JP2013010118A - 環状薄板材の周長調整方法、及び薄板材周長調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周長調整装置の設備数を増やさず同じ周長調整工程において、薄板材積層体に構成する全種の環状薄板材を、それぞれ異なる目標の周長に、低コストで調整することができる環状薄板材の周長調整方法、及び薄板材周長調整装置を提供する。
【解決手段】金属リング１０の周長調整方法は、係回部２２に金属リング１０をそれぞれ掛け回して周回させる一対のローラ２１を用い、一対のローラ２１には、９つの係回部２２が、ローラ２１の回転軸ＡＸ方向に沿って配置されていると共に、ローラ径方向ＲＤに対し、金属リング積層体３で積層方向ＴＨに隣り合って配置される金属リング１０同士の周長差ΔＲに対応した径差で形成されていること、回転軸ＡＸを中心に一対のローラ２１が回転し、９つの金属リング１０が周回している状態で、回転軸間距離Ｘを拡げて、９つの金属リング１０を、塑性変形域まで同時に引き伸ばして各目標の周長Ｒ_ｎにする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば、自動車等に搭載される無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission)に構成される金属製の環状薄板材を複数、それぞれ異なる周長に調整する環状薄板材の周長調整方法、及び環状薄板材の周長を調整する薄板材周長調整装置に関する。

ＣＶＴに構成されるＣＶＴベルトは、周長をそれぞれ僅かに変化させた金属製の環状薄板材を複数、その厚み方向に重ね合わせて積層した薄板材積層体に、複数の金属製エレメントを、薄板材積層体の周方向に沿って移動可能に積層配列し、２つの薄板材積層体により複数の金属製エレメントを保持して結束したものである。薄板材積層体を製造するにあたり、金属製薄板材の周長を調整する一例として、特許文献１に開示された金属リング周長補正方法がある。図２３は、特許文献１に開示された金属リング周長補正装置を示す模式図である。

特許文献１は、図２３に示すように、金属リング積層体において、周長が少しずつ異なる複数の金属リングＷ（Ｗ_１、Ｗ_２、Ｗ_３、…、Ｗ_ｎ）を、金属リング周長補正装置５０１で周長調整している。金属リング周長補正装置５０１は、駆動ローラ５０２と従動ローラ５０３とに掛け回した金属リングＷを、駆動ローラ５０２と従動ローラ５０３との軸間距離を変えて１本ずつテンションを掛けた状態で周回させ、周長調整するときに、水平状態の金属リングＷに矯正ローラ５０４をＰ側に変位させている。特許文献１は、金属リングＷ_１，Ｗ_２，Ｗ_３，…，Ｗ_ｎそれぞれに対し、水平状態における金属リングＷの周長と、目標とする周長との周長差ｍを個々に求め、この周長差ｍに基づいて矯正ローラ５０４の移動量を決めて、１本ずつ金属リングＷの周長調整を行っている。

特開２００９−６６６３０号公報

しかしながら、特許文献１には、以下の問題があった。特許文献１は、金属リング周長補正装置５０１により金属リングＷを１本ずつ周長調整しているため、金属リング積層体Ｒを構成する全種の金属リングＷを周長調整するのに、金属リングＷの積層数に応じた設備数の金属リング周長補正装置５０１を設備しなければならない。そのため、金属リング周長補正装置５０１の設置スペースが広く必要となり、ＣＶＴ製造工程のうち、とりわけ金属リングＷの周長調整工程だけに、広大な設置スペースを確保することが困難な場合があり得る。また、金属リング周長補正装置５０１の設備数が多くなると、多額な設備コストが掛かる上、金属リングＷの周長工程が、調整する金属リングＷの周長毎に別々に必要となることから、金属リング積層体Ｒを構成する全種の金属リングＷを全て周長調整するのに必要な総加工時間は長くかかり、製造コストが高価となる問題があった。

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、周長調整装置の設備数を増やさず同じ周長調整工程において、薄板材積層体に構成する全種の環状薄板材を、それぞれ異なる目標の周長に、低コストで調整することができる環状薄板材の周長調整方法、及び薄板材周長調整装置を提供することを目的とする。

上記の問題点を解決するために、本発明の環状薄板材の周長調整方法、及び薄板材周長調整装置は、次の構成を有している。
（１）環状に形成された金属製の薄板材を複数有し、複数の薄板材の各周長をそれぞれ段階的に変化させて、複数の薄板材を、その厚み方向に沿う積層方向に重ね合わせて積層した環状の薄板材積層体を形成するための環状薄板材の周長調整方法において、薄板材積層体で積層する薄板材の積層数に相当する所定数の係回部に、積層させる所定数の薄板材それぞれを掛け回して周回させる一対のローラを用い、一対のローラには、所定数の係回部が、当該ローラの回転軸方向に沿って配置されていると共に、回転軸方向と直交するローラ径方向に対し、薄板材積層体で積層方向に隣り合って配置される薄板材同士の周長差に対応した径差でそれぞれ形成されていること、回転軸を中心に一対のローラが回転し、所定数の薄板材が周回している状態で、一対のローラの回転軸間距離を拡げる向きに一対のローラを互いに離間させて、所定数の薄板材それぞれを、塑性変形域まで同時に引き伸ばして各目標の周長にすることを特徴とする。
（２）（１）に記載する環状薄板材の周長調整方法において、係回部の形状に倣って薄板材にクラウニングを付することを特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載する環状薄板材の周長調整方法において、所定数の係回部が何れも、回転軸方向に対し、テーパ状に形成されていることを特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、引き伸ばす前の状態では、薄板材の周長が、積層方向の配置位置に因らず同じであること、積層方向に対する薄板材の配置位置と、回転軸方向に対する係回部の配置位置とを１対１の関係に対応させて、所定数の薄板材を所定数の係回部に保持させること、及び係回部で薄板材に作用する張力を、所定数の薄板材全てに均等にかけることを特徴とする。
なお、１対１の関係とは、所定数の薄板材のうち、薄板材積層体の最外周位置に配置される薄板材については、所定数の係回部のうち、径が最も大きい係回部に対応させる。その一方で、所定数の薄板材のうち、薄板材積層体の最内周位置に配置される薄板材については、所定数の係回部のうち、径が最も小さい係回部に対応させる。すなわち、薄板材積層体で配置する薄板材が、内周側から外周側へ順に位置が変わるに連れて、径が小さい係回部から大きい係回部に順に対応させる関係をいう。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、回転軸間距離を制御して、所定数の薄板材を各目標の周長まで引き伸ばすこと特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、回転軸間距離を、引き伸ばす前の所定数の薄板材に対し、全ての周内に一対のローラが挿通可能な距離に設定する第１工程と、第１工程後、所定数の薄板材を一つにまとめた状態で、一対のローラを所定数の薄板材の周内に相対的に挿通し、所定数の薄板材を、弾性変形域内でテンションをかけた状態で、所定数の係回部にそれぞれ保持させる第２工程と、第２工程後、一対のローラを回転させながら、回転軸間距離を、所定数の薄板材に対し各目標の周長になるまで拡げる第３工程と、を有することを特徴とする。
（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、薄板材は鋼製のリングであり、薄板材積層体は、無段変速機に構成される金属ベルトの一部として、鋼製のリングが積層された金属リング積層体であることを特徴とする。

（８）環状に形成された金属製の薄板材で、その周長を段階的に変化させた複数の薄板材を、その厚み方向に沿う積層方向に重ね合わせて積層させた環状の薄板材積層体を形成するための薄板材周長調整装置において、薄板材積層体で積層させる薄板材の積層数に相当する所定数の係回部に、所定数の薄板材を掛け回して、回転軸を中心に回転させると共に、回転軸間距離が制御可能に構成された一対のローラを備え、所定数の係回部が、回転軸方向に沿って配置されていると共に、回転軸方向と直交するローラ径方向に対し、薄板材積層体で隣り合って配置される薄板材同士の周長差に対応した径差で形成されていることを特徴とする。
（９）（８）に記載する薄板材周長調整装置において、所定数の係回部は、ローラ径方向に対し、薄板材に付するクラウニングに対応したＲ形状、または薄板材に付する凹凸形状に形成されていることを特徴とする。
（１０）（８）または（９）に記載する薄板材周長調整装置において、所定数の係回部が何れも、回転軸方向に対し、テーパ状に形成されていることを特徴とする。
（１１）（８）乃至（１０）のいずれか１つに記載する薄板材周長調整装置において、回転軸間距離を、サーボモータで制御することを特徴とする。
（１２）（８）乃至（１１）のいずれか１つに記載する薄板材周長調整装置において、一対のローラは、回転軸方向に対し、片持ち支持、または両端支持で設けられ、隣り合う係回部同士の間の位置で、一対のローラをそれぞれローラ径方向から支持するローラ支持手段を備えていることを特徴とする。

上記構成を有する本発明の環状薄板材の周長調整方法、及び薄板材周長調整装置の作用・効果について説明する。

本発明の環状薄板材の周長調整方法では、
（１）環状に形成された金属製の薄板材を複数有し、複数の薄板材の各周長をそれぞれ段階的に変化させて、複数の薄板材を、その厚み方向に沿う積層方向に重ね合わせて積層した環状の薄板材積層体を形成するための環状薄板材の周長調整方法において、薄板材積層体で積層する薄板材の積層数に相当する所定数の係回部に、積層させる所定数の薄板材それぞれを掛け回して周回させる一対のローラを用い、一対のローラには、所定数の係回部が、当該ローラの回転軸方向に沿って配置されていると共に、回転軸方向と直交するローラ径方向に対し、薄板材積層体で積層方向に隣り合って配置される薄板材同士の周長差に対応した径差でそれぞれ形成されていること、回転軸を中心に一対のローラが回転し、所定数の薄板材が周回している状態で、一対のローラの回転軸間距離を拡げる向きに一対のローラを互いに離間させて、所定数の薄板材それぞれを、塑性変形域まで同時に引き伸ばして各目標の周長にすることを特徴とするので、薄板材にスプリングバックが生じず、周長が安定した状態で、薄板材を目標の周長まで引き伸ばす周長調整の工程が、薄板材積層体における薄板材の積層数に拘わらずまとめて１工程に集約でき、周長調整の工程数が、積層分の工程数に分け、各工程で薄板材を１本ずつ周長調整していた従来の周長調整方法に比べて、大幅に削減できる。そのため、薄板材積層体で積層させる全ての薄板材を周長調整するのに必要な総加工時間が、１層分の薄板材を周長調整する時間でできるようになり、薄板材を周長調整するのに掛かる製造コストが大幅に低減できる。

また、本発明の環状薄板材の周長調整方法は、薄板材の周長調整を行う設備（周長調整装置）について、従来の周長調整方法とは異なり、積層数分に相当する設備数を設置する必要がない上、設備を工場に設置するスペースを、省スペースに抑えることができる。また、従来の周長調整方法では、積層方向の配置位置がそれぞれ異なる複数種の薄板材の周長を、同じ設備で調整しようとすると、積層方向の配置位置の違いにより、薄板材同士間で周長差を設けるための段取り替え作業が必要となるが、本発明の環状薄板材の周長調整方法では、このような段取り替え作業がない。そのため、製造コストを低減することができる。さらに、積層数分に相当する数の設備を必要としないため、設備に掛かる設備コストが大幅に低減できる。

従って、本発明の環状薄板材の周長調整方法によれば、周長調整装置の設備数を増やさず同じ周長調整工程において、薄板材積層体に構成する全種の環状薄板材を、それぞれ異なる目標の周長に、低コストで調整することができる、という優れた効果を奏する。

（２）（１）に記載する環状薄板材の周長調整方法において、係回部の形状に倣って薄板材にクラウニングを付することを特徴とするので、薄板材にクラウニングを付すことにより、薄板材積層体において隣り合って配置される積層状態の薄板材同士が、互いに保持され易くすることができる。また、クラウニングを付した薄板材により、薄板材積層体を形成する場合に、薄板材にクラウニングを付する工程が別途必要とせず、薄板材積層体の製造工程の工程数を削減することができる。

（３）（１）または（２）に記載する環状薄板材の周長調整方法において、所定数の係回部が何れも、回転軸方向に対し、テーパ状に形成されていることを特徴とするので、引き伸ばす前の状態において、厚み方向と周方向とに直交する薄板材幅方向に対し、その一方側の周長と、他方側の周長との間で周長差があるテーパ状薄板材についても、所定数のテーパ状薄板材それぞれを、各目標の周長になるまで同時に引き伸ばすことができる。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、引き伸ばす前の状態では、薄板材の周長が、積層方向の配置位置に因らず同じであること、積層方向に対する薄板材の配置位置と、回転軸方向に対する係回部の配置位置とを１対１の関係に対応させて、所定数の薄板材を所定数の係回部に保持させること、及び係回部で薄板材に作用する張力を、所定数の薄板材全てに均等にかけることを特徴とするので、掛け回す前の薄板材の製造コストが、一対のローラの係合部に対し、掛け回す位置によって予め周長が異なる薄板材を用いる場合に比して、安価にできる。また、薄板材積層体において隣り合って配置される薄板材同士の間で、積層方向の配置位置によって必然的に生じる周長差を、薄板材の配置位置毎に同じように付けることができ、所定数の薄板材の各周長がそれぞれ、均一な状態で段階的に変化させることができる。その結果、所定数の薄板材を積層方向に、より密着した状態で重ね合わせて積層した環状の薄板材積層体を形成することができる。

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、回転軸間距離を制御して、所定数の薄板材を各目標の周長まで引き伸ばすことを特徴とするので、所定数の薄板材に対し、引き伸ばし前の状態の薄板材を目標の周長まで引き伸ばす引き伸ばし量と、各目標の周長になるまで回転軸間距離を変位させる変位量とは、等価であるため、回転軸間距離の変位量を精度良く制御すれば、所定数の薄板材全てに対し、積層方向の配置位置毎に応じた目標の周長まで、薄板材を高精度に引き伸ばすことができる。また、量産体制の下で周長調整を行う場合、薄板材が各目標の周長まで引き伸ばされているかの品質管理が容易にできる。

（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、回転軸間距離を、引き伸ばす前の所定数の薄板材に対し、全ての周内に一対のローラが挿通可能な距離に設定する第１工程と、第１工程後、所定数の薄板材を一つにまとめた状態で、一対のローラを所定数の薄板材の周内に相対的に挿通し、所定数の薄板材を、弾性変形域内でテンションをかけた状態で、所定数の係回部にそれぞれ保持させる第２工程と、第２工程後、一対のローラを回転させながら、回転軸間距離を、所定数の薄板材に対し各目標の周長になるまで拡げる第３工程と、を有することを特徴とするので、所定数の薄板材全てを一つにまとめたロットとして、連続する複数のロットを量産体制の下で周長調整する場合、例えば、先のロットが第２工程または第３工程を実施している間に、次のロット分の所定数の薄板材全てを一つにまとめる作業が実施できるほか、次のロット分が第２工程を実施できる位置に移動する間、第１工程を実施できる等、生産性の高い周長調整を行うことができる。

（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、薄板材は鋼製のリングであり、薄板材積層体は、無段変速機に構成される金属ベルトの一部として、鋼製のリングが積層された金属リング積層体であることを特徴とするので、金属リング積層体の積層数に応じて重ね合わせる鋼製のリングを、金属リング積層体を形成するのに必要な周長に調整するときに掛かる製造コストが、積層分の工程数に分け、各工程で薄板材を１本ずつ周長調整していた従来の周長調整方法に比べて、大幅に削減できることから、無段変速機を安価なコストで製造することができるようになる。

また、本発明の薄板材周長調整装置では、
（８）環状に形成された金属製の薄板材で、その周長を段階的に変化させた複数の薄板材を、その厚み方向に沿う積層方向に重ね合わせて積層させた環状の薄板材積層体を形成するための薄板材周長調整装置において、薄板材積層体で積層させる薄板材の積層数に相当する所定数の係回部に、所定数の薄板材を掛け回して、回転軸を中心に回転させると共に、回転軸間距離が制御可能に構成された一対のローラを備え、所定数の係回部が、回転軸方向に沿って配置されていると共に、回転軸方向と直交するローラ径方向に対し、薄板材積層体で隣り合って配置される薄板材同士の周長差に対応した径差で形成されていることを特徴とするので、薄板材を目標の周長まで引き伸ばす周長調整の工程が、薄板材積層体における薄板材の積層数に拘わらずまとめて１工程に集約でき、周長調整の工程数が、積層分の工程数に分け、各工程で薄板材を１本ずつ周長調整していた従来の周長調整装置に比べて、大幅に削減できる。そのため、薄板材積層体で積層させる全ての薄板材を周長調整するのに必要な総加工時間が、１層分の薄板材を周長調整する時間でできるようになり、薄板材を周長調整するのに掛かる製造コストが大幅に低減できる。

また、本発明の薄板材周長調整装置は、従来の周長調整装置とは異なり、積層数分に相当する設備数を設置する必要がなく、１台分のスペースだけを確保すれば良く、工場に設置するスペースを、省スペースに抑えることができる。また、従来の周長調整装置では、積層方向の配置位置がそれぞれ異なる複数種の薄板材の周長を、同じ装置で調整しようとすると、積層方向の配置位置の違いにより、薄板材同士間で周長差を設けるための段取り替え作業が必要となるが、本発明の環状薄板材の周長調整装置では、このような段取り替え作業がない。そのため、薄板材を周長調整する製造コストを低減することができる。さらに、本発明の環状薄板材の周長調整装置は、積層数分に相当する設備数を設置する必要がないため、設備するのに掛かる設備コストが大幅に低減できる。

従って、本発明の薄板材周長調整装置によれば、周長調整装置の設備数を増やさず同じ周長調整工程において、薄板材積層体に構成する全種の環状薄板材を、それぞれ異なる目標の周長に、低コストで調整することができる、という優れた効果を奏する。

（９）（８）に記載する薄板材周長調整装置において、所定数の係回部は、ローラ径方向に対し、薄板材に付するクラウニングに対応したＲ形状、または薄板材に付する凹凸形状に形成されていることを特徴とするので、薄板材にクラウニングを付すことにより、薄板材積層体において隣り合って配置される積層状態の薄板材同士が、互いに保持され易くすることができる。また、例えば、クラウニングを付した薄板材により、薄板材積層体を形成する場合に、薄板材にクラウニングを付する工程が別途必要とせず、薄板材積層体の製造工程の工程数を削減することができる。

（１０）（８）または（９）に記載する薄板材周長調整装置において、所定数の係回部が何れも、回転軸方向に対し、テーパ状に形成されていることを特徴とするので、引き伸ばす前の状態において、厚み方向と周方向とに直交する薄板材幅方向に対し、その一方側の周長と、他方側の周長との間で周長差があるテーパ状薄板材についても、所定数のテーパ状薄板材それぞれを、同時に引き伸ばし各目標の周長にすることができる。

（１１）（８）乃至（１０）のいずれか１つに記載する薄板材周長調整装置において、回転軸間距離を、サーボモータで制御することを特徴とするので、回転軸間距離を変化させるとき、その距離の変位量や、一対のローラの停止位置を高精度に検出することができる。そのため、回転軸間距離の変位量が精度良く得られることで、所定数の薄板材全てに対し、積層方向の配置位置毎に応じた目標の周長まで、薄板材を高精度に引き伸ばすことができる。

（１２）（８）乃至（１１）のいずれか１つに記載する薄板材周長調整装置において、一対のローラは、回転軸方向に対し、片持ち支持、または両端支持で設けられ、隣り合う係回部同士の間の位置で、一対のローラをそれぞれローラ径方向から支持するローラ支持手段を備えていることを特徴とするので、回転軸を中心に一対のローラが回転し、所定数の薄板材が周回している状態で、一対のローラの回転軸間距離を拡げる向きに一対のローラが互いに離間するときに、ローラ支持手段により、ローラの回転軸に掛かる曲げモーメントを小さくして、回転軸の振れ（ローラ径方向に向けたローラの撓み）を小さく抑制することができる。これにより、所定数の薄板材に対し、係回部で薄板材に作用する張力を、より均一にかけることができ、所定数の薄板材全てに、同じように薄板材を引き伸ばして、各目標の周長にすることができる。

実施形態１に係る周長調整装置を正面から見た説明図である。 図１中、Ａ−Ａ矢視から見た周長調整装置の平面図である。 実施形態１に係るローラを示す正面図である。 図３中、Ｙ部の拡大図である。 変形例１に係るローラを示す正面図である。 変形例２に係るローラを示す正面図である。 実施形態１に係る金属リングを示す斜視図である。 金属リングの製造工程のフローを示す工程図である。 一対のローラに掛け回した９つの金属リングの周長調整前の様子を示す模式図である。 ９つの金属リングを周長調整後の様子を示す模式図である。 周長調整された９層の金属リングを示す斜視図である。 ＣＶＴベルトの一部を示す斜視図である。 周長調整前の金属リングを保持した周長調整搬送治具を示す正面図である。 図１３の平面図である。 図１３の側面図である。 周長調整後の金属リングを保持した熱処理固定治具を示す正面図である。 図１６の平面図である。 図１６の側面図である。 実施形態２に係るローラを示す正面図である。 実施形態２に係る金属リングを示す斜視図である。 図１９に示す金属リングを周長調整している様子を説明する図である。 周長調整された９層の金属リングを示す斜視図である。 特許文献１に開示された金属リング周長補正装置を示す模式図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１２は、ＣＶＴベルトの一部を示す斜視図である。本実施形態では、本発明の薄板材は鋼製のリングであり、本発明の薄板材積層体が、自動車等に搭載される無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission)のうち、ＣＶＴベルト１を構成する金属リング積層体３である場合について、説明する。

はじめに、ＣＶＴベルト１の概略について、簡単に説明する。ＣＶＴベルト１は、図１２に示すように、２つの金属リング積層体３と、複数（例えば、４３０ヶ）の金属製エレメント２とからなる。金属リング積層体３は、環状に形成されたマルエージング鋼製の金属リング１０（薄板材）を、本実施形態では、９つ有し、９つの金属リング１０の各周長をそれぞれ段階的に変化させて引き伸ばし、９つの金属リング１０を、その厚み方向ＴＨに沿う積層方向ＴＨに重ね合わせて９層に積層した環状の積層体である。ＣＶＴベルト１は、２つの金属リング積層体３の間に挟み込まれた４３０枚の金属製エレメント２を、金属リング積層体３の周方向に沿って移動可能に積層配列し、２つの金属リング積層体３により４３０枚の金属製エレメント２を保持して結束したものである。

図７に、本実施形態に係る金属リングを示す。１つの金属リング１０は、図７に示すように、本実施形態では、幅Ｄ（図７中、上下方向）が１０ｍｍ、厚みが０．１８５ｍｍ、幅方向の両端側とも引き伸ばす前の状態の周長が６７０ｍｍの薄板状のリングである。金属リング積層体３を形成するにあたり、その積層方向ＴＨの配置位置に因らず９層とも同じ周長の金属リング１０が用いられる。金属リング１０は、周知技術により溶体化処理を既に２回実施した状態にあり、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法による周長調整工程で９層とも周長を変化させた後、その後工程で時効処理と窒化処理を行う状態にある。

次に、金属リング積層体３において、９つの金属リング１０の各周長をそれぞれ段階的に変化させるのに、本発明の薄板材周長調整装置が用いられる。図１に、本実施形態に係る周長調整装置を正面から見た説明図を示す。図２は、図１中、Ａ−Ａ矢視から見た周長調整装置の平面図である。図３は、本実施形態に係るローラを示す正面図であり、図３中、Ｙ部の拡大図を図４に示す。

薄板材周長調整装置２０について、図１乃至図４を用いて説明する。薄板材周長調整装置２０は、前述したように、環状に形成されたマルエージング鋼製の金属リング１０で、その周長を段階的に変化させて引き伸ばした９つの金属リング１０を、その厚み方向ＴＨに沿う積層方向ＴＨに重ね合わせて積層させた環状の薄板材積層体を形成するため、９つの金属リング１０に周長差を付する装置である。

薄板材周長調整装置２０は、図１及び図２に示すように、金属リング積層体３で積層させる金属リング１０の積層数（本実施形態では９層）に相当する９つの係回部２２に、９つの金属リング１０を掛け回して、回転軸ＡＸを中心に回転させると共に、回転軸間距離Ｘが制御可能に構成された一対のローラ２１を備えている。薄板材周長調整装置２０は、一対のローラ２１のうち、幅方向ＷＤ（図１及び図２中、左右方向）に移動可能に構成された第１ローラ２１Ａを含む移動側ローラ部２０Ａと、幅方向ＷＤには移動できず固定で構成された第２ローラ２１Ｂを含む固定部ローラ部２０Ｂとからなる。

第１ローラ２１Ａと第２ローラ２１Ｂとは、その仕様が実質的に同じローラである。一対のローラ２１は、回転軸ＡＸを軸心とする軸部２３と、この軸部２３と一体で形成された９つの係回部２２とを有している。一対のローラ２１は、後に詳述するように、金属リング１０を引き伸ばして周長調整するときに掛かる張力に対し、当該一対のローラ２１の撓みをより小さく抑制できるよう、軸部２３の形状、材質、硬度等を考慮した十分な剛性で作製されている。具体的には、一対のローラ２１は、本実施形態では、軸部２３を直径Φ３０ｍｍで形成し、浸炭焼き入れ処理を施して硬度を高めた炭素鋼からなる。一対のローラ２１にはそれぞれ、９つの係回部２２が、回転軸ＡＸ方向に沿って配置されている。この９つの係回部２２には、掛け回した金属リング１０の当接面である９つの係回面２２ａが、回転軸ＡＸ方向と直交するローラ径方向ＲＤに対し、金属リング積層体３で隣り合って配置される金属リング１０，１０同士の周長差に対応した径差で、それぞれ形成されている。

一対のローラ２１のそれぞれに、９つの係回部２２に９つの金属リング１０を掛け回し、第９層目の金属リング１０ｉが第９係回部２２Ｉに上降伏点にはほど遠い小さな張力でちょうどぴったりと掛け回した状態にあるとき、第１係回部２２Ａ乃至第８係回部２２Ｈが、第９層目の金属リング１０ｉより緩んだ状態で掛け回された第１層目乃至第８層目の金属リング１０を、係留し保持できるように形成されている。すなわち、各係回部２２は、ローラ径方向ＲＤ径内側に凹設して形状に形成され、掛け回した金属リング１０を側部で保持可能になっている。第９層目の金属リング１０ｉが第９係回部２２Ｉに上降伏点にはほど遠い小さな張力でちょうどぴったりと掛け回した状態にあるとき、最も緩んで状態で掛け回された第１層目の金属リング１０ａが、第１係回部２２Ａで係留し保持できるようになっている。同様に、第２層目の金属リング１０ｂが第２係回部２２Ｂで、第３層目の金属リング１０ｃが第３係回部２２Ｃで、第４層目の金属リング１０ｄが第４係回部２２Ｄで、第５層目の金属リング１０ｅが第５係回部２２Ｅで、第６層目の金属リング１０ｆが第６係回部２２Ｆで、第７層目の金属リング１０ｇが第７係回部２２Ｇで、第８層目の金属リング１０ｈが第８係回部２２Ｈで、それぞれ係留保持できるようになっている。

第１係回部２２Ａ乃至第９係回部２２Ｉにおいて、各係回面２２ａが、図４に示すように、ローラ径方向ＲＤに対し、金属リング１０に付するクラウニングに対応したＲ形状に形成されている。係回面２２ａは、曲率半径の中心をローラ径方向ＲＤ径内側に置いた半径Ｒの曲率面である。また、一対のローラ２１では、第４係回部２２Ｄと第５係回部２２Ｅとが離れ、第４係回部２２Ｄと第５係回部２２Ｅとの間に、軸部２３の一部である中間軸部２４が設けられている。

本実施形態では、薄板材周長調整装置２０は、隣り合う第４係回部２２Ｄと第５係回部２２Ｅとの間の位置で、一対のローラ２０をそれぞれローラ径方向ＲＤから補助的に支持するローラ支持ユニット３０（ローラ支持手段）を備えている。ローラ支持ユニット３０は、第１ローラ２１Ａと第２ローラ２１Ｂにそれぞれ設けられ、一対のローラ２１の９つの係回部２２に９つの金属リング１０を掛け回し、各係回部２２で９つの金属リング１０にその上降伏点の応力に相当する張力が掛かった状態にあるとき、この張力により一対のローラ２１が撓むのを抑制できる位置に配置されている。ローラ支持ユニット３０は、図１及び図２に示すように、一対のローラ２０の回転軸ＡＸと平行な軸心を中心に回転可能な転動部３１と、上記軸心上で転動部３１を保持する保持部３２とを有する。転動部３１は、第１ローラ２１Ａ（第２ローラ２１Ｂ）の中間軸部２４の外周と接触する位置に配置され、第１ローラ２１Ａ（第２ローラ２１Ｂ）と回転自在に従動できるようになっている。

次ぎ、移動側ローラ部２０Ａについて、図１及び図２を用いて説明する。第１ローラ２１Ａの回転軸ＡＸ方向一端側（図１中、下側）には、サーボモータ４１Ａが、第１ローラ２１Ａと接続されており、図示しないベアリングに保持された第１ローラ２１Ａを、ダイレクトドライブで高速回転できるようになっている。サーボモータ４１Ａは、図示しないＣＮＣ（Computerized Numerically Controlled）制御部に電気的に接続され、ＣＮＣ制御部による数値制御によって回転駆動する。ＣＮＣ制御部は、サーボモータ４１Ａのほか、後述するサーボモータ４１Ｂ、サーボモータ４１Ｃと共に、回転速度、回転量等をまとめて数値制御する。

サーボモータ４１Ａはローラ載置ベース４５に固定されている。ローラ載置ベース４５は、ベッド４６上に載置され、リニアガイド４４に沿ってベッド４６と相対移動可能に配設されている。ローラ載置ベース４５を挿通するボールネジ４７がサーボモータ４１Ｃと接続され、サーボモータ４１Ｃは、図示しないＣＮＣ制御部と電気的に接続され、数値制御によって回転駆動する。サーボモータ４１Ｃの回転によりボールネジ４７が回転すると、ローラ載置ベース４５は、幅方向ＷＤ（図１及び図２中、左右方向）に自在に移動する。なお、ローラ載置ベース４５の移動量・停止位置を精度良く検知するため、サーボモータ４１Ｃと共に、ロータリーエンコーダ、リニアスケールを併用しても良い。

第１ローラ２１Ａは、回転軸ＡＸ方向に対し、両端支持で設けられている。具体的には、第１ローラ２１Ａの回転軸ＡＸ方向他端側（図１中、上側）には、リニアガイド４４に支持されたテールストック４２Ａが設けられている。第１ローラ２１Ａの軸部２３の他端部は、テールストック４２Ａの内部にあるベアリング４３により、支持されている。

移動側ローラ部２０Ａでは、サーボモータ４１Ｃが回転駆動すると、その動力がボールネジ４７を介してローラ載置ベース４５に伝達され、ローラ載置ベース４５と共に、サーボモータ４１Ａ、第１ローラ２１Ａ、ローラ支持ユニット３０、及びテールストック４２Ａが一体となって、上下２つのリニアガイド４４に支えられながら、幅方向ＷＤに移動できるようになっている。

次に、固定部ローラ部２０Ｂについて、図１及び図２を用いて説明する。第１ローラ２１Ｂの回転軸ＡＸ方向一端側には、サーボモータ４１Ｂが、第１ローラ２１Ｂと接続されており、図示しないベアリングに保持された第１ローラ２１Ｂを、ダイレクトドライブで高速回転できるようになっている。サーボモータ４１Ｂは、図示しないＣＮＣ制御部に電気的に接続され、ＣＮＣ制御部による数値制御によって、サーボモータ４１Ａと同期して回転駆動する。

第１ローラ２１Ｂは、回転軸ＡＸ方向に対し、両端支持で設けられている。具体的には、第１ローラ２１Ｂの回転軸ＡＸ方向他端側に、テールストック４２Ｂが設けられ、第１ローラ２１Ｂの軸部２３の他端部は、テールストック４２Ｂの内部にあるベアリング４３により、支持されている。

薄板材周長調整装置２０では、第１ローラ２１Ａの回転軸ＡＸと第１ローラ２１Ｂの回転軸ＡＸとの回転軸間距離Ｘを変更するときは、幅方向ＷＤに対し、第２ローラ２１Ｂの回転軸ＡＸが固定されたまま、第１ローラ２１Ａが、サーボモータ４１Ｃの回転駆動により、幅方向ＷＤに移動する。すなわち、第１ローラ２１Ａを第２ローラ２１Ｂから離間させて回転軸間距離Ｘを拡げるときには、サーボモータ４１Ｃを正回転方向に回転駆動させ、第１ローラ２１Ａを第２ローラ２１Ｂに近接させて回転軸間距離Ｘを縮めるときには、サーボモータ４１Ｃを逆回転方向に回転駆動させる。

次に、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法による回転軸間近接工程（第１工程）、金属リング保持工程（第２工程）、及び金属リング周長調整工程（第３工程）のほか、これらの工程の前後の工程を含む一連の金属リングの製造工程について、図８乃至図１８を用いて説明する。図８は、金属リングの製造工程のフローを示す工程図である。

図８に示すように、上記金属リングの製造工程のうち、金属リング搬入工程Ｐ１を経て、回転軸間近接工程Ｐ２、金属リング保持工程Ｐ３、及び金属リング周長調整工程Ｐ４が実施される。金属リング搬入工程Ｐ１は、９つの金属リング１０を一まとめにし、この状態で、９つの金属リング１０を、薄板材周長調整装置２０の一対のローラ２１まで運ぶまでの工程である。

図１３は、周長調整前の金属リングを保持した周長調整搬送治具を示す正面図であり、その平面図を図１４に、側面図を図１５に示す。９つの金属リング１０を一まとめにするのに、図１３乃至図１５に示すような周長調整搬送治具６０が用いられる。周長調整搬送治具６０は、第１搬送治具６０Ａと第２搬送治具６０Ｂとが一対で、互いの形状が実質的に同じ治具である。周長調整搬送治具６０は、第１搬送治具６０Ａと第２搬送治具６０Ｂとも、金属リング積層体３において積層する金属リング１０の積層数（９層）に相当する９つのガイド部材６１からなる。ガイド部材６１はそれぞれ、１つの金属リング１０に対し、その幅方向（図７中、上下方向）両端を当接させ、周長方向に沿って金属リング１０の一部を嵌め込んで保持するリング保持部６２Ａ、リング保持部６２Ｂを有している。

金属リング搬入工程Ｐ１ではまず、図１３乃至図１５に示すように、金属リング１０をトラック形状に弾性変形させ、金属リング１０の直線部分を、第１搬送治具６０Ａのリング保持部６２Ａに嵌め込む。また、この第１搬送治具６０Ａと互いに対向する向きに第２搬送治具６０Ｂを配置し、この金属リング１０のもう一方の直線部分を、第２搬送治具６０Ｂのリング保持部６２Ｂに嵌め込む。これを、９つの金属リング１０について行い、周長調整搬送治具６０で９つの金属リング１０を一まとめにする。その作業現場から、周長調整搬送治具６０により、一まとめにした９つの金属リング１０を、例えば、多関節ロボットを用いて自動化した搬送手段等により、薄板材周長調整装置２０の一対のローラ２１の位置まで搬送する。

次に、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法について説明する。本実施形態に係る金属リングの周長調整方法は、前述したように、回転軸間近接工程Ｐ２、金属リング保持工程Ｐ３、及び金属リング周長調整工程Ｐ４を有し、全工程Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とも薄板材周長調整装置２０で行う。

回転軸間近接工程Ｐ２では、第１ローラ２１Ａの回転軸ＡＸと第２ローラ２１Ｂの回転軸ＡＸとの回転軸間距離Ｘ（図２参照）を、引き伸ばす前の９つの金属リング１０に対し、全ての周内に一対のローラ２１（第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂ）が挿通可能な距離に設定する。具体的には、引き伸ばす前の状態の金属リング１０は、９つとも全て周長が６７０ｍｍであることから、金属リング積層体３の最外周層（図１２では最上層）に位置する第９層目の金属リング１０ｉとなる金属リング１０を、一対のローラ２１のうち、最大径の第９係回部２２Ｉに掛け回すことが可能な回転軸間距離Ｘ_０（Ｘ_０＜０）に設定する。

次いで、積層方向ＴＨに対する金属リング１０の配置位置と、回転軸ＡＸ方向に対する係回部２２の配置位置とを１対１の関係に対応させて、９つの金属リング１０を９つの係回部２２にそれぞれ保持させる。すなわち、金属リング保持工程Ｐ３では、回転軸間近接工程Ｐ２後、９つの金属リング１０を一つにまとめた状態で、一対のローラ２１を９つの金属リング１０の周内に相対的に挿通し、９つの金属リング１０を、弾性変形域内でテンションをかけた状態で、９つの係回部２２にそれぞれ保持させる。

具体的には、図１２に示すように、９つの金属リング１０のうち、金属リング積層体３の最内周層（図１２では最下層）に位置する第１層目の金属リング１０ａは、９つの係回部２２のうち、径が最も小さい第１係回部２２Ａに対応させる。そして、配置する金属リング１０が、第２層目の位置から第９層目の位置にかけて順に外周側の位置になるに連れて、第２係回部２２Ｂから第９係回部２２Ｉにかけて径が大きくなる順に金属リング１０と係回部２２とを対応させる。すなわち、第２層目の金属リング１０ｂは、径が第１係回部２２Ａに次いで大きい第２係回部２２Ｂに対応させる。同様に、第３層目の金属リング１０ｃは、径が第２係回部２２Ｂに次いで大きい第３係回部２２Ｃに対応させる。同様に、第４層目の金属リング１０ｄは、径が第３係回部２２Ｃに次いで大きい第４係回部２２Ｄに対応させる。同様に、第５層目の金属リング１０ｅは、径が第４係回部２２Ｄに次いで大きい第５係回部２２Ｅに対応させる。同様に、第６層目の金属リング１０ｆは、径が第５係回部２２Ｅに次いで大きい第６係回部２２Ｆに対応させる。同様に、第７層目の金属リング１０ｇは、径が第６係回部２２Ｆに次いで大きい第７係回部２２Ｇに対応させる。同様に、第８層目の金属リング１０ｈは、径が第７係回部２２Ｇに次いで大きい第８係回部２２Ｈに対応させる。そして、９つの金属リング１０のうち、金属リング積層体３の最外周層（図１２では最上層）に位置する第９層目の金属リング１０ｉは、９つの係回部２２のうち、径が最も大きい第９係回部２２Ｉに対応させる。

回転軸間近接工程Ｐ２の後、一つにまとめた９つの金属リング１０の各コーナー部分が一対のローラ２１の各係回部２２に位置するよう、前述した多関節ロボット等の搬送手段により、周長調整搬送治具６０で一つにまとめた９つの金属リング１０を、一対のローラ２１に相対的に挿入する。このとき、一つにまとめた９つの金属リング１０と、一対のローラ２１との位置関係として、上述したように、積層方向ＴＨに対する金属リング１０の配置位置と、回転軸ＡＸ方向に対する係回部２２の配置位置とを１対１の関係に対応させて、一つにまとめた９つの金属リング１０を、薄板材周長調整装置２０に配置する。

引き伸ばす前の状態の金属リング１０の周長は、第１層目乃至第９層目の全層とも全て６７０ｍｍであるが、金属リング積層体３で隣り合って配置される金属リング１０，１０同士の周長差はΔＲ（Ｒ＜０）である。一対のローラ２１を回転させながら、この一対のローラ２１に掛け回した９層分の金属リング１０を周長調整するにあたり、９つの金属リング１０を、それぞれ弛みがなくなるところ状態まで、予め弾性変形域で引き伸ばす必要がある。このときの金属リング１０の弾性変形量として、最小径の第１係回部２２Ａに掛け回される第１層目の金属リング１０ａが最も弛んだ状態にあるため、この金属リング１０ａに弛みがなくなるところまで引き伸ばす。図９に、一対のローラに掛け回した金属リングの周長調整前の様子を模式図で示す。

すなわち、サーボモータ４１Ｃを正回転方向に回転駆動させ、第１ローラ２１Ａ（移動側ローラ部２０Ａ）を第２ローラ２１Ｂ（固定部ローラ部２０Ｂ）とさらに離間させる。これにより、回転軸間近接工程Ｐ２で設定した回転軸間距離Ｘ_０から、図９に示すように、第１層目の金属リング１０ａに弛みがなくなる回転軸間距離Ｘ_１（Ｘ_０＜Ｘ_１）まで、回転軸間距離Ｘを拡げる。回転軸間距離Ｘ_１は、回転軸間距離Ｘ_０に、第１層目の金属リング１０と第９層目の金属リング１０との周長差である８×ΔＲを加えた（Ｘ_０＋８×ΔＲ）である。かくして、金属リング保持工程Ｐ３で、９つの金属リング１０を９つの係回部２２に掛け回した後、掛け回した金属リング１０にテンションを掛けた状態で、金属リング１０が一対のローラ２１に保持される。この後、薄板材周長調整装置２０は、９つの金属リング１０から周長調整搬送治具６０から取り外れて退避させる。周長調整搬送治具６０は、金属リング搬入工程Ｐ１において、９つの金属リング１０を周長調整搬送治具６０で一まとめにする作業現場に戻される、または薄板材周長調整装置２０近傍にそのまま置かれる。

次いで、金属リング周長調整工程Ｐ４を行う。本実施形態に係る金属リングの周長調整方法は、回転軸ＡＸを中心に一対のローラ２１（第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂ）が回転し、９つの金属リング１０が周回している状態で、一対のローラ２１の回転軸間距離Ｘを拡げる向きに、第１ローラ２１Ａと第２ローラ２１Ｂとを互いに離間させて、９つの金属リング１０それぞれを、塑性変形域まで同時に引き伸ばして各目標の周長Ｒ_ｎにする。すなわち、金属リング周長調整工程Ｐ４では、金属リング保持工程Ｐ３の後、一対のローラ２１を回転させながら、回転軸間距離Ｘを、９つの金属リング１０に対し、それぞれ目標の周長Ｒ_ｎ（第１層目標周長Ｒ_１、第２層目標周長Ｒ_２、第３層目標周長Ｒ_３、第４層目標周長Ｒ_４、第５層目標周長Ｒ_５、第６層目標周長Ｒ_６、第７層目標周長Ｒ_７、第８層目標周長Ｒ_８、第９層目標周長Ｒ_９）になるまで拡げる。

具体的には、薄板材周長調整装置２０において、サーボモータ４１Ａとサーボモータ４１Ｂとを回転駆動し、第１ローラ２１Ａと第２ローラ２１Ｂとを、本実施形態では、１８００ｒｐｍの回転数で回転させて、９つの金属リング１０を一対のローラ２１の各係回部２２で周回させる。このとき、作業者は、図示しないＣＮＣ制御部により、サーボモータ４１Ａ及びサーボモータ４１Ｂの回転加速度がほぼ０の状態であることを確認することにより、第１ローラ２１Ａ及び第２ローラ２１Ｂが回転数１８００ｒｐｍで安定しているかを判断し、この判断時を基準時とする。図１０は、これら９つの金属リング１０を周長調整後の様子を示す模式図である。

上記判断時を起算時に６ｓｅｃ．の間、第１ローラ２１Ａ及び第２ローラ２１Ｂを回転数１８００ｒｐｍのまま等速度で回転させながら、サーボモータ４１Ｃの回転駆動により、移動側ローラ部２０Ａを移動させ、図９に示すように、回転軸間距離Ｘを、塑性変形前の回転軸間距離Ｘ_１から塑性変形後の回転軸間距離Ｘ_２（Ｘ_１＜Ｘ_２）に拡げる制御をして、９つの金属リング１０を各目標の周長Ｒ_ｎまで引き伸ばす。このとき、移動側ローラ部２０Ａの移動により、９つの金属リング１０に対し、９つの係回部２２（第１係回部２２Ａ、第２係回部２２Ｂ、第３係回部２２Ｃ、第４係回部２２Ｄ、第５係回部２２Ｅ、第６係回部２２Ｆ、第７係回部２２Ｇ、第８係回部２２Ｈ、第９係回部２２Ｉ）で作用する張力Ｔを、９つの金属リング１０全てに均等にかける。その状態で、回転軸間距離Ｘ_１を回転軸間距離Ｘ_２まで拡張させて、張力Ｔが、本実施形態では１５００Ｎになるまで、９つの金属リング１０を塑性変形域までまとめて一度に引き伸ばして各目標の周長Ｒ_ｎにする。

９つの金属リング１０に掛かる張力Ｔが１５００Ｎとする理由として、幅１０ｍｍ、厚み０．１８５ｍｍの金属リング１０において、その歪みが弾性変形域から塑性変形域となる上降伏点の応力が１８００ＭＰａであるため、この応力１８００ＭＰａを９つの金属リング１０それぞれに掛けるのに、１５００Ｎの張力Ｔを必要とするからである。

また、直径Φ３０ｍｍの軸部２３と、この軸部２３より径大な９つの係回部２２（第１係回部２２Ａ、第２係回部２２Ｂ、第３係回部２２Ｃ、第４係回部２２Ｄ、第５係回部２２Ｅ、第６係回部２２Ｆ、第７係回部２２Ｇ、第８係回部２２Ｈ、第９係回部２２Ｉ）で形成された一対のローラ２１（第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂ）を、回転数１８００ｒｐｍという非常に高速回転で回転させるのは、次の理由による。すなわち、第１ローラ２１Ａ及び第２ローラ２１Ｂを高速回転することにより、その一対のローラ２１の各係回部２２に掛け回された９つの金属リング１０に、上述した張力Ｔが局所的に掛かるのを抑止するためで、金属リング１０を、周方向により均一に引き伸ばすためである。

すなわち、１５００Ｎの張力Ｔは、９つの金属リング１０のうち、第１ローラ２１Ａの係回部２２と第２ローラ２１Ｂの係回部２２との間の直線部に掛かって引き伸ばされる。その一方、９つの金属リング１０のうち、係回部２２に掛け回された部分では、係回部２２との間で掛かる摩擦力が作用し、この掛け回された部分で、１５００Ｎの張力Ｔにより、金属リング１０の幅Ｄ方向にクラウニングが施される。そのため、９つの金属リング１０を高速で周回させることで、金属リング１０に対し、その引き伸ばしとクラウニングの付与が均一に施される。

引き伸ばし開始後６ｓｅｃ．で、９つの金属リング１０は、スプリングバックがほとんどない（例えば、引き伸ばし量の０．２％程度）、あるいは全くない塑性変形域に変形され、図４に示すような係回部２２の係回面２２ａの形状に倣って、曲率半径Ｒのクラウニングが付される。また、周長調整で引き伸ばされた９つの金属リング１０の周長として、第１層目金属リング１０ａの周長は、薄板材周長調整装置２０への搬入時の周長６７０ｍｍより大きい第１層目標周長Ｒ_１である。第２層目金属リング１０ｂの周長は、第１層目標周長Ｒ_１よりΔＲだけ大きい第２層目標周長Ｒ_２（Ｒ_１＋ΔＲ）である。同様に、第３層目金属リング１０ｃの周長は、第２層目標周長Ｒ_２よりΔＲだけ大きい第３層目標周長Ｒ_３（Ｒ_２＋ΔＲ）である。同様に、第４層目金属リング１０ｄの周長は、第３層目標周長Ｒ_３よりΔＲだけ大きい第４層目標周長Ｒ_４（Ｒ_３＋ΔＲ）である。同様に、第５層目金属リング１０ｅの周長は、第４層目標周長Ｒ_４よりΔＲだけ大きい第５層目標周長Ｒ_５（Ｒ_４＋ΔＲ）である。同様に、第６層目金属リング１０ｆの周長は、第５層目標周長Ｒ_５よりΔＲだけ大きい第６層目標周長Ｒ_６（Ｒ_５＋ΔＲ）である。同様に、第７層目金属リング１０ｇの周長は、第６層目標周長Ｒ_６よりΔＲだけ大きい第７層目標周長Ｒ_７（Ｒ_６＋ΔＲ）である。同様に、第８層目金属リング１０ｈの周長は、第７層目標周長Ｒ_７よりΔＲだけ大きい第８層目標周長Ｒ_８（Ｒ_７＋ΔＲ）である。同様に、第９層目金属リング１０ｉの周長は、第８層目標周長Ｒ_８よりΔＲだけ大きい第９層目標周長Ｒ_９（Ｒ_８＋ΔＲ）である。図１１に、周長調整された９層の金属リングの斜視図を示す。

かくして、金属リング周長調整工程Ｐ４を行うと、９つの金属リング１０が一対のローラ２１に保持から開放された状態では、９つの金属リング１０はそれぞれ、図１１に示すように、各目標の周長Ｒ_ｎ（第１層目標周長Ｒ_１、第２層目標周長Ｒ_２、第３層目標周長Ｒ_３、第４層目標周長Ｒ_４、第５層目標周長Ｒ_５、第６層目標周長Ｒ_６、第７層目標周長Ｒ_７、第８層目標周長Ｒ_８、第９層目標周長Ｒ_９）に周長調整されたリングとなる。

次に、金属リング周長調整工程Ｐ４の終了後、金属リング搬出工程Ｐ５を実施する。金属リング搬出工程Ｐ５は、周長調整搬送治具６０を用いて、金属リング搬入工程Ｐ１と同じ要領で９つの金属リング１０を一まとめにし、次工程の治具付け替え工程Ｐ６の作業現場まで運ぶ工程である。次いで、治具付け替え工程Ｐ６を実施する。治具付け替え工程Ｐ６は、次工程の時効処理工程を行う熱処理炉内まで、９つの金属リング１０を一まとめにして運ぶため、周長調整搬送治具６０に代えて熱処理固定治具８０を用いて、９つの金属リング１０を一まとめにする工程である。図１６は、周長調整後の金属リングを保持した熱処理固定治具を示す正面図であり、その平面図を図１７に、側面図を図１８に示す。

９つの金属リング１０を一まとめにして熱処理炉内に搬送するのに、図１６乃至図１８に示すような熱処理固定治具８０が用いられる。熱処理固定治具８０は、周長調整搬送治具６０と同様、第１固定治具８０Ａと第２固定治具８０Ｂとが一対で、互いの形状が実質的に同じ治具である。熱処理固定治具８０は、第１固定治具８０Ａと第２固定治具８０Ｂとも、金属リング積層体３において積層する金属リング１０の積層数（９層）に相当する９つのガイド部材８１からなる。ガイド部材８１はそれぞれ、１つの金属リング１０に対し、その幅方向（図７中、上下方向）両端を当接させ、周長方向に沿って金属リング１０の一部を嵌め込んで保持するリング保持部８２Ａ、リング保持部８２Ｂを有している。

治具付け替え工程Ｐ６では、周長調整搬送治具６０で保持状態にある９つの金属リング１０から第１搬送治具６０Ａと第２搬送治具６０Ｂとを取り外し、図１６乃至図１８に示すように、改めて金属リング１０をトラック形状に弾性変形させて、金属リング１０の直線部分を、第１固定治具８０Ａのリング保持部８２Ａに嵌め込む。また、この第１固定治具８０Ａと互いに対向する向きに第２固定治具８０Ｂを配置し、この金属リング１０のもう一方の直線部分を、第２固定治具８０Ｂのリング保持部８２Ｂに嵌め込む。これを、９つの金属リング１０について行い、熱処理固定治具８０で９つの金属リング１０を一まとめにする。

治具付け替え工程Ｐ６の作業現場から、熱処理固定治具８０により一まとめにした９つの金属リング１０を、例えば、多関節ロボットを用いて自動化した搬送手段等により、熱処理炉の位置まで搬送する。時効処理工程を行い、その後に、窒化処理工程を行う。そして、窒化処理された９つの金属リング１０（第１層目金属リング１０ａ、第２層目金属リング１０ｂ、第３層目金属リング１０ｃ、第４層目金属リング１０ｄ、第５層目金属リング１０ｅ、第６層目金属リング１０ｆ、第７層目金属リング１０ｇ、第８層目金属リング１０ｈ、第９層目金属リング１０ｉ）を、その厚み方向ＴＨに重ね合わせて積層させる。かくして、環状の薄板材積層体３が形成される。

前述した構成を有する本実施形態に係る金属リングの周長調整方法、及び薄板材周長調整装置の作用・効果について説明する。

本実施形態に係る金属リングの周長調整方法では、
（１）環状に形成されたマルエージング鋼製の金属リング１０を９つ有し、９つの金属リング１０の各周長をそれぞれ段階的に変化させて、９つの金属リング１０を、その厚み方向に沿う積層方向ＴＨに重ね合わせて積層した環状の金属リング積層体３を形成するための金属リング１０の周長調整方法において、金属リング積層体３で積層する金属リング１０の積層数９に相当する９つの係回部２２に、積層させる９つの金属リング１０それぞれを掛け回して周回させる一対のローラ２１を用い、一対のローラ２１（第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂ）には、９つの係回部２２が、当該ローラ２１の回転軸ＡＸ方向に沿って配置されていると共に、回転軸ＡＸ方向と直交するローラ径方向ＲＤに対し、金属リング積層体３で積層方向ＴＨに隣り合って配置される金属リング１０，１０同士の周長差ΔＲに対応した径差でそれぞれ形成されていること、回転軸ＡＸを中心に一対のローラ２１が回転し、９つの金属リング１０が周回している状態で、一対のローラ２１の回転軸間距離Ｘを拡げる向きに、第１ローラ２１Ａと第２ローラ２１Ｂとを互いに離間させて、９つの金属リング１０それぞれを、塑性変形域まで同時に引き伸ばして各目標の周長Ｒ_ｎにすることを特徴とするので、金属リング１０にスプリングバックが生じず、またはほとんど生じず周長が安定した状態で、金属リング１０を目標の周長Ｒ_ｎまで引き伸ばす周長調整の工程が、金属リング積層体３における金属リング１０の積層数に拘わらずまとめて１工程に集約でき、周長調整の工程数が、積層分の工程数に分け、各工程で薄板材を１本ずつ周長調整していた従来の周長調整方法に比べて、大幅に削減できる。そのため、金属リング積層体３で積層させる全ての金属リング１０を周長調整するのに必要な総加工時間が、１層分の金属リング１０を周長調整する時間でできるようになり、金属リング１０を周長調整するのに掛かる製造コストが大幅に低減できる。

また、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法は、金属リング１０の周長調整を行う設備（周長調整装置２０）について、従来の周長調整方法とは異なり、積層数（９層）分に相当する設備数を設置する必要がない上、設備を工場に設置するスペースを、省スペースに抑えることができる。また、従来の周長調整方法では、積層方向の配置位置がそれぞれ異なる複数種の薄板材の周長を、同じ設備で調整しようとすると、積層方向の配置位置の違いにより、薄板材同士間で周長差を設けるための段取り替え作業が必要となるが、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法では、このような段取り替え作業がない。そのため、金属リング１０を周長調整する製造コストを低減することができる。さらに、積層数分に相当する数の設備を必要としないため、設備に掛かる設備コストが大幅に低減できる。

従って、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法によれば、周長調整装置の設備数を増やさず同じ周長調整工程において、金属リング積層体３に構成する全種の金属リング１０を、それぞれ異なる目標の周長Ｒ_ｎ（第１層目標周長Ｒ_１、第２層目標周長Ｒ_２、第３層目標周長Ｒ_３、第４層目標周長Ｒ_４、第５層目標周長Ｒ_５、第６層目標周長Ｒ_６、第７層目標周長Ｒ_７、第８層目標周長Ｒ_８、第９層目標周長Ｒ_９）に、低コストで調整することができる、という優れた効果を奏する。

（２）（１）に記載する金属リングの周長調整方法において、係回部２２の係回面２２ａの形状に倣って金属リング１０にクラウニングを付することを特徴とするので、金属リング１０にクラウニングを付すことにより、金属リング積層体３において隣り合って配置される積層状態の金属リング１０，１０同士が、互いに保持され易くすることができる。また、クラウニングを付した金属リング１０により、金属リング積層体３を形成する場合に、金属リング１０にクラウニングを付する工程が別途必要とせず、金属リング積層体３の製造工程の工程数を削減することができる。

（４）（１）または（２）に記載する環状薄板材の金属リングの周長調整方法において、引き伸ばす前の状態では、金属リング１０の周長が、積層方向ＴＨの配置位置に因らず同じ（本実施形態では、６７０ｍｍ）であること、積層方向ＴＨに対する金属リング１０の配置位置と、回転軸ＡＸ方向に対する係回部２２の配置位置とを１対１の関係に対応させて、９つの金属リング１０を９つの係回部２２に保持させること、及び係回部２２で金属リング１０に作用する張力Ｔを、９つの金属リング１０全てに均等にかけることを特徴とするので、掛け回す前の金属リング１０の製造コストが、一対のローラ２１の係合部２２に対し、掛け回す位置によって予め周長が異なる金属リングを用いる場合に比して、安価にできる。また、金属リング積層体３において隣り合って配置される金属リング１０，１０同士の間で、積層方向ＴＨの配置位置によって必然的に生じる周長差ΔＲを、金属リング１０の配置位置毎に同じように付けることができ、９つの金属リング１０の各周長がそれぞれ、均一な状態で段階的に変化させることができる。その結果、９つの金属リング１０を積層方向ＴＨに、より密着した状態で重ね合わせて積層した環状の金属リング積層体３を形成することができる。

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する金属リングの周長調整方法において、回転軸間距離Ｘを制御して、９つの金属リング１０を各目標の周長Ｒ_ｎまで引き伸ばすこと特徴とするので、９つの金属リング１０に対し、引き伸ばし前の状態の金属リング１０を目標の周長Ｒ_ｎまで引き伸ばす引き伸ばし量と、各目標の周長Ｒ_ｎになるまで回転軸間距離Ｘを変位させる変位量とは、等価であるため、回転軸間距離Ｘの変位量を精度良く制御すれば、９つの金属リング１０全てに対し、積層方向ＴＨの配置位置毎に応じた目標の周長Ｒ_ｎまで、金属リング１０を高精度に引き伸ばすことができる。また、量産体制の下で周長調整を行う場合、金属リング１０が各目標の周長Ｒ_ｎまで引き伸ばされているかの品質管理が容易にできる。

（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する金属リングの周長調整方法において、回転軸間距離Ｘを、引き伸ばす前の９つの金属リング１０に対し、全ての周内に一対のローラ２１（第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂ）が挿通可能な距離に設定する回転軸間近接工程Ｐ２と、回転軸間近接工程Ｐ２後、９つの金属リング１０を一つにまとめた状態で、第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂを９つの金属リング１０の周内に相対的に挿通し、９つの金属リング１０を、弾性変形域内でテンションをかけた状態で、９つの係回部２２にそれぞれ保持させる金属リング保持工程Ｐ３と、金属リング保持工程Ｐ３後、一対のローラ２１を回転させながら、回転軸間距離Ｘを、９つの金属リング１０に対し各目標の周長Ｒ_ｎになるまで拡げる金属リング周長調整工程Ｐ４と、を有することを特徴とするので、９つの金属リング１０全てを一つにまとめたロットとして、連続する複数のロットを量産体制の下で周長調整する場合、例えば、先のロットが金属リング保持工程Ｐ３または金属リング周長調整工程Ｐ４を実施している間に、次のロット分の９つの金属リング１０全てを一つにまとめる作業が回転軸間近接工程Ｐ２で実施できる。あるいは、次のロット分が金属リング保持工程Ｐ３を実施できる薄板材周長調整装置２０の位置に移動する間、回転軸間近接工程Ｐ２を実施できる等、生産性の高い周長調整を行うことができる。

（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載する金属リングの周長調整方法において、金属リング１０はマルエージング鋼製のリングであり、金属リング積層体３は、無段変速機に構成されるＣＶＴベルト１の一部として、金属リング１０が積層された金属リング積層体３であることを特徴とするので、金属リング積層体３の積層数（９層）に応じて重ね合わせる金属リング１０を、金属リング積層体３を形成するのに必要な周長Ｒ_ｎに調整するときに掛かる製造コストが、積層分の工程数に分け、各工程で薄板材を１本ずつ周長調整していた従来の周長調整方法に比べて、大幅に削減できることから、無段変速機を安価なコストで製造することができるようになる。

また、本実施形態に係る薄板材周長調整装置２０では、
（８）環状に形成された金属リング１０で、その周長を段階的に変化させた９つの金属リング１０を、その厚み方向に沿う積層方向ＴＨに重ね合わせて積層させた環状の金属リング積層体３を形成するための薄板材周長調整装置２０において、金属リング積層体３で積層させる金属リング１０の積層数（９層）に相当する９つの係回部２２に、９つの金属リング１０を掛け回して、回転軸ＡＸを中心に回転させると共に、回転軸間距離Ｘが制御可能に構成された一対のローラ２１（第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂ）を備え、９つの係回部２２が、回転軸ＡＸ方向に沿って配置されていると共に、回転軸ＡＸ方向と直交するローラ径方向ＲＤに対し、金属リング積層体３で隣り合って配置される金属リング１０，１０士の周長差ΔＲに対応した径差で形成されていることを特徴とするので、金属リング１０を目標の周長Ｒ_ｎまで引き伸ばす周長調整の工程が、金属リング積層体３における金属リング１０の積層数（９層）に拘わらずまとめて１工程に集約でき、周長調整の工程数が、積層分の工程数に分け、各工程で薄板材を１本ずつ周長調整していた従来の周長調整装置に比べて、大幅に削減できる。そのため、金属リング積層体３で積層させる全ての金属リング１０を周長調整するのに必要な総加工時間が、１層分の金属リング１０を周長調整する時間でできるようになり、金属リング１０を周長調整するのに掛かる製造コストが大幅に低減できる。

また、本実施形態に係る薄板材周長調整装置２０は、従来の周長調整装置とは異なり、積層数（９層）分に相当する設備数を設置する必要がなく、１台分のスペースだけを確保すれば良く、工場に設置するスペースを、省スペースに抑えることができる。また、従来の周長調整装置では、積層方向の配置位置がそれぞれ異なる複数種の薄板材の周長を、同じ装置で調整しようとすると、積層方向の配置位置の違いにより、薄板材同士間で周長差を設けるための段取り替え作業が必要となるが、本実施形態に係る薄板材周長調整装置２０では、このような段取り替え作業がない。そのため、金属リング１０を周長調整する製造コストを低減することができる。さらに、本実施形態に係る薄板材周長調整装置２０は、積層数分に相当する設備数を設置する必要がないため、設備するのに掛かる設備コストが大幅に低減できる。

従って、本実施形態の薄板材周長調整装置２０によれば、周長調整装置の設備数を増やさず同じ周長調整工程において、金属リング積層体３に構成する全種の金属リング１０を、それぞれ異なる目標の周長Ｒ_ｎに、低コストで調整することができる、という優れた効果を奏する。

（９）（８）に記載する薄板材周長調整装置２０において、９つの係回部２２は、ローラ径方向ＲＤに対し、金属リング１０に付するクラウニングに対応したＲ形状に形成されていることを特徴とするので、金属リング１０にクラウニングを付すことにより、金属リング積層体３において隣り合って配置される積層状態の金属リング１０，１０同士が、互いに保持され易くすることができる。また、例えば、曲率半径Ｒでクラウニングを付した金属リング１０により、金属リング積層体３を形成する場合に、金属リング１０にクラウニングを付する工程が別途必要とせず、金属リング積層体３の製造工程の工程数を削減することができる。

（１１）（８）乃至（１０）のいずれか１つに記載する薄板材周長調整装置２０において、回転軸間距離Ｘを、サーボモータ４１Ｃで制御することを特徴とするので、回転軸間距離Ｘを変化させるとき、その距離の変位量や、一対のローラ２１のうちの第１ローラ２１Ａ（移動側ローラ部２０Ａ）の停止位置を高精度に検出することができる。そのため、回転軸間距離Ｘの変位量が精度良く得られることで、９つの金属リング１０全てに対し、積層方向ＴＨの配置位置毎に応じた目標の周長Ｒ_ｎまで、金属リング１０を高精度に引き伸ばすことができる。

（１２）（８）乃至（１１）のいずれか１つに記載する薄板材周長調整装置２０において、一対のローラ２１（第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂ）は、回転軸ＡＸ方向に対し、両端支持で設けられ、隣り合う第４係回部２２Ｄと第５係回部２２Ｅとの間の中間軸部２４で、第１ローラ２１Ａ及び第２ローラ２１Ｂをそれぞれローラ径方向ＲＤから支持するローラ支持ユニット３０を備えていることを特徴とするので、回転軸ＡＸを中心に一対のローラ２１が回転し、９つの金属リング１０が周回している状態で、第１ローラ２１Ａと第２ローラ２１Ｂとの回転軸間距離Ｘを拡げる向きに第１ローラ２１Ａと第２ローラ２１Ｂとが互いに離間するときに、ローラ支持ユニット３０により、第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂの軸部２３の回転軸ＡＸに掛かる曲げモーメントを小さくして、回転軸ＡＸの振れ（ローラ径方向ＲＤに向けた第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂの軸部２３の撓み）を小さく抑制することができる。これにより、９つの金属リング１０に対し、係回部２２で金属リング１０に作用する張力Ｔを、より均一にかけることができ、９つの金属リング１０全てに、同じように金属リング１０を引き伸ばして、各目標の周長Ｒ_ｎにすることができる。

〔実施形態２〕
以下、実施形態２に係る金属リングの周長調整方法、及び薄板材周長調整装置について、図１９乃至図２２を用いて説明する。
実施形態１は、Ｄ＝幅１０ｍｍ、厚み０．１８５ｍｍ、幅方向の両端側とも引き伸ばす前の状態の周長が６７０ｍｍの金属リング１０を、周長調整の対象とした。
これに対し、実施形態２は、幅（図１９中、上下方向）と厚みが一定寸法で、引き伸ばす前の状態の周長として、幅方向Ｄ一端の外周側の直径がＬ１（０＜Ｌ１）、及び幅方向Ｄ他端の外周側の直径がＬ２（Ｌ１＜Ｌ２）、板面が角度θで傾斜して形成された金属リング１１０を、周長調整の対象としている。
すなわち、実施形態２は、金属リング１１０の形状、一対のローラ１２１の形状の点で、実施形態１と異なるが、周長調整方法や、薄板材周長調整装置の構造等、それ以外の部分は、実施形態１と同様である。
従って、実施形態１とは異なる部分を中心に説明し、その他について説明を簡略または省略する。

はじめに、金属リング１１０について、図１９を用いて説明する。図１９に、本実施形態に係る金属リングの斜視図を示す。前述したように、金属リング１１０は、幅Ｄ（図１９中、上下方向）と厚みが一定寸法で、引き伸ばす前の状態の周長として、幅Ｄ方向一端の外周側の直径がＬ１、及び幅Ｄ方向他端の外周側の直径がＬ２、板面がテーパ角θで傾斜して形成されている。本実施形態では、Ｌ２−Ｌ１＝０．３ｍｍ程度となっている。

次に、一対のローラ１２１について、図２０を用いて説明する。図２０に、本実施形態に係るローラの正面図を示す。実施形態１と同様、図１９に示すように、９つの係回部１２２が、回転軸ＡＸ方向に沿って配置されていると共に、回転軸ＡＸ方向と直交するローラ径方向ＲＤに対し、金属リング積層体３（図１２参照）で隣り合って配置される金属リング１１０，１１０同士の周長差ΔＲに対応した径差で形成されている。本実施形態では、９つの係回部１２２（第１係回部１２２Ａ、第２係回部１２２Ｂ、第３係回部１２２Ｃ、第４係回部１２２Ｄ、第５係回部１２２Ｅ、第６係回部１２２Ｆ、第７係回部１２２Ｇ、第８係回部１２２Ｈ、第９係回部１２２Ｉ）の各係回面１２２ａが何れも、回転軸ＡＸ方向に対し、金属リング１１０のテーパ角θに対応したテーパ状に形成されている。

図２１に、図１９に示す金属リングを周長調整している様子の説明図を示す。実施形態１と同様、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法は、回転軸ＡＸを中心に一対のローラ１２１（第１ローラ１２１Ａ、第２ローラ１２１Ｂ）が回転し、９つの金属リング１１０が周回している状態で、一対のローラ１２１の回転軸間距離Ｘを拡げる向きに、第１ローラ１２１Ａと第２ローラ１２１Ｂとを互いに離間させて、９つの金属リング１１０それぞれを、各目標の周長Ｒ_ｎになるまで同時に引き伸ばす。すなわち、実施形態１の金属リング周長調整工程Ｐ４を行う。金属リング周長調整工程Ｐ４では、金属リング保持工程Ｐ３の後、一対のローラ１２１を回転させながら、回転軸間距離Ｘを、９つの金属リング１１０に対し、それぞれ目標の周長Ｒ_ｎ（第１層目標周長Ｒ_１、第２層目標周長Ｒ_２、第３層目標周長Ｒ_３、第４層目標周長Ｒ_４、第５層目標周長Ｒ_５、第６層目標周長Ｒ_６、第７層目標周長Ｒ_７、第８層目標周長Ｒ_８、第９層目標周長Ｒ_９）になるまで拡げる。

なお、図２０及び図２１には図示されていないが、実施形態１と同様、本実施形態でも、一対のローラ１２１の９つの係回部１２２において、テーパ角θでテーパ状に形成された係回面１２２ａに、ローラ径方向ＲＤに対し、金属リング１１０に付するクラウニングに対応したＲ形状を付加させた形状に形成することもできる。すなわち、係回面１２２ａを、クラウニングに対応した曲率半径Ｒで、かつテーパ角θのテーパ形状に形成することもできる（図４参照）。図２２に、周長調整された９層の金属リングの斜視図を示す。

かくして、金属リング周長調整工程Ｐ４を行うと、９つの金属リング１１０が一対のローラ１２１に保持から開放された状態では、９つの金属リング１１０（第１層目金属リング１１０ａ、第２層目金属リング１１０ｂ、第３層目金属リング１１０ｃ、第４層目金属リング１１０ｄ、第５層目金属リング１１０ｅ、第６層目金属リング１１０ｆ、第７層目金属リング１１０ｇ、第８層目金属リング１１０ｈ、第９層目金属リング１１０ｉ）はそれぞれ、図２２に示すように、各目標の周長Ｒ_ｎ（第１層目標周長Ｒ_１、第２層目標周長Ｒ_２、第３層目標周長Ｒ_３、第４層目標周長Ｒ_４、第５層目標周長Ｒ_５、第６層目標周長Ｒ_６、第７層目標周長Ｒ_７、第８層目標周長Ｒ_８、第９層目標周長Ｒ_９）に周長調整されたリングとなる。

前述した構成を有する本実施形態に係る金属リングの周長調整方法、及び薄板材周長調整装置の作用・効果について説明する。

本実施形態に係る金属リングの周長調整方法では、
（１）環状に形成されたマルエージング鋼製の金属リング１１０を９つ有し、９つの金属リング１１０の各周長をそれぞれ段階的に変化させて、９つの金属リング１１０を、その厚み方向に沿う積層方向ＴＨに重ね合わせて積層した環状の金属リング積層体３を形成するための金属リング１１０の周長調整方法において、金属リング積層体３で積層する金属リング１１０の積層数９に相当する９つの係回部１２２に、積層させる９つの金属リング１１０それぞれを掛け回して周回させる一対のローラ１２１を用い、一対の１ローラ２１（第１ローラ１２１Ａ、第２ローラ１２１Ｂ）には、９つの係回部１２２が、当該ローラ１２１の回転軸ＡＸ方向に沿って配置されていると共に、回転軸ＡＸ方向と直交するローラ径方向ＲＤに対し、金属リング積層体３で積層方向ＴＨに隣り合って配置される金属リング１１０，１１０同士の周長差ΔＲに対応した径差でそれぞれ形成されていること、回転軸ＡＸを中心に一対のローラ１２１が回転し、９つの金属リング１１０が周回している状態で、一対のローラ１２１の回転軸間距離Ｘを拡げる向きに、第１ローラ１２１Ａと第２ローラ１２１Ｂとを互いに離間させて、９つの金属リング１１０それぞれを、塑性変形域まで同時に引き伸ばして各目標の周長Ｒ_ｎにすることを特徴とするので、金属リング１１０にスプリングバックが生じず、またはほとんど生じず周長が安定した状態で、金属リング１１０を目標の周長Ｒ_ｎまで引き伸ばす周長調整の工程が、金属リング積層体３における金属リング１１０の積層数に拘わらずまとめて１工程に集約でき、周長調整の工程数が、積層分の工程数に分け、各工程で薄板材を１本ずつ周長調整していた従来の周長調整方法に比べて、大幅に削減できる。そのため、金属リング積層体３で積層させる全ての金属リング１１０を周長調整するのに必要な総加工時間が、１層分の金属リング１１０を周長調整する時間でできるようになり、金属リング１１０を周長調整するのに掛かる製造コストが大幅に低減できる。

また、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法は、金属リング１１０の周長調整を行う設備（薄板材周長調整装置１２０）について、従来の周長調整方法とは異なり、積層数（９層）分に相当する設備数を設置する必要がない上、設備を工場に設置するスペースを、省スペースに抑えることができる。また、従来の周長調整方法では、積層方向の配置位置がそれぞれ異なる複数種の薄板材の周長を、同じ設備で調整しようとすると、積層方向の配置位置の違いにより、薄板材同士間で周長差を設けるための段取り替え作業が必要となるが、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法では、このような段取り替え作業がない。そのため、金属リング１１０を周長調整する製造コストを低減することができる。さらに、積層数分に相当する数の設備を必要としないため、設備に掛かる設備コストが大幅に低減できる。

従って、本実施形態に係る金属リングの周長調整方法によれば、周長調整装置の設備数を増やさず同じ周長調整工程において、金属リング積層体３に構成する全種の金属リング１０を、それぞれ異なる目標の周長Ｒ_ｎ（第１層目標周長Ｒ_１、第２層目標周長Ｒ_２、第３層目標周長Ｒ_３、第４層目標周長Ｒ_４、第５層目標周長Ｒ_５、第６層目標周長Ｒ_６、第７層目標周長Ｒ_７、第８層目標周長Ｒ_８、第９層目標周長Ｒ_９）に、低コストで調整することができる、という優れた効果を奏する。

（３）（１）または（２）に記載する金属リングの周長調整方法において、９つの係回部１２２の係回面１２２ａが何れも、回転軸ＡＸ方向に対し、テーパ状に形成されていることを特徴とするので、引き伸ばす前の状態において、厚み方向ＴＨと周方向とに直交する金属リング１１０の幅Ｄ方向（図１９中、上下方向）に対し、その一方側の周長と、他方側の周長との間で周長差、すなわち、ΔＬ＝Ｌ２−Ｌ１＝０．３ｍｍ程度あるテーパ状の金属リング１１０についても、９つの金属リング１１０それぞれを、各目標の周長Ｒ_ｎになるまで同時に引き伸ばすことができる。

また、本実施形態に係る薄板材周長調整装置１２０では、
（８）環状に形成された金属リング１１０で、その周長を段階的に変化させた９つの金属リング１１０を、その厚み方向に沿う積層方向ＴＨに重ね合わせて積層させた環状の金属リング積層体３を形成するための薄板材周長調整装置１２０において、金属リング積層体３で積層させる金属リング１１０の積層数（９層）に相当する９つの係回部１２２に、９つの金属リング１１０を掛け回して、回転軸ＡＸを中心に回転させると共に、回転軸間距離Ｘが制御可能に構成された一対のローラ１２１（第１ローラ１２１Ａ、第２ローラ１２１Ｂ）を備え、９つの係回部１２２が、回転軸ＡＸ方向に沿って配置されていると共に、回転軸ＡＸ方向と直交するローラ径方向ＲＤに対し、金属リング積層体３で隣り合って配置される金属リング１１０，１１０士の周長差ΔＲに対応した径差で形成されていることを特徴とするので、金属リング１１０を目標の周長Ｒ_ｎまで引き伸ばす周長調整の工程が、金属リング積層体３における金属リング１１０の積層数（９層）に拘わらずまとめて１工程に集約でき、周長調整の工程数が、積層分の工程数に分け、各工程で薄板材を１本ずつ周長調整していた従来の周長調整装置に比べて、大幅に削減できる。そのため、金属リング積層体３で積層させる全ての金属リング１１０を周長調整するのに必要な総加工時間が、１層分の金属リング１１０を周長調整する時間でできるようになり、金属リング１１０を周長調整するのに掛かる製造コストが大幅に低減できる。

また、本実施形態に係る薄板材周長調整装置１２０は、従来の周長調整装置とは異なり、積層数（９層）分に相当する設備数を設置する必要がなく、１台分のスペースだけを確保すれば良く、工場に設置するスペースを、省スペースに抑えることができる。また、従来の周長調整装置では、積層方向の配置位置がそれぞれ異なる複数種の薄板材の周長を、同じ装置で調整しようとすると、積層方向の配置位置の違いにより、薄板材同士間で周長差を設けるための段取り替え作業が必要となるが、本実施形態に係る薄板材周長調整装置１２０では、このような段取り替え作業がない。そのため、金属リング１１０を周長調整する製造コストを低減することができる。さらに、本実施形態に係る薄板材周長調整装置１２０は、積層数分に相当する設備数を設置する必要がないため、設備するのに掛かる設備コストが大幅に低減できる。

従って、本実施形態の薄板材周長調整装置１２０によれば、周長調整装置の設備数を増やさず同じ周長調整工程において、金属リング積層体３に構成する全種の金属リング１１０を、それぞれ異なる目標の周長Ｒ_ｎに、低コストで調整することができる、という優れた効果を奏する。

（１０）（８）または（９）に記載する薄板材周長調整装置１２０において、９つの係回部１２２の係回面１２２ａが何れも、回転軸ＡＸ方向に対し、テーパ状に形成されていることを特徴とするので、引き伸ばす前の状態において、厚み方向ＴＨと周方向とに直交する金属リング１１０の幅方向（図１９中、上下方向）に対し、その一方側の周長と、他方側の周長との間で周長差、すなわち、ΔＬ＝Ｌ２−Ｌ１＝０．３ｍｍ程度があるテーパ状の金属リング１１０についても、９つの金属リング１１０それぞれを、各目標の周長Ｒ_ｎになるまで同時に引き伸ばすことができる。

以上において、本発明を実施形態１，２に即して説明したが、本発明は上記実施形態１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
（１）例えば、実施形態１，２では、回転軸ＡＸ方向両端で支持した一対のローラ２１を、ローラ支持ユニット３０で補助的に支持したが、ローラ支持ユニット３０を設けず、一対のローラを両端支持で配設しても良い。図５は、変形例１に係るローラを示す正面図である。具体的には、一対のローラ２２１（第１ローラ２２１Ａ、第２ローラ２２１Ｂ）では、図５に示すように、第１係回部２２２Ａ、第２係回部２２２Ｂ、第３係回部２２２Ｃ、第４係回部２２２Ｄ、第５係回部２２２Ｅ、第６係回部２２２Ｆ、第７係回部２２２Ｇ、第８係回部２２２Ｈ、及び第９係回部２２２Ｉが、９つ一続きで形成されている。第１ローラ２２１Ａの軸部２２３の回転軸ＡＸ方向一端側（図５中、下側）には、サーボモータ４１Ａが接続されている一方で、軸部２２３の他端側（図５中、上側）は、テールストック４２Ａの内部にあるベアリング４３により、支持されている。また、第１ローラ２２１Ａと同様、第１ローラ２２１Ｂの軸部２２３の回転軸ＡＸ方向一端側には、サーボモータ４１Ｂが接続されている一方で、軸部２２３の他端側は、テールストック４２Ｂの内部にあるベアリング４３により、支持されている。

（２）また、上記変形例１とは別に変形例２も考えられる。図６は、変形例２に係るローラを示す正面図である。変形例２に係る一対のローラ３２１（第１ローラ３２１Ａ、第２ローラ３２１Ｂ）では、図６に示すように、第１係回部３２２Ａ、第２係回部３２２Ｂ、第３係回部３２２Ｃ、第４係回部３２２Ｄ、第５係回部３２２Ｅ、第６係回部３２２Ｆ、第７係回部３２２Ｇ、第８係回部３２２Ｈ、及び第９係回部３２２Ｉが、９つ一続きで形成されている。第１ローラ３２１Ａの軸部３２３の回転軸ＡＸ方向一端側（図６中、下側）は、片持ち支持でサーボモータ４１Ａと接続しているが、軸部３２３の他端側（図６中、上側）は、フリーになっている。また、第１ローラ３２１Ａと同様、第１ローラ３２１Ｂの軸部３２３の回転軸ＡＸ方向一端側は、片持ち支持でサーボモータ４１Ｂと接続しているが、軸部３２３の他端側は、フリーになっている。変形例１及び変形例２では、一対のローラが薄板材の周長調整時に掛かる張力で撓まないよう、剛性の高いものにすることが前提となる。

（３）また、実施形態１，２では、金属リング１０を９層積層させた金属リング積層体３を例示して説明したが、薄板材積層体における薄板材の積層数は、９層以外にも、例えば、６層、１２層等のように、製品（ＣＶＴ）の仕様よって適宜変更可能である。同様に、一対のローラの係合部の数も、薄板材積層体で積層させる薄板材の積層数に応じて適宜変更可能である。

（４）また、実施形態１では、隣り合う第４係回部２２Ｄと第５係回部２２Ｅとの間にある中間軸部２４をローラ支持ユニット３０で補助的に支持したが、ローラ支持手段により、隣り合う係回部同士の間を支持する位置、及び支持箇所の数は、実施形態に限定されず、種々変更可能である。

（５）また、実施形態１，２では、一対のローラ２１（第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂ）を、サーボモータ４１Ａ、サーボモータ４１Ｂで回転させたが、掛け回した薄板材を、回転ムラがなく高精度に高速回転で回転させるモータであれば、例えば、スピンドルモータでも良く、サーボモータに限らず、一対のローラの回転駆動源は、適宜変更可能である。

（６）また、実施形態１，２では、一対のローラ２１（第１ローラ２１Ａ、第２ローラ２１Ｂ）を、それぞれサーボモータ４１Ａ、サーボモータ４１Ｂで回転させた。しかしながら、掛け回した薄板材を、回転ムラがなく高精度に高速回転で回転させることができれば、これを前提に、一対のローラの片側を、モータで回転駆動させる駆動側で、その反対側を、モータで回転駆動させず、駆動側の回転に依存する従動側にしても良い。

１ ＣＶＴベルト（金属ベルト）
３ 金属リング積層体（薄板材積層体）
１０ 金属リング（薄板材）
２０，１２０ 薄板材周長調整装置
２１，１２１ 一対のローラ
２１Ａ，１２１Ａ 第１ローラ（一対のローラ）
２１Ｂ，１２１Ｂ 第２ローラ（一対のローラ）
２２，１２２ 係回部
２２Ａ，１２２Ａ 第１係回部
２２Ｂ，１２２Ｂ 第２係回部
２２Ｃ，１２２Ｃ 第３係回部
２２Ｄ，１２２Ｄ 第４係回部
２２Ｅ，１２２Ｅ 第５係回部
２２Ｆ，１２２Ｆ 第６係回部
２２Ｇ，１２２Ｇ 第７係回部
２２Ｈ，１２２Ｈ 第８係回部
２２Ｉ，１２２Ｉ 第９係回部
２２Ｄ，２２Ｅ 隣り合う係回部同士
３０ ローラ支持ユニット（ローラ支持手段）
４１Ｃ サーボモータ（サーボモータ）
ＴＨ 積層方向
Ｄ 幅方向
ＡＸ 回転軸
ＲＤ ローラ径方向
Ｘ 回転軸間距離
Ｒ_ｎ 目標の周長
Ｔ 張力

Claims (12)

1. 環状に形成された金属製の薄板材を複数有し、前記複数の薄板材の各周長をそれぞれ段階的に変化させて、前記複数の薄板材を、その厚み方向に沿う積層方向に重ね合わせて積層した環状の薄板材積層体を形成するための環状薄板材の周長調整方法において、
   前記薄板材積層体で積層する前記薄板材の積層数に相当する所定数の係回部に、積層させる前記所定数の前記薄板材それぞれを掛け回して周回させる一対のローラを用い、
   前記一対のローラには、前記所定数の前記係回部が、当該ローラの回転軸方向に沿って配置されていると共に、前記回転軸方向と直交する前記ローラ径方向に対し、前記薄板材積層体で前記積層方向に隣り合って配置される前記薄板材同士の周長差に対応した径差でそれぞれ形成されていること、
   前記回転軸を中心に前記一対のローラが回転し、前記所定数の前記薄板材が周回している状態で、前記一対のローラの回転軸間距離を拡げる向きに前記一対のローラを互いに離間させて、前記所定数の前記薄板材それぞれを、塑性変形域まで同時に引き伸ばして各目標の周長にすることを特徴とする環状薄板材の周長調整方法。
2. 請求項１に記載する環状薄板材の周長調整方法において、
   前記係回部の形状に倣って前記薄板材にクラウニングを付することを特徴とする環状薄板材の周長調整方法。
3. 請求項１または請求項２に記載する環状薄板材の周長調整方法において、
   前記所定数の前記係回部が何れも、前記回転軸方向に対し、テーパ状に形成されていることを特徴とする環状薄板材の周長調整方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、
   引き伸ばす前の状態では、前記薄板材の周長が、前記積層方向の配置位置に因らず同じであること、
   前記積層方向に対する前記薄板材の配置位置と、前記回転軸方向に対する前記係回部の配置位置とを１対１の関係に対応させて、前記所定数の前記薄板材を前記所定数の前記係回部に保持させること、及び
   前記係回部で前記薄板材に作用する張力を、前記所定数の前記薄板材全てに均等にかけることを特徴とする環状薄板材の周長調整方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、
   前記回転軸間距離を制御して、前記所定数の前記薄板材を前記各目標の周長まで引き伸ばすこと特徴とする環状薄板材の周長調整方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、
   前記回転軸間距離を、引き伸ばす前の前記所定数の前記薄板材に対し、全ての周内に前記一対のローラが挿通可能な距離に設定する第１工程と、
   前記第１工程後、前記所定数の前記薄板材を一つにまとめた状態で、前記一対のローラを前記所定数の前記薄板材の周内に相対的に挿通し、前記所定数の前記薄板材を、弾性変形域内でテンションをかけた状態で、前記所定数の前記係回部にそれぞれ保持させる第２工程と、
   前記第２工程後、前記一対のローラを回転させながら、前記回転軸間距離を、前記所定数の前記薄板材に対し前記各目標の周長になるまで拡げる第３工程と、
   を有することを特徴とする環状薄板材の周長調整方法。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載する環状薄板材の周長調整方法において、
   前記薄板材は鋼製のリングであり、前記薄板材積層体は、無段変速機に構成される金属ベルトの一部として、前記鋼製のリングが積層された金属リング積層体であることを特徴とする環状薄板材の周長調整方法。
8. 環状に形成された金属製の薄板材で、その周長を段階的に変化させた複数の前記薄板材を、その厚み方向に沿う積層方向に重ね合わせて積層させた環状の薄板材積層体を形成するための薄板材周長調整装置において、
   前記薄板材積層体で積層させる前記薄板材の積層数に相当する所定数の係回部に、前記所定数の前記薄板材を掛け回して、回転軸を中心に回転させると共に、回転軸間距離が制御可能に構成された一対のローラを備え、
   前記所定数の前記係回部が、前記回転軸方向に沿って配置されていると共に、前記回転軸方向と直交するローラ径方向に対し、前記薄板材積層体で隣り合って配置される前記薄板材同士の周長差に対応した径差で形成されていることを特徴とする薄板材周長調整装置。
9. 請求項８に記載する薄板材周長調整装置において、
   前記所定数の前記係回部は、前記ローラ径方向に対し、前記薄板材に付するクラウニングに対応したＲ形状、または前記薄板材に付する凹凸形状に形成されていることを特徴とする薄板材周長調整装置。
10. 請求項８または請求項９に記載する薄板材周長調整装置において、
    前記所定数の前記係回部が何れも、前記回転軸方向に対し、テーパ状に形成されていることを特徴とする薄板材周長調整装置。
11. 請求項８乃至請求項１０のいずれか１つに記載する薄板材周長調整装置において、
    前記回転軸間距離を、サーボモータで制御することを特徴とする薄板材周長調整装置。
12. 請求項８乃至請求項１１のいずれか１つに記載する薄板材周長調整装置において、
    前記一対のローラは、前記回転軸方向に対し、片持ち支持、または両端支持で設けられ、
    隣り合う前記係回部同士の間の位置で、前記一対のローラをそれぞれ前記ローラ径方向から支持するローラ支持手段を備えていることを特徴とする薄板材周長調整装置。
    
    

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