JP4291186B2

JP4291186B2 - 金属製薄板ドラムの切断装置

Info

Publication number: JP4291186B2
Application number: JP2004086339A
Authority: JP
Inventors: 勉丸山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: JP2005271119A

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、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。

従来、この種の金属製薄板ドラムの切断装置として、回転駆動されるドラム保持部材にドラムを保持し、回転されるドラムの所定位置に切刃を当接することによりドラムを輪切り状に切断して所定幅の複数の金属リングを精度良く形成するものが知られている（例えば特許文献１参照）。このような切断装置においては、ドラムから切断形成された複数の金属リングが前記ドラム保持部材に保持された状態とされ、金属リングの払い出しの際には、複数の金属リングを一度に前記ドラム保持部材から抜き取る作業が行われる。

しかし、前記ドラム保持部材から一度に複数の金属リングを抜き取る際には、各金属リング同士が接触し、場合によっては互いに隣り合う金属リングの一部が重なり合うことがあり、ドラム保持部材に沿った金属リングの滑りが阻害されて抜き取りが円滑に行われないおそれがある。
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、円筒状のドラムから高精度に金属リングを切断形成することができるだけでなく、金属リングの精度を維持して円滑に払い出す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、金属製薄板によって円筒状に形成されたドラムを所定寸法毎に輪切りにして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、前記ドラム内に挿入して該ドラムの軸線を鉛直方向に向けて保持する回転自在のドラム保持手段と、該ドラム保持手段を介してドラムをその軸線回りに回転させる回転手段と、該ドラム保持手段に保持されたドラムの上端縁をクランプして該ドラムを下方に所定寸法ずつ間欠的に押し下げるドラム押し下げ手段と、前記ドラム保持手段の下端に設けられ、ドラムの下端部に設定された切断位置の内面全周に当接する当接部材と、該ドラムを介して前記当接部材に対向する位置に設けられ、該当接部材の外周のドラムの切断位置に外側から切刃を切り込ませて該ドラムを輪切り状に切断する切断手段と、前記ドラム保持手段の軸線方向の下方に設けられ、前記切断手段によりドラムの下端部から切り離された金属リングを受け取って払い出す払い出し手段とを備え、前記払い出し手段は、前記ドラム保持手段の軸線方向の下方に対向して昇降自在であり且つ該ドラム保持手段と同一軸線回りに回転自在に設けられて前記ドラムから切断された金属リングを載置するテーブルと、前記切断手段によるドラムの切断時にドラムの下端縁に当接する位置に該テーブルを上昇させ、前記切断手段によりドラムから切り離された金属リングを載置して該テーブルを払い出し位置に下降させるテーブル昇降手段とを備えることを特徴とする。

本発明の切断装置によって前記ドラムを切断するときには、先ず、ドラムを前記ドラム保持手段の下方から上方に向かって装着し、前記ドラム押し下げ手段によりドラムの上端縁をクランプする。これにより、ドラムは前記ドラム保持手段に軸線を鉛直方向に向けて保持される。次いで、前記回転手段によりドラム保持手段が回転され、これに伴ってドラムが回転する。そして、回転するドラムの下端部の切断位置の外側面から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所定幅の金属リングがドラムから切断形成される。このとき、ドラムの内周面に当接する当接部材と、その外周から切り込む切刃とによって金属リングが高精度に切断形成される。それと同時に、輪切り状に切断された金属リングはドラムから切り離されることにより自重で当接部材から滑って抜け出し、その下方に設けられた払い出し手段に受け取られる。これによって、従来のように複数の金属リング同士が接触することもなく、切断された金属リングをドラム保持手段から円滑に払い出すことができる。

更に、前記払い出し手段により、ドラムの切断時にはドラムの下端縁にテーブルを当接させておくことができるので、ドラムから切り離された金属リングを落下させることなく前記テーブル上に載置することができ、しかも、金属リングを自重落下によることなくテーブル昇降手段によってテーブルが金属リングを払い出し位置まで下降させるので、払い出しの際に不用意な金属リングの他部への接触等を防止でき、金属リングの精度を維持することができる。

更に、前記払い出し手段は、前記テーブルの回転軸線と前記ドラム保持手段の回転軸線とを一致させて該テーブルを前記ドラム保持手段の下端に連結する連結軸を備えることが好ましい。

前記テーブルに前記連結軸を設け、ドラムの切断時にドラムの下端縁にテーブルを当接させると同時に、前記ドラム保持手段に該テーブルの連結軸を連結することにより、ドラムとテーブルとの回転軸線を一致させることができると共に、該ドラム保持手段の回転時の軸振れを防止することができる。これによって、切断時のドラムの回転精度を向上させることができ、精度の高い金属リングを切断形成することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の装置の概略構成を示す説明図、図２は払い出し位置における本実施装置の一部の説明的平面図、図３はドラム装填時の作動を示す説明図、図４はドラム切断及び金属リング払い出し時の作動を示す説明図である。

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、矩形状の金属製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Ｄを、所定幅毎に輪切り状に切断して形成される。

本実施形態の切断装置１は、ドラムＤ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Ｄを投入するドラム投入手段２と、ドラムＤをその軸線を鉛直方向に向けて保持するドラム保持手段３と、ドラムＤを輪切り状に切断して金属リングＲを形成する切断手段４と、ドラムＤから切り離された金属リングＲを払い出す払い出し手段５とを備えている。

前記ドラム投入手段２は、コンベヤにより構成された投入搬送路６に沿って搬送されたドラムＤを把持する把持手段７と、該把持手段７を介してドラムＤをドラム保持手段３の下方位置に移送し且つドラム保持手段３に向かってドラムＤを上昇させるドラム移送手段８とによって構成されている。

前記ドラム保持手段３は、フレーム９に支持されたハウジング１０にベアリング１１を介して回転自在に設けられた円筒状の回転主軸１２と、該回転主軸１２の下端に連設されて該回転主軸１２と一体に回転し、ドラムＤを外周に装着するドラム装着部１３とを備えている。回転主軸１２は、その上端部においてギヤ１４，１５を介してモータ１６（本発明における回転手段）により回転駆動される。更に、ドラム装着部１３の下端には、ドラムＤの内面に当接する円盤状の当接部材１７が設けられている。該当接部材１７はドラムＤを介して後述する切刃１８が切り込む環状の溝部１９を備えている。

該ドラム保持手段３には、ドラム装着部１３のドラムを昇降するドラム昇降手段２０が設けられている。該ドラム昇降手段２０は、前記回転主軸１２の内部に摺動自在に貫挿されて上下に延びる摺動シャフト２１を備えている。該摺動シャフト２１は、前記回転主軸１２の内部に設けられた案内部材２２に対応して軸線方向に延びる案内溝２３が外周に形成され、前記回転主軸１２の軸線に沿って摺動自在とされているだけでなく、回転主軸１２と共に回転するようになっている。

該摺動シャフト２１の上端には、スラストベアリング２４を介してボールネジ２５が連設されている。該ボールネジ２５は、前記フレーム９に支持された軸受け２６にベアリング２７を介して回転自在に設けられた円筒状の螺合部材２８に螺合されており、螺合部材２８はギヤ２９，３０を介してモータ３１により回転駆動される。該モータ３１による螺合部材２８の回転により、ボールネジ２５が上下方向に移動し、これによって摺動シャフト２１が上下方向に摺動される。このとき、ボールネジ２５と摺動シャフト２１とはスラストベアリング２４によって独立した回転が可能とされている。なお、本実施形態においてはボールネジ２５による摺動シャフト２１の昇降を採用したが、それ以外には、図示しないが、摺動シャフト２１の上端にシリンダを設けて該シリンダの駆動により摺動シャフト２１を昇降させてもよい。

また、摺動シャフト２１の下端には放射状に延びる複数のアーム３２が連設され、各アーム３２のそれぞれの先端にはクランプ手段３３が設けられている。各アーム３２は、ドラム装着部１３に上下方向に形成されたスリット３４を介してドラム装着部１３の外側に各クランプ手段３３を支持している。該クランプ手段３３はドラム装着部１３に装着されたドラムＤの上端縁を把持する。これにより、前記回転主軸１２及びドラム装着部１３と共にドラムＤを回転させ、前記ボールネジ２５により摺動シャフト２１を介してドラムＤを昇降させることができる。そして、特に、クランプ手段３３によりクランプされたドラムＤをドラム装着部１３に沿って下降させるときには、ドラム昇降手段２０の前記モータ３１の回転制御を行うことにより摺動シャフト２１を所定寸法（切断形成する金属リングの幅寸法）ずつ間欠的に下降させる。これによって、ドラムＤは下方に所定寸法（切断形成する金属リングの幅寸法）ずつ間欠的に押し下げられる。即ち、ドラム昇降手段２０は本発明のドラム押し下げ手段としての機能を備えている。

前記切断手段４は、円盤状の切刃１８と、該切刃１８を回転自在に保持する切刃保持部材３４と、該切刃保持部材３４をドラム装着部１３に進退自在にフレーム９に支持する支持部材３５と、該支持部材３５に支持されて切刃保持部材３４と共に切刃１８を進退させるシリンダ３６とによって構成されている。該切刃１８は、シリンダ３６の駆動によってドラム装着部１３に設けられた前記当接部材１７の溝部１９に切り込みドラムＤを切断する。このとき、ドラムＤ及び当接部材１７が回転されていることにより、ドラムＤを切断する際に切刃１８が共に回転し、ドラムＤの全周を切断して金属リングＲを形成することができる。

前記払い出し手段５は、コンベヤにより構成された払い出し搬送路３７に金属リングＲを払い出すものであり、回転自在のテーブル３８と、該テーブル３８を昇降するテーブル昇降手段であるシリンダ３９とを備えている。該テーブル３８は、シリンダ３９に連結された回転盤４０に付勢部材４１を介して連結されている。該付勢部材４１はテーブル３８を上方に付勢している。また、テーブル３８の回転軸線位置の回転盤４０上には上方に突出する連結軸４２が設けられている。該連結軸４２は先端部が円錐状に形成されており、前記ドラム装着部１３の下端に設けられた前記当接部材１７に形成されている円錐状の連結孔４３に連結自在となっている。連結軸４２が当接部材１７の連結孔４３に連結することで、前記ドラム装着部１３の回転軸線とテーブル３８の回転軸線とが一致し、更にドラム装着部１３の軸心を固定してドラム装着部１３の回転精度を向上させることができる。該連結軸４２は、後述するが、テーブル３８が上昇してドラム装着部１３に保持されているドラムＤの下端縁に当接したとき、更にシリンダ３９による回転盤４０の上昇によりテーブル３８から上方に突出して連結孔４３に連結する。また、テーブル３８が金属リングＲの払い出し位置にあるとき、テーブル３８上の金属リングＲを払い出し搬送路３７に向かって送り出す後述の送り出し手段が設けられている。該送り出し手段は、図２に示すように、テーブル３８上の金属リングＲに当接する送り出しハンド４４と、該送り出しハンド４４を払い出し搬送路３７に向かって移動させるシリンダ４５とによって構成されている。

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。先ず、ドラムＤが起立状態で前記投入搬送路６に沿って搬送されると、図３に示すように、ドラム投入手段２の把持部７に把持されたドラムＤが、ドラム保持手段３のドラム装着部１３に向かって上昇され、該ドラムＤの上端縁がクランプ手段３３によりクランプされる。このときには、前記テーブル３８はシリンダ３９によりドラムＤに干渉しない位置に下降されている。

次いで、ドラム投入手段２の把持部７によるドラムＤの把持が解除され、前記ドラム昇降手段２０によりドラムＤをクランプしたクランプ手段３３が上昇される。これによって、図１に示すようにドラムＤがドラム装着部１３に装着される。

続いて、図４（ａ）に示すように、テーブル３８が上昇され、ドラム装着部１３に装着されたドラムＤの下端縁に当接する。そして、更にテーブル３８が上昇されると、該テーブル３８の付勢部材４１が弾発的に短縮され、相対的に連結軸４２がテーブル３８から突出して、当接部材１７の連結孔４３に連結する。次いで、前記ドラム保持手段３がモータ１６により回転され、当接部材１７に当接するドラムＤの切断位置の外側から切断手段４の切刃１８が押し当てられる。これにより、ドラム保持手段３の回転に伴い切刃１８が回転し、ドラムＤの下端部が輪切り状に切断されて金属リングＲが形成される。

そして、このように切断形成された金属リングＲはテーブル３８上に載置された状態とされるので、図４（ｂ）に示すように、テーブル３８が下降されることで、金属リングＲのドラム装着部１３からの抜き取りが完了する。その後、図２に示すように、送り出し手段のシリンダ４５の駆動により、送り出しハンド４４がテーブル３８上の金属リングＲを送り出し、金属リングＲが払い出し搬送路３７により払い出し方向に搬送される。このとき、テーブル３８の下降に伴い付勢部材４１の付勢が開放され、連結軸４２がテーブル３８の下方に没入するので、テーブル３８上から送り出される金属リングＲと連結軸４２との干渉が防止される。

続いて、前記ドラム昇降手段２０によりドラムＤをクランプしたクランプ手段３３が所定寸法（金属リングＲの幅寸法）下降され、図４（ａ）に示す場合と同様に、テーブル３８が上昇されると共に、前述したようにドラムＤが切断される。次いで、図４（ｂ）に示すように、テーブル３８が下降され、前述したように金属リングＲが払い出される。このような動作がドラムＤの全長にわたって繰り返されることにより、金属リングＲがドラムＤから切断形成される毎に払い出される。

本発明の一実施形態の装置の概略構成を示す説明図。払い出し位置における本実施装置の一部の説明的平面図。ドラム装填時の作動を示す説明図。ドラム切断及び金属リング払い出し時の作動を示す説明図。

符号の説明

Ｄ…ドラム、Ｒ…金属リング、１…切断装置、３…ドラム保持手段、４…切断手段、５…払い出し手段、１６…モータ（回転手段）、１７…当接部材、１８…切刃、２０…ドラム昇降手段（ドラム押し下げ手段）、３８…テーブル、３９…シリンダ（テーブル昇降手段）、４２…連結軸。

Claims

金属製薄板によって円筒状に形成されたドラムを所定寸法毎に輪切りにして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、
前記ドラム内に挿入して該ドラムの軸線を鉛直方向に向けて保持する回転自在のドラム保持手段と、
該ドラム保持手段を介してドラムをその軸線回りに回転させる回転手段と、
該ドラム保持手段に保持されたドラムの上端縁をクランプして該ドラムを下方に所定寸法ずつ間欠的に押し下げるドラム押し下げ手段と、
前記ドラム保持手段の下端に設けられ、ドラムの下端部に設定された切断位置の内面全周に当接する当接部材と、
該ドラムを介して前記当接部材に対向する位置に設けられ、該当接部材の外周のドラムの切断位置に外側から切刃を切り込ませて該ドラムを輪切り状に切断する切断手段と、
前記ドラム保持手段の軸線方向の下方に設けられ、前記切断手段によりドラムの下端部から切り離された金属リングを受け取って払い出す払い出し手段とを備え、
前記払い出し手段は、前記ドラム保持手段の軸線方向の下方に対向して昇降自在であり且つ該ドラム保持手段と同一軸線回りに回転自在に設けられて前記ドラムから切断された金属リングを載置するテーブルと、前記切断手段によるドラムの切断時にドラムの下端縁に当接する位置に該テーブルを上昇させ、前記切断手段によりドラムから切り離された金属リングを載置して該テーブルを払い出し位置に下降させるテーブル昇降手段とを備えることを特徴とする金属製薄板ドラムの切断装置。
前記払い出し手段は、前記テーブルの回転軸線と前記ドラム保持手段の回転軸線とを一致させて該テーブルを前記ドラム保持手段の下端に連結する連結軸を備え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。