(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に複数積層されたときに内周側に位置するボデーと、環状に積層された状態を維持するために一対の無端リングを装着する一対の凹部を介して該ボデーに連設され、環状に複数積層されたときに外周側に位置されるヘッドとを備える無段変速機用ベルトのエレメントの測定方法であって、
所定周長に形成された環状ガイド溝に沿って、前記ボデーを内周側に位置させて円弧状に且つ各別に摺動自在に所定枚数のエレメントを載置して積層エレメントを形成するセット工程と、
該積層エレメントの先端を基準位置として停止させた状態で、前記環状ガイド溝の中心を軸として回転する押圧部材により該積層エレメントの後端を押圧して各エレメント同士を密着させる押圧工程と、
該押圧工程により各エレメント同士が密着されたとき、前記環状ガイド溝の中心を軸として回転した前記押圧部材の前記基準位置からの回転角度を検出し、該検出角度に基づいて各エレメント同士が密着状態の積層エレメントの長さを測定する測定工程とを備えることを特徴とする無段変速機用ベルトのエレメントの測定方法。
【請求項２】
前記押圧工程は、前記積層エレメントの後端に第１の所定荷重を付与する第１の押圧工程と、該第１の所定荷重より大きい第２の所定荷重を付与する第２の押圧工程とを備え、
前記測定工程に先だって、前記第１の押圧工程と第２の押圧工程とのにおける前記回転角度の角度差に基づいて積層エレメントの不良を検出する不良検出工程を備えることを特徴とする請求項１記載の無段変速機用ベルトのエレメントの測定方法。
【請求項３】
環状に複数積層されたときに内周側に位置するボデーと、環状に積層された状態を維持するために一対の無端リングを装着する一対の凹部を介して該ボデーに連設され、環状に複数積層されたときに外周側に位置されるヘッドとを備える無段変速機用ベルトのエレメントの測定装置であって、
基台に固定された環状のベースと、
該ベースの全周に所定周長に形成され、所定枚数のエレメントをそのボデー側を内周側に位置させて円弧状に且つ各別に摺動自在に載置して積層エレメントを形成する環状ガイド溝と、
該環状ガイド溝の一部を横断して前記ベースに固設され、前記積層エレメントの先端に当接するストッパーと、
前記環状ガイド溝と同一軸線上に設けられた回転軸に回転自在に連設され、該環状ガイド溝に沿って回転しつつ前記積層エレメントの後端を押圧する押圧部材と、
前記押圧部材を回転軸を介して前記環状ガイド溝に沿って回転させ、前記ストッパーと該押圧部材との間において、前記積層エレメントの各エレメント同士を密着させるべく積層エレメントに所定荷重を付与する回転駆動手段と、
該回転駆動手段によって回転された前記押圧部材が各エレメントの密着により停止したとき、該ストッパーに当接された積層エレメントの先端を基準として前記押圧部材の回転角度を検出する回転角度検出手段と、
該回転角度検出手段によって得られた回転角度に基づいて各エレメント同士が密着状態の積層エレメントの長さを測定する測定手段とを備えることを特徴とする無段変速機用ベルトのエレメントの測定装置。
【請求項４】
前記環状ガイド溝は、前記エレメントの凹部に挿入される凸条を全周に備えることを特徴とする請求項３記載の無段変速機用ベルトのエレメントの測定装置。
【請求項５】
前記環状ガイド溝に載置された前記積層エレメントに対応する他の環状ガイド溝を備えることにより該積層エレメントを摺動自在に押える押え部材が、前記ベースに対向して昇降自在に設けられていることを特徴とする請求項３又は４記載の無段変速機用ベルトのエレメントの測定装置。
【請求項６】
回転駆動手段は、前記押圧部材を介して積層エレメントに第１の所定荷重を付与し、次いで、第１の所定荷重より大きい第２の所定荷重を該積層エレメントに付与するように制御する荷重制御手段を備え、
前記第１の所定荷重における押圧部材の回転角度と、前記第２の所定角度における押圧部材の回転角度との角度差に基づいて積層エレメントの不良を検出する不良検出手段を備えることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項記載の無段変速機用ベルトのエレメントの測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機用ベルトのエレメントの測定方法及びその装置に関し、詳しくは、複数のエレメントを環状に積層して無端リングによって結束するに先だって積層エレメントの長さを測定する測定方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機用ベルトは、複数のエレメントが環状に積層され、各エレメントが相互に外れないように無端リングに組み付け結束されて構成されている。この種の無段変速機用ベルトを構成するエレメントは、無段変速機のプーリに接するＶ面を形成する両端縁を備えるボデーと、一対の前記無端リングが挿入される一対の凹部を介して該ボデーに連設されたヘッドとを備えている。
【０００３】
ところで、夫々のエレメントは、その板厚にばらつきが生じていることがある。また、複数のエレメントのなかに、歪みや曲りが生じているものが混在することがある。これらの場合には、所定枚数（例えば４３０枚）のエレメントを環状に積層したとき、積層エレメントが所定の周長にならないために、積層エレメントの凹部に無端リングが挿入できず、或いは、積層エレメントの凹部に無端リングを挿入しても各エレメント間に隙間が生じて、結束状態を維持できないといった不都合がある。
【０００４】
そこで、従来、無段変速機用ベルトを組み立てるに先だって、作業者がマイクロメータ等を用いて手作業で該エレメントの各部の板厚を測定すると共に目視によって歪みや曲りのあるエレメントを排除し、その後、測定した各エレメントの板厚から積層エレメントの長さを確認していた。
【０００５】
しかし、作業者がマイクロメータ等を用いての手作業によるエレメントの板厚測定では、各エレメント一つずつ板厚を測定しなければならず、多大な工数及び長時間を要するだけでなく、一定の測定精度が得られないおそれがある。しかも、作業者の手作業で得られた各エレメントの板厚に基づいて積層するエレメントの数量を決定しても、各エレメントを環状に積層した場合には無端リングの周長に正確に一致させることが困難であり、無段変速機用ベルトを高精度に組立てることができない不都合がある。
【０００６】
また、作業者の目視によってエレメントの歪みや曲りを判定しても、見落とし等が生じた場合には、積層エレメントの長さを無端リングの周長に正確に一致させることが困難となり、無段変速機用ベルトを高精度に組立てることができない不都合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、積層エレメントの長さを正確且つ迅速に測定することができ、無端リングの周長に一致する積層エレメントを容易に形成して高精度な無段変速機用ベルトの組立てを行なうことができる無段変速機用ベルトのエレメントの測定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、環状に複数積層されたときに内周側に位置するボデーと、環状に積層された状態を維持するために一対の無端リングを装着する一対の凹部を介して該ボデーに連設され、環状に複数積層されたときに外周側に位置されるヘッドとを備える無段変速機用ベルトのエレメントの測定方法及び装置を提供するものである。
【０００９】
本発明の方法は、先ず、所定周長に形成された環状ガイド溝に沿って、前記ボデーを内周側に位置させて円弧状に且つ各別に摺動自在に所定枚数のエレメントを載置して積層エレメントを形成するセット工程を行なう。次いで、該積層エレメントの先端を基準位置として停止させた状態で、前記環状ガイド溝の中心を軸として回転する押圧部材により該積層エレメントの後端を押圧して各エレメント同士を密着させる押圧工程を行なう。続いて、該押圧工程により各エレメント同士が密着されたとき、前記環状ガイド溝の中心を軸として回転した前記押圧部材の前記基準位置からの回転角度を検出し、該検出角度に基づいて各エレメント同士が密着状態の積層エレメントの長さを測定する測定工程を行なう。
【００１０】
本発明の方法によれば、前記セット工程により前記環状ガイド溝に沿って所定枚数のエレメントを載置して積層エレメントを形成し、更に、前記押圧工程により該積層エレメントの先端が停止された状態でその後端を押圧する。これにより、積層エレメントの各エレメントが密着して、該積層エレメントを前記無端リングによる結束状態に近い形状とすることができる。
【００１１】
そして、各エレメントが密着されると、積層エレメントの後端の移動が停止する。このとき、前記測定工程においては、先ず、積層エレメントの先端を基準位置とし、環状ガイド溝の中心を軸として、該基準位置に対する積層エレメントの後端の移動した角度を検出する。次いで、このときの検出角度に基づいて積層エレメントの長さを測定する。これにより、積層エレメントの長さを正確に知ることができ、積層エレメントの前記無端リングに対する長さの長短が確認できる。そして、積層エレメントの長さが確認できれば、例えば、該無端リングに組付ける際のエレメントの積層枚数を、該無端リングの周長に一致するように増減させる作業が極めて容易に行なえるので、高精度な無段変速機用ベルトの組立てを円滑に行なうことができる。
【００１２】
また、本発明の前記押圧工程においては、前記積層エレメントの後端に第１の所定荷重を付与する第１の押圧工程と、該第１の所定荷重より大きい第２の所定荷重を付与する第２の押圧工程とを行い、前記測定工程に先だって、前記第１の押圧工程と第２の押圧工程とにおける前記回転角度の角度差に基づいて積層エレメントの不良を検出する不良検出工程を行うことが好ましい。
【００１３】
先ず、前記第１の押圧工程により積層エレメントに第１の所定荷重を付与し、このときの前記回転角度を検出する。次いで、前記第２の押圧工程により積層エレメントに第２の所定荷重を付与し、このときの前記回転角度を検出する。第２の所定荷重は第１の所定荷重よりも大であるので、積層エレメントのなかに歪みや曲りを有する不良エレメントが混在している場合には、該不良エレメントの歪みや曲りが第１の所定荷重が付与されたときよりも第２の所定荷重が付与されたときの方が大きく矯正される。従って、不良エレメントが混在している場合には、第１の押圧工程と第２の押圧工程とでは前記回転角度に比較的大きな角度差が生じる。
【００１４】
そして、前記不良検出工程によって、積層エレメントの不良を確実に検出することができるので、不良エレメントが混在している積層エレメントを前記無端リングへの組付けに先だって排除することができる。
【００１５】
また、本発明の装置は、基台に固定された環状のベースが設けられ、該ベースの全周には、所定枚数のエレメントをそのボデー側を内周側に位置させて円弧状に且つ各別に摺動自在に載置して積層エレメントを形成する所定周長の環状ガイド溝が設けられている。また、前記積層エレメントの先端に当接するストッパーが、該環状ガイド溝の一部を横断して前記ベースに固設されている。更に、前記環状ガイド溝と同一軸線上に設けられた回転軸により、該環状ガイド溝に沿って回転しつつ前記積層エレメントの後端を押圧する押圧部材が回転自在に設けられている。
【００１６】
そして、前記押圧部材を回転軸を介して前記環状ガイド溝に沿って回転させ、前記ストッパーと該押圧部材との間において、前記積層エレメントの各エレメント同士を密着させるべく所定荷重を付与する回転駆動手段と、該回転駆動手段によって回転された前記押圧部材が各エレメントの密着により停止したとき、該ストッパーに当接された積層エレメントの先端を基準として前記押圧部材の回転角度を検出する回転角度検出手段と、該回転角度検出手段によって得られた回転角度に基づいて各エレメント同士が密着状態の積層エレメントの長さを測定する測定手段とが設けられている。
【００１７】
本発明の装置は、環状のベースの設けられた環状ガイド溝に所定枚数のエレメントを載置することにより、前記無段変速機用ベルトを形成したときに近似した形状の積層エレメントを形成することができる。
【００１８】
そして、環状ガイド溝上の積層エレメントは、その先端が前記ストッパーに当接され、その後端が前記押圧部材によって押圧される。これにより、前記押圧部材の回転に伴って環状ガイド溝に沿って各エレメントが互いに密着する方向に摺動する。
【００１９】
そして、このように、該積層エレメントを前記無端リングによる結束状態に近い形状に維持して、前記回転角度検出手段により前記押圧部材の回転角度を検出するので、高精度な検出角度を得ることができ、前記測定手段による積層エレメントの長さを高精度に測定することができる。
【００２０】
また、本発明の装置において、前記環状ガイド溝は、前記エレメントの凹部に挿入される凸条を全周に備える。
【００２１】
環状ガイド溝に積層エレメントが載置されたとき、各エレメントは、その凹部に前記凸条が挿入される。これにより、前記押圧部材によって、環状ガイド溝に沿って各エレメントが摺動される際に、各エレメントの径方向への飛び出しが確実に防止され、精度の高い積層状態で積層エレメントの長さを測定することができる。
【００２２】
また、本発明の装置においては、前記環状ガイド溝に載置された前記積層エレメントに対応する他の環状ガイド溝を備えることにより該積層エレメントを摺動自在に押える押え部材が、前記ベースに対向して昇降自在に設けられていることが好ましい。
【００２３】
これにより、前記押圧部材により押圧移動される積層エレメントは環状ガイド溝と他の環状ガイド溝との間に収納されるので、積層エレメントの浮き上がりやはみ出し等が防止され、高精度に積層された状態で積層エレメントの長さの測定を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の装置において、回転駆動手段は、前記押圧部材を介して積層エレメントに第１の所定荷重を付与し、次いで、第１の所定荷重より大きい第２の所定荷重を該積層エレメントに付与するように制御する荷重制御手段を備え、前記第１の所定荷重における押圧部材の回転角度と、前記第２の所定角度における押圧部材の回転角度との角度差に基づいて積層エレメントの不良を検出する不良検出手段を備えることが好ましい。
【００２５】
前記荷重制御手段の制御によって、前記回転駆動手段は第１の所定荷重と、第１の所定荷重より大きい第２の所定荷重とを順次積層エレメントに付与することができる。そして、前記不良検出手段によって、第１及び第２の所定荷重における押圧部材の角度差に基づいて、不良エレメントの検出を行うので、積層エレメントのなかに不良エレメントが混在していることを正確に判断できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施装置の構成を示す説明的縦断面図、図２は図１の装置において一部を取り除いて示す説明的平面図、図３は図１の一部を拡大して示す説明図、図４は本実施装置の作動を模式的に示す説明図、図５は無段変速機用ベルトの一部を示す説明図、図６はエレメントの形状を示す説明図である。
【００２７】
図１に示す本実施形態の測定装置１は、図２に示すように、略環状に積層された状態の積層エレメント２の長さを測定するものである。該積層エレメント２は、図５に一部を示すように、金属製の複数の板状リングを積層してなる無端リング３，４によって一体に結束されて無段変速機用ベルト５を形成する。該積層エレメント２を構成する単体のエレメント６は、図６に示すように、金属製板材を打抜いて形成され、ボデー７と、該ボデー７にネック８を介して連設されたヘッド９とを備えている。ネック８の両側には、ボデー７とヘッド９との間隙により一対の凹部１０，１１が形成されており、各凹部１０，１１には前記無端リング３，４（図５参照）が挿入される。ボデー７の両端縁１２，１３は、図示しない無段変速機のプーリに接するＶ面を形成する。ヘッド９は略三角形状に形成されており、頂部１４を介してその両側に一対の傾斜端縁１５，１６が形成されている。また、ヘッド９の中央部には一方に突出するディンプル１７と該ディンプル１７に対応する凹状のホール１８が形成されている。
【００２８】
次に、本実施形態の測定装置１の構成を説明する。該装置１は、図１に示すように、水平のテーブル２０を備える基台２１と、該テーブル２０上に起立固定された円柱状のベース２２とを備えている。該ベース２２の軸心には、貫通孔２３が形成されており、該貫通孔２３には回転軸２４がベアリング２５を介して回転自在に挿設されている。該回転軸２４は、前記テーブル２０を貫通して該テーブル２０の下方に設けられたモータ２６の駆動軸２７に連結されている。また、回転軸２４には、該テーブル２０に支持されたロータリーエンコーダ２８が装着されている。該ロータリーエンコーダ２８は、回転軸２４の回転に応じた回数のパルスを出力する。
【００２９】
また、図１及び図２に示すように、前記ベース２２の上端部には、エレメント６を載置する第１環状ガイド溝２９が設けられている。該第１環状ガイド溝２９は、図１及び図３に示すように、ベース２２の外周に固定された第１環状ブロック３０と、該第１環状ブロック３０の内側に密着してベース２２に装着された第２環状ブロック３１と、前記回転軸２４の上端に連結支持されて該回転軸２４と一体に回転する第３環状ブロック３２とによって形成されている。
【００３０】
更に詳しく説明すれば、図３に示すように、該第１環状ガイド溝２９には、前記エレメント６がそのボデー７を内周側に位置させた起立姿勢で載置される。前記第１環状ブロック３０は、エレメント６のヘッド９の下側に位置する傾斜端縁１５に当接する第１傾斜面３３と、該エレメント６の下側に位置する凹部１０に挿入される第１凸条３４とを全周に備えている。第１傾斜面３３と第１凸条３４とによってエレメント６がヘッド９の外側と凹部１０内から規制されて倒れ等が防止され、起立状態を維持することができる。
【００３１】
また、図１及び図２に示すように、前記第３環状ブロック３２には、第１環状ガイド溝２９に突出する押圧ピン３５が設けられている。該押圧ピン３５は、第３環状ブロック３２に進退自在に設けられ、バネ３６によって突出方向に付勢されている。該押圧ピン３５は、図２に示すように、積層エレメント２の後端に当接し、前記回転軸２４の回転により積層エレメント２の後端を押圧する。更に、図２に示すように、前記ベース２２の外壁には、積層エレメント２の先端に当接するストッパー３７が固定されている。
【００３２】
また、図１に示すように、前記ベース２２の上端には、図示しない昇降手段によって昇降される円盤状の押え部材３８が冠着される。該押え部材３８は、前記第１環状ガイド溝２９に対向する位置に第２環状ガイド溝３９が形成されている。該第２環状ガイド溝３９は、図３に示すように、エレメント６のヘッド９の上側に位置する傾斜端縁１６に当接する第２傾斜面４０と、該エレメント６の上側に位置する凹部１１に挿入される第２凸条４１とを全周に備えている。該押え部材３８がベース２２上に冠着されたとき、エレメント６は上下方向への移動が規制されるので、前記押圧ピン３５によって積層エレメント２を押圧したとき、各エレメント６の飛び出し等が防止される。
【００３３】
更に、前記ロータリーエンコーダ２８には、該ロータリーエンコーダ２８から出力されたパルス回数から回転軸２４を介して前記押圧ピン３５の回転角度を検出した後、その回転角度に基づいて積層エレメントの長さを測定する図示しない測定手段が接続されている。なお、本実施形態においては、該測定手段として図示しないコンピュータを採用した。
【００３４】
次に、本実施形態の測定装置１による積層エレメント２の長さの測定を説明する。先ず、図１に仮想線示するように前記押え部材３８を上昇させて、図２に示すように、第１環状ガイド溝２９を露出させておき、該第１環状ガイド溝２９に沿って所定枚数のエレメント６を載置するセット工程を行なう。該エレメント６は、例えば、無段変速機用ベルト５を構成するために前記無端リング３，４の周長に一致する枚数が、通常４３０枚である場合、３０枚を除く４００枚を積層して第１環状ガイド溝２９に載置する。このとき、前記押圧ピン３５は前記ストッパー３７の近傍の所定位置に位置させておく。
【００３５】
次いで、図示しない昇降手段によって、図１に示すように、前記押え部材３８を積層エレメント２に冠着する。これにより、積層エレメント２は第１環状ガイド溝２９と第２環状ガイド溝３９とによって形成される空間に起立状態を維持して且つ周方向に摺動自在に保持される。
【００３６】
続いて、前記モータ２６による回転軸２４の回転によって、図４（ａ）に示すように、押圧ピン３５を積層エレメント２の後端に圧接してストッパー３７によって停止された該積層エレメント２の先端に向かって押圧する。
【００３７】
そして、図４（ｂ）に示すように、押圧ピン３５の押圧により積層エレメント２の各エレメント６同士が密着し、該押圧ピン３５が停止する。このとき、押圧ピン３５が回転軸２４の回転によって移動した角度は、ロータリーエンコーダ２８によってパルスの回数によって検出される。このとき検出された角度に基づいて、前記測定手段は、積層エレメント２の先端を基準とする積層エレメント２の後端の角度θから図２に示した積層エレメント２（４００枚のエレメント６）の長さａを測定する。
【００３８】
このように、積層エレメント２の長さａを迅速且つ正確に測定することができるので、積層エレメント２を前記無端リング３，４の周長に容易に一致させることができる。即ち、積層エレメント２を組付ける無端リング３，４の周長から、図２示の積層エレメント２の先端と後端との間の間隔寸法に対応する長さｂを求め、その長さに対応するように３０枚のエレメント６を組み合わせて、積層エレメント２に挿入する。このように、無端リング３，４の周長に不一致の積層エレメントであっても、その全てのエレメント６を組換えることなく、３０枚のエレメント６の組換え作業だけで容易に無端リング３，４の周長に一致させることができる。
【００３９】
なお、本実施形態の装置１によれば、更に、図示しないが、歪みや曲りのある不良エレメントが混在する積層エレメント２を検出し、該積層エレメント２を無端リング３，４への組付けに先だって排除することも可能である。
【００４０】
即ち、図１及び図２を参照して説明すれば、本実施形態の装置１において、モータ２６の回転荷重を制御する図示しない荷重制御手段を設ける。そして、該荷重制御手段の制御により、前記押圧ピン３５を介して第１の所定荷重（例えば１０kg）を積層エレメント２に付与し、前記ロータリーエンコーダ２８により前記押圧ピン３５の回転角度を検出する。続いて、前記荷重制御手段の制御により、前記押圧ピン３５を介して第１の所定荷重より大きい第２の所定荷重（例えば４０kg）を積層エレメント２に付与し、前記ロータリーエンコーダ２８により前記押圧ピン３５の回転角度を検出する。
【００４１】
積層エレメント２のなかに歪みや曲りを有する不良エレメントが混在している場合には、第１の所定荷重が付与されたときの押圧ピン３５の回転角度に対して、第２の所定荷重が付与されたときの押圧ピン３５の回転角度が、不良エレメントの曲り等の矯正に伴って大となる。そこで、第１の所定荷重が付与されたときと第２の所定荷重が付与されたときの押圧ピン３５の角度差を求めて、その差が予め設定された角度差よりも大であるとき積層エレメントの不良を検出する図示しない不良検出手段を設けることにより、歪みや曲りのある不良エレメントが混在する積層エレメント２を容易に検出して排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の装置の構成を示す説明的縦断面図。
【図２】図１の装置において一部を取り除いて示す説明的平面図。
【図３】図１の一部を拡大して示す説明図。
【図４】本実施形態の装置の作動を模式的に示す説明図。
【図５】無段変速機用ベルトの一部を示す説明図。
【図６】エレメントの形状を示す説明図。
【符号の説明】
１…測定装置、２…積層エレメント、３，４…無端リング、５…無段変速機用ベルト、６…エレメント、７…ボデー、９…ヘッド、１０，１１…凹部、１５，１６…傾斜端縁、２１…基台、２２…ベース、２４…回転軸、２６…モータ（回転駆動手段）、２８…ロータリーエンコーダ（回転角度検出手段）、２９…第１環状ガイド溝（環状ガイド溝）、３４…第１凸条（凸条）、３５…押圧ピン（押圧部材）、３７…ストッパー、３８…押え部材、３９…第２環状ガイド溝（他の環状ガイド溝）。
【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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