ベルト組立用治具およびベルト組立方法
【課題】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。
【解決手段】リング９が巻き掛けられる第１受け面３７と、該第１受け面３７より外周側に設けられ前記リング９に組み付けられたエレメント６が巻き掛けられる第２受け面３８とを有する少なくとも一対の受け部材２３，２６と、その受け部材２３，２６の少なくともいずれか一つを他の受け部材から離れる方向に移動させて前記リング９に張力を与えることにより前記リング９における各受け部材２３，２６の間の部分を直線状にするとともに、前記リング９が受け部材２３，２６に巻き掛かっている場合と前記リング９に組み付けたエレメント６が受け部材２３，２６に巻き掛かっている場合とで前記張力が等しくなるように各受け部材２３，２６の間隔を調整する推力機構３０とを備えている。
【解決手段】リング９が巻き掛けられる第１受け面３７と、該第１受け面３７より外周側に設けられ前記リング９に組み付けられたエレメント６が巻き掛けられる第２受け面３８とを有する少なくとも一対の受け部材２３，２６と、その受け部材２３，２６の少なくともいずれか一つを他の受け部材から離れる方向に移動させて前記リング９に張力を与えることにより前記リング９における各受け部材２３，２６の間の部分を直線状にするとともに、前記リング９が受け部材２３，２６に巻き掛かっている場合と前記リング９に組み付けたエレメント６が受け部材２３，２６に巻き掛かっている場合とで前記張力が等しくなるように各受け部材２３，２６の間隔を調整する推力機構３０とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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治具および組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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し、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。
【０００３】
このようなベルトの一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１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１１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。
【０００４】
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。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２０５３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、特許文献１に記載されているように係止部が必須である。また、特許文献１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。
【０００７】
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ず、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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立用治具において、前記リングが巻き掛けられる第１受け面と、該第１受け面より外周側に設けられ前記リングに組み付けられた前記エレメントが巻き掛けられる第２受け面とを有する少なくとも一対の受け部材と、その受け部材の少なくともいずれか一つを他の受け部材から離れる方向に移動させて前記リングに張力を与えることにより前記リングにおける各受け部材の間の部分を直線状にするとともに、前記リングが受け部材に巻き掛かっている場合と前記リングに組み付けたエレメントが受け部材に巻き掛かっている場合とで前記張力が等しくなるように各受け部材の間隔を調整する推力機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立用治具において、前記リングとそのリングに組み付けられたエレメントとを巻き掛けることができかつ相互に水平方向に離れるように移動して、巻き掛けられているリングに張力を与えてリングの一部を直線状に張る少なくとも一対の受け部材と、直線状に張られている前記リングの一部の高さ位置を調整する高さ調整機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記高さ調整機構は、前記一対の受け部材を弾性力で押し上げる押圧部材と、その受け部材に巻き掛けられている前記リングを突き当ててその高さ位置を規制する位置規制部材とを備えていることを特徴とするベルト組立用治具である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記受け部材は、回転自在に保持されたローラを含むことを特徴とするベルト組立用治具である。
【００１３】
請求項５の発明は、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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立方法において、前記リングの直径方向で対向する二箇所を互いに反対方向に押圧してこれら二箇所の中間の部分を直線状に張り、その直線状に張られた部分に前記エレメントを組み付け、その組み付けられたエレメントをリングに沿って移動させた後に前記直線状に張られた部分に他のエレメントを組み付けることを特徴とする方法である。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明において、前記エレメントは、二条の前記リングを互いに並列に配置して載せるサドル面と、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ていることを特徴とするベルト組立用治具もしくはベルト組立方法である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１あるいは４もしくは５の発明によれば、リングは、一対の受け部材に巻き掛けられ、その受け部材同士の間隔が広がることにより、それらの受け部材に巻き掛かっている箇所の間の部分が直線状に張られる。その直線状の部分は、特に張力を大きくしないことにより撓みなどの変形を生じやすく、そのような特性を利用してリングのうち直線状に張られている箇所にエレメントを容易に組み付けることができる。リングに組み付けられるエレメントの数が多くなると、受け部材に巻き掛かっている箇所にエレメントが進行し、リングと受け部材との間にエレメントが介在し、そのエレメントが受け部材における第２受け面に載ることになるが、各受け部材を介してリングに付与されている張力は、受け部材同士の間隔を調整するなどのことにより、リングが巻き掛かっている場合と等しい張力に維持されるので、前記直線状の部分の撓みやすさなどのいわゆる柔軟性が従前と同じになり、そのため連続してかつ容易にリングに対してエレメントを組み付けることができる。
【００１６】
請求項２ないし４の発明によれば、リングは、一対の受け部材に巻き掛けられ、その受け部材同士の間隔が広がることにより、それらの受け部材に巻き掛かっている箇所の間の部分が直線状に張られる。その直線状の部分は、特に張力を大きくしないことにより撓みなどの変形を生じやすく、そのような特性を利用してリングのうち直線状に張られている箇所にエレメントを容易に組み付けることができる。リングに組み付けられるエレメントの数が多くなると、受け部材に巻き掛かっている箇所にエレメントが進行し、リングと受け部材との間にエレメントが介在することになるが、リングにおける直線状に張られている部分の高さが高さ調整機構によって一定に維持される。したがって、ベルトに対するエレメントの供給位置および組み付け位置を一定に保つことができるので、リングの全周に連続してかつ容易にエレメントを組み付けることができる。
【００１７】
特に請求項６の発明によれば、抜け止めされる二条のリングをエレメントに組み付ける場合であっても、それらのリングを直線状に張った部分で撓ませ、あるいは捻るなど、適宜の変形を与えてエレメントの組付けを行うことができるので、ベルトの組立性あるいは製造性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに、この発明をより具体的に説明する。先ず、この発明で対象とするベルトについて説明すると、この発明で対象とするベルトは、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９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。
【００１９】
このようにして使用されるこの発明で対象とするベルトは、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９に示すベルト１を構成しているエレメント６の例を図１０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。
【００２０】
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。
【００２１】
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おり、このように板厚がエレメント６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。
【００２２】
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。
【００２３】
この発明で対象とするベルト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。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。この発明に係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が、それだけでなく、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。
【００２４】
その例を説明すると、図１０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１０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。
【００２５】
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の幅より広いから、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、下記の治具を使用し、以下に述べる方法でベルト１を組み立てる。
【００２６】
図１および図２に、この発明に係る治具の一例を示してあり、ここに示す治具２０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２１が設けられ、その上部の一部が矩形状に切り欠かれており、その切り欠き部２２を水平方向で挟んだ一方側（仮に、機台２１の前端部とする）にローラ２３が回転自在に取り付けられている。このローラ２３はこの発明における受け部材に相当するものであって、機台２１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。
【００２７】
また、機台２１の側面で前記切り欠き部２２より下側の部分に、リニアガイド２４が水平に取り付けられており、そのリニアガイド２４にスライダー２５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２５は、平板状の部材であって、その側面には、前記ローラ２３と対をなすローラ２６が取り付けられている。すなわち、前記ローラ２３の中心軸線と平行となるように支持軸がスライダー２５の側面に水平方向に突出して取り付けられ、その支持軸に他方のローラ２６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２６は、前記ローラ２３と共にこの発明の受け部材に相当している。
【００２８】
これらのローラ２３，２６は、前述したリング９を直接巻き掛け、あるいはリング９に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のものであり、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３に示してあり、ローラ２３，２６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２７が形成され、その胴部２７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２８が形成され、これらの胴部２７と内壁面２８とで巻き掛け溝が構成されている。したがって、胴部２７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り、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２７の幅より広いので、二条のリング９は胴部２７に巻き掛かり、エレメント６は胴部２７より外周側で前記各内壁面２８に挟まれた状態でローラ２３，２６に巻き掛かるように構成されている。したがって、胴部２７もしくはその外周面がこの発明における第１受け面に相当し、内壁面２８がこの発明の第２受け面に相当している。
【００２９】
上記のローラ２３，２６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２１の後端部側（前記ローラ２３が取り付けられている先端部とは反対側）にブラケット２９が取り付けられており、ロッドを前記スライダー２５に向けた引っ張りシリンダ３０がそのブラケット２９に取り付けられている。この引っ張りシリンダ３０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２５に連結されている。
【００３０】
この引っ張りシリンダ３０は、スライダー２５を図１および図２の右方向に後退移動させて各ローラ２３，２６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り、したがって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２５を引っ張る力が一定となるように構成されている。
【００３１】
したがって、各ローラ２３，２６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２３，２６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２５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。このように構成された引っ張りシリンダ３０がこの発明の推力機構に相当している。
【００３２】
つぎに上記の治具２０を使用してリング９にエレメント６を組み付ける方法を説明する。先ず、スライダー２５を前進させて各ローラ２３，２６を互いに接近させておき、それらのローラ２３，２６に二条のリング９を互いに並べて巻き掛ける。その状態を図１に鎖線で示してある。
【００３３】
ついで、スライダー２５を引っ張りシリンダ３０によって図１の右方向に後退移動させる。スライダー２５と共にこれに取り付けられている他方のローラ２６が後退するので、各ローラ２３，２６の間隔が広がり、それに伴ってこれらのローラ２３，２６に巻き掛けられているリング９の直径上で対称となる二箇所が引っ張られ、その結果、リング９は次第に楕円形状から長円形状に変形し、ついには、ローラ２３，２６に巻き掛かっている二箇所の間の部分が直線状もしくはこれに近い状態に張られる。これは、エレメント６における左右のフック部１１に各リング９の側縁部を引っ掛けて組み付ける際に各リング９を撓ませたり、あるいは捻るなどの変形を容易に生じさせるためであり、したがって直線状に張るとしても、エレメント６の組付けのための変形を容易に生じさせ得る程度の張力に設定する。
【００３４】
一方、一度に組み付ける所定数のエレメント６を互いに姿勢を揃えて整列した状態でマガジンあるいはホルダーに入れておき、これを前記機台２１に形成されている切り欠き部２２からリング９の内周側に挿入し、それらのエレメント６をリング９の直線状に張ってある部分にその内側（下側）から組み付ける。その場合、二条のリング９の幅はエレメント６における開口部１２の開口幅より広いから、これらのリング９をその一部が重なるように変形させ、その全体としての幅を縮小させる。そのような変形は、エレメント６を組み付ける箇所が直線状に張られているので、容易に行うことができる。
【００３５】
なお、リング９にエレメント６を組み付ける具体的な手順は種々可能であり、例えば一方のリング９の側縁部にエレメント６の一方のフック部１１を引っ掛け、その状態でエレメント６と共にそのリング９を引き下げ、その引き下げたリング９の上側に他方のリング９を移動させて、二条のリング９の一部を重ね合わせる。その場合、他方のリング９を捻ることになるが、その部分は直線状になっているので、容易に重ね合わせることができる。
【００３６】
こうすることにより、二条のリング９全体としての幅が、エレメント６の開口部１２の幅より狭くなり、あるいはリング９とフック部１１との干渉が生じなくなるので、一方のリング９の側縁部をフック部１１に引っ掛けているエレメント６を持ち上げれば、二条のリング９全体がサドル面１０上に収まり、その状態で各リング９の重なりを解消することにより、両方のリング９の側縁部がそれぞれフック部１１の内側に入り込み、抜け止めされる。すなわち、複数個のエレメント６の組み付けが完了する。なお、このような組み付け作業は手作業で行うことができ、あるいはエレメント６を上述したように動作させることのできる自動機もしくは工業用ロボットによって行うこともできる。
【００３７】
こうして組み付けられたエレメント６は、ローラ２３，２６を回転させることによりリング９と共に移動させ、組付けを行うべき直線状の部分すなわち組み付け作業領域から除く。ついで、更に他のエレメント６を上述した手順と同様の手順でリング９に組み付ける。
【００３８】
リング９に組み付けられたエレメント６の数が多くなると、ローラ２３，２６の回転によってそれらのエレメント６が列を成してローラ２３，２６の巻き掛け溝を形成している内壁面２８の間に挟み込まれて保持される。したがって、リング９はローラ２３，２６の胴部２７から離れて外周側に保持されるから、リング９のローラ２３，２６に対する巻き掛け半径が大きくなる。これに対して引っ張りシリンダ３０はリング９に付与する張力が一定となるように構成され、あるいは制御されるから、エレメント６がローラ２３，２６に巻き掛かることに伴ってスライダー２５が図１の左方向に前進し、各ローラ２３，２６の間隔が、エレメント６の寸法に応じて縮小される。
【００３９】
すなわち、図４に示すように、リング９のみがローラ２３，２６に巻き掛かっている場合にはそれらのローラ２３，２６の時間距離（ピッチ）が符号Ｐで示す状態であっても、エレメント６がローラ２３，２６に巻き掛かれば、ローラ２３，２６の軸間距離が符号Ｐ’で示すように所定寸法ΔＰだけ減じられ、その寸法ΔＰがローラ２３，２６にエレメント６が巻き掛かることに伴ってリング９の巻き掛け半径の増大分に対応している。こうしてリング９の直線状に張られている部分の張力がほぼ一定になるので、常時一定した組み付け作業を行うことができる。言い換えれば、自動化が容易である。
【００４０】
そして、各エレメント６がそのディンプル７とホールとが嵌合して繋がり、かつ各エレメント６同士の間隔（エンドプレーと称することもある）が予め定めた寸法となるまでエレメント６が組み付けられると、ベルト１の組立が完了する。その場合は、前記スライダー２５を前進させて各ローラ２３，２６の間隔を狭くすることにより、リング９（ベルト１）をゆるめてローラ２３，２６から取り外す。
【００４１】
したがって、この発明に係る上記の治具２０および組立方法によれば、並列させて配置した二条のリング９を、その一部が直線状を成すように保持し、その直線状の部分にエレメント６を組み付けるので、その作業を容易に行うことができる。また、その直線状を成す部分の張り具合、すなわち張力は、ローラ２３，２６にリング９が巻き掛かっている場合とエレメント６が巻き掛かっている場合とで同じになるので、常時一定した作業で容易にエレメント６を組み付けることができ、さらには自動化が容易になる。
【００４２】
つぎに、この発明に係る治具の他の例を説明する。上述した例は、ローラ２３，２６にエレメント６が巻き掛かることに伴い、リング９に掛かる張力を一定にするためにローラ２３，２６の間隔（ピッチ）を変更するように構成した例であるが、これに加えてローラ２３，２６の上下方向の位置を調整してリング９の高さを一定に維持するように構成することができる。図５ないし図７はその例を示しており、機台２１の前端部に設けられているローラ２３は機台２１に直接取り付けられずに、リニアガイド３１を介して機台２１に取り付けられている。このリニアガイド３１は上下方向に向けて機台２１に取り付けられたガイドレールとそのガイドレールに沿って上下動するスライダーとを備え、ローラ２３の支持軸がそのスライダーに突設されている。そして、そのスライダーを上向きに押圧する弾性機構（例えばコイルばね）３２がローラ２３の下側に設けられている。
【００４３】
一方、そのローラ２３の上方には、ローラ２３に巻き掛けられているリング９の上下方向に位置を規定する調整ローラ３３が配置されている。すなわち、機台２１の上部には、高さ調整シリンダ３４が下向きに取り付けられており、その高さ調整シリンダ３４のロッドに取り付けられた可動ブロック３５に調整ローラ３３が回転自在に取り付けられている。その調整ローラ３３の回転中心軸線と前記ローラ２３の回転中心軸線とは互いに平行になっており、また軸線方向での中心位置が一致している。すなわち、リング９を各ローラ２３，３３によって挟み付けるようになっている。なお、高さ調整シリンダ３４を機台２１に取り付けているブラケット３６が可動ブロック３５を上下方向にガイドするように構成されている。
【００４４】
また、他方のローラ２６は、スライダー２５に直接取り付けられずに、リニアガイド３７を介してスライダー２５に取り付けられている。このリニアガイド３７は、機台２１の前端部側に設けられているものと同様に、上下方向に向けてスライダー２５に取り付けられたガイドレールとそのガイドレールに沿って上下動するスライダーとを備え、ローラ２６の支持軸がそのスライダーに突設されている。そして、そのスライダーを上向きに押圧する弾性機構（例えばコイルばね）３８がローラ２６の下側に設けられている。なお、この弾性機構３８はスライダー２５に取り付けられており、したがってローラ２６と共に移動するようになっている。
【００４５】
一方、そのローラ２６の上方には、ローラ２６に巻き掛けられているリング９の上下方向に位置を規定する調整ローラ３９が配置されている。すなわち、スライダー２５の上部には、高さ調整シリンダ４０が下向きに取り付けられており、その高さ調整シリンダ４０のロッドに取り付けられた可動ブロック４１に調整ローラ３９が回転自在に取り付けられている。その調整ローラ３９の回転中心軸線と前記ローラ２６の回転中心軸線とは互いに平行になっており、また軸線方向での中心位置が一致している。すなわち、リング９を各ローラ２６，３９によって挟み付けるようになっている。なお、高さ調整シリンダ４０をスライダー２５に取り付けているブラケット４２が可動ブロック４１を上下方向にガイドするように構成されている。
【００４６】
上記の図５ないし図７に示す治具を使用してリング９にエレメント６を組み付ける手順を説明すると、各高さ調整シリンダ３４，４０によって各調整ローラ３３，３９をローラ２３，２６から十分離れるように上方に引き上げておき、その状態でスライダー２５を前端部のローラ２３側に前進させ、各ローラ２３，２６の間隔を狭くしておく。その状態では前述した例と同様に、二条のリング９を互いに並列にしてそれらのローラ２３，２６に巻き掛け、ついでスライダー２５を引っ張りシリンダ３０によって後退移動させてリング９を長円形状もしくは楕円形状にして保持する。その過程で、もしくは各ローラ２３，２６の間隔を所定の間隔まで広げた後に、各高さ調整シリンダ３４，４０を動作させて調整ローラ３３，３９を下降させる。こうして、リング９をローラ２３と調整ローラ３３との間、およびローラ２６と調整ローラ３９との間に挟み付ける。その状態を図８の（ａ）に示してある。
【００４７】
このように各ローラ２３，２６の間に張られたリング９の直線状の部分にエレメント６を前述した例と同様にして所定数ずつもしくは一つずつ組み付ける。リング９に組み付けられたエレメント６は、ローラ２３，２６を回転させることにより直線状の部分すなわち組み付けエリアから移動させられ、その組み付けられたエレメント６の数が多くなると、エレメント６がいずれかのローラ２３，２６に巻き掛かるようになる。その場合、引っ張りシリンダ３０によってスライダー２５と共にローラ２６が前進させられ、各ローラ２３，２６の間隔がエレメント６の寸法に応じて狭められ、リング９に作用する張力がほぼ一定に維持されるのは、前述した例と同様である。
【００４８】
また、図５ないし図７に示すように構成されていれば、エレメント６がいずれかのローラ２３，２６に巻き掛かり始めると、そのローラ２３，２６とその上側に配置されている調整ローラ３３，３９との間にエレメント６が入り込む。その場合、調整ローラ３３，３９の高さ位置が高さ調整シリンダ３４，４０によって決められているのに対して、ローラ２３，２６はその下方に配置されている弾性機構３２，３８の弾性力で押し上げられていて上下動可能であるから、ローラ２３，２６と調整ローラ３３，３９との間にエレメント６が入り込むと、それに伴ってリング９が胴部２７から相対的に押し上げられる寸法Ｌに応じてローラ２３，２６が押し下げられる。すなわち、調整ローラ３３，３９はリング９の外周面に接触しているから、リング９の高さは変わらずに、ローラ２３，２６の位置が下がる。その状態を図８の（ｂ）に示してある。
【００４９】
このように、図５ないし図７に示す構成の治具によれば、ローラ２３，２６にリング９が直接巻き掛かっている場合と、リング９に組み付けられたエレメント６が巻き掛かっている場合とにおけるリング９の高さ位置が調整ローラ３３，３９に規定されて変化しない。そのため、エレメント６の組み付けを行う直線状の部分の張力がほぼ一定に維持されることに加えて、高さ位置が一定に維持されるので、組み付け作業位置が一定になり、その結果、エレメント６の組み付け作業性が向上し、また自動機や工業用ロボットを使用する場合にはその動作位置を再調整する必要性が殆どないので、組み付け作業の自動化が容易になる。
【００５０】
そして、リング９に対するエレメント６の組み付けが終了した場合には、各ローラ２３，２６を接近させるとともに、調整ローラ３３，３９を上昇させてリング９から離隔させ、その後、ベルト１をローラ２３，２６から取り外す。
【００５１】
なお、この発明は上述した各具体例に限定されないのであり、この発明における受け部材やリングに接触してその上限位置を規定する位置規制部材は、ローラによって構成する替わりに、滑らかな曲面を備えた適宜の部材を用いて構成してもよい。
【００５２】
また、この発明は、二条のリング９を用いたベルトを組み立てるための治具および方法に限られないのであって、この発明は、要は、左右両側のフック部にリングの側縁部を係合させてその抜け止めを行うように構成されていればよく、したがってリングは複数であればよい。さらに、リングを巻き掛けるローラあるいはこれに相当する受け部材の間隔は、一方を移動させて適宜に設定する構成以外に、両方を相互に反対方向に移動させてその間隔を変化させる構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明に係るベルト組立治具の一例を示す正面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】そのローラの巻き掛け溝の形状を示す部分図である。
【図４】リングが巻き掛かっている場合のローラの間隔とエレメントが巻き掛かっている場合のローラの間隔とを説明するための模式図である。
【図５】この発明に係るベルト組立治具の他の例を示す正面図である。
【図６】図５のVI−VI線矢視図である。
【図７】その側面図である。
【図８】調整ローラによってリングの高さ位置を規定している状態を示す部分図である。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】従来のベルトを構成しているブロックの正面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…ベルト、 ６…エレメント、 ９…リング、 １０…サドル面、 １１…フック部、 １２…開口部、 ２０…治具、 ２３，２６…ローラ、 ２７…胴部、 ２８…内壁面、 ３０…引っ張りシリンダ、 ３２，３８…弾性機構（例えばコイルばね）、 ３３，３９…調整ローラ、 ３４，４０…高さ調整シリンダ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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治具および組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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し、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。
【０００３】
このようなベルトの一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１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１１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。
【０００４】
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。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２０５３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、特許文献１に記載されているように係止部が必須である。また、特許文献１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。
【０００７】
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ず、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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立用治具において、前記リングが巻き掛けられる第１受け面と、該第１受け面より外周側に設けられ前記リングに組み付けられた前記エレメントが巻き掛けられる第２受け面とを有する少なくとも一対の受け部材と、その受け部材の少なくともいずれか一つを他の受け部材から離れる方向に移動させて前記リングに張力を与えることにより前記リングにおける各受け部材の間の部分を直線状にするとともに、前記リングが受け部材に巻き掛かっている場合と前記リングに組み付けたエレメントが受け部材に巻き掛かっている場合とで前記張力が等しくなるように各受け部材の間隔を調整する推力機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立用治具において、前記リングとそのリングに組み付けられたエレメントとを巻き掛けることができかつ相互に水平方向に離れるように移動して、巻き掛けられているリングに張力を与えてリングの一部を直線状に張る少なくとも一対の受け部材と、直線状に張られている前記リングの一部の高さ位置を調整する高さ調整機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記高さ調整機構は、前記一対の受け部材を弾性力で押し上げる押圧部材と、その受け部材に巻き掛けられている前記リングを突き当ててその高さ位置を規制する位置規制部材とを備えていることを特徴とするベルト組立用治具である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記受け部材は、回転自在に保持されたローラを含むことを特徴とするベルト組立用治具である。
【００１３】
請求項５の発明は、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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立方法において、前記リングの直径方向で対向する二箇所を互いに反対方向に押圧してこれら二箇所の中間の部分を直線状に張り、その直線状に張られた部分に前記エレメントを組み付け、その組み付けられたエレメントをリングに沿って移動させた後に前記直線状に張られた部分に他のエレメントを組み付けることを特徴とする方法である。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明において、前記エレメントは、二条の前記リングを互いに並列に配置して載せるサドル面と、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ていることを特徴とするベルト組立用治具もしくはベルト組立方法である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１あるいは４もしくは５の発明によれば、リングは、一対の受け部材に巻き掛けられ、その受け部材同士の間隔が広がることにより、それらの受け部材に巻き掛かっている箇所の間の部分が直線状に張られる。その直線状の部分は、特に張力を大きくしないことにより撓みなどの変形を生じやすく、そのような特性を利用してリングのうち直線状に張られている箇所にエレメントを容易に組み付けることができる。リングに組み付けられるエレメントの数が多くなると、受け部材に巻き掛かっている箇所にエレメントが進行し、リングと受け部材との間にエレメントが介在し、そのエレメントが受け部材における第２受け面に載ることになるが、各受け部材を介してリングに付与されている張力は、受け部材同士の間隔を調整するなどのことにより、リングが巻き掛かっている場合と等しい張力に維持されるので、前記直線状の部分の撓みやすさなどのいわゆる柔軟性が従前と同じになり、そのため連続してかつ容易にリングに対してエレメントを組み付けることができる。
【００１６】
請求項２ないし４の発明によれば、リングは、一対の受け部材に巻き掛けられ、その受け部材同士の間隔が広がることにより、それらの受け部材に巻き掛かっている箇所の間の部分が直線状に張られる。その直線状の部分は、特に張力を大きくしないことにより撓みなどの変形を生じやすく、そのような特性を利用してリングのうち直線状に張られている箇所にエレメントを容易に組み付けることができる。リングに組み付けられるエレメントの数が多くなると、受け部材に巻き掛かっている箇所にエレメントが進行し、リングと受け部材との間にエレメントが介在することになるが、リングにおける直線状に張られている部分の高さが高さ調整機構によって一定に維持される。したがって、ベルトに対するエレメントの供給位置および組み付け位置を一定に保つことができるので、リングの全周に連続してかつ容易にエレメントを組み付けることができる。
【００１７】
特に請求項６の発明によれば、抜け止めされる二条のリングをエレメントに組み付ける場合であっても、それらのリングを直線状に張った部分で撓ませ、あるいは捻るなど、適宜の変形を与えてエレメントの組付けを行うことができるので、ベルトの組立性あるいは製造性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに、この発明をより具体的に説明する。先ず、この発明で対象とするベルトについて説明すると、この発明で対象とするベルトは、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９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。
【００１９】
このようにして使用されるこの発明で対象とするベルトは、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９に示すベルト１を構成しているエレメント６の例を図１０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。
【００２０】
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。
【００２１】
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おり、このように板厚がエレメント６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。
【００２２】
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。
【００２３】
この発明で対象とするベルト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。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。この発明に係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が、それだけでなく、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。
【００２４】
その例を説明すると、図１０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１０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。
【００２５】
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の幅より広いから、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、下記の治具を使用し、以下に述べる方法でベルト１を組み立てる。
【００２６】
図１および図２に、この発明に係る治具の一例を示してあり、ここに示す治具２０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２１が設けられ、その上部の一部が矩形状に切り欠かれており、その切り欠き部２２を水平方向で挟んだ一方側（仮に、機台２１の前端部とする）にローラ２３が回転自在に取り付けられている。このローラ２３はこの発明における受け部材に相当するものであって、機台２１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。
【００２７】
また、機台２１の側面で前記切り欠き部２２より下側の部分に、リニアガイド２４が水平に取り付けられており、そのリニアガイド２４にスライダー２５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２５は、平板状の部材であって、その側面には、前記ローラ２３と対をなすローラ２６が取り付けられている。すなわち、前記ローラ２３の中心軸線と平行となるように支持軸がスライダー２５の側面に水平方向に突出して取り付けられ、その支持軸に他方のローラ２６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２６は、前記ローラ２３と共にこの発明の受け部材に相当している。
【００２８】
これらのローラ２３，２６は、前述したリング９を直接巻き掛け、あるいはリング９に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のものであり、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３に示してあり、ローラ２３，２６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２７が形成され、その胴部２７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２８が形成され、これらの胴部２７と内壁面２８とで巻き掛け溝が構成されている。したがって、胴部２７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り、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２７の幅より広いので、二条のリング９は胴部２７に巻き掛かり、エレメント６は胴部２７より外周側で前記各内壁面２８に挟まれた状態でローラ２３，２６に巻き掛かるように構成されている。したがって、胴部２７もしくはその外周面がこの発明における第１受け面に相当し、内壁面２８がこの発明の第２受け面に相当している。
【００２９】
上記のローラ２３，２６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２１の後端部側（前記ローラ２３が取り付けられている先端部とは反対側）にブラケット２９が取り付けられており、ロッドを前記スライダー２５に向けた引っ張りシリンダ３０がそのブラケット２９に取り付けられている。この引っ張りシリンダ３０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２５に連結されている。
【００３０】
この引っ張りシリンダ３０は、スライダー２５を図１および図２の右方向に後退移動させて各ローラ２３，２６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り、したがって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２５を引っ張る力が一定となるように構成されている。
【００３１】
したがって、各ローラ２３，２６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２３，２６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２５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。このように構成された引っ張りシリンダ３０がこの発明の推力機構に相当している。
【００３２】
つぎに上記の治具２０を使用してリング９にエレメント６を組み付ける方法を説明する。先ず、スライダー２５を前進させて各ローラ２３，２６を互いに接近させておき、それらのローラ２３，２６に二条のリング９を互いに並べて巻き掛ける。その状態を図１に鎖線で示してある。
【００３３】
ついで、スライダー２５を引っ張りシリンダ３０によって図１の右方向に後退移動させる。スライダー２５と共にこれに取り付けられている他方のローラ２６が後退するので、各ローラ２３，２６の間隔が広がり、それに伴ってこれらのローラ２３，２６に巻き掛けられているリング９の直径上で対称となる二箇所が引っ張られ、その結果、リング９は次第に楕円形状から長円形状に変形し、ついには、ローラ２３，２６に巻き掛かっている二箇所の間の部分が直線状もしくはこれに近い状態に張られる。これは、エレメント６における左右のフック部１１に各リング９の側縁部を引っ掛けて組み付ける際に各リング９を撓ませたり、あるいは捻るなどの変形を容易に生じさせるためであり、したがって直線状に張るとしても、エレメント６の組付けのための変形を容易に生じさせ得る程度の張力に設定する。
【００３４】
一方、一度に組み付ける所定数のエレメント６を互いに姿勢を揃えて整列した状態でマガジンあるいはホルダーに入れておき、これを前記機台２１に形成されている切り欠き部２２からリング９の内周側に挿入し、それらのエレメント６をリング９の直線状に張ってある部分にその内側（下側）から組み付ける。その場合、二条のリング９の幅はエレメント６における開口部１２の開口幅より広いから、これらのリング９をその一部が重なるように変形させ、その全体としての幅を縮小させる。そのような変形は、エレメント６を組み付ける箇所が直線状に張られているので、容易に行うことができる。
【００３５】
なお、リング９にエレメント６を組み付ける具体的な手順は種々可能であり、例えば一方のリング９の側縁部にエレメント６の一方のフック部１１を引っ掛け、その状態でエレメント６と共にそのリング９を引き下げ、その引き下げたリング９の上側に他方のリング９を移動させて、二条のリング９の一部を重ね合わせる。その場合、他方のリング９を捻ることになるが、その部分は直線状になっているので、容易に重ね合わせることができる。
【００３６】
こうすることにより、二条のリング９全体としての幅が、エレメント６の開口部１２の幅より狭くなり、あるいはリング９とフック部１１との干渉が生じなくなるので、一方のリング９の側縁部をフック部１１に引っ掛けているエレメント６を持ち上げれば、二条のリング９全体がサドル面１０上に収まり、その状態で各リング９の重なりを解消することにより、両方のリング９の側縁部がそれぞれフック部１１の内側に入り込み、抜け止めされる。すなわち、複数個のエレメント６の組み付けが完了する。なお、このような組み付け作業は手作業で行うことができ、あるいはエレメント６を上述したように動作させることのできる自動機もしくは工業用ロボットによって行うこともできる。
【００３７】
こうして組み付けられたエレメント６は、ローラ２３，２６を回転させることによりリング９と共に移動させ、組付けを行うべき直線状の部分すなわち組み付け作業領域から除く。ついで、更に他のエレメント６を上述した手順と同様の手順でリング９に組み付ける。
【００３８】
リング９に組み付けられたエレメント６の数が多くなると、ローラ２３，２６の回転によってそれらのエレメント６が列を成してローラ２３，２６の巻き掛け溝を形成している内壁面２８の間に挟み込まれて保持される。したがって、リング９はローラ２３，２６の胴部２７から離れて外周側に保持されるから、リング９のローラ２３，２６に対する巻き掛け半径が大きくなる。これに対して引っ張りシリンダ３０はリング９に付与する張力が一定となるように構成され、あるいは制御されるから、エレメント６がローラ２３，２６に巻き掛かることに伴ってスライダー２５が図１の左方向に前進し、各ローラ２３，２６の間隔が、エレメント６の寸法に応じて縮小される。
【００３９】
すなわち、図４に示すように、リング９のみがローラ２３，２６に巻き掛かっている場合にはそれらのローラ２３，２６の時間距離（ピッチ）が符号Ｐで示す状態であっても、エレメント６がローラ２３，２６に巻き掛かれば、ローラ２３，２６の軸間距離が符号Ｐ’で示すように所定寸法ΔＰだけ減じられ、その寸法ΔＰがローラ２３，２６にエレメント６が巻き掛かることに伴ってリング９の巻き掛け半径の増大分に対応している。こうしてリング９の直線状に張られている部分の張力がほぼ一定になるので、常時一定した組み付け作業を行うことができる。言い換えれば、自動化が容易である。
【００４０】
そして、各エレメント６がそのディンプル７とホールとが嵌合して繋がり、かつ各エレメント６同士の間隔（エンドプレーと称することもある）が予め定めた寸法となるまでエレメント６が組み付けられると、ベルト１の組立が完了する。その場合は、前記スライダー２５を前進させて各ローラ２３，２６の間隔を狭くすることにより、リング９（ベルト１）をゆるめてローラ２３，２６から取り外す。
【００４１】
したがって、この発明に係る上記の治具２０および組立方法によれば、並列させて配置した二条のリング９を、その一部が直線状を成すように保持し、その直線状の部分にエレメント６を組み付けるので、その作業を容易に行うことができる。また、その直線状を成す部分の張り具合、すなわち張力は、ローラ２３，２６にリング９が巻き掛かっている場合とエレメント６が巻き掛かっている場合とで同じになるので、常時一定した作業で容易にエレメント６を組み付けることができ、さらには自動化が容易になる。
【００４２】
つぎに、この発明に係る治具の他の例を説明する。上述した例は、ローラ２３，２６にエレメント６が巻き掛かることに伴い、リング９に掛かる張力を一定にするためにローラ２３，２６の間隔（ピッチ）を変更するように構成した例であるが、これに加えてローラ２３，２６の上下方向の位置を調整してリング９の高さを一定に維持するように構成することができる。図５ないし図７はその例を示しており、機台２１の前端部に設けられているローラ２３は機台２１に直接取り付けられずに、リニアガイド３１を介して機台２１に取り付けられている。このリニアガイド３１は上下方向に向けて機台２１に取り付けられたガイドレールとそのガイドレールに沿って上下動するスライダーとを備え、ローラ２３の支持軸がそのスライダーに突設されている。そして、そのスライダーを上向きに押圧する弾性機構（例えばコイルばね）３２がローラ２３の下側に設けられている。
【００４３】
一方、そのローラ２３の上方には、ローラ２３に巻き掛けられているリング９の上下方向に位置を規定する調整ローラ３３が配置されている。すなわち、機台２１の上部には、高さ調整シリンダ３４が下向きに取り付けられており、その高さ調整シリンダ３４のロッドに取り付けられた可動ブロック３５に調整ローラ３３が回転自在に取り付けられている。その調整ローラ３３の回転中心軸線と前記ローラ２３の回転中心軸線とは互いに平行になっており、また軸線方向での中心位置が一致している。すなわち、リング９を各ローラ２３，３３によって挟み付けるようになっている。なお、高さ調整シリンダ３４を機台２１に取り付けているブラケット３６が可動ブロック３５を上下方向にガイドするように構成されている。
【００４４】
また、他方のローラ２６は、スライダー２５に直接取り付けられずに、リニアガイド３７を介してスライダー２５に取り付けられている。このリニアガイド３７は、機台２１の前端部側に設けられているものと同様に、上下方向に向けてスライダー２５に取り付けられたガイドレールとそのガイドレールに沿って上下動するスライダーとを備え、ローラ２６の支持軸がそのスライダーに突設されている。そして、そのスライダーを上向きに押圧する弾性機構（例えばコイルばね）３８がローラ２６の下側に設けられている。なお、この弾性機構３８はスライダー２５に取り付けられており、したがってローラ２６と共に移動するようになっている。
【００４５】
一方、そのローラ２６の上方には、ローラ２６に巻き掛けられているリング９の上下方向に位置を規定する調整ローラ３９が配置されている。すなわち、スライダー２５の上部には、高さ調整シリンダ４０が下向きに取り付けられており、その高さ調整シリンダ４０のロッドに取り付けられた可動ブロック４１に調整ローラ３９が回転自在に取り付けられている。その調整ローラ３９の回転中心軸線と前記ローラ２６の回転中心軸線とは互いに平行になっており、また軸線方向での中心位置が一致している。すなわち、リング９を各ローラ２６，３９によって挟み付けるようになっている。なお、高さ調整シリンダ４０をスライダー２５に取り付けているブラケット４２が可動ブロック４１を上下方向にガイドするように構成されている。
【００４６】
上記の図５ないし図７に示す治具を使用してリング９にエレメント６を組み付ける手順を説明すると、各高さ調整シリンダ３４，４０によって各調整ローラ３３，３９をローラ２３，２６から十分離れるように上方に引き上げておき、その状態でスライダー２５を前端部のローラ２３側に前進させ、各ローラ２３，２６の間隔を狭くしておく。その状態では前述した例と同様に、二条のリング９を互いに並列にしてそれらのローラ２３，２６に巻き掛け、ついでスライダー２５を引っ張りシリンダ３０によって後退移動させてリング９を長円形状もしくは楕円形状にして保持する。その過程で、もしくは各ローラ２３，２６の間隔を所定の間隔まで広げた後に、各高さ調整シリンダ３４，４０を動作させて調整ローラ３３，３９を下降させる。こうして、リング９をローラ２３と調整ローラ３３との間、およびローラ２６と調整ローラ３９との間に挟み付ける。その状態を図８の（ａ）に示してある。
【００４７】
このように各ローラ２３，２６の間に張られたリング９の直線状の部分にエレメント６を前述した例と同様にして所定数ずつもしくは一つずつ組み付ける。リング９に組み付けられたエレメント６は、ローラ２３，２６を回転させることにより直線状の部分すなわち組み付けエリアから移動させられ、その組み付けられたエレメント６の数が多くなると、エレメント６がいずれかのローラ２３，２６に巻き掛かるようになる。その場合、引っ張りシリンダ３０によってスライダー２５と共にローラ２６が前進させられ、各ローラ２３，２６の間隔がエレメント６の寸法に応じて狭められ、リング９に作用する張力がほぼ一定に維持されるのは、前述した例と同様である。
【００４８】
また、図５ないし図７に示すように構成されていれば、エレメント６がいずれかのローラ２３，２６に巻き掛かり始めると、そのローラ２３，２６とその上側に配置されている調整ローラ３３，３９との間にエレメント６が入り込む。その場合、調整ローラ３３，３９の高さ位置が高さ調整シリンダ３４，４０によって決められているのに対して、ローラ２３，２６はその下方に配置されている弾性機構３２，３８の弾性力で押し上げられていて上下動可能であるから、ローラ２３，２６と調整ローラ３３，３９との間にエレメント６が入り込むと、それに伴ってリング９が胴部２７から相対的に押し上げられる寸法Ｌに応じてローラ２３，２６が押し下げられる。すなわち、調整ローラ３３，３９はリング９の外周面に接触しているから、リング９の高さは変わらずに、ローラ２３，２６の位置が下がる。その状態を図８の（ｂ）に示してある。
【００４９】
このように、図５ないし図７に示す構成の治具によれば、ローラ２３，２６にリング９が直接巻き掛かっている場合と、リング９に組み付けられたエレメント６が巻き掛かっている場合とにおけるリング９の高さ位置が調整ローラ３３，３９に規定されて変化しない。そのため、エレメント６の組み付けを行う直線状の部分の張力がほぼ一定に維持されることに加えて、高さ位置が一定に維持されるので、組み付け作業位置が一定になり、その結果、エレメント６の組み付け作業性が向上し、また自動機や工業用ロボットを使用する場合にはその動作位置を再調整する必要性が殆どないので、組み付け作業の自動化が容易になる。
【００５０】
そして、リング９に対するエレメント６の組み付けが終了した場合には、各ローラ２３，２６を接近させるとともに、調整ローラ３３，３９を上昇させてリング９から離隔させ、その後、ベルト１をローラ２３，２６から取り外す。
【００５１】
なお、この発明は上述した各具体例に限定されないのであり、この発明における受け部材やリングに接触してその上限位置を規定する位置規制部材は、ローラによって構成する替わりに、滑らかな曲面を備えた適宜の部材を用いて構成してもよい。
【００５２】
また、この発明は、二条のリング９を用いたベルトを組み立てるための治具および方法に限られないのであって、この発明は、要は、左右両側のフック部にリングの側縁部を係合させてその抜け止めを行うように構成されていればよく、したがってリングは複数であればよい。さらに、リングを巻き掛けるローラあるいはこれに相当する受け部材の間隔は、一方を移動させて適宜に設定する構成以外に、両方を相互に反対方向に移動させてその間隔を変化させる構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明に係るベルト組立治具の一例を示す正面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】そのローラの巻き掛け溝の形状を示す部分図である。
【図４】リングが巻き掛かっている場合のローラの間隔とエレメントが巻き掛かっている場合のローラの間隔とを説明するための模式図である。
【図５】この発明に係るベルト組立治具の他の例を示す正面図である。
【図６】図５のVI−VI線矢視図である。
【図７】その側面図である。
【図８】調整ローラによってリングの高さ位置を規定している状態を示す部分図である。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】従来のベルトを構成しているブロックの正面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…ベルト、 ６…エレメント、 ９…リング、 １０…サドル面、 １１…フック部、 １２…開口部、 ２０…治具、 ２３，２６…ローラ、 ２７…胴部、 ２８…内壁面、 ３０…引っ張りシリンダ、 ３２，３８…弾性機構（例えばコイルばね）、 ３３，３９…調整ローラ、 ３４，４０…高さ調整シリンダ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立用治具において、
前記リングが巻き掛けられる第１受け面と、該第１受け面より外周側に設けられ前記リングに組み付けられた前記エレメントが巻き掛けられる第２受け面とを有する少なくとも一対の受け部材と、
その受け部材の少なくともいずれか一つを他の受け部材から離れる方向に移動させて前記リングに張力を与えることにより前記リングにおける各受け部材の間の部分を直線状にするとともに、前記リングが受け部材に巻き掛かっている場合と前記リングに組み付けたエレメントが受け部材に巻き掛かっている場合とで前記張力が等しくなるように各受け部材の間隔を調整する推力機構と
を備えていることを特徴とするベルト組立用治具。
【請求項２】
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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立用治具において、
前記リングとそのリングに組み付けられたエレメントとを巻き掛けることができかつ相互に水平方向に離れるように移動して、巻き掛けられているリングに張力を与えてリングの一部を直線状に張る少なくとも一対の受け部材と、
直線状に張られている前記リングの一部の高さ位置を調整する高さ調整機構と
を備えていることを特徴とするベルト組立用治具。
【請求項３】
前記高さ調整機構は、前記一対の受け部材を弾性力で押し上げる押圧部材と、その受け部材に巻き掛けられている前記リングを突き当ててその高さ位置を規制する位置規制部材とを備えていることを特徴とする請求項２に記載のベルト組立用治具。
【請求項４】
前記受け部材は、回転自在に保持されたローラを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のベルト組立用治具。
【請求項５】
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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立方法において、
前記リングの直径方向で対向する二箇所を互いに反対方向に押圧してこれら二箇所の中間の部分を直線状に張り、
その直線状に張られた部分に前記エレメントを組み付け、その組み付けられたエレメントをリングに沿って移動させた後に前記直線状に張られた部分に他のエレメントを組み付ける
ことを特徴とするベルト組立方法。
【請求項６】
前記エレメントは、二条の前記リングを互いに並列に配置して載せるサドル面と、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ていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のベルト組立用治具もしくは請求項５に記載のベルト組立方法。
【請求項１】
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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立用治具において、
前記リングが巻き掛けられる第１受け面と、該第１受け面より外周側に設けられ前記リングに組み付けられた前記エレメントが巻き掛けられる第２受け面とを有する少なくとも一対の受け部材と、
その受け部材の少なくともいずれか一つを他の受け部材から離れる方向に移動させて前記リングに張力を与えることにより前記リングにおける各受け部材の間の部分を直線状にするとともに、前記リングが受け部材に巻き掛かっている場合と前記リングに組み付けたエレメントが受け部材に巻き掛かっている場合とで前記張力が等しくなるように各受け部材の間隔を調整する推力機構と
を備えていることを特徴とするベルト組立用治具。
【請求項２】
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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立用治具において、
前記リングとそのリングに組み付けられたエレメントとを巻き掛けることができかつ相互に水平方向に離れるように移動して、巻き掛けられているリングに張力を与えてリングの一部を直線状に張る少なくとも一対の受け部材と、
直線状に張られている前記リングの一部の高さ位置を調整する高さ調整機構と
を備えていることを特徴とするベルト組立用治具。
【請求項３】
前記高さ調整機構は、前記一対の受け部材を弾性力で押し上げる押圧部材と、その受け部材に巻き掛けられている前記リングを突き当ててその高さ位置を規制する位置規制部材とを備えていることを特徴とする請求項２に記載のベルト組立用治具。
【請求項４】
前記受け部材は、回転自在に保持されたローラを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のベルト組立用治具。
【請求項５】
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リングによって結束してなるベルトを組み立てるベルト組立方法において、
前記リングの直径方向で対向する二箇所を互いに反対方向に押圧してこれら二箇所の中間の部分を直線状に張り、
その直線状に張られた部分に前記エレメントを組み付け、その組み付けられたエレメントをリングに沿って移動させた後に前記直線状に張られた部分に他のエレメントを組み付ける
ことを特徴とするベルト組立方法。
【請求項６】
前記エレメントは、二条の前記リングを互いに並列に配置して載せるサドル面と、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ていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のベルト組立用治具もしくは請求項５に記載のベルト組立方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２０４１０７（Ｐ２００９−２０４１０７Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４７８５２（Ｐ２００８−４７８５２）
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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