JP2004141887A - 無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バリが製品の下面よりはみ出すことなく形成でき、バリ取り工程を必要とせず、これにより、工数を短縮でき、安価なコストで製造できる無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法を提供する。
【解決手段】傾斜部を両側に備えた無段変速機用ベルトのエレメントを、エレメントをダイ２７上に残し、外側不用部分をダイ２７と対となるパンチ３１により打ち抜きする方法であって、エレメントの打ち抜き位置の内側に、切刃周縁に連続する突起２８が形成されたダイ２７を用い、ダイ２７の上の板材２５をストリッパー２９で叩くことによりエレメント下部の外形形成箇所に連続する凹部３０を設ける第１工程と、パンチ３１によってエレメントの外側不用部分を抜き落とす第２工程とを有し、ダイ２７とパンチ３１との打ち抜き加工によって発生するバリ３３が凹部３０内に納まる。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車等の動力伝達系に使用される無段変速機の金属ベルトに用いるエレメントの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機は、変速機の変速比を連続的に変えるもので、例えば、自動車等に用いた場合には、エンジンの特性を十分に発揮させて更に排気ガスや燃費を改善できるというメリットがある。
従来、このような無段変速機として、図５（Ａ）、（Ｂ）に概略構成を示すようなベルト式の無段変速機７０が知られている。この無段変速機７０は図示しない油圧機構によってそれぞれ、ベルト部材７１の掛かり直径を可変とし、更にベルト部材７１の両側の傾斜部７２、７３と同一勾配の内側壁を備える入力側のＶ溝プーリ７４及び出力側のＶ溝プーリ７５を有し、Ｖ溝プーリ７４の回転力をベルト部材７１を介してＶ溝プーリ７５に伝達している。ベルト部材７１は、所定形状の板材からなって荷重の伝達方向に多数枚並べて配置されたエレメント７６と、エレメント７６の両側に対称に設けられた水平溝部７７、７８に嵌入する無端のスチールリング７９、８０とを有している。従って、Ｖ溝プーリ７４からＶ溝プーリ７５への荷重の伝達は、ベルト部材７１の各エレメント７６及びスチールリング７９、８０を介して行われ、出力側のＶ溝プーリ７５の回転速度を変える場合には、入力側のＶ溝プーリ７４及び出力側のＶ溝プーリ７５の内側壁の間隔を変えることによって行うようになっている。
そして、ベルト部材７１を構成するエレメント７６は、例えば、特許文献１に示すように、通常、パンチ及びパンチと対となるダイを備えた金型装置において、打ち抜き加工により製造されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５２４０号公報（第７頁、図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法においては、未だ解決すべき以下のような問題があった。
エレメント７６が打ち抜き加工によって形成され、打ち抜きにより発生するバリが製品の下面より下にはみ出すので、別途、金型外でバレル研摩や面取り加工等により、はみ出したバリを除去する必要があり、これにより、工数の増大、コストアップの要因となっていた。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、バリが製品の下面よりはみ出すことなく形成でき、バリ取り工程を必要とせず、これにより、工数を短縮でき、安価なコストで製造できる無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法は、使用にあって装着されるＶ溝プーリの内側壁に対応する傾斜部を両側に備えた無段変速機用ベルトのエレメントを、エレメントをダイ上に残し、エレメントの外側不用部分をダイと対となるパンチによって打ち抜きして製造する方法であって、エレメントの打ち抜き位置の内側に、切刃周縁に連続する突起が形成されたダイを用い、ダイの上に載った板材を、板材の上に載るストリッパーで叩くことによって、エレメント下部の外形形成箇所に連続する凹部を設ける第１工程と、ダイと対となるパンチによってエレメントの外側不用部分を抜き落とす第２工程とを有し、ダイとパンチとの打ち抜き加工によって発生するバリが凹部内に納まるように構成する。これによって、第２工程においてダイとパンチとの打ち抜き加工によって発生するバリが、第１工程においてエレメント下部の外形形成箇所に連続して形成された凹部内に納まるので、バリは製品の下面よりはみ出すことがない。また、エレメント外周のつぶしと打ち抜きを一度に行うことができるため、金型制作費の削減につながる。
【０００７】
第２の発明に係る無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法は、第１の発明に係る無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法において、第２工程の後に、シェービング加工を行う。このように、シェービング加工を行うことにより、所定の外形を形成するので、寸法精度良くエレメントの外形を形成することができる。
【０００８】
なお、この無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法は、板材は条材であって、多数のエレメントが所定の加工ステーションを経て、順次連続的に製造されるように構成することが好ましい。これによって、装置の必要な設置スペースが小さくて済み、また製造の効率が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法により製造されるエレメントの正面図、図２は同無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法により製造されるエレメントの使用状態を示す説明図、図３は同無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法を適用した金型装置の加工工程を示す説明図、図４は同無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法の加工ステーションにおけるパンチとダイ、板材及びストリッパーの関係を示す説明図である。
【００１０】
図１及び図２を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法により製造するエレメント１０について説明する。このエレメント１０は、使用にあって装着されるＶ溝プーリ（図示せず）の内側壁（図５（Ａ）及び（Ｂ）参照）に対応する傾斜部１１、１２を両側に備え、無段変速機用ベルトの一部を構成する製品である。図１に示すように、エレメント１０は、Ｖ溝プーリの内側壁と摩擦接触する傾斜部１１、１２を両側に備え、実質的に逆台形状に形成された基体部１３と、基体部１３の外端中央部（図では上端中央部）に一体的に設けられた矩形状の首部１４と、首部１４の外端（図では上端）に一体的に連結された２等辺三角形状の上板部１５とを有している。
【００１１】
図１及び図２に示すように、上板部１５の幅方向中心位置の表面１６には、正面視して円形状の凸部１７が、背面２０には使用時に隣り合うエレメント１０の凸部１７が嵌入する凹部２１が形成されている。従って、実質的に凸部１７と凹部２１は上板部１５の表裏の同一位置に形成され、しかも凸部１７の直径が凹部２１の直径より僅少の範囲で小さくなっている。基体部１３の表面には、首部１４の表面及び上板部１５の表面１６と同一レベルの平行面１８が形成され、さらに、平行面１８の内側端に内周方向に沿って後方に傾いた傾斜面１９が連接して形成されている。また、首部１４及び基体部１３の背面は、上板部１５の背面２０と同一レベルに形成されており、基体部１３の傾斜面１９及び背面を備えた部分を薄肉部１９ａと呼ぶ。この薄肉部１９ａは基体部１３の途中位置から下方に徐々に肉薄となっている。さらに、首部１４を挟んで、上板部１５の内側と基体部１３の外側との間には、２つのスチールリング２４が嵌入される水平溝部２２、２３が形成されている。
【００１２】
次いで、本発明の一実施の形態に係る無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法について、図３及び図４を参照しながら説明する。なお、図３には、金型装置の所定の加工ステーションＡ〜Ｈを示しており、図４には、加工ステーションＣ及びＥ（加工ステーションＦ及びＧも同じ）におけるパンチ及び対となるダイ、板材、及びストリッパーの位置関係を示している。また、金型装置は、帯状の板材の一例である条材２５の幅方向に２個のエレメント１０の上板部１５同士を対向させて同時に形成するように構成されている。さらに、加工ステーションＣ〜Ｅでは、基体部１３及び首部１４の部分を、また、加工ステーションＦ、Ｇでは、上板部１５の部分を加工している。
【００１３】
（加工ステーションＡ）
鉄系合金鋼、例えば、ＳＫＳ−５等の工具鋼（その他、炭素工具鋼や合金工具鋼などでもよい）からなる条材２５（板厚又は厚みｔ）を、図示しないリール搬送手段により金型装置の加工ステーションＡに搬送し、条材２５の幅方向の中央部に、送り用のパイロット孔２６を形成する。
（加工ステーションＢ）
条材２５の幅方向に間隔を開けて２箇所に、表面側に凸部１７を、背面側に凹部２１を半抜き加工により形成する。なお、隣り合う凸部１７及び凹部２１は嵌合可能な対となっている。
【００１４】
（加工ステーションＣ）
図４に実線で示す第１のダイ２７の打ち抜き位置の内側の切刃周縁には連続した突起２８が形成されており、この突起２８に条材２５を載せてストリッパー２９により叩くことにより、エレメント１０下部に、突起２８により、外形形成箇所に連続する凹部３０が形成される（第１工程）。
次いで、第１のパンチ３１及び第１のパンチ３１と対となる第１のダイ２７により、条材２５からエレメント１０の外側不用部分３７、即ち、首部１４及び基体部１３の周囲（図３に斜線部で表す領域）を打ち抜く（第２工程）。
【００１５】
なお、この際、条材２５の背面側には、図４に示すように、打ち抜きバリ３３が発生するが、第１工程にて凹部３０が形成されているので、打ち抜きバリ３３は凹部３０内に納まり、条材２５の背面（下面）３４から突出することはない。また、この工程では、剪断された条材２５の外形寸法Ｇは、エレメント１０の所定寸法ｇよりも若干大きく（０．１ｍｍ程度）形成されている。
【００１６】
（加工ステーションＤ）
基体部１３にコイニング加工を施し、薄肉部１９ａを形成する（図１及び図２参照）。
（加工ステーションＥ）
図４に二点鎖線で示す第２のパンチ３５及び第２のパンチ３５と対となる第２のダイ３６により、基体部１３及び首部１４の部分にシェービング加工を行い、エレメント１０の打ち抜きバリ３３の外側部（図４の斜線部）を抜き落とす。この際、シェービングの削り代は０．１ｍｍ程度とし、これにより、前工程で生じた打ち抜きバリ３３の大半を除去し、一部の残ったバリも予め形成された凹部３０内に納まり、条材２５の背面３４から突出することはない。なお、第２のダイ３６には、凹部３０に嵌まり込む凸部を設けることがより好ましい。
【００１７】
（加工ステーションＦ）
ここで使用されるダイにも、第１のダイ２７と同様、エレメント１０の打ち抜き箇所に突起が設けられており、加工ステーションＣと同様にして、該突起に条材２５を載せてストリッパーにて叩くことにより、エレメント１０の上板部１５の部分の下部の外形形成箇所に連続して、突起に対応する凹部が形成される（第１工程）。
次いで、エレメント１０の上板部１５を、第１のパンチ３１及び第１のダイ２７による場合と同様にして、上板部１５の外側不要部分を打ち抜く（第２工程）。なお、この打ち抜きにより、隣り合うパイロット孔２６間には帯状の搬送用片３９が形成されると共に、搬送用片３９の中央部両側には、エレメント１０の上板部１５の頂部に接続する連結片３８が形成される。
【００１８】
（加工ステーションＧ）
加工ステーションＥと同様にして、パンチ及びダイにより上板部１５の部分にシェービング加工を行う。シェービングの削り代は、加工ステーションＥと同様、０．１ｍｍ程度とする。
（加工ステーションＨ）
パンチで連結片３８を叩くことによって、２つのエレメント１０を条材２５（搬送用片３９）から切り離し、個片化する。
【００１９】
本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、エレメント１０の外側不用部分を抜き落とす第２工程の後に、シェービング加工を施したが、これに限定されず、状況に応じて、即ち、厳密な外形寸法が要求されていない場合には、シェービング加工を省略することもできる。なお、このシェービング加工を複数回に分けて行ってもよい。
【００２０】
板材として条材２５を用いて、所定の加工ステーションＡ〜Ｈを経て、エレメント１０が順次連続的に製造されるように構成したが、これに限定されず、必要に応じて、１枚の板を用いてエレメント１０をバッチ的に製造することもできる。条材２５の幅方向に２個のエレメント１０を同時に形成したが、これに限定されず、必要に応じて、１個又は３個以上とすることもできる。
【００２１】
エレメント１０の形成において、首部１４及び基体部１３と、上板部１５とに分けて２回加工したが、これに限定されず、必要に応じて、１回又は３回以上に分けて加工することもできる。
エレメント１０の個片化は同一の金型装置内で行ったが、これに限定されず、状況に応じて、金型装置外にて、例えば、条材２５とエレメント１０とを連結片３８にて繋いだ状態で硬化熱処理やめっき処理を行った後、トリム装置により個片化することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１及び２記載の無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法においては、第２工程においてダイとパンチとの打ち抜き加工によって発生するバリが、第１工程においてエレメント下部の外形形成箇所に連続して形成された凹部内に納まるので、バリは製品の下面よりはみ出すことがないため、その後の工程でバリ取りを行う必要がなく、工数を削減でき、また、コストを低減することができる。また、エレメント外周のつぶしと打ち抜きを一度に行うことができるため、金型制作費の削減につながり経済的である。
【００２３】
特に、請求項２記載の無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法においては、シェービング加工を行うことにより、所定の外形を形成するので、寸法精度良くエレメントの外形を形成することができ、これにより製品の品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法により製造されるエレメントの正面図である。
【図２】同無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法により製造されるエレメントの使用状態を示す説明図である。
【図３】同無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法を適用した金型装置の加工工程を示す説明図である。
【図４】同無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法の加工ステーションにおけるパンチとダイ、板材及びストリッパーの関係を示す説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来のベルト式の無段変速機の斜視図、ベルト部材の構成図である。
【符号の説明】
１０：エレメント、１１、１２：傾斜部、１３：基体部、１４：首部、１５：上板部、１６：表面、１７：凸部、１８：平行面、１９：傾斜面、１９ａ：薄肉部、２０：背面、２１：凹部、２２、２３：水平溝部、２４：スチールリング、２５：条材（板材）、２６：パイロット孔、２７：第１のダイ、２８：突起、２９：ストリッパー、３０：凹部、３１：第１のパンチ、３２：曲面、３３：打ち抜きバリ、３４：背面、３５：第２のパンチ、３６：第２のダイ、３７：外側不用部分、３８：連結片、３９：搬送用片

Claims (2)

1. 使用にあって装着されるＶ溝プーリの内側壁に対応する傾斜部を両側に備えた無段変速機用ベルトのエレメントを、該エレメントをダイ上に残し、該エレメントの外側不用部分を前記ダイと対となるパンチによって打ち抜きして製造する方法であって、
   前記エレメントの打ち抜き位置の内側に、切刃周縁に連続する突起が形成された前記ダイを用い、該ダイの上に載った板材を、該板材の上に載るストリッパーで叩くことによって、前記エレメント下部の外形形成箇所に連続する凹部を設ける第１工程と、
   前記ダイと対となる前記パンチによって前記エレメントの外側不用部分を抜き落とす第２工程とを有し、
   前記ダイと前記パンチとの打ち抜き加工によって発生するバリが前記凹部内に納まることを特徴とする無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法。
2. 請求項１記載の無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法において、前記第２工程の後に、シェービング加工を行うことを特徴とする無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法。

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