JP2005028416A

JP2005028416A - 無段変速機用ベルトのエレメントの打抜き成形装置

Info

Publication number: JP2005028416A
Application number: JP2003271842A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Inaba; 忠明稲葉; Hideki Shigematsu; 英樹重松; Tetsuo Suzuki; 哲男鈴木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-08
Also published as: JP4295036B2

Abstract

【課題】無断変速機用ベルトのエレメントを多数個取りできるようにした打抜き成形装置において、ブランク材Ｂに塗布した潤滑油がダイ１０６に設ける送り方向終端側の打抜き孔１０８に達するまでに垂れ落ちて、潤滑油切れによるエレメント１の打抜き成形精度の悪化といた不具合を生じないようにする。
【解決手段】ダイ１０６の上面に、打抜き孔１０８に対しブランク材Ｂの送り方向手前側に位置させて、オイルポケット１１８を凹設する。垂れ落ちた潤滑油がオイルポケット１１８に溜まり、この潤滑油がブランク材Ｂに塗布されて、潤滑油切れが防止される。
【選択図】図５

Description

本発明は、無段変速機用のベルトの構成部品であるエレメントを帯状のブランク材から打抜き成形する装置に関する。

図１を参照して、無段変速機用ベルトのエレメント１は、ベルト内周側のボデー部２と、ボデー部２にネック部３を介して連設されるベルト外周側のヘッド部４とを備える。そして、多数のエレメント１を環状に積層し、ボデー部２とヘッド部４との間に形成されるネック部３の両側の溝部５，５に不図示の無端リングを装着して、これらエレメント１を結束することにより無段変速機用ベルトが組み立てられる。

エレメント１のボデー部２の片面には、無段変速機のプーリにおけるエレメント１の円弧運動を許容するために、ベルト内周側に向かって板厚が減少するように傾斜部６が形成され、また、ヘッド部４には、半抜き加工で片面の突起７と反対面の凹孔８とが形成され、突起７が隣接するエレメントのヘッド部の凹孔に嵌合して、エレメント同士が整列するようにしている。

エレメントは、打抜き成形装置を用いて、帯状のブランク材から打抜き成形される(例えば、特許文献１参照。)。打抜き成形装置は、下型と昇降動する上型とを備えるプレス装置で構成されている。下型には、エレメントに合致する形状の打抜き穴をブランク材の送り方向及び幅方向に間隔を存して２個形成したダイと、これら打抜き穴に挿通され、付勢手段で上方に付勢される２個のカウンタパンチとが配置され、上型には、これら打抜き穴に対向する２個の打抜きパンチが垂設されている。また、各打抜きパンチにヘッド部の突起と凹孔とを形成するための小パンチを付設すると共に、各カウンタパンチに小パンチに対向する突起成形穴を形成している。

そして、上型の下降により、ブランク材を各打抜きパンチと各カウンタパンチとの間に挟持し、この状態で各打抜きパンチを各打抜き穴に押し込んでエレメントを打抜くと共に、小パンチによりヘッド部を、突起となる部分がカウンタパンチの突起成形穴に押出されるように半抜き加工して、突起と凹孔とを形成する。
特開２００１−２４６４２８号公報

上記従来例の打抜き成形装置は、１回のショットでエレメントを２個取りするものであるが、生産性を向上させるには、１回のショットで打抜くエレメントの個数を多くすることが望まれる。そのため、例えば、図６に示す如く、幅広のブランク材Ｂを用い、１回のショットでエレメント１を６個取りすることが考えられる。この場合、ダイに、図中斜線を付した部分に合致するように、６個の打抜き孔を形成する。

然し、このようにエレメントを多数個取りする場合には、ブランク材の送り方向始端の打抜き穴から終端の打抜き穴までの距離が長くなり、終端側での潤滑油切れを生じ易くなる。即ち、ブランク材の摺動性低下によるエレメントの打抜き成形精度の悪化を防止するため、ブランク材に打抜き成形装置の入口側で潤滑油を塗布するが、ブランク材が送り方向終端側の打抜き穴に到達するまでに潤滑油が垂れ落ちてしまい、終端側の打抜き穴で打抜かれるエレメントの打抜き成形精度が潤滑油切れにより悪化してしまう。

本発明は、以上の点に鑑み、潤滑油切れによる精度悪化を生ずることなくエレメントを多数個取りできるようにした無段変速機用ベルトのエレメントの打抜き成形装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、無段変速機用のベルトの構成部品である、ベルト内周側のボデー部と、ボデー部にネック部を介して連設されるベルト外周側のヘッド部と、ヘッド部に半抜き加工で形成される片面の突起と反対面の凹孔とを有するエレメントを帯状のブランク材から打抜き成形する装置であって、下型と昇降動する上型とを備え、下型に、エレメントに合致する形状の打抜き穴をブランク材の送り方向及び幅方向に間隔を存して複数形成したダイと、これら打抜き穴に挿通され、付勢手段で上方に付勢される複数のカウンタパンチとを配置し、上型に、これら打抜き穴に対向する複数の打抜きパンチを垂設し、各打抜きパンチにヘッド部の突起と凹孔とを形成するための小パンチを付設すると共に、各カウンタパンチに小パンチに対向する突起成形穴を形成し、上型の下降により、ブランク材を各打抜きパンチと各カウンタパンチとの間に挟持し、この状態で各打抜きパンチを各打抜き穴に押し込んで複数のエレメントを打抜くと共に、小パンチによりヘッド部を、突起となる部分がカウンタパンチの突起成形穴に押出されるように半抜き加工して、突起と凹孔とを形成するものにおいて、ダイの上面に、各打抜き穴に対しブランク材の送り方向手前側に位置させて、潤滑油の溜り部となるオイルポケットを凹設することを特徴とする。

上記の構成によれば、ブランク材に塗布された潤滑油がブランク材から垂れ落ちても、この潤滑油はオイルポケットに溜る。そして、ブランク材の間歇送りに続く上型の下降でブランク材がダイの上面に押し下げられる度に、オイルポケットに溜まった潤滑油がブランク材に塗布される。従って、１回のショットで打抜くエレメントの個数を多くするために、ダイに形成する打抜き穴の個数を多くし、その結果、ブランク材の送り方向始端の打抜き穴と終端の打抜き穴との間の距離が長くなっても、ブランク材は終端側の打抜き穴までその手前側のオイルポケットで潤滑油を塗布されつつ送られ、潤滑油切れによるエレメントの打抜き成形精度の悪化といた不具合は生じない。

尚、上記の如くオイルポケットを設け、ブランク材に十分に潤滑油を塗布した状態で打抜き穴での打抜きが行われるようにすると、以下の不具合を生ずる可能性がある。即ち、打抜き穴に挿設したカウンタパンチの突起成形穴にヘッド部の半抜き加工で突起になる部分が押し込められたとき、潤滑油が圧力媒体となって突起成形穴の内面に圧力が掛り、突起成形穴の穴底コーナー部に応力集中による亀裂が発生すること可能性がある。この場合、カウンタパンチに、突起成形穴に連通するオイル抜き用のドレン孔を形成しておけば、潤滑油が圧力媒体となって突起成形穴の内面に圧力が掛ることを防止でき、上記の不具合は生じない。

図２は、図１に示す無段変速機用ベルトのエレメント１を帯状のブランク材Ｂから打抜く打抜き成形装置１００を示している。

ここで、ブランク材Ｂとしては、図６(ｂ)に示す如く、打抜き成形装置１００への供給時に下向きになる面を下面(図６(ｂ)で右側の面)として、下面側に畝状に盛り上がる厚肉部を幅方向に間隔を存して３条形成して成るものを用いる。即ち、ブランク材Ｂには、その幅方向一方の外縁側の第１の厚肉部Ｂ１ａと、中間の第２の厚肉部Ｂ２ａと、幅方向他方の外縁側の第３の厚肉部Ｂ３ａとが形成されている。ブランク材Ｂの下面のこれら各厚肉部Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａの両側の側部には、隣接する薄肉部に向けて肉厚が漸減するように傾斜段差部Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ，Ｂ３ｂが形成されている。

先に説明したように、エレメント１のボデー部２の片面には傾斜部６が形成される。そして、傾斜部６になる部分がブランク材Ｂの厚肉部の側部の傾斜段差部に合致するような位置関係でブランク部材Ｂを打抜くと、傾斜部６をうまく形成できる。ブランク材Ｂに、上記の如く両側部に傾斜段差部Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ，Ｂ３ｂを有する３条の厚肉部Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａを形成すれば、図６(ａ)に示すように、各厚肉部Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａの幅方向一側の半部と他側の半部とからエレメント１を打抜くことができる。そこで、本実施形態の打抜き成形装置１００は、１回のショットで各厚肉部Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａから各２個、計６個のエレメント１を打抜くようにしている。

打抜き成形装置１００は、下型１０１と、昇降動する上型１０２とを備えるプレス装置で構成されている。下型１０１は、ボルスタ１０３と、ボルスタ１０３上に基盤１０４を介して載置したダイとを備えている。ダイは、図３に示すように、ピアス加工用の前段のダイ１０５と、エレメント打抜き用の中間のダイ１０６と、エレメント切離し用の後段のダイ１０７とで構成されている。

そして、前段のダイ１０５上で、上型に垂設した一対のピアスパンチ（図示せず）によりブランク材Ｂに送り基準となる一対のピアスＢｃを形成し、中間のダイ１０６上で、後記詳述するようにブランク材Ｂからエレメント１を輪郭の一部が切り残されるように打抜き、後段のダイ１０７上で、上型１０２に垂設したカッター（図示せず）によりエレメント１の切残し部２ａを切断してエレメント１をブランク材Ｂから切り離すようにしている。

エレメント打抜き用のダイ１０６には、ブランク材Ｂの各厚肉部Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａについて各２個、計６個の打抜き穴１０８が設けられている。即ち、図６(ａ)で斜線を付した部分に合致する、第１厚肉部Ｂ１ａの外寄りの半部に対応するＮｏ１の打抜き穴１０８と、第１厚肉部Ｂ１ａの内寄りの半部に対応するＮｏ２の打抜き穴１０８と、第２厚肉部Ｂ２ａの第１厚肉部Ｂ１ａ寄りの半部に対応するＮｏ３の打抜き穴１０８と、第２厚肉部Ｂ２ａの第３厚肉部Ｂ３ａ寄りの半部に対応するＮｏ４の打抜き穴１０８と、第３厚肉部Ｂ３ａの内寄りの半部に対応するＮｏ５の打抜き穴１０８と、第３厚肉部Ｂ３ａの外寄りの半部に対応するＮｏ６の打抜き穴１０８とが設けられている。各打抜き穴１０８は、エレメント１に合致する形状に形成され、エレメント１のボデー部２の傾斜部６になる部分がブランク材Ｂの各厚肉部Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａの傾斜段差部Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ，Ｂ３ｂに合致するような位置関係でダイ１０６に配置される。

ここで、ダイ１０６の強度を確保し、また、打抜き穴１０８の周囲のブランク材Ｂの押え面積を確保する上で、打抜き孔１０８，１０８間の距離はあまり狭めることはできない。そのため、打抜き穴１０８をブランク材Ｂの送り方向に充分な間隔を存して配置する必要がある。但し、幅方向に厚肉部の並設ピッチの２倍程度離れる、Ｎｏ１の打抜き穴１０８とＮｏ５の打抜き穴１０８とから成る組、及び、Ｎｏ２の打抜き穴１０８とＮｏ６の打抜き穴１０８とから成る組については、各組の一対の打抜き穴をブランク送り方向に関して同一位置に配置しても、一対の打抜き穴間に充分な間隔を確保できる。そこで、本実施形態では、ブランク送り方向から見て一番手前に、Ｎｏ３の打抜き穴１０８を配置し、そこからブランク送り方向に所定距離だけ離して、Ｎｏ１とＮｏ５の一対の打抜き穴１０８，１０８を並設し、そこからブランク送り方向に所定距離だけ離して、Ｎｏ２とＮｏ６の一対の打抜き穴１０８，１０８を並設し、そこからブランク送り方向に所定距離だけ離して、Ｎｏ４の打抜き穴１０８を配置している。これにより、ブランク送り方向始端のＮｏ３の打抜き穴１０８から終端のＮｏ４の打抜き穴１０８までの距離が長大化することを回避できる。

尚、ダイ１０６の打抜き穴１０８の設置部には、ダイインサート１０９を装着し、ダイインサート１０９に打抜き穴１０８を形成して、打抜き穴１０８の磨耗を生じたときに、ダイインサート１０９の交換で対処できるようにしている。

また、各打抜き穴１０８にはカウンタパンチ１１０が挿通されている。カウンタパンチ１１０は、ボルスタ１０３の下方に配置した付勢手段たる皿ばねユニット１１１で上方に付勢される昇降プレート１１２に立設されている。昇降プレート１１２は、ボルスタ１０３の上面に凹設したストローク規制室１１３に収納されており、規制室１１３の上壁面となる基盤１０４の下面への昇降プレート１１２の当接でカウンタパンチ１１０の上昇端位置が規制され、規制室１１３の下壁面への昇降プレート１１２の当接でカウンタパンチ１１０の下降端位置が規制される。

尚、本実施形態では、皿ばねユニット１１１と昇降プレート１１２とを前後２組に分け、前側の昇降プレート１１２に、送り方向手前側に配置したＮｏ３とＮｏ１とＮｏ５の３個の打抜き穴１０８に挿通する３個のカウンタパンチ１１０を立設し、後側の昇降プレート１１２に、送り方向後側に配置したＮｏ２とＮｏ６とＮｏ４の３個の打抜き穴１０８に挿通する３個のカウンタパンチ１１０を立設している。また、昇降プレート１１２の上面には、カウンタパンチ１１０を直立状態に嵌合保持する、昇降プレート１１２より若干小さな支持プレート１１２ａが載置されている。そして、基盤１０４の下面に、支持プレート１１２ａを受け入れる、ストローク規制室１１３より若干小さなガイド室１１３ａを凹設し、基盤１０４の下面のガイド室１１３ａの開口縁部に昇降プレート１１２が当接することで、カウンタパンチ１１０の上昇端位置が規制されるようにしている。

カウンタパンチ１１０の上端には、図４に示す如く、エレメント１のボデー部２の傾斜部６に対応する斜状の成形部１１０ａと、ヘッド部４の突起７に対応する突起成形穴１１０ｂとが形成されている。また、カウンタパンチ１１０には、突起成形穴１１０ｂの底部に連通するオイル抜き用のドレン孔１１０ｃが形成されている。

上型１０２は、図４に示す如く、不図示の付勢手段で下方に付勢されるパッド１１４を備え、更に、ダイ１０６の各打抜き穴１０８に対向する計６個の打抜きパンチ１１５がパッド１１４を貫通するようにして上型１０２に垂設されている。また、各打抜きパンチ１１５には、エレメント１のヘッド部４の突起７と凹孔８とを形成するための小パンチ１１６が付設されている。

尚、打抜き穴１０８と打抜きパンチ１１５とは、上型１０２の下降でエレメント１が打抜かれたときに、エレメント１のボデー部２のベルト内周側の輪郭の一部が切残されるように形成されており、この切残し部２ａが後段のダイ１０７上で切断されるまで、エレメント１は切残し部２ａを介してブランク材Ｂに連結されたまま送られる。また、下型１０１には、ブランク材Ｂの外縁を受ける送りガイド１１７が上方に付勢支持されている。

エレメント１の打抜きに際しては、先ず、図４（ａ）に示す如く、上型１０２を上昇させた状態でブランク材Ｂを所定ピッチ間歇送りし、次に上型１０２を下降させる。これによれば、図４(ｂ)に示す如く、パッド１１４によりブランク材Ｂが送りガイド１１７と共に押し下げられ、ダイ１０６の上面にブランク材Ｂが押さえ付けられる。上型１０２はパッド１１４の付勢手段を圧縮しつつ更に下降し、これにより打抜きパンチ１１５とカウンタパンチ１１０との間にブランク材Ｂが挟持され、この状態で、図４（ｃ）に示す如く、打抜きパンチ１１５が打抜き穴１０８に押し込まれ、エレメント１が打抜かれる。同時に、皿ばねユニット１１１によりカウンタパンチ１１０に付与される上方への付勢力(カウンタ荷重)により、エレメント１が打抜きパンチ１１５とカウンタパンチ１１０との間で鍛圧され、ブランク材Ｂの傾斜段差部がエレメント１のボデー部２の傾斜部６に合致する形状に成形されると共に、小パンチ１１６によりエレメント１のヘッド部４が、突起となる部分をカウンタパンチ１１０の突起成形穴１１０ｂに押出すようにして半抜き加工され、突起７と凹孔８とが形成される。

ところで、本実施形態では、上記の如くＮｏ１とＮｏ５の一対の打抜き穴１０８，１０８と、Ｎｏ２とＮｏ６の一対の打抜き穴１０８，１０８を夫々ブランク送り方向に関して同一位置に配置して、送り方向始端のＮｏ３の打抜き穴１０８と終端のＮｏ４の打抜き穴１０８との間の距離を短くしている。そのため、打抜き穴１０８の配置範囲とほぼ同範囲に配置されるカウンタパンチ１１０用の付勢手段たる皿ばねユニット１１１の配置範囲のブランク送り方向長さも短くなる。ここで、皿ばねユニット１１１の配置範囲では、ボルスタ１０３が床面に対し浮いた状態になり、また、基盤１０４も昇降プレート１１２用の規制室１１３を形成する関係でボルスタ１０３から浮いた状態になる。従って、皿ばねユニット１１１の配置範囲のブランク送り方向の長さが長くなると、ダイ１０６の支持剛性が低下し、打抜き時にダイ１０６の撓みを生じ易くなって、エレメント１の打抜き成形精度が悪化する。然し、本実施形態では、皿ばねユニット１１１の配置範囲のブランク送り方向長さが短くなるため、かかる不具合は生じない。

尚、送り方向始端の打抜き穴１０８と終端の打抜き穴１０８との間の距離が短くなるとはいっても、１回のショットでエレメントを２個取りするような場合に比較すると、送り方向始端の打抜き穴１０８と終端の打抜き穴１０８との間の距離は長くなる。ここで、ブランク材Ｂの摺動性低下によるエレメント１の打抜き成形精度の悪化を防止するため、ブランク材Ｂの上下両面に打抜き成形装置１００の入口側で潤滑油を塗布している。然し、このままでは、ブランク材Ｂが送り方向終端側の打抜き穴１０８に到達するまでにブランク材Ｂの下面に塗布した潤滑油が垂れ落ちてしまい、終端側の打抜き穴１０８で打抜かれるエレメント１の打抜き成形精度が潤滑油切れにより悪化してしまう。

そこで、本実施形態では、ダイ１０６の上面に、図３および図５に示す如く、各打抜き穴１０８に対しブランク材Ｂの送り方向手前側に位置させて、潤滑油の溜り部となるオイルポケット１１８を凹設している。オイルポケット１１８は、各打抜き穴１０８の手前側にブランク材Ｂの１回の送りピッチに等しい間隔で複数設けられている。尚、ダイ１０６の上面の各打抜き穴１０８のブランク送り方向後方部分には、打抜かれたエレメント１に対する逃げ溝１１９が凹設されている。

これによれば、ブランク材Ｂに塗布された潤滑油がブランク材Ｂから垂れ落ちても、この潤滑油はオイルポケット１１８に溜る。そして、ブランク材Ｂの間歇送りに続く上型１０２の下降でブランク材Ｂがダイ１０６の上面に押し下げられる度に、オイルポケット１１８に溜まった潤滑油がブランク材Ｂの下面に塗布される。従って、ブランク材Ｂは終端側の打抜き穴１０８までその手前側のオイルポケット１１８で潤滑油を塗布されつつ送られ、潤滑油切れによるエレメント１の打抜き成形精度の悪化といた不具合は生じない。

尚、上記の如くオイルポケット１１８を設け、ブランク材Ｂに十分に潤滑油を塗布した状態で打抜き穴１０８での打抜きが行われるようにすると、以下の不具合を生ずる可能性がある。即ち、打抜き穴１０８に挿設したカウンタパンチ１１０の突起成形穴１１０ｂにヘッド部４の半抜き加工で突起７になる部分が押し込められたとき、潤滑油が圧力媒体となって突起成形穴１１０ｂの内面に圧力が掛る。従って、突起成形穴１１０ｂが底の閉じられた袋穴状に形成されていると、突起成形穴１１０ｂの穴底コーナー部に応力集中による亀裂が発生する可能性がある。本実施形態では、カウンタパンチ１１０に、突起成形穴１１０ｂに連通するオイル抜き用のドレン孔１１０ｃが形成されているため、潤滑油が圧力媒体となって突起成形穴１１０ｂの内面に圧力が掛ることを防止でき、上記の不具合は生じない。

(ａ)エレメントの正面図、(ｂ)エレメントの断面図本発明打抜き成形装置の実施形態の下型の側面図。下型の平面図。打抜き工程を示す打抜き成形装置の要部の断面図。図３のＶ−Ｖ線で切断したダイの切断面図。 (ａ)ブランク材と打抜き穴との位置関係を示す図、(ｂ)ブランク材の断面図。

符号の説明

１…エレメント、２…ボデー部、３…ネック部、４…ヘッド部、７…突起、８…凹孔、１００…打抜き成形装置、１０１…下型、１０２…上型、１０６…ダイ、１０８…打抜き穴、１１０…カウンタパンチ、１１０ｂ…突起成形穴、１１０ｃ…ドレン孔、１１５…打抜きパンチ、１１８…オイルポケット、Ｂ…ブランク材

Claims

無段変速機用のベルトの構成部品である、ベルト内周側のボデー部と、ボデー部にネック部を介して連設されるベルト外周側のヘッド部と、ヘッド部に半抜き加工で形成される片面の突起と反対面の凹孔とを有するエレメントを帯状のブランク材から打抜き成形する装置であって、
下型と昇降動する上型とを備え、下型に、エレメントに合致する形状の打抜き穴をブランク材の送り方向及び幅方向に間隔を存して複数形成したダイと、これら打抜き穴に挿通され、付勢手段で上方に付勢される複数のカウンタパンチとを配置し、上型に、これら打抜き穴に対向する複数の打抜きパンチを垂設し、
各打抜きパンチにヘッド部の突起と凹孔とを形成するための小パンチを付設すると共に、各カウンタパンチに小パンチに対向する突起成形穴を形成し、
上型の下降により、ブランク材を各打抜きパンチと各カウンタパンチとの間に挟持し、この状態で各打抜きパンチを各打抜き穴に押し込んで複数のエレメントを打抜くと共に、小パンチによりヘッド部を、突起となる部分がカウンタパンチの突起成形穴に押出されるように半抜き加工して、突起と凹孔とを形成するものにおいて、
ダイの上面に、各打抜き穴に対しブランク材の送り方向手前側に位置させて、潤滑油の溜り部となるオイルポケットを凹設す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打抜き成形装置。
前記カウンタパンチに、前記突起成形穴に連通するオイル抜き用のドレン孔を形成することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機用ベルトのエレメントの打抜き成形装置。