JP3822047B2 - 金属製薄板ドラムの切断装置 - Google Patents
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Description
【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、ドラムの一端部をクランプして支持し、回転する砥石等を前記ドラムの他端部の外側から押し当て、該砥石等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。
【0004】
しかし、前記ドラムをその一端部でのみ支持した状態で該ドラムの切断作業を行なうと、前記ドラムが金属製薄板によって形成されているために、砥石等の押し当て部分に歪みが生じ、また、装置の振動がドラムに伝達されてドラムに振れが生じやすく、切断精度が低くなる不都合がある。
【0005】
また、前記ドラムの外側から砥石等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。
【0006】
【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、比較的撓み易い金属製薄板ドラムを高精度に輪切り状に切断することができると共に、金属製薄板ドラムの切断作業を効率よく行なうことができ、しかも、切断によるバリを容易に除去できる状態に形成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。
【0007】
【課題を解決するための手段】
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輪切り状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、前記ドラムの全長に亘って該ドラムの外周面に圧接して該ドラムを内挿保持し、該ドラムを回転させる円筒状のドラム保持部材と、回転する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切刃が設けられた切断手段と、前記ドラム保持部材を内挿支持し、該ドラム保持部材を介してドラムを回転させ、駆動手段により回転駆動される円筒状の支持軸とを備え、前記支持軸は、前記ドラム保持部材を内挿し、軸線方向に延びる複数の割溝により縮径自在に形成された円筒状のコレットと、該コレットを内挿して支持軸と一体に回転する円筒状の外套部と、前記コレットの割溝の間隔を狭縮させて該コレット内径を縮径させる縮径手段とを備え、前記縮径手段は、前記コレットの一端部に対応する前記外套部の基端部内周に設けられて該外套部の先端に向かって次第に内周が縮径するテーパ部と、前記コレットの他端部に対応する該外套部の先端部内周に回転自在に螺合されて該外套部の基端部に向かって次第に内周が縮径するテーパ部材とを備え、該テーパ部材を回転させることにより該テーパ部材を前記テーパ部に接近する方向に移動させて、前記コレットの両端部を介して該コレットを縮径させ、前記ドラム保持部材は、前記縮径手段によるコレット内径の縮径に追従して縮径することによりドラムの外周面に圧接して該ドラムを保持することを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、前記ドラムを前記ドラム保持部材に保持し、前記支持軸の回転によって該ドラム保持部材を介してドラムを回転させる。そして、回転するドラムの外側面の所定位置に前記切断手段の切刃を当接させることによって、ドラムの周方向に切刃が切り込んで該ドラムが輪切り状に切断される。
【0009】
このとき、前記ドラム保持部材は、前記コレットの縮径に追従して縮径する。該コレットは前記縮径手段によって縮径される。即ち、該縮径手段によってコレットが縮径されたとき、該コレットがドラム保持部材を外方から径方向に収縮させる。そして、ドラム保持手段の縮径により該ドラム保持手段の内側面がドラムの外周面に圧接する。これによって、ドラム保持手段はドラムの外周面にその全長に亘って略均一に圧接し、比較的撓みやすいドラムを確実に高精度に保持することができる。
そして、前記ドラムは、その全長に亘って前記ドラム保持部材に外周面が圧接された状態で保持されているので、ドラムが金属製薄板によって形成されていても、ドラムに歪みや振れを発生させることなく前記切刃の当接による切断を行なうことができる。これにより、切断精度の高いドラムの切断を行なうことができ、高精度な金属リングを形成することができる。
【0010】
更に、ドラムにはその内側から切刃が切り込むので、切断後の金属リングにバリが形成されたとしても、そのバリは金属リングの切断端縁の外側に向って形成される。これによって、例えば、バリ取り加工にバレル研磨等を採用したときにも、メディアが金属リングの外側にあるバリに当たり易く、バリ取り加工が短時間で行なえるので作業効率を向上させることができる。
【0012】
そして更に、本発明によれば、前記外套部の先端部内周に螺合する前記テーパ部材を回転させることにより、該テーパ部材を前記外套部のテーパ部に向かって移動させる。前記コレットはテーパ部材のテーパ部への接近によって両端側が共にテーパ部材とテーパ部との縮径側に摺動する。これによって前記コレットは、その全長に亘って均等に縮径される。そして、該コレットの全長に亘る均等な縮径によって、該コレットに装着された前記ドラム保持部材がその全長に亘って均等に縮径され、ドラムを高精度に保持することができる。
【0013】
また、本発明において、前記ドラム保持部材は、前記支持軸に着脱自在に挿着されていることが好ましい。これにより、ドラムを前記ドラム保持部材に挿着した後に、該ドラム保持部材を前記支持軸に取り付けることができ、ドラムの不用意な変形を防止した状態で支持軸へのドラムのセット作業を円滑に行なうことができる。
【0014】
本発明において、前記ドラム保持部材は、軸線方向に延びる複数の割溝により縮径自在に形成されて前記コレットに挿着されていることを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、前記ドラム保持部材は、前記コレットの縮径に追従して縮径する。そして、ドラム保持手段の縮径により該ドラム保持手段の内側面がドラムの外周面に圧接する。これによって、ドラム保持手段はドラムの外周面にその全長に亘って略均一に圧接し、比較的撓みやすいドラムを確実に高精度に保持することができる。
【0016】
また、本発明において、前記切刃は前記ドラム保持部材の軸線方向に沿って所定間隔を存して複数配設されていることが好ましい。これによって、複数の切刃が所定間隔を存してドラムに切り込み、複数の所定幅の金属リングを一挙動で形成することができるので、ドラムからの金属リングの切断形成を極めて効率良く行なうことができる。
【0017】
また、本発明において、前記ドラム保持部材の内周には、前記切刃の切り込み位置に対応する環状溝が形成されていることが好ましい。これによって、前記切刃がドラムを切断する際に、ドラムを介してドラム保持手段に切り込まれた切刃と該ドラム保持手段との干渉を防止して切断精度を向上させることができる。
【0018】
そして、本発明の構成によれば、ドラムを高精度に切断することができるので、前記ドラムを輪切り状に切断することにより得られる金属リングを、無段変速機用ベルトの複数のエレメントを無端状に結束するために高い精度が要求されるリング部材として好適に採用することができる。
【0019】
【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要部を断面視して示す説明図、図2はドラム保持部材へのドラムの挿着工程を示す説明的断面図、図3は支持軸へのドラム保持部材の挿着工程を示す説明的断面図である。
【0020】
図示しないが、無段変速機用ベルトの複数のエレメントを環状に結束するリング部材は、マルエージング鋼の矩形状の薄板材を両端縁で溶接し、これによって円筒状に形成されたドラムW(図2参照)を、所定幅毎に輪切り状に切断して形成される。
【0021】
本実施形態の切断装置1は、該ドラムWを所定幅毎に輪切り状に切断して前記無段変速機用ベルトのリング部材を製造するものであり、図1に示すように、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。
【0022】
前記ドラム保持手段2は、図示しない回転駆動手段によって回転される支持軸4と、該支持軸4に着脱自在に挿着されてその内周に前記ドラムWを保持するドラム保持部材5とを備えている。
【0023】
前記ドラム保持部材5は、図1及び図2に示すように、合成樹脂により略円筒状に形成されており、一端部内周には、ドラムWの一端縁に当接する凸部6が形成されている。該ドラム保持部材5の内周には、ドラムWの切断位置(後述する砥石7の切り込み位置)に沿って複数の環状溝8が所定間隔を存して形成されている。更に、該ドラム保持部材5は、その長手方向に沿って複数の割溝9が形成されている。該割溝9は、ドラム保持部材5の一端縁で開放されるものと、他端縁で開放されるものとが交互に配設されており、各割溝9の間隔の狭縮によって該ドラム保持部材5の内径が縮径自在となっている。また、前記凸部6の一部には、ドラムWの端縁に形成された切欠Xに係合する第1係合部材10が設けられている。なお、該ドラムWの切欠Xは前述したドラムWの溶接形成時に溶接位置を正確に位置決めするために使用されるものである。
【0024】
前記支持軸4は、図1に示すように、図示しない回転駆動手段に連結された円筒状の外套部11と、該外套部11の基端部に固定された当接ブロック12とを備えている。更に、外套部11には、縮径自在のコレット13と、該コレット13を縮径するための縮径手段14とが設けられている。前記当接ブロック12は、ドラム保持部材5とドラムWの他端縁を突き当てることによってドラムWの内挿位置決めを行なうものであり、該当接ブロック12の一部には、ドラムWの端縁に形成された前述の切欠Xに係合する第2係合部材15が設けられている。
【0025】
前記縮径手段14は、外套部11の基端部に一体に形成されたテーパ部16と、該外套部11の先端部に回転自在に螺合装着された環状のテーパ部材17とを備えている。
【0026】
前記コレット13は、図1及び図3に示すように、略円筒状に形成されており、その長手方向に沿って複数の割溝18が形成されている。該割溝18は、該コレット13の一端縁で開放されるものと、他端縁で開放されるものとが交互に配設されており、各割溝18の間隔の狭縮によって該コレット13の内径が縮径自在となっている。また、図1に示すように、該コレット13の両端部の外周側には、前記テーパ部16に対応して摺接するテーパ状の第1摺接部19と、前記テーパ部材17に対応して摺接するテーパ状の第2摺接部20とが形成されている。該コレット13は、前記テーパ部材17がその螺合回転によってテーパ部16に接近する方向に移動したとき、第1摺接部19と第2摺接部20とが共にテーパ部材17とテーパ部16との縮径方向に摺動案内され、これによって該コレット13の内径が縮径する。なお、テーパ部材17は外套部11から露出する側の端部に凹部21が形成されており、該凹部21に図示しない専用の回転工具を係合させることによって回転させることができるようになっている。
【0027】
前記切断手段3は、図1に示すように、回転軸22と、該回転軸22に一体的に支持された複数の円盤状の砥石7(切刃)とを備えている。各砥石7は、互いに所定間隔を存して配設されており、該砥石7と前記ドラム保持部材5の各環状溝8とは互いに対応している。更に、該切断手段3は、図示しないが、前記回転軸22に連結された回転駆動手段と、砥石7をドラムWの内部に向かって進退させると共に、切断時には砥石7をドラムWの内面に圧接させる進退圧接手段とを備えている。
【0028】
次に、以上の構成による本実施形態の切断装置1の作動を説明する。まず、図1を参照すれば、縮径手段14によるコレット13の縮径を解除することによって、コレット13によるドラム保持部材5の圧接保持を解除し、該ドラム保持部材5を支持軸4から取り外す。このとき、前記切断手段3の各砥石7は進退圧接手段によってドラムWの内部から後退されている。次いで、図2に示すように、ドラム保持部材5にドラムWを挿入する。このとき、ドラムWの一端部に形成されている前記切欠Xを、前記凸部6の第1係合部材10に係合させる。
【0029】
続いて、図3に示すように、ドラムWが挿入された状態のドラム保持部材5を支持軸4に挿入する。このとき、ドラムWの他端部に形成されている前記切欠Xを、当接ブロック12の第2係合部材15に係合させるようにして、該当接ブロック12にドラム保持部材5及びドラムWを当接させる。
【0030】
そして、縮径手段14のテーパ部材17を回転させてテーパ部16に接近させる。これによって、コレット13が縮径され、それに追従してドラム保持部材5が縮径され、ドラムWがドラム保持部材5に内挿状態で固定保持される。
【0031】
この状態で、前記支持軸4を回転させることにより、ドラム保持部材5及びドラムWを回転させる。一方、切断手段3の砥石7を前記進退圧接手段によってドラムWの内側に挿入させ、各砥石7を回転させてドラムWの内周面に圧接させる。これにより、ドラムWは周方向に切断され、一挙に複数のリング部材が形成される。また、ドラムWは、その内面側から前記砥石7によって切り込まれるので、切断いのバリがドラムWの外面側に形成されることになる。これによって、前述のリング部材をバレル研磨によってバリ取り処理を行なった場合に、メディアがバリに当たりやすく、効率よくバリ取り処理を行なうことができる。
【0032】
なお、ドラムWは、その両端部の前記切欠Xが形成されている部分については、前記リング部材をとして使用されないので、両端縁部の所定幅が両端位置の砥石7によって同時に切除される。このとき切除するドラムの両端部は、ドラムW材料をリング部材として有効に利用するためにリング部材の所定幅よりも小とされている。しかし、ドラムWの両端の切除する部分の幅寸法が小さいために、リング状に切断された瞬間にドラム保持部材5への保持状態が不十分となって滑りが生じる。このとき更に、切除部分に延びや歪みが生じると、回転する砥石7と共に浪打ち回転して砥石7を傷めるおそれがある。そこで、本実施形態においては、ドラムWの両端部の切除する部分を、該ドラムWの切欠Xを介して前記第1係合部材10及び第2係合部材15により係止しておくことにより、ドラム保持部材5と切除部分との滑りを防止し、これによって、砥石7の損傷を防止している。
【0033】
なお、本実施形態においては、前記切断手段3の切刃として円盤状の砥石7を採用したが、これ以外に、図示しないが、複数のバイト等を切刃として採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施装置の要部を断面視して示す説明図。
【図2】ドラム保持部材へのドラムの挿着工程を示す説明的断面図。
【図3】支持軸へのドラム保持部材の挿着工程を示す説明的断面図。
【符号の説明】
W…ドラム、1…切断装置、3…切断手段、4…支持軸、5…ドラム保持部材、7…砥石(切刃)、8…環状溝、9…ドラム保持部材の割溝、11…外套部、13…コレット、14…縮径手段、16…テーパ部、17…テーパ部材、18…コレットの割溝。
Claims (6)
- 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、
前記ドラムの全長に亘って該ドラムの外周面に圧接して該ドラムを内挿保持し、該ドラムを回転させる円筒状のドラム保持部材と、回転する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切刃が設けられた切断手段と、前記ドラム保持部材を内挿支持し、該ドラム保持部材を介してドラムを回転させ、駆動手段により回転駆動される円筒状の支持軸とを備え、
前記支持軸は、前記ドラム保持部材を内挿し、軸線方向に延びる複数の割溝により縮径自在に形成された円筒状のコレットと、該コレットを内挿して支持軸と一体に回転する円筒状の外套部と、前記コレットの割溝の間隔を狭縮させて該コレット内径を縮径させる縮径手段とを備え、
前記縮径手段は、前記コレットの一端部に対応する前記外套部の基端部内周に設けられて該外套部の先端に向かって次第に内周が縮径するテーパ部と、前記コレットの他端部に対応する該外套部の先端部内周に回転自在に螺合されて該外套部の基端部に向かって次第に内周が縮径するテーパ部材とを備え、該テーパ部材を回転させることにより該テーパ部材を前記テーパ部に接近する方向に移動させて、前記コレットの両端部を介して該コレットを縮径させ、
前記ドラム保持部材は、前記縮径手段によるコレット内径の縮径に追従して縮径することによりドラムの外周面に圧接して該ドラムを保持することを特徴とする金属製薄板ドラムの切断装置。 - 前記ドラム保持部材は、前記支持軸に着脱自在に挿着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。
- 前記ドラム保持部材は、軸線方向に延びる複数の割溝により縮径自在に形成されて前記コレットに挿着されていることを特徴とする請求項1又は2記載の金属製薄板ドラムの切断装置。
- 前記切刃は前記ドラム保持部材の軸線方向に沿って所定間隔を存して複数配設されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の金属製薄板ドラムの切断装置。
- 前記ドラム保持部材の内周には、前記切刃の切り込み位置に対応する環状溝が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の金属製薄板ドラムの切断装置。
- 前記ドラムを輪切り状に切断することにより得られる金属リングは、無段変速機用ベルトの複数のエレメントを無端状に結束するリング部材であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の金属製薄板ドラムの切断装置。
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- 2000-11-06 JP JP2000337884A patent/JP3822047B2/ja not_active Expired - Lifetime
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