JP5174725B2 - リング用支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機（ＣＶＴ）用ベルトとして用いられる金属リング等のリング部材を支持するためのリング用支持装置に関する。

ＣＶＴにおいては、複数個の金属リングを積層した積層リングからなるベルトが動力伝達を担う。ここで、前記金属リングは、一般的には、マルエージング鋼からなる円筒状ドラムを所定幅に裁断することによって複数個の金属リングを作製し、次に、これら金属リングを特許文献１に記載されるようなラックに保持した状態で溶体化処理や時効処理、窒化処理等の所定の熱処理を施すことで得られる。

図７は、金属リング１を支持して前記ラックに搬送・移載するためのリング用支持装置２の上方からの平面図である。このリング用支持装置２は、図示しない搬送用ロボットのアームの先端に設けられるものであり、ローダとも呼称される。

リング用支持装置２は、固定盤３と、２列のシリンダ列４ａ、４ｂ（アクチュエータ）の作用下に該固定盤３に対して接近又は離間する可動盤５とを有する。固定盤３及び可動盤５は略半円形状をなし、互いの直径に近似される直線状に延在する部位同士が対向する。

固定盤３には前記シリンダ列４ａ、４ｂを構成するシリンダのシリンダチューブ６ａ、６ｂが連結され、一方、可動盤５にはロッド７ａ、７ｂが連結されている。図７及び図８から諒解されるように、ロッド７ａ、７ｂが前進・後退動作することに伴って、可動盤５が固定盤３に対して離間・接近する。また、固定盤３及び可動盤５からは、図９に示すように、鉛直方向に沿って支持壁８が延在する。

前記搬送用ロボットは、先ず、複数個の金属リング１の内径側に対し、図７に示される状態のリング用支持装置２を配置させる。次に、図８に示すように前記シリンダ列４ａ、４ｂが駆動され、これに伴い、金属リング１の内壁に固定盤３及び可動盤５の支持壁８が当接する。ロッド７ａ、７ｂが所定長前進動作することによって金属リング１が楕円形状に弾性変形した状態で支持壁８（図９参照）に支持され、この状態で、前記搬送用ロボットのアームが作動する。これにより、金属リング１がリング用支持装置２ごとラックまで搬送される。

リング用支持装置２がラックを構成する複数本の保持軸の間に金属リング１を配置した後、ロッド７ａ、７ｂが駆動されて後退動作する。その結果、全ての金属リング１が弾性によって円環形状に戻り、各々の内壁が支持壁８から離間する一方、各々の外壁が前記保持軸の側壁に当接する。これにより、金属リング１のラックへの移載が終了する。

ところで、上記のようにして作製される金属リング１の寸法は一定ではなく、特許文献２、３に記載されるように、製造上、内径、周長、幅等に不可避的なバラツキが生じる。すなわち、リング用支持装置２に支持される金属リング１には、例えば、内径が大きなものや小さなものが混在している。

このような金属リング１を同時に支持壁８で支持する場合、内径が最大のものが支持壁８から脱落することを回避するべく、この金属リング１が支持される位置までロッド７ａ、７ｂを前進動作させる必要がある。この際には、内径が小さいものを引張する必要があるため、前記シリンダ列４ａ、４ｂとして、駆動力が大きいものを設ける必要が生じる。しかも、この場合、引張される金属リング１が弾性変形域内を超え、塑性変形を生じる懸念もある。

すなわち、従来技術に係るリング用支持装置には、駆動力が大きいシリンダを設ける必要があるために大型化・重量化を余儀なくされるとともに、内径が小さい一部の金属リングが塑性変形する懸念を払拭し得ないという不具合が顕在化している。

特開２００７−１９１７８８号公報 特開２００４−１２２２７７号公報 特開２００２−８６３２２号公報

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、小型化・軽量化を図ることが可能であり、しかも、金属リングが塑性変形を起こす懸念を払拭し得るリング用支持装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、弾性を示す複数個のリング部材を、その内壁側から複数本の支持部材で同時に支持するためのリング用支持装置であって、
前記支持部材中の少なくとも１個が、前記リング部材の内壁に対して接近又は離間する方向に変位可能に設けられ、
且つ前記支持部材の少なくとも１個が、弾性を示す複数個の緩衝材で被覆され、
前記複数本の支持部材で前記複数個のリング部材を支持したとき、前記複数個の緩衝材の各々が前記複数個のリング部材の各々に個別に当接することを特徴とする。

このような構成においては、支持部材が全ての金属リングを支持しようとする際、先ず、内径が小さい、すなわち、小径な金属リングの内壁に緩衝材が当接する。支持部材がさらに変位すると、内径が中規模（中径）の金属リングの内壁に対し、前記緩衝材とは別の緩衝材が当接する。この際には、小径の金属リングの内壁に当接した緩衝材が撓む。

支持部材がさらに変位すると、内径が最も大きい金属リングの内壁に対し、前記２つの緩衝材とは別の緩衝材が当接する。この際には、小径の金属リングの内壁に当接した緩衝材が一層撓むとともに、中径の金属リングの内壁に当接した緩衝材が撓む。

このように、本発明においては、金属リングの内径、及び支持部材の変位量に応じて緩衝材の撓み量が変化する。この際、金属リングを内径側から外径側に押し広げようとする力が緩和され、このため、各金属リングに対し、該金属リングの内径に対応した必要最小限の把持力が作用する。その結果、小径ないし中径の金属リングが塑性変形を起こすことが回避される。

しかも、金属リングに対して必要最小限の把持力を付与すればよいので、支持部材を変位させるための変位機構（アクチュエータ）として、駆動力が小さい小型のものを採用することが可能となる。このため、リング用支持装置の小型化・軽量化を図ることもできる。

なお、このリング用支持装置は、例えば、搬送機構に設けられ、前記搬送機構の作用下に前記リング部材を支持して搬送するものとして機能する。

ここで、リング部材の好適な例としては、例えば、ＣＶＴに採用される金属リングを挙げることができる。

本発明によれば、複数個の金属リングを内壁側から支持する支持部材に複数個の緩衝材を設け、前記支持部材が拡開して前記金属リングを支持する際、前記複数個の緩衝材の各々に対し、金属リング中の小径のもの、中径のもの、大径のものをこの順序で当接させるようにしている。この過程において、金属リングが先に当接した緩衝材は、支持部材の拡開及び別の金属リングが別の緩衝材に当接する際に撓む。

すなわち、本発明においては、金属リングの内径、及び支持部材の変位量に応じて緩衝材の撓み量が変化する。その結果、金属リングを内径側から外径側に押し広げようとする力が緩和されるので、各金属リングに対し、該金属リングの内径に対応した必要最小限の把持力が作用する。これにより、小径ないし中径の金属リングが塑性変形を起こすことが回避される。

しかも、上記から諒解されるように、本発明によれば、金属リングに対して必要最小限の把持力を付与するのみでよい。従って、支持部材を変位させるための変位機構として駆動力が小さい小型のものを採用することができるので、リング用支持装置の小型化・軽量化を図ることができる。

本実施の形態に係るリング用支持装置の全体概略斜視図である。 図１のリング用支持装置の側面図である。 図１のリング用支持装置の下方からの平面図である。 図１のリング用支持装置が金属リング（リング部材）を内壁側から支持した状態を示す下方からの平面図である。 把持された金属リングをラックに搬送した状態を示す上方からの平面図である。 前記金属リングをラックに保持した状態を示す概略全体斜視図である。 従来技術に係るリング用支持装置の上方からの平面図である。 従来技術に係るリング用支持装置を構成するシリンダのロッドが前進動作した状態を示す上方からの平面図である。 図７及び図８のリング用支持装置の側面図である。

以下、本発明に係るリング用支持装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係るリング用支持装置１０の全体概略斜視図であり、図２は、その側面図である。なお、図１においては金属リング１を仮想線で示し、図２においては金属リング１を省略している。

このリング用支持装置１０は、図示しない搬送用ロボットのアームの先端に連結された平板形状の基盤１２と、前記基盤１２に設けられて図示しないアクチュエータ、カム及びリターンスプリングが収容された略円柱形状のケーシング１４と、該ケーシング１４から垂下されるように設けられた６本の支持軸１６ａ〜１６ｆ（支持部材）を備える。

ケーシング１４には、前記カムの作用下に矢印Ａ１又はＡ２方向に沿って変位する３個のスライド部材１８ａ〜１８ｃが収容され、この中のスライド部材１８ａ、１８ｂには、連結ボルト２０を介して略三角形状の支持盤２２ａ、２２ｂが連結されている。

これら支持盤２２ａ、２２ｂは、各々、前記支持軸１６ａ〜１６ｆ中の２本を支持している。すなわち、支持盤２２ａには支持軸１６ａ、１６ｂが連結され、支持盤２２ｂには支持軸１６ｃ、１６ｄが連結されている。

なお、支持軸１６ａ〜１６ｄの各先端部には、図示しないネジ部が形成されている。一方、支持盤２２ａ、２２ｂのそれぞれには２個のネジ穴（図示せず）が形成されており、支持軸１６ａ〜１６ｄは、前記ネジ部が各ネジ穴に螺合されることによって支持盤２２ａ、２２ｂに連結されている。

支持軸１６ａ〜１６ｄの側壁には、所定数の環状凸部２４が形成されるとともに、隣接する環状凸部２４、２４同士の間に凹部２６が形成される。後述するように、金属リング１はこの凹部２６に挿入される。

支持軸１６ａ、１６ｂの間、及び支持軸１６ｃ、１６ｄの間には、支持軸１６ａと支持軸１６ｂ、支持軸１６ｃと支持軸１６ｄの下端部同士が離間することを回避するための位置矯正部材２８ａ、２８ｂがそれぞれ橋架される。すなわち、位置矯正部材２８ａが橋架されることにより、支持盤２２ａ側と位置矯正部材２８ａ側とで支持軸１６ａ、１６ｂの離間距離が略同等となる。勿論、支持軸１６ｃ、１６ｄについても同様に、位置矯正部材２８ｂによって支持盤２２ｂ側の離間距離と位置矯正部材２８ｂ側の離間距離とが略同等となる。

一方、スライド部材１８ｃには、支持軸１６ｅ、１６ｆを支持するための長尺な支持用板３０が連結ボルト２０を介して連結されている。すなわち、この支持用板３０は、平板部３２と、該平板部３２に対して略直角に折曲された連結タブ３４とを有し、この中の連結タブ３４がスライド部材１８ｃに連結される。

また、平板部３２の各端部には、差し込み部材３６ａ、３６ｂが外嵌されている。すなわち、差し込み部材３６ａ、３６ｂにはＵ字状溝３８がそれぞれ形成されており、各Ｕ字状溝３８に平板部３２の各端部が嵌合されている。

これら差し込み部材３６ａ、３６ｂの一端面には、前記支持軸１６ｅ、１６ｆが装着されている。すなわち、支持軸１６ｅ、１６ｆは、差し込み部材３６ａ、３６ｂを介して支持用板３０の平板部３２に位置決め固定される。

ここで、支持軸１６ｅ、１６ｆの側壁には、弾性を示す複数個の緩衝材４０が接着剤等を介して接合されている。換言すれば、支持軸１６ｅ、１６ｆは、緩衝材４０で被覆されている。

各々の緩衝材４０の高さ方向寸法Ｈ１（図２参照）は、支持軸１６ａ〜１６ｄにおける前記凹部２６の高さ方向寸法Ｈ２に略対応する。すなわち、緩衝材４０、４０同士は、環状凸部２４の位置に略対応する位置で隣接する。このような緩衝材４０は、例えば、１枚の緩衝材シートを支持軸１６ｅ、１６ｆに巻回・接合した後、該環状凸部２４の位置に略対応する位置に切り込みを形成することで得られる。勿論、高さ方向寸法が凹部２６の高さ方向寸法に略対応する緩衝材４０の個々を支持軸１６ｅ、１６ｆに巻回・接合するようにしてもよい。

なお、この種の緩衝材４０の材質の好適な例としては、スポンジや各種のゴム等が挙げられるが、特にこれに限定されるものではなく、弾性を示す物質であればよい。

本実施の形態に係るリング用支持装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果について説明する。

このリング用支持装置１０は、以下のようにして金属リング１を支持する。すなわち、はじめに、図３に下方からの平面図として示すように、縦列状態に並べられて保管された複数個の金属リング１の内径側に対し、支持軸１６ａ〜１６ｆが金属リング１の内壁から離間した状態で挿入される。

次に、前記アクチュエータが駆動される。この駆動に追従して前記カムの作用下にスライド部材１８ａ〜１８ｃが押圧され、その結果、該スライド部材１８ａ〜１８ｃが放射状に互いに離間するように、矢印Ａ１方向に沿って変位する。これにより、該スライド部材１８ａ〜１８ｃに支持盤２２ないし支持用板３０を介して支持された支持軸１６ａ〜１６ｆが金属リング１の内壁側に向かって接近する。勿論、スライド部材１８ａ〜１８ｃの変位速度は互いに略同等である。

この変位の途中、図４に示すように、先ず、支持軸１６ａ〜１６ｄの凹部２６の底、及び支持軸１６ｅ、１６ｆを被覆した緩衝材４０の中の各１個が、製造誤差や公差等によって内径が小さくなった金属リング１の内壁に当接する。これに伴い、金属リング１が六角形状に弾性変形する。

スライド部材１８ａ〜１８ｃは、内径が最大の金属リング１の内壁に支持軸１６ａ〜１６ｆを当接させるべく、さらに変位を続行する。このため、既に内壁が当接した小径の金属リング１に対しては、内径側から外径側に押し広げようとする力が作用する。

しかしながら、本実施の形態においては、上記したように支持軸１６ｅ、１６ｆに緩衝材４０を設けるようにしている。このため、小径の金属リング１を押し広げようとする力は、緩衝材４０に作用し、結局、金属リング１が緩衝材４０を押圧して撓ませることで緩和される。

なお、この際には、金属リング１の内壁に当接した緩衝材４０のみが撓み、その他の緩衝材４０は撓まない。この理由は、上記したように、１個の金属リング１に対しては支持軸１６ｅ、１６ｆの緩衝材４０中の各１個のみが当接し、その他の緩衝材４０が当接することはないからである。

支持軸１６ａ〜１６ｆは、次に、中径の金属リング１の内壁に当接する。従って、この金属リング１に、内径側から外径側に押し広げようとする力が作用する。

勿論、この場合においても、この力は、中径の金属リング１が支持軸１６ｅ、１６ｆに設けられた緩衝材４０を押圧して撓ませることで緩和される。そして、この際には、小径の金属リング１は、内壁に当接した緩衝材４０を一層撓ませる。

最後に、支持軸１６ａ〜１６ｆは、内径が最大の金属リング１の内壁に当接する。このときには、該金属リング１の内壁に当接した緩衝材４０が若干撓み、その一方で、中径の金属リング１の内壁に当接した緩衝材４０がさらに撓むとともに、小径の金属リング１の内壁に当接した緩衝材４０がさらに一層撓む。これにより、各金属リング１がそれぞれの内径に応じた把持力で支持軸１６ａ〜１６ｆに保持されるに至る（図１参照）。

このように、緩衝材４０を金属リング１の個数に対応する個数で設けるようにしたことにより、個々の緩衝材４０が、複数個の金属リング１の各々に対して個別に力緩和機能を営む。従って、金属リング１が緩衝材４０の撓み量に応じた把持力によって支持される。

すなわち、本実施の形態によれば、内径が相違する金属リング１の各々に対し、各内径に応じた必要最小限の把持力を同時に付与することができる。従って、小径の金属リング１が塑性変形を起こすことが回避される。

その上、必要最小限の把持力を付与すればよいので、アクチュエータとして駆動力が小さいもの、換言すれば、小型のものを採用することができる。従って、リング用支持装置１０の小型化・軽量化を図ることも容易である。

金属リング１は、次に、図５に示すように、前記搬送用ロボットのアームの作動下にリング用支持装置１０ごとラック５０に移動され、このラック５０を構成する複数本の保持軸５２ａ〜５２ｅ、５２ｊの間に、支持軸１６ａ〜１６ｆが挿入される。その後、前記アクチュエータが再駆動されると、前記リターンスプリングの作用下にスライド部材１８ａ〜１８ｃが弾発され、これにより、該スライド部材１８ａ〜１８ｃが互いに接近するように、矢印Ａ２方向（図１、図３及び図４参照）に沿って変位する。

この変位に追従し、支持軸１６ａ〜１６ｆが金属リング１の内壁から離間する。このため、金属リング１は、その弾性によって元の円環形状に復帰し、その外壁が前記保持軸５２ａ〜５２ｅ、５２ｊの間の凹溝５４に当接することで該保持軸５２ａ〜５２ｅ、５２ｊに保持される。同様にして、保持軸５２ｅ〜５２ｊにも金属リング１が保持される。

その後、ラック５０を構成する天板５６が全ての保持軸５２ａ〜５２ｆの先端に連結され、これにより、図６に示すように、金属リング１がラック５０に保持されるに至る。さらに、金属リング１は、熱処理炉にラック５０ごと搬送され、この熱処理炉において、窒化処理等の所定の熱処理が施される。

なお、上記した実施の形態においては、リング部材として、ＣＶＴ用の金属リング１を例示して説明したが、特にこれに限定されるものではなく、弾性を示すリング部材であれば如何なるものであってもよい。例えば、ゴムリングであってもよい。

また、この実施の形態では、支持軸１６ｅ、１６ｆにのみ緩衝材４０を設けるようにしているが、支持軸１６ａ〜１６ｆの全てに設けるようにしてもよいことは勿論である。

さらに、この実施の形態では、支持軸１６ａ〜１６ｆの全てを同時に変位させるようにしているが、支持軸１６ａ〜１６ｆの中のいずれか１本、又は２本以上を変位させるようにしてもよい。

さらにまた、支持軸１６ａ〜１６ｆの本数は６本に限定されるものではなく、リングを保持し得る本数であればよい。

１…金属リング １０…リング用支持装置
１６ａ〜１６ｆ…支持軸 １８ａ〜１８ｃ…スライド部材
２４…環状凸部 ２６…凹部
３０…支持用板 ３２…平板部
３６ａ、３６ｂ…差し込み部材 ４０…緩衝材
５０…ラック ５２ａ〜５２ｊ…保持軸

Claims (3)

1. 弾性を示す複数個のリング部材を、その内壁側から複数本の支持部材で同時に支持するためのリング用支持装置であって、
   前記支持部材中の少なくとも１個が、前記リング部材の内壁に対して接近又は離間する方向に変位可能に設けられ、
   且つ前記支持部材の少なくとも１個が、弾性を示す複数個の緩衝材で被覆され、
   前記複数本の支持部材で前記複数個のリング部材を支持したとき、前記複数個の緩衝材の各々が前記複数個のリング部材の各々に個別に当接することを特徴とするリング用支持装置。
2. 請求項１記載のリング用支持装置において、当該リング用支持装置は搬送機構に設けられ、前記搬送機構の作用下に前記リング部材を支持して搬送することを特徴とするリング用支持装置。
3. 請求項１又は２記載のリング用支持装置において、前記リング部材として金属リングを支持することを特徴とするリング用支持装置。

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