JP2009262178A - 形状矯正装置および形状矯正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の断面形状を真円に近づける処理を省力化すると共に、形状矯正処理に際して環状部材を損傷させてしまうのを抑制する。
【解決手段】形状矯正装置１０は、環状部材５０の外周面と当接可能に配置される第１ローラ１１と、第１ローラ１１を所定方向に回転させる第１モータＭ１と、環状部材５０の外周面と当接して当該環状部材５０を第１ローラ１１と共に挟持できるように配置される第２ローラ１２と、第２ローラ１２を第１ローラ１１と同方向に回転させる第２モータＭ２と、第１および第２ローラ１１，１２を互いに接近離間させるための流体圧シリンダ２０とを含み、第１ローラ１１の回転軸１１ａと第２ローラ１２の回転軸１２ａとは、環状部材５０が第１および第２ローラ１１，１２と逆方向に回転しながらコンベヤベルト１０１から上昇するように傾けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の形状を矯正して当該環状部材の断面形状を真円に近づける形状矯正装置および形状矯正方法に関する。

従来から、無端ベルト状のストリップの矯正装置として、複数のドラムと、これらドラムのうちの少なくとも１つに設けられたテークアップ装置と、複数のドラムのうちの何れか１つに設けられた駆動装置と、複数のドラムに懸架される無端ストリップの軌道上に設けられたローラレベラとを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、従来から、金属エンドレスベルトの歪み除去装置として、平滑な円周面を有する割型と、当該割型の分割面を円周外方に分離するように設けられるクサビと、割型に着脱自在に取り付けられる拡大制止体とを有するものも知られている（例えば、特許文献２参照）。この歪み除去装置を用いて金属エンドレスベルトの歪みを除去する際には、割型の円周面に圧延加工された金属エンドレスベルトを嵌め込むと共に当該割型を外方に押し拡げて金属エンドレスベルトを緊張させ、この状態で全体を所定時間加熱した後、冷却されて自然収縮した金属エンドレスベルトを割型で支えてから脱型する。
特開昭６１−８８０６０号公報 特開昭４９−９５８５８号公報

しかしながら、上記従来の矯正装置や歪み除去装置を用いて金属製の環状部材の形状を矯正する際には、作業員の手により環状部材を矯正装置のドラムに懸架したり、歪み除去装置の円周面に嵌め込んだりする必要がある。このため、例えばベルト式無段変速機の無端ベルトの構成部品として用いられる環状部材の製造に際し、鋼板製のドラムから切り出された後に所定の表面研磨処理が施されたことで断面略楕円状に変形した多数の環状部材を上記従来の矯正装置や歪み除去装置に類する装置を用いて形状矯正しようとすれば、多大な手間を要すると共に矯正装置等への装着時に環状部材を損傷させてしまうおそれもある。

そこで、本発明は、断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の形状を矯正して当該環状部材の断面形状を真円に近づけるための処理の省力化を図ると共に、形状矯正処理に際して環状部材を損傷させてしまうのを抑制することを主目的とする。

本発明による形状矯正装置および形状矯正方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明による形状矯正装置は、
断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の形状を矯正して該環状部材の断面形状を真円に近づける形状矯正装置であって、
所定の搬送手段により所定方向に搬送される前記環状部材の外周面と当接可能に配置される少なくとも１体の第１のローラと、
前記第１のローラを所定方向に回転させることができる第１の回転駆動手段と、
前記環状部材の外周面と当接して該環状部材を前記第１のローラと共に挟持することができるように配置される少なくとも１体の第２のローラと、
前記第２のローラを前記第１のローラと同方向に回転させることができる第２の回転駆動手段と、
前記第１のローラと前記第２のローラとを互いに接近離間させるローラ移動手段と、
前記環状部材が互いに同方向に回転する前記第１および第２のローラにより挟持・圧縮されながら該第１および第２のローラとは逆方向に少なくとも１回転するように前記第１および第２の回転駆動手段と前記ローラ移動手段とを制御する制御手段とを備え、
前記第１のローラの回転軸と前記第２のローラの回転軸との少なくとも何れか一方は、前記環状部材が該第１および第２のローラと逆方向に回転しながら前記搬送手段の搬送面から上昇するように傾けられていることを特徴とする。

この形状矯正装置を用いて断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の形状を矯正する際には、第１のローラと第２のローラとを所定の搬送手段により搬送される環状部材を挟持するように互いに接近させると共に同方向に回転させ、第１および第２のローラにより環状部材を挟持・圧縮しながら当該第１および第２のローラとは逆方向に少なくとも１回転させる。これにより、断面略楕円状に変形した環状部材が第１および第２のローラにより挟持された状態で当該第１および第２のローラとは逆方向に少なくとも１回転する間、環状部材の部位のうち、曲率の小さい部位ほど第１および第２のローラによる圧縮の作用を受けて環状部材の中心軸に向けて大きく変形することになる。従って、特に環状部材が断面略楕円状に変形したことで曲率が小さくなった部位に存在する環状部材の内部歪みを減少させて環状部材の断面形状をより真円に近づけることができる。更に、この形状矯正装置において、第１のローラの回転軸と第２のローラの回転軸との少なくとも何れか一方は、環状部材が当該第１および第２のローラと逆方向に回転しながら搬送路から上昇するように傾けられている。すなわち、環状部材を挟持・圧縮すべく第１および第２のローラを環状部材の外周面と当接させると、環状部材は、互いに同方向に回転する第１および第２のローラによりこれら第１および第２のローラとは逆方向に回転させられると共に、搬送手段の搬送面から離間するように上昇することになる。これにより、回転する第１および第２のローラにより環状部材を挟持・圧縮する間、環状部材が搬送面と接触した状態で回転するのを抑制することができる。この結果、この形状矯正装置によれば、人手により環状部材をドラムや型等に装着したり、人手により環状部材に曲げを加えたりする等の処理を廃して省力化を図りつつ、容易かつ速やかに断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の断面形状を真円に近づけると共に、形状矯正処理に際して環状部材を損傷させてしまうのを抑制することが可能となる。

また、前記第１および第２のローラは、円柱状に形成されており、前記第１のローラの回転軸と前記第２のローラの回転軸との少なくとも何れか一方は、前記環状部材が該第１および第２のローラと逆方向に回転しながら前記搬送面から上昇するように鉛直方向に対して所定角度だけ傾けられていてもよい。

更に、前記形状矯正装置は、前記環状部材の下側端面が前記搬送面と接触しない程度に該環状部材の上昇を規制する上昇規制手段を更に備えてもよい。これにより、環状部材の下側端面が搬送面と接触しないようにすると共に環状部材が必要以上に上昇するのを規制することが可能となり、第１および第２のローラによる環状部材の上下方向における挟持状態を良好に維持することができる。従って、かかる形状矯正装置によれば、環状部材を第１および第２のローラにより挟持・圧縮された状態で所望回数だけ回転させて環状部材の形状矯正処理を円滑に実行することが可能となる。

また、前記形状矯正装置は、前記第１および第２のローラにより挟持されている前記環状部材が所定領域内に留まっているか否かを判定する判定手段を更に備えてもよく、前記制御手段は、前記判定手段により前記環状部材の一部が前記所定領域外にあると判断されたときに前記環状部材の全体が前記所定領域内に含まれるように前記第１のローラの回転速度と前記第２のローラの回転速度との少なくとも何れか一方を変化させるものであってもよい。これにより、搬送手段の搬送方向における第１および第２のローラによる環状部材の挟持状態を良好に維持することができるので、環状部材を第１および第２のローラにより挟持・圧縮された状態で所望回数だけ回転させて環状部材の形状矯正処理を円滑に実行することが可能となる。

更に、前記環状部材は、鋼板製のドラムから切り出されると共に所定の表面研磨処理が施された薄肉の部材であり、全加工工程の完了後にベルト式無段変速機の無端ベルトの構成部品として用いられるものであってもよい。

本発明による形状矯正方法は、
断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の形状を矯正して該環状部材の断面形状を真円に近づける形状矯正方法であって、
少なくとも何れか一方の回転軸が鉛直方向に対して傾けられている第１のローラと第２のローラとを所定の搬送手段により搬送される前記環状部材を挟持するように互いに接近させると共に互いに同方向に回転させ、前記第１および第２のローラにより前記環状部材を挟持・圧縮しながら前記搬送手段の搬送面から上昇するように該第１および第２のローラとは逆方向に少なくとも１回転させることを特徴とする。

この方法によれば、人手により環状部材をドラムや型等に装着したり、人手により環状部材に曲げを加えたりする等の処理を廃して省力化を図りつつ、容易かつ速やかに断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の断面形状を真円に近づけると共に、形状矯正処理に際して環状部材を損傷させてしまうのを抑制することが可能となる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１および図２は、それぞれ本発明の一実施例に係る形状矯正装置１０を示す概略構成図である。これらの図面に示す形状矯正装置１０は、ベルト式無段変速機の無端ベルトの構成部品として用いられる金属製の環状部材５０（図３参照）の形状矯正に用いられるものである。具体的には、実施例の形状矯正装置１０は、鋼板製のドラムから切り出されると共に例えばバレル研磨といった所定の表面研磨処理が施されたことで断面略楕円状に変形した環状部材５０の断面形状を真円に近づけるのに用いられるものであり、バレル研磨が施された多数の環状部材５０を搬送する搬送コンベヤ１００のコンベヤベルト１０１上に配置される。図１および図２に示すように、実施例の形状矯正装置１０は、各１体の第１ローラ１１および第２ローラ１２と、第１ローラ１１を回転させることができる第１モータＭ１（第１の回転駆動手段）と、第２ローラ１２を回転させることができる第２モータＭ２（第２の回転駆動手段）と、第１ローラ１１と第２ローラ１２とを互いに接近離間させるための流体圧シリンダ（ローラ移動手段）２０と、形状矯正装置１０の全体を制御する制御装置（制御手段）３０とを備える。

第１ローラ１１は、例えば樹脂等により円柱状に形成されると共に回転軸１１ａに固定されている。第１ローラ１１の回転軸１１ａは、支持部材１３に固定された軸受により回転自在に支持されると共に、直接あるいは図示しない伝動機構を介して支持部材１３に固定された第１モータＭ１の回転軸に接続される。支持部材１３は、コンベヤベルト１０１上を当該コンベヤベルト１０１の延在方向（搬送コンベヤ１００の搬送方向、図１および図２における白抜矢印参照）と直交する方向に進退移動可能に配置される。実施例では、コンベヤベルト１０１を挟んで互いに対向するように設置された支柱１５を介して当該コンベヤベルト１０１上に２本のレール１６ｒが平行に架設されており、支持部材１３の下部には、対応したレール１６ｒと共にいわゆるリニアガイドを構成する２個のスライダ１６ｓが所定間隔を置いて互いに平行をなすように固定されている。そして、支持部材１３は、第１ローラ１１を吊り下げるようにして２本のレール１６ｒ上に摺動自在に配置される。

同様に、第２ローラ１２も、例えば樹脂等により第１ローラ１１と同一寸法の円柱状に形成されると共に回転軸１２ａに固定されている。回転軸１２ａは、上記支持部材１３と同様の構成をもった支持部材１４（図２参照）に固定された軸受により回転自在に支持されると共に、直接あるいは図示しない伝動機構を介して支持部材１４に固定された第２モータＭ２の回転軸に接続される。また、支持部材１４も、コンベヤベルト１０１上を当該コンベヤベルト１０１の延在方向と直交する方向に進退移動可能に配置される。すなわち、支持部材１４の下部にも、上記レール１６ｒと共にいわゆるリニアガイドを構成する２個のスライダ１６ｓが所定間隔を置いて互いに平行をなすように固定されている。そして、支持部材１４は、上記支持部材１３と隣り合うと共に第２ローラ１２を第１ローラ１１と対向するように吊り下げた状態で２本のレール１６ｒ上に摺動自在に配置される。

流体圧シリンダ２０は、例えばエアシリンダあるいは油圧シリンダであり、その一端部が支持部材１３に固定されると共に、他端部が支持部材１４に固定される。これにより、流体圧シリンダ２０のロッドを伸縮（往復動作）させれば、図２に示すように、支持部材１３と支持部材１４とを、すなわち、第１ローラ１１と第２ローラ１２とをコンベヤベルト１０１の延在方向と直交する方向に互いに接近離間させることが可能となる。なお、レール１６ｒあるいはコンベヤベルト１０１の周囲の適所には、支持部材１３と支持部材１４とを最接近させたとき（圧縮位置にあるとき）、および支持部材１３と支持部材１４とを最離間させたときに（待機位置にあるとき）両者（第１および第２ローラ１１，１２）とコンベヤベルト１０１の中心線を含む鉛直面との間隔が概ね等しくなるようにするための図示しない複数のストッパが配置されている。なお、流体圧シリンダ２０の代わりに、電動アクチュエータや油圧アクチュエータを用いてもよい。

ここで、実施例の形状矯正装置１０では、環状部材５０の形状矯正に際して、第１および第２ローラ１１および１２がそれぞれ上からみて反時計回りに基本的に同一の回転速度で回転するように第１モータＭ１または第２モータＭ２により回転駆動される（図２参照）。また、図１に示すように、実施例の第１ローラ１１は、回転軸１１ａがその軸心を含むと共にコンベヤベルト１０１の延在方向（搬送コンベヤ１００の搬送方向）に延びる鉛直面（コンベヤベルト１０１の表面と直交する面）内において鉛直方向から時計回りに鋭角α（例えば３〜１０°程度）だけ傾くように支持部材１３により支持されている。更に、図１に示すように、実施例の第２ローラ１２は、回転軸１２ａがその軸心を含むと共にコンベヤベルト１０１の延在方向（搬送コンベヤ１００の搬送方向）に延びる鉛直面内において鉛直方向から反時計回りに鋭角β（例えば３〜１０°程度）だけ傾くように支持部材１４により支持されている。なお、鋭角αと鋭角βとは、実施例では互いに同一の角度とされるが、両者は互いに多少異なる角度であってもよい。

また、実施例の形状矯正装置１０は、第１および第２ローラ１１，１２よりも搬送コンベヤ１００の搬送方向上流側に配置された入口側光電センサユニット１７と、第１および第２ローラ１１，１２よりも搬送コンベヤ１００の搬送方向下流側に配置された出口側光電センサユニット１８とを含む。入口側光電センサユニット１７および出口側光電センサユニット１８は、それぞれコンベヤベルト１０１を挟んで互いに対向する発光素子と受光素子とを有し、コンベヤベルト１０１の表面と当該表面から所定高さ上方の位置までの範囲内を環状部材５０の一部が通過すると、その旨を示す遮断信号を制御装置３０に与える。実施例において、入口側光電センサユニット１７および出口側光電センサユニット１８は、搬送コンベヤ１００の搬送方向において両者の中央に第１および第２ローラ１１，１２が位置するように配置される。また、入口側光電センサユニット１７および出口側光電センサユニット１８の搬送コンベヤ１００の搬送方向における間隔は、断面楕円形状に変形した環状部材５０の平均的な長径の長さを考慮して定められる。更に、実施例の形状矯正装置１０は、コンベヤベルト１０１の表面から所定高さだけ上方（第１および第２ローラ１１，１２の外周面の状態よりも下側）で所定方向に延びる軸周りに回転自在に配置された複数のガイドローラ（上昇規制手段）１９を含む。ガイドローラ１９は、搬送コンベヤ１００により搬送される環状部材５０と干渉しないように配置された支持部材により支持される。

制御装置３０は、何れも図示しないＣＰＵ、各種制御プログラム等を記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポート等とを含み、環状部材５０の製造ラインを統括する管理コンピュータと通信ラインを介して接続される。また、制御装置３０の入出力ポートには、適宜必要な駆動回路等を介して上述の第１および第２モータＭ１，Ｍ２や流体圧シリンダ２０、入口側光電センサユニット１７および出口側光電センサユニット１８等が接続される。そして、制御装置３０は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従うと共に管理コンピュータからの指令信号や入口側光電センサユニット１７および出口側光電センサユニット１８からの遮断信号等に基づいて第１および第２モータＭ１，Ｍ２と流体圧シリンダ２０とを制御する。なお、実施例では、入口側光電センサユニット１７よりも搬送コンベヤ１００の搬送方向上流側に当該搬送コンベヤ１００により搬送される環状部材５０の形状矯正装置１０に対する流入を許容・規制する開閉ゲート４０が配置されており、制御装置３０は、環状部材５０が１個ずつ形状矯正装置１０（第１および第２ローラ１１，１２の間）へと送り込まれるように当該開閉ゲート４０を開閉制御する。

次に、図４から図６を参照しながら、上述の形状矯正装置１０を用いて断面略楕円状に変形した環状部材５０の断面形状を真円に近づける手順について説明する。

図４は、実施例の形状矯正装置１０を用いて環状部材５０を形状矯正する際に制御装置３０により実行される形状矯正ルーチンの一例を示すフローチャートである。図４の形状矯正ルーチンの開始に際して、制御装置３０の図示しないＣＰＵは、それぞれ所定の待機位置にある第１および第２ローラ１１，１２が同方向かつ同一の所定回転速度で回転するように第１および第２モータＭ１，Ｍ２を制御すると共に（ステップＳ１００）、下流側から搬送コンベヤ１００により搬送されてくる複数の環状部材５０のうちの１個のみが形状矯正装置１０へと送り込まれるように上述の開閉ゲート４０を開閉制御する（ステップＳ１１０）。なお、この際、形状矯正装置１０への流入が許容されなかった環状部材５０は、開閉ゲート４０の下流側に滞留することになる。次いで、第１および第２ローラ１１，１２の上流側に配置されている入口側光電センサユニット１７から遮断信号を受信した否かを判定し（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、入口側光電センサユニット１７から遮断信号を受信した時点で、図示しないタイマをオンすると共に（ステップＳ１４０）、第１および第２ローラ１１，１２が互いに接近して搬送コンベヤ１００により搬送される環状部材５０を挟持・圧縮するように流体圧シリンダ２０を制御する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０では、搬送コンベヤ１００の搬送速度等を考慮して、第１および第２ローラ１１，１２がそれぞれ環状部材５０を横（搬送コンベヤ１００の側方）から見たときの中央部付近で外周面５１（図３参照）と当接するように流体圧シリンダ２０のロッドを移動させると共に、第１ローラ１１と第２ローラ１２との間隔が所定の圧縮時間隔Ｇｃ（図６参照）に保たれるように（ロッドの位置が保持されるように）流体圧シリンダ２０のロッド移動量や加圧力を制御する。なお、圧縮時間隔Ｇｃは、断面楕円形状に変形した環状部材５０の平均的な短径の長さよりも確実に短い間隔とされる。

ここで、それぞれ同方向かつ同一の回転速度で回転している第１および第２ローラ１１，１２と環状部材５０の外周面５１とが当接すると、図２に示すように、環状部材５０は、第１および第２ローラ１１，１２とは逆方向に回転することになる。また、実施例の形状矯正装置１０では、上述のように、第１ローラ１１の回転軸１１ａが鉛直方向から時計回りに鋭角αだけ傾けられると共に、第２ローラ１２の回転軸１２ａが鉛直方向から反時計回りに鋭角β（＝α）だけ傾けられている。これにより、環状部材５０には、回転する第１および第２ローラ１１，１２から図５（ａ）および（ｂ）に示すような水平成分Ｆｘおよび鉛直上方成分Ｆｚをもった力Ｆが加えられることになる。従って、環状部材５０は、第１および第２ローラ１１，１２と当接すると、互いに同方向に回転する第１および第２ローラ１１，１２によりこれら第１および第２ローラ１１，１２とは逆方向に回転させられると共に、コンベヤベルト１０１の表面（搬送面）から離間し、ガイドローラ１９と当接するまで上昇することになる。この結果、実施例の形状矯正装置１０では、環状部材５０の下側の端面５２（図３参照）がコンベヤベルト１０１の表面と接触したまま当該環状部材５０を回転させてしまうのを抑制することができる。

また、第１ローラ１１と第２ローラ１２とが互いに接近させられて両者の間隔が上記圧縮時間隔Ｇｃに保たれると、図６に示すように、環状部材５０は、第１および第２ローラ１１，１２によりコンベヤベルト１０１の延在方向（搬送コンベヤ１００の搬送方向）と直交する方向に圧縮されることになる。これにより、断面略楕円状に変形した環状部材５０が第１および第２ローラ１１，１２により挟持された状態で当該第１および第２ローラ１１，１２とは逆方向に回転すると、環状部材５０の部位のうち、曲率の小さい部位ほど第１および第２ローラ１１，１２による圧縮の作用を受けて環状部材５０の中心軸に向けて大きく変形することになる。従って、特に環状部材５０が断面略楕円状に変形したことで曲率が小さくなった部位に存在する環状部材の内部歪みを減少させることが可能となり、更に上述の圧縮時間隔Ｇｃや流体圧シリンダ２０による加圧力を環状部材５０の特性等を考慮して適切に定めておくことにより、環状部材５０を塑性領域まで変形させて環状部材５０の全周にわたる曲率をより均一にすることができる。

さて、上述のステップＳ１５０の処理を実行したならば、第１および第２ローラ１１，１２の上流側に配置されている入口側光電センサユニット１７と第１および第２ローラ１１，１２の下流側に配置されている出口側光電センサユニット１８との何れかから遮断信号を受信した否かを判定し（ステップＳ１６０，Ｓ１７０）、入口側光電センサユニット１７と出口側光電センサユニット１８との何れかから遮断信号を受信している場合には、第１ローラ１１すなわち第１モータＭ１の回転速度を調整する（ステップＳ１８０）。実施例では、ステップＳ１７０にて入口側光電センサユニット１７から遮断振動を受信したと判断された場合、第１モータＭ１の回転速度を所定速度だけ（若干）低下させ、ステップＳ１７０にて出口側光電センサユニット１８から遮断振動を受信したと判断された場合、第１モータＭ１の回転速度を所定速度だけ（若干）高めることとした。これにより、第１および第２ローラ１１，１２により挟持・圧縮されて回転する環状部材５０が搬送コンベヤ１００の搬送方向上流側に移動して入口側光電センサユニット１７の信号光を遮ると、第２ローラ１２の回転速度が一定に保たれたまま第１ローラ１１の回転速度が低下することから、環状部材５０を搬送コンベヤ１００の搬送方向下流側に移動させて第１および第２ローラ１１，１２によって確実に挟持されるようにすることができる。また、第１および第２ローラ１１，１２により挟持・圧縮されて回転する環状部材５０が搬送コンベヤ１００の搬送方向下流側に移動して出口側光電センサユニット１８の信号光を遮ると、第２ローラ１２の回転速度が一定に保たれたまま第１ローラ１１の回転速度が高まることから、環状部材５０を搬送コンベヤ１００の搬送方向上流側に移動させて第１および第２ローラ１１，１２によって確実に挟持されるようにすることができる。

ステップＳ１８０の処理の後、またステップＳ１７０にて否定判断がなされた後、図示しないタイマの計時時間ｔが予め定められた処理時間ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。処理時間ｔｒｅｆは、環状部材５０を第１および第２ローラ１１，１２により挟持・圧縮しながら回転させる時間を実質的に示すものであり、実施例では、第１および第２ローラ１１，１２の回転速度等を考慮して環状部材５０が３回転程度回転する時間として定められている。そして、タイマの計時時間ｔが当該圧縮時間ｔｒｅｆ未満であれば、再度ステップＳ１６０〜Ｓ１８０の処理を繰り返す。また、タイマの計時時間ｔが当該圧縮時間ｔｒｅｆ以上になると、タイマをリセットした上で（ステップＳ２００）、第１および第２ローラ１１，１２が互いに離間してそれぞれの待機位置に戻るように流体圧シリンダ２０を制御する（ステップＳ２１０）。これにより、それまで第１および第２ローラ１１，１２により挟持されていた環状部材５０がコンベヤベルト１０１上に落下すると共に搬送コンベヤ１００により形状矯正装置１０の下流側へと搬送されていくことになる。そして、この際には、図６に示すように、形状矯正前に断面略楕円状に変形していた環状部材５０の断面形状が真円により近づけられていることになるので、形状矯正後の環状部材５０を下流側へと搬送する際に引っ掛かり等を生じて環状部材の搬送に支障をきたすのを抑制することが可能となる。

ステップＳ２１０の処理の後、管理コンピュータ等からの指令信号や作業員による入力信号等に基づいて環状部材５０の形状矯正を終了させるべきか否かを判定し（ステップＳ２２０）、形状矯正を続行すべき場合には、上述のステップＳ１００以降の処理を再度実行する。また、ステップＳ２２０にて形状矯正を終了させるべきと判断した場合には、第１および第２モータＭ１，Ｍ２の回転を停止させた上で（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了させる。

以上説明したように、実施例の形状矯正装置１０を用いて断面略楕円状に変形した金属製の環状部材５０の断面形状を真円に近づける際には、第１ローラ１１と第２ローラ１２とを所定回転速度で同方向に回転させると共に（ステップＳ１００）、流体圧シリンダ２０により環状部材５０を挟持するように互いに接近させ、第１および第２ローラ１１，１２により環状部材５０を挟持・圧縮しながら当該第１および第２ローラ１２とは逆方向に少なくとも１回転させる（ステップＳ１５０〜Ｓ１９０）。これにより、断面略楕円状に変形した環状部材５０が第１および第２ローラ１１，１２により挟持された状態で当該第１および第２ローラ１１，１２とは逆方向に少なくとも１回転する間、環状部材５０の部位のうち、曲率の小さい部位ほど第１および第２ローラ１１，１２による圧縮の作用を受けて環状部材５０の中心軸に向けて大きく変形することになる。従って、特に環状部材５０が断面略楕円状に変形したことで曲率が小さくなった部位に存在する環状部材５０の内部歪みを減少させて環状部材５０の断面形状をより真円に近づけることができる。この結果、形状矯正装置１０によれば、人手により環状部材５０をドラムや型等に装着したり、人手により環状部材５０に曲げを加えたりする等の処理を廃して省力化を図ると共に、容易かつ速やかに断面略楕円状に変形した金属製の環状部材５０の断面形状を真円に近づけることが可能となる。

また、実施例の形状矯正装置１０では、第１および第２ローラ１１，１２が、搬送手段としての搬送コンベヤ１００により図１および図２の白抜矢印で示す方向に搬送される環状部材５０をコンベヤベルト１０１の両側から挟持することができるように配置されている。これにより、開閉ゲート４０を所定間隔で開閉させることにより、搬送コンベヤ１００により搬送される環状部材５０を互いに同方向に回転する第１および第２ローラ１１，１２により順次挟持・圧縮していくことで、断面略楕円状に変形した多数の環状部材５０の断面形状を人手を介すことなく容易かつ速やかに真円に近づけることが可能となる。

更に、実施例の形状矯正装置１０において、第１ローラ１１の回転軸１１ａと第２ローラ１２の回転軸１２ａとは、環状部材５０が当該第１および第２ローラ１１，１２と逆方向に回転しながらコンベヤベルト１０１から上昇するように傾けられている。すなわち、環状部材５０を挟持・圧縮すべく第１および第２ローラ１１，１２を環状部材５０の外周面５１と当接させると、環状部材５０は、互いに同方向に回転する第１および第２ローラ１１，１２によりこれら第１および第２ローラ１１，１２とは逆方向に回転させられると共に、コンベヤベルト１０１の表面から離間するように上昇することになる。これにより、回転する第１および第２ローラ１１，１２により環状部材５０を挟持・圧縮する間、環状部材５０の下側の端面５２がコンベヤベルト１０１の表面と接触した状態で回転するのを抑制することができる。従って、形状矯正装置１０によれば、環状部材５０の断面形状を真円に近づけるための処理の省力化を図ると共に、形状矯正処理に際して環状部材５０、特にその端面５２を損傷させてしまうのを抑制することが可能となる。なお、必ずしも第１ローラ１１の回転軸１１ａと第２ローラ１２の回転軸１２ａとの双方を環状部材５０が回転しながらコンベヤベルト１０１から上昇するように傾ける必要はなく、第１ローラ１１の回転軸１１ａと第２ローラ１２の回転軸１２ａとの何れか一方のみを環状部材５０が回転しながらコンベヤベルト１０１から上昇するように傾けてもよい。

また、実施例の形状矯正装置１０は、環状部材５０の下側の端面５２がコンベヤベルト１０１の表面と接触しない程度に当該環状部材５０の上昇を規制するガイドローラ１９を有している。これにより、環状部材５０の下側の端面５２がコンベヤベルト１０１の表面と接触しないようにすると共に環状部材５０が必要以上に上昇するのを規制することが可能となり、第１および第２ローラ１１，１２による環状部材５０の上下方向における挟持状態を良好に維持することができる。従って、形状矯正装置１０によれば、環状部材５０を第１および第２ローラ１１，１２により挟持・圧縮された状態で所望回数だけ回転させて環状部材５０の形状矯正処理を円滑に実行することが可能となる。

更に、実施例の形状矯正装置１０では、環状部材５０の形状矯正の実行中、第１ローラ１１と第２ローラ１２とにより挟持されている環状部材５０が所定領域すなわち入口側光電センサユニット１７による検知範囲と出口側光電センサユニット１８による検知範囲との間の領域内に留まっているか否かが判定される（ステップＳ１６０，Ｓ１７０）。そして、環状部材５０の一部が上記所定領域外にあると判断されたときには、環状部材５０の全体が当該所定領域内に含まれるように第１ローラ１１の回転速度が調整される（ステップＳ１８０）。これにより、第１および第２ローラ１１，１２による環状部材５０の挟持状態を良好に維持することができるので、環状部材５０を第１および第２ローラ１２により挟持・圧縮された状態で所望回数だけ回転させて環状部材５０の形状矯正処理を円滑に実行することが可能となる。なお、ステップＳ１８０では、第１ローラ１１すなわち第１モータＭ１の回転速度を調整する代わりに、第２ローラ１２すなわち第２モータＭ２の回転速度を調整してもよく、第１および第２ローラ１１，１２（第１および第２モータＭ１，Ｍ２）の双方の回転速度を調整してもよい。

なお、実施例の形状矯正装置１０は、鋼板製のドラムから切り出されると共に所定の表面研磨処理が施された薄肉の部材であって全加工工程の完了後にベルト式無段変速機の無端ベルトの構成部品として用いられる環状部材５０を形状矯正するものとして説明されたが、形状矯正装置１０を実施例の環状部材５０以外の環状体に適用し得ることはいうまでもない。

図７は、本発明の変形例に係る形状矯正装置１０Ｂの概略構成図である。同図に示す形状矯正装置１０Ｂは、１体の第１ローラ１１と、所定間隔をおいて環状部材５０の搬送方向に並設される２体の第２ローラ１２１および１２２とを備えるものである。図７に示すように、第１ローラ１１は、２体の第２ローラ１２１および１２２の間隙と対向するように配置される。また、第１ローラ１１は、上記形状矯正装置１０の場合と同様に、回転軸１１ａがその軸心を含むと共にコンベヤベルト１０１の延在方向（搬送コンベヤ１００の搬送方向）に延びる鉛直面（コンベヤベルト１０１の表面と直交する面）内において鉛直方向から時計回りに所定角度（例えば３〜１０°程度）だけ傾くように支持部材１３により支持されている。更に、第２ローラ１２１および１２２は、それぞれの回転軸１２ａがその軸心を含むと共にコンベヤベルト１０１の延在方向（搬送コンベヤ１００の搬送方向）に延びる鉛直面内において鉛直方向から反時計回りに所定角度（例えば３〜１０°程度）だけ傾くように支持部材１３と同様の図示しない支持部材により支持されている。また、２体の第２ローラ１２１および１２２の回転軸１２ａは、それぞれ図示しない伝動機構を介して支持部材に固定された第２モータＭ２の回転軸に接続される。このように構成される形状矯正装置１０Ｂでは、各１体の第１および第２ローラ１１，１２とが互いに対向するように配置される形状矯正装置１０に比べて、環状部材５０をより安定に挟持すると共に第１ローラ１１と第２ローラ１２１および１２２とをコンベヤベルト１０１の延在方向と直交する方向においてより近接させることができるので、第１ローラ１１と第２ローラ１２１および１２２とによる環状部材５０の圧縮状態をより適正なものとすることが可能となる。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、ベルト式無段変速機の無端ベルトの構成部品といったような金属製の環状部材の製造産業等において利用可能である。

本発明の一実施例に係る形状矯正装置１０の概略構成図である。 図１の形状矯正装置１０を上方からみた状態を示す概略構成図である。 図１および図２の形状矯正装置１０が取り扱い可能な環状部材５０の一例を示す斜視図である。 実施例の形状矯正装置１０を用いて環状部材５０を形状矯正する際に制御装置３０により実行される形状矯正ルーチンの一例を示すフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は、形状矯正装置１０による環状部材５０の形状矯正を説明する説明図である。 形状矯正装置１０による環状部材５０の形状矯正を説明する説明図である。 変形例に係る形状矯正装置１０Ｂの概略構成図である。

符号の説明

１０，１０Ｂ 形状矯正装置、１１ 第１ローラ、１１ａ 回転軸、１２，１２１，１２２ 第２ローラ、１２ａ 回転軸、１３，１４ 支持部材、１５ 支柱、１６ｒ レール、１６ｓ スライダ、１７ 入口側光電センサユニット、１８ 出口側光電センサユニット、１９ ガイドローラ、２０ 流体圧シリンダ、３０ 制御装置、４０ 開閉ゲート、５０ 環状部材、５１ 外周面、５２ 端面、１００ 搬送コンベヤ、１０１ コンベヤベルト、Ｍ１ 第１モータ、Ｍ２ 第２モータ。

Claims (6)

1. 断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の形状を矯正して該環状部材の断面形状を真円に近づける形状矯正装置であって、
   所定の搬送手段により所定方向に搬送される前記環状部材の外周面と当接可能に配置される少なくとも１体の第１のローラと、
   前記第１のローラを所定方向に回転させることができる第１の回転駆動手段と、
   前記環状部材の外周面と当接して該環状部材を前記第１のローラと共に挟持することができるように配置される少なくとも１体の第２のローラと、
   前記第２のローラを前記第１のローラと同方向に回転させることができる第２の回転駆動手段と、
   前記第１のローラと前記第２のローラとを互いに接近離間させるローラ移動手段と、
   前記環状部材が互いに同方向に回転する前記第１および第２のローラにより挟持・圧縮されながら該第１および第２のローラとは逆方向に少なくとも１回転するように前記第１および第２の回転駆動手段と前記ローラ移動手段とを制御する制御手段とを備え、
   前記第１のローラの回転軸と前記第２のローラの回転軸との少なくとも何れか一方は、前記環状部材が該第１および第２のローラと逆方向に回転しながら前記搬送手段の搬送面から上昇するように傾けられていることを特徴とする形状矯正装置。
2. 請求項１に記載の形状矯正装置において、
   前記第１および第２のローラは、円柱状に形成されており、前記第１のローラの回転軸と前記第２のローラの回転軸との少なくとも何れか一方は、前記環状部材が該第１および第２のローラと逆方向に回転しながら前記搬送面から上昇するように鉛直方向に対して所定角度だけ傾けられている形状矯正装置。
3. 請求項１または２に記載の形状矯正装置において、
   前記環状部材の下側端面が前記搬送面と接触しない程度に該環状部材の上昇を規制する上昇規制手段を更に備える形状矯正装置。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の形状矯正装置において、
   前記第１および第２のローラにより挟持されている前記環状部材が所定領域内に留まっているか否かを判定する判定手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記判定手段により前記環状部材の一部が前記所定領域外にあると判断されたときに前記環状部材の全体が前記所定領域内に含まれるように前記第１のローラの回転速度と前記第２のローラの回転速度との少なくとも何れか一方を変化させる形状矯正装置。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の形状矯正装置において、
   前記環状部材は、鋼板製のドラムから切り出されると共に所定の表面研磨処理が施された薄肉の部材であり、全加工工程の完了後にベルト式無段変速機の無端ベルトの構成部品として用いられる形状矯正装置。
6. 断面略楕円状に変形した金属製の環状部材の形状を矯正して該環状部材の断面形状を真円に近づける形状矯正方法であって、
   少なくとも何れか一方の回転軸が鉛直方向に対して傾けられている第１のローラと第２のローラとを所定の搬送手段により搬送される前記環状部材を挟持するように互いに接近させると共に互いに同方向に回転させ、前記第１および第２のローラにより前記環状部材を挟持・圧縮しながら前記搬送手段の搬送面から上昇するように該第１および第２のローラとは逆方向に少なくとも１回転させることを特徴とする形状矯正方法。

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