(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製帯板状リング材の両側周縁の周長差を測定する測定方法であって、
前記リング材の内周面側を支持して該リング材の拡張方向に引張荷重を付与しつつ該リング材の一側周縁にかかる荷重と他側周縁にかかる荷重とを夫々測定し、
両側周縁にかかる荷重差が最大となったときの該荷重差に基づいて両側周縁の周長差を検出することを特徴とする金属製帯板状リング材の周長測定方法。
【請求項２】
前記リング材の両側周縁の周長差を検出した後、該リング材の一側周縁にかかる荷重と他側周縁にかかる荷重とが等しくなるまで該リング材に引張荷重を付与することにより、該リング材の両側周縁の周長が同一となるように該リング材の形状を矯正することを特徴とする請求項１記載の金属製帯板状リング材の周長測定方法。
【請求項３】
金属製帯板状リング材の両側周縁の周長差を測定する測定装置であって、
前記リング材を掛け亘して支持する一対の支持手段と、
両支持手段の間隔を広げることによって前記リング材に引張荷重を付与する荷重付与手段と、
一方の支持手段に設けられ、前記リング材の一側周縁の内周面に当接して該周縁にかかる荷重を測定する第１荷重測定手段と、
該第１荷重測定手段に並設され、前記リング材の他側周縁の内周面に当接して該周縁にかかる荷重を測定する第２荷重測定手段と、
前記第１荷重測定手段による測定荷重と前記第２荷重測定手段による測定荷重との差が最大となったときの該荷重差に基づいて両側周縁の周長差を検出する周長差検出手段とを備えることを特徴とする金属製帯板状リング材の周長測定装置。
【請求項４】
前記一方の支持手段に設けられた前記第１荷重測定手段は、前記リング材の一側周縁の内周面に当接する第１当接部材を備えると共に、前記第２荷重測定手段は、前記リング材の他側周縁の内周面に当接する第２当接部材を備え、
第１当接部材と第２当接部材とは、前記リング材の両側周縁の間の内周面に非接触の空隙を介して並設され、
他方の支持手段は、前記第１当接部材に当接される前記リング材の一側周縁の内周面の反対側に位置する一側周縁の内周面に当接する他の第１当接部材を備えると共に、前記第２当接部材に当接される前記リング材の他側周縁の内周面の反対側に位置する他側周縁の内周面に当接する他の第２当接部材を備え、
他の第１当接部材と他の第２当接部材とは、前記リング材の両側周縁の間の内周面に非接触の空隙を介して他方の支持手段に並設されていることを特徴とする請求項３記載の金属製帯板状リング材の周長測定装置。
【請求項５】
前記第１荷重測定手段による測定荷重と前記第２荷重測定手段による測定荷重とが等しくなるまで該リング材に引張荷重を付与し、該リング材の両側周縁の周長が同一となるように該リング材の形状を矯正する矯正手段を備えることを特徴とする請求項３又は４記載の金属製帯板状リング材の周長測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製帯板状リング材の両側周縁の周長差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】
例えば、無段変速機に採用される動力伝達用のベルトにおいては、環状に積層配列された複数のエレメントを一体に結束するために、複数の金属製帯板状リング材を積層してなる積層リングが用いられる。この種の積層リングを構成する帯板状リング材は、所定の周長となるようにリング径を拡張する圧延工程が行なわれ、その後、時効・窒化処理を経て所定の数量に積層される。
【０００３】
しかし、前記帯板状リング材は、前記圧延工程を行なった際に、一方側の周縁と他方側の周縁とに周長差が生じてテーパ状に形成されることがある。即ち、前記圧延工程においては、一対のローラに帯板状リング材を掛け亘すことによって該帯板状リング材に一定の張力を付与した状態で該帯板状リング材の径を拡張する。このとき、例えば、各ローラが夫々の軸の一端側でのみ（所謂片持ちで）軸支されているため、各軸が帯板状リング材の応力を受けて各軸の他端側が互いに接近する方向に傾くことがある。そして、圧延時に軸が傾いたローラによって支持された帯板状リング材は、前述のようにテーパ状に形成されてしまう。
【０００４】
このようにテーパ状に形成された帯板状リング材は、前記積層リングを形成するとき、各帯板状リング材における両側周縁の周長の違いによって精度良く積層させることが困難となり、無段変速機用ベルトに使用することができない不都合がある。しかも、この種の帯板状リング材の金属材料は比較的高価であり、上述したように無段変速機用ベルトに使用することができない帯板状リング材が生じると、コストが増大する不都合がある。
【０００５】
そこで、帯板状リング材の圧延時に、帯板状リング材を支持する各ローラの軸の傾きを調整することにより、帯板状リング材の両側周縁の周長差を小とすることが考えられる。しかし、各ローラの軸の傾きを正確に調整するためには、圧延後の帯板状リング材の両側周縁の周長差が正確に判明していなければならず、帯板状リング材の両側周縁の周長差を高精度に且つ容易に測定できる方法や装置が望まれていた。
【０００６】
【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、金属製帯板状リング材の両側周縁の周長差の高精度な測定を容易に行なうことができ、また、測定後の帯板状リング材を良好な形状に矯正することによって実用可能として生産コストを低減することができる金属製帯板状リング材の周長測定方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、金属製帯板状リング材の両側周縁の周長差を測定する測定方法であって、前記リング材の内周面側を支持して該リング材の拡張方向に引張荷重を付与しつつ該リング材の一側周縁にかかる荷重と他側周縁にかかる荷重とを夫々測定し、両側周縁にかかる荷重差が最大となったときの該荷重差に基づいて両側周縁の周長差を検出することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、先ず、前記リング材の拡張方向に引張荷重を付与しつつ該リング材の一側周縁にかかる荷重と他側周縁にかかる荷重とを夫々測定する。このとき、該リング材の両側の周縁に周長差がない場合には、該リング材が引張荷重によって拡張する方向に変形し始める時点での両側周縁にかかる荷重差がない。従って、該荷重差がなければ両側周縁の周長差がなく、該リング材が良品であることが判定できる。
【０００９】
一方、該リング材の両側の周縁に周長差がある場合には、周長が大きい側の周縁に先だって周長が小さい側の周縁が変形し（引き延ばされ）はじめるので、両側周縁に荷重差が生じる。そして、両側周縁の荷重差は、周長が小さい側の周縁が引き延ばされて、両側周縁の周長が等しくなった時点で最大となる。このときの荷重差は周長差によって得られるものであるから、これを周長に換算することによって、容易且つ正確に両側周縁の周長差を検出することができる。
【００１０】
このように、本発明の方法によれば、前記リング材の両側周縁の周長差を精度良く測定することができ、更に、例えば、前記リング材の圧延工程等の成形工程に、その測定結果を反映させて、リング材の成形精度を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の方法においては、前記リング材の両側周縁の周長差を検出した後、該リング材の一側周縁にかかる荷重と他側周縁にかかる荷重とが等しくなるまで該リング材に引張荷重を付与することにより、該リング材の両側周縁の周長が同一となるように該リング材の形状を矯正することを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、前記リング材の両側周縁の荷重差を測定するために前記リング材に引張荷重を付与するが、該引張荷重を付与することによって該リング材を拡張方向に容易に変形させることができる。そこで、リング材の両側の周縁に周長差がある場合には、前記リング材の両側周縁の周長差を検出した際に両側周縁の周長が等しくなった状態のまま、更に引張荷重をリング材に付与する。なお、両側周縁の周長差を検出した時点では、両側周縁の周長が等しくても荷重差があるため、ここで引張荷重を解除するとスプリングバックによって両側周縁の周長が等しくならない。
【００１３】
更に引張荷重をリング材に付与することによって、前記リング材は、両側周縁の周長が等しくなった状態で全体の周長が引き延ばされる。このとき、両側周縁の周長が引き延ばされるに従って両側周縁にかかる荷重差が小さくなる。そして、この荷重差が等しくなれば、引張荷重を解除しても、両側周縁の周長が同一となった状態が維持され、該リング材が良品に矯正される。
【００１４】
このように、本発明によれば、リング材の両側の周縁に周長差がある場合に、その周長差を測定した後に、両側周縁の周長差を無くすように該リング材を矯正することができるので、高価な金属材料によるリング材の無駄をなくしてコストを削減することができる。
【００１５】
また、本発明は、金属製帯板状リング材の両側周縁の周長差を測定する測定装置であって、前記リング材を掛け亘して支持する一対の支持手段と、両支持手段の間隔を広げることによって前記リング材に引張荷重を付与する荷重付与手段と、一方の支持手段に設けられ、前記リング材の一側周縁の内周面に当接して該周縁にかかる荷重を測定する第１荷重測定手段と、該第１荷重測定手段に並設され、前記リング材の他側周縁の内周面に当接して該周縁にかかる荷重を測定する第２荷重測定手段と、前記第１荷重測定手段による測定荷重と前記第２荷重測定手段による測定荷重との差が最大となったときの該荷重差に基づいて両側周縁の周長差を検出する周長差検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、一対の支持手段にリング材を掛け亘して支持し、前記荷重付与手段によって該リング材に引張荷重を付与する。このとき、一方の支持手段には、前記第１荷重測定手段と前記第２荷重測定手段とが設けられているので、前記荷重付与手段によってリング材に引張荷重が付与されている状態で、リング材の両側周縁にかかる夫々の荷重を容易且つ正確に測定することができる。
【００１７】
そして、両側周縁の荷重差が最大となったとき、前記周長差検出手段によって、該荷重差に基づいて両側周縁の周長差を検出する。これにより、両側周縁の周長差を迅速に測定することができる。
【００１８】
また、本発明の装置において、前記一方の支持手段に設けられた前記第１荷重測定手段は、前記リング材の一側周縁の内周面に当接する第１当接部材を備えると共に、前記第２荷重測定手段は、前記リング材の他側周縁の内周面に当接する第２当接部材を備え、第１当接部材と第２当接部材とは、前記リング材の両側周縁の間の内周面に非接触の空隙を介して並設され、他方の支持手段は、前記第１当接部材に当接される前記リング材の一側周縁の内周面の反対側に位置する一側周縁の内周面に当接する他の第１当接部材を備えると共に、前記第２当接部材に当接される前記リング材の他側周縁の内周面の反対側に位置する他側周縁の内周面に当接する他の第２当接部材を備え、他の第１当接部材と他の第２当接部材とは、前記リング材の両側周縁の間の内周面に非接触の空隙を介して他方の支持手段に並設されていることを特徴とする。
【００１９】
即ち、一対の支持手段に支持された前記リング材は、その一側周縁が前記第１当接部材と他の第１当接部材とに当接され、他側周縁が前記第２当接部材と他の第２当接部材とに当接される。更にこのとき、前記第１当接部材と前記第２当接部材との間、及び前記他の第１当接部材と前記他の第２当接部材との間においては、前記空隙によってリング材の両側周縁の間の内周面が非接触とされる。
【００２０】
こうすることによって、前記第１荷重測定手段による一側周縁の測定荷重と前記第２荷重測定手段による他側周縁の測定荷重とは、一側周縁と他側周縁との間にかかる荷重の影響を受けることなく、極めて精度の高い荷重測定を行なうことができる。
【００２１】
更に、本発明の装置においては、前記第１荷重測定手段による測定荷重と前記第２荷重測定手段による測定荷重とが等しくなるまで該リング材に引張荷重を付与し、該リング材の両側周縁の周長が同一となるように該リング材の形状を矯正する矯正手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
前記矯正手段を設けたことによって、両側周縁の周長が異なっていて従来は不良品とされていたリング材を、両側周縁の周長が同一とされた良品に極めて容易に矯正することができる。また、両側周縁の周長差の測定から連続して前記の矯正を行なうことができるので、矯正にかかる手間を排して高い作業効率を得ることができる。
【００２３】
【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は本実施装置の概略構成を示す説明図、図２は本実施装置の一部の作動を示す説明的断面図、図３はリング材の形状を示す説明的側面図である。
【００２４】
本実施装置１は、図１に示すように、本体ベース２と、該ベース２上に金属製帯板状のリング材３を掛け亘して支持する第１支持手段４と第２支持手段５とによって構成されている。前記第１支持手段４は、前記リング材３の掛け亘し方向に沿って延設されたボール螺子６に螺合部材７を介して連結されたスライダ８を備えている。該スライダ８には、後述する第１荷重測定手段９と、該第１荷重測定手段９の下方位置に並設された第２荷重測定手段１０とが設けられている。
【００２５】
前記ベース２には前記ボール螺子６を回転駆動する駆動モータ１１が設けられており、前記スライダ８は、該駆動モータ１１によるボール螺子６の回転駆動に応じて、前記第２支持手段５に対して接近・離反する方向に移動する。該ボール螺子６及び駆動モータ１１は、前記スライダ８を介して第１支持手段４を第２支持手段５から離反させることによって、第１支持手段４と第２支持手段５とに掛け亘されているリング材３の拡張方向に引張荷重を付与する荷重付与手段を構成している。なお、該ボール螺子６及び駆動モータ１１は、詳しくは後述するが、本発明の矯正手段としての機能も有している。
【００２６】
前記第１荷重測定手段９は、スライダ８に設けられたレール１２を介して摺動自在の第１当接ブロック１３（第１当接部材）と、該第１当接ブロック１３がリング材３から受ける荷重を測定する第１ロードセル１４とによって構成されている。該第１当接ブロック１３には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に一部を拡大して示すように、前記リング材３の上側の周縁３ａの内面が当接される当接縁１５と、該リング材３の両側周縁３ａ，３ｂの間に非当接の空隙形成部１６とが形成されている。
【００２７】
また、図１に示すように、前記第２荷重測定手段１０は、前記第１当接ブロック１３の下方に隣設されて、レール１７を介して摺動自在の第２当接ブロック１８（第２当接部材）と、該第２当接ブロック１８がリング材３から受ける荷重を測定する第２ロードセル１９とによって構成されている。該第２当接ブロック１８には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に一部を拡大して示すように、前記リング材３の下側の周縁３ｂの内面が当接される当接縁２０と、該リング材３の両側周縁３ａ，３ｂの間に非当接の空隙形成部２１と、当接縁２０の下端から外周方向に張り出してリンク材３を載置する載置部２２とが形成されている。
【００２８】
図１に示すように、前記第２支持手段５は、前記ベース２の台座部２３に立設された支軸２４と、該支軸２４に回転自在に支持された第１当接ローラ２５（他の第１当接部材）と、該第１当接ローラ２５の下方に隣接して前記支軸２４に回転自在に支持された第２当接ローラ２６（他の第２当接部材）とによって構成されている。
【００２９】
更に、前記第１当接ローラ２５には、前記リング材３の上側の周縁３ａの内面に当接する当接縁２７と、該リング材３の両側周縁３ａ，３ｂの間に非当接の空隙形成部２８とが形成されている。同じように、前記第２当接ローラ２６には、前記リング材３の下側の周縁３ｂの内面に当接する当接縁２９と、該リング材３の両側周縁３ａ，３ｂの間に非当接の空隙形成部３０とが形成されている。
【００３０】
また、前記ボール螺子６を駆動する駆動モータ１１は図示しない制御手段によって制御される。該制御手段は、前記第１ロードセル１４及び第２ロードセル１９に接続されており、両ロードセル１４，１９による測定荷重に応じて駆動モータ１１を制御することができるようになっている。また、該制御手段は、前記第１ロードセル１４による測定荷重と前記第２ロードセル１９による測定荷重との差に基づいて前記リング材３の両側周縁３ａ，３ｂの周長差を検出する周長差検出手段を備えている。
【００３１】
次に、本実施装置１を用いたリング材の周長測定方法を説明する。前記リング材３は、図示しないが、無段変速機用ベルトにおいて複数のエレメントを一体に結束するためのものであり、該リング材３の製造ラインにおいて所定の周長となるようにリング径を拡張する圧延工程が行なわれる。該圧延工程によって形成されたリング材３は、図３に示すように、その上側周縁３ａと下側周縁３ｂとに周長差（円周方向の寸法差）が生じて外形がテーパ状に形成されることがある。なお、図３においては、説明の便宜上、リング材３のテーパ形状が実際のものよりも誇張して示されている。
【００３２】
本実施装置１は、テーパ状に形成されたリング材３の両側周縁３ａ，３ｂの周長差を測定して前記圧延工程に帰還反映させ、該圧延工程における成形精度を向上させると共に、測定に使用したリング材３の両側周縁３ａ，３ｂの周長差を無くす矯正を行なうものである。
【００３３】
先ず、図１に示すように、前記第１支持手段４の両当接ブロック１３，１８と前記第２支持手段５の両当接ローラ２５，２６とにリング材３を掛け亘す。次いで、前記駆動モータ１１の駆動によってボール螺子６を回転させ、前記スライダ８を前記第２支持手段５から離反する方向に移動させることによって、リング材３の拡張方向に引張荷重を付与する。このとき、該リング材３は、前述したようにテーパ状に形成されているので、図２（ａ）に示すように、周長の小さい上側の周縁３ａが第１当接ブロック１３に当接して上側の周縁３ａが拡張される。これに伴って前記第１当接ブロック１３に荷重がかかり、この荷重は、前記第１ロードセル１４によって測定されている。図１に示すように、リング材３の上側の周縁３ａは、第１当接ブロック１３の当接縁１５と第１当接ローラ２５の当接縁２７とにのみ接している（掛け亘された状態にある）ので、上側の周縁３ａにかかる荷重を極めて精度良く測定することができる。
【００３４】
一方、図２（ａ）に示すように、リング材３の下側の周縁３ｂは、上側の周縁３ａより周長が大きいので、未だ前記第２当接ブロック１８に当接されていないが、このときの荷重が前記第２当接ブロック１８を介して前記第２ロードセル１９によって測定されている。
【００３５】
その後、図１示のスライダ８の移動によってリング材３の上側の周縁３ａの拡張量が増加すると、図２（ｂ）に示すように、該リング材３の下側の周縁３ｂが前記第２当接ブロック１８に当接する。図１に示すように、リング材３の下側の周縁３ｂは、第２当接ブロック１８の当接縁２０と第２当接ローラ２６の当接縁２９とにのみ接している（掛け亘された状態にある）ので、下側の周縁３ｂにかかる荷重についても、上側の周縁３ａにかかる荷重と同様に極めて精度良く測定することができる。
【００３６】
この時点で、図１示の前記第１ロードセル１４によって測定された荷重と、前記第２ロードセル１９によって測定された荷重との差が最大になり、前記周長差検出手段は、このときの荷重差に基づいて前記リング材３の両側周縁３ａ，３ｂの周長差を検出する。このとき検出された前記リング材３の両側周縁３ａ，３ｂの周長差は、例えば、前記圧延工程の図示しない圧延機の調整等に利用され、両側周縁３ａ，３ｂに周長差の無いリング材３の形成に反映される。
【００３７】
また、この時点では、未だ両側周縁３ａ，３ｂに荷重差があるので、スライダ８を接近させて解除すると、荷重の高い上側の周縁３ａが弾発的に復元して周長が縮小し、テーパ状の外形は改善されない。そこで、駆動モータ１１によってボール螺子６を回転させ、スライダ８を更に離反させて引張荷重を付与する。即ち、該ボール螺子６及び駆動モータ１１を前記矯正手段として機能させる。これにより、リング材３は、図２（ｂ）に示したように、リング材３の両側周縁３ａ，３ｂが両当接ブロック１３，１８に当接した状態で拡張される。このときにも、両側周縁３ａ，３ｂにかかる荷重は、前記第１ロードセル１４と前記第２ロードセル１９とによって測定されている。
【００３８】
そして、図１示のスライダ８を離反させるに従って徐々にリング材３の両側周縁３ａ，３ｂの荷重差が小となり、更にスライダ８を離反させると、リング材３の両側周縁３ａ，３ｂにかかる荷重が等しくなる。この状態においては、既に両側周縁３ａ，３ｂに荷重差が無いので、スライダ８を接近させて解除すると、テーパ状の外形は改善され、両側周縁３ａ，３ｂの周長が同一のリング材３に矯正される。
【００３９】
なお、本実施形態においては、第１支持手段４をスライダ８によって第２支持手段５から離反させることにより、リング材３に引張荷重を付与する構成を示したが、それとは逆に、第２支持手段５を移動自在として第１支持手段４から離反させることによりリング材３に引張荷重を付与するように構成してもよい。
【００４０】
また、本実施形態においては、前記荷重付与手段及び矯正手段として、前記スライダ８を移動させる手段に前記ボール螺子６及び駆動モータ１１を採用したが、それ以外に、図示しないがシリンダ等を用いて前記スライダ８を移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施装置の概略構成を示す説明図。
【図２】本実施装置の一部の作動を示す説明的断面図。
【図３】リング材の外形を示す説明的斜視図。
【符号の説明】
１…周長測定装置、３…リング材、３ａ…上側周縁（一側周縁）、３ｂ…下側周縁（他側周縁）、４…第１支持手段（一方の支持手段）、５…第２支持手段（他方の支持手段）、６…ボール螺子（荷重付与手段、矯正手段）１１…駆動モータ（荷重付与手段、矯正手段）、１３…第１当接ブロック（第１当接部材）、１４…第１ロードセル（第１荷重測定手段）、１８…第２当接ブロック（第２当接部材）、１９…第２ロードセル（第２荷重測定手段）、２５…第１当接ローラ（他の第１当接部材）、２６…第２当接ローラ（他の第２当接部材）。
【図１】
0003576434.tif 000002
【図２】
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【図３】
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