WO2009107640A1

WO2009107640A1 - ベルト組立装置およびベルト組立方法ならびにベルト製造方法

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Publication number: WO2009107640A1
Application number: PCT/JP2009/053378
Authority: WO
Inventors: 昇酒井; 哲二井口; 幸浩小原
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2009-09-03
Also published as: JP2009204105A; JP4862844B2; EP2249059A1; CN101960170A; US20110000074A1; EP2249059A4

Abstract

　複数のエレメントとこれを環状に結束するリングとからなるベルトを効率よく組み立てあるいは製造する。　板片状の多数のエレメント６と、そのエレメント６に形成されている開口部１２の開口幅より広い幅のリング９とを組み付けて、エレメント６をリング９によって環状に結束してベルト１を組み立てるベルト組立方法であって、リング９の内周側に、開口部１２をそのリング９の内周面に向けた状態でエレメント６を保持する工程と、リング９の外周面のうち開口部１２の一側部側に偏った箇所を開口部１２に向けて押圧することによりリング９に傾きを与えるとともに幅方向に変位させる工程と、傾きを与えられたリング９が開口部１２を通過するようにリング９とエレメント６とを相対的に接近させることによりリング９とエレメント６とを組み付ける工程とを備えている。

Description

ベルト組立装置およびベルト組立方法ならびにベルト製造方法

　この発明は、板片状の多数のエレメントを互いに向きを揃えて環状に配列し、それらのエレメントをリングにより結束して構成されるベルトを組み立てるための装置および組立方法ならびに製造方法に関するものである。

　車両用の無段変速機に用いられるベルトとして、ブロックもしくはエレメントと称される金属片を、多数、環状に配列し、それらの金属片を無端キャリヤ（リングもしくはフープと称されることもある）によって結束した構成のものが知られている。この種のベルトは、互いに接触して配列されている金属片同士の押圧力によってトルクを伝達するように構成されたものであり、駆動側のプーリにおける巻き掛け溝に挟み込まれた金属片が、そのプーリが回転することによりその巻き掛け溝から順次押し出されて先行する金属片を押圧する。こうして前進させられる金属片が従動側のプーリにおける巻き掛け溝に進入することにより、金属片の進行に伴って従動側のプーリにトルクが伝達される。

　このようなベルトの一例が特開２０００－２０５３４２号公報に記載されている。この特開２０００－２０５３４２号公報に記載されたベルトは、ほぼ台形状をなす多数のブロックをそれぞれ環状をなす二条の無端キャリヤで結束して、全体として環状に構成されている。図１０にはそのブロック１００の形状を示してある。ここに示すブロック１００は、短辺側が内周側となるように環状に配列される。その配列状態での左右両側部１０１，１０２が、図示しないプーリにおけるＶ字状の巻き掛け溝のテーパ状の内面に対応して傾斜している。また、上下方向および幅方向のほぼ中央部には、無端キャリヤ１０３を巻き掛けるサドル面１０４が形成されている。このサドル面１０４は幅方向に並べて配置した二条の無端キャリヤ１０３の幅以上の幅に形成されている。

　さらに、無端キャリヤ１０３がサドル面１０４から抜け出ることを防止するため、言い換えれば、ブロック１００が無端キャリヤ１０３から外れることを防止するための係止部１０５，１０６が設けられている。これらの係止部１０５，１０６は、サドル面１０４の左右両側部あるいはサドル面１０４に載せられている無端キャリヤ１０３の左右両側部の上側を覆うものであって、サドル面１０４の左右両側で立ち上がった逆Ｌ字状の部分であり、各係止部１０５，１０６同士の間は開いていてサドル面１０４に対する開口部１０７となっている。さらに、係止部１０５，１０６における一方の面（例えば正面）の左右の二箇所に、断面円形の凸部１０８，１０９が形成されており、その凸部１０８，１０９とは反対側の面に、凸部１０８，１０９を嵌合させる凹部（図示せず）が形成されている。

　上述したように環状に配列した金属片であるブロックを結束している無端キャリヤは、サドル面に接触してブロックを結束しているだけでなく、プーリにおける巻き掛け溝からブロックを引き抜く作用も行うから、特開２０００－２０５３４２号公報に記載されているように係止部が必須である。また、特開２０００－２０５３４２号公報に記載されているように、無端キャリヤをブロックの幅方向での中央部に配置する構成であれば、係止部はブロックの左右両側部に設けられ、無端キャリヤの両側縁部を係合させることになる。

　したがって、係止部同士の間隔すなわち前記開口部の幅は、ブロックを結束している状態の無端キャリヤ全体の幅より狭くすることになる。そのため、無端キャリヤとブロックとを相互に組み付ける場合、それぞれを組み付け完了後と同様の相対位置に配置したのでは、無端キャリヤがブロックにおける前記開口部を通過できないので、これらを相互に組み付けることができない。そのため、何らかの工夫をして無端キャリヤにブロックを組み付ける必要があるが、従来では、連続的にあるいは効率良く多数のブロックを無端キャリヤに組み付ける方法や装置が開発されていないのが実情である。

　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、多数のエレメントとこれを環状に結束するリングとからなるベルトを効率よく組み立てあるいは製造することを目的とするものである。

　本発明のベルト組立装置は、姿勢を揃えて環状に配列された板片状の多数のエレメントと、そのエレメントに形成されている開口部の開口幅より広い幅のリングとを組み付けて、前記エレメントを前記リングによって環状に結束してベルトを組み立てるベルト組立装置において、前記リングの内周側に、前記開口部をそのリングの内周面に向けた状態で前記エレメントを保持するエレメント保持部材と、前記リングに傾きを与えるとともに幅方向に相対的に変位させる傾斜押圧部材とを備え、前記傾斜押圧部材によって傾きを与えられた前記リングが前記開口部を通過するように前記リングと前記エレメント保持部材によって保持されたエレメントとを相対的に接近させることにより前記リングとエレメントとを組み付けるように構成されていることを特徴とするものである。

　傾斜押圧部材は、リングの外周面のうち開口部の一側部側に偏った箇所を開口部に向けて押圧する部材を含むことが好ましい。

　また、リングは、開口部の開口幅より幅が狭く、かつ相互に並列に配置することにより開口部の開口幅より広い幅になる複数のリング部材からなるものとすることができる。

　また、エレメント保持部材は、並列に配置された複数のリング部材の内周側に前記エレメントを保持するように構成され、傾斜押圧部材は、並列に配置された複数のリング部材のうち一側端側に配置されているリング部材を押圧するように構成され、さらに、傾斜押圧部材がリング部材を開口部に向けて押圧するのに先立って他のリング部材を開口部を通過させてエレメントに組み付ける平押部材を備えていることが好ましい。

　また、エレメントは、二条のリング部材を互いに並列に配置して構成されるリングを載せるサドル面と、そのサドル面の左右両側に環状に配列した状態で外周側に突出して形成されかつサドル面上のリングを抜け止めする抜け止め部とを備え、それらの抜け止め部同士の間の部分が開口部とされているものとすることができる。

　また、エレメント保持部材は、リングの内周側の位置とリングの内周側からリングの軸線方向に外れた位置とを往復動するように構成されているものとすることができる。

　また、傾斜押圧部材と平押部材とは、並列に配置されたリング部材の幅方向に互いに隣接して配置することができる。

　本発明のベルト組立方法は、姿勢を揃えて環状に配列された板片状の多数のエレメントと、そのエレメントに形成されている開口部の開口幅より広い幅のリングとを組み付けて、前記エレメントを前記リングによって環状に結束してベルトを組み立てるベルト組立方法において、前記リングの内周側に、前記開口部をそのリングの内周面に向けた状態で前記エレメントを保持する工程と、前記リングの外周面のうち前記開口部の一側部側に偏った箇所を前記開口部に向けて押圧することにより前記リングに傾きを与えるとともに幅方向に変位させる工程と、前記傾きを与えられた前記リングが前記開口部を通過するように前記リングと前記エレメントとを相対的に接近させることにより前記リングとエレメントとを組み付ける工程とを備えていることを特徴とする方法である。

　本発明のベルト製造方法は、姿勢を揃えて環状に配列された板片状の多数のエレメントを、そのエレメントに形成されている開口部の開口幅より広い幅のリングとに組み付けて、ベルトを製造するベルト製造方法において、前記リングを該リングに所定の張力を付与して保持する工程と、前記リングの内周側に、前記開口部をそのリングの内周面に向けた状態で前記エレメントを保持する工程と、前記リングの外周面のうち前記開口部の一側部側に偏った箇所を前記開口部に向けて押圧することにより前記リングに傾きを与えるとともに幅方向に変位させる工程と、前記傾きを与えられた前記リングが前記開口部を通過するように前記リングと前記エレメントとを相対的に接近させることにより前記リングにエレメントを組み付ける工程とを備えていることを特徴とする方法である。

　この発明の装置および方法によれば、開口部をリングの内周面に向けて配置されたエレメントに向けて、そのリングの外周面を押圧してリングを傾斜させる。より具体的には開口部の一側端側に偏った部分を押圧すると、リングに対してその幅方向での中心を外れた力が作用するので、リングが捻れを伴って傾き、また幅方向に幾分押されて変位する。したがって、その押圧された側縁部は、エレメントにおける開口部の内側に入り、その状態でリングとエレメントとが互いに接近させられるので、リングの側縁部が開口部を通過して開口部の内部に入る。したがって、開口部より広い幅のリングであっても、その一方の側縁部を開口部の内側に入れて、リングとエレメントとを互いに組み付けることができる。しかも、リングおよびエレメントを互いに対向させた状態に配置してリングの一部を上記のように押圧し、また両者を接近させればよいので、特に複雑な動きをさせることなく、容易に組み付けを行うことができる。また、ベルトの組立あるいは製造を容易に自動化することができる。

　特に、複数のリング部材を互いに並列に配置してリングが構成され、かつその全体の幅がエレメントの開口部の幅より広い場合であっても、その組み付けを容易に行うことができる。また、それらのリング部材の抜け止めを行う部分がエレメントに形成されている場合であっても、直線的な操作力をリング部材もしくはエレメントに付与することによりベルトの組立を容易に行うことができる。

この発明に係るベルト組立装置の一例を示す正面図である。図１のII線矢視図である。カートリッジの一例を示す斜視図である。リングを張った状態に保持するための治具の一例を示す正面画である。その平面図である。そのローラの巻き掛け溝の形状を示す部分図である。この発明の方法による組み付け工程を示す説明図である。この発明で対象とするベルトを用いた無段変速機の模式図である。この発明で対象とするベルトを構成しているエレメントの正面図である。従来のベルトを構成しているブロックの正面図である。

　つぎに、この発明の具体例を説明する。ベルトは、例えば無段変速機に使用されるものであり、プーリの外周部に形成された断面Ｖ字状の巻き掛け溝の内部に挟み込まれ、その結果、プーリとの間で生じる摩擦力でトルクを伝達するように構成されている。その一例を図８に模式的に示してあり、ベルト１は無段変速機を構成している駆動プーリ２と従動プーリ３とに巻き掛けられている。これらの各プーリ２，３は、テーパ面をそれぞれ備えた固定シーブと可動シーブとを対向させて配置することにより、これらのシーブの間に断面Ｖ字状の巻き掛け溝４が形成され、その可動シーブを油圧シリンダなどのアクチュエータ５によって固定シーブに対して前後動させることにより、巻き掛け溝４の幅を変化させるように構成されている。

　このようにして使用されるベルトは、全体として環状をなし、かつ両側面がＶ字状もしくはテーパ状をなすように、多数のエレメントをリングで環状に結束して構成されている。上記の図８に示すベルト１を構成しているエレメント６の例を図９に示してある。このエレメント６は、金属製の板片であり、同一の形状および寸法のものが、姿勢を揃えて環状に配列される。その整列状態でのエレメント６同士の上下および左右方向の相対位置を維持するために、ディンプル７と称される凸部とこのディンプル７が緩く嵌合するホールと称される凹部（図示せず）とが、エレメントの表裏両面の一箇所に形成されている。具体的には、エレメント６の表面もしくは裏面の一箇所を板厚方向に押圧して窪ませてホールを形成することに伴って、ディンプル７が裏面もしくは表面に突出させられて形成されている。したがって、ディンプル７が、隣接するエレメント６のホールに嵌合することにより、その半径方向すなわち上下方向および左右方向へのエレメント６の相対移動が規制される。

　各エレメント６は環状に配列されるので、各エレメント６が平行にならずにベルト１の曲率中心を中心としていわゆる扇状（放射状）に開いた状態に配列される箇所が必ず生じる。各エレメント６を互いに接触させた状態で扇状に開いた配列を可能にするために、エレメント６にはロッキングエッジ８が形成されている。このロッキングエッジ８は、具体的には、エレメントの厚さが変化する境界線もしくは境界領域であり、エレメント６の高さ方向でのほぼ中央部に幅方向（プーリの回転中心軸線と平行な方向）に延びて形成されている。

　すなわち、ベルト１がプーリ２，３に巻き掛かった状態では、エレメント６の上側（ベルト１としては外周側）の周長が長くなるので、エレメント６同士の間隔が広くなり、これとは反対にエレメント６の下側（ベルト１としては内周側）の周長が短くなるので、エレメント６同士の間隔が狭くなる。そのため、エレメント６の下側の部分は、下端側で薄くなるように構成されている。このように板厚がエレメントの上側と下側とで変化する箇所がロッキングエッジ８となっている。したがって、各エレメント６は、ロッキングエッジ８を中心にして板厚方向に回転し、すなわちピッチングが生じて、上記のように扇状に開くようになっている。なお、このロッキングエッジ８は表裏両面のいずれか一方に形成されていればよく、一例として前記ディンプル７が突出している面に形成されている。

　また、各エレメント６にはリング９を載せる（配置する）サドル面１０が形成されている。そのサドル面１０には、多数のエレメント６を結束しているリング９が接触しているので、ベルト１がトルクを伝達している状態ではその接触圧が大きくなるのに対して、エレメント６が直線状に配列されている状態からプーリ２，３に巻き掛かって扇状に開く場合にはリング９とサドル面１０との間に摺動が生じ、それに伴って大きい摩擦力が生じる。この摩擦力によるモーメントが大きくならないように、サドル面１０は前述したロッキングエッジ８に可及的に近い位置に形成されている。したがって、サドル面１０は各エレメント６の上下方向でのほぼ中央部に形成されている。

　ベルト１におけるリング９は、薄い金属製の帯状材を積層して構成され、二条のリング９を前記サドル面１０に幅方向に隣接して並べた状態に配置してエレメント６を結束するように構成されている。なお、特許請求の範囲には、各条のリング９を「リング部材」と記してある。言い換えれば、サドル面１０は、並べて配置した二条のリング９の幅以上の幅に形成されている。

　この発明が対象とするベルトにおいても、リングは、サドル面に載っていて、各エレメントが環状の配列を維持するように各エレメントを結束し、各エレメントが半径方向で外側に離脱しないように作用する。それだけでなく、リングは、エレメントがプーリの巻き掛け溝から送り出される際にエレメントを巻き掛け溝から引き抜く作用も行う。そのため、リングがエレメントから半径方向で外側に抜け出ないようにするために、リングをサドル面との間に挟んだ状態に保持する抜け止め部が設けられている。

　その例を説明すると、図９において、エレメント６の左右両側に、サドル面１０から上方向に延びてサドル面１０の上側の一部を覆う抜け止め部としてのフック部１１が設けられている。このフック部１１は、図９に示すように、鉤状（逆Ｌ字状）をなす部分であって、サドル面１０に並列に配置したリング９の左右の側縁部を、サドル面１０との間に緩く挟み込むようになっている。したがって、フック部１１の先端部同士は離れていて、ここにサドル面１０に対する開口部１２が形成されている。そのフック部１１同士の間隔、言い換えれば、サドル面１０の開口幅は、一本のリング９の幅より広く、かつ二本のリング９の幅を合算した寸法より小さくなっている。

　この発明で対象とするベルト１の一例は、上述したように、いずれか一条（一本）のリング９の幅がエレメント６における開口部１２の幅より狭く、かつ二条（二本）のリング９を合わせた幅がエレメント６における開口部１２の幅より広い。したがって、いずれか一条のリング９に全てのエレメント６を組み付けた後、他方のリング９をそれらのエレメント６に組み付ける手順では、他方のリング９を組み付ける過程でエレメント６が脱落してしまい、円滑な組付けを行うことができない。また、二条のリング９をベルト１として組み上がった状態と同様に幅方向に隣接させて互いに平行に配列した状態では、その全体の幅が開口部１２の幅より広くなるので、エレメント６のサドル面１０にそのままでは挿入できない。そこで、この発明では、下記の装置を使用し、以下に述べる方法でベルト１を組み立て、あるいは製造する。

　図１および図２はその組立装置の概略的な構成を示す図であって、機枠の一部を構成している横梁部２０が、ほぼ水平にかつ直線状に保持されたリング９の一部に対して直交する向きに配置されている。その横梁部２０の下面にガイドレール２１が取り付けられている。このガイドレール２１にトラバーサ２２が移動自在に係合して吊り下げられている。したがってトラバーサ２２は直線状に保持されているリング９の一部に対して前進して接近し、また後退して離隔するようになっている。

　このトラバーサ２２は、手動操作によって前進・後退させるように構成することができ、また流体圧シリンダや電動シリンダあるいはラック・アンド・ピニオンなどの歯車機構、ボールネジなどの精密送り機構などのアクチュエータや機構を使用してトラバーサ２２を前進・後退させるように構成してもよい。なお、トラバーサ２２の位置決めは、横梁部２０に設けたストッパーにトラバーサ２２を当接させることにより行うことができ、あるいはトラバーサ２２を前後進させるアクチュエータを数値制御などによる制御を行って移動量を決めることにより行うことができる。図１にはストッパー２３，２４を用いた例を示してある。

　また、トラバーサ２２にはその側方に延びるアームを介して垂直ガイド２５が一体化した状態に設けられている。その垂直ガイド２５は、上下方向に向けて設けられた円筒部２６と、その円筒部２６に円滑に上下動するように挿入されたロッド２７とから構成されている。そのロッド２７の上端部に昇降台２８が取り付けられている。

　この昇降台２８には、前記リング９のうち直線状に保持されている箇所の下側すなわちリング９の内面側に向けた延びたアーム部２９が一体的に設けられている。そのアーム部２９の先端部にホルダー３０が形成されている。このホルダー３０は、姿勢を揃えて配列された複数のエレメント６を、その開口部１２がリング９の内周面に対向するように保持するように構成されている。より具体的には、ここで説明している具体例では、一括して組み付けられる複数個のエレメント６は、図３に示すように、カートリッジ３１に予め収められるようになっている。ホルダー３０はそのカートリッジ３１を保持するように構成されている。

　そのホルダー３０を上下動させる機構すなわちリング９に組み付けられるエレメント６を昇降させる機構について説明する。このいわゆる昇降機構は、手動操作されて動作する機構や電気的に制御できる流体圧式もしくは電気式のアクチュエータからなる機構などを採用することができる。前記垂直ガイド２５の円筒部２６と昇降台２８との間に設けることができる。図１および図２には、手動操作するネジ式の機構を示してあり、昇降台２８には、上下方向に貫通したネジ軸３２が螺合している。そのネジ軸３２の先端部（下端部）は垂直ガイド２５における円筒部２６の上面に当接している。

　したがって、ここに示す機構では、昇降台２８にねじ込む方向にネジ軸３２を回転させると、昇降台２８の下側に突き出るネジ軸３２の長さが長くなるので、昇降台２８が相対的に押し上げられる。これとは反対に昇降台２８から上方に抜ける方向にネジ軸３２を回転させると、昇降台２８の下側に突き出るネジ軸３２の長さが短くなるので、昇降台２８が相対的に下降する。ホルダー３０はこのように上下動する昇降台２８と共に昇降する。なお、この昇降台２８およびこれと一体のホルダー３０の上限位置や下限位置は、前述したトラバーサ２２の前後位置と同様に、適宜のストッパーによって決めればよい。

　図１および図２に示す装置は、エレメント６における開口部１２の開口幅より広い幅のリングあるいは開口部１２に側縁部が引っ掛かってしまうリングを組み付けるように構成されている。そのような組付けを行うためにリングの一部を捻って開口部１２に対して傾斜させるプッシャーが設けられている。すなわち、前進端に位置する前記ホルダー３０の上方に先端部が延びたブラケット３３が前記横梁部２０に取り付けられている。そのブラケット３３の先端部に、プッシャー３４が下向きに取り付けられている。

　このプッシャー３４は、リング９の中心を外れた側縁部、より正確にはホルダー３０に保持されているエレメント６における開口部１２の一側部側（一方のフック部１１側）に偏った位置を下向きに押し、それに伴ってリング９の一部を幅方向に僅か変位させるためのものである。したがってこのプッシャー３４はこの発明における傾斜押圧部材に相当する。このプッシャー３４は、手動で押し下げる構成あるいは流体圧あるいは電磁力などで上下動するアクチュエータからなる構成のいずれであってもよい。すなわち、プッシャー３４は、適宜のガイドに沿って上下動するロッドを前記ブラケット３３に設けて構成することができ、あるいは流体圧または電磁力で動作するシリンダを前記ブラケット３３に設けて構成することができる。

　図１および図２には、ガイドスリーブ３５とこれに挿入して貫通させたロッド３６とによって構成され、手動で操作されるプッシャー３４の例を示してある。そのロッド３６は、リング９における側縁部の限られた位置を押圧するものであるから、その先端部（下端部）は、薄板状に形成されている。

　この発明に係る組立装置は、一条（一本）のリングで多数のエレメント６を結束した構成のベルト１を組み立てるように構成した場合には、リングを押圧する部材として上記のプッシャー３４のみが設けられる。また複数のリングでエレメント６を結束した構成のベルト１を組立する場合には、平押部材として機能する他のプッシャーを設けることができる。図１および図２に示す例は、二条のリング９でエレメント６を結束する構成のベルト１を組み立てるように構成した例である。上記のプッシャー３４（以下、仮に斜め押しプッシャー３４と記す）で押されるリング９に隣接して平行に配列された他のリング９を押し下げるプッシャー（以下、仮に平押しプッシャーと記す）３７が、斜め押しプッシャー３４に隣接して設けられている。

　この平押しプッシャー３７は、斜め押しプッシャー３４と同様に、前述したブラケット３３の先端部に下向きに取り付けられており、前記他のリング９の外周面に対向する位置に配置されている。また、この平押しプッシャー３７は、手動で押し下げる構成あるいは流体圧あるいは電磁力などで上下動するアクチュエータからなる構成のいずれであってもよい。すなわち、適宜のガイドに沿って上下動するロッドを前記ブラケット３３に設けて構成することができ、あるいは流体圧または電磁力で動作するシリンダを前記ブラケット３３に設けて構成することができる。

　図１および図２に示す例では、ガイドスリーブ３８とこれに挿入して貫通させたロッド３９とによって平押しプッシャー３７が構成され、手動で操作されるプッシャー３７の例を示してある。そのロッド３９は、前記他のリング９を特に傾斜させずに平行に押し下げるものであるから、その先端部（下端部）は、押し下げるのに伴ってリング９が傾かないように、所定の幅を有するように形成されている。

　上記の装置によりエレメント６をリング９に組み付ける場合、エレメント６を組み付けるべきリング９の一部は、所定の張力でほぼ水平に張っておくことが好ましく、リング９をそのように保持する治具の一例を次に説明する。図４および図５にその治具の一例を示してあり、ここに示す治具４０は前述したベルト１を構成する二条のリング９を互いに平行に隣接させた状態で、長円形状もしくは長楕円形状に保持するように構成されている。すなわち、金属製の板状体を垂直に立てた構成の機台４１が設けられ、その上部の一部が矩形状に切り欠かれている。その切り欠き部４２を水平方向で挟んだ一方側（仮に、機台４１の前端部とする）にローラ４３が回転自在に取り付けられている。このローラ４３はいわゆる受け部材に相当するものであって、機台４１の側面に水平方向に突き出した状態に取り付けた支持軸に回転自在に取り付けられている。

　また、機台４１の側面で前記切り欠き部４２より下側の部分に、リニアガイド４４が水平に取り付けられている。そのリニアガイド４４にスライダー４５が水平方向に前後動できるように係合し、保持されている。このスライダー４５は、平板状の部材であって、その側面には、前記ローラ４３と対をなすローラ４６が取り付けられている。すなわち、前記ローラ４３の中心軸線と平行となるように支持軸がスライダー４５の側面に水平方向に突出した取り付けられ、その支持軸に他方のローラ４６が回転自在に取り付けられている。したがって、当該他方のローラ４６は、前記ローラ４３と共にいわゆる受け部材に相当している。

　これらのローラ４３，４６は、前述したリング９を直接巻き掛け、あるいはリング９の組み付けたエレメント６を巻き掛け、その状態でリング９に所定の張力を付与するためものであり、リング９やエレメント６に応じた形状の巻き掛け溝を備えている。その例を図６に示してあり、ローラ４３，４６の外周面には、二条のリング９の幅とほぼ等しい幅の胴部４７が形成されている。その胴部４７の軸線方向での両端部からテーパー状に広がって半径方向で外側に延びた内壁面４８が形成されている。これらの胴部４７と内壁面４８とで巻き掛け溝が構成されている。

　したがって、胴部４７の幅は、エレメント６におけるサドル面１０の幅と同等もしくは僅か狭い幅である。これに対してエレメント６の最小幅は、サドル面１０および胴部４７の幅より広い。したがって、二条のリング９は胴部４７に巻き掛かり、エレメント６は胴部４７より外周側で前記各内壁面４８に挟まれた状態でローラ４３，４６に巻き掛かる。したがって、胴部４７もしくはその外周面がいわゆる第１受け面となっており、内壁面４８がいわゆる第２受け面になっている。

　上記のローラ４３，４６に巻き掛けられたリング９に所定の張力を付与するためのアクチュエータが設けられている。すなわち、上記の機台４１の後端部側（前記ローラ４３が取り付けられている先端部とは反対側）にブラケット４９が取り付けられており、ロッドを前記スライダー４５に向けた引っ張りシリンダ５０がそのブラケット４９に取り付けられている。この引っ張りシリンダ５０は、エアーシリンダ、油圧シリンダ、電動シリンダなどのいわゆる直動型のアクチュエータであって、そのロッドがスライダー４５に連結されている。

　この引っ張りシリンダ５０は、スライダー４５を図４および図５の右方向に後退移動させて各ローラ４３，４６の間隔を広げることによりリング９に張力を付与するためのものである。したがって引っ張りシリンダ５０としては、流体圧や電力を供給することによりロッドが後退し、これとは反対の方向には推力を発生せず、もしくはリターンスプリングなどで復帰移動するいわゆる単動型のものを採用することができる。そして、リング９に付与する張力が予め定めた一定の張力となるように構成されている。例えば、調圧バルブなどによって供給圧力が一定に設定されてスライダー４５を引っ張る力が一定となるように構成されている。

　したがって、各ローラ４３，４６にリング９が直接巻き掛かっている場合と、リング９に組み付けたエレメント６が巻き掛かっている場合とでローラ４３，４６の軸間距離が異なっても、その軸間距離の相違分、スライダー４５を移動させてリング９の張力を一定にするように構成されている。そして、組立装置は、前述した組立装置におけるホルダー３０が、機台４１に形成されている切り欠き部４２を通ってリング９の内周側に挿入され、またそのリング９の直線状に張られた部分の上方に各プッシャー３４，３７が位置するように、治具４０に対して配置されている。

　つぎに上記の組立装置の作用すなわちこの発明に係る組立方法および製造方法を説明する。先ず、前述したホルダー３０をトラバーサ２２とともに後退させておき、また各プッシャー３４，３７を上限位置まで引き上げておき、その状態でリング９をエレメント６の組み付け位置に配置する。すなわち、前述した治具４０における各ローラ４３，４６に、互いに平行に配置した二条のリング９を巻き掛けるとともに、スライダー４５を引っ張りシリンダ５０によって後退させることにより、各ローラ４３，４６の間隔を広げ、リング９に所定の張力を付与する。こうすることにより、各ローラ４３，４６の間の部分でリング９が直線状に張られる。

　一方、図３に示すカートリッジ３１に所定数のエレメント６を姿勢を揃えてセットし、これを後退させてあるホルダー３０に載せる。なお、この状態では、昇降台２８と共にホルダー３０を下降させておく。そして、トラバーサ２２を図１の右方向に前進させて、ホルダー３０に載せてある一群のエレメント６をリング９の内周側に挿入する。その場合、組立装置に近い側のリング９の幅方向での中心とエレメント６の幅方向での中心とがほぼ一致する位置までホルダー３０を前進させて止める。この状態を図７の（ａ）に示してある。

　ついで、前述した平押しプッシャー３７を動作させてそのロッド３９を下降させると、その下方に位置している一方のリング９が押し下げられ、エレメント６の開口部１２を通過してサドル面１０に押し付けられる。そのリング９とエレメント６の中心とを合わせてあり、また一条（一本）のリング９の幅は開口部１２の開口幅より狭いからである。この状態を図７の（ｂ）に示してある。

　一方のリング９をサドル面１０に押し付けている状態で、トラバーサ２２と共にホルダー３０を僅かに前進させると、一方のリング９をサドル面１０に載せているエレメント６が図１および図７の右方向に前進する。そのリング９はその側縁部が一方のフック部１１の内側に挿入されることによりフック部１１で抜け止めされる。この状態を図７の（ｃ）に示してある。

　こうして一方のリング９とエレメント６との組み付けを行った後に、平押しプッシャー３７を上昇させて前記一方のリング９の押し下げを解除する。これは、次の行程で他方のリング９をいわゆる斜め押しして両方のリング９を一部重ね合わせる際に、平押しプッシャー３７と他方のリング９との干渉を避けるためである。なお、このように平押しプッシャー３７による押し下げを解除することに伴って、リング９の張力によりエレメント６が引き上げられることを避けるために、適宜のクランプ（図示せず）を設けておく。そのクランプは、前述したホルダー３０に設けられたものであってもよく、あるいはホルダー３０とは別に設けられていてもよい。また、クランプはエレメント６あるいはこれを保持しているカートリッジ３１のいずれを押さえるものであってもよい。

　上記の平押しプッシャー３７の上昇と並行して斜め押しプッシャー３４を動作させてそのロッド３６を下降させる。この斜め押しプッシャー３４は、他方のリング９の側縁部（図１および図７の右側の側縁部）に荷重を掛けて押し下げるように構成されているので、そのロッド３６が下降することにより他方のリング９は捻られて傾き、また同時に前記一方のリング９側に僅か変位する。なお、ロッド３６の下降下限位置および押し下げ力は、手動操作であれば、押し下げ量を手で調整した後にロッド３６をロックして設定すればよく、また適宜のアキュムレータを使用する場合には、図示しないストッパーで下降位置を規定するとともに推力を電気的に調整すればよい。また、前記一方のリング９側の変位を確実にするために、前記ロッド３６に傾斜面を設けて、前記一方のリング９側に向けた分力が生じるようにしてもよい。さらに、両方のリング９が相対的に接近して部分的に重ならせるために、前記ホルダー３０をさらに前進させてエレメント６を図７の右方向に僅か移動させてもよい。この状態を図７の（ｄ）に示してあり、各リング９の互いに接近している側縁部同士が上下に重なった状態になる。

　斜め押しプッシャー３４によって他方のリング９を押し下げている状態でエレメント６をホルダー３０ごと上昇させる。上記のように他方のリング９は傾斜させられるとともにエレメント６の中心よりに僅かに変位させられているので、当該他のリング９はフック部１１に干渉することなく、開口部１２を通過してサドル面１０にまで入り込む。そして、ホルダー３０の押し上げ力に対して斜め押しプッシャー３４による押し下げ力を大きくしておくことにより、前記他方のリング９がサドル面１０に当接した状態でホルダー３０の上昇すなわちエレメント６の上昇が停止する。この状態を図７の（ｅ）に示してある。なお、この上昇位置は、前述した治具４０における各ローラ４３，４６によって張力が付与されて張っている状態のリング９の高さとほぼ同じ位置である。

　ついで、斜め押しプッシャー３４のロッド３６を引き上げて前記他方のリング９に対する押し下げ力を解除すると、そのリング９は張力により捻れを解消するように向きを変える。またホルダー３０に対して押し上げ力が作用していることによりエレメント６がホルダー３０と共に更に上昇してリング９の張力を大きくするので、そのリング９は組み付け開始当初に設定してある状態、すなわち二条の各リング９が互いに平行に並列する状態に戻る。すなわち、サドル面１０上で各リング９が互いに並列し、それぞれの側縁部が左右のフック部１１の内側に入り込んで抜け止めされた状態になり、一群のエレメント６のリング９に対する組み付けが終了する。その状態を図７の（ｆ）に示してある。

　その後、昇降台２８を下降させてホルダー３０をリング９の内周側に下降させると、カートリッジ３１はホルダー３０に保持されたままホルダー３０と共に下降する。すなわちエレメント６はカートリッジ３１から外されてリング９に組み付けたままとなる。したがってトラバーサ２２を後退移動させてホルダー３０を元の位置に戻し、つぎの一群のエレメント６の組み付けに備える。また、組み付けの完了した一群のエレメント６は、治具４０における各ローラ４３，４６を回転させてリング９を走行させることにより、いずれかのローラ４３，４６側に移動させ、上記の組み付け位置から排除する。

　このようにこの発明に係る上記の組立装置および組立方法ならびに製造方法によれば、フック部１１によって抜け止めされるリング９とエレメント６とを組み付ける場合、エレメント６の水平方向および上下方向の移動、およびリング９の押し下げを行うことにより各リング９をエレメント６の開口部１２からサドル面１０に入り込ませ、かつフック部１１の内側に差し込むことができる。その過程の動作が極めて単純であるから、容易に、また効率良くベルト１を組み立てることができ、あるいは製造することができる。

　なお、上述した具体例は、二条のリング９によってエレメント６を環状に結束し、かつそれら二条のリング９全体の幅がエレメント６の開口部１２の開口幅より広いベルト１を組み立てる例である。しかしながら、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、開口部１２の幅より広い一条のリングとエレメントとを組み付けてベルトを組み立てる場合にも適用することができる。要は、いずれかのリングの側縁部を押し下げて傾斜させるとともに幅方向に僅か変位させて抜け止め部との干渉を生じさせずに、エレメントのサドル面にリングを収めるように構成されていればよい。

Claims

　姿勢を揃えて環状に配列された板片状の多数のエレメントと、そのエレメントに形成されている開口部の開口幅より広い幅のリングとを組み付けて、前記エレメントを前記リングによって環状に結束してベルトを組み立てるベルト組立装置において、
　前記リングの内周側に、前記開口部をそのリングの内周面に向けた状態で前記エレメントを保持するエレメント保持部材と、
　前記リングに傾きを与えるとともに幅方向に相対的に変位させる傾斜押圧部材とを備え、
　前記傾斜押圧部材によって傾きを与えられた前記リングが前記開口部を通過するように前記リングと前記エレメント保持部材によって保持されたエレメントとを相対的に接近させることにより前記リングとエレメントとを組み付けるように構成されていることを特徴とするベルト組立装置。
　前記傾斜押圧部材は、前記リングの外周面のうち前記開口部の一側部側に偏った箇所を前記開口部に向けて押圧する部材を含む請求項１に記載のベルト組立装置。
　前記リングは、前記開口部の開口幅より幅が狭く、かつ相互に並列に配置することにより前記開口部の開口幅より広い幅になる複数のリング部材からなる請求項１または２に記載のベルト組立装置。
　前記エレメント保持部材は、前記並列に配置された複数のリング部材の内周側に前記エレメントを保持するように構成され、
　前記傾斜押圧部材は、並列に配置された複数のリング部材のうち一側端側に配置されているリング部材を押圧するように構成され、
　さらに、前記傾斜押圧部材が前記リング部材を前記開口部に向けて押圧するのに先立って他のリング部材を前記開口部を通過させて前記エレメントに組み付ける平押部材を備えている
請求項３に記載のベルト組立装置。
　前記エレメントは、二条の前記リング部材を互いに並列に配置して構成される前記リングを載せるサドル面と、そのサドル面の左右両側に前記環状に配列した状態で外周側に突出して形成されかつ前記サドル面上のリングを抜け止めする抜け止め部とを備え、
　それらの抜け止め部同士の間の部分が前記開口部とされている請求項４に記載のベルト組立装置。
　前記エレメント保持部材は、前記リングの内周側の位置と前記リングの内周側からリングの軸線方向に外れた位置とを往復動するように構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載のベルト組立装置。
　前記傾斜押圧部材と前記平押部材とは、前記並列に配置された前記リング部材の幅方向に互いに隣接して配置されている請求項４ないし６のいずれかに記載のベルト組立装置。
　姿勢を揃えて環状に配列された板片状の多数のエレメントと、そのエレメントに形成されている開口部の開口幅より広い幅のリングとを組み付けて、前記エレメントを前記リングによって環状に結束してベルトを組み立てるベルト組立方法において、
　前記リングの内周側に、前記開口部をそのリングの内周面に向けた状態で前記エレメントを保持する工程と、
　前記リングの外周面のうち前記開口部の一側部側に偏った箇所を前記開口部に向けて押圧することにより前記リングに傾きを与えるとともに幅方向に変位させる工程と、
　前記傾きを与えられた前記リングが前記開口部を通過するように前記リングと前記エレメントとを相対的に接近させることにより前記リングとエレメントとを組み付ける工程と
を備えていることを特徴とするベルト組立方法。
　前記リングは、前記開口部の開口幅より幅が狭く、かつ相互に並列に配置することにより前記開口部の開口幅より広い幅になる複数のリング部材からなる請求項８に記載のベルト組立方法。
　前記エレメントは、二条の前記リング部材を互いに並列に配置して構成される前記リングを載せるサドル面と、そのサドル面の左右両側に前記環状に配列した状態で外周側に突出して形成されかつ前記サドル面上のリングを抜け止めする抜け止め部とを備え、
　それらの抜け止め部同士の間の部分が前記開口部とされている請求項９に記載のベルト組立方法。
　姿勢を揃えて環状に配列された板片状の多数のエレメントを、そのエレメントに形成されている開口部の開口幅より広い幅のリングとに組み付けて、ベルトを製造するベルト製造方法において、
　前記リングを該リングに所定の張力を付与して保持する工程と、
　前記リングの内周側に、前記開口部をそのリングの内周面に向けた状態で前記エレメントを保持する工程と、
　前記リングの外周面のうち前記開口部の一側部側に偏った箇所を前記開口部に向けて押圧することにより前記リングに傾きを与えるとともに幅方向に変位させる工程と、
　前記傾きを与えられた前記リングが前記開口部を通過するように前記リングと前記エレメントとを相対的に接近させることにより前記リングにエレメントを組み付ける工程と
を備えていることを特徴とするベルト製造方法。
　前記リングは、前記開口部の開口幅より幅が狭く、かつ相互に並列に配置することにより前記開口部の開口幅より広い幅になる複数のリング部材からなる請求項１１に記載のベルト製造方法。
　前記エレメントは、二条の前記リング部材を互いに並列に配置して構成される前記リングを載せるサドル面と、そのサドル面の左右両側に前記環状に配列した状態で外周側に突出して形成されかつ前記サドル面上のリングを抜け止めする抜け止め部とを備え、
　それらの抜け止め部同士の間の部分が前記開口部とされている請求項１２に記載のベルト製造方法。