JP5776455B2 - Endless metal ring manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
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Description
この発明は、無端金属リングの製造装置及び製造方法に関するものである。 The present invention relates to an endless metal ring manufacturing apparatus and manufacturing method.
従来、この種の無端の金属リングは、無段変速機(CVT)の動力伝達用の変速機用ベルトなどに用いられている。無段変速機用ベルトは、周長が少しずつ異なる複数の金属リングを径方向に相互に積層して形成したリング積層体と、このリング積層体により結束される、環状に連ねられた複数のエレメントとから構成される。この無段変速機用ベルトは、駆動プーリ及び従動プーリに掛け回され、相互に接触するエレメント間の押し力で該駆動プーリ及び該従動プーリに沿って回転し、駆動力を駆動プーリから従動プーリに伝達する。このような金属リングの製造装置としては、例えば、特許文献1に記載された周長補正装置が知られている。
Conventionally, this kind of endless metal ring is used for a transmission belt for power transmission of a continuously variable transmission (CVT). A continuously variable transmission belt includes a ring laminate formed by laminating a plurality of metal rings with slightly different circumferential lengths in the radial direction, and a plurality of ring-shaped bundles bound together by the ring laminate. It is composed of elements. The continuously variable transmission belt is wound around the driving pulley and the driven pulley, and rotates along the driving pulley and the driven pulley by a pressing force between the elements in contact with each other, and the driving force is transferred from the driving pulley to the driven pulley. To communicate. As such a metal ring manufacturing apparatus, for example, a circumference correction apparatus described in
この特許文献1に記載された周長補正装置は、駆動ローラおよび従動ローラと、それらのローラ間に巻回された無端の金属リングの周方向の一部を、内側から外側に向けて局所的に押圧するための矯正ローラとから構成されている。この周長補正装置を用いることにより、金属リングには、幅方向の断面において外周側に凸状を成す円弧状形状が付与される。金属リングは、前記円弧状形状により、それが複数積層された際においてその積層状態が容易に保持されるようになる。
The peripheral length correcting device described in
しかし、この特許文献1に記載された周長補正装置により製造された金属リングにおいては、金属リングの内周面側が外周側に向けて局部的に押圧されることによりその金属リングの内周部に引張残留応力が付与されるために、その内周部の強度が必要強度に対して余裕がなくなり、耐久性が低下するという問題があった。
そこで、本出願人は、特願2010−048250号の出願において、この問題を解決した積層リングの製造方法を提案している。
図20は、この積層リングの製造方法を示すものであり、帯状金属部材120の周長を調整する周長調整工程後に行われる残留応力付与工程において、2個の固定ローラ680間に巻き掛けられた帯状金属部材120に対して、移動ローラ700を用いてその帯状金属部材120の外周面側から内周面側に向けて押圧することにより、帯状金属部材120の内周部に圧縮残留応力を付与し、帯状金属部材120の耐久性を高めようとしたものである。
However, in the metal ring manufactured by the peripheral length correcting device described in
Therefore, the present applicant has proposed a method for manufacturing a laminated ring that solves this problem in the application of Japanese Patent Application No. 2010-048250.
FIG. 20 shows a manufacturing method of this laminated ring, which is wound between two
しかしながら、先に提案した残留応力付与工程においては、以下のような問題があった。
すなわち、積層リングの製造方法において、2個の固定ローラ680間に巻き掛けられた帯状金属部材120をその2個の固定ローラ680から取り外す際に、帯状金属部材120を外周面側から内周面側に向けて押圧する移動ローラ700の影響を受けて前の周長調整工程によって帯状金属部材120の外周側に付与された圧縮残留応力が減少し、帯状金属部材120の耐久性が低下するなどの問題があった。
However, the previously proposed residual stress application process has the following problems.
That is, in the method of manufacturing the laminated ring, when the band-
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、耐久性に優れた無端金属リングの製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an endless metal ring manufacturing apparatus and manufacturing method excellent in durability.
上記の問題点を解決するために、本発明の無端金属リングの製造装置は、次の構成を有している。
(1)無端金属リングの製造装置であって、前記無端金属リングの内周側に配置される保持用ローラと、前記保持用ローラにより前記無端金属リングに張力が付与される位置と、張力が付与されない位置との間で前記保持用ローラを移動可能な保持用ローラ移動手段と、前記無端金属リングの外周側に配置される外周側ローラと、前記外周側ローラが前記無端金属リングを外周側から押圧する位置と押圧しない位置との間で前記外周側ローラを移動可能な外周側ローラ移動手段と、前記外周側ローラ移動手段によって前記無端金属リングを押圧しない位置に前記外周側ローラを移動させた後、前記保持用ローラ移動手段によって前記保持用ローラが前記無端金属リングに張力を付与しない位置に移動されるように制御する制御手段と、から構成したことを特徴とする無端金属リングの製造装置。
In order to solve the above problems, an endless metal ring manufacturing apparatus of the present invention has the following configuration.
(1) An endless metal ring manufacturing apparatus, a holding roller disposed on an inner peripheral side of the endless metal ring, a position where tension is applied to the endless metal ring by the holding roller, and tension A holding roller moving means capable of moving the holding roller between a position where the endless metal ring is not provided, an outer peripheral roller disposed on the outer peripheral side of the endless metal ring, and the outer peripheral side of the endless metal ring on the outer peripheral side. An outer peripheral roller moving means capable of moving the outer peripheral roller between a position where the outer peripheral roller is pressed and a position where the outer peripheral roller is not pressed, and the outer peripheral roller is moved to a position where the endless metal ring is not pressed by the outer peripheral roller moving means. Control means for controlling the holding roller to be moved to a position where no tension is applied to the endless metal ring by the holding roller moving means. Apparatus for manufacturing an endless metal ring, characterized in that the.
(2)(1)に記載する無端金属リングの製造装置において、前記保持用ローラは、一対の第1の保持用ローラと、その第1の保持用ローラよりも径が大きい一対の第2の保持用ローラとから構成され、前記保持用ローラ移動手段は、前記第2の保持用ローラを移動可能であり、前記制御手段は、前記外周側ローラ移動手段によって前記無端金属リングを押圧しない位置に前記外周側ローラを移動させた後、前記保持用ローラ移動手段によって前記保持用ローラが前記無端金属リングに張力を付与しない位置に移動されるように制御することを特徴とする無端金属リングの製造装置。
(3)(2)に記載する無端金属リングの製造装置において、前記第1の保持用ローラにより前記無端金属リングに張力が付与される位置と、張力が付与されない位置との間で前記第1の保持用ローラを移動可能な小径保持用ローラ移動手段を更に備えることを特徴とする無端金属リングの製造装置。
(4)(3)に記載する無端金属リングの製造装置において、前記小径保持用ローラ移動手段は、前記無端金属リングの降伏力を超える張力を前記無端金属リングに付与可能であり、前記保持用ローラ移動手段は、前記無端金属リングの降伏力を超えない範囲の張力を前記無端金属リングに付与可能であることを特徴とする無端金属リングの製造装置。
(2) In the manufacturing apparatus of the endless metal ring described in (1), the holding roller includes a pair of first holding rollers and a pair of second holding rollers having a diameter larger than that of the first holding roller. The holding roller moving means is capable of moving the second holding roller, and the control means is in a position where it does not press the endless metal ring by the outer peripheral side roller moving means. After the outer peripheral side roller is moved, the endless metal ring is manufactured by the holding roller moving means so that the holding roller is moved to a position where no tension is applied to the endless metal ring. apparatus.
(3) In the endless metal ring manufacturing apparatus described in (2), the first end point between a position where tension is applied to the endless metal ring by the first holding roller and a position where tension is not applied. An endless metal ring manufacturing apparatus, further comprising small-diameter holding roller moving means capable of moving the holding roller.
(4) In the endless metal ring manufacturing apparatus described in (3), the small-diameter holding roller moving means can apply tension exceeding the yield force of the endless metal ring to the endless metal ring, and The apparatus for producing an endless metal ring, wherein the roller moving means can apply a tension within a range not exceeding a yield force of the endless metal ring to the endless metal ring.
上記の問題点を解決するために、本発明の無端金属リングの製造装置は、次の構成を有している。
(5)無端金属リングの製造方法であって、前記無端金属リングの内周側に配置される保持用ローラにより前記無端金属リングを保持する保持工程と、前記保持工程で保持された前記無端金属リングの外周側から外周側ローラによって押圧する残留応力付与工程と、前記外周側ローラを前記無端金属リングから退避させる退避工程と、前記保持用ローラを移動させて前記無端金属リングの張力を解除する解除工程と、からなることを特徴とする無端金属リングの製造方法。
(6)無端金属リングの製造方法であって、前記無端金属リングの内周側に配置される第1の保持用ローラによって前記無端金属リングの周長が調整される周長調整工程と、前記第1の保持用ローラよりも径が大きい第2の保持用ローラによって前記無端金属リングを保持する保持工程と、前記保持工程で保持された前記無端金属リングの外周側から外周側ローラによって押圧する残留応力付与工程と、前記外周側ローラを前記無端金属リングから退避させる退避工程と、前記第2の保持用ローラを移動させて前記無端金属リングの張力を解除する解除工程と、からなることを特徴とする無端金属リングの製造方法。
In order to solve the above problems, an endless metal ring manufacturing apparatus of the present invention has the following configuration.
(5) A method of manufacturing an endless metal ring, the holding step of holding the endless metal ring by a holding roller disposed on the inner peripheral side of the endless metal ring, and the endless metal held in the holding step A residual stress applying step of pressing from the outer peripheral side of the ring by the outer peripheral side roller, a retracting step of retracting the outer peripheral side roller from the endless metal ring, and moving the holding roller to release the tension of the endless metal ring. A release step, and a manufacturing method of an endless metal ring.
(6) A method for producing an endless metal ring, the circumference adjusting step in which the circumference of the endless metal ring is adjusted by a first holding roller disposed on the inner peripheral side of the endless metal ring; A holding step of holding the endless metal ring by a second holding roller having a diameter larger than that of the first holding roller, and pressing from the outer peripheral side of the endless metal ring held in the holding step by the outer peripheral side roller A residual stress applying step, a retreating step of retracting the outer peripheral side roller from the endless metal ring, and a releasing step of releasing the tension of the endless metal ring by moving the second holding roller. A method for producing an endless metal ring.
上記構成を有する本発明の無端金属リングの製造装置及び製造方法の作用・効果について説明する。
本発明の無端金属リングの製造装置では、
(1)無端金属リングの製造装置であって、前記無端金属リングの内周側に配置される保持用ローラと、前記保持用ローラにより前記無端金属リングに張力が付与される位置と、張力が付与されない位置との間で前記保持用ローラを移動可能な保持用ローラ移動手段と、前記無端金属リングの外周側に配置される外周側ローラと、前記外周側ローラが前記無端金属リングを外周側から押圧する位置と押圧しない位置との間で前記外周側ローラを移動可能な外周側ローラ移動手段と、前記外周側ローラ移動手段によって前記無端金属リングを押圧しない位置に前記外周側ローラを移動させた後、前記保持用ローラ移動手段によって前記保持用ローラが前記無端金属リングに張力を付与しない位置に移動されるように制御する制御手段と、から構成されているので、無端金属リングの外周側に付与された圧縮残留応力が減少することがなく、帯状金属部材の耐久性が向上するという優れた効果を奏する。
The operation and effect of the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the endless metal ring of the present invention having the above configuration will be described.
In the endless metal ring manufacturing apparatus of the present invention,
(1) An endless metal ring manufacturing apparatus, a holding roller disposed on an inner peripheral side of the endless metal ring, a position where tension is applied to the endless metal ring by the holding roller, and tension A holding roller moving means capable of moving the holding roller between a position where the endless metal ring is not provided, an outer peripheral roller disposed on the outer peripheral side of the endless metal ring, and the outer peripheral side of the endless metal ring on the outer peripheral side. An outer peripheral roller moving means capable of moving the outer peripheral roller between a position where the outer peripheral roller is pressed and a position where the outer peripheral roller is not pressed, and the outer peripheral roller is moved to a position where the endless metal ring is not pressed by the outer peripheral roller moving means. Control means for controlling the holding roller to be moved to a position where no tension is applied to the endless metal ring by the holding roller moving means. Because it is, an excellent effect that the compressive residual stress imparted to the outer peripheral side of the endless metal rings without reducing, thereby improving the durability of the belt-shaped metal member.
(2)(1)に記載する無端金属リングの製造装置において、前記保持用ローラは、一対の第1の保持用ローラと、その第1の保持用ローラよりも径が大きい一対の第2の保持用ローラとから構成され、前記保持用ローラ移動手段は、前記第2の保持用ローラを移動可能であり、前記制御手段は、前記外周側ローラ移動手段によって前記無端金属リングを押圧しない位置に前記外周側ローラを移動させた後、前記保持用ローラ移動手段によって前記保持用ローラが前記無端金属リングに張力を付与しない位置に移動されるように制御するので、無端金属リングの外周側に付与された圧縮残留応力が減少することがなく、また、第1の保持用ローラよりも径が大きい第2の保持用ローラを用いることによって無端金属リングの内周側に付与された圧縮残留応力も減少することなく、したがって、帯状金属部材の耐久性が著しく向上する。 (2) In the manufacturing apparatus of the endless metal ring described in (1), the holding roller includes a pair of first holding rollers and a pair of second holding rollers having a diameter larger than that of the first holding roller. The holding roller moving means is capable of moving the second holding roller, and the control means is in a position where it does not press the endless metal ring by the outer peripheral side roller moving means. After the outer peripheral side roller is moved, the holding roller moving means controls the holding roller to be moved to a position where no tension is applied to the endless metal ring, so that it is applied to the outer peripheral side of the endless metal ring. The applied compressive residual stress is not reduced, and is applied to the inner peripheral side of the endless metal ring by using a second holding roller having a diameter larger than that of the first holding roller. Compressive residual stress without reducing, therefore, the durability of the belt-shaped metal member is significantly improved.
(3)(2)に記載する無端金属リングの製造装置において、前記第1の保持用ローラにより前記無端金属リングに張力が付与される位置と、張力が付与されない位置との間で前記第1の保持用ローラを移動可能な小径保持用ローラ移動手段を更に備えるので、無端金属リングの外周側に圧縮残留応力を効果的に付与することが可能であり、したがって、帯状金属部材の耐久性が向上する。 (3) In the endless metal ring manufacturing apparatus described in (2), the first end point between a position where tension is applied to the endless metal ring by the first holding roller and a position where tension is not applied. Further, a small-diameter holding roller moving means capable of moving the holding roller can be provided, so that compressive residual stress can be effectively applied to the outer peripheral side of the endless metal ring. improves.
(4)(3)に記載する無端金属リングの製造装置において、前記小径保持用ローラ移動手段は、前記無端金属リングの降伏応力を超える張力を前記無端金属リングに付与可能であり、前記保持用ローラ移動手段は、前記無端金属リングの降伏応力を超えない範囲の張力を前記無端金属リングに付与可能であることを特徴とするので、無端金属リングの外周側及び内周側に圧縮残留応力を効果的に付与することが可能であり、したがって、帯状金属部材の耐久性が向上する。また、無端金属リングの周長にも影響を与えることなく、無端金属リングの内周側に圧縮残留応力を付与することができる。 (4) In the endless metal ring manufacturing apparatus described in (3), the small-diameter holding roller moving means can apply a tension exceeding the yield stress of the endless metal ring to the endless metal ring. The roller moving means is characterized in that a tension within a range not exceeding the yield stress of the endless metal ring can be applied to the endless metal ring, so that compressive residual stress is applied to the outer peripheral side and inner peripheral side of the endless metal ring. It can be effectively applied, and therefore the durability of the band-shaped metal member is improved. Further, compressive residual stress can be applied to the inner peripheral side of the endless metal ring without affecting the peripheral length of the endless metal ring.
また、本発明の無端金属リングの製造方法では、
(5)無端金属リングの製造方法であって、前記無端金属リングの内周側に配置される保持用ローラにより前記無端金属リングを保持する保持工程と、前記保持工程で保持された前記無端金属リングの外周側から外周側ローラによって押圧する残留応力付与工程と、前記外周側ローラを前記無端金属リングから退避させる退避工程と、前記保持用ローラを移動させて前記無端金属リングの張力を解除する解除工程と、からなることを特徴とするので、無端金属リングの外周側に付与された圧縮残留応力が低下することがなく、帯状金属部材の耐久性が向上するという優れた効果を奏する。
(6)無端金属リングの製造方法であって、前記無端金属リングの内周側に配置される第1の保持用ローラによって前記無端金属リングの周長が調整される周長調整工程と、前記第1の保持用ローラよりも径が大きい第2の保持用ローラによって前記無端金属リングを保持する保持工程と、前記保持工程で保持された前記無端金属リングの外周側から外周側ローラによって押圧する残留応力付与工程と、前記外周側ローラを前記無端金属リングから退避させる退避工程と、前記第2の保持用ローラを移動させて前記無端金属リングの張力を解除する解除工程と、からなることを特徴とするので、無端金属リングの外周側及び内周側に圧縮残留応力を効果的に付与することが可能であり、したがって、帯状金属部材の耐久性が向上する。
Moreover, in the manufacturing method of the endless metal ring of the present invention,
(5) A method of manufacturing an endless metal ring, the holding step of holding the endless metal ring by a holding roller disposed on the inner peripheral side of the endless metal ring, and the endless metal held in the holding step A residual stress applying step of pressing from the outer peripheral side of the ring by the outer peripheral side roller, a retracting step of retracting the outer peripheral side roller from the endless metal ring, and moving the holding roller to release the tension of the endless metal ring. Therefore, the compressive residual stress applied to the outer peripheral side of the endless metal ring is not reduced, and the durability of the band-shaped metal member is improved.
(6) A method for producing an endless metal ring, the circumference adjusting step in which the circumference of the endless metal ring is adjusted by a first holding roller disposed on the inner peripheral side of the endless metal ring; A holding step of holding the endless metal ring by a second holding roller having a diameter larger than that of the first holding roller, and pressing from the outer peripheral side of the endless metal ring held in the holding step by the outer peripheral side roller A residual stress applying step, a retreating step of retracting the outer peripheral side roller from the endless metal ring, and a releasing step of releasing the tension of the endless metal ring by moving the second holding roller. Since it is a feature, it is possible to effectively apply compressive residual stress to the outer peripheral side and inner peripheral side of the endless metal ring, and thus the durability of the band-shaped metal member is improved.
(実施形態1)
以下、本発明に係る無端金属リングの製造装置について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は、適宜簡略化或いは変形誇張されて描画されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも実施例と同一ではない。
(Embodiment 1)
Embodiments of an endless metal ring manufacturing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are drawn with simplified or modified exaggeration as appropriate, and the dimensional ratios and shapes of the respective parts are not necessarily the same as those in the embodiments.
図1は、本発明に係る無端金属リングの製造装置により製造される薄板状の無端金属リングを用いた車両用ベルト式無段変速機の伝動ベルト10の周方向の一部を示す斜視図である。図1において、伝動ベルト10は、それぞれ複数の無端環状の帯状金属部材(この発明の無端金属リングに相当)12が密着状態でそれぞれ積層されて成る相互に並列に配設された一対の積層リング14と、その積層リング14に沿ってそれぞれ厚み方向に環状に連ねられた板状の金属から成る複数の金属エレメント18とを備えている。
FIG. 1 is a perspective view showing a part in the circumferential direction of a transmission belt 10 of a belt type continuously variable transmission for a vehicle using a thin plate-like endless metal ring manufactured by an endless metal ring manufacturing apparatus according to the present invention. is there. In FIG. 1, a transmission belt 10 includes a plurality of endless annular band-like metal members (corresponding to endless metal rings of the present invention) 12 that are stacked in close contact with each other and arranged in parallel to each other. 14 and a plurality of
この金属エレメント18の幅方向の両側面には、それぞれ幅方向の中央に向けて略水平に延びる一対のリング保持溝20が形成されている。一対の積層リング14は、前記複数の金属エレメント18を支持するために、それら複数の金属エレメント18にそれぞれ形成された一対のリング保持溝20内にそれぞれ挿入されている。積層リング14は、例えば、周長が内周側から外周側に向かうほど順次大きくなるように調整された複数の帯状金属部材12が、内周側から順に積層されて成る。なお、図1では、便宜上、3個の帯状金属部材12から成る積層リング14が図示されているが、6個とか10個の帯状金属部材12により構成しても差し支えない。
A pair of
図2は、積層リング14を構成する複数の帯状金属部材12のうちの1の帯状金属部材12について、それを幅方向の断面と共に示す斜視図である。図2において、薄板状の帯状金属部材12は、例えばマルエージング鋼またはステンレス鋼などの鋼から成るものである。そして、帯状金属部材12は、幅方向の断面が外周側(図2においては上側)に凸状を成す円弧状(クラウニング)となるように形成されている。これにより、帯状金属部材12は、複数積層されたときにおいて、内周面22および外周面24がその内周側および外周側にそれぞれ設けられる帯状金属部材の外周面および内周面とそれぞれ係合することで、互いの積層状態が容易に保持されるようになっている。
FIG. 2 is a perspective view showing one band-shaped
図3は、自由状態(平板に伸ばした状態)における帯状金属部材12の横断面に垂直な方向の残留応力σ(MPa又はN/mm2)の厚み方向の分布を示す図である。帯状金属部材12は、図2に示すように厚みtを有しており、図3のtはこれに対応している。図3に示すように、帯状金属部材12の厚み方向の外周部および内周部には、σ=0を示す破線よりも負側(左側)に示される圧縮残留応力がそれぞれ残留している。そして、帯状金属部材12の厚み方向の中央部には、σ=0を示す破線よりも正側(右側)に示される引張残留応力が残留している。図3の2点鎖線は、伝動ベルト10の積層リング14を例えば6個の帯状金属部材12で構成する場合に最低限圧縮側に要求される残留応力の厚み方向の分布を示しており、帯状金属部材12の残留応力が2点鎖線で示す残留応力分布よりも圧縮側すなわち図3の左側であれば、その帯状金属部材12が必要な強度を有していることになる。本実施例の帯状金属部材12は、厚み方向のどの位置においても残留応力が2点鎖線で示す残留応力よりも圧縮側に分布しているので、図1に示す伝動ベルト10の積層リング14を例えば6個の帯状金属部材12で構成する場合に必要な予め設定された強度を有していることになる。
FIG. 3 is a diagram showing the distribution in the thickness direction of the residual stress σ (MPa or N / mm 2 ) in the direction perpendicular to the cross section of the band-shaped
図4は、図1に示す積層リング14の製造工程を説明するための工程図である。以下、この図4の工程図を参照して積層リング14の製造方法を説明する。
FIG. 4 is a process diagram for explaining a manufacturing process of the
図4において、先ず、帯鋼切断工程P1では、例えばマルエージング鋼またはステンレス鋼などの帯鋼30が所定の長さに切断されて、平板32が形成される。
In FIG. 4, first, in the steel strip cutting step P1, a
次いで、溶接工程P2では、平板32の一方および他方の切断面同士が互いに溶接されて、円筒状部材34が形成される。
Next, in the welding process P <b> 2, one and the other cut surfaces of the flat plate 32 are welded together to form the
次いで、第1溶体化工程P3では、溶接工程P2における溶接時の熱により溶接部位付近が部分的に硬くなった円筒状部材34の硬度を均質化するために、その円筒状部材34に第1の溶体化処理が施される。
Next, in the first solution heat treatment step P3, in order to homogenize the hardness of the
次いで、円筒状部材切断工程P4では、円筒状部材34が軸心方向の所定長さ毎に上記軸心に直交する方向に切断されて、複数の短円筒状部材36がそれぞれ形成される。
Next, in the cylindrical member cutting step P4, the
次いで、バレル研磨工程P5では、上記短円筒状部材36の全部又はその一部が回転または振動する所定容器内に研磨材と共に入れられて研磨される。
Next, in the barrel polishing step P5, all or a part of the short
次いで、圧延工程P6では、上記研磨された短円筒状部材36が所定の厚みに圧延され
て、環状部材38が形成される。
Next, in the rolling process P6, the polished short
次いで、第2溶体化工程P7では、圧延工程P6における圧延により変形させられた環
状部材38の金属組織の形状を元に復元させるために、その環状部材38に第2の溶体化
処理が施される。
Next, in the second solution treatment step P7, in order to restore the metal structure of the annular member 38 deformed by rolling in the rolling step P6, the annular member 38 is subjected to a second solution treatment. The
次いで、周長調整工程P8では、上記第2の溶体化処理が施された環状部材38が予め
定められた所定の周長に調整される。図5は、図4の周長調整工程P8で用いられる周長調整装置を概念的に示す図である。図5において、周長調整装置40は、軸心C1まわりの回転可能に設けられた位置固定の固定ローラ42と、軸心C1に平行な軸心C2まわりの回転可能且つ固定ローラ42に対して接近および離間可能に設けられた移動ローラ44とを備えている。上記固定ローラ42および移動ローラ44の外周面は、軸心C1およびC2を通る断面において外周側に凸状を成す円弧状にそれぞれ形成されている。なお、本実施例では、移動ローラ44の半径rAと固定ローラ42の半径rBとは、等しく設定されている。なお、前記固定ローラ42および移動ローラ44によって本発明の保持用ローラおよび第1の保持用ローラが構成される。
Next, in the circumference adjusting step P8, the annular member 38 subjected to the second solution treatment is adjusted to a predetermined circumference. FIG. 5 is a diagram conceptually showing the peripheral length adjusting device used in the peripheral length adjusting step P8 of FIG. In FIG. 5, the circumferential
周長調整工程P8では、上記のように構成される周長調整装置40が用いられ、図16に詳細な工程を示すように、まず、帯状金属部材12が固定ローラ42および移動ローラ44に弛みのない状態で巻き掛けられる(ステップ10、以下S10と称す:セット工程)。その後、電動機(図示せず)により移動ローラ44が回転駆動されることで、図5の矢印fで示すように帯状金属部材12が周方向に回転させられつつ、図5の矢印bで示すように移動ローラ44が固定ローラ42から離間させられることによって、帯状金属部材12が周方向に引き伸ばされて帯状金属部材12に張力が付与されるように第1荷重F1が掛けられる(S12:張力付与工程)。本実施例では、予め実験的に求められた関係から、図5に1点鎖線で示す移動ローラ44の原位置からの変位Yに基づいて、帯状金属部材12の周長が予め定められた所定値に調整される。なお、帯状金属部材12は、上記周長の調整に際して固定ローラ42および移動ローラ44の外周面の形状が転写されことにより、幅方向の断面が外周側に凸状を成す円弧状に形成される。その後、帯状金属部材12に張力が付与された状態が一定時間保持された(S14:張力保持工程)後、移動ローラ44が固定ローラ42に近づくように、つまり、図5の矢印aで示す方向に移動させられることで、帯状金属部材12に付与された張力が解除され(S16:張力解除工程)、それにより、帯状金属部材12は、移動ローラ44および固定ローラ42から取り外すことが可能となる(S18:取外し工程)。なお、移動ローラ44は、例えば、油圧式、電気式または空気圧式等の色々な方式のアクチュエータが用いて移動させることが可能であり、また、例えば、後述する図9に示すような保持力調整装置49を用いて帯状金属部材12に付与される張力(第1荷重F1)を調整することも可能であり、いずれかにより、本発明の小径保持用ローラ移動手段が構成される。
In the circumferential length adjusting step P8, the circumferential
図6は、前記帯状金属部材12の前記周長調整工程P8終了直前の引張応力σTAおよび曲げ応力σbAを加算した総応力の内、降伏応力σy0を超える正側の総応力σ1の厚み方向の分布を示す図である。周長調整工程P8の終了直前において、帯状金属部材12には、図6に1点鎖線で示される前記移動ローラ44による引張応力σTAと、図6に2点鎖線で示される移動ローラ44による曲げ応力σbAとが付与される。
FIG. 6 shows the distribution in the thickness direction of the total stress σ1 on the positive side exceeding the yield stress σy0 among the total stress obtained by adding the tensile stress σTA and the bending stress σbA immediately before the end of the circumference adjusting step P8 of the band-shaped
図6において、総応力が帯状金属部材12の降伏応力σy0を超える降伏領域S1は、その総応力が取り除かれてもひずみが残る領域である。上記降伏応力σy0は、帯状金属部材12の材質により定まる固有値である。前記周長調整工程P8終了直前に帯状金属部材12は、中立面Nよりも外周側が外周側に向かうほど大きく周方向に塑性変形し、中立面Nよりも内周側が弾性変形した状態とされる。
6, breakdown region S1, the total stress exceeds the yield stress σy0 of the belt-shaped
帯状金属部材12は、上記のような状態から張力T1が取り除かれて自由状態とされると、ひずみを元に戻そうと変形するが、中立面Nよりも外周側にはひずみが残る。そして、上記変形の際に、帯状金属部材12の外周部は、残留ひずみが大きい外周側ほど周方向に圧縮される。図7は、上記自由状態とされた帯状金属部材12に残留する応力すなわち残留応力σrAの厚み方向の分布を示す図である。図7に示すように、帯状金属部材12の外周部には、外周側ほど大きい圧縮残留応力が残留し、内周部には、所定の引張残留応力σrA1が残留する。
When the tension T1 is removed from the state as described above and the belt-shaped
図4に戻って、周長調整工程P8に次いで、残留応力付与工程P9では、周長が調整された前記帯状金属部材12の内周部に圧縮残留応力が付与される。図8は、残留応力付与工程P9にて用いられる残留応力付与装置66を概念的に示す図である。図8において、残留応力付与装置66は、軸心C3まわりに回転可能に設けられた位置固定の固定ローラ67と、軸心C3に平行な軸心C4まわりに回転可能且つ固定ローラ67に対して接近および離間可能に設けられた移動ローラ68と、軸心C3、C4にそれぞれ平行な軸心C5まわりに回転可能に設けられた金属製の加圧ローラ70とから構成される。なお、固定ローラ67と移動ローラ68とによりこの発明の保持用ローラ及び第2の保持用ローラが構成される。また、加圧ローラ70によりこの発明の外周側ローラが構成される。
Returning to FIG. 4, after the circumferential length adjusting step P <b> 8, in the residual stress applying step P <b> 9, compressive residual stress is applied to the inner peripheral portion of the band-shaped
上記固定ローラ67および移動ローラ68の外周面は、軸心C3およびC4を通る断面において外周側に凸状を成す円弧状にそれぞれ形成されている。また、上記加圧ローラ70は、軸心C6を通る断面において凹状を成す円弧状に形成され、その曲率半径は、上記固定ローラ67および移動ローラ68の外周面と略同じかそれよりもやや小さく形成されている。また、前記固定ローラ67の半径rB’、移動ローラ68の半径rA’及び加圧ローラ70の半径rCは、それぞれ同じに設定されており、また、周長調整装置40の移動ローラ44の半径rA及び固定ローラ42の半径rBとも同じに設定されている。更に、前記固定ローラ67、移動ローラ68及び加圧ローラ70は、鉄やアルミニウムなどの金属材料により形成されている。
The outer peripheral surfaces of the fixed
前記帯状金属部材12は、前記固定ローラ67及び移動ローラ68に巻き掛けられた状態で支持される。つまり、前記固定ローラ67及び移動ローラ68は、前記帯状金属部材12の内側に位置することとなり、また、加圧ローラ70は、前記帯状金属部材12の外側に位置することとなる。
The band-shaped
図9は、図8に示された残留応力付与装置66の移動ローラ68付近を示す断面図である。図9に示すように、保持力調整装置49は、支持壁48に固定された油圧式アクチュエータ50と、その油圧式アクチュエータ50の出力ロッド52の先端部に固定され、移動ローラ68の回転軸54の両端部を回転可能に支持する支持部材56と、油圧式アクチュエータ50の出力ロッド52に作用する軸心方向の力を測定することで移動ローラ68から帯状金属部材12へ作用する第3荷重F3を間接的に測定し、その測定結果を制御装置65に出力するロードセル60と、上記移動ローラ68の回転軸54を回転駆動する電動機58とを備えている。上記油圧式アクチュエータ50は、第1油圧室62に油圧源61から油圧制御部63を介して油圧が供給されることにより、出力ロッド52およびそれに連結された移動ローラ68を、図8および図9に矢印aで示す固定ローラ67に接近する方向へ移動させ、また、油圧源61から油圧制御部63を介して第2油圧室64に油圧が供給されることにより、出力ロッド52およびそれに連結された移動ローラ68を、図8および図9に矢印bで示す固定ローラ67から離間する方向へ移動させ、それにより、前記固定ローラ67及び移動ローラ68に巻き掛けられた状態の前記帯状金属部材12に第3荷重F3(張力)を付与することができる。なお、保持力調整装置49により本発明の保持用ローラ移動手段が構成される。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the vicinity of the moving
なお、油圧制御部63は、ロードセル60の測定結果に基づいて制御装置65により制御され、それにより帯状金属部材12付与される第3荷重F3(張力)がコントロールされる。また、制御装置65は、周知のCPU、ROM及びRAM等により構成されている。なお、制御装置65により本発明の制御手段が構成される。
The hydraulic
前記加圧ローラ70は、前記固定ローラ67及び前記移動ローラ68上に支持された帯状金属部材12の外周面を内周側に向けて局部的に押圧する方向、およびそれとは反対の帯状金属部材12から離間する方向にそれぞれ移動可能に設けられている。前記加圧ローラ70により圧縮残留応力付与機構(圧縮残留応力付与手段)が構成される。
The
図10は、図8に示された残留応力付与装置66の加圧ローラ70付近を示す断面図である。図10に示すように、応力付与装置71は、支持壁72に固定された油圧式アクチュエータ74と、その油圧式アクチュエータ74の出力ロッド76の先端部に固定され、加圧ローラ70の回転軸78の両端部を回転可能に支持する支持部材80と、油圧式アクチュエータ74の出力ロッド76に作用する軸心方向の力を測定することで加圧ローラ70から帯状金属部材12へ作用する第2荷重F2を間接的に測定し、その測定結果を制御装置65に出力するロードセル82とを備えている。上記油圧式アクチュエータ74は、油圧源61から油圧制御部85を介して第1油圧室84に油圧が供給されることにより、出力ロッド76およびそれに連結された加圧ローラ70を、図8および図10に矢印dで示す帯状金属部材12の外局面24を弾性ローラ69に向かって内周側へ押圧する方向へ移動させ、また、油圧源61から油圧制御部85を介して第2油圧室86に油圧が供給されることにより、出力ロッド76およびそれに連結された加圧ローラ70を、図8および図10に矢印eで示す帯状金属部材12から離間する方向へ移動させるものである。
なお、油圧制御部85は、ロードセル82の測定結果に基づいて制御装置65により制御され、それにより帯状金属部材12付与される第2荷重F2がコントロールされる。
FIG. 10 is a sectional view showing the vicinity of the
The hydraulic
したがって、前記制御装置65によって、前記保持力調整装置49の油圧式アクチュエータ50は、ロードセル60から供給される第3荷重F3を表す信号に基づいて、また、前記応力付与装置71の油圧式アクチュエータ74は、ロードセル82から供給される第2荷重F2を表す信号に基づいて、帯状金属部材12のうち加圧ローラ70による曲げ応力σbCの中立面N(図11参照)よりも内周側だけを塑性変形させるような、且つ固定ローラ67および移動ローラ68によっては塑性変形させずに加圧ローラ70によってのみ塑性変形させるような応力を、帯状金属部材12に与えるために、予め理論的に求められた以下の条件を満たすように第2荷重F2及び第3荷重F3が制御される。
Therefore, the
ここで、残留応力付与工程P9実行時の帯状金属部材12の降伏応力は、前工程による加工硬化によって、図12に矢印gで示すように降伏応力σy0から降伏応力σy1に増加している。
上記条件のうちの第3荷重F3は、帯状金属部材12の中立面Nよりも外周側において、移動ローラ68及び加圧ローラ70によって帯状金属部材12に加えられる引張応力σTCと、固定ローラ67及び移動ローラ68によって帯状金属部材12に加えられる曲げ応力σbA’と、前記周長調整工程P8において帯状金属部材12に付与された残留応力σrAとの和を、帯状金属部材12の降伏応力σy1よりも小さくなる範囲で可及的に大きくすることである。
Here, the yield stress of the band-shaped
Among the above conditions, the third load F3 is a tensile stress σTC applied to the band-shaped
そして、上記条件のうち第2荷重F2は、帯状金属部材12の中立面Nよりも外周側において、移動ローラ68及び加圧ローラ70によって帯状金属部材12に加えられる引張応力σTCと、加圧ローラ70によって帯状金属部材12に加えられる曲げ応力σbCと、前記周長調整工程P8において帯状金属部材12に付与された残留応力σrAとの和を、帯状金属部材12の降伏応力σy1よりも小さくなる範囲で可及的に大きくすることである。上記引張応力σTC、曲げ応力σbC、および曲げ応力σbA’は、以下の式(1)乃至式(3)により表される。式(1)において、T2は帯状金属部材12の周方向の張力であり、例えば、予め定められた関係から第3荷重F3に基づいて算出される。また、A1は、帯状金属部材12の周長調整工程P8終了直前の断面積である。式(2)及び(3)において、Eは帯状金属部材12のヤング率であり、rCは加圧ローラ70の半径であり、rA’は固定ローラ67及び移動ローラ68の半径であり、ここでは固定ローラ67及び移動ローラ68は同じ径である。
σTC=T2/A1・・・(1)
σbC=E*(−y)/(rC+(t/2)) ((t/2)≧y≧−(t/2))・・・(2)
σbA’=E*(y)/(rA’+(t/2)) ((t/2)≧y≧−(t/2))・・・(3)
Of the above conditions, the second load F2 includes the tensile stress σTC applied to the band-shaped
σTC = T2 / A1 (1)
σbC = E * (− y ) / (rC + (t / 2)) ((t / 2) ≧ y ≧ − (t / 2)) (2)
σbA ′ = E * ( y ) / (rA ′ + (t / 2)) ((t / 2) ≧ y ≧ − (t / 2)) (3)
図8に戻って、残留応力付与工程P9では、上記のように構成される残留応力付与装置66が用いられ、図16に詳細な工程を示すように、まず、帯状金属部材12が固定ローラ67及び移動ローラ68に弛みのない状態でそれぞれ巻き掛けられる(S20:セット工程)。その後保持力調整装置49により移動ローラ68が移動させられて帯状金属部材12に張力が付与され(S22:張力付与工程)、と同時に前記電動機58により移動ローラ68の一方が回転駆動されることで、図8の矢印fで示すように帯状金属部材12が周方向に回転させられて張力が付与された状態が保持される(S24:張力保持工程)。この状態で、図8の矢印dで示すように、第2荷重F2の力でもって加圧ローラ70が帯状金属部材12の外周面24を内周側へ押圧する方向へ移動させられることによって、加圧ローラ70により帯状金属部材12の中立面N(図11参照)よりも内周側だけを塑性変形させるような所定の応力が帯状金属部材12に与えられる(S26:残留応力付与工程)。
Returning to FIG. 8, in the residual stress applying step P <b> 9, the residual
図11は、図4の残留応力付与工程P9において前記帯状金属部材12に与えられる複数の応力を加算した総応力σ2の厚み方向の分布を示す図である。残留応力付与工程P9において帯状金属部材12には、図11に1点鎖線で示される前記固定ローラ67及び移動ローラ68による引張応力σTCと、図11に2点鎖線で示される加圧ローラ70による曲げ応力σbCとが付与される。また、長破線で示されるのは、周長調整工程P8において帯状金属部材12に付与された残留応力σrAである。
FIG. 11 is a diagram showing a distribution in the thickness direction of the total stress σ2 obtained by adding a plurality of stresses applied to the band-shaped
図11において、総応力σ2が帯状金属部材12の降伏応力σy1を超える降伏領域S2は、その総応力σ2が取り除かれてもひずみが残る領域である。残留応力付与工程P9において帯状金属部材12は、中立面Nよりも内周側の一部が内周側に向かうほど大きく周方向に塑性変形し、上記一部よりも外周側が弾性変形した状態とされる。
In FIG. 11, the yield region S2 in which the total stress σ2 exceeds the yield stress σy1 of the strip-shaped
帯状金属部材12は、上記のような状態から、まず、油圧源61から油圧制御部85を介して第2油圧室86に油圧が供給されることにより、出力ロッド76およびそれに連結された加圧ローラ70を、図8および図10に矢印eで示す帯状金属部材12から離間する方向へ移動させて第2荷重F2が取り除かれる(S28:退避工程)。その後、第1油圧室62に油圧源61から油圧制御部63を介して油圧が供給されることにより、出力ロッド52およびそれに連結された移動ローラ68を、図8および図9に矢印aで示す固定ローラ67に接近する方向へ移動させて第3荷重F3が取り除かれる(S30:張力解除工程)。その後、固定ローラ67及び移動ローラ68から帯状金属部材12が取り外される(S32:取外し工程)。
これにより帯状金属部材12は自由状態となってひずみを元に戻そうと変形するが、中立面Nよりも内周側の一部にはひずみが残る。その変形の際に、帯状金属部材12の内周部は、残留ひずみが大きい内周側ほど周方向に圧縮される。図13は、上記自由状態とされた帯状金属部材12に残留する応力すなわち残留応力σrのうち、前記残留応力σrAを除いた応力に起因して残留する応力すなわち残留応力σrCの厚み方向の分布を示す図である。図13に示すように、帯状金属部材12の内周部には、内周側ほど大きい圧縮残留応力が付与される。図14は、上記自由状態とされた帯状金属部材12に残留する残留応力σrの厚み方向の分布を示す図である。図14に示すように、帯状金属部材12の内周部および外周部には、内周側および外周側ほど大きい圧縮残留応力がそれぞれ残留し、また、中央部には、引張残留応力が残留する。
From the state described above, the band-shaped
As a result, the band-shaped
この際、移動ローラ68を、図8および図9に矢印aで示す固定ローラ67に接近する方向へ移動させて第3荷重F3を解除してから加圧ローラ70を、図8および図10に矢印eで示す帯状金属部材12から離間する方向へ移動させて第2荷重F2を解除すると、図7において示す、周長調整工程P8において帯状金属部材12の外周側に付与された残留応力σrAが抜けることを本発明者は発見した。
すなわち、図18に示す帯状金属部材12に与えられる複数の応力の分布状態において、移動ローラ68を、図8および図9に矢印aで示す固定ローラ67に接近する方向へ移動させて先に第3荷重F3を解除すると、加圧ローラ70により帯状金属部材12に付与される曲げ応力σbCが、移動ローラ68による引張応力σTCの消滅に伴って図18に示すように左側にシフトする。その結果、帯状金属部材12の外周側において曲げ応力σbCが降伏応力σy1(σy0)を超える部分(図18において斜線を施した部分)が生じ、圧縮塑性変形する。その結果、図19に示すように、周長調整工程P8において帯状金属部材12の外周側に付与された残留応力σrAが抜ける(図19において斜線を施した部分)ものと想定される。
なお、移動ローラ68を、図8および図9に矢印aで示す固定ローラ67に接近する方向へ移動させて第3荷重F3を解除する工程において、帯状金属部材12は、依然として電動機58により移動ローラ68を介して矢印fで示す方向に回転させられているため、この現象は、帯状金属部材12の全周に亘って生じる。また、帯状金属部材12の外周側は、周長調整工程P8において塑性伸びしているため、加圧ローラ70による曲げ応力σbCが降伏応力σy1(σy0)を超えていなくても塑性縮みし易く、帯状金属部材12の外周側に付与された残留応力σrAが一層抜け易いものと想定される。
At this time, the moving
That is, in the distribution state of a plurality of stresses applied to the band-shaped
In the step of moving the moving
本実施例の積層リング14の製造装置(方法)によれば、図4の残留応力付与工程P9の終盤において、まず、制御装置65は、応力付与装置71を作動させて加圧ローラ70を、図8および図10に矢印eで示す帯状金属部材12から離間する方向へ移動させ、それにより第2荷重F2を取り除く(S28:退避工程)。その後、制御装置65は、保持力調整装置40を作動させて移動ローラ68を、図8および図9に矢印aで示す固定ローラ67に接近する方向へ移動させ、それにより第3荷重F3を取り除く(S30:張力解除工程)。制御装置65のこのような制御により、周長調整工程P8において帯状金属部材12の外周側に付与された残留応力σrAに悪影響を及ぼす恐れがなく、帯状金属部材12の耐久性が向上する。
According to the manufacturing apparatus (method) of the
図4に戻って、残留応力付与工程P9に次いで、時効処理工程P10では、帯状金属部材12に時効処理が施される。本実施例では、上記時効処理として、帯状金属部材12を所定の温度まで加熱して十分な時間保持した後に冷却を行うことによって、帯状金属部材12を調質させる処理が行われる。
Returning to FIG. 4, after the residual stress applying step P9, in the aging treatment step P10, the
次いで、窒化処理工程P11では、帯状金属部材12に窒化処理が施される。本実施例
では、上記窒化処理として、帯状金属部材12を加熱しつつ所定濃度の窒化性ガス例えばアンモニア分解ガスを含む雰囲気内で所定時間保持することによって、帯状金属部材12の表面の層に窒素を拡散させる処理が行われる。図15は、上記窒化処理によって帯状金属部材12に付与される残留応力σrNの厚み方向の分布を示す図である。図15に示すように、上記窒化処理によって、帯状金属部材12の内周部および外周部には、内周側および外周側ほど大きい圧縮残留応力がそれぞれ残留させられ、また、中央部には、引張残留応力が残留させられる。そして、図15に示される残留応力σrNが前工程までに付与された残留応力σrに加えて付与されることで、帯状金属部材12の残留応力の厚み方向の分布は、図3に示すような分布となる。
Next, in the nitriding step P11, the band-shaped
次いで、積層工程P12では、周長が異なる複数個の帯状金属部材12が、内周側から外周側に向かうほど順に周長が大きくなるように互いに密着状態で積層されて、積層リング14が形成される。
Next, in the stacking step P12, a plurality of strip-shaped
以上詳述したように本実施例の積層リング14の製造装置(方法)によれば、固定ローラ67及び移動ローラ68に巻き掛けられた帯状金属部材12を移動ローラ68により張力を付与しながら周方向に回転させ、その帯状金属部材12の外周側に設けられた加圧ローラ70を用いてその帯状金属部材12の外周面24を内周側に向けて局部的に押圧することによって、加圧ローラ70により帯状金属部材12の内周部に圧縮残留応力σrCを付与する残留応力付与工程P9を含むことから、周長調整工程P8において帯状金属部材12の内周面22が外周側に向けて局部的に押圧されることでその帯状金属部材12の内周部に引張残留応力σrA1が残留しても、残留応力付与工程P9において帯状金属部材12の内周部に圧縮残留応力σrCが付与されるために、帯状金属部材12が伝動ベルト10の積層リング14の構成部品として用いられる場合に最低限圧縮側に要求される残留応力に対して、帯状金属部材12の内周部の強度余裕が多く(大きく)なるので、帯状金属部材12の耐久性を高めることができる。
As described above in detail, according to the manufacturing apparatus (method) of the
また、本実施例の積層リング14の製造装置(方法)によれば、図4の残留応力付与工程P9の終盤において、まず、加圧ローラ70を、図8および図10に矢印eで示す帯状金属部材12から離間する方向へ移動させて第2荷重F2を取り除き(S28:退避工程)、その後、移動ローラ68を、図8および図9に矢印aで示す固定ローラ67に接近する方向へ移動させて第3荷重F3を取り除く(S30:張力解除工程)ようにしたため、周長調整工程P8において帯状金属部材12の外周側に付与された残留応力σrAに悪影響を及ぼす恐れがなく、帯状金属部材12の耐久性が向上する。
Moreover, according to the manufacturing apparatus (method) of the
また、本実施例の積層リング14の製造装置(方法)によれば、残留応力付与工程P9では、帯状金属部材12の中立面Nよりも内周側の一部だけを塑性変形させるために、第3荷重F3は、帯状金属部材12の中立面Nよりも外周側において、移動ローラ68によって帯状金属部材12に加えられる引張応力σTCと、固定ローラ67及び移動ローラ68によって帯状金属部材12に加えられる曲げ応力σbA’と、前記周長調整工程P8において帯状金属部材12に付与された残留応力σrAとの和を、帯状金属部材12の降伏応力σyoよりも小さくなる範囲で可及的に大きくなるように制御され、また、第2荷重F2は、帯状金属部材12の中立面Nよりも内周側において、移動ローラ68によって帯状金属部材12に加えられる引張応力σTCと、加圧ローラ70によって帯状金属部材12に加えられる曲げ応力σbCと、前記周長調整工程P8において帯状金属部材12に付与された残留応力σrAとの和を、帯状金属部材12の降伏応力σy0よりも小さくなる範囲で可及的に大きくなるように制御されることから、残留応力付与工程P9における帯状金属部材12の塑性変形領域(降伏領域)が厚み方向の一部となって帯状金属部材12の周長を変化させないので、周長調整工程P8において調整された帯状金属部材12の周長を変化させずに、その帯状金属部材12の内周部に圧縮残留応力を付与することができる。
Moreover, according to the manufacturing apparatus (method) of the
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限
定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
As mentioned above, although one Example of this invention was described in detail with reference to drawings, this invention is not limited to this Example, It can implement in another aspect.
たとえば、帯状金属部材12は、マルエージング鋼およびステンレス鋼以外の鋼材から
形成されてもよい。
For example, the band-shaped
また、保持力調整装置49及び応力付与装置71の機械的構成は、一例が開示されたものであり、その他の公知の機械的構成であっても実現される。例えば、移動ローラ68及び加圧ローラ70を移動させるために用いられる油圧式アクチュエータは、それに代えて、例えば電気式または空気圧式等の他の方式のアクチュエータが用いられ得る。
また、残留応力付与装置66は、固定ローラ67及び移動ローラ68から構成し、移動ローラ68に保持力調整装置49を設けたが、1対の移動ローラから構成し、両方の移動ローラに保持力調整装置49を設けても良い。
In addition, the mechanical configurations of the holding
The residual
また、周長調整工程P8と残留応力付与工程P9は別々の工程である必要はなく、周長調整工程P8と残留応力付与工程P9とを一つの工程で行うようにしても良い。
すなわち、周長調整工程P8において用いられる周長調整装置40の固定ローラ42及び移動ローラ44の径と、周長調整工程P8において用いられる残留応力付与装置66の移動ローラ68及び固定ローラ67の径を同じとすることで、周長調整装置40と残留応力付与装置66とを共用して用いることができる。この場合、周長調整工程P8の張力解除工程S16において、残留応力付与工程P9の張力付与工程S22において設定された張力まで解除するようにすれば、周長調整工程P8の取外し工程S18、残留応力付与工程P9のセット工程S20及び張力付与工程S22を省略することが可能となる。
したがって、周長調整工程P8を終了後に帯状金属部材12を架け替えることなく残留応力付与工程P9に移ることが可能であり、この場合、手間が省略できて作業性が向上する。
Further, the peripheral length adjusting step P8 and the residual stress applying step P9 do not need to be separate steps, and the peripheral length adjusting step P8 and the residual stress applying step P9 may be performed in one step.
That is, the diameters of the fixed
Therefore, it is possible to move to the residual stress applying step P9 without replacing the belt-
更に、図17に示すように、周長調整工程P8において用いられる周長調整装置40の固定ローラ42の半径rB及び移動ローラ44の半径rAに比べて残留応力付与工程P9において用いられる残留応力付与装置66の固定ローラ670の半径及び移動ローラ680の半径を大きく設定すれば、帯状金属部材12の内周面側の残留応力を、残留応力付与装置66の固定ローラ670の半径及び移動ローラ680の半径が周長調整装置40の固定ローラ42の半径rB及び移動ローラ44の半径rAと同じ場合に比べて改善することできる。なお、周長調整装置40の固定ローラ42及び移動ローラ44の径に比べて残留応力付与装置66の固定ローラ670及び移動ローラ680の径は、1.2〜2倍に設定されるのが望ましい。
すなわち、上述の実施例においては、残留応力付与工程P9の張力解除工程S30において、帯状金属部材12に付与されていた張力が解除されると、帯状金属部材12の内周面側に生じている応力が、引っ張り張力分だけ圧縮側にスライドして降伏点−σy(−σy0)を超える部分が発生して圧縮塑性変形する部分が生ずる。それにより、残留応力付与工程P9において帯状金属部材12の内周面側に付与された圧縮方向の残留応力が抜ける恐れがある。
しかし、残留応力付与装置66の固定ローラ670の半径及び移動ローラ680の半径を周長調整工程P8において用いられる周長調整装置40の固定ローラ42の半径rB及び移動ローラ44の半径rAに比べて大きくすることで、残留応力付与工程P9における固定ローラ670及び移動ローラ680部分での帯状金属部材12の内周面側に作用する曲げ応力を小さくすることができる。その結果、帯状金属部材12に付与されていた張力が解除されて帯状金属部材12の内周面側に生じている応力が、引っ張り張力分だけ圧縮側にスライドしたとしても、降伏点−σy(−σy0)を超える部分が発生する恐れがない。したがって、帯状金属部材12の内周面側においても残留応力付与工程P9において付与された残留応力がそのまま残り、帯状金属部材12の耐久性が更に向上する。
Further, as shown in FIG. 17, the residual stress application used in the residual stress applying process P9 is compared with the radius rB of the fixed
That is, in the above-described embodiment, when the tension applied to the band-shaped
However, the radius of the fixed
また、この場合、周長調整工程P8において用いられる周長調整装置40の固定ローラ42及び移動ローラ44は、残留応力付与装置66の固定ローラ670及び移動ローラ680に比べて小径のものを用いることができるため、周長調整工程P8において帯状金属部材12の外周部側に効率的に圧縮残留応力を付与することができる。
なお、図17に示す周長調整工程P8及び残留応力付与工程P9の詳細は、周長調整装置40の固定ローラ42の及び移動ローラ44の径に比べて残留応力付与工程P9において用いられる残留応力付与装置66の固定ローラ670及び移動ローラ680の径が大きく設定されていることを除けば、上述の実施例と同じであるので、上述の実施例と同じ符号を付してその説明を省略する。
In this case, the fixed
The details of the peripheral length adjusting step P8 and the residual stress applying step P9 shown in FIG. 17 are the residual stresses used in the residual stress applying step P9 compared to the diameters of the fixed
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明
は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で
実施することができる。
It should be noted that the above description is merely an embodiment, and other examples are not illustrated. However, the present invention is implemented in variously modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. Can do.
10・・・伝動ベルト
12・・・帯状金属部材
66・・・残留応力付与装置
67・・・固定ローラ
68・・・移動ローラ
69・・・弾性ローラ
70・・・加圧ローラ
65・・・制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ...
Claims (6)
前記無端金属リングの内周側に配置される保持用ローラと、
前記保持用ローラにより前記無端金属リングに張力が付与される位置と、張力が付与されない位置との間で前記保持用ローラを移動可能な保持用ローラ移動手段と、
前記無端金属リングの外周側に配置される外周側ローラと、
前記外周側ローラが前記無端金属リングを外周側から押圧する位置と押圧しない位置との間で前記外周側ローラを移動可能な外周側ローラ移動手段と、
前記外周側ローラ移動手段によって前記無端金属リングを押圧しない位置に前記外周側ローラを移動させた後、前記保持用ローラ移動手段によって前記保持用ローラが前記無端金属リングに張力を付与しない位置に移動されるように制御する制御手段と、
から構成したことを特徴とする無端金属リングの製造装置。 An endless metal ring manufacturing apparatus,
A holding roller disposed on the inner peripheral side of the endless metal ring;
Holding roller moving means capable of moving the holding roller between a position where tension is applied to the endless metal ring by the holding roller and a position where tension is not applied;
An outer peripheral roller disposed on the outer peripheral side of the endless metal ring;
An outer peripheral roller moving means capable of moving the outer peripheral roller between a position where the outer peripheral roller presses the endless metal ring from the outer peripheral side and a position where the endless metal ring is not pressed;
After the outer peripheral side roller is moved to a position where the outer peripheral side roller moving means does not press the endless metal ring, the holding roller moving means moves the holding roller to a position where tension is not applied to the endless metal ring. Control means for controlling
An endless metal ring manufacturing apparatus characterized by comprising:
前記保持用ローラは、一対の第1の保持用ローラと、その第1の保持用ローラよりも径が大きい一対の第2の保持用ローラとから構成され、
前記保持用ローラ移動手段は、前記第2の保持用ローラを移動可能であり、
前記制御手段は、前記外周側ローラ移動手段によって前記無端金属リングを押圧しない位置に前記外周側ローラを移動させた後、前記保持用ローラ移動手段によって前記保持用ローラが前記無端金属リングに張力を付与しない位置に移動されるように制御することを特徴とする無端金属リングの製造装置。 In the manufacturing apparatus of the endless metal ring of Claim 1,
The holding roller is composed of a pair of first holding rollers and a pair of second holding rollers having a diameter larger than that of the first holding roller,
The holding roller moving means is capable of moving the second holding roller;
The control means moves the outer peripheral roller to a position where the outer peripheral roller moving means does not press the endless metal ring, and then the holding roller applies tension to the endless metal ring by the holding roller moving means. An apparatus for manufacturing an endless metal ring, which is controlled so as to be moved to a position where it is not applied.
前記第1の保持用ローラにより前記無端金属リングに張力が付与される位置と、張力が付与されない位置との間で前記第1の保持用ローラを移動可能な小径保持用ローラ移動手段を更に備えることを特徴とする無端金属リングの製造装置。 In the manufacturing apparatus of the endless metal ring of Claim 2,
Small-diameter holding roller moving means capable of moving the first holding roller between a position where tension is applied to the endless metal ring by the first holding roller and a position where tension is not applied. An apparatus for manufacturing an endless metal ring.
前記小径保持用ローラ移動手段は、前記無端金属リングの降伏応力を超える張力を前記無端金属リングに付与可能であり、前記保持用ローラ移動手段は、前記無端金属リングの降伏応力を超えない範囲の張力を前記無端金属リングに付与可能であることを特徴とする無端金属リングの製造装置。 In the manufacturing apparatus of the endless metal ring of Claim 3,
The small-diameter holding roller moving means can apply tension exceeding the yield stress of the endless metal ring to the endless metal ring, and the holding roller moving means is within a range not exceeding the yield stress of the endless metal ring. A device for manufacturing an endless metal ring, wherein tension can be applied to the endless metal ring.
前記無端金属リングの内周側に配置される保持用ローラにより前記無端金属リングを保持する保持工程と、
前記保持工程で保持された前記無端金属リングの外周側から外周側ローラによって押圧する残留応力付与工程と、
前記外周側ローラを前記無端金属リングから退避させる退避工程と、
前記保持用ローラを移動させて前記無端金属リングの張力を解除する解除工程と、
からなることを特徴とする無端金属リングの製造方法。 A method of manufacturing an endless metal ring,
A holding step of holding the endless metal ring by a holding roller disposed on the inner peripheral side of the endless metal ring;
A residual stress applying step of pressing from the outer peripheral side of the endless metal ring held in the holding step by an outer peripheral side roller;
A retracting step of retracting the outer peripheral side roller from the endless metal ring;
A releasing step of moving the holding roller to release the tension of the endless metal ring;
A process for producing an endless metal ring, comprising:
前記無端金属リングの内周側に配置される第1の保持用ローラによって前記無端金属リングの周長が調整される周長調整工程と、
前記第1の保持用ローラよりも径が大きい第2の保持用ローラによって前記無端金属リングを保持する保持工程と、
前記保持工程で保持された前記無端金属リングの外周側から外周側ローラによって押圧する残留応力付与工程と、
前記外周側ローラを前記無端金属リングから退避させる退避工程と、
前記第2の保持用ローラを移動させて前記無端金属リングの張力を解除する解除工程と、
からなることを特徴とする無端金属リングの製造方法。 A method of manufacturing an endless metal ring,
A circumferential length adjusting step in which the circumferential length of the endless metal ring is adjusted by a first holding roller disposed on the inner circumferential side of the endless metal ring;
A holding step of holding the endless metal ring by a second holding roller having a diameter larger than that of the first holding roller;
A residual stress applying step of pressing from the outer peripheral side of the endless metal ring held in the holding step by an outer peripheral side roller;
A retracting step of retracting the outer peripheral side roller from the endless metal ring;
A releasing step of releasing the tension of the endless metal ring by moving the second holding roller;
A process for producing an endless metal ring, comprising:
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