JPS62118928A - 金属製多層無端ベルトの矯正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等の動力伝達用に用いられる金属製多
層無端ベルトの周長を矯正する方法に関する。

（従来の技術） 金属製無端ベルトは、例えば、リング圧延法（特開昭４
８−６９７５６号公報）、スピニング加工法、あるいは
溶接法等の公知の製造方法によって製造される。このよ
うにして製造された金属製無端ベルトを複数枚重ねて、
動力伝達用多層無端ベルトとして用いる場合、各ベルト
の周長精度は、周長に対して０．００２％以下の精度が
要求される。

しかし、上記製造方法のみではこのような高精度の周長
を得ることができないので、加工後、熱間拡管矯正法（
特開昭５７−１６３７５０号公報）、冷間割型拡管矯正
法、ローラストレッチング法（特公昭５Ｂ−４１９３０
号公報）等の公知の周長矯正法により、その周長が矯正
される。

しかし、上記公知°の周長矯正法はいずれも金属製無端
ベルト１本（単層）の周長を個々に矯正するものであり
、複数本のベルトを重ねた多層のベルトを同時に矯正す
るものでない。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の周長矯正法を多層ベルトに適用した場合、そ
の層間周長差はマイナスになり、目的とする精度に矯正
することができない。

すなわち、例えば、第４図に示すローラストレッチング
法において、一対の引張ローラ４０，４０間に金属製多
層無端ベルト４１を掛けわたし、両ローラ４０．４０を
回転させつつ互いに離反する方向に移動させてその周長
を矯正すると、第５図に示すように内層のベルトはど矯
正率が大きくなり、従って、第６図に示すように眉間周
長はマイナスになる。

従って、従来の単層ベルトの周長矯正法を多層ベルトに
そのまま適用することができなかった。

尚、第５図中の符号Ｅはベルトのヤング率、ｈはベルト
板厚、Ｌ　（＋１　は１番内側のベルトの内周長、しい
、は内側からｎ層目の内周長、δ、はベルトの降伏応力
、δ、はベルトの引張応力を示している。

そこで、本発明は、金属製多層無端ベルトの各層の周長
を同時に高精度に矯正することができる矯正方法を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた
。すなわち、本発明の特徴とする処は、金属製多層無端
ベルトを２つ以上の引張りローラ間に循環回走自在に掛
け渡し、該引張りローラを同方向に回転させつつ、１つ
以上の補助ローラを前記ベルトの外周面に押し葺てると
共に、前記引張りローラを相互に離反する方向に移動さ
せるが又は補助ローラを移動させるがして所定の張力を
ベルトに付与しつつ前記引張りローラによる正の曲げ曲
率と、補助ローラによる負の曲げ曲率を前記ベルトに付
与することにより、該ベルトを目的とする周長に矯正す
る点にある。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述する。

第１図に示すものは、本発明の実施に使用する装置であ
って、■は架台で、該架台１上に固定軸受２が移動不能
に固定され、該固定軸受２に対して所定距離をおいて可
動軸受３が摺動自在に取付けられている。

上記固定軸受２にモータ駆動される軸４が回転自在に支
持され、該駆動軸４に引張りローラ５が固定されている
。一方、可動軸受３には前記駆動軸４と平行な軸心を有
する従動軸６が駆動軸４と同一高さに可回動に支持され
、該従動軸６に引張りローラ７が固定されている。尚、
駆動軸４及び従動軸６の両ローラ５，７の半径は共に同
一寸法のＲ６とされている。

上記可動軸受３は［１ツド８を介して架台１上に固定さ
れた油圧シリンダ９に連結されている。この油圧シリン
ダ９の伸縮動作により、可動軸受３は、両ローラ５，７
の軸心の平行関係を保持して、互いに両ローラ５，７が
接離する方向に移動する。

１０は補助ローラスタンドであり、該スタンド１０は固
定軸受２と可動軸受３間の中間位置で、架台１に固定さ
れている。この補助ローラスタンド１０に上下一対の固
定軸受１１．１１が設けられ、該軸受１１．１１に補助
ローラ１２．１２が可回動に軸支されている。これら上
下一対の補助ローラ１２．１２は、前記駆動軸４と従動
軸６の軸心を結ぶ直線に対して上下対称位置に設けられ
ている。両補助ローラ１２゜１２の対向面間距離は、前
記引張りローラ５，７の直径寸法より短かい。この両補
助ローラ１２．１２の半径は共に等しく、・その寸法は
Ｒ８とされている。

上記装置を用いて金属製多層無端ベルトの周長を矯正す
るには、まず左右一対の引張りローラ５゜７の周囲に金
属製多層無端ベルト１３を循環回走自在に掛け渡す。こ
の状態において上下一対の補助ローラ１２．１２が多層
無端ベルＨ３の外周面に当接している。次に、駆動軸４
をモータにより回転させて引張りローラ５を図示の矢印
方向に回転させつつ、油圧シリンダ９を介して可動軸受
３を図示矢印方向に移動させる。すなわち、可動軸受３
の移動により両引張りローラ５，７を相互に離反させる
。この可動軸受３の移動により多層無端ベルト１３に張
力が付与される。

上記張力のもと金属製多層無端ベルト１３は引張りロー
ラ５，７による正の曲げ変形と補助ローラ１２゜１２に
よる負の曲げ変形とを受ける。

上記の如く、引張りローラ７を離隔する如く移動させつ
つ補助ローラ１２．１２を用いてベルト１３を逆方向に
曲げ、ベルト１３に対してＯ０１〜２χの塑性変形量を
与えることにより、各層のベルトを目標精度内におさめ
る。

尚、上記実施例では引張りローラ７を移動させたが、補
助ローラ１２，１２を移動させ、引張りローラ５，７を
固定しても同様の効果が得られる。

また塑性変形量を０．１〜２χに限定したのは、０゜１
％以下では目標周長精度を達成することが困難であり、
一方、２χを越えると疲労寿命が低下するためである。

次に、本発明を材料力学の理論面から説明する。

例としてローラ径が比較的大きい場合について説明する
。引張り曲げが加わるベルトに生じる応力（δ）及び歪
み（ε）は、軸荷重の加わる曲がり梁の理論から次式で
示される。ここでベルトは弾性塑性体を仮定し、変形に
際して断面は平面を保つとする。

Ｃ≦ｙ≦ｈ；　δ＝δ、　　　　　　−■−ｈ≦ｙ≦Ｃ
；　　δ＝Ｅ（ｙ＋８）／（Ｒ−Ｂ）　　　　−■−ｈ
≦ｙ≦ｈ　；　　ε−（ｙ＋８）／（Ｒ−８）　　　　
−■除荷した場合の残留応力及び塑性歪は、Ｃ≦ｙ≦ｈ
；　δ−δ、−δ、−Ｅ　−ｙ／（Ｒ−Ｂ）−■−ｈ≦
ｙ≦Ｃ；　δ＝−δｔ＋Ｅ−Ｒ／（Ｒ−８）　　−■ε
、　＝８／（Ｒ−８）−δＬ／Ｅ　　−＠但し、Ｉ／Ｒ
＋　＝　１／Ｒ２−１／Ｒ１−〇〇　＝　（Ｒ−Ｂ）　
　δＶ、／Ｅ−Ｂ（−ｈ　＜　ｃ　＜　ｈ）−■＾１＝
（Ｅ＋δ、）”／Ｅ　　　　　　　　　−［相］Ａｚ　
”　−４ｈ　６　ｔ−２６，（１？、−ｈ）−２Ｒδｙ
　”　／　Ｅ　−２ｈ　Ｅ　−＠Ａ：＋＝４ｈδｔ　Ｒ
＋（Ｅ、ｈ−Ｒ，δ、）２／Ｅ　　　−＠ここで、ｙの
関係は第３図を参照のこと。

δア；降伏応力、δＬ：引張応力、Ｅ；ヤング率、２ｈ
；　ベルト板厚、Ｂ：引張によるヘルドの板厚中心から
の曲率中心のズレ、Ｒ１；引張り曲げ前のベルトの曲率
半径、Ｒ２；引張り曲げ時のベルトの板厚中心とローラ
中心との距離。

上記各式は単層のベルトに対するものであるが、多層ベ
ルトにおいても同様である。この場合、各層のヘルド周
長と、層間周長差は次式で与えられる。

Ｌｚ＋−＋　　＝（１＋　εｐｚｔｎ＋　　）　　Ｘ　
　Ｌｆｎｌ　　　　　　＠Ｓｚ　　（ＩＩ）　　　　−
Ｌｚ　　（１１１−Ｌｚ　　（ｎ−１１−４π　ｈ　　
　　　　　　　　　−。

ここで、しい、；矯正前のｎ層目の内周長Ｌｆｆｉ（ｎ
ｌ　；矯正後のｎ層目の内周長Ｓ２い、；矯正後の眉間
周長差 εｐ２（ｎｌ　；歪（０式に相当） 上記式をもとにして、５層から成るベルトに対して引張
り曲げ（正の曲げ曲率）後、逆方向に引張り曲げ（負の
曲げ曲率）を各１回与えた場合についての計算結果を第
１表および第２図に示す。

ここで、各１回とは、第１図においてベルト１３をＡ点
からＢ点まで移動させることに相当する。

ただし、第１表においては、矯正前の一層目の内周長を
７００■−とし、引張応力（δＬ）および板厚（ｔ　＝
２ｈ）は一定とし、矯正前の層間周長差をゼロとしてい
る。

また第１表における従来法とは、引張りローラのみによ
る正の引張り曲げのみを与える場合であり、本発明とは
、引張りローラと補助ローラにより正・負の曲げを与え
る場合である。

第１表　矯正による周長変化（計算値）単位能 ［ Ｅ＝１９０００　ｋｇｆ／ａｓ”　　２ｈ＝０．２ｍ−
δｙ　・１１０ｋｇｆ／ｕ＋”　　δｔ　＝８５　ｋｇ
ｆ／＋ｕ＋２上記第１表から補助ローラ１２の半径（Ｒ
３）を変えることにより、層間周長を任意に調節できる
ことがわかる。また従来法ではローラ径にかかわりなく
眉間周長差は負になる。

第２図は、本発明において降伏応力（δｙ）、引張応力
（δＬ）、板厚（ｔ　＝２ｈ）の各種の組合せで層間周
長差をゼロにするための引張りローラ径（Ｒ９）と補助
ローラ径（Ｒ８）との関係を示している。この第２図か
ら、板Ｗ（ｔ）が小さい程、また引張り力（δ、）で小
さい程、補助ローラ（Ｒ６）を大きくする必要があるこ
とがわかる。

次に、本発明の具体例について説明する。第３〜５表は
、１７０　ｋｇｆ／龍２級マルエージング鋼（その成分
は第２表参照）を用いてリング圧延により製造した金属
製多層無端ベルト　（板厚ｔ　＝０．２　ａｍ、第１層
目の内周長Ｌ（１１＝７００１１１１．１０層重ね）を
矯正した結果である。この内、第３表は従来例（第４図
）を示し、該従来例では矯正前の層間周長差の和が正で
あるにもかかわらず、矯正後には負になっている。

これに対し、本発明による方法（第４．５表）によると
、補助ローラの径（Ｒ１）を変えることにより、層間周
長差の和は、正・負いずれの値にすることも可能である
。

第２表　分析値　（ｗｔχ） 第３表　従来法による実施例 δｔ〜８５　ｋｇｆ／璽■２．　Ｒ八・３０ｎ、矯正率
１χ、単位ｌ璽第４表　本発明による実施例 δｔ　〜８５ｋｇｆ／關”、　ＲＡ＝３０ｎ、ＲＢ＝２
５ｍｍ、矯正率ＩＬ　単位龍第５表　本発明による実施
例 δ、〜８５ｋｇｆ／龍２．Ｉ？八＝３０鶴、ＲＢ＝３（
ｈ謹、矯正率１χ、単位尚、本発明は、上記実施例に限
定されるものではなく、引張りローラを固定して補助ロ
ーラを移動させるものであってもよく、各ローラの数は
この実施例に限定されるものではない。

（発明の効果） 本発明は、補助ローラを用いて逆方向に曲げることによ
り層間周長差を調節するものであり、ベルトの材質、板
厚等によりローラ径、引張力の最適条件を設定すること
により、多層ベルトを同時に目的とする周長に高精度に
矯正することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用する装置を示す正面図、第
２図は層間周長差をゼロとする場合の引張ローラ径と補
助ローラ径の関係を計算で求めた結果を示すグラフ、第
３図はベルトの板厚を示す説明図、第４図は従来の矯正
装置を示す正面図、第５図は従来法による矯正率のグラ
フ、第６図は従来法による層間周長差のグラフである。 ５．７−・−引張りローラ、１２−補助ローラ、１３−
金属製多層無端ベルト。 特　許　出　願　人　　株式会社　神戸製鋼所′−−戸
一・１′−・。 第１図 第４図 第２図 １０　　２０　３０　４０　　ｍｍ ３１方（（２−ラ￥任（ＲＡ） 第３図 第６図 第５図 一コー】し干＃’＜ｍｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属製多層無端ベルトを２つ以上の引張りローラ
   間に循環回走自在に掛け渡し、該引張りローラを同方向
   に回転させつつ、１つ以上の補助ローラを前記ベルトの
   外周面に押し当てると共に、前記引張りローラを相互に
   離反する方向に移動させるか又は補助ローラを移動させ
   るかして所定の張力をベルトに付与しつつ前記引張りロ
   ーラによる正の曲げ曲率と、補助ローラによる負の曲げ
   曲率を前記ベルトに付与することにより、該ベルトを目
   的とする周長に矯正することを特徴とする金属製多層無
   端ベルトの矯正方法。