JP2004017071A - Perimeter correcting method for plastically deformable ring - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機(CVT)用積層金属ベルトを構成する金属リング等の塑性変形可能なリングの周長補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
無段変速機(CVT)用積層金属ベルトは、複数の金属リングを積層することにより形成されており、次のような方法により製造されている。まず、マルエージング鋼等の超強力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、該ドラムに対して第1の溶体化処理を行う。次に、溶体化されたドラムを所定幅に裁断してリングを形成し、該リングを圧延した後、圧延されたリングに対して第2の溶体化処理を行う。
【0003】
次に、溶体化されたリングを所定の周長となるように周長補正した後、時効及び窒化処理して硬度を向上させ、前記積層金属ベルト用の金属リングとする。そして、少しずつ周長の異なる複数の前記金属リングを相互に積層することにより、前記積層金属ベルトを形成する。
【0004】
ここで、前記金属リングは前記積層金属ベルトを構成する際に積層される順番に対応して各層毎に互いに相違する周長値が設定されており、それぞれの前記周長値を目標として前記周長補正を行う。前記周長補正は、前記金属リングを所定の延引量で延引することにより該金属リングに塑性変形可能な荷重を付与して該金属リングを所望の周長に補正するようにして行われる。
【0005】
前記延引量は、前記金属リングの材料金属、例えばマルエージング鋼の物性に従って、該金属リングを周長補正する前の周長(以下、補正前周長と略記する)から前記積層金属ベルトの各層毎の所望の周長に周長補正できるように、補正前周長の関数として設定されている。そこで、前記金属リングの補正前周長を測定し、該補正前周長から前記関数により算出される延引量で該金属リングを延引すれば、所望の周長に周長補正できるものと考えられる。
【0006】
しかしながら、前記方法で周長補正を行うと、補正後の周長のバラツキが大きくなり、他層の金属リングと相互に積層することができない金属リングが多数発生するという不都合がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、複数の塑性変形可能なリングを所望の周長に補正するときに、補正後の周長のバラツキを小さくすることができる周長補正方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記金属リングの補正前周長を測定し、該補正前周長から補正しようとする層に対応する前記関数により算出される延引量で該金属リングを延引すると、周長補正した後の周長(以下、補正後周長と略記する)のバラツキが大きくなる原因について、種々検討を重ねた。この結果、前記金属リングは前記延引量で延引された後、該金属の硬度により原形に復帰しようとする性質(以下、スプリングバックと略記する)を備えており、該硬度は該金属リングの材料のロット、周長補正の前工程である溶体化処理の際の炉内における位置等により異なり、該硬度に対応してスプリングバック量もまた異なることを見出した。
【0009】
前記スプリングバックを考慮すると、補正前周長が同一の金属リングを同一の延引量で延引しても、スプリングバック量が異なれば、補正後周長が同一とはならないことが明らかである。従って、前記金属リングを所望の周長に周長補正するには、前記スプリングバックに対応する延引量を設定する必要がある。
【0010】
前記スプリングバックに対応する延引量は、前記金属リングの1本1本について設定することが理想的であるが、個々の金属リングのスプリングバック量を予測することは困難である。そこで、周長補正を行う複数の金属リングについて、補正後周長の平均値を予測して、該平均値に対応する延引量を設定することが考えられる。前記補正後周長は前記スプリングバック量を含むものであるので、前記補正後周長の平均値に対応する延引量を設定することにより、補正後周長が所望の周長に一致しないまでも、そのバラツキを小さくすることができると期待される。
【0011】
一般に、母集団に関する平均値を求めるために、該母集団から抽出した標本について平均値を求め、該標本の平均値を該母集団に関する平均値と見なすことが行われている。そこで、前記周長補正を行う複数の金属リングを母集団とし、該母集団から所定数の金属リングを標本として抽出する方法が考えられる。この場合、前記標本の各金属リングについて周長補正を行い、各金属リングの補正後周長を測定してその平均値を求め、該標本の補正後周長の平均値を該母集団に関する補正後周長の平均値として扱う。しかし、前記標本の数が少ないときには、該標本は必ずしも前記母集団を正確に反映するものとはならず、該標本の補正後周長の平均値が該母集団に関する補正後周長の平均値に十分に近似していない虞がある。
【0012】
本発明者らは、以上の事情に鑑みさらに検討を重ねた。この結果、複数の金属リングの周長補正を行う際に、所定数の金属リング群毎に補正された延引量で周長補正を行う一方、前記標本の金属リングと同一の延引量で周長補正したと仮定した場合の補正後周長の平均値を求め、前記標本の金属リングの補正後周長の平均値との全平均値を求めることにより、前記標本数を逐次増加することができ、標本の補正後周長の平均値を次第に母集団に関する補正後周長の平均値に近づけることができることに想到し、本発明に到達した。
【0013】
そこで、本発明の塑性変形可能なリングの周長補正方法は、かかる目的を達成するために、複数の塑性変形可能なリングを所定量延引することにより該リングに塑性変形可能な荷重を付与して該リングを所望の周長に補正する方法において、所定数の第1のリング群の各リングを予め設定された初期延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正した後、周長を測定して第1の補正後周長とし、第1のリング群の各リングの第1の補正後周長の平均値を第1の平均値として該第1の平均値と所望の周長との差を算出して第1の周長差とし、該第1の周長差に基づく補正量を該初期延引量に加算して第1の補正延引量を算出する第1の工程と、所定数の第2のリング群を第1の補正延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正する一方、第2リング群の各リングを前記初期延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正したと仮定した場合の各リングの周長を第2の補正後周長とし、各リングの第2の補正後周長の平均値を算出して第2の平均値とし、第1の平均値と第2の平均値との全平均値を算出し、全平均値と所望の周長との差を算出して第2の周長差とし、該第2の周長差に基づく補正量を該初期延引量に加算して第2の補正延引量を算出する第2の工程とを備えることを特徴とする。
【0014】
本発明の方法は、まず、周長補正の対象とされる複数のリングのうち、所定数の第1のリング群の各リングを予め設定された初期延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正する。前記初期延引量は、例えば、前記リング群の最初のリングの補正前周長から、前記リングの材料の物性に従って該リングを補正前周長から所望の周長に周長補正できるように設定されている所定の関数により算出される。
【0015】
次に、前記初期延引量により周長補正されたリングの周長を測定して第1の補正後周長とする。そして、前記リング群の各リングについて、第1の補正後周長を求め、その平均値を第1の平均値とする。
【0016】
通常、前記第1の平均値と所望の周長との間には、前記リングを前記初期延引量により周長補正したときに、該リングのスプリングバックにより生じる誤差がある。前記誤差を無視して、周長補正の対象とされる他のリングも前記初期延引量により周長補正すると、該周長補正後のリングの補正後周長のバラツキが大きくなる。
【0017】
従って、前記初期延引量を、周長補正の対象とされる全リングの補正後周長の平均値に対応する延引量となるように補正する必要がある。ここで、現時点では、母集団である周長補正の対象とされる全リングに対し、標本とされるのは第1のリング群のみであるので、第1のリング群に関する前記第1の平均値が、前記母集団に関する補正後周長の平均値と見なし得る唯一の量である。
【0018】
そこで、前記第1の平均値と所望の周長との差を算出して第1の周長差とする。そして、該第1の周長差に基づく補正量を該初期延引量に加算して第1の補正延引量を算出する。前記補正量は、前記第1の周長差をそのまま用いてもよく、該第1の周長差に所定の係数を乗じたものを用いてもよい。
【0019】
次に、前記第1の補正延引量を用いて、所定数の第2のリング群を延引し、塑性変形せしめて周長補正する。この結果、第2のリング群については、第1のリング群に比較して、周長補正の対象とされる全リングの補正後周長の平均値に関してより確からしい延引量で周長補正が行われる。
【0020】
しかし、前記第1の補正延引量の算出の基準とされた前記第1の平均値は、周長補正の対象とされる全リングの補正後周長の平均値に十分に近似していない虞がある。
【0021】
そこで本発明の方法では、次に、第2リング群の各リングを前記初期延引量により周長補正したと仮定した場合の各リングの周長を求めて、第2の補正後周長とし、各リングの第2の補正後周長の平均値を算出して第2の平均値とする。
【0022】
前記第2の平均値は、第2のリング群の各リングを第1の補正延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正したときの各リングの実際の補正後周長の平均値から、第1の周長差に基づく補正量を減算することにより算出する。前記第2のリング群の各リングの周長補正に用いられる第1の補正延引量は、前記初期延引量に第1の周長差に基づく補正量を加算したものである。従って、前記第2のリング群の各リングの実際の補正後周長の平均値から、第1の周長差に基づく補正量を減算すれば、第1の周長差に基づく補正量の作用が相殺され、第2のリング群の各リングを前記初期延引量により周長補正したと仮定した場合の各リングの補正後周長(第2の補正後周長)の平均値に相当する値となる。
【0023】
次に、第1の平均値と第2の平均値との全平均値を算出する。このようにすると、母集団である周長補正の対象とされる全リングに対し、第1、第2の両リング群が標本とされ、標本数が増加する。従って、前記全平均値は、前記母集団の補正後周長の平均値と見なすために、より確からしい値となる。
【0024】
次に、前記全平均値と所望の周長との差を算出して第2の周長差とし、該第2の周長差に基づく補正量を該初期延引量に加算して第2の補正延引量を算出する。前記補正量は、前記第1の補正延引量の算出の場合と同様に、前記第2の周長差をそのまま用いてもよく、該第2の周長差に所定の係数を乗じたものを用いてもよい。
【0025】
この結果、周長補正の対象とされる全リングの補正後周長の平均値に関してさらに確からしい延引量として前記第2の補正延引量を算出することができ、該第2の補正延引量を用いて第3のリング群以降のリング群の各リングを周長補正することにより、各リングの補正後周長のバラツキを小さくすることができる。
【0026】
本発明の方法では、所定数のリング群毎に、前記第2の工程を繰り返すことにより、補正延引量を逐次補正することができ、周長補正の対象とされる全リングの補正後周長の平均値と見なすために、さらに確からしい補正延引量を得ることができる。
【0027】
前記第2の工程の繰返しは、所定数の第(n(nは2以上の整数であり、前記第2の工程を繰り返す毎に1ずつ増加する)+1)のリング群を第nの補正延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正する一方、第(n+1)のリング群の各リングを前記初期延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正したと仮定した場合の各リングの周長を第(n+1)の補正後周長とし、各リングの第(n+1)の補正後周長の平均値を算出して第(n+1)の平均値とし、第1〜(n+1)の平均値の全平均値を算出し、全平均値と所望の周長との差を算出して第(n+1)の周長差とし、該第(n+1)の周長差に基づく補正量を前記初期延引量に加算して第(n+1)の補正延引量を算出する第(n+1)の工程により行うことができる。このとき、前記第(n+1)の平均値は、第(n+1)のリング群の各リングを第nの補正延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正したときの各リングの実際の補正後周長の平均値から、第nの周長差に基づく補正量を減算することにより算出する。
【0028】
本発明の方法は、例えば、前記塑性変形可能なリングが、無段変速機用積層金属ベルトを構成する金属リングである場合に適用することができる。
【0029】
【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CVT用積層金属ベルトの製造方法を示す説明図、図2は金属リングの周長補正方法を示す模式図、図3は金属リングの補正前周長と金属リングを所望の周長に周長補正するための延引量との関係を示すグラフである。また、図4は本実施形態の周長補正方法における金属リングの補正前周長と金属リングを所望の周長に周長補正するための延引量との関係を示すグラフ、図5は本実施形態の周長補正方法を適用する金属リング4の補正前周長を測定した結果を示すグラフ、図6は図5に示す補正前周長を備える金属リングを本実施形態の方法に従って周長補正したときのY値の変化を示すグラフ、図7は図5に示す補正前周長を備える金属リングを本実施形態の方法に従って周長補正したときの補正後周長を測定した結果を示すグラフである。
【0030】
本実施形態では、無段変速機(CVT)用積層金属ベルトを構成する金属リングの周長補正を行う場合を例として説明する。
【0031】
CVT用積層金属ベルトは、図1示のようにして製造される。
【0032】
まず、図1に示すようにマルエージング鋼等の超強力鋼の薄板1をベンディングしてループ化したのち、端部同士を溶接して円筒状のドラム2を形成する。このとき、前記マルエージング鋼は溶接の熱により時効硬化を示し、ドラム2の溶接の中心から両側に1mm前後の部分に硬度の高い部分が出現する。
【0033】
そこで、次に、ドラム2を加熱炉3に収容して、第1の溶体化処理を行う。そして、前記第1の溶体化が終了したならば、ドラム2を加熱炉3から搬出し、所定幅に裁断して金属リング4を形成する。金属リング4は、次いで圧下率40〜50%で圧延される。
【0034】
前記圧延の結果、金属リング4には金属結晶が潰された圧延組織が形成されていて、このままでは後続の窒化処理において金属組織に窒素が浸透しにくい。そこで次に、金属リング4を加熱炉5に収容して、第2の溶体化処理を行う。前記第2の溶体化が終了したならば、金属リング4を加熱炉5から搬出し、所定の周長に周長補正する。
【0035】
次に、前記周長補正が施された金属リング4に時効処理及び窒化処理を施す。前記時効処理は、図示しない加熱炉内で行う。また、前記窒化処理は、ガス窒化、ガス軟窒化、塩浴窒化等の方法により行う。そして、前記時効・窒化処理により所定の硬度とされた、少しずつ周長の異なる複数の金属リング4を相互に積層することにより、前記積層金属ベルトを形成する。
【0036】
金属リング4の周長補正は、例えば図2に模式的に示すように、まず、駆動ローラ6と従動ローラ7と、駆動ローラ6、従動ローラ7の中間位置に備えられた矯正ローラ8とに金属リング4を掛け回す。そして、図2に仮想線示するように従動ローラ7を駆動ローラ6から離間する方向に変位させて、金属リング4を緊張させ、駆動ローラ6と従動ローラ7との軸間距離から金属リング4の補正前周長を算出する。
【0037】
次に、矯正ローラ8を図2に矢示するように上方に変位することにより、従動ローラ7を駆動ローラ6側に移動せしめ、駆動ローラ6と従動ローラ7とが所定の間隔に保持された状態とする。この状態でさらに矯正ローラ8を上方に付勢することにより、金属リング4を前記補正前周長から算出される所定の延引量で延引し、金属リング4に塑性変形可能な荷重を付与する。
【0038】
金属リング4の補正前周長と、該金属リング4を所望の周長に周長補正するための前記延引量との間には、前記積層金属ベルトの各層毎に図3示のような関係がある。そこで、前記延引量は、前記補正前周長から図3示の関係に基づいて算出される。
【0039】
前記塑性変形可能な荷重を付与した後、矯正ローラ8を下方に変位することにより付勢を解除すると、金属リング4の周長補正が完了する。金属リング4は、前記周長補正後、再び従動ローラ7を駆動ローラ6から離間する方向に変位させることにより、前記と同一にして補正後周長が算出される。
【0040】
次に、本実施形態の周長補正方法について説明する。
【0041】
本実施形態では、前記延引量を次式(1)に基づいて算出する。
【0042】
延引量=(定数)−(X値)×(補正前周長)−(Y値) ・・・(1)
式(1)は、図3示の延引量と補正前周長との関係を変形したものであり、X値は金属リング4の材料(本実施形態ではマルエージング鋼)の物性に基づいて定められる係数、Y値はスプリングバック量に対応する変数である。
【0043】
式(1)による延引量と補正前周長との関係を図4に示す。図4から、補正前周長が同一であっても、Y値を変えることによりスプリングバック量に対応する延引量を選択することができることが明らかである。
【0044】
本実施形態では、図1示の加熱炉5における溶体化処理が終了した1ロットの金属リング4(例えば約10000本)を、例えば10本ずつのリング群とし、該リング群毎に周長補正を行う。
【0045】
まず、第1リング群に対しては、その最初の1本目の金属リング4について、図2示のようにして補正前周長を測定する。そして、図3のグラフを用いて、前記補正前周長の金属リングを所望の周長W0に周長補正するための初期延引量を求める。このとき、前記初期延引量について、式(1)から算出されるY値をY0とする。
【0046】
次に、前記Y0に対応する初期延引量で、第1リング群の各金属リング4を図2示のようにして周長補正し、補正後周長を測定する。そして、補正後周長の平均値を求め、該平均値をZ0とする。
【0047】
ここで、前記初期延引量は、金属リング4のスプリングバックを考慮していないので、平均値Z0と所望の周長W0との間には誤差がある。一方、前記1ロットの金属リング4の全数を母集団とすると、第1リング群は該母集団に対する標本である。そこで、該標本の平均値Z0を母集団の補正後周長の平均値と見なして、前記初期延引量を補正する。
【0048】
前記初期延引量の補正は、所望の周長W0と、補正後周長の平均値Z0との差を求めることにより行う。具体的には、所望の周長W0と、補正後周長の平均値Z0との差を第1周長差T0とし、Y0に第1周長差T0を加算した値をY1とする。そして、Y1を新しいY値として式(1)から算出される延引量を第1補正延引量とする。
【0049】
次に、第2リング群の周長補正は、Y1から導かれた第1補正延引量により行われ、第2リング群の各金属リング4の補正後周長が測定される。しかし、前記第1補正延引量は、第1リング群の高々10本の金属リング4を標本とする補正後周長の平均値Z0を母集団の補正後周長の平均値と見なして補正されたものであり、第1リング群の各金属リング4が母集団を正確に反映していないことが懸念される。
【0050】
そこで、次に第1補正延引量をさらに補正する。第1補正延引量の補正は、第2リング群の各金属リング4について、第1補正延引量を用いずに、前記初期延引量で周長補正を行ったと仮定したときの補正後周長の平均値V1を推定することにより行う。平均値V1は、第2リング群の各金属リング4の補正後周長から該補正後周長の平均値Z1を求め、平均値Z1から第1周長差T0を減算することにより算出する。
【0051】
次に、第2リング群の各金属リング4について前記初期延引量で周長補正を行ったと仮定したときの補正後周長の平均値V1と、第1リング群の各金属リング4に関する補正後周長の平均値Z0との全平均値を求め、平均値S1とする。次に、所望の周長W0と平均値S1との差を第2周長差T1とし、Y0に第2周長差T1を加算した値をY2とする。そして、Y2を新しいY値として式(1)から算出される延引量を第2補正延引量とする。
【0052】
このようにすることにより、前記第1、第2の両リング群が、前記初期延引量により周長補正を行った標本となるので標本数が増加し、平均値S1は母集団の補正後周長の平均値と見なすために、より確からしい値となる。
【0053】
次に、第3リング群の周長補正は、Y2から導かれた第2補正延引量により行われ、第3リング群の各金属リング4の補正後周長が測定される。本実施形態では、第3リング群の各金属リング4についても、第2リング群の各金属リング4に対するものと同様の操作を繰返し、第2補正延引量をさらに補正する。
【0054】
前記補正は、次のようにして行う。まず、第3リング群の各金属リング4について、第2補正延引量を用いずに、前記初期延引量で周長補正を行ったと仮定したときの補正後周長の平均値V2を、第3リング群の各金属リング4の補正後周長の平均値Z2から第2周長差T1を減算することにより算出する。
【0055】
次に、第3リング群の各金属リング4について前記初期延引量で周長補正を行ったと仮定したときの補正後周長の平均値V2と、第2リング群の各金属リング4について前記初期延引量で周長補正を行ったと仮定したときの補正後周長の平均値V1と、第1リング群の各金属リング4に関する補正後周長の平均値Z0との全平均値を求め、平均値S2とする。次に、所望の周長W0と平均値S2との差を第3周長差T2とし、Y0に第3周長差T2を加算した値をY3とする。そして、Y3を新しいY値として式(1)から算出される延引量を第3補正延引量とする。
【0056】
本実施形態では、第4リング群以降のリング群についても、第2リング群の各金属リング4に対するものと同様の操作を繰返すことにより、各リング群毎に逐次延引量を補正する。この結果、金属リング4の補正後周長のバラツキを小さなものとすることができる。
【0057】
次に、本実施形態の方法に従って、周長補正したときの実施例を示す。
【0058】
図5は、図1示の加熱炉5における溶体化処理が終了した1ロットの金属リング4(約10000本)について、補正前周長を測定した結果を示すグラフである。図5に示す補正前周長は、平均値に対する標準偏差σがσ=0.181であった。
【0059】
図6は、図5に示す補正前周長を備える金属リング4を、本実施形態の方法に従って周長補正したときの、Y値の変化を示すグラフである。図6から、本実施形態の方法によれば、次第にY値が特定の値に収束する傾向を示すことが明らかであり、これに伴って補正延引量もまた特定の量に収束することが明らかである。
【0060】
図7は、図5に示す補正前周長を備える金属リング4を、本実施形態の方法に従って周長補正したときに、補正後周長を測定した結果を示すグラフである。図7に示す補正後周長は、平均値に対する標準偏差σがσ=0.016であり、図5に示す補正前周長の標準偏差がσ=0.181であることと比較して、バラツキが非常に小さくなっていることが明らかである。
【0061】
尚、本実施形態ではCVT用積層金属ベルトを構成する金属リングの周長補正を行う場合を例として説明しているが、本実施形態の方法は塑性変形可能なリングであればどのようなリングの周長補正にも適用することができる。
【0062】
また、本実施形態では10本ずつのリング群に対して処理を行っているが、本実施形態の方法は1本ずつのリングに対して同様の処理を行ってもよい。但し、補正後の周長のバラツキを小さくするためには、数本ずつのリング群に対して、本実施形態の方法を適用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】無段変速機用積層金属ベルトの製造方法を示す説明図。
【図2】金属リングの周長補正方法を示す模式図。
【図3】金属リングの補正前周長と金属リングを所望の周長に周長補正するための延引量との関係を示すグラフ。
【図4】本実施形態の周長補正方法における金属リングの補正前周長と金属リングを所望の周長に周長補正するための延引量との関係を示すグラフ。
【図5】本実施形態の周長補正方法を適用する金属リング4の補正前周長を測定した結果を示すグラフ。
【図6】図5に示す補正前周長を備える金属リングを本実施形態の方法に従って周長補正したときのY値の変化を示すグラフ。
【図7】図5に示す補正前周長を備える金属リングを本実施形態の方法に従って周長補正したときの補正後周長を測定した結果を示すグラフ。
【符号の説明】
1…超強力鋼の薄板、 4…リング、 6,7,8…周長補正装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for correcting a circumferential length of a plastically deformable ring such as a metal ring constituting a laminated metal belt for a continuously variable transmission (CVT).
[0002]
[Prior art]
A laminated metal belt for a continuously variable transmission (CVT) is formed by laminating a plurality of metal rings, and is manufactured by the following method. First, the ends of ultra-high strength steel sheets such as maraging steel are welded to each other to form a cylindrical drum, and the drum is subjected to a first solution treatment. Next, the solution-treated drum is cut into a predetermined width to form a ring, and after rolling the ring, a second solution treatment is performed on the rolled ring.
[0003]
Next, after the solution-annealed ring is corrected to have a predetermined circumference, the hardness is improved by aging and nitriding to obtain a metal ring for the laminated metal belt. Then, the plurality of metal rings having slightly different circumferential lengths are laminated on each other to form the laminated metal belt.
[0004]
Here, different circumference values are set for each layer of the metal rings in correspondence with the order in which the metal rings are stacked when the stacked metal belt is formed, and the circumference value is set as a target for each circumference value. Perform length correction. The perimeter correction is performed by extending the metal ring by a predetermined amount of extension to apply a plastically deformable load to the metal ring to correct the metal ring to a desired circumference.
[0005]
In accordance with the physical properties of the material metal of the metal ring, for example, maraging steel, the amount of stretching is calculated from the perimeter before correcting the perimeter of the metal ring (hereinafter referred to as the perimeter before correction) to each layer of the laminated metal belt. It is set as a function of the pre-correction circumference so that the circumference can be corrected to a desired circumference for each. Therefore, it is considered that the perimeter can be corrected to a desired perimeter by measuring the perimeter before correction of the metal ring and extending the perimeter of the metal ring from the perimeter before correction by the extension amount calculated by the function. .
[0006]
However, when the circumferential length is corrected by the above-described method, there is a disadvantage that a variation in the circumferential length after the correction is large, and a large number of metal rings that cannot be laminated with other layers of metal rings are generated.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a circumference correction method capable of solving such inconvenience and reducing variations in the corrected circumference when correcting a plurality of plastically deformable rings to a desired circumference. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors measure the perimeter of the metal ring before correction, and extend the perimeter of the metal ring by the amount of extension calculated by the function corresponding to the layer to be corrected from the perimeter before correction. Various investigations were repeated on the cause of the large variation in the corrected circumference (hereinafter abbreviated as the corrected circumference). As a result, the metal ring has a property (hereinafter, abbreviated as springback) that tends to return to its original shape due to the hardness of the metal after being stretched by the amount of stretching, and the hardness is determined by the material of the metal ring. It has been found that the amount of springback varies depending on the lot, the position in the furnace at the time of solution treatment as a pre-process of the circumference correction, and the amount of springback also varies depending on the hardness.
[0009]
In consideration of the springback, it is apparent that even if a metal ring having the same circumference before correction is extended by the same amount of extension, if the amount of springback is different, the circumference after correction is not the same. Therefore, in order to correct the circumference of the metal ring to a desired circumference, it is necessary to set an extension amount corresponding to the springback.
[0010]
Ideally, the extension amount corresponding to the springback is set for each of the metal rings, but it is difficult to predict the springback amount of each metal ring. Therefore, it is conceivable to predict the average value of the corrected circumference for a plurality of metal rings for which the circumference is to be corrected, and to set the extension amount corresponding to the average. Since the corrected circumference includes the springback amount, by setting the extension amount corresponding to the average value of the corrected circumference, even if the corrected circumference does not match the desired circumference, It is expected that the variation can be reduced.
[0011]
Generally, in order to obtain an average value for a population, an average value is obtained for a sample extracted from the population, and the average value of the sample is regarded as an average value for the population. In view of this, a method is conceivable in which a plurality of metal rings to be subjected to the perimeter correction are used as a population, and a predetermined number of metal rings are extracted from the population as a sample. In this case, the circumference is corrected for each metal ring of the sample, the corrected circumference of each metal ring is measured and the average value is obtained, and the average value of the corrected circumference of the sample is corrected for the population. Treated as the average value of the back circumference. However, when the number of the samples is small, the sample does not always accurately reflect the population, and the average value of the corrected circumference of the sample is the average value of the corrected circumference of the population. May not be sufficiently approximated.
[0012]
The present inventors have further studied in view of the above circumstances. As a result, when performing the circumference correction of the plurality of metal rings, the circumference correction is performed using the amount of extension corrected for each of the predetermined number of metal ring groups, while the circumference is corrected using the same amount of extension as the metal ring of the sample. By calculating the average value of the corrected circumference when it is assumed that the correction has been performed, and by obtaining the total average value of the corrected circumference of the sample and the average value of the corrected circumference, the number of samples can be sequentially increased. The present inventors arrived at the present invention by conceiving that the average value of the corrected circumference of the sample can be gradually approached to the average value of the corrected circumference of the population.
[0013]
In order to achieve the object, the method for correcting the circumference of a plastically deformable ring according to the present invention applies a plastically deformable load to a plurality of plastically deformable rings by extending the ring by a predetermined amount. In the method for correcting the ring to a desired circumference, each ring of a predetermined number of first ring groups is plastically deformed by extending the ring by a preset initial extension amount, and the circumference is corrected. Is measured as the first corrected circumference, and the average of the first corrected circumference of each ring of the first ring group is set as the first average, and the first average and the desired circumference are calculated. A first perimeter difference by calculating a difference between the first perimeter and the first perimeter difference, and adding a correction amount based on the first perimeter difference to the initial deferment amount to calculate a first corrected deferment amount; By extending a predetermined number of the second ring groups by the first correction extension amount, the second ring group is plastically deformed to compensate for the circumferential length. On the other hand, when it is assumed that each ring of the second ring group is plastically deformed by extending the ring by the initial extension amount and the circumference is corrected, the circumference of each ring is defined as a second corrected circumference. Of the second corrected circumference is calculated as a second average, the total average of the first average and the second average is calculated, and the total average and the desired circumference are calculated. And calculating a difference between the first and second extension lengths to calculate a second correction extension amount by adding a correction amount based on the second circumference difference to the initial extension amount. It is characterized by having.
[0014]
According to the method of the present invention, first, among the plurality of rings to be subjected to the circumferential length correction, each ring of a predetermined number of first ring groups is plastically deformed by extending the ring by a preset initial extension amount. Correct the circumference. The initial extension amount is set, for example, from the uncorrected circumference of the first ring of the ring group, such that the ring can be corrected from the uncorrected circumference to a desired circumference in accordance with the physical properties of the material of the ring. Is calculated by a predetermined function.
[0015]
Next, the circumference of the ring whose circumference has been corrected based on the initial amount of extension is measured and used as a first corrected circumference. Then, a first corrected circumference is obtained for each ring of the ring group, and the average value is set as a first average value.
[0016]
Usually, there is an error between the first average value and a desired circumference when the circumference of the ring is corrected by the initial extension amount due to springback of the ring. If the ring is corrected for the circumference by the initial extension amount while ignoring the error, the variation of the corrected circumference of the ring after the circumference correction becomes large.
[0017]
Therefore, it is necessary to correct the initial extension amount so as to be the extension amount corresponding to the average value of the corrected circumferences of all the rings to be corrected. Here, at this time, only the first ring group is sampled for all the rings that are subject to the perimeter correction, which is the population, so the first average for the first ring group The value is the only quantity that can be considered as the average of the corrected perimeter for the population.
[0018]
Therefore, a difference between the first average value and a desired circumference is calculated to be a first circumference difference. Then, a correction amount based on the first circumference difference is added to the initial delay amount to calculate a first correction delay amount. As the correction amount, the first circumference difference may be used as it is, or a value obtained by multiplying the first circumference difference by a predetermined coefficient may be used.
[0019]
Next, a predetermined number of the second ring groups are extended using the first corrected extension amount, and the circumference is corrected by plastic deformation. As a result, in the second ring group, as compared with the first ring group, the circumference correction is performed with a more probable extension amount with respect to the average value of the corrected circumferences of all the rings to be subjected to the circumference correction. Done.
[0020]
However, the first average value used as a reference for calculating the first correction deferral amount may not be sufficiently close to the average value of the corrected circumferences of all rings to be subjected to circumference correction. There is.
[0021]
Therefore, in the method of the present invention, the circumference of each ring in the case where it is assumed that the circumference of each ring of the second ring group is corrected by the initial extension amount is determined, and the obtained circumference is set as a second corrected circumference. The average value of the second corrected circumference of each ring is calculated and used as the second average value.
[0022]
The second average value is the average value of the actual corrected perimeter of each ring when the perimeter of each ring of the second ring group is plastically deformed by extending the first corrected extension amount to correct the perimeter. Is calculated by subtracting the correction amount based on the first circumference difference. The first correction extension amount used for the circumference correction of each ring of the second ring group is obtained by adding a correction amount based on a first circumference difference to the initial extension amount. Therefore, by subtracting the correction amount based on the first circumference difference from the average value of the actual corrected circumferences of the respective rings of the second ring group, the effect of the correction amount based on the first circumference difference is obtained. Are offset, and the value corresponding to the average value of the corrected circumference (second corrected circumference) of each ring when it is assumed that the circumference of each ring of the second ring group is corrected by the initial extension amount. It becomes.
[0023]
Next, a total average value of the first average value and the second average value is calculated. In this manner, both the first and second ring groups are used as samples for all the rings that are subject to the circumference correction as the population, and the number of samples increases. Therefore, the total average value is more likely to be regarded as the average value of the corrected circumference of the population.
[0024]
Next, a difference between the total average value and a desired circumference is calculated as a second circumference difference, and a correction amount based on the second circumference difference is added to the initial extension amount to obtain a second circumference difference. Calculate the corrected deferral amount. As in the case of the calculation of the first correction deferral amount, the correction amount may use the second circumference difference as it is, and may be obtained by multiplying the second circumference difference by a predetermined coefficient. May be used.
[0025]
As a result, the second corrected extension amount can be calculated as a more probable extension amount with respect to the average value of the corrected perimeters of all the rings to be subjected to the perimeter correction, and the second corrected extension amount can be calculated. By correcting the circumference of each ring of the third and subsequent ring groups by using the above, variations in the corrected circumference of each ring can be reduced.
[0026]
According to the method of the present invention, the correction deferral amount can be sequentially corrected by repeating the second step for each of a predetermined number of ring groups, and the corrected circumference of all the rings to be circumference corrected is corrected. , It is possible to obtain a more probable correction deferral amount.
[0027]
By repeating the second step, a predetermined number of (n (n is an integer equal to or greater than 2 and increasing by 1 each time the second step is repeated) +1) ring group is added to the n-th correction delay. In the case where it is assumed that the circumferential length is corrected by plastic deformation by stretching by the amount, and that each ring of the (n + 1) th ring group is plastically deformed by stretching by the initial amount of stretching. The circumference of the ring is defined as the (n + 1) th corrected circumference, the average value of the (n + 1) th corrected circumference of each ring is calculated and defined as the (n + 1) th average, and the first to (n + 1) th is obtained. Is calculated, the difference between the total average value and the desired circumference is calculated as the (n + 1) -th circumference difference, and the correction amount based on the (n + 1) -th circumference difference is calculated. This is performed in the (n + 1) th step of calculating the (n + 1) th corrected delay amount by adding to the initial delay amount. Can. At this time, the average value of the (n + 1) -th ring group is obtained by extending each ring of the (n + 1) -th ring group by the n-th correction extension amount to plastically deform the ring and correcting the actual circumference of each ring when the circumference is corrected. It is calculated by subtracting the correction amount based on the n-th circumference difference from the average value of the corrected circumference.
[0028]
The method of the present invention can be applied, for example, when the plastically deformable ring is a metal ring constituting a laminated metal belt for a continuously variable transmission.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing a method of manufacturing a laminated metal belt for CVT, FIG. 2 is a schematic view showing a method of correcting a circumference of a metal ring, and FIG. 3 is a view showing a pre-correction circumference of a metal ring and a desired circumference of the metal ring. It is a graph which shows the relationship with the extension amount for perimeter correction. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the pre-correction circumference of the metal ring and the amount of extension for correcting the circumference of the metal ring to a desired circumference in the circumference correction method of the present embodiment, and FIG. FIG. 6 is a graph showing a result of measuring a pre-correction circumference of the
[0030]
In the present embodiment, a case will be described as an example in which the circumference of a metal ring constituting a laminated metal belt for a continuously variable transmission (CVT) is corrected.
[0031]
The laminated metal belt for CVT is manufactured as shown in FIG.
[0032]
First, as shown in FIG. 1, after bending a
[0033]
Then, next, the
[0034]
As a result of the rolling, the
[0035]
Next, an aging treatment and a nitriding treatment are performed on the
[0036]
For example, as shown schematically in FIG. 2, the circumference of the
[0037]
Next, the
[0038]
The relationship shown in FIG. 3 for each layer of the laminated metal belt exists between the pre-correction circumference of the
[0039]
After applying the plastically deformable load, the bias is released by displacing the straightening
[0040]
Next, the circumference correction method of the present embodiment will be described.
[0041]
In the present embodiment, the amount of delay is calculated based on the following equation (1).
[0042]
Deferred amount = (constant) − (X value) × (perimeter before correction) − (Y value) (1)
Equation (1) is a modification of the relationship between the amount of extension and the circumference before correction shown in FIG. 3, and the X value is determined based on the physical properties of the material of the metal ring 4 (in this embodiment, maraging steel). The coefficient and the Y value are variables corresponding to the amount of springback.
[0043]
FIG. 4 shows the relationship between the extension amount and the circumference before correction according to the equation (1). It is clear from FIG. 4 that the amount of extension corresponding to the amount of springback can be selected by changing the Y value even if the circumference before correction is the same.
[0044]
In this embodiment, the metal rings 4 (for example, about 10000) of one lot that have been subjected to the solution treatment in the heating furnace 5 shown in FIG. 1 are made into, for example, 10 ring groups, and the circumference correction is performed for each ring group. I do.
[0045]
First, for the first ring group, the pre-correction circumference is measured for the
[0046]
Next, the an initial protraction amount corresponding to Y 0, the first respective metal rings of the
[0047]
Here, the initial protraction amount does not consider springback of the
[0048]
The correction of the initial extension amount is performed by calculating a difference between a desired circumference W 0 and an average value Z 0 of the corrected circumference. Specifically, the desired circumferential length W 0, the difference between the average value Z 0 of the corrected circumferential length and the first circumferential length difference T 0, the value obtained by adding the first circumferential length difference T 0 to Y 0 and Y 1. Then, eneyne amount calculated from equation (1) to Y 1 as the new Y value and the first correction protraction amount.
[0049]
Then, the circumferential length correcting the second ring group is performed by the first correction protraction amount derived from Y 1, corrected circumferential lengths of the
[0050]
Then, the first correction deferral amount is further corrected. The correction of the first corrected amount of extension is performed by correcting the perimeter of the
[0051]
Then, the average value V 1 of the corrected circumferential length on the assumption that the circumferential length correcting was performed at the initial protraction amount for each
[0052]
By doing so, the first and second ring groups become samples whose circumference has been corrected based on the initial amount of extension, so that the number of samples increases, and the average value S 1 becomes the value after correction of the population. The value is more likely to be considered as the average value of the circumference.
[0053]
Then, the circumferential length correcting the third ring group is carried out by the second correction protraction amount derived from Y 2, the corrected circumferential lengths of the
[0054]
The correction is performed as follows. First, each
[0055]
Then, the average value V 2 of the corrected circumferential length on the assumption that the circumferential length correcting was performed at the initial protraction amount for each
[0056]
In the present embodiment, for the ring groups subsequent to the fourth ring group, the same operation as that for each
[0057]
Next, an example in which the circumference is corrected according to the method of the present embodiment will be described.
[0058]
FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the pre-correction circumference of one lot of metal rings 4 (about 10,000) that have been subjected to the solution treatment in the heating furnace 5 shown in FIG. In the pre-correction circumference shown in FIG. 5, the standard deviation σ with respect to the average value was σ = 0.181.
[0059]
FIG. 6 is a graph showing a change in the Y value when the
[0060]
FIG. 7 is a graph showing the results of measuring the post-correction circumference when the
[0061]
In this embodiment, the case where the circumference of the metal ring constituting the laminated metal belt for CVT is corrected is described as an example. However, the method of this embodiment is not limited to any ring that can be plastically deformed. Can be applied to the correction of the circumference.
[0062]
Further, in the present embodiment, processing is performed on groups of ten rings, but the method of the present embodiment may perform similar processing on one ring at a time. However, in order to reduce the variation of the circumference after the correction, it is preferable to apply the method of the present embodiment to several ring groups.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a method of manufacturing a laminated metal belt for a continuously variable transmission.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a method for correcting a circumference of a metal ring.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a pre-correction circumference of a metal ring and an extension amount for correcting the circumference of the metal ring to a desired circumference.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a pre-correction circumference of a metal ring and an extension amount for correcting the circumference of the metal ring to a desired circumference in the circumference correction method of the embodiment.
FIG. 5 is a graph showing a result of measuring a pre-correction circumference of the
FIG. 6 is a graph showing a change in Y value when a metal ring having a pre-correction circumference shown in FIG. 5 is subjected to circumference correction according to the method of the present embodiment.
FIG. 7 is a graph showing the results of measuring the corrected circumference when the metal ring having the circumference before correction shown in FIG. 5 is corrected for circumference according to the method of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1. Ultra-high strength steel sheet, 4. Ring, 6, 7, 8 ... Perimeter correction device.
Claims (5)
所定数の第1のリング群の各リングを予め設定された初期延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正した後、周長を測定して第1の補正後周長とし、第1のリング群の各リングの第1の補正後周長の平均値を第1の平均値として該第1の平均値と所望の周長との差を算出して第1の周長差とし、該第1の周長差に基づく補正量を該初期延引量に加算して第1の補正延引量を算出する第1の工程と、
所定数の第2のリング群を第1の補正延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正する一方、第2リング群の各リングを前記初期延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正したと仮定した場合の各リングの周長を第2の補正後周長とし、各リングの第2の補正後周長の平均値を算出して第2の平均値とし、第1の平均値と第2の平均値との全平均値を算出し、全平均値と所望の周長との差を算出して第2の周長差とし、該第2の周長差に基づく補正量を該初期延引量に加算して第2の補正延引量を算出する第2の工程とを備えることを特徴とする塑性変形可能なリングの周長補正方法。In a method of correcting the ring to a desired circumference by applying a plastically deformable load to the ring by extending a plurality of plastically deformable rings by a predetermined amount,
Each ring of a predetermined number of first ring groups is plastically deformed by extending the ring by a preset initial extension amount to correct the circumferential length, and the circumferential length is measured to obtain a first corrected circumferential length. The average value of the first corrected circumference of each ring of the one ring group is set as a first average value, and a difference between the first average value and a desired circumference is calculated as a first circumference difference. A first step of adding a correction amount based on the first circumference difference to the initial delay amount to calculate a first correction delay amount;
A predetermined number of second ring groups are plastically deformed by extending the first corrected amount of extension to correct the circumference, while each ring of the second ring group is plastically deformed by extending the initial amount of the extended amount. The perimeter of each ring when it is assumed that the perimeter has been corrected as the second perimeter is defined as a second corrected perimeter, and the average value of the second corrected perimeter of each ring is calculated as a second average value. Calculate the total average value of the average value of 1 and the second average value, calculate the difference between the total average value and the desired perimeter, and use it as the second perimeter difference. A second step of calculating a second corrected extension amount by adding a correction amount based on the initial extension amount to the initial extension amount.
所定数の第(n(nは2以上の整数であり、前記第2の工程を繰り返す毎に1ずつ増加する)+1)のリング群を第nの補正延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正する一方、第(n+1)のリング群の各リングを前記初期延引量で延引することにより塑性変形せしめて周長補正したと仮定した場合の各リングの周長を第(n+1)の補正後周長とし、各リングの第(n+1)の補正後周長の平均値を算出して第(n+1)の平均値とし、第1〜(n+1)の平均値の全平均値を算出し、全平均値と所望の周長との差を算出して第(n+1)の周長差とし、該第(n+1)の周長差に基づく補正量を前記初期延引量に加算して第(n+1)の補正延引量を算出する第(n+1)の工程を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載の塑性変形可能なリングの周長補正方法。Repeating the second step for each of a predetermined number of ring groups;
A predetermined number of (n (n is an integer equal to or greater than 2 and is incremented by 1 each time the second step is repeated) +1) ring group is plastically deformed by extending the n-th corrected extension amount. In the meantime, the circumference of each ring of the (n + 1) th ring group is plastically deformed by extending the ring of the (n + 1) th ring by the initial extension amount, and the circumference is corrected by the (n + 1) th. The average value of the (n + 1) th corrected circumference of each ring is calculated as the (n + 1) th average value, and the total average value of the 1st to (n + 1) average values is calculated. Then, the difference between the total average value and the desired circumference is calculated to be the (n + 1) th circumference difference, and the correction amount based on the (n + 1) th circumference difference is added to the initial deferral amount to calculate the (n + 1) th circumference difference. 2. The method according to claim 1, further comprising a (n + 1) th step of calculating the (n + 1) corrected deferral amount. Circumferential length correcting method of plastically deformable ring Motomeko 2 wherein.
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