JP2004122308A - 金属製薄板ドラムの切断方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドラムをドラム保持部材に円滑に挿入して作業効率を向上させることができ、また、ドラムの損傷を防止して高精度に切断することができる金属製薄板ドラムの切断方法及びその装置を提供する。
【解決手段】ドラムＡをドラム保持部材３に内挿保持させるとき、先ず、円筒状の矯正部材１９，２０の内部にドラムＡを収納してドラムＡの周壁を略真円に矯正する。次いで、矯正部材１９，２０とドラム保持部材３との軸線を一致させて矯正部材１９，２０に収納されたドラムＡをドラム保持部材３に挿入する。矯正部材１９，２０によりドラムＡの矯正を行なうときには、径方向に複数分割して開放した矯正部材１９，２０の内部にドラムＡを投入し、矯正部材１９，２０を径方向に閉じてドラムＡの矯正を行なう。
【選択図】　図１

Description

【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方法及びその装置に関する。
【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、切刃等の刃具をドラムの外側から押し当て、該切刃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。しかし、金属製薄板によるドラムは比較的撓みやすく、切刃の押し当て部分に歪みが生じる。また、前記ドラムの外側から切刃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。
【０００４】
そこで、ドラムを円筒状のドラム保持部材に内挿して保持し、ドラム保持部材の内周面をドラムの外周面に密着させた状態で、ドラム保持部材を介してドラムを回転させつつ該ドラムの内側から切刃を押し当てて切断するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
これによれば、ドラムの外周面にドラム保持部材の内周面が密着されていることでドラムの撓みを防止することができる。しかも、ドラムの内側から切刃を押し当てて切断することによりバリを金属リングの外周側に向かって形成させることができ、バレル研磨等によるバリ取り加工を効率良く行なうことができる。
【０００６】
ところで、この種のドラムは、比較的薄い金属板によって形成されていることにより、ドラム保持部材に保持されていない状態では自重で撓みが生じ易く、例えばその周壁が楕円状に変形することがある。一方、ドラム保持部材は、ドラムの周壁に高精度に密着させるために内部の形状が略真円のドラムを想定して形成されている。このため、ドラムの周壁が楕円に変形しているとドラムをドラム保持部材の内部に円滑に挿入できない不都合がある。また、場合によっては、ドラム保持部材の周縁にドラムの周縁が衝突してドラムにつぶれ等の損傷が生じ、金属リングの精度が悪化するおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１４４１４０号公報
【０００８】
【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、ドラムをドラム保持部材に円滑に挿入して作業効率を向上させることができ、また、ドラムの損傷を防止して高精度に切断することができる金属製薄板ドラムの切断方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属製薄板ドラムの切断方法は、金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを、円筒状のドラム保持部材に内挿保持させる保持工程と、該ドラム保持部材に保持されたドラムを、該ドラム保持部材を介して周方向に回転させる回転工程と、回転された状態の前記ドラムの所定位置に該ドラムの内側から刃具を当接し該ドラムを周方向に所定幅に切断して無端帯状の金属リングを形成する切断工程とを備えるものである。そして、本発明における前記保持工程は、円筒状の矯正部材の内部にドラムを収納して前記ドラムの周壁を略真円に矯正する矯正工程と、前記矯正部材と前記ドラム保持部材との軸線を一致させて該矯正部材に収納されたドラムを前記ドラム保持部材に挿入する挿入工程とを備えている。このとき、前記矯正工程は、径方向に複数分割することにより開閉自在の矯正部材を分割開放した状態でその内部に前記ドラムを投入し、次いで、該矯正部材を径方向に閉じて円筒状とされた内面を該ドラムに圧接して該ドラムの矯正を行なう。
【００１０】
これにより、前記ドラムの周壁が楕円状に歪んでいても、前記矯正工程により該ドラムの周壁が略真円に矯正され、ドラム保持部材に円滑に挿入することができる。前記矯正工程においては、円筒状の前記矯正部材を分割開放した状態でその内部に前記ドラムを投入するので、ドラムに歪みが生じていても円滑に矯正部材の内部に投入することができる。そして、矯正部材を径方向に閉じるだけで、その内面に圧接されたドラムが矯正され、矯正作業を円滑に効率良く行なうことができる。
【００１１】
また、本発明の方法においては、前記挿入工程によりドラム保持部材に挿入されたドラムの少なくとも一側端縁部をクランプして該ドラムをドラム保持部材に固定するクランプ工程を設けることが好ましい。ドラムは、前記回転工程によって回転され前記切断工程により切断される。即ち、ドラムはドラム保持部材の内部に内挿保持された状態でドラム保持部材を介して回転され、ドラムの内側から刃具が当接される。このとき、ドラム保持部材の内部へのドラムの保持状態が不十分であると、ドラム保持部材とその内部のドラムとに滑りが生じ、ドラムが円滑に回転されないおそれがある。そこで、本発明においては、前記クランプ工程を設けドラムをドラム保持部材の内部に固定する。これにより、ドラムはドラム保持部材と一体に確実に回転され、切断工程を円滑に行なって高精度な金属リングを形成することができる。
【００１２】
また、本発明の金属製薄板ドラムの切断装置は、金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを内挿保持する回転自在の円筒状のドラム保持部材と、該ドラム保持部材を介して前記ドラムを回転させる回転手段と、該ドラム保持部材に保持されて回転状態の前記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刃具が設けられた切断手段とを備え、該ドラムを周方向に所定幅に切断して無端帯状の金属リングを形成するものである。そして、本発明の装置は更に、前記ドラム保持部材に保持させるに先立って前記ドラムを収納して該ドラムの周壁を略真円に矯正する円筒状の矯正部材と、該矯正部材と前記ドラム保持部材との軸線が一致する挿入位置に矯正部材を移送する移送手段と、該移送手段により挿入位置に移送された該矯正部材内のドラムを前記ドラム保持部材に挿入する挿入手段とを備えている。前記矯正部材は、径方向に複数分割することにより開閉自在とされ、前記ドラムの投入時に径方向に分割開放し、径方向に閉じて円筒状とされた内面を該ドラムに圧接して該ドラムの矯正を行なう。
【００１３】
前記矯正部材は、径方向に複数分割することにより開閉自在であるので、矯正部材を分割開放した状態でその内部にドラムを円滑に投入することができる。そして、矯正部材を閉じるだけで、円筒状とされた矯正部材の内周面がドラムに圧接するので、ドラムの矯正を迅速且つ確実に行なうことができる。そして、前記移送手段により矯正部材を挿入位置に移送し、該矯正部材と前記ドラム保持部材との軸線が一致した状態で前記挿入手段によりドラムをドラム保持部材に挿入するので、ドラムは、ドラム保持部材に挿入されるときには略真円に維持される。これによって、ドラムの損傷を防止して該ドラムをドラム保持部材に円滑に挿入することができ、作業効率を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の装置においては、前記ドラム保持部材に挿入されたドラムの少なくとも一側端縁部をクランプして該ドラムをドラム保持部材に固定するクランプ手段を設けることが好ましい。これにより、ドラムとドラム保持部材とを一体に確実に回転させることができ、切断手段による切断を円滑に行なって高精度な金属リングを形成することができる。
【００１５】
【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概略構成を示す説明的平面図、図２は矯正部材の作動を示す説明図、図３はクランプ手段の作動を示す説明図、図４は切断手段及び押し出し手段の作動を示す説明図である。
【００１６】
図１に示す本実施形態の金属製薄板ドラムの切断装置１は、円筒状のドラムＡを輪切り状に切断して、図示しない無段階変速機の動力伝達用ベルトを構成する無端状金属リングＢ（図４参照）を形成する際に用いられる。ドラムＡは、矩形状の金属製の薄板により形成されており、該薄板の両端を互いに溶接接合して円筒状に形成されている。
【００１７】
図１において、２は基台、３はドラムＡを内部に保持する円筒状のドラム保持部材、４はドラム保持部材３内のドラムＡを切断する切断手段である。また、５はドラムＡの周壁を略真円に矯正する矯正手段、６はドラム保持部材３内にドラムＡを挿入する挿入手段である。
【００１８】
前記ドラム保持部材３は、図１に示すように、基台２上に設けられた回転手段７に後端部が支持されており、回転手段７の図示しないモータにより回転される。ドラム保持部材３の内径は、ドラムＡの外径に対応する寸法に形成されており、ドラム保持部材３の内周壁をドラムＡの外周壁に密着させてドラムＡを略真円に保持する。また、ドラム保持部材３の先端側は開口されており、その開口部８からドラムＡが挿入されるようになっている。そして、ドラム保持部材３は前記回転手段７により回転されることにより、その内部に保持したドラムＡを共に回転させる。
【００１９】
また、ドラム保持部材３の後端部の内部には、図３に示すように、クランプ手段９と、ドラム保持部材３内から複数の金属リングＢとなったドラムＡを押し出す押し出し手段１０とが設けられている。押し出し手段１０は、図示しないシリンダにより伸縮させるピストンロッド１１に連設された押し出し部材１２を備えている。押し出し部材１２は前記クランプ手段９を備えている。
【００２０】
クランプ手段９は、押し出し部材１２に一端が軸支されて揺動自在のクランプ部材１３を備え、押し出し部材１２とクランプ部材１３とを連結するスプリングによって引張力を付与されて、ドラムＡの端縁部をクランプするようになっている。ドラムＡの端部に付与されたクランプ力の開放は、ピストンロッド１１の先端に設けたボス１４でクランプ部材１３を押して回動させることによって行なう。
【００２１】
前記切断手段４、前記矯正手段５、及び前記挿入手段６は、図１に示すように、基台２に設けられた第１案内レール１５に沿って摺動する摺動板１６上に設けられている。摺動板１６は基台２に設けられた第１送り手段１７により第１案内レール１５に沿って摺動される。第１送り手段１７は図示しないモータと、このモータの回転軸に連結されたボールネジ１８とを備えている。摺動板１６は図示しない螺合部材を介して該ボールネジ１８に螺合しており、ボールネジ１８の回転に応じて前記切断手段４、前記矯正手段５、及び前記挿入手段６を所定の位置に移動させる。
【００２２】
前記矯正手段５は、摺動板１６を介して第１送り手段１７によりドラム保持部材３に対向する位置に移動可能とされている。なお、第１送り手段１７は本発明の移送手段を構成している。矯正手段５は、図２に示すように、上下に分割自在の円筒状に形成されており、下半部に位置する半筒状の第１矯正部材１９と上半部に位置する半筒状の第２矯正部材２０とによって構成されている。第２矯正部材２０は、第１矯正部材１９の一端部に揺動連結部材２１（図１参照）を介して揺動自在に設けられ、図示しないシリンダ等の揺動手段により揺動されるようになっている。第１矯正部材１９の一側方にはドラムＡを投入方向に案内する投入路２２が設けられている。
【００２３】
前記挿入手段６は、前記矯正手段５の後端側に位置し、矯正手段５の内部にあるドラムＡの後端縁に当接する当接パッド２３と、該当接パッド２３をピストンロッド２４を介してドラム保持部材３の方向へ押圧するシリンダ２５とを備えている。
【００２４】
前記切断手段４は、図１に示すように、前記矯正手段５に隣設され、回転軸２７の先端に回転自在に支持された円盤状の切刃２８（刃具）とを備えている。また、切断手段４の本体２６は、前記摺動板１６上に移動自在に設けられている。即ち、摺動板１６には、前記第１案内レール１５と直行する方向に第２案内レール２９が延設されており、切断手段４の本体２６は、第２案内レール２９により摺動自在に支持されている。更に、摺動板１６上には、切断手段４の本体２６をドラム保持部材３の方向へ移動させる第２送り手段３０が設けられている。第２送り手段３０は図示しないモータと、このモータの回転軸に連結されたボールネジ３１とを備えている。切断手段４の本体２６は、図示しない螺合部材を介して該ボールネジ３１に螺合しており、ボールネジ３１の回転により切刃２８をドラム保持部材３の内部（ドラムＡの内側）に前進させる。更に、図示しないが、切断手段４の本体２６は、ドラム保持部材３の内部において切刃２８をドラムＡの内面の下側に圧接させる機構を備えている。なお、この機構を備えない場合には、切刃２８をドラム保持部材３の内部に前進させた後に、第１送り手段によりドラムＡの内面の側方に切刃２８を移動させることによっても、切刃２８をドラムＡの内面に圧接させることができる。
【００２５】
次に、本実施形態の切断装置１によるドラムＡの切断方法を説明する。先ず、図１に示すように、案内路２２に沿って案内されたドラムＡは、案内路２２の終端において矯正手段５に投入される。このとき、矯正手段５においては、図２（ａ）に示すように、第２矯正部材２０が第１矯正部材１９から離反されており、第１矯正部材１９が開放された状態とされている。ドラムＡは案内路２２から開放された第１矯正部材１９内に投入載置される。そして、図２（ｂ）に示すように、第２矯正部材２０が第１矯正部材１９の上部に当接して筒状に形成される。これにより、ドラムＡが楕円状に変形していても、該ドラムＡは、第１矯正部材１９の内周壁と第２矯正部材２０の内周壁とに圧接されて略真円形状に矯正される（矯正工程）。
【００２６】
続いて、矯正手段５は、前記第１送り手段１７による摺動板１６の移動により、ドラム保持部材３と対向する位置に移送される。次いで、図２（ｃ）に示すように、前記挿入手段６のシリンダ２５が作動してピストンロッド２４が伸長され、当接パッド２３によって押し送りされたドラムＡは矯正手段から抜け出すと同時にドラム保持部材３の内部に挿入される（挿入工程）。ドラム保持部材３に挿入されるときには、ドラムＡは矯正手段５によって略真円形状に矯正されているので、ドラム保持部材３に円滑に挿入される。
【００２７】
続いて、図３（ａ）に示したドラム保持部材３の内部に設けられたシリンダロッド１１を後退させることで、スプリングが縮み、これによって、図３（ｂ）に示すように、クランプ部材１３が揺動してドラムＡの端縁部がクランプされる（クランプ工程）。
【００２８】
一方、ドラムＡがドラム保持部材３内に挿入された後には、前記第１送り手段１７によって摺動板１６上の前記切断手段４がドラム保持部材３と対向する位置に移動される。
【００２９】
次いで、前記回転手段７（図１参照）によりドラム保持部材３が回転され、ドラム保持部材３内にクランプ保持されたドラムＡがドラム保持部材３と一体的に回転される（回転工程）。そして、前記切断手段４の本体２６が前記第２送り手段３０により前進される。図４（ａ）に示すように、それに伴って切刃２８がドラム保持部材３内のドラムＡの内側に位置され、切刃２８をドラムＡに圧接することによりドラムが輪切り状に切断される（切断工程）。このとき、切刃２８は、回転するドラムＡに圧接したことによりドラムＡを切断しつつドラムＡの回転に追従して回転され、ドラムＡを全周にわたって切断する。
【００３０】
その後、ドラムＡから複数の金属リングＢが切断されると、図４（ｂ）に示すように、切刃２８が後退されると共に切断手段４がドラム保持部材３との対向位置から退避され、前記押し出し手段１０によりドラム保持部材３内から複数の金属リングＢが押し出し排出される。
【００３１】
なお、本実施形態においては、刃具として切刃２８を採用し、ドラムＡの回転によって切刃２８を回転させたが、それ以外に、刃具として円盤状の砥石を採用することができる。この場合には、例えば、図示しないが回転軸２７と砥石とを一体に連結し、本体２６内部にモータを設け、該モータにより回転軸２７を介して砥石を回転させるようにすることが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の切断装置の概略構成を示す説明的平面図。
【図２】矯正部材の作動を示す説明図。
【図３】クランプ手段の作動を示す説明図。
【図４】切断手段及び押し出し手段の作動を示す説明図。
【符号の説明】
Ａ…ドラム、Ｂ…金属リング、１…切断装置、３…ドラム保持部材、４…切断手段、６…挿入手段、７…回転手段、９…クランプ手段、１７…移送手段、１９，２０…矯正部材、２８…切刃（刃具）。

Claims (4)

1. 金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを、円筒状のドラム保持部材に内挿保持させる保持工程と、該ドラム保持部材に保持されたドラムを、該ドラム保持部材を介して周方向に回転させる回転工程と、回転された状態の前記ドラムの所定位置に該ドラムの内側から刃具を当接し該ドラムを周方向に所定幅に切断して無端帯状の金属リングを形成する切断工程とを備える金属製薄板ドラムの切断方法において、
   前記保持工程は、円筒状の矯正部材の内部にドラムを収納して前記ドラムの周壁を略真円に矯正する矯正工程と、前記矯正部材と前記ドラム保持部材との軸線を一致させて該矯正部材に収納されたドラムを前記ドラム保持部材に挿入する挿入工程とを備え、
   前記矯正工程は、径方向に複数分割することにより開閉自在の矯正部材を分割開放した状態でその内部に前記ドラムを投入し、次いで、該矯正部材を径方向に閉じて円筒状とされた内面を該ドラムに圧接して該ドラムの矯正を行なうことを特徴とする金属製薄板ドラムの切断方法。
2. 前記挿入工程によりドラム保持部材に挿入されたドラムの少なくとも一側端縁部をクランプして該ドラムをドラム保持部材に固定するクランプ工程を備え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方法。
3. 金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを内挿保持する回転自在の円筒状のドラム保持部材と、該ドラム保持部材を介して前記ドラムを回転させる回転手段と、該ドラム保持部材に保持されて回転状態の前記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刃具が設けられた切断手段とを備え、該ドラムを周方向に所定幅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において、
   前記ドラム保持部材に保持させるに先立って前記ドラムを収納して該ドラムの周壁を略真円に矯正する円筒状の矯正部材と、該矯正部材と前記ドラム保持部材との軸線が一致する挿入位置に矯正部材を移送する移送手段と、該移送手段により挿入位置に移送された該矯正部材内のドラムを前記ドラム保持部材に挿入する挿入手段とを備え、
   前記矯正部材は、径方向に複数分割することにより開閉自在とされ、前記ドラムの投入時に径方向に分割開放し、径方向に閉じて円筒状とされた内面を該ドラムに圧接して該ドラムの矯正を行なうことを特徴とする金属製薄板ドラムの切断装置。
4. 前記ドラム保持部材に挿入されたドラムの少なくとも一側端縁部をクランプして該ドラムをドラム保持部材に固定するクランプ手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の金属製薄板ドラムの切断装置。

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