JP2010064178A

JP2010064178A - 金属製薄板ドラムの切断装置

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Publication number: JP2010064178A
Application number: JP2008231983A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Watabe; 良晴渡部
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-09-10
Also published as: JP5112995B2

Abstract

【課題】金属リングが刃具に接触して損傷することを防止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】金属製薄板ドラムの切断装置１は、ドラム保持手段３と、ドラム２内周面及び外周面の切断位置に当接されて、ドラム２を切断する１対の回転自在の刃具４とを備え、ドラム２を所定幅毎に周方向に切断して金属リング６を形成する金属製薄板ドラムの切断装置１であって、ドラム保持手段３に保持されているドラム２の切断位置側端部の外周面下方に、電流が断続自在である電磁石２７と、該電磁石を払出し位置に移送する移送部材とを備える払出し手段が設けられており、ドラム２の切断完了後、予め通電状態とした電磁石２７に該切断により形成された金属リング６を保持し、電磁石２７を移送部材により払出し位置に移送し、金属リング６を該払出し位置に払い出す。
【選択図】図１

Description

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所定幅毎に周方向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関するものである。

例えば、自動車の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、環状に重ね合わせて配列された複数のエレメントを一体に結束するために、複数の金属製リング部材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前記金属製リング部材として、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毎に周方向に輪切り状に切断することによって形成された無端帯状の金属リング（以下、単に「金属リング」と略記することがある）が用いられる。

従来、円筒状のドラムを所定幅毎に周方向に切断して前記金属リングを形成する際に、該ドラムの一端部をクランプして指示する一方、図４（ａ）に示す回転砥石４１を前記ドラムの他端部の外周面に当接し、該砥石４１を該ドラムの周方向に移動させることにより切断する装置が知られている。しかし、前記砥石４１を用いて前記ドラムを切断する場合には、該砥石４１の研削部４２が平面であるために、該研削部４２の幅に相当する研削代が必要とされ、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という問題がある。

そこで、前記砥石に代えて、前記ドラムの内周面に切刃ロールを当接してせん断することにより、該ドラムを輪切り状に切断する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、前記ドラムの外周面に、図４（ｂ）に示すように、先端が鋭角状の山形形状となった押切刃具４３を当接して片側から押し切ることにより、該ドラムを輪切り上に切断する装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。押切刃具４３は、前記山形形状において、稜部４４の両側の斜面４５，４５が研削面となっている。

しかしながら、前記従来のドラムを輪切り状に切断する装置では、形成された金属リングがドラム内周面に設けられている切刃ロールに接触して損傷してしまうことがあり、改良が望まれる。
特開２００１−３５３６１２号公報特開２００５−２５４３５５号公報

本発明は、上述の事情に鑑み、形成された金属リングが、ドラム内周面に設けられている刃具に接触して損傷することを防止する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保持すると共に回転自在に備えられたドラム保持手段と、該ドラム保持部材に保持されている該ドラムの切断位置の内周面及び外周面に当接されて、該ドラムを切断する１対の回転自在の刃具とを備え、該ドラムを所定幅毎に周方向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であって、該ドラム保持手段に保持されている該ドラムの切断位置側端部の外周面下方に、電流が断続自在である電磁石と、該電磁石を払出し位置に移送する移送部材とを備える払出し手段が設けられており、該ドラムの切断完了後、予め通電状態とした該電磁石に該ドラムの切断により形成された金属リングを磁着して保持させ、該金属リングを保持した該電磁石を該移送部材により払出し位置に移送し、該電磁石への通電を遮断することにより該金属リングを該払出し位置に払い出すことを特徴とする。

本発明の切断装置では、金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを前記ドラム保持手段に保持すると共に、該ドラム内周面及び外周面の切断位置に前記１対の回転自在の刃具を当接させることにより該ドラムを所定幅毎に周方向に切断して、無端帯状の金属リングを形成する。このとき、前記ドラム保持手段に保持されている前記ドラムの切断位置側端部の外周面下方には、前記払出し手段の前記電流が断続自在である電磁石が配置されている。従って、前記電磁石を予め通電状態としておくことにより、前記ドラムの切断完了後、該切断により形成された金属リングは、該電磁石に磁着されて保持される。このようにすることで、前記切断装置は、前記払出し手段により、形成された金属リングがドラム内周面に設けられている刃具に接触して損傷することを防止することができる。

次に、前記金属リングを保持している前記電磁石を、前記移送部材により払出し位置に移送して、該電磁石への通電を遮断することにより、該金属リングが払い出される。前記電磁石に保持された金属リングを、払出し位置にまで移送してから払い出すことで、該金属リングが落下して損傷することを防止することができる。

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は本実施形態の金属製薄板ドラムの切断装置の構成を示す説明的断面図、図２は図１のII−II線断面図、図３は図１の装置における金属製薄板ドラムに対する刃具の当接状態を示す説明図である。

図１に示すように、本実施形態の切断装置１は、金属製薄板ドラム２を所定幅毎に周方向に切断するために用いられるものであって、ドラム２を保持するドラム保持部３と、ドラム２の切断位置の内周面及び外周面に当接されてドラム２を切断する１対のローリングカッター４ａ，４ｂと、ローリングカッター４ａ，４ｂを駆動するカッター駆動部５と、ドラム２の切断により形成された無端帯状の金属リング６を払い出す払出し手段７とを備えている。本実施形態の切断装置１において、ローリングカッター４ａ，４ｂは、図４（ｂ）に示す押切刃具４３と同一の形状を備えている。

ドラム保持部３は、ドラム２の外周面に圧接される圧接部材８と、ドラム２の外周面に対して圧接部材８を進退させるコレット９とを備えている。尚、ドラム保持部材３は、ドラム２に対するローリングカッター４ａ，４ｂの当接状態を示すため、一部を切り欠いて断面として示している。圧接部材８は、ローリングカッター４ａ，４ｂ側の端部の外周面に、ローリングカッター４ａ，４ｂの反対側からローリングカッター４ａ，４ｂ側に向かって拡径するテーパ面８ａを備え、図示しない付勢手段によりドラム２の外周面から離間する方向に付勢されている。一方、コレット９は、内周面にローリングカッター４ａ，４ｂの反対側からローリングカッター４ａ，４ｂ側に向かって拡径するテーパ面９ａを備え、テーパ面９ａはテーパ面８ａに摺接している。コレット９は、シリンダ１０のシリンダロッド１０ａに取着された係合部材１１に係合され、シリンダ１０により前後動自在とされている。

コレット９は、シリンダ１０により前進せしめられると、ローリングカッター４ａ，４ｂ側に移動して、テーパ面９ａを介してテーパ面８ａを押圧し、圧接部材８をドラム２の外周面に圧接させる。また、コレット９は、シリンダ１０により後退せしめられると、ローリングカッター４ａ，４ｂの反対側に移動して、テーパ面９ａによるテーパ面８ａの押圧を解除する。このとき、圧接部材８は、図示しない付勢手段の付勢力によりドラム２の外周面から離間する方向に移動される。

圧接部材８の外周面にはギヤ１２が設けられており、圧接部材８はドラム２の外周面に圧接している状態で、ギヤ１２がモータ１３の回転軸に取着されたギヤ１３ａに噛合することにより、モータ１３の回転に伴ってドラム２を回転させる。

カッター駆動部５は、ドラム保持部３に保持されたドラム２のローリングカッター４ａ，４ｂ側の端部に対面するように設けられ、ネジ軸１４を備えるバックプレート１５を備えている。ネジ軸１４はドラム保持部３と反対側の端部にギヤ１４ａが取着されており、ギヤ１４ａはサーボモータ１６の回転軸に取着されたギヤ１６ａに噛合している。サーボモータ１６は、正逆両方向に回転可能であり、ネジ軸１４はサーボモータ１６の回転に伴って正方向または逆方向に回転する。

一方、ネジ軸１４のドラム保持部３側の端部は支持プレート１７に接続されており、支持プレート１７は図示しないボールネジ機構により、ネジ軸１４の回転に従って進退自在とされている。支持プレート１７は端部近傍に設けられた複数のロッド１７ａがバックプレート１５に挿通されることにより、ドラム２の端部に垂直になるように姿勢を維持している。

支持プレート１７のドラム保持部３側の面には、両端部に支持部材１８ａ，１８ｂが立設され、支持部材１８ａ，１８ｂにネジ軸１９が枢支されている。ネジ軸１９は、支持部材１８ａ側の端部に取着されたギヤ２０が、支持部材１８ａに取着されたサーボモータ２１の回転軸に取着されたギヤ２１ａに噛合している。サーボモータ２１は、正逆両方向に回転可能であり、ネジ軸１９はサーボモータ２１の回転に伴って正方向または逆方向に回転する。

ネジ軸１９の支持部材１８ａ側にはボールネジ部２２ａが取着され、ボールネジ部２２ａは支持プレート１７のドラム保持部３側の面に設けられたガイドレール２３に跨設されて、ネジ軸１９の回転に伴ってガイドレール２３上を移動自在とされている。そして、ボールネジ部２２ａ上に、ドラム２の外周面に当接されるローリングカッター４ａを回転自在に支持するカッター支持部材２４ａが設けられている。

一方、ネジ軸１９の支持部材１８ｂ側にはボールネジ部２２ｂが取着され、ボールネジ部２２ｂはガイドレール２３に跨設されて、ネジ軸１９の回転に伴ってガイドレール２３上を移動自在とされている。そして、ボールネジ部２２ｂ上に、ドラム２の内周面に当接されるローリングカッター４ｂを回転自在に支持するカッター支持部材２４ｂが設けられている。

また、ネジ軸１９は、支持部材１８ａ側のネジ軸１９ａと、支持部材１８ｂ側のネジ軸１９ｂとでネジの向きが逆になっている。この結果、ボールネジ部２２ａ，２２ｂは、ネジ軸１９の回転に伴って、互いに近接し、あるいは互いに離間する方向に移動する。

金属リング６を払い出す払出し手段７は、図２に示すように、ドラム保持部３に保持されたドラム２のカッター駆動部５側の端部下方に設けられ、回転軸２５に軸支された腕部材２６と、腕部材２６の先端に取着された電磁石２７とを備えている。電磁石２７は、電流が断続自在であり、予め通電状態にされてドラム２端部の外周面直下に待機しており、ドラム２がローリングカッター４ａ，４ｂにより切断されて金属リング６が形成されると、該金属リング６を磁着して保持する。

次に、本実施形態の切断装置１の作動について説明する。

切断装置１では、まず、ドラム２の端部がローリングカッター４ａ，４ｂにより切断される所定の位置になるよう配置されると、シリンダ１０が駆動されて、コレット９を前進させる。このようにすると、コレット９のテーパ面９ａが圧接部材８のテーパ面８ａを押圧するので、圧接部材８がドラム２の外周面に圧接され、ドラム２が圧接部材８により保持される。

このとき、ローリングカッター４ａ，４ｂは、ドラム２に当接しない間隔を存して離間されており、さらにドラム２の外方（図１ではドラム２の右側）（初期位置）に待避している。

そこで、次に、サーボモータ１６が駆動され、支持プレート１７をドラム２の方向に移動させることにより、カッター支持部材２４ａ，２４ｂに支持されたローリングカッター４ａ，４ｂをドラム２方向に移動させる。サーボモータ１６は、ローリングカッター４ａ，４ｂが、ドラム２の端部から金属リング６の幅に相当する間隔を存する所定の切断位置に達したならば、停止される。

次に、サーボモータ２１が駆動される。このとき、ネジ軸１９は、支持部材１８ａ側のネジ軸１９ａと、支持部材１８ｂ側のネジ軸１９ｂとでネジの方向が逆になっているので、ボールネジ部２２ａが支持部材１８ａから離間する方向に移動すれば、ボールネジ部２２ｂも支持部材１８ｂから離間する方向に移動する。この結果、ボールネジ部２２ａ，２２ｂ上に設けられたカッター支持部材２４ａ，２４ｂに支持されたローリングカッター４ａ，４ｂが互いに近接する方向に移動され、ローリングカッター４ａがドラム２の外周面に当接されると共に、ローリングカッター４ｂがドラム２の内周面に当接される。

またこのとき、モータ１３が駆動されることにより、圧接部材８に保持されているドラム２が回転駆動される。そこで、ドラム２に当接されているローリングカッター４ａ，４ｂはドラム２と連れ回りしながら、ボールネジ部２２ａ，２２ｂにより、図３に示すようにさらに近接せしめられる。

このようにすると、ドラム２の肉は、山形形状となっているローリングカッター４ａ，４ｂの両側の軸方向に逃げるため、ローリングカッター４ａ，４ｂの間が肉薄となる。そして、ローリングカッター４ａ，４ｂの間隙が０．１ｍｍ程度以下になるとドラム２が自然に破断し、金属リング６が得られる。

払出し手段７は、腕部材２６の先端に取着された電磁石２７を、予め通電状態として、ドラム２端部の外周面直下に待機させている。従って、得られた金属リング７は、ドラム２端部の外周面直下に待機されている電磁石２７に磁着され保持される。

次に、ローリングカッター４ａ，４ｂが前述と全く逆の手順により前記初期位置に復帰した後、図２に矢示するように、腕部材２６を回動させ、電磁石２７に磁着している金属リング６を払出し位置に移送させる。そして、前記払出し位置で、電磁石２７に対する通電を遮断することにより、金属リング６を該払出し位置に払い出す。このようにすることにより、形成された金属リング６がローリングカッター４ｂに接触したり、落下したりして損傷することを防止することができる。

形成された金属リング６が払い出されたならば、払出し手段７は、再び腕部材２６を回動させて、ドラム２直下の初期位置に復帰させると共に、電磁石２７に対する通電を再開する。

尚、本実施形態の切断装置１では、前記移送部材として、回転軸２５に軸支された腕部材２６を用いているが、電磁石２７を払出し位置に移送できるものであれば他の部材であってもよい。

また、本実施形態の切断装置１では、前記刃具として、ドラム２の切断位置の内周面及び外周面に当接されてドラム２を切断する１対のローリングカッター４ａ，４ｂを用いているが、ドラム２の切断位置の内周面のみにローリングカッターを用いるものであってもよい。

本発明の金属製薄板ドラムの切断装置の構成を示す説明的断面図。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。図１の装置における金属製薄板ドラムに対する刃具の当接状態を示す説明図。刃具の形状を示す説明図。

符号の説明

１…切断装置、２…ドラム、３…ドラム保持部（ドラム保持手段）、４ａ，４ｂ…ローリングカッター（刃具）、６…金属リング、２５…回転軸、２６…腕部材、２７…電磁石。

Claims

金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを保持すると共に回転自在に備えられたドラム保持手段と、該ドラム保持部材に保持されている該ドラムの切断位置の内周面及び外周面に当接されて、該ドラムを切断する１対の回転自在の刃具とを備え、該ドラムを所定幅毎に周方向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であって、
該ドラム保持手段に保持されている該ドラムの切断位置側端部の外周面下方に、電流が断続自在である電磁石と、該電磁石を払出し位置に移送する移送部材とを備える払出し手段を備え、
該ドラムの切断完了後、予め通電状態とした該電磁石に該ドラムの切断により形成された金属リングを磁着して保持させ、該金属リングを保持した該電磁石を該移送部材により払出し位置に移送し、該電磁石への通電を遮断することにより該金属リングを該払出し位置に払い出すことを特徴とする金属製薄板ドラムの切断装置。