JP2002248522A - 無段変速機用金属ベルトの製造方法 - Google Patents
無段変速機用金属ベルトの製造方法Info
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Abstract
Mの幅方向端面を塑性変形又は研削加工で所定の断面形
状に加工する。 【構成】 テンションロール1とリターンロール2との
間に巻回されたリング状金属ベルトMに張力を加えた状
態でリング状金属ベルトMを周回させ、リング状金属ベ
ルトMの周回軌道に沿って両側に配置された一対又は複
数対の端面加工ロール4R,4Lをリング状金属ベルト
Mの幅方向両端部に押し付け、塑性変形又は研削加工に
よりリング状金属ベルトMの幅方向両端部を所定形状に
加工する。研磨紙を凹溝5に貼り付け、又は砥粒を凹溝
5に固着した端面加工ロール4R,4Lを使用すると、
研削加工によって所定断面形状のベルト端面が形成され
る。
Description
もつ無段変速機用金属ベルトの製造方法に関する。
ては、帯状の素材をプラズマ溶接,レーザ溶接等でベル
ト状にし、後熱処理で母材部及び溶接部の硬度差を解消
した後、バレル研磨でベルト端面を平滑化する方法が一
般的に採用されている。バレル研磨されたベルトは、円
周方向に関して板厚を所定値に調整するため常温下でリ
ング圧延された後、ベルト周長を微調整するストレッチ
が施され、窒化処理によって表層が硬質化される。これ
らの工程を経た金属ベルトは、回転−引張り疲労試験等
によって疲労特性を調査した後、出荷される。無段変速
機用金属ベルトの製造工程のうち、バレル研磨では、金
属ベルト端部の断面形状が板厚の半分程度の半径をもつ
半円形状になるまで金属ベルト端部が研磨される。この
研磨加工によって、早期破断に至る疲労強度低下の原因
となるミクロクラック等の欠陥がベルト端面から除去さ
れる。
に加えて水,コンパウンド等の添加材を被研磨剤である
金属ベルトと共にバレルに装入し、バレルの回転で生じ
る研磨石の摺擦力で金属ベルトを研磨する方式である。
そのため、金属ベルトの量に応じて添加材の使用量が多
くなり、処理コストを増加させる。また、リング圧延等
の他の工程から独立した工程としてバレル研磨が実施さ
れるため、工程数が多くなるばかりでなく、製造コスト
自体も高くなる。
題を解消すべく案出されたものであり、金属ベルトの両
端に押し付けた端面加工ロールでベルト端面を連続的に
塑性変形又は研削することにより、バレル研磨を必要と
することなくベルト端面からミクロクラック等の欠陥を
除去し、疲労特性に優れた無段変速機用金属ベルトを安
価に製造することを目的とする。
は、その目的を達成するため、テンションロールとリタ
ーンロールとの間に掛け渡されたリング状金属ベルトに
張力を加えた状態でリング状金属ベルトを周回させ、リ
ング状金属ベルトの周回軌道に沿って両側に配置された
一対又は複数対の端面加工ロールをリング状金属ベルト
の幅方向両端部に押し付け、塑性変形又は研削加工によ
りリング状金属ベルトの幅方向両端部をアール加工する
ことを特徴とする。
方向両端部を角部のない断面形状に加工する上では、リ
ング状金属ベルトの板厚をtとするとき、R=t/2程
度の半径Rをもつ凹溝をロール周面に形成した端面加工
ロールの使用が好ましい。塑性変形でリング状金属ベル
トを端面加工する場合、リング状金属ベルトの端面に凹
溝を押し付け、凹溝を倣った形状に端面が成形される。
研削加工でリング状金属ベルトを端面加工する場合、研
磨紙が凹溝に貼り付けられ、又は砥粒が凹溝に固着され
た端面加工ロールが使用される。
に、リング状金属ベルトM(被加工物)が掛け渡される
テンションロール1及びリターンロール2を備えた装置
が使用される。テンションロール1にはロードセル3が
付設されており、テンションロール1を介してリング状
金属ベルトMに付与される張力がロードセル3で制御さ
れる。ロール1,2に巻回されるリング状金属ベルトM
の周長は、ロール1,2の径及び中心間距離から幾何学
的に計算される。ロール1,2を周回するリング状金属
ベルトMの軌道に沿って、一対又は複数対の端面加工ロ
ール4R,4Lがリング状金属ベルトMの両端を挟むよ
うに配置されている(図2)。端面加工ロール4R,4
Lは、リング状金属ベルトMの板厚tに対してR≧t/
2の関係を満足する半径Rの凹溝5をロール周面に形成
している(図3)。
テンションロール1による張力で引張られた状態でロー
ル1,2を周回する。リング状金属ベルトMの幅方向両
端部に端面加工ロール4R,4Lを押し付けることによ
り、リング状金属ベルトMの端部が端面加工ロール4
R,4Lにより連続的に塑性変形する。加工されたリン
グ状金属ベルトMの幅方向両端部は、端面加工ロール4
R,4Lの凹溝5を倣って円周方向に均一な端面形状に
成形される。
ベルトMの幅方向両端部に押さえ付けると、幅方向に変
形しようとする力がリング状金属ベルトMに働くが、リ
ング状金属ベルトMの周回軌道方向に作用する張力によ
って幅方向の変形が抑制される。ただし、端面加工ロー
ル4R,4Lによる加工の度合いが張力による幅方向変
形抑止効果よりも相対的に大きな場合、端面加工ロール
4R,4Lをリング状金属ベルトMの走行方向に沿って
複数段配置し、一段当りの端面加工度を小さくすること
が好ましい。
周方向に回転させながらベルト端面を成形できるため、
リング状金属ベルトMの周長調整又はリング圧延と同時
の端面加工が可能になる。大きな端面加工度を必要とす
る場合、一対の端面加工ロール4R,4Lを一段とし、
これをリング状金属ベルトMの走行方向に沿って複数段
配置することにより、多段の端面加工で必要とする加工
度が得られる。塑性変形による加工をリング状金属ベル
トMの端面に施すことに代え、研削加工によりリング状
金属ベルトMの端面を必要形状に仕上げることも可能で
ある。この場合には、研磨紙等を凹溝5に貼り付け、或
いは砥粒を凹溝5に固着した端面加工ロール4R,4L
が使用される。
とし、レーザ溶接で周長667mm,板厚0.35m
m,板幅15mmのリング状金属ベルトMを用意した。
リング状金属ベルトMをリング圧延する際に、幅方向両
端部を同時に端面加工した。リング圧延では、直径75
mmのテンションロール1及びリターンロール2を備え
たリング圧延機を使用し、リング状金属ベルトMをロー
ル1,2に掛け渡した。テンションロール1を介してリ
ング状金属ベルトMに加えられるトータル張力が一定値
1000N/mm2となるように制御し、リング状金属
ベルトMの周長を1075mm,板厚0.2mmまで伸
張した。このとき、リング状金属ベルトMの周回軌道に
沿った両側に一対の端面加工ロール4R,4Lを配置
し、端面加工ロール4R,4Lの周面に形成している凹
溝5をリング状金属ベルトMの幅方向両端部に押し付け
た。
径R(表1)で凹溝5を形成したロールを使用し、端面
加工後の形状に及ぼす半径Rの影響を調査した。図2の
調査結果にみられるように、端面加工されたリング状金
属ベルトMの幅方向両端部は、端面加工ロール4R,4
Lに形成した凹溝5の半径Rにほぼ等しい半径の断面形
状をもっていた。
Mの端面形状は、図4にみられるように使用した端面加
工ロール4R,4Lに形成されている凹溝5の半径Rに
影響される。すなわち、リング状金属ベルトMの板厚t
に比較して大きな半径Rの凹溝5を形成した端面加工ロ
ール4R,4Lを使用すると、リング状金属ベルトMの
端面は角部が残存した断面形状(図5)に成形される。
他方、板厚tの半分に当たる半径R=0.10mmの凹
溝5を形成した端面加工ロールNo.1を使用した場合
には、角部のない半円状の断面形状(図6)にリング状
金属ベルトMの幅方向両端部が加工された。無段変速機
用金属ベルトは、回転,引張り等の負荷が繰返し加えら
れる環境下で使用されることから、応力集中の起点にな
る角部のない断面形状にベルト端面がなっている方が疲
労特性に優れている。この点、端面加工ロール4R,4
Lの凹溝5に付ける半径Rは、リング状金属ベルトMの
板厚tの半分程度にすることが好ましい。
は、テンションロールとリターンロールとの間に掛け渡
したリング状金属ベルトに張力を付与した状態で幅方向
両端部に端面加工ロールを押し付けることによりベルト
端面を所定断面形状に塑性変形又は研削加工している。
この端面加工はリング状金属ベルトのリング圧延又は周
長調整と同時に実施でき、従来のようなバレル研磨を不
要とするため、製造工程を簡略化でき、疲労強度に優れ
た無段変速機用金属ベルトを安価に製造できる。
掛け渡したリング状金属ベルトを端面加工している概略
説明図
れている端面加工ロールをリング状金属ベルトの幅方向
から見た図
れている端面加工ロールをリング状金属ベルトの長手方
向から見た図
が端面加工されたベルト端面のアールに及ぼす影響を表
したグラフ
半径の凹溝を形成した端面加工ロールを用いて端面加工
されたリング状金属ベルト端面の断面図
径の凹溝を形成した端面加工ロールを用いて端面加工さ
れたリング状金属ベルト端面の断面図
ロードセル 4R,4L:端面加工ロール 5:凹
溝 M:リング状金属ベルト
Claims (3)
- 【請求項1】 テンションロールとリターンロールとの
間に掛け渡されたリング状金属ベルトに張力を加えた状
態でリング状金属ベルトを周回させ、リング状金属ベル
トの周回軌道に沿って両側に配置された一対又は複数対
の端面加工ロールをリング状金属ベルトの幅方向両端部
に押し付け、塑性変形又は研削加工によりリング状金属
ベルトの幅方向両端部をアール加工することを特徴とす
る無段変速機用金属ベルトの製造方法。 - 【請求項2】 リング状金属ベルトの板厚の半分(R=
t/2)の半径をもつ凹溝がロール周面に形成されてい
る端面加工ロールを使用する請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 研磨紙が凹溝に貼り付けられ、又は砥粒
が凹溝に固着された端面加工ロールを使用する請求項1
又は2記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001046288A JP2002248522A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 無段変速機用金属ベルトの製造方法 |
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Publications (1)
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JP2002248522A true JP2002248522A (ja) | 2002-09-03 |
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ID=18907940
Family Applications (1)
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