JPH062743A - 金属ｖベルトの作用力検出用金属ブロックおよびこれを用いた作用力検出装置 - Google Patents
金属ｖベルトの作用力検出用金属ブロックおよびこれを用いた作用力検出装置Info
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- JPH062743A JPH062743A JP4181692A JP18169292A JPH062743A JP H062743 A JPH062743 A JP H062743A JP 4181692 A JP4181692 A JP 4181692A JP 18169292 A JP18169292 A JP 18169292A JP H062743 A JPH062743 A JP H062743A
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- G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
- G01L5/10—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16G5/16—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section consisting of several parts
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的速い回転速度で駆動させながら種々の
運転条件の下で、連続的にベルト作用力を検出する。 【構成】 金属ブロック３０の一部を切り欠くととも
に、この切り欠き部に歪ゲージを貼付し、この歪ゲージ
により金属ブロックに加わる外力を検出する。さらに、
金属ブロック２０の上に、ホイストンブリッジ用抵抗５
４、テレメータ５３、このテレメータ駆動用電池５２お
よび無線発信アンテナ５１をそれぞれ取り付け、これら
ホイストブリッジ用抵抗、テレメータ、電池、発信アン
テナおよび歪ゲージを信号線５５を介して有線接続し、
金属Ｖベルトの近傍に配設した受信装置６０により、発
信アンテナ５１を介してテレメータ５３から無線信号と
して送られる歪ゲージの検出値を受信し、この受信検出
値から金属Ｖベルトの作用力を検出する。
運転条件の下で、連続的にベルト作用力を検出する。 【構成】 金属ブロック３０の一部を切り欠くととも
に、この切り欠き部に歪ゲージを貼付し、この歪ゲージ
により金属ブロックに加わる外力を検出する。さらに、
金属ブロック２０の上に、ホイストンブリッジ用抵抗５
４、テレメータ５３、このテレメータ駆動用電池５２お
よび無線発信アンテナ５１をそれぞれ取り付け、これら
ホイストブリッジ用抵抗、テレメータ、電池、発信アン
テナおよび歪ゲージを信号線５５を介して有線接続し、
金属Ｖベルトの近傍に配設した受信装置６０により、発
信アンテナ５１を介してテレメータ５３から無線信号と
して送られる歪ゲージの検出値を受信し、この受信検出
値から金属Ｖベルトの作用力を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｖベルト式無段変速機
等に動力伝達用として用いられる金属Ｖベルトに作用す
る力を検出するための装置等に関する。
等に動力伝達用として用いられる金属Ｖベルトに作用す
る力を検出するための装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような金属Ｖベルトは従来から公知
であり、例えば、特公昭５５−６７８３号、同６１−５
４９７６号公報、実開平３−７２１３９号公報等に開示
されている。この金属Ｖベルトは無端ベルト状の支持ス
トラップと、このストラップに沿って支持された多数の
金属ブロックからなり、駆動プーリおよび従動プーリ間
に掛け渡される。これら両プーリはそのＶ溝幅が可変制
御できるようになっており、このＶ溝幅を可変制御する
ことにより両プーリにおけるＶベルトの巻掛け半径を変
化させ、変速比を無段階に変化させることができるよう
になっている。
であり、例えば、特公昭５５−６７８３号、同６１−５
４９７６号公報、実開平３−７２１３９号公報等に開示
されている。この金属Ｖベルトは無端ベルト状の支持ス
トラップと、このストラップに沿って支持された多数の
金属ブロックからなり、駆動プーリおよび従動プーリ間
に掛け渡される。これら両プーリはそのＶ溝幅が可変制
御できるようになっており、このＶ溝幅を可変制御する
ことにより両プーリにおけるＶベルトの巻掛け半径を変
化させ、変速比を無段階に変化させることができるよう
になっている。
【０００３】このような金属Ｖベルトを有した無段変速
機の設計、製作等を行う際において、この金属Ｖベルト
の十分な強度を確保しつつこれを小型軽量化すること
や、軸推力を最適に制御すること等が要求され、このた
めに、運転中に金属Ｖベルトに作用する力を正確に検出
することが要求されている。このようなことから、この
作用力検出のための様々な試みが従来からなされてい
る。
機の設計、製作等を行う際において、この金属Ｖベルト
の十分な強度を確保しつつこれを小型軽量化すること
や、軸推力を最適に制御すること等が要求され、このた
めに、運転中に金属Ｖベルトに作用する力を正確に検出
することが要求されている。このようなことから、この
作用力検出のための様々な試みが従来からなされてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような試みの一つ
として、金属ブロック等に特に加工をせずに直接、歪ゲ
ージを貼付し、これを有線で外部に取り出してベルトに
作用する力を検出するものがある。具体的には、例え
ば、社団法人自動車技術会春季学術講演会（１９８８年
５月２４日発表）「新しいＣＶＴベルトの軸推力とその
分布について」（網島ら）があり、ここに軸推力方向の
力の測定について開示されている。ところが、この場合
には、金属ブロックを加工せずそのまま使用して推力を
計測しているので、算出した値の精度に問題が残り、さ
らに、金属ブロックに貼付した歪ゲージの検出値が有線
で外部の装置に取り出されるようになっているため、そ
の回転速度および累計回転数に限界があり、微速運転条
件下での測定しかできないという問題がある。また、プ
ーリ側に加工をした試みとしては、社団法人自動車技術
会秋季学術講演会（１９９１年１０月）において草野ら
により発表された論文「ブロックタイプＣＶＴベルトの
伝動特性に関する研究」等に記載された試みがあるが、
この場合には機構上、計測可能な変速比がある特定の値
に限られてしまうという問題がある。
として、金属ブロック等に特に加工をせずに直接、歪ゲ
ージを貼付し、これを有線で外部に取り出してベルトに
作用する力を検出するものがある。具体的には、例え
ば、社団法人自動車技術会春季学術講演会（１９８８年
５月２４日発表）「新しいＣＶＴベルトの軸推力とその
分布について」（網島ら）があり、ここに軸推力方向の
力の測定について開示されている。ところが、この場合
には、金属ブロックを加工せずそのまま使用して推力を
計測しているので、算出した値の精度に問題が残り、さ
らに、金属ブロックに貼付した歪ゲージの検出値が有線
で外部の装置に取り出されるようになっているため、そ
の回転速度および累計回転数に限界があり、微速運転条
件下での測定しかできないという問題がある。また、プ
ーリ側に加工をした試みとしては、社団法人自動車技術
会秋季学術講演会（１９９１年１０月）において草野ら
により発表された論文「ブロックタイプＣＶＴベルトの
伝動特性に関する研究」等に記載された試みがあるが、
この場合には機構上、計測可能な変速比がある特定の値
に限られてしまうという問題がある。
【０００５】また、無端状ベルトストラップに貼付した
歪ゲージによる測定信号を外部に取り出す試みもなされ
ている。例えば、自動車技術会春季学術講演会（１９８
９年）において勝矢ら（日本発条）により発表された
「ＣＶＴベルトの挙動解析」（学術講演会前刷集８９１
１９８９−５）がある。しかしながら、歪ゲージから
外部への信号伝達が困難であるため、運転条件は微速状
態のみに限られているという問題がある。
歪ゲージによる測定信号を外部に取り出す試みもなされ
ている。例えば、自動車技術会春季学術講演会（１９８
９年）において勝矢ら（日本発条）により発表された
「ＣＶＴベルトの挙動解析」（学術講演会前刷集８９１
１９８９−５）がある。しかしながら、歪ゲージから
外部への信号伝達が困難であるため、運転条件は微速状
態のみに限られているという問題がある。
【０００６】さらに、無端状ベルトストラップに貼付し
た歪ゲージによる測定信号をスリップリングを利用して
外部に引出し、ストラップの引っ張り力を検出する試み
もなされている。例えば、日本機会学会第６９期通常総
会講演会講演論文集Ｖｏｌ．Ｃ「ＣＶＴ用スチールリン
グ負荷応力計測」（大川ら（トヨタ自動車））に開示の
試みがある。しかしながら、ストラップとスリップリン
グ間の信号伝達は有線であるので、この場合にも回転速
度制限等のような運転条件の制約が大きいという問題が
ある。
た歪ゲージによる測定信号をスリップリングを利用して
外部に引出し、ストラップの引っ張り力を検出する試み
もなされている。例えば、日本機会学会第６９期通常総
会講演会講演論文集Ｖｏｌ．Ｃ「ＣＶＴ用スチールリン
グ負荷応力計測」（大川ら（トヨタ自動車））に開示の
試みがある。しかしながら、ストラップとスリップリン
グ間の信号伝達は有線であるので、この場合にも回転速
度制限等のような運転条件の制約が大きいという問題が
ある。
【０００７】なお、自動車技術会１９８７年度論文「ア
コースティクエミッションによるＣＶＴ用スチールリン
グの最大応力計測」（小沢ら（富士重工業株式会社））
には、アコースティクエミッションを利用した測定方法
が示されている。この方法の場合には測定時における運
転条件の制約等は少ない。しかしながら、この方法の場
合には、応力が所定値まで達したか否かの検出は可能で
はあるが、様々な運転条件にての連続した応力の計測に
は適していないという問題がある。
コースティクエミッションによるＣＶＴ用スチールリン
グの最大応力計測」（小沢ら（富士重工業株式会社））
には、アコースティクエミッションを利用した測定方法
が示されている。この方法の場合には測定時における運
転条件の制約等は少ない。しかしながら、この方法の場
合には、応力が所定値まで達したか否かの検出は可能で
はあるが、様々な運転条件にての連続した応力の計測に
は適していないという問題がある。
【０００８】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
比較的速い回転速度で駆動しながら連続的にすべての変
速比においてベルト作用力を検出することができるよう
な構成の金属Ｖベルトの作用力検出用金属ブロックおよ
びこれを用いた作用力検出装置を提供することを目的と
する。
比較的速い回転速度で駆動しながら連続的にすべての変
速比においてベルト作用力を検出することができるよう
な構成の金属Ｖベルトの作用力検出用金属ブロックおよ
びこれを用いた作用力検出装置を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、金属Ｖベルトを構成する多数の
金属ブロックのうちの少なくとも一つの金属ブロックの
一部を切り欠くとともに、この切り欠き部に歪ゲージを
貼付し、この歪ゲージにより金属ブロックに加わる外力
を検出するとともにこの外力から金属Ｖベルトの作用力
を検出するようにしている。さらに、本発明において
は、このような歪ゲージを貼付した金属ブロックを組み
込んだ金属Ｖベルトにおいて、いずれかの金属ブロック
の上に、テレメータ、このテレメータ駆動用電池および
無線発信アンテナをそれぞれ取り付け、これらテレメー
タ、電池、発信アンテナおよび歪ゲージを信号線を介し
て有線接続し、金属Ｖベルトの近傍に配設した受信装置
により、発信アンテナを介してテレメータから無線信号
として送られる歪ゲージの検出値を受信し、この受信検
出値から金属Ｖベルトの作用力を検出するようにしてい
る。なお、この場合、必要に応じ、上記歪ゲージと組み
合わせてホイストンブリッジを構成させるための抵抗も
いずれかの金属ブロックの上に取り付けられ、このホイ
ストンブリッジ用抵抗も上記歪ゲージ等と有線接続され
る。
め、本発明においては、金属Ｖベルトを構成する多数の
金属ブロックのうちの少なくとも一つの金属ブロックの
一部を切り欠くとともに、この切り欠き部に歪ゲージを
貼付し、この歪ゲージにより金属ブロックに加わる外力
を検出するとともにこの外力から金属Ｖベルトの作用力
を検出するようにしている。さらに、本発明において
は、このような歪ゲージを貼付した金属ブロックを組み
込んだ金属Ｖベルトにおいて、いずれかの金属ブロック
の上に、テレメータ、このテレメータ駆動用電池および
無線発信アンテナをそれぞれ取り付け、これらテレメー
タ、電池、発信アンテナおよび歪ゲージを信号線を介し
て有線接続し、金属Ｖベルトの近傍に配設した受信装置
により、発信アンテナを介してテレメータから無線信号
として送られる歪ゲージの検出値を受信し、この受信検
出値から金属Ｖベルトの作用力を検出するようにしてい
る。なお、この場合、必要に応じ、上記歪ゲージと組み
合わせてホイストンブリッジを構成させるための抵抗も
いずれかの金属ブロックの上に取り付けられ、このホイ
ストンブリッジ用抵抗も上記歪ゲージ等と有線接続され
る。
【００１０】
【作用】上記構成の金属ブロックを用いると、切り欠き
形成部において歪を発生させる外力のみを取り出して検
出することができる。金属ブロックに作用する外力は種
々のものがあるが、この切り欠きの形状およびその形成
箇所を適宜選択することにより、各外力を選択的に且つ
正確に検出することが可能である。また、金属ブロック
の上に設けたテレメータ等により、切り欠き部に貼付し
た歪ゲージの検出値を無線信号として受信装置に送り出
させることができるので、金属Ｖベルトが比較的高速回
転する状況の下でも作用力を連続的に且つ正確に測定す
ることができる。また、プーリに加工を施してこれをセ
ンサーとして用いるもののように、変速比の制御を受け
ることもない。このため、測定時における運転条件の制
約が少なく、種々の運転条件の下での測定が可能であ
る。
形成部において歪を発生させる外力のみを取り出して検
出することができる。金属ブロックに作用する外力は種
々のものがあるが、この切り欠きの形状およびその形成
箇所を適宜選択することにより、各外力を選択的に且つ
正確に検出することが可能である。また、金属ブロック
の上に設けたテレメータ等により、切り欠き部に貼付し
た歪ゲージの検出値を無線信号として受信装置に送り出
させることができるので、金属Ｖベルトが比較的高速回
転する状況の下でも作用力を連続的に且つ正確に測定す
ることができる。また、プーリに加工を施してこれをセ
ンサーとして用いるもののように、変速比の制御を受け
ることもない。このため、測定時における運転条件の制
約が少なく、種々の運転条件の下での測定が可能であ
る。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。本発明に係る作用力検出装置を有
した金属Ｖベルト式動力伝達装置１を図１に示してい
る。この動力伝達装置１は、駆動軸２ａに取り付けられ
た駆動プーリ２と、従動軸４ａに取り付けられた従動プ
ーリ４と、これら両プーリ２，４間に掛け渡された金属
Ｖベルト１０とから構成される。両プーリ２，４とも
に、そのプーリ溝幅が可変制御可能であり、このプーリ
溝幅を制御することにより、金属Ｖベルト１０のプーリ
２，４に対する巻き掛け半径を変化させ、駆動軸２ａか
ら従動軸４ａへの減速比（速度比）を無段階に変化させ
ることができる。
例について説明する。本発明に係る作用力検出装置を有
した金属Ｖベルト式動力伝達装置１を図１に示してい
る。この動力伝達装置１は、駆動軸２ａに取り付けられ
た駆動プーリ２と、従動軸４ａに取り付けられた従動プ
ーリ４と、これら両プーリ２，４間に掛け渡された金属
Ｖベルト１０とから構成される。両プーリ２，４とも
に、そのプーリ溝幅が可変制御可能であり、このプーリ
溝幅を制御することにより、金属Ｖベルト１０のプーリ
２，４に対する巻き掛け半径を変化させ、駆動軸２ａか
ら従動軸４ａへの減速比（速度比）を無段階に変化させ
ることができる。
【００１２】この金属Ｖベルト１０を拡大して図２に示
しており、図２の矢印III-III に沿った断面を図３に示
している。これらの図から分かるように、金属Ｖベルト
１０は、多数の金属ブロック２０を左右一対の無端ルー
プ状の金属ベルトストラップ１５にこれに沿って取り付
けて構成されている。このため、各金属ブロック２０に
は、左右方向に開口した一対のストラップ溝２３が形成
されており、このストラップ溝２３内にベルトストラッ
プ１５が入り込むようにして各金属ブロック２０が連続
的に並んでベルトストラップ１５に取り付けられてい
る。なお、ベルトストラップ１５は薄い金属ベルトスト
ラップを複数枚（例えば、１０枚程度）重ねて形成され
ている。金属ブロック２０は、図３から良く分かるよう
に、その両側面２２，２２がＶプーリ２（４）の溝面２
ｂに当接するようにテーパ状に形成されている。このた
め、Ｖプーリ２の溝幅を変化させることにより、金属Ｖ
ベルト１０が図において上下に移動しその巻き掛け半径
が変化する。
しており、図２の矢印III-III に沿った断面を図３に示
している。これらの図から分かるように、金属Ｖベルト
１０は、多数の金属ブロック２０を左右一対の無端ルー
プ状の金属ベルトストラップ１５にこれに沿って取り付
けて構成されている。このため、各金属ブロック２０に
は、左右方向に開口した一対のストラップ溝２３が形成
されており、このストラップ溝２３内にベルトストラッ
プ１５が入り込むようにして各金属ブロック２０が連続
的に並んでベルトストラップ１５に取り付けられてい
る。なお、ベルトストラップ１５は薄い金属ベルトスト
ラップを複数枚（例えば、１０枚程度）重ねて形成され
ている。金属ブロック２０は、図３から良く分かるよう
に、その両側面２２，２２がＶプーリ２（４）の溝面２
ｂに当接するようにテーパ状に形成されている。このた
め、Ｖプーリ２の溝幅を変化させることにより、金属Ｖ
ベルト１０が図において上下に移動しその巻き掛け半径
が変化する。
【００１３】この動力伝達装置１においては、運転中に
おいて金属Ｖベルト１０のベルトストラップ１５に作用
する張力を測定するようになっている。このため、金属
Ｖベルト１０を構成する多数の金属ブロック２０のうち
の数個（金属ブロック３０）が、図４に示すような形状
に加工されるとともに連続して並べられており、そのう
ちの中央部にある一つの金属ブロック３０に下記のよう
に歪ゲージが貼付される。この金属ブロック３０は、金
属ブロック２０の一つを加工し、ベルトストラップ１５
を受けるサドル面２１（図３参照）の下側に片持ち梁部
３３を形成するようにこれと平行な切り欠き溝３１を形
成し、片持ち梁部３３の先端をプーリのＶ溝側面との接
触を避けるため僅かに削り、さらに、サドル面２１を削
ることにより突起３２を形成したものである。
おいて金属Ｖベルト１０のベルトストラップ１５に作用
する張力を測定するようになっている。このため、金属
Ｖベルト１０を構成する多数の金属ブロック２０のうち
の数個（金属ブロック３０）が、図４に示すような形状
に加工されるとともに連続して並べられており、そのう
ちの中央部にある一つの金属ブロック３０に下記のよう
に歪ゲージが貼付される。この金属ブロック３０は、金
属ブロック２０の一つを加工し、ベルトストラップ１５
を受けるサドル面２１（図３参照）の下側に片持ち梁部
３３を形成するようにこれと平行な切り欠き溝３１を形
成し、片持ち梁部３３の先端をプーリのＶ溝側面との接
触を避けるため僅かに削り、さらに、サドル面２１を削
ることにより突起３２を形成したものである。
【００１４】この片持ち梁部３３における切り欠き溝３
１に面した内面には図示のように歪ゲージ３５が貼付さ
れている。ベルトストラップ１５から突起３２に押圧力
Ｆが作用すると片持ち梁部３３はたわむため、これを歪
ゲージ３５により検出してこの押圧力Ｆを検出できる。
但し、１個の金属ブロック３０だけにこのような加工を
しても梁部３３のたわみが、前後の金属ブロックにより
ストラップ１５が弦状に張られることにより阻止されて
しまうので、歪ゲージ３５を貼付した前後数個の金属ブ
ロックも同じ加工を施したものを用いる。この歪ゲージ
３５は金属ブロック３０に形成された比較的浅い連絡溝
３４に配設された信号線５５に繋がり、この信号線５５
を介して歪ゲージ３５の検出値を取り出すようになって
いる。
１に面した内面には図示のように歪ゲージ３５が貼付さ
れている。ベルトストラップ１５から突起３２に押圧力
Ｆが作用すると片持ち梁部３３はたわむため、これを歪
ゲージ３５により検出してこの押圧力Ｆを検出できる。
但し、１個の金属ブロック３０だけにこのような加工を
しても梁部３３のたわみが、前後の金属ブロックにより
ストラップ１５が弦状に張られることにより阻止されて
しまうので、歪ゲージ３５を貼付した前後数個の金属ブ
ロックも同じ加工を施したものを用いる。この歪ゲージ
３５は金属ブロック３０に形成された比較的浅い連絡溝
３４に配設された信号線５５に繋がり、この信号線５５
を介して歪ゲージ３５の検出値を取り出すようになって
いる。
【００１５】一方、図１に示すように、金属Ｖベルト１
０を構成する金属ブロック２０の上に、図示のように、
無線発信アンテナ５１、電池５２、テレメータ５３およ
びホイストンブリッジ用抵抗５４がそれぞれ適宜取り付
けられており、これらが信号線５５により接続されてい
る。金属ブロック３０に取り付けた歪ゲージ３５からの
検出信号は信号線５５を介してホイストンブリッジ用抵
抗５４に送られ、歪ゲージ３５およびホイストンブリッ
ジ用抵抗５４により形成したブリッジ回路から上記押圧
力Ｆに対応する信号を取り出す。この信号はさらに、信
号線５５を介してテレメータ５３に送られ、発信アンテ
ナ５１から無線信号として発信される。なお、このとき
駆動電力は、電池５２により得るようになっている。
０を構成する金属ブロック２０の上に、図示のように、
無線発信アンテナ５１、電池５２、テレメータ５３およ
びホイストンブリッジ用抵抗５４がそれぞれ適宜取り付
けられており、これらが信号線５５により接続されてい
る。金属ブロック３０に取り付けた歪ゲージ３５からの
検出信号は信号線５５を介してホイストンブリッジ用抵
抗５４に送られ、歪ゲージ３５およびホイストンブリッ
ジ用抵抗５４により形成したブリッジ回路から上記押圧
力Ｆに対応する信号を取り出す。この信号はさらに、信
号線５５を介してテレメータ５３に送られ、発信アンテ
ナ５１から無線信号として発信される。なお、このとき
駆動電力は、電池５２により得るようになっている。
【００１６】この動力伝達装置１の近傍には、受信アン
テナ６１を有した受信装置６０が配設されており、上記
発信アンテナ５１からの無線信号は受信アンテナ６１を
介して受信装置６０内に取り込まれる。これにより、こ
の受信装置６０内において歪ゲージ３５の検出値を検知
でき、上記押圧力Ｆを求めることができる。このように
構成した場合、金属Ｖベルト１０を通常の使用とほとん
ど同一の条件で使用することができ、種々の運転条件の
下での測定をリアルタイムに連続して測定することがで
きる。
テナ６１を有した受信装置６０が配設されており、上記
発信アンテナ５１からの無線信号は受信アンテナ６１を
介して受信装置６０内に取り込まれる。これにより、こ
の受信装置６０内において歪ゲージ３５の検出値を検知
でき、上記押圧力Ｆを求めることができる。このように
構成した場合、金属Ｖベルト１０を通常の使用とほとん
ど同一の条件で使用することができ、種々の運転条件の
下での測定をリアルタイムに連続して測定することがで
きる。
【００１７】なお、ここでは金属ブロック３０の突起３
２に作用するベルトストラップ１５からの押圧力Ｆ、す
なわち、金属ブロック２０のサドル面２１に作用するベ
ルトストラップ１５の押圧力Ｆを検出しているが、この
押圧力Ｆに基づいてベルトストラップ１５の張力Ｔを求
めることができる。これについて、図５を参照して説明
する。
２に作用するベルトストラップ１５からの押圧力Ｆ、す
なわち、金属ブロック２０のサドル面２１に作用するベ
ルトストラップ１５の押圧力Ｆを検出しているが、この
押圧力Ｆに基づいてベルトストラップ１５の張力Ｔを求
めることができる。これについて、図５を参照して説明
する。
【００１８】金属ブロック２０のサドル面２１における
片側のサドル面の単位角度（ラジアン）当りの単位押圧
力をＦ′、ベルトストラップ１５のなす微小角度をｄ
θ、この微小角度ｄθの部分におけるベルトストラップ
１５の両側での張力をＴおよびＴ＋ｄＴとすると、半径
方向の釣合から、 （Ｔ＋ｄＴ）・ｓｉｎ（ｄθ／２）＋Ｔ・ｓｉｎ（ｄθ
／２）＝２Ｆ′・ｄθ という関係が成立する。ここで、ｄθは小さい値である
ので、 ｓｉｎ（ｄθ／２）＝ｄθ／２ ｄＴ・ｄθ＝０ として、 Ｔ＝２Ｆ′ という関係が成立する。
片側のサドル面の単位角度（ラジアン）当りの単位押圧
力をＦ′、ベルトストラップ１５のなす微小角度をｄ
θ、この微小角度ｄθの部分におけるベルトストラップ
１５の両側での張力をＴおよびＴ＋ｄＴとすると、半径
方向の釣合から、 （Ｔ＋ｄＴ）・ｓｉｎ（ｄθ／２）＋Ｔ・ｓｉｎ（ｄθ
／２）＝２Ｆ′・ｄθ という関係が成立する。ここで、ｄθは小さい値である
ので、 ｓｉｎ（ｄθ／２）＝ｄθ／２ ｄＴ・ｄθ＝０ として、 Ｔ＝２Ｆ′ という関係が成立する。
【００１９】ここで、金属ブロック２０の厚さがＤで、
ベルトストラップ１５のピッチ半径がＲであるので、Ｒ
／Ｄは単位角度当りの金属ブロックの個数を示し、金属
ブロック２０の片側のサドル面２１に作用する押圧力Ｆ
に対し、 Ｆ′＝Ｆ・Ｒ／Ｄ という関係が成立し、このため、 Ｔ＝２Ｆ・Ｒ／Ｄ となる。この式から分かるように、サドル面２１に作用
するベルトストラップ１５の押圧力Ｆとベルトストラッ
プ１５の張力Ｔとは比例し、押圧力Ｆを求めれば、張力
Ｔを算出できる。
ベルトストラップ１５のピッチ半径がＲであるので、Ｒ
／Ｄは単位角度当りの金属ブロックの個数を示し、金属
ブロック２０の片側のサドル面２１に作用する押圧力Ｆ
に対し、 Ｆ′＝Ｆ・Ｒ／Ｄ という関係が成立し、このため、 Ｔ＝２Ｆ・Ｒ／Ｄ となる。この式から分かるように、サドル面２１に作用
するベルトストラップ１５の押圧力Ｆとベルトストラッ
プ１５の張力Ｔとは比例し、押圧力Ｆを求めれば、張力
Ｔを算出できる。
【００２０】以上においては、本発明の装置によりサド
ル面２１に作用する押圧力Ｆおよびベルトストラップ１
５の張力Ｔを求める例を説明したが、金属ブロック３０
に代えて以下のような加工形状のブロックを用いること
により、これ以外の様々な作用力の検出も可能である。
ル面２１に作用する押圧力Ｆおよびベルトストラップ１
５の張力Ｔを求める例を説明したが、金属ブロック３０
に代えて以下のような加工形状のブロックを用いること
により、これ以外の様々な作用力の検出も可能である。
【００２１】例えば、図６に示すような金属ブロック１
３０を用いれば、金属ブロック１３０の両側テーパ面に
作用する押圧力Ｆ１を測定することができる。この金属
ブロック１３０は、側部テーパ面に沿った切り欠き１３
１を形成し、側部テーパ面に突起１３３を有するブリッ
ジ部１３２を形成している。このようにすると、押圧力
Ｆ１を受けるとブリッジ部１３２はこの押圧力Ｆ１に対
応して変形する。そこで、このブリッジ部１３２の切り
欠き１３１内に位置する面に歪ゲージ１３５を貼付し、
押圧力Ｆ１を受けたときのブリッジ部１３２の変形から
歪ゲージ１３５により押圧力Ｆ１を測定する。
３０を用いれば、金属ブロック１３０の両側テーパ面に
作用する押圧力Ｆ１を測定することができる。この金属
ブロック１３０は、側部テーパ面に沿った切り欠き１３
１を形成し、側部テーパ面に突起１３３を有するブリッ
ジ部１３２を形成している。このようにすると、押圧力
Ｆ１を受けるとブリッジ部１３２はこの押圧力Ｆ１に対
応して変形する。そこで、このブリッジ部１３２の切り
欠き１３１内に位置する面に歪ゲージ１３５を貼付し、
押圧力Ｆ１を受けたときのブリッジ部１３２の変形から
歪ゲージ１３５により押圧力Ｆ１を測定する。
【００２２】図７に示すように加工した金属ブロック２
３０を用いれば、金属ブロックの左右テーパ面に作用す
る回転駆動方向前後方向の作用力Ｆ２を測定することが
できる。この金属ブロック２３０は、左右両側前後面を
削って薄肉に形成し、この薄肉部２３１に歪ゲージ２３
５を貼付している。この薄肉部２３１は作用力Ｆ２を受
けて前後にたわむため、この作用力Ｆ２を歪ゲージ２３
５により測定することができる。但し、この場合、薄肉
部２３１には左右テーパ面に作用する押圧力Ｆ１も作用
するため、この押圧力Ｆ１を除いて作用力Ｆ２のみを検
出するため、歪ゲージ２３５としては４ゲージタイプの
ものを使用するのが望ましい。
３０を用いれば、金属ブロックの左右テーパ面に作用す
る回転駆動方向前後方向の作用力Ｆ２を測定することが
できる。この金属ブロック２３０は、左右両側前後面を
削って薄肉に形成し、この薄肉部２３１に歪ゲージ２３
５を貼付している。この薄肉部２３１は作用力Ｆ２を受
けて前後にたわむため、この作用力Ｆ２を歪ゲージ２３
５により測定することができる。但し、この場合、薄肉
部２３１には左右テーパ面に作用する押圧力Ｆ１も作用
するため、この押圧力Ｆ１を除いて作用力Ｆ２のみを検
出するため、歪ゲージ２３５としては４ゲージタイプの
ものを使用するのが望ましい。
【００２３】図８に示すように加工した金属ブロック３
３０を用いれば、金属ブロックの作用テーパ面に径方向
内外に作用する作用力Ｆ３を求めることができる。この
金属ブロック３３０においては、左右テーパ面中央から
内方に延びる切り欠き３３１を形成しており、この切り
欠き３３１より下側に片持ち梁部３３２を形成し、梁部
３３２は切り欠き３３１に対して逆側にも加工形成され
ている。この片持ち梁部３３２の上下両側に歪ゲージ３
３５を貼付している。なお、切り欠き３３１より上側の
先端部を若干削り、この先端部がプーリ内面と接触しな
いようにしている。この金属ブロック３３０において
は、片持ち梁部３３２の先端部のみがプーリ内面と接触
する。このため、変速時等に金属Ｖベルト１０の巻き掛
け半径が変更され金属ブロックが半径方向内外に移動さ
れるときなどに、金属ブロック３３０における片持ち梁
部３３２が作用力Ｆ３を受けて変形するので、この作用
力Ｆ３が歪ゲージ３３５により検出される。この場合に
も、片持ち梁部３３２には左右テーパ面に作用する押圧
力Ｆ１等も作用するため、この押圧力Ｆ１等を除いて作
用力Ｆ２のみを検出するため、歪ゲージ３３５としては
４ゲージタイプのものを使用するのが望ましい。
３０を用いれば、金属ブロックの作用テーパ面に径方向
内外に作用する作用力Ｆ３を求めることができる。この
金属ブロック３３０においては、左右テーパ面中央から
内方に延びる切り欠き３３１を形成しており、この切り
欠き３３１より下側に片持ち梁部３３２を形成し、梁部
３３２は切り欠き３３１に対して逆側にも加工形成され
ている。この片持ち梁部３３２の上下両側に歪ゲージ３
３５を貼付している。なお、切り欠き３３１より上側の
先端部を若干削り、この先端部がプーリ内面と接触しな
いようにしている。この金属ブロック３３０において
は、片持ち梁部３３２の先端部のみがプーリ内面と接触
する。このため、変速時等に金属Ｖベルト１０の巻き掛
け半径が変更され金属ブロックが半径方向内外に移動さ
れるときなどに、金属ブロック３３０における片持ち梁
部３３２が作用力Ｆ３を受けて変形するので、この作用
力Ｆ３が歪ゲージ３３５により検出される。この場合に
も、片持ち梁部３３２には左右テーパ面に作用する押圧
力Ｆ１等も作用するため、この押圧力Ｆ１等を除いて作
用力Ｆ２のみを検出するため、歪ゲージ３３５としては
４ゲージタイプのものを使用するのが望ましい。
【００２４】図９に示す形状の金属ブロック４３０を用
いれば、金属ブロックのサドル面にベルトストラップ１
５から作用する回転駆動方向前後方向の作用力Ｆ４を測
定することができる。この金属ブロック４３０は、サド
ル面下側の前後面を削って薄肉に形成し、この薄肉部４
３１に歪ゲージ４３５を貼付している。この薄肉部４３
１は作用力Ｆ４を受けて前後にたわむため、この作用力
Ｆ４を歪ゲージ４３５により測定することができる。但
し、この場合、薄肉部４３１にはサドル面に上方から作
用する押圧力Ｆも作用するため、この押圧力Ｆを除いて
作用力Ｆ４のみを検出するため、歪ゲージ４３５として
は４ゲージタイプのものを使用するのが望ましい。
いれば、金属ブロックのサドル面にベルトストラップ１
５から作用する回転駆動方向前後方向の作用力Ｆ４を測
定することができる。この金属ブロック４３０は、サド
ル面下側の前後面を削って薄肉に形成し、この薄肉部４
３１に歪ゲージ４３５を貼付している。この薄肉部４３
１は作用力Ｆ４を受けて前後にたわむため、この作用力
Ｆ４を歪ゲージ４３５により測定することができる。但
し、この場合、薄肉部４３１にはサドル面に上方から作
用する押圧力Ｆも作用するため、この押圧力Ｆを除いて
作用力Ｆ４のみを検出するため、歪ゲージ４３５として
は４ゲージタイプのものを使用するのが望ましい。
【００２５】図１０に示す構成の金属ブロツク５３０を
用いれば、金属ブロックの前後面に作用する押圧力Ｆ５
（すなわち、金属ブロック同士の押圧力）を測定するこ
とができる。この金属ブロック５３０は、前面に長方形
状の凹部（切り欠き）５３１を加工形成し、その周囲面
領域（図１０においてハッチングを施した領域）を僅か
に削り込む。この凹部５３１内に図１２に示す形状の受
圧部材５３３を取り付けて構成されている。このように
すると、僅かに削り込んだ周囲面領域は隣接する金属ブ
ロックと当接することがなく、受圧部材５３３のみが隣
の金属ブロックと当接する。受圧部材５３３は凹部５３
３ａと溝部５３３ｂを有し、凹部５３３ａに歪ゲージ５
３５を貼付した後、この凹部５３３ａを内側に向けて受
圧部材５３３が図示のように矩形状凹部５３１に取り付
けられる。なお、溝部５３３ｂは歪ゲージ５３５に接続
される信号線５５を通すためのものである。この金属ブ
ロック５３０において、前後の隣接する金属ブロック２
０からの押圧力Ｆ５は受圧部材５３３のみに作用し、こ
の押圧力Ｆ５が歪ゲージ５３５により検出される。
用いれば、金属ブロックの前後面に作用する押圧力Ｆ５
（すなわち、金属ブロック同士の押圧力）を測定するこ
とができる。この金属ブロック５３０は、前面に長方形
状の凹部（切り欠き）５３１を加工形成し、その周囲面
領域（図１０においてハッチングを施した領域）を僅か
に削り込む。この凹部５３１内に図１２に示す形状の受
圧部材５３３を取り付けて構成されている。このように
すると、僅かに削り込んだ周囲面領域は隣接する金属ブ
ロックと当接することがなく、受圧部材５３３のみが隣
の金属ブロックと当接する。受圧部材５３３は凹部５３
３ａと溝部５３３ｂを有し、凹部５３３ａに歪ゲージ５
３５を貼付した後、この凹部５３３ａを内側に向けて受
圧部材５３３が図示のように矩形状凹部５３１に取り付
けられる。なお、溝部５３３ｂは歪ゲージ５３５に接続
される信号線５５を通すためのものである。この金属ブ
ロック５３０において、前後の隣接する金属ブロック２
０からの押圧力Ｆ５は受圧部材５３３のみに作用し、こ
の押圧力Ｆ５が歪ゲージ５３５により検出される。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属Ｖベルトを構成する多数の金属ブロックのうちの少
なくとも一つの金属ブロックの一部を切り欠くととも
に、この切り欠き部に歪ゲージを貼付し、この歪ゲージ
により金属ブロックに加わる外力を検出するとともにこ
の外力から金属Ｖベルトの作用力を検出するようにして
いるので、この切り欠きの形状およびその形成箇所を適
宜選択することにより、各種の作用力を選択的に且つ正
確に検出することが可能である。
金属Ｖベルトを構成する多数の金属ブロックのうちの少
なくとも一つの金属ブロックの一部を切り欠くととも
に、この切り欠き部に歪ゲージを貼付し、この歪ゲージ
により金属ブロックに加わる外力を検出するとともにこ
の外力から金属Ｖベルトの作用力を検出するようにして
いるので、この切り欠きの形状およびその形成箇所を適
宜選択することにより、各種の作用力を選択的に且つ正
確に検出することが可能である。
【００２７】さらに、本発明においては、このような歪
ゲージを貼付した金属ブロックを組み込んだ金属Ｖベル
トにおいて、いずれかの金属ブロックの上に、テレメー
タ、このテレメータ駆動用電池および無線発信アンテナ
をそれぞれ取り付け、これらテレメータ、電池、発信ア
ンテナおよび歪ゲージを信号線を介して有線接続し、金
属Ｖベルトの近傍に配設した受信装置により、発信アン
テナを介してテレメータから無線信号として送られる歪
ゲージの検出値を受信し、この受信検出値から金属Ｖベ
ルトの作用力を検出するようにしているので、金属Ｖベ
ルトが比較的高速回転する状況の下でも作用力を全ての
変速比において連続的に且つ正確に測定することができ
る。このため、測定時における運転条件の制約が少な
く、種々の運転条件の下での測定が可能である。なお、
使用する歪ゲージに応じて、ホイストンブリッジを形成
するための抵抗がいずれかの金属ブロックに取り付けら
れる。
ゲージを貼付した金属ブロックを組み込んだ金属Ｖベル
トにおいて、いずれかの金属ブロックの上に、テレメー
タ、このテレメータ駆動用電池および無線発信アンテナ
をそれぞれ取り付け、これらテレメータ、電池、発信ア
ンテナおよび歪ゲージを信号線を介して有線接続し、金
属Ｖベルトの近傍に配設した受信装置により、発信アン
テナを介してテレメータから無線信号として送られる歪
ゲージの検出値を受信し、この受信検出値から金属Ｖベ
ルトの作用力を検出するようにしているので、金属Ｖベ
ルトが比較的高速回転する状況の下でも作用力を全ての
変速比において連続的に且つ正確に測定することができ
る。このため、測定時における運転条件の制約が少な
く、種々の運転条件の下での測定が可能である。なお、
使用する歪ゲージに応じて、ホイストンブリッジを形成
するための抵抗がいずれかの金属ブロックに取り付けら
れる。
【図１】本発明に係る作用力検出装置を有したＶベルト
式動力伝達装置を示す概略図である。
式動力伝達装置を示す概略図である。
【図２】この動力伝達装置の一部を拡大して示す概略図
である。
である。
【図３】図２の矢印III-III に沿って上記動力伝達装置
を示す断面概略図である。
を示す断面概略図である。
【図４】上記装置において作用力検出のため用いられる
金属ブロックを示す正面図である。
金属ブロックを示す正面図である。
【図５】金属ブロックのサドル面に作用する押圧力Ｆと
ベルトストラップの張力Ｔとの関係を示す説明図であ
る。
ベルトストラップの張力Ｔとの関係を示す説明図であ
る。
【図６】上記装置において作用力検出のため用いられる
金属ブロックの異なる例を示す正面図である。
金属ブロックの異なる例を示す正面図である。
【図７】上記装置において作用力検出のため用いられる
金属ブロックの異なる例を示す正面図および側面図であ
る。
金属ブロックの異なる例を示す正面図および側面図であ
る。
【図８】上記装置において作用力検出のため用いられる
金属ブロックの異なる例を示す正面図である。
金属ブロックの異なる例を示す正面図である。
【図９】上記装置において作用力検出のため用いられる
金属ブロックの異なる例を示す正面図および側面図であ
る。
金属ブロックの異なる例を示す正面図および側面図であ
る。
【図１０】上記装置において作用力検出のため用いられ
る金属ブロックの異なる例を示す正面図である。
る金属ブロックの異なる例を示す正面図である。
【図１１】図１０の金属ブロックを矢印XI-XI に沿って
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１２】図１０の金属ブロックに用いられる受圧部材
を示す三面図である。
を示す三面図である。
１ Ｖベルト式動力伝達装置 ２ 駆動プーリ ４ 従動プーリ １０ 金属Ｖベルト １５ ベルトストラップ ２０ 金属ブロック ２１ サドル面 ５１ 無線発信アンテナ ５３ テレメータ
フロントページの続き (72)発明者 黒川 健正 京都市中京区室町通丸太町下ル道場町９フ ルホワイト102
Claims (2)
- 【請求項１】 無端ベルト状の支持ストラップに沿って
支持された多数の金属ブロックからなり、駆動プーリお
よび従動プーリ間に掛け渡された金属Ｖベルトにおい
て、 前記多数の金属ブロックのうちの少なくとも一つの金属
ブロックの一部を切り欠くとともに、この切り欠き部に
歪ゲージを貼付し、この歪ゲージにより前記金属ブロッ
クに加わる外力を検出するとともにこの外力から前記金
属Ｖベルトの作用力を検出するようにしたことを特徴と
する金属Ｖベルトの作用力検出用金属ブロック。 - 【請求項２】 前記金属ブロックの上に、テレメータ、
このテレメータ駆動用電池および無線発信アンテナをそ
れぞれ取り付け、これらテレメータ、電池、発信アンテ
ナおよび前記歪ゲージを信号線を介して有線接続し、 前記金属Ｖベルトの近傍に配設した受信装置により、前
記発信アンテナを介して前記テレメータから無線信号と
して送られる前記歪ゲージの検出値を受信し、この受信
検出値から前記作用力を検出することを特徴とする金属
Ｖベルトの作用力検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04181692A JP3126811B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 金属ｖベルトの作用力検出用金属ブロックおよびこれを用いた作用力検出装置 |
| US08/069,090 US5342251A (en) | 1992-06-16 | 1993-05-28 | Metallic block for detecting force operating on metallic V-belt and system for detection of operating force using the same |
| GB9312418A GB2267973B (en) | 1992-06-16 | 1993-06-16 | Metallic block for detecting force operating on metallic V-belt and system for detection of operating force using the same |
| DE4319856A DE4319856B4 (de) | 1992-06-16 | 1993-06-16 | Vorrichtung zur Detektion von Kräften, die auf einen metallischen Keilriemen und zwischen benachbarten Metallblöcken desselben wirken |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04181692A JP3126811B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 金属ｖベルトの作用力検出用金属ブロックおよびこれを用いた作用力検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062743A true JPH062743A (ja) | 1994-01-11 |
| JP3126811B2 JP3126811B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=16105205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04181692A Expired - Lifetime JP3126811B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 金属ｖベルトの作用力検出用金属ブロックおよびこれを用いた作用力検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5342251A (ja) |
| JP (1) | JP3126811B2 (ja) |
| DE (1) | DE4319856B4 (ja) |
| GB (1) | GB2267973B (ja) |
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| US6406395B1 (en) * | 1999-06-04 | 2002-06-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Belt for continuously variable transmission |
| JP2007051892A (ja) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Tsubakimoto Chain Co | チェーン張力測定装置 |
| JP2007057377A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Tsubakimoto Chain Co | チェーン張力測定方法 |
| JP4864085B2 (ja) * | 2005-07-23 | 2012-01-25 | レノルド ピーエルシー | 伝動用チェーン監視システム |
| CN104330204A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-04 | 黑龙江大学 | 一种用于管道切割绳锯机的串珠绳张力检测装置 |
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| EP0826901B1 (en) * | 1996-08-29 | 2003-02-05 | Bando Chemical Industries, Limited | V-belt for high load transmission |
| JP4505068B2 (ja) * | 1999-01-08 | 2010-07-14 | 本田技研工業株式会社 | 金属ベルト |
| JP3692837B2 (ja) * | 1999-06-22 | 2005-09-07 | 日産自動車株式会社 | ベルト式無段変速機 |
| JP4229532B2 (ja) * | 1999-07-05 | 2009-02-25 | 本田技研工業株式会社 | 無段変速機用ベルト |
| JP3669680B2 (ja) * | 2000-01-17 | 2005-07-13 | 本田技研工業株式会社 | 無段変速機用ベルト |
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| WO2012131841A1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | 伝動ベルト |
| WO2012164639A1 (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 伝動ベルトおよび伝動ベルトの組付方法 |
| WO2017200057A1 (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 伝達ベルト |
| JP6809368B2 (ja) * | 2017-05-16 | 2021-01-06 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 無段変速機および伝動ベルト |
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| JPS5945162B2 (ja) * | 1979-03-23 | 1984-11-05 | 住友電気工業株式会社 | 引張りキヤプスタン |
| US4420744A (en) * | 1981-02-12 | 1983-12-13 | Oak Industries Inc. | Keyboard crosspoint encoder having N-key rollover |
| US4566339A (en) * | 1983-12-23 | 1986-01-28 | Southern Systems, Inc. | Chain pull monitor system |
| JPS6154976A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-19 | Fuji Xerox Co Ltd | 印字装置 |
| NL8700156A (nl) * | 1987-01-23 | 1988-08-16 | Doornes Transmissie Bv | Drijfriem, dwarselement voor een drijfriem en werkwijze en inrichting voor de vervaardiging daarvan. |
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-
1992
- 1992-06-16 JP JP04181692A patent/JP3126811B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-05-28 US US08/069,090 patent/US5342251A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-16 GB GB9312418A patent/GB2267973B/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-16 DE DE4319856A patent/DE4319856B4/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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