(57)【要約】【課題】無端リングと互いに隣接して配列された複数のエレメントとを含むＣＶＴベルトの動力伝達性能及び耐久性を損なわずに、反り又は捩れ変形により不良品とされるエレメントの数を低減し、エレメントの歩留まりを改善すること。【解決手段】本発明では、変形したエレメントは、変形の方向に基づいて選択され配列される。ある態様では、エレメントの変形量が測定され、変形の方向が同一のもののみが選択される。また、エレメント間の変形量の差が所定値以下である配列のみが選択されてよい。また、エレメントの製造ロット毎に求められた平均値と偏差から複数のロットの製品を混合した際のエレメント間の最大の隙間を算出し、それにより、混合可能なロットが選択されてよい。【選択図】        図３
2004225787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の無端リングと該無端リング上に互いに隣接して配列された複数のエレメントとを含む無端ベルトのエレメントを配列する方法であって、前記エレメントのうち変形しているエレメントの変形の方向に基づいて前記エレメントを選択して配列することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１の無端ベルトのエレメントの配列方法であって、前記エレメントの全てについて所定の形状からの変形の方向を調べ、変形の方向が同一のエレメントのみを選択して配列することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１の無端ベルトのエレメントの配列方法であって、前記エレメントの全てについて所定の形状からの変形量を測定し、隣接するエレメント間の前記測定された変形量の差が所定値以下である配列のみを選択して配列することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３の無端ベルトのエレメントの配列方法であって、前記測定された変形量に基づいて、最大変形量及び最小変形量を有する複数のランクに前記エレメントを分別し、前記ランクのうち少なくとも二つのランクの前記最大変形量又は最小変形量から生じ得る変形量の最大差が所定の範囲内となるランクに分別されたエレメントのみを選択して配列することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２又は３の無端ベルトのエレメントの配列方法であって、測定された変形量が所定の許容値以上であるエレメントは選択しないことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１の無端ベルトのエレメントの配列方法であって、一時に製造されたエレメントの群の各々の一部のエレメントを標本として選択し、前記各群の前記標本についての所定の形状からの変形量を測定して、該変形量の平均値及び標準偏差を算出し、該平均値及び標準偏差に基づいて前記各群の最大変形量及び最小変形量を推定し、前記各群のうち前記推定された最大変形量及び最小変形量から生じ得る変形量の最大差が所定の範囲内にある少なくとも二つの群を選択し、前記選択された群のエレメントのみを選択して配列することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６の無端ベルトのエレメントの配列方法であって、前記推定された最大変形量が前記平均値に前記標準偏差の３倍を加えた値であり、前記最小変形量が前記平均値から前記標準偏差の３倍を引いた値であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の無端ベルトのエレメントの配列方法であって、前記変形量が前記エレメントの胴部に対する頭部の捩れ量であることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至７の無端ベルトのエレメントの配列方法であって、前記変形量が前記エレメントの中心部に対する側部の反り量であることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に用いられる無端ベルトに係り、より詳細には、無端ベルトを構成する際のエレメントを配列する方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌に搭載されるベルト式ＣＶＴにおいては、図６Ａに示されている如く、金属製の環状の無端バンド又はリング１１上に数百枚（例えば、４００枚）の板片状の金属製のエレメント１０が互いに板厚方向に配列された無端金属ベルト１２が用いられている。無端金属ベルトは、ＣＶＴの入力軸１４に取り付けられた入力側プーリ１６と出力軸１８に取り付けられた出力側プーリ２０とに巻き掛けられ、かかる入力側又は出力側プーリに於けるベルトの巻き付け半径Ｒｉ又はＲｏが、入力軸又は出力軸の回転数等に応じて連続的に変更されることにより、入力軸と出力軸との間の回転数比、即ち、変速比が連続的に無段階に変更される。
【０００３】
図６Ｂには、典型的な無端金属ベルトのエレメント１０の正面図と側面図が示されている。同図に示されている如く、エレメント１０は、左右に広がった頭部２２と胴部２４とを有する。頭部２２と胴部２４との間は、首部２６によって接続され、左右一対のスリット２８が郭定される。左右のスリット２８内には、金属リング１１（通常、積層リング）がエレメント１０を挾持するよう通され、かくして、個々のエレメント１０がエレメント列から脱落しないよう構成される。また、首部２６の根元には、隅Ｒ部３０が形成され、リング１１の縁部に遊びが設けられる。更に、頭部２２の概ね中央部には、凸形状のディンプル３２とホール３３とが形成されており、エレメント１０が無端ベルトに組み付けられた際に、ディンプル３２及びホール３３が各々前後に隣接するエレメントのホール３３及びディンプル３２に嵌合し、エレメントの上下及び左右方向のずれが抑えられるよう構成されている。
【０００４】
エレメント１０は、通常、金属製板材（例えば、鋼板材）から打ち抜かれ、研磨等の成形処理がなされ、更に、熱処理されることによって製造される。従って、製造されたエレメントの全てが設計通りの寸法及び形状を有していることが望ましいが、材料の質や製造工程の条件その他の種々の要因により、一連の製造工程を経る間に、エレメントが捩れや反りなどの変形をしてしまう場合がある。
【０００５】
例えば、頭部が胴部に対して捩れているエレメントが無端ベルトに組み付けられていると、図６Ｃに示されている如くエレメント列４０をエレメントの頭部２２の側からみて、捩れている頭部２２′がベルトの軸線に対して、首を左右にランダムにふったような状態となる。そうなると、前後方向に隣接するエレメントのディンプルとホールが整合せず、嵌合しずらくなるとともに、エレメント間に不適当な隙間が発生し、無端ベルトの動力伝達性能と耐久性が低下する。特に、ベルトの走行中においては、入力側プーリから出力側プーリへ無端ベルトを押出す方向の部分（図６Ａでは上側）では、エレメント列は、走行方向に押付け力を受けるため圧縮されており、その際、捩れているエレメントの頭部は、その捩れを戻す方向の力（図６Ｃ中矢印Ｆ）を前後のエレメントの頭部から受けることとなる。そうすると、かかる力Ｆによって、捩れている頭部に繋がった首部、特に、比較的脆弱な隅Ｒ部３０近傍が破壊され易くなってしまう。
【０００６】
また、エレメントがベルトに組み付けられた際の前後方向に反っている場合、図６Ｄに示す如くエレメント列５０をエレメントの頭部の側からみると、反りによって前後方向に隣接するエレメント同士が密着できず、これにより、エレメント間に不適当な隙間が発生する。また、ディンプルとホールの嵌合も浅くなるため、エレメント列の上下及び左右方向の整合性が損なわれることとなる。かくして、上記の捩れの場合と同様に、無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性が低下する。特に、エレメント間が圧縮された場合、反っているエレメントの、特に胴部の縁部が、前後方向に隣接したエレメントの胴部の縁から、かかる反りを戻す方向に力（図６Ｄ中矢印Ｇ）を受け、その力によって、比較的脆弱な隅Ｒ部３０近傍が破壊され易くなってしまう。
【０００７】
製造されたエレメントに上記の如き捩れ又は反り変形したものが含まれていることにより、無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性が低下してしまうことを防ぐために、従来においては、無端ベルトを製造する際に個々のエレメントについてエレメントの頭部の捩れ又は反り変形の程度が調べられ、所定の基準（又は程度）を越える捩れ又は反り変形をしているエレメント（即ち、不良なエレメント）は、ベルトに組み付ける前に選別して除去することが行われている。かかる不良エレメントの選別作業は、製造者がエレメントを一つずつ手作業にて行う場合もあるが、自動化された装置により行われることもあり、そのような装置又は選別方法は、例えば、下記の特許文献１−４に記載されている。
【特許文献１】
特開２００１−１２９４８５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４６９４３号公報
【特許文献３】
特開２００１−２３２３０６号公報
【特許文献４】
特開２００１−３３０５３５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如く、不良エレメントととして選別され除去されたエレメントは、通常、廃棄処分とされる。従って、エレメントを製造するための材料の品質又は製造工程にもよるが、相当量のエレメントの材料及びその他製造費用が無駄になっている。また、より品質のよいＣＶＴ及びそのための無端ベルトを提供しようとすれば、上記の捩れ又は反り変形についての所定の基準は厳しくなり、その分だけ不良品として廃棄処分されるエレメントの量が増大してしまい、更に、多くのエレメントが無駄になり、製造コストの増大の原因となっている。従って、もし動力伝達性能及び耐久性を損なわずに、不良品として無駄になるエレメントの量をできるだけ少なくして製造コストが低減することができれば、望ましいであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題は、本発明によれば、環状の無端リングと該無端リング上に互いに隣接して配列された複数のエレメントとを含む無端ベルトを製造する方法であって、エレメントのうち変形しているエレメントの変形の方向に基づいて前記エレメントを選択し配列することを特徴とする方法により達成される。
【００１０】
既に述べた如く、変形されたエレメントが不良品とされる理由は、かかるエレメントの捩れや反りによって、無端ベルト上のエレメント間に不適当な隙間が発生し、特に、エレメント列が圧縮状態にあるときに、捩れた頭部又は側部に無理な力が作用して、エレメントが特にその首部の隅Ｒ部において破壊され易くなるためであった。従って、エレメント間の隙間が適正であり、変形した部分に無理な力がかからないようにエレメントを配列すれば、上記の如き不良品がベルトに組み込まれることによる動力伝達性能及び耐久性の低下という不具合は低減される。
【００１１】
本発明では、上記のエレメントが不良品であるとされる原因に鑑み、エレメントを無端リングに組み付ける際に、変形したエレメントの変形した部分の方向を考慮してエレメントを選択して配列することにより、エレメント間の隙間を適正に低減し、変形した部分に無理な力がかからないようにすることが可能となる。かくして、不良品として廃棄されるエレメントの寸法又は形状における所定の基準を緩和することが可能となり、これにより、不良品と判断され除去されるエレメントの数を、従来に比して、低減することができる。
【００１２】
エレメントに生じ得る変形としては、エレメントの胴部に対する頭部の捩れ、エレメントの中心部に対する側部の反りであってよい。
【００１３】
上記の本発明においては、エレメントの全てについて所定の形状、即ち、設計された寸法及び形状からの変形の方向を調べ、変形の方向が同一のエレメントのみを選択して無端リングに組み付けるべく配列されてよい。このことにより、一つのベルトにおいて、エレメントは、変形していたとしても、変形部位は、全て同一の方向を向くこととなる。従って、やや大きく変形したエレメントが隣接したとしても、変形の方向が一致しているため、エレメント間の隙間が著しく増大することが回避され、隣接した変形部位にかかる応力も比較的小さくなり、エレメントが破壊される虞れを低減できることとなる。
【００１４】
また、上記の本発明において、エレメントの全てについて所定の形状からの変形量を測定し、隣接するエレメント間の測定された変形量の差が所定値以下である配列のみを選択し、無端リングに組み付けるようにされてよい。既に述べた如く、無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性の低下の問題は、エレメントの変形によりエレメント間の隙間が不適切に増大することに起因する。従って、隣接するエレメント間の変形量の差が所定値以下になるようエレメントを配列することにより、かかる問題が回避される。なお、この場合、エレメント間の隙間が所定値以下であれば、互いに隣接するエレメントの変形の方向が逆向きであってもよく、また、変形量がやや大きいエレメントが組み込まれていても、それに隣接するエレメントとの隙間が所定値以下に抑えられているため、上記の無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性を損なうことがない。
【００１５】
なお、エレメント間の隙間を個々のエレメントについて評価するとすれば、多くの労力を必要とするおそれがある。そこで、上記の如く、エレメント間の隙間を基準にしてエレメントを選択する場合において、測定された変形量に基づいて、エレメントを、最大変形量及び最小変形量を有する複数のランクに分別し、かかるランクのうち少なくとも二つのランクの最大変形量と最小変形量とから生じ得る変形量の最大差が所定の範囲内にあるランクに分別されたエレメントのみを選択して無端リングに組み付けるようにしてよい。この場合、エレメントは、まず、変形量の大きさ（及び向き）によって、最大変形量と最小変形量が定められたランクに分類される（変形量は、変形の方向のいずれかを正とした場合の正又は負の値として表される。）。ランク同志の最大変形量と最小変形量を比較すれば、それらのランクに属するエレメントを混合した場合に生じ得る最大のエレメント間の隙間（即ち、変形量の最大差）が決定され、かかる最大のエレメント間の隙間が所定の範囲内にあれば、それらの二つ又はそれ以上のランクに属するエレメントは、ランダムに配列されても、エレメント間の隙間が所定値を越えることはなくなる。従って、個々にエレメント間の隙間を評価しなくても、無端ベルトの全てのエレメント間の隙間を所定の範囲内に抑えることが可能となる。
【００１６】
ところで、一つの無端ベルトに組み付けられるエレメントは、既に述べた如く、数百枚に及ぶところ、かかる一つのベルトには、複数の異なるプレスロット（即ち、一時に製造されたエレメントの組又は群）にて製造されたエレメントが混合されて用いられる。これは、一つのロットだけでベルトを構成すると、製品毎にその仕様又は特性に偏りが生じるため、その偏りを抑えるべく行われている。かかる仕様及び特性の偏りは、エレメントが、設計上は同一であっても、材料の品質や製造時の種々の条件に差異があることにより、ロット毎にずれ又は誤差を有するためである。従って、製造されたエレメントの板厚や寸法がロット毎に誤差を有しているのと同様に、変形の大きさ及び向きにもロット毎にそれぞれ傾向があるところ、それらの傾向の違う複数のロットのエレメントを一つの無端ベルトに組み付けると、エレメント間に著しく大きな隙間が生じ得ることとなる。
【００１７】
そこで、上記の本発明では、一時に製造されたエレメントの群の各々の一部のエレメントを標本として選択し、各群の標本についての所定の形状からの変形量を測定して、該変形量の平均値及び標準偏差を算出し、該標準偏差に基づいて各群の最大変形量及び最小変形量を推定し、各群のうち推定された最大変形量と最小変形量とから生じ得る変形量の最大差が所定値の範囲内にある少なくとも二つの群を選択し、かかる選択された群のエレメントのみを選択して配列されるようにしてよい。
【００１８】
上記の構成に於いて各ロットの最大変形量と最小変形量とは、各々のロット内のエレメントの変形量の上限と下限である。従って、複数のロットのエレメントを混合したとすると、混合されたロットのうち最も大きい「最大変形量」と最も小さい「最小変形量」との差が、生じ得る変形量の最大差、エレメント間の最も大きい隙間となる。上記の本発明の構成によれば、かかる変形量の最大差が所定の範囲内となるロットの組み合わせが選択されるので、別々のロットのエレメントが混在して一つの無端ベルト上に配列されても、そのベルトに生じ得る最大のエレメント間の隙間は、所定の範囲内に収められることとなる。また、この態様の場合、全てのエレメントについて変形量を測定しなくてもエレメントの選択が可能となり、一つの無端ベルトに組み付けられる数百個に及ぶ全てのエレメントについて変形量を測定する労力を払う必要がなくなる。
【００１９】
なお、推定される最大変形量は、平均値に標準偏差の３倍を加えた値であり、最小変形量は、平均値から標準偏差の３倍を引いた値であってよい。変形量が正規分布に従って広がっているとすれば、９９．７％のエレメントは、最大変形量と最小変形量との間の変形量を有することとなり、実質的に、それを越える変形量を有するエレメントは存在しないものと推定される。
【００２０】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
本発明の無端ベルトのエレメントの配列方法は、公知のＣＶＴ用の無端金属ベルトの組立工程において適用されてよい。
【００２３】
無端金属ベルトは、図６Ａ及び６Ｂに関連して説明されている如く、積層された金属製リング上に、数百個の板片状の金属製のエレメントを互いに板厚方向に配列することにより構成される。金属製エレメントは、概ね、高さ１５ｍｍ、幅２４〜３０ｍｍ、板厚１．５〜２ｍｍ弱の図１Ｂに示されている如き形状を有し、金属製板材、例えば、鋼材からファインブランキング法により打ち抜かれた後、任意に研磨等の成形処理を施され、更に、熱処理されて硬化されることにより製造される。従って、既に述べた如く、エレメントは、かかる製造工程中の各処理において或いは搬送中等に変形され、そのままベルトに組み付けられると、ベルト上のエレメント列において、隣接するエレメント間に不適正に大きな隙間を生ずることとなり、ベルトの動力伝達性能及び耐久性に悪影響を及ぼすこととなる。そこで、本発明の方法は、完成されたエレメントが無端リングに組み付けられるのに先だって行われる。以下、本発明の各々の実施形態について説明する。
【００２４】
なお、本発明は、エレメントを選択しその配列を決定する新規な方法であり、かかる方法は、人による手作業により実施されてもよく、又、自動化されたシステムにおいて実施されてもよい。自動化されたシステムにより実施される場合、当業者にとって公知のコンピュータシステムを適宜設定することにより実施されるであろう。
【００２５】
第一の実施形態
図１Ａ−１Ｃを参照して、第一の実施形態においては、まず、完成されたエレメントの全てについて反り変形の方向が調べられる。図１Ａには、エレメント１０を頭部２２の側から見た反り変形を測定する様子が模式的に示されている。完成されたエレメントにおいては、図示の如く、その中心軸線Ａ（図６Ｂ参照）に対して、頭部２２及び胴部２４が前後方向に反り変形しているものが含まれている。かかる反り変形は、材料の金属製板材から打ち抜かれる際又は熱処理過程等において生じ得る。
【００２６】
反り変形の方向は、図１Ａの如く、エレメント１０をその前後方向が非接触型変位計６０を向くように配置し、エレメントの一方の側部までの距離Ｌ１と、中心軸線までの距離Ｌ２と、他方の側部までの距離Ｌ３とを測定して、（Ｌ１＋Ｌ３）／２とＬ２の大小、若しくは、反り変形量δ＝（Ｌ１＋Ｌ３）／２−Ｌ２の符号により決定されてよい。従って、全く反りのない場合は、Ｌ２＝（Ｌ１＋Ｌ３）／２であり、Ｌ２＞（Ｌ１＋Ｌ３）／２の場合は、凸状反り品（図１Ｂ左）とされ、Ｌ２＜（Ｌ１＋Ｌ３）／２の場合は、凹状反り品（図１Ｂ右）とされる。
【００２７】
非接触型変位計としては、例えば、ＧＡＰ−ＳＥＮＳＥＲ（登録商標）（（株）電子応用）型式ＰＶ０９等が利用可能であり、測定精度（分解能）は１μｍ程度である。
【００２８】
かくして、反り変形の方向が決定されたエレメントは、凸状反り品と凹状反り品とに分別され、分別された群ごとに、別々に搬送され、別々の無端ベルト上にランダムに装着される。なお、ここで、Ｌ２と（Ｌ１＋Ｌ３）／２との差（又はδの絶対値）が、所定の許容値、例えば、９０μｍを越えるエレメントについては、本発明の利点をもってしても、ベルトに装着された際に許容可能なエレメント間の最大隙間を越えることが予想されるため、除去されてよい。
【００２９】
図１Ｃの左には、本実施形態により分別されベルトに装着されたエレメント列の模式図が示されている（凹状反り品の例）。また、比較として、従来技術に見られる如く、逆向き（凸状反り品）のエレメントが混在した例が図１Ｃの右に例示されている。同図から理解されるように、片方の反り品のみからなるエレメント列においては、反りの方向が同一であるため、隣接するエレメント間において、著しく大きな隙間が生じないことが理解されるであろう。それに対し、逆向きの反り品が混在する場合には、その逆向きの反り品は、隣接するエレメントに対して、変形方向が逆であるために、それらの側部又は中心部において、大きな隙間６１が発生してしまう。
【００３０】
かくして、本実施形態によれば、従来において許容されている反り変形の程度（δの絶対値）と同等の基準によってエレメントを選別したとすれば、隣接エレメント間の反りの差が最大で約半分に低減するとともに、反りによってエレメントに発生する応力が大幅に低減され、エレメント又はベルトの耐久性が向上する。また、逆に、従来と同等の反り変形による応力を許容するならば、反り変形の程度が従来品より２倍大きいエレメントが利用可能となるため、エレメントの歩留まりが改善され、製造コストが低減される。
【００３１】
第二の実施形態
図２Ａ−２Ｃを参照して、第二の実施形態においては、まず、完成されたエレメントの全てについて捩れ変形の方向が調べられる。図２Ａには、エレメント１０を頭部２２の側から見た捩れ変形を測定する様子が模式的に示されている。完成されたエレメントにおいては、図示の如く、中心軸線Ａ周りに頭部２２が胴部２４に対して回転したような捩れ変形しているものが含まれている。かかる捩れ変形は、金属製板材から打ち抜かれる際又は熱処理過程等において生じ得る。
【００３２】
捩れ変形も、第一の実施形態と同様に、図示の如く、エレメント１０をその前後方向が非接触型変位計６０を向くように配置し、エレメントの頭部２２の一方の側部までの距離Ｎ１と、その頭部の一方の側部の下方に位置する胴部２４の部位までの距離Ｎ２と、頭部２２の他方の側部までの距離Ｎ３と、その頭部の他方の側部の下方に位置する胴部２４の部位までの距離Ｎ４を測定し、（Ｎ１−Ｎ２）と（Ｎ３−Ｎ４）の大小、又は、捩れ変形量ε＝（Ｎ１−Ｎ２）−（Ｎ３−Ｎ４）の符号により決定されてよい。従って、全く捩れのない場合は、（Ｎ１−Ｎ２）＝（Ｎ３−Ｎ４）又はε＝０であり、（Ｎ１−Ｎ２）＜（Ｎ３−Ｎ４）又はε＜０の場合は、左捩れ品（図２Ｂ左）とされ、（Ｎ１−Ｎ２）＞（Ｎ３−Ｎ４）又はε＞０の場合は、右捩れ品（図２Ｂ右）とされる。
【００３３】
かくして、捩れ変形の方向が決定されたエレメントは、左捩れ品と右捩れ品とに分別され、分別された群ごとに、別々に搬送され、別々の無端ベルト上にランダムに装着される。なお、ここで、変形の程度が、所定の許容値、例えば、捩れ変形量εと頭部２２の幅から算出される捩れ角θ（＝ε／頭部２２の幅）が、所定の許容値、例えば、０．１５゜を越えるエレメントについては、本発明の利点をもってしても、ベルトに装着された際に許容可能なエレメント間の最大隙間を越える隙間を生ずることが予想されるため、除去されてよい。
【００３４】
図２Ｃの左には、本実施形態により分別されベルトに装着されたエレメント列の模式図が示されている（右捩れ品の例）。また、比較として、従来技術に見られる如く、逆向き（左捩れ品）のエレメントが混在した例が図２Ｃの右に例示されている。第一の実施例の場合と同様に、片方の捩れ品のみからなるエレメント列においては、捩れの方向が同一であるため、隣接するエレメント間において、著しく大きな隙間が生じないことが理解されるであろう。それに対し、逆向きの捩れ品が混在する場合には、その逆向きの捩れ品は、隣接するエレメントに対して、変形方向が逆であるために、それらの頭部の側部において、大きな隙間６２が発生してしまう。
【００３５】
かくして、本実施形態によれば、従来において許容されている捩れ変形の程度（ε又はθの絶対値）と同一の基準によってエレメントを選別したとすれば、隣接エレメント間の頭部の捩れ角度の差が最大で約半分に低減するとともに、捩れによってエレメントに発生する応力が大幅に低減され、エレメント又はベルトの耐久性が向上する。また、逆に、従来と同等の捩れ変形による応力を許容するならば、捩れ変形の程度が従来品より２倍大きいエレメントが利用可能となるため、エレメントの歩留まりが改善され、製造コストが低減される。
【００３６】
第三の実施形態
本実施形態においては、第一の実施形態と同様に、まず、完成されたエレメントの全てについて反り変形量δが測定される。測定の態様については、第一の実施形態における説明を参照されたい。
【００３７】
次いで、図４に示されている如く、測定された反り変形量δ（＝（Ｌ１＋Ｌ３）／２−Ｌ２）の大きさ（及び向き）、即ち、によって、エレメントを複数（例えば、６個）のランクに分別する。具体的には同図において示されているように、例えば、凸状反り品については、
ランクＡ：−９０μｍ＜δ≦−６０μｍ
ランクＢ：−６０μｍ＜δ≦−３０μｍ
ランクＣ：−３０μｍ＜δ≦０μｍ
凹状反り品については、
ランクＤ：０μｍ≦δ＜３０μｍ
ランクＥ：３０μｍ≦δ＜６０μｍ
ランクＦ：６０μｍ≦δ＜９０μｍ
にそれぞれ分類される。なお、ここで、変形量の絶対値が９０μｍを越える製品については除去されてよい。
【００３８】
上記の各ランクには、最大及び最小の反り変形量が定められている。これにより、別々のランクに分別されたエレメントが混在してベルト上に配列される際に、生じ得る変形量の最大差、即ち、エレメント間の最大の隙間を予想することが可能となる。例えば、反りにより生ずるエレメント間の隙間の許容限界値を１２０μｍに設定した場合、同一方向に変形した製品については、いずれのランクに属するエレメントが混在していても、生じ得る最大の隙間は、絶対値にして９０μｍであり、十分に許容範囲内となる。更に、逆方向に変形した製品についても、例えば、ランクＡ（−９０μｍ＜δ≦−６０μｍ）とランクＤ（０μｍ≦δ＜３０μｍ）に属する製品が混在しても、生じ得る最大の隙間は、絶対値にして１２０μｍ未満であり、許容範囲内とすることができる。
【００３９】
かくして、エレメントを混合しても生じ得る最大の隙間が許容値（例えば、１２０μｍ）を越えないランクに属するエレメントであれば、混在可能であるので、かかる混在可能なランクの組み合わせ以外の組み合わせ、即ち、上記の例では、ランクＡ及びランクＥと、ランクＦ及びランクＢと、ランクＡ及びランクＦとの組み合わせを排除してランクのエレメントが混合され、無端ベルトに装着されるべく配列されてよい。
【００４０】
各ランクのエレメントの数は、エレメントの材料の品質又は製造工程によって変化することが予想される。例えば、場合によっては、凸状反り品が多く、ランクＡのエレメント数が比較的多い場合には、ランクＥ又はランクＦのエレメントを除外して、その他のエレメントは、混合されてよい。ランクＥ及びランクＦの製品については、凹状反り品が多く製造された際に用いられてよい。或いは、一つの無端ベルトを製造するのに必要な数のランクＥ及びランクＦのエレメントが貯まるまで、蓄積されてよい。
【００４１】
かくして、本実施形態においては、隣接するエレメント間の反りによる生ずる隙間を確実に所定の許容値内に抑えるとともに、エレメントに生ずる応力を許容レベルに抑えられ、エレメント及び無端ベルトの動力伝達性能と耐久性を向上することができる。（本実施形態によらず、反り変形量の絶対値が９０μｍを越えるものを除去するのみでは、反り変形量が−９０μｍのものと９０μｍのものとが隣接するおそれがあり、その場合には、エレメント間の隙間は、許容値１２０μｍを越えることとなってしまう。）
【００４２】
第四の実施形態
本実施形態においては、第二の実施形態と同様に、まず、完成されたエレメントの全てについて捩れ変形量εが測定される。測定の態様については、第二の実施形態における説明を参照されたい。
【００４３】
次いで、図５に示されている如く、測定された頭部の捩れ角の大きさ及び向き、即ち、θ＝ε／（頭部の幅）によって、エレメントを複数（例えば、６個）のランクに分別する。（頭部の幅は、Ｎ１とＮ３との測定位置の間の距離であってよい。）具体的には同図において示されているように、例えば、左捩れ品については、
ランクＡ：−０．１５゜＜θ≦−０．１０゜
ランクＢ：−０．１０゜＜θ≦−０．０５゜
ランクＣ：−０．０５゜＜θ≦０゜
右捩れ品については、
ランクＤ：０゜≦θ＜０．０５゜
ランクＥ：０．０５゜≦θ＜０．１０゜
ランクＦ：０．１０゜≦θ＜０．１５゜
にそれぞれ分類される。なお、ここで、捩れ角の絶対値が０．１５゜を越える製品については、除去されてよい。
【００４４】
上記の各ランクには、最大及び最小の捩れ角が定められている。これにより、別々のランクに分別されたエレメントが混在してベルト上に配列される際に、生じ得る捩れ角の最大差、即ち、エレメント間の最大の頭部の角度差を予想することが可能となる。例えば、許容限界の頭部の角度差を０．２゜に設定した場合、同一方向に捩れた製品については、いずれのランクに属するエレメントが混在していても、生じ得る最大の頭部の角度差は、絶対値にして０．１５゜であり、十分に許容範囲内となる。更に、逆方向に変形した製品についても、例えば、ランクＡ（−０．１５゜＜θ≦−０．１０゜）とランクＤ（０゜≦θ＜０．０５゜）に属する製品が混在しても、生じ得る最大の角度差は、絶対値にして０．２゜未満であり、許容範囲内とすることができる。
【００４５】
かくして、エレメントを混合しても生じ得る最大の角度差が許容値（例えば、０．２゜）を越えないランクに属するエレメントであれば、混在可能であるので、かかる混在可能なランクの組み合わせ以外の組み合わせ、即ち、上記の例では、ランクＡ及びランクＥと、ランクＦ及びランクＢと、ランクＡ及びランクＦとの組み合わせを排除してランクのエレメントが混合され、無端ベルトの装着されるべく配列されてよい。
【００４６】
各ランクのエレメントの数は、エレメントの材料の品質又は製造工程によって変化することが予想される。例えば、場合によっては、左捩れ品が多く、ランクＡのエレメント数が比較的多い場合には、ランクＥ又はランクＦのエレメントを除外して、その他のエレメントは、混合されてよい。ランクＥ及びランクＦの製品については、右捩れ品が多く製造された際に用いられてよい。或いは、一つの無端ベルトを製造するのに必要な数のランクＥ及びランクＦのエレメントが貯まるまで、蓄積されてよい。
【００４７】
かくして、本実施形態においては、隣接するエレメントの頭部の角度差による生ずる隙間を確実に所定の許容値内に抑えるとともに、エレメントに生ずる応力を許容レベルに抑えられ、エレメント及び無端ベルトの動力伝達性能と耐久性を向上することができる。（本実施形態によらず、頭部の捩れ角が０．１５゜を越えるものを除去するのみでは、捩れ変形量が−０．１５゜のものと０．１５゜のものとが隣接するおそれがあり、その場合には、隣接する頭部の角度差は、許容値０．２゜を越えることとなってしまう。）
【００４８】
第五の実施形態
一つの無端ベルトに組み付けられるエレメントは、複数のプレスロットのものを含んでいる場合がある。
【００４９】
既に述べた如く、設計上、同一の製造工程を経て製造されたエレメントであっても、材料の品質や製造工程に於ける条件に差異があるために、ロット毎に変形量の大きさや向きに傾向があり、一つのロットにおける変形量は、図５Ａに示されている如き、正規分布に従って分布すると考えられる（一つのロットで得られるエレメント数は、例えば、約１万枚である）。図５Ａの横軸は、変形量、即ち、反り変形量δ（第三の実施形態の説明参照）又は捩れ角θ（第四の実施形態の説明参照）であり、縦軸は、エレメントの個数を示している。従って、容易に理解されるように、一つのロット内のエレメントの変形量の平均値Ｍ及び標準偏差σ（又は分散）を求めることにより、変形量の分布の広がりが見積もられ、かかるロット内のエレメントに見出される最大及び最小の変形量が推定できる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、まず、複数のロットにて製造されたエレメントを混合するのに先だって、各ロット毎に、エレメントの群から標本をサンプリングし、変形量が測定され、平均値Ｍｉ及び標準偏差σｉが算出される（ｉは、ロットを識別するための符号とする。）。例えば、一つのロットで製造されるエレメント数が１０，０００個であれば、標本数は、５０個程度であってよい。変形量（δ又はθ）の測定の方法及び測定量の定義は、各々第三又は第四の実施形態の場合と同様である。
【００５１】
かくして、各ロット毎の変形量の分布が正規分布であると見做し、平均値Ｍｉ及び標準偏差σｉから、各ロット内に見出される最大変形量ＭＸｉと最小変形量ＭＮｉが決定される。図５Ａに示されている如く、正規分布によれば、Ｍｉ−３σｉとＭｉ＋３σｉとの間の範囲に９９．７％のエレメントが含まれると考えられるので、各ロットの変形量の上限及び下限、即ち、最大及び最小変形量は、各々、ＭＸｉ≡Ｍｉ＋３σｉ、ＭＮｉ≡Ｍｉ−３σｉと定義されてよい。
【００５２】
次いで、複数のロットのうち、エレメントの混合可能なロットを選択する。ロットの選択は、任意の二つのロットのＭＸｉ又はＭＮｉとから生じ得る変形量の最大差が所定の範囲内にあるか否かを判定することにより行う。
【００５３】
例えば、３つの別々のロットＡ、Ｂ及びＣのエレメントが製造された場合、エレメントの変形量の分布は、図５Ｂに示されている如き分布となる。同図から理解される如く、各ロットは、上記の如く推定されたＭＸｉ及びＭＮｉを有している。ここで、例えば、変形量の平均値ＭＢが概ね０であるロットＢと、変形量の平均値ＭＡが０よりマイナス側へシフトしているロットＡとのエレメントを混合したとすると、生じ得る変形量の最大差は、ＭＸＢ−ＭＮＡであると見積もられる。同様にして、ロットＢ及びＣ、又は、ロットＣ及びＡのエレメントをそれぞれ混合した場合の生じ得る変形量の最大差も見積もられる。
【００５４】
ここで、変形量の差の許容範囲を、図示の如く、所定の範囲ＬＭと設定した場合、ロットＡ及びＢ、又は、ロットＢ及びＣの組み合わせの各々の変形量の最大差は、ＬＭの範囲内となるが、ロットＡ及びＣの組み合わせの変形量の最大差は、ＬＭより大きくなる。かくして、ロットＡ及びＢ、又は、ロットＢ及びＣのいずれかの組み合わせが、混合可能であるロットとして選択される。
【００５５】
次いで、混合可能なロットとして選択されたロットのエレメントは、混合されてランダムに無端ベルトへ配列されてよい。上記の図５Ｂの例では、ロットＢとロットＣとが選択された場合、ロットＡは、無端ベルトへの装着工程には、すぐには搬送されず、かかるロットＡとの組み合わせにおいて変形量の最大差が所定の範囲ＬＭの範囲となるロットが製造されるまで保管されてよい。
【００５６】
上記の所定の範囲ＬＭは、変形量が反り変形量である場合には、例えば、１２０μｍであってよく、変形量が捩れ変形量である場合には、例えば、０．２゜であってよい。かかる所定の範囲は、要求される無端ベルトの質又はグレードにより、種々変更されることとなろう。
【００５７】
かくして、本実施形態によれば、他の実施形態と同様に、エレメント又はベルトの動力伝達性能と耐久性を向上し、或いは、エレメントの歩留まりを改善し、又は、製造コストを低減するとともに、エレメントの全数の変形量を測定する必要がなくなるため、ベルトの組立時間が短縮されることとなる。
【００５８】
【発明の効果】
既に述べた如く、従来の技術においては、無端ベルトに組み付けられるエレメントのうち、所定の基準以上に変形してしまったものは、変形の方向によらず、不良品として選別され、除去されて廃棄されていた。このため、完成される無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性のレベルを高くすればするほど、エレメントの変形の基準が厳しくなり、その分、廃棄されるエレメントの数が増大し、製造コストの上昇に繋がっていた。
【００５９】
本発明によれば、概して、エレメントの配列において、変形の方向に基づいてエレメントを選択する、即ち、変形の方向又は個々のエレメントの変形による生じ得るエレメント間に生じ得る隙間をコントロールすることにより、利用可能なエレメントの数を増大し（廃棄される不良品の数を低減し）、製造されたエレメントの歩留まりの改善が図られることとなる。従って、例えば、従来の不良品の選別の基準と同等の基準にてエレメントを選別し、更に本発明を適用すれば、完成された無端ベルトに於いて、変形により生ずるエレメント間の隙間は大幅に低減され、かくして、無端ベルトの動力伝達性能と耐久性（特に、個々のエレメントの耐破壊性）が向上されることとなる。また、逆に、従来において許容されているエレメント間の隙間と同等の隙間の発生を許容するとすれば、本発明によれば、従来の不良品として廃棄される基準よりも大きく変形したエレメントでも利用可能となり、従って、廃棄されるエレメント数が低減し、製造コストを低減することができる。
【００６０】
かかる本発明は、上記に例示されている如く、種々の実施形態にて実施可能であり、エレメントの材料、製造方法等により適宜選択されてよい。
【００６１】
例えば、一つの無端ベルトに装着されるエレメントの数が比較的少数であれば、第一乃至第四の実施態様の如く、本発明が実施されてよい。エレメントの数が非常に多く、使用されるエレメントのロット数が二以上であれば、第五の実施態様が実施されてよい。
【００６２】
また、エレメントを製造する態様によって、反り変形が多い場合には、第一、第三又は第五の実施態様が選択され、捩れ変形が多い場合には、第二、第四又は第五の実施態様が選択されることとなろう。特に、第五の実施態様は、各ロット内のエレメントの変形の傾向が強く、変形量の分布の広がりが比較的小さい場合に有用であろう。
【００６３】
更に、本発明は、製造されるエレメントの変形の方向が全体として片方に偏っている場合においても有用である。例えば、第一及び第二の実施形態の数の少ない方に分別されたエレメント、或いは、第三乃至五の実施形態において、選択されなかったランク又はロットに属するエレメントであっても、廃棄せずに蓄積し、同様に選別されたエレメントが一つの無端ベルトを完成するのに必要な数に達した時点で、無端ベルトの製造に用いることができる。従って、本発明によれば、無端ベルトの動力伝達性能又は耐久性を落とさずに、尚且つ、エレメントの歩留まりが改善され、製造コストの低減がなされることとなる。
【００６４】
以上の説明は、本発明の実施の態様に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易になされることは、理解されるべきであり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の適用がなされることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）反り変形（凸状反り）したエレメントと、反り変形量を測定する様子を示す模式図。（Ｂ）凸状反りしたエレメント（左）と、凹状反りしたエレメント（右）の模式図。（Ｃ）本発明を適用して配列されたエレメント列（左）と従来の技術におけるエレメント列（右）の模式図。
【図２】（Ａ）捩れ変形（右捩れ）したエレメントと、捩れ変形量を測定する様子を示す模式図。（Ｂ）左捩れしたエレメント（左）と、右捩れしたエレメント（右）の模式図。（Ｃ）本発明を適用して配列されたエレメント列（左）と従来の技術におけるエレメント列（右）の模式図。
【図３】反り変形量δの定義と、反り変形したエレメントのランクを模式的に示す図。
【図４】捩れ角θの定義と、捩れ変形したエレメントのランクを模式的に示す図。
【図５】（Ａ）一つのロットにて製造されたエレメントの変形の分布図。（Ｂ）三つの異なるロットにて製造されたエレメントの変形の分布図。
【図６】（Ａ）ＣＶＴの入力側プーリと出力側プーリに巻き掛けられた無端ベルトの模式図。（Ｂ）無端ベルトのエレメントの模式的な正面図と側面図。（Ｃ）無端ベルトのエレメント列をエレメントの頭部の側から見た模式図。エレメントの頭部が胴部に対して捩れているものが含まれている。（Ｄ）無端ベルトのエレメント列をエレメントの頭部の側から見た模式図。エレメントの頭部及び胴部がベルト軸線方向に反っているものが含まれている。
【符号の説明】
１０…エレメント
１２…無端ベルト
１４…入力軸
１６…入力側プーリ
１８…出力軸
２０…出力側プーリ
２２…頭部
２４…胴部
２６…首部
２８…スリット
３０…隅Ｒ部
３２…ディンプル
３３…ホール
６０…非接触変位計
【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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