JP2007191788A - プッシュベルト用金属リング部品の搬送ラック - Google Patents

Abstract

【課題】熱処理工程段階におけるプッシュベルトの金属リング部品の保持および搬送に用いる搬送ラックを提供する。
【解決手段】垂直方向に延びる少なくとも３本の平行なロッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃを備え、それらのロッド５１ａ、５１ｂ，５１ｃが少なくとも１つのスペーサ５２で水平方向に相互結合され、それらのロッド５１ａ，５１ｂ，５１ｃがそれぞれ多数の水平方向に突き出たリング座５３を備え、このリング座が傾斜した、つまり少なくとも実効的にV字形をした凹部について、それぞれのロッド５１ａ，５１ｂ，５１ｃの長軸に関して半径方向の外側への幅を規定した搬送ラック。
【選択図】図３

Description

本発明はプッシュベルトの製造工程に関し、また特に請求項１の前文に規定するように熱処理工程段階におけるプッシュベルトの金属リング部品の保持および搬送に用いる搬送ラックを提供することに関する。このプッシュベルト自体は主に自動車に用いられる周知の無段変速機の２つの調整可能プーリの間の動力伝達手段として使用される。

このようなプッシュベルトは、半径方向に入れ子になった金属リングの１つまたは複数の積層した組に沿って滑らせることができるように組み込まれている横向きの金属部品から成り、一般に知られている。そのリングは通常マルエージング鋼で作られ、この種の鋼は大きな抗張力および曲げあるいは引っ張り応力疲労に対する耐力またはその両方の特性と、材料を所望の形状および特性に加工するための比較的好ましい性質とを併せ持っている。最終製品ではこの形状および特性は原則としてリングの周囲に沿って変化してはならない。

少なくともこのようなリングについてこれまで出願者が数十年の間適用して来たような、このようなプッシュベルトを作る製造方法は、特許文献１によって一般的に開示されている。知られている製造工程の一部として、このリングは、たとえばリングの焼き鈍し、エージング、窒化処理など、数回熱処理される。

一般に技術的に遭遇する問題の１つは、それぞれの熱処理の工程段階にどのように持ち込み、持ち出し、またその間移動させるかということである。一方ではリングは搬送ラックにしっかりと取り付けられている必要があるが、他方では熱処理される間、好ましくはその最適な円形状を保持しなければならない。またリングの窒化処理においては、リングの表面は雰囲気に曝されていなければならない。つまりキャリアとの直接接触によって雰囲気から遮蔽されないか、少なくともほとんど遮蔽されてはならない。したがって、一般的に言えば、リングの搬送ラックは、できるだけリングに及ぼす挟持力あるいは保持力を小さくし、また装置とリングとの接触面積もできるだけ小さくするように設計されなければならない。さらに、好ましくは搬送ラックの設計は、リングが好ましいように、つまり容易にかつ迅速に脱着できる必要がある。

現在の技術によりいくつかの基本的な搬送ラックの設計が提案されている。しかしこれらの知られている搬送ラックは前記の要求を同時にすべて満たすように見えず、少なくともこの点に関して改良の余地があると思われる。たとえば特許文献２において、リングの周囲に沿って分布する３本あるいはそれより多いロッドを使ってリングを楕円形状にさせることが提案されているが、リングは明らかに単に摩擦によってその場所に固定されている。さらにリングの相当の面積がロッドと接触することによって周囲の雰囲気から遮蔽されるであろう。また、特許文献３による搬送ラックにおいて、リングは取り付けられた際に、重力の影響とリングの半径方向の内面を相対する向きに直径方向に押している装置の２つの固定手段との両方により楕円形であると思われる。

リングはこれらの知られている基本的な仕組みによって容易に取り付けられ、また確実に保持されるかもしれないが、それにはまた最終製品の特性が熱処理中の楕円形の姿勢によりリングの周囲に沿って不可避的に変化するという不都合もある。

特許文献４において代替の解決法が提案されているが、そこではリングがリングを保持する部材の穿孔された鍔状部分の上に自由にまた水平に置かれている搬送ラックあるいは治具が示されている。この設計によれば、リングは円形状の姿勢を保持するが、リング表面、つまりリングの側面の相当な部分が搬送ラックと直接接触していると思われる。さらにこの周知の配置は微妙かつ相当な取扱い努力を必要とするように思われる。なぜならばリングがリングホルダのハブ部分の周りに正確に置かれる必要があるからであり、小数のリングだけが１つのリングホルダに収容できるからであり、またリングホルダが搬送ラックの別々の部品のように相互に積み上げられる必要があるからである。
EP-A-1 055 738 EP-A-1 273 824 JP-A-2001-139123 JP-A-2001-329317

本発明の目的はこれらの知られている搬送ラックについてさらに改良することであり、とりわけ前記の工程要件の間の好ましい最適条件を提供する設計を求めることである。この点に関して本発明による搬送ラックは請求項１の特徴記述部分の特長を備える。

本発明による搬送ラックは３本あるいはそれより多いロッドを備え、ラックのすべてのロッドは垂直方向に平行に延び、スペーサによって相互結合されている。各ロッドは多数の水平方向に突き出たリング座を備え、これは傾斜した、少なくともV字形の凹部について（半径方向に）外側への幅を規定する。好ましくはこのリング座はそれぞれのロッドの長軸に関して旋回した立体の形状である。また好ましくはこのリング座はロッドの高さに沿って適当な間隔の位置にある。

このリングは搬送ラックに挿入される、つまり搬送ラックのロッド間のロッドによって囲まれる空間に置かれるが、引き伸ばされた形で、つまりその自然の円形から楕円形に強く押されて保持される。そのあとリングはもとの円形に戻ろうとすることが許されるが、それによって各ロッドのリング座に納まる。本発明による搬送ラックは、リングがその場合水平に保持され、機械的衝撃を受けてもリング座に取り付けられている間は確実に保持されており、ほぼ円形で保持されており、搬送ラックとの接触が最小である、という利点を有する。

ある搬送ラックの実施例において、正反対に対向する対として置かれた４本またはそれより多い平行なロッドを備え、その４本のロッドは仮想的な四角形の隅に置かれる。これによって前記ロッドの少なくとも１つの対の間隔が円形リングの自由状態の直径よりも僅かに小さいというのがこの搬送ラックの有利な特徴である。このようにして小さいがかなりの挟持力が搬送ラックに取り付けられるリングに及ぼされるので、ラックが機械的衝撃を受けるときもその中に確実に保持される。これによって、自由状態のリング直径の約80-95%の前記ロッド１対間の距離が良い結果を生み、約90%が最適であることが見出されている。好ましくは、リングが前記１対のロッドにより中央で挟持されるとき、熱処理の際に好ましい、その本質的な円形への影響を最小にするように、正反対に対向する残りのロッドがリングのちょうど外側に、あるいはできればリングの外周に軽く触れるように配置される。好ましくはこれらの残りのロッドの対は前記周囲に沿って対称的に分布させる。

搬送ラックのある好ましい実施例において、正反対に対向するように配置されたちょうど６本のロッドを備え、そのうち４本のロッドは長辺と短辺を持つ長方形の隅に配置され、２本のロッドは実質的に長辺の中間点の外側に直径方向に相対して配置される。これによって前記２本のロッドは自由状態のリング直径の約0.9倍の間隔で配置され、前記４本のロッドは好ましくは長方形の長辺と短辺との約1.5の比で配置され、長方形の対角線が基本的に自由状態のリング直径に等しいか、僅かに大きい（数%まで）。

（図面の簡単な説明）
本発明をここで添付の図を参照してさらに説明する。
図１は、本発明に関係するプッシュベルトとこのベルトが適用される伝導装置の図である。
図２は、プッシュベルトの断面図である。
図３は、熱処理段階においてプッシュベルトリング部品を搬送するための搬送ラックの例の側面図および上面図である。
図４は、図３の搬送ラックのリング座の側面図および断面図である。
図５は、図３の搬送ラックのロッドの相互配置を示す上面図である。

図１は２つのプーリ４および５の周りを巻いたプッシュベルト１を備えた無段階変速装置（CVT）示し、このベルト１は半径方向に入れ子になっているリング２０の２つの積層した組２と、基本的に横断的要素３の連続的なアレイとから成り、それはリング２０の２つの組２の周辺に沿って取り付けられており、それに沿って自由に滑ることができる。このような無段変速機自体は知られている。

図２はプッシュベルト１の断面図であり、横断的要素３の正面図および２組の２の半径方向に入れ子になっている金属リング２０の断面図を示す。横断的要素３は２つの基本的に横向きの側面６を持ち、それによってプーリ４、５の円盤の円錐形の表面に対して置かれ、また２つの基本的に半径方向に向いている軸受けの面７がリング２０の組２を支えている。これらのリング２０は典型的には高品質の鋼、たとえばマルエージング鋼でできている。リング部品２０の典型的な厚さは0.15から0.20
mmの範囲で、その典型的な幅は8から35
mmであり、円形の姿勢が160から320 mmのいわゆる自由状態のリング直径を持つと仮定すると、典型的な周囲の長さは500から1000
mmである。

プッシュベルト３の製造工程においてリング２０はいくつもの熱処理を受け、それには窒化処理を含むが、その際に窒素原子がリング２０の表面材料に埋め込まれてその硬さと耐摩耗性を増す。このような工程においてリング２０の全表面が周囲の雰囲気に曝され、リング２０が円形の姿勢に配置されるのが好ましい。しかし、実際にはこれらの前提条件すべてを完全に実現することはできない。というのは、リング２０はまた確実に保持され、効率的にまた確実に搬送されなければならないが、このことはリング２０がある種の搬送ラックに配置され、おそらく挟持されなければならないことを意味している。

本発明は前記工程要件の間の好ましい最適解を与える搬送ラック設計を提供する。このような搬送ラック５０の例を図３の側面図と上面図に示すが、これは正反対に対向する３つの対５１a、５１b、５１ｃをなす６本の平行なロッド５１を備え、５１のすべてのロッドが垂直方向に伸び、主に水平方向のスペーサ５２によって相互結合されている。各ロッドは多数の水平方向に突き出た、円形のリング座５３を備え、これはロッド５１の高さに沿って適当な間隔で配置されている。

図４にリング座５３の側面図と断面図の詳細を示すが、どちらにもリング座５３に取り付けられたリング２０が示されている。各リング座５３は傾斜している、少なくとも実効的にV字形をした凹部５４について外側（半径）方向の幅を規定するが、これは図４で２つの末広がりの点線で示されている。リング座５３のこのような形状により、一方ではリング２０とそれぞれのロッド５１との接触は好ましくは避けられ、他方ではリング２０とリング座５３との接触はできるだけ小さい、つまり好ましくはリング２０の縁での点接触に限定される。

図５は搬送ラック５０の、図３に類似の上面図であるが、ロッド５１の相互配置が自由状態のリング２０の直径Drに対して示されており、後者は点線２０aで示されている。さらに、実線２０bはリング２０がロッド５１（５１a、５１b、５１c）の間に取り付けられたときどのようにラック５０に収まるかを示す。図５から全部で６本のロッド５１のうち４本が、つまり正反対に対向する対５１aと５１bが、長辺VRIと短辺VRsを持つ仮想的長方形の隅に置かれている。これによって仮想的長方形の長辺VRIと短辺VRsの比が約1.5になり、その対角線VRdは基本的に自由状態のリングの直径RDに等しい。６本のロッド５１の残りの２本、つまり正反対に対向する対５１cはこのような仮想的長方形の外側の、基本的にその長辺VRIの中間点に配置され、その間の相互の間隔DSは自由状態のリング直径RDの約0.9倍に規定される。

本発明に関係するプッシュベルトとこのベルトが適用される伝導装置の図である。 プッシュベルトの断面図である。 熱処理段階においてプッシュベルトリング部品を搬送するための搬送ラックの例の側面図および上面図である。 図３の搬送ラックのリング座の側面図および断面図である。 図３の搬送ラックのロッドの相互配置を示す上面図である。

符号の説明

１ プッシュベルト
４ プーリ
５ プーリ
２０ リング
５１ ロッド
５２ スペーサ
５３ リング座
５４ 凹部

Claims (10)

1. 熱処理工程段階におけるプッシュベルト（３）の金属リング部品（２０）を搬送する、垂直方向に延びる少なくとも３本の平行なロッド（５１）を備えた搬送ラック（５０）であって、前記ロッド（５１）が少なくとも１つのスペーサ（５２）によって相互結合され、それぞれのロッド（５１）が多数の水平方向に突き出たリング座（５３）を備え、該リング座が傾斜した、つまり少なくとも実効的にV字形をした凹部（５４）についてそれぞれのロッド（５１）の長軸に対して半径方向外側への幅を規定していることを特徴とする搬送ラック。
2. 前記リング座（５３）がそれぞれのロッド（５１）の長軸に関して旋回させた立体の形状をしていることを特徴とする請求項１に記載の搬送ラック。
3. それぞれのロッド（５１）の上に前記リング座（５３）を互いに対応する間隔で備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送ラック。
4. 前記ラック（５０）が正反対に対向するロッド（５１；５１a，５１b，５１c）の対として配置されている偶数個のロッド（５１）を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の搬送ラック。
5. 少なくとも前記ロッドの対の１つ（５１；５１c）の間隔が、円形の姿勢に置かれたときの前記リング部品（２０）の直径（RD）よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の搬送ラック。
6. 前記間隔が前記リングの直径（RD）の８０〜９５%であり、好ましくは９０%に等しいことを特徴とする請求項５に記載の搬送ラック。
7. 前記ロッドの対（５１，５１c）の間に前記リング部品（２０）が保持されるとき、ロッドの残りの対（５１；５１a，５１b）が前記リング部品のちょうど外側かあるいは周辺に軽く触れるように置かれることを特徴とする請求項５または６に記載の搬送ラック。
8. 前記ラック（５０）が少なくとも４本のロッド（５１；５１a、５１b）を備え、これが正反対に対向するロッド２つの対（５１；５１a、５１b）をなし、該４本のロッド（５１；５１a、５１b）が２つの長辺（VRI）と２つ短辺（VRs）を有する仮想的長方形の隅に配置され、各辺の間の長さの比が約１．５であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の搬送ラック。
9. 前記ラック（５０）がさらに正反対に対向する１つのロッドの対（５１；５１c）を備え、その各ロッド（５１；５１c）が仮想的長方形の外側でその２つの長辺（VRI）のそれぞれの基本的に中間点に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の搬送ラック。
10. 前記リング部品（２０）が円形の姿勢に配置され、前記２つのロッドの対（５１；５１a、５１b）の、仮想的長方形の対角線（VRd）に相当するそれぞれのロッド（５１；５１a、５１b）間の間隔が前記リング部品の直径（RD）に等しいかあるいは僅かに大きいとき、前記のさらなる１つのロッドの対（５１；５１c）のロッド（５１；５１c）間の間隔がその直径（RD）より小さいことを特徴とする請求項９に記載の搬送ラック。
    
    

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