环形支撑装置 技术领域 本发明涉及一种环形支撑装置, 所述环形支撑装置用于支撑诸如金属环的用作无 级变速 (CVT) 带的环形构件。
背景技术 CTV 包括带, 所述带包括由多个堆叠的金属环构成的用于传递动力的堆叠环组件。 金属环通常通过下述操作制造而成 : 将由马氏体时效钢构成的中空圆柱形圆筒切割成具有 规定宽度的多个金属环, 并接着如日本专利公开文献第 2007-191788 号中所公开将金属环 保持在支架上, 并且对金属环执行加热处理工序, 例如, 溶体处理工序、 时效处理工序或氮 化处理工序。
图 7 是用于支撑金属环 1 并且用于将金属环 1 进给和输送到支架上的环形支撑装 置 2 的平面图。环形支撑装置 2 安装在进给机器人 ( 未示出 ) 的臂部的末端上, 所述进给 机器人也被称为装载器。
环形支撑装置 2 包括固定基部 3 和可移动基部 5, 所述可移动基部通过两个缸柱 4a、 4b 可朝向和远离固定基部 3 移动。基本上为半圆形形状的固定基部 3 和可移动基部 5 具有彼此面对的各自的平直部分, 所述平直部分基本上横跨直径设置。
缸柱 4a、 4b 包括具有连接到固定基部 3 的缸筒 6a、 6b 以及连接到可移动基部 5 的 杆 7a、 7b 的气缸。如图 7 和图 8 中所示, 当杆 7a、 7b 伸出和缩回时, 可移动基部 5 朝向和远 离固定基部 3 移动。如图 9 中所示, 垂直支撑壁 8 从固定基部 3 和可移动基部 5 延伸。
进给机器人首先将图 7 所示的环形支撑装置 2 放置成面向多个金属环 1 的内壁。 接着, 如图 8 中所示, 缸柱 4a、 4b 被致动以使固定基部 3 和可移动基部 5 的支撑壁 8 邻接金 属环 1 的内壁。当金属环 1 弹性变形成椭圆形时, 杆 7a、 7b 伸出预定距离, 以便使支撑壁 8( 参见图 9) 支撑金属环 1。接着, 进给机器人的臂部进行操作, 以将金属环 1 与环形支撑 装置 2 一起朝向支架进给。
在环形支撑装置 2 已经将金属环放置在支架的多个保持轴之间之后, 杆 7a、 7b 缩 回。 因此, 所有金属环 1 都弹性返回到圆形形状, 并且所述金属环的内壁与支撑壁 8 分隔开, 同时所述金属环的外壁保持抵靠保持轴的侧壁, 由此完成金属环 1 到支架上的传送。
如上所述制造的金属环 1 不是恒定尺寸, 而由于制造过程使其内径、 圆周长度和 宽度不可避免地经历变化, 如日本专利公开文献第 2004-122277 号和日本专利公开文献第 2002-086322 号中所公开。换句话说, 例如, 通过环形支撑装置 2 支撑的金属环 1 可以具有 更大和更小的内径。
当金属环 1 同时被支撑在支撑壁 8 上时, 杆 7a、 7b 需要伸出到能够使杆 7a、 7b 能 够支撑金属环 1 的位置, 以便防止具有最大内径的金属环 1 从支撑壁 8 上掉落。在这种情 况下, 由于必须拉具有较小内径的金属环, 因此缸柱 4a、 4b 需要产生大的致动力。因此, 依 此方式被拉动的金属环 1 可能会超出弹性变形范围, 并且可能变成塑性变形。
因此, 根据背景技术的环形支撑装置不利的方面在于, 由于需要产生大致动力的
气缸, 并且由于具有较小内径的金属环中的一些金属环趋向于变成塑性变形, 因此环形支 撑装置的尺寸大且重量沉。 发明内容
本发明的大致目的是提供一种尺寸小且重量轻的环形支撑装置。
本发明的一个主要目的是提供一种有效防止金属环变成塑性变形的环形支撑装 置。
根据本发明的一个实施例, 提供一种环形支撑装置, 所述环形支撑装置包括用于 在多个弹性环构件的内壁处同时支撑所述弹性环构件的多个支撑构件, 其中 :
支撑构件中的至少一个可朝向或远离环形构件的内壁移动 ;
支撑构件中的至少一个被多个弹性缓冲器遮盖 ; 以及
当环形构件由支撑构件支撑时, 缓冲器单独且分别邻接环形构件。
采用上述结构, 当支撑构件用于支撑所有金属环时, 缓冲器初始邻接具有小内径 的金属环 ( 即, 具有小直径的金属环 ) 的内壁。当支撑构件进一步移动时, 除上述缓冲器之 外的缓冲器邻接具有中间内径的金属环 ( 即, 具有中间直径的金属环 ) 的内壁。此时, 保持 抵靠具有小直径的金属环的缓冲器弯曲。 当支撑构件更进一步移动时, 除上述两组缓冲器之外的缓冲器邻接具有最大内径 的金属环 ( 即, 具有最大直径的金属环 ) 的内壁。此时, 已经保持抵靠具有小直径的金属环 的缓冲器进一步弯曲, 并且已经保持抵靠具有中间直径的金属环的缓冲器也弯曲。
根据本发明, 金属环的弯曲量根据金属环的内径和支撑构件的位移量变化。趋向 于使金属环从内壁朝向外壁伸展的力变小, 并因此将根据金属环的内径所需的最小力施加 到金属环。因此, 可防止具有小直径和中间直径的金属环变得塑性变形。
由于仅将需要的最小力施加到金属环, 因此可以使用产生小致动力的小尺寸的移 动机构 ( 致动器 ) 来移动支撑构件。因此, 环形支撑装置的尺寸和重量可以减小。
环形支撑装置可以安装在进给机构上, 例如, 使得当进给机构操作时环形支撑装 置支撑和进给环形构件。
环形构件优选地包括例如在 CVT 中使用的金属环。
附图说明 图 1 是整体显示根据本发明的实施例的环形支撑装置的立体图 ;
图 2 是图 1 所示的环形支撑装置的侧视图 ;
图 3 是图 1 所示的环形支撑装置的仰视图 ;
图 4 是显示图 1 所示的环形支撑装置沿着金属环的内壁支撑金属环 ( 环形构件 ) 的方式的仰视图 ;
图 5 是显示夹持的金属环被进给到支架上的方式的平面图 ;
图 6 是显示金属环由支架保持的方式的立体图 ;
图 7 是根据背景技术的环形支撑装置的平面图 ;
图 8 是显示根据背景技术的环形支撑装置的气缸的杆伸出的方式的平面图 ; 和
图 9 是图 7 和图 8 所示的环形支撑装置的侧视图。
具体实施方式
以下将参照附图说明根据本发明的优选实施例的环形支撑装置。
图 1 是整体显示根据本发明的实施例的环形支撑装置 10 的立体图, 而图 2 是环形 支撑装置 10 的侧视图。在图 1 中, 金属环 1 由虚线显示。在图 2 中, 省略显示金属环 1。
环形支撑装置 10 包括 : 为连接到未示出的进给机器人的臂部的末端的平板形式 的基部 12 ; 外壳 14, 所述外壳基本上为安装在基部 12 上的圆柱形状, 并且在所述外壳中容 纳致动器、 凸轮和复位弹簧 ( 未示出 ) ; 和悬挂于外壳 14 的六个支撑轴 16a-16f( 支撑构 件 )。
外壳 14 中还容纳三个滑动构件 18a-18c, 所述滑动构件通过凸轮可在箭头 A1 和 A2 表示的方向上移动。基本上为三角形的支撑基部 22a、 22b 通过连接螺栓 20 连接到滑动 构件 18a、 18b。
支撑基部 22a、 22b 中的每一个支撑支撑轴 16a-16f 中的两个。更具体地, 支撑轴 16a、 16b 连接到支撑基部 22a, 而支撑轴 16c、 16d 连接到支撑基部 22b。
支撑轴 16a-16d 各自具有外螺纹末端。支撑基部 22a、 22b 中的每一个具有限定在 其中的两个内螺纹孔 ( 未示出 )。支撑轴 16a-16d 的外螺纹末端通过被拧入内螺纹孔中而 连接到支撑基部 22a、 22b。
支撑轴 16a-16d 中的每一个在其侧壁上都具有预定数量的环形脊部 24, 并且环形 脊部 24 中相邻的脊部之间限定凹部 26。如稍后所述, 金属环 1 插入凹部 26 中。
用作桥接构件的位置校正构件 28a、 28b 安装在支撑轴 16a、 16b 以及支撑轴 16c、 16d 上, 以便防止支撑轴 16a、 16b 的下端和支撑轴 16c、 16d 的下端变得彼此分隔开。 更具体 地, 位置校正构件 28a 使支撑轴 16a、 16b 之间的距离在支撑基部 22a 和位置校正构件 28a 处彼此相等, 并且类似地, 位置校正构件 28b 使支撑轴 16c、 16d 之间的距离在支撑基部 22b 和位置校正构件 28b 处彼此相等。
用于支撑支撑轴 16e、 16f 的细长支撑板 30 通过连接螺栓 20 连接到滑动构件 18c。 支撑板 30 包括平板部分 32 和接头接片 34, 所述接头接片基本上以直角从平板部分 32 弯 曲。接头接片 34 连接到滑动构件 18c。
边缘构件 36a、 36b 分别装配在平板部分 32 的边缘上。边缘构件 36a、 36b 各自具 有限定在其中的 U 形沟槽 38。平板部分 32 的各个边缘被装配到 U 形沟槽 38 中。
支撑轴 16e、 16f 安装在边缘构件 36a、 36b 的端面上。换句话说, 支撑轴 16e、 16f 通过边缘构件 36a、 36b 被定位在支撑板 30 的平板部分 32 上并固定到所述平板部分。
多个弹性缓冲器 40 通过粘合剂粘结到支撑轴 16e、 16f 的侧壁。 另外, 支撑轴 16e、 16f 被缓冲器 40 遮盖。
缓冲器 40 中的每一个都具有垂直尺寸 H1( 参见图 2), 所述垂直尺寸基本上对应于 ( 基本上对齐 ) 凹部 26 中的每一个的垂直尺寸 H2。彼此紧挨着定位的相邻缓冲器 40 在与 每一个环形脊部 24 的位置基本上对齐的位置处相邻于彼此设置。缓冲器 40 可以通过绕着 支撑轴 16e、 16f 中的每一个缠绕单个缓冲片、 使缓冲片连接到所述支撑轴并随后在基本上 对应于环形脊部 24 的位置的位置处切割缓冲片形成。可选地, 缓冲器 40 可以单独绕支承 轴 16e、 16f 缠绕并连接到支撑轴 16e、 16f, 其中所述缓冲器的垂直尺寸基本上对应于凹部26 的垂直尺寸。
虽然缓冲器 40 可以由任何类型的弹性材料制成, 但是缓冲器 40 优选地由诸如海 绵的弹性材料或者各种橡胶中的任意一种制成。
根据本实施例的环形支撑装置 10 基本上如上所述构造而成。以下将说明环形支 撑装置 10 的操作和优点。
环形支撑装置 10 以下述方式支撑金属环 1。如图 3 的底部所示, 支撑轴 16a-16f 插入以垂直阵列储存的多个金属环 1 中, 同时与金属环 1 的内壁分隔开。
接着, 致动器被致动以使凸轮推压滑动构件 18a-18c, 使得滑动构件 18a-18c 沿着 箭头 A1 表示的方向在径向方向上远离彼此移动。因此, 通过支撑基部 22a、 22b 和支撑板 30 被支撑在滑动构件 18a-18c 上的支撑轴 16a-16f 朝向金属环 1 的内壁移动。滑动构件 18a-18c 基本上以相同的速度移动。
当滑动构件 18a-18c 移动时, 如图 4 中所示, 支撑轴 16a-16d 的凹部 26 的底部中 的一些底部以及缓冲器 40 中的遮盖支撑轴 16e、 16f 的缓冲器邻接金属环 1 的内壁, 其中所 述金属环的内径由于制造误差和公差而很小。这种金属环 1 因此弹性变形成六边形形状。
滑动构件 18a-18c 连续移动, 以便使支撑轴 16a-16f 邻接具有最大内径的金属环 1 的内壁。因此, 具有小直径的金属环 1 受到趋向于使金属环 1 远离内壁并朝向外壁伸展的 力, 其中所述金属环已经使其内壁保持抵靠支撑轴 16a-16f。 根据本实施例, 如上所述, 缓冲器 40 设置在支撑轴 16e、 16f 上。因此, 趋向于使具 有小直径的金属环 1 伸展的力作用在缓冲器 40 上, 并且所述力随着金属环 1 推压缓冲器 40 以使所述缓冲器弯曲而减小。
此时, 只有保持抵靠金属环 1 的内壁的缓冲器 40 弯曲, 而其它缓冲器 40 没有弯 曲。这是因为缓冲器 40 中只有位于每一个支撑轴 16e、 16f 上的一个缓冲器邻接一个金属 环 1, 而其它缓冲器 40 没有邻接金属环 1。
接着, 支撑轴 16a-16f 邻接具有中间直径的金属环 1 的内壁。因此, 这种金属环 1 受到趋向于使金属环 1 远离内壁并朝向外壁伸展的力。
所述力也随着具有中间直径的金属环 1 将缓冲器 40 推压在支撑轴 16e、 16f 上而 经历弯曲而减小。此时, 具有小直径的金属环 1 使保持抵靠所述金属环的内壁的缓冲器 40 进一步弯曲。
最后, 支撑轴 16a-16f 邻接具有最大内径的金属环 1 的内壁。此时, 保持抵靠具有 最大直径的金属环 1 的内壁的缓冲器 40 略微弯曲。保持抵靠具有中间直径的金属环 1 的 内壁的缓冲器 40 进一步弯曲。保持抵靠具有小直径的金属环 1 的内壁的缓冲器 40 更进一 步弯曲。因此, 金属环 1 在夹持力下由支撑轴 16a-16f 保持, 所述夹持力取决于金属环 1 的 内径 ( 参见图 1)。
由于与金属环 1 的数量同样多的缓冲器 40 设置在每一个支撑轴上, 因此单独的缓 冲器 40 对每一个金属环 1 执行力减小功能。因此, 金属环 1 在取决于缓冲器 40 的弯曲量 的夹持力下受到支撑。
因此, 根据本实施例, 取决于金属环 1 的不同内径的所需的最小力可以同时施加 到金属环 1。因此, 可防止具有小内径的金属环 1 变得塑性变形。
由于施加所需的最小力, 因此可以使用产生小致动力的致动器, 或者另外使用尺
寸小的致动器。
接着, 如图 5 中所示, 金属环 1 通过进给机器人的臂部与环形支撑装置 10 一起移 动到支架 50 上。支撑轴 16a-16f 插入支架 50 的多个保持轴 52a-52e、 52j 之间。此后, 致 动器再次致动以在复位弹簧的回弹下推动滑动构件 18a-18c, 使得滑动构件 18a-18c 在箭 头 A2 表示的方向上朝向彼此移动 ( 参见图 1、 图 3 和图 4)。
当滑动构件 18a-18c 移动时, 支撑轴 16a-16f 变得与金属环 1 的内壁分隔开。因 此, 金属环 1 弹性返回到其圆形形状。当金属环 1 的外壁接合在限定在保持轴 52a-52e、 52j 中的凹部 54 内时, 金属环 1 由保持轴 52a-52e、 52j 保持。类似地, 金属环 1 由保持轴 52e-52j 保持。
此后, 支架 50 的顶板 56 连接到所有保持轴 52a-52f 的末端, 由此使金属环 1 被支 架 50 保持。随后, 金属环 1 与支架 50 一起被进给到热处理炉中, 并且金属环 1 在热处理炉 中根据氮化处理工艺或类似工艺被加热。
在上述实施例中, CVT 中使用的金属环 1 已经显示为构成环形构件。然而, 环形构 件不局限于金属环, 而是可以为任何类型的弹性环构件, 例如橡胶环。
在上述实施例中, 缓冲器 40 仅安装在支撑轴 16e、 16f 上。然而, 缓冲器 40 也可以 安装在所有支撑轴 16a-16f 上。 在上述实施例中, 所有支撑轴 16a-16f 同时一起移动。然而, 支撑轴 16a-16f 中的 两个或更多个可以移动。
支撑轴 16a-16f 的数量不局限于六个, 而是可以根据需要设置用于保持环形构件 的同样多的支撑轴。