JP2002248522A - 無段変速機用金属ベルトの製造方法 - Google Patents
無段変速機用金属ベルトの製造方法Info
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Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バレル研磨を不要とし、リング状金属ベルト
Ｍの幅方向端面を塑性変形又は研削加工で所定の断面形
状に加工する。 【構成】 テンションロール１とリターンロール２との
間に巻回されたリング状金属ベルトＭに張力を加えた状
態でリング状金属ベルトＭを周回させ、リング状金属ベ
ルトＭの周回軌道に沿って両側に配置された一対又は複
数対の端面加工ロール４Ｒ，４Ｌをリング状金属ベルト
Ｍの幅方向両端部に押し付け、塑性変形又は研削加工に
よりリング状金属ベルトＭの幅方向両端部を所定形状に
加工する。研磨紙を凹溝５に貼り付け、又は砥粒を凹溝
５に固着した端面加工ロール４Ｒ，４Ｌを使用すると、
研削加工によって所定断面形状のベルト端面が形成され
る。
Ｍの幅方向端面を塑性変形又は研削加工で所定の断面形
状に加工する。 【構成】 テンションロール１とリターンロール２との
間に巻回されたリング状金属ベルトＭに張力を加えた状
態でリング状金属ベルトＭを周回させ、リング状金属ベ
ルトＭの周回軌道に沿って両側に配置された一対又は複
数対の端面加工ロール４Ｒ，４Ｌをリング状金属ベルト
Ｍの幅方向両端部に押し付け、塑性変形又は研削加工に
よりリング状金属ベルトＭの幅方向両端部を所定形状に
加工する。研磨紙を凹溝５に貼り付け、又は砥粒を凹溝
５に固着した端面加工ロール４Ｒ，４Ｌを使用すると、
研削加工によって所定断面形状のベルト端面が形成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、所定断面形状の端面を
もつ無段変速機用金属ベルトの製造方法に関する。
もつ無段変速機用金属ベルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】無段変速機用金属ベルトの製造方法とし
ては、帯状の素材をプラズマ溶接，レーザ溶接等でベル
ト状にし、後熱処理で母材部及び溶接部の硬度差を解消
した後、バレル研磨でベルト端面を平滑化する方法が一
般的に採用されている。バレル研磨されたベルトは、円
周方向に関して板厚を所定値に調整するため常温下でリ
ング圧延された後、ベルト周長を微調整するストレッチ
が施され、窒化処理によって表層が硬質化される。これ
らの工程を経た金属ベルトは、回転−引張り疲労試験等
によって疲労特性を調査した後、出荷される。無段変速
機用金属ベルトの製造工程のうち、バレル研磨では、金
属ベルト端部の断面形状が板厚の半分程度の半径をもつ
半円形状になるまで金属ベルト端部が研磨される。この
研磨加工によって、早期破断に至る疲労強度低下の原因
となるミクロクラック等の欠陥がベルト端面から除去さ
れる。
ては、帯状の素材をプラズマ溶接，レーザ溶接等でベル
ト状にし、後熱処理で母材部及び溶接部の硬度差を解消
した後、バレル研磨でベルト端面を平滑化する方法が一
般的に採用されている。バレル研磨されたベルトは、円
周方向に関して板厚を所定値に調整するため常温下でリ
ング圧延された後、ベルト周長を微調整するストレッチ
が施され、窒化処理によって表層が硬質化される。これ
らの工程を経た金属ベルトは、回転−引張り疲労試験等
によって疲労特性を調査した後、出荷される。無段変速
機用金属ベルトの製造工程のうち、バレル研磨では、金
属ベルト端部の断面形状が板厚の半分程度の半径をもつ
半円形状になるまで金属ベルト端部が研磨される。この
研磨加工によって、早期破断に至る疲労強度低下の原因
となるミクロクラック等の欠陥がベルト端面から除去さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】バレル研磨は、研磨石
に加えて水，コンパウンド等の添加材を被研磨剤である
金属ベルトと共にバレルに装入し、バレルの回転で生じ
る研磨石の摺擦力で金属ベルトを研磨する方式である。
そのため、金属ベルトの量に応じて添加材の使用量が多
くなり、処理コストを増加させる。また、リング圧延等
の他の工程から独立した工程としてバレル研磨が実施さ
れるため、工程数が多くなるばかりでなく、製造コスト
自体も高くなる。
に加えて水，コンパウンド等の添加材を被研磨剤である
金属ベルトと共にバレルに装入し、バレルの回転で生じ
る研磨石の摺擦力で金属ベルトを研磨する方式である。
そのため、金属ベルトの量に応じて添加材の使用量が多
くなり、処理コストを増加させる。また、リング圧延等
の他の工程から独立した工程としてバレル研磨が実施さ
れるため、工程数が多くなるばかりでなく、製造コスト
自体も高くなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、金属ベルトの両
端に押し付けた端面加工ロールでベルト端面を連続的に
塑性変形又は研削することにより、バレル研磨を必要と
することなくベルト端面からミクロクラック等の欠陥を
除去し、疲労特性に優れた無段変速機用金属ベルトを安
価に製造することを目的とする。
題を解消すべく案出されたものであり、金属ベルトの両
端に押し付けた端面加工ロールでベルト端面を連続的に
塑性変形又は研削することにより、バレル研磨を必要と
することなくベルト端面からミクロクラック等の欠陥を
除去し、疲労特性に優れた無段変速機用金属ベルトを安
価に製造することを目的とする。
【０００５】本発明の無段変速機用金属ベルト製造方法
は、その目的を達成するため、テンションロールとリタ
ーンロールとの間に掛け渡されたリング状金属ベルトに
張力を加えた状態でリング状金属ベルトを周回させ、リ
ング状金属ベルトの周回軌道に沿って両側に配置された
一対又は複数対の端面加工ロールをリング状金属ベルト
の幅方向両端部に押し付け、塑性変形又は研削加工によ
りリング状金属ベルトの幅方向両端部をアール加工する
ことを特徴とする。
は、その目的を達成するため、テンションロールとリタ
ーンロールとの間に掛け渡されたリング状金属ベルトに
張力を加えた状態でリング状金属ベルトを周回させ、リ
ング状金属ベルトの周回軌道に沿って両側に配置された
一対又は複数対の端面加工ロールをリング状金属ベルト
の幅方向両端部に押し付け、塑性変形又は研削加工によ
りリング状金属ベルトの幅方向両端部をアール加工する
ことを特徴とする。
【０００６】端面加工によってリング状金属ベルトの幅
方向両端部を角部のない断面形状に加工する上では、リ
ング状金属ベルトの板厚をｔとするとき、Ｒ＝ｔ／２程
度の半径Ｒをもつ凹溝をロール周面に形成した端面加工
ロールの使用が好ましい。塑性変形でリング状金属ベル
トを端面加工する場合、リング状金属ベルトの端面に凹
溝を押し付け、凹溝を倣った形状に端面が成形される。
研削加工でリング状金属ベルトを端面加工する場合、研
磨紙が凹溝に貼り付けられ、又は砥粒が凹溝に固着され
た端面加工ロールが使用される。
方向両端部を角部のない断面形状に加工する上では、リ
ング状金属ベルトの板厚をｔとするとき、Ｒ＝ｔ／２程
度の半径Ｒをもつ凹溝をロール周面に形成した端面加工
ロールの使用が好ましい。塑性変形でリング状金属ベル
トを端面加工する場合、リング状金属ベルトの端面に凹
溝を押し付け、凹溝を倣った形状に端面が成形される。
研削加工でリング状金属ベルトを端面加工する場合、研
磨紙が凹溝に貼り付けられ、又は砥粒が凹溝に固着され
た端面加工ロールが使用される。
【０００７】
【実施の形態】本発明では、たとえば図１に示すよう
に、リング状金属ベルトＭ（被加工物）が掛け渡される
テンションロール１及びリターンロール２を備えた装置
が使用される。テンションロール１にはロードセル３が
付設されており、テンションロール１を介してリング状
金属ベルトＭに付与される張力がロードセル３で制御さ
れる。ロール１，２に巻回されるリング状金属ベルトＭ
の周長は、ロール１，２の径及び中心間距離から幾何学
的に計算される。ロール１，２を周回するリング状金属
ベルトＭの軌道に沿って、一対又は複数対の端面加工ロ
ール４Ｒ，４Ｌがリング状金属ベルトＭの両端を挟むよ
うに配置されている（図２）。端面加工ロール４Ｒ，４
Ｌは、リング状金属ベルトＭの板厚ｔに対してＲ≧ｔ／
２の関係を満足する半径Ｒの凹溝５をロール周面に形成
している（図３）。
に、リング状金属ベルトＭ（被加工物）が掛け渡される
テンションロール１及びリターンロール２を備えた装置
が使用される。テンションロール１にはロードセル３が
付設されており、テンションロール１を介してリング状
金属ベルトＭに付与される張力がロードセル３で制御さ
れる。ロール１，２に巻回されるリング状金属ベルトＭ
の周長は、ロール１，２の径及び中心間距離から幾何学
的に計算される。ロール１，２を周回するリング状金属
ベルトＭの軌道に沿って、一対又は複数対の端面加工ロ
ール４Ｒ，４Ｌがリング状金属ベルトＭの両端を挟むよ
うに配置されている（図２）。端面加工ロール４Ｒ，４
Ｌは、リング状金属ベルトＭの板厚ｔに対してＲ≧ｔ／
２の関係を満足する半径Ｒの凹溝５をロール周面に形成
している（図３）。
【０００８】端面加工されるリング状金属ベルトＭは、
テンションロール１による張力で引張られた状態でロー
ル１，２を周回する。リング状金属ベルトＭの幅方向両
端部に端面加工ロール４Ｒ，４Ｌを押し付けることによ
り、リング状金属ベルトＭの端部が端面加工ロール４
Ｒ，４Ｌにより連続的に塑性変形する。加工されたリン
グ状金属ベルトＭの幅方向両端部は、端面加工ロール４
Ｒ，４Ｌの凹溝５を倣って円周方向に均一な端面形状に
成形される。
テンションロール１による張力で引張られた状態でロー
ル１，２を周回する。リング状金属ベルトＭの幅方向両
端部に端面加工ロール４Ｒ，４Ｌを押し付けることによ
り、リング状金属ベルトＭの端部が端面加工ロール４
Ｒ，４Ｌにより連続的に塑性変形する。加工されたリン
グ状金属ベルトＭの幅方向両端部は、端面加工ロール４
Ｒ，４Ｌの凹溝５を倣って円周方向に均一な端面形状に
成形される。
【０００９】端面加工ロール４Ｒ，４Ｌでリング状金属
ベルトＭの幅方向両端部に押さえ付けると、幅方向に変
形しようとする力がリング状金属ベルトＭに働くが、リ
ング状金属ベルトＭの周回軌道方向に作用する張力によ
って幅方向の変形が抑制される。ただし、端面加工ロー
ル４Ｒ，４Ｌによる加工の度合いが張力による幅方向変
形抑止効果よりも相対的に大きな場合、端面加工ロール
４Ｒ，４Ｌをリング状金属ベルトＭの走行方向に沿って
複数段配置し、一段当りの端面加工度を小さくすること
が好ましい。
ベルトＭの幅方向両端部に押さえ付けると、幅方向に変
形しようとする力がリング状金属ベルトＭに働くが、リ
ング状金属ベルトＭの周回軌道方向に作用する張力によ
って幅方向の変形が抑制される。ただし、端面加工ロー
ル４Ｒ，４Ｌによる加工の度合いが張力による幅方向変
形抑止効果よりも相対的に大きな場合、端面加工ロール
４Ｒ，４Ｌをリング状金属ベルトＭの走行方向に沿って
複数段配置し、一段当りの端面加工度を小さくすること
が好ましい。
【００１０】張力を付与したリング状金属ベルトＭを円
周方向に回転させながらベルト端面を成形できるため、
リング状金属ベルトＭの周長調整又はリング圧延と同時
の端面加工が可能になる。大きな端面加工度を必要とす
る場合、一対の端面加工ロール４Ｒ，４Ｌを一段とし、
これをリング状金属ベルトＭの走行方向に沿って複数段
配置することにより、多段の端面加工で必要とする加工
度が得られる。塑性変形による加工をリング状金属ベル
トＭの端面に施すことに代え、研削加工によりリング状
金属ベルトＭの端面を必要形状に仕上げることも可能で
ある。この場合には、研磨紙等を凹溝５に貼り付け、或
いは砥粒を凹溝５に固着した端面加工ロール４Ｒ，４Ｌ
が使用される。
周方向に回転させながらベルト端面を成形できるため、
リング状金属ベルトＭの周長調整又はリング圧延と同時
の端面加工が可能になる。大きな端面加工度を必要とす
る場合、一対の端面加工ロール４Ｒ，４Ｌを一段とし、
これをリング状金属ベルトＭの走行方向に沿って複数段
配置することにより、多段の端面加工で必要とする加工
度が得られる。塑性変形による加工をリング状金属ベル
トＭの端面に施すことに代え、研削加工によりリング状
金属ベルトＭの端面を必要形状に仕上げることも可能で
ある。この場合には、研磨紙等を凹溝５に貼り付け、或
いは砥粒を凹溝５に固着した端面加工ロール４Ｒ，４Ｌ
が使用される。
【００１１】
【実施例】準安定オーステナイトステンレス鋼板を素材
とし、レーザ溶接で周長６６７ｍｍ，板厚０．３５ｍ
ｍ，板幅１５ｍｍのリング状金属ベルトＭを用意した。
リング状金属ベルトＭをリング圧延する際に、幅方向両
端部を同時に端面加工した。リング圧延では、直径７５
ｍｍのテンションロール１及びリターンロール２を備え
たリング圧延機を使用し、リング状金属ベルトＭをロー
ル１，２に掛け渡した。テンションロール１を介してリ
ング状金属ベルトＭに加えられるトータル張力が一定値
１０００Ｎ／ｍｍ2となるように制御し、リング状金属
ベルトＭの周長を１０７５ｍｍ，板厚０．２ｍｍまで伸
張した。このとき、リング状金属ベルトＭの周回軌道に
沿った両側に一対の端面加工ロール４Ｒ，４Ｌを配置
し、端面加工ロール４Ｒ，４Ｌの周面に形成している凹
溝５をリング状金属ベルトＭの幅方向両端部に押し付け
た。
とし、レーザ溶接で周長６６７ｍｍ，板厚０．３５ｍ
ｍ，板幅１５ｍｍのリング状金属ベルトＭを用意した。
リング状金属ベルトＭをリング圧延する際に、幅方向両
端部を同時に端面加工した。リング圧延では、直径７５
ｍｍのテンションロール１及びリターンロール２を備え
たリング圧延機を使用し、リング状金属ベルトＭをロー
ル１，２に掛け渡した。テンションロール１を介してリ
ング状金属ベルトＭに加えられるトータル張力が一定値
１０００Ｎ／ｍｍ2となるように制御し、リング状金属
ベルトＭの周長を１０７５ｍｍ，板厚０．２ｍｍまで伸
張した。このとき、リング状金属ベルトＭの周回軌道に
沿った両側に一対の端面加工ロール４Ｒ，４Ｌを配置
し、端面加工ロール４Ｒ，４Ｌの周面に形成している凹
溝５をリング状金属ベルトＭの幅方向両端部に押し付け
た。
【００１２】端面加工ロール４Ｒ，４Ｌとして種々の半
径Ｒ（表１）で凹溝５を形成したロールを使用し、端面
加工後の形状に及ぼす半径Ｒの影響を調査した。図２の
調査結果にみられるように、端面加工されたリング状金
属ベルトＭの幅方向両端部は、端面加工ロール４Ｒ，４
Ｌに形成した凹溝５の半径Ｒにほぼ等しい半径の断面形
状をもっていた。
径Ｒ（表１）で凹溝５を形成したロールを使用し、端面
加工後の形状に及ぼす半径Ｒの影響を調査した。図２の
調査結果にみられるように、端面加工されたリング状金
属ベルトＭの幅方向両端部は、端面加工ロール４Ｒ，４
Ｌに形成した凹溝５の半径Ｒにほぼ等しい半径の断面形
状をもっていた。
【００１３】
【００１４】端面加工で形成されるリング状金属ベルト
Ｍの端面形状は、図４にみられるように使用した端面加
工ロール４Ｒ，４Ｌに形成されている凹溝５の半径Ｒに
影響される。すなわち、リング状金属ベルトＭの板厚ｔ
に比較して大きな半径Ｒの凹溝５を形成した端面加工ロ
ール４Ｒ，４Ｌを使用すると、リング状金属ベルトＭの
端面は角部が残存した断面形状（図５）に成形される。
他方、板厚ｔの半分に当たる半径Ｒ＝０．１０ｍｍの凹
溝５を形成した端面加工ロールＮｏ．１を使用した場合
には、角部のない半円状の断面形状（図６）にリング状
金属ベルトＭの幅方向両端部が加工された。無段変速機
用金属ベルトは、回転，引張り等の負荷が繰返し加えら
れる環境下で使用されることから、応力集中の起点にな
る角部のない断面形状にベルト端面がなっている方が疲
労特性に優れている。この点、端面加工ロール４Ｒ，４
Ｌの凹溝５に付ける半径Ｒは、リング状金属ベルトＭの
板厚ｔの半分程度にすることが好ましい。
Ｍの端面形状は、図４にみられるように使用した端面加
工ロール４Ｒ，４Ｌに形成されている凹溝５の半径Ｒに
影響される。すなわち、リング状金属ベルトＭの板厚ｔ
に比較して大きな半径Ｒの凹溝５を形成した端面加工ロ
ール４Ｒ，４Ｌを使用すると、リング状金属ベルトＭの
端面は角部が残存した断面形状（図５）に成形される。
他方、板厚ｔの半分に当たる半径Ｒ＝０．１０ｍｍの凹
溝５を形成した端面加工ロールＮｏ．１を使用した場合
には、角部のない半円状の断面形状（図６）にリング状
金属ベルトＭの幅方向両端部が加工された。無段変速機
用金属ベルトは、回転，引張り等の負荷が繰返し加えら
れる環境下で使用されることから、応力集中の起点にな
る角部のない断面形状にベルト端面がなっている方が疲
労特性に優れている。この点、端面加工ロール４Ｒ，４
Ｌの凹溝５に付ける半径Ｒは、リング状金属ベルトＭの
板厚ｔの半分程度にすることが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、テンションロールとリターンロールとの間に掛け渡
したリング状金属ベルトに張力を付与した状態で幅方向
両端部に端面加工ロールを押し付けることによりベルト
端面を所定断面形状に塑性変形又は研削加工している。
この端面加工はリング状金属ベルトのリング圧延又は周
長調整と同時に実施でき、従来のようなバレル研磨を不
要とするため、製造工程を簡略化でき、疲労強度に優れ
た無段変速機用金属ベルトを安価に製造できる。
は、テンションロールとリターンロールとの間に掛け渡
したリング状金属ベルトに張力を付与した状態で幅方向
両端部に端面加工ロールを押し付けることによりベルト
端面を所定断面形状に塑性変形又は研削加工している。
この端面加工はリング状金属ベルトのリング圧延又は周
長調整と同時に実施でき、従来のようなバレル研磨を不
要とするため、製造工程を簡略化でき、疲労強度に優れ
た無段変速機用金属ベルトを安価に製造できる。
【図１】 テンションロールとリターンロールとの間に
掛け渡したリング状金属ベルトを端面加工している概略
説明図
掛け渡したリング状金属ベルトを端面加工している概略
説明図
【図２】 リング状金属ベルトの幅方向両端部に押圧さ
れている端面加工ロールをリング状金属ベルトの幅方向
から見た図
れている端面加工ロールをリング状金属ベルトの幅方向
から見た図
【図３】 リング状金属ベルトの幅方向両端部に押圧さ
れている端面加工ロールをリング状金属ベルトの長手方
向から見た図
れている端面加工ロールをリング状金属ベルトの長手方
向から見た図
【図４】 端面加工ロールの周面に形成した凹溝の半径
が端面加工されたベルト端面のアールに及ぼす影響を表
したグラフ
が端面加工されたベルト端面のアールに及ぼす影響を表
したグラフ
【図５】 リング状金属ベルトの板厚に比較して大きな
半径の凹溝を形成した端面加工ロールを用いて端面加工
されたリング状金属ベルト端面の断面図
半径の凹溝を形成した端面加工ロールを用いて端面加工
されたリング状金属ベルト端面の断面図
【図６】 リング状金属ベルトの板厚の半分にあたる半
径の凹溝を形成した端面加工ロールを用いて端面加工さ
れたリング状金属ベルト端面の断面図
径の凹溝を形成した端面加工ロールを用いて端面加工さ
れたリング状金属ベルト端面の断面図
１：テンションロール ２：リターンロール ３：
ロードセル ４Ｒ，４Ｌ：端面加工ロール ５：凹
溝 Ｍ：リング状金属ベルト
ロードセル ４Ｒ，４Ｌ：端面加工ロール ５：凹
溝 Ｍ：リング状金属ベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｇ 1/20 Ｆ１６Ｇ 1/20 5/16 5/16 Ｂ (72)発明者 馬越 義幸 兵庫県尼崎市鶴町１番地 日新製鋼株式会 社技術研究所内 (72)発明者 原 健治 兵庫県尼崎市鶴町１番地 日新製鋼株式会 社技術研究所内 Ｆターム(参考） 3C049 AA09 AA18 AB04 CA01 CA02
Claims (3)
- 【請求項１】 テンションロールとリターンロールとの
間に掛け渡されたリング状金属ベルトに張力を加えた状
態でリング状金属ベルトを周回させ、リング状金属ベル
トの周回軌道に沿って両側に配置された一対又は複数対
の端面加工ロールをリング状金属ベルトの幅方向両端部
に押し付け、塑性変形又は研削加工によりリング状金属
ベルトの幅方向両端部をアール加工することを特徴とす
る無段変速機用金属ベルトの製造方法。 - 【請求項２】 リング状金属ベルトの板厚の半分（Ｒ＝
ｔ／２）の半径をもつ凹溝がロール周面に形成されてい
る端面加工ロールを使用する請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 研磨紙が凹溝に貼り付けられ、又は砥粒
が凹溝に固着された端面加工ロールを使用する請求項１
又は２記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046288A JP2002248522A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 無段変速機用金属ベルトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046288A JP2002248522A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 無段変速機用金属ベルトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002248522A true JP2002248522A (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=18907940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001046288A Pending JP2002248522A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 無段変速機用金属ベルトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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