JP4249648B2 - 金属製薄板ドラムの切断装置 - Google Patents

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。

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。この種の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切断装置として、例えば、特許文献１に見られるものが知られている。該切断装置によって前記金属リングを形成する場合には、先ず、回転駆動される支持軸に支持されて外径が拡縮自在の円筒状のコレットにドラムを装着した後、該コレットと支持軸との間に設けられた拡径手段によりコレットを拡径し、これによって、コレットの周壁をドラムの内周面に圧接して該ドラムを支持する。そして、該コレットに支持されたドラムはその側面から押切り刃具が圧接されて輪切りにされ、これによって、コレットに支持された状態で金属リングが形成される。

ところで、前述した無段変速機に採用される動力伝達用のベルトにおいて更に周長の大きなものを製造するためには、それに応じて周長の大きい金属リングを用いる必要がある。そこで、大径のドラムを輪切り状に切断することで周長が大である金属リングを得ることができる。

しかし、前述のコレットを用いて大径のドラムを保持する場合には、該コレットの拡径量を極めて大きく増加させなければならず、前記拡径手段による拡径が困難となる。そのため、ドラムの径に応じたコレットと拡径手段とを備える切断装置を複数用意する必要があり、製造コストが増加する不都合があった。
再表０２／０２８５８０号公報（第１図）

かかる不都合を解消して、本発明は、径の異なるドラムを容易に保持することができ、製造コストを削減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であって、前記ドラムを外周に保持する筒状の保持部材と、該保持部材の内部に挿着することにより該保持部材を着脱自在に支持して回転駆動される支持軸と、該支持軸に設けられ、前記保持部材に保持されたドラムの一端縁部をクランプして該ドラムを保持部材に固定するクランプ手段と、該保持部材に保持されて回転されるドラムの外側から該ドラムに切り込んで該ドラムを輪切り状に切断する押切り刃具と、該刃具をドラムの軸線方向に移動させつつ所定寸法毎にドラムに押し当てる刃具移動手段とを備え、前記支持軸は、前記保持部材と前記ドラムより大径の大径ドラムを保持すべく該保持部材より外径が大とされた大径ドラム用保持部材とを選択的に支持可能とされており、前記クランプ手段は、前記支持軸に前記保持部材を支持したときにドラムの一端縁部に圧接する第１爪部と、前記支持軸に前記大径ドラム用保持部材を支持したときに大径ドラムの一端縁部に圧接する第２爪部と、第１爪部と第２爪部とを一体に支持する揺動自在の揺動部材と、該揺動部材の揺動を駆動して両爪部を圧接方向に揺動させる揺動駆動手段とを備え、前記第１爪部は、前記支持軸に前記保持部材を支持したときに切り込み時の押切り刃具と前記第２爪部との接触を回避する位置に延出して設けられ、前記大径ドラム用保持部材には、前記支持軸に支持されたときに前記第１爪部を揺動可能な空隙を存して収容する収容部が形成されていることを特徴とする。

本発明の切断装置によってドラムを切断する場合には、先ず、前記支持軸に前記保持部材を装着し、次いで、該保持部材にドラムを装着する。続いて、前記クランプ手段の揺動部材を揺動駆動手段により揺動させ、該揺動部材に支持された第１爪部をドラムの一端縁部に圧接させる。これにより、ドラムはその一端縁部が第１爪部と保持部材の外周面とに挟持され、保持部材に固定される。この状態で前記支持軸を回転させ、ドラムの外周から前記刃具移動手段によって押切り刃具を押し当てる。これにより、押切り刃具がドラムに切り込み、該ドラムが回転状態であるため、輪切り状に切断される。押切り刃具は、前記刃具移動手段によって、前記クランプ手段の第１爪部が圧接している側と反対側から順次所定幅毎に切り込む。これによって、所定幅の複数の金属リングが切断形成される。そして、押切り刃具が前記第１爪部に最も近接した位置のドラムに切り込むとき、該第１爪部が押切り刃具と前記第２爪部との接触を回避する位置に延出して設けられているので、押切り刃具が前記第２爪部に当たって切り込み動作が阻害されることなく、前記第１爪部に極めて近接した位置で押切り刃具による切断を行うことができる。これによって、ドラムの全長にわたって無駄のない切断が行なえ歩留まり良く複数の金属リングを形成することができる。

前記ドラムより大径の大径ドラムを切断する場合には、先ず、前記支持軸から前記保持部材を取り外し、該支持軸に前記大径ドラム用保持部材を装着する。次いで、該大径ドラム用保持部材に大径ドラムを装着する。このとき、第１爪部は該大径ドラム用保持部材に形成された収容部に収容されるので、第１爪部と大径ドラム用保持部材とが干渉することが防止される。続いて、前記クランプ手段の揺動部材を揺動駆動手段により揺動させ、該揺動部材に支持された第２爪部を大径ドラムの一端縁部に圧接させる。このとき、前記大径ドラム用保持部材の収容部は第１爪部が揺動可能な空隙を備えるので該第１爪部と一体に揺動部材に支持された第２爪部の揺動を円滑に行うことができる。

これにより、大径ドラムはその一端縁部が第２爪部と保持部材の外周面とに挟持され、大径ドラム用保持部材に固定される。この状態で前記支持軸を回転させ、大径ドラムの外周から前記刃具移動手段によって押切り刃具を押し当てる。これにより、押切り刃具が大径ドラムに切り込み、該大径ドラムが回転状態であるため、輪切り状に切断される。このように、本発明の切断装置によれば、前記保持部材と前記大径ドラム用保持部材とを選択的に支持軸に取り付けることにより、周長の異なる大小の金属リングを容易に形成することができ、金属リングの製造コストを削減することができる。

また、本発明において、前記押切り刃具は、所定の刃角に形成された切刃を備え、前記第１爪部及び第２爪部は、該押切り刃具に対向する先端壁に、前記切刃の一側面に対応する傾斜面が形成されていることが好ましい。こうすることにより、押切り刃具が各爪部の最も近接した位置に切り込むとき、切刃の刃角に応じて傾斜して形成されている切刃の一側面が各爪部の先端壁に干渉するまでの距離を極めて小とすることができ、各爪部に一層近接した位置で切刃を切り込ませて歩留まり良く複数の金属リングを形成することができる。しかも、各爪部の先端壁に前記傾斜面を設けることにより各爪部の形状を比較的大とすることで、切刃との干渉を防止して各爪部の強度を向上させることができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のドラムの切断装置を示す説明的断面図、図２は大径ドラム用保持部材を支持した切断装置の要部の説明的断面図、図３はクランプ手段の作動を示す拡大説明図、図４は第１及び第２爪部と切刃との位置関係を示す拡大説明図である。

図１に示す本実施形態の切断装置１は、金属製の薄板により円筒状に形成されたドラムを所定幅毎に切断して複数の金属リングを形成するものである。なお、該ドラムは、周長の異なる金属リングを得るために、小径ドラム２（図１参照）と大径ドラム３（図２参照）とが用意される。

先ず、本実施形態の切断装置１の構成を説明する。図１に示すように、切断装置１は、ドラム（小径ドラム２や大径ドラム３）を保持して回転させるドラム保持装置４と、該ドラム保持装置４に保持されたドラム（小径ドラム２や大径ドラム３）を輪切り状に切断する押切り刃具５とを備えている。該押切り刃具５は円盤状の切刃６を回転自在に備え、切刃６は切断時に図示しない刃具移動手段によってドラム（小径ドラム２や大径ドラム３）の軸線方向に移動されつつ所定寸法毎にドラム（小径ドラム２や大径ドラム３）に押し当てられる。

ドラム保持装置４は、図示しない回転駆動手段により回転される回転軸７と、該回転軸７に複数の連結部材８，９，１０を介して連結された支持軸１１とを備えている。支持軸１１には、小径ドラム２を装着する円筒状の小径ドラム用保持部材１２が着脱自在に支持される。なお、小径ドラム用保持部材１２は、支持軸１１の先端から装着された後、該支持軸１１の先端にボルト１３によって取り外し自在に設けられた固定部材１４により支持軸１１に固定される。

また、支持軸１１の基端部には、小径ドラム用保持部材１２に保持された小径ドラム２をクランプするクランプ手段１５が設けられている。該クランプ手段１５は、枢軸１６に揺動自在に支持された揺動部材１７と、該揺動部材１７の先端にボルト１８によって連結された爪部材１９とを備えている。

該爪部材１９は、小径ドラム用保持部材１２に保持された小径ドラム２の一端部に圧接して小径ドラム２を固定する第１爪部２０と、図２に示すように後述する大径ドラム用保持部材２１に保持された大径ドラム３の一端部に圧接して大径ドラム３を固定する第２爪部２２とを一体に備えている。第１爪部２０は、第２爪部２２よりも先端方向に延出されて設けられている。これにより、図１において仮想線示するように、切り込み時の押切り刃具５と第２爪部２２との接触が回避される。

また、図１に示すように、前記揺動部材１７は、バネ部材２３により第１爪部２０が小径ドラム２から離反する揺動方向に付勢されている。回転軸７及び支持軸１１の内部には、その軸線方向に進退するドローバー２４が設けられている。該ドローバー２４の先端には、ボルト２５を介して当接部材２６が固定されており、前記揺動部材１７には、当接部材２６に当接すべく支持軸１１の内部に向かって突出する当接部２７が形成されている。ドローバー２４は、図示しない進退駆動手段により進退駆動され、詳しくは後述するが、ドローバー２４が後退したとき、当接部材２６が揺動部材１７の当接部２７に当接して該揺動部材１７を揺動させる。

前記支持軸１１は、図２に示すように、大径ドラム３を装着する円筒状の大径ドラム用保持部材２１を着脱自在に支持することができる。大径ドラム用保持部材２１は、小径ドラム用保持部材１２と同様に、支持軸１１の先端から装着された後、前記固定部材１４により支持軸１１に固定される。このとき、大径ドラム用保持部材２１には、前記第１爪部２０との干渉を回避するために、該第１爪部２０を揺動可能な空隙を存して収容する収容部２８が形成されている。

支持軸１１に大径ドラム用保持部材２１を装着したときには、前記爪部材１９の第２爪部２２が大径ドラム３の一端部に圧接して大径ドラム３を固定する。このように、本実施形態の切断装置１によれば、小径ドラム用保持部材１２と大径ドラム用保持部材２１とを前記支持軸１１に選択的に取り付けることができ、小径ドラム２と大径ドラム３との何れであっても容易に切断することができる。

次に、本実施形態の切断装置１によるドラムの切断作業を説明する。図１を参照すれば、先ず、支持軸１１の先端から固定部材１４を取り外して小径ドラム用保持部材１２又は大径ドラム用保持部材２１を支持軸１１に装着し、固定部材１４を取り付ける。小径ドラム用保持部材１２を装着した場合には、次いで、図３（ａ）に示すように、ドローバー２４を前進させて当接部材２６による揺動部材１７の当接部２７への当接を解除する。これにより、揺動部材１７はバネ部材２３による付勢によって揺動し、第１爪部２０が小径ドラム用保持部材１２から離反する。そして、小径ドラム用保持部材１２に小径ドラム２を装着し、図３（ｂ）に示すように、ドローバー２４を後退させる。これにより、当接部材２６が揺動部材１７の当接部２７に当接して揺動部材１７が揺動し、第１爪部２０が小径ドラム２に圧接して小径ドラム２が小径ドラム用保持部材１２に固定される。続いて、回転軸７の回転によって小径ドラム２が回転され、図１を参照すれば、押切り刃具５により、先端部から基端部方向に所定幅毎に小径ドラム２が切断される。

そして、図４（ａ）に示すように、押切り刃具５が第１爪部２０の最も近接した位置に切り込むとき、第１爪部２０が押切り刃具５と前記第２爪部２２との接触を回避する位置に延出して設けられていることにより、押切り刃具５が前記第２爪部２２に当たって切り込み動作が阻害されることなく、前記第１爪部２０に極めて近接した位置で押切り刃具５による切断を行うことができる。なお、押切り刃具５の切刃６は所定の刃角に形成されているが、第１爪部２０の先端壁に、切刃６の一側面に対応する傾斜面２９を形成しておくことにより、切刃６を第１爪部２０の極めて近い位置に切り込ませることができ、歩留まり良く複数の金属リングを形成することができる。

また、小径ドラム用保持部材１２に替えて大径ドラム用保持部材２１を支持軸１１に装着した場合には、図３（ａ）に仮想線で示すように、第２爪部２２を大径ドラム用保持部材２１から離反させて大径ドラム３を装着し、続いて、図３（ｂ）に示すように、第２爪部２２を大径ドラム３に圧接させて大径ドラム３を大径ドラム用保持部材２１に固定する。このとき、大径ドラム用保持部材２１は前記収容部２８に第２爪部２２を収容しているので、揺動部材１７の揺動が円滑に行われる。次いで、回転軸７の回転によって大径ドラム３を回転させ、図２を参照すれば、押切り刃具５により、先端部から基端部方向に所定幅毎に大径ドラム３を切断する。

そして、図４（ｂ）に示すように、第２爪部２２の先端壁にも、切刃６の一側面に対応する傾斜面３０を形成しておくことにより、切刃６を第２爪部２２の極めて近い位置に切り込ませることができ、歩留まり良く複数の金属リングを形成することができる。

本発明の一実施形態のドラムの切断装置を示す説明的断面図。 大径ドラム用保持部材を支持した切断装置の要部の説明的断面図。 クランプ手段の作動を示す拡大説明図。 第１及び第２爪部と切刃との位置関係を示す拡大説明図。

符号の説明

１…切断装置、２…小径ドラム（ドラム）、３…大径ドラム、５…押切り刃具、６…切刃、１１…支持軸、１２…小径ドラム用保持部材（保持部材）、１５…クランプ手段、１７…揺動部材、２０…第１爪部、２１…大径ドラム用保持部材、２２…第２爪部、２８…収容部、２９，３０…傾斜面。

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所定幅毎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であって、
   前記ドラムを外周に保持する筒状の保持部材と、
   該保持部材の内部に挿着することにより該保持部材を着脱自在に支持して回転駆動される支持軸と、
   該支持軸に設けられ、前記保持部材に保持されたドラムの一端縁部をクランプして該ドラムを保持部材に固定するクランプ手段と、
   該保持部材に保持されて回転されるドラムの外側から該ドラムに切り込んで該ドラムを輪切り状に切断する押切り刃具と、
   該刃具をドラムの軸線方向に移動させつつ所定寸法毎にドラムに押し当てる刃具移動手段とを備え、
   前記支持軸は、前記保持部材と前記ドラムより大径の大径ドラムを保持すべく該保持部材より外径が大とされた大径ドラム用保持部材とを選択的に支持可能とされており、
   前記クランプ手段は、前記支持軸に前記保持部材を支持したときにドラムの一端縁部に圧接する第１爪部と、前記支持軸に前記大径ドラム用保持部材を支持したときに大径ドラムの一端縁部に圧接する第２爪部と、第１爪部と第２爪部とを一体に支持する揺動自在の揺動部材と、該揺動部材の揺動を駆動して両爪部を圧接方向に揺動させる揺動駆動手段とを備え、
   前記第１爪部は、前記支持軸に前記保持部材を支持したときに切り込み時の押切り刃具と前記第２爪部との接触を回避する位置に延出して設けられ、
   前記大径ドラム用保持部材には、前記支持軸に支持されたときに前記第１爪部を揺動可能な空隙を存して収容する収容部が形成さ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. 前記押切り刃具は、所定の刃角に形成された切刃を備え、
   前記第１爪部及び第２爪部は、該押切り刃具に対向する先端壁に、前記切刃の一側面に対応する傾斜面が形成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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