JP4589891B2 - ベルト式無段変速機のエレメント検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルト式無段変速機用ベルトのエレメントの反り、捩れを検査するエレメント検査装置に関する。

ベルト式無段変速機のベルトは、図１に示す構造のエレメント１を多数積層し、それらを金属リングで連結することで構成される。

エレメント１は、ベルトの外周側となるヘッド部２と、ヘッド部２の下側に連結部３を介して連結され、ベルトの内周側となるボディー部４を有している。ボディー部４の両側の傾斜面４ａ、４ｂが変速機のプーリに当接する当接面となる。ヘッド部２の表面にはディンプル５（位置合わせ用突起）が形成されており、裏面のディンプル５に対応する位置にはディンプル５よりも大きな内径を有する円形凹部６が形成されている。

ヘッド部２と連結部３とボディー部４とによってエレメント１の両側にスロット７ａ、７ｂが形成され、スロット７ａ、７ｂにそれぞれ図示しない金属リングを挿着することによってエレメント１同士が互いに連結される。ディンプル５はその上に積層される別のエレメント１の裏面に形成される円形凹部６に嵌り、これによって積層されるエレメント１間の位置合わせを行う。

ところで、エレメント１は金属板を所定形状に打ち抜いたものを熱処理して形成されるため、打抜き時、熱処理時に、図２（ａ）に示すようにエレメント１全体が反ったり、あるいは、図２（ｂ）に示すようにヘッド部２とボディー部４の間で捩れが生じたりする場合がある。エレメント１の反り、捩れが大きくなると、エレメント１のディンプル５を除く全体厚さｔが大きくなり、エレメント１を積層した際にエレメント１間に隙間が生じ、規定数のエレメント１を金属リングで連結できなくなる。

そこで、特許文献１に記載の技術では、エレメントを所定幅の溝に挿通し、エレメントがこの溝を通過することができるか否かによってエレメントの良品、不良品の選別を行っている。
特開２００１−２３２３０６号公報

上記従来技術に係る検査方法では、エレメントを溝に挿通する前に、エレメントの姿勢（上下の向き、表裏の向き等）を揃える必要があるが、エレメントが正しい姿勢になっていないとエレメントが良品であっても溝を通過することができず、不良品であると判断されてしまう可能性がある。

本発明は、このような技術的課題を鑑みてなされたもので、エレメントの整列の手間を少なくすることで、エレメント検査装置の検査精度を向上させることを目的とする。

本発明に係るエレメント検査装置は、ボディー部のベルト内周側端面が下側になるようにエレメントを整列し、シュートを介して下流へと供給するパーツフィーダと、シュートの下流側に接続し、内部を貫通する隙間を有するゲージと、隙間の下流側に接続する良品排出路と、を備える。ゲージは、エレメントの位置合わせ用突起を除く板厚とこの板厚に対する所定の製造誤差を加えた幅の隙間を有し、かつ、位置合わせ用突起に対応する位置において隙間の入口から隙間の出口まで延びる溝が隙間の両側に形成されている。
また、シュートの上流側は平行に配置された２本のレールで構成され、エレメントは、２本のレールの何れか一方に位置合わせ用突起を乗せた状態で支持され、ベルト内周側端面が下側になるようエレメントが自重によって整列される。

本発明によれば、位置合わせ用突起に対応する位置において隙間の両側に溝を形成したことにより、エレメントが表裏何れの向きであっても、エレメントの反り、捩れが小さく、位置合わせ用突起を除く全体厚さがゲージの隙間の幅よりも小さければ、エレメントがゲージを通過することができ、エレメントの良品、不良品を選別することができる。
また、シュートの上流側を平行に配置された２本のレールで構成したことにより、エレメントが表裏何れの向きであっても、２本のレールの何れか一方に位置合わせ用突起を乗せた状態で支持される。

したがって、エレメントの検査を行うに当たり、表裏の向きを予め整列させる必要がなくなるので、エレメントの整列の手間が少なくなる。結果として、エレメントが整列していないために、良品であるにもかかわらずエレメントがゲージを通過できず、不良品と判断されることが少なくなり、エレメント検査装置の検査精度を向上させることができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

図３は本発明に係るエレメント検査装置の概略構成を示している。このエレメント検査装置は、パーツフィーダ１１がエレメント１をゲージ１４へと送り、エレメント１がゲージ１４に形成された隙間２０を通過することができるか否かによって図１に示した構造のエレメント１の反り、捩れを判断し、良品、不良品の選別を行う。

パーツフィーダ１１は、振動ドラム１０と、振動ドラム１０にエレメント１を補充するホッパ１５と、上流側シュート１２及び下流側シュート１３からなるシュート１６と、を備える。

振動ドラム１０は、内部に設けられた電磁石のＯＮ／ＯＦＦによる力を板ばねで増幅し、方向性のある振動を起こすことで、ドラム内のエレメント１を螺旋搬送路に沿って搬送する。エレメント１は螺旋搬送路に沿って設けられるガイドによって何れかの端面（表面、裏面を除くエレメント周囲の面）を下にして立った状態に整列される。

振動ドラム１０を出たエレメント１は、シュート１６の上流側シュート１２に載置される。上流側シュート１２は、図４に示すように、傾斜した２本のレール１２ａ、１２ｂを平行に配置したものであり、２本のレール１２ａ、１２ｂの間には上下方向が開いたギャップ１２ｇが形成される。２本のレール１２ａ、１２ｂは良品、不良品ともに流すことができるよう、十分な間隔をおいて配置される。

エレメント１はディンプル５（位置合わせ用突起）を何れか一方のレールに乗せた状態で支持され、下流へと送られるが、このとき、エレメント１の自重により、エレメント１は、ボディー部４のベルト内周側端面が下側になるように自動的に整列される。

図５は上流側シュート１２においてエレメント１が自動的に整列される様子を示している。破線で示すように、エレメント１がボディー部４のベルト内周側端面を上側にした状態で上流側シュート１２に載置された場合、エレメント１は自重によってディンプル５を支点として回転し、ボディー部４のベルト内周側端面が下側となるように自動的に整列される。なお、ここでは上流側シュート１２のギャップ１２ｇの下側を開放しているが、ギャップ１２ｇの下側を開放することは必須ではなく、エレメント１の回転に支障がないよう十分な空間が確保される構成であればよい。

上流側シュート１２を通過したエレメント１は、さらに、これに接続する下流側シュート１３を介してゲージ１４へと送られる。下流側シュート１３は上流側シュート１２と同じく傾斜した２本のレール１３ａ、１３ｂを同様の間隔をおいて平行に配置したものであるが、２本のレール１３ａ、１３ｂの間に形成されるギャップの下側は閉じられている。これは、ゲージ１４に挿入しやすいよう、エレメント１を傾斜した状態で支持するためである。

下流側シュート１３の途中には切出し装置１７（切出し手段）が設けられている。切出し装置１７は一対の伸縮可能なストッパ１７ａ、１７ｂで構成され、ストッパ１７ａ、１７ｂを交互に伸縮させてエレメント１の進路を遮ることで、エレメント１を一つずつゲージ１４に送ることができる。例えば、上流側ストッパ１７ａが開、下流側ストッパ１７ｂが閉の状態（状態Ａ）から、上流側ストッパ１７ａを閉にすると同時に下流側ストッパ１７ｂを開とし（状態Ｂ）、エレメント１が１つ流れ出たところで上流側ストッパ１７ａを開にすると同時に下流側ストッパ１７ｂを閉とする（状態Ａに戻る）。この動作を繰り返すことにより、エレメント１を一つずつゲージ１４に送ることが可能である。

切出し装置１７を出たエレメント１はゲージ１４へと送られる。ゲージ１４は固定ゲージ１４ａと、エアシリンダ１８を伸縮させることによって固定ゲージ１４ａから離間する方向に変位することができる可動ゲージ１４ｂとで構成され、固定ゲージ１４ａと可動ゲージ１４ｂの間には、下流側シュート１３の下流側に接続し、ゲージ１４を貫通する隙間２０が形成される。

図６はゲージ１４の断面を示している。隙間２０は、エレメント１のディンプル５を除く板厚とこの板厚に対する所定の製造誤差を加えた幅Ｗを有しており、さらに、隙間２０の両側にはディンプル５に対応する位置において隙間２０の入口から出口まで延びる溝２１ａ、２１ｂが形成されている。溝２１ａ、２１ｂはいずれもディンプル５の直径よりも大きな溝幅を有し、かつ、ディンプル５のエレメント１表面からの高さよりも大きな深さを有している。

なお、ここでは可動ゲージ１４ａにのみ凹部２３を形成することで隙間２０を形成しているが、固定ゲージ１４ａと可動ゲージ１４ｂとの間に隙間２０が形成されれば良く、隙間２０は同様の凹部を固定ゲージ１４ａ側に形成することで形成してもよい。あるいは、固定ゲージ１４ａと可動ゲージ１４ｂの両方に凹部を形成し、２つの凹部が合わさって隙間２０を形成するようにしても良い。

エレメント１の反り、捩れが小さく、ディンプル５を除く全体厚さｔが隙間２０の幅Ｗよりも小さい場合は、エレメント１は、ゲージ１４を通過し、隙間２０の下流側に接続する良品排出路２５を通って良品受けボックス２６に排出される。

これに対し、エレメント１の反り、捩れが大きく、ディンプル５を除く全体厚さｔがゲージ２０の幅Ｗよりも大きい場合は、エレメント１は、ゲージ１４の隙間２０に進入できないで隙間２０の入口に留まるか、隙間２０の内部で引っ掛かって停止する。エレメント１がゲージ１４を通過できなかった場合は、エアシリンダ１８によって可動ゲージ１４ｂを固定ゲージ１４ａから離間する方向に変位させて隙間２０のところでゲージ１４を分離し、エレメント１をゲージ１４の下方に落下させ、これによって不良品を選別する。ゲージ１４の下方に落下したエレメント１は、不良品排出路２８を通って不良品受けボックス２９に排出される。

ここで、エレメント１がゲージ１４を通過できなかったこと、すなわちエレメント１が不良品であることは、切出し装置１７の動作タイミングと、良品排出路２５の途中に設けられ、エレメント１が良品排出路２５を通過したことを検出するエレメント通過センサ３０（エレメント通過検出手段）の検出結果とに基づいて判断する。

具体的には、切出し装置１７の下流側ストッパ１７ｂが開いてエレメント１がゲージ１４に１つ送られた時からの経過時間を計測し、所定時間が経過してもエレメント通過センサ３０によってエレメント１の通過が検出されなかった場合は、エレメント１がゲージ１４を通過できておらず、不良品であると判断する。ここでの所定時間は、切出し装置１７を出たエレメント１がゲージ１４を通過してセンサ３０の取付け位置を通過するまでに要する時間に基づき設定され、数秒程度の値が設定される。

続いて、上記エレメント検査装置の作用・効果について説明する。

上記エレメント検査装置ではエレメント１がゲージ１４に形成された隙間２０を通過できるか否かによって良品、不良品の選別を行う。

エレメント１は、パーツフィーダ１１において、ボディー部４のベルト内周側端面が下側になるように整列されるが、この整列は、エレメント１のディンプル５を２本のレール１２ａ、１２ｂの何れかに乗せた状態で支持するようにしたことにより、エレメント１の自重によって自動的に行われる。また、ゲージ１４に送られるエレメント１は表裏の向きは揃っていないが、ゲージ１４の隙間２０は、エレメント１のディンプル５を除く板厚に板厚に対する所定の製造誤差を加えた幅Ｗを有し、かつ、図６に示すように両側にディンプル５に対応する溝２１ａ、２１ｂが形成されているので、エレメント１が表裏どちらの向きであっても、反り、捩れが小さく、ディンプル５を除く全体厚さｔが幅Ｗ以下である限り通過することができる。

したがって、本発明によれば、エレメント１の整列の手間が少なくなり、結果として、エレメント１が整列していないために、良品であるにもかかわらずエレメント１がゲージ１４を通過することができず不良品と判断されることが減り、エレメント検査装置の検査精度を向上させることができる。

また、良品、不良品の判断は、下流側ストッパ１７ｂが開いてエレメント１がゲージ１４に送られた時から所定時間内にセンサ３０がエレメント１の通過を検出したか否かに基づいて行われ、不良品と判断された場合には排出はゲージ１４を分割することで不良品の排出が行われるので、不良品の判断、及び、その選別を、容易かつ確実に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明を適用した構成の一例を示したに過ぎず、本発明の適用範囲を上記構成に限定する趣旨ではない。上記構成は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変することが可能であり、これらの改変例が本発明の技術的範囲に含まれることは勿論である。

エレメントの正面図である。 エレメントの不良の態様を示し、（ａ）はエレメントに生じる反り、（ｂ）はエレメントに生じる捩れを示している。 本発明に係るエレメント検査装置の概略構成図である。 上流側シュートの構成を示す概略図である。 上流側シュートにおいてエレメントが自動的に整列される様子を示した図である。 ゲージの断面図である。

符号の説明

１ エレメント
２ ヘッド部
４ ボディー部
５ ディンプル（位置合わせ用突起）
１０ 振動ドラム
１１ パーツフィーダ
１２ 上流側シュート
１２ａ、１２ｂ レール
１３ 下流側シュート
１３ａ、１３ｂ レール
１４ ゲージ
１６ シュート
１７ 切出し装置（切出し手段）
２０ 隙間
２５ 良品排出路
２８ 不良品排出路
３０ エレメント通過センサ（エレメント通過検出手段）

Claims (2)

1. エレメントとの位置合わせ用突起を有しベルトの外周側となるヘッド部と、ベルトの内周側となるボディー部とからなるベルト式無段変速機ベルトのエレメントの反り、捩れを検査するエレメント検査装置であって、
   前記ボディー部のベルト内周側端面が下側になるように前記エレメントを整列し、シュートを介して下流へと供給するパーツフィーダと、
   前記シュートの下流側に接続し、内部を貫通する隙間を有するゲージと、
   前記隙間の下流側に接続する良品排出路と、
   を備え、前記ゲージは、前記エレメントの前記位置合わせ用突起を除く板厚と該板厚に対する所定の製造誤差を加えた幅の隙間を有し、かつ、前記位置合わせ用突起に対応する位置において前記隙間の入口から前記隙間の出口まで延びる溝が前記隙間の両側に形成されており、
   前記シュートの上流側は平行に配置された２本のレールで構成され、
   前記エレメントは、前記２本のレールの何れか一方に前記位置合わせ用突起を乗せた状態で支持され、前記ベルト内周側端面が下側になるよう前記エレメントが自重によって整列されることを特徴とするベルト式無段変速機のエレメント検査装置。
2. 前記シュートの途中に設けられ、前記エレメントを１つずつ下流に送る切出し手段と、
   前記良品排出路に設けられ、前記エレメントの通過を検出するエレメント通過検出手段と、
   を備え、前記ゲージを分割可能に構成し、前記切出し手段が前記エレメントを１つ下流に送ってから所定時間が経過しても前記エレメント通過検出手段が前記エレメントの通過を検出しないときは前記エレメントが不良品であると判断し、前記ゲージを分割することで前記エレメントを前記ゲージの下方に排出するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機のエレメント検査装置。

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