(57)【要約】【課題】  ローラの表面に強固に付着している異物を除去する。【解決手段】  回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、該テンションを強めることによって前記金属リングの周長を補正する周長補正装置、又は、前記離隔距離を測定して、その計測値から前記金属リングの周長を計算する周長測定装置、又は、前記離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、前記金属リングの表面欠陥の有無を検査する表面欠陥検査装置は、前記一対のローラのそれぞれの外周面に接触する刃先を有するスクレーパを備える。【選択図】  図１
2006095582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、該テンションを強めることによって前記金属リングの周長を補正する周長補正装置において、前記一対のローラのそれぞれの外周面に接触する刃先を有するスクレーパを備えたことを特徴とする周長補正装置。
【請求項２】
回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、前記離隔距離を測定して、その計測値から前記金属リングの周長を計算する周長測定装置において、前記一対のローラのそれぞれの外周面に接触する刃先を有するスクレーパを備えたことを特徴とする周長測定装置。
【請求項３】
回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、前記金属リングの表面欠陥の有無を検査する表面欠陥検査装置において、前記一対のローラのそれぞれの外周面に接触する刃先を有するスクレーパを備えたことを特徴とする表面欠陥検査装置。
【請求項４】
前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の接線に対して、９０度以下の角度を有していることを特徴とする請求項１記載の周長補正装置。
【請求項５】
前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の接線に対して、９０度以下の角度を有していることを特徴とする請求項２記載の周長測定装置。
【請求項６】
前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の接線に対して、９０度以下の角度を有していることを特徴とする請求項３記載の表面欠陥検査装置。
【請求項７】
前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度以下の角度を有していることを特徴とする請求項１記載の周長補正装置。
【請求項８】
前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度以下の角度を有していることを特徴とする請求項２記載の周長測定装置。
【請求項９】
前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度以下の角度を有していることを特徴とする請求項３記載の表面欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度又は９０度以上の角度を有していることを特徴とする請求項１記載の周長補正装置。
【請求項１１】
前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度又は９０度以上の角度を有していることを特徴とする請求項２記載の周長測定装置。
【請求項１２】
前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度又は９０度以上の角度を有していることを特徴とする請求項３記載の表面欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖベルト式無段変速機ベルト（以下「ＣＶＴベルト」という。）を構成する部品の一つである金属リングの周長補正装置、周長測定装置及び表面欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＣＶＴベルトとして、厚さ０．２ｍｍ程度の薄い金属リングを多数枚重ねたものに、スチール製のエレメントを連続して嵌め込んで一体化した構造のものが知られている（たとえば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
図５は、ＣＶＴベルトの外観図である。この図において、ＣＶＴベルト１は、多数枚（たとえば、１２枚程度）の金属リング２ａを積み重ねた二連のベルト積層体２に、多数個（たとえば、４００個程度）のスチール製のエレメント３ａからなるエレメント積層体３を担持させて組み立てられ、アセンブリ化されている。
【０００４】
このような構造のＣＶＴベルト１は、次の手順で製造される。
（１）まず、マルエージング鋼等の超強靱鋼の薄板の端部同士を溶接してリング状のドラムを形成する。
（２）次に、そのドラムを所定幅ずつ輪切り状に裁断して圧延し、基本周長の金属リング２ａを作成する。
（３）次に、上記の金属リング２ａに溶体化処理等を施した後、「周長補正装置」を用いて、ＣＶＴベルト１の積層場所に対応した所要の周長を与える。ここで、“周長”とは、金属リング２ａのリング長、つまり、一周の長さのことをいう。金属リング２ａの周長はＣＶＴベルト１の積層場所毎に微妙に異なり、最外周側では若干長く、最内周側では若干短い。
（４）次に、「周長測定装置」を用いて、積層場所毎の適正な周長が与えられているか否かを検査すると共に、「表面欠陥検査装置」を用いて、金属リング２ａの表面欠陥の有無を検査する。
（５）最後に、検査をパスした金属リング２ａに時効処理や窒化処理などを施して硬度を高めた後、各層毎に適正な周長差が付けられた金属リング２ａを順次に積層し、その積層体にエレメント３ａを嵌め込んで一体化して、ＣＶＴベルト１を完成する。
【０００５】
このように、ＣＶＴベルト１の製作にあたっては、上記の三つの装置（周長補正装置、周長測定装置及び表面欠陥検査装置）を必要とする。これらの装置は単独の装置であったり、または、周長補正、周長測定及び表面欠陥検査の一部若しくはすべてを兼務する装置であったりするが、いずれも、二つのローラ間に金属ベルト２ａを掛け渡し、その金属ベルト２ａに所要のテンションを与えつつ、ローラを回転させながら、周長補正や周長測定又は表面欠陥検査を行う点で共通する。
【０００６】
図６は、周長補正装置、周長測定装置及び表面欠陥検査装置の要部概念図である。同一平面上に所定の離隔距離Ｌを隔てて配置された一対の金属性のローラ４、５の一方は一定方向に回転する駆動側、他方は従動側である。これら一対のローラ４、５の離隔距離Ｌを若干拡大することによって、一対のローラ４、５に掛け渡される補正対象物又は測定対象物若しくは検査対象物としての金属リング２ａに対して所定のテンション（張力）を与えるようになっている。
【０００７】
このような構成において、上記のテンションを強めることによって、金属リング２ａを引き延ばし、その周長を補正（基本周長よりも長く）することができる。又は、所定のテンションを与えたときの一対のローラ４、５の離隔距離Ｌを計測することによって、その計測結果から金属リング２ａの周長を計算することができる。さらに、周回中の金属リング２ａの表面をカメラ等で観察しながら表面欠陥の有無を検査することができる。
【０００８】
ところで、一対のローラ４、５に金属リング２ａを掛け渡して、テンションを与えながら周回運動をさせた際に、金属リング２ａの内周面（ローラ４、５との接触面）に傷が付くことがあった。その原因の一つは、ローラ４、５の表面に付着した異物によるものであり、かかる異物は、たとえば、金属リング２ａの加工残差（金属粉等）や空気中の浮遊物あるいは金属リング２ａを搬送するためのベルトコンベア上のゴミなどである。このようなことを防ぐため、ローラ４、５の表面に異物が付着しているか否かを目視により確認していたが、多大な労力を要していた。
【０００９】
【非特許文献１】宮地知巳著“理想の変速機ＣＶＴの性能を最大限に引き出す”、［online］、［平成１４年８月２５日検索］、インターネット＜URL: http://www.idemitsu.co.jp/lube/cvt/cvtbody2.html＞（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
さらに、ローラ４、５の表面に付着した異物を取り除くためには、たとえば、ローラ４、５の表面にブラシを接触させたり、又は、ローラ４、５の表面に吸引ノズルを近づけて異物を吸い取るなどの方法が考えられる。しかしながら、これらの方法では、ローラ４、５の表面に軽く付着している異物を除去できるものの、強固に付着している異物の除去は困難であり、ローラ４、５自体を新しいものに取り替えなければならなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、ローラの表面に強固に付着している異物を除去できるようにし、以て、金属リングの内周面（ローラとの接触面）の損傷回避を図った周長補正装置、周長測定装置及び表面欠陥検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る周長補正装置は、回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、該テンションを強めることによって前記金属リングの周長を補正する周長補正装置において、前記一対のローラのそれぞれの外周面に接触する刃先を有するスクレーパを備えたことを特徴とする。
その好ましい態様は、前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の接線に対して、９０度以下の角度を有していることを特徴とする。
又は、前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度以下の角度を有していることを特徴とする。
又は、前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度又は９０度以上の角度を有していることを特徴とする。
本発明に係る周長測定装置は、回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、前記離隔距離を測定して、その計測値から前記金属リングの周長を計算する周長測定装置において、前記一対のローラのそれぞれの外周面に接触する刃先を有するスクレーパを備えたことを特徴とする。
その好ましい態様は、前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の接線に対して、９０度以下の角度を有していることを特徴とする。
又は、前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度以下の角度を有していることを特徴とする。
又は、前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度又は９０度以上の角度を有していることを特徴とする。
本発明に係る表面欠陥検査装置は、回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、前記金属リングの表面欠陥の有無を検査する表面欠陥検査装置において、前記一対のローラのそれぞれの外周面に接触する刃先を有するスクレーパを備えたことを特徴とする。
その好ましい態様は、前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の接線に対して、９０度以下の角度を有していることを特徴とする。
又は、前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度以下の角度を有していることを特徴とする。
又は、前記スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して等分された９０度又は９０度以上の角度を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、該テンションを強めることによって前記金属リングの周長を補正することができ、又は、回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、前記離隔距離を測定して、その計測値から前記金属リングの周長を計算することができ、又は、回転駆動側と従動側の一対のローラに金属リングを掛け渡し、該一対のローラの離隔距離を調整して前記金属リングに所定のテンションを与えつつ、前記金属リングの表面欠陥の有無を検査することができることに加え、
さらに、前記一対のローラのそれぞれの外周面に接触する刃先を有するスクレーパを備えたので、
ローラの表面に、たとえば、金属リングの加工残差（金属粉等）や空気中の浮遊物あるいは金属リングを搬送するためのベルトコンベア上のゴミなどの異物が付着していた場合であっても、ローラの回転に伴って、この異物をスクレーパの刃先で“そぎ落とす”ことができる。したがって、金属リングの内周面（ローラとの接触面）に傷が付くことがない。
又、スクレーパの刃先が、９０度以下の角度を有している場合には、異物の除去効果を高めることができ、一方、９０度や９０度以上の角度を有している場合には、刃先の摩耗を抑制することができる。
又、スクレーパの刃先が、前記ローラの外周面の鉛直線に対して“等分”された角度を有している場合には、ローラの正逆転いずれの方向においても異物の除去効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を、表面欠陥検査装置を例にして、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００１５】
図１は、実施形態における周長補正装置、周長測定装置又は表面欠陥検査装置（以下「本装置」という。）の概念的な構成図である。本装置１０は、モータ１１によって回転駆動される位置固定の駆動側のローラ１２、そのローラ１２と同一の回転平面上に離隔配置される位置可変の従動側のローラ１３及び所定の質量（例：８０Ｋｇ）を持つ荷重体１４を含んで構成されるが、それらに加えて、本装置１０を周長補正装置として用いる場合は、周長補正部１５を含み、また、本装置１０を周長測定装置として用いる場合は、周長測定部１６を含み、また、本装置１０を表面欠陥検査装置として用いる場合は、欠陥検査部１７を含む。
【００１６】
このような構成において、まず、従動側のローラ１３を初期位置（一点鎖線アの位置）にして、ローラ１２、１３間に金属リング２ａを掛け渡し、次いで、従動側のローラ１３に荷重体１４を取り付けて、このローラ１３を図面下方側に移動させることにより、金属リング２ａに所要のテンションを与える。そして、その状態でモータ１１を駆動して金属リング２ａを一定方向（矢印イ方向）に周回させつつ、周長補正部１５や周長測定部１６又は欠陥検査部１７を用いて、当該金属リング２ａの周長補正、周長測定又は欠陥検査を行う。
【００１７】
ここで、周長補正部１５は、金属リング２ａの周長を補正するためのもの、すなわち、金属リング２ａに与えるテンションを増減操作することが可能なものであり、たとえば、荷重体１４の荷重量を可変制御することによって、その機能（周長補正）を実現するものである。また、周長計測部１６は、従動側のローラ１３の移動量から金属リング２ａの現在周長を推定計測するためのものであり、たとえば、ローラ１３の移動量を計測するリニアセンサを備えることによって、その機能（周長計測）を実現するものである。さらに、欠陥検査部１７は、画像処理やレーザ光反射処理等の光学的手法又は渦電流等の磁気的手法などによって、対象物（金属リング２ａ）表面の欠陥の有無を検査するものである。
【００１８】
さて、本実施形態の特徴的な構成要素として、図示の例では、ローラ１２、１３の各々にスクレーパ１８、１９が配置されている。
図２は、ローラ１２、１３とスクレーパ１８、１９との関係図である。この図において、スクレーパ１８、１９の刃先１８ａ、１９ａは、それぞれのローラ１２、１３の軸方向を横断するように外周面に当接しており、且つ、それぞれのローラ１２、１３の回転に伴って、ローラ１２、１３の外周面上を周方向に相対移動するようになっている。
【００１９】
図３は、スクレーパ１８、１９の刃先１８ａ、１９ａの好ましい形状図である。図示の例の場合、スクレーパ１８、１９の刃先１８ａ、１９ａは、ローラ１２、１３の外周面の接線２０に対して、９０度以下の角度α１を有している。そして、この角度α１の刃先１８ａ、１９ａが、ローラ１２、１３の矢印２１方向への回転に伴って、ローラ１２、１３の外周面に沿いながら周方向に相対移動することにより、当該外周面上に付着した異物２２を“そぎ落とす”ようになっている。
【００２０】
したがって、この実施形態によれば、ローラ１２、１３の表面に、たとえば、金属リング２ａの加工残差（金属粉等）や空気中の浮遊物あるいは金属リング２ａを搬送するためのベルトコンベア上のゴミなどの異物２２が付着していた場合であっても、ローラ１２、１３の回転に伴って、この異物２２をスクレーパ１８、１９の刃先１８ａ、１９ａで“そぎ落とす”ことができるため、金属リング２ａの内周面（ローラ１２、１３との接触面）に傷が付くことがない。
【００２１】
ここで、スクレーパ１８、１９は、上記のとおり、（Ａ）その刃先１８ａ、１９ａでローラ１２、１３の表面に付着した異物２２を“そぎ落とす”ために設けられているが、それに加えて、（Ｂ）その刃先１８ａ、１９ａの接触によって、ローラ１２、１３の表面に傷を付けないことも求められる。
【００２２】
（Ａ）の条件を満たすためには、刃先１８ａ、１９ａが充分な角度αを有していること（原理的には丸くなっていないこと）と、刃先１８ａ、１９ａの強度（硬度）が強固に付着した異物２２に充分に耐えうる強さを持っていることが必要であるが、さらに、（Ｂ）の条件を満たすためには、刃先１８ａ、１９ａの硬度がローラ１２、１３の表面に傷を与え得ないものであることが必要である。
【００２３】
なお、上記の実施形態におけるスクレーパ１８、１９の刃先１８ａ、１９ａは、ローラ１２、１３の外周面の接線２０に対して角度α１の形状を有している（図３参照）が、これに限定されない。ローラ１２、１３の材質や、ローラ１２、１３に付着する異物２２の種類又は付着の仕方などに応じて、様々な角度の中から適切なものを選択すればよい。
【００２４】
図４は、スクレーパ１８、１９の刃先１８ａ、１９ａの他の好ましい形状図である。同図（ａ）は、ローラ１２、１３の外周面の鉛直線２３に対して等分された９０度以下の角度α２の刃先１８ａ、１９ａを有する例であり、また、同図（ａ）は、同様に、ローラ１２、１３の外周面の鉛直線２３に対して等分された９０度又は９０度以上の角度α３を持つ刃先１８ａ、１９ａを有する例である。
【００２５】
両者の違いは刃先１８ａ、１９ａの角度（α２、α３）にある。これらの角度の大小関係は「α２＜α３」であるが、小さな角度α２は、異物２２の除去効果が高いというメリットを持つ反面、刃先１８ａ、１９ａが摩耗しやすいというデメリットを持ち、一方、大きな角度α３は、その逆に、刃先１８ａ、１９ａが摩耗しにくいというメリットを持つ反面、異物２２の除去効果が低いというデメリットを持つ。実際には、除去すべき異物２２の種類や、ローラ１２、１３とスクレーパ１８、１９の材質などを考慮して、いずれのメリットを優先させるかを検討し、適切な角度を選択すればよい。
【００２６】
また、図示の例においては、いずれもローラ１２、１３の外周面の鉛直線２３に対して“等分”された角度の刃先１８ａ、１９ａを有するので、異物２２の除去効果がローラ１２、１３の回転方向に左右されない。このため、ローラ１２、１３を正・逆転させる場合に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態における周長補正装置、周長測定装置又は表面欠陥検査装置の概念的な構成図である。
【図２】ローラ１２、１３とスクレーパ１８、１９との関係図である。
【図３】スクレーパ１８、１９の刃先１８ａ、１９ａの好ましい形状図である。
【図４】スクレーパ１８、１９の刃先１８ａ、１９ａの他の好ましい形状図である。
【図５】ＣＶＴベルトの外観図である。
【図６】周長補正装置、周長測定装置及び表面欠陥検査装置の要部概念図である。
【符号の説明】
【００２８】
２ａ  金属リング
１０  本装置（周長補正装置、周長測定装置、表面欠陥検査装置）
１２  ローラ
１３  ローラ
１８  スクレーパ
１８ａ  刃先
１９  スクレーパ
１９ａ  刃先
２０  接線
２３  鉛直線
【図１】
2006095582.tif 000003
【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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