JP3690209B2

JP3690209B2 - Variable pulley quality control device

Info

Publication number: JP3690209B2
Application number: JP29545099A
Authority: JP
Inventors: 利幸玉井; 敏一鈴木; 豊司大原
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2019-10-18
Also published as: JP2001116091A

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に用いられる可変プーリの品質を管理する可変プーリの品質管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車（車両）の変速機には、プーリー径が可能な一対の溝幅可変プーリー（駆動側、従動側）間に環状のベルトを掛け渡して、プーリー径の変化により、無段階に変速比が変えられるようにしたベルト式のＣＶＴ（無段変速機）がある。
【０００３】
このＣＶＴに用いられる可変プーリーは、いずれも軸部が形成された固定シーブを用い、この固定シーブの軸部に可動シーブをスプラインを介して摺動自在に組合わせる構造が用いられている。これにより、可動シーブが軸部に沿って変位すると、溝幅が可変して、ベルトへの接触半径を変化させ、必要な変速比が得られるようにしてある。
【０００４】
こうした可変プーリーのスプラインには、一般的にボールスプラインが用いられている。具体的には、図３および図４に示されるように固定シーブ１に形成されている軸部２の外周面と、これと対向する可動シーブ３に形成されているハブ４の内周面との複数個所、例えば周方向の均等な３個所に、互いに向き合うボール溝５ａ，５ｂをそれぞれ形成し、これら３列の各ボール溝５ａ，５ｂ内にボール６（鋼球）を複数、例えば３個づつ挿入した構造が採用されている。
【０００５】
ところで、ボールスプラインのボール溝５ａ，５ｂには、固定シーブ１および可動シーブ３の製造に伴う誤差や、ボール溝５ａ，５ｂの加工に伴う誤差が含まれている。
【０００６】
こうした誤差を吸収するために、ボール６の組み付けには、従来、予め異なる寸法毎のボール６（例えば２ミクロン毎に径が異なる複数のボール）を用意しておき、ボール溝５ａ，５ｂで形成される孔径を計測してから、この計測した孔径に対してガタがゼロ（クリアランス無しか、タイト）となる径寸法（タイトに近い寸法）のボール６を選択して、同ボール６をボール溝５ａ，５ｂ内へ圧入にすることが行なわれている。
【０００７】
ところで、可変プーリー８は、品質管理のために、ボール６を圧入した後で、適正なボール６が組込まれたかを確認することが求められる、
そこで、従来、ボール６を組み込んだボール溝５ａ，５ｂ間のガタ（バックラッシュ）を計測して、適正なボール径が選択されたか否かを検査する提案がなされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ボール６を組込む際には、何らかの原因で、必要以上にタイトなボール６、すなわち計測した値に対して必要以上に大きなボール６が選択されて、ボール溝５ａ，５ｂ間に圧入されることがある。
【０００９】
ところが、上述の品質管理の技術だと、計測した値に対してルーズなボール６を選択したときは、「ガタ有」からルーズなボール径が組込まれていると判断できるが、タイト過ぎるボール６を選択したときは、適正なボール６が選択されたときと同じ「ガタ無」と判断されるために、タイト過ぎる場合は品質の良否の判断が行えない。
【００１０】
このようなタイト過ぎるボール６が組込まれてしまうと、可変プーリー８の溝幅を可変するときの機械損失が大きくなるだけでなく、ボール６の負担も大きくなってボール寿命にも影響を与えてしまう。
【００１１】
そこで、ボール６を圧入するときの荷重（圧入荷重）から、可変プーリー８の品質管理を行うことが提案されている。
【００１２】
これは、三つのボール溝うちの一つに、位置決め用ボールを挿入した後、残る二つのボール溝内に複数個のボールを入れて合わせてから、位置決め用ボールを抜いてそのボール溝内に複数個のボールを入れて、最後のボールの圧入荷重を計測するようにした技術である。
【００１３】
しかし、最後に組込まれるボールの荷重が一番高いとは限らないので、先のガタを計測する技術と同様、正しい判断が行えない。
【００１４】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、高い精度で、組み込まれたボールが適切であるか否かの判断が行える可変プーリーの品質管理装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の品質管理装置は、可変プーリーを固定シーブの軸部端が上側に向く所定の向きにセットするセット部を設け、軸部端を押える軸端押え部が第１フローティング部を介してセット部の上方に昇降可能に配置されてなり、該軸端押え部の下降動作により軸部端を押え付ける押え付け機構を設け、可動シーブの外周複数箇所を下側から支える爪部が第２フローティング部を介して昇降可能に吊持されてなり、爪部の昇降動作により可動シーブを固定シーブの軸部沿いに変位させるシーブ移動機構を設け、可動シーブが変位したときの荷重を検出するロードセルを設け、ロードセルの検出荷重からボールスプラインの摺動抵抗を求める演算手段を設けて、選択されたボールが適正であるか否かの判定が行えるようにした。
【００１６】
すなわち、セット部に、固定シーブの軸部端が上側に向くよう可変プーリーをセットした後、押え付け機構で軸端押え部を下降させ、同軸端押え部で固定シーブの軸部端を押え付ける。このとき、押え付け部は、第１フローティング部に接続してあるから、たとえ押え付け機構側とが微妙に傾いていたとしても、その傾きの影響は固定シーブには加わらない。
【００１７】
この後、シーブ移動機構で、可動シーブの外周複数箇所を爪部にて下側から抱きかかえるよう支持して持ち上げたり、下降させたりする。このとき、爪部は、第２フローティング部に吊持してあるから、たとえシーブ移動機構側が微妙に傾いていたとしても、その傾きの影響を受けずに、可動シーブは固定シーブの軸部にならって昇降する。
【００１８】
このときの荷重がロードセルで検出される。そして、演算手段により、無用な荷重成分を取り除くように演算処理することにより、ボールスプラインの摺動抵抗が求められる。
【００１９】
これにより、簡単な構造で、固定シーブや可動シーブに誤差の要因となる無用な外力を与えずに、請求項１のときと同様、摺動抵抗の差から、可変プーリーに組み付けられたボールの認識が行え、適切なボールの選択が行なわれたかの判断高い精度で行える。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１および図２に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【００２４】
図１は例えばベルト式の無段変速機（以下、ＣＶＴという）を組み立てる工場の製造ラインの一部を示していて、図中１０は同製造ラインの搬送路、１１は同搬送路１に沿ってＸ矢印方向に搬送されるパレット、１２は同パレット１１の上面に組み付けられたプーリー支え治具１２（セット部に相当）を示す。
【００２５】
プーリー支え治具１２には、図示しない前段のシーブ組立作業ステーションで行なわれた作業により、可変プーリー８が、所定の姿勢、すなわち固定シーブ１の軸部端が上側に向くように組み付けてある。可変プーリー８は、図３に示した構造と同じなので、図３を流用して各部の説明を省略する。なお、プーリー支え治具１２に組み付けられたときの可変プーリー８は、固定シーブ１の軸部２と可動シーブ３のハブ４とのボール溝５ａ，５ｂ内に、選択したボール６を圧入してあるだけの状態である。
【００２６】
一方、αは例えば上記シーブ組立作業ステーションの直後の地点に形成された作業ステーション、２０は同作業ステーションαに据付けられた品質管理装置を示している。品質管理装置２０は、作業ステーションαで停止したパレット１１の上方となる地点に据付けてある。
【００２７】
品質管理装置２０について説明すれば、２１は、停止したパレット上方の地点に形成してある据付部βに据付けられた支持用天板を示す。この支持用天板２１の下面には、例えば同下面から下がる一対のロッド部材２２を介して、例えばプレート状に形成されたシリンダ支持台２３が水平状態で吊持してある。このシリンダ支持台２３の中央部には、シャフト固定用シリンダー２４（駆動源）が下向きで据付けてある。シリンダー２４のピストン２５は、作業ステーションαで停止した固定シーブ１の軸部端中央と対応する地点に位置決めてある。そして、このピストン２５が、シリンダ支持台２３を貫通して、下方へ延びている。このピストン２５の先端部には、フローティング機構２６（例えばユニバーサルジョイント等で構成されもので、第１フローティング部に相当）を介して、例えばロッド状の軸端押え部材２７（軸端押え部に相当）の自由自在に吊持（連結）されている。この軸端押え部材２７の下側に向く先端部は、先端にいくにしたがって細くなるよう錐状に形成してある。そして、この先端の錐状部２７ａで、図３に示されるように固定シーブ１の軸部端中央に開口している油孔７（小径）の開口縁と係脱可能な部分を形成している。
【００２８】
一方、２８は、ピストン２５をガイドするガイド機構を示す。このガイド機構２８は、例えばシャフト固定用シリンダー２４を挟む両側のシリンダ支持台２３部分とシャフト固定用シリンダー２４の後端に取付けた支持部材２９との上下２部材間に渡り、一対の平行なスライドロッド３０を摺動自在に貫通し、これらロッド３０の下端間に受台３１を支持させ、同受台３１で、フローティング機構２６の一次側（ピストン側）を固定した構造が用いられ、ピストン２５が進退すると、それに追従してフローティング機構２６の一次側が位置決めされつつ昇降するようにしてある。これで、ピストン２５の先端側を、停止した固定シーブ１の軸部２端中央（油孔７）へ向かって昇降させるようにしてある。そして、このピストン２５の下降により、軸端押え部２７の先端が軸部２端の油孔７へ差し込まれ、同油孔９の開口縁と係止するようにしてある。
【００２９】
こうしたシリンダ２４、フローティング機構２６、軸端押え部材２７、ガイド機構２８の組み合せにより、可変プーリー８の軸部端を上側から押え付ける押え付け機構３３、すなわち固定シーブ１を拘束する機構を構成している（拘束手段）。なお、受台３１の中央からは、軸端押え部材２７が移動自在に貫通する。
【００３０】
他方、３５はシーブ移動機構（移動手段）を示す。このシーブ移動機構３５は、シリンダ２４と隣接する支持用天板２１の下面に据付けた昇降駆動部３６と、この昇降駆動部３６によって昇降されるシーブ支え部５０とを有して構成されている。
【００３１】
このうち昇降駆動部３６について説明すれば、３７は支持用天板２１の下面に固定された下方へ延びるフレーム部材である。このフレーム部材３７のシリンダ２４側の側部には、例えば上下一対のスライド子３８ａが組み付けられたガイドレール３８が上下方向に沿って形成されている。両スライド子３８ａには、下側へ延びるアーム３９を介して、例えばプレート状に形成されたシーブ支え部用フレーム４０が連結されている。このフレーム４０は、アーム３９端から受台３１の下側へ向かって張り出していて、このフレーム４０の下面に上記シーブ支え部５０が組み付けてある。そして、フレーム４０の中央に形成してある通孔４０ａから、軸端押え部材２７の先端側が下方へ突き出ている。
【００３２】
ガイドレール３８の上端側のフレーム部材３７部分には、サーボモータ４１（駆動源）が下向きに設置されている。このサーボモータ４１の出力軸４１ａには、ロードセル４２を介して、下方に延びるねじ軸４３が連結されている。このねじ軸４３のねじ部が、片側のスライド子、例えば上側のスライド子３８ａに進退可能に螺挿してある。この螺挿により、サーボモータ３９でねじ軸４３が回転されると、スライド子３８ａが上下方向に変位して、シーブ支え部５０の全体が昇降するようにしてある。
【００３３】
シーブ支え部５０について説明すれば、５２は、フレーム４０の下側に配置されたプレート状の支持部材である。この支持部材５２は、可変プーリー８の軸心を挟んだ両側の部分が、それぞれフローティング機構５３（例えばユニバーサルジョイントで構成され、第２フローティング部に相当）を介して、フレーム４０の下面に自由自在に吊持されている。支持部材５２の下面外周側には、複数の伸縮駆動部、例えば３つのシリンダー５４が放射状に取付けられている（図中では二つしか図示していない）。これらシリンダー５４は、いずれもピストン５４ａが内方に向くように配置してある。これらピストン５４ａの先端部には、下端部に上下一対の爪５６をもつI状のアーム５５が取付けられている。そして、これらアーム５５とシリンダー５４との組み合せから、放射方向に沿って開閉可能なチャック５７（爪部に相当）を構成している。むろん、各爪５６は互い内方に向き合うように配置してある。チャック５７の爪群は、各シリンダー５４の進退動作により、爪５６の股部が可動シーブ３のプーリー部外周端と接近する地点と、爪５６の先端が可動シーブ３の外周端から遠ざかる位置との間を開閉するようにしてある。また各爪５６の股部距離（間隔）は、いずれも可動プーリー８のプーリー部外周縁部の厚み寸法より大きく設定されていて、各爪５６により、可動シーブ３を、径方向からクランプするような力を与えずに下側から抱きかかえられるようにしてある。そして、この爪５６による可動シーブ３の抱きかかえと、サーボモータ４１によるシーブ支え部５０の上昇動作との組み合わせにより、固定シーブ１と組み合っている可動シーブ３を、抜き出す方向へ、軸部２の軸心に沿って移動できるようにしてある。
【００３４】
すなわち、シリンダー２４、サーボモータ４１、シリンダー５４は、いずれも制御部６０（例えばマイクロコンピュータよりなる）に設定されているプログラムしたがって、所定に動作が制御されるようになっている。具体的には、制御部６０には、例えば
ａ．軸端押え部材２７と開状態の爪５６との両者を搬送路１０の上方の待機位置で待機させるモード
ｂ．作業ステーションαでパレット１１が停止すると、シリンダー２４を所定量、下降動作させ、軸端押え部材２７の先端部を固定シーブ１の軸端中央の油孔７へ差し込んでクランプするモード。
【００３５】
ｃ．同じくパレット１１が停止すると、サーボモータ４１を作動させ、爪５６を所定量、下降させ、各爪５６の股部を可動シーブ３の外周縁部に向き合せるモード。
【００３６】
ｄ．爪５６の下降後、各シリンダー５４を所定量、伸長動作させ、可動シーブ３の外周縁部に各爪５６を遊嵌させるモード。
【００３７】
ｅ．爪５６の遊嵌後、サーボモータ４１を作動させ、爪５６を設定速度で所定に上昇させるモード。
【００３８】
といった各モードが設定されていて、これで拘束されている固定シーブ１から可動シーブ３だけをボールスプラインの摺動方向沿いに移動させるようにしてある。
【００３９】
なお、支持部材５２の中央部には、固定シーブ１の軸部２が挿通自在な通孔５２ａが形成してあり、支持部材５２全体を可動シーブ３の軸端に近づけられるようにしてある。また通孔５２ａの下部開口縁には、可動シーブ３の上昇中にボール溝５ａ，５ｂからボール６が飛び出さないないように規制するためのスプリングバック部材５２ｂが取付けてある。
【００４０】
一方、ロードセル４２には、同ロードセル４２で検出される可動シーブ３が変位するときの荷重から、ボールスプライン（ボール溝５ａ，５ｂ、ボール６からなる）の摺動抵抗を算出する摺動抵抗算出部６１（演算手段、計測手段に相当）が接続されている。これにより、ボールスプラインの摺動抵抗を計測する計測器を形成している。また摺動抵抗算出部６１には、算出した摺動抵抗値と、予め設定された摺動抵抗の値、すなわち適正に選択したボール６を用いたときの適正摺動抵抗範囲値とを対比するボール選択判定部６２が接続されている。これら機能により、ボールスプラインに適切なボール６が選択されたか否かの判定が行えるようにしている。
【００４１】
この判定について詳述すれば、今、可変プーリー８（選択されたボール６が圧入されたときまでの状態）が組み付けられたパレット１１が作業ステーションαに到達し、同ステーションαで位置決め停止したとする。
【００４２】
すると、制御部６０の制御により、シャフト固定用シリンダー２４が、所定量、伸長動作され、上方で待機していた軸端押え部材２７を、図２（ａ）に示されるように固定シーブ１の軸部２端中央へ向かって下降させる。これにより、軸端押え部材２７の先端の錐状部２７ａは、軸端中央で開口している油孔７内へ差し込まれる。軸端押え部材２７は、錐状部２７ａの斜面が油孔７の開口縁と押し当たる地点で止る。この軸端押え部材２７で行われる押え付けにより、固定シーブ１は、軸方向からクランプされ、固定シーブ全体がプーリー支え治具１２（パレット）から動かないように拘束される。このとき、軸端押え部材２７の基部は、フローティング機構２６に連結してあるから、たとえ多少、シリンダー２４のピストン２５が傾いていたとしても、また油孔７の位置が多少ずれていたとしても、固定シーブ１は、その影響を受けずに所定の直立姿勢に保持される。
【００４３】
サーボモータ４１は、上記制御部６０の制御により、例えばシャフト固定用シリンダー２５の伸長動作に連動して例えば下降回転側に作動され、開状態にあるチャック５７を待機位置から所定量、下降させる。これにより、図２（ｂ）に示されるようにチャック５７は、各爪５６の股部が、可動シーブ３のプーリー部の外周端と向き合う地点で停止する。
【００４４】
続いて、制御部６０の制御により、各シリンダー５４が、所定量、伸長動作される。これにより各爪５６は、図２（ｃ）に示されるように該爪５６の股部が可動シーブ３のプーリー部外周端と近接する地点で停止され、各爪５６の先端側を同可動シーブ３のプーリー部外周縁を挟む両側（上下）に位置決める。
【００４５】
ついで、サーボモータ４１が上昇方向側に回転し、チャック５７を設定速度で上昇させる。
【００４６】
すると、図２（ｄ）に示されるように可動シーブ３は、各爪５６により、下側から抱きかかえられるように持ち上げられる。
【００４７】
ここで、ボール溝５ａ，５ｂ内のボール６は、スプリングバック部材５２ｂで動きが規制されるので、可動シーブ３の持ち上げるとき、ボール溝５ａ，５ｂ内から飛び出ない。
【００４８】
この持ち上げの際、チャック５７はフローティング機構５３で吊持されているから、可動シーブ３は、たとえシーブ支え部用フレーム４０が多少傾いていたとしても、それに影響されずに、固定シーブ１の軸部２にならって軸心沿いに持ち上げられる。
【００４９】
このときの荷重がロードセル４２で検出される。この検出した荷重には、各機構の各部構成部分の自重や可動シーブ３の自重等といった、ボールスプラインの摺動抵抗以外の荷重成分が含まれている。
【００５０】
そこで、摺動抵抗算出部６１で、計測した荷重から各部の自重を減算する等の演算処理が行われ、可変プーリー８におけるボールスプラインの摺動抵抗を算出する。つまり、ボールスプラインの摺動抵抗の検出が行われる。
【００５１】
そして、ボール選択判定部６２にて、算出されたボールスプラインの摺動抵抗値と、予め設定された摺動抵抗の値、すなわち適正に選択したボール６を用いたときの適正摺動抵抗範囲値との対比が行われる。
【００５２】
このとき、ボール溝５ａ，５ｂの孔径に対してルーズなボール６が選択されていたのであれば、計測されたボールスプラインの摺動抵抗は小となる。また反対にタイト過ぎるボールが選択されていたのであれば、計測されたボールスプラインの摺動抵抗は大となる。
【００５３】
つまり、計測されたボールスプラインの摺動抵抗値が、設定された適正摺動抵抗範囲値より、小さいか大きいかの判定（摺動抵抗の差）により、ルーズなボール６からタイト過ぎるボール６までのどのようなボール６でも認識でき、適切なボール６の選択が行なわれたか否かの判定ができる。
【００５４】
それ故、高い精度、選択されたボール６に対する適正な判断ができ、可変プーリー８の無用な機械損失を低減、さらにはボール６に加わる無用な負担も低減できる。
【００５５】
しかも、品質管理装置は、フローティング機構２６が付いた押え付け機構３３、フローティング機構５３が付いたシーブ移動機構３５、ロードセル４２、演算手段を組合わせて、上下方向の姿勢から可動シーブ３を固定シーブ１から抜き出る方向へ変位させる構造なので、簡単な構造で、固定シーブ１や可動シーブ３に誤差の要因となる無用な外力を与えずに、高い精度で、適切なボール６の選択が行なわれたかの判断ができる。
【００５６】
なお、上述した一実施形態では、固定シーブを拘束して、可動シーブを移動させることによってボールスプラインの摺動抵抗を計測するようにしたが、構造さえ許せば、反対に可動シーブを拘束し、固定シーブを移動させてボールスプラインの摺動抵抗を計測してもよい。
【００５７】
また一実施形態では、シーブを持ち上げるときのみ（上昇でのみ）で、ボールスプラインの摺動抵抗を計測するようにしたが、シーブを下降させるときにもボールスプラインの摺動抵抗を計測してもよく、またシーブの持ち上げ（上昇）および下降の両方でボールスプラインの摺動抵抗を計測し、これを数回繰り返し行い、平均化するようにしてもよい。むろん、実際のワーク（ボールスプライン）はウェット状態であるので、オイル又はグリス塗布状態で計測するようにすれば、より有効な摺動抵抗の計測が行われることはいうまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、簡単な構造で、かつ固定シーブや可動シーブに誤差の要因となる無用な外力を与えずに、高い精度で、適切なボールの選択が行なわれたかの判断ができ、高い精度で、可変プーリに組み込まれたボールが適切であるか否かの判断ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る可変プーリーの品質管理装置の構成を説明する図。
【図２】同可変プーリーのボールスプラインの摺動抵抗を計測する工程を説明するための図。
【図３】可変プーリーの構成を説明するための側断面図。
【図４】図３中のＡ−Ａ線に沿うボールスプラインの平断面図。
【符号の説明】
１…固定シーブ
２…軸部
３…可動シーブ
５ａ，５ｂ…ボール溝
６…ボール
８…可変プーリー
１２…プーリー支え治具（セット部）
２６…フローティング機構（第１フローティング部）
２７…軸端押え部材（軸端押え部）
３３…押え付け機構（拘束手段）
３５…シーブ移動機構（移動手段）
４２，６１…ロードセル，摺動抵抗算出部（計測手段）
５３…フローティング機構（第２フローティング部）
５７…チャック（爪部）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable pulley quality management device that manages the quality of a variable pulley used in a belt-type continuously variable transmission.
[0002]
[Prior art]
The transmission of an automobile (vehicle) has a gear ratio continuously variable by changing the pulley diameter by looping an annular belt between a pair of variable groove width pulleys (drive side and driven side) capable of pulley diameter. There is a belt-type CVT (continuously variable transmission) that can be changed.
[0003]
Each of the variable pulleys used in the CVT employs a structure in which a fixed sheave having a shaft portion is used, and a movable sheave is slidably combined with the shaft portion of the fixed sheave via a spline. As a result, when the movable sheave is displaced along the shaft portion, the groove width is changed, the contact radius to the belt is changed, and the necessary gear ratio is obtained.
[0004]
Ball splines are generally used as splines for such variable pulleys. Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the outer peripheral surface of the shaft portion 2 formed on the fixed sheave 1, and the inner peripheral surface of the hub 4 formed on the movable sheave 3 facing the shaft portion 2. Ball grooves 5a and 5b facing each other, for example, at three equal circumferential positions, and a plurality of, for example, three balls 6 (steel balls) are formed in each of these three rows of ball grooves 5a and 5b. The structure inserted one by one is adopted.
[0005]
By the way, the ball grooves 5a and 5b of the ball spline include errors associated with the manufacture of the fixed sheave 1 and the movable sheave 3 and errors associated with the processing of the ball grooves 5a and 5b.
[0006]
In order to absorb such errors, conventionally, balls 6 having different dimensions (for example, a plurality of balls having different diameters every 2 microns) are prepared in advance and are formed by ball grooves 5a and 5b. After measuring the hole diameter to be measured, a ball 6 having a diameter (close to tight) is selected with respect to the measured hole diameter so that the backlash is zero (no clearance or tight). Press fitting into 5a and 5b is performed.
[0007]
By the way, the variable pulley 8 is required to confirm whether or not the proper ball 6 is assembled after the ball 6 is press-fitted for quality control.
Therefore, conventionally, a proposal has been made to measure whether or not an appropriate ball diameter has been selected by measuring the backlash between the ball grooves 5a and 5b incorporating the ball 6.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the ball 6 is assembled, for some reason, the ball 6 that is tighter than necessary, that is, the ball 6 that is larger than necessary with respect to the measured value is selected and press-fitted between the ball grooves 5a and 5b. Sometimes.
[0009]
However, in the above-described quality control technique, when a loose ball 6 is selected with respect to the measured value, it can be determined that a loose ball diameter is incorporated from “having looseness”, but the ball 6 that is too tight Is selected, it is determined as “no play”, which is the same as when the appropriate ball 6 is selected. Therefore, if the ball is too tight, the quality cannot be determined.
[0010]
If such a ball 6 that is too tight is incorporated, not only the mechanical loss when changing the groove width of the variable pulley 8 will be increased, but the burden on the ball 6 will be increased and the ball life will be affected. End up.
[0011]
Therefore, it has been proposed to perform quality control of the variable pulley 8 from a load (press-fit load) when the ball 6 is press-fitted.
[0012]
This is because after positioning balls are inserted into one of the three ball grooves, a plurality of balls are put in the remaining two ball grooves, and then the positioning balls are pulled out into the ball grooves. This is a technique in which a plurality of balls are inserted and the press-fit load of the last ball is measured.
[0013]
However, since the load of the ball incorporated last is not necessarily the highest, it is not possible to make a correct judgment as in the technique for measuring the backlash.
[0014]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a variable pulley quality control device capable of determining whether an incorporated ball is appropriate with high accuracy. It is in.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the quality control device according to claim 1 is provided with a set end for setting the variable pulley in a predetermined direction in which the shaft end of the fixed sheave faces upward, and the shaft end presser for pressing the shaft end. The part is arranged so that it can be raised and lowered above the set part via the first floating part, and a pressing mechanism is provided for pressing the shaft part end by lowering operation of the shaft end pressing part. A claw part supported from the lower side is suspended so as to be able to move up and down via the second floating part, and a sheave moving mechanism is provided for displacing the movable sheave along the shaft part of the fixed sheave by the lifting and lowering operation of the claw part. a load cell for detecting a load when the displacement is provided by providing a calculating means from detection load of the load cell obtaining the sliding resistance of the ball spline, can judge whether the selected ball is correct It was so.
[0016]
That is, after setting the variable pulley on the set part so that the shaft end of the fixed sheave faces upward, the shaft end presser part is lowered by the presser mechanism, and the shaft end of the fixed sheave is pressed by the coaxial end presser part. . At this time, since the pressing part is connected to the first floating part, even if the pressing mechanism side is slightly tilted, the influence of the tilt is not applied to the fixed sheave .
[0017]
After that, the sheave moving mechanism supports and lifts or lowers the outer periphery of the movable sheave by holding the claw portion from the lower side. At this time, since the claw portion is suspended from the second floating portion, even if the sheave moving mechanism side is slightly tilted, the movable sheave is not affected by the tilt, and the movable sheave is attached to the shaft portion of the fixed sheave. Ascend and descend .
[0018]
The load at this time is detected by the load cell. Then, the sliding resistance of the ball spline is obtained by performing arithmetic processing so that unnecessary load components are removed by the arithmetic means .
[0019]
As a result, as in the case of claim 1, the ball mounted on the variable pulley can be obtained from a difference in sliding resistance without giving unnecessary external force that causes an error to the fixed sheave and the movable sheave with a simple structure. Recognition can be performed, and it can be determined with high accuracy whether an appropriate ball has been selected .
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
[0024]
FIG. 1 shows a part of a production line of a factory for assembling, for example, a belt type continuously variable transmission (hereinafter referred to as CVT). In the figure, 10 is a conveyance path of the production line, and 11 is along the conveyance path 1. A pallet 12 conveyed in the direction of the arrow X indicates a pulley support jig 12 (corresponding to a set portion) assembled on the upper surface of the pallet 11.
[0025]
On the pulley support jig 12, the variable pulley 8 is assembled in a predetermined posture, that is, the shaft end of the fixed sheave 1 is directed upward by work performed at a sheave assembly work station (not shown). Since the variable pulley 8 is the same as the structure shown in FIG. 3, the description of each part is abbreviate | omitted using FIG. The variable pulley 8 when assembled to the pulley support jig 12 presses the selected ball 6 into the ball grooves 5a and 5b between the shaft portion 2 of the fixed sheave 1 and the hub 4 of the movable sheave 3. There is only a state.
[0026]
On the other hand, α represents a work station formed at a point immediately after the sheave assembly work station, for example, and 20 represents a quality control apparatus installed at the work station α. The quality control device 20 is installed at a point above the pallet 11 stopped at the work station α.
[0027]
If the quality control apparatus 20 is demonstrated, 21 will show the support top plate installed in the installation part (beta) currently formed in the point above the stopped pallet. A cylinder support base 23 formed in a plate shape, for example, is suspended in a horizontal state on a lower surface of the support top plate 21 via, for example, a pair of rod members 22 descending from the lower surface. A shaft fixing cylinder 24 (drive source) is installed at the center of the cylinder support 23 so as to face downward. The piston 25 of the cylinder 24 is positioned at a point corresponding to the center of the shaft end of the fixed sheave 1 stopped at the work station α. And this piston 25 penetrates the cylinder support stand 23, and is extended below. For example, a rod-shaped shaft end pressing member 27 (corresponding to the shaft end pressing portion) is provided at the tip of the piston 25 via a floating mechanism 26 (for example, a universal joint or the like and corresponding to the first floating portion). ) Is freely suspended (connected). The tip end portion facing the lower side of the shaft end pressing member 27 is formed in a cone shape so as to become thinner toward the tip end. Then, the conical portion 27a at the tip forms a part that can be engaged with and disengaged from the opening edge of the oil hole 7 (small diameter) that opens at the center of the shaft end of the fixed sheave 1 as shown in FIG. Yes.
[0028]
On the other hand, 28 indicates a guide mechanism for guiding the piston 25. The guide mechanism 28 is a pair of parallel slides between two upper and lower members, for example, cylinder support bases 23 on both sides of the shaft fixing cylinder 24 and a support member 29 attached to the rear end of the shaft fixing cylinder 24. A structure is used in which the rod 30 is slidably penetrated, a receiving base 31 is supported between the lower ends of the rods 30, and the primary side (piston side) of the floating mechanism 26 is fixed by the receiving base 31. As the valve moves forward and backward, the primary side of the floating mechanism 26 is moved up and down while being positioned. Thus, the tip end side of the piston 25 is moved up and down toward the center (end of the oil hole 7) of the shaft portion 2 of the stationary sheave 1 stopped. When the piston 25 descends, the tip end of the shaft end pressing portion 27 is inserted into the oil hole 7 at the end of the shaft portion 2 and is engaged with the opening edge of the oil hole 9.
[0029]
A combination of the cylinder 24, the floating mechanism 26, the shaft end pressing member 27, and the guide mechanism 28 constitutes a pressing mechanism 33 for pressing the shaft end of the variable pulley 8 from above, that is, a mechanism for restraining the fixed sheave 1. Yes (restraint means). In addition, from the center of the cradle 31, the shaft end pressing member 27 penetrates freely.
[0030]
On the other hand, reference numeral 35 denotes a sheave moving mechanism (moving means). The sheave moving mechanism 35 includes an elevating drive unit 36 installed on the lower surface of the support top plate 21 adjacent to the cylinder 24, and a sheave support unit 50 that is moved up and down by the elevating drive unit 36. .
[0031]
Of these, the lift drive unit 36 will be described. Reference numeral 37 denotes a frame member that extends downward and is fixed to the lower surface of the support top plate 21. On the side of the frame member 37 on the cylinder 24 side, for example, a guide rail 38, in which a pair of upper and lower slides 38a are assembled, is formed along the vertical direction. A sheave support frame 40 formed in a plate shape, for example, is connected to both the slide elements 38a via an arm 39 extending downward. The frame 40 protrudes from the end of the arm 39 toward the lower side of the cradle 31, and the sheave support portion 50 is assembled to the lower surface of the frame 40. The tip end side of the shaft end pressing member 27 protrudes downward from a through hole 40a formed in the center of the frame 40.
[0032]
A servo motor 41 (drive source) is installed downward on the frame member 37 portion on the upper end side of the guide rail 38. A screw shaft 43 extending downward is connected to the output shaft 41 a of the servo motor 41 via a load cell 42. The threaded portion of the screw shaft 43 is screwed into a slide on one side, for example, an upper slide 38a so as to be able to advance and retreat. When the screw shaft 43 is rotated by the servo motor 39 by this screw insertion, the slide 38a is displaced in the vertical direction so that the whole sheave support 50 is moved up and down.
[0033]
The sheave support 50 will be described. Reference numeral 52 denotes a plate-like support member disposed on the lower side of the frame 40. As for this support member 52, the part of the both sides which pinched | interposed the shaft center of the variable pulley 8 can each be freely attached to the lower surface of the frame 40 via the floating mechanism 53 (for example, comprised by a universal joint and corresponded to a 2nd floating part). Suspended by. On the outer peripheral side of the lower surface of the support member 52, a plurality of telescopic drive units, for example, three cylinders 54 are attached radially (only two are shown in the figure). These cylinders 54 are all arranged such that the piston 54a faces inward. An I-shaped arm 55 having a pair of upper and lower claws 56 at the lower end is attached to the tip of these pistons 54a. A combination of the arm 55 and the cylinder 54 constitutes a chuck 57 (corresponding to a claw portion) that can be opened and closed along the radial direction. Of course, each nail | claw 56 is arrange | positioned so that it may mutually face inward. The claw group of the chuck 57 includes a position where the crotch portion of the claw 56 approaches the outer peripheral end of the pulley portion of the movable sheave 3 and a position where the front end of the claw 56 moves away from the outer peripheral end of the movable sheave 3 by the forward and backward movement of each cylinder 54. It opens and closes between. Further, the crotch portion distance (interval) of each claw 56 is set to be larger than the thickness dimension of the outer peripheral edge of the pulley portion of the movable pulley 8, and the movable sheave 3 is clamped from the radial direction by each claw 56. It is designed to be held from the lower side without giving a strong force. Then, the combination of the holding of the movable sheave 3 by the claw 56 and the raising operation of the sheave support 50 by the servo motor 41 causes the movable sheave 3 combined with the fixed sheave 1 to be pulled out in the direction of extraction. It can be moved along the axis.
[0034]
In other words, the cylinder 24, the servo motor 41, and the cylinder 54 are all controlled in accordance with a program set in the control unit 60 (for example, composed of a microcomputer), and thus are controlled in a predetermined manner. Specifically, the control unit 60 includes, for example, a. A mode in which both the shaft end pressing member 27 and the claw 56 in the open state are made to wait at a standby position above the conveyance path b. When the pallet 11 stops at the work station α, the cylinder 24 is moved downward by a predetermined amount, and the tip end portion of the shaft end pressing member 27 is inserted into the oil hole 7 in the center of the shaft end of the fixed sheave 1 and clamped.
[0035]
c. Similarly, when the pallet 11 is stopped, the servo motor 41 is operated, the claws 56 are lowered by a predetermined amount, and the crotch portion of each claw 56 faces the outer peripheral edge portion of the movable sheave 3.
[0036]
d. A mode in which each cylinder 54 is extended by a predetermined amount after the claw 56 is lowered, and each claw 56 is loosely fitted to the outer peripheral edge of the movable sheave 3.
[0037]
e. A mode in which the servo motor 41 is operated after the claw 56 is loosely fitted, and the claw 56 is raised at a predetermined speed.
[0038]
These modes are set, and only the movable sheave 3 from the fixed sheave 1 restrained by this mode is moved along the sliding direction of the ball spline.
[0039]
Note that a through hole 52a through which the shaft portion 2 of the fixed sheave 1 can be inserted is formed at the center of the support member 52 so that the entire support member 52 can be brought close to the shaft end of the movable sheave 3. A spring back member 52b is attached to the lower opening edge of the through hole 52a to prevent the ball 6 from jumping out of the ball grooves 5a and 5b while the movable sheave 3 is raised.
[0040]
On the other hand, the load cell 42 calculates a sliding resistance for calculating a sliding resistance of the ball spline (consisting of the ball grooves 5a and 5b and the ball 6) from the load when the movable sheave 3 detected by the load cell 42 is displaced. A unit 61 (corresponding to a calculation means and a measurement means) is connected. Thus, a measuring instrument for measuring the sliding resistance of the ball spline is formed. Further, the sliding resistance calculation unit 61 compares the calculated sliding resistance value with a preset sliding resistance value, that is, an appropriate sliding resistance range value when the appropriately selected ball 6 is used. A ball selection determination unit 62 is connected. With these functions, it is possible to determine whether or not an appropriate ball 6 has been selected for the ball spline.
[0041]
To describe this determination in detail, it is assumed that the pallet 11 assembled with the variable pulley 8 (the state until the selected ball 6 is press-fitted) has reached the work station α and stopped positioning at the station α. To do.
[0042]
Then, the shaft fixing cylinder 24 is extended by a predetermined amount under the control of the control unit 60, and the shaft end pressing member 27 that has been waiting on the upper side is fixed to the fixed sheave 1 as shown in FIG. The shaft part 2 is lowered toward the center of the end. Thereby, the cone-shaped part 27a at the tip of the shaft end pressing member 27 is inserted into the oil hole 7 opened at the center of the shaft end. The shaft end pressing member 27 stops at a point where the inclined surface of the conical portion 27 a contacts the opening edge of the oil hole 7. By the pressing performed by the shaft end pressing member 27, the fixed sheave 1 is clamped from the axial direction, and the entire fixed sheave is restrained from moving from the pulley support jig 12 (pallet). At this time, since the base portion of the shaft end pressing member 27 is connected to the floating mechanism 26, even if the piston 25 of the cylinder 24 is slightly inclined or the position of the oil hole 7 is slightly shifted. The fixed sheave 1 is held in a predetermined upright posture without being affected by the fixed sheave 1.
[0043]
The servo motor 41 is operated, for example, to the downward rotation side in conjunction with the extension operation of the shaft fixing cylinder 25 under the control of the control unit 60, and lowers the chuck 57 in the open state by a predetermined amount from the standby position. Thereby, as shown in FIG. 2B, the chuck 57 stops at a point where the crotch portion of each claw 56 faces the outer peripheral end of the pulley portion of the movable sheave 3.
[0044]
Subsequently, each cylinder 54 is extended by a predetermined amount under the control of the control unit 60. As a result, each claw 56 is stopped at the point where the crotch portion of the claw 56 comes close to the outer peripheral end of the pulley portion of the movable sheave 3 as shown in FIG. 3 is positioned on both sides (up and down) sandwiching the outer periphery of the pulley section.
[0045]
Next, the servo motor 41 rotates in the ascending direction and raises the chuck 57 at a set speed.
[0046]
Then, as shown in FIG. 2D, the movable sheave 3 is lifted by each claw 56 so as to be held from below.
[0047]
Here, since the movement of the ball 6 in the ball grooves 5a and 5b is restricted by the springback member 52b, the ball 6 does not jump out of the ball grooves 5a and 5b when the movable sheave 3 is lifted.
[0048]
Since the chuck 57 is suspended by the floating mechanism 53 at the time of lifting, the movable sheave 3 is not affected by the shaft of the fixed sheave 1 even if the sheave support frame 40 is slightly inclined. It is lifted along the axis following part 2.
[0049]
The load at this time is detected by the load cell 42. The detected load includes load components other than the ball spline sliding resistance, such as the weight of each component of each mechanism and the weight of the movable sheave 3.
[0050]
Therefore, the sliding resistance calculation unit 61 performs arithmetic processing such as subtracting the weight of each part from the measured load, and calculates the sliding resistance of the ball spline in the variable pulley 8. In other words, the sliding resistance of the ball spline is detected.
[0051]
Then, in the ball selection determination unit 62, the calculated sliding resistance value of the ball spline and a preset sliding resistance value, that is, an appropriate sliding resistance range value when the appropriately selected ball 6 is used. A comparison is made.
[0052]
At this time, if the loose ball 6 is selected with respect to the hole diameter of the ball grooves 5a and 5b, the measured sliding resistance of the ball spline becomes small. On the other hand, if a ball that is too tight is selected, the measured sliding resistance of the ball spline becomes large.
[0053]
That is, from the loose ball 6 to the ball 6 that is too tight, by determining whether the measured sliding resistance value of the ball spline is smaller or larger than the set appropriate sliding resistance range value (difference in sliding resistance). Any ball 6 can be recognized, and it can be determined whether or not an appropriate ball 6 has been selected.
[0054]
Therefore, it is possible to make an appropriate judgment on the selected ball 6 with high accuracy, reduce unnecessary mechanical loss of the variable pulley 8, and further reduce unnecessary load applied to the ball 6.
[0055]
In addition, the quality control device combines the pressing mechanism 33 with the floating mechanism 26, the sheave moving mechanism 35 with the floating mechanism 53, the load cell 42, and the arithmetic means to fix the movable sheave 3 from the vertical position. Since the structure is displaced in the direction to be extracted from 1, the appropriate ball 6 is selected with high accuracy without applying unnecessary external force that causes an error to the fixed sheave 1 and the movable sheave 3 with a simple structure. Can be judged.
[0056]
In the above-described embodiment, the fixed sheave is restrained, and the sliding resistance of the ball spline is measured by moving the movable sheave. However, if the structure permits, the movable sheave is restrained, The sliding resistance of the ball spline may be measured by moving the fixed sheave.
[0057]
In one embodiment, the sliding resistance of the ball spline is measured only when the sheave is lifted (only when the sheave is raised). However, the sliding resistance of the ball spline is also measured when the sheave is lowered. Alternatively, the sliding resistance of the ball spline may be measured both when the sheave is lifted (raised) and lowered, and this may be repeated several times and averaged. Of course, since the actual work (ball spline) is in a wet state, it is needless to say that more effective sliding resistance can be measured if measurement is performed in an oil or grease application state.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention , an appropriate ball can be selected with high accuracy and with a simple structure and without applying an unnecessary external force that causes an error to the fixed sheave or the movable sheave. It is possible to determine whether or not the ball incorporated in the variable pulley is appropriate with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a quality control apparatus for a variable pulley according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining a process of measuring a sliding resistance of a ball spline of the variable pulley.
FIG. 3 is a side sectional view for explaining a configuration of a variable pulley.
4 is a plan sectional view of a ball spline along the line AA in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixed sheave 2 ... Shaft part 3 ... Movable sheave 5a, 5b ... Ball groove 6 ... Ball 8 ... Variable pulley 12 ... Pulley support jig (set part)
26 ... Floating mechanism (first floating part)
27 ... Shaft end presser member (shaft end presser)
33 ... Pressing mechanism (restraint means)
35 ... Sheave moving mechanism (moving means)
42, 61 ... load cell, sliding resistance calculation section (measuring means)
53 ... Floating mechanism (second floating part)
57. Chuck (claw part).

Claims

固定シーブの軸部に周囲複数箇所のボールスプラインを介して可動シーブを摺動可能に外挿してなる可変プーリーの品質を管理する装置であって、
前記可変プーリーを前記固定シーブの軸部端が上側に向く所定の向きにセットするセット部と、
前記軸部端を押える軸端押え部が第１フローティング部を介して前記セット部の上方に昇降可能に配置されてなり、該軸端押え部の下降動作により前記軸部端を押え付ける押え付け機構と、
前記可動シーブの外周複数箇所を下側から支える爪部が第２フローティング部を介して昇降可能に吊持されてなり、前記爪部の昇降動作により前記可動シーブを前記固定シーブの軸部沿いに変位させるシーブ移動機構と、
前記可動シーブが変位したときの荷重を検出するロードセルと、
前記ロードセルの検出荷重から前記ボールスプラインの摺動抵抗を求める演算手段と、
を具備してなることを特徴とする可変プーリーの品質管理装置。A device for managing the quality of a variable pulley formed by sliding a movable sheave so as to be slidable through a plurality of ball splines around a shaft portion of a fixed sheave,
A set portion for setting the variable pulley in a predetermined direction in which the shaft end of the fixed sheave faces upward;
A shaft end pressing portion that presses the shaft end is disposed so as to be able to be raised and lowered above the set portion via the first floating portion, and presser pressing the shaft end by lowering the shaft end pressing portion. Mechanism,
A claw portion that supports a plurality of outer peripheral portions of the movable sheave from below is suspended through a second floating portion so that the movable sheave can be moved along the shaft portion of the fixed sheave by raising and lowering the claw portion. A sheave moving mechanism to be displaced;
A load cell for detecting a load when the movable sheave is displaced;
Calculation means for obtaining sliding resistance of the ball spline from the detected load of the load cell;
A quality control device for a variable pulley, comprising: