(57)【要約】【課題】エレメントの歪みの発生を抑制しつつ、多数のエレメントを低コストで焼入れ可能にする。【解決手段】無段変速機のベルトを構成するエレメントであって、幅方向の両端部に形成された一対の側面を含むエレメントを加熱して冷却槽内の冷却液により冷却するエレメントの焼入れ方法において、複数のエレメントを一方の側面が冷却槽側に位置するようにコンベヤ上に載置してコンベヤにより搬送しながら加熱し、加熱された複数のエレメントを一方の側面側の端部から冷却液の液面に突入するようにコンベヤの終端部から冷却槽へと１つずつ落下させる。【選択図】図１
2019131864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機のベルトを構成するエレメントであって、幅方向の両端部に形成された一対の側面を含むエレメントを加熱して冷却槽内の冷却液により冷却するエレメントの焼入れ方法において、
複数の前記エレメントを一方の前記側面が前記冷却槽側に位置するようにコンベヤ上に載置して前記コンベヤにより搬送しながら加熱し、加熱された複数の前記エレメントを前記一方の前記側面側の端部から前記冷却液の液面に突入するように前記コンベヤの終端部から前記冷却槽へと１つずつ落下させるエレメントの焼入れ方法。
【請求項２】
請求項１に記載のエレメントの焼入れ方法において、
前記コンベヤに沿って延在すると共に該コンベヤの前記終端部から前記冷却槽に向けて延在するようにガイド部材を配置し、
前記コンベヤにより搬送される複数の前記エレメントを前記ガイド部材により姿勢が維持されるようにガイドすると共に、前記ガイド部材により前記エレメントを前記一方の前記側面側の端部から前記冷却液の前記液面に突入するようにガイドするエレメントの焼入れ方法。
【請求項３】
請求項２に記載のエレメントの焼入れ方法において、
前記エレメントは、前記一対の前記側面を含む胴部を有し、
前記胴部の底面が前記コンベヤの搬送面に当接するように前記エレメントを該コンベヤ上に載置するエレメントの焼入れ方法。
【請求項４】
請求項２に記載のエレメントの焼入れ方法において、
前記エレメントは、前記一対の前記側面を含む胴部を有し、
前記胴部の表面が前記コンベヤの搬送面に当接するように前記エレメントを該コンベヤ上に載置するエレメントの焼入れ方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載のエレメントの焼入れ方法において、
前記エレメントは、前記胴部に形成されたサドル面の前記幅方向における両側に位置するように該胴部から前記ベルトの外周側に延出された一対のピラー部を含み、
前記胴部の一方の表面には、テーパ面および突起が形成され、前記胴部の他方の表面は、平坦に形成されているエレメントの焼入れ方法。
【請求項６】
請求項３または４に記載のエレメントの焼入れ方法において、
前記エレメントは、前記胴部の幅方向における中央部から前記ベルトの外周側に延出されたネック部と、前記胴部から離間するように前記ネック部から前記幅方向における両側に延出されたヘッド部と、前記ネック部の前記幅方向における両側に位置するように前記胴部に形成された一対のサドル面とを含み、
前記胴部の一方の表面には、テーパ面および突起が形成され、前記胴部の他方の表面は、平坦に形成されているエレメントの焼入れ方法。
【請求項７】
無段変速機のベルトを構成するエレメントであって、幅方向の両端部に形成された一対の側面を含むエレメントの焼入れ設備において、
加熱チャンバと、
前記加熱チャンバ内に配置されるコンベヤと、
前記コンベヤの終端部の下方に配置されると共に冷却液で満たされる冷却槽と、
前記エレメントを一方の前記側面が前記冷却槽側に位置するように前記加熱チャンバ外に突出した前記コンベヤの端部上に載置する移載機と、
前記コンベヤにより搬送される前記エレメントを姿勢が維持されるようにガイドすると共に、前記コンベヤの前記終端部から前記冷却槽へと落下する前記エレメントを前記一方の前記側面側の端部から前記冷却液の液面に突入するようにガイドするガイド部材と、
を備えるエレメントの焼入れ設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無段変速機のベルトを構成するエレメントの焼入れ方法および焼入れ設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無段変速機のベルトを構成するエレメントの焼入れに用いられる焼入れ用治具として、主にモリブデンを構成材料に含むと共に、多数のエレメントを連続的に立て掛けることが可能な櫛歯部を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この焼入れ用治具において、櫛歯部の各歯部は、鉛直方向に対して１.５°から８°の角度で傾いており、エレメントは、隣り合う各歯部の間に形成された凹部に挿入される。多数のエレメントが挿入された焼入れ用治具は、熱処理炉内に一定時間だけ載置され、それにより多数のエレメントが加熱される。加熱処理の完了後、多数のエレメントが挿入された焼入れ用治具に対して、上方から略鉛直下方に向けて不活性ガスが均一に吹きかけられる。これにより、多数のエレメントが冷却されて焼入れ処理が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８０９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような焼入れ用治具を用いてエレメントに焼入れを施すことで、焼入れに伴って生じるエレメントの歪みを低減させることができるであろう。しかしながら、モリブデンは高価であり、焼入れ用治具をモリブデンにより形成したとしても、加熱と冷却とが繰り返される焼入れ用治具の長寿命化を図るのは容易ではない。このため、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ、上述のように加熱・冷却される治具を用いることなく多数のエレメントを低コストで焼入れ可能な技術へのニーズが存在している。
【０００５】
そこで、本開示の発明は、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ、多数のエレメントを低コストで焼入れ可能にすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のエレメントの焼入れ方法は、無段変速機のベルトを構成するエレメントであって、幅方向の両端部に形成された一対の側面を含むエレメントを加熱して冷却槽内の冷却液により冷却するエレメントの焼入れ方法において、複数の前記エレメントを一方の前記側面が前記冷却槽側に位置するようにコンベヤ上に載置して前記コンベヤにより搬送しながら加熱し、加熱された複数の前記エレメントを前記一方の前記側面側の端部から前記冷却液の液面に突入するように前記コンベヤの終端部から前記冷却槽へと１つずつ落下させるものである。
【０００７】
本開示の焼入れ方法によりエレメントに焼き入れを施す際には、複数のエレメントを一方の側面が冷却槽側に位置するようにコンベヤ上に載置し、コンベヤにより搬送される間に加熱された複数のエレメントを当該コンベヤの終端部から冷却槽へと１つずつ落下させる。これにより、加熱・冷却される治具を用いることなく多数のエレメントに低コストで焼入れを施すことが可能となる。更に、コンベヤの終端部から冷却槽へと落下するエレメントを一方の側面側の端部から冷却液の液面に突入させることで、冷却槽内でエレメントの一方の表面に沿って流れる冷却液と他方の表面に沿って流れる冷却液との流速差が小さくなることから、当該エレメントの表裏面間における冷却速度の差を小さくして焼入れに伴うエレメントの歪みの発生を抑制することができる。この結果、本開示の焼入れ方法によれば、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ、多数のエレメントに低コストで焼入れを施すことが可能となる。
【０００８】
本開示のエレメントの焼入れ設備は、無段変速機のベルトを構成するエレメントであって、幅方向の両端部に形成された一対の側面を含むエレメントの焼入れ設備において、加熱チャンバと、前記加熱チャンバ内に配置されるコンベヤと、前記コンベヤの終端部の下方に配置されると共に冷却液で満たされる冷却槽と、前記エレメントを一方の前記側面が前記冷却槽側に位置するように前記加熱チャンバ外に突出した前記コンベヤの端部上に載置する移載機と、前記コンベヤにより搬送される前記エレメントを姿勢が維持されるようにガイドすると共に、前記コンベヤの前記終端部から前記冷却槽へと落下する前記エレメントを前記一方の前記側面側の端部から前記冷却液の液面に突入するようにガイドするガイド部材とを含むものである。
【０００９】
本開示の焼入れ設備によれば、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ、多数のエレメントに低コストで焼入れを施すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示のエレメントの焼入れ設備を示す概略構成図である。
【図２】本開示のエレメントの焼入れ設備を示す概略構成図である。
【図３】本開示の焼入れ設備により焼入れが施されたエレメントを含む伝動ベルトの概略構成図である。
【図４】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、冷却槽内に落下したエレメント周辺における冷却液の流れの状態を例示する説明図である。
【図５】本開示の焼入れ設備による焼入れが施される他のエレメントを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
図１および図２は、本開示の焼入れ設備１を示す概略構成図であり、図３は、焼入れ設備１により焼入れが施されるエレメント２０を含む伝動ベルト１０の概略構成図である。伝動ベルト１０は、車両に搭載される図示しない無段変速機のプライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられるものであり、複数（例えば、数百個）のエレメント２０に加えて、弾性変形可能な複数（本実施形態では、例えば９個）のリング材１１を厚み方向（リング径方向）に積層することにより構成された１個の積層リング１２と、１個のリテーナリング１５とを含む。複数のエレメント２０は、積層リング１２の内周面に沿って環状に配列（結束）される。
【００１３】
積層リング１２を構成する複数のリング材１１は、それぞれ金属板製のドラムから切り出された弾性変形可能なものであって、概ね同一の厚みおよびそれぞれについて予め定められた異なる周長を有するように加工されている。リテーナリング１５は、例えば金属板製のドラムから切り出された弾性変形可能なものであり、リング材１１と概ね同一若しくはそれよりも薄い厚みを有する。また、リテーナリング１５は、積層リング１２の最外層のリング材１１の外周長よりも長い内周長を有する。これにより、積層リング１２とリテーナリング１５とが同心円状に配置された状態（張力が作用しない無負荷状態）では、図３に示すように、最外層のリング材１１の外周面とリテーナリング１５の内周面との間に、環状のクリアランスが形成される。
【００１４】
各エレメント２０は、プレス加工により金属板（鋼板）から打ち抜かれたものであり、図３に示すように、図中水平に延びる胴部２１と、当該胴部２１の両端部から同方向に突出する一対のピラー部２２と、各ピラー部２２の遊端側に開口するように一対のピラー部２２の間に画成された単一のリング収容部（凹部）２３とを有する。エレメント２０の胴部２１は、伝動ベルト１０等の内周側から外周側（伝動ベルト１０等の径方向における外側）に向かうにつれて互いに離間するように形成されたフランク面（トルク伝達面）として機能する一対の側面２１ｆを有する。各側面２１ｆの表面には、各エレメント２０とプライマリプーリやセカンダリプーリとの接触部を潤滑・冷却するための作動油を保持する図示しない凹凸（複数の溝）が形成されている。なお、胴部２１の底面２１ｂは、図示するように凹部を含んでもよく、平坦に形成されてもよい。
【００１５】
一対のピラー部２２は、リング収容部２３の底面として胴部２１に形成されたサドル面２３ａの幅方向における両側から伝動ベルト１０の径方向における外側（伝動ベルト１０の内周側から外周側に向かう方向、すなわち図中上方）に延出されている。また、各ピラー部２２の遊端部には、サドル面２３ａの幅方向に突出するフック部２２ｆが形成されている。一対のフック部２２ｆは、積層リング１２（リング材１１）の幅よりも若干長く、かつリテーナリング１５の幅よりも短い間隔をおいて互いに対向する。
【００１６】
リング収容部２３内には、図３に示すように、積層リング１２が配置され、当該リング収容部２３のサドル面２３ａは、積層リング１２を構成する最内層リング材１１ｉの内周面と接触する。サドル面２３ａは、幅方向における中央部を頂部Ｔとして幅方向外側に向かうにつれて図中下方に緩やかに傾斜した左右対称の凸曲面形状（クラウニング形状）を有する。これにより、サドル面２３ａとの摩擦により積層リング１２に頂部Ｔに向かう求心力を付与して、当該積層リング１２をセンタリングすることが可能となる。ただし、サドル面２３ａは、積層リング１２の径方向における外側に湾曲する凸曲面を複数含むものであってもよい。
【００１７】
また、リング収容部２３には、弾性変形させられたリテーナリング１５が一対のフック部２２ｆの間を介して嵌め込まれる。そして、リテーナリング１５は、積層リング１２の最外層のリング材１１の外周面と各エレメント２０のフック部２２ｆとの間に配置されて積層リング１２を包囲し、各エレメント２０が積層リング１２から脱落するのを規制する。これにより、複数のエレメント２０は、積層リング１２の内周面に沿って環状に結束（配列）される。
【００１８】
図３に示すように、エレメント２０の正面（一方の表面）には、一対のロッキングエッジ部（接触領域）２５、非接触部２７、テーパ面（傾斜面）２１ｓ、および１個の突起（ディンプル）２１ｐが形成されている。一対のロッキングエッジ部２５は、それぞれ対応するピラー部２２と胴部２１とに跨がるようにサドル面２３ａの幅方向に間隔をおいてエレメント２０の正面に形成されている。また、非接触部２７は、一対のロッキングエッジ部２５の上記幅方向における間に形成されている。更に、テーパ面２１ｓは、非接触部２７および一対のロッキングエッジ部２５から各ピラー部２２の突出方向と反対側、すなわちベルト内周側（図３における下側）に延在するように胴部２１に形成されている。突起２１ｐは、胴部２１の正面の幅方向における中央部でテーパ面２１ｓから突出する。
【００１９】
本実施形態において、各ロッキングエッジ部２５および非接触部２７よりもベルト外周側に位置するエレメント２０の正面（主にピラー部２２の正面）と、エレメント２０の背面（他方の表面）とは、それぞれ平坦に形成されており、エレメント２０のピラー部２２は、一定の厚みｔｅを有する。また、各ロッキングエッジ部２５および非接触部２７よりもベルト内周側（図３における下側）に位置するテーパ面２１ｓは、ピラー部２２から離間するにつれて（ベルト内周側に向かうにつれて）背面に近接する。更に、エレメント２０（胴部２１）の背面には、突起２１ｐの裏側に位置するように窪み部２１ｒが形成されている。伝動ベルト１０が組み立てられた際、当該窪み２１ｒには、隣り合うエレメント２０の突起２１ｐが遊嵌される。
【００２０】
各ロッキングエッジ部２５は、短尺帯状の凸曲面であり、本実施形態では、予め定められた曲率半径を有する円柱面とされている。各ロッキングエッジ部２５は、隣り合うエレメント２０同士を接触させて両者の回動の支点となる接触線を含むものであり、接触線の位置は、無段変速機の変速比γに応じてロッキングエッジ部２５の範囲内で変動する。また、非接触部２７は、サドル面２３ａに沿って幅方向に延在して一対のロッキングエッジ部２５を分断するように胴部２１の正面に形成された帯状の凹部である。非接触部２７の表面（底面）は、各ロッキングエッジ部２５の表面よりも背面側に窪んでおり、これにより、サドル面２３ａの厚みは、図３に示すように、ピラー部２２の厚みｔｅよりも小さくなる。
【００２１】
上述のようなエレメント２０に焼き入れを施す焼入れ設備１は、図１および図２に示すように、複数のエレメント２０を加熱するための加熱チャンバ２と、複数のエレメント２０を搬送するコンベヤ３と、加熱チャンバ２で加熱されたエレメント２０を冷却するための冷却槽４と、プレス加工後に洗浄された複数のエレメント２０を順次送り出して整列させるフィーダー５と、複数のエレメント２０を一括してコンベヤ３上に載置する移載機６とを含む。
【００２２】
加熱チャンバ２は、ハウジング２ｈと、当該ハウジング２ｈの内部に配設される複数の図示しないヒータとを含む。ハウジング２ｈの内部は、窒素ガス等の不活性ガスで満たされ、複数のヒータにより例えば９００℃程度に加熱される。また、ハウジング２ｈの下部には、当該ハウジング２ｈ内で加熱されたエレメント２０を冷却槽４へと送り出すための開口部であるシュート部２ｃが形成されている。ハウジング２ｈは、シュート部２ｃが冷却槽４の内部に入り込むように設置される。
【００２３】
コンベヤ３は、図示しない駆動装置により少なくとも何れか一方が回転駆動される一対の回転ドラム３ｄと、当該一対の回転ドラム３ｄに巻き掛けられる無端状のメッシュベルト３ｂとを含む。コンベヤ３は、搬送方向における終端部３ｅ側の概ね半分が加熱チャンバ２（ハウジング２ｈ）の内部に位置すると共に、搬送方向における始端側の概ね半分が加熱チャンバ２（ハウジング２ｈ）から外部に突出するように設置される。また、コンベヤ３の終端部３ｅは、図１および図２に示すように、加熱チャンバ２内でシュート部２ｃおよび冷却槽４の上方に位置する。更に、メッシュベルト３ｂは、熱伝導性の高い金属により形成されており、加熱チャンバ２内に配設された複数のヒータにより加熱される。
【００２４】
また、コンベヤ３に対しては、図１および図２に示すように、複数のガイド部材３０がメッシュベルト３ｂの幅方向に間隔をおいて配設されている。各ガイド部材３０は、金属製の板材によりコンベヤ３のメッシュベルト３ｂに沿って延在すると共に当該コンベヤ３の終端部３ｅから冷却槽４に向けて延在するように形成されている。これにより、コンベヤ３には、複数のガイド部材３０によってメッシュベルト３ｂの幅方向に並ぶ複数の搬送レーン３Ｌが形成される（図２参照）。図１に示すように、各ガイド部材３０の上縁部は、胴部２１の底面２１ｂがメッシュベルト３ｂの搬送面（上面）に当接する状態にあるエレメント２０の上端部（フック部２２ｆの上面）よりも上方に位置する。また、互いに隣り合うガイド部材３０同士の間隔は、エレメント２０の厚み（ｔｅ）よりも若干大きく、かつ胴部２１の底面２１ｂがメッシュベルト３ｂの搬送面（上面）に当接する状態からエレメント２０が倒れた際に当該エレメント２０の正面または背面がガイド部材３０に当接するように定められている。更に、各ガイド部材３０の上縁部には、コンベヤ３の終端部３ｅ付近から冷却槽４側の端部までの範囲で各搬送レーン３Ｌを上方、下方および側方から覆う終端ガイド３５が固定されている。
【００２５】
冷却槽４は、水あるいは冷却油といった冷却液ＣＬを貯留するものであり、ハウジング２ｈのシュート部２ｃの先端部が冷却液ＣＬに浸漬されるように加熱チャンバ２およびコンベヤ３の終端部３ｅの下方に配置される。また、冷却槽４内には、冷却液ＣＬを１００〜１５０℃程度に加熱するヒータが配置されている。本実施形態では、冷却液ＣＬの温度を均一にするために、冷却槽４に図示しない循環ポンプにより冷却液ＣＬが循環供給される。更に、冷却槽４内には、冷却液ＣＬにより冷却されたエレメント２０を回収するための回収器４ｃが着脱自在に配置される。
【００２６】
フィーダー５は、コンベヤ３の始端に隣り合うように配置された整列ステージ５ｓと、当該整列ステージ５ｓ上に配置された整列治具５ｊ（図２参照）とを含む。整列治具５ｊは、複数の凹部を有する櫛歯状の整列部を含むものであり、フィーダー５は、前工程の設備（洗浄設備）から送り出される複数のエレメント２０を振動により１つずつ整列治具５ｊの凹部に配列させる。本実施形態において、整列治具５ｊは、複数のエレメント２０をメッシュベルト３ｂの幅方向に一定の間隔をおいて整列させるように整列ステージ５ｓに配置される。そして、整列治具５ｊの凹部に挿入された各エレメント２０は、幅方向における一方の側面２１ｆ（フランク面）がコンベヤ３側に位置すると共に各ピラー部２２が上方に位置するように位置決めされる。かかる整列治具５ｊが配置される整列ステージ５ｓの周辺は、加熱チャンバ２内に比べて大幅に低温（概ね常温）の環境であることから、整列治具５ｊは、特許文献１に記載されたようなモリブデンを構成材料に含む治具に比べて大幅に安価に形成可能である。
【００２７】
移載機６は、整列治具５ｊにより整列させられた複数のエレメント２０を一括してチャックし、当該複数のエレメント２０を胴部２１の底面２１ｂ（図３参照）がメッシュベルト３ｂの搬送面（上面）に当接するように加熱チャンバ２外に突出したコンベヤ３の端部に載置するものである。移載機６が１回作動すると、コンベヤ３の各搬送レーン３Ｌにエレメント２０が１つずつ移載されることになる。
【００２８】
次に、上述の焼入れ設備１におけるエレメント２０の焼入れ手順について説明する。
【００２９】
上述のように、フィーダー５により複数のエレメント２０が整列治具５ｊ上で整列させられると、移載機６によりコンベヤ３の各搬送レーン３Ｌにエレメント２０が１つずつ移載される。対応する搬送レーン３Ｌに移載された際、各エレメント２０の胴部２１の底面２１ｂ（図３参照）はメッシュベルト３ｂの搬送面（上面）に当接し、各エレメント２０の一方の側面２１ｆ（フランク面）は、冷却槽４側に位置する。このようにコンベヤ３のメッシュベルト３ｂ上に載置された複数のエレメント２０は、当該コンベヤ３により加熱チャンバ２内へと搬送される。また、移載機６は、フィーダー５により複数のエレメント２０が整列治具５ｊ上で整列させられるたびに、複数のエレメント２０を一括してコンベヤ３のメッシュベルト３ｂ上に移載していく。
【００３０】
コンベヤ３により加熱チャンバ２内に搬送された複数のエレメント２０は、ハウジング２ｈの内部で金属組織がオーステナイト組織になるように加熱される。加熱チャンバ２内を搬送される間、各エレメント２０は、メッシュベルト３ｂ上に移載された際の姿勢が維持されるように両側のガイド部材３０によりガイドされる。これにより、各エレメント２０をムラ無く加熱することが可能となる。また、加熱されながらコンベヤ３により搬送されて終端部３ｅに達した各エレメント２０は、対応するガイド部材３０や終端ガイド３５の内面によりガイドされながら、一方の側面２１ｆ側の端部を下にして冷却槽４へと落下していく。これにより、各エレメント２０を急冷して金属組織をマルテンサイト組織に変態させることができる。
【００３１】
ここで、例えばエレメント２０を背面側から冷却槽４内の冷却液ＣＬの液面に突入させた場合、冷却液ＣＬ内のエレメント２０の背面側で図４（ａ）に示すような冷却液ＣＬの流れが生じる一方、当該エレメント２０の正面（図中上面）側では、冷却液ＣＬの流れが淀む。このため、冷却槽４内でエレメント２０の背面に沿って流れる冷却液ＣＬと正面に沿って流れる冷却液ＣＬとの流速差が大きくなることから、当該背面側におけるエレメント２０の冷却速度と正面側におけるエレメント２０の冷却速度とに差を生じ、焼入れに伴うエレメント２０の歪みが大きくなってしまう。これは、エレメント２０を正面（突起２１ｐ）側から冷却槽４内の冷却液ＣＬの液面に突入させた場合も同様である。
【００３２】
また、例えばエレメント２０を胴部２１の底面２１ｂ側から冷却槽４内の冷却液ＣＬの液面に突入させた場合、図４（ｂ）からわかるように、冷却液ＣＬ内のエレメント２０の平坦な背面側と、突起２１ｐやテーパ面２１ｓを含む正面側とで冷却液ＣＬとの流速差が大きくなる。この場合も、当該背面側におけるエレメント２０の冷却速度と正面側におけるエレメント２０の冷却速度とに差を生じ、焼入れに伴うエレメント２０の歪みが大きくなってしまう。これは、エレメント２０を上端部側すなわちピラー部２２の上端面側から冷却槽４内の冷却液ＣＬの液面に突入させた場合も同様である。
【００３３】
これに対して、図１に示すように、コンベヤ３の終端部３ｅから冷却槽４へと落下するエレメント２０を一方の側面２１ｆ（フランク面）側の端部から冷却液ＣＬの液面に突入させた場合、図４（ｃ）からわかるように、冷却槽４内でエレメント２０の突起２１ｐを含む正面に沿って流れる冷却液ＣＬと背面に沿って流れる冷却液ＣＬとの流速差が小さくなる。これにより、エレメント２０の正面と背面との間における冷却速度の差を小さくして焼入れに伴うエレメント２０の歪みの発生を良好に抑制することができる。
【００３４】
そして、コンベヤ３により搬送される間に加熱された複数のエレメント２０を当該コンベヤ３の終端部３ｅから冷却槽４へと１つずつ落下させることで、加熱・冷却される治具（特許文献１参照）を用いることなく多数のエレメント２０に低コストで焼入れを施すことが可能となる。冷却槽４の冷却液ＣＬ中に落下したエレメント２０は、回収器４ｃ内に落下していく。回収器４ｃは、所定数のエレメント２０に対する焼入れが完了した段階で冷却槽４から取り出され、冷却槽４から取り出された複数のエレメント２０は常温環境下で冷却される。その後、冷却、洗浄、焼き戻し、バレル研磨、洗浄といった処理が施され、エレメント２０の製造が完了する。
【００３５】
上述のように、焼入れ設備１によれば、エレメント２０の歪みの発生を抑制しつつ、多数のエレメント２０に低コストで焼入れを施すことが可能となる。また、焼入れ設備１のコンベヤ３には、メッシュベルト３ｂに沿って延在すると共に当該コンベヤ３の終端部３ｅから冷却槽４に向けて延在するように複数のガイド部材３０や終端ガイド３５が配設され、複数のエレメント２０は、それぞれ対応するガイド部材３０や終端ガイド３５により姿勢が維持されるようにガイドされながらコンベヤ３により搬送されると共に冷却槽４内へと落下していく。これにより、コンベヤ３の終端部３ｅから冷却槽４へと落下するエレメント２０をより確実に一方の側面２１ｆ（フランク面）側の端部から冷却液ＣＬの液面に突入させて、焼入れに伴うエレメント２０の歪みの発生を極めて良好に抑制することが可能となる。なお、図１に示すように、エレメント２０を冷却液ＣＬの液面に対して斜めに突入させてもよく、冷却液ＣＬの液面に対して鉛直方向に落下させてもよい。
【００３６】
更に、焼入れ設備１において、各エレメント２０は、胴部２１の底面２１ｂがメッシュベルト３ｂの搬送面に当接するようにコンベヤ３上に載置される。これにより、コンベヤ３により多くのエレメント２０を載置することができるので、生産性をより向上させると共に、焼入れ設備１の設置面積の増加を抑制することが可能となる。ただし、図２において二点鎖線で示すように、例えば胴部２１の平坦な背面がメッシュベルト３ｂの搬送面に当接するように各エレメント２０をコンベヤ３上に載置してもよい。
【００３７】
また、焼入れ設備１は、胴部２１に形成されたサドル面２３ａの幅方向における両側に位置するように当該胴部２１から延出された一対のピラー部２２を含むエレメント２０を取り扱い対象とするものであるが、焼入れ設備１は、図５に示すようなエレメント２０Ｂの焼入れにも適用することができる。
【００３８】
図５に示すエレメント２０Ｂは、図中水平に延びると共にフランク面として機能する一対の側面２１ｆを有する胴部２１Ｂと、当該胴部２１Ｂの幅方向における中央部から伝動ベルトの外周側に延出されたネック部２６と、胴部２１Ｂから離間するようにネック部２６から当該胴部２１Ｂの幅方向における両側に延出された一対のイヤー部２８ａを有するヘッド部２８とを含む。図示するように、胴部２１Ｂの幅は、ヘッド部２８の幅と同一若しくはそれよりも大きく、胴部２１Ｂ、ネック部２６およびヘッド部２８の各イヤー部２８ａによって、それぞれサドル面２３ａを含む２つのリング収容部（凹部）２３Ｂが画成される。また、胴部２１Ｂの正面（一方の表面）には、ロッキングエッジ部２５Ｂやテーパ面２１ｓが形成されており、ヘッド部２８の正面（一方の表面）の幅方向における中央部には、１個の突起（ディンプル）２８ｐが形成されている。更に、ヘッド部２８の背面（他方の表面）は、平坦に形成されており、当該背面には、突起２８ｐの裏側に位置するように窪み２８ｒが形成されている。焼入れ設備１によりエレメント２０Ｂに焼入れを施す際には、エレメント２０を胴部２１Ｂの底面２１ｂがメッシュベルト３ｂの搬送面に当接するようにコンベヤ３上に載置してもよく、例えば胴部２１の平坦な背面がメッシュベルト３ｂの搬送面に当接するように各エレメント２０をコンベヤ３上に載置してもよい。
【００３９】
以上説明したように、本開示のエレメントの焼入れ方法は、無段変速機のベルト（１０）を構成するエレメント（２０，２０Ｂ）であって、幅方向の両端部に形成された一対の側面（２１ｆ）を含むエレメント（２０，２０Ｂ）を加熱して冷却槽（４）内の冷却液（ＣＬ）により冷却するエレメントの焼入れ方法であって、複数の前記エレメント（２０，２０Ｂ）を一方の前記側面（２１ｆ）が前記冷却槽（４）側に位置するようにコンベヤ（３）上に載置して前記コンベヤ（３）により搬送しながら加熱し、加熱された複数の前記エレメント（２０，２０Ｂ）を前記一方の前記側面（２１ｆ）側の端部から前記冷却液（ＣＬ）の液面に突入するように前記コンベヤ（３）の終端部（３ｅ）から前記冷却槽（４）へと１つずつ落下させるものである。
【００４０】
本開示の焼入れ方法によりエレメントに焼き入れを施す際には、複数のエレメントを一方のフランク面側の端部が冷却槽側に位置するようにコンベヤ上に載置し、コンベヤにより搬送される間に加熱された複数のエレメントを当該コンベヤの終端部から冷却槽へと１つずつ落下させる。これにより、加熱・冷却される治具を用いることなく多数のエレメントに低コストで焼入れを施すことが可能となる。更に、コンベヤの終端部から冷却槽へと落下するエレメントを一方のフランク面側の端部から冷却液の液面に突入させることで、冷却槽内でエレメントの表面に沿って流れる冷却液と裏面に沿って流れる冷却液との流速差が小さくなることから、当該エレメントの表裏面間における冷却速度の差を小さくして焼入れに伴うエレメントの歪みの発生を抑制することができる。この結果、本開示の焼入れ方法によれば、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ、多数のエレメントに低コストで焼入れを施すことが可能となる。
【００４１】
また、前記コンベヤ（３）に沿って延在すると共に該コンベヤ（３）の前記終端部（３ｅ）から前記冷却槽（４）に向けて延在するようにガイド部材（３０）を配置してもよく、前記コンベヤ（３）により搬送される複数の前記エレメント（２０，２０Ｂ）を前記ガイド部材（３０）により姿勢が維持されるようにガイドすると共に、前記ガイド部材（３０，３５）により前記エレメント（２０，２０Ｂ）を前記一方の前記側面（２１ｆ）側の端部から前記冷却液（ＣＬ）の前記液面に突入するようにガイドしてもよい。これにより、コンベヤの終端部から冷却槽へと落下するエレメントをより確実に一方のフランク面側の端部から冷却液の液面に突入させて、焼入れに伴うエレメントの歪みの発生を極めて良好に抑制することが可能となる。
【００４２】
更に、前記エレメント（２０，２０Ｂ）は、前記一対の前記側面（２１ｆ）を含む胴部（２１，２１Ｂ）を有してもよく、前記胴部（２１，２１Ｂ）の底面（２１ｂ）が前記コンベヤ（３）の搬送面に当接するように前記エレメント（２０，２０Ｂ）を該コンベヤ（３）上に載置してもよい。これにより、コンベヤにより多くのエレメントを載置することができるので、生産性をより向上させると共に、焼入れ設備の設置面積の増加を抑制することが可能となる。
【００４３】
また、前記エレメント（２０，２０Ｂ）は、前記一対の前記側面（２１ｆ）を含む胴部（２１，２１Ｂ）を有してもよく、前記胴部（２１，２１Ｂ）の表面が前記コンベヤ（３）の搬送面に当接するように前記エレメント（２０，２０Ｂ）を該コンベヤ（３）上に載置してもよい。
【００４４】
更に、前記エレメント（２０）、前記胴部（２１）に形成されたサドル面（２３ａ）の前記幅方向における両側に位置するように該胴部（２１）から前記ベルト（１０）の外周側に延出された一対のピラー部（２２）を含んでもよく、前記胴部（２１）の一方の表面には、テーパ面（２１ｓ）および突起（２１ｐ）が形成されてもよく、前記胴部（２１）の他方の表面は、平坦に形成されてもよい。
【００４５】
また、前記エレメント（２０Ｂ）は、前記胴部（２１Ｂ）の幅方向における中央部から前記ベルトの外周側に延出されたネック部（２６）と、前記胴部（２１Ｂ）から離間するように前記ネック部（２６）から前記幅方向における両側に延出されたヘッド部（２８）と、前記ネック部（２６）の前記幅方向における両側に位置するように前記胴部（２１Ｂ）に形成された一対のサドル面（２３ａ）とを含んでもよく、前記胴部（２１Ｂ）の一方の表面には、テーパ面（２１ｓ）および突起（２１ｂ）が形成されてもよく、前記胴部（２１Ｂ）の他方の表面は、平坦に形成されてもよい。
【００４６】
本開示のエレメントの焼入れ設備は、無段変速機のベルト（１０）を構成するエレメント（２０，２０Ｂ）であって、幅方向の両端部に形成された一対の側面（２１ｆ）を含むエレメント（２０，２０Ｂ）の焼入れ設備（１）において、加熱チャンバ（２）と、前記加熱チャンバ（２）内に配置されるコンベヤ（３）と、前記コンベヤ（３）の終端部（３ｅ）の下方に配置されると共に冷却液（ＣＬ）で満たされる冷却槽（４）と、前記エレメント（２０，２０Ｂ）を一方の前記側面（２１ｆ）が前記冷却槽（４）側に位置するように前記加熱チャンバ（２）外に突出した前記コンベヤ（３）の端部上に載置する移載機（６）と、前記コンベヤ（３）により搬送される前記エレメント（２０，２０Ｂ）を姿勢が維持されるようにガイドすると共に、前記コンベヤ（３）の前記終端部（３ｅ）から前記冷却槽（４）へと落下する前記エレメント（２０，２０Ｂ）を前記一方の前記側面（２１ｆ）側の端部から前記冷却液（ＣＬ）の液面に突入するようにガイドするガイド部材（３０，３５）とを含むものである。
【００４７】
本開示の焼入れ設備によれば、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ、多数のエレメントに低コストで焼入れを施すことが可能となる。
【００４８】
なお、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本開示の発明は、無段変速機の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  焼入れ設備、２  加熱チャンバ、２ｃ  シュート部、２ｈ  ハウジング、３  コンベヤ、３Ｌ  搬送レーン、３ｂ  メッシュベルト、３ｄ  回転ドラム、３ｅ  終端部、４  冷却槽、４ｃ  回収器、５  フィーダー、５ｊ  整列治具、５ｓ  整列ステージ、６  移載機、１０  伝動ベルト、１１  リング材、１１ｉ  最内層リング材、１２  積層リング、１５  リテーナリング、２０，２０Ｂ  エレメント、２１，２１Ｂ  胴部、２１ｂ  底面、２１ｆ  側面、２１ｐ，２８ｐ  突起、２１ｒ  窪み部、２１ｓ  テーパ面、２２  ピラー部、２２ｆ  フック部、２３，２３Ｂ  リング収容部、２３ａ  サドル面、２５，２５Ｂ  ロッキングエッジ部、２６  ネック部、２７  非接触部、２８  ヘッド部、２８ａ  イヤー部、２８ｐ  突起、３０  ガイド部材、３５  終端ガイド、ＣＬ  冷却液。
【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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