JP2003305504A - リングの圧延方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金属リングの厚さのバラツキを低減できる圧延
方法及び装置を提供する。 【解決手段】テンションローラ２ａ，２ｂに金属リング
Ｗを掛け渡し、ガイドローラ４，圧延ローラ５の間に金
属リングＷを挟持し、テンションローラ２ａ，２ｂを離
間する方向に変位させつつ、圧延シリンダ１４により圧
延ローラ５を金属リングＷに押圧して圧延する。シリン
ダロッド１５と圧延シリンダ１４との間に介在する規制
部材２５により、シリンダロッド１５の下降位置を機械
的に規制する。金属リングＷの圧延量が所定の量に達し
た後、さらに金属リングＷの圧延を所定時間継続する。
金属リングＷが掛け渡されるテンションローラ２ａ，２
ｂと、ガイドローラ４と、圧延ローラ５と、圧延ローラ
５を金属リングＷに押圧する圧延シリンダ１４とを備え
る。シリンダロッド１５と圧延シリンダ１４との間に介
在してシリンダロッド１５の下降位置を機械的に規制す
る規制部材２５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機用ベル
ト等に用いられる金属リングの圧延方法及び装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】無段変速機用ベルト等に用いられる積層
リングは、超強力鋼であるマルエージング鋼の薄板の端
部同士を溶接して円筒状のドラムを形成し、該ドラムを
所定幅に裁断して薄板状の金属リングとした後、該金属
リングを圧延して所定の周長とすることにより製造され
ている。

【０００３】従来、前記金属リングの圧延装置として、
特開平１１−２９０９０８号公報記載の装置が知られて
いる。前記公報記載の圧延装置は、薄板状の金属リング
が掛け渡される１対のテンションローラを水平方向に所
定の間隔で離間させて備え、さらに前記両テンションロ
ーラの中間に備えられるガイドローラと、該ガイドロー
ラとの間に前記金属リングを挟持する圧延ローラとを備
えるものである。

【０００４】前記装置では、前記テンションローラの少
なくとも一方が、シリンダにより駆動されて、他方のテ
ンションローラから離間する方向に変位自在とされてい
る。また、前記圧延ローラは圧延シリンダのシリンダロ
ッドに接続された支持部材に軸支され、該圧延シリンダ
により該シリンダロッドを介して前記金属リング方向に
押圧されるようにされている。

【０００５】前記圧延装置によれば、前記１対のテンシ
ョンローラに前記金属リングを掛け渡した状態で、前記
圧延シリンダにより前記圧延ローラを前記金属リングに
押圧し、該圧延ローラと前記ガイドローラとの間に前記
金属リングを挟持する。そして、前記圧延ローラを回転
駆動することにより、前記金属リングを圧延する。同時
に、前記テンションローラの少なくとも一方をシリンダ
により駆動して、他方のテンションローラから離間する
方向に変位せしめて、前記圧延により延長された周長に
相当する変位を前記金属リングに与え、該金属リングに
張力を付与する。

【０００６】前記圧延装置は、前記圧延時に前記金属リ
ングの周長を測定し、該周長が所望の値に達したなら
ば、前記圧延を終了する。前記金属リングの周長は、前
記１対のテンションローラの軸間距離の関数として求め
ることができるので、前記圧延装置では前記シリンダに
より変位せしめられるテンションローラの変位量をエン
コーダにより測定する。前記エンコーダは、前記変位量
が所定の値に達したならば圧延の完了を検出し、電気信
号を出力することにより、テンションローラを変位せし
めるシリンダ及び圧延シリンダを停止する。前記圧延シ
リンダは、前記停止後、前記圧延ローラの前記金属リン
グに対する押圧を解除する。前記圧延装置は、機能が簡
略化されているため、容易に制御することができる。

【０００７】しかしながら、前記圧延装置では、前記圧
延ローラが前記圧延シリンダにより前記金属リング方向
に押圧される構成となっているため、該圧延ローラが前
記ガイドローラとの間に該金属リングを挟持すると、前
記シリンダロッドが該ガイドローラからの反力により撓
み、圧延された該金属リングの厚さの設定寸法に対する
バラツキが大きくなることがある。

【０００８】また、前記エンコーダにより圧延の完了が
検出された直後に圧延を終了すると、金属リングのスプ
リングバックのために圧延量が不十分になり、該スプリ
ングバックを考慮して圧延量の設定を大きくすると、圧
延された金属リングの厚さが設定寸法より薄くなって、
該金属リングの厚さの設定寸法に対するバラツキが生じ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、圧延された金属リングの厚さのバラツキを低減
することができる圧延方法及び装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【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、本発明のリングの圧延方法は、１対のテンション
ローラに薄板状の金属リングを掛け渡し、両テンション
ローラの中間に備えられたガイドローラと圧延ローラと
の間に該金属リングを挟持して、両テンションローラを
相対的に互いに離間する方向に変位させつつ、該圧延ロ
ーラを軸支する支持部材に接続されたシリンダロッドを
備える圧延シリンダにより該圧延ローラを該金属リング
に押圧して該金属リングを圧延する圧延方法において、
該シリンダロッドの作動部分に係合する規制部材により
該シリンダロッドの下降位置を規制しつつ、該金属リン
グの圧延量が所定の量に達した後、さらに該金属リング
の圧延を所定時間継続することを特徴とする。

【００１１】本発明の圧延方法では、前記規制部材を用
いて前記シリンダロッドの下降位置を規制することによ
り、前記圧延ローラを前記金属リングに押圧する押圧力
の過剰部分が削減されるので、該シリンダロッドが前記
ガイドローラから受ける反力を抑制し、該シリンダロッ
ドの撓みを防止することができる。

【００１２】また、本発明の圧延方法では、前記シリン
ダロッドの撓みが防止された状態で前記金属リングの圧
延を行い、該金属リングの圧延量が所定の量に達した後
には、さらに該金属リングの圧延を所定時間継続するの
で、該金属リングのスプリングバックを防止することが
できる。

【００１３】従って、本発明の圧延方法によれば、圧延
された金属リングの厚さのバラツキを低減することがで
きる。

【００１４】本発明の圧延方法は、薄板状の金属リング
が掛け渡される１対のテンションローラと、両テンショ
ンローラの中間に備えられたガイドローラと、該ガイド
ローラとの間に該金属リングを挟持して圧延する圧延ロ
ーラと、該圧延ローラを軸支する支持部材に接続され、
該支持部材を介して該圧延ローラを該金属リングに押圧
するシリンダロッドを備える圧延シリンダとを備え、該
シリンダロッドの作動部分に係合して該シリンダロッド
の下降位置を規制する規制部材を備える圧延装置によ
り、有利に実施することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら
本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図
１は本実施形態の圧延装置の一部を切り欠いて示す正面
図である。

【００１６】図１示のように、本実施形態の圧延装置１
は、薄板状の金属リングＷが掛け渡される１対のテンシ
ョンローラ２ａ，２ｂを水平方向に所定の間隔で離間さ
せて備えている。テンションローラ２ａ，２ｂの中間に
は、バックアップローラ３、ガイドローラ４、圧延ロー
ラ５が垂直方向に並設されて、圧延手段を構成してい
る。

【００１７】圧延装置１は基台６上にケーシング７を備
え、ケーシング７は金属リングＷの着脱のために前面が
開放されている。一方、ケーシング７の側壁には、各ロ
ーラ２ａ，２ｂ，４，５を備える部分に対応する凹部７
ａが設けられている。

【００１８】テンションローラ２ａは背面側でケーシン
グ７に軸支されており、テンションローラ２ｂは背面側
で軸支部材８に軸支されている。軸支部材８は、凹部７
ａを通って、ケーシング７側方の基台６上に設けられた
レール部材９に摺動自在に係合された摺動部材１０に取
着されている。この結果、軸支部材８は、摺動部材１０
の進退に従ってテンションローラ２ｂをテンションロー
ラ２ａから離間する方向に変位自在とされている。尚、
テンションローラ２ｂを変位させる機構については後述
する。

【００１９】バックアップローラ３は、ケーシング７内
の基台６上に設けられたベースユニット１１に軸支さ
れ、テンションローラ２ａ，２ｂの中間の下方に配設さ
れている。ガイドローラ４は背面側でケーシング７に軸
支されて、テンションローラ２ａ，２ｂの中間に備えら
れており、テンションローラ２ａ，２ｂに掛け渡された
金属リングＷをバックアップローラ３との間に挟持する
ようになっている。

【００２０】圧延ローラ５は、支持部材１２に軸支され
てガイドローラ３の上方に配設されている。支持部材１
２は、フランジ１３を介して、ケーシング７の上方に設
けられた圧延シリンダ１４のシリンダロッド１５に接続
され、昇降自在とされている。シリンダロッド１５は圧
延シリンダ１４を貫通して設けられ、圧延シリンダ１４
の内壁に沿って摺動するピストン１６を備えている。ま
た、シリンダロッド１５は、圧延シリンダ１４の外部に
突出する端部１５ａに係止部材１７が螺着されている。
圧延シリンダ１４の上縁と係止部材１７との間には、複
数のスプリング１８が配設されている。

【００２１】圧延シリンダ１４の内部は、ピストン１６
により、上部室１４ａと下部室１４ｂとに区画されてい
る。そこで、圧延シリンダ１４は、図示しない油圧ユニ
ットから上部室１４ａに油圧が供給されるときにはピス
トン１６を介してシリンダロッド１５を下降させ、下部
室１４ｂに油圧が供給されるときにはピストン１６を介
してシリンダロッド１５を上昇させることができる。

【００２２】圧延シリンダ１４は、前記機構によりピス
トン１６を介してシリンダロッド１５を下降させ、バッ
クアップローラ３に支持されたガイドローラ４と圧延ロ
ーラ５との間に金属リングＷを挟持せしめる。同時に、
圧延シリンダ１４は、支持部材１２を介して圧延ローラ
５を金属リングＷに押圧する。圧延ローラ５は、背面側
に配設されたモータ（図示せず）の回転軸に自在継手を
介して接続されることにより回転駆動され、ガイドロー
ラ４と圧延ローラ５との間に挟持される金属リングＷを
圧延する。

【００２３】次に、テンションローラ２ｂを変位させる
機構について説明する。レール部材９の側方の基台６上
には支柱１９が立設されており、支柱１９に第１シリン
ダ２０が取着されている。第１シリンダ２０のシリンダ
ロッド２１は、レール部材９に摺動自在に係合された摺
動部材２２に取着され、摺動部材２２をレール部材９に
沿って進退自在としている。

【００２４】摺動部材２２上には第２シリンダ２３が設
けられており、第２シリンダ２３のシリンダロッド２４
は、レール部材９に摺動自在に係合された摺動部材１０
に接続されている。この結果、摺動部材１０は第２シリ
ンダ２３のシリンダロッド２４により、レール部材９に
沿って進退自在とされている。

【００２５】また、摺動部材１０は前述のようにテンシ
ョンローラ２ｂが軸支された軸支部材８を備えている。
従って、軸支部材８、テンションローラ２ｂもまた、第
２シリンダ２３のシリンダロッド２４により、摺動部材
１０と共に進退自在とされる。

【００２６】そして、圧延シリンダ１４の上縁には、シ
リンダロッド１５の下降位置を規制するための規制部材
としてのシム２５が配設されている。シム２５は、平板
状の金属、樹脂等の剛体であって、スプリング１８，１
８の間に等間隔に２〜４枚が配置される。

【００２７】シム２５は、シリンダロッド１５が下降せ
しめられたときに、その上面がシリンダロッド１５の端
部１５ａに螺着された係止部材１７に当接することによ
り、シリンダロッド１５に係合してシリンダロッド１５
の下降位置を規制することができる。シム２５は、厚さ
の異なるものを用いることにより、シリンダロッド１５
の下降位置を調整することができ、シリンダロッド１５
の外周側から内周側に向けて着脱自在に挿入される。

【００２８】次に、圧延装置１の作動について説明す
る。

【００２９】本実施形態において、金属リングＷは無段
変速機用ベルト等に用いられる積層リングの材料であ
る。金属リングＷは、超強力鋼であるマルエージング鋼
の薄板の端部同士を溶接して形成された円筒状のドラム
を、溶接歪みを除去するために溶体化処理した後、所定
幅に裁断することにより形成されている。

【００３０】圧延装置１では、まず、ケーシング７の開
放された前面側から金属リングＷがテンションローラ２
ａ，２ｂに掛け渡される。次いで、第１シリンダ２０が
作動し、シリンダロッド２１に接続された摺動部材２２
をレール部材９に沿って、テンションローラ２ｂがテン
ションローラ２ａから離間する方向に移動させる。尚、
本実施形態ではテンションローラ２ａはケーシング７に
軸支されて固定されているために移動せず、テンション
ローラ２ｂのみが変位する。

【００３１】摺動部材２２には第２シリンダ２３が取着
されているので、第１シリンダ２０により摺動部材２２
を前記のように移動させると、同時に第２シリンダ２３
も移動する。この結果、第２シリンダ２３のシリンダロ
ッド２４、摺動部材１０、軸支部材８を介してテンショ
ンローラ２ｂがテンションローラ２ａから離間する方向
に変位せしめられ、テンションローラ２ａ，２ｂに掛け
渡された金属リングＷに張力が付与される。第１シリン
ダ２０は、第２シリンダ２３を金属リングＷの圧延開始
位置、例えばテンションローラ２ａ，２ｂに掛け渡され
た金属リングＷが前記張力の付与により緊張状態となる
と、その位置で停止する。

【００３２】次に、圧延シリンダ１４が作動されて、フ
ランジ１３に案内されたシリンダロッド１５が支持部材
１２を押圧し、これにより支持部材１２に軸支された圧
延ローラ５が下降せしめられてリングＷに押圧される。
このとき、シリンダロッド１５は、係止部材１７がシム
２５に当接することによりシム２５と係合し、その下降
位置が規制されるので、ガイドローラ４から反力を受け
ることがなく、撓みが防止される。また、シリンダロッ
ド１５は、前記のように下降せしめられることにより、
スプリング１８を圧縮する。

【００３３】そして、図示しないモータにより圧延ロー
ラ５が回転駆動されることにより、バックアップローラ
３に支持されたガイドローラ４と圧延ローラ５との間に
挟持された金属リングＷの圧延が開始される。

【００３４】圧延が開始されると、金属リングＷは次第
に周長が延長されるが、第１シリンダ２０が停止される
と代わって第２シリンダ２３が作動され、前記圧延シリ
ンダ１４の作動と同時に、テンションローラ２ｂがテン
ションローラ２ａから離間する方向に変位せしめられ
る。これにより、金属リングＷは前記圧延による延長分
に見合う変位が付与されて、該変位に伴う張力により緊
張状態を維持しつつ、圧延が行われる。

【００３５】次に、圧延が進行してテンションローラ２
ｂの変位量が所定の量に達したことが図示しないエンコ
ーダにより検出されると、金属リングＷの周長が所定の
長さに達したものとして、該エンコーダから圧延の完了
を検出したことを示す電気信号が出力される。

【００３６】前記エンコーダとしては、例えば、エンコ
ーダの回転軸の先端に備えられたローラを、摺動部材１
０の移動する部分に設け、摺動部材１０の移動に従って
該ローラが摺動部材１０に当接して回転するようにした
もの等を用いることができる。前記エンコーダによれ
ば、まず前記ローラが摺動部材１０に当接して回転し始
めた時点の角度を開始角度として記憶しておき、摺動部
材１０の移動に従って該ローラが回転するときに該開始
角度からの回転角を検出することにより、摺動部材１０
の変位量を検出し、該変位量から間接的にテンションロ
ーラ２ｂの変位量を検出することができる。

【００３７】前記電気信号が出力されると、図示しない
タイマが作動し、前記のようにシリンダロッド１５によ
り圧延ローラ５が金属リングＷに押圧された状態のま
ま、さらに所定時間、前記圧延が継続される。そして、
前記タイマがタイムアップすると、圧延シリンダ１４、
第２シリンダ２３が停止され、前記圧延が終了される。

【００３８】本実施形態の圧延装置１によれば、前記圧
延の間、シリンダロッド１５の下降位置がシム２５によ
って機械的に規制されているので、シリンダロッド１５
の撓みを防止することができる。また、前記圧延の完了
後、前記のようにしてさらに所定時間、前記圧延が継続
されることにより、金属リングＷのスプリングバックを
防止することができる。

【００３９】従って、圧延された金属リングＷの厚さの
バラツキを低減して、所定の設計寸法の厚さを備える金
属リングＷを得ることができる。

【００４０】また、圧延シリンダ１４は、前記タイマが
タイムアップすると、上部室１４ａに対する油圧の供給
を停止する一方、下部室１４ｂに対して油圧を供給し、
ピストン１６を介してシリンダロッド１５を上昇させる
ことにより、金属リングＷに対する押圧を解除する。前
記圧延シリンダ１４自体による前記押圧の解除は、前記
機械的機構により行われるために、０．０１〜０．１秒
の時間を要する。この間、圧延ローラ１５は金属リング
Ｗに押圧されたままとなっているので、前記圧延中の回
転の慣性によりさらに回転し、圧延の終了後に金属リン
グＷがさらに余分に圧延される虞がある。

【００４１】しかし、前記タイマがタイムアップして圧
延シリンダ１４が停止すると、直ちにスプリング１８が
前記圧縮された状態から原形に復帰するように働いて、
その付勢力が係止部材１７を介してシリンダロッド１５
に作用する。この結果、シリンダロッド１５は、上方に
移動せしめられ、前記押圧が解除される。

【００４２】従って、圧延装置１では、圧延シリンダ１
４が停止すると直ちに前記押圧が解除され、金属リング
Ｗが余分に圧延されることを防止して、所定の周長に圧
延されたリングＷを得ることができる。

【００４３】尚、本実施形態では、シリンダロッド１５
の下降位置を規制する規制部材としてシム２５を用いて
いるが、前記規制部材はシリンダロッド１５の作動部分
に係合して前記下降位置を規制することができるもので
あれば、どのようなものであってもよい。このような規
制部材として、例えば圧延シリンダ１４内部の下部室１
４ｂの下端部とピストン１６との間に配設されるもの等
を挙げることができる。但し、本実施形態のように、圧
延シリンダ１４の外部に配設されるシム２５とすること
により、保守管理が容易になるとの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧延装置の一構成例を示す正面図。

【符号の説明】

１…圧延装置、 ２ａ，２ｂ…テンションローラ、 ４
…ガイドローラ、 ５…圧延ローラ、 １２…支持部
材、 １４…圧延シリンダ、 １５…シリンダロッド、
２５…規制部材、 Ｗ…金属リング。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１対のテンションローラに薄板状の金属リ
   ングを掛け渡し、両テンションローラの中間に備えられ
   たガイドローラと圧延ローラとの間に該金属リングを挟
   持して、両テンションローラを相対的に互いに離間する
   方向に変位させつつ、該圧延ローラを軸支する支持部材
   に接続されたシリンダロッドを備える圧延シリンダによ
   り該圧延ローラを該金属リングに押圧して該金属リング
   を圧延する圧延方法において、 該シリンダロッドの作動部分に係合する規制部材により
   該シリンダロッドの下降位置を規制しつつ、該金属リン
   グの圧延量が所定の量に達した後、さらに該金属リング
   の圧延を所定時間継続することを特徴とするリングの圧
   延方法。
2. 【請求項２】薄板状の金属リングが掛け渡される１対の
   テンションローラと、両テンションローラの中間に備え
   られたガイドローラと、該ガイドローラとの間に該金属
   リングを挟持して圧延する圧延ローラと、該圧延ローラ
   を軸支する支持部材に接続され、該支持部材を介して該
   圧延ローラを該金属リングに押圧するシリンダロッドを
   備える圧延シリンダとを備える圧延装置において、 該シリンダロッドの作動部分に係合して該シリンダロッ
   ドの下降位置を規制する規制部材を備えることを特徴と
   するリングの圧延装置。