JP5988946B2 - Ｃｖｔベルト組立装置及びｃｖｔベルトの組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＶＴベルト組立装置及びＣＶＴベルトの組立方法に関する。

従来、自動車等の動力伝達機構として、無段変速機（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、以下ＣＶＴという）が用いられている。ＣＶＴにおいては、厚さ方向に所定間隔をあけて配置される一対の金属リングと、これら一対の金属リングの間に配置され一対の金属リングを連結する複数の板状の金属エレメントと、により構成されるＣＶＴベルトが用いられる。より具体的には、金属エレメントは、縦長の板状に形成されると共に、長手方向の一端側及び他端側にそれぞれ切り欠きが形成された形状を有する。そして、複数の金属エレメントそれぞれにおける一端側の切り欠きに一方の金属リングが挿入され、他端側の切り欠きに他方の金属リングが挿入されることで、ＣＶＴベルトは一体化される。

このようなＣＶＴベルトを組み立てる場合には、まず、最終的に挿入すべき枚数よりも少ない所定枚数の金属エレメントを金属リングに挿入してＣＶＴベルトの仮組を行う。次いで、仮組が行われたＣＶＴベルトのクリアランスを測定し、測定されたクリアランスに基いて、更に挿入する金属エレメントの枚数（必要とされる金属エレメントの枚数）を決定する。次いで、ＣＶＴベルトのクリアランス部分に必要とされる枚数の金属エレメントを挿入する。これにより、ＣＶＴベルトは組み立てられる。

ところで、ＣＶＴベルトの組み立てにおいては、金属リングに挿入する金属エレメントの枚数は、金属リング及び金属エレメントの製造誤差等により、一定の枚数にはならない。そのため、適切な枚数の金属エレメントを挿入するために、クリアランスの測定には高い精度が要求され、また、クリアランス部分には、決定された枚数の金属エレメントを正確に挿入することが要求される。
このように、すべての製品に対して同一の条件で各工程を行うことができないため、ＣＶＴベルトの組み立ては、人手に頼る部分が多く、組み立て効率の向上が求められていた。
例えば、特許文献１には、仮組されたＣＶＴベルトのクリアランスを測定する装置が提案されており、組み立て工程の一部を自動化することが可能となっている。

特開２００７−２９２６９４号公報

しかしながら、クリアランスの測定を自動化できた場合であっても、このクリアランス部分に必要とされる枚数の金属エレメントを挿入する工程については、仮組された金属エレメントに干渉することなく金属エレメントを更に挿入することが困難であった。

従って、本発明は、精度よく組み立てられ、かつ組み立て効率を向上させられるＣＶＴベルト組立装置及びＣＶＴベルトの組立方法を提供することを目的とする。

本発明は、一対の金属リングと、一端側が一方の前記金属リングに挿入され他端側が他方の前記金属リングに挿入されて該一対の金属リングを連結する複数の金属エレメントと、を備えるＣＶＴベルトを組み立てるＣＶＴベルト組立装置であって、所定枚数の前記金属エレメントの一端側が一方の前記金属リングに挿入された状態において、前記金属エレメントの他端側に当接して該金属リングにおける前記金属エレメントが挿入されていないクリアランス部分を拡張及び保持するクリアランス拡張機構と、前記金属リングにおける前記クリアランス部分が直線状となるようにガイドするガイド機構と、前記金属エレメントの一端側をサポートするサポート機構と、前記クリアランス部分に必要枚数分の前記金属エレメントを挿入する挿入機構と、を備え、前記サポート機構は、前記ガイド機構により直線状とされた前記クリアランス部分の両端部近傍に位置する前記金属エレメントを前記クリアランス拡張機構側に移動させて前記金属エレメントの他端側における前記クリアランス部分の幅を拡張させ、前記挿入機構は、前記サポート機構により幅が拡張された前記クリアランス部分に前記金属エレメントを挿入するＣＶＴベルト組立装置に関する。

この発明によれば、ＣＶＴベルト組立装置を、クリアランス拡張機構と、クリアランス部分が直線状になるように金属リングをガイドするガイド機構と、金属エレメントの他端側におけるクリアランス部分の幅を拡張させるサポート機構と、幅が拡張されたクリアランス部分に金属エレメントを挿入する挿入機構を含んで構成した。これにより、クリアランス部分を直線状にし、かつ金属エレメントの他端側のクリアランス部分の幅を拡張させた状態で、必要枚数分の金属エレメントを挿入できる。よって、クリアランス部分を直線状にした状態で金属エレメントを挿入できるので金属エレメントを挿入する精度を向上させられ、また、クリアランス部分を拡張させた状態で金属エレメントを挿入できるので、既に挿入されている金属エレメントに干渉することを防げる。その結果、ＣＶＴベルトを精度よく組み立てられ、かつ組み立て効率を向上させられる。

また、前記挿入機構により前記金属エレメントが挿入された後、前記サポート機構は、前記クリアランス拡張機構側に移動させた前記金属エレメントを元の位置に復帰させ、前記クリアランス拡張機構は、前記クリアランス部分の拡張及び保持を解除し、前記ガイド機構は、前記金属リングのガイドを解除することが好ましい。

この発明によれば、金属エレメントが挿入された後、サポート機構に、クリアランス拡張機構側に移動させた金属エレメントを元の位置に復帰させ、クリアランス拡張機構に、クリアランス部分の拡張及び保持を解除させ、ガイド機構に、金属リングのガイドを解除させた。これにより、クリアランス部分に金属エレメントが挿入された後に、サポート機構、クリアランス拡張機構及びガイド機構による規制を解除できるので、クリアランス部分に金属エレメントを挿入した後、速やかにＣＶＴベルトを元の形状に復帰させられる。

また、ＣＶＴベルト組立装置は、前記挿入機構により必要枚数分の前記金属エレメントが挿入された前記金属リングを振動させる振動機構を更に備えることが好ましい。

この発明によれば、ＣＶＴベルト組立装置を、クリアランス部分に金属エレメントが挿入された金属リングを振動させる振動機構を含んで構成した。これにより、クリアランス部分に金属エレメントが挿入された金属リングを振動させることで、金属リングに挿入された複数の金属エレメントを好適に整列させられる。よって、ＣＶＴベルトの組み立て精度をより向上させられる。

また、前記挿入機構は、複数の前記金属エレメントを重力方向に積層した状態で保持するエレメント保持機構と、前記エレメント保持機構に保持された前記金属エレメントを上部から所定枚数把持するエレメントクランプと、前記エレメントクランプを移動させるクランプ移動機構と、を備え、前記クランプ移動機構により前記エレメントクランプを前記クリアランス部分に移動させて必要枚数分の前記金属エレメントを挿入することが好ましい。

この発明によれば、挿入機構を、複数の金属エレメントを重力方向に積層した状態で保持するエレメント保持機構と、このエレメント保持機構に積層された金属エレメントを上部から把持するエレメントクランプと、このエレメントクランプを移動させるクランプ移動機構と、を含んで構成し、クランプ移動機構によりエレメントクランプを移動させてクリアランス部分に必要枚数分の金属エレメントを挿入させた。これにより、エレメント保持機構に金属エレメントを保持させつつ、このエレメント保持機構から必要枚数分の金属エレメントを把持してクリアランス部分に金属エレメントを挿入できる。よって、エレメント保持機構に金属エレメントを適宜補充することで、連続的に金属エレメントをクリアランス部分に挿入させられるので、ＣＶＴベルトの組み立て効率を更に向上させられる。

また、前記挿入機構は、前記ガイド機構による前記金属リングのガイドを解除する前に、前記クランプ移動機構により前記クリアランス部分に移動させた前記エレメントクランプを退避させることが好ましい。

この発明によれば、ガイド機構による金属リングのガイドを解除する前に、クランプ移動機構によりクリアランス部分に移動させたエレメントクランプを退避させた。これにより、直線状にガイドされた金属リングの形状が円弧状に復帰する前にエレメントクランプを退避させられる。

また、前記挿入機構は、前記エレメントクランプの下面を覆った状態と、該下面を覆わない状態との間で位置変更可能な落下防止機構を更に備えることが好ましい。

この発明によれば、挿入機構を、エレメントクランプの下面を覆った状態と、該下面を覆わない状態との間で位置変更可能な落下防止機構を含んで構成した。これにより、金属エレメントを移動させる場合に落下防止機構によりエレメントクランプの下面を覆うことで、エレメントクランプの移動中に把持した金属エレメントが落下することを防げる。よって、ＣＶＴ組み立て装置の精度をより向上させられる。

また、前記エレメント保持機構は、鉛直方向に延びる軸を中心に回転可能に構成されることか好ましい。

この発明によれば、エレメント保持機構を、鉛直方向に延びる軸を中心に回転可能に構成した。これにより、エレメント保持機構に保持された金属エレメントのうちの所定枚数をエレメントクランプにより把持した後にエレメント保持機構を回転させることで、エレメントクランプに把持されていない金属エレメントのみを回転させられる。よって、エレメントクランプに把持された金属エレメントと把持されていない金属エレメントとの間に落下防止機構を位置させやすくできる。

また、前記エレメント保持機構は、第１の厚さの前記金属エレメントを保持する第１エレメント保持機構と、前記第１の厚さとは異なる第２の厚さの前記金属エレメントを保持する第２エレメント保持機構と、前記第１エレメント保持機構又は前記第２エレメント保持機構を前記エレメントクランプの下方に位置させるスライド機構と、を備えることが好ましい。

この発明によれば、エレメント保持機構を、第１の厚さの金属エレメントを保持する第１エレメント保持機構と、第２の厚さの金属エレメントを保持する第２エレメント保持機構と、これら第１エレメント保持機構及び第２エレメント保持機構をスライドさせるスライド機構と、を含んで構成した。これにより、クリアランス部分の幅に応じて２種類の厚さの金属エレメントを適宜組み合わせて挿入できるので、クリアランス部分に好適な厚さで金属エレメントを挿入できる。

また、前記エレメントクランプは、第１の枚数の前記金属エレメントを把持可能な第１クランプ部と、第１クランプ部に対して上下方向にスライド可能に配置されると共に、前記第１の枚数を超える枚数の前記金属エレメントを把持する場合に前記第１クランプ部に対して上方にスライドして少なくとも該第１の枚数を超えた分の前記金属エレメントを把持する第２クランプ部と、前記第１クランプ部と前記第２クランプ部とを連結し、前記第２クランプ部が前記第１クランプ部の上方にスライドした場合に該第２クランプ部を下方に付勢する付勢部材と、を備えることが好ましい。

この発明によれば、エレメントクランプを、第１の枚数の金属エレメントを把持可能な第１クランプ部と、第１クランプ部に対して上下方向にスライド可能に配置される第２クランプ部と、第１クランプ部と第２クランプ部とを連結し第２クランプ部が第１クランプ部の上方にスライドした場合に第２クランプ部を下方に付勢する付勢部材と、を含んで構成した。これにより、第２クランプ部を上方にスライドさせることで、第１の枚数を超える枚数の金属エレメントを好適に把持させられる。また、付勢部材により第２クランプを下方に付勢することで、把持した金属エレメントを第２クランプの上面と落下防止機構との間で厚さ方向に挟み込めるので、エレメントクランプにより安定的に金属エレメントを把持できる。

また、ＣＶＴベルト組立装置は、前記クリアランス部分の幅を測定するクリアランス測定機構と、前記クリアランス測定機構により測定されたクリアランス部分の幅に基いて、必要とされる前記金属エレメントの枚数を決定する制御装置と、を更に備えることが好ましい。

この発明によれば、ＣＶＴベルト組立装置を、クリアランス測定機構と、このクリアランス測定機構により測定されたクリアランス部分の幅に基いて、必要とされる金属エレメントの枚数を決定する制御装置と、を含んで構成した。これにより、クリアランス部分に挿入する金属エレメントの枚数を制御装置により決定できるので、ＣＶＴベルト組立装置によるＣＶＴベルトの組立をより自動化できる。

また、本発明は、一対の金属リングと、一端側が一方の前記金属リングに挿入され他端側が他方の前記金属リングに挿入されて該一対の金属リングを連結する複数の金属エレメントと、を備えるＣＶＴベルトを組み立てるＣＶＴベルトの組立方法であって、所定枚数の前記金属エレメントの一端側が一方の前記金属リングに挿入された状態において、前記金属エレメントの他端側に当接して該金属リングにおける前記金属エレメントが挿入されていないクリアランス部分を拡張及び保持するクリアランス拡張工程と、前記金属リングにおける前記クリアランス部分が直線状となるようにガイドするガイド工程と、前記金属エレメントの一端側をサポートするサポート部材により、前記ガイド工程により直線状とされた前記クリアランス部分の両端部近傍に位置する前記金属エレメントを他端側に移動させて前記金属エレメントの他端側における前記クリアランス部分の幅を拡張させるサポート部材移動工程と、前記サポート部材移動工程により幅が拡張された前記クリアランス部分に前記金属エレメントを挿入する挿入工程と、を備えるＣＶＴベルトの組立方法に関する。

この発明によれば、ＣＶＴベルトの組立方法を、クリアランス拡張工程と、クリアランス部分が直線状になるように金属リングをガイドするガイド工程と、金属エレメントの他端側におけるクリアランス部分の幅を拡張させるサポート部材移動工程と、幅が拡張されたクリアランス部分に金属エレメントを挿入する挿入工程を含んで構成した。これにより、クリアランス部分を直線状にし、かつ金属エレメントの他端側のクリアランス部分の幅を拡張させた状態で、必要枚数分の金属エレメントを挿入できる。よって、クリアランス部分を直線状にした状態で金属エレメントを挿入できるので金属エレメントを挿入する精度を向上させられ、また、クリアランス部分を拡張させた状態で金属エレメントを挿入できるので、既に挿入されている金属エレメントに干渉することを防げる。その結果、ＣＶＴベルトを精度よく組み立てられ、かつ組み立て効率を向上させられる。

また、前記挿入工程は、複数の前記金属エレメントが重力方向に積層された状態で保持されるエレメント保持機構からエレメントクランプにより前記金属エレメントを所定枚数把持する工程と、前記金属エレメントを把持した前記エレメントクランプを前記クリアランス部分に挿入する工程と、を備えると共に、ＣＶＴベルトの組立方法は、前記挿入工程の後に設けられ、前記クリアランス拡張機構側に移動させた前記金属エレメントを元の位置に復帰させるサポート部材復帰工程と、前記クリアランス部分の拡張及び保持を解除する拡張解除工程と、前記金属リングのガイドを解除するガイド解除工程と、を更に備えることが好ましい。

この発明によれば、挿入工程を、エレメントクランプにより金属エレメントを所定枚数把持する工程と、金属エレメントを把持したエレメントクランプをクリアランス部分に挿入する工程と、を含んで構成し、ＣＶＴベルトの組立方法を、挿入工程の後に設けられるサポート部材復帰工程、拡張解除工程、及びガイド解除工程を含んで構成した。これにより、クリアランス部分への金属エレメントの挿入を自動化できると共に、挿入工程後には、金属リング及び金属エレメントに加えられていた規制を速やかに解除できる。よって、挿入工程後に速やかにＣＶＴベルトを元の形状に復帰させられるので、ＣＶＴベルトの組み立て効率をより向上させられる。

また、ＣＶＴベルトの組立方法は、前記ガイド解除工程の前に設けられ、前記クリアランス部分に挿入された前記エレメントクランプを退避させる工程を更に備えることが好ましい。

この発明によれば、ＣＶＴベルトの組立方法を、ガイド解除工程の前に設けられクリアランス部分に挿入されたエレメントクランプを退避させる工程を含んで構成した。これにより、直線状にガイドされた金属リングの形状が円弧状に復帰する前にエレメントクランプを退避させられる。

また、ＣＶＴベルトの組立方法は、前記ガイド解除工程の後に設けられ、前記挿入工程により必要枚数分の前記金属エレメントが挿入された前記金属リングを振動させる振動工程を更に備えることが好ましい。

この発明によれば、ＣＶＴベルトの組立方法を、ガイド解除工程の後に設けられ挿入工程により必要枚数分の金属エレメントが挿入された金属リングを振動させる振動工程を含んで構成した。これにより、クリアランス部分に金属エレメントが挿入された金属リングを振動させることで、金属リングに挿入された複数の金属エレメントを好適に整列させられる。よって、ＣＶＴベルトの組み立て精度をより向上させられる。

また、前記エレメント保持機構は、鉛直方向に延びる軸を中心に回転可能に構成され、前記挿入工程は、前記エレメントクランプにより前記金属エレメントが所定枚数把持された後に前記エレメント保持機構を所定角度回転させる工程と、前記エレメント保持機構を所定角度回転させた後に前記エレメントクランプの下面を覆う落下防止機構を作動させる工程と、を更に備えることが好ましい。

この発明によれば、エレメント保持機構を鉛直方向に延びる軸を中心に回転可能に構成し、挿入工程を、エレメントクランプにより金属エレメントが把持された後にエレメント保持機構を所定角度回転させる工程と、エレメント保持機構を所定角度回転させた後にエレメントクランプの下面を覆う落下防止機構を作動させる工程と、を含んで構成した。これにより、エレメント保持機構に保持された金属エレメントのうちの所定枚数をエレメントクランプにより把持した後にエレメント保持機構を回転させることで、エレメントクランプに把持されていない金属エレメントのみを回転させられる。よって、エレメントクランプに把持された金属エレメントと把持されていない金属エレメントとの間に落下防止機構を位置させやすくできるので、落下防止機構を好適に動作させられる。

また、前記エレメント保持機構は、第１の厚さの前記金属エレメントを保持する第１エレメント保持機構と、前記第１の厚さとは異なる第２の厚さの前記金属エレメントを保持する第２エレメント保持機構と、を備え、前記挿入工程において、前記エレメントクランプは、前記第１エレメント保持機構から所定枚数の前記金属エレメントを把持した後に、前記第２エレメント保持機構から所定枚数の前記金属エレメントを把持することが好ましい。

この発明によれば、エレメント保持機構を、第１の厚さの金属エレメントを保持する第１エレメント保持機構と、第２の厚さの金属エレメントを保持する第２エレメント保持機構と、を含んで構成し、挿入工程において、エレメントクランプに、第１エレメント保持機構から所定枚数の金属エレメントを把持させた後に、第２エレメント保持機構から所定枚数の金属エレメントを把持させた。これにより、エレメントクランプに、クリアランス部分の幅に応じて２種類の厚さの金属エレメントを適宜組み合わせて把持させられるので、クリアランス部分により好適な厚さで金属エレメントを挿入できる。

本発明によれば、クリアランス部分を直線状にした状態で金属エレメントを挿入できるので金属エレメントを挿入する精度を向上させられ、また、クリアランス部分を拡張させた状態で金属エレメントを挿入できるので、既に挿入されている金属エレメントに干渉することを防げる。よって、ＣＶＴベルトを精度よく組み立てられ、かつ組み立て効率を向上させられる。

本発明のＣＶＴベルト組立装置及びＣＶＴベルトの組立方法により組み立てられるＣＶＴベルトを示す斜視図である。 ＣＶＴベルトの一部分を拡大して示す図である。 ＣＶＴ組立装置のクリアランス測定機構を模式的に示した図であり、クリアランス測定部が後退位置に位置した状態を示す図である。 ＣＶＴ組立装置のクリアランス測定機構を模式的に示した図であり、クリアランス測定部が前進位置に位置した状態を示す図である。 ＣＶＴ組立装置の把持挿入機構を示した図である。 把持挿入機構の部分拡大図であり、第１エレメント保持機構をエレメントクランプの下方に位置させた状態を示す図である。 図６に示す状態から、可動ベースを上昇させて所定枚数の第１の厚さの金属エレメントをエレメントクランプに把持させた状態を示す図である。 図７に示す状態から、第１エレメント保持機構を９０度回転させた状態を示す図である。 図８に示す状態から、落下防止機構を支持位置に移動させると共に、エレメントクランプを上昇させた状態を示す図である。 図９に示す状態から、スライド機構により第２エレメント保持機構をエレメントクランプの下方に位置させ、その後、エレメントクランプを下降させた状態を示す図である。 図１０に示す状態から、落下防止機構を非支持位置に移動させた状態を示す図である。 図１１に示す状態から、第２エレメント保持機構を９０度回転させた状態を示す。 図１２に示す状態から、可動ベースを上昇させて所定枚数の第２の金属エレメントをエレメントクランプに把持させた状態を示す図である。 図１３に示す状態から、第２エレメント保持機構を９０度回転させた状態を示す。 図１４に示す状態から、落下防止機構を支持位置に移動させ、エレメントクランプを上昇させた状態を示す図である。 図１５に示す状態から、水平アームを軸Ｊ２を回転中心として９０度回転させた状態を示す図である。 図１６に示す状態から、水平アームを軸Ｊ１を回転中心として１８０度回転させた状態を示す。 クリアランス拡張機構及びガイド機構を模式的に示した図であり、クリアランス拡張機構が規制位置に位置し、かつ、ガイド機構により金属リングがガイドされていない状態を示す図である。 クリアランス拡張機構及びガイド機構を模式的に示した図であり、クリアランス拡張機構が規制位置に位置し、かつ、ガイド機構により金属リングがガイドされた状態を示す図である。 クリアランス拡張機構、ガイド機構及びサポート機構を模式的に示した図であり、サポート機構が水平位置に位置している状態を示す図である。 図２０に示す状態から、サポート機構を傾斜位置に移動させた状態を示す図である。 図２１に示す状態から、エレメントクランプをクリアランス部分に降下させている状態を示す図である。 図２２に示す状態から、エレメントクランプを更に降下させ、金属エレメントを金属リングに挿入した状態を示す図である。 図２３に示す状態から、サポート機構を水平位置に移動させた状態を示す図である。 図２４に示す状態から、クリアランス拡張機構を非規制位置に移動させた状態を示す図である。 図２５に示す状態から、エレメントクランプによる金属エレメントの把持を解除させた状態を示す図である。 図２６に示す状態から、エレメントクランプを上方に移動させた状態を示す図である。

以下、本発明のＣＶＴベルト組立装置及びＣＶＴベルトの組立方法の好ましい一実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
本実施形態のＣＶＴベルト組立装置１は、自動車等の動力伝達機構として用いられる無段変速機（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、以下ＣＶＴという）に使用されるＣＶＴベルト１００を組み立てるために用いられる。

まず初めに、ＣＶＴベルト１００の構造について説明する。
ＣＶＴベルト１００は、図１及び図２に示すように、一対の金属リング１０１，１０２と、これら一対の金属リング１０１，１０２を連結する複数の金属エレメント１１０と、を備える。
一対の金属リング１０１，１０２は、それぞれ、複数枚の金属板が積層されて構成されると共に、この積層された金属板が無端状に接合されて構成される。
金属エレメント１１０は、金属板が縦長状に打ち抜かれて形成される。この金属エレメント１１０は、図２に示すように、ボディ部１１１と、ヘッド部１１２と、これらボディ部１１１とヘッド部１１２とをつなぐネック部１１３と、を備える。

ボディ部１１１は、略矩形状に形成され金属エレメント１１０の幅方向の一方の側部に配置される。ヘッド部１１２は、略三角形状に形成され金属エレメント１１０の幅方向の他方の側部に配置される。ネック部１１３は、ボディ部１１１及びヘッド部１１２よりも幅狭に形成され、金属エレメント１１０の長手方向の中央部においてボディ部１１１とヘッド部１１２とをつなぐ。これにより、金属エレメント１１０には、ボディ部１１１とヘッド部１１２との間に、長手方向に切り欠かれた一対の切り欠き１１４が形成される。
また、ヘッド部１１２の一方の面における中央部には、凸状のノーズ部１１５が形成される。そして、ヘッド部１１２の他方の面におけるノーズ部１１５に対応する位置には、ノーズ部１１５と略同形状に凹んだ凹部１１６が形成される。

以上のＣＶＴベルト１００は、複数の金属エレメント１１０それぞれにおける一端側の切り欠き１１４に一方の金属リング１０１が挿入され、他端側の切り欠き１１４に他方の金属リング１０２が挿入されて一体化される。より具体的には、複数の金属エレメント１１０は、図１に示すように、ヘッド部１１２が外側を向くように並べられた状態で、一対の金属リング１０１，１０２を連結する。また、一対の金属リング１０１，１０２の間には、ほぼ隙間なく複数の金属エレメント１１０が挿入される。

本実施形態のＣＶＴベルト組立装置１は、図３〜図５に示すように、エレメント仮組機構（図示せず）と、クリアランス測定機構１０と、挿入機構としての把持挿入機構２０と、クリアランス拡張機構３０と、ガイド機構４０と、サポート機構５０と、振動機構（図示せず）と、これらの各機構の動作を制御する制御装置６０と、を備える。

エレメント仮組機構では、一対の金属リング１０１，１０２のうちの一方の金属リング１０１に所定枚数の金属エレメント１１０が挿入される。このエレメント仮組機構は、金属リング１０１が載置される載置部（図示せず）と、この載置部に載置された金属リング１０１に所定枚数の金属エレメント１１０を挿入するエレメントフィーダ（図示せず）と、を備える。これにより、載置部に載置された金属リング１０１に金属エレメント１１０の一端側（下端側）の切り欠き１１４が挿入される（図３参照）。このエレメント仮組機構において挿入される金属エレメント１１０の枚数は、最終的に挿入すべき枚数よりも少ない枚数とされる。

クリアランス測定機構１０では、エレメント仮組機構において所定枚数の金属エレメントが仮組された金属リング１０１のクリアランスが測定される。このクリアランス測定機構１０は、図３及び図４に示すように、一対のエレメント規制爪１１と、クリアランス測定部１２と、を備える。

一対のエレメント規制爪１１は、金属リング１０１に仮組された金属エレメント１１０の他端側（上端側）に配置される。そして、一対のエレメント規制爪１１は、金属エレメント１１０の上端側に接触して金属エレメントが倒れるのを規制する規制位置と、金属エレメント１１０に接触しない非規制位置との間で位置変更可能に構成される。この一対のエレメント規制爪１１は、規制位置に位置する場合、所定の隣り合う２つの金属エレメント１１０（クリアランスが形成された部分の両端に位置する２つの金属エレメント１１０）の間に配置される。また、一対のエレメント規制爪１１は、金属リング１０１の周方向に移動可能に構成される。

クリアランス測定部１２は、測定部本体１２１と、この測定部本体１２１に取り付けられた一対の測定針１２２と、を備える。測定部本体１２１は、金属リング１０１の内側に配置される。一対の測定針１２２は、測定部本体１２１から金属リング１０１に挿入された金属エレメント１１０側に突出するように配置される。
クリアランス測定部１２は、一対の測定針１２２が隣り合う２つの金属エレメント１１０の間に挿入される前進位置（図４参照）と、一対の測定針１２２が金属エレメント１１０よりも内側に位置する後退位置（図３参照）との間で位置変更可能に構成される。また、一対の測定針１２２は、これら一対の測定針１２２が近接した状態から互いに離間する方向に移動可能に構成される。

以上のクリアランス測定機構１０は、以下のように動作する。
まず、一対のエレメント規制爪１１が規制位置に移動され、クリアランスが形成された部分の両端に位置する２つの金属エレメント１１０の間に配置される。これにより、両端に位置する２つの金属エレメント１１０が倒れることが規制される。次いで、クリアランス測定部１２が前進位置に前進させられ、その後、一対の測定針１２２が、２つの金属エレメント１１０に接触するまで離間される。そして、一対の測定針１２２が金属エレメント１１０に接触した状態における一対の測定針１２２間の距離がクリアランスの幅として測定される。

次に、把持挿入機構２０について説明する。
把持挿入機構２０では、クリアランス測定機構１０において測定されたクリアランスに基いて決定された枚数の金属エレメント１１０が把持され、把持された金属エレメント１１０が金属リング１０１のクリアランス部分に挿入される。

クリアランス部分に挿入する金属エレメント１１０の枚数は、制御装置６０により決定される。本実施形態では、制御装置６０は、クリアランスの長さと、必要とされる金属エレメントの枚数と、を対応付けたテーブルを記憶している。そして、制御装置６０は、クリアランス測定機構１０において測定されたクリアランスに対応付けて記憶された金属エレメント１１０の枚数を、必要とされる金属エレメント１１０の枚数として決定する。

より詳細には、本実施形態では、クリアランス部分をより適切に埋めるべく、第１の厚さの金属エレメント１１０と、第１の厚さとは異なる第２の厚さの金属エレメント１１０の２種類の金属エレメント１１０を使用している。そのため、制御装置６０は、クリアランスの長さと、必要とされる第１の厚さの金属エレメント１１０の枚数及び第２の厚さの金属エレメント１１０の枚数と、を対応付けたテーブルを記憶している。そして、制御装置６０は、クリアランス測定機構１０において測定されたクリアランスの長さに基いて、第１の厚さの金属エレメント１１０の枚数及び第２の厚さの金属エレメント１１０の枚数をそれぞれ決定する。

把持挿入機構２０は、図５に示すように、エレメント保持機構２１と、エレメントクランプ２２と、落下防止機構２９と、クランプ移動機構２３と、を備える。
エレメント保持機構２１は、回転テーブル２４と、この回転テーブル２４の上面に配置される一組のエレメントユニット２５Ｒ，２５Ｌと、を備える。

回転テーブル２４は、床面に配置される。
エレメントユニット２５Ｒ，２５Ｌは、回転テーブル２４の回転中心を対称点として点対称に配置される。エレメントユニット２５Ｒ，２５Ｌは、同一の構成を有するため、以下、エレメントユニット２５として構成を説明する。

エレメントユニット２５は、第１エレメント保持機構２６と、第２エレメント保持機構２７と、これら第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７をスライドさせるスライド機構２８と、を備える。

第１エレメント保持機構２６は、第１の厚さの金属エレメント１１０を複数枚重力方向に積層した状態で保持する。この第１エレメント保持機構２６は、後述のスライド機構２８の上部に配置される。第１エレメント保持機構２６は、固定ベース２６１と、この固定ベースから上方に延びる支持柱２６２と、この支持柱２６２に連結される可動ベース２６３と、固定ベース２６１の上方に延びるように配置される一対のエレメント整列板２６４と、を備える。

固定ベース２６１は、後述のスライド機構２８に設置される。支持柱２６２は、下端部が固定ベース２６１に連結され、鉛直方向上方に延びる。
可動ベース２６３は、円板状に形成される。可動ベース２６３の上面には、複数枚の金属エレメント１１０が積層される。この可動ベース２６３には、支持柱２６２が挿通される貫通穴２６５と、一対のスリット２６６と、が形成される（図５及び図６参照）。

貫通穴２６５は、可動ベース２６３における金属エレメント１１０が配置されない位置に形成される。この貫通穴２６５には、支持柱２６２が挿入される。可動ベース２６３の貫通穴２６５に支持柱２６２を挿入することで、可動ベース２６３は支持柱２６２に上下方向にスライド可能に連結される。
一対のスリット２６６は、可動ベース２６３に配置された金属エレメント１１０の一対の切り欠き１１４に重なる位置に形成される。

一対のエレメント整列板２６４は、可動ベース２６３の一対のスリット２６６に対応する位置に配置され、一対のスリット２６６を貫通する。一対のエレメント整列板２６４の下端部は、固定ベース２６１に連結される。即ち、一対のエレメント整列板２６４は、可動ベース２６３の移動に伴って上下方向には移動しない。

以上の第１エレメント保持機構２６によれば、可動ベース２６３の上面に積層された複数の金属エレメント１１０は、一対のエレメント整列板２６４が金属エレメント１１０における一対の切り欠き１１４に挿入されることで、位置決めされる。また、この第１エレメント保持機構２６は、鉛直方向に延びる軸を回転中心として回転可能に構成される。第１エレメント保持機構２６の動作については後述する。

第２エレメント保持機構２７は、第２の厚さの金属エレメント１１０を複数枚重力方向に積層した状態で保持する。この第２エレメント保持機構２７は、第１エレメント保持機構２６から所定の距離離間した位置に配置される。第２エレメント保持機構２７の構成は、第１エレメント保持機構２６の構成と同一であるため、説明を省略する。

スライド機構２８は、回転テーブル２４の上面に配置されるレール２８１と、このレールに案内されて移動可能なスライドテーブル２８２と、を備える。上述の第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７は、スライドテーブル２８２の上面に配置される。
以上のスライド機構２８によれば、スライドテーブル２８２をスライドさせることで、第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７をレール２８１の延びる方向にスライドさせられる。

次に、エレメントクランプ２２及び落下防止機構２９について説明する。
エレメントクランプ２２は、図５及び図６に示すように、エレメント保持機構２１（第１エレメント保持機構２６又は第２エレメント保持機構２７）に保持された金属エレメント１１０を上部から所定枚数把持する。本実施形態では、エレメントクランプ２２は、金属エレメント１１０の長手方向に沿う両側面（ボディ部１１１の側面及びヘッド部１１２の側面）を把持する。このエレメントクランプ２２は、第１クランプ部２２１と、第２クランプ部２２２と、第３クランプ部２２５と、付勢部材２２３と、を備える。

第１クランプ部２２１は、第１の枚数以下の金属エレメント１１０を把持可能に構成される。本実施形態では、第１クランプ部２２１は、第１の枚数の金属エレメント１１０の厚さに対応する高さの把持面を有する部材により構成され、金属エレメント１１０の長手方向の両端側の側面を把持する位置に配置される。

第２クランプ部２２２は、第１クランプ部２２１と同じ高さの把持面を有する部材により構成され、金属エレメント１１０の長手方向の中央部の側面を把持する位置に配置される。この第２クランプ部２２２は、第１クランプ部２２１に対して上下方向にスライド可能に配置される。また、第２クランプ部２２２の上端部には、金属エレメント１１０の上面に接触するように突出した突出部２２４が形成される。
第３クランプ部２２５は、金属エレメント１１０の一対の切り欠き１１４のうちの他方の切り欠き１１４（図６に示す下側の切り欠き）に対応する位置に配置される。第３クランプ部２２５は、切り欠き１１４に挿入可能な板状に形成される。また、第３クランプ部２２５の高さは、第１クランプ部２２１及び第２クランプ部２２２の高さよりも高く構成される。

付勢部材２２３は、第１クランプ部２２１と第２クランプ部２２２とを連結する。この付勢部材２２３は、外力を加えない自然状態において、第１クランプ部２２１の高さと第２クランプ部２２２の高さとが一致するように第１クランプ部２２１と第２クランプ部２２２とを連結する。そして、付勢部材２２３は、第２クランプ部２２２が第１クランプ部２２１の上方にスライドした場合に第２クランプ部２２２を下方に付勢する。本実施形態では、付勢部材２２３は、コイルばねにより構成される。

落下防止機構２９は、エレメントクランプ２２の下面を覆った支持位置（図９参照）と、下面を覆わない非支持位置（図６参照）との間で位置変更可能に構成される。本実施形態では、落下防止機構２９は、エレメントクランプ２２の側方に配置され上下方向に延びる板状部材２９１と、この板状部材２９１の下端部からエレメントクランプ２２側に延びる一対の支持部材２９２と、を備える。
一対の支持部材２９２は、エレメントクランプ２２に把持された金属エレメント１１０の長手方向の両端部近傍の下面を支持する位置に配置される。

以上の落下防止機構２９によれば、板状部材２９１をエレメントクランプ２２の側面から離間する側に移動させることで、一対の支持部材２９２を非支持位置に位置させられる。また、板状部材２９１をエレメントクランプ２２の側面に近づく側に移動させることで、一対の支持部材２９２を支持位置に位置させられる。

また、以上のエレメントクランプ２２によれば、把持する金属エレメント１１０が第１の枚数以下の場合には、第１クランプ部２２１、第２クランプ部２２２及び第３クランプ部２２５により金属エレメント１１０は把持される（図７参照）。一方、把持する金属エレメント１１０が第１の枚数を超えた場合には、最も上部に保持された金属エレメント１１０が第２クランプ部２２２の突出部２２４に接触することで、第２クランプ部２２２は、付勢部材２２３の付勢力に抗して第１クランプ部２２１に対して上方にスライドする（図１３参照）。これにより、エレメントクランプ２２によって第１の枚数を超える枚数の金属エレメント１１０を把持することが可能となる。この場合、把持される金属エレメント１１０のうちの第１の枚数を超えた部分については、第２クランプ部２２２及び第３クランプ部２２５により把持されることとなる。

次に、クランプ移動機構２３について説明する。クランプ移動機構２３は、エレメントクランプ２２を、金属エレメント１１０を把持する位置と、把持した金属エレメント１１０を金属リング１０１のクリアランス部分に挿入する位置との間で位置変更させる。このクランプ移動機構２３は、図５に示すように、鉛直方向に延びる本体部２３１と、この本体部２３１の上部から略水平方向に延びると共に先端側にそれぞれエレメントクランプ２２及び落下防止機構２９が取り付けられる一対の水平アーム２３２と、を備える。
本体部２３１は、この本体部２３１の軸Ｊ１を回転中心として回転可能に構成される。また、一対の水平アーム２３２は、水平アーム２３２の軸Ｊ２を回転中心として回転可能に構成される。更に、一対の水平アーム２３２は、水平状態を保ったまま上下方向に移動可能に本体部２３１に連結される。

以上の把持挿入機構２０は、以下のように動作する。
まず、制御装置６０において決定された枚数の第１の厚さの金属エレメント１１０及び第２の厚さの金属エレメント１１０が、エレメントクランプ２２により把持される。
ここでは、初めに、図５に示すように、スライド機構２８により、複数の第１の厚さの金属エレメント１１０が積層された第１エレメント保持機構２６がエレメントクランプ２２の下方に移動され、その後、エレメントクランプ２２は下方に移動される。次いで、図６及び図７に示すように、可動ベース２６３が、エレメントクランプ２２に把持させる第１の厚さの金属エレメント１１０の枚数に対応する高さ上昇された後、エレメントクランプ２２により所定枚数の第１の厚さの金属エレメント１１０が把持される。
本実施形態では、金属エレメント１１０が積層される可動ベース２６３を上昇させてエレメントクランプ２２に金属エレメント１１０を把持させている。これにより、エレメントクランプ２２を、金属エレメント１１０を把持するために上下方向に移動させる機構を含むことなく構成できるので、エレメントクランプ２２を軽量化できる。よって、エレメントクランプ２２を移動させるクランプ移動機構２３にかかる負荷を軽減できる。

次いで、図８に示すように、第１エレメント保持機構２６が鉛直方向に延びる軸を回転中心として９０度回転される。本実施形態では、第１エレメント保持機構２６は、積層された金属エレメント１１０のノーズ部１１５の位置を回転軸Ｊ３として回転される。これにより、エレメントクランプ２２により把持されていない金属エレメント１１０は、９０度回転される。その結果、エレメントクランプ２２の下面側における把持された金属エレメント１１０の長手方向の両端部に対応する部分には、落下防止機構２９の一対の支持部材２９２が挿入可能な空間が形成される。

次いで、図９に示すように、落下防止機構２９がエレメントクランプ２２側に移動されて一対の支持部材２９２が支持位置に移動された後、エレメントクランプ２２が上昇される。
次いで、スライド機構２８により、複数の第２の厚さの金属エレメント１１０が積層された第２エレメント保持機構２７がエレメントクランプ２２の下方に移動された後、エレメントクランプ２２が下降される（図１０参照）。この状態では、第２エレメント保持機構２７に保持された金属エレメント１１０の向きは、エレメントクランプ２２に把持された金属エレメント１１０の向きと９０度ずれた状態となっている。次いで、図１１に示すように、落下防止機構２９がエレメントクランプ２２から離間する側に移動されて、一対の支持部材２９２が非支持位置に移動される。

次いで、図１２に示すように、第２エレメント保持機構２７が９０度回転されて、第２エレメント保持機構２７に保持された金属エレメント１１０の向きとエレメントクランプ２２に把持された金属エレメント１１０の向きとが一致される。
次いで、図１２及び図１３に示すように、可動ベース２７３が、エレメントクランプ２２に把持させる第２の厚さの金属エレメント１１０の枚数に対応する高さ上昇される。ここで、エレメントクランプ２２に把持される金属エレメント１１０が第１クランプ部２２１で把持できる第１の枚数を超えた場合には、最も上部に保持された金属エレメント１１０が第２クランプ部２２２の突出部２２４に接触することで、第２クランプ部２２２は、付勢部材２２３の付勢力に抗して第１クランプ部２２１に対して上方にスライドする。これにより、エレメントクランプ２２によって第１の枚数を超える枚数の金属エレメント１１０を把持することが可能となる。この場合、把持される金属エレメント１１０のうちの第１の枚数を超えた部分については、第２クランプ部２２２及び第３クランプ部２２５により把持されることとなる。

次いで、図１４に示すように、第２エレメント保持機構２７が鉛直方向に延びる軸を回転中心として９０度回転された後、落下防止機構２９がエレメントクランプ２２側に移動されて一対の支持部材２９２が支持位置に移動される。これにより、必要とされる枚数の金属エレメント１１０がエレメントクランプ２２により把持され、また、落下防止機構２９により、把持された金属エレメント１１０の落下が防止される。

次いで、エレメントクランプ２２により把持された金属エレメント１１０がクランプ移動機構２３により金属リング１０１が配置されている場所に移動される。
ここでは、まず、図１４及び図１５に示すように、落下防止機構２９が支持位置に移動された後、エレメントクランプ２２が上方に移動される。次いで、図１５及び図１６に示すように、水平アーム２３２が軸Ｊ２を回転軸として９０度回転され、金属エレメント１１０は、一方の切り欠き１１４が下方を向くように姿勢が変更される。

次いで、図１６及び図１７に示すように、軸Ｊ１を回転軸として水平アーム２３２が１８０度回転され、金属エレメント１１０が把持されたエレメントクランプ２２が金属リング１０１が配置された場所に移動される。

次いで、エレメントクランプ２２により把持された金属エレメント１１０が金属リング１０１のクリアランス部分に挿入される。金属エレメント１１０をクリアランス部分に挿入する工程の詳細については、クリアランス拡張機構３０、ガイド機構４０、及びサポート機構５０の説明の後に説明する。

本実施形態では、把持挿入機構２０は、一対の水平アーム２３２と、これら一対の水平アーム２３２それぞれの先端側に取り付けたエレメントクランプ２２と、を含んで構成している。これにより、一方のエレメントクランプ２２により金属エレメント１１０を把持している間に、他方のエレメントクランプ２２により把持しておいた金属エレメント１１０を金属リング１０１に挿入させられる。よって、金属エレメント１１０を把持し、金属リング１０１に挿入する工程を効率化できる。
また、本実施形態では、エレメント保持機構２１を、回転テーブル２４と、この回転テーブル２４の上面に配置される一組のエレメントユニット２５Ｒ，２５Ｌと、を含んで構成している。これにより、一方のエレメントユニット２５Ｒに保持された金属エレメント１１０の枚数が少なくなった場合には、回転テーブル２４を回転させて他方のエレメントユニット２５Ｌから金属エレメント１１０を供給できるので、金属エレメント１１０の把持挿入機構２０を連続的に稼動させられる。

次に、クリアランス拡張機構３０及びガイド機構４０について説明する。クリアランス拡張機構３０では、金属エレメント１１０が仮組された金属リング１０１のクリアランス部分が拡張及び保持される。このクリアランス拡張機構３０は、図１８に示すように、一対のエレメント規制爪３１と、この一対のエレメント規制爪３１の位置を移動させる規制爪移動機構（図示せず）と、を備える。

一対のエレメント規制爪３１は、金属リング１０１に仮組された金属エレメント１１０の他端側（上端側）に配置される。そして、一対のエレメント規制爪３１は、規制爪移動機構により、金属エレメント１１０の上端側に接触して金属エレメントが倒れるのを規制する規制位置（図１８参照）と、金属エレメント１１０に接触しない非規制位置（図２５参照）との間で位置変更される。この一対のエレメント規制爪３１は、規制位置に位置する場合、所定の隣り合う２つの金属エレメント１１０（クリアランスが形成された部分の両端に位置する２つの金属エレメント１１０）の間に配置される。また、一対のエレメント規制爪３１は、規制爪移動機構により、金属リング１０１の周方向に移動可能とされる。これにより、クリアランス部分が拡張された状態が保持される。

尚、クリアランス拡張機構３０は、上述のクリアランス測定機構１０を構成する一対のエレメント規制爪１１を用いて構成してもよい。

ガイド機構４０は、図１８及び図１９に示すように、金属リング１０１におけるクリアランス部分が直線状となるように金属リング１０１をガイドする。このガイド機構４０は、一対の内側ガイド部材４１と、一対の外側ガイド部材４２と、これら内側ガイド部材４１及び外側ガイド部材４２を移動させるガイド部材移動機構（図示せず）と、を備える。

一対の内側ガイド部材４１は、金属リング１０１の内側におけるクリアランス部分の周方向の内側に対応する位置にそれぞれ配置される。内側ガイド部材４１は、エレメント規制爪３１の動作に干渉しない高さに構成される。
一対の外側ガイド部材４２は、金属リング１０１の外側におけるクリアランス部分の周方向の外側に対応する位置にそれぞれ配置される。
ガイド部材移動機構は、内側ガイド部材４１と外側ガイド部材４２とが近接する方向又は離間する方向にこれら内側ガイド部材４１及び外側ガイド部材４２を移動させる。

以上のガイド機構４０によれば、図１９に示すように、内側ガイド部材４１と外側ガイド部材４２とが近接する方向に移動されることで、これら内側ガイド部材４１と外側ガイド部材４２とにより金属エレメント１１０が仮組された金属リング１０１におけるクリアランス部分の周方向の外側の部分が挟み込まれて、クリアランス部分が直線状に変形される。また、図１８に示すように、内側ガイド部材４１と外側ガイド部材４２とが離間する方向に移動されることで、クリアランス部分が元の形状に復帰される。

サポート機構５０は、金属リング１０１に仮組された金属エレメント１１０の一端側（下端側）をサポートする。このサポート機構５０は、金属リング１０１の下方に配置される。サポート機構５０は、一対のサポート部材５１と、一対のサポート部材５１の位置を移動させるサポート部材移動機構（図示せず）と、を備える。
サポート部材５１は、ガイド機構４０により直線状とされた状態のクリアランス部分の両端部近傍に配置される複数枚（例えば５枚程度）の金属エレメント１１０の下部に配置され、これら複数枚の金属エレメント１１０の下端部を支持する。

サポート部材移動機構は、サポート部材５１における金属エレメント１１０を支持する支持面５１１が略水平となった水平位置（図２０参照）と、この支持面５１１がクリアランス部分側に向かって上り傾斜した傾斜位置（図２１参照）との間で位置変更される。

以上のサポート機構５０によれば、図２０及び図２１に示すように、サポート部材５１が水平位置に位置された状態から、サポート部材５１のクリアランス部分側の端部の位置が上昇されて傾斜位置に位置されることにより、サポート部材５１に押し上げられた金属エレメント１１０がクリアランス拡張機構３０側に移動される。これにより、クリアランス部分の両端部近傍に配置される金属エレメント１１０の上端側が周方向の外側に傾き、金属エレメント１１０の他端側（上端側）の幅が拡張される。
また、サポート部材５１を傾斜位置から水平位置に復帰させることで、上端側が外側に傾いた金属エレメント１１０は元の姿勢に復帰する。

本実施形態では、上述のクリアランス拡張機構３０、ガイド機構４０及びサポート機構５０は、以下のように動作して、把持挿入機構２０（エレメントクランプ２２）により把持された複数枚の金属エレメント１１０がクリアランス部分に挿入される。

まず、図１８及び図１９に示すように、一対のエレメント規制爪３１が規制位置に位置されてクリアランス部分が拡張及び保持された状態において、一対の内側ガイド部材４１及び一対の外側ガイド部材４２が近接する方向に移動されて、金属リング１０１におけるクリアランス部分が直線状に変形される（クリアランス拡張工程及びガイド工程）。

次いで、図２０及び図２１に示すように、サポート部材５１が水平位置に位置された状態から傾斜位置に位置されることにより、サポート部材５１に押し上げられた金属エレメント１１０の上端側が周方向の外側に傾き、金属エレメント１１０の他端側（上端側）の幅が拡張される（サポート部材移動工程）。

次いで、図２２及び図２３に示すように、他端側（上端側）の幅が拡張されたクリアランス部分に、複数枚の金属エレメント１１０が把持されたエレメントクランプ２２が降下され、複数枚の金属エレメント１１０が挿入される（挿入工程）。ここで、クリアランス部分は、クリアランス拡張機構３０により好適に保持され、また、ガイド機構４０により直線状とされ、更に、サポート機構５０により上端側の幅が拡張されている。これにより、エレメントクランプ２２により把持された複数枚の金属エレメント１１０を、仮組された金属エレメント１１０に干渉させることなく精度よく挿入できる。

次いで、図２３及び図２４に示すように、サポート部材５１が傾斜位置から水平位置に復帰され、上端側が外側に傾いた金属エレメント１１０は元の姿勢に復帰する（サポート部材復帰工程）。これと同時に、クリアランス拡張機構３０も周方向の内側に移動する。
次いで、図２４及び図２５に示すように、一対のエレメント規制爪３１が非規制位置に移動された後、エレメントクランプ２２による金属エレメント１１０の把持が解除される（拡張解除工程）。
次いで、図２６及び図２７に示すように、エレメントクランプ２２が上昇されて退避され、その後、一対の内側ガイド部材４１及び一対の外側ガイド部材４２が離間する方向に移動されて、金属リング１０１におけるクリアランス部分が元の形状に復帰される（ガイド解除工程）。

次に、振動機構について説明する。振動機構は、クリアランス部分に金属エレメント１１０が挿入された金属リング１０１を振動させる。この振動機構は、例えば、金属リング１０１が設置された設置台（図示せず）を振動させることで、金属リング１０１を振動させる。これにより、金属リング１０１に挿入された複数枚の金属エレメント１１０が好適に整列される（振動工程）。

即ち、金属エレメント１１０は、凸状のノーズ部１１５と、凹状の凹部１１６とを有しており、ノーズ部１１５が隣り合って配置された金属エレメント１１０の凹部１１６に入り込むことで複数の金属エレメント１１０は整列する。しかしながら、上述の工程を経て金属リング１０１に挿入された複数の金属エレメント１１０では、ノーズ部１１５が凹部１１６に入り込まない場合が生じる。そこで、振動機構により金属リング１０１を振動させることで、複数の金属エレメント１１０に振動を与え、ノーズ部１１５を凹部１１６に入り込ませ、複数の金属エレメント１１０を整列させられる。

以上説明した本実施形態のＣＶＴベルト組立装置１及びＣＶＴベルトの組立方法によれば、以下のような効果を奏する。

（１）ＣＶＴベルト組立装置１を、クリアランス拡張機構３０と、クリアランス部分が直線状になるように金属リング１０１をガイドするガイド機構４０と、金属エレメント１１０の他端側（上端側）におけるクリアランス部分の幅を拡張させるサポート機構５０と、幅が拡張されたクリアランス部分に金属エレメント１１０を挿入する把持挿入機構２０を含んで構成した。これにより、クリアランス部分を直線状にし、かつ金属エレメント１１０の上端側のクリアランス部分の幅を拡張させた状態で、必要枚数分の金属エレメント１１０を挿入できる。よって、クリアランス部分を直線状にした状態で金属エレメント１１０を挿入できるので金属エレメント１１０を挿入する精度を向上させられ、また、クリアランス部分を拡張させた状態で金属エレメント１１０を挿入できるので、既に挿入されている金属エレメント１１０に干渉することを防げる。その結果、ＣＶＴベルト１００を精度よく組み立てられ、かつ組み立て効率を向上させられる。

（２）金属エレメント１１０が挿入された後、サポート機構５０に、クリアランス拡張機構３０側に移動させた金属エレメント１１０を元の位置に復帰させ、クリアランス拡張機構３０に、クリアランス部分の拡張及び保持を解除させ、ガイド機構４０に、金属リング１０１のガイドを解除させた。これにより、クリアランス部分に金属エレメント１１０が挿入された後に、サポート機構５０、クリアランス拡張機構３０及びガイド機構４０による規制を解除できるので、クリアランス部分に金属エレメント１１０を挿入した後、速やかにＣＶＴベルト１００を元の形状に復帰させられる。

（３）ＣＶＴベルト組立装置１を、クリアランス部分に金属エレメント１１０が挿入された金属リング１０１を振動させる振動機構を含んで構成した。これにより、クリアランス部分に金属エレメント１１０が挿入された金属リング１０１を振動させることで、金属リング１０１に挿入された複数の金属エレメント１１０を好適に整列させられる。よって、ＣＶＴベルト１００の組み立て精度をより向上させられる。

（４）把持挿入機構２０を、複数の金属エレメント１１０を重力方向に積層した状態で保持するエレメント保持機構２１と、このエレメント保持機構２１に積層された金属エレメント１１０を上部から把持するエレメントクランプ２２と、このエレメントクランプ２２を移動させるクランプ移動機構２３と、を含んで構成し、クランプ移動機構２３によりエレメントクランプ２２を移動させてクリアランス部分に必要枚数分の金属エレメント１１０を挿入させた。これにより、エレメント保持機構２１に金属エレメント１１０を保持させつつ、このエレメント保持機構２１から必要枚数分の金属エレメント１１０を把持してクリアランス部分に金属エレメント１１０を挿入できる。よって、エレメント保持機構２１に金属エレメントを適宜補充することで、連続的に金属エレメント１１０をクリアランス部分に挿入させられるので、ＣＶＴベルト１００の組み立て効率を更に向上させられる。

（５）ガイド機構４０による金属リング１０１のガイドを解除する前に、クランプ移動機構２３によりクリアランス部分に移動させたエレメントクランプ２２を退避させた。これにより、直線状にガイドされた金属リング１０１の形状が円弧状に復帰する前にエレメントクランプ２２を退避させられる。

（６）把持挿入機構２０を、エレメントクランプ２２の下面を覆った状態と、該下面を覆わない状態との間で位置変更可能な落下防止機構２９を含んで構成した。これにより、金属エレメント１１０を移動させる場合に落下防止機構２９によりエレメントクランプ２２の下面を覆うことで、エレメントクランプ２２の移動中に把持した金属エレメント１１０が落下することを防げる。よって、ＣＶＴ組み立て装置１の精度をより向上させられる。

（７）エレメント保持機構２１を、鉛直方向に延びる軸を中心に回転可能に構成した。これにより、エレメント保持機構２１に保持された金属エレメント１１０のうちの所定枚数をエレメントクランプ２２により把持した後にエレメント保持機構２１を回転させることで、エレメントクランプ２２に把持されていない金属エレメント１１０のみを回転させられる。よって、エレメントクランプ２２に把持された金属エレメント１１０と把持されていない金属エレメント１１０との間に落下防止機構２９を位置させやすくできる。

（８）エレメント保持機構２１を、第１の厚さの金属エレメント１１０を保持する第１エレメント保持機構２６と、第２の厚さの金属エレメント１１０を保持する第２エレメント保持機構２７と、これら第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７をスライドさせるスライド機構２８と、を含んで構成した。これにより、クリアランス部分の幅に応じて２種類の厚さの金属エレメント１１０を適宜組み合わせて挿入できるので、クリアランス部分に好適な厚さで金属エレメント１１０を挿入できる。

（９）エレメントクランプ２２を、第１の枚数の金属エレメント１１０を把持可能な第１クランプ部２２１と、第１クランプ部２２１に対して上下方向にスライド可能に配置される第２クランプ部２２２と、第１クランプ部２２１と第２クランプ部２２２とを連結し第２クランプ部２２２が第１クランプ部２２１の上方にスライドした場合に第２クランプ部２２２を下方に付勢する付勢部材２２３と、を含んで構成した。これにより、第２クランプ部２２２を上方にスライドさせることで、第１の枚数を超える枚数の金属エレメント１１０を好適に把持させられる。また、付勢部材２２３により第２クランプ部２２２を下方に付勢することで、把持した金属エレメント１１０を第２クランプ部２２２の上面と落下防止機構２９との間で厚さ方向に挟み込めるので、エレメントクランプ２２により安定的に金属エレメント１１０を把持できる。

（１０）ＣＶＴベルト組立装置１を、クリアランス測定機構１０と、このクリアランス測定機構１０により測定されたクリアランス部分の幅に基いて、必要とされる金属エレメント１１０の枚数を決定する制御装置６０と、を含んで構成した。これにより、クリアランス部分に挿入する金属エレメント１１０の枚数を制御装置６０により決定できるので、ＣＶＴベルト組立装置１によるＣＶＴベルトの組立をより自動化できる。

（１１）ＣＶＴベルト１００の組立方法を、クリアランス拡張工程と、クリアランス部分が直線状になるように金属リング１０１をガイドするガイド工程と、金属エレメント１１０の他端側（上端側）におけるクリアランス部分の幅を拡張させるサポート部材移動工程と、幅が拡張されたクリアランス部分に金属エレメント１１０を挿入する挿入工程を含んで構成した。これにより、クリアランス部分を直線状にし、かつ金属エレメント１１０の上端側のクリアランス部分の幅を拡張させた状態で、必要枚数分の金属エレメント１１０を挿入できる。よって、クリアランス部分を直線状にした状態で金属エレメント１１０を挿入できるので金属エレメント１１０を挿入する精度を向上させられ、また、クリアランス部分を拡張させた状態で金属エレメント１１０を挿入できるので、既に挿入されている金属エレメント１１０に干渉することを防げる。その結果、ＣＶＴベルト１００を精度よく組み立てられ、かつ組み立て効率を向上させられる。

（１２）挿入工程を、エレメントクランプ２２により金属エレメント１１０を所定枚数把持する工程と、金属エレメント１１０を把持したエレメントクランプ２２をクリアランス部分に挿入する工程と、を含んで構成し、ＣＶＴベルト１００の組立方法を、挿入工程の後に設けられるサポート部材復帰工程、拡張解除工程、及びガイド解除工程を含んで構成した。これにより、クリアランス部分への金属エレメント１１０の挿入を自動化できると共に、挿入工程後には、金属リング１０１及び金属エレメント１１０に加えられていた規制を速やかに解除できる。よって、挿入工程後に速やかにＣＶＴベルト１００を元の形状に復帰させられるので、ＣＶＴベルト１００の組み立て効率をより向上させられる。

（１３）ＣＶＴベルト１００の組立方法を、ガイド解除工程の前に設けられクリアランス部分に挿入されたエレメントクランプ２２を退避させる工程を含んで構成した。これにより、直線状にガイドされた金属リング１０１の形状が円弧状に復帰する前にエレメントクランプ２２を退避させられる。

（１４）ＣＶＴベルト１００の組立方法を、ガイド解除工程の後に設けられ挿入工程により必要枚数分の金属エレメント１１０が挿入された金属リング１０１を振動させる振動工程を含んで構成した。これにより、クリアランス部分に金属エレメント１１０が挿入された金属リング１０１を振動させることで、金属リング１０１に挿入された複数の金属エレメント１１０を好適に整列させられる。よって、ＣＶＴベルト１００の組み立て精度をより向上させられる。

（１５）エレメント保持機構２１（第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７）を鉛直方向に延びる軸を中心に回転可能に構成し、挿入工程を、エレメントクランプ２２により金属エレメント１１０が把持された後にエレメント保持機構２１（第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７）を所定角度回転させる工程と、エレメント保持機構２１（第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７）を所定角度回転させた後にエレメントクランプ２２の下面を覆う落下防止機構２９を作動させる工程と、を含んで構成した。これにより、エレメント保持機構２１（第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７）に保持された金属エレメント１１０のうちの所定枚数をエレメントクランプ２２により把持した後にエレメント保持機構２１（第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７）を回転させることで、エレメントクランプ２２に把持されていない金属エレメント１１０のみを回転させられる。よって、エレメントクランプ２２に把持された金属エレメント１１０と把持されていない金属エレメント１１０との間に落下防止機構２９を位置させやすくできるので、落下防止機構２９を好適に動作させられる。

（１６）エレメント保持機構２１を、第１の厚さの金属エレメント１１０を保持する第１エレメント保持機構２６と、第２の厚さの金属エレメント１１０を保持する第２エレメント保持機構２７と、を含んで構成し、挿入工程において、エレメントクランプ２２に、第１エレメント保持機構２６から所定枚数の金属エレメント１１０を把持させた後に、第２エレメント保持機構２７から所定枚数の金属エレメント１１０を把持させた。これにより、エレメントクランプ２２に、クリアランス部分の幅に応じて２種類の厚さの金属エレメント１１０を適宜組み合わせて把持させられるので、クリアランス部分により好適な厚さで金属エレメント１１０を挿入できる。

以上、本発明のＣＶＴベルト組立装置１及びＣＶＴベルトの組立方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

例えば、本実施形態では、クリアランス部分に挿入する金属エレメント１１０として、２種類の厚さの金属エレメント１１０を用いたが、これに限らない。即ち、クリアランス部分に挿入する金属エレメントとして一種類の厚さの金属エレメントを用いてもよく、また、３種類以上の厚さの金属エレメントを用いてもよい。

また、本実施形態では、エレメントクランプ２２により金属エレメント１１０を把持させる場合に、エレメント保持機構（第１エレメント保持機構２６及び第２エレメント保持機構２７）を上下させて把持させる枚数を調整したが、これに限らない。即ち、エレメントクランプを上下方向に移動させて把持させる金属エレメントの枚数を調整してもよい。

１ ＣＶＴベルト組立装置
１０ クリアランス測定機構
２０ 把持挿入機構（挿入機構）
２１ エレメント保持機構
２２ エレメントクランプ
２３ クランプ移動機構
２６ 第１エレメント保持機構
２７ 第２エレメント保持機構
２８ スライド機構
２９ 落下防止機構
３０ クリアランス拡張機構
４０ ガイド機構
６０ 制御装置
５０ サポート機構
１００ ＣＶＴベルト
１０１，１０２ 金属リング
１１０ 金属エレメント
２２１ 第１クランプ部
２２２ 第２クランプ部
２２３ 付勢部材

Claims (16)

1. 一対の金属リングと、一端側が一方の前記金属リングに挿入され他端側が他方の前記金属リングに挿入されて該一対の金属リングを連結する複数の金属エレメントと、を備えるＣＶＴベルトを組み立てるＣＶＴベルト組立装置であって、
   所定枚数の前記金属エレメントの一端側が一方の前記金属リングに挿入された状態において、前記金属エレメントの他端側に当接して該金属リングにおける前記金属エレメントが挿入されていないクリアランス部分を拡張及び保持するクリアランス拡張機構と、
   前記金属リングにおける前記クリアランス部分が直線状となるようにガイドするガイド機構と、
   前記金属エレメントの一端側をサポートするサポート機構と、
   前記クリアランス部分に必要枚数分の前記金属エレメントを挿入する挿入機構と、を備え、
   前記サポート機構は、前記ガイド機構により直線状とされた前記クリアランス部分の両端部近傍に位置する前記金属エレメントを前記クリアランス拡張機構側に移動させて前記金属エレメントの他端側における前記クリアランス部分の幅を拡張させ、
   前記挿入機構は、前記サポート機構により幅が拡張された前記クリアランス部分に前記金属エレメントを挿入するＣＶＴベルト組立装置。
2. 前記挿入機構により前記金属エレメントが挿入された後、
   前記サポート機構は、前記クリアランス拡張機構側に移動させた前記金属エレメントを元の位置に復帰させ、
   前記クリアランス拡張機構は、前記クリアランス部分の拡張及び保持を解除し、
   前記ガイド機構は、前記金属リングのガイドを解除する請求項１に記載のＣＶＴベルト組立装置。
3. 前記挿入機構により必要枚数分の前記金属エレメントが挿入された前記金属リングを振動させる振動機構を更に備える請求項２に記載のＣＶＴベルト組立装置。
4. 前記挿入機構は、
   複数の前記金属エレメントを重力方向に積層した状態で保持するエレメント保持機構と、
   前記エレメント保持機構に保持された前記金属エレメントを上部から所定枚数把持するエレメントクランプと、
   前記エレメントクランプを移動させるクランプ移動機構と、を備え、
   前記クランプ移動機構により前記エレメントクランプを前記クリアランス部分に移動させて必要枚数分の前記金属エレメントを挿入する請求項１〜３のいずれかに記載のＣＶＴベルト組立装置。
5. 前記挿入機構は、前記ガイド機構による前記金属リングのガイドを解除する前に、前記クランプ移動機構により前記クリアランス部分に移動させた前記エレメントクランプを退避させる請求項４に記載のＣＶＴベルト組立装置。
6. 前記挿入機構は、前記エレメントクランプの下面を覆った支持位置と、該下面を覆わない非支持位置との間で位置変更可能な落下防止機構を更に備える請求項４又は５に記載のＣＶＴベルト組立装置。
7. 前記エレメント保持機構は、鉛直方向に延びる軸を中心に回転可能に構成される請求項４〜６のいずれかに記載のＣＶＴベルト組立装置。
8. 前記エレメント保持機構は、
   第１の厚さの前記金属エレメントを保持する第１エレメント保持機構と、
   前記第１の厚さとは異なる第２の厚さの前記金属エレメントを保持する第２エレメント保持機構と、
   前記第１エレメント保持機構又は前記第２エレメント保持機構を前記エレメントクランプの下方に位置させるスライド機構と、を備える請求項４〜７のいずれかに記載のＣＶＴベルト組立装置。
9. 前記エレメントクランプは、
   第１の枚数の前記金属エレメントを把持可能な第１クランプ部と、
   第１クランプ部に対して上下方向にスライド可能に配置されると共に、前記第１の枚数を超える枚数の前記金属エレメントを把持する場合に前記第１クランプ部に対して上方にスライドして少なくとも該第１の枚数を超えた分の前記金属エレメントを把持する第２クランプ部と、
   前記第１クランプ部と前記第２クランプ部とを連結し、前記第２クランプ部が前記第１クランプ部の上方にスライドした場合に該第２クランプ部を下方に付勢する付勢部材と、を備える請求項４〜８のいずれかに記載のＣＶＴベルト組立装置。
10. 前記クリアランス部分の幅を測定するクリアランス測定機構と、
    前記クリアランス測定機構により測定されたクリアランス部分の幅に基いて、必要とされる前記金属エレメントの枚数を決定する制御部と、を更に備える請求項１〜９のいずれかに記載のＣＶＴベルト組立装置。
11. 一対の金属リングと、一端側が一方の前記金属リングに挿入され他端側が他方の前記金属リングに挿入されて該一対の金属リングを連結する複数の金属エレメントと、を備えるＣＶＴベルトを組み立てるＣＶＴベルトの組立方法であって、
    所定枚数の前記金属エレメントの一端側が一方の前記金属リングに挿入された状態において、前記金属エレメントの他端側に当接して該金属リングにおける前記金属エレメントが挿入されていないクリアランス部分を拡張及び保持するクリアランス拡張工程と、
    前記金属リングにおける前記クリアランス部分が直線状となるようにガイドするガイド工程と、
    前記金属エレメントの一端側をサポートするサポート部材により、前記ガイド工程により直線状とされた前記クリアランス部分の両端部近傍に位置する前記金属エレメントを他端側に移動させて前記金属エレメントの他端側における前記クリアランス部分の幅を拡張させるサポート部材移動工程と、
    前記サポート部材移動工程により幅が拡張された前記クリアランス部分に前記金属エレメントを挿入する挿入工程と、を備えるＣＶＴベルトの組立方法。
12. 前記挿入工程は、
    複数の前記金属エレメントが重力方向に積層された状態で保持されるエレメント保持機構からエレメントクランプにより前記金属エレメントを所定枚数把持する工程と、
    前記金属エレメントを把持した前記エレメントクランプを前記クリアランス部分に挿入する工程と、を備えると共に、
    前記挿入工程の後に設けられ、前記他端側に移動させた前記金属エレメントを元の位置に復帰させるサポート部材復帰工程と、
    前記クリアランス部分の拡張及び保持を解除する拡張解除工程と、
    前記金属リングのガイドを解除するガイド解除工程と、を更に備える請求項１１に記載のＣＶＴベルトの組立方法。
13. 前記ガイド解除工程の前に設けられ、前記クリアランス部分に挿入された前記エレメントクランプを退避させる工程を更に備える請求項１２に記載のＣＶＴベルトの組立方法。
14. 前記ガイド解除工程の後に設けられ、前記挿入工程により必要枚数分の前記金属エレメントが挿入された前記金属リングを振動させる振動工程を更に備える請求項１２又は１３に記載のＣＶＴベルトの組立方法。
15. 前記エレメント保持機構は、鉛直方向に延びる軸を中心に回転可能に構成され、
    前記挿入工程は、前記エレメントクランプにより前記金属エレメントが所定枚数把持された後に前記エレメント保持機構を所定角度回転させる工程と、
    前記エレメント保持機構を所定角度回転させた後に前記エレメントクランプの下面を覆う落下防止機構を作動させる工程と、を更に備える請求項１２〜１４のいずれかに記載のＣＶＴベルトの組立方法。
16. 前記エレメント保持機構は、
    第１の厚さの前記金属エレメントを保持する第１エレメント保持機構と、
    前記第１の厚さとは異なる第２の厚さの前記金属エレメントを保持する第２エレメント保持機構と、を備え、
    前記挿入工程において、前記エレメントクランプは、前記第１エレメント保持機構から所定枚数の前記金属エレメントを把持した後に、前記第２エレメント保持機構から所定枚数の前記金属エレメントを把持する請求項１２〜１５のいずれかに記載のＣＶＴベルトの組立方法。

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