JP3977781B2 - 無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機の無端ベルトに用いられる薄板状の金属リングを研磨する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、無段変速機に採用される動力伝達用のベルトにおいては、環状に積層配列された複数のエレメントを複数の金属リングを積層してなる積層リングにより結束したものが用いられている。この種の積層リングを構成する金属リングは、円筒状の金属ドラムを薄板円板状の砥石により所定幅毎に輪切りにすることによって無端帯状に形成される。そして、円筒状のドラムから切断された金属リングは側端縁にバリが生じているため、そのバリを研磨することが必要となる。また、金属リングの側端縁でのバリ発生が少なくても、金属リングの側端縁を研磨して側端縁を高精度な湾曲形状に仕上げることが必要となる。
【０００３】
従来の金属リングの側端縁を研磨する方法としては、下記特許文献１に開示されている方法が知られている。この特許文献１に開示された金属リングの研磨方法はバレル研磨と呼ばれている方法であり、メディアと呼ばれる砥石で満たされたバレル内にワークである金属リングを混合し、金属リングをメディアと共にバレルを回転させる。このように、メディアと共に金属リングをバレル内で撹拌することによりメディアを金属リングの側端縁に接触させ、金属リングの側端縁を研磨するものである。
【０００４】
しかしながら、バレル研磨を行った場合、金属リングの内側よりも外周面側に多くのメディアが当接するため、金属リングの側端縁の内側角部と外側角部との研磨が不均一となる不都合があった。また、金属リングをバレル内に投入した際、及びバレル研磨時に金属リング同士が衝突して傷が生じるおそれがある。このような金属リングは検査により除去されるが、歩留まりを悪化させる原因になっていた。
【０００５】
一方、下記特許文献２においては、金属リングの側端縁を砥石により研磨する方法が開示されている。しかしながら、砥石による研磨は、砥石の形状によって金属リングの側端縁の形状が左右されるため、頻繁に砥石の交換等を行なう必要がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２４１５１２号公報（第４頁００３２）
【特許文献２】
特開２００２−２４８５２２号公報（図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記不都合を解消するために、バレル研磨や砥石による研磨を行うことなく金属リングの側端縁を研磨することができる金属リングの研磨方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、無段変速機の無端ベルトに用いられる薄板筒状の金属リングを研磨する方法であって、複数の金属リングを投入する投入工程と、該投入工程により投入された複数の金属リングを周状に配置して各金属リングを夫々の位置で夫々の金属リングの周方向に回転させ、各金属リングの一方の端縁に研磨ブラシを当接させて研磨する第１のブラシ研磨工程と、該第１のブラシ研磨工程により一方の端縁が研磨された複数の金属リングを同時に反転させる反転工程と、該反転工程により反転された複数の金属リングを周状に配置して各金属リングを夫々の位置で夫々の金属リングの周方向に回転させ、各金属リングの他方の端縁に研磨ブラシを当接させて研磨する第２のブラシ研磨工程と、該第２のブラシ研磨工程により他方の端縁が研磨された各金属リングを払出す払出工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の研磨方法によれば、先ず、前記第１のブラシ研磨工程によって金属リングの一方の端縁を研磨する。次いで、前記反転工程により金属リングを反転させ、前記第２のブラシ研磨工程によって金属リングの他方の端縁を研磨する。前記第１のブラシ研磨工程及び前記第２のブラシ研磨工程は前記研磨ブラシにより金属リングの側端縁を研磨するので、従来のバレル研磨と異なり、リング表面に砥石が付着するおそれがなく精度良く研磨を行なうことができる。しかも、前記反転工程を設けたことにより金属リングの一方の端縁と他方の端縁とを効率よく研磨することができる。
【００１０】
また、本発明の研磨装置は、前述の研磨方法を行なうものであり、前記金属リングをその一方の端縁を露出させ着脱自在に保持して該金属リングを周方向に回転させる複数の保持手段が同一円周上に所定間隔を存して配設された保持テーブルと、該保持テーブルの各保持手段に金属リングを投入する投入手段と、前記保持テーブル上の各保持手段に保持された各金属リングに同時に当接する径寸法に形成されて回転する研磨ブラシを有し、該研磨ブラシを各保持手段により回転される夫々の金属リングの端縁を横切るように当接させて各金属リングの一方の端縁を研磨する第１の研磨手段と、該第１の研磨手段により一方の端縁が研磨された各金属リングを同時に反転させ、前記保持テーブルの各保持手段に夫々の金属リングをその他方の端縁を露出させて同時に保持させる反転手段と、前記保持テーブル上の各保持手段に保持された各金属リングに同時に当接する径寸法に形成されて回転する研磨ブラシを有し、該研磨ブラシを各保持手段により回転される夫々の金属リングの端縁を横切るように当接させて、前記反転手段により反転された各金属リングの他方の端縁を研磨する第２の研磨手段と、該第２の研磨手段により他方の端縁が研磨された各金属リングを前記保持テーブルから払出す払出手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
前記金属リングは前記保持テーブルに保持されて第１の研磨手段及び第２の研磨手段のそれぞれの研磨ブラシによって研磨されるので、従来のバレル研磨のような金属リングが互いに衝突することがなく、金属リングの傷付きを防止してその端縁の研磨を精度良く行なうことができる。このとき、各保持手段により保持テーブル上に複数の金属リングを保持することができる。
【００１２】
また、本発明の装置においては、回転する研磨ブラシが金属リングを横切って当接され、しかも研磨ブラシが金属リングに当接するとき、金属リングは前記保持手段によって周方向に回転されるので、研磨ブラシによる研磨を金属リングの全周にわたって効率良く行なうことができる。
【００１３】
このとき、前記研磨ブラシは、該保持テーブル上の各保持手段に保持された各金属リングに同時に当接する径寸法に形成されていることにより、保持テーブル上の複数の金属リングに対して一つの研磨ブラシによって研磨することができるので、研磨に係る作業効率を飛躍的に向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の装置において、前記反転手段は、前記保持テーブル上の各金属リングを一度に保持する反転用保持部材と、該反転用保持部材を支持し、該反転用保持部材を介して金属リングを反転させる反転アームとを備え、該反転用保持部材は、保持テーブルにおける各金属リングの保持位置に対応して、同一円周上に所定間隔を存して形成された複数の保持孔を備えることが好ましい。これにより、反転用保持部材を反転させるだけで、極めて効率良く複数の金属リングを反転させることができる。
【００１５】
更に、前記各保持孔の内径は前記金属リングの外径よりも大きく形成されており、前記反転用保持部材は、各保持孔に収容された金属リングをその外周から当接把持する複数の複数のプランジャーを各保持孔に対応して備えていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の装置における一態様として、前記保持テーブルは、所定角度毎に間欠回転するターンテーブルの回転軸周りに所定間隔を存して複数配設され、該ターンテーブルにより回転される各保持テーブルの回転軌道に沿って上流から下流に向かって順次前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段が配設されているものを挙げることができる。これによれば、ターンテーブルが１回転することで金属リングの両端縁の研磨が行なえるので、研磨に係る作業を効率良く行なうことができ、しかも、装置をコンパクトに構成することができる。
【００１７】
また、本発明の装置における他の態様として、回転軸周りに所定間隔を存して複数の前記保持テーブルを備えて所定角度毎に間欠回転する第１のターンテーブルと、該第１のターンテーブルに隣設され、回転軸周りに所定間隔を存して複数の前記保持テーブルを備えて所定角度毎に間欠回転する第２のターンテーブルとを備え、前記第１のターンテーブルにより回転される各保持テーブルの回転軌道に沿って上流から下流に向かって順次前記投入手段及び前記第１の研磨手段が配設され、前記第２のターンテーブルにより回転される各保持テーブルの回転軌道に沿って上流から下流に向かって順次前記第２の研磨手段及び前記払出手段が配設され、前記反転手段は、前記第１のターンテーブルの前記第１の研磨手段の下流に位置する保持テーブル上の金属リングを反転させて、該金属リングを前記第２のターンテーブルの前記第１の研磨手段の上流に位置する保持テーブルに移載するものを挙げることができる。これによれば、第１のターンテーブルが１回転するなかで金属リングの一方の端縁の研磨が行なわれ、第２のターンテーブルが１回転するなかで金属リングの他方の端縁の研磨が行なわれるので、一つのターンテーブル当りの作業間隔を比較的広くすることができ、例えば、第１の研磨手段を複数設けて金属リングの研磨精度を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、それ以外の本発明の装置の態様として、前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段は、それぞれ前記保持テーブルを備え、各保持テーブル間には、互いに隣り合う一方の保持テーブルから他方の保持テーブルへ金属リングを移載する移載手段が設けられているものを挙げることができる。これによれば、前記移載手段によって一方の保持テーブルから他方の保持テーブルへ金属リングを移載する際に一方の保持テーブルから金属リングが取除かれるので、例えば、金属リングが取除かれた保持テーブルの洗浄等の他の作業を容易に挿入することができる。
【００１９】
この場合には、前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段が略直線状に配置されていることが挙げられる。
【００２０】
また、それ以外には、前記保持テーブルは、所定距離毎に間欠移送する無端状の移送路に沿って巡回され、該移送路により移送される保持テーブルの各停止位置の上流から下流に向かって順次前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段が配設されていてもよい。これによっても、例えば、金属リングが取除かれた保持テーブルの洗浄等の他の作業を容易に挿入することができる。
【００２１】
なお、本発明において、前記第１及び第２の研磨手段は、それぞれ、比較的目が粗い粗加工用研磨ブラシにより研磨を行う粗研磨手段と、該粗研磨手段による研磨に続いて前記粗加工用研磨ブラシより目が細かい中間加工用研磨ブラシにより研磨を行う中間研磨手段と、該中間研磨手段による研磨に続いて前記中間加工用研磨ブラシより目が細かい仕上げ加工用研磨ブラシにより研磨を行う仕上げ研磨手段とを備えることが好ましい。これにより、前記第１の研磨手段においては、順に粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨が行なわれて金属リングの一方の端縁を高精度に研磨することができ、前記第２の研磨手段においても、順に粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨が行なわれて金属リングの他方の端縁を高精度に研磨することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態おいて両端縁が研磨された金属リングを示す説明図、図２は本発明の第１の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図、図３は投入手段の投入用保持部材を示す説明的平面図、図４は投入手段の作動を示す説明図、図５は保持テーブルの説明的平面図、図６は保持テーブルの説明的縦断面図、図７は保持テーブルの保持手段の作動を示す説明図、図８は保持テーブルの保持手段の他の例を示す説明図、図９は研磨手段を示す説明的断面図、図１０は研磨ブラシの作動を模式的に示す説明図、図１１は研磨ブラシによる金属リングの研磨状態を示す説明図、図１２は反転手段の説明的側面図、図１３は反転手段の反転用保持部材を示す説明図、図１４は反転手段の作動を示す説明図、図１５は第２の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図、図１６は第３の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図、図１７は第４の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図である。
【００２３】
金属リングＷは、図１に示すように、薄板状の無端帯状に形成され、無段変速機の無端ベルトに用いられる。その断面形状は、図１の拡大図に示すように、両端縁が略円弧状に研磨される。
【００２４】
本発明の第１の実施形態における研磨装置１は、図２に示すように、金属リングＷを搬送するターンテーブル２を備えている。該ターンテーブル２は支柱３の周りを間欠回転され、その周縁部に所定間隔を存して複数の保持テーブル４（本実施形態においては８つの保持テーブル４）を備えている。該保持テーブル４は複数の金属リングＷ（本実施形態においては６つの金属リングＷ）を同一円周上に配列した状態で保持する。
【００２５】
該ターンテーブル２は、８つのステージＡ〜Ｈ毎に保持テーブル４上の金属リングＷを所定時間停止させた後に所定角度回転し、各ステージＡ〜Ｈ間の金属リングＷの搬送を行なう。該ターンテーブル２の回転方向において、最上流に位置するステージＡは投入・払出ステージであり、該投入・払出ステージＡには、投入手段５と、払出手段６とが設けられている。該投入・払出ステージＡの下流に隣設されたステージＢは第１の粗研磨ステージであり、該第１の粗研磨ステージＢには、第１の粗研磨手段７が設けられている。該第１の粗研磨ステージＢの下流に隣設されたステージＣは第１の中間研磨ステージであり、該第１の中間粗研磨ステージＣには、第１の中間研磨手段８が設けられている。該第１の中間研磨ステージＣの下流に隣設されたステージＤは第１の仕上げ研磨ステージであり、該第１の仕上げ粗研磨ステージＤには、第１の仕上げ研磨手段９が設けられている。第１の粗研磨手段７、第１の中間研磨手段８、及び第１の仕上げ研磨手段９は、金属リングＷの一方の端縁を研磨する本発明の第１の研磨手段を構成している。
【００２６】
該第１の仕上げ研磨ステージＤの下流に隣設されたステージＥは反転ステージであり、該反転ステージＥには、反転手段１０が設けられている。更に、該反転ステージＥの下流に隣設されたステージＦは第２の粗研磨ステージであり、該第２の粗研磨ステージＦには、第２の粗研磨手段１１が設けられている。該第２の粗研磨ステージＦの下流に隣設されたステージＧは第２の中間研磨ステージであり、該第２の中間粗研磨ステージＧには、第２の中間研磨手段１２が設けられている。該第２の中間研磨ステージＧの下流に隣設されたステージＨは第２の仕上げ研磨ステージであり、該第２の仕上げ研磨ステージＨには、第２の仕上げ研磨手段１３が設けられている。第２の粗研磨手段１１、第２の中間研磨手段１２、及び第２の仕上げ研磨手段１３は、金属リングＷの他方の端縁を研磨する本発明の第２の研磨手段を構成している。
【００２７】
次に、各部を詳細に説明する。前記投入手段５は、図２に示すように、複数の金属リングＷを投入方向に搬送する投入搬送コンベヤ１４と、該投入搬送コンベヤ１４の金属リングＷを保持して前記投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４に金属リングＷを移載する投入用移載手段１５とによって構成されている。投入用移載手段１５は、保持テーブル４の金属リングＷの保持位置に対応する状態で複数の金属リングＷを保持する投入用保持部材１６と、該投入用保持部材１６を投入搬送コンベヤ１４から前記投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４へ移動させる移載アーム１７と、該移載アーム１７の水平方向の揺動と上下方向の揺動とを駆動するアーム駆動手段１８とを備えている。なお、図示しないが、該移載アーム１７は、水平方向の揺動及び上下方向の揺動が行なわれるときにも、常に投入用保持部材１６を水平状態に維持する構成を備えている。
【００２８】
投入用保持部材１６は、図３に示すように、同一円周上に所定間隔を存して形成された複数の保持孔１９を備えている。各保持孔１９は、前記保持テーブル４における金属リングＷの保持位置に対応して、本実施形態においては６箇所に設けられている。更に、各保持孔１９の内径は金属リングＷの外径よりも大きく形成されている。また、該投入用保持部材１６は、各保持孔１９に対応して複数のシリンダ２０を備え、各シリンダ２０により伸縮されるピストンロッド２１が各保持孔１９の内方に突出されている。各保持孔１９に収容された金属リングＷは、ピストンロッド２１の伸長により各保持孔１９の内周壁に圧接されて各保持孔１９内に保持される。該投入用保持部材１６は、前記移載アーム１７の先端に回転自在に連結され、所定角度毎に間欠回転させる回転用モータ２２を備えている。
【００２９】
一方、図３に示すように、前記投入搬送コンベヤ１４の終端には昇降テーブル２３が連設されている。該昇降テーブル２３は、前記投入搬送コンベヤ１４の終端部に設けられた整列部２４によって二列とされて投入搬送コンベヤ１４の終端に搬送された一対の金属リングＷを保持して、図示しない昇降手段によって昇降される。該昇降テーブル２３は、金属リングＷの内径より小径の保持凸部２５と、該保持凸部２５に保持された金属リングＷを検知するセンサ２６とを備え、該センサ２６により金属リングＷが検知されたとき前記昇降手段によって昇降テーブル２３が上昇される。更に、図４（ａ）に示すように、投入搬送コンベヤ１４の終端には該投入搬送コンベヤ１４の底部から突没するストッパー２７が設けられている。該ストッパー２７は、前記センサ２６による金属リングＷの検知時に投入搬送コンベヤ１４の終端に位置する金属リングＷを係止して、金属リングＷの前進を停止させる。
【００３０】
該投入手段５によりターンテーブル２の保持テーブル４に金属リングＷを投入するときには、先ず、図４（ａ）に示すように、前記昇降テーブル２３の直上に投入用保持部材１６を位置させる。このとき、図３に示すように、前記昇降テーブル２３の一対の保持凸部２５と、投入用保持部材１６の各保持孔１９のうち隣り合う何れか一対の保持孔１９とを対向させる。次いで、一対の保持凸部２５に金属リングＷが保持されると、センサ２６の検知により昇降テーブル２３が上昇され、図４（ｂ）に示すように、一対の保持凸部２５の金属リングＷが投入用保持部材１６の一対の保持孔１６に収容される。このとき、図３に示すように、両保持孔１６のシリンダ２０が作動してそのピストンロッド２１が金属リングＷに当接し、金属リングＷが両保持孔１９内に保持されたところで、昇降テーブル２３が下降される。その後、投入用保持部材１６が前記回転用モータ２２により所定角度回転され、前述の図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す昇降テーブル２３の昇降によって一対の金属リングＷの受渡しが行なわれる。同じように、投入用保持部材１６の回転と、昇降テーブル２３の昇降による一対の金属リングＷの受渡しが行なわれ、これによって投入用保持部材１６の各保持孔１９の全てに金属リングＷが保持される。
【００３１】
このように、投入用保持部材１６が６箇所の保持孔１９を備えていても、一対の金属リングＷ毎に３回の受渡しにより投入用保持部材１６の保持孔１９の全てに金属リングＷを保持させることができるので、複数の金属リングＷを短時間で効率良く投入用保持部材１６に保持させることができる。
【００３２】
その後、図２を参照して、前記移載アーム１７が、投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４に向かって水平方向に揺動し、更に、該移載アーム１７が下方に揺動して投入用保持部材１６から保持テーブル４への金属リングＷの移載が行なわれる。
【００３３】
次に、該保持テーブル４の構成を詳しく説明する。該保持テーブル４は、図５に示すように、各金属リングＷの保持位置に対応して同一円周上に所定間隔を存して配設された複数（６つ）の保持手段２８を備えている。該保持手段２８は、金属リングＷをその内側から保持して回転自在に構成されている。即ち、図６に示すように、保持手段２８は、ターンテーブル２に固設された保持テーブル４のフレーム２９に複数のベアリング３０を介して回転自在に支持された筒状の回転軸３１と、該回転軸３１の上部に連設されて金属リングＷを載置する回転台３２とを備えている。
【００３４】
該回転軸３１はその下端部に従動ギヤ３３を備え、該従動ギヤ３３は中間ギヤ３４及び駆動ギヤ３５を介して駆動モータ３６により回転される。なお、駆動モータ３６は前述した各研磨ステージＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈにそれぞれ設けられており、投入・払出ステージＡ及び反転ステージＥには設けられていない。
【００３５】
また、回転台３２には、支軸３７を介して揺動自在に支持された複数の揺動部材３８が放射状に配設されている。該揺動部材３８は、回転台３２の径方向に延びる第１延設部３９と、該第１延設部３９に一体に連設されて支軸３７を介して屈曲して上方に延びる第２延設部４０とを備えている。該第２延設部４０の上端には連結部４１（図７参照）を介して当接部材４２が連結されている。各当接部材４２は回転台３２上に放射状に摺動自在に設けられ、揺動部材３８の揺動により回転台３２の外方に摺動してその外側面が金属リングＷの内周面に当接される。
【００３６】
更に、回転軸３１及び回転台３２には、その軸線に沿って上下方向に摺動自在の第１摺動シャフト４３が挿通保持されている。第１摺動シャフト４３はバネ４４により上方に付勢されている。第１摺動シャフト４３の上端には、揺動部材３８の第１延設部３９の端部を挟持する挟持部４５が設けられている。そして、各保持手段２８の中心部には、バネ４６により上方に付勢された第２摺動シャフト４７が保持されている。該第２摺動シャフト４７は、その下端部に設けられた連結部材４８を介して各第１摺動シャフト４３の下端部に連結されている。
【００３７】
各保持手段２８の作動を説明すれば、図６に仮想線示すように、前記投入用保持部材１６の中央部に設けられた押圧突起４９が第２摺動シャフト４７を押圧すると、第２摺動シャフト４７が下方へ摺動する。これにより連結部材４８を介して各第１摺動シャフト４３が下方に摺動する。このとき、図７（ａ）に示すように、挟持部４５が下降して各揺動部材３８の第１延設部３９を押し下げる。これに伴う各揺動部材３８の第２延設部４０の揺動により、各当接部材４２が回転台３２の中央に向かって摺動する。この状態で、前記投入用保持部材１６の各保持孔１９に保持された金属リングＷを回転台３２上に載置すると、各当接部材４２が金属リングＷの内側に入る。次いで、図６を参照して、投入用保持部材１６の各保持孔１９による金属リングＷの保持が解除され、投入用保持部材１６が上昇すると、押圧突起４９による第２摺動シャフト４７の押圧が解除される。これに伴い、第２摺動シャフト４７がバネ４６の付勢により上方に摺動され、第１摺動シャフト４３の押し下げが解除される。そして、図７（ｂ）に示すように、第１摺動シャフト４３がバネ４４の付勢によって挟持部４５を押し上げることで、各揺動部材３８が揺動し、各当接部材４２が金属リングＷの内側に当接される。このように、本実施形態によれば、投入用保持部材１６の下降及び上昇に連動して各当接部材４２による複数の金属リングＷの保持が行なえ、迅速に効率良く複数の金属リングＷを保持テーブル４上に保持することができる。
【００３８】
ここで、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、前記当接部材４２は、回転台３２の中心側から周縁側に向かう摺動距離を比較的大きくすることにより、金属リングＷが小径であっても大径であっても保持可能とされている。これによると、金属リングＷを受け取る際に回転台３２の中心側に集合する各当接部材４２が比較的小さく形成されている必要がある。このため、大径の金属リングＷを保持したときには各当接部材４２の間隔が大となり、金属リングＷの当接部材４２の間に位置する部分が略直線状に変形される。この状態は、研磨する場合に特に支障のないものであるが、本実施形態の当接部材４２に替えて、図８に示すように、小径の金属リングＷ１の内面に当接する第１当接部５０と、大径の金属リングＷ２の内面に当接する第２当接部５１とを一体に備える当接部材５２を設けてもよい。これにより、各当接部材５２の、回転台３２の中心側から周縁側に向かう摺動距離を比較的小さくすることができ、大径の金属リングＷを保持したときに各当接部材５２の間隔を小として金属リングＷを真円に近い形状で保持することができる。
【００３９】
次に、第１の粗研磨手段７について説明する。該第１の粗研磨手段７は、図２に示す第１の粗研磨ステージＢに設けられており、該第１の粗研磨ステージＢに停止する保持テーブル４に保持された各金属リングＷの一方の端縁を研磨する。該第１の粗研磨手段７は、図９に示すように、前記ターンテーブル２（図２参照）の軸線に沿って起立する支柱３に設けられたレール５３に沿って昇降自在の昇降フレーム５４と、該昇降フレーム５４に複数のベアリング５５を介して回転自在に支持され、下端にブラシヘッド５６が連結された回転軸５７と、該回転軸５７をベルト５８を介して回転駆動する駆動モータ５９とを備えている。前記昇降フレーム５４は図示しない昇降手段により前記ターンテーブル２の停止時に下降され、前記ターンテーブル２の回転時に上昇される。
【００４０】
前記ブラシヘッド５６は、研磨材入りのナイロン線材が束ねられた研磨ブラシ６０を円形状に配列保持する。該研磨ブラシ６０は、粗研磨用に番手の小さい（粗い）ものが用いられている。図１０に示すように、円形に配列された研磨ブラシ６０は、回転したときに、保持テーブル４上の各金属リングに同時に当接する径寸法とされている。そして、図９示のブラシヘッド５６が下降されると、図１０に示すように、各金属リングＷを横切ってその一方の端縁に研磨ブラシ６０が当接し、該研磨ブラシ６０の回転と金属リングＷの回転とにより、金属リングＷの一方の端縁全周にわたる研磨が行なわれる。このとき、図１１に示すように、研磨ブラシ６０が金属リングＷの一方の端縁を乗り越えて金属リングＷの一方の端縁が良好に研磨される。
【００４１】
なお、図９示のブラシヘッド５６は、前記駆動モータ５９により正転及び逆転を交互に繰り返すように制御してもよい。具体的には、研磨ブラシ６０を時計回りに回転させて所定時間金属リングＷの研磨を行った後、研磨ブラシ６０を反時計回りに回転させて所定時間研磨を行う。このように研磨ブラシ６０を時計回りと反時計回りに回転させることにより、金属リングＷの研磨をむらなく行うことができると共に、研磨ブラシ６０に癖が付くのを防止することができる。
【００４２】
また、前記第１の中間研磨手段８及び第１の仕上げ研磨手段９は、それぞれ、研磨ブラシ６０の番手（細かさ）が異なるのみで、他の構成は前記第１の粗研磨手段７と同様である。即ち、図２を参照して、前記第１の中間研磨手段８の研磨ブラシ６０は、第１の粗研磨手段７の研磨ブラシ６０よりも番手の大きい（細かい）ものが採用され、前記第１の仕上げ研磨手段９の研磨ブラシ６０は、第１の中間研磨手段８の研磨ブラシ６０よりも番手の大きい（細かい）ものが採用されている。本実施形態においては、具体的には、第１の粗研磨手段７の研磨ブラシ６０の番手は＃４６、第１の中間研磨手段８の研磨ブラシ６０の番手は＃１２０、第１の仕上げ研磨手段９の研磨ブラシ６０の番手は＃３２０とされている。
【００４３】
次に、前記反転手段１０について説明する。図２に示すように、該反転手段１０は、反転ステージＥに設けられ、該反転ステージＥに位置する保持テーブル４から各金属リングＷを離反させて反転し、反転した各金属リングＷを再び保持テーブル４に保持させるものである。即ち、該反転手段１０は、保持テーブル４上の各金属リングＷを一度に保持する反転用保持部材６２と、該反転用保持部材６２を支持し、該反転用保持部材６２を介して金属リングＷを反転させる反転アーム６３と、該反転アーム６３の水平方向の揺動と上下方向の揺動とを駆動するアーム駆動手段６４とを備えている。反転アーム６３は、図１２に示すように、円盤状の反転用保持部材６２を反転自在に支持すると共に、反転用保持部材６２を反転させる反転用駆動モータ６５を備えている。また、反転用保持部材６２は、図１３に示すように、同一円周上に所定間隔を存して形成された複数の保持孔６６を備えている。各保持孔６６は、前記保持テーブル４における金属リングＷの保持位置に対応して、本実施形態においては６箇所に設けられている。更に、各保持孔６６の内径は金属リングＷの外径よりも大きく形成されている。また、該反転用保持部材６２は、各保持孔６６に対応して複数のプランジャー６７を備えている。各保持孔６６に収容された金属リングＷは、各プランジャー６７よりその外周から当接把持される。更に、該反転用保持部材６２の中央部の表裏には、前述した前記保持テーブル４の保持手段２８に備える前記第２摺動シャフト４７（図６参照）を押し下げるための押圧突起６８が設けられている。
【００４４】
また、図２に示すように、反転手段１０には洗浄手段６９が連設されている。該洗浄手段６９は、反転アーム６３に連設された支持アーム７０と、該支持アーム７０の先端に設けられた複数の洗浄ノズル７１とを備えている。各洗浄ノズル７１は反転手段１０の反転アーム６３が水平方向に揺動して保持テーブル４の上方からその外方へ反転用保持部材６２が移動されたときに保持テーブル４上に臨み、金属リングＷが取除かれた保持テーブル４に付着する研磨屑等を洗い落とす。
【００４５】
該反転手段１０によって金属リングＷを反転させるときには、図１４（ａ）に示すように、先ず、反転アーム６３によって保持テーブル４の直上に反転用保持部材６２が位置され下降される。図２に示すように、反転用保持部材６２の各保持孔６６は保持テーブル４上に保持された各金属リングＷに対応しているので、反転用保持部材６２の下降により各保持孔６６内には、保持テーブル４に保持されている各金属リングＷが収容される。同時に、前述した図６に示す投入用保持部材１６よる保持手段２８の作動と同様にして、反転用保持部材６２の押圧突起６８が第２摺動シャフト４７を押し下げるので、各保持手段２８による各金属リングＷの保持が解除される。そして、反転用保持部材６２の各保持孔６６においては、図１４（ｂ）に示すように、複数のプランジャー６７による金属リングＷの係止が行なわれ、各保持孔６６内に金属リングＷが保持された状態となる。
【００４６】
次いで、反転アーム６３によって反転用保持部材６２が上昇されて保持テーブル４の上方からその外方に水平に移動され、図１２示の反転用駆動モータ６５の駆動により、図１４（ｃ）に示すように、反転用保持部材６２が反転される。これにより、反転用保持部材６２の各保持孔６６内の金属リングＷが反転される。この間、図２に示すように、金属リングＷが保持されていない保持テーブル４が洗浄されることは前述した通りである。そして、反転された反転用保持部材６２は、反転アーム６３によって保持テーブル４の上方位置に移動され下降される。これにより、保持テーブル４の各保持手段２８には、研磨されていない他方の端縁を上方に露出された金属リングＷが保持される。このように、反転用保持部材６２を反転させるだけで、極めて効率良く複数の金属リングＷを反転させることができる。
【００４７】
該反転手段１０の下流には、図２に示すように、第２の粗研磨手段１１、第２の中間研磨手段１２、及び第２の仕上げ研磨手段１３が設けられている。これらの研磨手段１１，１２，１３は、前述の第１の粗研磨手段７、第１の中間研磨手段８、及び第１の仕上げ研磨手段９と同様の構成であるので、その説明を省略する。
【００４８】
次に、前記払出手段６について説明する。該払出手段６は、図２に示すように、複数の金属リングＷを払出方向に搬送する払出搬送コンベヤ７２と、前記投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４に保持された金属リングＷを保持して払出搬送コンベヤ７２の始端部に移載する払出用移載手段７３とによって構成されている。払出用移載手段７３は、保持テーブル４の金属リングＷの保持位置に対応する状態で複数の金属リングＷを保持する払出用保持部材７４と、該払出用保持部材７４を前記投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４から払出搬送コンベヤ７２へ移動させる移載アーム７５と、該移載アーム７５の水平方向の揺動と上下方向の揺動とを駆動するアーム駆動手段７６とを備えている。なお、図示しないが、該移載アーム７５は、水平方向の揺動及び上下方向の揺動が行なわれるときにも、常に払出用保持部材７４を水平状態に維持する構成を備えている。払出用保持部材７４は、図３に示す投入用保持部材１６と同様の構成を備えている。なお、払出用保持部材７４は移載アーム７５の先端に回転不能に連結されている。
【００４９】
また、払出手段６には洗浄手段７７が連設されている。該洗浄手段７７は、移載アーム７５に連設された支持アーム７８と、該支持アーム７８の先端に設けられた複数の洗浄ノズル７９とを備えている。各洗浄ノズル７９は払出手段６の移載アーム７５が水平方向に揺動して保持テーブル４の上方からその払出搬送コンベヤ７２上へ払出用保持部材７４が移動されたときに保持テーブル４上に臨み、金属リングＷが取除かれた保持テーブル４に付着する研磨屑等を洗い落とす。
【００５０】
以上のように構成された本実施形態の研磨装置１によれば、図２に示すように、先ず、前記投入手段５によってターンテーブル２の投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４に金属リングＷが投入される（投入工程）。これにより、金属リングＷは、その一方の端部を上方に向けた状態で保持テーブル４に保持される。次いで、金属リングＷを保持した保持テーブル４がターンテーブル２の間欠回転により第１の粗研磨ステージＢに停止すると、前記第１の粗研磨手段７によって金属リングＷの一方の端部が研磨ブラシ６０により粗研磨される。同じく、第１の中間研磨ステージＣにおいては前記第１の中間研磨手段８の研磨ブラシ６０により中間研磨が行なわれ、第１の仕上げ研磨ステージＤにおいては前記第１の仕上げ研磨手段９の研磨ブラシ６０により仕上げ研磨が行なわれる（第１のブラシ研磨工程）。
【００５１】
その後、一方の端縁の研磨が完了した金属リングＷを保持する保持テーブル４が反転ステージＥに停止されると、前記反転手段１０により金属リングＷが反転される（反転工程）。これにより、金属リングＷは、他方の端部を上方に向けた状態で保持テーブル４に保持される。続いて、ターンテーブル２の間欠回転により保持テーブル４上の金属リングＷが第２の粗研磨ステージＦに搬送されると、第２の粗研磨手段１１の研磨ブラシ６０により金属リングＷの他方の端部が粗研磨される。同じく順次第２の中間研磨ステージＧ、及び第２の仕上げ研磨ステージＨに搬送されることで、金属リングＷの他方の端縁のブラシ研磨が完了する（第２のブラシ研磨工程）。そして、両端縁の研磨が完了した金属リングＷは払出手段６によりターンテーブル２から払い出される。このように、本実施形態によれば、金属リングＷの両端縁のブラシ研磨が極めて効率良く行なえ、また、従来のバレル研磨のような金属リングＷ同士の衝突やメディアの付着がないので、精度の高い研磨を行なうことができる。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施形態を図１５に基づいて説明する。第２の実施形態の研磨装置８０は、図１５に示すように、第１のターンテーブル８１と該第１のターンテーブル８１に隣設された第２のターンテーブル８２とを備えている。第１のターンテーブル８１及び第２のターンテーブル８２は、前述の第１の実施形態のターンテーブル２と同様の構成であり、第１のターンテーブル８１及び第２のターンテーブル８２に備える保持テーブル４及び保持手段２８も前述の第１の実施形態のものと同様の構成とされている。その他、第１の実施形態において説明したものにおいては図中同一の符号を付すことによりその説明を省略する。
【００５３】
第１のターンテーブル８１においては、金属リングＷの一方の端縁を研磨する第１のブラシ研磨工程が行なわれ、第２のターンテーブル８２においては、金属リングＷの他方の端縁を研磨する第２のブラシ研磨工程が行なわれる。第１のターンテーブル８１は、８つのステージＡ１，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ，Ｅ１，Ｉ１を停止位置として間欠回転する。第１のターンテーブル８１における８つのステージＡ１，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ，Ｅ１，Ｉ１は順に、投入ステージＡ１、ブラシ正転粗研磨ステージＢ１、ブラシ逆転粗研磨ステージＢ２、ブラシ正転中間研磨ステージＣ１、ブラシ逆転中間研磨ステージＣ２、仕上げ研磨ステージＤ、払出（反転）ステージＥ１、洗浄ステージＩ１である。なお、第１の実施形態と同様であるため図示は省略するが、投入ステージＡ１には投入手段が設けられている。ブラシ正転粗研磨ステージＢ１とブラシ逆転粗研磨ステージＢ２とにはそれぞれ同一構成の第１の粗研磨手段が設けられている。ブラシ正転中間研磨ステージＣ１とブラシ逆転中間研磨ステージＣ２とにはそれぞれ同一構成の第１の中間研磨手段が設けられている。そして、仕上げ研磨ステージＤには第１の仕上げ研磨手段が設けられ、洗浄ステージＩ１には洗浄手段が設けられている。
【００５４】
第２のターンテーブル８２も同様に、８つのステージＥ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｈ，Ａ２を停止位置として間欠回転する。第２のターンテーブル８２における８つのステージＥ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｈ，Ａ２は順に、投入（反転）ステージＥ２、ブラシ正転粗研磨ステージＦ１、ブラシ逆転粗研磨ステージＦ２、ブラシ正転中間研磨ステージＧ１、ブラシ逆転中間研磨ステージＧ２、仕上げ研磨ステージＨ、払出ステージＡ２、洗浄ステージＩ２とされている。なお、第１のターンテーブル８１における払出ステージＥ１と第２のターンテーブル８２における投入ステージＥ２との間には、反転手段が設けられている。
【００５５】
前記ブラシ正転粗研磨ステージＢ１，Ｆ１とブラシ逆転粗研磨ステージＢ２，Ｆ２とにおいては、それぞれに設けられている研磨手段は同一構成であるが、研磨ブラシ６０の回転方向の正逆が異なっている。こうすることにより、金属リングＷに対する研磨ブラシ６０の当接方向が一方に偏ることがなく、高精度に研磨することができる。ブラシ正転中間研磨ステージＣ１，Ｇ１及びブラシ逆転中間研磨ステージＣ２，Ｇ２においても同様に、研磨ブラシ６０の回転方向が異なることで高精度に研磨することができる。また、洗浄ステージＩ１，Ｉ２においては、保持テーブル４に金属リングＷが保持されていないので、保持テーブル４を洗浄して研磨屑等を確実に取除くことができる。
【００５６】
このように、第２の実施形態の研磨装置８０においては、第１のターンテーブル８１と第２のターンテーブル８２とを設けたことにより、洗浄ステージＩ１，Ｉ２等の複数のステージを追加して設けることができ、より高精度な金属リングＷの研磨を行なうことができる。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施形態を図１６に基づいて説明する。なお、第１の実施形態において既に説明したものについては図１６中同一の符号を付すことによりその説明を省略する。第３の実施形態の研磨装置８３は、前記ターンテーブル２を用いることなく、図１６に示すように、７つのステージＢ〜Ｈが略直線状に配置されている。第１の粗研磨ステージＢには第１の粗研磨手段７が、第１の中間研磨ステージＣには第１の中間研磨手段８が、第１の仕上げ研磨ステージＤには第１の仕上げ研磨手段９が設けられている。また、反転ステージＥには反転手段１０が設けられている。更に、第２の粗研磨ステージＦには第２の粗研磨手段１１が、第２の中間研磨ステージＧには第２の中間研磨手段１２が、第２の仕上げ研磨ステージＨには第２の仕上げ研磨手段１３が設けられている。そして、各ステージＢ〜Ｈにはそれぞれ第１の実施形態において示したものと同じ構成の保持テーブル４及び保持手段２８（図５及び図６参照）が設けられている。
【００５８】
また、各保持テーブル４の間には、互いに隣り合う一方の保持テーブル４から他方の保持テーブル４に金属リングＷを移載する移載手段８４が設けられている。第１の粗研磨ステージＢの上流側には投入搬送コンベヤ１４が設けられ、投入搬送コンベヤ１４と第１の粗研磨ステージＢとの間には投入手段５が設けられている。また、第２の仕上げ研磨ステージＨの下流側には払出搬送コンベヤ７２が設けられ、第２の仕上げ研磨ステージＨと払出搬送コンベヤ７２との間には払出手段６が設けられている。各移載手段８４は、前記排出手段６と同様の構成を備えている。
【００５９】
第３の実施形態の研磨装置８３においては、各ステージＢ〜Ｈが略直線状に配置されるので、第１の実施形態の研磨装置１のターンテーブル２のような投入・払出ステージＡを不要とすることができる。また、前記移載手段８４によって一方の保持テーブル４から他方の保持テーブル４へ金属リングＷを移載する際に一方の保持テーブル４から金属リングＷが取除かれるので、各移載手段８４に洗浄ノズル８５を備えておくことで、金属リングＷが取除かれた保持テーブル４や研磨後の金属リングＷの洗浄作業を容易に挿入することができる。
【００６０】
次に、本発明の第４の実施形態を図１７に基づいて説明する。なお、第１の実施形態において既に説明したものについては図１７中同一の符号を付すことによりその説明を省略する。第４の実施形態の研磨装置８６は、前記ターンテーブル２に替えて無端状の移送コンベヤ８７を設けたものであり、その作動は前記ターンテーブル２と同様である。即ち、移送コンベヤ８７は、大略楕円軌道に沿って複数の保持テーブル４を所定距離間隔で間欠移送する。第４の実施形態においては、第１のブラシ研磨工程が行なわれる各ステージＢ，Ｃ，Ｄと第２のブラシ研磨工程が行なわれる各ステージＦ，Ｇ，Ｈとが平行に配列され、第１の仕上げ研磨ステージＤと第２の粗研磨ステージステージＦとの間の折返し位置に反転ステージＥが設けられている。これによって、前述した第３の実施形態の研磨装置８３のような各移載手段８４は不要となり、装置構成を簡略化することができる。なお、第４の実施形態の研磨装置８６においては、図１７に示すように、第２の仕上げ研磨ステージＨと第１の粗研磨ステージＢとの間で、金属リングＷを保持していない保持テーブル４が移送される。このとき、図示しないが、保持テーブル４を洗浄することができる。
【００６１】
なお、前記の各実施形態においては、第１のブラシ研磨手段が第１の粗研磨手段７、第１の中間研磨手段８、及び第１の仕上げ研磨手段９により構成され、第２のブラシ研磨手段が第２の粗研磨手段１１、第２の中間研磨手段１２、及び第２の仕上げ研磨手段１３により構成されたものを挙げたが、これに限るものではなく、例えば、第１のブラシ研磨手段を第１の粗研磨手段７及び第１の仕上げ研磨手段９により構成し、第２のブラシ研磨手段を第２の粗研磨手段１１及び第２の仕上げ研磨手段１３により構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態おいて両端縁が研磨された金属リングを示す説明図。
【図２】本発明の第１の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図。
【図３】投入手段の投入用保持部材を示す説明的平面図。
【図４】投入手段の作動を示す説明図。
【図５】保持テーブルの説明的平面図。
【図６】保持テーブルの説明的縦断面図。
【図７】保持テーブルの保持手段の作動を示す説明図。
【図８】保持テーブルの保持手段の他の例を示す説明図。
【図９】研磨手段を示す説明的断面図。
【図１０】研磨ブラシの作動を模式的に示す説明図。
【図１１】研磨ブラシによる金属リングの研磨状態を示す説明図。
【図１２】反転手段の説明的側面図。
【図１３】反転手段の反転用保持部材を示す説明図。
【図１４】反転手段の作動を示す説明図。
【図１５】本発明の第２の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図。
【図１６】本発明の第３の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図。
【図１７】本発明の第４の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
Ｗ…金属リング、４…保持テーブル、５…投入手段、６０…研磨ブラシ、７，８，９…第１の研磨手段、１０…反転手段、１１，１２，１３…第２の研磨手段、６…払出手段、２８…保持手段、２…ターンテーブル、８１…第１のターンテーブル、８２…第２のターンテーブル、８４…移載手段、７，１１…粗研磨手段、８，１２…中間研磨手段、９，１３…仕上げ研磨手段、６２…反転用保持部材、６３…反転アーム、６６…保持孔、６７…プランジャー。
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機の無端ベルトに用いられる薄板状の金属リングを研磨する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、無段変速機に採用される動力伝達用のベルトにおいては、環状に積層配列された複数のエレメントを複数の金属リングを積層してなる積層リングにより結束したものが用いられている。この種の積層リングを構成する金属リングは、円筒状の金属ドラムを薄板円板状の砥石により所定幅毎に輪切りにすることによって無端帯状に形成される。そして、円筒状のドラムから切断された金属リングは側端縁にバリが生じているため、そのバリを研磨することが必要となる。また、金属リングの側端縁でのバリ発生が少なくても、金属リングの側端縁を研磨して側端縁を高精度な湾曲形状に仕上げることが必要となる。
【０００３】
従来の金属リングの側端縁を研磨する方法としては、下記特許文献１に開示されている方法が知られている。この特許文献１に開示された金属リングの研磨方法はバレル研磨と呼ばれている方法であり、メディアと呼ばれる砥石で満たされたバレル内にワークである金属リングを混合し、金属リングをメディアと共にバレルを回転させる。このように、メディアと共に金属リングをバレル内で撹拌することによりメディアを金属リングの側端縁に接触させ、金属リングの側端縁を研磨するものである。
【０００４】
しかしながら、バレル研磨を行った場合、金属リングの内側よりも外周面側に多くのメディアが当接するため、金属リングの側端縁の内側角部と外側角部との研磨が不均一となる不都合があった。また、金属リングをバレル内に投入した際、及びバレル研磨時に金属リング同士が衝突して傷が生じるおそれがある。このような金属リングは検査により除去されるが、歩留まりを悪化させる原因になっていた。
【０００５】
一方、下記特許文献２においては、金属リングの側端縁を砥石により研磨する方法が開示されている。しかしながら、砥石による研磨は、砥石の形状によって金属リングの側端縁の形状が左右されるため、頻繁に砥石の交換等を行なう必要がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２４１５１２号公報（第４頁００３２）
【特許文献２】
特開２００２−２４８５２２号公報（図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記不都合を解消するために、バレル研磨や砥石による研磨を行うことなく金属リングの側端縁を研磨することができる金属リングの研磨方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、無段変速機の無端ベルトに用いられる薄板筒状の金属リングを研磨する方法であって、複数の金属リングを投入する投入工程と、該投入工程により投入された複数の金属リングを周状に配置して各金属リングを夫々の位置で夫々の金属リングの周方向に回転させ、各金属リングの一方の端縁に研磨ブラシを当接させて研磨する第１のブラシ研磨工程と、該第１のブラシ研磨工程により一方の端縁が研磨された複数の金属リングを同時に反転させる反転工程と、該反転工程により反転された複数の金属リングを周状に配置して各金属リングを夫々の位置で夫々の金属リングの周方向に回転させ、各金属リングの他方の端縁に研磨ブラシを当接させて研磨する第２のブラシ研磨工程と、該第２のブラシ研磨工程により他方の端縁が研磨された各金属リングを払出す払出工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の研磨方法によれば、先ず、前記第１のブラシ研磨工程によって金属リングの一方の端縁を研磨する。次いで、前記反転工程により金属リングを反転させ、前記第２のブラシ研磨工程によって金属リングの他方の端縁を研磨する。前記第１のブラシ研磨工程及び前記第２のブラシ研磨工程は前記研磨ブラシにより金属リングの側端縁を研磨するので、従来のバレル研磨と異なり、リング表面に砥石が付着するおそれがなく精度良く研磨を行なうことができる。しかも、前記反転工程を設けたことにより金属リングの一方の端縁と他方の端縁とを効率よく研磨することができる。
【００１０】
また、本発明の研磨装置は、前述の研磨方法を行なうものであり、前記金属リングをその一方の端縁を露出させ着脱自在に保持して該金属リングを周方向に回転させる複数の保持手段が同一円周上に所定間隔を存して配設された保持テーブルと、該保持テーブルの各保持手段に金属リングを投入する投入手段と、前記保持テーブル上の各保持手段に保持された各金属リングに同時に当接する径寸法に形成されて回転する研磨ブラシを有し、該研磨ブラシを各保持手段により回転される夫々の金属リングの端縁を横切るように当接させて各金属リングの一方の端縁を研磨する第１の研磨手段と、該第１の研磨手段により一方の端縁が研磨された各金属リングを同時に反転させ、前記保持テーブルの各保持手段に夫々の金属リングをその他方の端縁を露出させて同時に保持させる反転手段と、前記保持テーブル上の各保持手段に保持された各金属リングに同時に当接する径寸法に形成されて回転する研磨ブラシを有し、該研磨ブラシを各保持手段により回転される夫々の金属リングの端縁を横切るように当接させて、前記反転手段により反転された各金属リングの他方の端縁を研磨する第２の研磨手段と、該第２の研磨手段により他方の端縁が研磨された各金属リングを前記保持テーブルから払出す払出手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
前記金属リングは前記保持テーブルに保持されて第１の研磨手段及び第２の研磨手段のそれぞれの研磨ブラシによって研磨されるので、従来のバレル研磨のような金属リングが互いに衝突することがなく、金属リングの傷付きを防止してその端縁の研磨を精度良く行なうことができる。このとき、各保持手段により保持テーブル上に複数の金属リングを保持することができる。
【００１２】
また、本発明の装置においては、回転する研磨ブラシが金属リングを横切って当接され、しかも研磨ブラシが金属リングに当接するとき、金属リングは前記保持手段によって周方向に回転されるので、研磨ブラシによる研磨を金属リングの全周にわたって効率良く行なうことができる。
【００１３】
このとき、前記研磨ブラシは、該保持テーブル上の各保持手段に保持された各金属リングに同時に当接する径寸法に形成されていることにより、保持テーブル上の複数の金属リングに対して一つの研磨ブラシによって研磨することができるので、研磨に係る作業効率を飛躍的に向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の装置において、前記反転手段は、前記保持テーブル上の各金属リングを一度に保持する反転用保持部材と、該反転用保持部材を支持し、該反転用保持部材を介して金属リングを反転させる反転アームとを備え、該反転用保持部材は、保持テーブルにおける各金属リングの保持位置に対応して、同一円周上に所定間隔を存して形成された複数の保持孔を備えることが好ましい。これにより、反転用保持部材を反転させるだけで、極めて効率良く複数の金属リングを反転させることができる。
【００１５】
更に、前記各保持孔の内径は前記金属リングの外径よりも大きく形成されており、前記反転用保持部材は、各保持孔に収容された金属リングをその外周から当接把持する複数の複数のプランジャーを各保持孔に対応して備えていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の装置における一態様として、前記保持テーブルは、所定角度毎に間欠回転するターンテーブルの回転軸周りに所定間隔を存して複数配設され、該ターンテーブルにより回転される各保持テーブルの回転軌道に沿って上流から下流に向かって順次前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段が配設されているものを挙げることができる。これによれば、ターンテーブルが１回転することで金属リングの両端縁の研磨が行なえるので、研磨に係る作業を効率良く行なうことができ、しかも、装置をコンパクトに構成することができる。
【００１７】
また、本発明の装置における他の態様として、回転軸周りに所定間隔を存して複数の前記保持テーブルを備えて所定角度毎に間欠回転する第１のターンテーブルと、該第１のターンテーブルに隣設され、回転軸周りに所定間隔を存して複数の前記保持テーブルを備えて所定角度毎に間欠回転する第２のターンテーブルとを備え、前記第１のターンテーブルにより回転される各保持テーブルの回転軌道に沿って上流から下流に向かって順次前記投入手段及び前記第１の研磨手段が配設され、前記第２のターンテーブルにより回転される各保持テーブルの回転軌道に沿って上流から下流に向かって順次前記第２の研磨手段及び前記払出手段が配設され、前記反転手段は、前記第１のターンテーブルの前記第１の研磨手段の下流に位置する保持テーブル上の金属リングを反転させて、該金属リングを前記第２のターンテーブルの前記第１の研磨手段の上流に位置する保持テーブルに移載するものを挙げることができる。これによれば、第１のターンテーブルが１回転するなかで金属リングの一方の端縁の研磨が行なわれ、第２のターンテーブルが１回転するなかで金属リングの他方の端縁の研磨が行なわれるので、一つのターンテーブル当りの作業間隔を比較的広くすることができ、例えば、第１の研磨手段を複数設けて金属リングの研磨精度を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、それ以外の本発明の装置の態様として、前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段は、それぞれ前記保持テーブルを備え、各保持テーブル間には、互いに隣り合う一方の保持テーブルから他方の保持テーブルへ金属リングを移載する移載手段が設けられているものを挙げることができる。これによれば、前記移載手段によって一方の保持テーブルから他方の保持テーブルへ金属リングを移載する際に一方の保持テーブルから金属リングが取除かれるので、例えば、金属リングが取除かれた保持テーブルの洗浄等の他の作業を容易に挿入することができる。
【００１９】
この場合には、前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段が略直線状に配置されていることが挙げられる。
【００２０】
また、それ以外には、前記保持テーブルは、所定距離毎に間欠移送する無端状の移送路に沿って巡回され、該移送路により移送される保持テーブルの各停止位置の上流から下流に向かって順次前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段が配設されていてもよい。これによっても、例えば、金属リングが取除かれた保持テーブルの洗浄等の他の作業を容易に挿入することができる。
【００２１】
なお、本発明において、前記第１及び第２の研磨手段は、それぞれ、比較的目が粗い粗加工用研磨ブラシにより研磨を行う粗研磨手段と、該粗研磨手段による研磨に続いて前記粗加工用研磨ブラシより目が細かい中間加工用研磨ブラシにより研磨を行う中間研磨手段と、該中間研磨手段による研磨に続いて前記中間加工用研磨ブラシより目が細かい仕上げ加工用研磨ブラシにより研磨を行う仕上げ研磨手段とを備えることが好ましい。これにより、前記第１の研磨手段においては、順に粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨が行なわれて金属リングの一方の端縁を高精度に研磨することができ、前記第２の研磨手段においても、順に粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨が行なわれて金属リングの他方の端縁を高精度に研磨することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態おいて両端縁が研磨された金属リングを示す説明図、図２は本発明の第１の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図、図３は投入手段の投入用保持部材を示す説明的平面図、図４は投入手段の作動を示す説明図、図５は保持テーブルの説明的平面図、図６は保持テーブルの説明的縦断面図、図７は保持テーブルの保持手段の作動を示す説明図、図８は保持テーブルの保持手段の他の例を示す説明図、図９は研磨手段を示す説明的断面図、図１０は研磨ブラシの作動を模式的に示す説明図、図１１は研磨ブラシによる金属リングの研磨状態を示す説明図、図１２は反転手段の説明的側面図、図１３は反転手段の反転用保持部材を示す説明図、図１４は反転手段の作動を示す説明図、図１５は第２の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図、図１６は第３の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図、図１７は第４の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図である。
【００２３】
金属リングＷは、図１に示すように、薄板状の無端帯状に形成され、無段変速機の無端ベルトに用いられる。その断面形状は、図１の拡大図に示すように、両端縁が略円弧状に研磨される。
【００２４】
本発明の第１の実施形態における研磨装置１は、図２に示すように、金属リングＷを搬送するターンテーブル２を備えている。該ターンテーブル２は支柱３の周りを間欠回転され、その周縁部に所定間隔を存して複数の保持テーブル４（本実施形態においては８つの保持テーブル４）を備えている。該保持テーブル４は複数の金属リングＷ（本実施形態においては６つの金属リングＷ）を同一円周上に配列した状態で保持する。
【００２５】
該ターンテーブル２は、８つのステージＡ〜Ｈ毎に保持テーブル４上の金属リングＷを所定時間停止させた後に所定角度回転し、各ステージＡ〜Ｈ間の金属リングＷの搬送を行なう。該ターンテーブル２の回転方向において、最上流に位置するステージＡは投入・払出ステージであり、該投入・払出ステージＡには、投入手段５と、払出手段６とが設けられている。該投入・払出ステージＡの下流に隣設されたステージＢは第１の粗研磨ステージであり、該第１の粗研磨ステージＢには、第１の粗研磨手段７が設けられている。該第１の粗研磨ステージＢの下流に隣設されたステージＣは第１の中間研磨ステージであり、該第１の中間粗研磨ステージＣには、第１の中間研磨手段８が設けられている。該第１の中間研磨ステージＣの下流に隣設されたステージＤは第１の仕上げ研磨ステージであり、該第１の仕上げ粗研磨ステージＤには、第１の仕上げ研磨手段９が設けられている。第１の粗研磨手段７、第１の中間研磨手段８、及び第１の仕上げ研磨手段９は、金属リングＷの一方の端縁を研磨する本発明の第１の研磨手段を構成している。
【００２６】
該第１の仕上げ研磨ステージＤの下流に隣設されたステージＥは反転ステージであり、該反転ステージＥには、反転手段１０が設けられている。更に、該反転ステージＥの下流に隣設されたステージＦは第２の粗研磨ステージであり、該第２の粗研磨ステージＦには、第２の粗研磨手段１１が設けられている。該第２の粗研磨ステージＦの下流に隣設されたステージＧは第２の中間研磨ステージであり、該第２の中間粗研磨ステージＧには、第２の中間研磨手段１２が設けられている。該第２の中間研磨ステージＧの下流に隣設されたステージＨは第２の仕上げ研磨ステージであり、該第２の仕上げ研磨ステージＨには、第２の仕上げ研磨手段１３が設けられている。第２の粗研磨手段１１、第２の中間研磨手段１２、及び第２の仕上げ研磨手段１３は、金属リングＷの他方の端縁を研磨する本発明の第２の研磨手段を構成している。
【００２７】
次に、各部を詳細に説明する。前記投入手段５は、図２に示すように、複数の金属リングＷを投入方向に搬送する投入搬送コンベヤ１４と、該投入搬送コンベヤ１４の金属リングＷを保持して前記投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４に金属リングＷを移載する投入用移載手段１５とによって構成されている。投入用移載手段１５は、保持テーブル４の金属リングＷの保持位置に対応する状態で複数の金属リングＷを保持する投入用保持部材１６と、該投入用保持部材１６を投入搬送コンベヤ１４から前記投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４へ移動させる移載アーム１７と、該移載アーム１７の水平方向の揺動と上下方向の揺動とを駆動するアーム駆動手段１８とを備えている。なお、図示しないが、該移載アーム１７は、水平方向の揺動及び上下方向の揺動が行なわれるときにも、常に投入用保持部材１６を水平状態に維持する構成を備えている。
【００２８】
投入用保持部材１６は、図３に示すように、同一円周上に所定間隔を存して形成された複数の保持孔１９を備えている。各保持孔１９は、前記保持テーブル４における金属リングＷの保持位置に対応して、本実施形態においては６箇所に設けられている。更に、各保持孔１９の内径は金属リングＷの外径よりも大きく形成されている。また、該投入用保持部材１６は、各保持孔１９に対応して複数のシリンダ２０を備え、各シリンダ２０により伸縮されるピストンロッド２１が各保持孔１９の内方に突出されている。各保持孔１９に収容された金属リングＷは、ピストンロッド２１の伸長により各保持孔１９の内周壁に圧接されて各保持孔１９内に保持される。該投入用保持部材１６は、前記移載アーム１７の先端に回転自在に連結され、所定角度毎に間欠回転させる回転用モータ２２を備えている。
【００２９】
一方、図３に示すように、前記投入搬送コンベヤ１４の終端には昇降テーブル２３が連設されている。該昇降テーブル２３は、前記投入搬送コンベヤ１４の終端部に設けられた整列部２４によって二列とされて投入搬送コンベヤ１４の終端に搬送された一対の金属リングＷを保持して、図示しない昇降手段によって昇降される。該昇降テーブル２３は、金属リングＷの内径より小径の保持凸部２５と、該保持凸部２５に保持された金属リングＷを検知するセンサ２６とを備え、該センサ２６により金属リングＷが検知されたとき前記昇降手段によって昇降テーブル２３が上昇される。更に、図４（ａ）に示すように、投入搬送コンベヤ１４の終端には該投入搬送コンベヤ１４の底部から突没するストッパー２７が設けられている。該ストッパー２７は、前記センサ２６による金属リングＷの検知時に投入搬送コンベヤ１４の終端に位置する金属リングＷを係止して、金属リングＷの前進を停止させる。
【００３０】
該投入手段５によりターンテーブル２の保持テーブル４に金属リングＷを投入するときには、先ず、図４（ａ）に示すように、前記昇降テーブル２３の直上に投入用保持部材１６を位置させる。このとき、図３に示すように、前記昇降テーブル２３の一対の保持凸部２５と、投入用保持部材１６の各保持孔１９のうち隣り合う何れか一対の保持孔１９とを対向させる。次いで、一対の保持凸部２５に金属リングＷが保持されると、センサ２６の検知により昇降テーブル２３が上昇され、図４（ｂ）に示すように、一対の保持凸部２５の金属リングＷが投入用保持部材１６の一対の保持孔１６に収容される。このとき、図３に示すように、両保持孔１６のシリンダ２０が作動してそのピストンロッド２１が金属リングＷに当接し、金属リングＷが両保持孔１９内に保持されたところで、昇降テーブル２３が下降される。その後、投入用保持部材１６が前記回転用モータ２２により所定角度回転され、前述の図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す昇降テーブル２３の昇降によって一対の金属リングＷの受渡しが行なわれる。同じように、投入用保持部材１６の回転と、昇降テーブル２３の昇降による一対の金属リングＷの受渡しが行なわれ、これによって投入用保持部材１６の各保持孔１９の全てに金属リングＷが保持される。
【００３１】
このように、投入用保持部材１６が６箇所の保持孔１９を備えていても、一対の金属リングＷ毎に３回の受渡しにより投入用保持部材１６の保持孔１９の全てに金属リングＷを保持させることができるので、複数の金属リングＷを短時間で効率良く投入用保持部材１６に保持させることができる。
【００３２】
その後、図２を参照して、前記移載アーム１７が、投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４に向かって水平方向に揺動し、更に、該移載アーム１７が下方に揺動して投入用保持部材１６から保持テーブル４への金属リングＷの移載が行なわれる。
【００３３】
次に、該保持テーブル４の構成を詳しく説明する。該保持テーブル４は、図５に示すように、各金属リングＷの保持位置に対応して同一円周上に所定間隔を存して配設された複数（６つ）の保持手段２８を備えている。該保持手段２８は、金属リングＷをその内側から保持して回転自在に構成されている。即ち、図６に示すように、保持手段２８は、ターンテーブル２に固設された保持テーブル４のフレーム２９に複数のベアリング３０を介して回転自在に支持された筒状の回転軸３１と、該回転軸３１の上部に連設されて金属リングＷを載置する回転台３２とを備えている。
【００３４】
該回転軸３１はその下端部に従動ギヤ３３を備え、該従動ギヤ３３は中間ギヤ３４及び駆動ギヤ３５を介して駆動モータ３６により回転される。なお、駆動モータ３６は前述した各研磨ステージＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈにそれぞれ設けられており、投入・払出ステージＡ及び反転ステージＥには設けられていない。
【００３５】
また、回転台３２には、支軸３７を介して揺動自在に支持された複数の揺動部材３８が放射状に配設されている。該揺動部材３８は、回転台３２の径方向に延びる第１延設部３９と、該第１延設部３９に一体に連設されて支軸３７を介して屈曲して上方に延びる第２延設部４０とを備えている。該第２延設部４０の上端には連結部４１（図７参照）を介して当接部材４２が連結されている。各当接部材４２は回転台３２上に放射状に摺動自在に設けられ、揺動部材３８の揺動により回転台３２の外方に摺動してその外側面が金属リングＷの内周面に当接される。
【００３６】
更に、回転軸３１及び回転台３２には、その軸線に沿って上下方向に摺動自在の第１摺動シャフト４３が挿通保持されている。第１摺動シャフト４３はバネ４４により上方に付勢されている。第１摺動シャフト４３の上端には、揺動部材３８の第１延設部３９の端部を挟持する挟持部４５が設けられている。そして、各保持手段２８の中心部には、バネ４６により上方に付勢された第２摺動シャフト４７が保持されている。該第２摺動シャフト４７は、その下端部に設けられた連結部材４８を介して各第１摺動シャフト４３の下端部に連結されている。
【００３７】
各保持手段２８の作動を説明すれば、図６に仮想線示すように、前記投入用保持部材１６の中央部に設けられた押圧突起４９が第２摺動シャフト４７を押圧すると、第２摺動シャフト４７が下方へ摺動する。これにより連結部材４８を介して各第１摺動シャフト４３が下方に摺動する。このとき、図７（ａ）に示すように、挟持部４５が下降して各揺動部材３８の第１延設部３９を押し下げる。これに伴う各揺動部材３８の第２延設部４０の揺動により、各当接部材４２が回転台３２の中央に向かって摺動する。この状態で、前記投入用保持部材１６の各保持孔１９に保持された金属リングＷを回転台３２上に載置すると、各当接部材４２が金属リングＷの内側に入る。次いで、図６を参照して、投入用保持部材１６の各保持孔１９による金属リングＷの保持が解除され、投入用保持部材１６が上昇すると、押圧突起４９による第２摺動シャフト４７の押圧が解除される。これに伴い、第２摺動シャフト４７がバネ４６の付勢により上方に摺動され、第１摺動シャフト４３の押し下げが解除される。そして、図７（ｂ）に示すように、第１摺動シャフト４３がバネ４４の付勢によって挟持部４５を押し上げることで、各揺動部材３８が揺動し、各当接部材４２が金属リングＷの内側に当接される。このように、本実施形態によれば、投入用保持部材１６の下降及び上昇に連動して各当接部材４２による複数の金属リングＷの保持が行なえ、迅速に効率良く複数の金属リングＷを保持テーブル４上に保持することができる。
【００３８】
ここで、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、前記当接部材４２は、回転台３２の中心側から周縁側に向かう摺動距離を比較的大きくすることにより、金属リングＷが小径であっても大径であっても保持可能とされている。これによると、金属リングＷを受け取る際に回転台３２の中心側に集合する各当接部材４２が比較的小さく形成されている必要がある。このため、大径の金属リングＷを保持したときには各当接部材４２の間隔が大となり、金属リングＷの当接部材４２の間に位置する部分が略直線状に変形される。この状態は、研磨する場合に特に支障のないものであるが、本実施形態の当接部材４２に替えて、図８に示すように、小径の金属リングＷ１の内面に当接する第１当接部５０と、大径の金属リングＷ２の内面に当接する第２当接部５１とを一体に備える当接部材５２を設けてもよい。これにより、各当接部材５２の、回転台３２の中心側から周縁側に向かう摺動距離を比較的小さくすることができ、大径の金属リングＷを保持したときに各当接部材５２の間隔を小として金属リングＷを真円に近い形状で保持することができる。
【００３９】
次に、第１の粗研磨手段７について説明する。該第１の粗研磨手段７は、図２に示す第１の粗研磨ステージＢに設けられており、該第１の粗研磨ステージＢに停止する保持テーブル４に保持された各金属リングＷの一方の端縁を研磨する。該第１の粗研磨手段７は、図９に示すように、前記ターンテーブル２（図２参照）の軸線に沿って起立する支柱３に設けられたレール５３に沿って昇降自在の昇降フレーム５４と、該昇降フレーム５４に複数のベアリング５５を介して回転自在に支持され、下端にブラシヘッド５６が連結された回転軸５７と、該回転軸５７をベルト５８を介して回転駆動する駆動モータ５９とを備えている。前記昇降フレーム５４は図示しない昇降手段により前記ターンテーブル２の停止時に下降され、前記ターンテーブル２の回転時に上昇される。
【００４０】
前記ブラシヘッド５６は、研磨材入りのナイロン線材が束ねられた研磨ブラシ６０を円形状に配列保持する。該研磨ブラシ６０は、粗研磨用に番手の小さい（粗い）ものが用いられている。図１０に示すように、円形に配列された研磨ブラシ６０は、回転したときに、保持テーブル４上の各金属リングに同時に当接する径寸法とされている。そして、図９示のブラシヘッド５６が下降されると、図１０に示すように、各金属リングＷを横切ってその一方の端縁に研磨ブラシ６０が当接し、該研磨ブラシ６０の回転と金属リングＷの回転とにより、金属リングＷの一方の端縁全周にわたる研磨が行なわれる。このとき、図１１に示すように、研磨ブラシ６０が金属リングＷの一方の端縁を乗り越えて金属リングＷの一方の端縁が良好に研磨される。
【００４１】
なお、図９示のブラシヘッド５６は、前記駆動モータ５９により正転及び逆転を交互に繰り返すように制御してもよい。具体的には、研磨ブラシ６０を時計回りに回転させて所定時間金属リングＷの研磨を行った後、研磨ブラシ６０を反時計回りに回転させて所定時間研磨を行う。このように研磨ブラシ６０を時計回りと反時計回りに回転させることにより、金属リングＷの研磨をむらなく行うことができると共に、研磨ブラシ６０に癖が付くのを防止することができる。
【００４２】
また、前記第１の中間研磨手段８及び第１の仕上げ研磨手段９は、それぞれ、研磨ブラシ６０の番手（細かさ）が異なるのみで、他の構成は前記第１の粗研磨手段７と同様である。即ち、図２を参照して、前記第１の中間研磨手段８の研磨ブラシ６０は、第１の粗研磨手段７の研磨ブラシ６０よりも番手の大きい（細かい）ものが採用され、前記第１の仕上げ研磨手段９の研磨ブラシ６０は、第１の中間研磨手段８の研磨ブラシ６０よりも番手の大きい（細かい）ものが採用されている。本実施形態においては、具体的には、第１の粗研磨手段７の研磨ブラシ６０の番手は＃４６、第１の中間研磨手段８の研磨ブラシ６０の番手は＃１２０、第１の仕上げ研磨手段９の研磨ブラシ６０の番手は＃３２０とされている。
【００４３】
次に、前記反転手段１０について説明する。図２に示すように、該反転手段１０は、反転ステージＥに設けられ、該反転ステージＥに位置する保持テーブル４から各金属リングＷを離反させて反転し、反転した各金属リングＷを再び保持テーブル４に保持させるものである。即ち、該反転手段１０は、保持テーブル４上の各金属リングＷを一度に保持する反転用保持部材６２と、該反転用保持部材６２を支持し、該反転用保持部材６２を介して金属リングＷを反転させる反転アーム６３と、該反転アーム６３の水平方向の揺動と上下方向の揺動とを駆動するアーム駆動手段６４とを備えている。反転アーム６３は、図１２に示すように、円盤状の反転用保持部材６２を反転自在に支持すると共に、反転用保持部材６２を反転させる反転用駆動モータ６５を備えている。また、反転用保持部材６２は、図１３に示すように、同一円周上に所定間隔を存して形成された複数の保持孔６６を備えている。各保持孔６６は、前記保持テーブル４における金属リングＷの保持位置に対応して、本実施形態においては６箇所に設けられている。更に、各保持孔６６の内径は金属リングＷの外径よりも大きく形成されている。また、該反転用保持部材６２は、各保持孔６６に対応して複数のプランジャー６７を備えている。各保持孔６６に収容された金属リングＷは、各プランジャー６７よりその外周から当接把持される。更に、該反転用保持部材６２の中央部の表裏には、前述した前記保持テーブル４の保持手段２８に備える前記第２摺動シャフト４７（図６参照）を押し下げるための押圧突起６８が設けられている。
【００４４】
また、図２に示すように、反転手段１０には洗浄手段６９が連設されている。該洗浄手段６９は、反転アーム６３に連設された支持アーム７０と、該支持アーム７０の先端に設けられた複数の洗浄ノズル７１とを備えている。各洗浄ノズル７１は反転手段１０の反転アーム６３が水平方向に揺動して保持テーブル４の上方からその外方へ反転用保持部材６２が移動されたときに保持テーブル４上に臨み、金属リングＷが取除かれた保持テーブル４に付着する研磨屑等を洗い落とす。
【００４５】
該反転手段１０によって金属リングＷを反転させるときには、図１４（ａ）に示すように、先ず、反転アーム６３によって保持テーブル４の直上に反転用保持部材６２が位置され下降される。図２に示すように、反転用保持部材６２の各保持孔６６は保持テーブル４上に保持された各金属リングＷに対応しているので、反転用保持部材６２の下降により各保持孔６６内には、保持テーブル４に保持されている各金属リングＷが収容される。同時に、前述した図６に示す投入用保持部材１６よる保持手段２８の作動と同様にして、反転用保持部材６２の押圧突起６８が第２摺動シャフト４７を押し下げるので、各保持手段２８による各金属リングＷの保持が解除される。そして、反転用保持部材６２の各保持孔６６においては、図１４（ｂ）に示すように、複数のプランジャー６７による金属リングＷの係止が行なわれ、各保持孔６６内に金属リングＷが保持された状態となる。
【００４６】
次いで、反転アーム６３によって反転用保持部材６２が上昇されて保持テーブル４の上方からその外方に水平に移動され、図１２示の反転用駆動モータ６５の駆動により、図１４（ｃ）に示すように、反転用保持部材６２が反転される。これにより、反転用保持部材６２の各保持孔６６内の金属リングＷが反転される。この間、図２に示すように、金属リングＷが保持されていない保持テーブル４が洗浄されることは前述した通りである。そして、反転された反転用保持部材６２は、反転アーム６３によって保持テーブル４の上方位置に移動され下降される。これにより、保持テーブル４の各保持手段２８には、研磨されていない他方の端縁を上方に露出された金属リングＷが保持される。このように、反転用保持部材６２を反転させるだけで、極めて効率良く複数の金属リングＷを反転させることができる。
【００４７】
該反転手段１０の下流には、図２に示すように、第２の粗研磨手段１１、第２の中間研磨手段１２、及び第２の仕上げ研磨手段１３が設けられている。これらの研磨手段１１，１２，１３は、前述の第１の粗研磨手段７、第１の中間研磨手段８、及び第１の仕上げ研磨手段９と同様の構成であるので、その説明を省略する。
【００４８】
次に、前記払出手段６について説明する。該払出手段６は、図２に示すように、複数の金属リングＷを払出方向に搬送する払出搬送コンベヤ７２と、前記投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４に保持された金属リングＷを保持して払出搬送コンベヤ７２の始端部に移載する払出用移載手段７３とによって構成されている。払出用移載手段７３は、保持テーブル４の金属リングＷの保持位置に対応する状態で複数の金属リングＷを保持する払出用保持部材７４と、該払出用保持部材７４を前記投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４から払出搬送コンベヤ７２へ移動させる移載アーム７５と、該移載アーム７５の水平方向の揺動と上下方向の揺動とを駆動するアーム駆動手段７６とを備えている。なお、図示しないが、該移載アーム７５は、水平方向の揺動及び上下方向の揺動が行なわれるときにも、常に払出用保持部材７４を水平状態に維持する構成を備えている。払出用保持部材７４は、図３に示す投入用保持部材１６と同様の構成を備えている。なお、払出用保持部材７４は移載アーム７５の先端に回転不能に連結されている。
【００４９】
また、払出手段６には洗浄手段７７が連設されている。該洗浄手段７７は、移載アーム７５に連設された支持アーム７８と、該支持アーム７８の先端に設けられた複数の洗浄ノズル７９とを備えている。各洗浄ノズル７９は払出手段６の移載アーム７５が水平方向に揺動して保持テーブル４の上方からその払出搬送コンベヤ７２上へ払出用保持部材７４が移動されたときに保持テーブル４上に臨み、金属リングＷが取除かれた保持テーブル４に付着する研磨屑等を洗い落とす。
【００５０】
以上のように構成された本実施形態の研磨装置１によれば、図２に示すように、先ず、前記投入手段５によってターンテーブル２の投入・払出ステージＡに位置する保持テーブル４に金属リングＷが投入される（投入工程）。これにより、金属リングＷは、その一方の端部を上方に向けた状態で保持テーブル４に保持される。次いで、金属リングＷを保持した保持テーブル４がターンテーブル２の間欠回転により第１の粗研磨ステージＢに停止すると、前記第１の粗研磨手段７によって金属リングＷの一方の端部が研磨ブラシ６０により粗研磨される。同じく、第１の中間研磨ステージＣにおいては前記第１の中間研磨手段８の研磨ブラシ６０により中間研磨が行なわれ、第１の仕上げ研磨ステージＤにおいては前記第１の仕上げ研磨手段９の研磨ブラシ６０により仕上げ研磨が行なわれる（第１のブラシ研磨工程）。
【００５１】
その後、一方の端縁の研磨が完了した金属リングＷを保持する保持テーブル４が反転ステージＥに停止されると、前記反転手段１０により金属リングＷが反転される（反転工程）。これにより、金属リングＷは、他方の端部を上方に向けた状態で保持テーブル４に保持される。続いて、ターンテーブル２の間欠回転により保持テーブル４上の金属リングＷが第２の粗研磨ステージＦに搬送されると、第２の粗研磨手段１１の研磨ブラシ６０により金属リングＷの他方の端部が粗研磨される。同じく順次第２の中間研磨ステージＧ、及び第２の仕上げ研磨ステージＨに搬送されることで、金属リングＷの他方の端縁のブラシ研磨が完了する（第２のブラシ研磨工程）。そして、両端縁の研磨が完了した金属リングＷは払出手段６によりターンテーブル２から払い出される。このように、本実施形態によれば、金属リングＷの両端縁のブラシ研磨が極めて効率良く行なえ、また、従来のバレル研磨のような金属リングＷ同士の衝突やメディアの付着がないので、精度の高い研磨を行なうことができる。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施形態を図１５に基づいて説明する。第２の実施形態の研磨装置８０は、図１５に示すように、第１のターンテーブル８１と該第１のターンテーブル８１に隣設された第２のターンテーブル８２とを備えている。第１のターンテーブル８１及び第２のターンテーブル８２は、前述の第１の実施形態のターンテーブル２と同様の構成であり、第１のターンテーブル８１及び第２のターンテーブル８２に備える保持テーブル４及び保持手段２８も前述の第１の実施形態のものと同様の構成とされている。その他、第１の実施形態において説明したものにおいては図中同一の符号を付すことによりその説明を省略する。
【００５３】
第１のターンテーブル８１においては、金属リングＷの一方の端縁を研磨する第１のブラシ研磨工程が行なわれ、第２のターンテーブル８２においては、金属リングＷの他方の端縁を研磨する第２のブラシ研磨工程が行なわれる。第１のターンテーブル８１は、８つのステージＡ１，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ，Ｅ１，Ｉ１を停止位置として間欠回転する。第１のターンテーブル８１における８つのステージＡ１，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ，Ｅ１，Ｉ１は順に、投入ステージＡ１、ブラシ正転粗研磨ステージＢ１、ブラシ逆転粗研磨ステージＢ２、ブラシ正転中間研磨ステージＣ１、ブラシ逆転中間研磨ステージＣ２、仕上げ研磨ステージＤ、払出（反転）ステージＥ１、洗浄ステージＩ１である。なお、第１の実施形態と同様であるため図示は省略するが、投入ステージＡ１には投入手段が設けられている。ブラシ正転粗研磨ステージＢ１とブラシ逆転粗研磨ステージＢ２とにはそれぞれ同一構成の第１の粗研磨手段が設けられている。ブラシ正転中間研磨ステージＣ１とブラシ逆転中間研磨ステージＣ２とにはそれぞれ同一構成の第１の中間研磨手段が設けられている。そして、仕上げ研磨ステージＤには第１の仕上げ研磨手段が設けられ、洗浄ステージＩ１には洗浄手段が設けられている。
【００５４】
第２のターンテーブル８２も同様に、８つのステージＥ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｈ，Ａ２を停止位置として間欠回転する。第２のターンテーブル８２における８つのステージＥ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｈ，Ａ２は順に、投入（反転）ステージＥ２、ブラシ正転粗研磨ステージＦ１、ブラシ逆転粗研磨ステージＦ２、ブラシ正転中間研磨ステージＧ１、ブラシ逆転中間研磨ステージＧ２、仕上げ研磨ステージＨ、払出ステージＡ２、洗浄ステージＩ２とされている。なお、第１のターンテーブル８１における払出ステージＥ１と第２のターンテーブル８２における投入ステージＥ２との間には、反転手段が設けられている。
【００５５】
前記ブラシ正転粗研磨ステージＢ１，Ｆ１とブラシ逆転粗研磨ステージＢ２，Ｆ２とにおいては、それぞれに設けられている研磨手段は同一構成であるが、研磨ブラシ６０の回転方向の正逆が異なっている。こうすることにより、金属リングＷに対する研磨ブラシ６０の当接方向が一方に偏ることがなく、高精度に研磨することができる。ブラシ正転中間研磨ステージＣ１，Ｇ１及びブラシ逆転中間研磨ステージＣ２，Ｇ２においても同様に、研磨ブラシ６０の回転方向が異なることで高精度に研磨することができる。また、洗浄ステージＩ１，Ｉ２においては、保持テーブル４に金属リングＷが保持されていないので、保持テーブル４を洗浄して研磨屑等を確実に取除くことができる。
【００５６】
このように、第２の実施形態の研磨装置８０においては、第１のターンテーブル８１と第２のターンテーブル８２とを設けたことにより、洗浄ステージＩ１，Ｉ２等の複数のステージを追加して設けることができ、より高精度な金属リングＷの研磨を行なうことができる。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施形態を図１６に基づいて説明する。なお、第１の実施形態において既に説明したものについては図１６中同一の符号を付すことによりその説明を省略する。第３の実施形態の研磨装置８３は、前記ターンテーブル２を用いることなく、図１６に示すように、７つのステージＢ〜Ｈが略直線状に配置されている。第１の粗研磨ステージＢには第１の粗研磨手段７が、第１の中間研磨ステージＣには第１の中間研磨手段８が、第１の仕上げ研磨ステージＤには第１の仕上げ研磨手段９が設けられている。また、反転ステージＥには反転手段１０が設けられている。更に、第２の粗研磨ステージＦには第２の粗研磨手段１１が、第２の中間研磨ステージＧには第２の中間研磨手段１２が、第２の仕上げ研磨ステージＨには第２の仕上げ研磨手段１３が設けられている。そして、各ステージＢ〜Ｈにはそれぞれ第１の実施形態において示したものと同じ構成の保持テーブル４及び保持手段２８（図５及び図６参照）が設けられている。
【００５８】
また、各保持テーブル４の間には、互いに隣り合う一方の保持テーブル４から他方の保持テーブル４に金属リングＷを移載する移載手段８４が設けられている。第１の粗研磨ステージＢの上流側には投入搬送コンベヤ１４が設けられ、投入搬送コンベヤ１４と第１の粗研磨ステージＢとの間には投入手段５が設けられている。また、第２の仕上げ研磨ステージＨの下流側には払出搬送コンベヤ７２が設けられ、第２の仕上げ研磨ステージＨと払出搬送コンベヤ７２との間には払出手段６が設けられている。各移載手段８４は、前記排出手段６と同様の構成を備えている。
【００５９】
第３の実施形態の研磨装置８３においては、各ステージＢ〜Ｈが略直線状に配置されるので、第１の実施形態の研磨装置１のターンテーブル２のような投入・払出ステージＡを不要とすることができる。また、前記移載手段８４によって一方の保持テーブル４から他方の保持テーブル４へ金属リングＷを移載する際に一方の保持テーブル４から金属リングＷが取除かれるので、各移載手段８４に洗浄ノズル８５を備えておくことで、金属リングＷが取除かれた保持テーブル４や研磨後の金属リングＷの洗浄作業を容易に挿入することができる。
【００６０】
次に、本発明の第４の実施形態を図１７に基づいて説明する。なお、第１の実施形態において既に説明したものについては図１７中同一の符号を付すことによりその説明を省略する。第４の実施形態の研磨装置８６は、前記ターンテーブル２に替えて無端状の移送コンベヤ８７を設けたものであり、その作動は前記ターンテーブル２と同様である。即ち、移送コンベヤ８７は、大略楕円軌道に沿って複数の保持テーブル４を所定距離間隔で間欠移送する。第４の実施形態においては、第１のブラシ研磨工程が行なわれる各ステージＢ，Ｃ，Ｄと第２のブラシ研磨工程が行なわれる各ステージＦ，Ｇ，Ｈとが平行に配列され、第１の仕上げ研磨ステージＤと第２の粗研磨ステージステージＦとの間の折返し位置に反転ステージＥが設けられている。これによって、前述した第３の実施形態の研磨装置８３のような各移載手段８４は不要となり、装置構成を簡略化することができる。なお、第４の実施形態の研磨装置８６においては、図１７に示すように、第２の仕上げ研磨ステージＨと第１の粗研磨ステージＢとの間で、金属リングＷを保持していない保持テーブル４が移送される。このとき、図示しないが、保持テーブル４を洗浄することができる。
【００６１】
なお、前記の各実施形態においては、第１のブラシ研磨手段が第１の粗研磨手段７、第１の中間研磨手段８、及び第１の仕上げ研磨手段９により構成され、第２のブラシ研磨手段が第２の粗研磨手段１１、第２の中間研磨手段１２、及び第２の仕上げ研磨手段１３により構成されたものを挙げたが、これに限るものではなく、例えば、第１のブラシ研磨手段を第１の粗研磨手段７及び第１の仕上げ研磨手段９により構成し、第２のブラシ研磨手段を第２の粗研磨手段１１及び第２の仕上げ研磨手段１３により構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態おいて両端縁が研磨された金属リングを示す説明図。
【図２】本発明の第１の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図。
【図３】投入手段の投入用保持部材を示す説明的平面図。
【図４】投入手段の作動を示す説明図。
【図５】保持テーブルの説明的平面図。
【図６】保持テーブルの説明的縦断面図。
【図７】保持テーブルの保持手段の作動を示す説明図。
【図８】保持テーブルの保持手段の他の例を示す説明図。
【図９】研磨手段を示す説明的断面図。
【図１０】研磨ブラシの作動を模式的に示す説明図。
【図１１】研磨ブラシによる金属リングの研磨状態を示す説明図。
【図１２】反転手段の説明的側面図。
【図１３】反転手段の反転用保持部材を示す説明図。
【図１４】反転手段の作動を示す説明図。
【図１５】本発明の第２の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図。
【図１６】本発明の第３の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図。
【図１７】本発明の第４の実施形態の研磨装置を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
Ｗ…金属リング、４…保持テーブル、５…投入手段、６０…研磨ブラシ、７，８，９…第１の研磨手段、１０…反転手段、１１，１２，１３…第２の研磨手段、６…払出手段、２８…保持手段、２…ターンテーブル、８１…第１のターンテーブル、８２…第２のターンテーブル、８４…移載手段、７，１１…粗研磨手段、８，１２…中間研磨手段、９，１３…仕上げ研磨手段、６２…反転用保持部材、６３…反転アーム、６６…保持孔、６７…プランジャー。
Claims (10)
- 無段変速機の無端ベルトに用いられる薄板筒状の金属リングを研磨する方法であって、
複数の金属リングを投入する投入工程と、
該投入工程により投入された複数の金属リングを周状に配置して各金属リングを夫々の位置で夫々の金属リングの周方向に回転させ、各金属リングの一方の端縁に研磨ブラシを当接させて研磨する第１のブラシ研磨工程と、
該第１のブラシ研磨工程により一方の端縁が研磨された複数の金属リングを同時に反転させる反転工程と、
該反転工程により反転された複数の金属リングを周状に配置して各金属リングを夫々の位置で夫々の金属リングの周方向に回転させ、各金属リングの他方の端縁に研磨ブラシを当接させて研磨する第２のブラシ研磨工程と、
該第２のブラシ研磨工程により他方の端縁が研磨された各金属リングを払出す払出工程とを備えることを特徴とする無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨方法。 - 無段変速機の無端ベルトに用いられる薄板筒状の金属リングを研磨する装置であって、
前記金属リングをその一方の端縁を露出させ着脱自在に保持して該金属リングを周方向に回転させる複数の保持手段が同一円周上に所定間隔を存して配設された保持テーブルと、
該保持テーブルの各保持手段に金属リングを投入する投入手段と、
前記保持テーブル上の各保持手段に保持された各金属リングに同時に当接する径寸法に形成されて回転する研磨ブラシを有し、該研磨ブラシを各保持手段により回転される夫々の金属リングの端縁を横切るように当接させて各金属リングの一方の端縁を研磨する第１の研磨手段と、
該第１の研磨手段により一方の端縁が研磨された各金属リングを同時に反転させ、前記保持テーブルの各保持手段に夫々の金属リングをその他方の端縁を露出させて同時に保持させる反転手段と、
前記保持テーブル上の各保持手段に保持された各金属リングに同時に当接する径寸法に形成されて回転する研磨ブラシを有し、該研磨ブラシを各保持手段により回転される夫々の金属リングの端縁を横切るように当接させて、前記反転手段により反転された各金属リングの他方の端縁を研磨する第２の研磨手段と、
該第２の研磨手段により他方の端縁が研磨された各金属リングを前記保持テーブルから払出す払出手段とを備えることを特徴とする無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨装置。 - 前記反転手段は、前記保持テーブル上の各金属リングを一度に保持する反転用保持部材と、該反転用保持部材を支持し、該反転用保持部材を介して金属リングを反転させる反転アームとを備え、
該反転用保持部材は、保持テーブルにおける各金属リングの保持位置に対応して、同一円周上に所定間隔を存して形成された複数の保持孔を備えることを特徴とする請求項２記載の無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨装置。 - 前記各保持孔の内径は前記金属リングの外径よりも大きく形成されており、
前記反転用保持部材は、各保持孔に収容された金属リングをその外周から当接把持する複数の複数のプランジャーを各保持孔に対応して備えていることを特徴とする請求項３記載の無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨装置。 - 前記保持テーブルは、所定角度毎に間欠回転するターンテーブルの回転軸周りに所定間隔を存して複数配設され、
該ターンテーブルにより回転される各保持テーブルの回転軌道に沿って上流から下流に向かって順次前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段が配設されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項記載の無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨装置。 - 回転軸周りに所定間隔を存して複数の前記保持テーブルを備えて所定角度毎に間欠回転する第１のターンテーブルと、該第１のターンテーブルに隣設され、回転軸周りに所定間隔を存して複数の前記保持テーブルを備えて所定角度毎に間欠回転する第２のターンテーブルとを備え、
前記第１のターンテーブルにより回転される各保持テーブルの回転軌道に沿って上流から下流に向かって順次前記投入手段及び前記第１の研磨手段が配設され、
前記第２のターンテーブルにより回転される各保持テーブルの回転軌道に沿って上流から下流に向かって順次前記第２の研磨手段及び前記払出手段が配設され、
前記反転手段は、前記第１のターンテーブルの前記第１の研磨手段の下流に位置する保持テーブル上の金属リングを反転させて、該金属リングを前記第２のターンテーブルの前記第１の研磨手段の上流に位置する保持テーブルに移載することを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項記載の無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨装置。 - 前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段は、それぞれ前記保持テーブルを備え、
各保持テーブル間には、互いに隣り合う一方の保持テーブルから他方の保持テーブルへ金属リングを移載する移載手段が設けられていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項記載の無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨装置。 - 前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段が略直線状に配置されていることを特徴とする請求項７記載の無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨装置。
- 前記保持テーブルは、所定距離毎に間欠移送する無端状の移送路に沿って巡回され、
該移送路により移送される保持テーブルの各停止位置の上流から下流に向かって順次前記投入手段、前記第１の研磨手段、前記反転手段、前記第２の研磨手段及び前記払出手段が配設されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項記載の無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨装置。 - 前記第１及び第２の研磨手段は、それぞれ、比較的目が粗い粗加工用研磨ブラシにより研磨を行う粗研磨手段と、該粗研磨手段による研磨に続いて前記粗加工用研磨ブラシより目が細かい中間加工用研磨ブラシにより研磨を行う中間研磨手段と、該中間研磨手段による研磨に続いて前記中間加工用研磨ブラシより目が細かい仕上げ加工用研磨ブラシにより研磨を行う仕上げ研磨手段とを備えることを特徴とする請求項２乃至９の何れか１項記載の無段変速機の無端ベルト用金属リングの研磨装置。
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