JP2006098313A

JP2006098313A - 無段変速機用ベルトの検査装置

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Publication number: JP2006098313A
Application number: JP2004286927A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kuroda; 博明黒田; Eiichiro Muramatsu; 英一郎村松
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP4007510B2

Abstract

【課題】再現性がよく且つ小さな形状不良から大きな形状不良までを余すことなく検出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】リング状のスチールベルトを多数枚重ねたものに金属エレメントを多数個連続して嵌め込んで構成した無段変速機用ベルトの検査装置（１０）において、回転可能なドラム（１３）と、該ドラムを回転させた状態で該ドラムの側面の凹凸を測定することが可能なダイヤルゲージ（１５）とを備え、前記ドラムの側面に前記スチールベルト（２ａ′、２ａ″）の内周面を接触させた状態で該ドラムを回転させながら、該スチールベルトの凹凸を前記ダイヤルゲージで測定する。
【選択図】図１

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、無端状のスチール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検査装置に関する。

図４（ａ）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、無端状の二連のベルト部材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（たとえば、非特許文献１参照）。

ベルト部材２は、多数枚（たとえば、１２枚程度）のリング状のスチールベルト２ａを積層して構成されている。それぞれのスチールベルト２ａは、以下の工程を経て製作される。まず、超強靱鋼（マルエージング鋼等）の薄板の端部同士を突き当てて溶接し、リング状の基体を形成する。次に、その基体を所定幅ずつ輪切り状に裁断して圧延し、基本周長のスチールベルトを作成する。次に、スチールベルトに溶体化処理等を施した後、各々のスチールベルトに、ベルト部材２の積層場所に対応した周長を与える（つまり、積層場所が外周側になるほど長めの周長を与える）ための周長補正処理を実行する。

そして、周長補正後のスチールベルトに対して、時効処理や窒化処理などを施して表面硬度を高めた後、表面欠陥や曲がりなどがない良品のスチールベルトを選び出し、それらを順次に積層し、その積層体（ベルト部材２）に金属エレメント３ａを嵌め込んで一体化することにより、無段変速機用ベルト１が完成する。

図４（ｂ）は、スチールベルト２ａの不良品例を示す図である。この図において、本来であれば、フリーの状態で、どの部分をとっても滑らかな円弧（実線参照）を描くべきスチールベルト２ａであるが、製造工程や搬送中の何らかの原因により、急激な曲がりや凹凸又はその他の異形状部位を生じることがある。たとえば、図示の例では、破線で示す“く”の字状の異形状部位４を生じている。かかる異形状部位４の存在は、無段変速機用ベルト１の耐久性を阻害するから、不良品として破棄しなければならない。

従来からのスチールベルト２ａの良否判定、とりわけ、異形状部位４などの形状判定は、たとえば、目視による判定、又は、表面粗さ計などの形状計測器を用いた機械的な判定が行われていた。

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、目視による判定は、判定者毎の個人差（判定結果のバラツキ）があるため再現性が悪いという問題点があり、また、形状計測器を用いた機械的な判定は、計測器の測定レンジ（たとえば、０〜数百μｍ）内の微小な形状不良しか検出できず、レンジ外の大きな形状不良をまったく検出できないという問題点がある。

そこで、本発明は、再現性がよく且つ小さな形状不良から大きな形状不良までを余すことなく検出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。

本発明は、リング状のスチールベルトを多数枚重ねたものに金属エレメントを多数個連続して嵌め込んで構成した無段変速機用ベルトの検査装置において、回転可能なドラムと、該ドラムを回転させた状態で該ドラムの側面の凹凸を測定することが可能なダイヤルゲージとを備え、前記ドラムの側面に前記スチールベルトの内周面を接触させた状態で該ドラムを回転させながら、該スチールベルトの凹凸を前記ダイヤルゲージで測定することを特徴とする無段変速機用ベルトの検査装置である。
また、前記ドラムは、上面から下面にかけて一定の割合で直径が大きくなるような略台形状の断面を有していてもよく、又は、前記ドラムの側面に、上面から下面にかけて等間隔又は不等間隔のマークを設けてあってもよい。

本発明によれば、スチールベルトを装着したドラムを回転させながら、ダイヤルゲージの表示を読み取るだけで、当該スチールベルトの凹凸、すなわち、形状不良の程度を定量的に測定することができる。したがって、目視による判定のように判定者毎の個人差（判定結果のバラツキ）を招かないから、再現性のよい測定を行うことができる。しかも、一般的にダイヤルゲージの測定レンジは、表面粗さ計のそれよりも遙かに大きいため、小さな形状不良から大きな形状不良までを余すことなく検出できる無段変速機用ベルトの検査装置を提供することができる。
また、ドラムの形状を上面から下面にかけて一定の割合で直径が大きくなるような台形状断面とすれば、周長が異なるすべてのスチールベルトを支障無く検査できるし、また、ドラムの側面に、上面から下面にかけて等間隔又は不等間隔のマークを設けておけば、このマークに合わせてスチールベルトを装着することにより、スチールベルトの斜め装着を回避できる。

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。

図１（ａ）は、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の検査装置（以下、単に「検査装置」という。）１０は、基台１１と、この基台１１の上に回転自在に取り付けられたロクロ１２と、このロクロ１２の上部に一体的に固定されたドラム１３と、このドラム１３に隣接して基台１１の上に若干の傾斜を伴って立設されたシャフトレール１４と、このシャフトレール１４に滑動可能に取り付けられたダイヤルゲージ１５とを備えている。

ここで、ダイヤルゲージ１５は、円形状外枠１７ａの内部に指針１７ｂと目盛板１７ｃとを設けるとともに、その円形状外枠１７ａの一端側のステム１８ａから縮退可能に突出するスピンドル１８ｂの先端に測定子１８ｃを設けた構成を有する、いわゆる「標準型ダイヤルゲージ」として周知のものである。なお、図示のダイヤルゲージ１５は、円形状外枠１７ａの他端側から突き出した保持部１６をシャフトレール１４に滑動可能に係止させている点で、周知の「標準型ダイヤルゲージ」と異なる。

ダイヤルゲージ１５は、スピンドル１８ｂの先端に設けられている測定子１８ｃの位置を、指針１７ｂで指し示された目盛板１７ｃの値で表示するものであり、スピンドル１８ｂの伸縮に伴う測定子１８ｃの位置の変化を、目盛板１７ｃの値の変化から定量的に読み取ることができるものである。

本実施形態のポイントの第一は、ドラム１３の形状にある。つまり、このドラム１３は、いずれも円形状の上面１３ａと下面１３ｂとを有するとともに、それらの上面１３ａと下面１３ｂとの間に連続する平滑な側面１３ｃとを有する柱状体をなしているが、上面１３ａの面積に対して、下面１３ｂの面積が若干大きくなっており、要するに、裾広がりの台形状断面をなしている点に特徴がある。ドラム１３の胴回りサイズは、側面１３ｃの上端で最小値Ｌａ（Ｌａは上面１３ａの円周長に相当する値）、側面１３ｃの下端で最大値Ｌｂ（Ｌｂは下面１３ｂの円周長に相当する値）となっており、ドラム１３の上端から下端にかけて一定の割合で増大している。さらに、ドラム１３の胴回りサイズの最小値Ｌａは、スチールベルト２ａの最小周長よりも若干小さい値に設定されており、また、ドラム１３の胴回りサイズの最大値Ｌｂは、スチールベルト２ａの最大周長よりも若干小さい値に設定されている。

以上のポイントを有するドラム１３としたので、そのドラム１３の側面１３ｃに、最小周長から最大周長までの異なる周長の全てのスチールベルト２ａを、隙間無くぴったりと装着することができる。たとえば、図１（ａ）においては、ドラム１３の側面１３ｃに、代表的に示す２本のスチールベルト２ａ′、２ａ″が装着されている。上部に位置するスチールベルト２ａ′の周長は、下部に位置するスチールベルト２ａ″の周長より短い。

本実施形態のポイントの第二は、ドラム１３に隣接して基台１１の上に若干の傾斜を伴ってシャフトレール１４を立設すると共に、このシャフトレール１４に滑動可能に取り付けられたダイヤルゲージ１５の測定子１８ｃを、ドラム１３の側面１３ｃの上端から下端のほぼ全ての範囲にかけて接触できるようにした点にある。たとえば、図１（ａ）においては、実線と破線の二つのダイヤルゲージ１５が描かれている。実線のダイヤルゲージ１５は、ドラム１３の側面１３ｃの上部に位置するスチールベルト２ａ′の位置に対応しており、また、破線のダイヤルゲージ１５は、ドラム１３の側面１３ｃの下部に位置するスチールベルト２ａ″の位置に対応している。なお、シャフトレール１４に若干の“傾斜”を与えている理由は、ダイヤルゲージ１５の上下の位置移動に関わらず、ドラム１３の側面１３ｃからシャフトレール１４までの距離を一定に保つための対策である。

本実施形態のポイントの第三は、ドラム１３をロクロ１２の上に一体的に固定した点にある。つまり、ドラム１３に対して、矢印Ａで示すような回転運動を与えることができるようにした点にある。ちなみに、ここでは、手動によるロクロ１２を例示しているが、いうまでもなく、ロクロ１２を電動式としても差し支えない。

なお、図１（ａ）においては、ドラム１３の側面１３ｃを、単に平滑な曲面としているが、この側面１３ｃに装着されるスチールベルト２ａの平均的な周長が大きい（数十ｃｍにも及ぶ）ため、側面１３ｃへの装着時に、誤ってスチールベルト２ａが斜めに装着されてしまう可能性があり、後述の形状検査の際に不都合を招くおそれがある。

図１（ｂ）は、スチールベルト２ａの斜め装着を防止するための好ましい対策を示す図である。この図において、ドラム１３の側面１３ｃには、その上端から下端にかけて等間隔又は不等間隔の複数本のマーク１９が描かれている（又は刻印若しくはシール貼り付けでもよい）。すべてのマーク１９は、ドラム１３の回転平面に並行になっており、ドラム１３を回転させたときに、それぞれ一本の直線になって見えるようになっている。したがって、スチールベルト２ａを側面１３ｃに装着する際に、いずれかのマーク１９と一致させることにより、スチールベルト２ａの斜め装着を防止でき、後述の形状検査の際の不都合を回避できる。さらに、それぞれのマーク１９に、そのマークの長さ（すなわち、対応するスチールベルト２ａの周長）を併記しておくとより好ましい。又は、マーク１９は図示のような直線のみに限定されず、たとえば、断続したものであってもよい。

図２は、本実施形態におけるスチールベルト２ａの形状検査の手順を示す流れ図である。この図において、まず、検査対象のスチールベルト２ａをドラム１３の側面１３ｃに装着する（ステップＳ１）とともに、そのスチールベルト２ａに測定子１８ｃが接触するようにダイヤルゲージ１５の位置を調節する（ステップＳ２）。

次に、ドラム１３を回転させながらダイヤルゲージ１５の指針１７ｂの振れ幅を目盛板１７ｃの値から読み取り（ステップＳ３）、その読み取った値を所定の基準値と比較する（ステップＳ４）。基準値とは、スチールベルト２ａの設計上の許容変形量のことである。したがって、ステップＳ３で読み取ったダイヤルゲージ１５の指針１７ｂの振れ幅、つまり、検査対象のスチールベルト２ａの変形量が基準値内であれば、そのスチールベルト２ａを良品と判定し（ステップＳ５）、基準値外であれば、そのスチールベルト２ａを不良品として判定（ステップＳ６）することができる。

そして、いずれの判定の場合も、ドラム１３からスチールベルト２ａを取り外し（ステップＳ７）た後、検査すべき他のスチールベルト２ａの有無を判定し、検査すべき他のスチールベルト２ａが残っていれば、以上の手順を繰り返し、他のスチールベルト２ａがなければ検査を終了する。

このように、本実施形態においては、ドラム１３にスチールベルト２ａを装着し、ダイヤルゲージ１５の位置あわせを行った後、ドラム１３を回転させるだけで、スチールベルト２ａの形状不良（ダイヤルゲージ１５の指針１７ｂの振れ幅が基準値を超えるもの）を簡単、且つ、確実に判定することができ、しかも、誰が検査を行っても同一の判定結果を再現性よく得ることができる。

また、本実施形態における測定レンジは、もっぱらダイヤルゲージ１５のスピンドル１８ｂのストロークに依存し、このストロークは、冒頭で説明した表面粗さ計の測定レンジ（０〜数百μｍ）よりも遙かに大きい、たとえば、０〜１５０ｍｍ程度のものも容易に入手可能であるから、小さな形状不良から大きな形状不良までを余すことなく検出できる無段変速機用ベルトの検査装置を提供することができる。

また、前記のとおり、ドラム１３の側面１３ｃに、図１（ｂ）に示すようなマーク１９を設けておけば、スチールベルト２ａの斜め装着を防止することができ、ドラム１３を回転させた際に、ダイヤルゲージ１５の測定子１８ｃがスチールベルト２ａから逸脱することがない。

なお、以上の実施形態では、ドラム１３の側面１３ｃを“平滑な曲面”としているが、発明の思想上、これに限定されない。スチールベルト２ａの内周面を保持できる構造を有していればよい。

図３は、ドラムの他の構造を示す図である。まず、（ａ）はドラム２０の上面２０ａと下面２０ｂの外周形状をキザキザにするとともに、それらの上面２０ａと下面２０ｂとを結ぶ側面２０ｃにも上記のギザギザを連続させて形成したものであり、要するに、側面２０ｃに歯面を形成したものである。なお、このドラム２０の断面形状も台形状になっている点で、上記の実施形態のドラム１３と一致する。また、（ｂ）はドラム２１の上面２１ａと下面２１ｂの外周付近に等間隔の小穴２１ｃを形成し、それらの小穴２１ｃに多数の丸棒２１ｄの上下端を固定させたものである。なお、このドラム２１の断面形状も台形状になっている点で、上記の実施形態のドラム１３と一致する。

このような変形例のドラム２０、２１においても、そのドラム２０、２１にスチールベルト２ａを装着できるため、上記の実施形態のドラム１３と同様に、スチールベルト２ａの形状検査を支障無く行うことができる。

実施形態の構成図及びスチールベルト２ａの斜め装着を防止するための好ましい対策を示す図である。本実施形態におけるスチールベルト２ａの形状検査の手順を示す流れ図である。ドラムの他の構造を示す図である。無段変速機用ベルトの外観図及びスチールベルト２ａの不良品例を示す図である。

符号の説明

１無段変速機用ベルト
２ａスチールベルト
３ａ金属エレメント
１０無段変速機用ベルトの検査装置（検査装置）
１３ドラム
１５ダイヤルゲージ
１９マーク

Claims

リング状のスチールベルトを多数枚重ねたものに金属エレメントを多数個連続して嵌め込んで構成した無段変速機用ベルトの検査装置において、
回転可能なドラムと、該ドラムを回転させた状態で該ドラムの側面の凹凸を測定することが可能なダイヤルゲージとを備え、
前記ドラムの側面に前記スチールベルトの内周面を接触させた状態で該ドラムを回転させながら、該スチールベルトの凹凸を前記ダイヤルゲージで測定することを特徴とする無段変速機用ベルトの検査装置。
前記ドラムは、上面から下面にかけて一定の割合で直径が大きくなるような略台形状の断面を有している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。
前記ドラムの側面に、上面から下面にかけて等間隔又は不等間隔のマークを設け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。