JP2005315288A - 無段変速機用ベルトの検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一度の作業で金属エレメントの隙間を簡単に測定することができる無段変速機用ベルトの検査装置を提供する。
【解決手段】 所定形状に打ち抜き加工された金属エレメント３ａを多数枚積層し、その積層体を金属製の無端ベルト２に担持させて組み立てられた無段変速機用ベルト１の前記金属エレメントの隙間を検査する検査装置において、楔状の検査治具４、たとえば、６つの面を持つ変形６面体の上面４ａと下面４ｂ及び４つの側面のうちの対向する二つの側面４ｄ、４ｆをいずれも矩形とし、且つ、残りの２つの側面４ｃ、４ｅを上部から下部にかけて幅が徐々に狭くなる楔状とした検査治具４を用いて前記隙間の値を定量的に検査する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無段変速機用ベルトの検査装置に関し、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装置に関する。

図６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。

図７は、金属エレメント３ａの拡大図である。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。

頭部３ｂの一方面側には突起３ｅが形成され、同他方面側には窪み３ｆ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３ｆ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。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３ｇに嵌め込まれる。

このように、無段変速機用ベルト１は、１２枚程度のスチールベルトからなる二連のベルト積層体２に、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、アセンブリ化されたものであるが、その組み立てに際しては、金属エレメント３ａの枚数を適切に調整しなければならない。枚数不足の場合には金属エレメント３ａ同士の結合が弱くなり、枚数過多の場合には無段変速機用ベルト１の柔軟性が損なわれるからである。

そこで、従来より、無段変速機用ベルト１の組み立てに際して、ベルト積層体２に組み付けられている金属エレメント３ａの隙間（本明細書中の“隙間”とは、所定の力で押し広げたときに生じる隙間のことをいう。）を“隙間ゲージ”で測定し、隙間が広すぎる場合には枚数不足と判断して金属エレメント３ａを追加して調整したり、又は、隙間が狭すぎる場合には枚数過多と判断して金属エレメント３ａを減らして調整したりしている。なお、このような調整を細かに行うために、調整用の金属エレメント３ａを使用することがある。たとえば、図７（ｂ）において、厚みの異なる（ａ＝１．８ｍｍ、ｂ＝１．７ｍｍ）２種類の金属エレメント３ａが示されている。厚みａの金属エレメント３ａは通常用であり、厚みｂの金属エレメント３ａは調整用である。

宮地知巳著"理想の変速機ＣＶＴの性能を最大限に引き出す"、［online］、［平成１４年８月２５日検索］、インターネット＜URL: http://www.idemitsu.co.jp/lube/cvt/cvtbody2.html＞

しかしながら、上記の従来技術、すなわち、金属エレメント３ａの隙間を“隙間ゲージ”で測定するものにあっては、隙間毎に何種類もの隙間ゲージを用意し、それらを取り替えながら隙間を測定する必要があり、手間がかかって面倒であるという問題点がある。

そこで、本発明は、一度の作業で金属エレメントの隙間を簡単に測定することができる無段変速機用ベルトの検査装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、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に担持させて組み立てられた無段変速機用ベルトの前記金属エレメントの隙間を検査する検査装置において、楔状の検査治具を用いて前記隙間の値を定量的に検査することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記検査治具は、６つの面を持つ変形６面体の上面と下面及び４つの側面のうちの対向する二つの側面をいずれも矩形とし、且つ、残りの２つの側面を上部から下部にかけて幅が徐々に狭くなる楔状としたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、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に担持させて組み立てられた無段変速機用ベルトの前記金属エレメントの隙間の値を定量的に検査する検査装置において、階段状の検査治具を用いて前記隙間の値を定量的に検査することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記検査治具は、６つの面を持つ変形６面体の上面と下面をいずれも矩形とし、且つ、対向する２つの側面を上部から下部にかけて幅が段階的に狭くなる形状としたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４いずれかに記載の発明において、前記無段変速機用ベルトを載置するテーブルと、該テーブル上に載置された無段変速機用ベルトの任意の金属エレメントの隙間に前記検査治具を所定の力で差し込む差し込み手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記差し込み手段は、前記検査治具を所定の上方位置まで移動させる上方移動機構と、該上方移動位置まで移動させられた検査治具を所定の力で下方移動させる下方移動手段とを含んで構成されたことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記下方移動手段は、所定質量のロードセルであることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項１又は請求項２いずれかに記載の発明において、前記検査治具は、さらに、前記金属エレメントの隙間の両側に位置する金属エレメントの倒れ込みを防止するための倒れ込み防止部を備えることを特徴とする。

請求項１又は請求項２記載の発明によれば、金属エレメントの隙間に楔状の検査治具を所定の力で差し込み、その楔状部分のどこまで差し込まれたかを調べることによって、当該隙間の値を定量的に検査することができる。したがって、従来技術のように、いちいち隙間ゲージを取り替える必要がなく、一度の作業で金属エレメントの隙間を簡単に測定することができる。
請求項３又は請求項４記載の発明によれば、金属エレメントの隙間に階段状の検査治具を所定の力で差し込み、その階段部分のどこまで差し込まれたかを調べることによって、当該隙間の値を定量的に検査することができる。したがって、従来技術のように、いちいち隙間ゲージを取り替える必要がなく、一度の作業で金属エレメントの隙間を簡単に測定することができることに加え、さらに、階段の段差毎に隙間の値を測定できるので、段差間の中間値を測定してしまうことがなく、再現性のよい測定結果が得られる。
請求項５乃至７記載の発明によれば、隙間の測定作業を自動化することができる。
請求項８記載の発明によれば、金属エレメントの隙間の両側に位置する金属エレメントの倒れ込みが防止されるので、特に、数枚ないしは数十枚程度の金属エレメントの積層幅に相当する広い隙間を測定する際の不都合を回避できる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の構成図である。この図において、無段変速機用ベルト１は、冒頭でも説明したように、１２枚程度のスチールベルトからなる二連のベルト積層体２に、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たものである。なお、図示の構成は、無段変速機用ベルト１を横方向から見た図であり、二連のベルト積層体２のうちの一つは陰に隠れて見えていない。

無段変速機用ベルト１の内周側の金属エレメント３ａの隙間には、無段変速機用ベルトの検査治具４が差し込まれている。

図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ矢視図、図２（ｂ）は、検査治具４の斜視図である。これらの図において、検査治具４は、６つの面４ａ〜４ｆを持つ変形６面体である。詳しくは、上面４ａと下面４ｂ及び４つの側面４ｃ〜４ｆのうちの対向する二つの側面４ｄ、４ｆはいずれも矩形（長方形）であるが、残りの２つの側面４ｃ、４ｅが上部から下部にかけて幅が徐々に狭くなる“楔（くさび）状”を有している点に特徴がある。

さて、図示の例においては、検査治具４の側面４ｄにスケール５が描かれている。このスケール５は、楔状側面４ｃ、４ｅの各々の場所における幅を表示するものである。今、楔状側面４ｃ、４ｅの各々の場所における幅を便宜的に“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”、“Ｄ”、“Ｅ”で表すことにする。ここで、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅであり、幅Ａが最小、幅Ｅが最大、幅Ｂから幅Ｄまでがそれらの中間値とする。

このような構成を有する検査治具４を用いて、無段変速機用ベルト１の内周側の金属エレメント３ａの隙間を測定する場合には、図１や図２（ａ）に示すように、まず、測定対象の隙間に、検査治具４の最小幅部分（すなわち、下面４ｂ）を差し込み、次いで、図２（ａ）の矢印イで示すように、検査治具４の上面４ａから所定の力を加えて、楔状側面４ｃ、４ｅのどの部分まで差し込まれるかを調べればよい。
所定の力を加えたときの差し込み位置のスケール５の表記を読み取ることにより、無段変速機用ベルト１の内周側の金属エレメント３ａの隙間を明示的に測定することができる。さらに、この検査治具４によれば、単一の装置のみで幅Ａから幅Ｅまでの隙間を幅広く測定することができる。つまり、従来のように、複数の隙間ゲージを取り替えながら測定する必要がない。このため、一度の作業で金属エレメント３ａの隙間を簡単に測定することができ、作業性の大幅な改善を図ることができる。

＜第２実施形態＞
図２（ｃ）は、第１実施例を改良した第２実施形態の構成図である。この図において、第１実施形態との相違は、幅Ａ〜幅Ｅを一定に変化させるのではなく、段階的に変化させるようにした点にある。

第２実施形態の検査治具６も、６つの面６ａ〜６ｆを持つ変形６面体であり、上面６ａと下面６ｂが矩形（長方形）になっている点で第１実施形態と共通するが、その他の面６ｃ〜６ｆの形状について第１実施形態と相違する。

すなわち、対向する二つの側面６ｃ、６ｅは、上部から下部にかけて“段階的”に幅が狭くなっており、また、残りの二つの側面６ｄ、６ｆは、その側面６ｃ、６ｅの段差に合わせて階段状に区分けされている点で相違する。なお、側面６ｄ、６ｆの各区分け部に記されている“Ａ”、“Ｂ”、・・・・、“Ｅ”は、それらに対応する部分の側面６ｃ、６ｅの幅を便宜的に表したものである。

このような構成を有する検査治具６を用いて、無段変速機用ベルト１の内周側の金属エレメント３ａの隙間を測定する場合にも、第１実施形態の検査治具４と同様に、まず、測定対象の隙間に、検査治具６の最小幅部分（すなわち、下面６ｂ）を差し込み、次いで、図２（ａ）の矢印イで示すように、検査治具６の上面６ａから所定の力を加えて、側面６ｃ、６ｅのどの部分まで差し込まれるかを調べればよい。

所定の力を加えたときの差し込み位置の幅表記を読み取ることにより、無段変速機用ベルト１の内周側の金属エレメント３ａの隙間を明示的に測定することができる。この検査治具６においても、単一の装置のみで幅Ａから幅Ｅまでの隙間を幅広く測定することができ、従来のように、複数の隙間ゲージを取り替えながら測定する必要がなく、このため、一度の作業で金属エレメント３ａの隙間を簡単に測定することができ、作業性の大幅な改善を図ることができる。

加えて、この検査治具６では、側面６ｃ、６ｅの幅を“段階的”に変化させているので、測定の再現性を向上することができるという特有の効果が得られる。

すなわち、第１実施形態の検査治具４は、単なる楔状の側面４ｃ、４ｅに過ぎないため、隣り合う幅（たとえば、幅Ａと幅Ｂ）の間を指し示す可能性があり、このような場合、幅Ａと幅Ｂのどちらにするか又はその中間値にすべきか判断に迷い、また、作業者毎の判断も当然異なるから、再現性の点で不十分であるが、この検査治具６においては、隣り合う幅（たとえば、幅Ａと幅Ｂ）の間に段差が設けられているため、その段差を無理矢理乗り越えない限り、常に一定の測定結果（たとえば、幅Ａ又は幅Ｂ）が得られるので、判断の迷いも作業者毎の相違も生じず、したがって、良好な再現性が得られるという格別のメリットがある。

＜第３実施形態＞
図３は、第３実施形態の構成図であり、前記の第１実施形態又は第２実施形態の検査治具４、６による検査を自動化したものである。この図において、床面等に置かれたフレーム７の上にはテーブル８が乗せられており、このテーブル８の上には、無段変速機用ベルト１が載置されている。テーブル８の穴８ａには、上下方向に延在するアーム９が充分な遊びをもって挿通されている。

このアーム９の下端は、サーボ等の上方移動機構１０（差し込み手段）に連結されており、上方移動機構１０を動作させることによって、図中の破線で示すような所定の上方位置まで延伸するようになっている。また、アーム９の上端には、横棒１１が取り付けられており、この横棒１１に係止する金具１２に、第１実施形態の検査治具４又は第２実施形態の検査治具６の上端が取り付けられている。

さらに、アーム９の中間部付近にも、横棒１３が取り付けられており、この横棒１３に係止する金具１４に、第１実施形態の検査治具４又は第２実施形態の検査治具６の下端が取り付けられていると共に、その金具１４に、所定質量のロードセル１５（下方移動手段）が装着されている。

このような構成において、無段変速機用ベルト１の内周側の金属エレメント３ａの隙間を測定する場合には、まず、上方移動機構１０を動作させて、アーム９を最大上方位置まで延伸させ、第１実施形態の検査治具４又は第２実施形態の検査治具６の下端が無段変速機用ベルト１の内周側の金属エレメント３ａの隙間に若干入り込むようにする。

そして、この状態のまま、上方移動機構１０の動作を止めてアーム９をフリーにすると、アーム９は、ロードセル１５の重さにより自由落下し、その結果、第１実施形態の検査治具４又は第２実施形態の検査治具６の下端が無段変速機用ベルト１の内周側の金属エレメント３ａの隙間に深く入り込む。

このときの入り込み量は、ロードセル１５の質量と、金属エレメント３ａの実際の隙間の大きさで決まるから、たとえば、第１実施形態の検査治具４を用いている場合にはスケール５の表記（“Ａ”〜“Ｅ”）を読み取ればよく、又は、第２実施形態の検査治具６を用いている場合には段差部の表記（“Ａ”〜“Ｅ”）を読み取ればよい。その読み取り値が、実際の隙間、すなわち、所定の力（ロードセル１５の質量）で金属エレメント３ａを押し広げたときに生じる隙間の値を示すことになる。

なお、隙間の読み取りも自動化するのであれば、たとえば、アーム９の自由落下量を検出するセンサを備えておけばよい。

＜第４実施形態＞
図４は、第４実施形態の構成図であり、前記の第１実施形態又は第２実施形態との相違は、測定対象の隙間の大きさにある。前記の第１実施形態又は第２実施形態の検査治具４、６は、アセンブリ化された無段変速機用ベルト１の金属エレメント３ａの隙間を測定する。この隙間は金属エレメント３ａが密に組み込まれているため、きわめて微小であるが、この第４実施形態の検査治具１６は金属エレメント３ａが密に組み込まれる前の隙間（数枚ないしは十数枚程度の金属エレメント３ａの積層幅に相当する大きめの隙間）を測定する点で相違する。

図４において、無段変速機用ベルト１は、数枚ないしは十数枚程度の金属エレメント３ａが取り外されたもの、あるいは、それらの金属エレメント３ａが組み込まれる前のものである。図中の符号ロは、数枚ないしは十数枚程度の金属エレメント３ａの積層幅に相当する大きめの隙間を表しており、この隙間ロには、検査治具１６が差し込まれている。

図５は、検査治具１６の外観図である。この検査治具１６も前記の第１実施形態や第２実施形態の検査治具４、６と同様に、６つの面１６ａ〜１６ｆを持つ変形６面体である。詳しくは、上面１６ａと下面１６ｂは、隙間ロの両側に位置する金属エレメント３ａの開き角度αとほぼ同等、ないしはそれよりも若干小さな角度βの扇状を有している。

また、４つの側面１６ｃ〜１６ｆのうちの二つの側面１６ｄ、１６ｆはいずれも矩形（長方形）であり、残りの２つの側面１６ｃ、１６ｅは上部から下部にかけて幅が徐々に狭くなる“楔（くさび）状”を有している。

なお、この検査治具１６は、第１実施形態や第２実施形態２の検査治具４、６よりも遙かに大きい隙間ロを測定するものであるため、隙間ロの両側の金属エレメント３ａの倒れ込みを防止するための倒れ込み防止部１６ｇが加えられている。この倒れ込み防止部１６ｇは、ベルト積層体２を通すための溝１６ｈを含んでいる。

第１実施形態の検査治具４と同様に、図示の検査治具１６の側面１６ｄにもスケール１７が描かれている。このスケール１７は、楔状側面１６ｃ、１６ｅの各々の場所における幅を表示するものである。

このような構成を有する検査治具１６を用いて、無段変速機用ベルト１の金属エレメント３ａの大きな隙間ロを測定する場合には、まず、隙間ロに、検査治具１６の最小幅部分（すなわち、下面１６ｂ）を差し込み、次いで、検査治具１６の上面１６ａから所定の力を加えて、楔状側面１６ｃ、１６ｅのどの部分まで差し込まれるかを調べればよい。所定の力を加えたときの差し込み位置のスケール１７を読み取ることにより、無段変速機用ベルト１の金属エレメント３ａの隙間ロを明示的に測定することができる。

また、この検査治具１６は、前記の検査治具４、６よりも遙かに広い隙間ロを測定するものであり、その隙間ロに対応した大きな幅（側面１６ｄから１６ｆまでの幅）を有する点で、前記の検査治具４、６と形状的に相違するが、加えて、既述のとおり、隙間ロの両側の金属エレメント３ａの倒れ込みを防止するための倒れ込み防止部１６ｇと、ベルト積層体２を通すための溝１６ｈとを備える点でも相違する。

今、これらの付加部分（倒れ込み防止部１６ｇと溝１６ｈ）がないもの（便宜的に符号に′を付けて識別する／検査治具１６′）とすると、この検査治具１６′は単に前記の検査治具４、６の幅を広げたものということもできるが、この検査治具１６′を使用して隙間ロを測定する場合は、無段変速機用ベルト１の内周側の隙間ロにだけ検査治具１６′が差し込まれるため、無段変速機用ベルト１の内周側の隙間ロがフリーな状態、つまり、何も押さえるものがない状態になってしまう。これにより、無段変速機用ベルト１の外周側の隙間ロの両側の金属エレメント３ａが倒れ込んでしまい、結局、無段変速機用ベルト１の内周側の隙間ロが必要以上に広がってしまうので、このような検査治具１６′による隙間ロの測定は不確かなものになる。これに対して、上記の付加部分（倒れ込み防止部１６ｇと溝１６ｈ）を備えた検査治具１６は、無段変速機用ベルト１の外周側の隙間ロの両側の金属エレメント３ａの倒れ込みを防止できるから、無段変速機用ベルト１の内周側の隙間ロが必要以上に広がることがなく、隙間ロの測定を正確に行うことができるのである。

なお、この検査治具１６は、楔状の外形を有する点で前記の第１実施形態の検査治具４の変形例ということができるが、これに限定されず、たとえば、階段状の外形を有するもの、つまり、前記の第２実施形態の検査治具６の変形例としてもよい。

第１実施形態の構成図である。 図１のＡ−Ａ矢視図及び検査治具４の斜視図並びに第１実施例を改良した第２実施形態の構成図である。 第３実施形態の構成図である。 第４実施形態の構成図である。 検査治具１６の外観図である。 無段変速機用ベルトの外観図である。 金属エレメント３ａの拡大図である。

符号の説明

１ 無段変速機用ベルト
２ ベルト積層体（無端ベルト）
３ａ 金属エレメント
４ 検査治具（楔状の検査治具）
４ａ 上面
４ｂ 下面
４ｃ、４ｅ 側面（残りの２つの側面）
４ｄ、４ｆ 側面（対向する二つの側面）
６ 検査治具（階段状の検査治具）
６ａ 上面
６ｂ 下面
６ｃ、６ｅ 側面（対向する２つの側面）
８ テーブル
１０ 上方移動機構（差し込み手段）
１５ ロードセル（下方移動手段）

Claims (8)

1. 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に担持させて組み立てられた無段変速機用ベルトの前記金属エレメントの隙間を検査する検査装置において、楔状の検査治具を用いて前記隙間の値を定量的に検査することを特徴とする無段変速機用ベルトの検査装置。
2. 前記検査治具は、６つの面を持つ変形６面体の上面と下面及び４つの側面のうちの対向する二つの側面をいずれも矩形とし、且つ、残りの２つの側面を上部から下部にかけて幅が徐々に狭くなる楔状とした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装置。
3. 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に担持させて組み立てられた無段変速機用ベルトの前記金属エレメントの隙間の値を定量的に検査する検査装置において、階段状の検査治具を用いて前記隙間の値を定量的に検査することを特徴とする無段変速機用ベルトの検査装置。
4. 前記検査治具は、６つの面を持つ変形６面体の上面と下面をいずれも矩形とし、且つ、対向する２つの側面を上部から下部にかけて幅が段階的に狭くなる形状としたことを特徴とする請求項３記載の無段変速機用ベルトの検査装置。
5. 前記無段変速機用ベルトを載置するテーブルと、該テーブル上に載置された無段変速機用ベルトの任意の金属エレメントの隙間に前記検査治具を所定の力で差し込む差し込み手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載の無段変速機用ベルトの検査装置。
6. 前記差し込み手段は、前記検査治具を所定の上方位置まで移動させる上方移動機構と、該上方移動位置まで移動させられた検査治具を所定の力で下方移動させる下方移動手段とを含んで構成されたことを特徴とする請求項５記載の無段変速機用ベルトの検査装置。
7. 前記下方移動手段は、所定質量のロードセルであることを特徴とする請求項６記載の無段変速機用ベルトの検査装置。
8. 前記検査治具は、さらに、前記金属エレメントの隙間の両側に位置する金属エレメントの倒れ込みを防止するための倒れ込み防止部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２いずれかに記載の無段変速機用ベルトの検査装置。
   

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