(57)【要約】【課題】多くの作業工数をかけずに無段変速機用ベルトの信頼性を十分に確保できる検査方法を提供する。【解決手段】複数枚のスチールベルトからなるベルト積層体２に、多数個の金属エレメントからなるエレメント積層体を担持させて組み立てられた無段変速機用ベルト１の検査方法であって、前記組み立て状態にある無段変速機用ベルト１に負荷をかけて試用する試用工程と、前記試用工程の完了後にベルト積層体２と前記エレメント積層体とを分離する分離工程と、前記分離工程によって分離させられた前記ベルト積層体の第１積層順に位置する前記スチールベルトの表面に傷があるか否かを検査する検査工程とを含む。【選択図】　図１
2004011673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のスチールベルトからなるベルト積層体に、多数個の金属エレメントからなるエレメント積層体を担持させて組み立てられた無段変速機用ベルトの検査方法であって、
前記組み立て状態にある無段変速機用ベルトに負荷をかけて試用する試用工程と、
前記試用工程の完了後にベルト積層体と前記エレメント積層体とを分離する分離工程と、
前記分離工程によって分離させられた前記ベルト積層体の第１積層順に位置する前記スチールベルトの表面に傷があるか否かを検査する検査工程と
を含むことを特徴とする、無段変速機用ベルトの検査方法。
【請求項２】
前記検査工程は、画像認識技術又はその他の非破壊検査技術により、前記スチールベルトの表面に傷があるか否かを検査することを特徴とする請求項１記載の無段変速機用ベルトの検査方法。
【請求項３】
前記試用工程は、無段変速機のドライブプーリとドリブンプーリ又はそれら二つのプーリに類似した二つのプーリに、前記組み立て状態にある無段変速機用ベルトを掛け渡し、一方のプーリに駆動力を加えると共に、他方のプーリに負荷を加えて試用を行うものであり、
該試用を行う際に、駆動力印加側のプーリ又は負荷側のプーリの径を小さくすることを特徴とする請求項１記載の無段変速機用ベルトの検査方法。
【請求項４】
前記試用工程における負荷は、無段変速機用ベルトの実使用環境に近い負荷又は実使用環境を模した負荷であることを特徴とする請求項１記載の無段変速機用ベルトの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機のドライブプーリとドリブンプーリとに掛け渡して用いられ、それら二つのプーリの直径比を制御することによって、自動車等車両の変速比を無段階に変更するための無段変速機用ベルトの検査方法に関し、詳しくは、所定形状に打ち抜き加工された金属エレメントを多数枚積層し、その積層体を金属製の無端ベルト（以下「スチールベルト」という）に担持させて組み立てられた無段変速機用ベルトの検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、無段変速機用ベルトの外観図である。この図において、無段変速機用ベルト１は、複数枚（たとえば、１２枚程度）のスチールベルト２ａからなる二連のベルト積層体２に、多数個（たとえば、４００個程度）の金属エレメント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。
【０００３】
金属エレメント３ａは、金属板を打ち抜き加工して所定形状に成型されたスチールブロック（金属小片）であり、たとえば、人体の上半身像を想起させるような形状、すなわち、「頭部３ｂ」及び「胸部３ｃ」並びにそれらの頭部３ｂと胸部３ｃの間を連結する「首部３ｄ」を有する形状に成型されている。
【０００４】
なお、頭部３ｂの一方面（図面の表面）側には突起３ｅが形成され、同他方面（図面の裏面）側には不図示の窪みが形成されている。隣接する金属エレメント３ａの突起３ｅと窪みとを嵌め合わすことにより、金属エレメント３ａ同士の位置合わせを行うようになっている。
【０００５】
二連のベルト積層体２は、それぞれ金属エレメント３ａの頭部３ｂと胸部３ｃの間に形成された凹部３ｆに嵌め込まれる。ここで、頭部３ｂと胸部３ｃの間隔（凹部３ｆの開き幅）をＬとしたとき、ベルト積層体２の積層厚Ｄが、ほぼＬと等値又は若干小さい値になるように、ベルト積層体２の積層枚数が設定されている。
【０００６】
このような構成を有する無段変速機用ベルト１は、図５に示すように、無段変速機のドライブプーリ４（駆動側プーリ又は入力側プーリ）とドリブンプーリ５（被駆動側プーリ又は出力側プーリ）とに掛け渡して用いられる。無段変速機は、それら二つのプーリ４、５の直径比を制御することによって、自動車等車両の変速比を無段階に変更する。すなわち、ドライブプーリ４の直径（無段変速機用ベルト１の一方の曲率Ｒｉ）とドリブンプーリ５の直径（無段変速機用ベルト１の他方の曲率Ｒｏ）の関係を「Ｒｉ＜Ｒｏ」にすると減速、「Ｒｉ＞Ｒｏ」にすると増速、「Ｒｉ＝Ｒｏ」にすると等速になる。
【０００７】
ところで、無段変速機用ベルト１は、自動車等車両の駆動力を駆動系に伝えるための重要な伝達要素であり、とりわけ、高出力エンジンを搭載した車両にあっては、無段変速機用ベルト１に相当大きな力が加わるため、無段変速機用ベルト１の耐久性には十分な配慮がなされていなければならない。
【０００８】
そこで、特開２００１−２１００７号公報には、駆動力の伝達時に、金属エレメント３ａとスチールベルト２ａとの間に生じる摩擦と押し付け力によって、スチールベルト２ａの疲労寿命が短くなり、無段変速機用ベルト１の耐久性に悪影響を及ぼすという技術課題を示唆した上、それを解決するために、スチールベルト２ａに接触する金属エレメント３ａの任意部分（図２（ａ）のサドル部３ｇを参照）の形状を工夫することが効果的である旨、開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された技術事項は、もっぱら金属エレメント３ａの成形加工を行う際に適用されるものであるから、仮に、理想的な加工形状を設計し得たとしても、それは机上の計画であって、実際に製造される部品（金属エレメント３ａ）には、打ち抜き加工の誤差等に起因する異形状部位（“バリ”、“かえり”、“かけ”、“盛り上がり”など）の発生を否めないし、仮に、ファインブランキング加工等の精密打ち抜き加工を行ったとしても、異形状部位の絶無化は困難であるから、たとえば、打ち抜き加工の“型”に何らかの残滓物が付着し、その残滓物によって加工部品（金属エレメント３ａ）の周縁部に微小な異形状部位を生じることがある。
【００１０】
なお、このような異形状部位は、たとえば、バレル加工を行うことによって、問題のないレベルまで小さくすることができるものの、多くの作業工数を必要とする点で新たな不都合を招く。
【００１１】
そこで本発明は、多くの作業工数をかけずに無段変速機用ベルトの信頼性を十分に確保できる検査方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数枚のスチールベルトからなるベルト積層体に、多数個の金属エレメントからなるエレメント積層体を担持させて組み立てられた無段変速機用ベルトの検査方法であって、前記組み立て状態にある無段変速機用ベルトに負荷をかけて試用する試用工程と、前記試用工程の完了後にベルト積層体と前記エレメント積層体とを分離する分離工程と、前記分離工程によって分離させられた前記ベルト積層体の第１積層順に位置する前記スチールベルトの表面に傷があるか否かを検査する検査工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明では、負荷をかけて試用された後の無段変速機用ベルトからベルト積層体が分離され、ベルト積層体の第１積層順に位置するスチールベルトの表面に傷があるか否かが検査される。
【００１４】
このため、仮に、エレメント積層体を構成する金属エレメントに異形状部位（図２の符号３ｉ参照）を含むものが紛れ込んでいた場合で、且つ、その異形状部位が無段変速機用ベルトの耐久性に悪影響を及ぼす程度に無視できないものである場合には、ベルト積層体の第１積層順に位置するスチールベルトの表面に高い蓋然性で傷（又は傷跡）が付くため、その傷（又は傷跡）を発見することにより、無段変速機への組み付け前に不良の無段変速機用ベルトを見つけ出すことができ、良品の無段変速機用ベルトだけを無段変速機に組み付けることができる。その結果、バレル加工等の多くの作業工数を必要とする工程をなくすことが可能となり、又は、当該作業を簡素化した場合であっても、無段変速機のトラブル発生を未然に防止でき、充分な信頼性を確保することができる。
【００１５】
本発明の好ましい態様は、前記検査工程は、画像認識技術又はその他の非破壊検査技術により、前記スチールベルトの表面に傷があるか否かを検査することを特徴とする。
ここで、その他の非破壊検査技術としては、磁粉探傷検査、浸透探傷検査、渦流探傷検査、放射線透過検査、超音波探傷検査、探触子表面検査などがある。
【００１６】
又は、前記試用工程は、無段変速機のドライブプーリとドリブンプーリ又はそれら二つのプーリに類似した二つのプーリに、前記組み立て状態にある無段変速機用ベルトを掛け渡し、一方のプーリに駆動力を加えると共に、他方のプーリに負荷を加えて試用を行うものであり、該試用を行う際に、駆動力印加側のプーリ又は負荷側のプーリの径を小さくすることを特徴とする。
又は、前記試用工程における負荷は、無段変速機用ベルトの実使用環境に近い負荷又は実使用環境を模した負荷であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態における「無段変速起用ベルトの検査方法」の概念的な工程図である。先の図４で説明したとおり、無段変速機用ベルト１は、複数枚（たとえば、１２枚程度）のスチールベルト２ａからなる二連のベルト積層体２に、多数個（たとえば、４００個程度）の金属エレメント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、アッセンブリ化された状態で当該工程に投入される。
【００１８】
図２（ａ）は、金属エレメント３ａの異形状部位の一例を示す図である。この図において、金属エレメント３ａの頭部３ｂのハッチング部分３ｈと、サドル部３ｇのハッチング部分３ｉは、それぞれ代表的に示す異形状部位である。これらのハッチング部分（以下「異形状部位」という）３ｈ、３ｉを微小な“盛り上がり”とすると、金属エレメント３ａの耐久性に悪影響を及ぼす可能性があるのは、サドル部３ｇに位置する異形状部位３ｉである。
【００１９】
その理由は、図２（ｂ）に示すように、ドライブプーリ４とドリブンプーリ５に無段変速機用ベルト１を掛け渡し、ドライブプーリ４でドリブンプーリ５を駆動した場合、ドライブプーリ４の直径（無段変速機用ベルト１の曲率Ｒｉ）が小さくなるほど、ベルト積層体２のリング内側方向への引っ張り力が大きくなり、その結果、ベルト積層体２がサドル部３ｇに強い力で押し付けられるからである。以下の工程では、金属エレメント３ａに生じた異形状部位のうち、特に、金属エレメント３ａの耐久性に悪影響を及ぼす可能性があるサドル部３ｇに位置する異形状部位３ｉについて、その有無を検査する。
【００２０】
（第一の工程）
図１における箱１０は、無段変速機用ベルト１の梱包を示す。実施の形態における「無段変速起用ベルトの検査方法」にあっては、まず、箱１０から無段変速機用ベルト１を取り出すが、これは一例であり、当然、他の入荷方法であってもよい。
【００２１】
（第二の工程：試用工程に相当）
次に、所要の外観検査（外観異常等の検査）を行った後、試用装置２０のドライブプーリ２０ａとドリブンプーリ２０ｂに、無段変速機用ベルト１を掛け渡し、所要の条件で試用（試験運転）を行う。
【００２２】
図３（ａ）は、試用装置２０の概略構造を示す図である。この図において、ドライブプーリ２０ａは、駆動力発生源２１（図では電動モータ）の回転軸に接続されたドライブシャフト２２と、ドライブシャフト２２の両端を回転自在に保持するベアリング２３、２４と、ドライブシャフト２２に固着された固定側プーリ半体２５と、この固定側プーリ半体２５に対して接離可能にドライブシャフト２２の上に配置された可動側プーリ半体２６とを備えており、可動側プーリ半体２６は、油室２７に作用する油圧Ｐａによって固定側プーリ半体２５に向けて付勢されるようになっている。可動側プーリ半体２６は可動シープとも呼ばれる。
【００２３】
また、ドリブンプーリ２０ｂは、ドライブシャフト２２と所定間隔で並行に配置され、且つ、負荷発生源２８（図では電動モータを利用した回生ブレーキ装置）の回転軸に接続されたドリブンシャフト２９と、ドリブンシャフト２９の両端を回転自在に保持するベアリング３０、３１と、ドリブンシャフト２９に固着された固定側プーリ半体３２と、この固定側プーリ半体３２に対して接離可能にドリブンシャフト２９の上に配置された可動側プーリ半体３３とを備えており、可動側プーリ半体３３は、油室３４に作用する油圧Ｐｂによって固定側プーリ半体３２に向けて付勢されるようになっている。可動側プーリ半体３３は可動シープとも呼ばれる。
【００２４】
さらに、この試用装置２０は、油圧Ｐａ、Ｐｂを発生する油圧発生源３５、３６を備えると共に、駆動力発生源２１、負荷発生源２８および油圧発生源３５、３６の動作を制御する制御部３７を備える。
【００２５】
このような構成を有する試用装置２０によれば、ドライブプーリ２０ａとドリブンプーリ２０ｂに無段変速機用ベルト１を掛け渡した状態で、油圧Ｐａ、Ｐｂの圧力を各々制御することにより、ドライブプーリ２０ａおよびドリブンプーリ２０ｂの可動側プーリ半体２６、３３の双方またはいずれか一方を固定側プーリ半体２５、３２に向けて付勢し、ドライブプーリ２０ａとドリブンプーリ２０ｂの径（無段変速機用ベルト１の曲率Ｒｉ、Ｒｏ）を所望の関係（Ｒｉ＜Ｒｏ、Ｒｉ＞Ｒｏ又はＲｉ＝Ｒｏ）に自在に設定することができる。
【００２６】
そして、試用装置２０は、無段変速機用ベルト１の曲率Ｒｉ、Ｒｏを所望の関係に設定した後、負荷発生源２８の負荷力を所望値に設定し、駆動力発生源２１の駆動力を所望値に設定して、無段変速機用ベルト１の試用を開始する。ここで、試用に際しての曲率Ｒｉ、Ｒｏの関係は、Ｒｉ又はＲｏのいずれか一方が小さくなる関係（つまり、Ｒｉ＜Ｒｏ又はＲｉ＞Ｒｏ）にあることが望ましい。実際に無段変速機で無段変速機用ベルト１を使用した場合の高負荷状態は、加速や減速の場合に起きるからである。また、この点（実使用時における高負荷状態）において、上記の関係（Ｒｉ＜Ｒｏ又はＲｉ＞Ｒｏ）の具体的目標は、実使用時の発進時や後退時に用いられる関係とすることがより望ましい。発進時や後退時に最も大きな負荷が発生するからである。
【００２７】
また、負荷発生源２８の負荷力は、通常走行時の走行負荷、発進時や後退時の走行負荷等を考慮して適正に設定する。さらに、駆動力発生源２１の駆動力は、実使用時におけるエンジン出力を考慮して適正に設定する。なお、無段変速機用ベルト１の試用時間は、あらかじめ設定された所定時間でもよく、又は、試験結果に基づいて試行錯誤的に設定された時間であってもよい。
【００２８】
以上説明したとおり、本実施の形態における試用装置２０は、無段変速機用ベルト１に対して負荷を与えて試用できるものであり、望ましくは、無段変速機用ベルト１の実使用環境を模した負荷を与えて試用できるものである。
【００２９】
なお、実使用環境を模した負荷としては、たとえば、１０モード燃費試験などの変則的走行モードに基づく可変負荷としてもよい。より、実使用環境に近づけて試用することができる。
【００３０】
（第三の工程：分離工程に相当）
上記の試用を行った後、無段変速機用ベルト１からベルト積層体２を取り外す。この取り外しは専用の治具で機械的に行ってもよいし、人手で行ってもよい。
【００３１】
（第四の工程：検査工程に相当）
この工程では、無段変速機用ベルト１から取り外したベルト積層体２の外観検査を行う。具体的には、ベルト積層体２を構成する複数枚のスチールベルト２ａのうち、金属エレメント３ａのサドル部３ｇ（図２（ａ）参照）に接する１枚のスチールベルト２ａ、すなわち、ベルト積層体２の第１積層順に位置するスチールベルト２ａの表面（サドル部３ｇとの当接面）検査を行う。
【００３２】
この検査は、目視で行ってもよいが、省力化の点で、画像認識技術などの検査技術を活用することが好ましい。たとえば、スチールベルト２ａの表面を撮像し、その撮影画像中の特異部分を傷（又は傷跡）として検出してもよい。又は、磁粉探傷検査、浸透探傷検査、渦流探傷検査、放射線透過検査、超音波探傷検査、探触子表面検査などの非破壊検査技術を活用してもよい。図中の良否判定装置４０は、これらの検査手法を用いたものを示す。
【００３３】
図３（ｂ）は、スチールベルト２ａの一部表面を示す部分平面図である。この図において、スチールベルト２ａの表面（サドル部３ｇとの当接面）は、通常はほぼ均一の光沢を保っているが、図示の例においては、周囲と異なる光沢部分（以下「特異光沢部分」という）３８が点々と生じている。本件発明者らの子細な観察結果によれば、これらの特異光沢部分３８は、スチールベルト２ａの表面が部分的に削り取られた跡（つまり傷又は傷跡）であることが確認された。そして、このような傷（又は傷跡）は、スチールベルト２ａの実使用時における疲労寿命を短くする原因の一つであることも確認された。
【００３４】
第四の工程において、スチールベルト２ａの表面（サドル部３ｇとの当接面）に傷が発見された場合、その傷は、前記の第二の工程における試用を行った結果、金属エレメント３ａのサドル部３ｇとの摩擦によって生じた可能性がある。したがって、この場合は、金属エレメント３ａのサドル部３ｇに、たとえば、図２（ａ）に示すような異形状部位３ｉが残っているおそれがあり、それを放置すると、実使用中の無段変速機用ベルト１の耐久性を損なうことになるから、検査対象となった無段変速機用ベルト１それ自体をＮＧ（不良品）として排除する。
【００３５】
（第五の工程）
上記の第三の工程により、スチールベルト２ａの傷が発見されなかった良品の無段変速機用ベルト１を組み立て（ベルト積層体２とエレメント積層体３とを組み付け）、再びアセンブリ化する。
【００３６】
（第六の工程）
以上の工程を経て再アセンブリ化された無段変速機用ベルト１を、所望に応じて無段変速機５０のドライブプーリ５０ａとドリブンプーリ５０ｂに掛け渡し、本実施の形態におけるすべての工程を完了する。なお、最後の工程（第六の工程）は省いてもよい。実使用の際に耐久性を損なうおそれがない高品質の無段変速機用ベルト１を、後段の製造工程（無段変速機の製造工程）に提供できればよいからであり、その製造工程は自社、他社の別を問わないからである。
【００３７】
以上のとおりであるから、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）もし、図２（ａ）に示すような異形状部位３ｉを有する金属エレメント３ａを含むアセンブリ品（無段変速機用ベルト１）を受け取った場合、それを発見し、ＮＧ（不良品）として排除することができ、後段の製造工程（無段変速機の製造工程）にＯＫ（良品）の無段変速機用ベルト１のみを渡すことができる。したがって、良品の無段変速機用ベルト１だけを無段変速機５０に組み付けることができ、その結果、無段変速機５０のトラブル発生を未然に防止して、充分な信頼性を確保することができる。
（２）しかも、（１）の効果は高出力エンジン対応の無段変速機５０に適用した場合に顕著なものとすることができる。高出力エンジンは、無段変速機用ベルト１に大きな負荷を与え、それだけ上記の異形状部位に起因するスチールベルト２ａの疲労寿命の短縮が問題視されるからである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、負荷をかけて試用された後の無段変速機用ベルトからベルト積層体が分離され、ベルト積層体の第１積層順に位置するスチールベルトの表面に傷があるか否かが検査される。
【００３９】
このため、仮に、エレメント積層体を構成する金属エレメントに異形状部位（図２の符号３ｉ参照）を含むものが紛れ込んでいた場合で、且つ、その異形状部位が無段変速機用ベルトの耐久性に悪影響を及ぼす程度に無視できないものである場合には、ベルト積層体の第１積層順に位置するスチールベルトの表面に高い蓋然性で傷（又は傷跡）が付くため、その傷（又は傷跡）を発見することにより、無段変速機への組み付け前に不良の無段変速機用ベルトを見つけ出すことができ、良品の無段変速機用ベルトだけを無段変速機に組み付けることができる。その結果、バレル加工等の多くの作業工数を必要とする工程をなくすことが可能となり、又は、当該作業を簡素化した場合であっても、無段変速機のトラブル発生を未然に防止でき、充分な信頼性を確保することができる。
【００４０】
また、本発明の好ましい態様によれば、画像認識技術又はその他の非破壊検査技術により、人手をかけずに、前記スチールベルトの表面に傷があるか否かを検査することでき、省力化を図ることができる。
又は、試用の際に、駆動力印加側のプーリ又は負荷側のプーリの径を小さくすることにより、スチールベルトと金属エレメントとの間に働く摩擦と押しつけ力を大きくすることができ、金属エレメントに異形状部位が残っていた場合に、スチールベルトへの傷を付きやすくして、検査効率の向上を図ることができる。
又は、試用工程における負荷を、無段変速機用ベルトの実使用環境に近い負荷又は実使用環境を模した負荷とすることにより、より実際に即した環境で検査を行うことができ、検査精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における概念的な工程図である。
【図２】金属エレメント３ａの外観図、その異形状部位の一例拡大図および無段変速機用ベルト１の部分拡大図である。
【図３】試用装置２０の概略構造を示す図である。
【図４】無段変速機用ベルト１の外観図である。
【図５】無段変速機用ベルト１の使用状態図である。
【符号の説明】
１　無段変速機用ベルト
２　ベルト積層体
２ａ　スチールベルト
３　エレメント積層体
３ａ　金属エレメント
２０ａ　ドライブプーリ
２０ｂ　ドリブンプーリ
【図１】
2004011673.tif 000003
【図２】
2004011673.tif 000004
【図３】
2004011673.tif 000005
【図４】
2004011673.tif 000006
【図５】
2004011673.tif 000007