JP3964837B2

JP3964837B2 - 無段変速機用ベルトの組立装置

Info

Publication number: JP3964837B2
Application number: JP2003285863A
Authority: JP
Inventors: 弘昭山岸
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2023-08-04
Also published as: JP2005054878A

Description

本発明は、所定数の板状のエレメントと一対のリング部材とで構成される無段変速機用ベルトの組立装置に関し、更に詳細には、これらエレメントを一方のリング部材の周方向に配列して成るベルトの半組立体に他方のベルトを組付けるために使用する組立装置に関する。

図１(ａ)を参照して、無段変速機用ベルトのエレメント１は、無段変速機のプーリに接触するボデー部２と、ボデー部２にネック部３を介して連設される略三角形状のヘッド部４と、ボデー部２とヘッド部４との間にネック部３の両側に位置して形成される一対の溝部５，５とを有する。そして、所定数のエレメント１の両溝部５，５に、図１(ｂ)に示す如く、金属製の肉薄リングを複数積層して成る一対のリング部材６，６を嵌合することにより、これらエレメント１をリング部材６の周方向に配列した状態で結束して無段変速機用ベルトＡが組立てられる。尚、ヘッド部４には、半抜き加工により片面の突起４ａと反対面の凹孔４ｂ(図１(ａ)に破線で示す)とが形成され、各エレメント１の突起４ａが隣接するエレメント１の凹孔４ｂに係合して、エレメント同士が整列されるようにしている。

無段変速機用ベルトＡの組立工程では、先ず、所定数のエレメント１の夫々の一方の溝部５を一方のリング部材６に嵌合させて、該リング部材６の周方向にこれらエレメント１を配列して成るベルトの半組立体を組立て、次に、これらエレメント１の他方の溝部５に他方のリング部材６を嵌合させる。

ここで、半組立体のエレメントは他方の溝部側が拘束されていないため、各エレメントの径方向位置がばらつく。そのため、各エレメントの他方の溝部が環状に連続せず、このままではリング部材を他方の溝部に嵌合できない。

そこで、従来、エレメントの他方の溝部が上側に位置するような水平姿勢でベルトの半組立体を台座上に支持させ、この状態で円筒状の押圧部材を半組立体のエレメントのヘッド部の斜辺に当接させ、斜辺を介して作用する押圧部材からの押圧力の水平分力でエレメントを径方向内方に押圧して、各エレメントの他方の溝部が環状に連続するようにエレメントを整列させ、この状態で他方のベルトを他方の溝部に嵌合させるようにしたものが知られている(例えば、特許文献１参照。)。

然し、このものでは、押圧部材によりエレメントを径方向内方に押圧したとき、他のエレメントより径方向内方に位置するエレメントが他のエレメント間に挟まれたまま、更に径方向内方に変位してしまうことがある。そのため、各エレメントの他方の溝部が環状に連続するようにエレメントを整列できず、他方のリング部材を他方の溝部に嵌合できなくなることがある。

また、従来、直線状から環状に変形可能なダミーリングに一方の溝部を嵌合させた状態で支持される環状のエレメント群の他方の溝部に、リング組付けヘッドを用いて、上方からリング部材を嵌合させるものが知られている(例えば、特許文献２参照。)。このリング組付けヘッドは、環状のエレメント群のボデー部の内周に挿入される外周下部の円筒面状のエレメントガイド面と、エレメントガイド面より大径の円筒面状であって、リング部材を外嵌させた状態で保持する外周上部のリングガイド面とを有するガイドブロックと、リングガイド面に上下方向に摺動自在に外挿され、リングガイド面に保持される他方のリング部材の上縁に当接可能なリング押圧部材と、環状のエレメント群を径方向内方に押圧する放射方向に進退自在な複数のエレメントクランパとを備える。そして、環状のエレメント群の各エレメントをエレメントクランパによりエレメントガイド面に押し付けて、溝部が円環状に連続するように各エレメントを整列させ、この状態でリング押圧部材によりリング部材を押し下げて、溝部にリング部材を嵌合させるようにしている。

尚、このものでは、ガイドブロックを環状のエレメント群の内周に挿入する前にリング部材がリングガイド面から押し下げられることがないように、リング押圧部材を常時はシリンダで押し上げ、また、各エレメントクランパを駆動源たるシリンダによりカムを介して径方向内方に押動させるようにしている。
特開２００２−１９５３５０号公報特開２０００−２０５３４４号公報

ベルトの半組立体に対する他方のリング部材の組付けに上記リング組付けヘッドを使用し、台座に支持される半組立体のエレメントのボデー部の内周に上記ガイドブロックのエレメントガイド面を挿入した状態で、上記エレメントクランパを径方向内方に押動させれば、各エレメントの他方の溝部が円環状に連続するようにエレメントを整列させることができる。従って、ガイドブロックのリングガイド面に保持される他方のリング部材をリング押圧部材による押し下げで他方の溝部に嵌合できる。

然し、上記リング組付けヘッドは、複数のエレメントクランパと、各エレメントクランパを動作するシリンダとカムとから成る駆動機構、更には、リング押圧部材を押し上げるシリンダも必要になり、構造が複雑でコストが高くなる不具合がある。

本発明は、以上の点に鑑み、ベルトの半組立体のエレメントを他方の溝部が環状に連続するように整列させて、他方の溝部に確実に他方のリング部材を嵌合できるようにした、構造簡単で低コストの無段変速機用ベルトの組立装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、無段変速機のプーリに接触するボデー部と、ボデー部にネック部を介して連設される略三角形のヘッド部と、ボデー部とヘッド部との間にネック部の両側に位置して形成される一対の溝部とを有する所定数の板状のエレメントの両溝部に一対のリング部材を嵌合することにより、これらエレメントをリング部材の周方向に配列した状態で結束して成る無段変速機用ベルトの組立装置であって、所定数のエレメントの夫々の一方の溝部を一方のリング部材に嵌合させて、該リング部材の周方向にこれらエレメントを配列して成るベルトの半組立体を、これらエレメントの他方の溝部が上側に位置するような水平姿勢で支持する台座と、他方の溝部に他方のリング部材を上方から嵌合するリング組付けヘッドとを備えるものにおいて、リング組付けヘッドは、昇降自在なヘッド枠と、ヘッド枠に垂設され、台座に形成したセンター孔に嵌合可能な上下方向に長手のセンター軸と、センター軸に上下方向に摺動自在に外挿され、半組立体のエレメントのボデー部の内周に挿入可能な外周下部の円筒面状のエレメントガイド面と、エレメントガイド面より大径の円筒面状であって、他方のリング部材を外嵌させた状態で保持可能な外周上部のリングガイド面とを有するガイドブロックと、リングガイド面に上下方向に摺動自在に外挿され、リングガイド面に保持される他方のリング部材の上縁に当接可能なリング押圧部材と、ヘッド枠に垂設され、半組立体のエレメントのヘッド部の斜辺に当接してエレメントを径方向内方に押圧可能な円筒状のエレメント押圧部材とを備え、センター軸に、該センター軸に対するガイドブロックの下方への相対移動を、ヘッド枠の下降でエレメント押圧部材が半組立体のエレメントのヘッド部に当接する前にエレメントガイド面が半組立体のエレメントのボデー部の内周に挿入されるような所定位置で規制するストッパ部を設けると共に、エレメント押圧部材に、該エレメント押圧部材に対するリング押圧部材の下方への相対移動を、前記所定位置に存するガイドブロックのリングガイド面に保持される他方のリング部材の押し下げを生じない位置で規制するストッパ部を設けることを特徴とする。

上記の構成によれば、台座に向けてヘッド枠を下降させると、先ず、センター軸が台座のセンター孔に嵌合して、ヘッド枠とセンター軸に外挿したガイドブロックとが台座に対して芯決めされ、この状態でガイドブロックのエレメントガイド面が台座に支持される半組立体のエレメントのボデー部の内周に嵌合して、ガイドブロックが台座に着座する。ここで、ガイドブロックが台座に着座するまでは、エレメント押圧部材に設けたストッパ部によるリング押圧部材の位置規制が働き、ガイドブロックのリングガイド面に保持される他方のリング部材がリング押圧部材により押し下げられて下方に脱落することが防止される。

ガイドブロックが台座に着座した後は、引き続くヘッド枠の下降でエレメント押圧部材に設けたストッパ部の位置が下がり、リング押圧部材の位置規制が解かれるが、この段階では半組立体のエレメントが不整列で、各エレメントの他方の溝部が環状に連続していないため、他方のリング部材は他方の溝部に挿入不能であり、リング押圧部材の下降も阻止される。

次に、エレメント押圧部材が半組立体のエレメントのヘッド部の斜辺に当接し、斜辺を介して作用するエレメント押圧部材からの押圧力の水平分力でエレメントが径方向内方に押圧される。そのため、エレメントのボデー部がガイドブロックのエレメントガイド面に押し付けられる。ここで、エレメントガイド面に対しエレメント押圧部材が偏心していると、偏心方向側に位置するエレメントをエレメントガイド面に押し付けられなくなる。然し、本発明では、ヘッド枠にセンター軸とエレメント押圧部材とが垂設され、且つ、センター軸にガイドブロックが外挿されているため、ガイドブロックがエレメント押圧部材と共にセンター軸で芯決めされることになる。その結果、エレメントガイド面とエレメント押圧部材との同心度が高精度で確保され、全てのエレメントがエレメントガイド面に確実に押し付けられる。従って、全てのエレメントの他方の溝部が円環状に連続するようにエレメントが確実に整列される。

このようにしてエレメントが整列されると、ガイドブロックのリングガイド面に保持される他方のリング部材がエレメントの他方の溝部に挿入可能になる。そのため、他方のリング部材がリング押圧部材による押し下げでエレメントの他方の溝部に嵌合する。

かくして、本発明によれば、半組立体に対する他方のリング部材の組付けを確実に行うことができ、信頼性が向上する。また、ヘッド枠に垂設したエレメント押圧部材によりエレメントをガイドブロックのエレメントガイド面に押し付けるため、エレメントを押圧する、シリンダ等の駆動源で作動される複雑な押圧機構が不要になる。更に、ガイドブロックが半組立体のエレメントの内周に挿入される前に、リング押圧部材でリング部材が押し下げられることを、エレメント押圧部材に設けたリング押圧部材用のストッパ部で防止できるため、リング押圧部材を押し上げる駆動源も不要になり、装置構造を簡素化して、コストダウンを図ることができる。

尚、エレメントの整列後、リング押圧部材の自重により他方のリング部材が押し下げられるようにすることも可能である。但し、ガイドブロックを半組立体のエレメントの内周に確実に挿入するには、ガイドブロックとリング押圧部材との間に、ガイドブロックを下方に付勢する第１ばね部材を設けることが望まれる。この場合、第１ばね部材の付勢反力によりリング押圧部材が上方に押されるため、リング押圧部材を自重で下降させることは困難になる。従って、リング押圧部材とヘッド枠との間に、リング押圧部材を下方に付勢する第２ばね部材を設け、第２ばね部材の付勢力によりリング押圧部材が第１ばね部材の付勢反力に抗して押し下げられるように第１と第２の両ばね部材の付勢力を設定することが必要になる。

図２は、図１に示した無段変速機用ベルトＡの組立工程で使用する組立装置を示している。この組立装置は、所定数のエレメント１の夫々の一方の溝部５を一方のリング部材６に嵌合させて、該リング部材６の周方向にこれらエレメント１を配列して成るベルト半組立体Ａ´のエレメント１の他方の溝部５に他方のリング部材６を嵌合させるのに使用される。

組立装置は、半組立体Ａ´を、各エレメント１の他方の溝部５が上側に位置するような水平姿勢で支持する台座１０と、他方の溝部５(以下、上溝部と記す)に他方のリング部材６(以下、上リング部材と記す)を上方から嵌合するリング組付けヘッド２０とを備える。台座１０の上面外周部には、半組立体Ａ´を各エレメント１のヘッド部４の下側の斜辺に当接するようにして囲う円環状の突条１１が形成されており、半組立体Ａ´を台座１０上に突条１１により略々芯決めした状態で支持し得るようにしている。また、台座１０には、突条１１の環状中心に位置させて、センター孔１２が形成されている。

リング組付けヘッド２０は、図外の昇降機構に対する連結部２１ａを設けたヘッド枠２１を備えている。ヘッド枠２１には、台座１０のセンター孔１２に嵌合する上下方向に長手のセンター軸２２が垂設されている。そして、センター軸２２に、ガイドブロック２３と、その上側のリング押圧部材２４とを夫々上下方向に摺動自在に外挿している。

ガイドブロック２３は、センター軸２２に摺接する内筒部２３１と、内筒部２３１に環状の上板部２３２を介して連設される外筒部２３３とで構成されている。そして、外筒部２３３の外周下部に、台座１０に支持される半組立体Ａ´のエレメント１のボデー部２の内周に挿入可能な円筒面状のエレメントガイド面２３４を形成すると共に、外筒部２３３の外周上部に、上リング部材６を外嵌させた状態で保持する、エレメントガイド面２３４より大径の円筒面状のリングガイド面２３５を形成している。エレメントガイド面２３４の下部には、該ガイド面２３４を半組立体Ａ´のエレメント１のボデー部２の内周に挿入し易くするため、下方に向かって縮径するテーパー部２３６が形成されている。また、エレメントガイド面２３４の若干上方の外筒部２３３の部分に、リングガイド面２３５に露出するボールプランジャ２３７を周方向の間隔を存して複数装着し、これらプランジャ２３７の付勢ボール２３７ａにより上リング部材６が内側からチャッキングされるようにしている。

リング押圧部材２４は、センター軸２２に摺接する内筒部２４１と、内筒部２４１に環状の上板部２４２を介して連設される外筒部２４３とで構成されている。外筒部２４３は、ガイドブロック２３のリングガイド面２３５に摺動自在に外挿されている。そして、リング押圧部材２４のガイドブロック２３に対する下降で、外筒部２４３の下端がリングガイド面２３５に保持される上リング部材６の上縁に当接して、上リング部材６がリングガイド面２３５から押し下げられるようにしている。尚、内筒部２４１のセンター軸２２に対する摺動抵抗を減少するため、内筒部２４１は、ボール式のガイドスリーブ２４４を介してセンター軸２２に外挿されている。

ヘッド枠２１には、更に、その外周部に位置させて、センター軸２２と同心の円筒状であって、リング押圧部材２４の外筒部２４３に摺動自在に外挿されるエレメント押圧部材２５が垂設されている。エレメント押圧部材２５の下端部内周には、下方に向かって拡径するテーパー部２５１が形成されており、ヘッド枠２１の下降により、このテーパー部２５１が半組立体Ａ´の各エレメント１のヘッド部４の上側の斜辺に当接する。

また、ガイドブロック２３の上板部２３２とリング押圧部材２４の上板部２４２との間に、上板部２３２に立設したスプリングガイド２６ａに外挿するようにして、ガイドブロック２３を下方に付勢する圧縮コイルスプリングから成る第１ばね部材２６を周方向の間隔を存して複数設けると共に、リング押圧部材２４のガイドスリーブ２４４の上端とヘッド枠２１との間に、センター軸２２に外挿するようにして、リング押圧部材２４を下方に付勢する圧縮コイルスプリングから成る第２ばね部材２７を設けている。ここで、第２ばね部材２７の付勢力は複数の第１ばね部材２６の合計付勢力より大きくなるように設定されており、リング押圧部材２４は第２ばね部材２７の付勢力により第１ばね部材２６の付勢反力に抗して押し下げられる。

また、センター軸２２には、センター軸２２に対するガイドブロック２３の下方への相対移動を、ヘッド枠２１の下降でエレメント押圧部材２５が半組立体Ａ´のエレメント１のヘッド部４に当接する前にエレメントガイド面２３４が半組立体Ａ´のエレメント１のボデー部２の内周に挿入されるような所定位置で規制するストッパ部２２１が設けられている。このストッパ部２２１は、センター軸２２の外周面に形成した上向きの段差面で構成され、ガイドブロック２３の内筒部２３１の下端がストッパ部２２１の当接することで、ガイドブロック２３の下方への相対移動が規制される。

エレメント押圧部材２５には、エレメント押圧部材２５に対するリング押圧部材２４の下方への相対移動を、前記ストッパ部２２１で規制される所定位置に存するガイドブロック２３のリングガイド面２３５に保持される上リング部材６の押し下げを生じない位置で規制するストッパ部２５２が設けられている。これにより、ガイドブロック２３のエレメントガイド面２３４が半組立体Ａ´のエレメント１のボデー部２の内周に挿入される前に、上リング部材６がリング押圧部材２４で押し下げられて、リングガイド面２３５から脱落することが防止される。尚、ストッパ部２５２は、エレメント押圧部材２５の内周面に形成した上向きの段差面で構成され、リング押圧部材２４の上板部２４２の外周部分を外筒部２４３の外方に若干張り出させて、この張り出し部がストッパ部２５２に当接することによりリング押圧部材２４の下方への相対移動が規制される。

上リング部材６の組付けに際しては、図２の状態からヘッド枠２１を下降させる。これによれば、先ず、センター軸２２が台座１０のセンター孔１２に嵌合して、台座１０に対しガイドブロック２３、リング押圧部材２４及びエレメント押圧部材２５が夫々芯決めされる。次に、図３(ａ)に示す如く、ガイドブロック２３のエレメントガイド面２３４が台座１０上の半組立体Ａ´のエレメント１のボデー部２の内周に挿入され、ガイドブロック２３が台座１０に着座する。尚、ガイドブロック２３は、センター軸２２に設けたストッパ部２２１で規制される所定位置に第１ばね部材２６で付勢保持されているため、エレメントガイド面２３４に対し台座１０上の半組立体Ａ´が多少偏心していても、エレメントガイド面２３４はエレメント１のボデー部２を押しのけつつその内周に確実に挿入される。

ガイドブロック２３が台座１０に着座した後は、引き続くヘッド枠２１の下降でエレメント押圧部材２５に設けたストッパ部２５２の位置が下がり、リング押圧部材２４の位置規制が解かれるが、この状態では半組立体Ａ´のエレメント１が不整列で、各エレメント１の上溝部５が環状に連続していないため、上リング部材６は上溝部５に挿入不能であり、リング押圧部材２４の下降も阻止される。そのため、ヘッド枠２１は第２ばね部材２７を圧縮しつつ下降する。

そして、図３(ｂ)に示す如く、エレメント押圧部材２５が半組立体Ａ´のエレメント１のヘッド部４の上側の斜辺に当接し、斜辺を介して作用するエレメント押圧部材２５からの押圧力の水平分力でエレメント１が径方向内方に押圧される。そのため、エレメント１のボデー部２がガイドブロック２３のエレメントガイド面２３４に押し付けられる。ここで、エレメントガイド面２３４に対しエレメント押圧部材２５が偏心していると、偏心方向側に位置するエレメント１をエレメントガイド面２３４に押し付けられなくなる。然し、本実施形態では、ヘッド枠２１にセンター軸２２とエレメント押圧部材２５とが垂設され、且つ、センター軸２２にガイドブロック２３が外挿されているため、ガイドブロック２３がエレメント押圧部材２５と共にセンター軸２２で芯決めされることになる。その結果、エレメントガイド面２３４とエレメント押圧部材２５との同心度が高精度で確保され、全てのエレメント１がエレメントガイド面２３４に確実に押し付けられる。従って、全てのエレメント１の上溝部５が円環状に連続するようにエレメント１が確実に整列される。

このようにしてエレメント１が整列されると、ガイドブロック２３のリングガイド面２３５に保持される上リング部材６がエレメント１の上溝部５に挿入可能になる。すると、図３(ｃ)に示す如く、リング押圧部材２４が第２ばね部材２７の付勢力により第１ばね部材２６の付勢反力に抗して下降し、上リング部材６がリング押圧部材２４による押し下げでエレメント１の上溝部５に嵌合する。これにより無段変速機用ベルトＡが組立てられる。

ところで、上記実施形態では、ガイドブロック２３を内筒部２３１と上板部２３２と外筒部２３３とで中空に構成しているが、ガイドブロック２３を中実に構成して、重量を重くすれば、ガイドブロック２３を下方に付勢する第１ばね部材２６を省略することが可能になる。この場合、リング押圧部材２４を自重で下降させることができるから、第２ばね部材２７も省略可能である。

また、上記実施形態では、リング押圧部材２４を、センター軸２２に外挿される内筒部２４１を有するものに構成したが、リング押圧部材２４は、外筒部２４３においてガイドブロック２３のリングガイド面２３５に摺動自在に外挿されるから、内筒部２４１を省略しても良い。

(ａ)エレメントの正面図、(ｂ)無段変速機用ベルトの一部分の斜視図。本発明組立装置の実施形態の縦断面図。 (ａ)ガイドブロックがベルトの半組立体の内周に挿入された状態を示す半部縦断面図、(ｂ)エレメント押圧部材がエレメントのヘッド部に当接した状態を示す半部縦断面図、(ｃ)組立完了状態を示す半部縦断面図。

符号の説明

Ａ…無段変速機用ベルト、Ａ´…ベルトの半組立体、１…エレメント、２…ボデー部、３…ネック部、４…ヘッド部、５…溝部、６…リング部材、１０…台座、１２…センター孔、２０…リング組付けヘッド、２１…ヘッド枠、２２…センター軸、２２１…ストッパ部、２３…ガイドブロック、２３４…エレメントガイド面、２３５リングガイド面、２４…リング押圧部材、２５…エレメント押圧部材、２５２…ストッパ部、２６…第１ばね部材、２７…第２ばね部材

Claims

無段変速機のプーリに接触するボデー部と、ボデー部にネック部を介して連設される略三角形のヘッド部と、ボデー部とヘッド部との間にネック部の両側に位置して形成される一対の溝部とを有する所定数の板状のエレメントの両溝部に一対のリング部材を嵌合することにより、これらエレメントをリング部材の周方向に配列した状態で結束して成る無段変速機用ベルトの組立装置であって、
所定数のエレメントの夫々の一方の溝部を一方のリング部材に嵌合させて、該リング部材の周方向にこれらエレメントを配列して成るベルトの半組立体を、これらエレメントの他方の溝部が上側に位置するような水平姿勢で支持する台座と、他方の溝部に他方のリング部材を上方から嵌合するリング組付けヘッドとを備えるものにおいて、
リング組付けヘッドは、昇降自在なヘッド枠と、ヘッド枠に垂設され、台座に形成したセンター孔に嵌合可能な上下方向に長手のセンター軸と、センター軸に上下方向に摺動自在に外挿され、半組立体のエレメントのボデー部の内周に挿入可能な外周下部の円筒面状のエレメントガイド面と、エレメントガイド面より大径の円筒面状であって、他方のリング部材を外嵌させた状態で保持可能な外周上部のリングガイド面とを有するガイドブロックと、リングガイド面に上下方向に摺動自在に外挿され、リングガイド面に保持される他方のリング部材の上縁に当接可能なリング押圧部材と、ヘッド枠に垂設され、半組立体のエレメントのヘッド部の斜辺に当接してエレメントを径方向内方に押圧可能な円筒状のエレメント押圧部材とを備え、
センター軸に、該センター軸に対するガイドブロックの下方への相対移動を、ヘッド枠の下降でエレメント押圧部材が半組立体のエレメントのヘッド部に当接する前にエレメントガイド面が半組立体のエレメントのボデー部の内周に挿入されるような所定位置で規制するストッパ部を設けると共に、エレメント押圧部材に、該エレメント押圧部材に対するリング押圧部材の下方への相対移動を、前記所定位置に存するガイドブロックのリングガイド面に保持される他方のリング部材の押し下げを生じない位置で規制するストッパ部を設けることを特徴とする無段変速機用ベルトの組立装置。
前記ガイドブロックと前記リング押圧部材との間に、ガイドブロックを下方に付勢する第１ばね部材を設けると共に、リング押圧部材とヘッド枠との間に、リング押圧部材を下方に付勢する第２ばね部材を設け、第２ばね部材の付勢力によりリング押圧部材が第１ばね部材の付勢反力に抗して押し下げられるように第１と第２の両ばね部材の付勢力を設定することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機用ベルトの組立装置。