安装在进给机器人(未示出)的臂部的末端上，所述进给机器人也被称为装载器。
环形支撑装置2包括固定基部3和可移动基部5，所述可移动基部通过两个缸柱4a、4b可朝向和远离固定基部3移动。基本上为半圆形形状的固定基部3和可移动基部5具有彼此面对的各自的平直部分，所述平直部分基本上横跨直径设置。
缸柱4a、4b包括具有连接到固定基部3的缸筒6a、6b以及连接到可移动基部5的杆7a、7b的气缸。如图7和图8中所示，当杆7a、7b伸出和缩回时，可移动基部5朝向和远离固定基部3移动。如图9中所示，垂直支撑壁8从固定基部3和可移动基部5延伸。
进给机器人首先将图7所示的环形支撑装置2放置成面向多个金属环1的内壁。接着，如图8中所示，缸柱4a、4b被致动以使固定基部3和可移动基部5的支撑壁8邻接金属环1的内壁。当金属环1弹性变形成椭圆形时，杆7a、7b伸出预定距离，以便使支撑壁8(参见图9)支撑金属环1。接着，进给机器人的臂部进行操作，以将金属环1与环形支撑装置2一起朝向支架进给。
在环形支撑装置2已经将金属环放置在支架的多个保持轴之间之后，杆7a、7b缩回。因此，所有金属环1都弹性返回到圆形形状，并且所述金属环的内壁与支撑壁8分隔开，同时所述金属环的外壁保持抵靠保持轴的侧壁，由此完成金属环1到支架上的传送。
如上所述制造的金属环1不是恒定尺寸，而由于制造过程使其内径、圆周长度和宽度不可避免地经历变化，如日本专利公开文献第2004-122277号和日本专利公开文献第2002-086322号中所公开。换句话说，例如，通过环形支撑装置2支撑的金属环1可以具有更大和更小的内径。
当金属环1同时被支撑在支撑壁8上时，杆7a、7b需要伸出到能够使杆7a、7b能够支撑金属环1的位置，以便防止具有最大内径的金属环1从支撑壁8上掉落。在这种情况下，由于必须拉具有较小内径的金属环，因此缸柱4a、4b需要产生大的致动力。因此，依此方式被拉动的金属环1可能会超出弹性变形范围，并且可能变成塑性变形。
因此，根据背景技术的环形支撑装置不利的方面在于，由于需要产生大致动力的气缸，并且由于具有较小内径的金属环中的一些金属环趋向于变成塑性变形，因此环形支撑装置的尺寸大且重量沉。
发明内容
本发明的大致目的是提供一种尺寸小且重量轻的环形支撑装置。
本发明的一个主要目的是提供一种有效防止金属环变成塑性变形的环形支撑装置。
根据本发明的一个实施例，提供一种环形支撑装置，所述环形支撑装置包括用于在多个弹性环构件的内壁处同时支撑所述弹性环构件的多个支撑构件，其中：
支撑构件中的至少一个可朝向或远离环形构件的内壁移动；
支撑构件中的至少一个被多个弹性缓冲器遮盖；以及
当环形构件由支撑构件支撑时，缓冲器单独且分别邻接环形构件。
采用上述结构，当支撑构件用于支撑所有金属环时，缓冲器初始邻接具有小内径的金属环(即，具有小直径的金属环)的内壁。当支撑构件进一步移动时，除上述缓冲器之外的缓冲器邻接具有中间内径的金属环(即，具有中间直径的金属环)的内壁。此时，保持抵靠具有小直径的金属环的缓冲器弯曲。
当支撑构件更进一步移动时，除上述两组缓冲器之外的缓冲器邻接具有最大内径的金属环(即，具有最大直径的金属环)的内壁。此时，已经保持抵靠具有小直径的金属环的缓冲器进一步弯曲，并且已经保持抵靠具有中间直径的金属环的缓冲器也弯曲。
根据本发明，金属环的弯曲量根据金属环的内径和支撑构件的位移量变化。趋向于使金属环从内壁朝向外壁伸展的力变小，并因此将根据金属环的内径所需的最小力施加到金属环。因此，可防止具有小直径和中间直径的金属环变得塑性变形。
由于仅将需要的最小力施加到金属环，因此可以使用产生小致动力的小尺寸的移动机构(致动器)来移动支撑构件。因此，环形支撑装置的尺寸和重量可以减小。
环形支撑装置可以安装在进给机构上，例如，使得当进给机构操作时环形支撑装置支撑和进给环形构件。
环形构件优选地包括例如在CVT中使用的金属环。
附图说明
图1是整体显示根据本发明的实施例的环形支撑装置的立体图；
图2是图1所示的环形支撑装置的侧视图；
图3是图1所示的环形支撑装置的仰视图；
图4是显示图1所示的环形支撑装置沿着金属环的内壁支撑金属环(环形构件)的方式的仰视图；
图5是显示夹持的金属环被进给到支架上的方式的平面图；
图6是显示金属环由支架保持的方式的立体图；
图7是根据背景技术的环形支撑装置的平面图；
图8是显示根据背景技术的环形支撑装置的气缸的杆伸出的方式的平面图；和
图9是图7和图8所示的环形支撑装置的侧视图。
具体实施方式
以下将参照附图说明根据本发明的优选实施例的环形支撑装置。
图1是整体显示根据本发明的实施例的环形支撑装置10的立体图，而图2是环形支撑装置10的侧视图。在图1中，金属环1由虚线显示。在图2中，省略显示金属环1。
环形支撑装置10包括：为连接到未示出的进给机器人的臂部的末端的平板形式的基部12；外壳14，所述外壳基本上为安装在基部12上的圆柱形状，并且在所述外壳中容纳致动器、凸轮和复位弹簧(未示出)；和悬挂于外壳14的六个支撑轴16a-16f(支撑构件)。
外壳14中还容纳三个滑动构件18a-18c，所述滑动构件通过凸轮可在箭头A1和A2表示的方向上移动。基本上为三角形的支撑基部22a、22b通过连接螺栓20连接到滑动构件18a、18b。
支撑基部22a、22b中的每一个支撑支撑轴16a-16f中的两个。更具体地，支撑轴16a、16b连接到支撑基部22a，而支撑轴16c、16d连接到支撑基部22b。
支撑轴16a-16d各自具有外螺纹末端。支撑基部22a、22b中的每一个具有限定在其中的两个内螺纹孔(未示出)。支撑轴16a-16d的外螺纹末端通过被拧入内螺纹孔中而连接到支撑基部22a、22b。
支撑轴16a-16d中的每一个在其侧壁上都具有预定数量的环形脊部24，并且环形脊部24中相邻的脊部之间限定凹部26。如稍后所述，金属环1插入凹部26中。
用作桥接构件的位置校正构件28a、28b安装在支撑轴16a、16b以及支撑轴16c、16d上，以便防止支撑轴16a、16b的下端和支撑轴16c、16d的下端变得彼此分隔开。更具体地，位置校正构件28a使支撑轴16a、16b之间的距离在支撑基部22a和位置校正构件28a处彼此相等，并且类似地，位置校正构件28b使支撑轴16c、16d之间的距离在支撑基部22b和位置校正构件28b处彼此相等。
用于支撑支撑轴16e、16f的细长支撑板30通过连接螺栓20连接到滑动构件18c。支撑板30包括平板部分32和接头接片34，所述接头接片基本上以直角从平板部分32弯曲。接头接片34连接到滑动构件18c。
边缘构件36a、36b分别装配在平板部分32的边缘上。边缘构件36a、36b各自具有限定在其中的U形沟槽38。平板部分32的各个边缘被装配到U形沟槽38中。
支撑轴16e、16f安装在边缘构件36a、36b的端面上。换句话说，支撑轴16e、16f通过边缘构件36a、36b被定位在支撑板30的平板部分32上并固定到所述平板部分。
多个弹性缓冲器40通过粘合剂粘结到支撑轴16e、16f的侧壁。另外，支撑轴16e、16f被缓冲器40遮盖。
缓冲器40中的每一个都具有垂直尺寸H1(参见图2)，所述垂直尺寸基本上对应于(基本上对齐)凹部26中的每一个的垂直尺寸H2。彼此紧挨着定位的相邻缓冲器40在与每一个环形脊部24的位置基本上对齐的位置处相邻于彼此设置。缓冲器40可以通过绕着支撑轴16e、16f中的每一个缠绕单个缓冲片、使缓冲片连接到所述支撑轴并随后在基本上对应于环形脊部24的位置的位置处切割缓冲片形成。可选地，缓冲器40可以单独绕支承轴16e、16f缠绕并连接到支撑轴16e、16f，其中所述缓冲器的垂直尺寸基本上对应于凹部26的垂直尺寸。
虽然缓冲器40可以由任何类型的弹性材料制成，但是缓冲器40优选地由诸如海绵的弹性材料或者各种橡胶中的任意一种制成。
根据本实施例的环形支撑装置10基本上如上所述构造而成。以下将说明环形支撑装置10的操作和优点。
环形支撑装置10以下述方式支撑金属环1。如图3的底部所示，支撑轴16a-16f插入以垂直阵列储存的多个金属环1中，同时与金属环1的内壁分隔开。
接着，致动器被致动以使凸轮推压滑动构件18a-18c，使得滑动构件18a-18c沿着箭头A1表示的方向在径向方向上远离彼此移动。因此，通过支撑基部22a、22b和支撑板30被支撑在滑动构件18a-18c上的支撑轴16a-16f朝向金属环1的内壁移动。滑动构件18a-18c基本上以相同的速度移动。
当滑动构件18a-18c移动时，如图4中所示，支撑轴16a-16d的凹部26的底部中的一些底部以及缓冲器40中的遮盖支撑轴16e、16f的缓冲器邻接金属环1的内壁，其中所述金属环的内径由于制造误差和公差而很小。这种金属环1因此弹性变形成六边形形状。
滑动构件18a-18c连续移动，以便使支撑轴16a-16f邻接具有最大内径的金属环1的内壁。因此，具有小直径的金属环1受到趋向于使金属环1远离内壁并朝向外壁伸展的力，其中所述金属环已经使其内壁保持抵靠支撑轴16a-16f。
根据本实施例，如上所述，缓冲器40设置在支撑轴16e、16f上。因此，趋向于使具有小直径的金属环1伸展的力作用在缓冲器40上，并且所述力随着金属环1推压缓冲器40以使所述缓冲器弯曲而减小。
此时，只有保持抵靠金属环1的内壁的缓冲器40弯曲，而其它缓冲器40没有弯曲。这是因为缓冲器40中只有位于每一个支撑轴16e、16f上的一个缓冲器邻接一个金属环1，而其它缓冲器40没有邻接金属环1。
接着，支撑轴16a-16f邻接具有中间直径的金属环1的内壁。因此，这种金属环1受到趋向于使金属环1远离内壁并朝向外壁伸展的力。
所述力也随着具有中间直径的金属环1将缓冲器40推压在支撑轴16e、16f上而经历弯曲而减小。此时，具有小直径的金属环1使保持抵靠所述金属环的内壁的缓冲器40进一步弯曲。
最后，支撑轴16a-16f邻接具有最大内径的金属环1的内壁。此时，保持抵靠具有最大直径的金属环1的内壁的缓冲器40略微弯曲。保持抵靠具有中间直径的金属环1的内壁的缓冲器40进一步弯曲。保持抵靠具有小直径的金属环1的内壁的缓冲器40更进一步弯曲。因此，金属环1在夹持力下由支撑轴16a-16f保持，所述夹持力取决于金属环1的内径(参见图1)。
由于与金属环1的数量同样多的缓冲器40设置在每一个支撑轴上，因此单独的缓冲器40对每一个金属环1执行力减小功能。因此，金属环1在取决于缓冲器40的弯曲量的夹持力下受到支撑。
因此，根据本实施例，取决于金属环1的不同内径的所需的最小力可以同时施加到金属环1。因此，可防止具有小内径的金属环1变得塑性变形。
由于施加所需的最小力，因此可以使用产生小致动力的致动器，或者另外使用尺寸小的致动器。
接着，如图5中所示，金属环1通过进给机器人的臂部与环形支撑装置10一起移动到支架50上。支撑轴16a-16f插入支架50的多个保持轴52a-52e、52j之间。此后，致动器再次致动以在复位弹簧的回弹下推动滑动构件18a-18c，使得滑动构件18a-18c在箭头A2表示的方向上朝向彼此移动(参见图1、图3和图4)。
当滑动构件18a-18c移动时，支撑轴16a-16f变得与金属环1的内壁分隔开。因此，金属环1弹性返回到其圆形形状。当金属环1的外壁接合在限定在保持轴52a-52e、52j中的凹部54内时，金属环1由保持轴52a-52e、52j保持。类似地，金属环1由保持轴52e-52j保持。
此后，支架50的顶板56连接到所有保持轴52a-52f的末端，由此使金属环1被支架50保持。随后，金属环1与支架50一起被进给到热处理炉中，并且金属环1在热处理炉中根据氮化处理工艺或类似工艺被加热。
在上述实施例中，CVT中使用的金属环1已经显示为构成环形构件。然而，环形构件不局限于金属环，而是可以为任何类型的弹性环构件，例如橡胶环。
在上述实施例中，缓冲器40仅安装在支撑轴16e、16f上。然而，缓冲器40也可以安装在所有支撑轴16a-16f上。
在上述实施例中，所有支撑轴16a-16f同时一起移动。然而，支撑轴16a-16f中的两个或更多个可以移动。
支撑轴16a-16f的数量不局限于六个，而是可以根据需要设置用于保持环形构件的同样多的支撑轴。

Claims (6)

1.一种环形支撑装置(10)，包括用于同时从多个弹性环形构件(1)的内壁支撑所述弹性环形构件的多个支撑构件(16a-16f)，其中：
所述支撑构件(16a-16f)中的至少一个能够朝向或远离所述环形构件(1)的内壁移动；
所述支撑构件(16a-16f)中的至少一个被多个弹性缓冲器(40)遮盖；以及
当所述环形构件(1)由所述支撑构件(16a-16f)支撑时，所述缓冲器(40)单独且分别邻接所述环形构件(1)。
2.根据权利要求1所述的环形支撑装置(10)，其中，所述环形支撑装置(10)安装在进给机构上，并且在所述进给机构操作时支撑和进给所述环形构件(1)。
3.根据权利要求1或2所述的环形支撑装置(10)，其中，所述支撑构件(16a-16f)包括圆柱形构件，每一个所述圆柱形构件都具有从所述圆柱形构件的侧壁突出的多个环形脊部(24)，并且其中所述环形构件(1)插入限定在所述环形脊部(24)中的相邻环形脊部之间的凹部(26)中。
4.根据权利要求3所述的环形支撑装置(10)，其中，所述缓冲器(40)中的每一个都具有基本上与所述凹部(26)中的每一个的垂直尺寸(H2)对齐的垂直尺寸(H1)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的环形支撑装置(10)，还包括：桥接构件(28a，28b)，所述桥接构件使所述支撑构件(16a-16f)中的相邻支撑构件相互连接。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的环形支撑装置(10)，其中，所述环形支撑装置(10)支撑作为所述环形构件(1)的金属环。
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