(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略均一な幅を有する無端帯状の薄板材から成るフープが複数重ね合わせられて構成されたフープ部と該フープ部に沿って重ね合わされた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトの、該フープ部を構成するフープのずれの変動を計測するためのフープずれ量計測装置であって、
一方のプーリが他方のプーリに対して接近離隔する方向に移動可能とされ、前記伝動ベルトを巻き掛ける１対のプーリと、該プーリを回転駆動させる駆動装置とを備えた伝動ベルト回転装置と、
該１対のプーリに前記伝動ベルトが巻き掛けられた状態で、前記移動可能に構成されたプーリに前記一方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えることにより、前記伝動ベルトの張力を調整する張力調整装置と、
該１対のプーリのうち、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御する回転速度制御装置と、
前記伝動ベルト回転装置に巻き掛けられた状態の前記伝動ベルトのフープの幅方向に移動可能とされ、該フープの側端面側に付勢され、さらに、前記フープ部の積層厚さ以上の長さとされた接触面が前記フープ部を構成するフープのいずれとも接触可能な位置に設けられた接触子を備え、該接触子の変位を逐次検出する接触式変位センサと
を、含むことを特徴とする伝動ベルトのフープずれ量計測装置。
【請求項２】
略均一な幅を有する金属製の無端帯状の薄板材から成るフープが複数重ね合わせられて構成されたフープ部と該フープ部に沿って重ね合わされた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトの、該フープ部を構成するフープのずれの変動を計測するためのフープずれ量計測装置であって、
一方のプーリが他方のプーリに対して接近離隔する方向に移動可能とされ、前記伝動ベルトを巻き掛ける１対のプーリと、該プーリを回転駆動させる駆動装置とを備えた伝動ベルト回転装置と、
該１対のプーリに前記伝動ベルトが巻き掛けられた状態で、前記移動可能に構成されたプーリに前記一方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えることにより、前記伝動ベルトの張力を調整する張力調整装置と、
該１対のプーリのうち、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御する回転速度制御装置とを備え、
さらに、前記伝動ベルト回転装置に巻き掛けられた状態の前記伝動ベルトのフープ部の側方において、検出面が該フープ部の側部に対向する位置に配置され、該検出面に対向する部分の該フープ部の変位を逐次検出する磁気式変位センサを、その検出面の中心が前記フープ部の積層方向において互いに異なる位置となるように、複数備えている
ことを特徴とする伝動ベルトのフープずれ量計測装置。
【請求項３】
略均一な幅を有する無端帯状の薄板材から成るフープが複数重ね合わせられて構成されたフープ部と該フープ部に沿って重ね合わされた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトの、該フープ部を構成するフープのずれの変動を計測するフープ変動量計測方法であって、
一方のプーリが他方のプーリに対して接近離隔する方向に移動可能とされた１対のプーリに前記伝動ベルトを巻きかけ、該移動可能に構成されたプーリに一方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えることにより前記伝動ベルトの張力を調整し、該１対のプーリのうち、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御した状態で、
前記伝動ベルトのフープの幅方向に移動可能とされ、該フープの側端面側に付勢され、さらに、前記フープ部の積層厚さ以上の長さとされた接触面が前記フープ部を構成するフープのいずれとも接触可能な位置に設けられた接触子を前記フープ部の側端面に接触させて、該接触子の変位を検出する接触式変位センサにより該フープ部の変位を検出し、該接触式変位センサにより検出された変位値に基づいて前記フープのずれの変動を計測するフープ変動量計測方法。
【請求項４】
略均一な幅を有する金属製の無端帯状の薄板材から成るフープが複数重ね合わせられて構成されたフープ部と該フープ部に沿って重ね合わされた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトの、該フープ部を構成するフープのずれの変動を計測するフープ変動量計測方法であって、
一方のプーリが他方のプーリに対して接近離隔する方向に移動可能とされた１対のプーリに伝動ベルトを巻きかけ、該移動可能に構成されたプーリに一方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えることにより前記伝動ベルトの張力を調整し、該１対のプーリのうち、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御した状態で、検出面が前記フープの側部に対向する位置に配置され、且つ、その検出面の中心が前記フープ部の積層方向において互いに異なる位置とされた複数の磁気式変位センサにより前記フープ部の変位を検出し、該複数の磁気式変位センサにより検出された変位値に基づいて前記フープのずれの変動を計測するフープ変動量計測方法。
【請求項５】
前記複数の磁気式変位センサにより逐次検出される変位値の磁気式変位センサ毎の最大値と最小値との差に基づいて、前記伝動ベルトの良否を判定する判定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のフープずれ量計測装置。
【請求項６】
請求項４に記載のフープ変動量計測方法であって、前記複数の磁気式変位センサにより逐次検出される変位値の磁気式変位センサ毎の最大値と最小値との差に基づいて、前記伝動ベルトの良否を判定することを特徴とするフープ変動量計測方法。
【請求項７】
前記１対のプーリの回転速度比が２．０以上であることを特徴とする請求項１、２、５のいずれかに記載のフープずれ量計測装置。
【請求項８】
前記１対のプーリのうち、一のプーリの中心を通り且つ該プーリの軸に対して垂直な中心面と、他方のプーリの中心を通り且つ該プーリの軸に対して垂直な中心面とが、所定距離離隔していることを特徴とする請求項１、２、５のいずれかに記載のフープずれ量計測装置。
【請求項９】
前記１対のプーリの軸間距離を測定する軸間距離測定装置と、
該軸間距離測定装置により測定された軸間距離から予め記憶された関係に基づいて前記伝動ベルトの周長を算出する周長算出装置と
を、さらに備えたことを特徴とする請求項１、２、５のいずれかに記載のフープずれ量計測装置。
【請求項１０】
前記１対のプーリの回転速度比を２．０以上にして該プーリを回転駆動させる請求項３、４、６のいずれかに記載のフープ変動量計測方法。
【請求項１１】
前記１対のプーリのうち、一のプーリの中心を通り且つ該プーリの軸に対して垂直な中心面と、他方のプーリの中心を通り且つ該プーリの軸に対して垂直な中心面とが、所定距離離隔された状態で該プーリを回転駆動させる請求項３、４、６のいずれかに記載のフープ変動量計測方法。
【請求項１２】
前記１対のプーリに巻き掛けられた伝動ベルトが撓んでいない状態での前記１対のプーリの軸間距離を測定し、その軸間距離から予め記憶された関係に基づいて前記伝動ベルトの周長を測定する請求項３、４、６のいずれかに記載のフープ変動量計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１対のプーリに巻き掛けられて動力を伝達する伝動ベルトのフープの横ずれの変動を計測する装置および計測方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１対のプーリ、たとえば回転軸に固定された固定回転体とその回転軸に対して軸心方向に移動可能な可動回転体とから構成された溝幅すなわち有効径（ベルト掛かり径）が可変な１対の可変プーリの間に巻き掛けられてそれらの間で動力を伝達する伝動ベルトの一種に、略均一な幅を有する金属製の無端薄板材すなわちフープが複数重ね合わせて構成されたフープ部と、そのフープ部に沿って厚み方向に密接した状態で連ねられた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトが知られている。たとえば、特開昭６２−２３２５３０号公報の第３図に記載されたベルト式無段変速機用伝動ベルトがそれである。
【０００３】
上記伝動ベルトのブロックは、厚板状の部材であって、たとえば、１対のフープ部の内周側に位置する足部と、その１対のフープ部の外周側に位置する頭部と、それら足部と頭部とをそれらの幅方向の中央部において相互に連結する首部とから構成され、相対向する足部の外周側端面と頭部の内周面との間に上記１対のフープ部がそれぞれ位置させられるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような伝動ベルトの回転時において、フープ部はその内周面形状或いはそれと係合する足部の外周面の形状によるセンタリング作用によって、その横ずれが防止されるようになっている。しかし、フープ部やブロックの形状不良などにより横ずれが発生する場合がある。
【０００５】
上記横ずれを検出するために、本出願人は、先に、光学的手段により横ずれを検出する発明を出願した（特願平１１−２６１５３４）。その先に出願した発明の要旨は、略均一な幅を有する無端薄板材から成るフープが複数重ね合わせられて構成されたフープ部と、そのフープ部に沿って厚み方向に密接した状態で連ねられた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトにおいて、上記フープ部を構成するために複数重ね合わせられた無端帯状のフープのずれ量を計測するための装置であって、所定の１対のプーリに巻き掛けられた状態の前記伝動ベルトのフープの側端面に対してそのフープの厚みよりも小さな集光径で測定光を照射し且つその側端面からの反射光を受光する測定ヘッドを備え、その側端面からの反射光に基づいて基準位置からその側端面までの距離を光学的に検出するフープ位置検出装置と、上記測定ヘッドを前記フープの厚み方向に移動可能に支持し、前記フープ部を構成する複数のフープの側端面のそれぞれに前記測定光を集光させるようにその測定ヘッドを移動させる測定ヘッド移動装置とを、含むことにある。このようにフープずれ量検出装置を構成すれば、フープ位置検出装置により光学的に検出された基準位置から前記フープの側端面までの距離に基づいて、各フープの側端縁とブロックとの間の隙間がそれぞれ算出され得るので、ブロックとフープ部との接触が発生する前に、フープの基準位置からのずれ量或いはその接触が発生するまでのずれ量などを評価することができるのである。
【０００６】
しかしながら、上記光学的手段により横ずれを検出するフープずれ量計測装置では、前記測定光としてレーザー光を使用するため、ずれ量を測定する際には伝動ベルトの潤滑用オイル量を制限しなければならなず、実車の状態を再現してずれ量を測定することができない。このように潤滑用オイル量を制限する必要があるのは、レーザー光が乱反射して正確な測定ができなくなることを防ぐため、および、反射光を受光する測定ヘッドに潤滑用オイルが付着して測定自体が不可能になることを防ぐためである。
【０００７】
さらに、伝動ベルトの良否を判定するには、フープ全体の横ずれの周方向における変動を測定する必要がある。すなわち、伝動ベルトの良否を判定するには、フープ全体の横ずれを無端帯状のフープの全周において測定し、その変動を算出する必要があるが、上記光学的手段により横ずれを検出する形式の装置では各フープ毎にずれ量を測定しなければならないため、フープ全体の横ずれの変動を測定しようとするとフープの枚数だけ測定を繰り返す必要があり、測定に時間がかかってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、フープ全体の横ずれの周方向における変動を迅速に、且つ、高い信頼性で測定できる伝動ベルトのフープずれ量計測装置及びフープ変動量計測方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、略均一な幅を有する無端帯状の薄板材から成るフープが複数重ね合わせられて構成されたフープ部とそのフープ部に沿って重ね合わされた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトの、そのフープ部を構成するフープのずれの変動を計測するためのフープずれ量計測装置であって、(a)一方のプーリが他方のプーリに対して接近離隔する方向に移動可能とされ、前記伝動ベルトを巻き掛ける１対のプーリと、そのプーリを回転駆動させる駆動装置とを備えた伝動ベルト回転装置と、(b)その１対のプーリに前記伝動ベルトが巻き掛けられた状態で、前記移動可能に構成されたプーリに前記一方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えることにより、前記伝動ベルトの張力を調整する張力調整装置と、(c)その１対のプーリのうち、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御する回転速度制御装置と、(d)前記伝動ベルト回転装置に巻き掛けられた状態の前記伝動ベルトのフープの幅方向に移動可能とされ、そのフープの側端面側に付勢され、さらに、前記フープ部の積層厚さ以上の長さとされた接触面が前記フープ部を構成するフープのいずれとも接触可能な位置に設けられた接触子を備え、その接触子の変位を逐次検出する接触式変位センサとを、含むことにある（請求項１）。
【００１０】
【第１発明の効果】
このようにすれば、フープ部の積層厚さよりも長くされ、且つ、各フープのいずれとも接触可能な位置に設けられた接触子の接触面が、付勢力により最もずれの大きいフープの側端面に接触させられていることから、接触子の変位は最もずれの大きいフープの側端面の変位を表し、その接触子の変位が接触式変位センサにより検出されるので、伝動ベルト回転装置により、その伝動ベルト回転装置の１対のプーリに巻き掛けられた伝動ベルトが回転させられると、フープ全体の横ずれの周方向における変動が迅速に測定できる。また、接触子の変位から横ずれの変動を測定するので、潤滑用オイル量を制限する必要がなく、実車の状態を再現して測定できるため、信頼性の高い測定ができる。
さらに、フープの横ずれの変動が大きい伝動ベルトでは、その伝動ベルトの回転速度が速いほど、また、その伝動ベルトの張力が大きいほど、フープの横ずれの変動が大きくなることが実験により明らかになっているので、このように、回転速度制御装置により、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度に制御し、張力調整装置により、一方のプーリに他方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えて伝動ベルトの張力を調整した状態で伝動ベルトの横ずれの変動を測定すれば、より確実に伝動ベルトの良否を判定できる。
【００１１】
【第１発明の他の態様】
ここで、好適には、前記接触子は、前記フープ部の積層方向に略垂直且つ前記フープの幅方向に移動可能とされた接触子軸と、その接触子軸の軸心回りに回転可能且つ円筒面が前記接触面とされた筒体とを備えたものである。このようにすれば、伝動ベルト回転装置により伝動ベルトが回転させられる際に、フープの側端面と接触子の接触面との間の摩擦が減少するので、横ずれの変動の測定によるフープおよび接触子の摩耗を低減できる。
【００１２】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成するための第２発明の要旨とするところは、略均一な幅を有する金属製の無端帯状の薄板材から成るフープが複数重ね合わせられて構成されたフープ部とそのフープ部に沿って重ね合わされた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトの、そのフープ部を構成するフープのずれの変動を計測するためのフープずれ量計測装置であって、(a)一方のプーリが他方のプーリに対して接近離隔する方向に移動可能とされ、前記伝動ベルトを巻き掛ける１対のプーリと、そのプーリを回転駆動させる駆動装置とを備えた伝動ベルト回転装置と、(b)その１対のプーリに前記伝動ベルトが巻き掛けられた状態で、前記移動可能に構成されたプーリに前記一方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えることにより、前記伝動ベルトの張力を調整する張力調整装置と、(c)その１対のプーリのうち、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御する回転速度制御装置とを備え、(d)さらに、前記伝動ベルト回転装置に巻き掛けられた状態の前記伝動ベルトのフープ部の側方において、検出面がそのフープ部の側部に対向する位置に配置され、その検出面に対向する部分のそのフープ部の変位を逐次検出する磁気式変位センサを、その検出面の中心が前記フープ部の積層方向において互いに異なる位置となるように、複数備えていることにある（請求項２）。
【００１３】
【第２発明の効果】
このようにすれば、検出面がフープ部の側部に対向する位置に配置された磁気式変位センサにより、その検出面に対向する部分のフープ部の変位が検出され、このフープ部の変位は検出面に対するフープ部を構成する各フープの側端面の平均距離を表すので、伝動ベルト回転装置により、その伝動ベルト回転装置の１対のプーリに巻きかけられた伝動ベルトが回転させられると、フープ全体の横ずれの周方向における変動が迅速に測定できる。また、磁界の変化に基づいて横ずれの変動を測定することから、潤滑用オイル量を制限する必要がなく、実車の状態を再現して測定できるので、信頼性の高い測定ができる。さらに、非接触に横ずれの変動を測定するできるので、フープの側端面が損傷することもない。
さらに、フープの横ずれの変動が大きい伝動ベルトでは、その伝動ベルトの回転速度が速いほど、また、その伝動ベルトの張力が大きいほど、フープの横ずれの変動が大きくなることが実験により明らかになっているので、このように、回転速度制御装置により、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度に制御し、張力調整装置により、一方のプーリに他方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えて伝動ベルトの張力を調整した状態で伝動ベルトの横ずれの変動を測定すれば、より確実に伝動ベルトの良否を判定できる。
また、フープの変位に対する磁気式変位センサの感度はフープの積層方向における位置によって異なっており、一つの磁気式変位センサにより全てのフープの変位を検出すると、全てのフープについて高い感度で変位を検出することができず、その結果、高い信頼性で横ずれの変動を計測することができないが、本発明では、複数の磁気式変位センサが、その検出面の中心が前記フープ部の積層方向において互いに異なる位置に配置されていることから、各フープの変位は、何れかの磁気式変位センサにより高い感度で検出されるので、測定の信頼性がさらに向上する。
【００１６】
また、好適には、前記フープずれ量計測装置は、前記複数の磁気式変位センサにより逐次検出される変位値の磁気式変位センサ毎の最大値と最小値との差に基づいて、前記伝動ベルトの良否を判定する判定手段をさらに備えている（請求項５）。伝動ベルトは、周方向における横ずれの変動が大きい場合が不良であるので、このように、判定手段により、変位値の磁気式変位センサ毎の最大値と最小値との差に基づいて伝動ベルトの良否を判定すれば、簡単に伝動ベルトの良否判定をすることができる。
【００１７】
【第１発明および第２発明の他の態様】
また、好適には、前記１対のプーリの回転速度比は２．０以上である（請求項７）。フープ部の横ずれの変動が大きいほどフープの早期破断が発生しやすいこと、および、１対のプーリの回転速度比が大きいほど横ずれの変動が大きくなることが実験により明らかになっていることから、このようにすれば、より確実に伝動ベルトの良否を判定できる。
【００１８】
また、好適には、前記１対のプーリのうち、一のプーリの中心を通り且つそのプーリの軸に対して垂直な中心面と、他方のプーリの中心を通り且つそのプーリの軸に対して垂直な中心面とが、所定距離離隔している（請求項８）。このように、一方のプーリの中心面と他方のプーリの中心面とが所定距離離隔されている場合には、その一対のプーリ間に巻き掛けられた伝動ベルトのフープに横方向への力が発生し、それにより横ずれの変動が大きくなるので、より確実に伝動ベルトの良否を判定できる。
【００２１】
また、好適には、前記フープずれ量計測装置は、前記１対のプーリの軸間距離を測定する軸間距離測定装置と、その軸間距離測定装置により測定された軸間距離から予め記憶された関係に基づいて前記伝動ベルトの周長を算出する周長算出装置とを、さらに備えている（請求項９）。このようにすれば、フープの横ずれの変動の測定に加えて、フープが積層されたままで伝動ベルトの周長が測定できる。因みに、従来は、フープを積層してフープ部が構成された状態で伝動ベルトの周長を測定する手法は存在しなかったのである。
【００２２】
また、好適には、前記フープずれ量計測装置は、前記接触式変位センサまたは前記磁気式変位センサから出力される信号に基づいて、前記フープ全体の横ずれの周方向における変動量を算出する変動量算出手段をさらに含むものである。このようにすれば、自動的にフープ全体の横ずれの周方向における変動量が算出される利点がある。
【００２３】
また、好適には、前記伝動ベルトのフープずれ量計測装置は、前記接触式変位センサまたは前記磁気式変位センサから出力される信号に基づいて、前記フープ全体のずれ量の平均値を算出する平均ずれ量算出手段をさらに含むものである。このようにすれば、フープ全体のずれ量の平均値が自動的に算出されるので、その平均値が予め定められた判断基準値を越えているか否かを判定し、越えている場合にはその伝動ベルトを不良と判定するなど、その平均値も伝動ベルトの良否判定に用いることができる利点がある。
【００２４】
【課題を解決するための第３の手段】
また、前記目的を達成するための第３発明の要旨とするところは、略均一な幅を有する無端帯状の薄板材から成るフープが複数重ね合わせられて構成されたフープ部とそのフープ部に沿って重ね合わされた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトの、そのフープ部を構成するフープのずれの変動を計測するフープ変動量計測方法であって、一方のプーリが他方のプーリに対して接近離隔する方向に移動可能とされた１対のプーリに前記伝動ベルトを巻きかけ、その移動可能に構成されたプーリに一方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えることにより前記伝動ベルトの張力を調整し、その１対のプーリのうち、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御した状態で、前記伝動ベルトのフープの幅方向に移動可能とされ、そのフープの側端面側に付勢され、さらに、前記フープ部の積層厚さ以上の長さとされた接触面が前記フープ部を構成するフープのいずれとも接触可能な位置に設けられた接触子を前記フープ部の側端面に接触させて、その接触子の変位を検出する接触式変位センサによりそのフープ部の変位を検出し、その接触式変位センサにより検出された変位値に基づいて前記フープのずれの変動を計測することにある（請求項３）。
【００２５】
【第３発明の効果】
このように、接触式変位センサの接触子を、回転させられているフープ部の側端面に接触させることにより逐次測定されるフープ部の変位は、最もずれの大きいフープの周方向における変位であり、そのフープ部の変位に基づいてフープのずれの変動を計測するので、フープ全体の横ずれの周方向における変動が迅速に測定できる。また、接触子の変位から横ずれの変動を測定するので、潤滑用オイル量を制限する必要がなく、実車の状態を再現して測定できるため、信頼性の高い測定ができる。
さらに、このように駆動側プーリの回転速度が２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御され、一方のプーリに他方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力が加えられて伝動ベルトの張力が調整されると、フープの横ずれの変動が大きくなるので、より確実に伝動ベルトの良否を判定できる。
【００２６】
【課題を解決するための第４の手段】
また、前記目的を達成するための第４発明の要旨とするところは、略均一な幅を有する金属製の無端帯状の薄板材から成るフープが複数重ね合わせられて構成されたフープ部とそのフープ部に沿って重ね合わされた多数個のブロックとを備えた伝動ベルトの、そのフープ部を構成するフープのずれの変動を計測するフープ変動量計測方法であって、一方のプーリが他方のプーリに対して接近離隔する方向に移動可能とされた１対のプーリに伝動ベルトを巻きかけ、その移動可能に構成されたプーリに一方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力を加えることにより前記伝動ベルトの張力を調整し、その１対のプーリのうち、駆動側プーリの回転速度を２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御した状態で、検出面が前記フープの側部に対向する位置に配置され、且つ、その検出面の中心が前記フープ部の積層方向において互いに異なる位置とされた複数の磁気式変位センサにより前記フープ部の変位を検出し、その複数の磁気式変位センサにより検出された変位値に基づいて前記フープのずれの変動を計測することにある（請求項４）。
【００２７】
【第４発明の効果】
このようにすれば、検出面がフープ部の側部に対向する位置に配置された磁気式変位センサにより逐次検出されるフープ部の変位は、検出面に対するフープ部を構成する各フープの側端面の平均距離を表すので、伝動ベルトが回転させられると、フープ全体の横ずれの周方向における変動が迅速に測定できる。また、磁界の変化に基づいて横ずれの変動を測定することから、潤滑用オイル量を制限する必要がなく、実車の状態を再現して測定できるので、信頼性の高い測定ができる。さらに、非接触に横ずれの変動を測定するできるので、フープの側端面が損傷することもない。
さらに、このように駆動側プーリの回転速度が２０００（回転／分）以上の一定速度となるように制御され、一方のプーリに他方のプーリから離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力が加えられて伝動ベルトの張力が調整されると、フープの横ずれの変動が大きくなるので、より確実に伝動ベルトの良否を判定できる。
また、検出面の中心が前記フープ部の積層方向において互いに異なる位置に配置された複数の磁気式変位センサにより前記フープ部の変位が検出されることから、各フープの変位は、何れかの磁気式変位センサにより高い感度で検出されるので、測定の信頼性がさらに向上する。
【００３０】
また、好適には、前記フープ変動量計測方法は、前記複数の磁気式変位センサにより検出される複数の変位値の最大値と最小値との差に基づいて、前記伝動ベルトの良否を判定する（請求項６）。このようにすれば、簡単に伝動ベルトの良否判定をすることができる。
【００３１】
【第３発明および第４発明の他の態様】
また、好適には、前記フープ変動量計測方法は、前記１対のプーリの回転速度比を２．０以上にしてそのプーリを回転駆動させる（請求項１０）。このようにすれば、フープ部の横ずれの変動が大きくなることから、より確実に伝動ベルトの良否を判定できる。
【００３２】
また、好適には、前記フープ変動量計測方法は、前記１対のプーリのうち、一のプーリの中心を通り且つそのプーリの軸に対して垂直な中心面と、他方のプーリの中心を通り且つそのプーリの軸に対して垂直な中心面とが、所定距離離隔された状態でそのプーリを回転駆動させる（請求項１１）。このようにすれば、一対のプーリ間に巻き掛けられた伝動ベルトのフープに横方向への力が発生し、それにより横ずれの変動が大きくなるので、より確実に伝動ベルトの良否を判定できる。
【００３５】
また、好適には、前記フープ変動量計測方法は、前記１対のプーリに巻き掛けられた伝動ベルトが撓んでいない状態での前記１対のプーリの軸間距離を測定し、その軸間距離から予め記憶された関係に基づいて前記伝動ベルトの周長を測定する（請求項１２）。このようにすれば、フープの横ずれの変動の測定に加えて、フープが積層されたままで伝動ベルトの周長が測定できる。
【００３６】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施例のフープずれ量計測装置１０の構成を概念的に説明する図である。図１において、駆動装置として機能する電動モータ１２は、回転軸１４により減速機１６と連結されている。上記軸１４と減速機１６との間には、トルクセンサ１７が介挿されている。このトルクセンサ１７は回転計としても機能し、軸１４のトルクおよび回転軸１４の回転数を検出する。
【００３８】
小プーリ１８の軸２０は上記減速機１６と連結されている。大プーリ２２は上記小プーリ１８と対を成し、小プーリ１８と大プーリ２２との間に伝動ベルト３４が巻き掛けられる。これら電動モータ１２、小プーリ１８、および大プーリ２２等が伝動ベルト回転装置２３として機能し、小プーリ１８と大プーリ２２との間に伝動ベルト３４が巻き掛けられた状態で電動モータ１２が駆動させられると、伝動ベルト３４が回転させられる。
【００３９】
上記大プーリ２２は、その軸２４が、ピストンロッド２６の基部２８に固定されている。また、ピストンロッド２６の基部２８は、大プーリ２２と小プーリ１８とを結ぶ直線と平行に配置された２本の案内レール３０に、その直線方向に移動可能に固定され、さらに、ピストンロッド２６の先端に固設されたシリンダピストン２７は引張シリンダ３２に嵌入させられている。これらピストンロッド２６、シリンダピストン２７、案内レール３０、および引張シリンダ３２は、小プーリ１８と大プーリ２２との間に巻きかけられた伝動ベルト３４の張力を調整する張力調整装置３５として機能する。
【００４０】
図２は、伝動ベルト３４の構成を説明する斜視図であり、伝動ベルト３４は、たとえば車両用ベルト式無段変速機において有効径が可変の１対の可変プーリ間に巻き掛けられて相互間に動力を伝達するためのものであって、略均一な幅を有する金属製の無端帯状の薄板から成るフープ３６が複数枚たとえば９枚重ね合わせられて構成された１対のフープ部３８と、その１対のフープ部３８に沿って密接した状態で重ね合わされた多数個のブロック４０とを備えている。
【００４１】
上記１対のフープ部３８は幅方向において所定の間隔を隔てて位置させられており、ブロック４０は、厚板状の金属製部材であって、両端部からフープ部３８の幅寸法よりも僅かに長く形成された１対の幅方向の切欠を備え、その１対の切欠内において上記１対のフープ部３８の内周側に位置する足部４２と、その１対のフープ部３８の外周側に位置する頭部４４と、それら足部４２と頭部４４とをそれらの幅方向の中央部において相互に連結する首部４６とから構成され、相対向する足部４２の外周面４８と頭部４４の内周面５０との間に一対のフープ部３８がそれぞれ位置させられている。また、上記フープ部３８の内周面形状は若干の凹面とされ、或いはそれと係合する足部４２の外周面４８の形状は若干の凸面とされることにより、伝動ベルト３４の回転時においてフープ部３８が横方向にずれるのを抑止しようとするセンタリング作用が発生させられるようになっている。また、上記ブロック４０の足部４２は、内周側に向かうほど互いに接近するようにテーパ状に傾斜させられた１対の側端面５２を備えている。
【００４２】
小プーリ１８および大プーリ２２は、上記のように構成された伝動ベルト３４を巻き掛けるためのＶ溝を有し、小プーリ１８の有するＶ溝の幅寸法は、伝動ベルト３４がその小プーリ１８に巻き掛けられたときに、フープ部３８或いはそれを構成するフープ３６の側端面が小プーリ１８の外周面よりも外周側に位置するように設定されている。
【００４３】
図１に戻って、測定部５４は、接触式変位センサ或いは磁気式変位センサを含んで、フープ部３８の周方向の各点における変位すなわち位置およびずれ量を測定する部分である。
【００４４】
図３は、接触式変位センサによりフープ部３８のずれ量および横ずれの変動を測定する場合の測定部５４の構成を示す図であって、接触式変位センサとして差動トランス式変位センサ５６が用いられている。差動トランス式変位センサ５６は、接触子５８およびその接触子５８の変位すなわち位置を検出する検出部６０を備え、接触子５８は、円筒形状の筒体６２が接触子軸６４回りに回転可能に構成され、且つ、筒体６２と接触子軸６４との間には複数個のベアリング６６が介挿されることにより、筒体６２は接触子軸６４回りに滑らかに回転するようになっている。筒体６２の外周面である接触面６８の接触子軸６４方向の長さは、その接触面６８がフープ部３８を構成する各フープ３６と接触可能なように、フープ部３８の積層厚さＴよりも長くされている。
【００４５】
検出部６０は、接触子軸６４をフープ３６の幅方向に移動可能に支持するとともに、その内部に設けられ付勢部材として機能するバネ７０により、接触子軸６４をフープ３６の側端面側（すなわちブロック４０の首部４６側）へ比較的弱い力で付勢している。
【００４６】
上記のように構成された差動トランス式変位センサ５６は、フープ部３８を構成する各フープ３６の側端面の位置が揃っている場合に、すなわち、フープ部３８を構成する各フープ３６の側端面が一つの平面を構成する場合に、接触子５８の接触面６８が、全てのフープ３６の側端面と接触できる位置に図示しない固定装置により測定中の位置が固定されている。すなわち、差動トランス式変位センサ５６は、図示しない固定装置により、高さ方向の位置が、接触子５８の下端面７２がブロック４０の足部４２の外周面４８と同じ高さとなり、幅方向（図３において横方向）の位置が、フープ３６の外側の側端面が接触子５８の可動範囲内となる位置に、さらに、接触子軸６４がフープ３６の積層方向に対して垂直となる位置に測定中の位置が固定されている。
【００４７】
従って、図３にも示すように、接触子５８はフープ部３８を構成する各フープ３６のうち、最も外側（ブロック４０の首部４６とは反対側）にずれているフープ３６の側端面と接触させられるので、差動トランス式変位センサ５６には、最も外側にずれているフープ３６の側端面の位置が逐次検出される。また、伝動ベルト３４が回転させられると、フープ３６の側端面に接触させられている接触子５８の筒体６２は、その回転に従って接触子軸６４回りに回転させられるとともに、接触子５８は、最も外側にずれているフープ３６の側端面の位置に従って移動させられるので、差動トランス式変位センサ５６により、最も外側にずれているフープ３６の側端面の位置が周方向の各点において検出される。
【００４８】
ずれ量算出手段７４、平均ずれ量算出手段７６、変動量算出手段７８、および判定手段８０は、たとえば予め記憶されたプログラムに従って入力信号を演算処理するマイクロコンピュータによって構成されるものであり、ずれ量算出手段７４は、差動トランス式変位センサ５６により検出される最も外側にずれているフープ３６の側端面の位置が側端面の基準位置に対してずれている距離を、フープ３６全体のずれ量ｓとして逐次算出する。上記側端面の基準位置とは、フープ部３８の内周面形状或いはそれと係合する足部４２の外周面４８の形状により伝動ベルト３４の回転時においてその場に留まろうとするセンタリング作用により位置させられる設計上のフープ３６の側端面の位置である。
【００４９】
平均ずれ量算出手段７６および変動量算出手段７８は、実際の車両に用いられるものと同量の潤滑用オイルが使用され、張力調整装置３５により、その張力が実際に車両に搭載されている場合と同程度の張力に調整された伝動ベルト３４が、電動モータ１２の駆動力により所定の回転速度ｖ1 (r.p.m.)で回転させられた状態のずれ量ｓの平均値ｓavまたは横ずれの周方向における変動量ｆを算出するものであり、平均ずれ量算出手段７６は、伝動ベルト３４が予め設定された所定時間回転させられる間或いは伝動ベルト３４が所定数回転させられる間に、前記ずれ量算出手段７４により逐次算出されるずれ量ｓを平均することにより、ずれ量ｓの平均値ｓavを算出し、その算出した平均値ｓavを表示器８１に表示する。
【００５０】
変動量算出手段７８は、上記のように潤滑用オイル量および張力が調整された伝動ベルト３４が、上記所定の回転速度ｖ1 で予め設定された所定時間或いは所定数回転させられる間に、前記差動トランス式変位センサ５６からの信号を逐次読み込み、その信号が表すフープ３６の側端面の位置に基づいて、或いは、その側端面の位置から前記ずれ量算出手段７４により逐次算出されるずれ量ｓに基づいて、フープ全体の横ずれの周方向における変動を表す変動量ｆを算出し、その算出した変動量ｆを表示器８１に表示する。ここで、上記変動量ｆには、たとえば、フープ３６の側端面の位置または上記ずれ量ｓの最大値と最小値との差、或いはそれらの標準偏差σ等が用いられる。
【００５１】
判定手段８０は、前記変動量算出手段７８により算出される変動量ｆが予め設定された判断基準値を越えたか否かに基づいて、またはその変動量ｆおよび前記平均ずれ量算出手段７６により算出される平均値ｓavの少なくとも一方がそれぞれについて予め設定された判断基準値を越えたか否かに基づいて伝動ベルト３４の良否を判定し、その判定結果を表示器８１に表示する。
【００５２】
上述のように、本実施例によれば、フープ部３６の積層厚さＴよりも長くされ、且つ、各フープ３６のいずれとも接触可能な位置に設けられた接触子５８の接触面６８が、バネ７０の付勢力により最もずれの大きいフープ３６の側端面に接触させられていることから、接触子５８の位置は最もずれの大きいフープ３６の側端面の位置を表し、その接触子５８の位置が差動トランス式変位センサ５６により検出されるので、伝動ベルト回転装置２３により、その伝動ベルト回転装置２３の１対のプーリ１８、２２に巻き掛けられた伝動ベルト３４が回転させられると、フープ３６全体の横ずれの周方向における変動が迅速に測定できる。また、接触子５８の位置から横ずれの変動を測定するので、潤滑用オイル量を制限する必要がなく、実車の状態を再現して測定できるため、信頼性の高い測定ができる。
【００５３】
また、本実施例によれば、接触子５８は、フープ部３８の積層方向に略垂直且つフープ３６の幅方向に移動可能とされた接触子軸６４と、その接触子軸６４の軸心回りに回転可能且つ円筒面が接触面６８とされた筒体６２とを備えたものであることから、伝動ベルト回転装置２３により伝動ベルト３４が回転させられる際に、フープ３６の側端面と接触子５８の接触面６８との間の摩擦が減少するので、横ずれの変動の測定によるフープ３６および接触子５８の摩耗を低減できる。
【００５４】
また、本実施例によれば、フープずれ量計測装置１０は、差動トランス式変位センサ５６から出力される信号に基づいて、フープ３６全体の横ずれの周方向における変動量ｆを算出する変動量算出手段７８を備えているので、自動的にフープ３６全体の横ずれの周方向における変動量ｆが算出される利点がある。
【００５５】
また、本実施例によれば、フープずれ量計測装置１０は、差動トランス式変位センサ５６から出力される信号に基づいて、フープ３６全体のずれ量ｓの平均値ｓavを算出する平均ずれ量算出手段７６を備えていることから、フープ３６全体のずれ量ｓの平均値ｓavが自動的に算出されるので、その平均値ｓavが予め定められた判断基準値を越えたか否かを判定し、越えている場合にはその伝動ベルト３４を不良と判定するなど、その平均値ｓavも伝動ベルト３４の良否判定に用いることができる利点がある。
【００５６】
次に、本発明の他の実施例を説明する。本実施例は、測定部５４が、磁界の変化に基づいて変位を測定する磁気式変位センサを含んでいる場合の例であり、他の構成は前述の実施例と同様である。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図４は、磁気式変位センサによりフープ部３８のずれ量ｓおよび横ずれの変動を測定する場合の測定部５４の構成を示す図であって、磁気式変位センサとして渦電流式変位センサ８２が用いられている。渦電流式変位センサ８２は、図示しない内部に高周波発生コイルを備え、その高周波発生コイルに金属体が近づくと磁界が変化させられることに基づいて、金属体すなわち金属製のフープ３６と渦電流式変位センサ８２との距離すなわち変位を逐次測定する。上記渦電流式変位センサ８２は円筒形状であり、一方の底面が検出面８４であり、他方の底面から信号電圧が出力される。この渦電流式変位センサ８２は、図示しない固定装置によりフープ部３８の側部に測定中の位置が固定されている。その状態では、検出面８４が、フ−プ３６の側端面に対して所定距離離隔して対向させられ且つフープ３６の幅方向に対して略垂直になるように配置されている。また、検出面８４の直径は、フープ部３８を構成する全てのフープ３６の幅方向の変位を検出できる大きさ、たとえばフープ３６の積層厚さＴと同程度の大きさとされている。従って、この渦電流式変位センサ８２から出力される信号は、検出面８４に対する各フープ３６の側端面の距離の平均を表している。また、検出面８４の位置は測定中は固定されていることから、検出面８４とブロック４０の首部４６との距離は一定であるので、渦電流式変位センサ８２から出力される信号は、ブロック４０の首部４６に対する各フープ３６の側端面の平均位置を表している。
【００５８】
ずれ量算出手段８６、平均ずれ量算出手段８８、および変動量算出手段９０は、たとえば予め記憶されたプログラムに従って入力信号を演算処理するマイクロコンピュータによって構成されるものであり、ずれ量算出手段８６は、渦電流式変位センサ８２により検出される各フープ３６の側端面の平均位置が、側端面の基準位置に対してずれている距離を、フープ３６全体のずれ量として逐次算出する。なお、上記側端面の基準位置は前述の実施例と同様である。
【００５９】
平均ずれ量算出手段８８および変動量算出手段９０は、実際の車両に用いられるものと同量の潤滑用オイルが使用され、張力調整装置３５により、その張力が実際に車両に搭載されている場合と同程度の張力に調整された伝動ベルト３４が、電動モータ１２の駆動力により所定の回転速度ｖ1 (r.p.m.)で回転させられた状態のずれ量ｓの平均値ｓavまたは横ずれの変動量ｆを算出するものであり、平均ずれ量算出手段８８は、伝動ベルト３４が予め設定された所定時間回転させられる間或いは伝動ベルト３４が所定数回転させられる間に、前記ずれ量算出手段７４により逐次算出されるずれ量ｓを平均することにより、ずれ量ｓの平均値ｓavを算出し、その算出した平均値ｓavを表示器８１に表示する。
【００６０】
変動量算出手段９０は、上記のように潤滑用オイル量および張力が調整された伝動ベルト３４が、上記所定の回転速度ｖ1 で予め設定された所定時間或いは所定数回転させられる間に、渦電流式変位センサ８２からの信号を逐次読み込み、その信号が表すフープ３６全体の側端面の平均位置に基づいて、或いは、その側端面の平均位置から前記ずれ量算出手段７４により逐次算出されるずれ量に基づいて、フープ３６全体の横ずれの周方向における変動を表す変動量ｆを算出し、その算出した変動量を表示器８１に表示する。ここで、上記変動量ｆは、前述の実施例と同様の意味であり、たとえば、渦電流式変位センサ８２から検出される信号が表すフープ３６の側端面の位置（変位）または上記ずれ量ｓの最大値と最小値との差、或いはそれらの標準偏差σ等が用いられる。なお、渦電流式変位センサ８２から出力される信号は交流信号であり、その交流信号の振幅の大きさが検出面８４とフープ３６の側端面との距離を表す。
【００６１】
上述のように、本実施例によれば、検出面８４がフープ部３８の側部に対向する位置に配置された渦電流式変位センサ８２により、その検出面８４に対向する部分のフープ部３８の変位が検出され、このフープ部３８の変位は検出面８４に対するフープ部３８を構成する各フープ３６の側端面の平均距離を表すので、伝動ベルト回転装置２３により、その伝動ベルト回転装置２３の１対のプーリ１８、２２に巻きかけられた伝動ベルト３４が回転させられると、フープ３６全体の横ずれの周方向における変動が迅速に測定できる。また、磁界の変化に基づいて横ずれの変動を測定することから、潤滑用オイル量を制限する必要がなく、実車の状態を再現して測定できるので、信頼性の高い測定ができる。さらに、非接触に横ずれの変動を測定するできるので、フープ３６の側端面が損傷することもない。
【００６２】
また、本実施例によれば、フープずれ量計測装置１０は、渦電流式変位センサ８２から出力される信号に基づいて、フープ全体３６の横ずれの周方向における変動量ｆを算出する変動量算出手段９０を備えているので、自動的にフープ３６全体の横ずれの周方向における変動量ｆが算出される利点がある。
【００６３】
また、本実施例によれば、フープずれ量計測装置１０は、渦電流式変位センサ８２から出力される信号に基づいて、フープ全体のずれ量ｓの平均値ｓavを算出する平均ずれ量算出手段８８を備えていることから、フープ３６全体のずれ量ｓの平均値ｓavが自動的に算出されるので、その平均値ｓavが予め定められた判断基準値を越えたか否かを判定し、越えている場合にはその伝動ベルト３４を不良と判定するなど、その平均値ｓavも伝動ベルト３４の良否判定に用いることができる利点がある。
【００６４】
次に、本発明のさらに他の実施例を説明する。図５は、前述の２つの実施例とは別のフープずれ量計測装置１００の概略図である。本実施例のフープずれ量計測装置１００は、渦電流式変位センサ１０２が用いられてフープ３６の横ずれの変動を計測する点では前述の第２実施例と同様であるが、渦電流式変位センサ１０２が２つ用いられている点で第２実施例と異なる。以下、第２実施例との相違点を中心に説明する。
【００６５】
図５において、伝動ベルト回転装置１０４は、小プーリ１８側は前述の実施例と同じ構成を有し、さらに大プーリ２２側も、小プーリ１８側と略同様に構成されている。すなわち、大プーリ２４の軸２４には、小プーリ１８側のそれと同様の減速機１０６が設けられ、その減速機１０６に、トルクセンサ１０８および負荷モータ１１０が軸１１２により連結されている。このように負荷モータ１１０が備えられると、より実車に近い状態で測定ができる。なお、上記トルクセンサ１０８も小プーリ１８側のトルクセンサ１７と同様に回転計としての機能も備えている。
【００６６】
上記減速機１０６、トルクセンサ１０８、および負荷モータ１１０は、一つの可動台１１４上に固定されており、その可動台１１４は張力調整装置１１５のピストンロッド２６の基端部に連結されるとともに、２本の案内レール３０により伝動ベルト３４と平行に移動可能とされている。また、張力調整装置１１５には、張力を検出するためにロードセル１１６が設けられている。
【００６７】
２つの渦電流式変位センサ１０２は円筒形状であって、小プーリ１８と大プーリ２２との間において、検出面１１８がフープ３６の側端面に対して所定距離離隔して対向させられ且つ検出面１１８がフープ３６の幅方向に対して略垂直になるように、図示しない固定装置により測定中の位置が固定されている。渦電流式変位センサ１０２から出力された信号は演算制御装置１２０に供給される。演算制御装置１２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた所謂マイクロコンピュータであり、演算制御装置１２０では渦電流式変位センサ１０２から供給された信号に基づいて、伝動ベルト３４の良否判定などが行なわれる。
【００６８】
図６（ａ）は、フープずれ量計測装置１００を正面から見た図であって、点線で囲まれた範囲を拡大した図が図６（ｂ）であり、渦電流式変位センサ１０２は図６（ｂ）に示す位置に固定されている。
【００６９】
図６（ｂ）において、２つの渦電流式変位センサ１０２は、それぞれ一枚のフープ３６の約１０倍の直径を有している。たとえば、一枚のフープ３６の厚みが０．２ｍｍであり、図のようにフープ３６が９枚積層されているとすると、検出面１１８の直径が約２ｍｍのものが用いられる。２つの渦電流式変位センサ１０２のフープ部３８の積層方向の位置は、２つの渦電流式変位センサ１０２により、全てのフープ３６の横ずれが最も高感度に検出できる位置として予め実験に基づいて決定され、たとえば、一方の渦電流式変位センサ１０２の中心が、フープ部３８の積層方向の中心からその積層方向と平行に０．５ｍｍだけブロック４０の頭部４４側の位置、他方の渦電流式変位センサ１０２の中心が、フープ部３８の積層方向の中心からその積層方向と平行に０．５ｍｍだけブロック４０の足部４２側の位置とされる。また、２つの渦電流式変位センサ１０２のフープ３６の周方向の位置は、一方の渦電流式変位センサ１０２の磁場が他方に影響しないようにするために、本実施例では、フープ３６の周方向に４〜５ｍｍ離隔されている。
【００７０】
渦電流式変位センサ１０２のフープ部３８の積層方向における位置を決定するための実験は、たとえば以下に説明する内容である。すなわち、いずれか一つのフープ３６を渦電流式変位センサ１０２側に０．５ｍｍ飛び出させた状態で伝動ベルト３４を回転させ、渦電流式変位センサ１０２をフープ３６の積層方向と平行に移動させたときに、その渦電流式変位センサ１０２から出力される電圧（Ｖ）を調べた実験である。飛び出させたフープ３６は、９層目すなわち最もブロック４０の頭部４４側（図７（ａ））と、５層目すなわち中央層（図７（ｂ））と、１層目すなわち最もブロック４０の足部４２側（図７（ｃ））である。また、本実験において、渦電流式変位センサ１０２の検出面１１８と飛び出していないフープ３６の側端面との距離は、０．８ｍｍに設定され、フープ３６の厚みは０．２ｍｍ、渦電流式変位センサ１０２の直径はフープ３６の厚みの１０倍すなわち２．０ｍｍのものを用いた。
【００７１】
図８は、上記実験の結果を示す図である。渦電流式変位センサ１０２の検出面１１８の中心がフープ３６の積層厚みの中心と一致する位置を基準点とし、検出面１１８の中心が積層方向と平行に９層目のフープ３６側へ移動する方向を「＋」方向、検出面１１８の中心が積層方向と平行に１層目のフープ３６側へ移動する方向を「−」方向とすると、図８に示すように、渦電流式変位センサ１０２を＋方向へ０．５ｍｍ移動させると、５層目を飛び出させた時の出力電圧、および９層目を飛び出させた時の出力電圧がともに低くなっている。飛び出した量（変位）が同じ場合、出力電圧が低いほど検出感度がよいことになるので、この＋０．５ｍｍの位置が５層目から９層目までの変位を最も高感度に検出できる位置となる。また、渦電流式変位センサ１０２を−方向へ０．５ｍｍ移動させると、５層目を飛び出させた時の出力電圧、および１層目を飛び出させた時の出力電圧がともに低くなっているので、この位置が１層目から５層目までの変位を最も高感度に検出できる位置となる。
【００７２】
図９は、前記演算制御装置１２０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。なお、本フローチャートは、伝動ベルト３４が予め所定の回転速度ｖ1 （たとえば10.8 m/s）で回転させられている状態で実行される。
【００７３】
まず、ステップＳ１（以下、ステップを省略する。）では、２つの渦電流式変位センサ１０２から出力されるセンサ信号が読み込まれる。続くＳ２では、センサ信号の読み込みが開始されてから、予め設定されたサンプリング期間が経過したか否かが判断される。なお、上記サンプリング期間は、たとえば、６０秒或いはそれ以上に設定される。このＳ２の判断が否定された場合は、前記Ｓ１以下が繰り返し実行されることにより、センサ信号の読み込みが継続される。図１０は、Ｓ１で読み込まれたセンサ信号の一例を示す図である。
【００７４】
一方、上記Ｓ２の判断が否定された場合には、続くＳ３において、上記Ｓ１で読み込まれた２つの渦電流式変位センサ１０２からのセンサ信号から包絡線を得るために、そのセンサ信号がそれぞれローパスフィルタ処理されて、所定の周波数以下の信号がそれぞれ抽出される。図１１は、Ｓ３において抽出された包絡線の一例を示す図であり、包絡線の振幅の大きさがフープ３６の変位値である。
【００７５】
続くＳ４では、Ｓ３で渦電流式変位センサ１０２毎に抽出された２つの包絡線について、振幅すなわち出力Ｐの最大値ＰMAX および最小値ＰMIN がそれぞれ決定される。続くＳ５では、上記Ｓ４でそれぞれ決定された最大値ＰMAX と最小値ＰMIN から、出力幅ΔＰ（＝ＰMAX −ＰMIN ）がそれぞれ算出される。本実施例では、出力幅ΔＰが変動量に相当するので、Ｓ５が変動量算出手段に相当する。
【００７６】
続くＳ６では、上記Ｓ５で算出された２つの出力幅ΔＰが予め設定された判定基準値ＴＨ（たとえば０．２）を越えたか否かに基づいて、伝動ベルト３４の良否が判断される。フープ３６の横ずれの周方向における変動が大きいほど出力幅ΔＰが大きくなることから、２つの出力幅ΔＰのうち少なくとも一方が上記判定基準値ＴＨを越えた場合には、伝動ベルト３４は不良であると判定され、２つの出力幅ΔＰがいずれも上記判定基準値ＴＨ以下である場合には、伝動ベルト３４は良品と判定される。本実施例では、このＳ６が判定手段に相当する。そして、続くＳ７では、上記Ｓ６で判定された結果が表示器８１に表示される。なお、このようにして判定された結果は、従来の光学的手段に基づいて判定された結果と非常に高い相関があった。
【００７７】
上述のように、本実施例によれば、検出面１１８がフープ部３８の側部に対向する位置に配置された２つの渦電流式変位センサ１０２により、検出面１１８に対するフープ部３８を構成する各フープ３６の側端面の平均距離が逐次測定されるので、伝動ベルト回転装置１０４により、その伝動ベルト回転装置１０４の１対のプーリ１８、２２に巻きかけられた伝動ベルト３４が回転させられると、フープ３６全体の横ずれの周方向における変動が迅速に測定できる。また、磁界の変化に基づいて横ずれの変動を測定することから、潤滑用オイル量を制限する必要がなく、実車の状態を再現して測定できるので、信頼性の高い測定ができる。さらに、非接触に横ずれの変動を測定するできるので、フープ３６の側端面が損傷することもない。
【００７８】
また、本実施例によれば、２つの渦電流式変位センサ１０２は、フープ３６の積層厚みの中心から積層方向と平行に０．５ｍｍ上下に移動させた位置に、それぞれの検出面１１８の中心が位置させられていることから、各フープ３６の横ずれの変動は、２つの渦電流式変位センサ１０２のいずれかにより高い感度で測定されるので、測定の信頼性がさらに向上する。
【００７９】
また、本実施例によれば、Ｓ５（変動量算出手段）において、自動的にフープ３６全体の横ずれの周方向における変動量すなわち出力幅ΔＰが算出され、Ｓ６（判定手段）において、出力Ｐの磁気式変位センサ１０２毎の最大値ＰMAX と最小値ＰMIN との差すなわち出力幅ΔＰに基づいて伝動ベルト３４の良否が判定されるので、簡単に伝動ベルト３４の良否判定をすることができる。
【００８０】
次に、本発明のさらに他の実施例を説明する。図１２は、前述の３つの実施例とは別のフープずれ量計測装置１３０の構成を示す概略図である。
【００８１】
図１２において、介挿部材１３２は、軸２４の大プーリ２２側の端において大プーリ２２よりも減速機１０６側に嵌め入れられている。小プーリ１８の中心を通り、且つ、その小プーリ１８の軸２０に対して垂直な面を中心面Ａとし、大プーリ２２の中心を通り、且つ、その大プーリ２２の軸２４に対して垂直な面を中心面Ｂとすると、上記介挿部材１３２が嵌め入れられることにより、小プーリ１８の中心面Ａと大プーリ２２の中心面Ｂとは、その介挿部材１３２の厚みｄだけ離隔させられている。すなわち、大プーリ２２はその大プーリ２２の中心面Ｂが小プーリ１８の中心面Ａと一致する位置から、軸２４と平行方向に距離ｄだけオフセットされている。
【００８２】
上記のように小プーリ１８の中心面Ａと大プーリ２２の中心面Ｂとが距離ｄだけ離隔して設けられているので、小プーリ１８と大プーリ２２との間に巻き掛けられた伝動ベルト３４には、横方向すなわちフープ３６の幅方向にそのフープ３６を移動させる強制的な力が働く。
【００８３】
張力発生装置１３４は、ピストンロッド２６、シリンダピストン２７、案内レール３０、引張シリンダ３２、ロードセル１１６、および油圧制御装置１３６により構成される。上記油圧制御装置１３６は、図示しない油タンク、油圧ポンプ、モータ等を備えた油圧パッケージであり、演算制御装置１２０からの駆動信号に基づいて引張シリンダ３２内の圧力を制御する。
【００８４】
一対のプーリ１８、２２に伝動ベルト３４が巻き掛けられた状態で、張力調整装置１３４により可動台１１４が伝動モータ１２から離隔する方向に平行に引っ張られると、伝動ベルト３４には、張力調整装置１３４が可動台１１４を引っ張る力に応じた張力が発生する。また、張力調整装置１３４が可動台１１４を引っ張る力は、小プーリ１８の軸２０と大プーリ２２の軸２４との間に発生する軸間力と等しい。
【００８５】
ロードセル１１６は、張力調整装置１３４が可動台１１４を引っ張る力を検出し、その力を表す信号を演算制御装置１２０へ供給する。演算制御装置１２０は、ロードセル１１６から供給された信号に基づいて油圧制御装置１３６へ制御信号を出力し、油圧制御装置１３６はその制御信号に基づいて、ピストンロッド２６が可動台１１４を引っ張る力すなわち軸間力が１００００（Ｎ）以上の所定の力になるように、引張シリンダ３２内の圧力を制御する。なお、軸間力が１００００（Ｎ）以上の所定の力とされると、一対のプーリ１８、２２間に巻き掛けられた伝動ベルト３４には、その伝動ベルト３４が撓まない張力が加えられる。
【００８６】
回転計としても機能するトルクセンサ１７は、回転軸１４の回転数を検出してその回転数を表す回転数信号を演算制御装置１２０へ出力する。演算制御装置１２０はその回転数信号に基づいて回転速度制御装置１３８へ駆動信号を出力する。回転速度制御装置１３８は、演算制御装置１２０からの駆動信号に基づいて、駆動側（一次側）のプーリすなわち小プーリ１８の回転速度ｖ2 (r.p.m.)が２０００回転以上の所定の回転速度となるように、電動モータ１２の回転速度を制御する。
【００８７】
図１３は、小プーリ１８の回転速度ｖ2 とフープ３６の横ずれの変動量ｆとの関係を示す図である。なお、図１３の変動量ｆは、ずれ量ｓの最大値と最小値との差（ｍｍ）である。また、図１３において、不良の伝動ベルト３４の変動量ｆは破線で示され、良い伝動ベルト３４の変動量ｆは実線で示されている。図１３に示されるように、良い伝動ベルト３４は、回転速度ｖ2 が速くなっても変動量ｆはあまり変わらないが、不良の伝動ベルト３４は、回転速度ｖ2 が速くなると変動量ｆが大きくなる傾向があるので、伝動ベルト３４の良否を確実に判定するために小プーリ１８の回転速度ｖ2 を２０００回転以上とするのである。このように、不良の伝動ベルト３４では回転速度ｖ2 が速いほど変動量ｆが大きくなる理由は、以下のように考えられる。すなわち、フープ部３８を構成する各フープ３６間の相対滑り速度は小プーリ１８の回転速度ｖ2 （入力回転速度）に比例し、各フープ３６間の相対滑り速度が大きいほど各フープ３６間の摩擦係数が小さくなるためであると考えられる。
【００８８】
図１２に戻って、小プーリ１８および大プーリ２２は、前述の実施例と同様の構成であり、小プーリ１８の半径に対する大プーリ２２の半径の半径比は約２．２とされている。大プーリ２２の回転速度に対する小プーリ１８の回転速度の比すなわち回転速度比（或いはギヤ比）は半径比と等しいので約２．２となる。回転速度比が約２．２となるように小プーリ１８の半径および大プーリ２２の半径が設定されているのは、回転速度比が大きいほど、フープ部３８を構成する各フープ３６間の相対滑り速度が大きくなって、各フープ３６間の摩擦係数が小さくなるので、回転速度比が大きいほど横ずれの変動量ｆが大きくなるからである。
【００８９】
位置センサ１４０は、その測定子１４２が軸２４に当接させられて、軸２４のその軸２４に垂直な方向における位置を検出し、その位置を表す信号を演算制御装置１２０に出力する。演算制御装置１２０は、予め記憶された関係から、上記軸２４の位置を表す信号に基づいて、小プーリ１８の軸２０と大プーリ２２の軸２４との軸間距離Ｌを算出する。従って、本実施例では、位置センサ１４０および演算制御装置１２０が軸間距離測定装置として機能する。
【００９０】
さらに、演算制御装置１２０は周長算出装置としても機能し、前記軸間距離Ｌに基づいて、予め記憶された式１から伝動ベルト３４の周長Ｘを算出する。なお、式１は、図１４に示す幾何的計算から求められるものである。
（式１）  X ＝ｄ２×［（π／２）＋α］
＋２｛（Ｌ2 −［（ｄ２−ｄ１）／２］2 ｝1/2 
＋ｄ１×［（π／２）−α）］
ここで、α＝ｓｉｎ-1｛（ｄ２−ｄ１）／２｝／２Ｌ（ただし、ｄ２≧ｄ１）、ｄ１は小プーリ１８の直径、ｄ２は大プーリ２２の直径である。
【００９１】
上述のように、本実施例のフープずれ量計測装置１３０は、一対のプーリ１８、２２の回転速度比が約２．２であり、小プーリ１８の中心面Ａと大プーリ２２の中心面Ｂとが所定距離ｄ離隔され、回転速度制御装置１３８により小プーリ１８の回転速度が２０００回転以上に制御され、張力調整装置１３４により大プーリ２４に小プーリ１８から離隔する方向へ１００００（Ｎ）以上の所定の力が加えられて伝動ベルト３４の張力が調整された状態で、伝動ベルト３４の横ずれの変動が測定されるので、確実に伝動ベルト３４の良否が判定できる。
【００９２】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００９３】
たとえば、前述の第１の実施例では、接触式変位センサとして差動トランス式変位センサ５６が用いられていたが、直線的に移動する摺動片と抵抗体から成る直線型ポテンショメータや、磁気目盛りが施された磁気スケールとその上を移動する磁気検出用ヘッドを含んで構成されるマグネスケール等他の接触式変位センサが用いられてもよい。
【００９４】
また、前述の第２の実施例および第３の実施例では、磁気式変位センサとして渦電流式変位センサ８２、１０２が用いられていたが、検出面８４、１１８とフープ３６の側端面との間の空隙を閉回路の一部とする磁気回路を設けるとともに、その磁気回路に一定の起磁力を与えたときの磁束密度を検出し、その磁束密度の変化に基づいて上記空隙の平均的変位を検出するようにした磁気式変位センサ等、他の磁気式変位センサが用いられてもよい。
【００９５】
また、前述の第１および第２の実施例では、横ずれの周方向における変動量ｆを算出する変動量算出手段７８、９０に加えて、ずれ量ｓおよびそのずれ量ｓの平均値ｓavを算出するずれ量算出手段７４、８６および平均ずれ量算出手段７６、８８が設けられていたが、ずれ量ｓの平均値ｓavは、伝動ベルト３４の良否判定においては変動量ｆの補助的な指標であり、変動量ｆのみによる伝動ベルト３４の良否判定も可能であることから、ずれ量算出手段７４、８６および平均ずれ量算出手段７６、８８が設けられなくてもよい。
【００９６】
また、前述の第３の実施例のフープずれ量計測装置１００は、渦電流式変位センサ１０２を２つ備えていたが、３つ以上であってもよい。特に、フープ部３８を構成するフープ３６の層数が多くなる場合には、それに応じて渦電流式変位センサの数を増やすことが好ましい。たとえば、１２枚積層されているフープ３６の横ずれの変動を、前述の第３の実施例における渦電流式変位センサ１０２で測定する場合には、その渦電流式変位センサ１０２を３つ用いる。この場合、それぞれの検出位置は、たとえば、２つの渦電流式変位センサ１０２は第３の実施例と同様の検出位置、すなわち検出面１１８の中心が積層厚みの中心から積層方向と平行に０．５ｍｍ上または下となる位置、他の１つの渦電流式変位センサ１０２は、検出面１１８の中心がフープ３６の積層厚みの中心となる位置とされる。
【００９７】
また、前述の第３の実施例の渦電流式変位センサ１０２は、検出面１１８の直径がフープ３６の厚みの１０倍であったが、各フープ３６の横ずれが何れかの渦電流式変位センサにより高感度に測定される範囲であれば、直径がフ−プ３６の１０倍以上或いは１０倍以下であってもよい。
【００９８】
また、前述の実施例では、小プーリ１８の半径に対する大プーリ２２の半径の半径比が２．２（すなわち回転速度比が２．２）であったが、２．０以上のローギヤ時に用いられる半径比であればよい。なお、前述の実施例のフープずれ量計測装置１０、１００、１３０において半径比を変更するには、小プーリ１８または大プーリ２２を異なる半径を有するプーリに付け替えるが、伝動ベルトが掛けられる径すなわち有効径が可変の可変プーリが用いられ、その有効径を調整することにより半径比が変更される形式でもよい。
【００９９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるフープずれ量計測装置の構成を説明する図である。
【図２】図１の伝動ベルトの構成を説明する斜視図である。
【図３】図１のフープずれ量計測装置の測定部５４を詳しく示す図であって、差動トランス式変位センサ５６が用いられた場合の測定部５４の構成を示す図である。
【図４】図１のフープずれ量計測装置の測定部５４を詳しく示す図であって、渦電流式変位センサ８２が用いられた場合の測定部５４の構成を示す図である。
【図５】本発明の第３実施例のフープずれ量計測装置の概略図である。
【図６】（ａ）図５のフープずれ量計測装置を正面から見た図である。（ｂ）渦電流式変位センサの固定位置を示す図である。
【図７】図５の渦電流式変位センサの固定位置を決定するための実験条件を示す図である。
【図８】図７の実験の結果を示す図である。
【図９】図５の演算制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１０】図５の渦電流式変位センサから出力されるセンサ信号の一例を示す図である。
【図１１】図１０のセンサ信号から抽出された包絡線を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施例のフープずれ量計測装置の概略図である。
【図１３】小プーリの回転速度ｖ2 とフープの横ずれの変動量ｆとの関係を示す図である。
【図１４】軸間距離から伝動ベルトの周長を算出するための幾何的計算を説明する図である。
【符号の説明】
１０：フープずれ量計測装置
１２：伝動モータ
１８：小プーリ
２２：大プーリ
２３：伝動ベルト回転装置
３４：伝動ベルト
３６：フープ
３８：フープ部
５６：差動トランス式変位センサ（接触式変位センサ）
５８：接触子
８２：渦電流式変位センサ（磁気式変位センサ）
８４：検出面
１０２：渦電流式変位センサ（磁気式変位センサ）
１１８：検出面
１２０：演算制御装置（周長算出装置）
１３４：張力調整装置
１３８：回転速度制御装置
Ｓ６：判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003671831.tif 000013
【図１３】
0003671831.tif 000014
【図１４】
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