JP2014121737A - 油圧アクチュエータ装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベルト式無段変速機CVTに備える油圧アクチュエータ装置としての駆動プーリ12,22の製造方法において、プライマリ圧室14及びセカンダリ圧室24を油密状態にするシールリング15,25が摺動するシリンダ内周面12d,22dを加工する生切削加工工程と、シリンダ12b,22bの表面を硬化する熱処理工程と、シリンダ内周面12d,22dを、チップホルダ47に保持された切削チップ46を用いて加工する仕上げ切削加工工程と、を有する。仕上げ切削加工工程は、クルトシスRkuとスキューネスRskの測定値のうち、少なくとも一方が予め設定された管理値を超えた場合、切削チップ46を保持するチップホルダ47を交換する。
【選択図】図5
Description
前記生切削加工工程は、前記シリンダ内周面を、次の熱処理工程による熱歪みを考慮した加工寸法とする生切削加工を行う。
前記熱処理工程は、前記生切削加工した前記シリンダの表面を硬化するように熱処理する。
前記仕上げ切削加工工程は、前記熱処理工程を経過した後の前記シリンダ内周面を、チップホルダに保持された切削チップを用いた切削により設計寸法とする仕上げ切削加工を行う。
そして、前記仕上げ切削加工工程は、前記シリンダ内周面の表面粗さ形状の管理パラメータとして、高さ方向の特徴平均パラメータである粗さ曲線のクルトシス(Rku)と粗さ曲線のスキューネス(Rsk)を用い、前記クルトシス(Rku)と前記スキューネス(Rsk)の測定値のうち、少なくとも一方が予め設定された管理値を超えた場合、前記切削チップを保持する前記チップホルダを交換する。
そこで、本発明では、仕上げ切削加工工程において、クルトシス(Rku)とスキューネス(Rsk)の測定値のうち、少なくとも一方が予め設定された管理値を超えた場合、切削チップを保持するチップホルダを交換するようにした。
このように、シリンダ内周面の表面粗さ形状の管理パラメータとして、クルトシス(Rku)とスキューネス(Rsk)を用い、これをチップホルダの交換指標として仕上げ切削加工工程に反映させた。このため、シリンダ内周面の仕上げ切削加工を行うだけで、シリンダ内周面の表面粗さ形状を、液密用シール部材の摺動磨耗を抑える形状に管理することができる。
図1は、実施例1の製造方法により製造された駆動プーリを備えるベルト式無段変速機を示す。以下、図1に基づき、ベルト式無段変速機の要部構成を説明する。
図2は、駆動プーリの製造方法のうち生切削加工工程における駆動プーリワークの生切削加工部分を示し、図3は、仕上げ切削加工工程における駆動プーリワークの仕上げ切削加工部分を示す。以下、図2及び図3に基づき、駆動プーリ12,22の製造方法について説明する。
図4は、駆動プーリの製造方法のうち仕上げ切削加工工程にて用いられる駆動プーリワークW2の仕上げ切削加工装置の概略を示す。以下、図4に基づき、仕上げ切削加工装置の概略構成を説明する。
図5は、駆動プーリの製造方法のうち仕上げ切削加工工程におけるシリンダ内周面の加工処理後のチップ及びチップホルダの交換要否の判定処理の流れを示す。以下、図5に基づき、チップ及びチップホルダの交換要否の判定処理の各ステップを説明する。
Ra=(1/lr)∫|Z(x)|dx
の式にて定義される。
Rku=1/Rq4〔(1/lr)∫|Z4(x)|dx〕
の式にて定義される。そして、図7に示すように、粗さ曲線の凸部の先端が尖っているとRku>3となる。
Rsk=1/Rq3〔(1/lr)∫|Z3(x)|dx〕
の式にて定義される。そして、図8に示すように、粗さ曲線の凸部の先端が尖っているとRsk>0となる。
上記図5に示すフローチャートに沿って実行されるシリンダ内周面仕上げ加工処理後の交換要否判定作用を、「就業初品」、「チップ交換後1ヶ目」、「チップ交換後150ヶ目」、「就業終品」に分けて説明する。
シリンダ内周面の加工処理を施したワークが最初の就業初品であるときは、図5のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS9→ステップS10→ステップS11へ進み、ステップS11では、シリンダ内周面の粗度が測定される。そして、ステップS12のRa条件が成立するとステップS13へと進み、ステップS13では、切削チップ46及びチップホルダ47の交換が不要であると判定される。
一方、ステップS12のRa条件が不成立であるとステップS8へと進み、ステップS8では、切削チップ46の交換が必要であると判定される。
シリンダ内周面の加工処理を施したワークが、切削チップ46の交換後1ヶ目のワークのであるときは、図5のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2へ進み、ステップS2では、シリンダ内周面の粗度が測定される。そして、ステップS3でのRa条件と、ステップS4でのRku条件と、ステップS5でのRsk条件と、の全てかが成立するとステップS6へと進み、ステップS6では、切削チップ46及びチップホルダ47の交換が不要であると判定される。
一方、ステップS3でのRa条件が不成立であるとステップS8へと進み、ステップS8では、切削チップ46の交換が必要であると判定される。
さらに、ステップS3のRa条件は成立するが、ステップS4のRku条件とステップS5のRsk条件のうち、少なくとも一方の条件が不成立であるとステップS7へ進み、ステップS7では、切削チップ46及びチップホルダ47の一式交換が必要であると判定される。
シリンダ内周面の加工処理を施したワークが、切削チップ46の交換後150ヶ目のワークのであるときは、図5のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS9→ステップS2へ進み、ステップS2では、シリンダ内周面の粗度が測定される。そして、ステップS3でのRa条件と、ステップS4でのRku条件と、ステップS5でのRsk条件と、の全てかが成立するとステップS6へと進み、ステップS6では、切削チップ46及びチップホルダ47の交換が不要であると判定される。
一方、ステップS3でのRa条件が不成立であるとステップS8へと進み、ステップS8では、切削チップ46の交換が必要であると判定される。
さらに、ステップS3のRa条件は成立するが、ステップS4のRku条件とステップS5のRsk条件のうち、少なくとも一方の条件が不成立であるとステップS7へ進み、ステップS7では、切削チップ46及びチップホルダ47の一式交換が必要であると判定される。
シリンダ内周面の加工処理を施したワークが就業終品であるときは、図5のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS9→ステップS10→ステップS14→ステップS11へ進み、ステップS11では、シリンダ内周面の粗度が測定される。そして、ステップS12のRa条件が成立するとステップS13へと進み、ステップS13では、切削チップ46及びチップホルダ47の交換が不要であると判定される。
一方、ステップS12のRa条件が不成立であるとステップS8へと進み、ステップS8では、切削チップ46の交換が必要であると判定される。
シリンダ内周面の仕上げ切削加工においては、シリンダ内周面の粗度を測定し、算術平均粗さRaが管理値を超えると、切削チップを交換していた。一方、チップホルダについては、使用開始から予め定められた期間、あるいは、予め定められたワーク加工数を超えたら交換していた。
上記のように、「クルトシスRku」と「スキューネスRsk」を管理パラメータとして用い、シリンダ内周面の粗さ形状を管理すると、シールリングの磨耗抑制に有効であることを見出した。以下、これを駆動プーリの製造方法に反映させたシリンダ内周面の粗さ形状管理作用を説明する。
実施例1の駆動プーリ12,22の製造方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記シリンダ内周面12d,22dを、次の熱処理工程による熱歪みを考慮した加工寸法D1とする生切削加工を行う生切削加工工程と、
前記生切削加工した前記シリンダ12b,22bの表面を硬化するように熱処理する熱処理工程と、
前記熱処理工程を経過した後の前記シリンダ内周面12d,22dを、チップホルダ47に保持された切削チップ46を用いた切削により設計寸法D2とする仕上げ切削加工を行う仕上げ切削加工工程と、を有し、
前記仕上げ切削加工工程は、前記シリンダ内周面12d,22dの表面粗さ形状の管理パラメータとして、高さ方向の特徴平均パラメータである粗さ曲線のクルトシス(Rku)と粗さ曲線のスキューネス(Rsk)を用い、前記クルトシス(Rku)と前記スキューネス(Rsk)の測定値のうち、少なくとも一方が予め設定された管理値を超えた場合、前記切削チップ46を保持する前記チップホルダ47を交換する。
このため、シリンダ内周面12d,22dの仕上げ切削加工を行うだけで、シリンダ内周面12d,22dの表面粗さ形状を、液密用シール部材(シールリング15,25)の摺動磨耗を抑える形状に管理することができる。
特に、車両用の変速機においては、コンタミネーションによるバルブの作動不良を抑制するため油圧回路内にフィルターが用いられるが、シール部材が磨耗すると磨耗によって生じた粉体がフィルターに詰まり、油圧回路内の圧損の原因となる場合がある。本実施例のように、シール部材の摺動磨耗を抑えることができれば、シール性の低下のみならず、油圧回路全体への圧力損失の影響を低減することができる。
このため、(1)の効果に加え、クルトシスRkuとスキューネスRskの測定値のうち、少なくとも一方が管理値を超える原因が、チップホルダ47にあることの推定に基づき、チップホルダ47を交換するので、チップホルダ47がまだ十分に使用可能な状態にもかかわらず、交換してしまうといった無駄を排除し、既に磨耗が進行しているチップホルダ47を続けて使用するのを防止することができる。
このように、切削チップ46に問題が無いという前提で、クルトシスRkuとスキューネスRskの測定値判断を少ない頻度で行うようにしたため、(1)または(2)の効果に加え、効率良く、且つ、精度良く、既に磨耗が進行しているチップホルダ47を交換することができる。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、磨耗したチップホルダ47によって加工を行ったことで切削チップ46の劣化が進んだとき、劣化した切削チップ46で加工を続けることを回避することができる。
このため、ベルト式無段変速機CVTの駆動プーリ12,22の製造時、シリンダ内周面12d,22dの仕上げ切削加工を行うだけで、シリンダ内周面12d,22dの表面粗さ形状を、液密用シール部材(シールリング15,25)の摺動磨耗を抑える形状に管理することができる。
1 プライマリプーリ
11 固定プーリ
11a シーブ面
12 駆動プーリ(油圧アクチュエータ装置)
12a シーブ面
12b シリンダ
12d シリンダ内周面
14 プライマリ圧室(油圧室)
15 シールリング(液密用シール部材)
16 固定ピストンプレート(ピストン)
2 セカンダリプーリ
21 固定プーリ
21a シーブ面
22 駆動プーリ(油圧アクチュエータ装置)
22a シーブ面
22b シリンダ
22d シリンダ内周面
24 セカンダリ圧室(油圧室)
25 シールリング(液密用シール部材)
26 固定ピストンプレート(ピストン)
3 ベルト
46 切削チップ
47 チップホルダ
Ra 算術平均粗さ
Rku 粗さ曲線のクルトシス
Rsk 粗さ曲線のスキューネス
W1,W2 駆動プーリワーク
D1 加工寸法
D2 設計寸法
Claims (5)
- シリンダ内周面に摺接するピストンの外周に液密用シール部材が装着されたピストン/シリンダ機構で構成され、油圧が供給されることによって駆動される油圧アクチュエータ装置の製造方法において、
前記シリンダ内周面を、次の熱処理工程による熱歪みを考慮した加工寸法とする生切削加工を行う生切削加工工程と、
前記生切削加工した前記シリンダの表面を硬化するように熱処理する熱処理工程と、
前記熱処理工程を経過した後の前記シリンダ内周面を、チップホルダに保持された切削チップを用いた切削により設計寸法とする仕上げ切削加工を行う仕上げ切削加工工程と、を有し、
前記仕上げ切削加工工程は、前記シリンダ内周面の表面粗さ形状の管理パラメータとして、高さ方向の特徴平均パラメータである粗さ曲線のクルトシス(Rku)と粗さ曲線のスキューネス(Rsk)を用い、前記クルトシス(Rku)と前記スキューネス(Rsk)の測定値のうち、少なくとも一方が予め設定された管理値を超えた場合、前記切削チップを保持する前記チップホルダを交換することを特徴とする油圧アクチュエータ装置の製造方法。 - 前記仕上げ切削加工工程は、前記切削チップを交換した後、交換した切削チップの磨耗が進む前に、粗さ曲線のクルトシス(Rku)と粗さ曲線のスキューネス(Rsk)を測定し、その測定値のうち、少なくとも一方が予め設定された管理値を超えた場合、前記切削チップを保持する前記チップホルダを交換することを特徴とする請求項1に記載の油圧アクチュエータ装置の製造方法。
- 前記仕上げ切削加工工程は、前記シリンダ内周面の表面粗さ形状の管理パラメータとして、高さ方向の振幅平均パラメータである算術平均粗さ(Ra)を用い、前記算術平均粗さ(Ra)の測定値が予め設定された管理値以下のとき、粗さ曲線のクルトシス(Rku)と粗さ曲線のスキューネス(Rsk)の測定値のうち、少なくとも一方が予め設定された管理値を超えた場合、前記切削チップを保持する前記チップホルダを交換することを特徴とする請求項1または2に記載の油圧アクチュエータ装置の製造方法。
- 前記仕上げ切削加工工程は、前記チップホルダを交換する場合、同時に前記切削チップも交換することを特徴とする請求項1から3までの何れか1項に記載の油圧アクチュエータ装置の製造方法。
- 前記シリンダがベルト式無段変速機の駆動プーリの背面側に形成されるシリンダであり、前記ピストンが前記駆動プーリの軸部に固定され、前記シリンダと協働して油圧室を形成するピストンであることを特徴とする請求項1から4までの何れか1項に記載の油圧アクチュエータ装置の製造方法。
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