(57)【要約】【課題】フランジ部分とＶ溝とを転造工程のみで成形でき、製造コストの低減を図れる溝付きプーリの製造方法を提供する。【解決手段】ワーク１の外筒部１ａ′の高さが製品である溝付きプーリ１Ａの外筒部１ａの高さより低い、転造成形前のワークを、回転する上部金型２と下部金型３との間に外筒部１ａ′上面に隙間ｇが形成されるようにセットし、平成形ロール５、Ｖ溝予備成形ロール６及びＶ溝成形ロール７の３つの成形ロールを順に使用して、ワークの外筒部にフランジ部分１１とＶ溝１２とを同一工程である転造加工によって形成することによって溝付きプーリを製造する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部分と溝とを同一工程で成形する溝付きプーリの製造方法において、この方法が、以下の各段階、
ワークの外筒部の高さが最終製品の外筒部の高さよりも低い、転造成形前のワークを準備する段階と、
前記ワークを回転する上部金型と下部金型との間に外筒部上面に隙間が形成されるようにセットする段階と、
最初に平成形ロールで、次にＶ溝予備成形ロールで、最後にＶ溝成形ロールでと、３つの成形ロールを使用して３段階の転造加工でフランジ部分と溝の加工を行う段階と、
を具備していることを特徴とする溝付きプーリの製造方法。
【請求項２】
前記平成形ロールで、プーリのフランジ部分の初期の加工を行い、前記Ｖ溝予備成形ロールでフランジ部分の加工と溝の初期の加工とを行い、Ｖ溝成形ロールで溝の加工を行うことを特徴とする請求項１に記載の溝付きプーリの製造方法。
【請求項３】
前記下部金型に前記フランジ部分を受け入れる凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溝付きプーリの製造方法。
【請求項４】
前記平成形ロールの両縁部に丸みが付けられていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の溝付きプーリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｖ溝とＶベルトのベルトガイドとなるフランジとを有する溝付きプーリの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溝付きプーリは、例えば電磁クラッチの入力ロータのように多くの機器の入力又は出力回転部材として使用されている。
従来においては、このような溝付きプーリは、ベルトガイドとなるフランジ部分の張り出し成形が困難なため、一般に鍛造加工により成形した溝のないフラットな厚肉の外周部を、旋盤によりＶ溝切削加工することによって製造していた。しかしながら、この製造方法は、切削量が多く、歩留りが悪いため、量産に向かず、コスト高となるという問題があった。
【０００３】
この問題を改善するものとして、予め鍛造加工や据込み加工により、ワークの外周にフランジ部分を張り出す予備成形を行い、この予備成形したワークにＶ溝を転造加工することによって溝付きプーリを製造する方法が、従来より公知である（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５８−１１０４４１号公報（第２頁、第３，４図）
【０００５】
しかしながら、この公知の溝付きプーリの製造方法においても、型鍛造により一方のフランジ部分を形成したワークを使用して、据込み加工で他方のフランジ部分を形成し、このようにして両フランジ部分を形成したワークにＶ溝を転造加工によって形成しているので、フランジ部分を成形するための前処理と後処理の工程が多くなってしまい、製造コストが高くつくという問題がある。また、この公知の方法は、フランジ部分とＶ溝とを同一の工程で成形できず、予備成形を必要とするという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、切削加工又はフランジ部分の形成という予備成形を必要とせず、フランジ部分とＶ溝とを同一工程で成形でき、製造コストの低減を図れる溝付きプーリの製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された溝付きプーリの製造方法を提供する。
請求項１に記載の溝付きプーリの製造方法は、外筒部が最終製品のものよりも高さが低い、転造成形前のワークを、回転する上部金型と下部金型との間に外筒部上面に隙間が形成されるようにセットし、平成形ロール、Ｖ溝予備成形ロール及びＶ溝成形ロールの３つの成形ロールを順に使用して、ワークの外筒部にフランジ部分と溝とを同一工程である転造加工によって形成することによって溝付きプーリを製造するものである。このように、切削加工を必要とせずに、フランジ部分と溝とを同一工程で成形できるので、製造及び材料のコスト低減を図ることができる。
【０００８】
請求項２の溝付きプーリの製造方法は、平成形ロールでフランジ部分の初期の加工を、Ｖ溝予備成形ロールでフランジ部分の加工と溝の初期の加工を、Ｖ溝成形ロールで溝の加工をそれぞれ行うことを規定したものであり、これにより、成形を段階を追って行うことで、成形時の変形抵抗を軽減することができ、回転成形機に大容量のローラ推力と強度とを必要としない。
請求項３の溝付きプーリの製造方法は、下部金型にフランジ部分を受け入れる凹部を形成したものであり、これにより、一方のフランジ部分は隙間を利用し、他方のフランジ部分は凹部を利用することにより、両フランジ部分が所定の形状に無理なく成形することができる。
【０００９】
請求項４の溝付きプーリの製造方法は、平成形ロールの両縁部に丸みを設けたものであり、これにより、成形時に平成形ロールがワークに当たった際に、ワークの材料は軸方向と同時に径方向にもスムーズに延伸でき、フランジ部分の張り出し加工が容易に行える。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明の実施の形態の溝付きプーリの製造方法について説明する。図１の（ａ）は、フランジ部分及び溝を成形する前のワークの断面図であり、（ｂ）は、フランジ部分及び溝を成形した溝付きプーリの断面図である。図２は、本発明の実施の形態の溝付きプーリの製造方法の手順を説明する図である。図３は、溝付きプーリの使用例を示す図である。
【００１１】
図１（ｂ）に示されるように、溝付きプーリ１Ａは、フランジ部分１１と溝１２とが成形された外筒部１ａ、ベアリングＢが内挿される内筒部１ｂ及びこれらを連結する環状の端板部１ｃとから構成されている。この溝付きプーリ１Ａは、例えば図３に示されるように車両用空調装置の圧縮機をエンジンと連結したり、遮断したりするのに使用される電磁クラッチに用いられる。即ち、溝付きプーリ１Ａは、ベアリングＢを介して圧縮機のハウジング側に回転自在に取り付けられる。この溝付きプーリ１Ａは、ベルトによってエンジンによって常に回転している。溝付きプーリ１Ａの外筒部１ａと内筒部１ｂ間には、ステータコイルＣが設けられている。圧縮機のシャフトＤに連続したハブＥには、アーマチュアＦが取り付けられている。従って、ステータコイルＣへの電圧印加により、溝付きプーリ１ＡとハブＥとが連結して、エンジンの駆動力が圧縮機のシャフトＤに伝わって圧縮機が駆動され、ステータコイルＣへの電圧印加が止められると、溝付きプーリ１ＡとハブＥとの連結が解除されて、圧縮機が作動を停止する。
【００１２】
製品としての溝付きプーリ１Ａは、図１（ａ）に示すようにワーク１を転造加工することによって製造される。ワーク１は、フランジ部分１１と溝１２とが成形される外筒部１ａ′ベアリングＢ等が内挿される内筒部１ｂ及びこれらを連結する環状の端板部１Ｃとから構成されている。ワーク１の場合は、その外筒部１ａ′の長さ（高さ）が、製品としての溝付きプーリ１Ａの外筒部１ａの長さ（高さ）よりも短い（低い）。また、ワーク１の外筒部１ａ′の外周面は、フランジ部分１１と溝１２とが形成されていないで、平坦である。また、ワーク１の外筒部１ａ′のフランジ部分１１と溝１２とが形成される部分の肉厚は、溝付きプーリ１Ａの外筒部１ａの肉厚よりも少し厚くなっている。
【００１３】
次に、上記のように構成されたワーク１の外筒部１ａ′へのフランジ部分１１と溝１２の形成について、図２に基づいて説明する。図２（ａ）は、回転する上部金型２と下部金型３との間にワーク１をセットした状態を示す部分断面図である。上部金型２は、内側部分２１、中間部分２２及び外側部分２３とから構成され、同様に下部金型３も、内側部分３１、中間部分３２及び外側部分３３とから構成されている。中間部分２２，３２は、軸方向にスライド可能である。上部金型２の外側部分２３と下部金型３の外側部分３３との間には、後述する成形ロール５，６，７が入り込むだけの間隙Ｄが形成される。なお、符号４は、芯部材である。
【００１４】
上部金型２、下部金型３及び芯部材４で形成される空間に、ワーク１がしっかりとセットされる。ワーク１の外筒部１ａ′の長さ（高さ）が、成形後の溝付きプーリ１Ａの外筒部１ａの長さ（高さ）より短く（低く）形成されているため、ワーク１をセットした状態では、図２（ａ）に示されるようにワーク１の外筒部１ａ′上面と上部金型２の中間部分２２との間には、隙間ｇが形成される。なお、隙間ｇの大きさは、中間部分２２をスライドさせることで調整することができる。また、下部金型３の中間部分３３の上面には、図２（ｂ）において下側のフランジ部分１１を部分的に受け入れるための凹部３３ａが形成されている。
【００１５】
符号５は、平成形ロールであり、その表面は平坦で、両縁部に丸みＲが付けられている。
転造工程の第１段階として、図２（ｂ）に示すように、セットされ、回転するワーク１の外筒部１ａ′のフランジ部分１１と溝１２の形成面に、平成形ロール５が上部金型２と下部金型３との間隙Ｄから入れられ、押し当てられる。これにより、外筒部１ａ′の材料が、隙間ｇ及び凹部３３ａを埋めようとして、矢印で示すように軸方向と同時に径方向に延伸する。したがって、初期状態のフランジ部分１１の張り出し加工が行われる。
【００１６】
次に転造工程の第２段階として、平成形ロール５に代えて、Ｖ溝予備成形ロール６が用いられる。Ｖ溝予備成形ロール６のロール表面は凹凸状に形成されている。このＶ溝予備成形ロール６を平成形ロール５と同様に外筒部１ａ′に押し当てることにより、さらにフランジ部分１１を張り出させ、隙間ｇ及び凹部３３ａは外筒部１ａ′で完全に埋められ、最終状態のフランジ部分１１と初期状態の溝１２とが形成される（図２（ｃ））。
【００１７】
次いで転造工程の最終段階として、Ｖ溝予備成形ロール６に代えて、Ｖ溝成形ロール７が用いられる。Ｖ溝成形ロール７のロール表面は、溝付きプーリ１ＡのＶ溝１２の凹形状と一致する凸形状の複数の山形が形成されている。このＶ溝成形ロール７を他の成形ロール５，６と同様に外筒部１ａ′に押し当てることにより、最終状態の溝１２が形成される（図２（ｄ））。
【００１８】
このようにして、転造工程のみによって、フランジ部分１１とＶ溝１２とを有する溝付きプーリ１Ａを製造することができる。なお、上下の両フランジ部分１１の成形タイミングを同期化するために、ワーク１のボリューム配置を調整することが必要である。これは、上部金型２と下部金型３の中間部分２２，３２をスライドすることで、隙間量及び凹部量を調整してもよい。
なお、フランジ部分を形成するための隙間又は凹部を、成形ロール側に形成するようにしてもよい。
【００１９】
以上説明したように、本発明においては、転造工程のみによって溝付きプーリを形成しているので、製造が容易で、コストが低減できる。また切削加工を行っていないので、材料コストも低減でき、切削屑の処理も必要としないという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）成形加工前のワークと、（ｂ）成形加工後の溝付きプーリの各々の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の溝付きプーリの製造方法の手順（ａ）〜（ｄ）を説明する図である。
【図３】溝付きプーリを電磁クラッチに用いた使用例を示す図である。
【符号の説明】
１…ワーク
１Ａ…溝付きプーリ
１１…フランジ部分
１２…溝（Ｖ溝）
２…上部金型
３…下部金型
４…芯部材
５…平成形ロール
６…Ｖ溝予備成形ロール
７…Ｖ溝成形ロール
ｇ…隙間
【図１】
2004136322.tif 000003
【図２】
2004136322.tif 000004
【図３】
2004136322.tif 000005