JP6795449B2

JP6795449B2 - CVT belt stress measurement system

Info

Publication number: JP6795449B2
Application number: JP2017095656A
Authority: JP
Inventors: 慎吾中村; 亮平堀内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2020-12-02
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: JP2018194315A

Description

本発明は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）ベルト応力計測システムに関する。 The present invention relates to a CVT (Continuously Variable Transmission) belt stress measurement system.

駆動シーブと従動シーブとにＣＶＴベルトを掛け渡し、駆動シーブ及び従動シーブの溝部の幅を制御することで、変速比を無段階に変化させることができる変速機が実用化されている。このように変速機に用いられるＣＶＴベルトは、一般的に、リング、及びリングに設けられるエレメントを備えており、耐久性能評価などを行うためにリングに作用する応力が計測される。 A transmission that can change the gear ratio steplessly by passing a CVT belt between the drive sheave and the driven sheave and controlling the width of the groove portion of the drive sheave and the driven sheave has been put into practical use. As described above, the CVT belt used for the transmission generally includes a ring and an element provided on the ring, and the stress acting on the ring is measured in order to evaluate the durability performance and the like.

例えば、特許文献１では、エレメントに形成された片持ち梁部上にリングを配置し、片持ち梁部に生じる歪みからリングに作用する応力を計測している。 For example, in Patent Document 1, a ring is arranged on a cantilever portion formed on an element, and the stress acting on the ring is measured from the strain generated in the cantilever portion.

特開平６−２７４３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-2743

特許文献１の計測装置においては、片持ち梁部を介してリングに作用する応力を計測しており、直接的にリングに作用する応力を計測していないので、リングに作用する応力を精度良く計測することが難しい。 In the measuring device of Patent Document 1, the stress acting on the ring is measured via the cantilever beam portion, and the stress acting on the ring is not directly measured. Therefore, the stress acting on the ring is accurately measured. Difficult to measure.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、リングに作用する応力を精度良く計測することができるＣＶＴベルト応力計測システムを実現する。 The present invention has been made in view of such problems, and realizes a CVT belt stress measurement system capable of accurately measuring the stress acting on the ring.

本発明の一態様に係るＣＶＴベルト応力計測システムは、駆動シーブと従動シーブとに掛け渡されるＣＶＴベルトのリングに作用する応力を計測するＣＶＴベルト応力計測システムであって、
前記リングに設けられるエレメントと、
前記リングに設けられる歪みゲージと、
前記リングの外周面に当該リングの周方向に沿って設けられ、前記歪みゲージと電気的に接続される電極部材と、
前記エレメントに設けられ、前記歪みゲージの計測値を記憶するロガーと、
前記エレメントから前記リングに向かって延出し、先端部が前記電極部材に摺動可能に接触して当該電極部材と電気的に接続し、前記歪みゲージの計測値を前記ロガーに出力する電極ピンと、
を備える。
このような構成では、電極ピンが電極部材に対して摺動可能に接触しているので、ＣＶＴベルトの周方向において生じるリングとエレメントとの相対変位を吸収しつつ、電極ピンを介してリングに設けられた歪みゲージの計測値を取得することができ、リングの応力を直接的に計測することができる。そのため、リングに作用する応力を精度良く計測することができる。 The CVT belt stress measurement system according to one aspect of the present invention is a CVT belt stress measurement system that measures the stress acting on the ring of the CVT belt applied to the drive sheave and the driven sheave.
The element provided on the ring and
The strain gauge provided on the ring and
An electrode member provided on the outer peripheral surface of the ring along the circumferential direction of the ring and electrically connected to the strain gauge.
A logger provided on the element and storing the measured value of the strain gauge,
An electrode pin that extends from the element toward the ring, has a tip portion that slidably contacts the electrode member, is electrically connected to the electrode member, and outputs a measured value of the strain gauge to the logger.
To be equipped.
In such a configuration, since the electrode pin is in slidable contact with the electrode member, the ring is formed via the electrode pin while absorbing the relative displacement between the ring and the element that occurs in the circumferential direction of the CVT belt. The measured value of the provided strain gauge can be obtained, and the stress of the ring can be directly measured. Therefore, the stress acting on the ring can be measured with high accuracy.

本発明によれば、リングに作用する応力を精度良く計測することができる。 According to the present invention, the stress acting on the ring can be measured with high accuracy.

実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システムを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the CVT belt stress measurement system of embodiment. エレメント周辺での部分断面図である。It is a partial sectional view around an element. 実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システムにおけるリング、歪みゲージ、電極部材及び電極ピンの配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of a ring, a strain gauge, an electrode member, and an electrode pin in the CVT belt stress measurement system of embodiment. 図３のIV−IV断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システムにおけるエレメント、ロガー及び電極ピンを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the element, the logger and the electrode pin in the CVT belt stress measurement system of embodiment.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Moreover, in order to clarify the explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.

先ず、本実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システムの構成を説明する。図１は、本実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システムを模式的に示す図である。図２は、エレメント周辺での部分断面図である。図３は、本実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システムにおけるリング、歪みゲージ、電極部材及び電極ピンの配置を示す図である。図４は、図３のIV−IV断面図である。図５は、本実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システムにおけるエレメント、ロガー及び電極ピンを模式的に示す斜視図である。 First, the configuration of the CVT belt stress measurement system of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram schematically showing a CVT belt stress measurement system of the present embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view around the element. FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of rings, strain gauges, electrode members, and electrode pins in the CVT belt stress measurement system of the present embodiment. FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. FIG. 5 is a perspective view schematically showing an element, a logger, and an electrode pin in the CVT belt stress measurement system of the present embodiment.

ＣＶＴベルト応力計測システム１は、図１に示すように、駆動シーブ２と従動シーブ３との溝部に掛け渡されたＣＶＴベルト４のリング５に作用する応力を計測する。ここで、ＣＶＴベルト４は、一般的なＣＶＴベルト４と同様に、スチールリングなどを積層して成るリング５、及びリング５の周方向に間隔を開けて当該リング５に設けられるエレメント６を備えている。 As shown in FIG. 1, the CVT belt stress measuring system 1 measures the stress acting on the ring 5 of the CVT belt 4 spanned in the groove between the driving sheave 2 and the driven sheave 3. Here, the CVT belt 4 includes a ring 5 formed by laminating steel rings and the like, and an element 6 provided on the ring 5 at intervals in the circumferential direction, like a general CVT belt 4. ing.

ＣＶＴベルト応力計測システム１は、例えば、図１及び図２に示すように、エレメント７、歪みゲージ８、電極部材９、ロガー１０及び電極ピン１１を備えている。エレメント７は、ＣＶＴベルト４のリング５の応力を計測する際に、通常時にＣＶＴベルト４のリング５に設けられているエレメント６に代えてリング５に設けられる。なお、図２は、エレメント７などの形状を簡略化して示している。 The CVT belt stress measurement system 1 includes, for example, an element 7, a strain gauge 8, an electrode member 9, a logger 10, and an electrode pin 11, as shown in FIGS. 1 and 2. The element 7 is provided on the ring 5 instead of the element 6 normally provided on the ring 5 of the CVT belt 4 when measuring the stress of the ring 5 of the CVT belt 4. Note that FIG. 2 shows the shape of the element 7 and the like in a simplified form.

エレメント７は、例えば、図２に示すように、倒Ｈ字形を基本形態としており、第１の水平部７ａと第２の水平部７ｂとの間に形成された切り欠き部７ｃ内に夫々リング５が配置され、ＣＶＴベルト４が駆動シーブ２と従動シーブ３とに掛け渡されて張った状態で、第２の水平部７ｂに接触している。 For example, as shown in FIG. 2, the element 7 has an inverted H shape as a basic form, and each ring is formed in a notch portion 7c formed between the first horizontal portion 7a and the second horizontal portion 7b. 5 is arranged, and the CVT belt 4 is in contact with the second horizontal portion 7b in a state of being stretched over the drive sheave 2 and the driven sheave 3.

第１の水平部７ａは、ＣＶＴベルト４が駆動シーブ２及び従動シーブ３の溝部に掛け渡された状態で、駆動シーブ２及び従動シーブ３と干渉しない形状とされている。そして、第２の水平部７ｂの側面は、駆動シーブ２及び従動シーブ３の溝部に対応するように傾斜面とされている。 The first horizontal portion 7a has a shape that does not interfere with the drive sheave 2 and the driven sheave 3 in a state where the CVT belt 4 is hung on the groove portions of the drive sheave 2 and the driven sheave 3. The side surface of the second horizontal portion 7b is an inclined surface so as to correspond to the groove portions of the drive sheave 2 and the driven sheave 3.

歪みゲージ８は、一般的な歪みゲージを用いることができ、リング５の周方向の歪みを計測できるように、リング５の外周面に設けられている。 As the strain gauge 8, a general strain gauge can be used, and the strain gauge 8 is provided on the outer peripheral surface of the ring 5 so that the strain in the circumferential direction of the ring 5 can be measured.

電極部材９は、図３に示すように、歪みゲージ８を避けるように、リング５の外周面に設けられている。電極部材９は、リング５の幅方向に間隔を開けて相互が絶縁された状態で平行に配置されており、リング５の周方向に延在している。このような電極部材９は、例えば、図４に示すように、ガラスエポキシ又はセラミックスなどの絶縁基板１２上に形成された銅又は金箔などの導電性膜であり、表面にパラジウムなどでメッキ処理を施すことで耐摩耗性が向上されている。 As shown in FIG. 3, the electrode member 9 is provided on the outer peripheral surface of the ring 5 so as to avoid the strain gauge 8. The electrode members 9 are arranged in parallel in a state of being insulated from each other at intervals in the width direction of the ring 5, and extend in the circumferential direction of the ring 5. As shown in FIG. 4, such an electrode member 9 is, for example, a conductive film such as copper or gold foil formed on an insulating substrate 12 such as glass epoxy or ceramics, and its surface is plated with palladium or the like. Abrasion resistance is improved by applying.

各々の電極部材９は、歪みゲージ８と電気的に接続されている。このとき、図４に示すように、一方の電極部材９を跨いで歪みゲージ８と電気的に接続される他方の電極部材９は、絶縁基板１２に形成されたスルーホール１２ａを介して取り出し端子１３と電気的に接続されている。そして、取り出し端子１３は、配線１４を介して歪みゲージ８と電気的に接続されている。 Each electrode member 9 is electrically connected to the strain gauge 8. At this time, as shown in FIG. 4, the other electrode member 9 that is electrically connected to the strain gauge 8 across one electrode member 9 is taken out from the through hole 12a formed in the insulating substrate 12. It is electrically connected to 13. The take-out terminal 13 is electrically connected to the strain gauge 8 via the wiring 14.

ロガー１０は、エレメント７に設けられ、歪みゲージ８の計測値を算出する処理装置、及び算出した歪みゲージ８の計測値を記憶する記憶装置を備えている。また、ロガー１０は、電源としてバッテリを備えている。これらの処理装置、記憶装置及びバッテリは、筐体内に収容されており、例えば、図５に示すように、当該筐体がエレメント７における第１の水平部７ａに設けられた固定治具７ｄに固定されている。 The logger 10 is provided on the element 7 and includes a processing device for calculating the measured value of the strain gauge 8 and a storage device for storing the calculated measured value of the strain gauge 8. Further, the logger 10 includes a battery as a power source. These processing devices, storage devices, and batteries are housed in a housing. For example, as shown in FIG. 5, the housing is mounted on a fixing jig 7d provided on a first horizontal portion 7a of the element 7. It is fixed.

電極ピン１１は、エレメント７からリング５に向かって延出している。電極ピン１１は、例えば、電極ピン１１の長手方向に変位可能に鞘部（図示を省略）に収容されており、電極ピン１１の一端部（先端部）が鞘部から突出している。そして、電極ピン１１は、バネなどの弾性部材によってリング５側に付勢されている。 The electrode pin 11 extends from the element 7 toward the ring 5. The electrode pin 11 is housed in a sheath portion (not shown) so as to be displaceable in the longitudinal direction of the electrode pin 11, and one end portion (tip portion) of the electrode pin 11 projects from the sheath portion. The electrode pin 11 is urged toward the ring 5 by an elastic member such as a spring.

このような電極ピン１１は、リング５の幅方向に間隔を開けて、絶縁性の接着剤などを介してエレメント７における第１の水平部７ａに保持されている。そして、電極ピン１１の一端部が電極部材９に接触することで当該電極部材９と電気的に接続されており、電極ピン１１の他端部が配線（図示を省略）を介してロガー１０と電気的に接続されている。 Such electrode pins 11 are held by the first horizontal portion 7a of the element 7 via an insulating adhesive or the like at intervals in the width direction of the ring 5. Then, one end of the electrode pin 11 is in contact with the electrode member 9 to be electrically connected to the electrode member 9, and the other end of the electrode pin 11 is connected to the logger 10 via wiring (not shown). It is electrically connected.

ここで、電極ピン１１は、例えば、鉄又はステンレス鋼などの高強度な材質に、導電性、耐摩耗性が高い導電性膜をメッキ処理して形成され、電極部材９と接触する一端部が球形状とされているとよい。 Here, the electrode pin 11 is formed by plating a high-strength material such as iron or stainless steel with a conductive film having high conductivity and wear resistance, and one end portion in contact with the electrode member 9 is formed. It should be spherical.

次に、本実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システム１を用いてリング５の応力を計測する流れを説明する。先ず、リング５に予め設けられているエレメント６から所定のエレメント６をロガー１０が設けられたエレメント７と交換し、当該エレメント７をリング５に設ける。 Next, the flow of measuring the stress of the ring 5 using the CVT belt stress measuring system 1 of the present embodiment will be described. First, a predetermined element 6 from an element 6 previously provided on the ring 5 is replaced with an element 7 provided with a logger 10, and the element 7 is provided on the ring 5.

次に、駆動シーブ２を回転させ、ＣＶＴベルト４を回転させつつ、ロガー１０から電極ピン１１及び電極部材９を介して歪みゲージ８に電圧を印加する。このとき、ロガー１０は、ＣＶＴベルト４と共に回転しつつ、電極ピン１１を介して計測される歪みゲージ８の抵抗値の変化に基づいて、リング５に作用している歪みを計測する。そして、ロガー１０は、リング５に作用している歪みに基づいて、リング５に作用している応力を計測して記憶する。 Next, while rotating the drive sheave 2 and rotating the CVT belt 4, a voltage is applied from the logger 10 to the strain gauge 8 via the electrode pin 11 and the electrode member 9. At this time, the logger 10 measures the strain acting on the ring 5 based on the change in the resistance value of the strain gauge 8 measured via the electrode pin 11 while rotating together with the CVT belt 4. Then, the logger 10 measures and stores the stress acting on the ring 5 based on the strain acting on the ring 5.

本実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システム１は、電極ピン１１が電極部材９に対して摺動可能に接触しているので、ＣＶＴベルト４の周方向において生じるリング５とエレメント７との相対変位を吸収しつつ、電極ピン１１を介してリング５に設けられた歪みゲージ８の計測値を取得することができ、リング５の応力を直接的に計測することができる。そのため、本実施の形態のＣＶＴベルト応力計測システム１は、リング５に作用する応力を精度良く計測することができる。 In the CVT belt stress measurement system 1 of the present embodiment, since the electrode pin 11 is in slidable contact with the electrode member 9, the relative displacement between the ring 5 and the element 7 that occurs in the circumferential direction of the CVT belt 4 The measured value of the strain gauge 8 provided on the ring 5 can be obtained via the electrode pin 11, and the stress of the ring 5 can be directly measured. Therefore, the CVT belt stress measuring system 1 of the present embodiment can accurately measure the stress acting on the ring 5.

しかも、歪みゲージ８とロガー１０との位置関係に依らず、リング５の応力を良好に計測することができる。また、電極ピン１１が弾性部材によって適度にリング５側に付勢されているので、リング５が波打っても当該リング５の変位に良好に追従することができ、リング５の応力を良好に計測することができる。ここで、本実施の形態では、電極ピン１１の一端部が球形状とされているので、電極部材９に対する電極ピン１１の摺動がスムーズである。 Moreover, the stress of the ring 5 can be satisfactorily measured regardless of the positional relationship between the strain gauge 8 and the logger 10. Further, since the electrode pin 11 is appropriately urged toward the ring 5 by the elastic member, even if the ring 5 undulates, the displacement of the ring 5 can be well followed, and the stress of the ring 5 can be satisfactorily applied. Can be measured. Here, in the present embodiment, since one end of the electrode pin 11 has a spherical shape, the electrode pin 11 slides smoothly with respect to the electrode member 9.

さらに、電極ピン１１を保持するロガー１０はエレメント７に設けられているので、ＣＶＴベルト４の外部から電極部材９に電極ピン１１を電気的に接触させる場合に比べて、電極部材９に対する電極ピン１１の摺動速度を大きく低減することができ、電極ピン１１の耐摩耗性を向上させることができる。 Further, since the logger 10 for holding the electrode pin 11 is provided on the element 7, the electrode pin for the electrode member 9 is compared with the case where the electrode pin 11 is electrically contacted with the electrode member 9 from the outside of the CVT belt 4. The sliding speed of the electrode pin 11 can be greatly reduced, and the wear resistance of the electrode pin 11 can be improved.

ここで、ロガー１０は、外部アンテナ１５及び通信ユニット１６を介して外部のコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）１７に計測したリング５の応力を出力できる構成であるとよい。 Here, the logger 10 is preferably configured to be able to output the stress of the ring 5 measured to the external computer (PC: Personal Computer) 17 via the external antenna 15 and the communication unit 16.

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.

１ＣＶＴベルト応力計測システム
２駆動シーブ
３従動シーブ
４ＣＶＴベルト
５リング
６エレメント
７エレメント、７ａ第１の水平部、７ｂ第２の水平部、７ｃ切り欠き部、７ｄ固定治具
８ゲージ
９電極部材
１０ロガー
１１電極ピン
１２絶縁基板、１２ａスルーホール
１３取り出し端子
１４配線
１５外部アンテナ
１６通信ユニット
１７コンピュータ 1 CVT belt stress measurement system 2 Drive sheave 3 Driven sheave 4 CVT belt 5 Ring 6 Element 7 Element, 7a 1st horizontal part, 7b 2nd horizontal part, 7c Notch, 7d Fixing jig 8 Gauge 9 Electrode member 10 Logger 11 Electrode pin 12 Insulated board, 12a Through hole 13 Extract terminal 14 Wiring 15 External antenna 16 Communication unit 17 Computer

Claims

It is a CVT belt stress measurement system that measures the stress acting on the ring of the CVT belt that is passed between the drive sheave and the driven sheave.
The element provided on the ring and
The strain gauge provided on the ring and
An electrode member provided on the outer peripheral surface of the ring along the circumferential direction of the ring and electrically connected to the strain gauge.
A logger provided on the element and storing the measured value of the strain gauge,
An electrode pin that extends from the element toward the ring, has a tip portion that slidably contacts the electrode member, is electrically connected to the electrode member, and outputs a measured value of the strain gauge to the logger.
A CVT belt stress measurement system.