JP2017150505A - Visualization method of dynamic behavior change of CVT belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CVTベルトの動的挙動変化の可視化方法に関するものである。 The present invention relates to a method for visualizing changes in dynamic behavior of a CVT belt.
従来から、CVTの運転時におけるCVTベルトの動的挙動が、CVTの効率や耐久性を決定する大きな要因になると考えられており、本発明者らによって鋭意研究が進められている。そして、CVTベルトの動的挙動を解明する一手法として、CVTユニットの運転状態を再現し、それを撮影することにより、CVTベルトの動的挙動変化を把握する手法が検討されている。 Conventionally, it has been considered that the dynamic behavior of the CVT belt during the operation of the CVT is a major factor that determines the efficiency and durability of the CVT. As a technique for elucidating the dynamic behavior of the CVT belt, a technique for recognizing a change in the dynamic behavior of the CVT belt by reproducing the operation state of the CVT unit and photographing it has been studied.
なお、CVT関連部品の動的挙動の撮影手法としては、一例として、CVTベルトの構成要素であるリングを、一対のローラ間に掛け回し、このローラを回転駆動した状態で、リング端面に光を当ててその反射光を撮影する技術も発明されている(例えば、特許文献1参照)。 As an example of a method for photographing the dynamic behavior of CVT-related parts, a ring, which is a component of the CVT belt, is wound around a pair of rollers, and light is applied to the ring end face while the rollers are driven to rotate. A technique for shooting the reflected light by hitting it has also been invented (see, for example, Patent Document 1).
ところで、CVTベルトの動的挙動を解析するにあたり、CVTベルトの構成要素であるエレメントの挙動を把握することが必要であるが、従来、エレメントの挙動変化の可視化手法に実績がなく、有効な可視化手法が求められている。特に、エレメントの挙動変化は、CVTベルトがシーブへと巻掛る際の、CVTベルトの法線方向軸に対する周方向の角度(ヨーイング角)の変化を把握することが求められる。しかしながら、シーブに対するCVTベルトのベルト掛かり径は、CVTの変速動作に伴い変化するため、この変速動作に対応して変位する、CVTベルトの可視化対象位置に追従して、撮影を行う必要がある。又、撮影用の照明装置についても、CVTベルトの可視化対象位置に追従した照明を行う必要がある。
しかも、可視化対照位置が変位するため、エレメントの挙動変化を解析する際の基準座標となる固定部が無く、供試体の交換等を行うと、供試体間での差を比較することができないという点も、問題となっている。
By the way, in analyzing the dynamic behavior of the CVT belt, it is necessary to grasp the behavior of the element that is a constituent element of the CVT belt. A method is needed. In particular, the behavior change of the element is required to grasp the change in the circumferential angle (yaw angle) with respect to the normal axis of the CVT belt when the CVT belt is wound around the sheave. However, since the belt engagement diameter of the CVT belt with respect to the sheave changes as the CVT shift operation is performed, it is necessary to perform imaging while following the CVT belt visualization target position that is displaced according to the shift operation. In addition, it is necessary to perform illumination that follows the visualization target position of the CVT belt also for the illumination device for photographing.
Moreover, since the visualization reference position is displaced, there is no fixed part that becomes a reference coordinate when analyzing the behavior change of the element, and if the specimens are exchanged, the difference between the specimens cannot be compared. The point is also a problem.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、CVTベルトの動的挙動変化の解析を高精度に行うために、CVTベルトの動的挙動変化を可視化することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to visualize the dynamic behavior change of the CVT belt in order to analyze the dynamic behavior change of the CVT belt with high accuracy. It is in.
上記課題を解決するための、本発明に係るCVTベルトの動的挙動変化の可視化方法は、CVTユニットの運転状態を再現し、CVTベルトの掛け回し経路中の、エレメントがシーブに掛る範囲において、前記CVTベルトの周面の法線方向から、リング上に、前記エレメントの挙動変化を把握するための基準座標となるレーザ光を照射し、前記リング上に照射されたレーザ光と共に、前記CVTベルトを、カメラで撮影することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the method of visualizing the dynamic behavior change of the CVT belt according to the present invention reproduces the operation state of the CVT unit, and in the range where the element is applied to the sheave in the route of the CVT belt, From the normal direction of the peripheral surface of the CVT belt, a laser beam serving as a reference coordinate for grasping the behavior change of the element is irradiated onto the ring, and together with the laser beam irradiated onto the ring, the CVT belt Is photographed with a camera.
本発明はこのように構成したので、CVTベルトの動的挙動変化を可視化し、その解析に役立てることが可能となる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to visualize the change in the dynamic behavior of the CVT belt and use it for analysis.
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて説明する。
本発明の実施の形態に係るCVTベルトの動的挙動変化の可視化方法は、図1に示される可視化装置10を用いて実施されるものである。
可視化装置10は、ラインレーザ12と、カメラ14と、CVTユニット16の運転状態を再現する駆動手段18と、処理装置20とを備えている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
The method for visualizing the dynamic behavior change of the CVT belt according to the embodiment of the present invention is implemented using the
The
ここで、CVTユニット16は、CVTベルト22と、V字形の溝を持つシーブ24、26とを備えている。又、図2に示されるように、CVTベルト22は、シーブ24、26のV字状の溝に対応するV字状凸部を有する複数のエレメント28と、エレメント28を両側から挟み付けるリング30とで構成されている。
Here, the CVT
ラインレーザ12は、その照射位置が、CVTユニット16のCVTベルト22の掛け回し経路中の、エレメント28がシーブ24(あるいはシーブ26)に掛る範囲において、CVTベルト22の周面の法線方向軸Y(図2)上に、シーブ24の回転軸Cと平行にレーザ光Lを照射するように配置されている。図示の例では、ラインレーザ12の輝線LSは、エレメント28を挟んで両脇のリング30に渡るように、エレメント28上及びリング30上に照射されている。
The
カメラ14は、エレメント28上及びリング30上に照射されたラインレーザ12の輝線LSを撮影可能な位置に配置されている。なお、カメラ14は、CVTベルト22及びラインレーザ12の輝線LSを撮影可能な解像度を有するものであれば良く、又、その固定方法は任意である。
The
駆動手段18は、図1には概略的に枠状に示されているが、CVTユニット16のシーブ24、26を軸支する回転軸と、これら回転軸を回転駆動する駆動源(モータ等)と、シーブ24、26のV字溝の幅を変更する油圧回路とを備えており、CVTユニット16を着脱可能に保持するものである。そして、駆動手段18によってCVTユニットの運転状態が再現されるものである。なお、図1には、シーブ24に対するCVTベルト22のベルト掛かり径が変化する様子を、実線及び点線で示している。
Although the driving means 18 is schematically shown in a frame shape in FIG. 1, the rotating shaft that supports the
処理装置20は、ラインレーザ12、カメラ14及び駆動手段28の作動制御と、カメラ14により撮影される画像の解析とを行うものであり、パソコンなどの電子演算器により構成されるものである。なお、図示の例では、処理装置20はラインレーザ12、カメラ14及び駆動手段28の全ての作動制御を行う機能部と、画像解析とを行う機能部とを全て有しているが、適宜、各機能部を別個の処理装置に持たせることとしても良い。
The
更に、図示の例では、CVTユニット16は駆動手段18に装着された状態で、ケース32に格納される。このケース32には、レーザ光Lを透過するための窓34が複数設けられており、この窓34を介して、カメラ14によりCVTベルト22及びラインレーザ12の輝線LSを撮影することが可能である。
Further, in the illustrated example, the
可視化装置10によってCVTベルトの動的挙動変化の可視化を行う際には、駆動手段18に供試体としてのCVTユニット16を装着する。続いて、駆動手段18によってCVTユニット16の運転状態を再現する。そして、CVTベルト22の掛け回し経路中の、エレメント28がシーブ24に掛る範囲において、CVTベルト22の周面の法線方向から、シーブ24の回転軸Cと平行となるようにラインレーザ12からレーザ光Lを照射する。レーザ光Lを照射する範囲は、CVTベルト22の掛け回し経路中の、エレメント28がシーブ24に掛る範囲であれば、可視化を行いたい場所に応じて適宜設定することが可能である。そして、エレメント28上及びリング30上に照射されたレーザ光の輝線Lsと共にCVTベルト22を、カメラ14で撮影する。
又、処理装置20において、カメラ14により撮影された画像(図2(a))中の、レーザ光の輝線Lsを基準として、エレメント28の挙動変化を把握し、CVTベルト22の動的挙動変化の解析を行う。
When visualizing the change in the dynamic behavior of the CVT belt by the
Further, in the
上記構成を有する本発明の実施の形態に係るCVTベルトの動的挙動変化の可視化方法をまとめると、次のとおりになる。
即ち、CVTユニットの運転状態を再現し、CVTベルトの掛け回し経路中の、エレメントがシーブに掛る範囲において、前記CVTベルトの周面の法線方向から、ラインレーザによって輝線がシーブの回転軸と平行となるようにレーザ光を照射し、前記エレメント上及びリング上に照射されたレーザ光の輝線を、カメラで撮影することを特徴とするものである。そして、本方法によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
The visualization method of the dynamic behavior change of the CVT belt according to the embodiment of the present invention having the above configuration is summarized as follows.
That is, the operating state of the CVT unit is reproduced, and in the range where the element is engaged with the sheave in the route of the CVT belt, the bright line is changed from the normal direction of the peripheral surface of the CVT belt by the line laser to the rotation axis of the sheave The laser beam is irradiated so as to be parallel, and the bright lines of the laser beam irradiated on the element and the ring are photographed by a camera. And according to this method, it becomes possible to obtain the following effects.
本発明の実施の形態に係るCVTベルトの動的挙動変化の可視化方法は、CVTユニット16の運転状態を再現した状態で、そのCVTベルト22の掛け回し経路中の、CVTベルト22を構成するエレメント28がシーブ24に掛る範囲において、CVTベルト22を撮影するものである。この際、CVTベルト22の周面の法線方向から、リング30上に、エレメント28の挙動変化を把握するための基準座標となるレーザ光Lを照射し、リング上30に照射されたレーザ光Lと共に、CVTベルト22を、カメラ14で撮影するものである。
本実施の形態では、シーブ24の回転軸Cと平行となるように、ラインレーザ12によりレーザ光Lを照射することで、レーザ光Lの照射方向は、図2(a)に示されるように、シーブ24の回転中心軸Cと重なることとなる。このため、シーブ24に対するCVTベルト22のベルト掛かり径の如何に関わらず、ラインレーザ12によるレーザ光Lの照射位置が、CVTベルト22の周面の法線が通る位置に固定される。
The method for visualizing the dynamic behavior change of the CVT belt according to the embodiment of the present invention is the element constituting the
In the present embodiment, the irradiation direction of the laser beam L is as shown in FIG. 2A by irradiating the laser beam L with the
ここで、CVTユニット16の運転中に、CVTベルト22の周面の法線方向視で、エレメント28の頂点には傾きが生じるが、リング30の表面には傾きが生じない。このため、CVTユニット16の運転状態の如何に関わらず、ラインレーザ12の照射方向と、リング30の周面の法線方向とが一致し、リング30上に照射されたレーザ光Lの輝線Lsに歪みが生じることなく一定となる。そして、リング30上に照射されたレーザ光Lの輝線Lsは、エレメント28の挙動変化を把握するための基準座標となる。そこで、シーブ24上及びリング30上に照射されたレーザ光Lの輝線Lsをカメラ14で撮影し、リング30上の輝線Lsを基準として、エレメント28を観察する。
撮影されるエレメント28は、発生するヨーイング(図2(b)に符号αで示す回転方向の変位)に応じて姿勢変化するが、その姿勢変化の態様を、リング30上の輝線Lsを基準として、撮影されたエレメント28自体の挙動から把握することが可能となる。
Here, during the operation of the
The
なお、カメラ14によるCVTベルト22の撮影を、CVTベルト22の周面の法線方向から行うこととすれば、シーブ24に対するCVTベルト22のベルト掛かり径の如何に関わらず、カメラ14の撮影範囲中の定位置に、レーザ光Lの輝線Lsを固定することが可能である。しかしながら、レーザ光Lの輝線Lsがカメラ14の撮影範囲中の定位置になくとも、シーブ24に対するCVTベルト22のベルト掛かり径の如何に関わらず、カメラ14の撮影範囲に収まっている限り、CVTベルト22の動的挙動変化を把握することが可能である。このため、カメラ14の設置位置に関しては、CVTベルト22の周面の法線方向に限定されることなく、上記要請を満たす位置に配置されていればよい。
If the
又、図示の例では、エレメント28の挙動変化を把握するための基準座標となるレーザ光として、ラインレーザ12から照射される輝線Lsを採用し、エレメント28を挟んで両脇のリング30に渡るように、エレメント28上及びリング30上に照射されているが、これに限定されるものではない。即ち、ラインレーザ12の輝線Lsは、エレメント28の動的挙動変化の基準座標を定めるためのものであるから、必ずしもエレメント28上に照射される必要はなく、両脇のリング30に照射されていれば良い。
又、基準座標を定める精度は若干低下するが、エレメント28を挟んで両脇のリング30の一方にのみ、ラインレーザ12の輝線Lsを照射することとしても良い。更には、ラインレーザ12の輝線Lsではなく、スポット光としてのレーザ光を、リングに照射しても良い。ただし、この場合には、エレメント28の動的挙動変化の基準座標を定める上で、スポット光を2点照射する必要があり、エレメント28を挟んで両脇のリング30の各々に、スポット光を照射することが望ましい。
Further, in the illustrated example, the bright line Ls irradiated from the
In addition, although the accuracy of determining the reference coordinates is slightly lowered, the bright line Ls of the
上記の可視化装置10の特徴部分をまとめると、以下のようになる。
ラインレーザと、カメラと、CVTユニットの運転状態を再現する駆動手段とを備え、
前記ラインレーザは、その照射位置が、CVTベルトの掛け回し経路中の、エレメントがシーブに掛る範囲において、ベルトの周面の法線方向から、輝線がシーブの回転軸と平行となるようにレーザ光の照射するように配置され、
前記カメラが、エレメント上及びリング上に照射されたレーザ光の輝線を撮影可能な位置に配置されていることを特徴とするCVTベルトの動的挙動変化の可視化装置。
The characteristic parts of the
A line laser, a camera, and drive means for reproducing the operating state of the CVT unit;
The laser beam is irradiated so that the emission line is parallel to the rotation axis of the sheave from the normal direction of the peripheral surface of the belt in the range where the element is applied to the sheave in the winding path of the CVT belt. Arranged to emit light,
An apparatus for visualizing change in dynamic behavior of a CVT belt, wherein the camera is arranged at a position where a bright line of laser light irradiated on an element and a ring can be photographed.
又、レーザ光をラインレーザの輝線に限定しない構成としては、以下のようにまとめられる。
レーザ発振器と、カメラと、CVTユニットの運転状態を再現する駆動手段とを備え、
前記レーザ発振器は、その照射位置が、CVTベルトの掛け回し経路中の、エレメントがシーブに掛る範囲において、ベルトの周面の法線方向から、リング上に、前記エレメントの挙動変化を把握するための基準座標となるレーザ光を照射するように配置され、
前記カメラが、前記リング上に照射されたレーザ光と共に、前記CVTベルトを撮影可能な位置に配置されていることを特徴とするCVTベルトの動的挙動変化の可視化装置。
Further, the configuration in which the laser beam is not limited to the bright line of the line laser can be summarized as follows.
A laser oscillator, a camera, and drive means for reproducing the operating state of the CVT unit;
The laser oscillator is used for grasping the change in the behavior of the element on the ring from the normal direction of the peripheral surface of the belt in the range where the irradiation position is the element on the sheave path of the CVT belt. It is arranged to irradiate laser light that becomes the reference coordinates of
The apparatus for visualizing a change in dynamic behavior of a CVT belt, wherein the camera is arranged at a position where the CVT belt can be photographed together with a laser beam irradiated on the ring.
10:可視化装置、 12:ラインレーザ、 14:カメラ、 16:CVTユニット、18:駆動手段、
22:CVTベルト、 24、26:シーブ、 28:エレメント、 30:リング、 L:レーザ光、 LS:輝線
10: Visualization device, 12: Line laser, 14: Camera, 16: CVT unit, 18: Driving means,
22: CVT belt, 24, 26: sheave, 28: element, 30: ring, L: laser beam, L S : bright line
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WO2019142530A1 (en) * | 2018-01-20 | 2019-07-25 | ジヤトコ株式会社 | Stepless transmission |
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- 2016-02-22 JP JP2016031118A patent/JP2017150505A/en active Pending
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WO2019142530A1 (en) * | 2018-01-20 | 2019-07-25 | ジヤトコ株式会社 | Stepless transmission |
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