(57)【要約】【課題】ＣＶＴに用いられる、周長精度の良好な無端金属リングを製造する。【解決手段】周長調整方法は、無端金属リングである１本のフープの周長を調整する。周長調整方法は、調整前のフープ周長Ｌ（１）と狙い周長Ｌ（４）とスプリングバック率αとを読出すステップ（Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０）と、調整前のフープの体積に基づいてスプリングバック率αを補正するステップ（Ｓ１５０）と、調整時のフープの温度に基づいてスプリングバック率αを補正するステップ（Ｓ１８０）と、調整前のフープ周長Ｌ（１）と狙い周長Ｌ（４）と補正されたスプリングバック率αとに基づいて、調整時の周長Ｌ（２）を算出するステップ（Ｓ１９０）とを含む。【選択図】        図９
2004243358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端金属リングを複数のローラに掛け渡し、これら複数のローラを回転させながらローラ間隔を拡張させて前記無端金属リングを延引することにより塑性変形させて、前記無端金属リングを目標の周長に調整する無端金属リングの周長調整装置であって、
周長調整前の無端金属リングの周長を計測するための計測手段と、
計測された周長に基づいて、周長調整時の無端金属リングの周長が、前記目標の周長に対して周長調整後の前記無端金属リングの弾性変形による縮み量だけ長くなるようにローラ間隔を拡張して、前記無端金属リングを目標の周長に調整するための調整手段とを含む、無端金属リングの周長調整装置。
【請求項２】
前記調整手段は、予め求められた、周長調整前の無端金属リングの周長に対する周長調整後の前記無端金属リングの弾性変形による縮み量の割合に基づいて、ローラ間隔を拡張して、前記無端金属リングを目標の周長に調整するための手段を含む、請求項１に記載の無端金属リングの周長調整装置。
【請求項３】
前記周長調整装置は、
周長調整前の無端金属リングの体積を計測するための手段と、
計測された体積に基づいて前記割合を変更するための手段とをさらに含む、請求項２に記載の周長調整装置。
【請求項４】
前記周長調整装置は、
周長調整時の無端金属リングの温度を計測するための手段と、
計測された温度に基づいて前記割合を変更するための手段とをさらに含む、請求項２または３に記載の周長調整装置。
【請求項５】
前記周長調整装置は、
周長調整後の無端金属リングの周長を計測するための手段と、
計測された周長と前記目標の周長との偏差に基づいて前記割合を変更するための手段とをさらに含む、請求項２〜４のいずれかに記載の周長調整装置。
【請求項６】
前記周長調整装置は、
周長調整後の無端金属リングの周長を計測するための手段と、
計測された周長と前記目標の周長との偏差に基づいて、前記目標の周長に縮み量および縮み率の少なくともいずれかを考慮して算出された周長調整時のローラ間隔を補正するための手段とをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の周長調整装置。
【請求項７】
無端金属リングを複数のローラに掛け渡し、これら複数のローラを回転させながらローラ間隔を拡張させて前記無端金属リングを延引することにより塑性変形させて、前記無端金属リングを目標の周長に調整する無端金属リングの周長調整方法であって、
周長調整前の無端金属リングの周長を計測する計測ステップと、
計測された周長に基づいて、周長調整時の無端金属リングの周長が、前記目標の周長に対して周長調整後の前記無端金属リングの弾性変形による縮み量だけ長くなるようにローラ間隔を拡張して、前記無端金属リングを目標の周長に調整する調整ステップとを含む、無端金属リングの周長調整方法。
【請求項８】
前記調整ステップは、予め求められた、周長調整前の無端金属リングの周長に対する周長調整後の前記無端金属リングの弾性変形による縮み量の割合に基づいて、ローラ間隔を拡張して、前記無端金属リングを目標の周長に調整するステップを含む、請求項７に記載の無端金属リングの周長調整方法。
【請求項９】
前記周長調整方法は、
周長調整前の無端金属リングの体積を計測するステップと、
計測された体積に基づいて前記割合を変更するステップとをさらに含む、請求項８に記載の周長調整方法。
【請求項１０】
前記周長調整方法は、
周長調整時の無端金属リングの温度を計測するステップと、
計測された温度に基づいて前記割合を変更するステップとをさらに含む、請求項８または９に記載の周長調整方法。
【請求項１１】
前記周長調整方法は、
周長調整後の無端金属リングの周長を計測するステップと、
計測された周長と前記目標の周長との偏差に基づいて前記割合を変更するステップとをさらに含む、請求項８〜１０のいずれかに記載の周長調整方法。
【請求項１２】
前記周長調整方法は、
周長調整後の無端金属リングの周長を計測するステップと、
計測された周長と前記目標の周長との偏差に基づいて、前記目標の周長に縮み量および縮み率の少なくともいずれかを考慮して算出された周長調整時のローラ間隔を補正するステップとをさらに含む、請求項７〜１０のいずれかに記載の周長調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板片状の多数のエレメントを互いに対面させて環状に配置し、それらのエレメントに無端金属リングを通して各エレメントを環状に結束して構成した無端金属ベルトに関し、特に、無端金属リングの周長精度を向上させる周長調整装置および周長調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両においては、トランスミッションの変速比を車両の走行状況に応じて無段階に調整するベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が搭載されることがある。このＣＶＴは、エンジン出力を効率的に引き出すことが可能であり、燃費および走行性能の向上に優れる。実用化されたＣＶＴの１つとして、金属ベルトと一対のプーリとを用いて、油圧によってプーリの有効径を変化させることで連続的に無段の変速を実現するものがある。無端金属ベルトが、入力軸に取付けられた入力側プーリおよび出力軸に取付けられた出力側プーリに巻き掛けられて使用される。入力側プーリおよび出力側プーリは、溝幅を無段階に変えられる１対のシーブをそれぞれ備え、溝幅を変えることで、無端金属ベルトの入力側プーリおよび出力側プーリに対する巻付け半径が変わり、これにより入力軸と出力軸との間の回転数比、すなわち変速比を連続的に無段階に変化させることができる。
【０００３】
従来、このような無端金属ベルトに用いられる金属リングは、次のようにして製造される。まず、マルエージング鋼等の超強力鋼の薄板の端部どうしを溶接してリング状のドラムを形成した後、そのドラムを所定幅に裁断し、圧延することにより所定の板厚の金属リングとする。所定の板厚に圧延された金属リングは、溶体化処理後、周長調整処理を施すことにより所望の周長に調整され、さらに時効処理、窒化処理により硬度が向上される。金属リングは、少しずつ周長の異なる複数の金属リングが相互に積層されて無端金属ベルトに用いられる。従って、周長調整処理は、複数の金属リングを積層して、無端金属ベルトを形成するために、極めて重要である。
【０００４】
この周長調整処理を行なう装置として、特開平１１−２９０９７１号公報（特文献１）は、金属リングが掛け回される駆動ローラと従動ローラとを備え、さらに駆動ローラと従動ローラとの中間位置に矯正ローラを備える装置を開示する。
【０００５】
特許文献１に開示された周長調整装置によれば、駆動ローラ、従動ローラおよび矯正ローラに金属リングを掛け回して、まず、従動ローラを変位させて、金属リングを緊張させる。次いで、駆動ローラを回転駆動しながら、金属リングが緊張した状態で、従動ローラの変位量を変位センサで測定し、駆動ローラと従動ローラとの軸間距離から金属リングの周長の実寸を算出する。このようにして求められた周長の実寸と、所望の周長の差から、金属リングを所望の周長に調整するために必要とされる矯正ローラの変位量を算出する。矯正ローラに付勢力を与えて矯正ローラをその算出された変位量だけ移動させることにより、金属リングが塑性変形する。矯正ローラの変位量が、算出された変位量に一致すると矯正ローラへの付勢力を解除する。従動ローラにより金属リングが緊張状態として、駆動ローラと従動ローラとの軸間距離から調整処理後の金属リングの周長の実寸を算出する。調整処理後の周長の実寸と、所望の周長の差を求め、実寸が所望の周長に一致していれば操作を終了する。
【０００６】
このような周長調整方法では、金属リングの周長の実寸が所望の周長に調整されるまでに、矯正ローラに付勢力を与える操作を複数回繰り返さなければならないことがあり、煩雑であるとの問題がある。特開２００１−１０５０５０公報（特許文献２）は、金属リングの周長を容易かつ確実に、所望の周長となるように調整することができる金属リングの周長補正方法を開示する。
【０００７】
特許文献２に開示された周長補正方法は、相対的に互いに離間する方向に変位可能な駆動ローラおよび従動ローラと、駆動ローラおよび従動ローラの中間位置で駆動ローラおよび従動ローラの変位方向と直交する方向に変位可能な矯正ローラとに金属リングを掛け回すステップと、駆動ローラおよび従動ローラを所定の間隔に保持するとともに、矯正ローラを駆動ローラおよび従動ローラの変位方向と直交しかつ金属リングを延引する方向に、金属リングの周長の基準値に対して所定の変位量で変位させるステップと、駆動ローラ、従動ローラおよび矯正ローラに掛け回された金属リングを、駆動ローラおよび従動ローラを所定の力で相対的に互いに離間する方向に変位させ、駆動ローラおよび従動ローラで緊張させた状態で金属リングの周長の実寸を求めるステップと、金属リングの周長の実寸を金属リングの周長の基準値と比較して両者の差を求めるステップと、金属リングの周長の実寸と基準値との差に応じて、矯正ローラの変位量を補正するステップとを含む。
【０００８】
特許文献２に開示された周長補正方法によると、金属リングが掛け回された駆動ローラおよび従動ローラを所定の間隔に保持するとともに、駆動ローラと従動ローラとの中間に設けられた矯正ローラを、駆動ローラおよび従動ローラの変位方向と直交しかつ金属リングを延引する方向に変位させることにより、金属リングが塑性変形し、周長が調整される。ここで矯正ローラは、基本的には、金属リングの周長の基準値に対し所定の変位量で変位させるものであり、基準値は例えば圧延および溶体化処理後の金属リングの周長として、設計上または工程管理上、定められる数値が採用される。駆動ローラおよび従動ローラを所定の力で相対的に互いに離間する方向に変位させ、駆動ローラおよび従動ローラで緊張させた状態で金属リングの周長の実寸を求める。そして、次に、周長の実寸と基準値との差を求め、この差に応じて、矯正ローラの変位量を調整するので、基準値をもとに、周長の実寸に対する矯正ローラの変位量を求めることができ、矯正ローラを変位させる操作を１回のみとして、金属リングを容易かつ確実に所望の周長に調整することができるとともに、歩留りを向上させることができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２９０９７１号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００１−１０５０５０公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようにして調整された無端金属リングを駆動ローラおよび従動ローラから取り外すと、無端金属リングは弾性変形によりその周長が周長調整時よりも縮む。このような縮み量（以下、スプリングバック量ともいう）を考慮して、周長調整用のローラの間隔を拡張することも考えられる。しかし、スプリングバック量は無端金属リングの周長調整前の周長によっても変化する。この周長調整前の無端金属リングの周長自体にばらつきがあり、その結果、無端金属リングの周長精度が悪化する。
【００１２】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、無端金属リングの周長精度を向上させる周長調整装置および周長調整方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る周長調整装置は、無端金属リングを複数のローラに掛け渡し、これら複数のローラを回転させながらローラ間隔を拡張させて無端金属リングを延引することにより塑性変形させて、無端金属リングを目標の周長に調整する。この周長調整装置は、周長調整前の無端金属リングの周長を計測するための計測手段と、計測された周長に基づいて、周長調整時の無端金属リングの周長が、目標の周長に対して周長調整後の無端金属リングの弾性変形による縮み量だけ長くなるようにローラ間隔を拡張して、無端金属リングを目標の周長に調整するための調整手段とを含む。
【００１４】
第１の発明によると、調整手段は、ローラ間隔を拡張して、無端金属リングの周長が目標の周長になるように調整する。このとき、調整手段は、無端金属リングの周長調整前の周長に基づいて、周長調整時の無端金属リングの周長が、目標の周長に対して周長調整後の無端金属リングの弾性変形による縮み量だけ長くなるようにローラ間隔を拡張する。これにより、周長調整前の周長に基づいて弾性変形による縮み量を調整するので、周長調整前の金属リングの周長自体にばらつきがあっても、無端金属リングの周長精度を悪化させることがない。その結果、無端金属リングの周長精度を向上させる周長調整装置を提供することができる。
【００１５】
第２の発明に係る周長調整装置においては、第１の発明の構成に加えて、調整手段は、予め求められた、周長調整前の無端金属リングの周長に対する周長調整後の無端金属リングの弾性変形による縮み量の割合に基づいて、ローラ間隔を拡張して、無端金属リングを目標の周長に調整するための手段を含む。
【００１６】
第２の発明によると、調整手段は、無端金属リングの弾性変形による縮み量の割合（スプリングバック率）に基づいて、ローラ間隔を拡張する。ここで、縮み量の割合は、金属の種類などにより略一定であるので、周長調整前の周長の種類ごとにスプリングバック量を準備することなく、周長を調整することができる。
【００１７】
第３の発明に係る周長調整装置は、第２の発明の構成に加えて、周長調整前の無端金属リングの体積を計測するための手段と、計測された体積に基づいて割合を変更するための手段とをさらに含む。
【００１８】
第３の発明によると、周長調整前の無端金属リングの体積が変化するとスプリングバック率も変化するが、周長調整前の無端金属リングの体積に基づいてスプリングバック率を変更するので、体積変化の影響による周長精度の悪化を抑制できる。
【００１９】
第４の発明に係る周長調整装置は、第２または３の発明の構成に加えて、周長調整時の無端金属リングの温度を計測するための手段と、計測された温度に基づいて割合を変更するための手段とをさらに含む。
【００２０】
第４の発明によると、周長調整時の無端金属リングの温度が変化するとスプリングバック率も変化するが、周長調整時の無端金属リングの温度に基づいてスプリングバック率を変更するので、温度変化の影響による周長精度の悪化を抑制できる。
【００２１】
第５の発明に係る周長調整装置は、第２〜４のいずれかの発明の構成に加えて、周長調整後の無端金属リングの周長を計測するための手段と、計測された周長と目標の周長との偏差に基づいて割合を変更するための手段とをさらに含む。
【００２２】
第５の発明によると、前処理工程における加工のばらつきに起因して無端金属リングの組成がばらついてスプリングバック率がばらついても、周長調整後の無端金属リングの周長と目標の周長との偏差がゼロになるように縮み量の割合を変更することができる。
【００２３】
第６の発明に係る周長調整装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、周長調整後の無端金属リングの周長を計測するための手段と、計測された周長と目標の周長との偏差に基づいて、目標の周長に縮み量および縮み率の少なくともいずれかを考慮して算出された周長調整時のローラ間隔を補正するための手段とをさらに含む。
【００２４】
第６の発明によると、前処理工程における加工のばらつきに起因して無端金属リングの組成がばらついてスプリングバック率がばらついても、周長調整後の無端金属リングの周長と目標の周長との偏差がゼロになるように周長調整時のローラ間隔を補正することができるので、高い精度で無端金属リングを目標の周長に調整することができる。
【００２５】
第７の発明に係る周長調整方法は、無端金属リングを複数のローラに掛け渡し、これら複数のローラを回転させながらローラ間隔を拡張させて無端金属リングを延引することにより塑性変形させて、無端金属リングを目標の周長に調整する。この周長調整方法は、周長調整前の無端金属リングの周長を計測する計測ステップと、計測された周長に基づいて、周長調整時の無端金属リングの周長が、目標の周長に対して周長調整後の無端金属リングの弾性変形による縮み量だけ長くなるようにローラ間隔を拡張して、無端金属リングを目標の周長に調整する調整ステップとを含む。
【００２６】
第７の発明によると、調整ステップにて、ローラ間隔が拡張されて、無端金属リングの周長が目標の周長になるように調整される。このとき、調整ステップにおいて、無端金属リングの周長調整前の周長に基づいて、周長調整時の無端金属リングの周長が、目標の周長に対して周長調整後の無端金属リングの弾性変形による縮み量だけ長くなるようにローラ間隔が拡張される。これにより、周長調整前の周長に基づいて弾性変形による縮み量を調整するので、周長調整前の金属リングの周長自体にばらつきがあっても、無端金属リングの周長精度を悪化させることがない。その結果、無端金属リングの周長精度を向上させる周長調整方法を提供することができる。
【００２７】
第８の発明に係る周長調整方法においては、第７の発明の構成に加えて、調整ステップは、予め求められた、周長調整前の無端金属リングの周長に対する周長調整後の無端金属リングの弾性変形による縮み量の割合に基づいて、ローラ間隔を拡張して、無端金属リングを目標の周長に調整するステップを含む。
【００２８】
第８の発明によると、調整ステップにて、無端金属リングの弾性変形による縮み量の割合に基づいて、ローラ間隔が拡張される。ここで、縮み量の割合は、金属の種類などにより略一定であるので、周長調整前の周長の種類ごとにスプリングバック量を準備することなく、周長を調整することができる。
【００２９】
第９の発明に係る周長調整方法は、第８の発明の構成に加えて、周長調整前の無端金属リングの体積を計測するステップと、計測された体積に基づいて割合を変更するステップとをさらに含む。
【００３０】
第９の発明によると、周長調整前の無端金属リングの体積が変化するとスプリングバック率も変化するが、周長調整前の無端金属リングの体積に基づいてスプリングバック率を変更するので、体積変化の影響による周長精度の悪化を抑制できる。
【００３１】
第１０の発明に係る周長調整方法は、第８または９の発明の構成に加えて、周長調整時の無端金属リングの温度を計測するステップと、計測された温度に基づいて割合を変更するステップとをさらに含む。
【００３２】
第１０の発明によると、周長調整時の無端金属リングの温度が変化するとスプリングバック率も変化するが、周長調整時の無端金属リングの温度に基づいてスプリングバック率を変更するので、温度変化の影響による周長精度の悪化を抑制できる。
【００３３】
第１１の発明に係る周長調整方法は、第８〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、周長調整後の無端金属リングの周長を計測するステップと、計測された周長と目標の周長との偏差に基づいて割合を変更するステップとをさらに含む。
【００３４】
第１１の発明によると、前処理工程における加工のばらつきに起因して無端金属リングの組成がばらついてスプリングバック率がばらついても、周長調整後の無端金属リングの周長と目標の周長との偏差がゼロになるように縮み量の割合を変更することができる。
【００３５】
第１２の発明に係る周長調整方法は、第７〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、周長調整後の無端金属リングの周長を計測するステップと、計測された周長と目標の周長との偏差に基づいて、目標の周長に縮み量および縮み率の少なくともいずれかを考慮して算出された周長調整時のローラ間隔を補正するステップとをさらに含む。
【００３６】
第１２の発明によると、前処理工程における加工のばらつきに起因して無端金属リングの組成がばらついてスプリングバック率がばらついても、周長調整後の無端金属リングの周長と目標の周長との偏差がゼロになるように周長調整時のローラ間隔を補正することができるので、高い精度で無端金属リングを目標の周長に調整することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３８】
以下の説明では、多数のエレメントが互いに板厚方向に環状に並べて配置され、その左右のサドル部に無端金属リングとしてのフープを通して各エレメントが結束されて構成された無端金属ベルトおよびその無端金属ベルトを使用したベルト式無段変速機についてまず説明する。
【００３９】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る周長調整装置で周長が調整されたフープにより構成される無端金属ベルトが用いられるベルト式無段変速機１００について説明する。このベルト式無段変速機１００においては、無端金属ベルト１０６が、入力軸２００に取付けられた入力側プーリ２２０および出力軸３００に取付けられた出力側プーリ３２０に巻き掛けられて使用される。
【００４０】
入力側プーリ２２０および出力側プーリ３２０は、溝幅を無段階に変えられる１対のシーブ１０８をそれぞれ備え、車両の走行状態に応じて制御される油圧回路により溝幅を変えることで、無端金属ベルト１０６の入力側プーリ２２０および出力側プーリ３２０に対する巻付け半径が変わり、これにより入力軸２００と出力軸３００との間の回転数比、すなわち変速比を連続的に無段階に変化させることができる。
【００４１】
図２を参照して、無端金属ベルト１０６は、多数のエレメント１０２が互いに板厚方向に環状に並べて配置され、その左右のサドル部に無端金属リングであるフープ１０４を通して各エレメント１０２が結束されて、図３に示すように、全体として、無端金属ベルト１０６が構成される。
【００４２】
エレメント１０２の形状の一例を、図４および図５に示す。エレメント１０２の幅方向の両側の側面は、シーブ１０８におけるテーパ状のシーブ面１１０に接触する対シーブ摩擦面１１２であって、シーブ面１１０と一致するテーパ面とされている。その対シーブ摩擦面１１２を備えた基体部分１１４の幅方向での中心部に、図４での上側に延びた首部１１６が形成され、その首部１１６が、左右に広がった頂部１１８につながっている。その左右に広がった頂部１１８と基体部分１１４との間にスリットが形成されており、この左右２つのスリットの部分にフープ１０４が通されている。そして、基体部分１１４におけるフープ１０４が接触する面がサドル面１２０となっている。
【００４３】
このサドル面１２０の高さは、基体部分１１４を横切るピッチ線Ｐからの寸法で表わされる。また、エレメント１０２の幅は、ピッチ線Ｐ上の寸法で表わされる。なお、頂部１１８のうち首部１１６の延長位置には、一方の面側に凸となり、他方の面側では凹となったディンプル・ホール１２２が形成されており、互いに隣接するエレメント１０２のディンプル・ホール１２２が互いに嵌合するようになっている。なお、ディンプル・ホール１２２の凸部を有する面がエレメントの表面、凹部を有する面がエレメントの裏面である。
【００４４】
図４に示すように、サドル面１２０は上に凸の曲面形状を有する。この曲面形状に沿ってフープ１０４が当接している。
【００４５】
無端金属ベルト１０６は、１対のシーブ１０８の間に挟み付けられて使用される。その場合、シーブ面１１０および対シーブ摩擦面１１２がテーパ面であるために、各エレメント１０２には、シーブ１０８による挟圧力により半径方向での外側に荷重が作用するが、各エレメント１０２がフープ１０４によって結束されているので、フープ１０４の張力により半径方向での外側への移動が規制される。その結果、シーブ面１１０と対シーブ摩擦面１１２との間に摩擦力が生じ、あるいは油膜の剪断力が生じてシーブ１０８と無端金属ベルト１０６との間でトルクが伝達される。
【００４６】
フープ１０４は、より詳しくは、図２および図４に示すように、９〜１２層に積層された状態で各エレメント１０２を結束している（ただし、図２および図４では９〜１２層ではなく３層として表わしている）。この場合、下層のフープ１０４ほど周長が短く、上層のフープ１０４ほど周長が長くされる。
【００４７】
このように、無端金属ベルト１０６は、９〜１２層のリングを積層したフープ１０４により構成される。このフープ１０４は１本ずつその周長が微調整される。フープ１０４の製造工程は、マルエージング鋼等の薄板鋼材を溶接によりドラム状に形成した後に、溶接部の組織の均一化の目的から板材の溶体化が行なわれる。溶体化とは、たとえば、真空炉内において、所定温度下において所定時間加熱処理することが挙げられる。次に、ドラム状の薄板鋼材を所定幅のフープに切断して、このフープの周長および板厚の均一化が行なわれた後に、加工応力の除去を目的としてフープの溶体化が行なわれる。その後、このフープ１０４の周長の微調整が行なわれる。この微調整の工程において、本発明の実施の形態に係る周長調整装置が用いられる。
【００４８】
図６に、本発明の実施の形態に係る周長調整装置１０００の概略図を示す。この概略図は、側方から見た概略図である。この周長調整装置１０００は、フープ１０４が掛け渡される第１ローラ１０１０と第２ローラ１０２０と、第１ローラの駆動機構１０１２と、第２ローラの駆動機構１０２２と、第２ローラの移動機構１０４０と、第２ローラ１０２０の移動量を検知する検知部１０３０と、周長調整時のフープ１０４の温度を測定する温度センサ１０５０とを含む。第１ローラ１０１０および第２ローラ１０２０が、それぞれの駆動機構１０１２および駆動機構１０２２により回転される。移動機構１０４０は、第２ローラ１０２０と第１ローラ１０１０との距離が変わるように、第２ローラ１０２０の位置を水平方向に移動させる。第２ローラ１０２０の移動量は、検知部１０３０により検知される。
【００４９】
周長調整装置１０００は、図示しない制御部により制御される。制御部には、検知部１０３０から第２ローラ１０２０の移動量が、温度センサ１０５０からフープ１０４の温度が、それぞれ入力される。また、制御部には、周長調整前のフープ１０４の体積が入力されたり、周長調整後のフープ１０４の周長が入力されたりする。
【００５０】
制御部は、第１ローラ１０１０と、第２ローラ１０２０との相対的位置が予め定められた間隔になるように、第２ローラ１０２０の移動機構１０４０を制御する。この状態で、第１ローラ１０１０と第２ローラ１０２０との間にフープ１０４が掛け渡される。制御部は、第１ローラ１０１０および第２ローラ１０２０の回転を制御するとともに、第１ローラ１０１０および第２ローラ１０２０の相互の間隔を変更する。制御部は、第１ローラ１０１０および第２ローラ１０２０を回転させながら第２ローラ１０２０を目標の位置に向けて移動させる。このことにより、フープ１０４に所定の延伸力（Ｆ）が加わり、フープ１０４の周長を目標の周長にすることを可能としている。このとき、第２ローラ２００の移動速度は、フープ１０４に塑性変形を生じさせる荷重（塑性域荷重）が加わる速度とする。
【００５１】
その後、フープ１０４の周長が目標の周長に縮み量を考慮した長さになるような位置まで第２ローラ１０２０を移動させた状態で、第２ローラ１０２０の移動を停止させて、フープ１０４へのフープ延伸工程が完了する。この処理において、考慮される縮み量は、縮み率でもあってもよい。縮み量とは、この周長調整装置１０００における周長調整時のフープ１０４の周長（Ｌ（２））から、この周長調整装置１０００からフープ１０４を外して測定したフープ１０４の周長（Ｌ（３））を減算した長さをいう。縮み率とは、縮み量を周長調整前のフープ１０４の周長（Ｌ（１））で除算した値である。以下、縮み量をスプリングバック量と、縮み率をスプリングバック率と記述する。また、縮み率を表わす記号としてαを用いる。
【００５２】
スプリングバック率αは、周長調整前のフープ１０４の体積や、周長調整時のフープ１０４の温度によって、変化する。制御部は、この変化をメモリに記憶している。図７に周長調整前のフープ１０４の体積とスプリングバック率αとの関係を、図８に周長調整時のフープ１０４の温度とスプリングバック率αとの関係を示す。図７に示すように、制御部は、周長調整前のフープ１０４の体積に基づいてスプリングバック率αを算出できる。図８に示すように、制御部は、周長調整時のフープ１０４の温度に基づいてスプリングバック率αを算出できる。なお、図７に示したフープ１０４の体積とスプリングバック率αとの関係、図８に示したフープ１０４の温度とスプリングバック率αとの関係は、いずれも一例であって、このような直線状の相関関係に限定されない。
【００５３】
図９を参照して、本実施の形態に係る周長調整装置１０００の制御部で実行されるフープ１０４の調整時の周長の決定処理を実現するプログラムの制御構造を説明する。
【００５４】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、制御部は、周長調整前のフープ周長（Ｌ（１））をメモリから読出す。この周長調整前のフープ周長（Ｌ（１））は、予めメモリに記憶されている。Ｓ１１０にて、制御部は、周長調整後の目標の周長である狙いフープ周長（Ｌ（４））をメモリから読出す。この狙いフープ周長（Ｌ（４））が、この周長調整装置１０００を用いて処理する際の目標の周長である。Ｓ１２０にて、制御部は、周長調整処理のフープ１０４に対応するスプリングバック率αをメモリから読出す。このスプリングバック率αは、フープ１０４の金属の種類など毎にメモリに記憶されている。
【００５５】
Ｓ１３０にて、制御部は、スプリングバック率αの体積補正を実行するか否かを判断する。この判断は、制御部に入力された情報に基づいて行なわれる。スプリングバック率αの体積補正を実行する場合には（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１４０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１６０へ移される。
【００５６】
Ｓ１４０にて、制御部は、周長調整前のフープ１０４の体積を算出する。この算出処理は、周長調整前のフープ１０４の重量と、フープ１０４を構成する金属の密度とに基づいて算出してもよいし、周長調整前のフープ１０４の幅と厚みと周長とに基づいて算出してもよい。Ｓ１５０にて、制御部は、Ｓ１４０にて算出した体積に基づいて、スプリングバック率αを補正する。このとき図７に示すマップが用いられる。
【００５７】
Ｓ１６０にて、制御部は、スプリングバック率αの温度補正を実行するか否かを判断する。この判断は、制御部に入力された情報に基づいて行なわれる。スプリングバック率αの温度補正を実行する場合には（Ｓ１６０にてＹＥＳ）、処理はＳ１７０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１６０にてＮＯ）、処理はＳ１９０へ移される。
【００５８】
Ｓ１７０にて、制御部は、温度センサ１０５０から入力された情報に基づいて、周長調整時のフープ１０４の温度を検知する。Ｓ１８０にて、制御部は、Ｓ１７０にて検知した温度に基づいて、スプリングバック率αを補正する。このとき図８に示すマップが用いられる。
【００５９】
Ｓ１９０にて、制御部は、周長調整時の周長（Ｌ（２））を算出する。このとき、Ｌ（４）＋α×Ｌ（１）により、周長調整時の周長（Ｌ（２））が算出される。Ｓ２００にて、制御部は、Ｓ１９０にて算出した周長調整時の周長（Ｌ（２））に基づいて第１ローラ１０１０と第２ローラ１０２０とのローラ間隔を拡張する。具体的には、周長調整時の周長（Ｌ（２））に基づき算出される第１ローラ１０１０と第２ローラ１０２０との距離から第２ローラ１０２０の移動量を求め、検知部１０３０にて検知した第２ローラ１０２０の移動量と求められた移動量との偏差がゼロになるように第２ローラの移動機構１０４０を制御して、第１ローラ１０１０と第２ローラ１０２０との距離を調整する。
【００６０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る周長調整装置の動作について説明する。
【００６１】
予め、作業者が、周長調整対象の１本のフープ１０４の周長調整前の周長（Ｌ（１））を計測して、メモリに記憶させる。また、作業者が、その１本のフープ１０４の周長調整後の目標の周長である狙い周長（Ｌ（４））をメモリに記憶させる。さらに、作業者が、その１本のフープ１０４のスプリングバック率αをメモリに記憶させる。
【００６２】
処理対象のフープ１０４について、調整前周長（Ｌ（１））、狙いフープ周長（Ｌ（４））、スプリングバック率αがメモリから読み出される（Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０）。体積補正がある場合には（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、周長調整前のフープ１０４の体積が算出され（Ｓ１４０）、算出された体積に基づいてスプリングバック率αが図７に示すマップを用いて補正される（Ｓ１５０）。温度補正がある場合には（Ｓ１６０にてＹＥＳ）、周長調整時のフープ１０４の温度が検知され（Ｓ１７０）、検知された温度に基づいてスプリングバック率αが図８に示すマップを用いて補正される（Ｓ１８０）。
【００６３】
調整前周長（Ｌ（１））、狙いフープ周長（Ｌ（４））および補正されたスプリングバック率αに基づいて、周長調整時のフープ周長（Ｌ（２））が、Ｌ（４）＋α×Ｌ（１）として算出される（Ｓ１９０）。算出された周長調整時のフープ周長（Ｌ（２））に基づいて、制御部により第２ローラの移動機構１０４０を制御して、第１ローラ１０１０と第２ローラ１０２０との距離が調整される（Ｓ２００）。
【００６４】
以上のようにして、本実施の形態に係る無端金属リングの周長調整装置によると、スプリングバック量を考慮して、周長調整時の周長を算出する。スプリングバック量は、金属リングの周長調整前の周長によっても変化するが、周長調整時の周長を、この周長調整前の周長と目標の周長とスプリングバック率とに基づいて算出したので、周長調整前の金属リングの周長自体にばらつきがあっても、無端金属ベルトの周長精度が悪化することがなくなる。また、スプリングバック率は、周長調整前のフープの体積によっても、また周長調整時のフープの温度によっても変化するが、これらを考慮してスプリングバック率を補正したので、これらの影響をうけることなく、フープの周長を調整することができる。
【００６５】
なお、前処理工程における加工のばらつきに起因して無端金属リングの組成がばらつき、スプリングバック率がばらつく。この場合、製造ロット毎に１０個程度、周長調整後の無端金属リングの周長（Ｌ（３））を計測し、計測した周長（Ｌ（３））と目標の周長（Ｌ（４））との偏差がゼロになるように周長調整時の周長（Ｌ（２））に基づき算出される第１ローラ１０１０と第２ローラ１０２０との距離を補正するようにしてもよい。具体的には、計測した周長（Ｌ（３））の平均値と目標の周長（Ｌ（４））との偏差がゼロとするためのスプリングバック率αの補正値を算出し、スプリングバック率αを補正する。また、第１ローラ１０１０と第２ローラ１０２０との距離自体の補正値を算出し、距離自体を補正するようにしてもよい。このように周長調整時の第１ローラ１０１０と第２ローラ１０２０との距離を補正するようにすれば、前処理工程における加工のばらつきに起因して無端金属リングの組成がばらついてスプリングバック率がばらついても、高い精度で無端金属リングを目標の周長に調整することができる。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る周長調整装置で周長が調整された無端金属ベルトを用いたベルト式無段変速機の断面図である。
【図２】無端金属ベルトを説明するための部分斜視図である。
【図３】無端金属ベルトの全体構成を示す斜視図である。
【図４】エレメントの正面図である。
【図５】エレメントの側面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る周長調整装置の概略図である。
【図７】周長調整前のフープの体積とスプリングバック率との関係を示す図である。
【図８】周長調整時のフープの温度とスプリングバック率との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る周長調整装置において実行される調整時の周長の決定処理の制御の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００  無段変速機、１０２  エレメント、１０４  フープ、１０６  無端金属ベルト、１０８  シーブ、１１０  シーブ面、１１２  対シーブ摩擦面、１１４  基体部分、１１６  首部、１１８  頂部、１２０  サドル面、１２２  ディンプル・ホール、１２４  傾斜面、２００  入力軸、２２０  入力側プーリ、３００  出力軸、３２０  出力側プーリ、１０００  周長調整装置、１０１０  第１ローラ、１０１２  第１ローラの駆動機構、１０２０  第２ローラ、１０２２第２ローラの駆動機構、１０３０  検知部、１０４０  第２ローラの移動機構、１０５０  温度センサ。
【図１】
2004243358.tif 000003
【図２】
2004243358.tif 000004
【図３】
2004243358.tif 000005
【図４】
2004243358.tif 000006
【図５】
2004243358.tif 000007
【図６】
2004243358.tif 000008
【図７】
2004243358.tif 000009
【図８】
2004243358.tif 000010
【図９】
2004243358.tif 000011