JP2004225787A - Endless belt element arrangement method - Google Patents
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Abstract
【課題】無端リングと互いに隣接して配列された複数のエレメントとを含むCVTベルトの動力伝達性能及び耐久性を損なわずに、反り又は捩れ変形により不良品とされるエレメントの数を低減し、エレメントの歩留まりを改善すること。
【解決手段】本発明では、変形したエレメントは、変形の方向に基づいて選択され配列される。ある態様では、エレメントの変形量が測定され、変形の方向が同一のもののみが選択される。また、エレメント間の変形量の差が所定値以下である配列のみが選択されてよい。また、エレメントの製造ロット毎に求められた平均値と偏差から複数のロットの製品を混合した際のエレメント間の最大の隙間を算出し、それにより、混合可能なロットが選択されてよい。
【選択図】 図3A CVT belt including an endless ring and a plurality of elements arranged adjacent to each other reduces the number of elements which are rejected due to warpage or torsional deformation without impairing power transmission performance and durability. Improve element yield.
According to the present invention, deformed elements are selected and arranged based on a direction of deformation. In one aspect, the amount of deformation of the element is measured and only those with the same direction of deformation are selected. Alternatively, only an array in which the difference in the amount of deformation between elements is equal to or less than a predetermined value may be selected. Also, the maximum gap between the elements when a plurality of lots of products are mixed may be calculated from the average value and the deviation obtained for each element manufacturing lot, and a mixable lot may be selected accordingly.
[Selection diagram] FIG.
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)に用いられる無端ベルトに係り、より詳細には、無端ベルトを構成する際のエレメントを配列する方法に係る。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車輌に搭載されるベルト式CVTにおいては、図6Aに示されている如く、金属製の環状の無端バンド又はリング11上に数百枚(例えば、400枚)の板片状の金属製のエレメント10が互いに板厚方向に配列された無端金属ベルト12が用いられている。無端金属ベルトは、CVTの入力軸14に取り付けられた入力側プーリ16と出力軸18に取り付けられた出力側プーリ20とに巻き掛けられ、かかる入力側又は出力側プーリに於けるベルトの巻き付け半径Ri又はRoが、入力軸又は出力軸の回転数等に応じて連続的に変更されることにより、入力軸と出力軸との間の回転数比、即ち、変速比が連続的に無段階に変更される。
【0003】
図6Bには、典型的な無端金属ベルトのエレメント10の正面図と側面図が示されている。同図に示されている如く、エレメント10は、左右に広がった頭部22と胴部24とを有する。頭部22と胴部24との間は、首部26によって接続され、左右一対のスリット28が郭定される。左右のスリット28内には、金属リング11(通常、積層リング)がエレメント10を挾持するよう通され、かくして、個々のエレメント10がエレメント列から脱落しないよう構成される。また、首部26の根元には、隅R部30が形成され、リング11の縁部に遊びが設けられる。更に、頭部22の概ね中央部には、凸形状のディンプル32とホール33とが形成されており、エレメント10が無端ベルトに組み付けられた際に、ディンプル32及びホール33が各々前後に隣接するエレメントのホール33及びディンプル32に嵌合し、エレメントの上下及び左右方向のずれが抑えられるよう構成されている。
【0004】
エレメント10は、通常、金属製板材(例えば、鋼板材)から打ち抜かれ、研磨等の成形処理がなされ、更に、熱処理されることによって製造される。従って、製造されたエレメントの全てが設計通りの寸法及び形状を有していることが望ましいが、材料の質や製造工程の条件その他の種々の要因により、一連の製造工程を経る間に、エレメントが捩れや反りなどの変形をしてしまう場合がある。
【0005】
例えば、頭部が胴部に対して捩れているエレメントが無端ベルトに組み付けられていると、図6Cに示されている如くエレメント列40をエレメントの頭部22の側からみて、捩れている頭部22′がベルトの軸線に対して、首を左右にランダムにふったような状態となる。そうなると、前後方向に隣接するエレメントのディンプルとホールが整合せず、嵌合しずらくなるとともに、エレメント間に不適当な隙間が発生し、無端ベルトの動力伝達性能と耐久性が低下する。特に、ベルトの走行中においては、入力側プーリから出力側プーリへ無端ベルトを押出す方向の部分(図6Aでは上側)では、エレメント列は、走行方向に押付け力を受けるため圧縮されており、その際、捩れているエレメントの頭部は、その捩れを戻す方向の力(図6C中矢印F)を前後のエレメントの頭部から受けることとなる。そうすると、かかる力Fによって、捩れている頭部に繋がった首部、特に、比較的脆弱な隅R部30近傍が破壊され易くなってしまう。
【0006】
また、エレメントがベルトに組み付けられた際の前後方向に反っている場合、図6Dに示す如くエレメント列50をエレメントの頭部の側からみると、反りによって前後方向に隣接するエレメント同士が密着できず、これにより、エレメント間に不適当な隙間が発生する。また、ディンプルとホールの嵌合も浅くなるため、エレメント列の上下及び左右方向の整合性が損なわれることとなる。かくして、上記の捩れの場合と同様に、無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性が低下する。特に、エレメント間が圧縮された場合、反っているエレメントの、特に胴部の縁部が、前後方向に隣接したエレメントの胴部の縁から、かかる反りを戻す方向に力(図6D中矢印G)を受け、その力によって、比較的脆弱な隅R部30近傍が破壊され易くなってしまう。
【0007】
製造されたエレメントに上記の如き捩れ又は反り変形したものが含まれていることにより、無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性が低下してしまうことを防ぐために、従来においては、無端ベルトを製造する際に個々のエレメントについてエレメントの頭部の捩れ又は反り変形の程度が調べられ、所定の基準(又は程度)を越える捩れ又は反り変形をしているエレメント(即ち、不良なエレメント)は、ベルトに組み付ける前に選別して除去することが行われている。かかる不良エレメントの選別作業は、製造者がエレメントを一つずつ手作業にて行う場合もあるが、自動化された装置により行われることもあり、そのような装置又は選別方法は、例えば、下記の特許文献1−4に記載されている。
【特許文献1】
特開2001−129485号公報
【特許文献2】
特開2001−146943号公報
【特許文献3】
特開2001−232306号公報
【特許文献4】
特開2001−330535号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如く、不良エレメントととして選別され除去されたエレメントは、通常、廃棄処分とされる。従って、エレメントを製造するための材料の品質又は製造工程にもよるが、相当量のエレメントの材料及びその他製造費用が無駄になっている。また、より品質のよいCVT及びそのための無端ベルトを提供しようとすれば、上記の捩れ又は反り変形についての所定の基準は厳しくなり、その分だけ不良品として廃棄処分されるエレメントの量が増大してしまい、更に、多くのエレメントが無駄になり、製造コストの増大の原因となっている。従って、もし動力伝達性能及び耐久性を損なわずに、不良品として無駄になるエレメントの量をできるだけ少なくして製造コストが低減することができれば、望ましいであろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の課題は、本発明によれば、環状の無端リングと該無端リング上に互いに隣接して配列された複数のエレメントとを含む無端ベルトを製造する方法であって、エレメントのうち変形しているエレメントの変形の方向に基づいて前記エレメントを選択し配列することを特徴とする方法により達成される。
【0010】
既に述べた如く、変形されたエレメントが不良品とされる理由は、かかるエレメントの捩れや反りによって、無端ベルト上のエレメント間に不適当な隙間が発生し、特に、エレメント列が圧縮状態にあるときに、捩れた頭部又は側部に無理な力が作用して、エレメントが特にその首部の隅R部において破壊され易くなるためであった。従って、エレメント間の隙間が適正であり、変形した部分に無理な力がかからないようにエレメントを配列すれば、上記の如き不良品がベルトに組み込まれることによる動力伝達性能及び耐久性の低下という不具合は低減される。
【0011】
本発明では、上記のエレメントが不良品であるとされる原因に鑑み、エレメントを無端リングに組み付ける際に、変形したエレメントの変形した部分の方向を考慮してエレメントを選択して配列することにより、エレメント間の隙間を適正に低減し、変形した部分に無理な力がかからないようにすることが可能となる。かくして、不良品として廃棄されるエレメントの寸法又は形状における所定の基準を緩和することが可能となり、これにより、不良品と判断され除去されるエレメントの数を、従来に比して、低減することができる。
【0012】
エレメントに生じ得る変形としては、エレメントの胴部に対する頭部の捩れ、エレメントの中心部に対する側部の反りであってよい。
【0013】
上記の本発明においては、エレメントの全てについて所定の形状、即ち、設計された寸法及び形状からの変形の方向を調べ、変形の方向が同一のエレメントのみを選択して無端リングに組み付けるべく配列されてよい。このことにより、一つのベルトにおいて、エレメントは、変形していたとしても、変形部位は、全て同一の方向を向くこととなる。従って、やや大きく変形したエレメントが隣接したとしても、変形の方向が一致しているため、エレメント間の隙間が著しく増大することが回避され、隣接した変形部位にかかる応力も比較的小さくなり、エレメントが破壊される虞れを低減できることとなる。
【0014】
また、上記の本発明において、エレメントの全てについて所定の形状からの変形量を測定し、隣接するエレメント間の測定された変形量の差が所定値以下である配列のみを選択し、無端リングに組み付けるようにされてよい。既に述べた如く、無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性の低下の問題は、エレメントの変形によりエレメント間の隙間が不適切に増大することに起因する。従って、隣接するエレメント間の変形量の差が所定値以下になるようエレメントを配列することにより、かかる問題が回避される。なお、この場合、エレメント間の隙間が所定値以下であれば、互いに隣接するエレメントの変形の方向が逆向きであってもよく、また、変形量がやや大きいエレメントが組み込まれていても、それに隣接するエレメントとの隙間が所定値以下に抑えられているため、上記の無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性を損なうことがない。
【0015】
なお、エレメント間の隙間を個々のエレメントについて評価するとすれば、多くの労力を必要とするおそれがある。そこで、上記の如く、エレメント間の隙間を基準にしてエレメントを選択する場合において、測定された変形量に基づいて、エレメントを、最大変形量及び最小変形量を有する複数のランクに分別し、かかるランクのうち少なくとも二つのランクの最大変形量と最小変形量とから生じ得る変形量の最大差が所定の範囲内にあるランクに分別されたエレメントのみを選択して無端リングに組み付けるようにしてよい。この場合、エレメントは、まず、変形量の大きさ(及び向き)によって、最大変形量と最小変形量が定められたランクに分類される(変形量は、変形の方向のいずれかを正とした場合の正又は負の値として表される。)。ランク同志の最大変形量と最小変形量を比較すれば、それらのランクに属するエレメントを混合した場合に生じ得る最大のエレメント間の隙間(即ち、変形量の最大差)が決定され、かかる最大のエレメント間の隙間が所定の範囲内にあれば、それらの二つ又はそれ以上のランクに属するエレメントは、ランダムに配列されても、エレメント間の隙間が所定値を越えることはなくなる。従って、個々にエレメント間の隙間を評価しなくても、無端ベルトの全てのエレメント間の隙間を所定の範囲内に抑えることが可能となる。
【0016】
ところで、一つの無端ベルトに組み付けられるエレメントは、既に述べた如く、数百枚に及ぶところ、かかる一つのベルトには、複数の異なるプレスロット(即ち、一時に製造されたエレメントの組又は群)にて製造されたエレメントが混合されて用いられる。これは、一つのロットだけでベルトを構成すると、製品毎にその仕様又は特性に偏りが生じるため、その偏りを抑えるべく行われている。かかる仕様及び特性の偏りは、エレメントが、設計上は同一であっても、材料の品質や製造時の種々の条件に差異があることにより、ロット毎にずれ又は誤差を有するためである。従って、製造されたエレメントの板厚や寸法がロット毎に誤差を有しているのと同様に、変形の大きさ及び向きにもロット毎にそれぞれ傾向があるところ、それらの傾向の違う複数のロットのエレメントを一つの無端ベルトに組み付けると、エレメント間に著しく大きな隙間が生じ得ることとなる。
【0017】
そこで、上記の本発明では、一時に製造されたエレメントの群の各々の一部のエレメントを標本として選択し、各群の標本についての所定の形状からの変形量を測定して、該変形量の平均値及び標準偏差を算出し、該標準偏差に基づいて各群の最大変形量及び最小変形量を推定し、各群のうち推定された最大変形量と最小変形量とから生じ得る変形量の最大差が所定値の範囲内にある少なくとも二つの群を選択し、かかる選択された群のエレメントのみを選択して配列されるようにしてよい。
【0018】
上記の構成に於いて各ロットの最大変形量と最小変形量とは、各々のロット内のエレメントの変形量の上限と下限である。従って、複数のロットのエレメントを混合したとすると、混合されたロットのうち最も大きい「最大変形量」と最も小さい「最小変形量」との差が、生じ得る変形量の最大差、エレメント間の最も大きい隙間となる。上記の本発明の構成によれば、かかる変形量の最大差が所定の範囲内となるロットの組み合わせが選択されるので、別々のロットのエレメントが混在して一つの無端ベルト上に配列されても、そのベルトに生じ得る最大のエレメント間の隙間は、所定の範囲内に収められることとなる。また、この態様の場合、全てのエレメントについて変形量を測定しなくてもエレメントの選択が可能となり、一つの無端ベルトに組み付けられる数百個に及ぶ全てのエレメントについて変形量を測定する労力を払う必要がなくなる。
【0019】
なお、推定される最大変形量は、平均値に標準偏差の3倍を加えた値であり、最小変形量は、平均値から標準偏差の3倍を引いた値であってよい。変形量が正規分布に従って広がっているとすれば、99.7%のエレメントは、最大変形量と最小変形量との間の変形量を有することとなり、実質的に、それを越える変形量を有するエレメントは存在しないものと推定される。
【0020】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【0022】
本発明の無端ベルトのエレメントの配列方法は、公知のCVT用の無端金属ベルトの組立工程において適用されてよい。
【0023】
無端金属ベルトは、図6A及び6Bに関連して説明されている如く、積層された金属製リング上に、数百個の板片状の金属製のエレメントを互いに板厚方向に配列することにより構成される。金属製エレメントは、概ね、高さ15mm、幅24〜30mm、板厚1.5〜2mm弱の図1Bに示されている如き形状を有し、金属製板材、例えば、鋼材からファインブランキング法により打ち抜かれた後、任意に研磨等の成形処理を施され、更に、熱処理されて硬化されることにより製造される。従って、既に述べた如く、エレメントは、かかる製造工程中の各処理において或いは搬送中等に変形され、そのままベルトに組み付けられると、ベルト上のエレメント列において、隣接するエレメント間に不適正に大きな隙間を生ずることとなり、ベルトの動力伝達性能及び耐久性に悪影響を及ぼすこととなる。そこで、本発明の方法は、完成されたエレメントが無端リングに組み付けられるのに先だって行われる。以下、本発明の各々の実施形態について説明する。
【0024】
なお、本発明は、エレメントを選択しその配列を決定する新規な方法であり、かかる方法は、人による手作業により実施されてもよく、又、自動化されたシステムにおいて実施されてもよい。自動化されたシステムにより実施される場合、当業者にとって公知のコンピュータシステムを適宜設定することにより実施されるであろう。
【0025】
第一の実施形態
図1A−1Cを参照して、第一の実施形態においては、まず、完成されたエレメントの全てについて反り変形の方向が調べられる。図1Aには、エレメント10を頭部22の側から見た反り変形を測定する様子が模式的に示されている。完成されたエレメントにおいては、図示の如く、その中心軸線A(図6B参照)に対して、頭部22及び胴部24が前後方向に反り変形しているものが含まれている。かかる反り変形は、材料の金属製板材から打ち抜かれる際又は熱処理過程等において生じ得る。
【0026】
反り変形の方向は、図1Aの如く、エレメント10をその前後方向が非接触型変位計60を向くように配置し、エレメントの一方の側部までの距離L1と、中心軸線までの距離L2と、他方の側部までの距離L3とを測定して、(L1+L3)/2とL2の大小、若しくは、反り変形量δ=(L1+L3)/2−L2の符号により決定されてよい。従って、全く反りのない場合は、L2=(L1+L3)/2であり、L2>(L1+L3)/2の場合は、凸状反り品(図1B左)とされ、L2<(L1+L3)/2の場合は、凹状反り品(図1B右)とされる。
【0027】
非接触型変位計としては、例えば、GAP−SENSER(登録商標)((株)電子応用)型式PV09等が利用可能であり、測定精度(分解能)は1μm程度である。
【0028】
かくして、反り変形の方向が決定されたエレメントは、凸状反り品と凹状反り品とに分別され、分別された群ごとに、別々に搬送され、別々の無端ベルト上にランダムに装着される。なお、ここで、L2と(L1+L3)/2との差(又はδの絶対値)が、所定の許容値、例えば、90μmを越えるエレメントについては、本発明の利点をもってしても、ベルトに装着された際に許容可能なエレメント間の最大隙間を越えることが予想されるため、除去されてよい。
【0029】
図1Cの左には、本実施形態により分別されベルトに装着されたエレメント列の模式図が示されている(凹状反り品の例)。また、比較として、従来技術に見られる如く、逆向き(凸状反り品)のエレメントが混在した例が図1Cの右に例示されている。同図から理解されるように、片方の反り品のみからなるエレメント列においては、反りの方向が同一であるため、隣接するエレメント間において、著しく大きな隙間が生じないことが理解されるであろう。それに対し、逆向きの反り品が混在する場合には、その逆向きの反り品は、隣接するエレメントに対して、変形方向が逆であるために、それらの側部又は中心部において、大きな隙間61が発生してしまう。
【0030】
かくして、本実施形態によれば、従来において許容されている反り変形の程度(δの絶対値)と同等の基準によってエレメントを選別したとすれば、隣接エレメント間の反りの差が最大で約半分に低減するとともに、反りによってエレメントに発生する応力が大幅に低減され、エレメント又はベルトの耐久性が向上する。また、逆に、従来と同等の反り変形による応力を許容するならば、反り変形の程度が従来品より2倍大きいエレメントが利用可能となるため、エレメントの歩留まりが改善され、製造コストが低減される。
【0031】
第二の実施形態
図2A−2Cを参照して、第二の実施形態においては、まず、完成されたエレメントの全てについて捩れ変形の方向が調べられる。図2Aには、エレメント10を頭部22の側から見た捩れ変形を測定する様子が模式的に示されている。完成されたエレメントにおいては、図示の如く、中心軸線A周りに頭部22が胴部24に対して回転したような捩れ変形しているものが含まれている。かかる捩れ変形は、金属製板材から打ち抜かれる際又は熱処理過程等において生じ得る。
【0032】
捩れ変形も、第一の実施形態と同様に、図示の如く、エレメント10をその前後方向が非接触型変位計60を向くように配置し、エレメントの頭部22の一方の側部までの距離N1と、その頭部の一方の側部の下方に位置する胴部24の部位までの距離N2と、頭部22の他方の側部までの距離N3と、その頭部の他方の側部の下方に位置する胴部24の部位までの距離N4を測定し、(N1−N2)と(N3−N4)の大小、又は、捩れ変形量ε=(N1−N2)−(N3−N4)の符号により決定されてよい。従って、全く捩れのない場合は、(N1−N2)=(N3−N4)又はε=0であり、(N1−N2)<(N3−N4)又はε<0の場合は、左捩れ品(図2B左)とされ、(N1−N2)>(N3−N4)又はε>0の場合は、右捩れ品(図2B右)とされる。
【0033】
かくして、捩れ変形の方向が決定されたエレメントは、左捩れ品と右捩れ品とに分別され、分別された群ごとに、別々に搬送され、別々の無端ベルト上にランダムに装着される。なお、ここで、変形の程度が、所定の許容値、例えば、捩れ変形量εと頭部22の幅から算出される捩れ角θ(=ε/頭部22の幅)が、所定の許容値、例えば、0.15゜を越えるエレメントについては、本発明の利点をもってしても、ベルトに装着された際に許容可能なエレメント間の最大隙間を越える隙間を生ずることが予想されるため、除去されてよい。
【0034】
図2Cの左には、本実施形態により分別されベルトに装着されたエレメント列の模式図が示されている(右捩れ品の例)。また、比較として、従来技術に見られる如く、逆向き(左捩れ品)のエレメントが混在した例が図2Cの右に例示されている。第一の実施例の場合と同様に、片方の捩れ品のみからなるエレメント列においては、捩れの方向が同一であるため、隣接するエレメント間において、著しく大きな隙間が生じないことが理解されるであろう。それに対し、逆向きの捩れ品が混在する場合には、その逆向きの捩れ品は、隣接するエレメントに対して、変形方向が逆であるために、それらの頭部の側部において、大きな隙間62が発生してしまう。
【0035】
かくして、本実施形態によれば、従来において許容されている捩れ変形の程度(ε又はθの絶対値)と同一の基準によってエレメントを選別したとすれば、隣接エレメント間の頭部の捩れ角度の差が最大で約半分に低減するとともに、捩れによってエレメントに発生する応力が大幅に低減され、エレメント又はベルトの耐久性が向上する。また、逆に、従来と同等の捩れ変形による応力を許容するならば、捩れ変形の程度が従来品より2倍大きいエレメントが利用可能となるため、エレメントの歩留まりが改善され、製造コストが低減される。
【0036】
第三の実施形態
本実施形態においては、第一の実施形態と同様に、まず、完成されたエレメントの全てについて反り変形量δが測定される。測定の態様については、第一の実施形態における説明を参照されたい。
【0037】
次いで、図4に示されている如く、測定された反り変形量δ(=(L1+L3)/2−L2)の大きさ(及び向き)、即ち、によって、エレメントを複数(例えば、6個)のランクに分別する。具体的には同図において示されているように、例えば、凸状反り品については、
ランクA:−90μm<δ≦−60μm
ランクB:−60μm<δ≦−30μm
ランクC:−30μm<δ≦0μm
凹状反り品については、
ランクD:0μm≦δ<30μm
ランクE:30μm≦δ<60μm
ランクF:60μm≦δ<90μm
にそれぞれ分類される。なお、ここで、変形量の絶対値が90μmを越える製品については除去されてよい。
【0038】
上記の各ランクには、最大及び最小の反り変形量が定められている。これにより、別々のランクに分別されたエレメントが混在してベルト上に配列される際に、生じ得る変形量の最大差、即ち、エレメント間の最大の隙間を予想することが可能となる。例えば、反りにより生ずるエレメント間の隙間の許容限界値を120μmに設定した場合、同一方向に変形した製品については、いずれのランクに属するエレメントが混在していても、生じ得る最大の隙間は、絶対値にして90μmであり、十分に許容範囲内となる。更に、逆方向に変形した製品についても、例えば、ランクA(−90μm<δ≦−60μm)とランクD(0μm≦δ<30μm)に属する製品が混在しても、生じ得る最大の隙間は、絶対値にして120μm未満であり、許容範囲内とすることができる。
【0039】
かくして、エレメントを混合しても生じ得る最大の隙間が許容値(例えば、120μm)を越えないランクに属するエレメントであれば、混在可能であるので、かかる混在可能なランクの組み合わせ以外の組み合わせ、即ち、上記の例では、ランクA及びランクEと、ランクF及びランクBと、ランクA及びランクFとの組み合わせを排除してランクのエレメントが混合され、無端ベルトに装着されるべく配列されてよい。
【0040】
各ランクのエレメントの数は、エレメントの材料の品質又は製造工程によって変化することが予想される。例えば、場合によっては、凸状反り品が多く、ランクAのエレメント数が比較的多い場合には、ランクE又はランクFのエレメントを除外して、その他のエレメントは、混合されてよい。ランクE及びランクFの製品については、凹状反り品が多く製造された際に用いられてよい。或いは、一つの無端ベルトを製造するのに必要な数のランクE及びランクFのエレメントが貯まるまで、蓄積されてよい。
【0041】
かくして、本実施形態においては、隣接するエレメント間の反りによる生ずる隙間を確実に所定の許容値内に抑えるとともに、エレメントに生ずる応力を許容レベルに抑えられ、エレメント及び無端ベルトの動力伝達性能と耐久性を向上することができる。(本実施形態によらず、反り変形量の絶対値が90μmを越えるものを除去するのみでは、反り変形量が−90μmのものと90μmのものとが隣接するおそれがあり、その場合には、エレメント間の隙間は、許容値120μmを越えることとなってしまう。)
【0042】
第四の実施形態
本実施形態においては、第二の実施形態と同様に、まず、完成されたエレメントの全てについて捩れ変形量εが測定される。測定の態様については、第二の実施形態における説明を参照されたい。
【0043】
次いで、図5に示されている如く、測定された頭部の捩れ角の大きさ及び向き、即ち、θ=ε/(頭部の幅)によって、エレメントを複数(例えば、6個)のランクに分別する。(頭部の幅は、N1とN3との測定位置の間の距離であってよい。)具体的には同図において示されているように、例えば、左捩れ品については、
ランクA:−0.15゜<θ≦−0.10゜
ランクB:−0.10゜<θ≦−0.05゜
ランクC:−0.05゜<θ≦0゜
右捩れ品については、
ランクD:0゜≦θ<0.05゜
ランクE:0.05゜≦θ<0.10゜
ランクF:0.10゜≦θ<0.15゜
にそれぞれ分類される。なお、ここで、捩れ角の絶対値が0.15゜を越える製品については、除去されてよい。
【0044】
上記の各ランクには、最大及び最小の捩れ角が定められている。これにより、別々のランクに分別されたエレメントが混在してベルト上に配列される際に、生じ得る捩れ角の最大差、即ち、エレメント間の最大の頭部の角度差を予想することが可能となる。例えば、許容限界の頭部の角度差を0.2゜に設定した場合、同一方向に捩れた製品については、いずれのランクに属するエレメントが混在していても、生じ得る最大の頭部の角度差は、絶対値にして0.15゜であり、十分に許容範囲内となる。更に、逆方向に変形した製品についても、例えば、ランクA(−0.15゜<θ≦−0.10゜)とランクD(0゜≦θ<0.05゜)に属する製品が混在しても、生じ得る最大の角度差は、絶対値にして0.2゜未満であり、許容範囲内とすることができる。
【0045】
かくして、エレメントを混合しても生じ得る最大の角度差が許容値(例えば、0.2゜)を越えないランクに属するエレメントであれば、混在可能であるので、かかる混在可能なランクの組み合わせ以外の組み合わせ、即ち、上記の例では、ランクA及びランクEと、ランクF及びランクBと、ランクA及びランクFとの組み合わせを排除してランクのエレメントが混合され、無端ベルトの装着されるべく配列されてよい。
【0046】
各ランクのエレメントの数は、エレメントの材料の品質又は製造工程によって変化することが予想される。例えば、場合によっては、左捩れ品が多く、ランクAのエレメント数が比較的多い場合には、ランクE又はランクFのエレメントを除外して、その他のエレメントは、混合されてよい。ランクE及びランクFの製品については、右捩れ品が多く製造された際に用いられてよい。或いは、一つの無端ベルトを製造するのに必要な数のランクE及びランクFのエレメントが貯まるまで、蓄積されてよい。
【0047】
かくして、本実施形態においては、隣接するエレメントの頭部の角度差による生ずる隙間を確実に所定の許容値内に抑えるとともに、エレメントに生ずる応力を許容レベルに抑えられ、エレメント及び無端ベルトの動力伝達性能と耐久性を向上することができる。(本実施形態によらず、頭部の捩れ角が0.15゜を越えるものを除去するのみでは、捩れ変形量が−0.15゜のものと0.15゜のものとが隣接するおそれがあり、その場合には、隣接する頭部の角度差は、許容値0.2゜を越えることとなってしまう。)
【0048】
第五の実施形態
一つの無端ベルトに組み付けられるエレメントは、複数のプレスロットのものを含んでいる場合がある。
【0049】
既に述べた如く、設計上、同一の製造工程を経て製造されたエレメントであっても、材料の品質や製造工程に於ける条件に差異があるために、ロット毎に変形量の大きさや向きに傾向があり、一つのロットにおける変形量は、図5Aに示されている如き、正規分布に従って分布すると考えられる(一つのロットで得られるエレメント数は、例えば、約1万枚である)。図5Aの横軸は、変形量、即ち、反り変形量δ(第三の実施形態の説明参照)又は捩れ角θ(第四の実施形態の説明参照)であり、縦軸は、エレメントの個数を示している。従って、容易に理解されるように、一つのロット内のエレメントの変形量の平均値M及び標準偏差σ(又は分散)を求めることにより、変形量の分布の広がりが見積もられ、かかるロット内のエレメントに見出される最大及び最小の変形量が推定できる。
【0050】
そこで、本実施形態では、まず、複数のロットにて製造されたエレメントを混合するのに先だって、各ロット毎に、エレメントの群から標本をサンプリングし、変形量が測定され、平均値Mi及び標準偏差σiが算出される(iは、ロットを識別するための符号とする。)。例えば、一つのロットで製造されるエレメント数が10,000個であれば、標本数は、50個程度であってよい。変形量(δ又はθ)の測定の方法及び測定量の定義は、各々第三又は第四の実施形態の場合と同様である。
【0051】
かくして、各ロット毎の変形量の分布が正規分布であると見做し、平均値Mi及び標準偏差σiから、各ロット内に見出される最大変形量MXiと最小変形量MNiが決定される。図5Aに示されている如く、正規分布によれば、Mi−3σiとMi+3σiとの間の範囲に99.7%のエレメントが含まれると考えられるので、各ロットの変形量の上限及び下限、即ち、最大及び最小変形量は、各々、MXi≡Mi+3σi、MNi≡Mi−3σiと定義されてよい。
【0052】
次いで、複数のロットのうち、エレメントの混合可能なロットを選択する。ロットの選択は、任意の二つのロットのMXi又はMNiとから生じ得る変形量の最大差が所定の範囲内にあるか否かを判定することにより行う。
【0053】
例えば、3つの別々のロットA、B及びCのエレメントが製造された場合、エレメントの変形量の分布は、図5Bに示されている如き分布となる。同図から理解される如く、各ロットは、上記の如く推定されたMXi及びMNiを有している。ここで、例えば、変形量の平均値MBが概ね0であるロットBと、変形量の平均値MAが0よりマイナス側へシフトしているロットAとのエレメントを混合したとすると、生じ得る変形量の最大差は、MXB−MNAであると見積もられる。同様にして、ロットB及びC、又は、ロットC及びAのエレメントをそれぞれ混合した場合の生じ得る変形量の最大差も見積もられる。
【0054】
ここで、変形量の差の許容範囲を、図示の如く、所定の範囲LMと設定した場合、ロットA及びB、又は、ロットB及びCの組み合わせの各々の変形量の最大差は、LMの範囲内となるが、ロットA及びCの組み合わせの変形量の最大差は、LMより大きくなる。かくして、ロットA及びB、又は、ロットB及びCのいずれかの組み合わせが、混合可能であるロットとして選択される。
【0055】
次いで、混合可能なロットとして選択されたロットのエレメントは、混合されてランダムに無端ベルトへ配列されてよい。上記の図5Bの例では、ロットBとロットCとが選択された場合、ロットAは、無端ベルトへの装着工程には、すぐには搬送されず、かかるロットAとの組み合わせにおいて変形量の最大差が所定の範囲LMの範囲となるロットが製造されるまで保管されてよい。
【0056】
上記の所定の範囲LMは、変形量が反り変形量である場合には、例えば、120μmであってよく、変形量が捩れ変形量である場合には、例えば、0.2゜であってよい。かかる所定の範囲は、要求される無端ベルトの質又はグレードにより、種々変更されることとなろう。
【0057】
かくして、本実施形態によれば、他の実施形態と同様に、エレメント又はベルトの動力伝達性能と耐久性を向上し、或いは、エレメントの歩留まりを改善し、又は、製造コストを低減するとともに、エレメントの全数の変形量を測定する必要がなくなるため、ベルトの組立時間が短縮されることとなる。
【0058】
【発明の効果】
既に述べた如く、従来の技術においては、無端ベルトに組み付けられるエレメントのうち、所定の基準以上に変形してしまったものは、変形の方向によらず、不良品として選別され、除去されて廃棄されていた。このため、完成される無端ベルトの動力伝達性能及び耐久性のレベルを高くすればするほど、エレメントの変形の基準が厳しくなり、その分、廃棄されるエレメントの数が増大し、製造コストの上昇に繋がっていた。
【0059】
本発明によれば、概して、エレメントの配列において、変形の方向に基づいてエレメントを選択する、即ち、変形の方向又は個々のエレメントの変形による生じ得るエレメント間に生じ得る隙間をコントロールすることにより、利用可能なエレメントの数を増大し(廃棄される不良品の数を低減し)、製造されたエレメントの歩留まりの改善が図られることとなる。従って、例えば、従来の不良品の選別の基準と同等の基準にてエレメントを選別し、更に本発明を適用すれば、完成された無端ベルトに於いて、変形により生ずるエレメント間の隙間は大幅に低減され、かくして、無端ベルトの動力伝達性能と耐久性(特に、個々のエレメントの耐破壊性)が向上されることとなる。また、逆に、従来において許容されているエレメント間の隙間と同等の隙間の発生を許容するとすれば、本発明によれば、従来の不良品として廃棄される基準よりも大きく変形したエレメントでも利用可能となり、従って、廃棄されるエレメント数が低減し、製造コストを低減することができる。
【0060】
かかる本発明は、上記に例示されている如く、種々の実施形態にて実施可能であり、エレメントの材料、製造方法等により適宜選択されてよい。
【0061】
例えば、一つの無端ベルトに装着されるエレメントの数が比較的少数であれば、第一乃至第四の実施態様の如く、本発明が実施されてよい。エレメントの数が非常に多く、使用されるエレメントのロット数が二以上であれば、第五の実施態様が実施されてよい。
【0062】
また、エレメントを製造する態様によって、反り変形が多い場合には、第一、第三又は第五の実施態様が選択され、捩れ変形が多い場合には、第二、第四又は第五の実施態様が選択されることとなろう。特に、第五の実施態様は、各ロット内のエレメントの変形の傾向が強く、変形量の分布の広がりが比較的小さい場合に有用であろう。
【0063】
更に、本発明は、製造されるエレメントの変形の方向が全体として片方に偏っている場合においても有用である。例えば、第一及び第二の実施形態の数の少ない方に分別されたエレメント、或いは、第三乃至五の実施形態において、選択されなかったランク又はロットに属するエレメントであっても、廃棄せずに蓄積し、同様に選別されたエレメントが一つの無端ベルトを完成するのに必要な数に達した時点で、無端ベルトの製造に用いることができる。従って、本発明によれば、無端ベルトの動力伝達性能又は耐久性を落とさずに、尚且つ、エレメントの歩留まりが改善され、製造コストの低減がなされることとなる。
【0064】
以上の説明は、本発明の実施の態様に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易になされることは、理解されるべきであり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の適用がなされることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)反り変形(凸状反り)したエレメントと、反り変形量を測定する様子を示す模式図。(B)凸状反りしたエレメント(左)と、凹状反りしたエレメント(右)の模式図。(C)本発明を適用して配列されたエレメント列(左)と従来の技術におけるエレメント列(右)の模式図。
【図2】(A)捩れ変形(右捩れ)したエレメントと、捩れ変形量を測定する様子を示す模式図。(B)左捩れしたエレメント(左)と、右捩れしたエレメント(右)の模式図。(C)本発明を適用して配列されたエレメント列(左)と従来の技術におけるエレメント列(右)の模式図。
【図3】反り変形量δの定義と、反り変形したエレメントのランクを模式的に示す図。
【図4】捩れ角θの定義と、捩れ変形したエレメントのランクを模式的に示す図。
【図5】(A)一つのロットにて製造されたエレメントの変形の分布図。(B)三つの異なるロットにて製造されたエレメントの変形の分布図。
【図6】(A)CVTの入力側プーリと出力側プーリに巻き掛けられた無端ベルトの模式図。(B)無端ベルトのエレメントの模式的な正面図と側面図。(C)無端ベルトのエレメント列をエレメントの頭部の側から見た模式図。エレメントの頭部が胴部に対して捩れているものが含まれている。(D)無端ベルトのエレメント列をエレメントの頭部の側から見た模式図。エレメントの頭部及び胴部がベルト軸線方向に反っているものが含まれている。
【符号の説明】
10…エレメント
12…無端ベルト
14…入力軸
16…入力側プーリ
18…出力軸
20…出力側プーリ
22…頭部
24…胴部
26…首部
28…スリット
30…隅R部
32…ディンプル
33…ホール
60…非接触変位計[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an endless belt used for a belt-type continuously variable transmission (CVT: Continuously Variable Transmission), and more particularly to a method of arranging elements for forming an endless belt.
[0002]
[Prior art]
In a belt type CVT mounted on a vehicle such as an automobile, as shown in FIG. 6A, several hundred (eg, 400) plate-like metal pieces are placed on a metal annular endless band or
[0003]
FIG. 6B shows a front view and a side view of a typical endless
[0004]
The
[0005]
For example, if the element whose head is twisted with respect to the body is assembled to the endless belt, the
[0006]
When the element is warped in the front-back direction when assembled to the belt, as shown in FIG. 6D, when the
[0007]
Conventionally, endless belts are manufactured in order to prevent the power transmission performance and durability of the endless belt from deteriorating due to the fact that the manufactured elements include those that have been twisted or warped as described above. At this time, the degree of torsional or warping deformation of the head of each element is examined for each element, and an element having a torsional or warping deformation exceeding a predetermined standard (or degree) is attached to the belt (that is, a defective element). Before being assembled, they are sorted out and removed. The operation of selecting such defective elements may be performed manually by a manufacturer one element at a time, but may also be performed by an automated device. It is described in Patent Documents 1-4.
[Patent Document 1]
JP 2001-129485 A
[Patent Document 2]
JP 2001-146943 A
[Patent Document 3]
JP 2001-232306 A
[Patent Document 4]
JP 2001-330535 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as described above, the elements that have been selected and removed as defective elements are usually disposed of. Thus, depending on the quality of the material for manufacturing the element or the manufacturing process, a considerable amount of element material and other manufacturing costs are wasted. Further, if an attempt is made to provide a higher quality CVT and an endless belt therefor, the above-mentioned predetermined standard for torsional or warping deformation becomes stricter, and the amount of elements discarded as defective products increases accordingly. In addition, many elements are wasted, causing an increase in manufacturing cost. Therefore, it would be desirable if manufacturing costs could be reduced by minimizing the amount of elements wasted as rejects without compromising power transmission performance and durability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing an endless belt including an annular endless ring and a plurality of elements arranged adjacent to each other on the endless ring. And arranging the elements based on the direction of deformation of the elements.
[0010]
As mentioned above, the reason why the deformed element is regarded as a defective product is that an unsuitable gap is generated between the elements on the endless belt due to the twisting or warping of the element, and particularly, the element row is in a compressed state. Sometimes, an excessive force acts on the twisted head or side portion, and the element is easily broken particularly at the corner R of the neck. Therefore, if the gap between the elements is appropriate and the elements are arranged so that no excessive force is applied to the deformed portion, the power transmission performance and durability are deteriorated due to the incorporation of the defective product into the belt as described above. Is reduced.
[0011]
In the present invention, in view of the cause that the above-mentioned element is considered to be defective, when assembling the element to the endless ring, by selecting and arranging the elements in consideration of the direction of the deformed portion of the deformed element, In addition, it is possible to appropriately reduce the gap between the elements and prevent an excessive force from being applied to the deformed portion. Thus, it is possible to relax a predetermined standard for the size or shape of an element discarded as a defective product, thereby reducing the number of elements judged as defective products and removed as compared with the related art. Can be.
[0012]
Possible deformations of the element may be torsion of the head relative to the body of the element, side warpage relative to the center of the element.
[0013]
In the present invention described above, a predetermined shape of all the elements, that is, a direction of deformation from the designed dimensions and shape is checked, and only the elements having the same deformation direction are selected and arranged to be assembled to the endless ring. May be. As a result, in one belt, even if the elements are deformed, the deformed portions all face the same direction. Therefore, even if the slightly deformed elements are adjacent to each other, the directions of deformation are the same, so that the gap between the elements is prevented from significantly increasing, and the stress applied to the adjacent deformed portion is relatively small, and the element is relatively small. Can be reduced.
[0014]
Further, in the present invention described above, the deformation amount from a predetermined shape is measured for all of the elements, and only an array in which the difference between the measured deformation amounts between adjacent elements is equal to or smaller than a predetermined value is selected, and the endless ring is selected. It may be adapted to be assembled. As described above, the problems of the power transmission performance and the durability of the endless belt are reduced because the gap between the elements is inappropriately increased due to the deformation of the elements. Therefore, by arranging the elements such that the difference in the amount of deformation between adjacent elements is equal to or less than a predetermined value, such a problem is avoided. In this case, if the gap between the elements is equal to or less than a predetermined value, the directions of deformation of the adjacent elements may be opposite to each other, and even if an element having a slightly larger deformation is incorporated, Since the gap between adjacent elements is suppressed to a predetermined value or less, the power transmission performance and durability of the endless belt are not impaired.
[0015]
If the gap between the elements is evaluated for each element, much labor may be required. Thus, as described above, when selecting an element based on the gap between the elements, the element is classified into a plurality of ranks having a maximum deformation amount and a minimum deformation amount based on the measured deformation amount, and the Only the elements that are classified into the ranks in which the maximum difference in the deformation amount that can be generated from the maximum deformation amount and the minimum deformation amount of at least two of the ranks are within a predetermined range may be selected and assembled to the endless ring. . In this case, the elements are first classified into ranks in which the maximum deformation amount and the minimum deformation amount are determined according to the magnitude (and direction) of the deformation amount (the deformation amount is one in which the direction of the deformation is positive). Expressed as a positive or negative value in cases.) By comparing the maximum deformation amount and the minimum deformation amount of the ranks, the maximum gap (that is, the maximum difference in the deformation amount) between the elements that can occur when elements belonging to those ranks are mixed is determined. If the gap between the elements is within a predetermined range, even if the elements belonging to those two or more ranks are randomly arranged, the gap between the elements will not exceed the predetermined value. Therefore, the gap between all the elements of the endless belt can be suppressed within a predetermined range without individually evaluating the gap between the elements.
[0016]
By the way, the number of elements to be assembled on one endless belt is, as described above, hundreds of sheets. Such one belt has a plurality of different preslots (that is, sets or groups of elements manufactured at one time). Are mixed and used. If a belt is composed of only one lot, the specifications or characteristics of each product are biased, so that the bias is suppressed. Such deviations in specifications and characteristics are due to differences or differences in lots due to differences in material quality and various conditions at the time of manufacture, even if the elements are the same in design. Therefore, in the same way that the thickness and dimensions of the manufactured elements have errors for each lot, the magnitude and direction of the deformation also tend to vary from lot to lot. Assembling the elements of the lot onto one endless belt can result in significantly larger gaps between the elements.
[0017]
Therefore, in the present invention described above, a part of each element of the group of elements manufactured at a time is selected as a sample, and the deformation of the sample of each group from a predetermined shape is measured. Calculate the average value and the standard deviation of, and estimate the maximum deformation amount and the minimum deformation amount of each group based on the standard deviation, and the deformation amount that can be generated from the estimated maximum deformation amount and the minimum deformation amount of each group. May be selected such that at least two groups whose maximum difference is within a predetermined value range, and only the elements of the selected group are selected and arranged.
[0018]
In the above configuration, the maximum deformation amount and the minimum deformation amount of each lot are the upper and lower limits of the deformation amount of the elements in each lot. Therefore, if elements of a plurality of lots are mixed, the difference between the largest “maximum deformation amount” and the smallest “minimum deformation amount” among the mixed lots is the maximum difference in deformation amount that can occur, This is the largest gap. According to the configuration of the present invention, a combination of lots in which the maximum difference in the deformation amount is within a predetermined range is selected, so that elements of different lots are mixed and arranged on one endless belt. However, the largest gap between the elements that can occur in the belt is within a predetermined range. In this case, the elements can be selected without measuring the amount of deformation for all the elements, and labor for measuring the amount of deformation for all hundreds of elements assembled on one endless belt is paid. Eliminates the need.
[0019]
Note that the estimated maximum deformation amount is a value obtained by adding three times the standard deviation to the average value, and the minimum deformation amount may be a value obtained by subtracting three times the standard deviation from the average value. If the amount of deformation is spread according to a normal distribution, 99.7% of the elements will have a deformation between the maximum deformation and the minimum deformation, and will have a deformation substantially exceeding it. It is assumed that the element does not exist.
[0020]
Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the present invention.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described in detail with respect to some preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
[0022]
The method for arranging the elements of the endless belt of the present invention may be applied to a known process of assembling an endless metal belt for CVT.
[0023]
The endless metal belt is formed by arranging hundreds of sheet-like metal elements in a thickness direction on a stacked metal ring, as described with reference to FIGS. 6A and 6B. Be composed. The metal element generally has a shape as shown in FIG. 1B having a height of 15 mm, a width of 24 to 30 mm, and a thickness of less than 1.5 to 2 mm, and is formed from a metal plate material, for example, a steel material by the fine blanking method. After being punched out by the above, a molding process such as polishing is arbitrarily performed, and further, a heat treatment is performed to be hardened. Therefore, as described above, the elements are deformed in each process during the manufacturing process or during transportation, and when the elements are directly assembled to the belt, an improperly large gap is formed between adjacent elements in the element row on the belt. This will adversely affect the power transmission performance and durability of the belt. Thus, the method of the present invention is performed prior to the completed element being assembled to the endless ring. Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described.
[0024]
It should be noted that the present invention is a novel method for selecting an element and determining its sequence, and such a method may be performed manually by a human, or may be performed in an automated system. If implemented by an automated system, it will be implemented by appropriate configuration of computer systems known to those skilled in the art.
[0025]
First embodiment
Referring to FIGS. 1A to 1C, in the first embodiment, first, the direction of the warp deformation is checked for all the completed elements. FIG. 1A schematically shows how the
[0026]
As shown in FIG. 1A, the direction of the warping deformation is such that the
[0027]
As the non-contact displacement meter, for example, GAP-SENSER (registered trademark) (Electronics Co., Ltd.) model PV09 or the like can be used, and the measurement accuracy (resolution) is about 1 μm.
[0028]
Thus, the elements for which the direction of the warpage deformation is determined are separated into convex warp products and concave warp products, and the separated groups are separately conveyed and randomly mounted on different endless belts. Here, the element having a difference (or the absolute value of δ) between L2 and (L1 + L3) / 2 exceeding a predetermined allowable value, for example, 90 μm, is attached to the belt even if it has the advantage of the present invention. Since it is expected that the maximum clearance between the allowable elements will be exceeded when performed, it may be removed.
[0029]
On the left side of FIG. 1C, a schematic diagram of an element row separated according to the present embodiment and mounted on a belt is shown (an example of a concave warpage product). As a comparison, an example in which elements in opposite directions (convex warpage products) are mixed, as seen in the related art, is illustrated on the right side of FIG. 1C. As can be understood from the drawing, in the element row composed of only one warped product, the direction of the warpage is the same, so that it will be understood that a remarkably large gap does not occur between adjacent elements. . On the other hand, when the warpage products in the opposite directions are mixed, the warpage products in the opposite direction have a large gap at the side or center thereof because the deformation direction is opposite to the adjacent elements. 61 occurs.
[0030]
Thus, according to the present embodiment, if elements are selected based on the same criteria as the degree of warpage deformation (absolute value of δ) that is conventionally allowed, the difference in warpage between adjacent elements is at most about half. And the stress generated in the element due to warpage is greatly reduced, and the durability of the element or the belt is improved. On the other hand, if the same level of stress due to warpage deformation as before can be tolerated, an element whose degree of warpage is twice as large as that of the conventional product can be used, so that the yield of the element is improved and the manufacturing cost is reduced. You.
[0031]
Second embodiment
2A to 2C, in the second embodiment, first, the direction of the torsional deformation is checked for all the completed elements. FIG. 2A schematically illustrates how torsional deformation of the
[0032]
As in the first embodiment, as shown in the drawing, the
[0033]
Thus, the elements for which the direction of the torsional deformation has been determined are separated into a left-handed product and a right-handed product, and the separated groups are separately conveyed and randomly mounted on different endless belts. Here, the degree of deformation is a predetermined allowable value, for example, the torsion angle θ (= ε / width of the head 22) calculated from the amount of twist deformation ε and the width of the
[0034]
On the left side of FIG. 2C, there is shown a schematic view of an element row separated according to the present embodiment and mounted on a belt (an example of a right-twisted product). For comparison, as shown in the prior art, an example in which elements in opposite directions (left-handed products) are mixed is illustrated on the right side of FIG. 2C. As in the case of the first embodiment, it is understood that in the element row composed of only one twisted product, the direction of twist is the same, so that a remarkably large gap does not occur between adjacent elements. There will be. On the other hand, when the twisted products in opposite directions are mixed, the twisted products in the opposite direction have a large gap at the side of their heads because the deformation direction is opposite to that of the adjacent elements. 62 occurs.
[0035]
Thus, according to the present embodiment, if the elements are selected based on the same criterion as the degree of torsional deformation (absolute value of ε or θ) conventionally allowed, the torsion angle of the head between adjacent elements is determined. The difference is reduced to about half at the maximum, and the stress generated in the element due to torsion is greatly reduced, and the durability of the element or the belt is improved. Conversely, if the same torsional stress as in the past is tolerated, an element whose torsional deformation is twice as large as that of the conventional product can be used, so that the element yield is improved and the manufacturing cost is reduced. You.
[0036]
Third embodiment
In the present embodiment, as in the first embodiment, first, the warpage deformation δ is measured for all the completed elements. Refer to the description in the first embodiment for the mode of measurement.
[0037]
Next, as shown in FIG. 4, the number (for example, six) of elements is determined by the magnitude (and direction) of the measured amount of warpage deformation δ (= (L1 + L3) / 2−L2), that is, Sort into ranks. Specifically, as shown in the figure, for example, for a convexly warped product,
Rank A: -90 μm <δ ≦ −60 μm
Rank B: −60 μm <δ ≦ −30 μm
Rank C: −30 μm <δ ≦ 0 μm
For concave warpage products,
Rank E: 30 μm ≦ δ <60 μm
Rank F: 60 μm ≦ δ <90 μm
Respectively. Note that, here, products whose absolute value of the deformation amount exceeds 90 μm may be removed.
[0038]
For each of the above-mentioned ranks, the maximum and minimum amount of warpage is determined. This makes it possible to predict the maximum difference in the amount of deformation that can occur when elements classified into different ranks are mixed and arranged on the belt, that is, the maximum gap between the elements. For example, if the allowable limit value of the gap between elements caused by warpage is set to 120 μm, for a product deformed in the same direction, even if elements belonging to any rank are mixed, the maximum gap that can occur is absolute. The value is 90 μm, which is well within the allowable range. Further, for products deformed in the opposite direction, for example, even if products belonging to rank A (−90 μm <δ ≦ −60 μm) and products belonging to rank D (0 μm ≦ δ <30 μm) are mixed, the largest gap that can occur is The absolute value is less than 120 μm, which can be within an allowable range.
[0039]
Thus, any element belonging to a rank in which the maximum gap that can be generated even when elements are mixed does not exceed the allowable value (for example, 120 μm) can be mixed. In the above example, rank A and rank E, rank F and rank B, and combinations of rank A and rank F are excluded, and elements of ranks may be mixed and arranged to be mounted on an endless belt. .
[0040]
It is expected that the number of elements in each rank will vary depending on the quality of the material of the elements or the manufacturing process. For example, in some cases, if there are many convexly warped products and the number of elements of rank A is relatively large, other elements may be mixed except for elements of rank E or rank F. Products of rank E and rank F may be used when many concave warpage products are manufactured. Alternatively, the elements may be accumulated until the required number of elements of ranks E and F accumulate to produce one endless belt.
[0041]
Thus, in the present embodiment, the gap generated due to warpage between adjacent elements is reliably suppressed to within a predetermined allowable value, and the stress generated in the element is suppressed to an allowable level, so that the power transmission performance and durability of the element and the endless belt are improved. Performance can be improved. (Regardless of the present embodiment, if only the absolute value of the warpage deformation amount exceeding 90 μm is removed, the warpage deformation amount of −90 μm may be adjacent to the 90 μm warpage amount. In this case, The gap between the elements exceeds the allowable value of 120 μm.)
[0042]
Fourth embodiment
In the present embodiment, as in the second embodiment, first, the torsional deformation ε is measured for all the completed elements. For the measurement mode, refer to the description in the second embodiment.
[0043]
Then, as shown in FIG. 5, a plurality of (eg, six) elements are ranked according to the magnitude and direction of the measured torsion angle of the head, that is, θ = ε / (width of the head). To separate. (The width of the head may be the distance between the measurement positions of N1 and N3.) Specifically, for example, as shown in FIG.
Rank A: −0.15 ° <θ ≦ −0.10 °
Rank B: −0.10 ° <θ ≦ −0.05 °
Rank C: -0.05 ゜ <θ ≦ 0 ゜
For right twisted products,
Rank E: 0.05 ° ≦ θ <0.10 °
Rank F: 0.10 ° ≦ θ <0.15 °
Respectively. Here, products whose absolute value of the twist angle exceeds 0.15 ° may be removed.
[0044]
Each rank has a maximum and minimum twist angle. This makes it possible to predict the maximum possible twist angle difference, that is, the maximum head angle difference between elements, when elements classified into different ranks are mixed and arranged on the belt. It becomes. For example, if the allowable head angle difference is set to 0.2 °, the maximum possible head angle for products that are twisted in the same direction, even if elements belonging to any rank are mixed. The difference is 0.15 ° in absolute value, which is well within the allowable range. Further, as for products deformed in the opposite direction, for example, products belonging to rank A (−0.15 ° <θ ≦ −0.10 °) and rank D (0 ° ≦ θ <0.05 °) are mixed. However, the maximum possible angle difference is less than 0.2 ° in absolute value, and can be within an allowable range.
[0045]
Thus, elements that belong to a rank in which the maximum angle difference that can occur even when elements are mixed do not exceed an allowable value (for example, 0.2 °) can be mixed. In other words, in the above example, rank A and rank E, rank F and rank B, and rank A and rank F are excluded, and the elements of the rank are mixed and the endless belt is attached. They may be arranged.
[0046]
It is expected that the number of elements in each rank will vary depending on the quality of the material of the elements or the manufacturing process. For example, in some cases, when there are many left-twisted articles and the number of elements of rank A is relatively large, other elements may be mixed except elements of rank E or rank F. Products of rank E and rank F may be used when many right-handed products are manufactured. Alternatively, the elements may be accumulated until the required number of elements of ranks E and F accumulate to produce one endless belt.
[0047]
Thus, in the present embodiment, the gap generated due to the angle difference between the heads of the adjacent elements is reliably suppressed to a predetermined allowable value, and the stress generated in the element is suppressed to an allowable level. Performance and durability can be improved. (Regardless of the present embodiment, if only the head whose torsion angle exceeds 0.15 ° is removed, there is a possibility that the one with a torsional deformation of −0.15 ° and the one with 0.15 ° are adjacent to each other. In this case, the angle difference between adjacent heads exceeds the allowable value of 0.2 °.)
[0048]
Fifth embodiment
The elements assembled on one endless belt may include those of a plurality of preslots.
[0049]
As described above, even if elements are manufactured through the same manufacturing process, due to differences in the quality of the materials and the conditions in the manufacturing process, the size and direction of the deformation amount for each lot may vary. There is a tendency, and the deformation amount in one lot is considered to be distributed according to a normal distribution as shown in FIG. 5A (the number of elements obtained in one lot is, for example, about 10,000). The horizontal axis in FIG. 5A is the deformation amount, that is, the warpage deformation amount δ (see the description of the third embodiment) or the torsion angle θ (see the description of the fourth embodiment), and the vertical axis is the number of elements. Is shown. Therefore, as will be easily understood, the spread of the distribution of the deformation amount is estimated by calculating the average value M and the standard deviation σ (or variance) of the deformation amounts of the elements in one lot, and The maximum and minimum deformation amounts found in the element can be estimated.
[0050]
Therefore, in the present embodiment, first, before mixing the elements manufactured in a plurality of lots, a sample is sampled from a group of elements for each lot, the deformation amount is measured, and the average value Mi and the standard value are measured. The deviation σi is calculated (i is a code for identifying a lot). For example, if the number of elements manufactured in one lot is 10,000, the number of samples may be about 50. The method of measuring the amount of deformation (δ or θ) and the definition of the measured amount are the same as in the third or fourth embodiment, respectively.
[0051]
Thus, the distribution of the deformation amount for each lot is regarded as a normal distribution, and the maximum deformation amount MXi and the minimum deformation amount MNi found in each lot are determined from the average value Mi and the standard deviation σi. As shown in FIG. 5A, according to the normal distribution, it is considered that 99.7% of the elements are included in the range between Mi−3σi and Mi + 3σi. That is, the maximum and minimum deformation amounts may be defined as MXi≡Mi + 3σi and MNi≡Mi-3σi, respectively.
[0052]
Next, a lot in which elements can be mixed is selected from a plurality of lots. The selection of the lot is performed by determining whether or not the maximum difference in the amount of deformation that can occur from MXi or MNi of any two lots is within a predetermined range.
[0053]
For example, when elements of three separate lots A, B, and C are manufactured, the distribution of the amount of deformation of the elements is as shown in FIG. 5B. As can be understood from the figure, each lot has MXi and MNi estimated as described above. Here, for example, the average value M of the deformation amountBB in which is approximately 0 and the average value M of the deformation amountAIs mixed with the element of the lot A, which is shifted to the minus side from 0, the maximum difference in the amount of deformation that can occur is MXB-MNAIs estimated. Similarly, the maximum difference in the amount of deformation that can occur when the elements of the lots B and C or the elements of the lots C and A are mixed is estimated.
[0054]
Here, when the allowable range of the difference between the deformation amounts is set to a predetermined range LM as shown in the figure, the maximum difference between the deformation amounts of the lots A and B or the combination of the lots B and C is LM of LM. Although falling within the range, the maximum difference between the deformation amounts of the combinations of lots A and C is larger than LM. Thus, any combination of lots A and B or lots B and C is selected as a mixable lot.
[0055]
The elements of the lot selected as the mixable lot may then be mixed and randomly arranged on an endless belt. In the example of FIG. 5B described above, when the lot B and the lot C are selected, the lot A is not immediately conveyed in the process of attaching to the endless belt. The lot may be stored until a lot whose maximum difference is within the predetermined range LM is manufactured.
[0056]
The predetermined range LM may be, for example, 120 μm when the deformation amount is the warpage deformation amount, and may be, for example, 0.2 ° when the deformation amount is the torsional deformation amount. . Such a predetermined range will be variously changed depending on the quality or grade of the endless belt required.
[0057]
Thus, according to this embodiment, as in the other embodiments, the power transmission performance and durability of the element or the belt are improved, or the yield of the element is improved, or the manufacturing cost is reduced, and the element cost is reduced. Since it is not necessary to measure the total amount of deformation, the assembly time of the belt is shortened.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, in the conventional technology, among the elements assembled on the endless belt, those that have been deformed beyond a predetermined standard are selected as defective products regardless of the direction of deformation, removed and discarded. It had been. For this reason, the higher the power transmission performance and durability level of the completed endless belt, the stricter the criteria for element deformation, the more the number of elements to be discarded, and the higher the manufacturing cost. Was connected to.
[0059]
In general, according to the present invention, in the arrangement of the elements, by selecting the elements based on the direction of the deformation, i.e. by controlling the direction of the deformation or the possible gaps between the elements that may result from the deformation of the individual elements, The number of available elements is increased (the number of rejects discarded is reduced), and the yield of manufactured elements is improved. Therefore, for example, if the elements are selected based on the same criteria as the conventional defective product selection criteria and the present invention is applied, in the completed endless belt, the gap between the elements caused by deformation is greatly reduced. Thus, the power transmission performance and durability of the endless belt (particularly, the fracture resistance of the individual elements) are improved. Conversely, if the generation of a gap equivalent to the gap between the elements allowed in the prior art is allowed, according to the present invention, it is possible to use even an element deformed larger than the standard that is discarded as a conventional defective product. Therefore, the number of elements to be discarded is reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
[0060]
The present invention can be implemented in various embodiments as exemplified above, and may be appropriately selected depending on the material of the element, the manufacturing method, and the like.
[0061]
For example, if the number of elements mounted on one endless belt is relatively small, the present invention may be implemented as in the first to fourth embodiments. If the number of elements is very large and the number of element lots used is two or more, the fifth embodiment may be implemented.
[0062]
Further, depending on the mode of manufacturing the element, the first, third or fifth embodiment is selected when the warpage deformation is large, and when the torsion deformation is large, the second, fourth or fifth embodiment is selected. The embodiment will be selected. In particular, the fifth embodiment will be useful when the elements in each lot have a strong tendency to deform and the distribution of the deformation amount is relatively small.
[0063]
Furthermore, the present invention is also useful in the case where the direction of deformation of the manufactured element is biased to one side as a whole. For example, even if an element is classified into the smaller number in the first and second embodiments, or in the third to fifth embodiments, even if the element belongs to a rank or lot that is not selected, it is not discarded. When the number of similarly sorted elements reaches the number required to complete one endless belt, it can be used in the manufacture of an endless belt. Therefore, according to the present invention, the yield of elements is improved without lowering the power transmission performance or durability of the endless belt, and the manufacturing cost is reduced.
[0064]
Although the above description has been made in connection with embodiments of the present invention, it should be understood that many modifications and changes will readily occur to those skilled in the art. It is to be understood that the invention is not limited to only the embodiments illustrated, and that various applications may be made without departing from the inventive concept.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic diagram showing a warped deformation (convex warpage) of an element and how the warpage deformation is measured. (B) Schematic diagram of a convexly warped element (left) and a concavely warped element (right). (C) A schematic diagram of an element row (left) arranged according to the present invention and an element row (right) in the conventional technique.
FIG. 2A is a schematic diagram showing a twisted (right-twisted) deformed element and how to measure the amount of torsional deformation. (B) Schematic diagram of a left twisted element (left) and a right twisted element (right). (C) A schematic diagram of an element row (left) arranged according to the present invention and an element row (right) in the conventional technique.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a definition of a warpage deformation amount δ and ranks of warped deformation elements.
FIG. 4 is a diagram schematically showing the definition of a twist angle θ and the rank of a twisted element.
FIG. 5A is a distribution diagram of deformation of an element manufactured in one lot. (B) Distribution diagram of deformation of elements manufactured in three different lots.
FIG. 6A is a schematic diagram of an endless belt wound around an input pulley and an output pulley of a CVT. (B) A schematic front view and side view of the elements of the endless belt. (C) The schematic diagram which looked at the element row of the endless belt from the side of the head of the element. Includes those in which the head of the element is twisted relative to the trunk. (D) A schematic view of the element row of the endless belt viewed from the head of the element. The head and the trunk of the element may be warped in the belt axis direction.
[Explanation of symbols]
10… Element
12 ... Endless belt
14 ... Input shaft
16 Input pulley
18 Output shaft
20 ... Output side pulley
22 ... Head
24 ... torso
26 ... Neck
28 ... Slit
30 ... Corner R
32 ... Dimple
33… Hall
60 ... non-contact displacement meter
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