JP4429559B2

JP4429559B2 - 金属製積層リングの製造方法

Info

Publication number: JP4429559B2
Application number: JP2001295585A
Authority: JP
Inventors: 友次高橋; 剛久木村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003105443A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製積層リングの製造方法に関し、例えば、無段変速機の動力伝達用金属ベルトにおいて複数のエレメントを環状に結束するために用いる積層リングの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機の動力伝達に用いられる金属製無端状ベルトは、金属製の複数の薄板状リングを積層した積層リングと、該積層リングに組み付けられる多数の金属製エレメントとにより構成されている。
【０００３】
このうち前記積層リングは、従来、次のような方法により製造されている。まず、金属薄板の端部同士を溶接することによって円筒状のドラムを形成し、該ドラムを所定幅に裁断して複数の薄板状リングを形成する。次いで、各薄板状リングに対して夫々異なる周長に圧延加工を施す。このとき、圧延後の各薄板状リングは、積層リングを形成する各薄板状リングに割り当てられた積層順位に対応する周長に形成される。具体例を挙げれば、１２個の薄板状リングを積層して１個の積層リングを形成する場合、各薄板状リングは最内周に位置されるもの（周長が最短のもの）を１番手として最外周に位置される１２番手（周長が最長のもの）までの１２個を夫々の周長に圧延する圧延機によって形成する。
【０００４】
次に、圧延されたリングに対し、圧延組織を再結晶させ、圧延により変形された金属組織の形状を復元するために溶体化を行う。そして、溶体化後の各薄板状リングを各番手の周長に補正する。次いで、補正された各薄板状リングに時効及び窒化処理を施して硬度を向上させた後、各薄板状リングをその番手の順に径方向に積層して積層リングを形成する。
【０００５】
ところで、前記周長補正後の各薄板状リングに対する熱処理である前記時効及び窒化処理は、一般に加熱炉内で前記薄板状リングを所定の温度で加熱することにより行われる。該加熱炉においては、トレー等の複数のリング保持部材上に複数の薄板状リングを載置し、更に各リング保持部材を上下方向に積重ねられる。このとき、各薄板状リングは各番手ごとに圧延乃至周長補正が行なわれてから加熱炉に搬入されるので、各リング保持部材上に配置される薄板状リングは同じ番手のものとされる。具体的には、積み重ねられたリング保持部材のうち最上部のリング保持部材には１番手の薄板状リングが複数載置され、最下部のリング保持部材には１２番手の薄板状リングが複数載置される。
【０００６】
しかし、加熱炉内には、窒化のためのガスが充填されており、冷却の際には加熱炉内に対流が生じる。これによって、加熱炉内においてはその上層部と下層部とに窒化処理条件の違いが生じ、その影響により最上部のリング保持部材に載置された薄板状リングと最下部のリング保持部材に載置された薄板状リングとの周長変化の度合いが比較的大となる。このため、各薄板状リングをその番手の順に径方向に積層して積層リングを形成する際には、周長変化の度合いが異なるもの同士で組み合わせることが困難となり、積層リングを形成するための各薄板状リングの組み合わせ適合率が低下する不都合がある。
【０００７】
そこで、特開平５−２９５４２４号公報に見られるような伝熱促進剤等を加熱炉内に設置して窒化処理条件を均一とすることが考えられる。しかし、加熱炉内に伝熱促進剤等を配設することにより炉内空間が縮小されて薄板状リングの製造効率が低下するだけでなく、伝熱促進剤等を設置するために費用がかかるため製造コストが増加する不都合がある。
【０００８】
【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、積層リングを形成するための各薄板状リングの周長変化の度合いを均一とし、各薄板状リングの組み合わせ適合率を向上させることができる金属製積層リングの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、径方向に積層可能となるように周長が異なる複数の金属製薄板状リングを圧延により形成する工程と、該圧延された各薄板状リングを溶体化する工程と、該溶体化された各薄板状リングを各薄板状リングに割り当てられた積層順位に対応する周長に補正する工程と、該周長補正された各薄板状リングを加熱炉に収容して熱処理する工程と、該熱処理された各薄板状リングを各薄板状リングに割り当てられた積層順位に従って径方向に積層して積層リングを形成する工程とからなる金属製積層リングの製造方法において、前記加熱炉内において前記熱処理を行なう際には、複数のリング支持部材上に各薄板状リングを互いに接触を回避できる間隔を存して水平方向に複数配置し、且つ、積層リングを形成する際に組み合わせる各周長の薄板状リングを同一のリング支持部材に配置して、各リング支持部材を上下方向に積重ねることを特徴とする。
【００１０】
本発明の金属製積層リングの製造方法は、周長が異なる複数の金属製薄板状リングを形成し、それらの薄板状リングを組み合わせて径方向に積層することにより積層リングを形成するものである。各薄板状リングは、先ず、圧延によって積層されるときの順番に応じた周長に形成される。即ち、積層されたときに最も内周側に位置する薄板状リングから最も外周側に位置する薄板状リングまでの各周長毎に複数の薄板状リングを圧延によって形成する。次いで、圧延によって形成された各薄板状リングに溶体化処理を施し、続いて、各薄板状リングの周長が積層されるときの順番に応じた周長に正確に一致するように各薄板状リング毎に周長補正を行なう。その後、周長補正された各薄板状リングは、前記加熱炉内に収容されて熱処理が行なわれ、熱処理後に各周長の薄板状リングを組み合わせて積層リングを形成する。
【００１１】
前記熱処理が行なわれる該加熱炉内においては、先ず、前記リング支持部材に、積層リングを形成する際に組み合わせる各周長の薄板状リングを載置する。即ち、該リング支持部材上には、積層されるときに組み合わせることができる各周長の薄板状リングが互いに接触を回避できる間隔を存して水平方向に複数配置される。そして更に、積層されるときに組み合わせる各周長の薄板状リングが載置されたリング支持部材を複数形成し、各リング支持部材を上下方向に積重ねる。これによって、加熱炉内においてその上層部と下層部とに熱処理によるガス窒化処理等の条件の違いが生じても、各リング保持部材毎のガス窒化処理等の条件が均一となることから、夫々のリング保持部材に支持されている積層リングを形成する際に組み合わせる各周長の薄板状リングは周長変化の度合いが均一となり、積層リングを形成する際の各薄板状リングの組み合わせ適合率を向上させることができる。
【００１２】
また、前記加熱炉内の各リング支持部材上においては、互いに接触を回避できる周長の薄板状リングを同心円状に複数配設することが好ましい。即ち、積層リングにおいて隣接して積層される薄板状リング同士は互いに密着するものであるが、隣接しない薄板状リング同士はその周長差によって互いに接触を回避して（間隙を存して）同心円状に配置することができる。これによって、各リング支持部材上において互いに接触を回避できる周長の薄板状リングを同心円状に配置することにより、複数の薄板状リングを比較的狭いスペースに配置することができ、各リング支持部材上に配置する薄板状リングの数量を比較的多くして加熱炉内におけるスペース効率を向上させることができる。
【００１３】
【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は本実施形態の金属製積層リングの製造方法を模式的に示す工程図、図２は本実施形態の熱処理工程における薄板状リングの配列を模式的に示す説明図である。
【００１４】
本実施形態の方法により製造される積層リング１は、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ものであり、図１に示すように、複数の薄板状リング２を径方向に積層することによって形成されている。なお、本実施形態においては、１２個の薄板状リング２を積層して１個の積層リング１を形成するものとして説明する。
【００１５】
本実施形態における積層リング１の製造方法によれば、図１に示すように、先ず、金属製の薄板３を円筒状に形成した後、該薄板３の端部同士を溶接する。これにより、円筒状のドラム４が形成される。続いて、該ドラム４を周方向に所定幅に切断分割する。これによって、複数の薄板状リング２が形成される。
【００１６】
ドラム４から切断された複数の薄板状リング２は、次に、図示しない圧延装置によって夫々異なった周長に圧延される。即ち、積層リング１を形成するときには、少しずつ周長の異なる１２個の薄板状リング２を組み合わせる。従って、圧延されることによって形成される薄板状リング２は、その積層順位に対応する周長のものが１２種類（後述する＃１〜＃１２各番手が）形成される。
【００１７】
続いて、圧延によって形成された各薄板状リング２は、圧延組織を消滅させると共に、均一な金属結晶粒を形成するために溶体化処理が行なわれる。その後、溶体化された各薄板状リング２は、その周長毎に積層順位に対応する周長に補正される。これにより、各薄板状リング２は積層順位に応じた周長に高精度に形成される。
【００１８】
次いで、周長補正された各薄板状リング２は、加熱炉５に収容して熱処理が施される。該熱処理は各薄板状リング２に時効処理及びガス窒化処理を施すものである。そして、ガス窒化処理が施された薄板状リング２のうち、少しずつ周長の異なる１２個の薄板状リング２を組み合わせて相互に径方向に積層することにより、前記積層リング１が形成される。
【００１９】
ここで、本実施形態における前記熱処理工程について詳しく説明する。前記熱処理工程が行なわれる加熱炉５においては、図２に模式的に示すように、複数のリング支持部材６上に各薄板状リング２を載置し、更に各リング支持部材６が積み重ねられた状態でガス窒化処理が行なわれる。
【００２０】
各リング支持部材６上には、互いに接触を回避できる周長の各薄板状リング２が４個、同心円状に載置される。そして図２において、１本の積層リングを形成する互いに周長の異なる１２個の薄板状リング２を、最も内周側に位置する薄板状リング２から順に外周に向けての組み合わせ番手を、＃１〜＃１２で１セットとすると、リング支持部材６上においては、先ず、＃１、＃４、＃７、＃１０の薄板状リング２を同心円状に配置する（これを第１グループ１ａとする）。同じように、第１グループ１ａの隣りに＃２、＃５、＃８、＃１１を同心円状に配置し（第２グループ１ｂ）、また、第２グループ１ｂの隣りに＃３、＃６、＃９、＃１２の薄板状リング２を同心円状に配置する（第３グループ１ｃ）。このようにすると、前述のように前記積層リング１において互いに隣接して積層される薄板状リング２であっても、周長毎に第１グループ１ａ、第２グループ１ｂ及び第３グループ１ｃに分配されることで、各番手の薄板状リング２間に隙間が形成され、互いに接触することがない。しかも、各薄板状リング２を同心円状に配置することで、１つのリング支持部材６に載置する薄板状リング２の数を倍増させることができるので、同一容積の加熱炉であれば、より多くの薄板状リング２の熱処理を行なうことが可能となる。
【００２１】
そして、このように、第１グループ１ａ、第２グループ１ｂ及び第３グループ１ｃからなる１セットの薄板状リング２を配設したリング支持部材６を、上下方向に積み重ねて加熱炉５内に収容することによって、加熱炉５内において上層部と下層部とにガス窒化処理の条件の違いが生じても、加熱炉５内で同一の層に位置するリング支持部材６に支持された第１グループ１ａ、第２グループ１ｂ及び第３グループ１ｃからなる１セットの薄板状リング２についての条件は均一とされる。これによって、同一のリング支持部材６に支持された１セットの薄板状リング２はそれらの周長変化率が略等しくなり、積層リング１を形成する際の各薄板状リング２の組み合わせ適合率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の金属製積層リングの製造方法を模式的に示す工程図。
【図２】本実施形態の熱処理工程における薄板状リングの配列を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
１…積層リング、２…薄板状リング、５…加熱炉、６…リング支持部材。

Claims

径方向に積層可能となるように周長が異なる複数の金属製薄板状リングを圧延により形成する工程と、
該圧延された各薄板状リングを溶体化する工程と、
該溶体化された各薄板状リングを各薄板状リングに割り当てられた積層順位に対応する周長に補正する工程と、
該周長補正された各薄板状リングを加熱炉に収容して熱処理する工程と、
該熱処理された各薄板状リングを各薄板状リングに割り当てられた積層順位に従って径方向に積層して積層リングを形成する工程とからなる金属製積層リングの製造方法において、
前記加熱炉内において前記熱処理を行なう際には、複数のリング支持部材上に各薄板状リングを互いに接触を回避できる間隔を存して水平方向に複数配置し、且つ、積層リングを形成する際に組み合わせる各周長の薄板状リングを同一のリング支持部材に配置して、各リング支持部材を上下方向に積重ねることを特徴とする金属製積層リングの製造方法。
前記加熱炉内の各リング支持部材上においては、互いに接触を回避できる周長の薄板状リングを同心円状に複数配設することを特徴とする請求項１記載の金属製積層リングの製造方法。