JP4063790B2 - 金属リング検査方法及び金属リング検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等車両に搭載されるＶベルト式無段変速機のベルト（以下「ＣＶＴベルト」という。）を構成する部品の一つである金属リングの欠陥検査を行う金属リング検査方法及び金属リング検査装置に関する。

従来より、ＣＶＴベルトとして、厚さ０．２ｍｍ程度の薄い金属リングを多数枚重ねたものに、スチール製のエレメントを連続して嵌め込んで一体化した構造のものが知られている（たとえば、非特許文献１参照。）。

図１１（ａ）は、ＣＶＴベルトの外観図であり、ＣＶＴベルト１は、多数枚（たとえば、１２枚程度）の金属リング２ａを積み重ねて構成された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ている。

このような構造のＣＶＴベルト１は、次の手順で製造される。
（１）まず、マルエージング鋼等の超強靱鋼の薄板の端部同士を溶接してリング状のドラムを形成する。
（２）次に、そのドラムを所定幅ずつ輪切り状に裁断して圧延し、基本周長の金属リング２ａを作成する。
（３）次に、上記の金属リング２ａに溶体化処理等を施した後、周長補正装置を用いて、ＣＶＴベルト１の積層場所に対応した所要の周長を与える。ここで、“周長”とは、金属リング２ａの一周の長さのことをいう。金属リング２ａの周長はＣＶＴベルト１の積層場所毎に微妙に異なる。たとえば、最外周層では若干長く、最内周層では若干短い。
（４）次に、周長測定装置を用いて、積層場所毎の適正な周長が与えられているか否かを検査すると共に、金属リング検査装置を用いて、金属リング２ａの表面欠陥の有無を検査する。
（５）最後に、検査をパスした金属リング２ａに時効処理や窒化処理などを施して表面硬度を高めた後、各層毎に適正な周長差が付けられた金属リング２ａを順次に積層し、その積層体に金属エレメント３ａを嵌め込んで一体化して、ＣＶＴベルト１を完成する。

先に説明したとおり、ＣＶＴベルト１のベルト積層体２は、１２枚程度の金属リング２ａを積み重ねて構成されている。
図１１（ｂ）は、ベルト積層体２の積層状態図である。この図において、金属リング２ａの積層枚数をｎとすると、２ａ(1)はもっとも内側（以下「最内周層」という。）に位置する金属リング、２ａ(n)はもっとも外側（以下「最外周層」という。）に位置する金属リングであり、２ａ(2)〜２ａ(n-1)はそれらの間に位置する金属リングである。

図１１（ｃ）は、金属リング２ａの外形図である。各々の金属リング２ａはリングの内周面を若干撓ませた、いわゆるクラウニング形状となっており、且つ、熱処理でもある時効処理を経てバネ性が与えられている。
図１１（ｄ）は、金属リング２ａの端面形状を示す図であり、この図に示すように、各々の金属リング２ａの端面は角が落とされた滑らかな形状になっている。

「金属リング検査装置」は、積層前の金属リング２ａの表面欠陥の有無を検査する装置である。そして、欠陥を有する金属リング２ａは不良品として破棄される一方、無欠陥又は無視し得る程度の小さな傷や浅い傷を負った金属リング２ａは良品として積層され、ＣＶＴベルト１に組み付けられる。

図１２は、上記の「金属リング検査装置」に適用可能な従来技術、たとえば、特許文献１に記載された「欠陥検出装置」（以下、従来装置という。）の概念構成図である。この従来装置は、検査用光源４からの照射光を、一定方向に移動する被検査面５の真上に導くための複数本の光ファイバーからなる照明用導光路６ａ〜６ｃと、この照明用導光路６ａ〜６ｃの間に交互に配置され、被検査面５からの反射光Ｐａ、Ｐｂを受光部７ａ、７ｂに導くための少なくとも２本の光ファイバーからなる受光用導光路８ａ、８ｂとを備えるというものであり、２本の受光用導光路８ａ、８ｂを、僅かな距離Ｌを隔てて離隔配置した点がポイントである。

このように構成すると、被検査面５に傷等の欠陥がない場合には、２本の受光用導光路８ａ、８ｂによって導かれた反射光Ｐａ、Ｐｂはほぼ同等の強さで受光部７ａ、７ｂに与えられる一方、被検査面５に欠陥があった場合には、当該欠陥部位の反射光が低下（乱反射による光量低下）し、２本の受光用導光路８ａ、８ｂよって導かれた反射光Ｐａ、Ｐｂに差が生じ、その差分の大きさから欠陥の有無を判別できる。したがって、上記の被検査面５を金属リング２ａの表面とすることにより、ＣＶＴベルト１の金属リング２ａの検査装置、すなわち、金属リング検査装置とすることができる。

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＞ 特開平１１−２４８６３７公報

しかしながら、従来の「金属リング検査装置」は、検査対象物である金属リング２ａを１本ずつしか検査できないため、検査効率が悪かった。

ここで、金属リング２ａの“端面”の欠陥に着目すると、リングの端面は積層状態においても外部に露出しているので、この露出面を上記の被検査面５とすることにより、積層状態の金属リング２ａの端面欠陥を一括検査することができ、検査効率の改善を図ることができると考えられるものの、実際には、期待した検査精度が得られないため、効率を改善できない。

図１３は、従来技術の不都合説明図である。この図において、視線９は金属リング２ａの端面の観察方向を示しており、この観察方向は前記の従来装置（図１２参照）における受光部７ａ、７ｂへの反射光Ｐａ、Ｐｂの入射方向に相当する。既述のとおり、金属リング２ａの端面は角のない滑らかな形になっている。このため、同図（ａ）に示すように、端面を斜めから観察した場合、積層状態の金属リング２ａの端面の一部に影（破線円）が生じ、影の部分の欠陥を見落としてしまう。また、同図（ｂ）に示すように、積層状態の金属リング２ａの端面が不揃いになっている場合には、より大きな影（破線円）が生じるため、さらに広い範囲の欠陥を見落としてしまう。

このように、単に前記の従来装置を利用して積層状態の金属リング２ａの端面欠陥を一括検査したたけでは、充分な精度が得られず、意図した検査効率の改善を図ることができなかった。

そこで、本発明の目的は、積層状態の金属リングの端面欠陥を一括して効率よく検査できる金属リング検査方法及び金属リング検査装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、複数の金属リングを積み重ねて構成されたリング積層体の端面欠陥を検査する金属リング検査方法において、前記リング積層体の外周面を両側から挟み込み内周面同士を強く接触させて前記金属リングのクラウニングを取り去る第１の工程を実行しつつ、前記リング積層体を構成する各々の金属リングに対して幅方向のずれ力を加えて前記リング積層体の端面を段違い状に露出させる第２の工程を実行し、次いで、段違い状に露出させられた前記リング積層体の端面欠陥を検査する第３の工程を実行することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、複数の金属リングを積み重ねて構成されたリング積層体の端面欠陥を検査する金属リング検査装置において、前記リング積層体の外周面を両側から挟み込み内周面同士を強く接触させて前記金属リングのクラウニングを取り去るクラウニング除去手段と、クラウニング除去後の各々の金属リングに対して幅方向のずれ力を加えて前記リング積層体の端面を段違い状に露出させる端面露出手段と、段違い状に露出させられた前記リング積層体の端面欠陥を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記クラウニング除去手段は、前記リング積層体が掛け渡される複数のローラを含んで構成されたものであり、各ローラの位置を移動させて、前記リング積層体の外周面に加えられる圧を増加させることによって、前記金属リングのクラウニングを取り去ることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記クラウニング除去手段は、前記リング積層体を間に挟み込んで回転する少なくとも一対のローラを含んで構成されたものであり、一対のローラ間の挟持力を増加させることによって、前記金属リングのクラウニングを取り去ることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記端面露出手段は、前記ベルト積層体の両端面に当接する少なくとも一対のリング端面押さえ棒を含んで構成されたものであり、該リング端面押さえ棒の角度を調節することによって、クラウニング除去後の各々の金属リングに対して幅方向のずれ力を加えて前記リング積層体の端面を段違い状に露出させることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記端面露出手段は、前記リング積層体を間に挟み込んで回転する少なくとも一対のローラに形成されたテーパを含んで構成されたものであり、テーパの相対的移動によって、クラウニング除去後の各々の金属リングに対して幅方向のずれ力を加えて前記リング積層体の端面を段違い状に露出させることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ベルト積層体を指先で挟み込み、両側から圧（図１のＰａ、Ｐｂ参照）を加えてクラウニングを取り去りつつ、幅方向へのずらし力（図３のＰｃ、Ｐｄ参照）を加えることにより、そのベルト積層体の各々の端面を段違い状態で大きく露出させることができる。したがって、この段違い状態においては、端面の影になる部分（図１３の破線円参照）が少なくなるので、ベルト積層体の目視による端面検査を一括して効率的に行うことができる。
また、請求項２〜６記載の発明によれば、ベルト積層体のクラウニング除去、端面の段違い状の露出、及び、その端面の欠陥検査の各工程を自動化することができる。

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〜図３は、本発明に係る「金属リング検査方法」の実施形態（以下、第１実施形態という）を示す図である。これらの図において、第１実施形態では、以下の工程で、積層状態の金属リングの端面検査を実行する。
まず、第１の工程では、検査対象となるｎ枚の金属リング２ａを積層したベルト積層体２を準備し（図１（ａ））、そのベルト積層体２の外周面を両側から指先で挟み込み、圧Ｐａ、Ｐｂを加えて内周面同士を強く接触させる（図１（ｂ））。

ここで、金属リング２ａは、冒頭でも説明したとおり、クラウニング形状を有しているので（図２（ａ）参照）、積層状態では“横ずれ”しにくくなっているが、上記のように、内周面同士を強く接触させながら圧Ｐａ、Ｐｂを加える（図２（ｂ）参照）ことによって、一時的にクラウニングを取り去ることができ、ほぼ平らに変形させることができる（図２（ｃ）参照）。しかも、金属リング２ａはバネ性を有しているため、その変形は金属リング２ａの全周に及ぶことになる。

したがって、全周にわたってほぼ平らに変形した金属リング２ａは、たとえ、積層状態であったとしても、容易にずらし得る（図２（ｄ）参照）から、図３（ａ）に示すように、第２の工程で、指先でベルト積層体２を両面から挟み込んで幅方向へのずらし力Ｐｃ、Ｐｄを加え、そして、そのずらした状態を維持したまま、第３の工程で、そのずらした状態の端面に光源１０からの光を当ててその反射具合を観察して端面欠陥の有無を一括して検査することができる。

このように、第１実施形態では、ベルト積層体２を指先で挟み込み、両側から圧Ｐａ、Ｐｂを加えてクラウニングを取り去りつつ、幅方向へのずらし力Ｐｃ、Ｐｄを加えることにより、そのベルト積層体２の各々の端面を段違い状態で大きく露出させることができる。したがって、この段違い状態においては、端面の影になる部分（図１３の破線円参照）が少なくなるので、ベルト積層体２の目視による端面検査を一括して効率的に行うことができる。

＜第２実施形態＞
図４〜図６は、本発明に係る「金属リング検査装置」の実施形態（以下、第２実施形態という）を示す図であり、図４は、その上面図、図５及び図６は、その側面図である。
図４において、金属リング検査装置１１は、ｎ枚の金属リング２ａの積層体であるベルト積層体２の内周面を保持して回転する図面に向かって左右一対の内周ローラ１２、１３（クラウニング除去手段）と、同ベルト積層体２の外周面を保持して回転する図面に向かって上下一対の外周ローラ１４、１５（クラウニング除去手段）とを備える。

内周ローラ１２、１３の各々の回転軸の位置は固定であり、その軸間距離Ｌは、内周ローラ１２、１３にベルト積層体２を掛け渡すことができる適当な距離になっている。一方、外周ローラ１４、１５の各々の回転軸の位置は、初期位置と検査位置の二つの位置の間を移動できるようになっている。

“初期位置”とは、内周ローラ１２、１３にベルト積層体２を掛け渡す際の邪魔にならない位置であり、たとえば、一点鎖線イ、ロで示す位置である。また、“検査位置”とは、内周ローラ１２、１３に掛け渡された状態のベルト積層体２の外周面に対して両方向から所要の圧を加えることができる位置であり、たとえば、実線で示されている外周ローラ１４、１５の現在の位置である。

図示のように、外周ローラ１４、１５が検査位置にあるとき、ベルト積層体２の図中上方の外周面には一方の外周ローラ１４によって圧Ｐａ（第１実施形態における指による押圧力Ｐａに相当）が加えられており、且つ、ベルト積層体２の図中下方の外周面には他方の外周ローラ１５によって圧Ｐｂ（第１実施形態における指による押圧力Ｐｂに相当）が加えられている。

既述のとおり、ベルト積層体２を構成する各々の金属リング２ａはクラウニング形状を有しているので（図２（ａ）参照）、積層状態では“横ずれ”しにくくなっているが、上記のように、ベルト積層体２の外周面に対して両方向から所要の圧Ｐａ、Ｐｂを加えることによって、一時的にクラウニングを取り去ることができ、ほぼ平らに変形させることができる。しかも、金属リング２ａはバネ性を有しているため、その平らな変形は、内周ローラ１２、１３に掛け渡された状態のベルト積層体２の全周に及ぶことになる。

このように、図示の金属リング検査装置１１にあっては、外周ローラ１４、１５を初期位置から検査位置へと移動させることによって、内周ローラ１４、１５に掛け渡されているベルト積層体２の外周面に圧Ｐａ、Ｐｂを加えることができ、金属リング２ａのクラウニングを取り去ることができるから、前記の第１実施形態における第１の工程の自動化を図ることができる。

さて、前記の第１実施形態においては、第１の工程によって金属リング２ａのクラウニングを取り去った後、積層状態の金属リング２ａをずらして端面を段違いに大きく露出させる第２の工程と、その露出した端面の欠陥を一括的に検査する第３の工程とを実行するが、図示の金属リング検査装置１１においても、これらの第２及び第３の工程を実行できるようになっている。

図５及び図６において、内周ローラ１２、１３は内周ローラ用フレーム１６に取り付けられており、この内周ローラ用フレーム１６は、スプリング１７、１８によって本体フレーム１９の基台２０の方向に引っ張られている。なお、内周ローラ用フレーム１６の自重が充分に大きい場合は、スプリング１７、１８を省略することができる。

本体フレーム１９の基台２０の四隅には固定柱２１〜２４が立設されており、各々の固定柱２１〜２４には、それぞれ柱１本につき二つの支軸が設けられている。すなわち、固定柱２１〜２４の上端付近と、上端から若干下がった位置にそれぞれ上側支軸ＫＰｕ（ｉ）と下側支軸ＫＰｄ（ｉ）が設けられている。

ここで、ｉは固定柱２１〜２４の番号である。すなわち、第１の固定柱２１の上側支軸はＫＰｕ（２１）、下側支軸はＫＰｄ（２１）となり、同様に、第２の固定柱２２の上側支軸はＫＰｕ（２２）、下側支軸はＫＰｄ（２２）となり、第３の固定柱２３の上側支軸はＫＰｕ（２３）、下側支軸はＫＰｄ（２３）となり、第４の固定柱２４の上側支軸はＫＰｕ（２４）、下側支軸はＫＰｄ（２４）となる。

これらの支軸ＫＰｕ（ｉ）、ＫＰｄ（ｉ）には、８個のプレート２５〜３２の一端側が揺動可能に取り付けられており、各プレート２５〜３２には、リング端面押さえ棒３３〜４０（端面露出手段）が取り付けられている。

さらに、８個のプレート２５〜３２の他端側は、可動柱４１〜４４に設けられている、それぞれ柱１本につき二つの支軸ＡＰｕ（ｊ）、ＡＰｄ（ｊ）に揺動可能に取り付けられている。

ここで、ｊは可動柱４１〜４４の識別番号である。すなわち、第１の可動柱４１の上側支軸はＡＰｕ（４１）、下側支軸はＡＰｄ（４１）となり、同様に、第２の可動柱４２の上側支軸はＡＰｕ（４２）、下側支軸はＡＰｄ（４２）となり、第３の可動柱４３の上側支軸はＡＰｕ（４３）、下側支軸はＡＰｄ（４３）となり、第４の可動柱４４の上側支軸はＡＰｕ（４４）、下側支軸はＡＰｄ（４４）となる。

４本の可動柱４１〜４４は、図面に向かって左右の対になっており、それらの対をなす可動柱（可動柱４１と可動柱４３、可動柱４２と可動柱４４）同士を連結するための横方向の角度調整用リンク４５が設けられている。この角度調整用リンク４５の中央部付近には、サーボ等からなる上下駆動機構４６のシャフト４７が連結されており、角度調整用リンク４５は、図５に示すような「最上方位置」から図６に示すような「最下方位置」までの間を任意に移動できるようになっている。

図面の左側のプレート２５、２６の上面には、検査面を下向きにした第１の端面欠陥検査部４８が取付られており、且つ、図面の右側のプレート３１、３２の下面には、検査面を上向きにした第２の端面欠陥検査部４９が取付られている。第１の端面欠陥検査部４８は、ｎ枚の金属リング２ａを積み重ねて構成されたベルト積層体２の図面に向かって上側の端面欠陥を一括して検査するものであり、同様に、第２の端面欠陥検査部４９は、同ベルト積層体２の図面に向かって下側の端面欠陥を一括して検査するものであり、これらの第１及び第２の端面欠陥検査部４８、４９は、たとえば、前記の特許文献１に記載の技術を応用して、端面の傷等を検出するものである。また、図面の左側のプレート２５、２６の下面には、内周ローラ位置決め用カムローラ５０が取り付けられており、この内周ローラ位置決め用カムローラ５０は、ベルト積層体２の外側の最内周リング下端面の位置で内周ローラ用フレーム１６の下面と接触して、内周ローラ用フレーム１６の位置決めを行うものである。

さらに、８個のプレート２５〜３２は、二つずつの組（プレート２５とプレート２６、プレート２７とプレート２８、プレート２９とプレート３０、プレート３１とプレート３２）になっており、それらの組のプレート同士が連結部材５１〜５４（図４参照）によって一体化されている。すなわち、プレート２５とプレート２６との間が連結部材５１によって一体化されており、プレート２７とプレート２８との間が連結部材５２によって一体化されており、プレート２９とプレート３０との間が連結部材５３によって一体化されており、プレート３１とプレート３２との間が連結部材５４によって一体化されている。

このような構成を有する本実施形態の金属リング検査装置１１において、今、図５に示すように、上下駆動機構４６のシャフト４７を最大に伸張すると、角度調整用リンク４５が「最上方位置」へと移動する。このとき、角度調整用リンク４５の両端には４本の可動柱４１〜４４が立設されているため、角度調整用リンク４５の上方移動に伴って、これらの可動柱４１〜４４も同方向に移動する。

可動柱４１〜４４には、支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）が設けられており、これらの支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）には、フレーム２５〜３２の一端側が回動自在に取り付けられている。さらに、フレーム２５〜３２の他端側は、固定柱２１〜２４の支軸ＫＰｕ（ｉ）とＫＰｄ（ｉ）に回動自在に支持されているため、結局、フレーム２５〜３２は、可動柱４１〜４４の上方移動に伴って、固定側の支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）の回りを回動することになる。

すなわち、シャフト４７を延ばした場合は、図面の左側のフレーム２５〜２８が固定側の支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）の回りを「時計回り方向」に回動し、図面の右側のフレーム２９〜３２が固定側の支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）の回りを「反時計回り方向」に回動することになる。

このため、フレーム２５〜３２に取り付けられているリング端面押さえ棒３３〜４０の上下間隔をベルト積層体２の幅にほぼ一致させておけば、リング端面押さえ棒３３〜４０でベルト積層体２の両端面を挟む込みながら、そのリング端面押さえ棒３３〜４０を支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）の回りに回動させることができる。

したがって、図示のように、ベルト積層体２の端面を斜めにずらして段違い状に大きく露出させることができ（前記の第１実施形態における第２の工程）、さらに、その状態を維持したまま、第１の端面欠陥検査装置４８と第２の端面欠陥検査装置４９を用いて、ベルト積層体２の両端面の検査を行うことができる（前記の第１実施形態における第３の工程）。

あるいは、図６に示すように、上下駆動機構４６のシャフト４７を最小に縮めると、角度調整用リンク４５が「最下方位置」へと移動する。このとき、角度調整用リンク４５の両端には４本の可動柱４１〜４４が立設されているため、角度調整用リンク４５の下方移動に伴って、これらの可動柱４１〜４４も同方向に移動する。

可動柱４１〜４４には、支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）が設けられており、これらの支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）には、フレーム２５〜３２の一端側が回動自在に取り付けられている。さらに、フレーム２５〜３２の他端側は、固定柱２１〜２４の支軸ＫＰｕ（ｉ）とＫＰｄ（ｉ）に回動自在に支持されているため、結局、フレーム２５〜３２は、可動柱４１〜４４の上方移動に伴って、固定側の支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）の回りを回動することになる。

すなわち、シャフト４７を縮めた場合は、図面の左側のフレーム２５〜２８が固定側の支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）の回りを「反時計回り方向」に回動し、図面の右側のフレーム２９〜３２が固定側の支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）の回りを「時計回り方向」に回動することになる。

このため、フレーム２５〜３２に取り付けられているリング端面押さえ棒３３〜４０の上下間隔をベルト積層体２の幅にほぼ一致させておけば、リング端面押さえ棒３３〜４０でベルト積層体２の両端面を挟む込みながら、そのリング端面押さえ棒３３〜４０を支軸ＡＰｕ（ｊ）とＡＰｄ（ｊ）の回りに回動させることができる。

したがって、図示のように、ベルト積層体２の端面を斜めにずらして段違い状に大きく露出させることができ（前記の第１実施形態における第２の工程）、さらに、その状態を維持したまま、第１の端面欠陥検査装置４８と第２の端面欠陥検査装置４９を用いて、ベルト積層体２の両端面の検査を行うことができる（前記の第１実施形態における第３の工程）。

以上のとおり、本実施形態の金属リング検査装置１１によれば、前記の第１実施形態における三つの工程の自動化を図ることができる。

なお、上記の説明では、内周ローラ用フレーム１６を最上方位置にしたときと最下方位置にしたときの二つの状態についてのみ説明したが、これに限定されない。最上方位置と最下方位置の間の任意位置であってもよい。ベルト積層体２の端面の斜め方向のずらし量は、リング端面押さえ棒３３〜４０の角度で決まり、この角度は内周ローラ用フレーム１６の上下位置によって任意に制御できるから、所望のずらし量に応じて、内周ローラ用フレーム１６の上下位置を自由に決めればよい。

また、このように、リング端面押さえ棒３３〜４０の角度を最上方位置と最下方位置の間で変化させた場合でも、このリング端面押さえ棒３３〜４０と第１及び第２の端面欠陥検査部４８、４９は共通のプレート２５、２６、３１、３２に取り付けられているため、第１及び第２の端面欠陥検査部４８、４９の検査面の角度が不適切になることはない。

なお、本発明に係る金属リング検査装置の技術思想は、この第２実施形態に限定されない。前記の第１実施形態における三つの工程の自動化を図ることができる構成となっていればよく、たとえば、以下のようにしてもよい。

＜第３実施形態＞
図７〜図１０は、本発明に係る「金属リング検査装置」の他の実施形態（以下、第３の実施形態という）を示す図であり、図７は、その上面図、図８は、その斜視図、図９は、その要部拡大図、図１０は、その端面欠陥検査図である。

図７において、金属リング検査装置６１は、ｎ枚の金属リング２ａの積層体であるベルト積層体２の内外周面を保持して回転する７個のローラ６２〜６８（クラウニング除去手段）を備える。ローラ６２、６４、６６、６８は位置可変のローラであり、これらのローラ６２、６４、６６、６８は、一点差線で示す初期位置（ベルト積層体２を掛け渡すときの位置）と実施線で示す検査位置（ベルト積層体２の端面欠陥を検査するときの位置）との間を移動する。ローラ６２とローラ６３、ローラ６４とローラ６５、ローラ６６とローラ６５、及び、ローラ６７とローラ６８は、それぞれ検査の際に互いに外周同士を接触させながら、軸方向に相対移動するようになっている。

図８において、すべてのローラ６２〜６８の外周面にはテーパが施されており、このテーパは、互いに接触し合う一方のローラのテーパと他方のローラのテーパが平行な面を形成するようになっている。ここで、本明細書中の“テーパ”とは、ローラの軸方向の直径を徐々に異ならせたもののことをいう。

図９において、たとえば、ローラ６２とローラ６３を例にして説明すると、一方のローラ６２の外周面には下方狭まり（軸方向の直径が下に向かうにつれて徐々に減少する）のテーパ６２ａ（端面露出手段）が形成されていると共に、他方のローラ６３の外周面には上方狭まり（軸方向の直径が上に向かうにつれて徐々に減少する）のテーパ６３ａ（端面露出手段）が形成されている。これら二つのテーパ６２ａ、６３ａは互いに並行している。このため、ローラ６２、６３の間にベルト積層体２を挟み込んだ状態で、ローラ６２をローラ６３の方に近づけながら圧Ｐｅを加えつつ、ローラ６２の下方移動とローラ６３の上方移動を行うことにより、ベルト積層体２を構成する金属リング２ａのクラウニングを取り去り、それらの金属リング２ａを横ずれさせることができる。なお、ローラ６２の下方移動とローラ６３の上方移動は、原理的には、いずれか一方だけを行えばよい。

再び、図８において、（ａ）は、ベルト積層体２を構成する金属リング２ａのクラウニングを取り去るときの状態図、（ｂ）は、クラウニングを取り去った後の金属リング２ａに横ずれを生じさせたときの状態図である。

すなわち、（ａ）においては、ローラ６２、６３の間、ローラ６４、６５（ローラ６５はローラ６６の陰に隠れて見えない）の間、ローラ６５、６６の間、及び、ローラ６７、６８の間にベルト積層体２が挟み込まれている。この時点では、各々のローラの間に圧Ｐｅが加えられており、金属リング２ａのクラウニングは取り去られている。

そして、この状態（圧Ｐｅを加えた状態）のまま、（ｂ）に示すように、すべてのローラ対の同時上下動、すなわち、ローラ６２の下方移動とローラ６３の上方移動、ローラ６４の下方移動とローラ６５の上方移動、ローラ６５の上方移動とローラ６６の下方移動、ローラ６７の上方移動とローラ６８の下方移動を同時並行して行うことにより、それらのローラ対のテーパに挟み込まれたベルト積層体２に横ずれを生じさせることができる。なお、先にも説明したとおり、ローラ対の上下移動は、いずれか一方のみを行えばよい。

このように、テーパ形状を有する複数のローラ６２〜６８を用いることによっても、前記の第２実施形態と同様に、積層状態の金属リング２ａのクラウニングを取り去り、金属リング２ａを横ずれさせることができるので、その横ずれ状態の金属リング２ａの端面欠陥を、たとえば、特許文献１に記載の技術を応用した端面欠陥検査装置により自動的に検査することができる。

図１０は、その欠陥検査図であり、この図では、横ずれ状態にある金属リング２ａの端面と並行に、端面欠陥検査装置６９を配置し、または、白抜き矢印７０で示すように、所定の角度で端面欠陥検査装置６９を走査しながら、金属リング２ａの端面欠陥を検査している。なお、端面欠陥検査装置６９を使用せずに、目視によって端面欠陥を検査してもよい。すなわち、図示のように、所望の方向７１、７２から横ずれ状態にある金属リング２ａの端面を観察し、光沢の違い等に基づいて端面欠陥の有無を判断してもよい。

以上のとおり、本実施形態の金属リング検査装置６１においても、前記の第１実施形態における三つの工程の自動化を図ることができる。

第１実施形態の第１の工程図である。 第１実施形態の原理図である。 第１実施形態の第２及び第３の工程図である。 第２実施形態の上面図である。 第２実施形態の側面図である。 第２実施形態の側面図である。 第３実施形態の上面図である。 第３実施形態の斜視図である。 第３実施形態の要部拡大図である。 第３実施形態の端面欠陥検査図である。 ＣＶＴベルトの外観図、ベルト積層体２の積層状態図、金属リング２ａの外形図及び金属リング２ａの端面形状を示す図である。 従来装置の概念構成図である。 従来技術の不都合説明図である。

符号の説明

２ リング積層体
２ａ 金属リング
１１ 金属リング検査装置
１２ 内周ローラ（クラウニング除去手段）
１３ 内周ローラ（クラウニング除去手段）
１４ 外周ローラ（クラウニング除去手段）
１５ 外周ローラ（クラウニング除去手段）
３３ リング端面押さえ棒（端面露出手段）
３４ リング端面押さえ棒（端面露出手段）
３５ リング端面押さえ棒（端面露出手段）
３６ リング端面押さえ棒（端面露出手段）
３７ リング端面押さえ棒（端面露出手段）
３８ リング端面押さえ棒（端面露出手段）
３９ リング端面押さえ棒（端面露出手段）
４０ リング端面押さえ棒（端面露出手段）
４８ 第１の端面欠陥検査装置（検査手段）
４９ 第２の端面欠陥検査装置（検査手段）
６２ ローラ（クラウニング除去手段）
６２ａ テーパ（端面露出手段）
６３ ローラ（クラウニング除去手段）
６３ａ テーパ（端面露出手段）
６４ ローラ（クラウニング除去手段）
６５ ローラ（クラウニング除去手段）
６６ ローラ（クラウニング除去手段）
６７ ローラ（クラウニング除去手段）
６８ ローラ（クラウニング除去手段）

Claims (6)

1. 複数の金属リングを積み重ねて構成されたリング積層体の端面欠陥を検査する金属リング検査方法において、
   前記リング積層体の外周面を両側から挟み込み内周面同士を強く接触させて前記金属リングのクラウニングを取り去る第１の工程を実行しつつ、
   前記リング積層体を構成する各々の金属リングに対して幅方向のずれ力を加えて前記リング積層体の端面を段違い状に露出させる第２の工程を実行し、
   次いで、段違い状に露出させられた前記リング積層体の端面欠陥を検査する第３の工程を実行することを特徴とする金属リング検査方法。
2. 複数の金属リングを積み重ねて構成されたリング積層体の端面欠陥を検査する金属リング検査装置において、
   前記リング積層体の外周面を両側から挟み込み内周面同士を強く接触させて前記金属リングのクラウニングを取り去るクラウニング除去手段と、
   クラウニング除去後の各々の金属リングに対して幅方向のずれ力を加えて前記リング積層体の端面を段違い状に露出させる端面露出手段と、
   段違い状に露出させられた前記リング積層体の端面欠陥を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする金属リング検査装置。
3. 前記クラウニング除去手段は、前記リング積層体が掛け渡される複数のローラを含んで構成されたものであり、各ローラの位置を移動させて、前記リング積層体の外周面に加えられる圧を増加させることによって、前記金属リングのクラウニングを取り去ることを特徴とする請求項２記載の金属リング検査装置。
4. 前記クラウニング除去手段は、前記リング積層体を間に挟み込んで回転する少なくとも一対のローラを含んで構成されたものであり、一対のローラ間の挟持力を増加させることによって、前記金属リングのクラウニングを取り去ることを特徴とする請求項２記載の金属リング検査装置。
5. 前記端面露出手段は、前記ベルト積層体の両端面に当接する少なくとも一対のリング端面押さえ棒を含んで構成されたものであり、該リング端面押さえ棒の角度を調節することによって、クラウニング除去後の各々の金属リングに対して幅方向のずれ力を加えて前記リング積層体の端面を段違い状に露出させることを特徴とする請求項２記載の金属リング検査装置。
6. 前記端面露出手段は、前記リング積層体を間に挟み込んで回転する少なくとも一対のローラに形成されたテーパを含んで構成されたものであり、テーパの相対的移動によって、クラウニング除去後の各々の金属リングに対して幅方向のずれ力を加えて前記リング積層体の端面を段違い状に露出させることを特徴とする請求項２記載の金属リング検査装置。
   

Images