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技術 無端金属ベルトの直進性測定装置およびその方法

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 松波辰哉
出願日 2001年9月14日 (19年5ヶ月経過) 出願番号 2001-279558
公開日 2003年3月19日 (17年11ヶ月経過) 公開番号 2003-083736
状態 特許登録済
技術分野 測定手段を特定しない測長装置 ベルト・チェーン
主要キーワード 押圧用シリンダ ブラッキング エレメント幅 スリップ特性 基体部分 ピッチ線 延長位置 サドル面
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年3月19日)のものです。
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図面 (20)

課題

解決手段

直進性測定装置は、複数のエレメントの対シーブ摩擦面を保持するガイド500と、ガイド500を複数のエレメント1から離脱させるシリンダ302と、複数のエレメント1をその板厚方向に押付けるシリンダ204と、複数のエレメントに通された模擬フープ108に張力を与えるシリンダ104と、ガイド500に載置された状態の複数のエレメント1の変位を測定するとともに、シリンダ302によりガイド500を離脱させて、予め定められた張力を模擬フープ108に与え、予め定められた押圧を複数のエレメント1に与えた状態の複数のエレメント1の変位を測定する測定部400とを含む。

概要

背景

本発明に係る無端金属ベルトは、自動車用ベルト式無段変速機に使用されている。図17を参照して、このベルト式無段変速機について説明する。ベルト式無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)においては、無端金属ベルト3が、入力軸20に取付けられた入力側プーリ22および出力軸30に取付けられた出力側プーリ32に巻き掛けられて使用される。入力側プーリ22および出力側プーリ32は、溝幅を無段階に変えられる1対のシーブ4をそれぞれ備え、溝幅を変えることで、無端金属ベルト3の入力側プーリ22および出力側プーリ32に対する巻付け半径が変わり、これにより入力軸20と出力軸30との間の回転数比、すなわち変速比を連続的に無段階に変化させることができる。

図18を参照して、無端金属ベルト3は、多数のエレメント1が互いに板厚方向に環状に並べて配置され、その左右のサドル部に環状の金属帯であるフープ2を通して各エレメント1が結束されて、図19に示すように、全体として、無端の金属ベルト3が構成される。

エレメント1の形状の一例を、図20に示す。エレメント1の幅方向の両側の側面は、シーブ4におけるテーパ状のシーブ面5に接触する対シーブ摩擦面6であって、シーブ面5と一致するテーパ面とされている。その対シーブ摩擦面6を備えた基体部分7の幅方向での中心部に、図20での上側に延びた首部8が形成され、その首部8が、左右に広がった頂部9につながっている。その左右に広がった頂部9と基体部7との間にスリットが形成されており、この左右2つのスリットの部分にフープ2が通されている。そして、基体部分7におけるフープ2が接触する面がサドル面10となっている。

このサドル面10の高さは、基体部分7を横切るピッチ線Pからの寸法で表わされる。また、エレメント1の幅は、ピッチ線P上の寸法で表わされる。なお、頂部9のうち首部8の延長位置には、一方の面側に凸となり、他方の面側では凹となったディンプルホール11が形成されており、互いに隣接するエレメント1のディンプル・ホール11が互いに嵌合するようになっている。なお、ディンプル・ホール11の凸部を有する面がエレメントの表面、凹部を有する面がエレメントの裏面である。

無端金属ベルト3は、1対のシーブ4の間に挟み付けられて使用される。その場合、シーブ面5および対シーブ摩擦面6がテーパ面であるために、各エレメントには、シーブ4による挟圧力により半径方向での外側に荷重が作用するが、各エレメント1がフープ2によって結束されているので、フープ2の張力により半径方向での外側への移動が規制される。その結果、シーブ面5と対シーブ摩擦面6との間に摩擦力が生じ、あるいは油膜剪断力が生じてシーブ4と無端金属ベルト3との間でトルクが伝達される。

上記のように、エレメント1を半径方向で外側に押圧する荷重は、シーブ4が無端金属ベルト3を挟み付けることにより生じるので、エレメント1の幅方向に誤差があれば、半径方向での外側に向けた荷重が大小に異なり、また半径方向での位置にも狂いが生じる。これに対して、各エレメント1はフープ2によって結束されていると同時に、隣接するエレメント1同士が前述したディンプル・ホール11によって連結されているので、幅寸法の誤差が半径方向に向けた圧縮力あるいは引っ張り力として作用する。

たとえば図21に示すように、3枚並んだエレメント1のうち中央のエレメント1が、幅寸法の狂いによって半径方向で内側に陥没した状態になると、その中央部のエレメント1の首部8には、矢印で示すように引っ張り力が作用し、これに対して左右のエレメント1の首部8には、矢印で示すように圧縮力が作用する。あるいは、図22に示すように、3枚並んだエレメント1のうち中央のエレメント1が、幅寸法の狂いによって半径方向で外側に突出した状態になると、その中央部のエレメント1の首部8には、矢印で示すように圧縮力が作用し、これに対して左右のエレメント1の首部8には、矢印で示すように引っ張り力が作用する。

このように、各エレメント1の寸法の誤差もしくは狂いにより各エレメント1に圧縮力や引っ張り力が作用し、またそれに伴ってフープ2の張力の変動などが生じる。そして、無端金属ベルト3を走行させると、このような複雑な荷重が繰返し生じ、これが原因となってエレメント1やフープ2に変形などの異常が生じ、その耐久力が低下することがある。

したがって無端金属ベルト3の品質管理として、耐久力に関係する品質特性良否を判断する必要があり、これは、従来一般には、無端金属ベルトの製造ロットごとにサンプルを抜き取って品質検査することにより行なわれていた。すなわち、抜き取ったベルトを分解してすべてのエレメントについて、検査項目として挙げられている形状精度の3次元測定もしくは専用ゲージでの測定などを行ない、その測定結果に基づいて、そのベルトの製造ロットの母集団についての品質の良否の判定を行なっていた。

さらに、このようにエレメント個々の精度を管理しても、無端金属ベルト3の耐久力は、数百のエレメントを組上げた状態における直進性に大きく影響を受ける。この直進性は、図17に示す入力側プーリ22と出力側プーリ32のいずれにも掛かっていない部分(直線部分)における性能をいう。この直線部分は、原則的には、厳密な直進性を必要とする部分であり、エレメントの形状の精度の差等によって、厳密な直進性が得られない場合、無端金属ベルトに余分な力が生じ、その耐久力が低下することがある。この直進性は、エレメント個々の形状を測定することによっては算出することができない。したがって、無端金属ベルトの使用状態模擬して測定する必要がある。

また、特開2000−266130号公報は、数百のエレメントからなる無端金属ベルトのエレメント周長測定方法を開示する。この方法は、スリップ率に影響を及ぼす無端金属ベルトにおけるエレメント間隙間量を、無端金属ベルトの使用状態を模擬して測定する。この方法は、複数のエレメントをガイドブロックの凹部に沿って、ロッキングエッジ当りになるような円弧形状に積層配置するステップと、積層配置されたエレメントを円弧形状に沿って予め定められた押圧で押し付けるステップと、押し付け時の移動量を測定することにより無端金属ベルトの周長を測定するステップと、予め測定された無端金属ベルトの周長と比較するステップとを含む。

この方法によると、無端金属ベルトの実際の使用状況を模擬(エレメントのロッキングエッジが隣接するエレメントの裏面に当接し、かつエレメントに実際の押圧が発生)して、エレメントの周長を測定し、予め測定した周長との差から、エレメント間の隙間を測定する。これにより、スリップ特性に影響を与えるエレメント間の隙間量を容易に測定でき、従来のようにシックネスゲージと用いてエレメント間の隙間を測定する必要がなくなる。

概要

自動車用のベルト式無段変速機に用いられる無端金属ベルトの直進性を測定する。

直進性測定装置は、複数のエレメントの対シーブ摩擦面を保持するガイド500と、ガイド500を複数のエレメント1から離脱させるシリンダ302と、複数のエレメント1をその板厚方向に押付けるシリンダ204と、複数のエレメントに通された模擬フープ108に張力を与えるシリンダ104と、ガイド500に載置された状態の複数のエレメント1の変位を測定するとともに、シリンダ302によりガイド500を離脱させて、予め定められた張力を模擬フープ108に与え、予め定められた押圧を複数のエレメント1に与えた状態の複数のエレメント1の変位を測定する測定部400とを含む。

目的

この発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、エレメント単品の精度のばらつきをある程度許容しつつ、良好な直進性を有することにより耐久力の良好な無端金属ベルトを得るための、無端金属ベルトの直進性測定装置およびその方法を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

幅方向の両側面をシーブ面に接触させる多数のエレメントを、その板厚方向に並べて環状のフープに通すことにより構成された無端金属ベルト直進性を測定する装置であって、前記装置は、複数のエレメントを直線状に保持するための保持手段を含み、前記保持手段は、前記複数のエレメントの幅方向の両側面を保持するための手段を含み、前記装置はさらに、前記複数のエレメントから前記保持手段を離脱するための離脱手段と、前記複数のエレメントをその板厚方向に押付けるための押付け手段と、前記複数のエレメントに通されたフープに張力を与えるための張力付与手段と、前記保持手段により保持された状態で、各前記エレメントの第1の変位を測定するとともに、前記離脱手段により前記複数のエレメントから前記保持手段を離脱させて、前記押付け手段により予め定めたれた押力を付与して、前記張力付与手段により前記フープに予め定められた張力を付与した状態で、前記各エレメントの第2の変位を測定するための測定手段とを含む、無端金属ベルトの直進性測定装置

請求項2

前記直進性測定装置は、前記測定手段により測定された、前記第2の変位から前記第1の変位を減算することにより、各エレメントの変位量を算出するための算出手段と、前記変位量が予め定められた範囲内にあるか否かに基づいて、直進性を評価するための評価手段とをさらに含む、請求項1に記載の無端金属ベルトの直進性測定装置。

請求項3

前記測定手段は、各前記エレメントの幅方向の変位、該幅方向に直角な方向の変位および各前記エレメントの回転変位を測定するための手段を含む、請求項1に記載の無端金属ベルトの直進性測定装置。

請求項4

前記押付け手段は、前記エレメントのロッキングエッジを、その板厚方向に押付けるための手段を含む、請求項1に記載の無端金属ベルトの直進性測定装置。

請求項5

前記予め定められた押力は、自動車用無段変速機に用いられた前記無端金属ベルトのエレメントが受ける押力である、請求項1に記載の無端金属ベルトの直進性測定装置。

請求項6

前記予め定められた張力は、自動車用の無段変速機に用いられた前記無端金属ベルトのフープが受ける張力である、請求項1に記載の無端金属ベルトの直進性測定装置。

請求項7

前記直進性測定装置は、前記評価手段に基づいて、前記変位量が互いに反する傾向を有する2つのエレメント群組合せて、無端金属ベルトを構成するような指示を出力するための出力手段をさらに含む、請求項2に記載の無端金属ベルトの直進性測定装置。

請求項8

幅方向の両側面をシーブ面に接触させる多数のエレメントを、その板厚方向に並べて環状のフープに通すことにより構成された無端金属ベルトの直進性を測定する方法であって、前記方法は、複数のエレメントを直線状に保持する保持ステップを含み、前記保持ステップは、前記複数のエレメントの幅方向の両側面を保持するステップを含み、前記方法はさらに、前記保持ステップにて前記複数のエレメントを保持した状態で、各前記エレメントの第1の変位を測定する第1の測定ステップと、前記複数のエレメントの保持を解除する解除ステップと、前記複数のエレメントをその板厚方向に押付ける押付けステップと、前記複数のエレメントに通されたフープに張力を与える張力付与ステップと、前記解除ステップにて前記複数のエレメントの保持を解除して、前記押付けステップにて予め定めたれた押力を付与して、前記張力付与ステップにて前記フープに予め定められた張力を付与した状態で、前記各エレメントの第2の変位を測定する第2の測定ステップとを含む、無端金属ベルトの直進性測定方法

請求項9

前記直進性測定方法は、前記第2の測定ステップにて測定された第2の変位から、前記第1の測定ステップにて測定された第1の変位を減算することにより、各エレメントの変位量を算出する算出ステップと、前記変位量が予め定められた範囲内にあるか否かに基づいて、直進性を評価する評価ステップとをさらに含む、請求項8に記載の無端金属ベルトの直進性測定方法。

請求項10

前記第1の測定ステップおよび前記第2の測定ステップは、各前記エレメントの幅方向の変位、該幅方向に直角な方向の変位および各前記エレメントの回転変位を測定するステップをそれぞれ含む、請求項8に記載の無端金属ベルトの直進性測定方法。

請求項11

前記押付けステップは、前記エレメントのロッキングエッジを、その板厚方向に押付けるステップを含む、請求項8に記載の無端金属ベルトの直進性測定方法。

請求項12

前記予め定められた押力は、自動車用の無段変速機に用いられた前記無端金属ベルトのエレメントが受ける押力である、請求項8に記載の無端金属ベルトの直進性測定方法。

請求項13

前記予め定められた張力は、自動車用の無段変速機に用いられた前記無端金属ベルトのフープが受ける張力である、請求項8に記載の無端金属ベルトの直進性測定方法。

請求項14

前記直進性測定方法は、前記変位量が互いに反する傾向を有する2つのエレメント群を組合せて、無端金属ベルトを構成するような指示を出力する出力ステップをさらに含む、請求項9に記載の無端金属ベルトの直進性測定方法。

技術分野

0001

本発明は、板片状の多数のエレメントを互いに対面させて環状に配置し、それらのエレメントに金属バンドであるフープを通して各エレメントを環状に結束して構成した無端金属ベルトに関し、特に、無端金属ベルトの直進性を測定する装置および方法に関する。

背景技術

0002

本発明に係る無端金属ベルトは、自動車用ベルト式無段変速機に使用されている。図17を参照して、このベルト式無段変速機について説明する。ベルト式無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)においては、無端金属ベルト3が、入力軸20に取付けられた入力側プーリ22および出力軸30に取付けられた出力側プーリ32に巻き掛けられて使用される。入力側プーリ22および出力側プーリ32は、溝幅を無段階に変えられる1対のシーブ4をそれぞれ備え、溝幅を変えることで、無端金属ベルト3の入力側プーリ22および出力側プーリ32に対する巻付け半径が変わり、これにより入力軸20と出力軸30との間の回転数比、すなわち変速比を連続的に無段階に変化させることができる。

0003

図18を参照して、無端金属ベルト3は、多数のエレメント1が互いに板厚方向に環状に並べて配置され、その左右のサドル部に環状の金属帯であるフープ2を通して各エレメント1が結束されて、図19に示すように、全体として、無端の金属ベルト3が構成される。

0004

エレメント1の形状の一例を、図20に示す。エレメント1の幅方向の両側の側面は、シーブ4におけるテーパ状のシーブ面5に接触する対シーブ摩擦面6であって、シーブ面5と一致するテーパ面とされている。その対シーブ摩擦面6を備えた基体部分7の幅方向での中心部に、図20での上側に延びた首部8が形成され、その首部8が、左右に広がった頂部9につながっている。その左右に広がった頂部9と基体部7との間にスリットが形成されており、この左右2つのスリットの部分にフープ2が通されている。そして、基体部分7におけるフープ2が接触する面がサドル面10となっている。

0005

このサドル面10の高さは、基体部分7を横切るピッチ線Pからの寸法で表わされる。また、エレメント1の幅は、ピッチ線P上の寸法で表わされる。なお、頂部9のうち首部8の延長位置には、一方の面側に凸となり、他方の面側では凹となったディンプルホール11が形成されており、互いに隣接するエレメント1のディンプル・ホール11が互いに嵌合するようになっている。なお、ディンプル・ホール11の凸部を有する面がエレメントの表面、凹部を有する面がエレメントの裏面である。

0006

無端金属ベルト3は、1対のシーブ4の間に挟み付けられて使用される。その場合、シーブ面5および対シーブ摩擦面6がテーパ面であるために、各エレメントには、シーブ4による挟圧力により半径方向での外側に荷重が作用するが、各エレメント1がフープ2によって結束されているので、フープ2の張力により半径方向での外側への移動が規制される。その結果、シーブ面5と対シーブ摩擦面6との間に摩擦力が生じ、あるいは油膜剪断力が生じてシーブ4と無端金属ベルト3との間でトルクが伝達される。

0007

上記のように、エレメント1を半径方向で外側に押圧する荷重は、シーブ4が無端金属ベルト3を挟み付けることにより生じるので、エレメント1の幅方向に誤差があれば、半径方向での外側に向けた荷重が大小に異なり、また半径方向での位置にも狂いが生じる。これに対して、各エレメント1はフープ2によって結束されていると同時に、隣接するエレメント1同士が前述したディンプル・ホール11によって連結されているので、幅寸法の誤差が半径方向に向けた圧縮力あるいは引っ張り力として作用する。

0008

たとえば図21に示すように、3枚並んだエレメント1のうち中央のエレメント1が、幅寸法の狂いによって半径方向で内側に陥没した状態になると、その中央部のエレメント1の首部8には、矢印で示すように引っ張り力が作用し、これに対して左右のエレメント1の首部8には、矢印で示すように圧縮力が作用する。あるいは、図22に示すように、3枚並んだエレメント1のうち中央のエレメント1が、幅寸法の狂いによって半径方向で外側に突出した状態になると、その中央部のエレメント1の首部8には、矢印で示すように圧縮力が作用し、これに対して左右のエレメント1の首部8には、矢印で示すように引っ張り力が作用する。

0009

このように、各エレメント1の寸法の誤差もしくは狂いにより各エレメント1に圧縮力や引っ張り力が作用し、またそれに伴ってフープ2の張力の変動などが生じる。そして、無端金属ベルト3を走行させると、このような複雑な荷重が繰返し生じ、これが原因となってエレメント1やフープ2に変形などの異常が生じ、その耐久力が低下することがある。

0010

したがって無端金属ベルト3の品質管理として、耐久力に関係する品質特性良否を判断する必要があり、これは、従来一般には、無端金属ベルトの製造ロットごとにサンプルを抜き取って品質検査することにより行なわれていた。すなわち、抜き取ったベルトを分解してすべてのエレメントについて、検査項目として挙げられている形状精度の3次元測定もしくは専用ゲージでの測定などを行ない、その測定結果に基づいて、そのベルトの製造ロットの母集団についての品質の良否の判定を行なっていた。

0011

さらに、このようにエレメント個々の精度を管理しても、無端金属ベルト3の耐久力は、数百のエレメントを組上げた状態における直進性に大きく影響を受ける。この直進性は、図17に示す入力側プーリ22と出力側プーリ32のいずれにも掛かっていない部分(直線部分)における性能をいう。この直線部分は、原則的には、厳密な直進性を必要とする部分であり、エレメントの形状の精度の差等によって、厳密な直進性が得られない場合、無端金属ベルトに余分な力が生じ、その耐久力が低下することがある。この直進性は、エレメント個々の形状を測定することによっては算出することができない。したがって、無端金属ベルトの使用状態模擬して測定する必要がある。

0012

また、特開2000−266130号公報は、数百のエレメントからなる無端金属ベルトのエレメント周長測定方法を開示する。この方法は、スリップ率に影響を及ぼす無端金属ベルトにおけるエレメント間隙間量を、無端金属ベルトの使用状態を模擬して測定する。この方法は、複数のエレメントをガイドブロックの凹部に沿って、ロッキングエッジ当りになるような円弧形状に積層配置するステップと、積層配置されたエレメントを円弧形状に沿って予め定められた押圧で押し付けるステップと、押し付け時の移動量を測定することにより無端金属ベルトの周長を測定するステップと、予め測定された無端金属ベルトの周長と比較するステップとを含む。

0013

この方法によると、無端金属ベルトの実際の使用状況を模擬(エレメントのロッキングエッジが隣接するエレメントの裏面に当接し、かつエレメントに実際の押圧が発生)して、エレメントの周長を測定し、予め測定した周長との差から、エレメント間の隙間を測定する。これにより、スリップ特性に影響を与えるエレメント間の隙間量を容易に測定でき、従来のようにシックネスゲージと用いてエレメント間の隙間を測定する必要がなくなる。

発明が解決しようとする課題

0014

上述した無端金属ベルトにおけるエレメントは、一般的には、ファインブラッキング型によって打ち抜いた後、熱処理したものが使用され、したがってその製造過程で生じる形状もしくは寸法の精度のばらつきを持ったものとなっている。また、1本の無端金属ベルトには数百のエレメントが使用され、しかもそれらのエレメントは、全く同一のファインブラッキング型や熱処理工程を経たものではなく、工程の異なるものがミックスされたものである。さらに、本発明の発明者などの知見によれば、無端金属ベルトの耐久力には、前述したようなエレメント個々の寸法精度、隣接するエレメントとの幅寸法の偏差のみならず、無端金属ベルトの直線部分の直進性が大きく影響する。

0015

このような影響が発生する状況の下、前述の公報に開示された測定方法を適用し、実際の使用状況を模擬して、エレメントのスリップ特性を管理することができても、無端金属ベルトの直進性を管理できない。また、前述の公報に開示された製造方法によっては、製造工程の異なるエレメントのミックスの仕方や配列の仕方が反映されてその耐久力に影響を与えることを考慮することはできない。

0016

この発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、エレメント単品の精度のばらつきをある程度許容しつつ、良好な直進性を有することにより耐久力の良好な無端金属ベルトを得るための、無端金属ベルトの直進性測定装置およびその方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0017

第1の発明に係る無端金属ベルトの直進性測定装置は、幅方向の両側面をシーブ面に接触させる多数のエレメントを、その板厚方向に並べて環状のフープに通すことにより構成された無端金属ベルトの直進性を測定する装置である。この装置は、複数のエレメントを直線状に保持するための保持手段を含む。保持手段は、複数のエレメントの幅方向の両側面を保持するための手段を含む。この装置はさらに、複数のエレメントから保持手段を離脱するための離脱手段と、複数のエレメントをその板厚方向に押付けるための押付け手段と、複数のエレメントに通されたフープに張力を与えるための張力付与手段と、保持手段により保持された状態で、各エレメントの第1の変位を測定するとともに、離脱手段により複数のエレメントから保持手段を離脱させて、押付け手段により予め定めたれた押力を付与して、張力付与手段によりフープに予め定められた張力を付与した状態で、各エレメントの第2の変位を測定するための測定手段とを含む。

0018

第1の発明によると、保持手段により、複数のエレメントの幅方向の両側面が保持された状態で、各エレメントの第1の変位が測定される。このとき、ベルト式無段変速機のシーブに挟まれた状態が模擬される。これにより、シーブを基準としたエレメント個々の寸法誤差が測定される。押付け手段により予め定められた押力(たとえば、自動車用のベルト式無段変速機において用いられる押力)を付与して、張力付与手段によりフープに予め定められた張力(たとえば、自動車用のベルト式無段変速機において用いられる張力)を付与した状態で、各エレメントの第2の変位が測定される。第2の変位(動的変位)は、第1の変位(静的変位)を含む。第2の変位から第1の変位を差し引いた変位量は、個々のエレメントの形状誤差に依存せず、実際にベルト式無段変速機に使用される状態における、ベルトの直線部分における変位を表わす。この直線部分の変位に基づいて、直線部分の直進性を測定できる。たとえば、各エレメントの変位がベルトの進行方向に対して片側のみ変位が大きいと、その方向に蛇行するおそれがあり、無端金属ベルトの耐久力が落ちる。これにより、無端金属ベルトの使用状況を模擬して直線部分の変位を測定して、その変位から直進性を測定できる。その結果、直進性を管理して、耐久力を向上させた無端金属ベルトを製造することができる。

0019

第2の発明に係る直進性測定装置は、第1の発明の構成に加えて、測定手段により測定された、第2の変位から第1の変位を減算することにより、各エレメントの変位量を算出するための算出手段と、算出手段により求められた、変位量が予め定められた範囲内にあるか否かに基づいて、直進性を評価するための評価手段とをさらに含む。

0020

第2の発明によると、個々のエレメントの形状誤差によらず、実際にベルト式無段変速機に使用される状態における、ベルトの直線部分における変位を表わす変位量を測定できる。この直線部分の変位を表わす変位量に基づいて、無端金属ベルトの直線部分の直進性を測定できる。

0021

第3の発明に係る直進性測定装置においては、第1の発明の構成に加えて、測定手段は、各エレメントの幅方向の変位、該幅方向に直角な方向の変位および各エレメントの回転変位を測定するための手段を含む。

0022

第3の発明によると、エレメントの進行方向に対する左右方向の蛇行、フープ面の上下方向のうねり、およびエレメントの回転によるねじれを測定でき、それらに起因する無端金属ベルトの直進性を測定できる。

0023

第4の発明に係る直進性測定装置においては、第1の発明の構成に加えて、押付け手段は、エレメントのロッキングエッジを、その板厚方向に押付けるための手段を含む。

0024

第4の発明によると、実際に無端金属ベルトがベルト式無段変速機に使用される状態と同じように、エレメントのロッキングエッジが、隣接するエレメントの裏面を押すロッキングエッジ当たりを実現して、実際の使用状況を模擬でき、精度良く動的変位を測定することができる。

0025

第5の発明に係る直進性測定装置においては、第1の発明の構成に加えて、予め定められた押力は、自動車用の無段変速機に用いられた無端金属ベルトのエレメントが受ける押力である。

0026

第5の発明によると、実際に無端金属ベルトがベルト式無段変速機に使用される状態と同じように、エレメントに押力が付与され、実際の使用状況を模擬でき、精度良く動的変位を測定することができる。

0027

第6の発明に係る直進性測定装置においては、第1の発明の構成に加えて、予め定められた張力は、自動車用の無段変速機に用いられた無端金属ベルトのフープが受ける張力である。

0028

第6の発明によると、実際に無端金属ベルトがベルト式無段変速機に使用される状態と同じように、フープに張力が付与され、実際の使用状況を模擬でき、精度良く動的変位を測定することができる。

0029

第7の発明に係る直進性測定装置は、第2の発明の構成に加えて、変位量が互いに反する傾向を有する2つのエレメント群組合せて、無端金属ベルトを構成するような指示を出力するための出力手段をさらに含む。

0030

第7の発明によると、たとえば、エレメントの進行方向に対して左方向に蛇行する傾向のあるエレメント群と、エレメントの進行方向に対して右方向に蛇行する傾向のあるエレメント群とを、互いに組み合わせて、無端金属ベルトを製造できる。これにより、互いの非直進性が打ち消され、直進性の良好な無端金属ベルトを製造できる。

0031

第8の発明に係る直進性測定方法は、幅方向の両側面をシーブ面に接触させる多数のエレメントを、その板厚方向に並べて環状のフープに通すことにより構成された無端金属ベルトの直進性を測定する方法である。この方法は、複数のエレメントを直線状に保持する保持ステップを含む。保持ステップは、複数のエレメントの幅方向の両側面を保持するステップを含む。この方法はさらに、保持ステップにて複数のエレメントを保持した状態で、各エレメントの第1の変位を測定する第1の測定ステップと、複数のエレメントの保持を解除する解除ステップと、複数のエレメントをその板厚方向に押付ける押付けステップと、複数のエレメントに通されたフープに張力を与える張力付与ステップと、解除ステップにて複数のエレメントの保持を解除して、押付けステップにて予め定めたれた押力を付与して、張力付与ステップにてフープに予め定められた張力を付与した状態で、各エレメントの第2の変位を測定する第2の測定ステップとを含む。

0032

第8の発明によると、保持ステップにて、複数のエレメントの幅方向の両側面が保持された状態で、各エレメントの第1の変位が測定される。これにより、シーブを基準としたエレメント個々の寸法誤差が測定される。押付けステップにて予め定めたれた押力が付与され、張力付与ステップにてフープに予め定められた張力が付与された状態で、各エレメントの第2の変位が測定される。第2の変位(動的変位)は、第1の変位(静的変位)を含む。第2の変位から第1の変位を差し引いた変位量は、個々のエレメントの形状誤差に依存せず、実際にベルト式無段変速機に使用される状態における、ベルトの直線部分における変位を表わす。この直線部分の変位に基づいて、直線部分の直進性を測定できる。たとえば、各エレメントの変位がベルトの進行方向に対して片側のみ変位が大きいと、その方向に蛇行するおそれがあり、無端金属ベルトの耐久力が落ちる。これにより、無端金属ベルトの使用状況を模擬して直線部分の変位を測定して、その変位から直進性を測定できる。その結果、直進性を管理して、耐久力を向上させた無端金属ベルトを製造することができる。

0033

第9の発明に係る直進性測定方法は、第8の発明の構成に加えて、第2の測定ステップにて測定された第2の変位から、第1の測定ステップにて測定された第1の変位を減算することにより、各エレメントの変位量を算出する算出ステップと、変位量が予め定められた範囲内にあるか否かに基づいて、直進性を評価する評価ステップとをさらに含む。

0034

第9の発明によると、個々のエレメントの形状誤差によらず、実際にベルト式無段変速機に使用される状態における、ベルトの直線部分における変位を表わす変位量を測定できる。この直線部分の変位を表わす変位量に基づいて、無端金属ベルトの直線部分の直進性を測定できる。

0035

第10の発明に係る直進性測定方法においては、第8の発明の構成に加えて、第1の測定ステップおよび第2の測定ステップは、各エレメントの幅方向の変位、該幅方向に直角な方向の変位および各エレメントの回転変位を測定するステップをそれぞれ含む。

0036

第10の発明によると、エレメントの進行方向に対する左右方向の蛇行、フープ面の上下方向のうねり、およびエレメントの回転によるねじれを測定でき、それらに起因する無端金属ベルトの直進性を測定できる。

0037

第11の発明に係る直進性測定方法においては、第8の発明の構成に加えて、押付けステップは、エレメントのロッキングエッジを、その板厚方向に押付けるステップを含む。

0038

第11の発明によると、実際に無端金属ベルトがベルト式無段変速機に使用される状態と同じように、エレメントのロッキングエッジが、隣接するエレメントの裏面を押すロッキングエッジ当たりを実現でき、実際の使用状況を模擬でき、精度良く動的変位を測定することができる。

0039

第12の発明に係る直進性測定方法においては、第8の発明の構成に加えて、予め定められた押力は、自動車用の無段変速機に用いられた無端金属ベルトのエレメントが受ける押力である。

0040

第12の発明によると、実際に無端金属ベルトがベルト式無段変速機に使用される状態と同じように、エレメントに押力が付与され、実際の使用状況を模擬でき、精度良く動的変位を測定することができる。

0041

第13の発明に係る直進性測定方法においては、第8の発明の構成に加えて、予め定められた張力は、自動車用の無段変速機に用いられた無端金属ベルトのフープが受ける張力である。

0042

第13の発明によると、実際に無端金属ベルトがベルト式無段変速機に使用される状態と同じように、フープに張力が付与され、実際の使用状況を模擬でき、精度良く動的変位を測定することができる。

0043

第14の発明に係る直進性測定方法は、第9の発明の構成に加えて、変位量が互いに反する傾向を有する2つのエレメント群を組合せて、無端金属ベルトを構成するような指示を出力する出力ステップをさらに含む。

0044

第14の発明によると、たとえば、エレメントの進行方向に対して左方向に蛇行する傾向のあるエレメント群と、エレメントの進行方向に対して右方向に蛇行する傾向のあるエレメント群とを、互いに組み合わせて、無端金属ベルトを製造できる。これにより、互いの非直進性が打ち消され、直進性の良好な無端金属ベルトを製造できる。

発明を実施するための最良の形態

0045

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

0046

図1を参照して、本実施の形態に係る無端金属ベルト3の直進性測定装置1000は、自動車のベルト式無段変速機において入力側プーリ22と出力側プーリ32との間で直線部を形成する数のエレメント11を保持するガイド500と、複数のエレメント1のスリット部に挿入された模擬フープ108に予め定められた張力を与える引張部100と、複数のエレメント1に予め定められた押圧を付与する押圧部200と、ガイド500を上下に移動させたり、複数のエレメント1の全体を左右に移動させたりする駆動部300と、ガイド500に載置された複数のエレメント1の変位およびガイド500から離脱された状態のエレメント1の変位を測定する測定部400と、引張部100、押圧部200およびガイド500を載置した基台600とを含む。

0047

なお、以下の説明では、基台600を駆動部300により左右に移動させることにより、複数のエレメント1の変位を測定部400により測定するものとして説明するが、これに限定されるものではない。たとえば、基台600を固定し、測定部400を左右に移動させる駆動部を設けてもよい。

0048

図1に示すように、引張部100は、複数のエレメント1のスリットに挿入された模擬フープ108を予め定められた引張力で引張る。引張部100は、模擬フープ108上に取付けられ、引張力を測定するための歪ゲージ102と、模擬フープ108を引張るフープ引張用シリンダ104と、フープ引張用シリンダ104の逆側に設けられ模擬フープ108を固定する模擬フープ取付部106とを含む。模擬フープ108は、ベルト式無段変速機において直線部を形成する複数のエレメント1の板厚の合計よりも長い。

0049

押圧部200は、複数のエレメント1に与えられる押圧を測定するロードセル202と、複数のエレメント1に押圧を付与するエレメント押圧用シリンダ204と、エレメント1の裏面側に設けられた終端押圧部206と、エレメント1の表側に設けられた始端押圧部208とを含む。始端押圧部208に模擬フープ取付部106により模擬フープ108が固定される。

0050

図2を参照して、終端押圧部206は、エレメント1のロッキングエッジと同じ形状を有する模擬ロッキングエッジ部216と、サドル面10と同じ高さを有する模擬サドル面226とを有する。模擬ロッキングエッジ部216がエレメント1のロッキングエッジ部13と同じ高さになるように、ガイド500の最上端の高さおよび終端押圧部206の形状が設計される。

0051

図3に示すように、始端押圧部208は、エレメント1の背面(ロッキングエッジ部に対応する背面)と同じ形状を有する模擬裏面部218と、サドル面10と同じ高さを有する模擬サドル面228とを有する。模擬裏面部218は、エレメント1の背面と同じ形状であるため、平坦な形状を有する。また、模擬サドル面228の高さがサドル面10の高さと同じになるように、ガイド500の最上端の高さおよび始端押圧部208の形状が設計される。

0052

図1を参照して、駆動部300は、ガイド500を上下に移動させるガイド昇降用シリンダ302と、基台600を左右に移動させる装置走査用シリンダ304と、ガイド500と装置走査用シリンダ304とを連結する複数の昇降ガイド306とを含む。ガイド昇降用シリンダ302が最上端にある場合には、ガイド500に載置されたエレメント1のサドル面10と、模擬サドル面226、228とが同じ高さになるように、ガイド昇降用シリンダ302が最下端にある場合には、複数のエレメント1がガイド500から離脱するように設計される。

0053

図4を参照して、ガイド昇降用シリンダ302が最上端にある場合について、図5を参照して、ガイド昇降用シリンダ302が最下端にある場合について説明する。図4に示すように、ガイド昇降用シリンダ302が最上段にある場合には、ガイド500とエレメント1の対シーブ摩擦面6とが当接して、ガイド500に複数のエレメント1が載置されている。このとき、エレメント1のサドル面10と、模擬サドル面226、228とが同じ高さになる。図5に示すように、ガイド昇降用シリンダ302が最下端にある場合には、複数のエレメント1はガイド500から完全に離れている。このとき、引張部100により模擬フープ108に予め定められた張力が、押圧部200により複数のエレメント1に予め定められた押圧が付与されて、複数のエレメント1のディンプル・ホール11が互いに嵌合するとともに、ロッキングエッジ13と隣接するエレメント1の裏面とが当接している。図5に示すように、測定部400は、エレメント1の幅方向を測定する変位計410と、高さ方向の変位を測定する変位計420と、エレメント1の回転方向の変位(ねじれ)を測定する変位計430とを含む。

0054

なお、引張部100のフープ引張用シリンダ104、押圧部202のエレメント押圧用シリンダ204、駆動部300のガイド昇降用シリンダ302および装置走査用シリンダ304は、シリンダに限定されるものではなく、ボールねじを用いたものなどであってもよい。フープ引張用シリンダ104およびエレメント押圧用シリンダ204は、制御信号により、それぞれフープ引張力、エレメント押圧力を変えることができる。後述するように、引張部100は、歪ゲージ102からの入力信号に基づいて、フープ引張用シリンダ104が制御され、所定の引張力を発生させる。押圧部200は、ロードセル202からの入力信号に基づいて、エレメント押圧用シリンダ204が制御され、所定の押圧を発生させる。

0055

図6を参照して、ガイド昇降用シリンダ302が最下端にあり、複数のエレメント1からガイド500が離れた場合の状態を説明する。図6に示すように、押圧部200のエレメント押圧用シリンダ204により、複数のエレメント1に予め定められた押圧が付与され、引張部100のフープ引張用シリンダ104により、模擬フープ108に予め定められた引張力が付与されている。これにより、複数のエレメント1はガイド500に載置されていなくても、互いにディンプル・ホール11による嵌合およびロッキングエッジ13とエレメント1の裏面部との当接により、複数のエレメント1がベルト式無段変速機における直線状態を模擬できる。図6に示すように、複数のエレメント1がガイド500に載置されていない場合には、エレメント1個々の寸法精度などにより、たとえば上下方向に変位を生じる。この変位を変位計420により測定する。

0056

図7を参照して、本実施の形態に係る無端金属ベルトの直進性測定装置1000における制御ブロックを説明する。図7に示すように、この直進性測定装置1000の制御ブロックは、この直進性測定装置1000全体を制御する制御部1100と、各種の設定値、複数のエレメント1がガイド500に載置された状態の変位、および複数のエレメント1がガイド500から離れた状態の変位を記憶する記憶部1200と、記憶部1200に記憶された変位に基づいて算出された評価データを表示する表示部1300と、この直進性測定装置1000のユーザが各種の要求を入力する操作部1400と、引張部100、押圧部200、駆動部300および測定部400に接続され、制御部1100から各部への制御信号を送信したり、各部からのデータを入力したりする入出力インターフェイス1500とを含む。前述の説明のように、引張部100には、模擬フープ108上に設けられた歪ゲージ102と、フープ引張用シリンダ104とを含む。歪ゲージ102が模擬フープ108の歪を測定し、制御部1100は、その歪に基づいて引張力を算出し、その引張力が予め定められた値になるようにフープ引張用シリンダ104に制御信号を送信する。

0057

押圧部200は、複数のエレメント1に付与される押圧を測定するロードセル202と、複数のエレメント1に押圧を付与するエレメント押圧用シリンダ204とを含む。ロードセル202が複数のエレメント1に付与された押圧を測定し、制御部1100は、その押圧が予め定められた値になるようにエレメント押圧用シリンダ204に制御信号を送信する。

0058

駆動部300は、ガイド昇降用シリンダ302と、装置走査用シリンダ304とを含む。制御部1100は、ガイド昇降用シリンダ302に、最上段または最下端への移動の指示を表わす制御信号を送信する。制御部1100は、装置走査用シリンダ304に、始端または終端への移動の指示を表わす制御信号を送信する。測定部400は、幅方向の変位計410と、高さ方向の変位計420と、エレメント1の回転を測定する変位計430とを含む。この変位計は、接触型の変位計であってもよいし、レーザ変位計のように非接触型の変位計であってもよい。なお、装置走査用シリンダ204は、変位計410〜430が正常に複数のエレメントの変位を測定できる速度で、装置を移動させる。

0059

図8を参照して、本実施の形態に係る直進性測定装置1000で実行されるプログラムは、測定処理に関し、以下のような制御構造を有する。

0060

ステップ(以下、ステップをSと略す。)100にて、制御部1100は、測定準備完了を確認する。この確認は、各シリンダの位置が予め定められた原点側にあることにより行なわれる。S102にて、制御部1100は、操作部1400からユーザにより開始要求が入力されたことを検知したか否かを判断する。操作部1400から開始要求が入力されると(S102にてYES)、処理はS104へ移される。もしそうでないと(S102にてNO)、処理はS102へ戻され、操作部1400から開始要求が入力されるまで待つ。

0061

S104にて、制御部1100は、エレメント品番、CVT品番などに基づいて、エレメント押圧用シリンダ204の静的データ測定用設定値、エレメント押圧用シリンダ204の動的データ測定用設定値およびフープ引張用シリンダ104の動的データ測定用設定値を、記憶部1200から読出す。CVTの種類により伝達されるトルクが異なり、エレメント1に発生する押圧、フープが引張られる引張力が異なるため、CVT品番毎に各種の設定値が記憶される。

0062

S106にて、制御部1100は、エレメント押圧用シリンダ204に、静的データ測定用設定値での押圧を指示する。S108にて、制御部1100は、ロードセル202からの入力値は、設定値を満足しているか否かを判断する。ロードセル202からの入力値が設定値を満足していると(S108にてYES)、処理はS110へ移される。もしそうでないと(S108にてNO)、処理はS112へ移される。

0063

S110にて、制御部1100は、測定部400に測定開始を指示する。S112にて、制御部1100は、エレメント押圧用シリンダ204に対する指示をリトライするか否かを判断する。この判断は、予め定められたリトライ回数に基づいて行なわれる。リトライする場合には(S112にてYES)、処理はS106へ移される。もしそうでないと(S112にてNO)、処理は図9のS158へ移される。

0064

S114にて、制御部1100は、装置走査用シリンダ304に装置移動を指示する。S116にて、制御部1100は、測定部400にて測定される測定データを静的データとして記憶部1200に記憶する。

0065

S118にて、制御部1100は、装置走査用シリンダ304が終端を検知したか否かを判断する。装置走査用シリンダ304が終端を検知すると(S108にてYES)、処理はS120へ移される。もしそうでないと(S108にてNO)、処理はS116へ戻され、装置走査用シリンダ304が終端を検知するまで、測定部400により測定される測定データが静的データとして記憶部1200に記憶される。

0066

S120にて、制御部1100は、装置走査用シリンダ304に始端への復帰を指示する。S122にて、制御部1100は、装置走査用シリンダ304が始端を検知したか否かを判断する。装置走査用シリンダ304が始端を検知すると(S122にてYES)、処理は図9のS126へ移される。もしそうでないと(S122にてNO)、処理はS124へ移される。

0067

S124にて、制御部1100は、装置走査用シリンダ304への指示をリトライするか否かを判断する。リトライする場合には(S124にてYES)、処理はS120へ移される。もしそうでないと(S124にてNO)、処理は図9のS158へ移される。

0068

図9を参照して、S126にて、制御部1100は、エレメント押圧用シリンダ204に、動的データ測定用設定値での押圧を指示する。S128にて、制御部1100は、フープ引張用シリンダ104に、動的データ測定用設定値での引張を指示する。S130にて、制御部1100は、ガイド昇降用シリンダ302に下降を指示する。

0069

S132にて、制御部1100は、ロードセル202からの入力値は設定値を満足しているか否かを判断する。ロードセル202からの入力値が設定値を満足していると(S132にてYES)、処理はS138へ移される。もしそうでないと(S132にてNO)、処理はS134へ移される。

0070

S134にて、制御部1100は、ロードセル202への指示をリトライするか否かを判断する。リトライする場合には(S134にてYES)、処理はS136へ移される。もしそうでないと(S134にてNO)、処理はS158へ移される。S136にて、制御部1100は、押圧の再指示を行なう。その後処理はS132へ移されロードセル202からの入力値が設定値を満足しているか否かが判断される。このような処理が予め定められたリトライ回数を上回るまで行なわれる。

0071

S138にて、制御部1100は、歪ゲージ102からの入力値は設定値を満足しているか否かを判断する。このとき制御部1100は、歪ゲージからの入力データに基づいて、引張力を算出する。歪ゲージ102からの入力値は設定値を満足していると(S138にてYES)、処理はS144へ移される。もしそうでないと(S138にてNO)、処理はS140へ移される。

0072

S140にて、制御部1100は、模擬フープ108の引張の指示をリトライするか否かを判断する。リトライする場合には(S140にてYES)、処理はS142へ移される。もしそうでないと(S140にてNO)、処理はS158へ移される。S142にて、制御部1100は、引張の再指示を行なう。その後処理はS138へ戻され、歪ゲージ102からの入力値が設定値を満足しているか否かが判断される。このような処理が、予め定められたリトライ回数を上回るまで行なわれる。

0073

S144にて、制御部1100は、測定部400に測定開始を指示する。S146にて、制御部1100は、装置走査用シリンダ304に装置移動を指示する。S148にて、制御部1100は、測定部400により測定される測定データを、動的データとして記憶部1200に記憶する。

0074

S150にて、制御部1100は、装置走査用シリンダ304が終端を検知したか否かを判断する。装置走査用シリンダ304が終端を検知すると(S150にてYES)、処理はS152へ移される。もしそうでないと(S150にてNO)、処理はS148へ戻され、装置走査用シリンダ304が終端を検知するまで、測定部400により測定される測定データを動的データとして記憶部1200に記憶する。

0075

S152にて、制御部1100は、装置走査用シリンダ304に始端への復帰を指示する。S154にて、制御部1100は、評価データ(=動的データ−静的データ)を算出して、記憶部1200に記憶する。S156にて、制御部1100は、静的データ、動的データおよび評価データを表示部1300に出力する。

0076

S158にて、リトライ回数を上回る場合には(S112にてNO、S124にてNO、S134にてNO、S142にてNO)、エラー処理を行なう。このS158におけるエラー処理は、たとえば、エレメント押圧用シリンダ204による押圧が、予め定められた設定値の許容範囲内に入らないことなどを表示部1300に表示する。

0077

なお、静的データおよび動的データの測定中に、常に歪ゲージ102およびロードセル202からの入力信号を検知して、静的データ測定用設定値または動的データ測定用設定値に引張力および押圧が実現されているか否かを判断するようにしてもよい。このようにすることにより、動的データを測定中に、常に予め定められた引張および押圧が実現されているか否かを判断できる。

0078

図10を参照して、本実施の形態に係る直進性測定装置1000で実行されるプログラムは、マッチング処理に関し、以下のような制御構造を有する。

0079

S200にて、制御部1100は、複数のエレメント群について、評価データを記憶部1200から読出す。

0080

S202にて、制御部1100は、幅方向に互いに反する傾向を有する2つのエレメント群を抽出する。このとき、たとえば、無端金属ベルト3の進行方向に向かって右方向を+、左方向を−として、評価データが+の傾向を有するエレメント群と評価データが−の傾向を有するエレメント群とが抽出される。

0081

S204にて、制御部1100は、高さ方向に互いに反する傾向を有する2つのエレメント群を抽出する。このとき、模擬フープ108を上に持ち上げる方向を+、下に押し下げる方向を−として、評価データが+の傾向を有するエレメント群と、評価データが−の傾向を有するエレメント群とが抽出される。

0082

S206にて、制御部1100は、回転方向に互いに反する傾向を有する2つのエレメント群を抽出する。このとき、エレメント1の表側から見て、時計回転方向を+、反時計回転方向を−として、評価データが+の傾向を有するエレメント群と、評価データが−の傾向を有するエレメント群とを抽出する。

0083

S208にて、制御部1100は、マッチングの結果を、表示部1300に出力する。

0084

以上のような構造およびフローチャートに基づく、無端金属ベルトの直進性測定装置1000の動作について説明する。

0085

測定動作]模擬フープ108に張力をかけず、ガイド昇降用シリンダ302を最上端にし、ガイド500に複数のエレメント1を載置する。載置されるエレメント1の個数は、自動車用のベルト式無段変速機において直線部を形成するエレメントの数である。このとき、エレメント押圧用シリンダ204は始端にあり、エレメント1に押圧がかからない。このとき、ガイド500に載置された複数のエレメント1のサドル面10の高さと、終端押圧部206および始端押圧部208の模擬サドル面226、228の高さは同じである。

0086

このような状態で、ユーザが操作部1400を用いて、開始要求を入力すると(S102にてYES)、エレメント押圧用シリンダ204の静的データ測定用設定値、エレメント押圧用シリンダ204の動的データ測定用設定値およびフープ引張用シリンダ104の動的データ測定用設定値が、記憶部1200から読出される(S104)。エレメント押圧用シリンダ204に、静的データ測定用設定値での押圧が指示され(S106)、複数のエレメント1に静的データ測定用設定値の押圧が付与される。このときの静的データ測定用設定値は、動的データ測定用設定値に比べて極めて小さいものである。

0087

ロードセル202からの入力値が静的データ測定用設定値を満足すると(S108にてYES)、測定部400に測定開始が指示される(S110)。装置走査用シリンダ304に装置移動が指示され(S114)、基台600ごと装置が移動する(図1における紙面の右から左の方向)。この移動途中に、図5に示す変位計410〜430により、幅方向、高さ方向および回転方向の変位が測定され、測定されたデータが静的データとして記憶部1200に記憶される(S116)。このような静的データの測定が、装置走査用シリンダ304が終端を検知するまで行なわれる。装置走査用シリンダ304が終端を検知すると(S118にてYES)、静的データの測定が終了して、装置走査用シリンダ304に始端への復帰が指示される(S120)。

0088

エレメント押圧用シリンダ204に、動的データ測定用設定値での押圧が指示され(S216)、エレメント押圧用シリンダ204は、複数のエレメント1に、予め定められた押圧を付与する。フープ引張用シリンダ104に、動的データ測定用設定値での引張が指示され(S128)、模擬フープ108に予め定められた引張力が付与される。ガイド昇降用シリンダ302に下降が指示され(S130)、ガイド昇降用シリンダ302が下降する。これにより、複数のエレメント1はガイド500から離れる。

0089

ロードセル202からの入力値が押圧の設定値を満足し(S132にてYES)、歪ゲージ102からの入力値が引張力の設定値を満足していると(S138にてYES)、測定部400に測定開始が指示される(S144)。

0090

装置走査用シリンダ304に装置移動が指示され(S146)、基台600ごと装置が移動する。この移動途中に、図5に示す変位計410〜430により、幅方向、高さ方向および回転方向の変位が測定され、測定されたデータが動的データとして記憶部1200に記憶される(S148)。このような動的データの測定が、装置走査用シリンダ304が終端を検知するまで行なわれる。装置走査用シリンダ304が終端を検知すると(S150にてYES)、動的データの測定が終了する。

0091

装置走査用シリンダ304に始端への復帰が指示され(S152)、装置走査用シリンダ304が始端に復帰する。評価データとして、幅方向、高さ方向および回転方向のそれぞれについて、動的データから静的データを減算したものが算出されて記憶部1200に記憶される(S154)。静的データ、動的データおよび評価データが表示部1300に出力される。

0092

図11図16を参照して、このS156における処理により、表示部1300に表示される表示例について説明する。図11図16は、幅方向のデータ量を示す。他の高さ方向の変位、回転方向の変位についても同様である。なお、図11図16における縦軸の値は、幅方向の測定値について、ある値を基準値としてその基準値からの偏差を無次元化したものである。

0093

図11および図12は、直進性が良好な複数のエレメント1の測定結果を表わす。図11において、ハッチングされたグラフが静的データを表わし、ハッチングされていないグラフが動的データを表わす。図12に、図11に示す動的データから静的データを減算した評価データを示す。図12に示すように、この評価データは、予め定められたしきい値の範囲内にあり、直進性が良好であることを示す。たとえば、そのしきい値は±0.5に設定されている。

0094

図13および図14に幅方向の変位の傾向が、+方向(無端金属ベルト3の進行方向に向かって右方向を+方向とする)である場合を示す。図15および図16に幅方向の変位の傾向が、−方向である場合を示す。図13および図15は、前述の図11と同様、ハッチングされたグラフが静的データを、ハッチングされていないグラフが動的データを示す。それぞれの動的データから静的データを減算して算出した評価データを、図14および図16に示す。図14および図16に示すように、これらの複数のエレメント1は、予め定められたしきい値±0.5の範囲を超えている。このため、直進性が良好でないと判断される。

0095

図11図16に示す幅方向の変位と同じように、高さ方向の変位および回転方向の変位が表示部1300に表示される。いずれの場合においても、予め定められたしきい値を超える場合には、直進性が良好でないと判断される。

0096

[マッチング動作]複数のエレメント1を含むエレメント群について測定動作が行なわれた後、マッチング動作が行なわれる。このとき記憶部1200には、多数のエレメント群についての評価データが記憶されているものとする。複数のエレメント群について評価データが記憶部1200から読出され(S1200)、マッチング動作が行なわれる。たとえば、幅方向に互いに反する傾向を有する2つのエレメント群が抽出され(S202)、マッチング結果が表示部に出力される。また、高さ方向および回転方向についても同じように互いに反する傾向を有する2つのエレメント群が抽出される(S204、S206)。

0097

たとえば、前述の図14および図16に示す幅方向の変位の傾向が+であるもの(図14に示すエレメント群)と−であるもの(図16に示すエレメント群)とがマッチングされ、これら2つのエレメント群を組合せて無端金属ベルト3を製造するような指示が表示部1300に表示される。図14および図16に示すそれぞれのエレメント群は互いに異なる傾向を有し、互いの非直進性を打ち消すことになる。これにより、図12に示すような良好な直進性を有する無端金属ベルト3を製造することができる。

0098

以上のようにして、本実施の形態に係る無端金属ベルトの直進性評価装置によると、対シーブ摩擦面をガイドに載置して、静的データを測定する。次に、ガイドを下降させて無端金属ベルトが自動車用無段変速機において使用される状態におけるエレメントの押圧およびフープの引張力を実現して、動的データを測定する。動的データから静的データを減算し、評価データを測定する。これにより、評価データは、個々のエレメントの形状誤差に依存せず、実際にベルト式無段変速機に使用される状態における、ベルトの直線部分における変位を表わすことになる。この直線部分の変位に基づいて、直線部分の直進性を測定することができる。さらに、互いに反する傾向を有する2つのエレメント群を組合せることにより、良好な直進性を有する無端金属ベルトを製造することができる。その結果、本発明に係る直進性測定装置によると、エレメント単品の精度のばらつきをある程度許容しつつ、良好な直進性を有することにより耐久性の良好な無端金属ベルトを得ることができる。

0099

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図面の簡単な説明

0100

図1本発明の実施の形態に係る無端金属ベルトの直進性測定装置の全体構成図である。
図2エレメント裏側の押圧部分の構成図である。
図3エレメント表側の押圧部分の構成図である。
図4エレメントの静的変位の測定状態を示す図である。
図5エレメントの動的変位の測定状態を示す図(その1)である。
図6エレメントの動的変位の測定状態を示す図(その2)である。
図7本発明の実施の形態に係る無端金属ベルトの直進性測定装置の制御ブロック図である。
図8本発明の実施の形態に係る無端金属ベルトの直進性測定装置において実行される測定処理の制御の手順を示すフローチャート(その1)である。
図9本発明の実施の形態に係る無端金属ベルトの直進性測定装置において実行される測定処理の制御の手順を示すフローチャート(その1)である。
図10本発明の実施の形態に係る無端金属ベルトの直進性測定装置において実行されるマッチング処理の制御の手順を示すフローチャートである。
図11測定データを示す図(その1)である。
図12評価データを示す図(その1)である。
図13測定データを示す図(その2)である。
図14評価データを示す図(その2)である。
図15測定データを示す図(その3)である。
図16評価データを示す図(その3)である。
図17無端金属ベルトが使用されるベルト式無段変速機の断面図である。
図18無端金属ベルトを説明するための部分斜視図である。
図19無端金属ベルトの全体構成を示す斜視図である。
図20エレメントの正面図である。
図21エレメント幅の隣接差規格を超えた場合の荷重の発生状態を示す図(その1)である。
図22エレメント幅の隣接差が規格を超えた場合の荷重の発生状態を示す図(その2)である。

--

0101

1エレメント、2フープ、3無端金属ベルト、4シーブ、5シーブ面、6 対シーブ摩擦面、10サドル面、12 傾斜面、13ロッキングエッジ、20入力軸、22入力側プーリ、30出力軸、32出力側プーリ、100 引張部、102歪ゲージ、104 フープ引張用シリンダ、106模擬フープ取付部、108 模擬フープ、200押圧部、202ロードセル、204 エレメント押圧用シリンダ、206終端押圧部、208始端押圧部、216模擬ロッキングエッジ部、218 模擬裏面部、226,228模擬サドル面、300 駆動部、302ガイド昇降用シリンダ、304 装置走査用シリンダ、306昇降ガイド、400測定部、410〜430変位計、500 ガイド、600基台、602機台取付部、1000直進性測定装置、1100 制御部、1200 記憶部、1300 表示部、1400操作部、1500入出力インターフェイス。

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