(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の胴体と、この胴体の外周面上の軸方向両端に張出し形成したＶベルト外れ止め用の第１，２耳部と、胴体の外周面上の第１，２耳部間に成形したポリＶ溝とを有するポリＶプーリの製造方法において、厚肉パイプ素材を定寸切断することにより胴体を得る第１工程と、環状の楔形突起をそれぞれに有する上下金型間で胴体の軸方向両端面を挟持して前記楔形突起を胴体の軸方向両端面に食い込ませるプレス加工により胴体の外周面上の軸方向両端に第１，２予備耳部を張出し形成する第２工程と、転造加工により第１，２予備耳部を所定形状の第１，２耳部に整形するとともにこの第１，２耳部間にポリＶ溝を成形する第３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】
円筒形状の胴体と、この胴体の外周面上の軸方向両端に張出し形成したＶベルト外れ止め用の第１，２耳部と、胴体の外周面上の第１，２耳部間に成形したポリＶ溝とを有するポリＶプーリの製造方法において、厚肉パイプ素材を定寸切断することにより胴体を得る第１工程と、環状の楔形突起をそれぞれに有する上下金型間で胴体の軸方向両端面を狭持して前記楔形突起を胴体の軸方向両端面に食い込ませる第１プレス加工により、胴体の軸方向両端面のそれぞれの厚み方向中間部にＶ形割り溝を円周方向に亘り形成するとともに、胴体の外周面上の軸方向両端に第１，２予備耳部を張出し形成する第２工程と、上下金型間で胴体の軸方向両端面のそれぞれのＶ形割り溝の外側の環状分割部片どうし間を狭持してＶ形割り溝深さ分だけ軸方向内方に圧縮する第２プレス加工により、胴体の少なくとも一方の軸方向端面のＶ形割り溝より径方向内方側に環状ボス部を形成し、かつ該Ｖ形割り溝を消失するとともに当該箇所の第１予備耳部又は第２予備耳部の張出量を増大させる第３工程と、転造加工により第１，２予備耳部を所定形状の第１，２耳部に整形するとともにこの第１，２耳部間にポリＶ溝を成形する第４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。
【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、シャフトにワンウェイクラッチやベアリングなどを介して挿入結合するという用途目的のために、円筒形状の胴体を形成し、この胴体の外周面の軸方向両端にＶベルトの外れ防止用の耳部を形成するとともに、両耳部間にポリＶ溝を形成した構造のポリＶプーリがある。
このようなポリＶプーリの製造方法は、例えば、特開平８−３０００８２号公報に開示されている。そこに記載されているポリＶプーリは、大体、次のようなプレス工程を経て製造される。先ず、圧延鋼板よりなる円盤形状のブランクを絞り加工することにより有底カップ形状の第１成形体を成形する。次いで、この第１成形体の底壁部を打ち抜くことにより無底カップ形状の第２成形体を成形する。次いで、この無底カップ形状の第２成形体を円筒形状の胴体に成形するとともに、この胴体の外周面の軸方向両端にそれぞれ予備耳部をプレス加工する。最後に、胴体の両端の予備耳部をそれぞれ所定形状の耳部に整形するとともに、この両耳部間の胴体外周面にポリＶ溝を転造により成形する。
しかし、このように圧延鋼板から全てプレス加工工程を経て製造される板金製のポリＶプーリでは多数の工程、作業時間を要し、またコスト高にもなる。とくに、有底カップ形状の成形体から円筒形状の胴体を得るために有底カップ形状の成形体の底壁部を打ち抜く必要があり、この底壁部はスクラップとなり、材料ロスとなって不経済であった。また、耳部を必要かつ十分に張出し成形するためには厚肉のブランクが必要とされるが、厚肉のブランクを有底カップ形状に絞り加工することは容易でなかった。
そこで本発明の目的は、上記のような円筒形状の胴体よりなるポリＶプーリを、少ない工程で、また材料ロスを出すこともなく、低コストで簡単に製造することのできるポリＶプーリの製造方法を提供することにある。
発明の開示
本発明の第１のポリＶプーリの製造方法は、円筒形状の胴体と、この胴体の外周面上の軸方向両端に張出し形成したＶベルト外れ止め用の第１，２耳部と、胴体の外周面上の第１，２耳部間に成形したポリＶ溝とを有するポリＶプーリの製造方法において、厚肉パイプ素材を定寸切断することにより胴体を得る第１工程と、環状の楔形突起をそれぞれに有する上下金型間で前記胴体の軸方向両端面を挟持して前記楔形突起を胴体の軸方向両端面に食い込ませるプレス加工により胴体の外周面上の軸方向両端に第１，２予備耳部を張出し形成する第２工程と、転造加工により前記第１，２予備耳部を所定形状の第１，２耳部に整形するとともにこの第１，２耳部間にポリＶ溝を成形する第３工程とを含むものである。
このような製造方法によれば、厚肉パイプ素材を定寸切断することにより胴体を得るため、単一のプレス工程と転造工程の二工程のみで所定形状のポリＶプーリを簡単に得ることができる。また、前述した従来のプレス加工によるがごとき有底カップ形状の成形体の底壁部を打ち抜くような材料ロスを出す問題も無くなる。
本発明の第２のポリＶプーリの製造方法は、円筒形状の胴体と、この胴体の外周面上の軸方向両端に張出し形成したＶベルト外れ止め用の第１，２耳部と、胴体の外周面上の第１，２耳部間に成形したポリＶ溝とを有するポリＶプーリの製造方法において、厚肉パイプ素材を定寸切断することにより胴体を得る第１工程と、環状の楔形突起をそれぞれに有する上下金型間で胴体の軸方向両端面を挟持して前記楔形突起を胴体の軸方向両端面に食い込ませる第１プレス加工により、胴体の軸方向両端面のそれぞれの厚み方向中間部にＶ形割り溝を円周方向に亘り形成するとともに、胴体の外周面上の軸方向両端に第１，２予備耳部を張出し形成する第２工程と、上下金型間で前記胴体の軸方向両端面のそれぞれのＶ形割り溝の外側の環状分割片どうし間を挟持してＶ形割り溝深さ分だけ軸方向内方に圧縮する第２プレス加工により、胴体の少なくとも一方の軸方向端面のＶ形割り溝より径方向内方側に環状ボス部を形成し、かつ該Ｖ形割り溝を消失するとともに当該箇所の第１予備耳部又は第２予備耳部の張出量を増大させる第３工程と、転造加工により第１，２予備耳部を所定形状の第１，２耳部に整形するとともにこの第１，２耳部間にポリＶ溝を成形する第４工程とを含むものである。
このような製造方法によれば、上記した第１発明の場合と同様に、厚肉パイプ素材を定寸切断することにより胴体を得るため、二つのプレス工程と転造工程の三工程で少なくとも一端に環状ボス部を有する円筒形状のポリＶプーリを簡単に得ることができる。また、前述した従来のプレス加工によるがごとき材料ロスを出す問題も無くなる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第１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２Ｅは本発明の第１実施例によるポリＶプーリの製造工程図である。
図３は本発明の第２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４Ａ〜図４Ｇは本発明の第２実施例によるポリＶプーリの製造工程図である。
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第１実施例を図面に基いて説明する。
図１は本発明の第１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、円筒形状の胴体１と、胴体１の外周面上の軸方向両端から張出し形成された環状の第１，２耳部２，３、および胴体１の外周面上の第１，２耳部２，３間に成形されたポリＶ溝４とを有する。このポリＶプーリは、例えば、動力伝達用のシャフトにワンウェイクラッチやベアリングを介して挿入結合される。第１，２耳部２，３はポリＶベルトが、ポリＶ溝４に掛けられた状態下で不測にポリＶ溝４から外れ出るのを防止する規制壁である。
次に、上記ポリＶプーリの製造方法を図２Ａ〜図２Ｅに基づいて説明する。
図２Ａは第１工程を示しており、この工程では市販の炭素鋼や合金鋼による長尺の厚肉パイプ素材を定寸切断することによって短尺の胴体１を得る。
図２Ｂ，図２Ｃはプレス加工による第２工程を示しており、図２Ｂは加工前の状態を、図２Ｃは加工後の状態をそれぞれ示している。この第２工程では上下金型５，６が使用されるが、上金型５はこれの下端面５ａに環状の断面Ｖ形の楔形突起７を有しており、下金型６は、胴体１の内径とほぼ同じ外径をもつ円柱状の雄型部８と、雄型部８の外周に昇降動自在に装着され、環状の断面Ｖ形の楔形突起９を有するしわ取り型１０とを備えている。
この第２工程では、まず、図２Ｂに示すように第１工程で得られた胴体１が下金型６の雄型部８に挿入されるが、この場合胴体１が雄型部８の上端より少し上方へ突出するように上死点にあるしわ取り型１０で受け止め支持される。かくして、図２Ｃに示すように、上金型５を下降させて胴体１をしわ取り型１０が下金型６の段部６ａ上の下死点に達するまでしわ取り型１０ごと押し下げる。すると、上金型５の楔形突起７が胴体１の上端面の厚み方向中間部に、下金型６の楔形突起９が胴体１の下端面の厚み方向中間部にそれぞれ食い込み、この食い込みによって胴体１の上下端面の厚み方向中間部にそれぞれＶ形割り溝１１が形成されるとともに、各Ｖ形割り溝１１の外側の環状分割部片１２の外周に第１，２予備耳部１３，１４が張出し形成される。このように第１，２予備耳部１３，１４が形成されるのは、上下の楔形突起７，９が胴体１の上下端面に次第に深く食い込んで行ってＶ形割り溝１１，１１が形成されて行くが、胴体１の内周面は下金型６の雄型部８の外周面に接触しているため、Ｖ形割り溝１１の外側の環状分割部片１２が胴体１の外周面より外側へ拡開変形して第１，２予備耳部１３，１４を張出し形成するのである。また、この第２工程のプレス加工により胴体１の上下端面の切断された粗面は上金型５の下端面５ａとしわ取り型１０の上面とで平滑面にすることもできる。
図２Ｄ，図２Ｅは転造による第３工程を示しており、図２Ｄは加工前の状態を、図２Ｅは加工後の状態をそれぞれ示している。この第３工程では、図２Ｅに示すように、第２工程で得られた第１，２予備耳部１３，１４付きの胴体１を回転上型１６と回転下型１７との間に挟持してＯ1回りに回転させるとともに、その胴体１の外周に円盤状の転造ローラ１８（図２Ｄ，図２Ｅでは半欠截状態で示す。）の外周の溝１８ａを半径方向に強く押し付けながら該転造ローラ１８をＯ2回りに回転させることにより、胴体１の外周面上の第１，２予備耳部１３，１４を第１，２耳部２，３に整形するとともに、この第１，２耳部２，３間に複数のＶ溝群よりなるポリＶ溝４を成形する。その際、第１，２予備耳部１３，１４は、回転上下型１６，１７の水平段部１６ａ，１７ａと転造ローラ１８の上下の傾斜斜面１８ｂ，１８ｃとの間で挟持してそれぞれの間に形成される空間Ｓ内に延出させることで第１，２耳部２，３に整形することができる。その第１，２耳部２，３の胴体１の端部からの張出量は、第２工程のプレス加工により胴体１の端部から張り出された第１，２予備耳部１３，１４の張出量よりも転造ローラ１８により更に少し増やすことができて、第１，２耳部２，３を必要かつ十分な張出し長さに仕上げ整形することができる。
第１，２耳部２，３及びポリＶ溝４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形状のポリＶ溝の深さ及びピッチに仕上げることの方が好ましい。
次に、本発明に係るポリＶプーリの製造方法の第２実施例について説明する。
図３は本発明の第２実施例により製造されたポリＶプーリの断面図である。このポリＶプーリは構造的に上記第１実施例のポリＶプーリと基本的に変わるところはなく、円筒形状の胴体１と、胴体１の外周面上の軸方向両端から張出し形成された環状の第１，２耳部２，３、および胴体１の外周面上の第１，２耳部２，３間に成形されたポリＶ溝４とを有するものである。ただ、第１実施例のポリＶプーリとは、胴体１の軸方向両端にそれぞれ胴体１の外径よりも小径の環状ボス部２０を形成している点で異なっている。胴体１の軸方向両端もしくは軸方向一端に環状ボス部２０を形成することによって、胴体１の中心孔１ａの軸方向長さは第１，２耳部２，３間の間隔寸法よりも長い長さ、すなわち第１工程で所定寸法に切断される胴体１の軸方向長さとほぼ同一寸法に確保して、この胴体１の中心孔１ａにワンウェイクラッチやベアリングを収容するに必要かつ十分な軸方向長さとする。
この第２実施例によるポリＶプーリの製造方法を図４Ａ〜図４Ｇに基いて説明する。この実施例は第１工程から第４工程までの４つの工程からなるが、そのうち第１工程および第２工程は第１実施例の第１工程および第２工程と全く同様である。
図４Ａは第１工程を示しており、この工程では市販の炭素鋼や合金鋼による長尺の厚肉パイプ素材を定寸切断することによって短尺の胴体１を得る。
図４Ｂ，図４Ｃは第１プレス加工による第２工程を示しており、図４Ｂは加工前の状態を、図４Ｃは加工後の状態をそれぞれ示している。この第２工程では、第１実施例の場合の第２工程と同様に、上下金型５，６が使用されるが、上金型５はこれの下端面５ａに環状の断面Ｖ形の楔形突起７を有しており、下金型６は胴体１の内径とほぼ同じ外径をもつ円柱状の雄型部８と、雄型部８の外周に昇降動自在に装着され、環状の断面Ｖ形の楔形突起９を有するしわ取り型１０とを備えている。
この第２工程では、まず、図４Ｂに示すように第１工程で得られた胴体１が下金型６の雄型部８に挿入されるが、この場合胴体１が雄型部８の上端より少し上方へ突出するように上死点にあるしわ取り型１０で受け止め支持される。かくして、図４Ｃに示すように、上金型５を下降させて胴体１をしわ取り型１０が下金型６の段部６ａ上の下死点に達するまでしわ取り型１０ごと押し下げる。すると、上金型５の楔形突起７が胴体１の上端面の厚み方向中間部に、下金型６の楔形突起９が胴体１の下端面の厚み方向中間部にそれぞれ食い込み、この食い込みによって胴体１の上下端面の厚み方向中間部にそれぞれＶ形割り溝１１が形成されるとともに、各Ｖ形割り溝１１の外側の環状分割部片１２の外周に第１，２予備耳部１３，１４が張出し形成される。このように第１，２予備耳部１３，１４が形成される態様は、第１実施例の第２工程の場合と全く同様である。
図４Ｄ，図４Ｅは第２プレス加工による第３工程を示しており、この第３工程で使用される上金型２１はこれの下端面２１ａの中央凹部２２の外周に、該中央凹部２２の深さよりも浅い深さを有し、上記胴体１の上端面のＶ形割り溝１１の内側の環状分割部片２３を受け入れる形の環状凹部２４を形成している。一方、下金型２５は、胴体１の内径とほぼ同じ外径をもつ円柱状の雄型部２６と、雄型部２６の外周に昇降動自在に装着され、内周に上記胴体１の下端面のＶ形割り溝１１の内側の環状分割部片２３を受け入れる形の環状凹部２７を有するしわ取り型２８とを備えている。
この第３工程では、まず、図４Ｄに示すように第２工程で得られた第１，２予備耳部１３，１４付きの胴体１が下金型２５の雄型部２６に挿入されるが、この場合胴体１が雄型部２６の上端より少し上方へ突出するように上死点にあるしわ取り型２８で受け止め支持される。かくして、図４Ｅに示すように、上金型２１を下降させて胴体１をしわ取り型２８が下金型２５の段部２５ａ上の下死点に達するまでしわ取り型２８ごと押し下げる。すると、胴体１の上端面のＶ形割り溝１１の外側の環状分割部片１２と下端面のＶ形割り溝１１の外側の環状分割部片１２とが、上金型２１の環状凹部２４の外周の水平な最下端面２１ａと、下金型２５のしわ取り型２８の環状凹部２７の外周の水平な上端面２８ａとの間で圧縮荷重を受ける。かかる圧縮荷重を胴体１が受けることにより胴体１の上下の外側の環状分割部片１２，１２どうし間の軸方向長さを縮めるとともに胴体１の径方向外方に厚みを増し、また第１，２予備耳部１３，１４の張出量も少し増えることになる。また、そのように胴体１の上下の外側の環状分割部片１２，１２どうし間が圧縮変形すると同時に、上下のＶ形割り溝１１，１１の内側の環状分割部片２３，２３がそれぞれ上下金型２１，２５の環状凹部２４，２７に入り込んで環状ボス部２０，２０を形成するとともに、Ｖ形割り溝１１を消失する。
図４Ｆ，図４Ｇは転造による第４工程を示しており、図４Ｆは加工前の状態を、図４Ｇは加工後の状態をそれぞれ示している。この第４工程では回転上型３０、回転下型３１および円盤状の転造ローラ３２（図４Ｆ，図４Ｇでは半欠截状態で示している。）が使用される。回転上型３０はこれの下端面３０ａの中央凹部３３の外周に、該中央凹部３３の深さよりも浅い深さを有し、上記胴体１の上端面の環状ボス部２０が嵌合する形の環状凹部３４を形成している。一方、回転下型３１は、これの上端面３１ａの中央に胴体１の内径とほぼ同じ外径をもつ円柱状の雄型部３５を突設するとともに、この雄型部３５の根元部全周に上記胴体１の下端面の環状ボス部２０が嵌合する形の環状凹部３６を形成している。
この第４工程では、まず、図４Ｆに示すように、第３工程で得られた第１，２予備耳部１３，１４及び環状ボス部２０を有する胴体１が回転下型３１の雄型部３５に挿入されるとともに、その下端面の環状ボス部２０が回転下型３１の環状凹部３６に嵌合される。
次いで、図４Ｇに示すように、回転上型３０を下降させてその中央凹部３３を回転下型３１の雄型部３５の上端部に嵌合させるとともに環状凹部３４を胴体１の上端面の環状ボス部２０に嵌合させることにより、胴体１を回転上型３０と回転下型３１との間に挟持する。
かくして、回転上型３０と回転下型３１を胴体１ごとＯ1回りに回転させるとともに、その胴体１の外周に転造ローラ３２の外周の溝３２ａを半径方向に強く押し付けながら該転造ローラ３２をＯ2回りに回転させることにより、胴体１の外周面上の第１，２予備耳部１３，１４を第１，２耳部２，３に整形するとともに、この第１，２耳部２，３間に複数のＶ溝群よりなるポリＶ溝４を成形する。この場合も、第１実施例の場合と同様に、第１，２耳部２，３及びポリＶ溝４の成形加工は、数回の転造を繰り返して最終形状のポリＶ溝の深さ及びピッチに仕上げることが好ましい。
その際、第１，２予備耳部１３，１４は、回転上下型３０，３１の水平な下端面３０ａ及び上端面３１ａと転造ローラ３２の上下の傾斜斜面３２ｂ，３２ｃとの間で挟持してそれぞれの間に形成される空間Ｓ内に延出させることで第１，２耳部２，３に整形することができる。その第１，２耳部２，３の胴体１の端部からの張出量は、第３工程のプレス加工により胴体１の端部から張り出された第１，２予備耳部１３，１４の張出量よりも転造ローラ３２により更に少し増やすことができて、第１，２耳部２，３を必要かつ十分な張出し長さに仕上げ整形することができる。
この転造に際しては、胴体１の上端の環状ボス部２０を回転上型３０の環状凹部３４に、また胴体１の下端の環状ボス部２０を回転下型３１の環状凹部３６にそれぞれ嵌合させるので、胴体１は回転上下型３０，３１間に確り保持することができ、転造ローラ３２による第１，２耳部２，３及びポリＶ溝４の高精度な成形の達成に寄与する。
上記の第２実施例では胴体１の上下端面にそれぞれ環状ボス部２０を形成するが、これに限られず、胴体１の上下端面のいずれか一方のみに環状ボス部２０を形成するものであってもよい。
産業上の利用可能性
請求の範囲の第１項に係る発明によれば、市販の厚肉パイプ素材を定寸切断することにより円筒形状の胴体を得、この胴体に単一のプレス工程で第１，２予備耳部を成形したうえで、第１，２予備耳部を第１，２耳部に整形するとともにポリＶ溝を転造整形することによって、シャフトにワンウェイクラッチやベアリングなどを介して挿入結合するタイプの円筒形状のポリＶプーリをできる限り少ない工程で簡単かつ安価に製造することができる。また、上下金型の楔形突起を胴体の軸方向両端面に食い込ませるプレス加工を採用することにより、胴体の外周面上の軸方向両端に、第１，２耳部の基礎となる第１，２予備耳部を簡単に張出し形成することができる。
請求の範囲の第２項に係る発明によれば、市販の厚肉パイプ素材を定寸切断することにより円筒形状の胴体を得、この胴体に二つのプレス工程で環状ボス部及び第１，２予備耳部を成形し、最後に第１，２予備耳部を第１，２耳部に整形するとともにポリＶ溝を転造成形するので、これにおいても、シャフトにワンウェイクラッチやベアリングなどを介して挿入結合するタイプの円筒形状で環状ボス部付きのポリＶプーリをできる限り少ない工程で簡単かつ安価に製造することができる。さらに、第１プレス加工により第１，２耳部の基礎となる第１，２予備耳部を、また第２プレス加工により環状ボス部をそれぞれ簡単に形成することができる。
【図１】
0003704475.tif 000002
【図２Ａ】
0003704475.tif 000003
【図２Ｂ】
0003704475.tif 000004
【図２Ｃ】
0003704475.tif 000005
【図２Ｄ】
0003704475.tif 000006
【図２Ｅ】
0003704475.tif 000007
【図３】
0003704475.tif 000008
【図４Ａ】
0003704475.tif 000009
【図４Ｂ】
0003704475.tif 000010
【図４Ｃ】
0003704475.tif 000011
【図４Ｄ】
0003704475.tif 000012
【図４Ｅ】
0003704475.tif 000013
【図４Ｆ】
0003704475.tif 000014
【図４Ｇ】
0003704475.tif 000015