(57)【要約】【課題】金属リングの局所的なうねり成分を抽出して、金属リングの形状を高精度に測定できる金属リングの湾曲度を測定する方法およびその装置を提供すること。【解決手段】リング湾曲度測定方法は、金属リングに複数の測定点を設け（ステップＳ１）、一対の支持ローラに掛け渡す手順（ステップＳ２）と、金属リングの一側端縁の一部を直線状にクランプする保持手順（ステップＳ３）と、各測定点での変位量を測定する測定手順（ステップＳ４）と、金属リングを測定対象区間だけ移動させる移動手順（ステップＳ５）と、仮想空間上に、測定点を１つずつずらしながら（ステップＳ８）、金属リングの１周分に亘る各測定点での変位量を切り採る切り採り手順（ステップＳ９）と、切り採られた金属リングの１周分に亘る各測定点での変位量に基づいて、金属リングの湾曲度を算出する手順（ステップＳ１０）と、を備える。【選択図】図７
2008268034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属リングの一側端縁または周面の周範囲を複数に分割して所定間隔おきに複数の測定点を設け、前記金属リングを回動自在な一対の支持ローラに掛け渡し、前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲の一部を直線状にクランプする保持手順を含む、無端帯状の金属リングの湾曲度を測定するリング湾曲度測定方法であって、
前記金属リングを前記支持ローラに掛け渡した後に、前記金属リングの直線状にクランプした部分を測定対象区間とし、当該測定対象区間に含まれる測定点のそれぞれでの変位量を測定する測定手順と、
前記一対の支持ローラを回転させて、前記金属リングを前記測定対象区間の長さだけ移動させる移動手順と、
前記保持手順、前記測定手順、および前記移動手順を、前記金属リングの周範囲を複数周するまで繰り返す繰り返し手順と、
前記繰り返し手順にて前記金属リングの周範囲を複数周するまで繰り返しつつ、前記複数の測定点のそれぞれでの複数周分の変位量を仮想空間上に記録する変位量記録手順と、
前記仮想空間上で、測定点を１つずつずらしながら、当該測定点から前記金属リングの周範囲を１周して当該測定点に至るまでの、前記金属リングの１周分に亘る前記測定点のそれぞれでの変位量を、複数個切り採る切り採り手順と、
前記切り採られた金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれについて測定された前記複数の変位量に基づいて、前記金属リングの湾曲度を算出する湾曲度算出手順と、を有することを特徴とするリング湾曲度測定方法。
【請求項２】
請求項１記載のリング湾曲度測定方法において、
変位量記録手順では、前記繰り返し手順にて前記金属リングの周範囲を少なくとも２周するまで繰り返しつつ、前記複数の測定点のそれぞれでの複数周分の変位量を仮想空間上に記録することを特徴とするリング湾曲度測定方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のリング湾曲度測定方法において、
前記湾曲度算出手順では、前記切り採られたもののそれぞれについて、前記金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれの変位量を近似する所定次数以上の近似曲線を求めることを特徴とするリング湾曲度測定方法。
【請求項４】
請求項３記載のリング湾曲度測定方法において、
前記湾曲度算出手順では、前記切り採られたもののそれぞれについて、３次以上のルジャンドル関数を用いて前記近似曲線を求めることを特徴とするリング湾曲度測定方法。
【請求項５】
請求項４記載のリング湾曲度測定方法において、
前記湾曲度算出手順では、前記切り採られたもののそれぞれについて、前記近似曲線と、当該切り採られたものに含まれる測定点のそれぞれの変位量と、の差分に基づいて、前記金属リングの湾曲度として、前記ルジャンドル関数の次数に等しい次数のうねり成分を求めることを特徴とするリング湾曲度測定方法。
【請求項６】
請求項５記載のリング湾曲度測定方法において、
前記湾曲度算出手順では、前記切り採られたもののそれぞれについて求めた前記うねり成分に基づいて、前記測定点のそれぞれについて前記複数個のうねり成分値を求めて、これらうねり成分値のうち最頻値を求め、当該最頻値を前記各測定点での前記金属リングの湾曲度とすることを特徴とするリング湾曲度測定方法。
【請求項７】
無端帯状の金属リングの湾曲度を測定するリング湾曲度測定装置であって、
前記金属リングが掛け渡される一対の支持ローラと、
前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲の一部を直線状にクランプするリング固定手段と、
前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲の変位量を測定する測定手段と、
前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲のうち、前記リング固定手段により直線状にクランプされた部分を測定対象区間とし、当該測定対象区間を前記金属リングの延在方向に沿って前記測定手段を移動させる移動手段と、
前記一対の支持ローラ、前記リング固定手段、前記測定手段、および前記移動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲を複数に分割して所定間隔おきに複数の測定点を設け、前記リング固定手段で前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲の一部を直線状にクランプする保持手順と、
前記金属リングを前記支持ローラに掛け渡した後に、前記金属リングの直線状にクランプした部分を測定対象区間とし、当該測定対象区間に含まれる測定点のそれぞれでの変位量を測定する測定手順と、
前記一対の支持ローラを回転させて、前記金属リングを前記測定対象区間の長さだけ移動させる移動手順と、
前記保持手順、前記測定手順、および前記移動手順を、前記金属リングの周範囲を複数周するまで繰り返す繰り返し手順と、
前記繰り返し手順にて前記金属リングの周範囲を複数周するまで繰り返しつつ、前記複数の測定点のそれぞれでの複数周分の変位量を仮想空間上に記録する変位量記録手順と、
前記仮想空間上で、測定点を１つずつずらしながら、当該測定点から前記金属リングの周範囲を１周して当該測定点に至るまでの、前記金属リングの１周分に亘る前記測定点のそれぞれでの変位量を、複数個切り採る切り採り手順と、
前記切り採られた金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれについて測定された前記複数の変位量に基づいて、前記金属リングの湾曲度を算出する湾曲度算出手順と、を行うことを特徴とするリング湾曲度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属リングの湾曲度を測定する方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無段変速機の動力伝達用のベルトとして、金属ベルトが知られている。
図１７は、金属ベルトＢの一部を示す斜視図である。
金属ベルトＢは、少しずつ周長の異なる無端帯状の金属リングＷが複数積層されて形成される。金属リングＷは、幅方向に断面視で、中央部が外方に凸となる円弧形状である。これにより、金属リングＷを積層して金属ベルトＢを構成する際に、金属リングＷが互いに係合するので、積層状態を容易に保持できる。
積層された金属リングＷは、複数のエレメントＥにより、一体に結束される。エレメントＥは、一対の凹部Ｅ１が形成された板状部材であり、これら一対の凹部Ｅ１に、金属リングＷが積層された状態で挿入される。
【０００３】
このような金属リングＷは、例えば、以下の手順で製造される。
すなわち、まず、マルエージング鋼等の超強力鋼の薄板状の鋼材を用意し、この薄板状の鋼材における相反方向に位置する両端部を、対向させつつ筒状にして溶接し、筒状部材とする。次に、この筒状部材に第１の溶体化処理を施した後、この第１の溶体化処理が施された筒状部材を所定の幅で裁断して輪切り状部材とし、この輪切り状部材を圧延する。次に、この圧延した輪切り状部材に第２の溶体化処理を施して、曲げ伸びに対する耐力を向上させる。次に、第２の溶体化処理では、金属リングＷの周長にばらつきが生じるので、金属リングＷの周長を補正する。
【０００４】
ここで、この金属リングＷには、製造工程において、側端縁Ｓや周面Ｆに凹凸が生じる場合があるため、金属ベルトを製造する際には、金属リングの湾曲度を測定する装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
すなわち、特許文献１に示された装置は、金属リングが掛け渡されてこの金属リングを回動自在に支持する一対の支持ローラと、これら一対の支持ローラに掛け渡された金属リングの一側端縁に摺接する接触子と、この接触子を金属リングの延在方向に沿って移動させる移動手段と、接触子の変位量を検出する検出手段と、を備える。移動手段は、一対の支持ローラの上側に設けられている。
【０００６】
ここで、金属リングは無端帯状であるのに対し、移動手段は支持ローラの上側にのみ設けられているため、接触子を金属リングの全周に亘って移動させることはできない。
そこで、この装置によれば、金属リングの周範囲を複数の測定区間に分割し、この測定区間ごとに接触子の変位量を検出して、金属リングの湾曲度を測定する。例えば、金属リングを第１区間および第２区間の２つに分割した場合、まず、第１区間について、移動手段により接触子を摺接させた状態で移動させて、検出手段により接触子の変位量を検出する。次に、一対の支持ローラを回転させて金属リングを回転させ、第２区間について、接触子を摺接させた状態で移動させて、検出手段により接触子の変位量を検出する。そして、第１区間および第２区間での検出結果を合成演算して、金属リングの湾曲度を測定する。
【特許文献１】特開２００２−２４３４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、金属リングの側端縁Ｓや周面Ｆに生じる凹凸の中には、局所的なうねり成分を有するものがある。しかしながら、上述の装置では、複数の測定区間ごとに接触子の変位量を検出し、これら検出結果を合成演算して金属リングの湾曲度を測定するため、局所的なうねり成分を抽出できず、金属リングの湾曲度を高精度に測定できない場合があった。
【０００８】
本発明は、金属リングの局所的なうねり成分を抽出して、金属リングの形状を高精度に測定できる金属リングの湾曲度を測定する方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のリング湾曲度測定方法は、金属リングの一側端縁または周面の周範囲を複数に分割して所定間隔おきに複数の測定点を設け、前記金属リングを回動自在な一対の支持ローラに掛け渡し、前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲の一部を直線状にクランプする保持手順を含む、無端帯状の金属リングの湾曲度を測定するリング湾曲度測定方法であって、前記金属リングを前記支持ローラに掛け渡した後に、前記金属リングの直線状にクランプした部分を測定対象区間とし、当該測定対象区間に含まれる測定点のそれぞれでの変位量を測定する測定手順と、前記一対の支持ローラを回転させて、前記金属リングを前記測定対象区間の長さだけ移動させる移動手順と、前記保持手順、前記測定手順、および前記移動手順を、前記金属リングの周範囲を複数周するまで繰り返す繰り返し手順と、前記繰り返し手順にて前記金属リングの周範囲を複数周するまで繰り返しつつ、前記複数の測定点のそれぞれでの複数周分の変位量を仮想空間上に記録する変位量記録手順と、前記仮想空間上で、測定点を１つずつずらしながら、当該測定点から前記金属リングの周範囲を１周して当該測定点に至るまでの、前記金属リングの１周分に亘る前記測定点のそれぞれでの変位量を、複数個切り採る切り採り手順と、前記切り採られた金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれについて測定された前記複数の変位量に基づいて、前記金属リングの湾曲度を算出する湾曲度算出手順と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この場合、変位量記録手順では、前記繰り返し手順にて前記金属リングの周範囲を少なくとも２周するまで繰り返しつつ、前記複数の測定点のそれぞれでの複数周分の変位量を仮想空間上に記録することが好ましい。
【００１１】
この場合、前記湾曲度算出手順では、前記切り採られたもののそれぞれについて、前記金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれの変位量を近似する所定次数以上の近似曲線を求めることが好ましい。
【００１２】
この場合、前記湾曲度算出手順では、前記切り採られたもののそれぞれについて、３次以上のルジャンドル関数を用いて前記近似曲線を求めることが好ましい。
【００１３】
この場合、前記湾曲度算出手順では、前記切り採られたもののそれぞれについて、前記近似曲線と、当該切り採られたものに含まれる測定点のそれぞれの変位量と、の差分に基づいて、前記金属リングの湾曲度として、前記ルジャンドル関数の次数に等しい次数のうねり成分を求めることが好ましい。
【００１４】
この場合、前記湾曲度算出手順では、前記切り採られたもののそれぞれについて求めた前記うねり成分に基づいて、前記測定点のそれぞれについて前記複数個のうねり成分値を求めて、これらうねり成分値のうち最頻値を求め、当該最頻値を前記各測定点での前記金属リングの湾曲度とすることが好ましい。
【００１５】
以上の発明によれば、まず、金属リングの一側端縁または周面の周範囲を複数に分割して所定間隔おきに複数の測定点を設け、各測定点での変位量を測定する。ここで、繰り返し手順により、保持手順、測定手順、および移動手順を、金属リングの周範囲を少なくとも２周するまで繰り返す。このため、各測定点での変位量を、金属リングの周範囲の複数周に亘って測定することになる。
次に、複数の測定点のそれぞれでの複数周分の変位量を仮想空間上に記録し、この仮想空間上で、測定点を１つずつずらしながら、測定点から金属リングの周範囲を１周してこの測定点に至るまでの、金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれでの変位量を、複数個切り採る。
次に、切り採られたもののそれぞれについて、３次以上のルジャンドル関数を用いて、金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれの変位量を近似する近似曲線を求める。
次に、切り採られたもののそれぞれについて、近似曲線と、切り採られたものに含まれる測定点のそれぞれの測定された変位量と、の差分に基づいて、うねり成分を求める。これにより、切り採られたもののそれぞれについて、金属リングの局所的なうねり成分を抽出できる。
次に、うねり成分に基づいて、測定点のそれぞれについて複数個のうねり成分値を求めて、これらうねり成分値のうち最頻値を求め、この最頻値を各測定点での金属リングの湾曲度とする。これにより、金属リングの局所的なうねり成分を考慮して、金属リングの湾曲度を高精度に測定できる。よって、金属リングの製造工程中の異状工程を容易に特定でき、複数の金属リングのうち湾曲度が高すぎるものを排除できる。
【００１６】
本発明のリング湾曲度測定装置は、無端帯状の金属リングの湾曲度を測定するリング湾曲度測定装置であって、前記金属リングが掛け渡される一対の支持ローラと、前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲の一部を直線状にクランプするリング固定手段と、前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲の変位量を測定する測定手段と、前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲のうち、前記リング固定手段により直線状にクランプされた部分を測定対象区間とし、当該測定対象区間を前記金属リングの延在方向に沿って前記測定手段を移動させる移動手段と、前記一対の支持ローラ、前記リング固定手段、前記測定手段、および前記移動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲を複数に分割して所定間隔おきに複数の測定点を設け、前記リング固定手段で前記金属リングの一側端縁または周面の周範囲の一部を直線状にクランプする保持手順と、前記金属リングを前記支持ローラに掛け渡した後に、前記金属リングの直線状にクランプした部分を測定対象区間とし、当該測定対象区間に含まれる測定点のそれぞれでの変位量を測定する測定手順と、前記一対の支持ローラを回転させて、前記金属リングを前記測定対象区間の長さだけ移動させる移動手順と、前記保持手順、前記測定手順、および前記移動手順を、前記金属リングの周範囲を複数周するまで繰り返す繰り返し手順と、前記繰り返し手順にて前記金属リングの周範囲を複数周するまで繰り返しつつ、前記複数の測定点のそれぞれでの複数周分の変位量を仮想空間上に記録する変位量記録手順と、前記仮想空間上で、測定点を１つずつずらしながら、当該測定点から前記金属リングの周範囲を１周して当該測定点に至るまでの、前記金属リングの１周分に亘る前記測定点のそれぞれでの変位量を、複数個切り採る切り採り手順と、前記切り採られた金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれについて測定された前記複数の変位量に基づいて、前記金属リングの湾曲度を算出する湾曲度算出手順と、を行うことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、上述の効果と同様の効果がある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、まず、金属リングの一側端縁または周面の周範囲を複数に分割して所定間隔おきに複数の測定点を設け、各測定点での変位量を測定する。ここで、繰り返し手順により、保持手順、測定手順、および移動手順を、金属リングの周範囲を少なくとも２周するまで繰り返す。このため、各測定点での変位量を、金属リングの周範囲の複数周に亘って測定することになる。
次に、複数の測定点のそれぞれでの複数周分の変位量を仮想空間上に記録し、この仮想空間上で、測定点を１つずつずらしながら、測定点から金属リングの周範囲を１周してこの測定点に至るまでの、金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれでの変位量を、複数個切り採る。
次に、切り採られたもののそれぞれについて、３次以上のルジャンドル関数を用いて、金属リングの１周分に亘る測定点のそれぞれの変位量を近似する近似曲線を求める。
次に、切り採られたもののそれぞれについて、近似曲線と、切り採られたものに含まれる測定点のそれぞれの測定された変位量と、の差分に基づいて、うねり成分を求める。これにより、切り採られたもののそれぞれについて、金属リングの局所的なうねり成分を抽出できる。
次に、うねり成分に基づいて、測定点のそれぞれについて複数個のうねり成分値を求めて、これらうねり成分値のうち最頻値を求め、この最頻値を各測定点での金属リングの湾曲度とする。これにより、金属リングの局所的なうねり成分を考慮して、金属リングの湾曲度を高精度に測定できる。よって、金属リングの製造工程中の異状工程を容易に特定でき、複数の金属リングのうち湾曲度が高すぎるものを排除できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るリング湾曲度測定装置１の概略構成を示す図である。図２は、図１のＩ−Ｉ断面図である。図３は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【００２０】
リング湾曲度測定装置１は、無端帯状の金属リングＷの湾曲度を測定するものであり、ベース２、一対の支持ローラ３、４、リング固定手段５、リング回動手段６、測定手段としての変位センサ７、移動手段３２、および図示しない制御手段を備える。
【００２１】
図４は、一対の支持ローラ３、４を示す平面図である。
一対の支持ローラ３、４は、所定の間隔を空けて、ベース２に回動自在に軸支されており、鍔状の当接部８を備える。支持ローラ３、４には、金属リングＷが掛け渡され、当接部８には、この金属リングＷの下縁が当接する。
【００２２】
リング回動手段６は、開閉自在な爪部材２１で金属リングＷを把持可能な把持手段２２と、把持手段２２を金属リングＷに接近、離間させる昇降シリンダ２３と、把持手段２２を金属リングＷの延在方向に沿って移動する移動フレーム２４と、を備える。
【００２３】
ベース２には、金属リングＷの延在方向に沿ってレール２５が延設されており、移動フレーム２４は、レール２５に摺動自在に支持される摺動部材２６を備える。
【００２４】
このリング回動手段６は、昇降シリンダ２３で把持手段２２を金属リングＷに接近させ、爪部材２１で金属リングＷを把持した状態で、図示しないシリンダにより、移動フレーム２４を金属リングＷの延在方向に沿って移動させることで、支持ローラ３、４に掛け渡された金属リングＷを回動させることができる。
【００２５】
リング固定手段５は、支持ローラ３、４に掛け渡された金属リングＷの一部を直線状にクランプする。このリング固定手段５は、第１把持ブロック９および第２把持ブロック１０を備える。
【００２６】
第１把持ブロック９は、金属リングＷの内側に設けられる。ベース２には、レール１１が延設されており、第１把持ブロック９は、レール１１に摺動可能に支持されて、金属リングＷの内周面に向かって進退する。
【００２７】
第２把持ブロック１０は、金属リングＷの外側に第１把持ブロック９に対向して設けられる。ベース２には、レール１２が延設されており、第２把持ブロック１０は、このレール１２に摺動可能に支持されて、金属リングＷの外周面に向かって進退する。
【００２８】
第１把持ブロック９には、駆動シリンダ１３のシリンダ部１４の後端部が連結されている。
一方、第２把持ブロック１０には、駆動シリンダ１３に平行に延びる一対の駆動ロッド１５の一端が連結され、両駆動ロッド１５の他端は、連結部材１６を介して駆動シリンダ１３のピストンロッド１７に連結されている。また、第２把持ブロック１０は、ベース２に連結されたバネ１８により、金属リングＷの外周面に向かって付勢されている。
【００２９】
ベース２には、第１把持ブロック９が前進して金属リングＷの外周面に当接する位置（クランプ位置）と、第１把持ブロック９が後退して金属リングＷの外周面から離間する位置（クランプ解除位置）と、で第１把持ブロック９を停止させる第１ストッパ１９が設けられている。また、第２把持ブロック１０が後退して金属リングＷの外周面から離間する位置（クランプ解除位置）で第２把持ブロック１０を停止させる第２ストッパ２０が設けられている。
【００３０】
このリング湾曲度測定装置１は、駆動シリンダ１３のピストンロッド１７を伸長させると、図５に示すように金属リングＷの一側端縁Ｓの一部が直線状にクランプされ、駆動シリンダ１３のピストンロッド１７を収縮させると、金属リングＷの一側端縁Ｓの一部のクランプが解除される。
【００３１】
また、第１把持ブロック９と第２把持ブロック１０とは、支持ローラ３、４間に延在する金属リングＷの一部に沿って金属リングＷの周範囲の１／４の長さを有する形状に形成されている。さらに、第１把持ブロック９と第２把持ブロック１０とは、金属リングＷをクランプしたときに、金属リングＷの略下半部に圧接して、金属リングＷの略上半部が露出するように設けられている。
【００３２】
図６は、変位センサ７の側面図である。
変位センサ７は、センサ本体２７と、センサ本体２７に基端側が連結された伸縮自在の伸縮ロッド２８と、伸縮ロッド２８の先端側に連結された接触子２９と、を備える。伸縮ロッド２８は、例えば図示しないスプリングにより、金属リングＷの一側端縁Ｓに向かって付勢される。接触子２９は、金属リングＷの一側端縁Ｓに当接する当接ローラ３０と、当接ローラ３０を回転自在に軸支するローラホルダ３１と、を備える。接触子２９は、金属リングＷの一側端縁Ｓの凹凸に応じて、金属リングＷの延在方向と略直交する方向に変位する。制御手段では、この接触子２９の変位量に基づいて、金属リングＷの一側端縁Ｓの変位量を検出する。
【００３３】
なお、本実施例では、変位センサ７に接触子２９を設けたが、これに限らず、例えば接触子２９の代わりにレーザを射出するレーザ射出部を設けてもよい。これによれば、レーザにより、金属リングＷの一側端縁Ｓの変位量を検出できるとともに、可動部分を減らして、変位センサ７の故障率を低下させることができる。
【００３４】
移動手段３２は、変位センサ７を、金属リングＷの一側端縁Ｓのうち第１把持ブロック９および第２把持ブロック１０により直線状にクランプされた部分で、金属リングＷの延在方向に沿って移動させる。
この移動手段３２は、金属リングＷの延在方向に沿ってベース２に延設されるレール３３と、変位センサ７に連結されてレール３３に沿って摺動自在の支持フレーム３４と、支持フレーム３４を駆動するロッドレスシリンダ３５と、を備える。この移動手段３２は、ロッドレスシリンダ３５により、レール３３に沿って支持フレーム３４を移動させる。
なお、レール３３およびロッドレスシリンダ３５の両端部は、支持ローラ３、４の外方まで延出する。このため、この延出部分に支持フレーム３４を移動させることで、金属リングＷが延在する領域から、変位センサ７を退避させることができる。
【００３５】
支持フレーム３４には、ラック３６およびピニオンギヤ３７を介して、ロータリーエンコーダ３８が接続されている。ロータリーエンコーダ３８は、支持フレーム３４の移動距離を検出することで、金属リングＷの延在方向に移動した変位センサ７の距離を検出する。ベース２には、支持フレーム３４の位置を検出して、金属リングＷの直線状にクランプされた部分の両端うち支持ローラ３側に変位センサ７が位置することを検出するためのリミットスイッチ３９が設けられる。
【００３６】
制御手段は、リング固定手段５、リング回動手段６、変位センサ７、および移動手段３２等を制御するとともに、接触子２９の変位量に基づいて、金属リングＷの湾曲度を算出する。
【００３７】
リング湾曲度測定装置１を用いて金属リングＷの湾曲度を測定する手順について、図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３８】
まず、ステップＳ１において、金属リングＷの一側端縁Ｓの周範囲を複数に分割して所定間隔おきに複数の測定点を設ける。ここでは、金属リングＷの一側端縁Ｓの周範囲を４２個に分割して所定間隔おきに４３個の測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）を設ける。ここで、測定点Ｐ４２は、測定点Ｐ０から金属リングＷの周範囲を１周させた点であり、測定点Ｐ０に等しい。
なお、本実施例では、測定点の数を４３個としたが、なるべく大きな素数であるのが好ましい。測定点の数を大きくすることで、後述するように、金属リングＷの一側端縁Ｓの変位量を多数の位置で測定できる。また、測定点を素数とすることで、金属リングＷの一側端縁Ｓの周期的特徴を検出する際に、リング湾曲度測定装置１による周期的影響を抑制できる。
【００３９】
次に、ステップＳ２において、金属リングＷを支持ローラ３、４に掛け渡す。
具体的には、まず、移動手段３２により変位センサ７を退避させ、リング固定手段５の第１把持ブロック９と第２把持ブロック１０とを離間させる。第１把持ブロック９と第２把持ブロック１０とは、駆動シリンダ１３のピストンロッド１７を収縮させると、離間する。すなわち、駆動シリンダ１３のピストンロッド１７を収縮させると、まず、駆動シリンダ１３のシリンダ部１４がピストンロッド１７と相対的に移動し、第１把持ブロック９が後退して第１ストッパ１９により停止する。続いて、さらに駆動シリンダ１３のピストンロッド１７を収縮させると、駆動ロッド１５を介して、第２把持ブロック１０がバネ１８の付勢に抗して後退位置で第２ストッパ２０に当接し、第１把持ブロック９と第２把持ブロック１０とが離間する。
この状態で、金属リングＷを支持ローラ３、４に掛け渡す。このとき、金属リングＷは、図４に示したように、支持ローラ３、４に設けられた当接部８に下縁が当接するので、確実に支持される。
【００４０】
次に、ステップＳ３において、金属リングＷの一側端縁Ｓの一部を直線状にクランプする。
具体的には、図５に示したように、駆動シリンダ１３のピストンロッド１７を伸長させると、まず、バネ１８の付勢によって第２把持ブロック１０が前進する。次に、ピストンロッド１７に沿って相対的にシリンダ部１４が移動し、第１把持ブロック９が前進して第１ストッパ１９により停止する。これにより、第１把持ブロック９および第２把持ブロック１０で、金属リングＷの一側端縁Ｓの一部が直線状にクランプされる。
【００４１】
次に、ステップＳ４において、金属リングＷの一側端縁Ｓのうち直線状にクランプされた部分を測定対象区間とし、この測定対象区間に含まれる測定点で、接触子２９の変位量をそれぞれ検出する。検出した各測定点での変位量は、後述の仮想空間上に記録される。
例えば、図８では、測定点Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０が測定対象区間に含まれる。そして、まず、移動手段３２により、変位センサ７を測定対象区間の両端のうち支持ローラ４側の上方に移動させ、図示しない昇降シリンダにより、変位センサ７の接触子２９が備える当接ローラ３０を下降させて、金属リングＷの一側端縁Ｓに当接させる。次に、移動手段３２により、変位センサ７を金属リングＷの延在方向に沿って測定対象区間だけ移動させる。すると、接触子２９は、金属リングＷの一側端縁Ｓのうち測定対象区間の凹凸に応じて変位するので、制御手段により、測定対象区間に含まれる測定点Ｐ０〜Ｐ１０で、接触子２９の変位量をそれぞれ検出する。
【００４２】
次に、ステップＳ５において、金属リングＷの一側端縁Ｓの一部のクランプを解除し、金属リングＷを回動させる。
具体的には、まず、接触子２９を測定対象区間の両端のうち支持ローラ３側まで移動させると、リミットスイッチ３９が作動して、昇降シリンダにより、当接ローラ３０を金属リングＷと干渉しない位置まで上昇させる。次に、移動手段３２により、変位センサ７を退避させる。
そして、リング回動手段６の作動を開始させるとともに、リング固定手段５の第１把持ブロック９と第２把持ブロック１０とを離間させて、測定対象区間の長さ、すなわち金属リングＷの周範囲の１／４の長さだけ回動させる。すなわち、まず、昇降シリンダ２３により、直線状にクランプされた金属リングＷに把持手段２２を接近させ、把持手段２２の爪部材２１により、金属リングＷを把持する。すると、第１把持ブロック９と第２把持ブロック１０とが離間して、金属リングＷの一側端縁Ｓの一部のクランプが解除される。次に、図示しないシリンダにより、移動フレーム２４を金属リングＷの延在方向に移動させることで、支持ローラ３、４に掛け渡された金属リングＷを回動させる。
【００４３】
このステップＳ５の手順を行うことで、金属リングＷの一側端縁Ｓの周範囲のうち測定対象区間となる範囲を変更できる。
例えば、図８に示した状態でステップＳ５の手順を行うと、図９に示す状態になる。この図９に示す状態で金属リングＷの一側端縁Ｓの一部を直線状にクランプすれば、測定対象区間には、測定点Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７、Ｐ１８、Ｐ１９、Ｐ２０が含まれることになる。
【００４４】
次に、ステップＳ６において、接触子２９の変位量の検出を、金属リングＷの周範囲の２周に亘って行ったか否かを判別する。
具体的には、ロータリーエンコーダ３８により、金属リングＷの延在方向に移動した変位センサ７の距離が、金属リングＷの周範囲の２周以上であるか否かを判別する。この判別がＮＯであれば、ステップＳ３に移る。一方、この判別がＹＥＳであれば、金属リングＷが２周して、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれで接触子２９の変位量を検出したので、ステップＳ７に移る。
【００４５】
ステップＳ７において、図１０に示すように、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）の全てを切り採り点として、仮想空間上で金属リングＷの１周分の変位量データが切り採られたか否かを判別する。例えば、Ｂ１は、測定点Ｐ０を切り採り点とする変位量データである。この変位量データＢ１には、測定点Ｐ０から金属リングＷの周範囲を１周して測定点Ｐ０に至るまでの、金属リングＷの１周分に亘る測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれでの変位量が含まれる。
この判別がＮＯであれば、ステップＳ８に移る。一方、この判別がＹＥＳであれば、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）の全てをそれぞれ１回ずつ切り採り点として、仮想空間上で金属リングＷの１周分の変位量データが切り採られたので、ステップＳ１０に移る。
【００４６】
ステップＳ８において、仮想空間上で切り採り点を１つずらす。
ステップＳ９において、仮想空間上で、切り採り点から金属リングＷの周範囲を１周してこの切り採り点に至るまでの、金属リングＷの１周分の変位量データを切り採る。
ステップＳ１０において、図１１に示す金属リングＷの湾曲度算出処理を行う。
【００４７】
ステップＳ１１において、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のいずれか１つを測定開始点とし、測定開始点を基準として金属リングＷの一側端縁Ｓを１周するまでの間で、局所的なうねりが発生しているか否かを判別する。この判別がＹＥＳであれば、ステップＳ１２に移り、ＮＯであれば、ステップＳ１３に移る。
【００４８】
ステップＳ１２において、各測定点において、測定した変位量からうねり成分を除去する。具体的には、各測定点で測定した変位量に対して、Ｋ（Ｋは、０≦Ｋ≦３０を満たす整数）次のうねりフィルタを掛けて、うねり成分を除去する。
具体的には、金属リングＷのうねり量Ｒを、以下の式で表す。
【数１】
2008268034.tif 000003
【００４９】
ここで、Ａは、金属リングＷのうねり量Ｒの振幅であり、ω１、ω２は、金属リングＷを回転させた場合の角速度である。
すなわち、金属リングＷの１周分に亘る曲がり形状（湾曲度）のデータを、変位量データＢ１〜Ｂ４３として切り採った後、その形状と微小な高次の曲がり形状とを演算により分離する。さらに換言すると、その分離動作とは、求められた曲がり形状（湾曲度）と、その近似曲線との差を算出することである。近似曲線の関数には、ルジャンドル関数を採用した。このルジャンドル関数の最適次数は、図１２に示す金属リングＷの１周分に亘る曲がり形状（湾曲度）のデータを、統計的判断を可能とする数、本実施例では４３本用意して、これらの４３本のデータから設定する。
【００５０】
図１３は、ルジャンドル関数の次数と、図１２の曲がり形状の近似率と、の関係を示す図である。
図１３に示すように、ルジャンドル関数を３次関数まで採用することで、９０％以上の曲がり形状が近似されることが統計的に明らかになっている。ルジャンドル関数を４次関数以上まで採用すると、曲がり形状の９９％以上が近似され、高次の曲がり形状成分まで近似されることが予測できるため、本実施形態では、ルジャンドル関数の最適次数を３次に設定する。
【００５１】
そこで、図１４に示すように、変位量データＢ１〜Ｂ４３のそれぞれについて、３次のルジャンドル関数を用いて、金属リングＷの１周分に亘る測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれの変位量を近似する近似曲線を求め、求めた近似曲線と、切り採った変位量データに含まれる測定点のそれぞれの測定された変位量と、の差分を算出して、微小な高次の曲がり形状を求める。すなわち、近似曲線を採用することで、微小な曲がり形状から低次の次数成分を除去する。
【００５２】
次に、図１５に示すように、これら微小な高次の曲がり形状のパワースペクトルを算出する。すると、特定の次数成分の含有率を求めることができるので、図１６に示すように、特定の次数成分をもつ曲がり形状のみをフーリエ逆変換から算出して、Ｋ次のうねり成分を抽出する。これにより、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれで測定した変位量から、Ｋ次のうねり成分を除去する。
【００５３】
ステップＳ１３において、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）の全てについて、測定開始点として、局所的なうねりの発生を検討したか否かを判別する。この判別がＹＥＳであれば、ステップＳ１４に移り、ＮＯであれば、ステップＳ１１に移る。
【００５４】
ステップＳ１４において、次数ごとに、４３本の曲がり形状（湾曲度）のデータから得られた、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれについて、変位量が最も大きいものを抽出し、これら抽出した変位量に基づいて、金属リングＷの湾曲度を算出する。
なお、他の例として、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれについて複数回、本実施形態では４３個の変位量を、所定の数値範囲ごとに分類して、これら複数の所定の数値範囲のうち分類された変位量の数が最も多いものを判別し、判別した所定の数値範囲の中央値、つまり最頻値を抽出してもよい。
【００５５】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）金属リングＷの周範囲を４２個に分割して、所定間隔おきに４３個の測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）を設け、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれでの接触子２９の変位量を検出する。ここで、接触子２９の変位量の検出を、金属リングＷの周範囲の２周に亘って行うので、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれでは、２回ずつ接触子２９の変位量を測定することになる。
そして、測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）の全てを切り採り点として、仮想空間上で金属リングＷの１周分の変位量データを切り採る。これにより、仮想空間上に、４３個の変位量データＢ１〜Ｂ４３が切り採られる。これら４３個の変位量データＢ１〜Ｂ４３について、金属リングＷの１周分に亘る測定点Ｐ０〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれの変位量を近似する近似曲線を求め、求めた近似曲線と、切り採った変位量データに含まれる測定点のそれぞれの測定された変位量と、の差分に基づいて、金属リングＷの局所的なうねり成分を抽出できる。
【００５６】
（２）局所的なうねり成分を抽出した後、各測定点で変位量が最も大きいものを抽出して、これら抽出した変位量に基づいて、金属リングＷの湾曲度を算出する。したがって、局所的な湾曲度を高次成分として定量化できるので、製造工程中の問題工程の特定が可能となり、複数の金属リングのうち湾曲度の高すぎるものを排除できる。また、測定点Ｐ１〜Ｐ４２（Ｐ０）のそれぞれについて、測定回数ごとの変位量に誤差が生じても、最も大きな変位量に基づいて、金属リングＷの湾曲度を算出するので、算出した湾曲度は高くなる。よって、無段変速機に用いる金属リングＷを選別する際に、選別する条件を厳しくすることができる。
【００５７】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係るリング湾曲度測定装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図４】一対の支持ローラを示す平面図である。
【図５】リング固定手段の動作を説明するための図である。
【図６】変位センサの側面図である。
【図７】前記リング湾曲度測定装置を用いて金属リングの湾曲度を測定する手順を示すフローチャートである。
【図８】前記リング湾曲度測定装置を用いて金属リングの湾曲度を測定する手順を説明するための図である。
【図９】前記リング湾曲度測定装置を用いて金属リングの湾曲度を測定する手順を説明するための図である。
【図１０】仮想空間上で切り採った金属リングの１周分の変位量データを示す図である。
【図１１】金属リングの湾曲度算出処理を示すフローチャートである。
【図１２】金属リングの１周分に亘る曲がり形状のデータを示す図である。
【図１３】ルジャンドル関数の次数と、曲がり形状の近似率と、の関係を示す図である。
【図１４】金属リングの微小な高次の曲がり形状を示す図である。
【図１５】前記金属リングの微小な高次の曲がり形状のパワースペクトルを示す図である。
【図１６】特定の次数成分をもつ金属リングの曲がり形状を示す図である。
【図１７】金属ベルトの一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  リング湾曲度測定装置
３、４  支持ローラ
５  リング固定手段
６  リング回動手段
７  変位センサ（測定手段）
９  第１把持ブロック
１０  第２把持ブロック
２９  接触子
３２  移動手段
Ｗ  金属リング
【図１】
2008268034.tif 000004
【図２】
2008268034.tif 000005
【図３】
2008268034.tif 000006
【図４】
2008268034.tif 000007
【図５】
2008268034.tif 000008
【図６】
2008268034.tif 000009
【図７】
2008268034.tif 000010
【図８】
2008268034.tif 000011
【図９】
2008268034.tif 000012
【図１０】
2008268034.tif 000013
【図１１】
2008268034.tif 000014
【図１２】
2008268034.tif 000015
【図１３】
2008268034.tif 000016
【図１４】
2008268034.tif 000017
【図１５】
2008268034.tif 000018
【図１６】
2008268034.tif 000019
【図１７】
2008268034.tif 000020