(57)【要約】【課題】  検査精度の向上を図ることができる無端金属ベルトの品質検査方法及び品質検査装置を提供する。【解決手段】  弛み側入口部１８及び張り側出口部１６にそれぞれ配置した第１、第２高さ検出センサ２４，２５が、第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２を検出し、判定部２６が、検出差分量Ｇ〔Ｇ＝Ｅ１−Ｅ２〕を求め、この検出差分量Ｇを基準差分量ＧＬ（「０」）と比較して、対象としたエレメント４ひいては当該無端金属ベルト１の良否判定を行なう。隣接するエレメントの相対位置の測定により良否判定を行なう従来技術と異なり、隣接するエレメント同士のロッキング位置精度の影響を受けることがなく、さらには当該影響に伴なう誤判定の発生を招くことがないので、良否判定精度をその分、向上させることができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚方向の一方の面に凸部が形成されるとともに他方の面に前記凸部が挿入される凹部が形成された複数のエレメントが、その板厚方向に互いに対面して環状に配列され、かつこれらのエレメントに通された金属帯によって前記エレメントが結束されてなると共に、溝幅が可変とされる一対のシーブ間に掛け渡されて一方のシーブにより回転される無端金属ベルトの品質検査方法 において、
同一のエレメントを対象にしてその位置ずれを前記無端金属ベルトの回転方向に沿った２箇所で検出し、前記２箇所で検出された位置ずれの差分量に基づいて前記無端金属ベルトの品質の良否を判定することを特徴とする無端金属ベルトの品質検査方法 。
【請求項２】
前記２箇所は、隣合う２枚のエレメントの凸部及び凹部が接触するかつぎ現象が生じ易い部分と生じ難い部分とされることを特徴とする請求項１記載の無端金属ベルトの品質検査方法 。
【請求項３】
板厚方向の一方の面に凸部が形成されるとともに他方の面に前記凸部が挿入される凹部が形成された複数のエレメントが、その板厚方向に互いに対面して環状に配列され、かつこれらのエレメントに通された金属帯によって前記エレメントが結束されてなると共に、溝幅が可変とされる一対のシーブ間に掛け渡されて一方のシーブにより回転される無端金属ベルトの品質検査装置において、
同一のエレメントを対象にしてその位置ずれを、前記無端金属ベルトの回転方向に沿った２箇所で検出するように、前記２箇所にそれぞれ設けられた位置ずれ検出手段と、前記２つの位置ずれ検出手段の検出値の差分量に基づいて前記無端金属ベルトの品質の良否を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする無端金属ベルトの品質検査装置。
【請求項４】
前記２箇所は、隣合う２枚のエレメントの凸部及び凹部が接触するかつぎ現象が生じ易い部分と生じ難い部分とされることを特徴とする請求項３記載の無端金属ベルトの品質検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式無段変速機等に用いられる無端金属ベルト、特に、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金属帯であるフープ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の品質を検査する無端金属ベルトの品質検査方法及び品質検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無端金属ベルトの品質検査方法の一例として、図８ないし図１０に示す無端金属ベルトの品質検査方法（特許文献１参照）がある。
図８ないし図１０において、この品質検査方法の検査対象となる無端金属ベルト１は、板厚方向の一方の面に凸部２が形成されるとともに他方の面に前記凸部２が挿入される凹部３が形成された複数枚（例えば４４０枚）のエレメント４が、その板厚方向に互いに対面して環状に配列され、かつこれらのエレメント４に通された金属帯である一対のフープ５によって前記エレメント４が結束されてなると共に、溝幅が可変とされる一対のシーブ６間に掛け渡されて一方のシーブ６（以下、駆動側シーブ６ａという。また、他方のシーブ６を従動側シーブ６ｂという。）により回転されるようになっている。
【０００３】
エレメント４は、図９及び図１０に示すように、略板状に延びる基体部分７と、基体部分７の長手方向（エレメント４の幅方向）の中心部に垂設された首部８と、首部８の先端に連接された、略三角形の頂部９と、を備えている。頂部９の一方の面部における首部８の延長部分には凸部２が形成され、他方の面部には凹部３が形成されている。凹部３は、内径寸法が前記凸部２の外径寸法より大きい値とされており、無端金属ベルト１の通常回転時、対面する２つのエレメント４のうち一方のエレメント４の凹部３に他方のエレメント４の凸部２が非接触で挿入されるようになっている。
そして、無端金属ベルト１を対象にして次のように品質検査（以下、便宜上、従来第１品質検査方法という。）を行なう。
【０００４】
すなわち、従来第１品質検査方法では、隣接するエレメント４同士の凸部２と凹部３の位置精度の相対誤差（すなわち位置精度）〔以下、凸凹位置精度という。また、凸部２と凹部３の相対位置が予め定めた基準相対位置からずれていることを凸凹位置ずれという。〕と、前記隣接するエレメント４同士の間隔と、には所定の相関関係があることに基づいて、前記間隔を測定し、この間隔が予め定めたしきい値より小さい場合に品質不良であると判定するようにしている。
【０００５】
上述した凸凹位置精度とエレメント４同士の間隔との相関関係については、凸凹位置ずれが大きくなるようにエレメント４が配置された場合〔凸部２又は凹部３の位置が設計基準と大きく異なっているエレメント４（不良品）と設計基準に沿うエレメント４（以下、適宜、良品という。）とが隣接する場合〕に、その関係程度が高いものになっているが、凸凹位置ずれが小さくなるようにエレメント４が配置された場合（良品と良品とが隣接する場合）には、その関係程度が高くはない。
そのため、良品（凸凹位置ずれが小さいエレメント４）を、不良品と誤判定することが起こり得、前記従来第１品質検査方法では、無端金属ベルト１のエレメント４の凸凹位置精度を十分適切に判定することが困難である。
【０００６】
また、上記誤判定に対する回避策として、特許文献１には前記従来第１品質検査方法とは別の品質検査方法（以下、便宜上、従来第２品質検査方法という。）が示されている。この従来第２品質検査方法は、前記従来第１品質検査方法で品質不良と判定された場合に、その判定を仮判定とし（すなわち、いわゆるグレーゾーンを持った判定を行ない）、さらに、別設備及び別個の判定手段を用い、最終良否判定を行なうようにしている。
【特許文献１】特開２００２−４８６８１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、上述した従来技術では、隣接するエレメント４同士の間隔を測定し、この測定値に基づいて凸凹位置精度を把握し良否判定を行なうようにしている。
しかしながら、隣接するエレメント４同士の間隔には、凸凹位置精度のみならず、ロッキング位置精度（後述する）も影響する。特に、凸凹位置ずれが小さいエレメント４に関しては、ロッキング位置精度の影響が高いものになっている。
【０００８】
このため、無端金属ベルト１の凸凹位置精度を十分適切に判定することが容易ではない上、この回避を図る（前記グレーゾーンを持った判定の精度向上を図る）ためには、別設備や別個の判定手段が必要とされ、設備費の高騰や生産性の低下を招き、改善が求められているというのが実情であった。ここで、ロッキング位置精度について、図１０及び図１１に基づいて、説明する。図１０及び図１１において、一のエレメント４の基体部分７の一面部（凹部３と同等側の面部（以下、基体部分第１面部１１という。）と、一のエレメント４に隣接するエレメント４の基体部分第１面部１１に対して反対側の面部（以下、基体部分第２面部１２という。）とは、当該無端金属ベルト１の回転位置に応じて、接触するようになっている。この両者が接触する部分をロッキングエッジ１３といい、このロッキングエッジ１３の接触状態についての、良品同士の接触状態に対する精度をロッキング位置精度という。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、検査精度の向上を図ることができる無端金属ベルトの品質検査方法及び品質検査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】
【００１０】
請求項１記載の発明は、板厚方向の一方の面に凸部が形成されるとともに他方の面に前記凸部が挿入される凹部が形成された複数のエレメントが、その板厚方向に互いに対面して環状に配列され、かつこれらのエレメントに通された金属帯によって前記エレメントが結束されてなると共に、溝幅が可変とされる一対のシーブ間に掛け渡されて一方のシーブにより回転される無端金属ベルトの品質検査方法 において、同一のエレメントを対象にしてその位置ずれを前記無端金属ベルトの回転方向に沿った２箇所で検出し、前記２箇所で検出された位置ずれの差分量に基づいて前記無端金属ベルトの品質の良否を判定することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の無端金属ベルトの品質検査方法において、前記２箇所は、隣合う２枚のエレメントの凸部及び凹部が接触するかつぎ現象が生じ易い部分と生じ難い部分とされることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、板厚方向の一方の面に凸部が形成されるとともに他方の面に前記凸部が挿入される凹部が形成された複数のエレメントが、その板厚方向に互いに対面して環状に配列され、かつこれらのエレメントに通された金属帯によって前記エレメントが結束されてなると共に、溝幅が可変とされる一対のシーブ間に掛け渡されて一方のシーブにより回転される無端金属ベルトの品質検査装置において、同一のエレメントを対象にしてその位置ずれを、前記無端金属ベルトの回転方向に沿った２箇所で検出するように、前記２箇所にそれぞれ設けられた位置ずれ検出手段と、前記２つの位置ずれ検出手段の検出値の差分量に基づいて前記無端金属ベルトの品質の良否を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の無端金属ベルトの品質検査装置において、前記２箇所は、隣合う２枚のエレメントの凸部及び凹部が接触するかつぎ現象が生じ易い部分と生じ難い部分とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１から４までの何れかに記載の発明によれば、同一のエレメント４を対象にしてその位置ずれを前記無端金属ベルト１の回転方向に沿った２箇所で検出し、前記２箇所で検出された位置ずれの差分量に基づいて前記無端金属ベルト１の品質の良否を判定するので、隣接するエレメントの相対位置を測定することにより無端金属ベルトの良否判定を行なう従来技術と異なり、隣接するエレメント同士のロッキング位置精度の影響を受けることがなく、さらには当該影響に伴なう誤判定の発生を招くことがなく、良否判定精度をその分、向上させることができる。また、従来技術で行なわれるグレーゾーンを持った判定が回避されるので、グレーゾーンを持った判定で必要とされる設備費の高騰や生産性の低下を招くことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の第１実施形態に係る無端金属ベルトの品質検査装置を図１ないし図７に基づいて説明する。なお、図８ないし図１１に示す部材と同等の符号を付し、その説明は適宜省略する。
図１及び図２において、品質検査装置１４の検査対象となる無端金属ベルト１は、駆動側シーブ６ａ（図１左側）及び従動側シーブ６ｂ（図１右側）に掛け渡されて駆動側シーブ６ａの反時計方向の回動により、引っ張り力を受けつつ、矢印Ｋ方向に回転・移動されるようになっている。無端金属ベルト１の前記引っ張り力を受ける側の部分（以下、張り側部分１５という、図１上側部分）における従動側シーブ６ｂから離間する側の部分が配置される部分を、張り側出口部１６という。また、無端金属ベルト１の駆動側シーブ６ａから従動側シーブ６ｂに回転・移動する部分（以下、弛み側部分１７という。図１下側部分）は、前記張り側部分１５に対して相対的に弛むことになる。そして、無端金属ベルト１の弛み側部分１７（図１下側部分）における従動側シーブ６ｂに入る側の部分が配置される部分を、弛み側入口部１８という。
【００１４】
エレメント４の基体部分７における両側の側面は、図２及び図３に示すように、シーブ６におけるテーパ状のシーブ面２０に接触する対シーブ摩擦面２１であって、シーブ面２０と一致するテーパ面とされている。頂部９と基体部分７との間にはスリット２２が形成されており、図３左右２つのスリット２２の部分にフープ５が通されている。そして、基体部分７におけるフープ５が接触する面がサドル面２３となっている。
【００１５】
無端金属ベルト１は、上述したように、張り側部分１５が引っ張られ、弛み側部分１７が張り側部分１５に比して相対的に弛むようにして、図１反時計方向に回転する。そして、無端金属ベルト１は、仮に図４に示すように、凸部２又は凹部３の位置が設計基準に沿うエレメント４（以下、良品エレメント４Ｒという。）と大きく異なっているエレメント４（不良品エレメント４Ｆ）を含んでいると、不良品エレメント４Ｆとこれに隣接する良品エレメント４Ｒとは、弛み側入口部１８に達すると、当該弛み側入口部１８を含む従動側シーブ６ｂ上で、凸部２及び凹部３が引っかかる、いわゆるかつぎ現象を発生する。さらに無端金属ベルト１の回転が進み、当該不良品エレメント４Ｆ及び良品エレメント４Ｒ同士が従動側シーブ６ｂ上から離れる（張り側出口部１６に達する）と、前記凹部３に前記凸部２が非接触で挿入される状態になる（すなわち、前記かつぎ現象が解消されるようになる。）。
【００１６】
上述したかつぎ現象が生じ始める部分（弛み側入口部１８）及び張り側出口部１６には、図１及び図６に示すように、光反射を利用して非接触でエレメント４（頂部９の先端部９ａ）までの距離（センサ・頂部間距離Ｂ）ひいては頂部９の先端部９ａの正規エレメント整列基準位置Ｄに対する高さ（以下、エレメント高さという。）Ｅを検出する高さ検出センサ（以下、それぞれ、第１、第２高さ検出センサ２４，２５という。）が配置されている。第１、第２高さ検出センサ２４，２５が検出するエレメント高さＥを、それぞれ第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２という。第１、第２高さ検出センサ２４，２５には判定部２６が接続されている。
【００１７】
第１、第２高さ検出センサ２４，２５は、無端金属ベルト１の回転速度に対応して、同一のエレメント４を対象にしてその高さ（エレメント高さＥ）〔第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２〕を検出するようにしている。第１、第２高さ検出センサ２４，２５は、対象物までの反射時間に基づいて、例えば図５に示すように、無端金属ベルト１の回転量（時間）に対応して示されるセンサ・頂部間距離Ｂ（第１、第２高さ検出センサ２４，２５に対応した値をＢ１，Ｂ２とする。）を計測し、この計測値に基づいて、前記第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２を検出する。図５において、Ｈはエレメント４の頂部９の厚さ寸法（図２参照）に相当し、Ｍは隣接するエレメント４間の空隙距離に相当する。
【００１８】
また、図６及び図７に示すように、設計時におけるサドル面２３の高さ位置が、前記正規エレメント整列基準位置Ｄとして定められている。前記第１、第２高さ検出センサ２４，２５は、正規エレメント整列基準位置Ｄ（ひいては従動側シーブ６ｂの中心）から同等距離〔センサ・正規エレメント整列基準位置間距離Ａ〕に配置されている。そして、第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２は、センサ・正規エレメント整列基準位置間距離Ａからセンサ・頂部間距離Ｂ（値Ｂ１，Ｂ２）を引いて〔Ｅ１＝Ａ−Ｂ１。Ｅ２＝Ａ−Ｂ２〕求めている。
【００１９】
判定部２６は、第１、第２高さ検出センサ２４，２５からの第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２を入力し、第１検出エレメント高さＥ１から第２検出エレメント高さＥ２を引いて良否判定用の差分量（以下、検出差分量Ｇという。）〔Ｇ＝Ｅ１−Ｅ２〕を求め、この検出差分量Ｇを予め定めた基準差分量ＧＬ（本実施の形態では「０」としている。）と比較して、対象としたエレメント４ひいては当該無端金属ベルト１の良否判定を行なう。
【００２０】
例えば、検出対象のエレメント４が不良品エレメント４Ｆである場合、図６（Ａ）に示すように、弛み側入口部１８では隣接する良品エレメント４Ｒとの間で発生するかつぎ現象により、検出対象のエレメント４は、ずれ３０を生じ、そのサドル面２３が正規エレメント整列基準位置Ｄと異なる位置になる。一方、図６（Ｂ）に示すように、張り側出口部１６では、かつぎ現象が解消されることに伴ない、前記ずれ３０が解消されて、そのサドル面２３が正規エレメント整列基準位置Ｄに一致することになる。そして、弛み側入口部１８で検出される第１検出エレメント高さＥ１は、張り側出口部１６で検出される第２検出エレメント高さＥ２と異なる大きさとなり、（第１検出エレメント高さＥ１）−（第２検出エレメント高さＥ２）で得られる検出差分量Ｇは、「０」（基準差分量ＧＬ）と異なる値になる。判定部２６は、この比較結果に基づき、対象のエレメント４は不良品エレメント４Ｆである、ひいては当該無端金属ベルト１は、その品質が不良であると判定する。
【００２１】
また、検出対象のエレメント４が良品エレメント４Ｒである場合には、弛み側入口部１８及び張り側出口部１６の何れにおいてもかつぎ現象は発生しないので、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、弛み側入口部１８及び張り側出口部１６において、検出対象のエレメント４は、そのサドル面２３が正規エレメント整列基準位置Ｄと一致する。そして、第１、第２高さ検出センサ２４，２５がそれぞれ計測するセンサ・頂部間距離Ｂの値Ｂ１，Ｂ２が同等となり、これにより、弛み側入口部１８で検出される第１検出エレメント高さＥ１と、張り側出口部１６で検出される第２検出エレメント高さＥ２とは同等値となり、（第１検出エレメント高さＥ１）−（第２検出エレメント高さＥ２）で得られる検出差分量Ｇは、「０」、すなわち前記基準差分量ＧＬとなる。判定部２６は、この比較結果に基づき、対象のエレメント４は良品エレメント４Ｒであると判定する。
【００２２】
対象エレメント４が良品エレメント４Ｒであると判定した場合、他のエレメント４についても上述したのと同様に、エレメント高さＥ（第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２）及び検出差分量Ｇを求め、検出差分量Ｇ及び基準差分量ＧＬの比較を行ない、エレメント４の良否を判定する。当該無端金属ベルト１に含まれる全エレメント４について、良品エレメント４Ｒと判定されると、当該無端金属ベルト１は良品であると判定される。
【００２３】
上述したように、張り側出口部１６（かつぎ現象が生じ易い部分）及び弛み側入口部１８（かつぎ現象が生じ難い部分）に対応してそれぞれ第１、第２高さ検出センサ２４，２５を配置し、同一のエレメント４を対象にして第１、第２高さ検出センサ２４，２５がそれぞれ第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２を検出し、両者の差分量（検出差分量Ｇ）を求め、この差分量（検出差分量Ｇ）を基準差分量ＧＬと比較してエレメント４ひいては当該無端金属ベルト１の良否を判定する。
【００２４】
そして、検出対象のエレメント４が良品エレメント４Ｒである場合には、弛み側入口部１８及び張り側出口部１６の何れにおいてもかつぎ現象は発生せず、第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２が同等になり、その差分量（検出差分量Ｇ）は０（基準差分量ＧＬ）となる。また、検出対象のエレメント４が不良品エレメント４Ｆである場合には、弛み側入口部１８においてかつぎ現象が発生し、かつ張り側出口部１６でかつぎ現象は解消され、第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２は異なる値になり、その差分量（検出差分量Ｇ）が０（基準差分量ＧＬ）と異なる値になる。このため、上述した検出差分量Ｇと基準差分量ＧＬとを比較することにより、対象エレメント４ひいては当該無端金属ベルト１の良否判定を行なえることになる。
【００２５】
本実施の形態では、無端金属ベルト１の良否判定について、同一エレメント４を対象にした２箇所におけるエレメント高さＥ（第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２）の検出により行なうので、隣接するエレメントの相対位置を測定することにより無端金属ベルトの良否判定を行なう上述した従来技術と異なり、隣接するエレメント４同士の間隔及びロッキング位置精度の影響を受けることがなく、さらには当該影響に伴なう誤判定の発生を招くことがなく、良否判定精度をその分、向上させることができる。また、従来技術で行なわれるグレーゾーンを持った判定が回避されるので、判定の明確化を図ることができると共に、グレーゾーンを持った判定で必要とされる設備費の高騰や生産性の低下を招くことがない。
【００２６】
本実施の形態では、検出差分量Ｇを、２箇所で求めた第１、第２検出エレメント高さＥ１，Ｅ２の差分で求めているので、エレメント４の頂部９の先端部９ａの寸法精度影響が排除されることになる。
上記実施の形態では、かつぎ現象が生じ易い部分として張り側出口部１６（かつぎ現象が生じない部分）を採用したが、これに代えて、張り側出口部１６の近傍部分を採用し、基準差分量ＧＬとして０でなく、０に近い値を採用するように構成してもよい。
【００２７】
上記実施の形態では、基準差分量ＧＬを「０」としている場合を例にしたが，本発明はこれに限らず、「０」以外の値を設定するように構成してもよい。
また、上記実施の形態では、高さ方向の位置ずれを対象にしてエレメント４の位置ずれを検出する場合を例にしたが、これに代えて、横方向の位置ずれについても、上述した実施の形態と同様に対処するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る無端金属ベルトの品質検査装置を模式的に示す図である。
【図２】図１の無端金属ベルトを示す部分斜視図である。
【図３】図２のエレメントを示す正面図である。
【図４】無端金属ベルトで生じるかつぎ現象を説明するため部分断面の側面図である。
【図５】第１、第２高さ検出センサが検出するセンサ・頂部間距離を模式的に示す図である。
【図６】不良品エレメントにおける差分量の算出例を示す図である。
【図７】図６と対比して示す良品エレメントにおける差分量の算出例を示す図である。
【図８】従来の品質検査方法の一例の検査対象となる無端金属ベルト及びシーブの一例を示す図である。
【図９】図８の無端金属ベルトの従動側シーブ側部分を示す図である。
【図１０】図９のエレメントを示す斜視図である。
【図１１】ロッキング位置精度を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…無端金属ベルト、２…凸部、３…凹部、１４…品質検査装置、２４，２５…第１、第２高さ検出センサ（位置ずれ検出手段）、２６…判定部（判定手段）、Ａ…センサ・正規エレメント整列基準位置間距離、Ｂ…センサ・頂部間距離、Ｅ１，Ｅ２…第１、第２検出エレメント高さ、Ｇ…検出差分量、ＧＬ…基準差分量。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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