(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、ダイとパンチとを備えた金型を用いて、板状素材から打抜き加工する方法において、
前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、
前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、
前記スロット部は、前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と前記スロット部の前記ボディ孔部側に位置する胴側部分との間に、一方から他方へ向かうに従って前記板状素材との間の距離が大きくなるように形成されたテーパ面を備え、
前記打抜き加工する際に、前記スロット部の前記頭側部分に作用する面圧と前記スロット部の前記胴側部分に作用する面圧とを異ならせることにより、前記スロット部を前記ヘッド孔部側及び前記ボディ孔部側の何れか一方側に捩らせることを特徴とするＣＶＴエレメントの打抜き加工方法。
【請求項２】
略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、ダイとパンチとを備えた金型を用いて、板状素材から打抜き加工する方法において、
前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、
前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、
前記スロット部が、前記スロット部のスロット幅を二等分する二等分線を挟んで前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と前記ボディ孔部側に位置する胴側部分の何れかに突部を備え、
前記打抜き加工する際に、前記スロット部の前記頭側部分に作用する面圧と前記スロット部の前記胴側部分とに作用する面圧とを異ならせることにより、前記スロット部を前記ヘッド孔部側及び前記ボディ孔部側の何れか一方側に捩らせることを特徴とするＣＶＴエレメントの打抜き加工方法。
【請求項３】
略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、ダイとパンチとを備えた金型を用いて、板状素材から打抜き加工する方法において、
前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、
前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、
前記板状素材が、前記スロット部の前記ボディ孔部側に位置する胴側部分と対向する部分と、前記スロット部の前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と対向する部分との間に硬度差を備え、
前記打抜き加工する際に、前記スロット部の前記頭側部分に作用するせんだん力と前記スロット部の前記胴側部分に作用するせんだん力とを異ならせることにより、前記スロット部を前記ヘッド孔部側及び前記ボディ孔部側の何れか一方側に捩らせることを特徴とするＣＶＴエレメントの打抜き加工方法。
【請求項４】
略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、ダイとパンチとを備えた金型を用いて、板状素材から打抜き加工する方法において、
前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、
前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、
前記打抜き加工する際に、前記スロット部の前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分の剛性と前記スロット部の前記ボディ孔部側に位置する胴側部分の剛性とを異ならせることにより、前記スロット部を前記ヘッド孔部側及び前記ボディ孔部側の何れか一方側に捩らせることを特徴とするＣＶＴエレメントの打抜き加工方法。
【請求項５】
略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、板状素材から打抜き加工する際に用いるダイとパンチとを備えた打抜き加工用金型において、
前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、
前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、
前記ダイのスロット部は、前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と前記ボディ孔部側に位置する胴側部分との間に一方から他方へ向かうに従って前記板状素材との間の距離が大きくなるように形成されたテーパ面を備えることにより、前記打抜き加工する際に、前記頭側部分に作用する面圧と前記胴側部分に作用する面圧とを異ならせる面圧差構造を有することを特徴とするＣＶＴエレメントの打抜き加工用金型。
【請求項６】
略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、板状素材から打抜き加工する際に用いるダイとパンチとを備えた打抜き加工用金型において、
前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、
前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、
前記ダイのスロット部は、前記スロット部のスロット幅を二等分する二等分線を挟んで前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と前記ボディ孔部側に位置する胴側部分の何れか一方に突部を備えることにより、前記打抜き加工する際に、前記頭側部分に作用する面圧と前記胴側部分に作用する面圧とを異ならせる面圧差構造を有することを特徴とするＣＶＴエレメントの打抜き加工用金型。
【請求項７】
略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、板状素材から打抜き加工する際に用いるダイとパンチとを備えた打抜き加工用金型において、
前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、
前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ネック孔部との間にスロット部を備え、
前記ダイのスロット部は、前記ヘッド孔部側の頭側部分及び前記ボディ孔部側の胴側部分のうち何れか一方に、溝又は切り欠きが形成され、或いは、焼きなましが施され、剛性を小さくする弱剛性部を有することを特徴とするＣＶＴエレメントの打抜き加工用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＴエレメントの打抜き加工方法及び打抜き加工用金型に関し、特に、打抜き加工する際にダイのスロット部の根元部分に疲労破壊による亀裂を生じ難くすることができるＣＶＴエレメントの打抜き加工方法及び打抜き加工用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車では環境問題の観点から低燃費化が強く望まれていて、変速機として低燃費化に貢献できるベルト式無段階変速機（以下、「ＣＶＴ」と呼ぶ）が多く用いられている。ＣＶＴは、一対のプーリと、これらに架け渡された金属ベルトとで構成される。金属ベルトは、薄い板厚であるリング状のベルトにＣＶＴエレメント（以下、「エレメント」と呼ぶ）と呼ばれる摩擦部材を多数装着することによって構成される。
【０００３】
エレメントは、後述する図１に示すように、略三角形状の頭部１１と、略長方形状の胴部１２と、頭部１１の底辺中央部分と胴部１２の上辺の中央部分とを繋ぐ首部１３とを備える。そして、頭部１１と胴部１２との間に凹部１４が形成されていて、この凹部１４にリング状のベルトが挿入されて組付けられる。このようなエレメント１０は、板状素材を準備して、これをエレメント１０の輪郭形状に打抜くことによって製作される。そして、このエレメント１０の打抜き加工方法は、ダイとパンチとを備えた金型を用いて行われていて、例えば下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エレメント１０の打抜き加工方法で用いられるダイは、後述する図３に示すように、エレメント１０の輪郭形状に対応する打抜き孔３０Ａを有し、エレメント１０の頭部１１を形成するためのヘッド孔部３１と、エレメント１０の胴部１２を形成するためのボディ孔部３２と、エレメント１０の首部１３を形成するためのネック孔部３３とを備えるとともに、ヘッド孔部３１とボディ孔部３２との間にスロット部３４を備えている。
【０００６】
ここで、近年、金属ベルトの低コスト化を図るべく、エレメント１０の凹部１４に組付けるリング状のベルトの層数を減らすという要望がある。この要望に対応するために、エレメント１０の凹部１４の溝幅を小さくする、即ち後述する図４に示すように、ダイ３０のスロット部３４のスロット幅Ｓ１を小さくする必要がある。しかし、スロット幅Ｓ１を小さくする場合、打抜き加工する際に、後述する図７に示すように、スロット部３４が、矢印Ａで示した方向又は矢印Ｂで示した方向に捩れ易くなる。この結果、スロット部３４の根元部分３４ｃに疲労破壊による亀裂ＫＲが生じるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、エレメントを打抜き加工する際に、ダイのスロット部の根元部分に疲労破壊による亀裂を生じ難くすることができるＣＶＴエレメントの打抜き加工方法及び打抜き加工用金型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】
【０００８】
本発明におけるＣＶＴエレメント打抜き加工方法は、略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、ダイとパンチとを備えた金型を用いて、板状素材から打抜き加工する方法であって、前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、前記スロット部は、前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と前記スロット部の前記ボディ孔部側に位置する胴側部分との間に、一方から他方へ向かうに従って前記板状素材との間の距離が大きくなるように形成されたテーパ面を備え、前記打抜き加工する際に、前記スロット部の前記頭側部分に作用する面圧と前記スロット部の前記胴側部分に作用する面圧とを異ならせることにより、前記スロット部を前記ヘッド孔部側及び前記ボディ孔部側の何れか一方側に捩らせることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明におけるＣＶＴエレメント打抜き加工方法は、略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、ダイとパンチとを備えた金型を用いて、板状素材から打抜き加工する方法であって、前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、前記スロット部が、前記スロット部のスロット幅を二等分する二等分線を挟んで前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と前記ボディ孔部側に位置する胴側部分の何れかに突部を備え、前記打抜き加工する際に、前記スロット部の前記頭側部分に作用する面圧と前記スロット部の前記胴側部分とに作用する面圧とを異ならせることにより、前記スロット部を前記ヘッド孔部側及び前記ボディ孔部側の何れか一方側に捩らせることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明におけるＣＶＴエレメント打抜き加工方法は、略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、ダイとパンチとを備えた金型を用いて、板状素材から打抜き加工する方法であって、前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、前記板状素材が、前記スロット部の前記ボディ孔部側に位置する胴側部分と対向する部分と、前記スロット部の前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と対向する部分との間に硬度差を備え、前記打抜き加工する際に、前記スロット部の前記頭側部分に作用するせんだん力と前記スロット部の前記胴側部分に作用するせんだん力とを異ならせることにより、前記スロット部を前記ヘッド孔部側及び前記ボディ孔部側の何れか一方側に捩らせることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明におけるＣＶＴエレメント打抜き加工方法は、略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、ダイとパンチとを備えた金型を用いて、板状素材から打抜き加工する方法であって、前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、前記打抜き加工する際に、前記スロット部の前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分の剛性と前記スロット部の前記ボディ孔部側に位置する胴側部分の剛性とを異ならせることにより、前記スロット部を前記ヘッド孔部側及び前記ボディ孔部側の何れか一方側に捩らせることを特徴とする。
【００１２】
上記したＣＶＴエレメント打抜き加工方法では、エレメントを打抜き加工する際に、ダイのスロット部のうちヘッド孔部側の頭側部分とボディ孔部側の胴側部分とで、捩りに対する負荷応力を異ならせることにより、スロット部をヘッド孔部側及びボディ孔部側の何れか一方側に捩らせる。これにより、スロット部がヘッド孔部側及びボディ孔部側の両方側に捩れる場合に比べて、スロット部の根元部分に作用する応力振幅を小さくすることができる。この結果、ダイのスロット部の根元部分に疲労破壊による亀裂を生じ難くすることができる。
【００１３】
本発明に係るＣＶＴエレメントの打抜き加工用金型は、略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、板状素材から打抜き加工する際に用いるダイとパンチとを備えたものであって、前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ボディ孔部との間にスロット部を備え、前記ダイのスロット部は、前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と前記ボディ孔部側に位置する胴側部分との間に一方から他方へ向かうに従って前記板状素材との間の距離が大きくなるように形成されたテーパ面を備えることにより、前記打抜き加工する際に、前記頭側部分に作用する面圧と前記胴側部分に作用する面圧とを異ならせる面圧差構造を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るＣＶＴエレメントの打抜き加工用金型は、略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、板状素材から打抜き加工する際に用いるダイとパンチとを備えたものであって、前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ネック孔部との間にスロット部を備え、前記パンチのスロット孔部は、前記パンチ頭部側の輪郭線である頭側輪郭線及び前記パンチ胴部側の輪郭線である胴側輪郭線のうち何れか一方の長さが長くなるように形成されているとともに、前記ダイのスロット部は、前記スロット部のスロット幅を二等分する二等分線を挟んで前記ヘッド孔部側に位置する頭側部分と前記ボディ孔部側に位置する胴側部分の何れか一方に突部を備えることにより、前記打抜き加工する際に、前記頭側部分に作用する面圧と前記胴側部分に作用する面圧とを異ならせる面圧差構造を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るＣＶＴエレメントの打抜き加工用金型は、略三角形状の頭部と、略長方形状の胴部と、前記頭部の底辺の中央部分と前記胴部の上辺の中央部分とを繋ぐ首部とを有するＣＶＴエレメントを、板状素材から打抜き加工する際に用いるダイとパンチとを備えたものであって、前記パンチは、前記エレメントの輪郭形状に対応する外形形状を有し、前記頭部を切断するためのパンチ頭部と、前記胴部を切断するためのパンチ胴部と、前記首部を切断するためのパンチ首部とを備えるとともに、前記パンチ頭部と前記パンチ胴部との間にスロット孔部を備え、前記ダイは、前記エレメントの輪郭形状に対応する打抜き孔を有し、前記頭部を形成するためのヘッド孔部と、前記胴部を形成するためのボディ孔部と、前記首部を形成するためのネック孔部とを備えるとともに、前記ヘッド孔部と前記ネック孔部との間にスロット部を備え、前記ダイのスロット部は、前記ヘッド孔部側の頭側部分及び前記ボディ孔部側の胴側部分のうち何れか一方に、溝又は切り欠きが形成され、或いは、焼きなましが施され、剛性を小さくする弱剛性部を有することを特徴とする。
【００１６】
上記したＣＶＴエレメントの打抜き加工用金型では、エレメントを打抜き加工する際に、ダイのスロット部のうちヘッド孔部側の頭側部分とボディ孔部側の胴側部分とで、捩りに対する負荷応力が異なり、スロット部がヘッド孔部側及びボディ孔部側の何れか一方側に捩れる。これにより、スロット部がヘッド孔部側及びボディ孔部側の両方側に捩れる場合に比べて、スロット部の根元部分に作用する応力振幅を小さくすることができる。この結果、ダイのスロット部の根元部分に疲労破壊による亀裂を生じ難くすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、エレメントを打抜き加工する際に、ダイのスロット部の根元部分に疲労破壊による亀裂を生じ難くすることができるＣＶＴエレメントの打抜き加工方法及び打抜き加工用金型が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＣＶＴエレメントを示した斜視図である。
【図２】パンチを示した斜視図である。
【図３】ダイを示した斜視図である。
【図４】図３に示したダイの左半分を示した平面図である。
【図５】（Ａ）板状素材が下金型にセットされた状態を示した図である。（Ｂ）板状素材が板押さえとダイとによって挟持された状態を示した図である。（Ｃ）板状素材が打抜き加工された状態を示した図である。
【図６】（Ａ）胴側部分に作用する負荷が頭側部分に作用する負荷より大きくなる状態を示した図である。（Ｂ）頭側部分に作用する負荷が胴側部分に作用する負荷より大きくなる状態を示した図である。
【図７】スロット部がボディ孔部側又はヘッド孔部側に捩れる状態を示した図である。
【図８】打抜き加工する際にスロット部の根元部分に作用する応力を示した図である。
【図９】応力振幅とダイが破壊されるまでの打抜き加工回数との関係を示した概略的な疲労曲線である。
【図１０】第１実施形態において、スロット部にテーパ面が設けられている場合の打抜き加工される状態を模式的に示した図である。
【図１１】第１実施形態の第１変形例において、板状素材に溝部が設けられている場合の打抜き加工される状態を模式的に示した図である。
【図１２】第１実施形態の第２変形例において、（Ａ）胴側部分に突部が設けられているスロット部を示した平面図であり、（Ｂ）胴側部分に突部が設けられているスロット部を示した正面図である。
【図１３】第２実施形態において、打抜き加工される前の板状素材を示した図である。
【図１４】第２実施形態の第１変形例において、（Ａ）パンチの左半分を示した平面図であり、（Ｂ）ダイの左半分を示した平面図である。
【図１５】第３実施形態において、（Ａ）胴側部分に弱剛性部が設けられているスロット部を示した平面図であり、（Ｂ）胴側部分に弱剛性部が設けられているスロット部を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係るＣＶＴエレメントの打抜き加工方法及び打抜き加工用金型の各実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、ＣＶＴエレメント１０（以下、「エレメント１０」と呼ぶ）を示した斜視図である。エレメント１０は、図１に示すように、略三角形状の頭部１１と、略長方形状の胴部１２と、頭部１１の底辺の中央部分と胴部１２の上辺の中央部分とを繋ぐ首部１３とを有する。頭部１１と胴部１２との間に凹部１４が形成されていて、この凹部１４にリング状のベルト（図示省略）が挿入されて組付けられる。
【００２０】
また、エレメント１０は、頭部１１の表面中央に突出部１５を有し、頭部１１の裏面中央に窪み部（図示省略）を有する。これにより、エレメント１０が複数積層された場合に、突出部１５が窪み部に挿入されて位置決めされる。このエレメント１０は、パンチ２０とダイ３０と備えた金型を用いて、板状素材を打抜き加工することによって製作される。
【００２１】
図２は、パンチ２０を示した斜視図である。パンチ２０は、上記したエレメント１０の輪郭形状に対応する外形形状を有し、その輪郭部分の角にパンチ刃２０ａが形成されている。このパンチ２０は、エレメント１０の頭部１１を切断するためのパンチ頭部２１と、エレメント１０の胴部１２を切断するためのパンチ胴部２２と、エレメント１０の首部１３を切断するためのパンチ首部２３とを備える。このパンチ２０には、パンチ頭部２１とパンチ胴部２２との間にスロット孔部２４が形成されている。また、パンチ頭部２１には、エレメント１０の突出部１５及び窪み部を形成するピン（図示省略）を挿入するためのピン孔２５が形成されている。
【００２２】
図３は、ダイ３０を示した斜視図であり、図４は、図３に示したダイ３０の左半分を示した平面図である。ダイ３０は、図３及び図４に示すように、上記したエレメント１０の輪郭形状に対応する打抜き孔３０Ａを有する。そして、ダイ３０は、エレメント１０の頭部１１を形成するためのヘッド孔部３１と、エレメント１０の胴部１２を形成するためのボディ孔部３２と、エレメント１０の首部１３を形成するためのネック孔部３３とを備える。ヘッド孔部３１とボディ孔部３２との間には、スロット部３４が形成されている。
【００２３】
図４に示すように、スロット部３４は、ヘッド孔部３１側（図４上側）に頭側部分３４ａを有し、ボディ孔部３２側（図４下側）に胴側部分３４ｂを有し、ネック孔部３３と反対側（図４左側）に根元部分３４ｃを有する。ここで、スロット部３４のスロット幅Ｓ１を二等分する二等分線Ｏ１に対して、スロット部３４は対称形状である。このため、二等分線Ｏ１に対して、ヘッド孔部３１側の輪郭線を頭側輪郭線Ｈ１と呼び、ボディ孔部３２側の輪郭線を胴側輪郭線Ｈ２と呼ぶことにすると、第１実施形態では頭側輪郭線Ｈ１の長さと胴側輪郭線Ｈ２の長さとが同じになっている。
【００２４】
次に、上記のように構成されたパンチ２０及びダイ３０を用いて、板状素材を打抜き加工する手順について説明する。この打抜き加工では、パンチ２０及びダイ３０を備える打抜き加工用金型１（以下、「金型１」と呼ぶ）が組み込まれたプレス装置が用いられる。ここで、図５は、金型１で打抜き加工される状態を示した図である。金型１は上金型２と下金型３とを備え、上金型２では板押さえ４０内にパンチ２０が組み込まれていて、下金型３ではダイ３０の打抜き孔３０Ａ内にエジェクタ５０が組み込まれている。
【００２５】
先ず、図５（Ａ）に示すように、上金型２と下金型３との間に間隔を設けて、下金型３の上に板状素材４をセットする。次に、図５（Ｂ）に示すように、上金型２を下側へ移動させて、板押さえ４０とダイ３０とによって板状素材４を挟持する。続いて、図５（Ｃ）に示すように、パンチ２０を下側へ移動させて、板状素材４を打抜き、エレメント１０を作製する。
【００２６】
ところで、従来、上述したように打抜き加工する際に、ダイ３０のスロット部３４で以下の問題点が生じていた。この問題点について図６を用いて説明する。図６は、打抜き加工する際に図４のＶ−Ｖ線に沿って切断した場合の断面図である。打抜き加工する際に、スロット部３４では、図６（Ａ）に示すように、胴側部分３４ｂに作用する負荷が頭側部分３４ａに作用する負荷より大きく、アンバランスになる場合がある。また逆に、図６（Ｂ）に示すように、頭側部分３４ａに作用する負荷が胴側部分３４ｂに作用する負荷より大きく、アンバランスになる場合がある。これらは、パンチ２０、ダイ３０、板押さえ４０、エジェクタ５０等の金型１の構成部材の傾きによって生じたり、板状素材４の傾きによって不可避的に生じていた。
【００２７】
このため、従来では、図７に示すように、胴側部分３４ｂに作用する負荷が頭側部分３４ａに作用する負荷より大きい場合に、矢印Ａで示した方向（ボディ孔部３２側）に捩れ、頭側部分３４ａに作用する負荷が胴側部分３４ｂに作用する負荷より大きい場合に、
矢印Ｂで示した方向（ヘッド孔部３１側）に捩れる。こうして、打抜き加工する度に、スロット部３４が矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向に捩れて、図８の破線で示すように、スロット部３４の根元部分３４ｃに作用する応力振幅がσ１＋σ２となる。この結果、図９に示すように、打抜き加工回数が目標回数Ｎ（６×１０４）より少ないときに、スロット部３４の根元部分３４ｃに疲労破壊による亀裂ＫＲ（図７参照）が生じるという問題点があった。特に、この亀裂ＫＲは、エレメント１０の凹部１４に組付けるリング状のベルトの層数を減らすという要望に対応するために、スロット部３４のスロット幅Ｓ１（図４参照）を小さくすることによって、生じ易くなっていた。
【００２８】
そこで、上記した問題に対処するために、本実施形態では、意図的に、スロット部３４のうち頭側部分３４ａと胴側部分３４ｂとで、捩りに対する負荷応力が異なるようにしている。具体的には、図１０に示すように、スロット部３４のうち板状素材４と対向する部分（図１０上面）にテーパ面３４ｄが設けられていて、このテーパ面３４ｄは胴側部分３４ｂから頭側部分３４ａに向かうに従って板状素材４との距離が大きくなるように形成されている。このテーパ面３４ｄが、本発明の面圧差構造に相当する。
【００２９】
これにより、第１実施形態では、打抜き加工する際に、胴側部分３４ｂに作用する面圧が、頭側部分３４ａに作用する面圧より大きくなり、打抜き加工する度に、スロット部３４は、図７の矢印Ａで示した方向（ボディ孔部３２側）に捩れ、図７の矢印Ｂで示した方向（ヘッド孔部３１側）に捩れない。このため、図８の実線で示すように、スロット部３４の根元部分３４ｃに作用する応力振幅がσ１になり、スロット部３４が図７の矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向に捩れる場合に比べて（図８破線参照）、応力振幅が小さくなる。この結果、図９に示すように、打抜き加工回数が目標回数Ｎ（６×１０４）より少ないときに、スロット部３４の根元部分３４ｃに疲労破壊による亀裂ＫＲが生じることを防止できる。
【００３０】
次に、第１実施形態の第１変形例について、図１１を用いて説明する。第１変形例では、図１１に示すように、板状素材４に溝部４ａが形成されている。この溝部４ａは、板状素材４の表面（図１１の下面）のうちスロット部３４の頭側部分３４ａと対向する部分に形成されている。この溝部４ａが、本発明の面圧差構造に相当する。これにより、打抜き加工する際に、胴側部分３４ｂに作用する面圧が、頭側部分３４ａに作用する面圧より常に大きくなり、スロット部３４は、意図的に図７の矢印Ａで示した方向（ボディ孔部３２側）に捩れる。こうして、この第１変形例においても、上記した第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。
【００３１】
次に、第１実施形態の第２変形例について、図１２を用いて説明する。第２変形例では、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、スロット部３４の胴側部分３４ｂのうち板状素材４と対向する部分に突部３４ｅが設けられている。この突部３４ｅは、スロット部３４の上面から僅かに突出した部分であり、スロット部３４と一体的に形成されている。なお、突部３４ｅは、スロット部３４に対して別体として溶接等で接合されていても良い。この突部３４ｅが、本発明の面圧差構造に相当する。これにより、打抜き加工する際に、胴側部分３４ｂに作用する面圧が、頭側部分３４ａに作用する面圧より常に大きくなり、スロット部３４は、意図的に図７の矢印Ａで示した方向（ボディ孔部３２側）に捩れる。こうして、この第２変形例においても、上記した第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。
【００３２】
続いて、第２実施形態について、図１３を用いて説明する。図１３では、板状素材４のうち、パンチ２０で打抜かれる部分が仮想線で示されている。また、板状素材４の搬送方向（図１３の上下方向）に延びてダイ３０のスロット部３４の頭側部分３４ａと対向する部分が、ドット領域Ｘ１で示され、板状素材４の搬送方向に延びてダイ３０のスロット部３４の胴側部分３４ｂと対向する部分が、斜線領域Ｙ１で示されている。
【００３３】
第２実施形態では、打抜き加工される前の板状素材４において、スロット部３４の胴側部分３４ｂと対向する部分４Ｂが、スロット部３４の頭側部分３４ａと対向する部分４Ａより、硬くなっている。具体的に、胴側部分３４ｂと対向する部分４Ｂを頭側部分３４ａと対向する部分４Ａより硬くする方法として、斜線領域Ｙ１をレーザで焼き入れ処理を行い、胴側部分３４ｂと対向する部分４Ｂを硬くする。又は、斜線領域Ｙ１を圧延によって加工効果させて、胴側部分３４ｂと対向する部分４Ｂを硬くしても良い。或いは、ドット領域Ｘ１をＩＨ（誘導加熱）で焼きなまし処理を行い、頭側部分３４ａと対向する部分４Ａを柔らかくすることによって、胴側部分３４ｂと対向する部分４Ｂを頭側部分３４ａと対向する部分４Ａより硬くしても良い。
【００３４】
なお、第２実施形態では、ダイ３０のスロット部３４には第１実施形態のようなテーパ面３４ｄ（図１０参照）が設けられておらず、第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態の構成と同様であるため、その説明を省略する。
【００３５】
これにより、第２実施形態では、打抜き加工する際に、胴側部分３４ｂに作用するせんだん力が、頭側部分３４ａに作用するせんだん力より大きい。即ち、胴側部分３４ｂの捩りに対する負荷応力が、頭側部分３４ａの捩りに対する負荷応力より大きい。よって、打抜き加工する度に、スロット部３４は、図７の矢印Ａで示した方向に捩れ、図７の矢印Ｂで示した方向に捩れない。このため、上記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、この第２実施形態では、板状素材４の硬さを部分的に変えるだけであり、従来の打抜き用金型をそのまま用いることができて、安価且つ容易に実施することができる。
【００３６】
次に、第２実施形態の第１変形例について、図１４を用いて説明する。図１４（Ａ）は、この第１変形例で用いるパンチ１２０の左半分を示した平面図であり、図１４（Ｂ）は、この第１変形例で用いるダイ１３０の左半分を示した平面図である。パンチ１２０のスロット孔部１２４は、図１４（Ａ）に示すように、スロット孔幅Ｔ１を二等分する二等分線Ｏ１に対して非対称形状になっていて、パンチ胴部１２２側の輪郭線である胴側輪郭線Ｊ２が、パンチ頭部１２１側の輪郭線である頭側輪郭線Ｊ１より長くなるように形成されている。また、ダイ１３０のスロット部１３４は、図１４（Ｂ）に示すように、スロット幅Ｓ１を二等分する二等分線Ｏ１に対して非対称形状になっていて、ボディ孔部１３２側の輪郭線である胴側輪郭線Ｈ２が、ヘッド孔部１３１側の輪郭線である頭側輪郭線Ｈ１より長くなっている。第２実施形態の第１変形例のその他の構成は、第１実施形態の構成と同様であるため、対応する部位に１００番台の符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
これにより、第２実施形態の第１変形例では、打抜き加工する際に、ダイ１３０のスロット部１３４において、胴側部分１３４ｂに作用する摩擦力が、頭側部分に１３４ａに作用する摩擦力より大きくて、胴側部分１３４ｂに作用するせんだん力が、頭側部分１３４ａに作用するせんだん力より大きい。よって、打抜き加工する度に、スロット部１３４は、図７の矢印Ａで示した方向に捩れ、図７の矢印Ｂで示した方向に捩れない。このため、上記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
次に、第３実施形態について、図１５を用いて説明する。図１５（Ａ）は、第３実施形態のスロット部２３４を示した平面図であり、図１５（Ｂ）は、第３実施形態のスロット部２３４の正面図である。スロット部２３４は、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、胴側部分２３４ｂの剛性を小さくする弱剛性部ＺＧを有している。この弱剛性部ＺＧは、胴側部分２３４ｂの側面の一部に形成された溝である。なお、弱剛性部ＺＧは、溝に限定されるものではなく、適宜変更可能であり、切り欠き又は焼きなまし処理された軟質部分であっても良い。第３実施形態のその他の構成は、第１実施形態の構成と同様であるため、対応する部分に２００番台の符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
これにより、第３実施形態では、打抜き加工する際に、胴側部分２３４ｂの剛性が頭側部分２３４ａの剛性より小さいため、胴側部分２３４ｂの捩りに対する負荷応力が、頭側部分２３４ａの捩りに対する負荷応力より大きい。よって、打抜き加工する度に、スロット部２３４は、図７の矢印Ａで示した方向に捩れ、図７の矢印Ｂで示した方向に捩れない。このため、上記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４０】
以上、本発明に係るＣＶＴエレメントの打抜き加工方法及び打抜き加工用金型について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００４１】
例えば、第１実施形態では、テーパ面３４ｄを胴側部分３４ｂから頭側部分３４ａに向かうに従って板状素材４との距離が大きくなるように形成することによって、スロット部３４を図７の矢印Ａで示した方向（ボディ孔部３２側）に捩らせた。しかしながら、テーパ面を頭側部分３４ａから胴側部分３４ｂに向かうに従って板状素材４との距離が大きくなるように形成することによって、スロット部３４を図７の矢印Ｂで示した方向（ヘッド孔部３１側）に捩らせても良い。
また、第１実施形態の第１変形例において、溝部を板状素材４の表面のうち胴側部分３４ｂと対向する部分に形成することによって、スロット部３４を図７の矢印Ｂで示した方向に捩らせても良い。
また、第１実施形態の第２変形例において、突部を頭側部分３４ａのうち板状素材４と対向する部分に設けることによって、スロット部３４を図７の矢印Ｂで示した方向に捩らせても良い。
【００４２】
また、第２実施形態では、胴側部分３４ｂと対向する部分４Ｂを、頭側部分３４ａと対向する部分４Ａより、硬くすることによって、スロット部３４を図７の矢印Ａで示した方向に捩らせた。しかしながら、頭側部分３４ａと対向する部分４Ａを胴側部分３４ｂと対向する部分４Ｂより硬くすることによって、スロット部３４を図７の矢印Ｂで示した方向に捩らせても良い。
また、第２実施形態の第１変形例において、パンチ１２０のスロット孔部１２４を、頭側輪郭線Ｊ１が胴側輪郭線Ｊ２より長くなるように形成するとともに、ダイ１３０のスロット部１３４を、頭側輪郭線Ｈ１が胴側輪郭線Ｈ２より長くなるように形成することによって、スロット部１３４を図７の矢印Ｂで示した方向に捩らせても良い。
【００４３】
また、第３実施形態では、胴側部分２３４ｂに弱剛性部ＺＧを設けることによって、スロット部３４を図７の矢印Ａで示した方向に捩らせた。しかしながら、頭側部分２３４ａに弱剛性部ＺＧを設けることによって、スロット部２３４を図７の矢印Ｂで示した方向に捩らせても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１                  金型
４                  板状素材
４ａ                溝部
１０                エレメント
１１                頭部
１２                胴部
１３                首部
１４                凹部
２０                パンチ
２１                パンチ頭部
２２                パンチ胴部
２３                パンチ首部
２４                スロット孔部
３０                ダイ
３０Ａ              打抜き孔
３１                ヘッド孔部
３２                ボディ孔部
３３                ネック孔部
３４                スロット部
３４ａ              頭側部分
３４ｂ              胴側部分
３４ｃ              根元部分
３４ｄ              テーパ面
３４ｅ              突部
Ｈ１，Ｊ１          頭側輪郭線
Ｈ２，Ｊ２          胴側輪郭線
ＺＧ                弱剛性部
【図１】
0005747798.tif 000002
【図２】
0005747798.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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