(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に径小ポリＶ溝を有する径小円筒部と、この径小円筒部の軸方向一端から径方向内方に張出し形成され、中央に軸挿通孔を有する支持基板部と、上記径小円筒部の軸方向他端に段付き部を介して上記径小円筒部と同心状に連設され、外周面に径大ポリＶ溝を有する径大円筒部とを備えたポリＶプーリの製造方法において、中央に上記軸挿通孔を有する円形の平板素材を曲げ加工することにより上記支持基板部と、この支持基板部の外周端から外方へ拡開傾斜状に連設する円錐周壁部とを有する断面皿形の第１成形体を成形する曲げ工程と、上記円錐周壁部を拡開端方向に展延することにより肉厚減少して断面形状が深い皿形の第２成形体を成形する展延工程と、第２成形体の肉厚減少した円錐周壁部を絞り成形することにより径小円筒部と径大円筒部を成形する絞り工程と、上記支持基板部の外周及び径小円筒部の外周面に径小ポリＶ溝を、上記径大円筒部の外周面に径大ポリＶ溝をそれぞれ転造成形する転造工程とを含むことを特徴とするポリＶプーリの製造方法。
【請求項２】
上記展延工程において、下端面に支持基板部押さえ面を加工した回転上型と、平坦な支持基板部受け面と円錐斜面状の周壁部受け面とを有する截頭円錐形状に加工した回転下型、及びサイドローラを用意し、第１成形体の支持基板部を上記支持基板部押さえ面と支持基板部受け面との間に挟持すると共に、第１成形体の円錐周壁部を上記周壁部受け面上に載置して、第１成形体を回転上下型ごと上下型軸心回りに回転させると共に上記円錐周壁部の外周に上記サイドローラの外周を半径方向に強く押し付け、該サイドローラをこれの軸心回りに回転させながら上記周壁部受け面の傾斜方向下方へ移動させて上記円錐周壁部を拡開端方向に展延することを特徴とする請求項１記載のポリＶプーリの製造方法。
【請求項３】
上記径小円筒部の外周面および径大円筒部の外周面にポリＶ溝をそれぞれ別工程で個別に転造成形する請求項１又は２に記載のポリＶプーリの製造方法。
【請求項４】
上記支持基板部の中央から筒状のボス部を軸方向外方に一体に突設しており、このボス部の内部に軸挿通孔が形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のポリＶプーリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、回転動力を伝達するためのＶベルトに使用されるポリＶプーリの製造方法に関する。
背景技術
この種のポリＶプーリとして、小径のポリＶ溝と大径のポリＶ溝とを２段に形成したポリＶプーリがある。このようなポリＶプーリは、一般に鋳鉄製のものが用いられる。しかし、鋳鉄製のポリＶプーリは、重量が大であり、しかもポリＶ溝は切削加工により行われるため、作業現場に切削粉が飛散し、作業環境が悪化し、そればかりか切削加工は手間取るため作業能率低下の原因にもなる。
本発明の目的は、上記のような、大小異径のポリＶ溝を２段に形成したポリＶプーリにおいて、このポリＶプーリを厚肉の平板素材から製造できるようにすることにより鋳鉄製のポリＶプーリに比べて強靭で耐久性に優れ、しかも軽量、低コストで簡単に能率よく製造することのできる板金製のポリＶプーリの製造方法を提供することにある。
発明の開示
本発明によるポリＶプーリの製造方法は、外周面に径小ポリＶ溝を有する径小円筒部と、この径小円筒部の軸方向一端から径方向内方に張出し形成され、中央に軸挿通孔を有する支持基板部と、上記径小円筒部の軸方向他端に段付き部を介して上記径小円筒部と同心状に連設され、外周面に径大ポリＶ溝を有する径大円筒部とを備えたポリＶプーリの製造方法において、中央に上記軸挿通孔を有する円形の平板素材を曲げ加工することにより上記支持基板部と、この支持基板部の外周端から外方へ拡開傾斜状に連設する円錐周壁部とを有する断面皿形の第１成形体を成形する曲げ工程と、上記円錐周壁部を拡開端方向に展延することにより肉厚減少して断面形状が深い皿形の第２成形体を成形する展延工程と、第２成形体の肉厚減少した円錐周壁部を絞り成形することにより径小円筒部および径大円筒部を成形する絞り工程と、上記支持基板部の外周及び径小円筒部の外周面に径小ポリＶ溝を、上記径大円筒部の外周面に径大ポリＶ溝をそれぞれ転造成形する転造工程とを含むものである。
このような本発明によるポリＶプーリの製造方法によれば、展延工程では円錐周壁部のみを肉厚減少して支持基板部は平板素材の厚い肉厚をそのまま保有するように展延加工するので、クランクシャフトなどに確実強固にはめ込まれるよう必要かつ十分な強度の支持基板部を得ることができる。また、円錐周壁部は予め展延加工により肉厚減少したうえで径小円筒部と径大円筒部とを絞り成形するので、この絞り加工は容易に行える。しかも、この肉厚減少した円錐周壁部は予め曲げ工程で拡開傾斜状に形成されているので、平板から径小円筒部と径大円筒部を絞るよりも絞り易い。
このような板金製のポリＶプーリは、鋳鉄製のポリＶプーリに比べて強靭で耐久性に優れ、しかも、軽量、低コストで簡単に能率よく製造することができる。
また、上記展延工程において、下端面に支持基板部押さえ面を加工した回転上型と、平坦な支持基板部受け面と円錐斜面状の周壁部受け面とを有する截頭円錐形状に加工した回転下型、及びサイドローラを使用する。そして、第１成形体の支持基板部を上記支持基板部押さえ面と支持基板部受け面との間に挟持すると共に、第１成形体の円錐周壁部を上記周壁部受け面上に載置して、第１成形体を回転上下型ごと上下型軸心回りに回転させると共に上記円錐周壁部の外周に上記サイドローラの外周を半径方向に強く押し付け、該サイドローラをこれの軸心回りに回転させながら上記周壁部受け面の傾斜方向下方へ移動させることによって、上記円錐周壁部のみを拡開端方向に肉厚減少状態に容易に展延することができる。
また、上記転造工程において径小円筒部の外周面と径大円筒部の外周面にポリＶ溝をそれぞれ別工程で個別に転造成形することにより、それぞれのポリＶ溝を精度よく成形することができる。
また、上記平板素材として、その中央にボス部を一体に突設したものを使用することにより、このボス部の肉厚は支持基板部と同様に平板素材の厚い肉厚をそのまま保有するので、シャフトとの結合強度を必要かつ十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の一実施例により製造されたポリＶプーリの断面図である。
図２Ａ〜図２Ｇは本発明の一実施例によるポリＶプーリの製造方法を示す説明図である。
図３Ａ，図３Ｂは本発明の他の実施例を示す展延工程図である。
図４は本発明の更に他の実施例を示す第２転造工程図である。
図５は本発明の更に他の実施例を示す展延工程図である。
図６Ａ，図６Ｂは本発明の更に又、他の実施例を示す展延工程図である。
図７は本発明の他の実施例を示すポリＶプーリの断面図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明に係るポリＶプーリの製造方法の一実施例を図面に基いて説明する。
図１は本発明の一実施例により製造されたポリＶプーリの断面図である。ポリＶプーリは、外周面に第１耳部１及び径小ポリＶ溝２を有する径小円筒部３と、この径小円筒部３の軸方向一端から径方向内方に張出し形成され、中央に軸挿通孔４を有する筒状のボス部５を外方に突設した支持基板部６と、径小円筒部３の軸方向他端に段付き部７を介して径小円筒部３と同心状に連設され、外周面に第２，３耳部８，９及び径大ポリＶ溝１０を有する径大円筒部１１とを備える。このポリＶプーリは、例えば、クランクシャフトにボス部５をはめ込んで使用される。第１耳部１，第２耳部８，第３耳部９は、ポリＶベルトが径小ポリＶ溝２、径大ポリＶ溝１０に掛けられた状態下で不慮にそれら径小ポリＶ溝２、径大ポリＶ溝１０から外れ出るのを防止するための規制壁である。
次に、上記ポリＶプーリの製造方法を図２Ａ〜図２Ｇに基いて説明する。
図２Ａ、２Ｂはプレス機の上下型１２，１３による曲げ工程を示している。この工程で使用する上型１２は、下端面１４を中央にボス部逃げ凹部１５を有する平坦面に加工したインナー１６と、下端内周に雌型の円錐斜面１７を有する円筒状のアウター１８とからなる。下型１３は、上端面を中央に突起１９を備えた平坦面２０と雄型の円錐斜面２１とを有する截頭円錐形状に形成してなる。
この曲げ工程では、予め中央に軸挿通孔４を有する筒状のボス部５を一体に突設した圧延鋼板等よりなる円形の平板素材２３を用意する。平板素材２３に対しボス部５はバーリング加工などによって加工される。
そして、図２Ａに示すように、この平板素材２３のボス部５を下型１３の突起１９に挿入して平板素材２３を下型１３の平坦面２０上に置く。次いで、図２Ｂに示すように、上型１２のインナー１６を下降させて、この平坦な下端面１４で平板素材２３のボス部５周辺の内周領域部を下型１３の平坦面２０に対して強く押し付ける。次いでアウター１８を下降させることによりその円錐斜面１７で平板素材２３の外周領域部を、下型１３の円錐斜面部２１上に押し付けて外方へ拡開傾斜状に曲げ加工する。この曲げ加工により中央にボス部５を有する平らな支持基板部６と、この支持基板部６の外周端から外方へ拡開傾斜状に連設する円錐周壁部２４とを有する断面皿形の第１成形体２５が得られる。
図２Ｃは展延工程を示しており、この展延工程では回転上下型２８，３２と、展延加工用の可動式のサイドローラ３３とを使用する。回転上型３８はこれの下端面を中央にボス部逃げ凹部２６を有する支持基板部押さえ面２７に加工している。回転下型３２Ｆ、中央に突起２９を備えた平坦な支持基板部受け面３０と、円錐斜面状の周壁部受け面３１とを有する截頭円錐形状に加工している。
そして、この展延工程では、回転下型３２に対し第１成形体２５がボス部５を突起２９に挿入するとともに、支持基板部６を支持基板部受け面３０上に、円錐周壁部２４を周壁部受け面３１上にそれぞれ位置するよう載置される。次いで、回転上型２８を下降させて、この支持基板部押さえ面２７で第１成形体２５のボス部５周辺の支持基板部６を回転下型３２の支持基板部受け面３０に対して押し付ける。かくして、回転上型２８と回転下型３２とを第１成形体２５ごと上下型軸心Ｏ1間回りに回転させるとともに、第１成形体２５の円錐周壁部２４の外周にサイドローラ３３の外周を半径方向に強く押し付け、該サイドローラ３３をこれの軸心Ｏ2回りに回転させながら周壁部受け面３１の傾斜方向下方（矢印ａ方向）に移動させる。このサイドローラ３３の作動により円錐周壁部２４がこれの拡開端方向へ支持基板部６の肉厚よりも薄く拡げ延ばされて減肉円錐周壁部２４１に成形される。この場合、支持基板部６の肉厚が、例えば６mmである場合、減肉円錐周壁部２４１は３mm程度にまで肉厚減少させる。この展延加工により全体の断面形状が深い皿形の第２成形体３４を得ることができる。
減肉円錐周壁部２４１をこのように展延成形する前の段階では、支持基板部６の外周部６ａには後工程で図１に示すごとき第１耳部１及び径小ポリＶ溝２の一部を成形することができるように、この支持基板部６の外周部６ａは平板素材２３の厚い肉厚をそのまま保有すべく、又はそれよりも厚肉に増肉すべく加工する。この加工に際しては、図３Ａのように回転下型３２の支持基板部受け面３０の外周に凸部３４を環状に設けておく。そして、図３Ｂに示すように、回転上型２８の支持基板部押さえ面２７でもって、ボス部５の周辺の支持基板部６を、回転下型３２の支持基板部受け面３０の突起２９と凸部３４との間に押し付けると同時に、サイドローラ３３を円錐周壁部２４の外周の上端寄り部に強く押し付けると、支持基板部６の外周部６ａを厚肉のままボス部突出方向に隆起させることができる。この場合、支持基板部６の外周部６ａにはサイドローラ３３を強く押し付けて周壁部受け面３１の傾斜方向上方（図３Ｂ中、矢印ｂ方向）に移動させることにより材料を迫り上げることができる。これにより支持基板部６の外周部６ａは図３Ｂ中、仮想線で示すごとく第１耳部１及び径小ポリＶ溝２の成形基礎となる肉盛り部Ｍを外方へできる限り多く張り出すことになる。
図２Ｄは第１絞り工程を示しており、この第１絞り工程では上型４０と下型４５を使用する。上型４０は、これらの下端面中央にボス部逃げ凹部３５を設け、かつこのボス部逃げ凹部３５の外周に支持基板部押さえ面３６を形成するとともに、この支持基板部押さえ面３６の外周に支持基板部６の隆起状の外周部６ａが嵌合する凹溝３７を形成している。さらに、その凹溝３７の外側部には径小円筒部絞り用の垂直壁３８を形成し、この垂直壁３８の下端から外方へ水平に連続して段付き部成形部３９を形成している。下型４５は、中央に突起４１を有する支持基板部受け面４２を形成し、かつこの支持基板部受け面４２の外周端から下方へ垂直に連続して径小円筒部受け用の垂直壁４３を形成するとともに、この垂直壁４３の下端から外方へ水平に連続して段付き部受け面４４を形成している。
そして、この第１絞り工程では、第２成形体３４を下型４５にセットしたうえで、上型４０を下降させる。すると、第２成形体３４の減肉円錐周壁部２４１のほぼ上半分が上型４０の垂直壁３８と下型４５の垂直壁４３との間で絞られて径小円筒部３を成形する。これと同時に、その径小円筒部３の下端から径方向外方へ張出す段付き部７が段付き部成形部３９と段付き部受け面４４との間で成形される。この第１絞り加工により第３成形体４６を得る。
その際、減肉円錐周壁部２４１の最下端縁２４１ａが跳上がることのないようにその下端縁２４１ａは下型４５の外周に配備した規制壁４７に当接させる。下型４５には、成形後、上型４０が上昇した後において第３成形体４６を下型４５から上方へ押し出すための押出しピン４８を備えている。
図２Ｅは第２絞り工程を示しており、この第２絞り工程では第１転造成形工程で使用する上型４０と略同じ形状をもつ上型本体４９と、この外周に配備した円筒状の径大円筒部絞り型５０とを有する上型５１と、第１転造成形工程で使用する下型４５と略同じ形状をもつ下型５２とを使用する。そして、第１絞り工程で得られた第３成形体４６を下型５２にセットし、上型本体４９及び径大円筒部絞り型５０を下降させて減肉円錐周壁部２４１の段付き部７より下方部分２４１ｂを絞り加工して径大円筒部１１を成形する。この第２絞り加工により第４成形体５３を得る。
図２Ｆは第１転造成形工程を示しており、この工程では第４成形体５３を回転上型５４と回転下型５５との間に挟持して上下型軸心Ｏ3回りに回転させるとともに、第４成形体５３の支持基板部６の外周部６ａと径小円筒部３の外周面に第１転造ローラ５６の外周の溝５６ａを半径方向に強く押し付けながら第１転造ローラ５６をこれの軸心Ｏ4回りに回転させる。すると、支持基板部６の外周部６ａと径小円筒部３の外周面に、第１耳部１と複数のＶ溝群よりなる径小ポリＶ溝２が成形される。これら第１耳部１及び径小ポリＶ溝２の成形加工は単に一回の転造で成形する場合よりも数回の転造を繰り返して最終寸法の溝深さ及びピッチにすることの方が好ましい。この第１転造成形により第５成形体５７を得る。
図２Ｇは第２転造成形工程を示しており、この工程では第１転造成形工程で得られた第５成形体５７を回転上型５８と回転下型５９との間に挟持して上下型軸心Ｏ5回りに回転させるとともに、第５成形体５７の段付き部７の外周と径大円筒部１１の外周面に第２転造ローラ６０の外周の溝６０ａを半径方向に強く押し付けながら第２転造ローラ６０をこれの軸心Ｏ6回りに回転させる。すると、段付き部７の外周と径大円筒部１０の外周面に第２，３耳部８，９と両耳部８，９間に複数のＶ溝群よりなる径大ポリＶ溝１０が成形される。その第２，３耳部８，９及び径大ポリＶ溝２の成形加工も、径小円筒部３の第１耳部１及び径小ポリＶ溝２の成形加工の場合と同様に単に一回の転造で成形する場合よりも数回の転造を繰り返して最終寸法の溝深さ及びピッチにすることの方が好ましい。この第２転造成形を終えることで図１に示すごとき所定形状のポリＶプーリが得られる。
上記実施例において、図２Ｅの第２絞り工程は省略して次ぎのような加工法を採用することができる。図２Ｄのように第３成形体４６の減肉円錐周壁部２４１の段付き部７より下方部分２４１ｂは傾斜状のままで図２Ｆの第１転造成形工程に移して径小円筒部３に第１耳部１及び径小ポリＶ溝２を成形する。そして次工程の第２転造成形工程では、図４のようにその減肉円錐周壁部２４１の段付き部７より下方の傾斜部分２４１ｂを第２転造ローラ６０の押し付け力で軸方向に真っ直ぐに曲げて径大円筒部１１を成形しながらこれの外周面に図２Ｇのように第２，３耳部８，９及び径大ポリＶ溝１０を転造成形する。
上記展延工程で使用する回転下型３２として、図５に示すように、回転下型３２の円錐斜面の周壁部受け面３１を径小円錐斜面部３１ａと径大円錐斜面部３１ｂとを平坦段部３１ｃを介して上下２段に配するよう形成しておけば、上記展延工程での加工要領と同様なサイドローラ３３の作動によって第１成形体２５の減肉円錐周壁部２４１を展延成形しながら平坦段部３１上で段付き部７を予備成形することができる。
上記実施例のように、第１転造工程において径小円筒部３の外周面に第１耳部１及び径小ポリＶ溝２を、径大円筒部１１の外周面に第２，３耳部８，９及び径大ポリＶ溝１０をそれぞれ別工程で個別に転造成形することにより、第１耳部１及び径小ポリＶ溝２、第２，３耳部８，９及び径大ポリＶ溝１０のそれぞれを精度よく、また繰り返し転造回数を少なくして成形することができる。しかし、これに限られない。第１転造ローラ５６と第２転造ローラ６０とを一体化した形の一つの転造ローラを用意する。この転造ローラを使用することにより径小円筒部３の外周面に第１耳部１及び径小ポリＶ溝２を、また径大円筒部１１の外周面に第２，３耳部８，９及び径大ポリＶ溝１０を同時に転造成形することもできる。
上記展延工程において、支持基板部６の外周部６ａは平板素材２３の厚い肉厚をそのまま保有すべく、又はそれよりも厚肉に増肉すべく加工するに際して、図３Ａ，図３Ｂに示す加工法に代えて、図６Ａのように、回転下型３２の円錐斜面の周壁部受け面３１の上端寄りに凹溝６１をその円周方向に設けておく。そして、回転上型２８の支持基板部押さえ部６２で支持基板部６を回転下型３２の支持基板部受け面３０上に押し付けると同時に、サイドローラ３３を円錐周壁部２４の前記凹溝６１に対応する箇所の外周を強く押し付けることによっても、支持基板部６の外周部６ａを厚肉に保有することができる。この場合、円錐周壁部２４の外周の前記凹溝６１に対応する箇所はサイドローラ３３で強く押し付けてｂ方向に移動させて材料を迫り上げることで、支持基板部６の外周部６ａに第１耳部１の成形基礎となる肉盛り部Ｍを少しでも予備的に外方へ張り出しておくことができる。また、回転上型２８の支持基板部押さえ部６２とサイドローラ３３との間から第１耳部１の成形基礎となる肉盛り部Ｍを少しでも予備的に張り出しておけば、第１転造成形工程での第１耳部１の張出し成形がそれだけ容易に行えることになる。支持基板部６の外周部６ａを平板素材２３の厚い肉厚をそのまま保有すべく、またはそれよりも厚肉に増肉すべく加工した後は、図６Ｂのようにサイドローラ３３をａ方向に移動させて減肉円錐周壁部２４１を展延成形することは上記実施例の場合と同様である。
上記実施例では支持基板部６においてこれの中央にボス部５を一体に突設してあり、このボス部５の肉厚は支持基板部６と同様に平板素材２３の厚い肉厚をそのまま保有するので、シャフトとの結合強度を必要かつ十分に確保できる。ただし、図７のように支持基板部６はボス部５の無いフラットな形に形成して軸挿通孔４のみを設けるものであってもよい。
産業上の利用可能性
本発明のポリＶプーリの製造方法は、厚肉の平板素材から支持基板部と円錐周壁部とを有する断面皿形の成形体を曲げ加工したうえで、支持基板部は厚肉のままで円錐周壁部のみを肉厚減少状態に展延加工し、この円錐周壁部を絞り成形して大小異径の円筒部を成形するとともに、径小円筒部と径大円筒部の各外周面にポリＶ溝を転造する。したがって、シャフトにはめ込まれる支持基板部は平板素材の厚い肉厚をそのまま保有して強度を確保できて丈夫なポリＶプーリを得るとともに、大小異径の円筒部も段付き状に容易に絞り成形することができて加工性にも優れる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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