(57)【要約】【課題】円錐状のベルト摺動面部と筒状の軸部とを、素材から一体で成形することにより、溶接に伴う残留応力、歪及び欠陥の問題をなくし、強度が高く、均一で、軽量化した、低コストのベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法を提供すること。【解決手段】円板状の素材Ｗ０を回転させながら、素材Ｗ０を、その外周面から中心部に向けて軸部２２の外周面に相当する位置まで裂開ローラーＲ１を用いて裂開し、裂開した素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂを、成形ローラーＲ２を用いて圧縮、縮径し、さらに、成形ローラーＲ２を用いて形成した円筒状の軸部Ｗ２ｂを、しごきローラーＲ３を用いて金型Ｄ２に押し当てながらしごき成形することにより、円筒状の軸部Ｗ３ｂを形成するとともに、裂開した素材Ｗ１の他方側Ｗ１ａを、しごきローラーＲ４を用いて金型Ｄ１に押し当てながらしごき成形することにより、円錐状のベルト摺動面部Ｗ４ａを形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の軸部に、円錐状のベルト摺動面部を一体に形成してなるベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法であって、円板状の素材を回転させながら、該素材を、その外周側から中心部に向けて軸部の外周面に相当する位置まで裂開ローラーを用いて裂開し、該裂開した素材の一方側を、成形ローラーを用いて圧縮、縮径することにより、円筒状の軸部を形成するとともに、裂開した素材の他方側を、しごきローラーを用いて金型に押し当てながらしごき成形することにより、円錐状のベルト摺動面部を形成することを特徴とするベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法。
【請求項２】
外周部をいずれか一方側に折り曲げた円板状の素材を、その外周側から中心部に向けて軸部の外周面に相当する位置まで裂開ローラーを用いて裂開することを特徴とする請求項１記載のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法。
【請求項３】
裂開ローラーに片刃仕様のものを用いることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法。
【請求項４】
裂開ローラーに両刃仕様のものを用いることを特徴とする請求項１又は２記載のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法。
【請求項５】
成形ローラーを用いて形成した円筒状の軸部を、しごきローラーを用いて金型に押し当てながらしごき成形することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５記載のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法によって成形されたベルト式ＣＶＴ用プーリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法及びその成形方法によって成形されたベルト式ＣＶＴ用プーリーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や自動二輪車に用いられているベルト式無段変速機（本明細書において、「ベルト式ＣＶＴ」という。）（例えば、特許文献１参照。）は、従来から汎用されてきている自動変速機（ＡＴ）と比較すると、変速ショックがなく、滑らかな加速が得られることや燃費の点で有利である。
そのため、近年、ベルト式ＣＶＴを搭載した自動車や自動二輪車が増加してきた。
【０００３】
ベルト式ＣＶＴは、図１に示すように、入力プーリー２０１と出力プーリー２０２と、入力プーリー２０１及び出力プーリー２０２に巻き掛けられた金属製のベルト３とを備えたものが一般的である。
入力プーリー２０１及び出力プーリー２０２は、それぞれ２つのプーリー２の摺動面２１ａを間隔可変（溝幅可変）の状態で対面させるようにし、ベルト３とプーリー２の接触半径を変化させることによって、変速を可能とするようにしている。
【０００４】
ところで、このベルト式ＣＶＴ１は、より具体的には、ベルト３は、２つの無端状のスチールバンド３２を並置し、この２つのバンド３２の対向する周縁に、鋼製のエの字状のブロック３１（金属エレメント）を周方向に沿って複数枚嵌め込んだ構造とされている。
【０００５】
また、入力プーリー２０１及び出力プーリー２０２は、例えば、図２に示すような、円筒状の軸部２２に、摺動面２１ａを備えた円錐状のベルト摺動面部２１を一体に形成してなる、２つの入れ子式のシーブ２Ａ、２Ｂから構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１８５３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ベルト式ＣＶＴ１の入力プーリー２０１及び出力プーリー２０２を構成するシーブ２Ａ、２Ｂは、鍛造成形した中間素材に切削（削り出し）加工を施すようにしたり、円錐状のベルト摺動面部２１と筒状の軸部２２とを、個別に製造し、両者を溶接によって接合することで一体に形成することにより、最終製品を得るようにしている。
このため、前者の製造方法では、切削量が多く、材料のロスにより製品コストが上昇するという問題があり、また、後者の製造方法では、接合部Ｘに、溶接による残留応力や歪、さらには、欠陥が発生するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来のベルト式ＣＶＴ用プーリーの有する問題点に鑑み、円錐状のベルト摺動面部と筒状の軸部とを、素材から一体で成形することにより、溶接に伴う残留応力、歪及び欠陥の問題をなくし、強度が高く、均一で、軽量化した、低コストのベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法及びその成形方法によって成形されたベルト式ＣＶＴ用プーリーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法は、円筒状の軸部に、円錐状のベルト摺動面部を一体に形成してなるベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法であって、円板状の素材を回転させながら、該素材を、その外周側から中心部に向けて軸部の外周面に相当する位置まで裂開ローラーを用いて裂開し、該裂開した素材の一方側を、成形ローラーを用いて圧縮、縮径することにより、円筒状の軸部を形成するとともに、裂開した素材の他方側を、しごきローラーを用いて金型に押し当てながらしごき成形することにより、円錐状のベルト摺動面部を形成することを特徴とする。
【００１０】
この場合において、外周部をいずれか一方側に折り曲げた円板状の素材を、その外周側から中心部に向けて軸部の外周面に相当する位置まで裂開ローラーを用いて裂開するようにすることができる。
【００１１】
また、裂開ローラーに、片刃仕様又は両刃仕様のものを用いることができる。
【００１２】
また、成形ローラーを用いて形成した円筒状の軸部を、しごきローラーを用いて金型に押し当てながらしごき成形することができる。
【００１３】
また、本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーは、上記ベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法によって成形されたベルト式ＣＶＴ用プーリーである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法及びその成形方法によって成形されたベルト式ＣＶＴ用プーリーによれば、円錐状のベルト摺動面部と筒状の軸部とを、素材から一体で成形することにより、溶接に伴う残留応力、歪及び欠陥の問題をなくし、強度が高く、均一で、軽量化したベルト式ＣＶＴ用プーリーを低コストで製造することができる。
【００１５】
また、外周部をいずれか一方側に折り曲げた円板状の素材を、その外周側から中心部に向けて軸部の外周面に相当する位置まで裂開ローラーを用いて裂開するようにすることにより、円錐状のベルト摺動面部と筒状の軸部の体積（肉量）が異なるプーリーの体積（肉量）の調整を、簡易に、かつ、精度よく行うことができる。
【００１６】
また、裂開ローラーに、片刃仕様又は両刃仕様のものを用いることにより、最終的に円筒状の軸部に成形される素材の一方側を椀状に形成し、最終的に円錐状のベルト摺動面部に成形される素材の他方側を円板状又は椀状に形成することができる。
【００１７】
また、成形ローラーを用いて形成した円筒状の軸部を、しごきローラーを用いて金型に押し当てながらしごき成形する工程を付加することにより、円筒状の軸部の成形を、高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ベルト式ＣＶＴの説明図である。
【図２】ベルト式ＣＶＴ用プーリーの説明図である。
【図３】本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法の一実施例を示す工程説明図である。
【図４】本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法の第１変形実施例を示す工程説明図である。
【図５】本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法の第２変形実施例を示す工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法及びその成形方法によって成形されたベルト式ＣＶＴ用プーリーの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２０】
図３に、本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法の一実施例を示す。
このベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法は、円筒状の軸部２２に、円錐状のベルト摺動面部２１を一体に形成してなるベルト式ＣＶＴ用プーリーを構成するシーブ２Ａ（２Ｂ）の成形方法に関するもので、以下の工程からなるものである。
【００２１】
まず、図３（ａ）に示す、所定の鋼材等からなる金属製の円板状の素材Ｗ０を回転させながら、図３（ｂ）に示すように、素材Ｗ０を、その外周側、より具体的には、外周面から中心部に向けて軸部２２の外周面に相当する位置まで裂開ローラーＲ１を用いて裂開するようにする。
この場合、裂開ローラーＲ１は、片刃仕様のものを用いるようにし、これにより、最終的に円筒状の軸部２２に成形される素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂが椀状に形成され、最終的に円錐状のベルト摺動面部２１に成形される素材Ｗ１の他方側Ｗ１ａは、円板状を維持した状態とされる。
【００２２】
次に、図３（ｃ）に示すように、裂開した素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂを、成形ローラーＲ２を用いて圧縮、縮径し、円筒状の軸部Ｗ２ｂを形成する。
この場合、成形ローラーＲ２は、円柱仕様のものを好適に用いることができ、これにより、最終的に円筒状の軸部２２に成形される素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂを、円筒状の軸部Ｗ２ｂに形成する。
また、この実施例において、円筒状の軸部Ｗ２ｂの成形を、成形ローラーＲ２単独で行うようにしたが、図３（ｄ）に示すように、金型Ｄ２を併用することもできる。
【００２３】
さらに、図３（ｄ）に示すように、成形ローラーＲ２を用いて形成した円筒状の軸部Ｗ２ｂを、しごきローラーＲ３を用いて金型Ｄ２に押し当てながらしごき成形することにより、最終形状に近い円筒状の軸部Ｗ３ｂに成形する。
なお、この工程は、成形ローラーＲ２を用いて形成した円筒状の軸部Ｗ２ｂが、最終形状に近い所定の成形精度を満たす場合には、省略することもできる。
【００２４】
一方、図３（ｅ）に示すように、裂開した素材Ｗ１の他方側Ｗ１ａを、しごきローラーＲ４を用いて金型Ｄ１に押し当てながらしごき成形することにより、最終形状に近い円錐状のベルト摺動面部Ｗ４ａに成形する。
この場合、しごきローラーＲ４は、しごきローラーＲ３と共用することができる。
【００２５】
このようにして、最終形状に近い円錐状のベルト摺動面部Ｗ４ａ及び円筒状の軸部Ｗ３ｂに成形した素材Ｗ４に、切削加工を施すことにより、図３（ｆ）に示す、円筒状の軸部２２に、円錐状のベルト摺動面部２１を一体に形成してなるベルト式ＣＶＴ用プーリーを構成するシーブ２Ａ（２Ｂ）を得ることができる。
なお、上記切削加工は、しごき加工によって素材Ｗ４が最終形状に近い形状まで成形されているため、従来の鍛造成形した中間素材に切削（削り出し）加工を施す場合と比較して、切削量が極めて少なく、材料のロスによる製品コストの上昇はほとんどない。
【００２６】
このベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法によれば、円錐状のベルト摺動面部２１と筒状の軸部２２とを、素材Ｗ０から一体で成形することができ、これにより、溶接に伴う残留応力、歪及び欠陥の問題をなくし、円錐状のベルト摺動面部２１から筒状の軸部２２にかけてメタルフローが連続し、強度が高く、均一で、軽量化したベルト式ＣＶＴ用プーリーを低コストで製造することができる。
【００２７】
ところで、上記実施例においては、素材Ｗ０を、その外周面から中心部に向けて軸部２２の外周面に相当する位置まで裂開ローラーＲ１を用いて裂開するようにしているが、その際、裂開する位置を、素材Ｗ０の厚さ方向で調整することにより、すなわち、素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂ及び他方側Ｗ１ａの厚さを変えることにより、円錐状のベルト摺動面部２１と筒状の軸部２２の体積（肉量）が異なるプーリーを構成するシーブ２Ａ（２Ｂ）の体積（肉量）の調整をすることができる。
しかしながら、円錐状のベルト摺動面部２１と筒状の軸部２２の体積（肉量）が大きく異なるプーリーを構成するシーブ２Ａ（２Ｂ）の体積（肉量）の調整は、素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂ及び他方側Ｗ１ａの厚さを変えることだけでは不可能な場合がある。
【００２８】
そこで、図４に示す、本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法の第１変形実施例のように、外周部をいずれか一方側に折り曲げた円板状の素材Ｗ０’を、その外周側、より具体的には、円板状の素材Ｗ０’の円板部Ｗａの延長線上に位置する傾斜面部Ｗｂから中心部に向けて軸部２２の外周面に相当する位置まで、図３（ｂ）に記載した裂開ローラーＲ１を用いて裂開するようにする。
ここで、外周部をいずれか一方側に折り曲げた円板状の素材Ｗ０’は、所定の鋼材等からなる金属製の円板状の素材Ｗ０を回転させながら、図４（ａ’）に示すように、押圧ローラーＲ０を用いて押圧成形するようにしたり（この場合、必要に応じて素材Ｗ０の背面側に金型（図示省略）を設けることができる。）、素材Ｗ０をプレス成形することにより得ることができる。
これにより、円錐状のベルト摺動面部２１と筒状の軸部２２の体積（肉量）が大きく異なるプーリーを構成するシーブ２Ａ（２Ｂ）の体積（肉量）の調整を、簡易に、かつ、精度よく行うことができる。
【００２９】
ところで、上記各実施例においては、裂開ローラーＲ１に、片刃仕様のものを用いることにより、最終的に円筒状の軸部２２に成形される素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂを椀状に形成し、最終的に円錐状のベルト摺動面部２１に成形される素材Ｗ１の他方側Ｗ１ａを円板状に形成するようにしたが、図５に示す、本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法の第２変形実施例のように、裂開ローラーＲ１に、両刃仕様のものを用いることもできる。
これにより、最終的に円筒状の軸部２２に成形される素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂを椀状に形成し、最終的に円錐状のベルト摺動面部２１に成形される素材Ｗ１の他方側Ｗ１ａを椀状に形成することができる。
【００３０】
具体的には、図５（ａ）に示す、所定の鋼材等からなる金属製の円板状の素材Ｗ０を回転させながら、図５（ｂ）に示すように、素材Ｗ０を、その外周側、より具体的には、外周面から中心部に向けて軸部２２の大径部２２ｂの外周面に相当する位置まで両刃仕様の裂開ローラーＲ１を用いて裂開するようにする。
そして、裂開を行った後、裂開ローラーＲ１を、裂開した素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂの軸方向に横移動させ、円筒状の大径部Ｗ１２ｂ（図５（ｃ）参照。）を形成する。
【００３１】
次に、図５（ｃ）に示すように、裂開した素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂを、成形ローラーＲ２を用いて圧縮、縮径し、円筒状の軸部Ｗ２ｂを形成する。
この場合、成形ローラーＲ２は、円柱仕様のものを好適に用いることができ、これにより、最終的に円筒状の軸部２２に成形される素材Ｗ１の一方側Ｗ１ｂを、円筒状の軸部Ｗ２ｂに形成する。
円筒状の軸部Ｗ２ｂの成形は、成形ローラーＲ２単独で行うようにするほか、金型Ｄ２を併用することもできる。
【００３２】
さらに、図５（ｄ）に示すように、成形ローラーＲ２を用いて形成した円筒状の軸部Ｗ２ｂを、しごきローラーＲ３を用いて金型Ｄ２に押し当てながらしごき成形することにより、最終形状に近い円筒状の軸部Ｗ３ｂに成形する。
なお、この工程は、成形ローラーＲ２を用いて形成した円筒状の軸部Ｗ２ｂが、最終形状に近い所定の成形精度を満たす場合には、省略することもできる。
【００３３】
一方、図５（ｅ）に示すように、裂開した素材Ｗ１の他方側Ｗ１ａを、しごきローラーＲ４を用いて金型Ｄ１に押し当てながらしごき成形することにより、最終形状に近い円錐状のベルト摺動面部Ｗ４ａに成形する。
この場合、しごきローラーＲ４は、しごきローラーＲ３と共用することができる。
【００３４】
このようにして、最終形状に近い円錐状のベルト摺動面部Ｗ４ａ及び円筒状の軸部Ｗ３ｂに成形した素材Ｗ４に、切削加工を施すことにより、図５（ｆ）に示す、円筒状の軸部２２に、大径部２２ｂ及び円錐状のベルト摺動面部２１を一体に形成してなるベルト式ＣＶＴ用プーリーを構成するシーブ２Ａ（２Ｂ）を得ることができる。
【００３５】
以上、本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法及びその成形方法によって成形されたベルト式ＣＶＴ用プーリーについて、その実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のベルト式ＣＶＴ用プーリーの成形方法及びその成形方法によって成形されたベルト式ＣＶＴ用プーリーは、円錐状のベルト摺動面部と筒状の軸部とを、素材から一体で成形することにより、溶接に伴う残留応力、歪及び欠陥の問題をなくし、強度が高く、均一で、軽量化したベルト式ＣＶＴ用プーリーを低コストで製造することができることから、ベルト式ＣＶＴ用プーリーの用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  ベルト式ＣＶＴ
２  プーリー
２Ａ  シーブ
２Ｂ  シーブ
２１  ベルト摺動面部
２１ａ  摺動面
２２  軸部
Ｗ０  素材
Ｒ１  裂開ローラー
Ｒ２  成形ローラー
Ｒ３  しごきローラー
Ｒ４  しごきローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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