JP5078071B2

JP5078071B2 - Ｃｖｔベルト用エレメントの表面処理方法

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Publication number: JP5078071B2
Application number: JP2007092401A
Authority: JP
Inventors: 政紀志水; 勇仁服部; 大介小林; 一哉荒川; 均祖山; 裕二長沢; 博幸西澤; 正敬大澤
Original assignee: Tohoku University NUC; Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Tohoku University NUC; Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP2008246638A

Description

この発明は、互いに密着させて環状に配列され、その状態でリング（フープと称されることもある）が巻き掛けられて結束されることにより、無段変速機（ＣＶＴ）用のベルトとされるエレメント（ブロックと称されることもある）の表面処理方法に関し、特に表面硬度の向上や洗浄などのための処理方法に関するものである。

ベルト式の無段変速機は、ベルトに圧縮力を作用させてトルクを伝達するように構成されており、そのためにベルトは、所定の形状に形成した金属片であるエレメントを姿勢を揃えて環状に配列し、それらのエレメントをリングで結束した構造となっている。それらのエレメントは、相対的な位置を維持するために互いに密着状態で係合しており、これに対してリングによる結束のための荷重が作用している。そのため、加工誤差などが要因となって、エレメント同士を連結する係合部分とリングが巻き掛かる部分との寸法差やプーリーに対する接触位置の誤差などが生じると、エレメント同士がそれぞれの相対位置を規制された状態でリングによる結束のための荷重が掛かるので、その荷重がエレメントを変形させる荷重となることがある。

そのため、従来では、エレメントにおける曲げ荷重や剪断荷重が作用する部分の強度を高めるために各種の処理がエレメントに施されている。例えば、特許文献１には、エレメントにおけるネック部の付け根の部分に形成されている凹部などの湾曲部もしくはコーナー部の靭性や疲労強度および衝撃強度を高くするために、ウォータジェット加工により表面を例えば５０μｍ程度の厚さで削り取る方法が記載されている。また、特許文献２や特許文献３には、キャビテーション気泡が崩壊もしくは圧潰する際に生じる衝撃力によって金属材料や半導体材料あるいは金属部品などの表面改質を行い、また洗浄する方法が記載されている。

特開２００３−５６６４９号公報特開２００６−２５５８６５号公報特開２０００−２６３３３７号公報

特許文献１に記載されているウォータジェット加工は、ガラスビーズを混入した水をノズルから高圧で投射する加工であり、ガラスビーズおよびその破壊片がエレメントに衝突してその表面を削り取る加工である。したがって、効率よく加工を行うためには、ガラスビーズの混入した水を加工対象部位にほぼ垂直に投射する必要がある。しかしながら、前述したエレメントにおけるネック部の付け根の部分に形成されている凹部を加工する場合、その凹部の開口側に頂部もしくは耳部と称される部分が張り出しているので、凹部に対してほぼ垂直となるようにノズルを配置することが困難であり、その結果、効率よく加工を行い得ない可能性がある。また、凹部に対して、エレメントの正面側もしくは裏面側からウォータジェットを投射できるが、その場合には投射方向が被加工面に対して平行に近い状態になるため、効率の良い加工を行うことができない。なお、複数のエレメントをその姿勢を揃えて互いに密着させて整列し、その状態でウォータジェットを凹部に向けて投射するとした場合、複数のエレメントの同時加工が可能であるとしても、配列されている中央部に位置するエレメントに対するウォータジェットの投射方向は、凹部における被加工面に対して更に平行に近くなり、その加工を必要十分に行うことができない可能性がある。

さらに、ガラスビーズおよびその破壊片が凹部の表面を削り取るから、凹部の表面に打痕が生じることがあり、これが要因となってエレメントの疲労強度が低下し、その結果、エレメントの強度向上効果にバラツキが生じ、安定した強度向上効果を得られないおそれがある。また、ガラスビーズを消耗するから、ランニングコストが嵩み、さらには環境に対する負荷が大きくなる不都合がある。

一方、特許文献２や特許文献３に記載されているキャビテーション気泡による衝撃力を利用した方法では、ガラスビーズなどの固体を使用しないから、解放空間に向いている被加工面の処理を行う場合には、上述したウォータジェット加工によるような不都合は生じない。しかしながら、従来では、前述したエレメントにおける凹部などの狭窄部の処理もしくは加工に適用することは充分には探求されておらず、この点で開発の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、無段変速機用のエレメント（すなわちＣＶＴベルト用エレメント）の耐久性向上や洗浄などの表面処理を効果的に行うことのできる方法を提供することを目的とするものである。

請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、リングを載せて巻き掛けるサドル面の側部に、該サドル面に対して垂直な方向に延びた首部が設けられ、そのサドル面と首部との境界部分にサドル面から円弧面状に窪ませたＲ部が形成され、かつ互いに姿勢を揃えて相互に密着させられて整列されるＣＶＴベルト用エレメントの表面を処理するＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法において、流速の変化に伴う圧力の変化によってキャビテーションを生じるキャビテーション噴流を噴射するノズルを前記ＣＶＴベルト用エレメントの首部の側壁面に対向させてかつ前記ＣＶＴベルト用エレメントから離隔させてその側方に配置し、そのＣＶＴベルト用エレメントにおける前記Ｒ部に連続する前記首部の側壁面に向けて、前記サドル面側から、前記ノズルで噴射された前記キャビテーション噴流を、前記ＣＶＴベルト用エレメントにおける前記首部の側壁面と相似の開口断面形状のスリット状通路と該スリット状通路から前記ノズルに向けて開いた傾斜誘導部とを有する案内部材によって誘導して吹き付けることを特徴とする方法である。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記キャビテーション噴流は、前記サドル面の表面側でかつ該サドル面に対して傾斜して前記Ｒ部に向けた方向に吹き付けることを特徴とするＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法である。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記ＣＶＴベルト用エレメントは、その複数が姿勢を揃えてかつ相互に密着させて並べられていることを特徴とするＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法である。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記並列された複数のＣＶＴベルト用エレメントと前記キャビテーション噴流とを、前記ＣＶＴベルト用エレメントの並列方向に相対的に移動させることを特徴とするＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法である。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記首部の側壁面に沿う位置に、前記キャビテーション噴流に交差する方向に搬送流を流すことを特徴とするＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法である。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記搬送流は、連続的に流れる定常流であることを特徴とするＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法である。

請求項７の発明は、請求項５の発明において、前記搬送流は、間欠的に流れるパルス流であることを特徴とするＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法である。

請求項１の発明で対象とするＣＶＴベルト用エレメントは、リングを載せて巻き掛けるサドル面の側部に、サドル面に対して垂直な方向に延びた首部が形成されて、そのサドル面と首部との境界部分に、サドル面から円弧状に窪んだＲ部が形成されている。このＲ部は、滑らかに連続する面とすることにより応力集中を防止し、破断や亀裂を回避するとともに耐久性を向上させるための加工部分である。請求項１の発明では、そのＲ部の強度向上のためにキャビテーション噴流を使用する。そのキャビテーション噴流は、サドル面側から首部の側壁面に向けて吹き付ける。その過程でキャビテーションによる衝撃力が発生し、これがＲ部に作用する。特に請求項１の発明では、Ｒ部がサドル面に対して窪んでいてキャビテーション噴流がＲ部の表面に垂直に吹き付けられなくても、キャビテーション気泡の圧潰や再膨張によって生じる衝撃力は、気泡を中心としてほぼ球状に放射されるから、Ｒ部の表面に効率よく衝撃力を作用させることができる。また、Ｒ部は首部の側壁面に連続した部分であり、しかもその首部の側壁面に向けてキャビテーション噴流が吹き付けられるから、Ｒ部の近傍での圧力勾配が大きくなり、その結果、Ｒ部の近傍でキャビテーション気泡の発生と圧潰、ならびに再膨張が激しく生じ、大きい衝撃力をＲ部に作用させて、効率よくＲ部の表面処理を行うことができる。そして、ノズルを首部の側壁面から離隔させてキャビテーション噴流を吹き付ける場合、首部の側壁面に到達する前に拡散したキャビテーション噴流を首部の側壁もしくはＲ部に集中させることができるので、処理効率を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、キャビテーション噴流をＲ部に対して、より集中させることができるので、Ｒ部の表面処理の効果を向上させることができる。

請求項３の発明によれば、キャビテーション噴流がＣＶＴベルト用エレメントの厚さすなわち首部の側壁面の幅より広がる場合であっても、ＣＶＴベルト用エレメントがいわゆる積層された状態に並んでいて、キャビテーションが作用する面が広くなっているので、キャビテーション噴流を効率よく使用することができ、また、複数のＣＶＴベルト用エレメントを同時に処理することができるので、処理効率を向上させることができる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果に加えて、多数のＣＶＴベルト用エレメントを連続的に処理することができる。

請求項５の発明によれば、キャビテーションによる衝撃力に対して緩衝作用（クッション効果）を生じる気泡が、搬送流によって、Ｒ部もしくは首部の側壁面の近傍から排除されるので、Ｒ部の表面処理効率を向上させることができる。

請求項６の発明によれば、キャビテーションによる衝撃力に対して緩衝作用（クッション効果）を生じる気泡を、より効果的に排除することができる。

請求項７の発明によれば、キャビテーション噴流の吹き付け方向を間欠的に変化させることができるので、キャビテーションによる衝撃力の作用箇所の偏在を抑制して均質な処理を行うことができる。

つぎのこの発明をより具体的に説明する。この発明で対象とする被処理材は、無段変速機のベルトに用いられるエレメントであり、これは、ファインブランキングなどの加工方法によって所定形状に形成された金属片である。特に応力の集中しやすい狭窄部を備えたエレメントである。その一例を図６に示してある。ここに示すエレメント１は、左右の両側面がテーパ状の傾斜面とされた基体部分である板部２を有し、そのテーパ状に傾斜した左右両側面が、プーリー３のベルト巻掛け溝に摩擦接触してトルクを伝達する摩擦面４，５とされている。

その板部２の幅方向における中央部に、図での上方に延びた首部６が形成されている。その首部６の上端部には、板部２の幅方向での両側に傘状に延びた頂部７が一体に形成されている。したがって板部２の図での上側のエッジ部分と頂部７の図での下側のエッジ部分との間に、左右方向に開いたスロット部８，９が形成されている。このスロット部８，９は、互いに密着して環状に整列されたエレメント１を環状に結束する金属バンドであるリング１０を挿入して保持させるための部分であり、したがって板部２の図での上側のエッジ部分が、リング１０の接触するサドル面１１，１２となっている。

このエレメント１は、環状に配列された状態でリング１０によって結束され、その状態で駆動側および従動側のそれぞれのプーリー３に巻掛けられる。したがってプーリー３に巻掛けられた状態では、各エレメント１が、プーリー３の中心に対して扇状に拡がり、かつ互いに密着する必要があるので、各エレメント１の図での下側の部分（環状に配列した状態での中心側の部分）が薄肉に形成されている。すなわち、板部２の一方の面（例えば図６の（Ｂ）における左側面）における前記サドル面１１，１２より所定寸法下がった部分から下側の部分が削り落とされた状態で次第に薄肉化されている。したがって各エレメント１が扇形に拡がって接触する場合、その板厚の変化する境界部分で接触する。そして、その境界部分のエッジがロッキングエッジ１３となっている。

また、各エレメント１には、相対的な位置を決めるための凸部１４と凹部１５とが形成されている。すなわち、前述した首部６の延長位置（あるいは頂部７の中心部）には、一方の面側（図の例では、前記ロッキングエッジ１３のある面側）に凸となる断面円形のディンプル１４が形成されている。このディンプル１４とは反対側の面に、隣接するエレメント１におけるディンプル１４を緩く嵌合（挿入）させる有底円筒状のホール１５が形成されている。したがってこれらのディンプル１４とホール１５とが嵌合することにより、エレメント１同士の図６の（Ａ）での、左右方向および上下方向の相対位置を決めるようになっている。

上記の図６に示す構成のエレメント１では、ディンプル１４とホール１５とによって図６での上下方向の位置が規制され、これに対してリング１０の張力によってサドル面１１，１２に図６での下向きの荷重が作用する。そのため、ディンプル１４あるいはホール１５とサドル面１１，１２との間の寸法にバラツキがあった場合には、首部６を引っ張る方向の荷重が作用する。その場合、サドル面１１，１２が首部６の基端部から直角方向に延びているから、首部６とサドル面１１，１２との間に曲げモーメントが作用する。その曲げモーメントは、首部６とサドル面１１，１２の境界部となっているコーナー部で最大となるから、この部分での応力集中を防止するために、図６に示すように、そのコーナー部を円弧状に窪ませていわゆるＲ部１６を形成している。したがって、Ｒ部１６はサドル面１１，１２に対して窪んでいて、サドル面１１，１２と首部６の側壁面６Ａとに滑らかに連続するように形成されている。また、Ｒ部１６の開口側は前記頂部７によって被われた状態になっている。

このＲ部１６は、プレス加工によってエレメント１を打ち抜く際に併せて加工している。その場合、Ｒ部１６の円弧面の表面粗さが粗いと、応力集中によってクラックが生じるなどの可能性がある。この発明に係る表面処理方法は、そのＲ部の内面の面粗さを向上させるとともに残留圧縮応力を向上させ、さらにはエレメント１の表面を洗浄するなどの処理を行う方法である。この発明の方法では、その表面処理のためのキャビテーション噴流を使用する。

キャビテーション噴流は、水などの高圧の液体をノズルから噴射し、その噴射流の速度が速くなることによる圧力低下によって、液体の内部に溶存していた気体が気泡となり、あるいは液体自体の一部が気化して気泡を形成し、その後、流速の低下により圧力の上昇によって気泡が圧潰し、さらには気泡が再度生じる噴流であり、その気泡の発生および圧潰あるいは再膨張に伴って衝撃力を発生する噴流である。すなわち、キャビテーションを積極的に生じさせるように圧力や噴射速度などが制御された噴流である。このキャビテーション噴流は、気中で処理対象物に噴射してもよく、また液中で噴射してもよい。以下の例では、液中で噴射する例を示す。なお、キャビテーション噴流を使用する方法は、前述した特許文献１に記載されているウォータジェットによる方法とは異なり、ガラスビーズなどの固形物が衝突することによる衝撃力を利用するものではなく、気泡の発生・圧潰に伴う衝撃力を利用するものである。したがって、キャビテーション噴流を利用したピーニング処理をキャビテーション・ショットレス・ピーニング（ＣＳＰ）と称することができ、以下の説明では、キャビテーション噴流をＣＳＰ噴流と記す。

図１は、この発明に係る方法で上記のエレメント１の表面処理を行っている状態を模式的に示しており、エレメント１はその姿勢を揃えて互いに密着した状態に整列してある。これは、ベルトとして組み付けた状態とほぼ同様の状態であり、所定のエレメント１のディンプル１４がこれに隣接する他のエレメント１のホール１５に嵌合しており、またサドル面１１，１２および首部６の側壁面６Ａは、隣接するもの同士が密に並んで、実質的に連続した面を構成しており、それに伴ってＲ部１６は実質的に連続した溝を構成している。

ＣＳＰ噴流１７は、上記のようにして連続した面を構成している前記首部６の側壁面６Ａに向けて、ノズル１８から噴射する。すなわち、首部６の側壁面６Ａに前記ＣＳＰ噴流１７が吹き付けられる。これは、姿勢を揃えて整列したエレメント１を液中に沈めた状態で行う。その液体は、取り扱いや入手の容易性やコストなどの点で水（純水）が好ましいが、これに限られない。また、その水の温度および圧力は、常温・常圧でよいが、温度や圧力が所定の範囲内で高くなると処理効率が高くなることがあるので、テストピースを使用した予備実験で、処理に適した水温あるいは水圧を求めておくことが好ましい。

ＣＳＰ噴流１７は、サドル面１１，１２に沿って前記側壁面６Ａに向けて吹き付ける。すなわちスロット部８，９の内部を側壁面６Ａに向けて噴射する。その場合、ノズル１８は首部６の側壁面６Ａに対して垂直である必要はなく、幾分、傾斜していてもよい。特に、ＣＳＰ噴流１７がサドル面１１，１２や頂部７に干渉しない範囲で、Ｒ部１６の内面に向けて傾斜させることが好ましい。キャビテーションによる衝撃力をＲ部１６に対して、可及的に集中させるためである。

そのＣＳＰ噴流１７の噴射圧力や流速、ノズル１８と側壁面６Ａとの距離、ノズル径などは、対象とする被処理物の材質だけでなく、残留圧縮力の増大や洗浄などの表面処理の目的によっても異なり、好適な値は実験によって求めることが望ましい。なお、ノズル１８と側壁面６Ａとの距離に関しては、図２に示すように、処理対象部位であるＲ部１６がサドル面１１，１２より窪んでいて、その最も低い底面部（図２に符号Ｘで示す部分）の強度を向上させる場合には、その底面部Ｘとノズル１８との距離が、側壁面６Ａとノズル１８との距離より幾分長くなるので、側壁面６Ａなどの平面にノズル１８を対向させて処理を行う場合よりもノズル１８を側壁面６Ａに近づける。炭素工具鋼からなるエレメント１におけるＲ部１６の残留圧縮応力を増大させる場合、一例として、ＣＳＰ噴流１７の噴射圧力は３０Ｍｐａ程度、ノズル１８の距離は６２ｍｍ程度、ノズル１８の径は２ｍｍ程度とする。

多数のエレメント１を上述したように密着させて整列した場合、Ｒ部１６が構成する溝の長さが、ＣＳＰ噴流１７の径より大きくなるから、エレメント１の列とノズル１８とを、エレメント１の配列方向（エレメント１の板厚方向）に相対的に移動させる。すなわち、ＣＳＰ噴流１７の吹き付け位置をエレメント１の配列方向に移動させる。こうすることにより、多数のエレメント１の連続処理を行うことができる。

上記のノズル１８から噴射されたＣＳＰ噴流１７は、首部６の側壁面６Ａに到達するまでの過程で、流速の増大に伴う圧力低下により、気泡が発生する。また、首部６の側壁面６Ａの近傍では、流速の低下に伴う圧力の増大により、気泡が圧潰され、あるいは縮小する。特にＣＳＰ噴流１７の衝突が生じる首部６の側壁面６Ａの近傍では、ＣＳＰ噴流１７の圧力の増大が著しく、この部分での圧力勾配が大きくなる。このようにＣＳＰ噴流１７ではその内部の気泡の発生と圧潰もしくは収縮ならびに再膨張に伴って衝撃力が発生する。すなわち、キャビテーションが生じる。その衝撃力は、気泡を中心とした全方向に向けて広がるが、圧力勾配の大きい前記側壁面６Ａの近傍で特に激しく生じる。しかも、この部分に開口しているＲ部１６は、いわゆる狭窄部となっていてその内面全体に対して垂直に近い角度で衝撃力が作用する。

その結果、前述したウォータジェット加工などの固形物を使用した衝撃力あるいはそれ以上の衝撃力をＲ部１６に作用させて、Ｒ部１６の表面の残留圧縮応力を増大させ、また表面に付着している夾雑物を除去することができる。その場合、Ｒ部１６に作用する衝撃力は、固体が衝突することによるものではないから、Ｒ部１６の表面に打痕が生じることがない。そのため、エレメント１の疲労強度を向上させることができ、しかも疲労強度のバラツキを防止することができる。言い換えれば、安定した疲労強度の向上効果を得ることができる。

ＣＳＰ噴流１７はノズル１８から送り出された後に不可避的に広がり、特に液中ではその傾向が大きくなる。これに対してエレメント１におけるスロット部８，９の高さ（サドル面１１，１２に垂直な方向の寸法）が低い。さらに、ノズル１８は首部６の側壁面６Ａからの距離を確保するためにエレメント１から離隔させてその側方に配置する場合がある。そのために、ＣＳＰ噴流１７の一部がスロット部８，９に入り込まずに、Ｒ部１６の近傍にまで供給されない可能性がある。このような場合、この発明における案内部材に相当する処理容器（治具）を使用することが好ましい。

図３はその処理容器１９を使用した方法の一例を模式的に示しており、この処理容器１９は互いに密着させかつ姿勢を揃えて整列した複数のエレメント１を収容する容積を備えている。そして、内部で列をなしているエレメント１における一方のスロット部８に対応する箇所に、傾斜誘導部２０と、その傾斜誘導部２０からスロット部８に繋がるスリット状通路２１とが形成されている。そのスリット状通路２１は前記首部６の側壁面６Ａが構成している連続した面とほぼ相似形状の開口断面形状をなす通路部分であり、その処理容器１９の側面側での開口端部に傾斜誘導部２０が繋がっている。その傾斜誘導部２０は、ノズル１８から噴射されて拡散したＣＳＰ噴流１７を、首部６の側壁面６Ａに向けて収束させて案内するための部分であり、したがってスリット状通路２１の端部からノズル１８に向けて広がった傾斜面として形成されている。図３では上下に広がった傾斜面とした例を示してあるが、これら限らずいわゆるラッパ状（円錐形状）に広がった形状であってもよい。

ノズル１８は、上記の傾斜誘導部２０側でスリット状通路２１の開口端に向けて位置し、そのノズル１８からＣＳＰ噴流１７を噴射する。なお、この操作は液中で行う。そのＣＳＰ噴流１７の一部は不可避的に放射状に広がるが、傾斜誘導部２０に沿って流れることにより、スリット状通路２１に送り込まれ、さらにはエレメント１のスロット部８を通って首部６の側壁面６Ａの近傍に到達する。その過程で前述したキャビテーションが生じ、その結果、Ｒ部１６の表面処理が行われる。このように、ノズル１８から噴射したＣＳＰ噴流１７を無駄なく首部６の側壁面６Ａに向けて送り込めるので、キャビテーションの効率を向上させ、ひいてはエレメント１の処理効率を向上させることができる。

なお、前述したように、ＣＳＰ噴流１７をＲ部１６に向けて傾斜させる場合があり、そのような場合には、図４に示す構成の処理容器１９を使用することが好ましい。この図４に示す処理容器１９は、傾斜誘導部２０を構成している一方の傾斜面２０ａの傾斜角度を大きくするとともに、頂部７の端部に近い部分まで、処理容器１９の内部に後退させ、また他方の傾斜面２０ｂの傾斜角度を小さくしたものである。すなわち、ノズル１８に近い方の傾斜面２０ａの角度が大きく、いわゆる立った状態になっており、また首部６の側壁面６Ａ側に後退している。したがって、拡散したＣＳＰ噴流１７をスロット部８に向けて収束させ易く、また後退していることにより、処理容器１９との干渉を生じることなくＣＳＰ噴流１７のスロット部８に対する傾斜角度を大きくすることができる。これに対して他方の傾斜面２０ｂの角度が小さく、いわゆる寝た状態になっているので、ＣＳＰ噴流１７の流線と傾斜面２０ｂとの間の角度が相対的に小さくなり、図４での下側に拡散したＣＳＰ噴流１７を効率良くスロット部８もしくは前記側壁面６Ａに向けて誘導することができる。

ところで、キャビテーションは気泡の発生および圧潰もしくは収縮、あるいはその後の再膨張に伴って衝撃力が発生する現象であり、この発明の方法では、その衝撃力をＲ部１６に伝播させてＲ部１６の処理を行う方法である。その衝撃力の伝播は、気泡とＲ部１６の表面との間に介在している流体を介して行われる。その衝撃力の伝播の用をなす流体に過剰な気泡が含まれていると、衝撃力によってその気泡が圧縮されるので、いわゆるクッション効果（緩衝作用）が生じ、Ｒ部１６の表面に作用する衝撃力が相対的に小さくなってしまう。このような場合、図１に矢印で示す搬送流２２を流す。この搬送流２２は、Ｒ部１６の近傍で、ＣＳＰ噴流１７に対して直交する方向に流れて、残留している気泡を運び去るためのものであり、ＣＳＰ噴流１７と同様の流体が使用される。また、搬送流２２は、前記ノズル１８と直交する方向に向けて配置した他のノズル（図示せず）から低圧の水などの流体を噴射させることにより生じさせることができる。なお、その圧力や流速は、ＣＳＰ噴流１７によるキャビテーションを阻害しない程度に設定し、これは実験によって予め求めることができる。また、搬送流２２は、連続した流れである定常流であってもよく、あるいは間欠的に流れるパルス流であってもよい。

上記の搬送流２２を併用すれば、キャビテーションによって発生した衝撃力が、減衰されることなくＲ部１６に作用するので、効率良く、Ｒ部１６の表面処理を行うことができる。なお、搬送流２２がパルス流の場合、ＣＳＰ噴流１７が吹き付けられる位置が間欠的に変化するので、キャビテーションによる衝撃力の作用箇所の偏在を防止もしくは抑制して均質な処理が可能になる。

ＣＳＰ噴流１７による狭窄部の処理方法の他の例を説明する。前述したように、ＣＶＴベルト用エレメント１は、姿勢を揃えて、多数整列させられて使用され、またその製造過程での各種の処理は、多数のエレメント１を一括して行うことが好ましい。図５はＣＳＰ噴流１７でエレメント１の洗浄を行っている状態を模式的に示しており、姿勢を揃えて整列させたエレメント１が、その整列状態を維持して走行するようにガイド部材２３の内部に保持されている。このガイド部材２３は、金属管や金属板あるいは線条材などによって構成することができ、その一部が湾曲した曲線路として構成されている。その湾曲部分は、整列されたエレメント１の頂部７側に曲率中心がある第１の湾曲部２３ａと、これとは反対側に曲率中心がある第２の湾曲部２３ｂとの二種類があり、いずれの湾曲部２３ａ，２３ｂにおいても、整列されているエレメント１が扇状に開くようになっている。そして、各湾曲部２３ａ，２３ｂには、扇状に開いたエレメント１同士の間に向けてＣＳＰ噴流１７を吹き付けるノズル１８が配置されている。

整列させた多数のエレメント１を図５に示すガイド部材２３によって保持しつつそのガイド部材２３に沿って走行させる。各湾曲部２３ａ，２３ｂの間のいわゆる直線部分では、各エレメント１が互いに密着しているが、湾曲部２３ａ，２３ｂでは、扇状に開いて曲率中心とは反対側で隙間が生じる。その隙間に向けたノズル１８からＣＳＰ噴流１７が噴射される。その結果、扇状に開いている一方のエレメント１の表面と他方のエレメント１の裏面との間でキャビテーションが生じ、それに伴う衝撃力が各エレメント１に作用する。このような衝撃力が、走行している各エレメント１に対して順次作用するので、エレメント１を連続して洗浄することができる。なお、曲率中心が頂部７側にある第１の湾曲部２３ａでは、頂部７同士が接触するとともに、これとは反対側から開くので、前述したロッキングエッジ１３が隣接するエレメント１から離隔する。そのため、この湾曲部２３では、ＣＳＰ噴流１７がロッキングエッジ１３にも作用し、そのキャビテーションによってロッキングエッジ１３の残留圧縮応力を増大させるなどの表面処理を行うことができる。

なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、対象とするエレメントは、二つのサドル面を備えた構成のものに限定されず、例えば一つのサドル面の両側に前述したＲ部１６と同様のＲ部を備えた構成のＣＶＴベルト用エレメントであってもよい。また、この発明では、複数のエレメントを一括処理する以外に、エレメントを一つずつバッチ処理することとしてもよい。

この発明に係る方法を実施している状況を模式的に示す図である。図１のII部を拡大して示す部分図である。ガイド部材としての処理容器を使用した例を示す模式図である。他のガイド部材としての処理容器を使用した例を示す模式図である。整列させたエレメントの表裏両面を処理する場合の例を示す模式図である。エレメントの一例を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

符号の説明

１…エレメント、６…首部、６Ａ…側壁面、７…頂部、８，９…スロット部、１０…リング、１１，１２…サドル面、１３…ロッキングエッジ、１６…Ｒ部、１７…ＣＳＰ噴流、１８…ノズル、１９…処理容器、２０…傾斜誘導部、２１…スリット状通路、２２…搬送流、２３…ガイド部材、２３ａ…第１の湾曲部、２３ｂ…第２の湾曲部。

Claims

リングを載せて巻き掛けるサドル面の側部に、該サドル面に対して垂直な方向に延びた首部が設けられ、そのサドル面と首部との境界部分にサドル面から円弧面状に窪ませたＲ部が形成され、かつ互いに姿勢を揃えて相互に密着させられて整列されるＣＶＴベルト用エレメントの表面を処理するＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法において、
流速の変化に伴う圧力の変化によってキャビテーションを生じるキャビテーション噴流を噴射するノズルを前記ＣＶＴベルト用エレメントの首部の側壁面に対向させてかつ前記ＣＶＴベルト用エレメントから離隔させてその側方に配置し、
そのＣＶＴベルト用エレメントにおける前記Ｒ部に連続する前記首部の側壁面に向けて、前記サドル面側から、前記ノズルで噴射された前記キャビテーション噴流を、前記ＣＶＴベルト用エレメントにおける前記首部の側壁面と相似の開口断面形状のスリット状通路と該スリット状通路から前記ノズルに向けて開いた傾斜誘導部とを有する案内部材によって誘導して吹き付けることを特徴とするＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法。
前記キャビテーション噴流は、前記サドル面の表面側でかつ該サドル面に対して傾斜して前記Ｒ部に向けた方向に吹き付けることを特徴とする請求項１に記載のＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法。
前記ＣＶＴベルト用エレメントは、その複数が姿勢を揃えてかつ相互に密着させて並べられていることを特徴とする請求項１または２に記載のＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法。
前記整列された複数のＣＶＴベルト用エレメントと前記キャビテーション噴流とを、前記ＣＶＴベルト用エレメントの整列方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項３に記載のＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法。
前記首部の側壁面に沿う位置に、前記キャビテーション噴流に交差する方向に搬送流を流すことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法。
前記搬送流は、連続的に流れる定常流であることを特徴とする請求項５に記載のＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法。
前記搬送流は、間欠的に流れるパルス流であることを特徴とする請求項５に記載のＣＶＴベルト用エレメントの表面処理方法。