(57)【要約】【課題】無段変速機用ベルトのエレメント列が圧縮された直線状部分の弦振動に関連した撓み特性を、ベルトを分解することなく、容易に且連続的に検査する方法及び装置を提供すること。【解決手段】本発明の方法では、無端ベルトＢを入力及び出力プーリ５６、５８に巻き掛けて緊張させた状態でベルトを走行させ、ベルトの一部に圧縮力を与えて圧縮側直線状部分Ｂ’を形成し、その直線状部分の撓み量をベルトの全周に亙って測定し、ベルトの撓み特性についての良否が判定される。また、この方法を実施する装置５０が提案される。【選択図】        図２
2004239769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機用の複数のエレメントを無端リングに沿って配列してなる無端ベルトの撓み特性を検査する方法であつて、
前記無端ベルトを第一及び第二のプーリに巻き掛けて所定の張力にて緊張させた状態で前記二つのプーリの間にて走行させる過程と、
走行中の前記無端ベルトの少なくとも一方の直線状部分のエレメントの列に圧縮力を作用させる過程と、
前記直線状部分の撓み量を前記ベルトの周方向に沿って連続的に測定する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１の方法であって、
前記直線状部分の撓み量を前記ベルトの周方向に沿って連続的に測定する過程に於いて、前記ベルトの全周に亙って撓み量を測定し、
更に、前記ベルト全周に亙って前記測定された撓み量の最大値と最小値を決定する過程と、
前記最大値と前記最小値が予め決定された適正値の範囲にあるか否かを決定する過程とを含み、
前記最大値又は前記最小値が前記適正の範囲にある場合に前記無端ベルトを良品と判定することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２の方法であって、前記無端ベルトを第一及び第二のプーリに巻き掛けて所定の張力にて緊張させた状態で前記二つのプーリの間にて走行させる過程において、前記第一及び第二のプーリが互いに離間されることにより前記無端ベルトに張力を作用させることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の方法であって、前記無端ベルトの少なくとも一方の直線状部分のエレメントの列に圧縮力を作用させる過程において、前記第一のプーリに回転駆動力を与え、前記第二のプーリに吸収負荷を与えることにより、前記圧縮力を発生することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至３の方法であって、前記無端ベルトの少なくとも一方の直線状部分のエレメントの列に圧縮力を作用させる過程において、前記第一のプーリに回転駆動力を与え、前記第一のプーリの半径とは異なる半径の前記第二のプーリを用いることにより、前記圧縮力を発生することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の方法であって、更に前記圧縮力が作用された前記直線状部分において前記ベルトの周方向とは垂直な方向に所定の荷重を与える過程を含み、前記撓み量が前記所定の荷重を与えた際の撓み量であることを特徴とする方法。
【請求項７】
無段変速機用の複数のエレメントを無端リングに沿って配列してなる無端ベルトの撓み特性を検査する装置であつて、
測定されるべき無端ベルトを巻き掛ける所定の半径を有する入力側プーリ及び出力側プーリと、
前記無端ベルトに張力を与える張力付勢手段と、
前記入力側プーリを回転駆動し前記無端ベルトを前記入力側プーリと前記出力側プーリ間にて走行させる入力側動力源と、
前記出力側プーリに吸収負荷を与え前記無端ベルトの一方の直線状部分にあるエレメントの列に圧縮力を作用させる出力側動力源と、
前記直線状部分の撓み量を測定する変位測定手段と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項８】
無段変速機用の複数のエレメントを無端リングに沿って配列してなる無端ベルトの撓み特性を検査する装置であつて、
測定されるべき無端ベルトを巻き掛ける所定の半径を有する入力側プーリと、前記入力側プーリとは異なる所定の半径を有し前記無端ベルトを巻き掛ける出力側プーリと、
前記無端ベルトに張力を与える張力付勢手段と、
前記入力側プーリを回転駆動し前記無端ベルトを前記入力側プーリと前記出力側プーリ間にて走行させる入力側動力源とを
含み、前記入力側プーリと前記出力側プーリとの半径が異なることにより、前記無端ベルトの一方の直線状部分のエレメント列に圧縮力が与えられ、
更に、前記直線状部分の撓み量を測定する変位測定手段が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項７又は８の装置であって、前記張力付勢手段が、前記入力側プーリと前記出力側プーリとの間を離間させて前記無端ベルトに張力を発生させることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９の装置であって、前記変位測定手段にて測定された前記無端ベルトの前記撓み量の最大値と最小値を決定する手段と、前記最大値及び前記最小値と所与の適正範囲とを比較し前記無端ベルトが良品であるか不良品であるかの判定をする手段と、該判定を表示する手段とを含む装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０の装置であって、更に、前記圧縮力の与えられた直線状部分を前記無端ベルトの周方向とは垂直な方向に所定の荷重で押圧する押圧手段を含み、前記撓み量が前記所定の荷重を与えた際の撓み量であることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に用いられる無端ベルトに係り、より詳細には、無端ベルトの検査方法及び検査装置に係る。
【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、よく知られているように、金属製の環状の無端バンド又はリング１１上に数百枚の板片状の金属製のエレメント１０を互いに板厚方向に配列してなる無端金属ベルト１２（図４Ａ）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の比Ｒｉ：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】
上記のＣＶＴにおいて、出力軸に負荷がかかっている状態で無端ベルトが回転されると、該ベルトの入力側プーリ１６から出力側プーリ２０へ向う部分のエレメント列１２ａが圧縮され、出力側プーリ２０から入力側プーリ１６へ向う部分のエレメント列１２ｂでは、エレメント間に隙間があくことが知られている。また、ＣＶＴにおいて典型的に用いられているＶＤＴ（バンドールネストランズミシー社）型プッシュベルトでは、入力側と出力側プーリの半径が異なると、出力軸に負荷がかかっていない状態でも、大径のプーリから小径のプーリに向う部分でエレメント列が圧縮されることが知られている。この際、図４Ａに於いて破線にて示されている如く、圧縮される直線状のエレメント列１２ａ（圧縮側直線状部分）が、ベルトの直線状の進行経路から湾曲し、弦振動を引き起こすことがある。かかる弦振動が発生すると、無端ベルトの動力伝達性能が低下し、しかも、振動に伴って、無端ベルトを構成している無端リング１１とエレメント１０とが互いに強打し合うことにより、かかるリング又はエレメントに過大な応力が作用し、無端ベルトの耐久性も低下する。
【０００４】
ベルトの走行中に弦振動を引き起こす圧縮側直線状部分の湾曲又は撓みは、詳細に述べれば、個々のエレメントにおいて、その板厚の上下方向について過剰な差が生じていることによることが大きい。エレメントは、典型的には、その側面から見ると、図４Ｂに示されている如く、頂部２２（ｔ１）からリング１１直下の部分２４（ｔ２）まで概ね同一の板厚（厳密には、ｔ１がｔ２よりもやや大きく設計される。）を有し、その後、底部２６へ向ってテーパがつけられている。かかるエレメントの頂部２２の板厚ｔ１と部分２４の板厚ｔ２との差が過剰に大きい場合に、直線状部分のエレメント列に圧縮力が作用すると、隣接する一連のエレメントは、それらの前後面を密着させようとし、その結果、無端ベルトの進行方向から外周側（ｔ１＞ｔ２の場合）又は内周側（ｔ１＜ｔ２の場合）へ過剰に偏倚することとなる。かかる過剰な偏倚が圧縮側直線状部分の一連のエレメント列に蓄積されることにより、エレメント列は、直線状部分全体にわたって金属製リング１１と伴に湾曲し、その湾曲したエレメント列と弾性的な金属製リング１１との相互作用により、前記の弦振動が発生することとなると考えられる。その弦振動の発生のし易さは、圧縮側の直線状部分の湾曲又は撓みが大きいほど高くなる（撓みが大きくなれば、金属リングに蓄積される曲げエネルギーが大きくなるため。）。従って、ベルトが弦振動を起こすか否かを評価するためには、圧縮側直線状部分における個々のエレメントの板厚差が蓄積することにより生ずる撓み量の大きさ、又は、金属製リング１１若しくは圧縮側部分における（エレメント列と金属製リングとを合わせた）ベルトの弾性的性質を調べる必要があろう。
【０００５】
従来においては、上記の弦振動の発生を回避するために、例えば、手作業により、無端ベルトの個々のエレメントの寸法を測定し、過剰な又は異常な撓み又は湾曲状態を生じうるベルトを排除することが行われていた。また、直接に無端ベルトに組み込まれたエレメント列の撓み又は湾曲状態を評価する検査方法としては、圧縮側直線状部分に相当する数のエレメントを配列し、ＣＶＴが運転された場合に想定される伝達トルクから算出した押付け力をかかるエレメント列の両端に与え、しかる後に、エレメント列の中央付近に垂直荷重を与え、その際の撓みのコンプライアンス（垂直荷重方向のエレメント列の変位量／垂直荷重）を測定することが知られている（下記の特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実公平５−３４３５３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の無端ベルトの撓み又は湾曲状態の評価方法は、手作業で行うため、労力を要し、また、測定者の個人差や習熟度によって評価結果にばらつきがある。例えば、個々のエレメントの寸法の測定は、測定者の個々の技能と習熟度に応じて、作業時間及び精度が異なってしまう。また、一つの無端ベルトに装着されるエレメント数が数百個に及ぶことを考えれば、エレメントの全数について寸法を測定することは、極めて長い時間と労力を要することとなる。実際には、適当な数のエレメントをサンプリング測定して評価が行われているが、逆に、全てのエレメントについて検査するわけではないので、評価結果は、信頼性のやや劣るものである（ベルトを分解してエレメントを取り出す必要があるため、エレメントを不注意で散乱させてしまう等の問題もあった。）。
【０００８】
上記の特許文献１に簡単に記載されている如く、圧縮側直線状部分に相当する長さのエレメント列に押付け力を与えて撓みのコンプライアンスを測定する方法の場合、直線状部分の長さが無端ベルトの約４分の１程度であるため、無端ベルトの長さ分の測定には、最低４回の測定が実施されなければならない。また、走行中のベルトの圧縮側直線状部分に生ずる撓みは、個々のエレメントの板厚差が蓄積して生ずるため、一度に測定されるエレメントの組み合わせによって撓み量は変化する。例えば、一つのベルトのエレメント列を４組に分けて４回の測定を行ったとしても、第１組のエレメント列の後半と第２組のエレメント列の前半とを組み合わせて測定すると、全く別の測定結果となり得るのである。つまり、撓み又は湾曲状態を高い信頼度にて評価するためには、理想的には、ベルトに並ぶエレメント列の全てについて、一時に測定されるエレメントを一つずつずらしながら、弦振動の発生のし易さ（特許文献１の場合は、コンプライアンス）を測定していかなければならないこととなる。
【０００９】
かくして、本発明の解決しようとする一つの課題は、ＣＶＴベルトの圧縮側直線状部分の撓み特性を検査する新規な方法及び装置を提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの課題は、ＣＶＴベルト上のエレメント列の一部が圧縮作用を受けることにより生ずる撓み又はそのエレメント列に荷重を与えた場合の撓み特性を検査し、個々のエレメントの板厚が適正か否か又は弦振動の発生のし易さを検査する方法及び装置を提供することである。
【００１１】
本発明のもう一つの課題は、ＣＶＴが運転されている状態でＣＶＴベルトに生じ得る種々の条件にてＣＶＴベルトの撓み特性を検査することのできる上記の如き方法及び装置を提供することである。
【００１２】
本発明の更にもう一つの課題は、検査者の個人差や習熟度によらず、測定結果がばらつかない信頼性のある上記の如き方法及び装置を提供することである。
【００１３】
本発明の更にもう一つの課題は、検査のための時間がかからず、段取り及び操作が簡単な上記の如き方法及び装置を提供することである。
【００１４】
本発明の更なる課題は、ベルトを分解する必要はなく、また、一度の測定により、ベルト全体の計測が行える上記の如き方法及び装置を提供することである。
【００１５】
本発明の更なる課題は、撓み量の検査後、即座に検査されたベルトの良否が識別される上記の如き方法及び装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、本発明によれば、無段変速機用の複数のエレメントを無端リングに沿って配列してなる無端ベルトの撓み特性を検査する方法であつて、無端ベルトを第一及び第二のプーリに巻き掛けて所定の張力にて緊張させた状態で二つのプーリの間にて走行させる過程と、走行中の無端ベルトの少なくとも一方の直線状部分のエレメントの列に圧縮力を作用させる過程と、直線状部分の撓み量をベルトの周方向に沿って連続的に測定する過程とを含むことを特徴とする方法によって達成される。
【００１７】
上記の方法において、特に重要なことは、測定される無端ベルトを分解せずに、圧縮作用を受けた直線状部分の撓み特性を連続的に且容易に検査することができるということである。かかる撓み特性は、上記の本発明の方法の構成から理解されるように、圧縮力が与えられる部分（圧縮側直線状部分）において、エレメント列が圧縮されることにより生ずるベルトの変位量、即ち、撓み量として測定される。また、本発明の方法によれば、ベルト全周に亙って撓み量を連続的に得ることが容易に可能となり、かかる測定結果に基づくベルトの良否の判定は、（サンプリングを行うものではないので）極めて信頼性の高いものとすることができる。
【００１８】
また、上記の方法において、ベルトの良否の判定に関連して、更に、ベルト全周に亙って撓み量を測定し、測定された撓み量の最大値と最小値を決定し、最大値と最小値が予め決定された適正値の範囲にあるか否かを決定して、最大値又は最小値が適正の範囲にある場合に無端ベルトを良品と判定するようになっていてよい。
【００１９】
既に述べた如く、圧縮側直線状部分の撓み量が過剰に大きいと、弦振動を発生し易くなり、最も弦振動を引き起こし易い部位は、撓み量の最大値を示す部位である。他方、撓み量が小さすぎる場合、ベルトの柔軟性が足りないことを意味し、種々に半径の変化するＣＶＴのベルトとして好ましくない（図４Ａについての説明参照。）。また、個々のエレメントは、典型的には、その上下方向について、適正な（若干の）板厚差を有するよう設計されており、その場合、正常な（良品である）ベルトでは、圧縮作用の下、エレメント列が所定の方向に若干撓むことが許されているが、その撓む方向が前記所定の方向と一致しない場合には、撓み量（絶対値）が小さくとも、ベルトに不適当な力が作用した状態となり、ベルトの耐久性に悪影響を及ぼす。かくして、適正な値の範囲内に、ベルト全周に亙って測定された撓み量の最大値と最小値が収まっている否かを判定することにより、即座にベルトの良否を識別することが可能となる。
【００２０】
ところで、既に述べた如く、圧縮側直線状部分において生ずる撓みは、エレメント列に圧縮力が作用するだけで生ずる。従って、上記本発明の方法においては、必ずしも（上記の特許公報１に記載の発明の如く）ベルトの周方向に垂直な方向に荷重を与える必要はない。しかしながら、ベルトの弦振動の発生のし易さは、ベルトの柔軟性にも依存する。そこで、かかるベルトの柔軟性をより詳細に調べるために、圧縮側直線状部分においてベルトの周方向とは垂直な方向に所定の荷重を与える過程が含まれていてよい。この場合、測定される撓み量は、所定の荷重を与えた際のベルトの撓み量となる。
【００２１】
本発明の課題を解決する上記の本発明の方法は、本発明によれば、無段変速機用の複数のエレメントを無端リングに沿って配列してなる無端ベルトの撓み特性を検査する装置であつて、測定されるべき無端ベルトを巻き掛ける所定の半径を有する入力側プーリ及び出力側プーリと、無端ベルトに張力を与える張力付勢手段と、入力側プーリを回転駆動し無端ベルトを入力側プーリと出力側プーリ間にて走行させる入力側動力源と、出力側プーリに吸収負荷を与え無端ベルトの一方の直線状部分のエレメント列に圧縮力を作用させる出力側動力源と、圧縮力が作用されている直線状部分の撓み量を測定する変位測定手段とを含むことを特徴とする装置によって実行することができる。
【００２２】
上記の本発明の装置において、重要なことは、本発明の方法に関連して既に述べたように、無端ベルトを分解などせずに、そのままの状態で、圧縮側直線状部分の撓み量をベルトの全周にわたって測定することができるということである。本発明の装置において無端ベルトの撓み量を測定する際には、無端ベルトは、まず、入力側プーリと出力側プーリとの間に巻き掛けられ、張力付勢手段により張力が与えられる。そして、入力側プーリが入力側動力源によって回転駆動されることにより、無端ベルトは、走行又は回転しはじめる。出力側プーリへ出力側動力源によって吸収負荷を与えると、入力側プーリから出力側プーリへ向う直線状部分において、エレメント列がその進行方向に平行な方向に圧縮力を受けることとなる。そうすると、既に述べた如く、圧縮側直線状部分では、その部分に存在する個々のエレメントの板厚差の積算値及びリングの弾性的性質に依存して撓みが発生し、その撓み量が変位測定手段により少なくともベルト一周に亙って測定される。かくして、本発明の装置に無端ベルトを取り付け、ベルトを回転させるだけで、測定されたベルト一周分の測定値が得られることとなる。
【００２３】
上記の装置においては、出力側プーリに吸収負荷を与え無端ベルトの一方の直線状部分のエレメント列に圧縮力を作用させる出力側動力源が設けられている。かかる出力側動力源が与える吸収負荷は、任意に変更されてよく、従って、任意の圧縮力をエレメント列に与えることができ、任意の圧縮条件にて、撓み量を測定できるようになるので有利である（実際のＣＶＴの走行中においても、エレメントの圧縮力は変化し、かかる圧縮力の大きさによっても撓み量又は振動の発生条件は変化する。）。従って、上記本発明の方法の無端ベルトの少なくとも一部のエレメントの列に圧縮力を与える過程においては、第一のプーリに回転駆動力を与え、第二のプーリに吸収負荷を与えることにより、圧縮力を発生するようにしてよい。
【００２４】
また、本発明の装置に於いて、エレメント列に圧縮力を与えるために、互いに異なる半径の入力側プーリと出力側プーリが用いられてよい。この場合、出力側動力源はかならずしも必要でなく、装置が簡単化され、又、装置の製造コスト又はランニングコストを節約することが可能となる。かかる構成においては、（前述の吸収負荷を変更するのに代えて）種々の半径のプーリに交換することにより、エレメント列に作用する圧縮力の大きさを任意に変更することができる。従って、上記本発明の方法の無端ベルトの少なくとも一部のエレメントの列に圧縮力を与える過程においては、第一のプーリに回転駆動力を与え、第一のプーリの半径とは異なる半径の第二のプーリを用いることにより、圧縮力が発生されてよい。
【００２５】
上記の本発明の装置において、張力付勢手段は、入力側プーリと出力側プーリとの間を離間させて無端ベルトに張力を発生させるよう構成された手段であってよい。かかる手段であれば、出力側プーリ又は入力側プーリを離間させようとする力を調節するだけで張力が与えられ且容易に調節可能であるので有利である。従って、上記本発明の方法の無端ベルトを第一及び第二のプーリに巻き掛けて所定の張力にて緊張させた状態で前記二つのプーリの間にて走行させる過程において、無端ベルトに張力を作用させることは、第一及び第二のプーリが互いに離間することによりなされてよい。
【００２６】
また、上記の本発明の装置において、変位測定手段にて測定された無端ベルトの撓み量の最大値と最小値を決定する手段と、最大値及び最小値と所与の適正範囲とを比較し無端ベルトが良品であるか不良品であるかの判定をする手段と、該判定を表示する手段とが含まれていてよい。上記の本発明の方法に関連して述べたごとく、ベルトの撓み特性についての良否は、一本のベルト全周について測定された撓み量の最大値及び最小値により、容易に判定されてよく、従って、本発明の装置に、上記の如き追加の手段を設けることにより、撓み量の測定後、容易にベルトの良否の識別結果が得られることとなる。
【００２７】
更に、上記の装置に於いて、ベルトの柔軟性又は撓み特性をより詳細に検査するために、圧縮力の与えられた直線状部分を無端ベルトの周方向とは垂直な方向に所定の荷重で押圧する押圧手段が設けられてよく、所定の荷重を与えた場合の撓み量も測定できるように構成されていてよい。なお、或る荷重に対して、最も大きく変位する部位は、圧縮側部分の中央部付近であるので、荷重を該部分の中央部に与えるよう構成することにより、測定値（の絶対値）が大きくなり、測定の精度が向上される。
【００２８】
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。
【００２９】
【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。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。
【００３０】
なお、既に述べた如く、本発明において、無端ベルトの撓み特性は、撓み量として計測される。撓み量とは、図１に示す如く、ベルトを二つのプーリに巻き掛け（動力が伝達されるよう張力をかけた状態で）、ベルトを走行（回転）させた際に駆動側のプーリから従動側プーリに向う直線状の部分、即ち、エレメント列がベルトの走行方向に平行に圧縮作用を受ける圧縮側直線状部分の、ベルトの外側（又は内側）に向った変位量Ｘである。本明細書においては、外側への変位を＋、内側への変位を−とする。
【００３１】
ベルトの周方向に垂直な荷重Ｆが作用していない場合、測定される撓み量Ｘは、実質的には、圧縮側部分に配列された個々のエレメントの頂部２２及び部分２４（図４Ｂ参照）の板厚差の積算値、リングの弾性及び圧縮力により決定され、ベルト全体のエレメント数には顕著に影響を受けないと考えてよい。これは、ベルトの走行中、圧縮側部分には、エレメントが順々送り込まれ、エレメントは、圧縮作用により、圧縮側部分全体にわたって互いに接触しているので、ベルト全周のエレメントが数個程度欠落していても、圧縮側部分のエレメント数は実質的に変らず、従って、個々のエレメントの板厚差の積算値も変らないためである。個々のエレメントは、典型的には、上方の板厚が若干厚く形成されているので、正常なベルト（即ち、良品）の場合、エレメント列が圧縮作用を受けると、僅かに外側（プラス側）に撓むことが許される。過剰にプラス側に撓む場合には、弦振動が惹起される可能性がある。他方、マイナス側に撓む場合は、その撓みは異常であり、ベルトに無理な力が作用していることになる。また、個々のエレメントに所定の板厚差が設けられているにもかかわらず、圧縮力を作用しても実質的に撓みが現れない場合には、ベルトの柔軟性が足りないことを意味する（ただし、ベルトの設計仕様によっては、撓みが見られなくても良い。）。
【００３２】
一方、荷重Ｆを与えた際の撓み量Ｘは、ベルトの柔軟性（やはり、圧縮側部分にいるエレメントの板厚差の積算値と、金属リングの弾性とにより決定される）を表し、かかる撓み量Ｘが大きければ大きいほど、圧縮側部分は、弦振動しやすくなる。この場合にも、ベルト全体のエレメント数には殆ど影響されない。ベルトが弦振動を引き起こすか否かを詳細に評価するため及びその他のベルトの異常を検査するために、荷重Ｆを与えた際の撓み量Ｘが用いられてよい。
【００３３】
第一の実施形態
図２において、本発明の一つの好ましい実施形態のＣＶＴベルトの撓み特性検査装置５０の模式的な正面図及び上面図が示されている。
【００３４】
本実施形態の装置５０においては、互いに平行に位置決めされた入力軸５２と出力軸５４に、各々、担持された入力側プーリ５６と出力側プーリ５８とが配置される。二つのプーリの回転面は、実質的に同一の平面内に位置されてよい。そして、これら二つのプーリには、検査されるべきＣＶＴベルトＢが巻き掛けられる。また、これら二つのプーリの半径は、任意に選択されてよく、同一のものであっても異なるものであってもよい。
【００３５】
入力軸５２には、入力側動力源６０が接続され、かかる入力側動力源が入力軸を回転駆動することにより、入力プーリ５６が回転し、かくして、プーリに巻き掛けられたＣＶＴベルトＢが回転（又は走行）される。一方、出力軸５４にも出力側動力源６２が接続され、かかる出力側動力源は、以下において詳細に説明されるように、ＣＶＴベルトＢとともに回転する出力プーリ５８に吸収負荷を与え、これにより、出力側プーリ上を回動するエレメント列が進行方向の逆向きに力を受け、入力側プーリから出力側プーリへ向う直線状の部分のエレメント列Ｂ’が圧縮されることとなる。なお、入力側動力源と出力側動力源は、電気モータ、油圧回転モータ、エンジンその他の任意の回転駆動機であってよい。
【００３６】
図示の如く、入力軸５２及び入力側プーリ５６の位置は装置５０に対して固定的に支持されているが、出力軸５４及び出力側プーリ５８には、入力軸５２及び入力側プーリ５６に対する距離を変更することのできる機構が備えられている。より詳細には、出力軸５４と出力側動力源６２とには、ガイド（図示せず）が設けられ、かかるガイドが、出力軸をはさむように装置に固定されたスライドレール６４ａ、６４ｂ、６４ｃに係合し、該レール上を移動できるようになっている。又、ガイドは、装置本体に固定されたアクチュエータ又は油圧シリンダ６６に接続されており、アクチュエータ６６がガイドを介して出力軸５８と出力側動力源６２とをレール６４ａ−ｃに沿って牽引できるようになっている。かくして、出力軸５４及び出力側プーリ５８が入力軸５２及び入力側プーリ５６から離間する方向に移動されることにより、二つのプーリに巻き掛けられたＣＶＴベルトＢに張力がかけられることとなる。
【００３７】
更に、装置には、ＣＶＴベルトＢの圧縮側部分Ｂ’の概ね中央部分の上方にベルトのエレメント列を押圧する押圧部材６８が設けられ、ベルトをその内方へ向って変位できるようになっていてよい。押圧部材６８には、押圧荷重センサ７０が設けられ、与えられている荷重を検出できるようになっている。ベルトの変位、即ち、撓み量Ｘは、ベルトの圧縮側部分の下側に設けられた変位センサ７２によって計測される。
【００３８】
なお、図示していないが、アクチュエータにより与えられる離間方向の力は、任意の荷重センサを用いてモニターされてよく、かかるセンサの出力からベルト内の張力が見積もられてよい。また、入力軸及び出力軸の回転数とトルクとは、任意の回転数センサ及びトルクセンサを用いてモニターされてよく、これらにより、ベルトの周回数や運転時間が計測され、又、圧縮側部分に作用している圧縮力が見積もられてよい。
【００３９】
更に、本装置においては、変位センサからの出力をモニターし、或いは、逐次的に記憶又は出力する計測装置７４が備えられてよい。かかる装置は、当業者において公知のコンピュータ等であってよい。また、かかる計測装置においては、検査されたベルトの良否を判定する手段が設けられ、コンソール等の表示装置７８に結果が表示されるようになっていてよい。ベルトの良否は、具体的には、所定のベルト周回数又は運転時間において計測されたベルトの変位量、即ち、撓み量のうちの最大値と最小値を検出し、これらを、予め与えられた若しくは計測されている適正なベルトの撓み量の適正値の範囲と比較し、最大値と最小値とが、適正な範囲にある場合にベルトを良品であると判定されることとなる。
【００４０】
上記の装置５０により、無端ベルトの撓み量は、以下の手順により計測される。
【００４１】
（ａ）ＣＶＴベルトＢを入力側及び出力側プーリ５６、５８に巻き掛けてから、アクチュエータ６６を作動して、出力側プーリ５８、出力軸５４及び出力側動力源６２をスライドレール６４ａ−ｃに沿って入力側プーリ５６から離間する方向に移動し、ベルトＢを緊張させる。ここで、牽引力は、任意に設けられるアクチュエータに付属の荷重センサによりモニターしながら、適当な値に調節されてよい。かくして、ベルトＢにより、入力側プーリから出力側プーリへ動力が伝達できる状態となる。なお、この時点のベルトの位置を撓み量Ｘ＝０の位置としてよい（プーリの半径が同一である場合には、次の（ｂ）の操作において、入力側プーリ５６を回転した後、出力側プーリ５８に吸収負荷を与える前の状態をＸ＝０としてもよい。）。
【００４２】
（ｂ）入力側動力源６０を作動して入力側プーリ５６を回転し、かくして、ベルトＢをプーリの間にて走行させる。次いで、出力側動力源６２を作動し、出力側プーリ５８にて所定の吸収負荷を発生させる。ここで、吸収負荷が与えられることにより、ベルトの入力側プーリ５６から出力側プーリ５８へ向う部分においてエレメントが出力側プーリ５８上へ押出される際に、該エレメントは、吸収負荷の反力により、進行方向とは逆向きに力を受ける。これにより、入力側プーリ５６から出力側プーリ５８へ向う直線状部分が圧縮された状態となる（厳密には、入力側プーリ上及び出力側プーリ上を回動するエレメント列も圧縮された状態となっている。）。
【００４３】
（ｃ）（ｂ）の状態で、圧縮作用を受けている直線状部分は、その部分のエレメント列内の個々のエレメントの上下方向の板厚差の積算量、リング１１の弾性率及びエレメントの圧縮力に対応して撓み、その撓み量Ｘが変位センサ７２により計測される。そして、撓み量Ｘは、所定のベルトの周回数又は走行時間において（ベルトＢが少なくとも一周するまで）連続的に計測される。ここで計測される撓み量Ｘは、ベルトが弦振動を起こすか否かの評価に用いられる。
【００４４】
（ｄ）計測された撓み量Ｘの結果から最大値及び最小値を検出し、双方が予め与えられた適正な範囲にある場合にそのベルトを良品と判定する。かかる処理は、変位センサ７２の出力をコンピュータ７４に入力し、所定のプログラムにより実施されてもよく、また、変位センサ７２の出力を紙等に印刷し、印刷されたチャートから測定者によって判断されてもよい。本発明の方法によれば、ベルト全周に亙る撓み量Ｘが連続的に計測できるので、最大値及び最小値を示す部位以外において、撓み量の変化の異常（例えば、部分的な極大又は極小値がある場合など）が発生していることも検出可能である。
【００４５】
上記の（ｄ）における予め与えられた適正な範囲は、ベルトの設計から理論的に与えられる値の範囲でもよく、また、良品であると別の方法で判断されたベルトについて、上記（ａ）−（ｃ）の測定を行って得た結果を用いてもよい。適正な撓み量の範囲は、例えば、２ｌ（リットル）のエンジン対応の３０ｍｍ幅のベルトであって、その直線状部分の長さが約１７０ｍｍである場合、０〜３．０ｍｍであり、好適には、０．５〜１．５ｍｍである。既に述べた如く、典型的には、ベルトが良品である場合（弦振動を起こさない）、圧縮力を作用すると、若干のプラス側に撓んだ状態となる。
【００４６】
なお、ベルトの柔軟性を、より精密に検査する場合には、上記（ｃ）において、荷重センサ７０をモニターしつつ、押圧部材６８によって圧縮側部分Ｂ’に所定の押圧荷重が与えられてよい。その場合には、ベルトＢは、下方へ向かって変位し、その変位量が、所定の荷重を受けた際の撓み量Ｘとして変位センサ７２により計測される。更に、上記の装置において、押圧部材６８が圧縮側部分Ｂ’の上方に在り、変位センサ７２が下方に在るが、変位センサ７２が圧縮側部分Ｂ’の上方に在り、押圧部材６８が下方に在ってもよい。
【００４７】
また、本実施形態の装置及び測定手順は、ベルトをプーリに巻き掛けた後、全ての操作を自動化することが可能である。その場合、例えば、コンピュータ７４に、任意に設けられるアクチュエータの力センサ、各プーリの回転数センサ、トルクセンサ、荷重センサ７０、変位センサ等の出力が入力され、且、該コンピュータ７４により、入力側動力源６０、出力側動力源６２、アクチュエータ６６、押圧部材６８等の動作が制御されるようになっていてよい。
【００４８】
かくして、上記の説明から理解される如く、本実施形態の装置及び測定手順においては、一本のベルトの全周に亙る撓み量が、ベルトをプーリに巻き掛けた後、ほとんど手作業を行わずに自動的に測定できるため、測定に要する時間及び労力が著しく低減され、しかも、測定操作において、測定者の個人差や習熟度の違いが入り込む余地がないため、測定結果のばらつきがほとんどない。従って、本実施形態の装置及び測定手順によれば、従来に比して、格段に安定した精度にて且信頼性のある検査を行うことができるようになる。
【００４９】
第二の実施形態
図３において、本発明のもう一つの好ましい実施形態のＣＶＴベルトの撓み特性検査装置５０’の模式的な正面図及び上面図が示されている。
【００５０】
第二の実施形態の装置５０’は、基本的には、第一の実施形態の装置５０と同様であるが、出力軸５４には動力源が設けられず、そのかわりに、出力側プーリとして、入力側プーリよりも半径の小さいものを用いることにより、ベルトＢの入力側プーリから出力側プーリへ向う直線状部分に圧縮力が作用するよう構成されている。
【００５１】
ベルト式ＣＶＴに典型的に用いられているＶＤＴ型プッシュベルトが半径の異なるプーリに巻き掛けられ走行させられる場合、従動又は出力側プーリに負荷がかかっていなくとも、大径のプーリから小径のプーリへ向う部分のエレメント列は圧縮され、逆の方向に向う列は、エレメント間に隙間が空くことが知られている。これは、エレメント列が小径のプーリ上を回動する際にエレメントのテーパ開始点（回転ピッチ）の角速度が、それより外側の金属リングの角速度より速くなるためである。即ち、エレメント列と金属リングが大径のプーリ上を回動する場合、それらの角速度は同一である（エレメントとリングとは互いに滑らずに一体で回転する）が、エレメントが小径プーリ上を回動し始めると、リングの移動が、エレメント列の回動よりも遅れることとなり、リングは、エレメント列に引張られる方向に摩擦力を受ける。かくして、エレメント列は、進行方向の後向きリングから反力を受け、これが、後続のエレメント列を後向きに圧すこととなる。従って、本発明の装置においても、上記の如く大径側から小径側のプーリへ向う直線状部分のエレメント列が、負荷がなくても、圧縮されることとなる。
【００５２】
仮に、装置５０’において、出力側プーリを入力側プーリよりも大きくすれば、出力側プーリから入力側プーリへ向う直線状部分が圧縮されることとなる。その場合、撓み量Ｘを測定するためには、変位センサ（及び押圧部材）を下側のベルトの直線状部分に取り付けるか、ベルトの回転を逆向きにする必要があろう。
【００５３】
本実施形態の装置５０’を用いた場合の測定手順は、第一の実施形態の手順（ｂ）において、出力側動力源を作動する操作がなくなる。そして、本実施形態の装置５０’によれば、出力側動力源が必要ではないので、装置が小型化され、低コスト化される。その他の装置５０’の構成及び測定手順及びその作用・効果については、第一の実施形態の説明を参照されたい。
【００５４】
【発明の効果】
既に述べた如く、ＣＶＴが走行している間の無端ベルトの圧縮側直線状部分に生ずる過剰な又は異常な撓みは、個々のエレメントの板厚ｔ１とｔ２（図４Ｂ参照）の差が大きく或いは適正な値でなく、その不適正な状態が一連のエレメント列において蓄積又は積算されることに起因する。そして、かかる不適正な状態の蓄積効果は、関連するエレメント列、即ち、圧縮側部分に存在するエレメント列の組み合わせにより変化する。従って、ＣＶＴ上で走行している無端ベルトにおいては、エレメントは、圧縮側部分へ順々に入出することになるので、（個々のエレメントの板厚差が不適正であれば）撓み量もベルトの走行とともに変化することとなる。
【００５５】
本発明によれば、ベルト全周に亙ってエレメント列が圧縮された際（圧縮側直線状部分に入った際）に生じ得る全ての撓み量が、ベルトを装置に巻き掛け少なくとも一回転するだけで測定される。また、その際、測定されるべき圧縮されたエレメント列の形成は、ベルトを分解することなく、装置上でベルトを回転させるだけでよい。従って、必要とされる手作業は、プーリにベルトを巻き掛ける作業の他は、装置のスイッチを入れる程度であり、作業時間及び労力が、従来の検査方法に比して著しく低減される。
【００５６】
また、ベルトを回転させて圧縮側部分を形成する操作と撓み量の測定操作とは、実施形態における測定手順（ｂ）及び（ｃ）に記載されている如く、装置により自動的に達成され、そこに測定者の個人差や習熟度に影響される余地は少なく、又、かかる操作において測定ごとのばらつきはないため、測定により得られた結果は、安定した精度で且信頼性の高いものとなる。
【００５７】
更に、本発明の構成から理解されるように、本発明の装置においては、ベルトは、ＣＶＴにて走行されている状態と近い状態で検査される。従って、測定されているベルトが実際のＣＶＴで運転されている状態での撓み特性そのものを検査することができる。このことに関連して、本発明においては、プーリの半径、回転速度又はベルトの張力等を容易に変更することができるため、種々の運転条件における撓み特性及び弦振動の発生のし易さを検査することが可能となる。
【００５８】
更にまた、本発明によれば、撓み量の最大値及び最小値が適正の範囲あるか否かを判定することにより迅速に製品の良否を判定できる一方、ベルト全周にわたる撓み特性が連続的に検査結果が得られているため、その全周にわたる結果からエレメント毎に撓み特性の良否を調べることが可能である。かかる利点によれば、不良なエレメントを検出し、そのエレメントのみを交換するなどの操作が極めて容易に且信頼性よく実施できることとなる。このことに関連して、完成されたベルトの検査をする際に、ベルトを分解せずにそのままの状態で検査できることは、検査時間及び労力が低減され、極めて有利である。
【００５９】
ところで、既に述べた如く、本発明において測定される撓み量は、原則的には、ベルト上の直線状部分のエレメント列をベルトの周方向（走行方向）に沿って圧縮しただけで、垂直荷重を与えずに、発生する撓みの変位量であり、特許文献１に記載にされているコンプライアンスとは測定対象が異なる。従って、上記の本発明の第一及び第二の実施形態に記載された装置において、押圧部材６８又は押圧手段は、必須ではないことは理解されるべきである。本発明において、押圧手段は、ベルトの撓みに関連した詳細な特性、例えば、所定の荷重に対するベルトの撓み量又はその変化（厳密には、荷重と撓み量とが線形関係にあるとは限らない。）、弦振動の共振周波数等その他の特性、を調べるために追加的に設けられて良い手段である。
【００６０】
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態様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装置に適用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】圧縮されたエレメント列の模式図。撓み量の定義が示されている。
【図２】本発明による第一の実施形態の装置５０の模式的な正面図と上面図。
【図３】本発明による第二の実施形態の装置５０’の模式的な正面図と上面図。
【図４】（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側面図。
【符号の説明】
１０…エレメント
１１…リング
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…屈曲部
２６…底部
５０…検査装置
５２…入力軸
５４…出力軸
５６…入力側プーリ
５８…出力側プーリ
６０…入力側動力源
６２…出力側動力源
６４ａ−ｃ…スライドレール
６６…アクチュエータ
６８…押圧部材
７０…荷重センサ
７２…変位センサ
７４…コンピュータ
７８…コンソール
【図１】
2004239769.tif 000003
【図２】
2004239769.tif 000004
【図３】
2004239769.tif 000005
【図４】
2004239769.tif 000006