(57)【要約】【課題】エレメントの曲がりや引けによる窪みの影響を受けることなく高精度に板厚を測定することができ、しかも、エレメントの板厚を効率良く測定することができる無段変速機用ベルトのエレメントの板厚測定装置を提供する。【解決手段】エレメント２を起立姿勢に保持する保持手段９と、エレメントに当接する先端が平坦面とされた一対の測定子３５，３９と、両測定子３５，３９の間隔距離からエレメント２の板厚寸法を測定する板厚測定手段１１と、保持手段９又は両測定子３５，３９を上下左右方向に移動させ、両測定子３５，３９間にエレメント２の各測定箇所を順次位置させる移動手段１０とを設ける。保持手段９は、エレメント２の起立状態を維持し、且つ測定時のエレメント２への両測定子３５，３９の当接により移動して生じるエレメント２の姿勢を許容してエレメント２を保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機のプーリに接するＶ面が左右の側縁に形成されたボディーと、該ボディーにネックを介して連設されたヘッドとを備えるエレメントに予め設定された複数の測定箇所の板厚を測定する無段変速機用ベルトのエレメントの板厚測定装置であって、
前記エレメントの各測定箇所を露出させ、且つ、前記ヘッドを上方とし前記ボディーを下方とする起立姿勢にエレメントを保持する保持手段と、
該保持手段に保持されたエレメントの前面側と後面側とに位置して互いに対向すると共に該エレメントに当接・離反すべく進退自在に設けられ、該エレメントに当接する側の先端が平坦面とされた一対の測定子と、
両測定子をエレメントの前後面に当接させて両測定子の間隔距離からエレメントの板厚寸法を測定する板厚測定手段と、
前記保持手段又は両測定子を、該測定子の進退方向に直行する上下左右方向に移動させ、両測定子間にエレメントの各測定箇所を順次位置させる移動手段とを備え、
前記保持手段は、エレメントの起立状態が維持可能な間隔であって且つ測定時のエレメントへの両測定子の当接により移動して生じるエレメントの姿勢を許容する間隔を存して対向する一対の支持部材を備えて両支持部材間にエレメントを支持することを特徴とする無段変速機用ベルトのエレメントの板厚測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機用ベルトのエレメントの板厚を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無段変速機用ベルトは、金属製板材から打ち抜かれた複数のエレメントが環状に積層され、各エレメントが相互に外れないように無端のリングに組み付けられて構成されている。この種の無段変速機用ベルトを構成するエレメントは、無段変速機のプーリに接するＶ面を形成する両端縁を備えるボディーと、該ボディーにネックを介して連設されたヘッドとを備えている。
【０００３】
ところで、金属製板材から打ち抜かれた前記エレメントは各部の板厚にばらつきが生じているものがある。このような板厚にばらつきを有するエレメントは、環状に積層した際にエレメント同士が密着せず、無段変速機用ベルトの組立て工程において前記リングへの組み付けが困難となる。また、たとえ前記リングに組み付けられたとしても、エレメント同士の間隔がばらついて無段変速機用ベルトによるプーリ間の駆動力伝達効率が低下するといった品質低下を招くおそれがある。
【０００４】
そこで、従来、無段変速機用ベルトを組み立てるに先だって、作業者がマイクロメータを用いて手作業で該エレメントの各部の板厚を測定することが行なわれている。しかし、手作業によるエレメントの測定は、高い測定精度を得るためには作業者の熟練を要し、作業者毎に測定値にバラツキが生じる不都合がある。また、作業者の手作業によるエレメントの板厚測定においては、該エレメントの前記ボディーやヘッドの複数箇所について一箇所ずつ板厚を測定しなければならず、多大な工数及び長時間を要する不都合がある。
【０００５】
そこで、エレメントの複数の測定箇所に対して同時に板厚を測定することができる測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の測定装置においては、エレメントをその両面が上下方向に向かう姿勢に昇降自在に位置決めし、次いで、該位置決めされたエレメントのボディー及びヘッドに予め設定された複数の測定箇所の下面に複数の第１変位センサの測定子を対応させて当接させる。続いて、各第１変位センサの測定子の上方に対向する複数の第２変位センサの測定子を、位置決めされたエレメントのボディー及びヘッドの上面に当接させる。そして、各変位センサの測定子から得られる変位量に基づいて各測定箇所の板厚を測定する。これによって、一度に複数箇所の板厚が測定できるので、作業者がマイクロメータを用いて各測定箇所の板厚を一箇所ずつ測定する場合に比べて、板厚測定を効率良く行なうことができる。
【０００６】
ところで、この種のエレメントは、金属製板材から打ち抜かれたときに僅かな曲りが生じることがある。この曲りについては、ヘッドの中央からネックを経てボディーの中央に至る中心線に沿った方向での発生は極めて少ないが、特にヘッドの両側のイヤーの延びる方向やボディーの左右方向（何れも中心線に直交する方向）に比較的大きく発生する。しかもこの曲りはボディーの左右方向への曲り具合とヘッドの両イヤー方向への曲り具合が一定とはならない。
【０００７】
更に、この種のエレメントは、金属製板材から打ち抜かれることによって、部分的に僅かに引け（打抜き時に周囲の端縁から引っ張られることにより形成された肉薄となっている窪み）が発生していることがある。このような引けが発生している場合に、先端が半球状或いは円錐状に形成されている測定子を備えた変位センサを採用すると、引けの内部に測定子の先端が入り込んで当接した場合には実際よりも肉薄に測定されてしまい正確な測定結果が得られない。そのため、近年では、先端が平坦面とされた測定子を備えた変位センサを採用し、引けの内部に測定子の先端が入り込むことを回避するようにしている。
【０００８】
しかし、先端が平坦面とされた測定子を各測定箇所に同時に当接させると、前述したように曲りによって傾斜する測定箇所においては、測定子の先端がエレメントに均等に当接されず、測定箇所の傾斜角度に応じて両測定子の間隔が実際の板厚より大きく測定され、熟練した作業者による手作業での測定に比べて測定精度が低くなる不都合があった。
【特許文献１】特開２００１−３０４８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
かかる不都合を解消して、本発明は、エレメントの曲がりや引けによる窪みの影響を受けることなく高精度に板厚を測定することができ、しかも、エレメントの板厚を効率良く測定することができる無段変速機用ベルトのエレメントの板厚測定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】
かかる目的を達成するために、本発明は、無段変速機のプーリに接するＶ面が左右の側縁に形成されたボディーと、該ボディーにネックを介して連設されたヘッドとを備えるエレメントに予め設定された複数の測定箇所の板厚を測定する無段変速機用ベルトのエレメントの板厚測定装置であって、前記エレメントの各測定箇所を露出させ、且つ、前記ヘッドを上方とし前記ボディーを下方とする起立姿勢にエレメントを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたエレメントの前面側と後面側とに位置して互いに対向すると共に該エレメントに当接・離反すべく進退自在に設けられ、該エレメントに当接する側の先端が平坦面とされた一対の測定子と、両測定子をエレメントの前後面に当接させて両測定子の間隔距離からエレメントの板厚寸法を測定する板厚測定手段と、前記保持手段又は両測定子を、該測定子の進退方向に直行する上下左右方向に移動させ、両測定子間にエレメントの各測定箇所を順次位置させる移動手段とを備え、前記保持手段は、エレメントの起立状態が維持可能な間隔であって且つ測定時のエレメントへの両測定子の当接により移動して生じるエレメントの姿勢を許容する間隔を存して対向する一対の支持部材を備えて両支持部材間にエレメントを支持することを特徴とする。
【００１１】
本発明の板厚測定装置によってエレメントの各測定箇所の板厚を測定するときには、先ず、前記エレメントを前記保持手段に保持させる。該保持手段においては、エレメントは一対の支持部材間に収容され、ヘッドを上方としボディーを下方とする起立姿勢に保持される。
【００１２】
次いで、前記移動手段によって前記保持部材に保持されたエレメントの各測定箇所のうち何れか一箇所を、両測定子の間に位置させる。そして、当該測定箇所に両測定子を当接させ、前記板厚測定手段によって両測定子の間隔からエレメントの一測定箇所の板厚を測定する。このとき、両測定子のエレメントに当接する側の先端が平坦面とされているので、測定箇所の一部に引けによる窪みが生じていても、窪みの内部に測定子の先端が入り込むことがなく引けの影響を防止して高精度な板厚の測定を行うことができる。
【００１３】
更に、両支持部材の間隔は、測定時のエレメントへの両測定子の当接により移動して生じるエレメントの姿勢を許容する間隔とされている。これにより、前記保持手段の支持部材間のエレメントは、両測定子が当接した際の移動が許容される。即ち、エレメントに僅かに曲りが発生している場合には、両測定子がエレメントに当接すると、エレメントが移動して両測定子の先端の平坦面に倣った姿勢となる。この状態で、各測定箇所のうち何れか一箇所に両測定子を当接するので、エレメントに曲りが発生していても、エレメントの曲り分は、エレメントに両測定子の平坦な先端が当接したときに両測定子が当接されていない部分において吸収され、両測定子の平坦な先端を確実にエレメントに当接することができる。これにより、エレメントに曲りが発生していてもその影響を防止して高精度な板厚の測定を行うことができる。
【００１４】
続いて、両測定子をエレメントから離反させ、前記移動手段によって前記保持部材に保持されたエレメントの各測定箇所のうち他の一箇所を、両測定子の間に位置させる。次いで、当該測定箇所に両測定子を当接させ、前記板厚測定手段によって板厚を測定する。その後、同様にして各測定箇所について一箇所ずつ測定を行う。これによって、エレメントに設定されている全測定箇所を測定することができ、手作業に比べて作業効率を向上させることができる。しかも、前述したように各測定箇所のうちの一箇所ずつの測定によって、一度に複数の測定箇所に各測定子を当接させる場合に比べて、エレメントの曲がりの影響を受けることなく測定精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の測定装置を示す説明的側面図、図２は本実施形態の測定装置を示す説明的正面図、図３は保持手段の要部を示す説明的側面図、図４は保持手段の要部を一部破断して示す説明的正面図、図５は板厚測定手段を示す説明図である。
【００１６】
図１に示す本実施形態の測定装置１は、エレメント２の板厚を測定するものである。該エレメント２は、図示しないが、複数積層されて環状に配列され、金属製の複数の板状リングを積層してなる積層リングによって一体に結束されて無段変速機用ベルトを形成する。該エレメント２は、金属製板材を打抜いて形成され、図４を参照して説明すれば、ボディー３と、該ボディー３にネック４を介して連設されたヘッド５とを備えている。ボディー３の両端縁は、図示しない無段変速機のプーリに接するＶ面を形成する。また、ヘッド５はボディー３に沿って延出する一対のイヤー６，７を備えて略三角形状に形成されている。なお、ヘッド５の中央部には一方に突出するディンプル８が形成されており、該ディンプル８の裏側にはディンプル８に対応する凹状のホールが形成されている。また、エレメント２には、本実施形態の測定装置１によって板厚が測定される５つの測定箇所が設定されている。即ち、各測定箇所は、ボディー３とネック４との境界位置中央測定部ａ、一対のイヤー測定部ｂ，ｃ、及び一対のボディー測定部ｄ，ｅとされている。
【００１７】
次に、本実施形態の測定装置１の構成を説明する。図１及び図２において、９はエレメント２を保持する保持手段、１０は該保持手段９を移動させる移動手段、１１は保持手段９に保持されたエレメント２の板厚測定を行う板厚測定手段である。
【００１８】
前記保持手段９は、後述する移動手段１０に連設された板部材１２と、該板部材１２に設けられた一対のエレメント保持部１３とを備えている。図２に示すように、エレメント保持部１３は大型のエレメント２Ｌと小型のエレメント２Ｓとをそれぞれ保持する。大型のエレメント２Ｌを保持するエレメント保持部１３の近傍には、大型のエレメント２Ｌ用の基準板厚を有するゲージ１４ａが設けられている。また、小型のエレメント２Ｓを保持するエレメント保持部１３の近傍には、小型のエレメント２Ｓ用の基準板厚を有するゲージ１４ｂが設けられている。各エレメント保持部１３は、図３に示すように、エレメント２の板厚方向に互いに対向する一対の支持部材１５，１６を備えている。両支持部材１５，１６は、エレメント２の起立状態が維持可能な間隔に設けられ、更に、この間隔は後述するように測定時のエレメント２の移動を許容する間隔に設けられている。また、図４に示すように、両支持部材１５，１６の上縁には、エレメント２の各測定箇所、即ち、ボディー３とネック４との境界位置中央測定部ａ、一対のイヤー測定部ｂ，ｃ、及び一対のボディー測定部ｄ，ｅを露出してエレメント２を起立状態に維持する突出部１７が形成されている。両支持部材１５，１６の間には、エレメント２を載置する一対の載置部材１８，１９が設けられている。載置部材１８，１９はボディー３の凹部２０，２１に係合してエレメント２の横方向の移動を規制する。
【００１９】
前記移動手段１０は、図１及び図２に示すように、座板２２に立設された支持壁２３に設けられて横方向に往復自在の横スライドベース２４と、該横スライドベース２４に設けられて上下方向に往復自在の縦スライドベース２５とを備えている。支持壁２３の一側には横スライドベース２４の横方向への往復を駆動するモータ２６が設けられている。該モータ２６は、図示しないが、横スライドベース２４に螺合して水平方向に延設されたボールネジを回転させることで横スライドベース２４を移動させる。横スライドベース２４の上側には縦スライドベース２５の上下方向への往復を駆動するモータ２７が設けられている。該モータ２７は、図示しないが、縦スライドベース２５に螺合して垂直方向に延設されたボールネジを回転させることで縦スライドベース２５を移動させる。そして、縦スライドベース２５には、図１に示すように、前方に延びる連結部材２８を介して前記保持手段９が連設されている。
【００２０】
前記板厚測定手段１１は、図１に示すように、座板２２に立設された支柱２９の上部に設けられ、図５に示すように、支柱２９に連設された長板状のフレーム３０と、該フレーム３０の長手方向に水平に延びるレール３１と、該レール３１に案内されて水平方向に摺動する第１摺動部材３２と、前記レール３１に案内されて第１摺動部材３２に対して接近・離反する方向に摺動する第２摺動部材３３とを備えている。
【００２１】
第１摺動部材３２には、板厚測定用の間隔距離センサ３４と、先端が平坦に形成された第１測定子３５とが設けられている。更に、第１測定子３５には、水平方向にピストンロッド３６を伸縮させるシリンダ３７が設けられている。また、フレーム３０における該シリンダ３７の上方位置には、ストッパー３８が設けられている。第１摺動部材３２は、バネ３８ａによって第２摺動部材３３から離反する方向に付勢された状態でストッパー３８に連結されている。
【００２２】
第２摺動部材３３には、第１測定子３５に対向して先端が平坦に形成された第２測定子３９と、シリンダ３７のピストンロッド３６が貫通すると共にバネ４０を介して該ピストンロッド３６に連結する連結板４１と、該連結板４１に設けられ、両測定子３５，３９の間隔距離に対応してセンサ３４を押圧する測定基準座４２が設けられている。また、第２摺動部材３３には、前記ストッパー３８に当接する当接部材４１ａが設けられている。
【００２３】
このように構成された板厚測定手段１１は、図５を参照して説明すれば、シリンダ３７がピストンロッド３６を短縮させると、先ず、第２摺動部材３３が第１摺動部材３２に向かって移動し、当接部材４１ａがストッパー３８に当接する。この時点で、第２測定子３９がエレメント２に当接しエレメント２の測定基準位置とする。更にピストンロッド３６が短縮すると、シリンダ３７の推力がバネ３８ａの付勢力より大であるので、バネ３８ａが圧縮され、第１摺動部材３２が第２摺動部材３３に向かって移動する。これに伴い、センサー３４の先端が測定基準座４２に当接する。
【００２４】
更にピストンロッド３６が短縮すると、第１測定子３５がエレメント２に当接し、第２測定子３９と共にエレメント２を挟持した状態となる。この位置で、エレメント２は位置決めされて支持部材１５，１６との隙間が適正に保たれる。更にピストンロッド３６が短縮すると、バネ４０を圧縮しながらピストンロッド３６はシリンダ３７の最後端で停止する。このとき、バネ３８ａの付勢力（固定荷重で弱い）とバネ４０の付勢力（調整可変で強い）との差が測定圧となる。これによって、センサー３４の測定圧に依存することなくバネ４０の付勢力を調整することで、最適な測定圧を選択することができる。センサー３５は、その先端が測定基準座４２に当接してから、次に第１測定子３５がエレメント２に当接して止まるまでのストロークを読み取る。そして、このとき読み取られたセンサー３５のストロークと、予めセンサー３５により測定した前記ゲージ１４ａ，１４ｂの基準となる厚み寸法との相対的な値からエレメント２の板厚を算出する。
【００２５】
このようにして板厚測定手段１１の測定動作は完了するが、その後、第２摺動部材３３が規制部材３０ａに当接して停止し、第１摺動部材３２が図示しない規制部材に当接して停止するまでピストンロッド３６を伸長させることにより、即座にエレメント２から両測定子３５，３９を離反させることができる。この状態で、前記移動手段１０によるエレメント２の移動が可能となる。
【００２６】
次に、本実施形態の測定装置１によるエレメント２の板厚の測定を説明する。先ず、図１を参照すれば、移動手段１０の縦スライドベース２５を下降させておき、保持手段９を板厚測定手段１１から離反させて、エレメント保持部１３を開放させる。そして、保持手段９の各支持部材１５，１６間に起立状態でエレメント２を載置する。このとき、図４に示すように、エレメント２は各支持部材１５，１６間において、ボディー３の凹部２０，２１が載置部材１８，１９に係合して横方向の移動が規制される。
【００２７】
次いで、図１に示すように、移動手段１０の縦スライドベース２５が上昇し、板厚測定手段１１の第１測定子３５と第２測定子３９との間にエレメント２を位置される。続いて、図４及び図５を参照すれば、第１測定子３５と第２測定子３９とが各測定箇所ａ〜ｅに順次当接し、各測定箇所ａ〜ｅの板厚寸法が測定される。支持部材１５，１６の間隔は、測定時のエレメント２への両測定子３５，３９の当接により移動して生じるエレメントの姿勢を許容する間隔とされている。エレメント２は、このような間隔の支持部材１５，１６間に支持されていると共に、第１測定子３５と第２測定子３９とが各測定箇所ａ〜ｅの一箇所ずつ挟み込んで当該測定箇所の板厚を測定するので、エレメント２に両測定子３５，３９の平坦な先端が当接したときには、支持部材１５，１６間でエレメント２が移動して、両測定子３５，３９の平坦な先端に倣った姿勢となり、エレメント２の曲り分は両測定子３５，３９が当接されていない部分において吸収される。これにより、エレメント２に曲がりが生じている場合であっても、両測定子３５，３９の平坦な先端が確実にエレメント２に当接され、エレメント２の曲がりに影響を受けることなく全ての測定箇所ａ〜ｅの板厚を測定することができる。しかも、両測定子３５，３９の先端が平坦に形成されていることによって、測定箇所ａ〜ｅの一部に引けによる窪みが生じていても、窪みの内部に測定子３５，３９の先端が入り込むことがなく板厚を測定することができる。
【００２８】
なお、本実施形態においては、大型のエレメント２Ｌと小型のエレメント２Ｓとをそれぞれ保持するエレメント保持部１３を備えたものを示したが、これに限るものではなく、図示しないが、何れか一方のエレメント２を保持する保持部のみを設けておいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の測定装置を示す説明的側面図。
【図２】本実施形態の測定装置を示す説明的正面図。
【図３】保持手段の要部を示す説明的側面図。
【図４】保持手段の要部を一部破断して示す説明的正面図。
【図５】板厚測定手段を示す説明図。
【符号の説明】
【００３０】
１…板厚測定装置、２…エレメント、３…ボディー、４…ネック、５…ヘッド、９…保持手段、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ…測定箇所、１０…移動手段、１１…板厚測定手段、１５，１６…支持部材、３５，３９…測定子。
【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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