JP2005254340A - 金属製薄板ドラムの切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムをドラム保持部材に保持させてその外側から押切り刃具により輪切り状に切断して複数の金属リングを形成したとき、ドラム保持部材からの各金属リングの引き抜き作業を円滑に行うことができる金属製薄板ドラムの切断装置を提供する。
【解決手段】金属製ドラムＷを保持するドラム保持部材２の外周面に、その全周にわたって押切り刃具９の切り込み位置に対応する複数のＶ字状の第１の環状溝５を所定間隔を存して設け、各第１の環状溝５の間に、ドラム保持部材２の外周面の全周にわたって形成された第２の環状溝６を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属製薄板により形成された円筒状のドラムを輪切り状に切断して複数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関する。

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、複数の金属リングを積層してなる積層リングが用いられる。積層リングを構成する金属リングは、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所定幅で輪切り状に切断することによって形成される。

従来、円筒状のドラムを所定幅毎に切断して前記金属リングを形成する際には、ドラムの一端部をクランプして支持し、回転する砥石を前記ドラムの他端部の外側から押し当て、該砥石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、砥石を用いて前記ドラムを切断する場合には、砥石の幅に相当する研削代が必要とされるため、１つのドラムから得られる金属リングの歩留まりが低くなる。

また、下記特許文献１に見られるように、前記砥石に代えて、押切り刃具を用いて前記ドラムを切断する方法が知られている。これによれば、砥石の場合に比べて研削代が少なく、１つのドラムから得られる金属リングの歩留まりが向上する。しかしその反面、比較的大きなバリが発生し易く、切断後に行なわれるバレル研磨等の整形処理時間が長時間となる不都合がある。また、特許文献１には、ドラムの内面側と外面側との両側に押切り刃具を押し当てて切断することによってバリを減少させる方法が示されているが、ドラムが切断された後に両刃具同士が接触して刃具が損傷するおそれがある。

そこで、ドラムを装着して該ドラムをその全長にわたって保持するドラム保持部材を設け、該ドラム保持部材の外周面の刃具の切り込み位置に対応する位置に環状のＶ字状の溝を形成しておくことが考えられる。これによって、ドラムは刃具によって溝に押し込むようにして切断されるとき、刃具先端がＶ字状の溝の底部に当接する直前にドラムが切断され、刃具先端が溝の底部に圧接することがないので、刃具の損傷を防止することができる。

しかし、切断時に刃具による押圧を受けてドラムから切断された金属リングは、その切断端縁がＶ字状の溝の側壁に倣って僅かに変形することにより、切断端縁全周が他部に比べて小径となる。そして、ドラムから輪切り状に切断されて形成された複数の金属リングをドラム保持部材から引き抜くときには、各金属リングの切断端縁とドラム保持部材の外周面における溝と溝との間との通過抵抗が大となって円滑な金属リングの引き抜きが阻害されるおそれがある。
特開２００１−２４１５１２号公報

かかる不都合を解消して、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ドラム保持部材に保持させてその外側から押切り刃具により輪切り状に切断して複数の金属リングを形成したとき、ドラム保持部材からの各金属リングの引き抜き作業を円滑に行うことができる金属製薄板ドラムの切断装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、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装着して該ドラムをその全長にわたって保持するドラム保持部材と、該ドラムを介してドラム保持部材に対向する位置に設けられ、該ドラムに切り込む切刃が周縁に形成された円盤状の押切り刃具とを備え、該押切り刃具によりドラムをその周方向に切断して所定幅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の外周面にはその全周にわたって前記押切り刃具の切り込み位置に対応する複数のＶ字状の第１の環状溝が所定間隔を存して形成されており、各第１の環状溝の間には、ドラムから切断して形成された各金属リングをドラム保持部材から引く抜く際にドラム保持部材と各金属リングとの接触抵抗を小とすべく該ドラム保持部材の外周面の全周にわたって形成された第２の環状溝が設けられていることを特徴とする。

本発明の金属製薄板ドラムの切断装置によってドラムから金属リングを形成するときには、先ず、前記ドラム保持部材にドラムを保持させ、Ｖ字状の各第１の環状溝に対応する位置に前記押切り刃具を切り込ませてドラムを輪切り状に切断する。

次いで、ドラムから輪切りにされることによって形成された複数の金属リングは、前記ドラム保持部材から引き抜かれる。このとき、ドラムから切断された各金属リングの切断端縁は、Ｖ字状の各第１の環状溝の側壁に倣って僅かに変形し、切断端縁が他部より小径とされていることがある。そして、各金属リングが前記ドラム保持部材から引き抜かれる際には、小径とされた切断端縁がＶ字状の第１の環状溝から押し出されて隣り合う第１の環状溝との間を通過する。このとき、各第１の環状溝の間に前記第２の環状溝が設けられていることにより、各金属リングの切断端縁が小径に変形していても、各第１の環状溝間を通過する各金属リングの切断端縁は各第２の環状溝によってドラム保持部材への接触抵抗が小とされ、ドラム保持部材からの各金属リングの引き抜きを円滑に行うことができる。

また、本発明においては、前記第２の環状溝の互いに対向する内側壁のうち少なくとも前記金属リングの引き抜き方向の下流側の内側壁は、該第２の環状溝の最深部から当該内側壁の上縁にかけて次第に拡径する傾斜面とされていることが好ましい。これによって、第２の環状溝を通過する各金属リングの切断端縁が、一旦第２の環状溝内に入り込んでも、第２の環状溝の内側壁に形成された次第に拡径する傾斜面に沿って円滑に引き抜き方向に案内され、各金属リングの切断端縁が各第２の環状溝に引っ掛かるといった事態を確実に防止して、ドラム保持部材からの各金属リングの引き抜きを円滑に行うことができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態の装置を示す説明図、図２はドラム保持手段及び刃具の一部を示す説明的断面図、図３はドラム保持手段からの金属リングの引き抜き工程を示す説明図、図４は他の第１の環状溝を示す説明的断面図である。

図１に示す本実施形態の切断装置１は、金属製のドラムＷを所定幅毎に輪切り状に切断して図示しない無段変速機用ベルトのリング部材を製造するものである。前記ドラムＷは、矩形状の平坦な金属薄板を円筒状に成形した後、両端縁を互いに突き合わせて溶接接合することによって形成されたものである。

本実施形態の切断装置１は、図１に示すように、前記ドラムＷを保持するドラム保持手段２と、ドラムＷを切断する切断手段３とによって構成されている。

前記ドラム保持手段２は、図示しない回転駆動手段に連結された支持軸４に支持され、その外周に前記ドラムＷを保持する。該ドラム保持手段２の外周面には、ドラムＷの切断位置（後述する押切り刃具９の切り込み位置）に沿って複数の第１の環状溝５が所定間隔を存して形成されている。更に、各第１の環状溝５の間には第２の環状溝６が形成されている。

該第１の環状溝５は、図２に示すように、断面視略Ｖ字状に形成されており、更に詳しく説明すれば、本実施形態においては、第１の環状溝５の両側の内側壁７は第１の環状溝５の内方に張り出すように湾曲する湾曲面とされている。なお、第１の環状溝５の形状については、第１の環状溝５の両側の内側壁７の上縁７ａ，７ｂの間隔寸法ａをドラムＷの板厚寸法ｂの約２０倍とし、第１の環状溝５の最深部８の深さ寸法ｃをドラムＷの板厚寸法ｂの約２倍とし、更に、内側壁７の湾曲面の曲率半径をドラムＷの板厚寸法ｂの約３０倍とすることが好ましい。これにより、後述する押切り刃具９に切断されたドラムＷ（金属リングＸ）の切断端縁のバリの発生を抑えることができ、ドラムＷから得られる金属リングＸの歩留まりが向上する。

また、前記第２の環状溝６は、図２に示すように、第１の環状溝５と同じく断面視略Ｖ字状に形成され、該第２の環状溝６の両側の内側壁１０には第２の環状溝６の内方に張り出すように湾曲する湾曲面が傾斜面として形成されている。

前記切断手段３は、図１に示すように、回転軸１１と、該回転軸１１に一体的に支持された円盤状の押切り刃具９とを備えている。該切断手段３は、図示しないが、押切り刃具９をドラムＷに向かって進退させると共に、ドラムＷの軸線方向に移動させる進退移動手段を備えている。また、押切り刃具９は回転軸１１によって回転自在に設けられている。押切り刃具９が回転自在であることにより、前記ドラム保持手段２により回転されるドラムＷへの当接によって押切り刃具９が連れ回りし、押切り刃具９全周によるドラムＷの押し切りが可能とされる。なお、押切り刃具９は回転軸１１を介して図示しない回転駆動手段により回転駆動されてもよい。なお、押切り刃具９は、図２に示すように、刃物角θが６０°とされている。

以上の構成による装置１によってドラムＷを輪切りにして金属リングを形成するときには、図１を参照すれば、先ず、ドラム保持手段２に外挿保持されたドラムＷが回転され、次いで、図２に仮想線示するように、前記切断手段３がドラムＷに接近して押切り刃具９が第１の環状溝５に対応する位置でドラムＷに切り込む。このとき、ドラムＷが回転していることにより、ドラムＷ全周にわたって押切り刃具９が切り込み、所定幅の金属リングＸが得られる。続いて、押切り刃具９をドラムＷから一旦離反させてドラムＷの軸線方向に移動させ、隣の第１の環状溝５に切り込む。これをドラムＷの全長にわたって切り返すことで、複数の金属リングＸが得られる。

次に、ドラムＷから切断されて形成された複数の金属リングＸをドラム保持手段２から引き抜くときには、ドラム保持手段２の基部側の金属リングＸをドラム保持手段２の軸線に沿って移動させる。これにより、全ての金属リングＸを押し送りするようにしてドラム保持手段２から引き抜く。このとき、図３に仮想線示するように、金属リングＸの切断端縁Ｙが第１の環状溝５から抜け出し、第２の環状溝６を順次通過する。ところで、図３に示すように、金属リングＸの切断端縁Ｙは、ドラムＷから切断されるときに、押切り刃具９によって押圧されて第１の環状溝５の内側壁７に沿って僅かに撓み、この影響で切断後の金属リングＸの切断端縁Ｙは他部より小径に形成されている場合がある。この場合にも、ドラム保持手段２に複数の第２の環状溝６が形成されていることによって、金属リングＸの切断端縁Ｙはドラム保持手段２に沿って移動する際の接触抵抗が小とされるので、全ての金属リングＸを円滑に抜き取ることができる。更に、第２の環状溝６の内側壁１０が傾斜面（湾曲面）とされていることにより、金属リングＸの切断端縁Ｙが第２の環状溝６内に侵入しても、該傾斜面（湾曲面）に沿って金属リングＸを引き抜き方向に確実に案内することができる。

なお、本実施形態においては、前記第２の環状溝６が第１の環状溝５と同じ形状とされていることにより、一対の傾斜面（湾曲面）を備えるものを示したが、第２の環状溝６の傾斜面は、図示しないが、金属リングＸの引き抜き方向の下流側にのみ設けられていてもよい。それ以外にも、前記第２の環状溝６は図２に示したＶ字状に限るものではなく、例えば、図４に示すように、凹状の第２の環状溝１２としてもよい。凹状の第２の環状溝１２であっても、金属リングＸがの切断端縁Ｙはドラム保持手段２に沿って移動する際の接触抵抗を小とすることができるので、金属リングＸの円滑な引き抜き作業を行うことができる。

本発明の一実施形態の装置を示す説明図。 ドラム保持手段及び刃具の一部を示す説明的断面図。 ドラム保持手段からの金属リングの引き抜き工程を示す説明図。 他の第１の環状溝を示す説明的断面図。

符号の説明

Ｗ…ドラム、Ｘ…金属リング、１…切断装置、２…ドラム保持部材、５…第１の環状溝、６，１２…第２の環状溝、９…押切り刃具、１０…内側壁。

Claims (2)

1. 金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを装着して該ドラムをその全長にわたって保持するドラム保持部材と、該ドラムを介してドラム保持部材に対向する位置に設けられ、該ドラムに切り込む切刃が周縁に形成された円盤状の押切り刃具とを備え、該押切り刃具によりドラムをその周方向に切断して所定幅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の外周面にはその全周にわたって前記押切り刃具の切り込み位置に対応する複数のＶ字状の第１の環状溝が所定間隔を存して形成されており、
   各第１の環状溝の間には、ドラムから切断して形成された各金属リングをドラム保持部材から引く抜く際にドラム保持部材と各金属リングとの接触抵抗を小とすべく該ドラム保持部材の外周面の全周にわたって形成された第２の環状溝が設けられていることを特徴とする金属製薄板ドラムの切断装置。
2. 前記第２の環状溝の互いに対向する内側壁のうち少なくとも前記金属リングの引き抜き方向の下流側の内側壁は、該第２の環状溝の最深部から当該内側壁の上縁にかけて次第に拡径する傾斜面とされてい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装置。

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