JP2020163419A

JP2020163419A - エレメントの製造装置および製造方法

Info

Publication number: JP2020163419A
Application number: JP2019065825A
Authority: JP
Inventors: 徹朝見; Toru Asami
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-10-08

Abstract

【課題】治具を用いることなく、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ多数のエレメントを低コストで焼入れ可能とする。【解決手段】エレメントの製造装置は、エレメントの外形に対応した外縁で周囲の素材から厚み方向に突出すると共に外縁の厚み方向における端部で周囲の素材とつながるように半抜き加工して半抜き部を形成する半抜き用金型と、半抜き部を周囲の素材から抜き落とす抜き落とし用金型と、素材の送り方向における半抜き用金型と抜き落とし用金型との間に配置されて半抜き部に対して加熱と冷却とを順に行なって焼入れする焼入れ装置と、を備える。【選択図】図２６

Description

本明細書は、エレメントの製造装置および製造方法について開示する。

従来、無段変速機のベルトを構成するエレメントの焼入れに用いられる焼入れ用治具として、主にモリブデンを構成材料に含むと共に、多数のエレメントを連続的に立て掛けることが可能な櫛歯部を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この焼入れ用治具において、櫛歯部の各歯部は、鉛直方向に対して１.５°から８°の角度で傾いており、エレメントは、自動挿入機によって、隣り合う各歯部の間に形成された凹部に１個ずつ挿入される。多数のエレメントが挿入された焼入れ用治具は、熱処理炉内に一定時間だけ載置され、それにより多数のエレメントが加熱される。加熱処理の完了後、多数のエレメントが挿入された焼入れ用治具に対して、上方から略鉛直下方に向けて冷却ガスが一定のガス圧で吹きかけられる。これにより、多数のエレメントが冷却されて焼入れ処理が完了する。

特開２０１０−２８０９６６号公報

しかしながら、モリブデンは高価であり、焼入れ用治具をモリブデンにより形成したとしても、加熱と冷却とが繰り返される焼入れ用治具の長寿命化を図るのは容易ではない。しかも、焼入れ処理に焼入れ用治具を用いると、治具に多数のエレメントを挿入する工程や、焼入れ処理の後に治具から多数のエレメントを取り出す工程も必要となり、工数が増えるという問題もある。このため、治具を用いることなく、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ多数のエレメントを低コストで焼入れ可能な技術へのニーズが存在している。

本開示のエレメントの製造装置および製造方法は、治具を用いることなく、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ多数のエレメントを低コストで焼入れ可能なエレメントの製造装置および製造方法を提供することを主目的とする。

本開示のエレメントの製造装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示のエレメントの製造装置は、
帯状の素材を長手方向に送ってプレス加工を行なうことにより、無段変速機のベルトを構成するエレメントを製造するエレメントの製造装置であって、
前記エレメントの外形に対応した外縁で周囲の素材から厚み方向に突出すると共に前記外縁の厚み方向における端部で前記周囲の素材とつながるように半抜き加工して半抜き部を形成する半抜き用金型と、
前記半抜き部を前記周囲の素材から抜き落とす抜き落とし用金型と、
前記素材の送り方向における前記半抜き用金型と前記抜き落とし用金型との間に配置され、前記半抜き部に対して加熱と冷却とを順に行なって焼入れする焼入れ装置と、
を備えることを要旨とする。

この本開示のエレメントの製造装置では、エレメントの外形に対応した外縁で周囲の素材から厚み方向に突出すると共に外縁の厚み方向における端部で周囲の素材とつながるように半抜き加工して半抜き部を形成する半抜き用金型と、半抜き部を周囲の素材から抜き落とす抜き落とし用金型との間に配置されて、半抜き部に対して加熱と冷却とを順に行なって焼入れする焼入れ装置を備える。半抜き部は元の帯状の素材に対して長手方向に整列した状態でつながっているから、帯状の素材ごと半抜き部に対して焼入れ処理を行なうことで、治具を用いることなく、半抜き部の表面を均一に焼入れすることができる。この結果、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ多数のエレメントを低コストで焼入れすることができる。なお、半抜き部は、周囲の素材に対して厚み方向における端部でのみつながるから、焼入れによって半抜き部の硬度が増しても、その後の抜き落とし工程において、半抜き部を容易に抜き落とすことが可能である。

伝動ベルトを有する無段変速機の概略構成図である。伝動ベルトの概略構成図である。エレメントの製造装置の概略構成図である。エレメントの製造工程を示す説明図である。予備抜き用金型の概略構成図である。予備抜き用金型の概略構成図である。予備抜き後の帯板素材の外観斜視図である。予備抜き後の帯板素材の断面図である。予備抜き後の帯板素材の側面図である。予備抜き後の帯板素材の背面図である。予備抜き後の帯板素材の正面図である。段差つぶし成形用金型の概略構成図である。段差つぶし成形後の帯板素材の外観斜視図である。段差つぶし成形後の帯板素材の側面図である。段差つぶし成形により材料が流動する様子を示す説明図である。板厚つぶし成形用金型の概略構成図である。板厚つぶし成形後の帯板素材の外観斜視図である。板厚つぶし成形後の帯板素材の側面図である。エンボス成形用金型の概略構成図である。エンボス成形後の帯板素材の外観斜視図である。エンボス成形後の帯板素材の側面図である。半抜き用金型の概略構成図である。半抜き後の帯板素材の外観斜視図である。半抜き後の帯板素材の側面図である。抜き落とし用金型の概略構成図である。加熱装置および冷却装置の概略構成図である。エレメントの側面に相当する部位の半抜きの様子を示す説明図である。エレメントの側面に相当する部位の抜き落としの様子を示す説明図である。半抜き用金型のダイにおける面取り部を示す部分拡大図である。半抜き用金型のダイにおける第１比較例の面取り部を示す部分拡大図である。半抜き用金型のダイにおける第２比較例の面取り部を示す部分拡大図である。半抜き用金型のダイにおける他の実施形態の面取り部を示す部分拡大図である。他の実施形態のエレメントを含む伝動ベルトの概略構成図である。他の実施形態のエレメントの製造工程を示す説明図である。

次に、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態について説明する。

図１は、伝動ベルトを有する無段変速機の概略構成図であり、図２は、伝動ベルトの概略構成図である。無段変速機１は、図１に示すように、駆動側回転軸としてのプライマリシャフト２と、当該プライマリシャフト２に設けられたプライマリプーリ３と、プライマリシャフト２と平行に配置される従動側回転軸としてのセカンダリシャフト４と、当該セカンダリシャフト４に設けられたセカンダリプーリ５とを有する。伝動ベルト１０は、プライマリプーリ３のプーリ溝（Ｖ字状溝）とセカンダリプーリ５のプーリ溝（Ｖ字状溝）とに巻き掛けられる。

プライマリシャフト２は、図示しない前後進切換機構を介して、エンジン（内燃機関）などの動力発生源に連結された図示しないインプットシャフトに連結される。プライマリプーリ３は、プライマリシャフト２と一体に形成された固定シーブ３ａと、ボールスプライン等を介してプライマリシャフト２により軸方向に摺動自在に支持される可動シーブ３ｂとを有する。また、セカンダリプーリ５は、セカンダリシャフト４と一体に形成された固定シーブ５ａと、ボールスプライン等を介してセカンダリシャフト４により軸方向に摺動自在に支持されると共にリターンスプリング８により軸方向に付勢される可動シーブ５ｂとを有する。

更に、無段変速機１は、プライマリプーリ３の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるプライマリシリンダ６と、セカンダリプーリ５の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるセカンダリシリンダ７とを有する。プライマリシリンダ６は、プライマリプーリ３の可動シーブ３ｂの背後に形成され、セカンダリシリンダ７は、セカンダリプーリ５の可動シーブ５ｂの背後に形成される。プライマリシリンダ６とセカンダリシリンダ７とには、プライマリプーリ３とセカンダリプーリ５との溝幅を変化させるべく図示しない油圧制御装置から作動油が供給され、それにより、エンジン等からインプットシャフトや前後進切換機構を介してプライマリシャフト２に伝達されたトルクを無段階に変速してセカンダリシャフト４に出力することができる。セカンダリシャフト４に出力されたトルクは、ギヤ機構、デファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して車両の駆動輪（何れも図示省略）に伝達される。

伝動ベルト１０は、図２に示すように、弾性変形可能な複数（本実施形態では、例えば９個）のリング材１１を厚み方向（リング径方向）に積層することにより構成された２個の積層リング１２と、積層リング１２の内周面に沿って環状に配列（結束）される複数（例えば、数百個）のエレメント２０とを有する。積層リング１２を構成する複数のリング材１１は、それぞれ鋼板製のドラムから切り出された弾性変形可能なものであって、概ね同一の厚みおよびそれぞれについて予め定められた異なる周長を有するように加工されている。また、各リング材１１は、軸方向の中央部が径方向外側に僅かに突出するように緩やかに湾曲させられている。

各エレメント２０は、均一な板厚を有する金属製の帯板状の素材（帯板素材）５０からプレス加工により打ち抜かれたものであり、図２に示すように、図中水平に延びる胴部２１と、当該胴部２１の幅方向における中央部から伝動ベルト１０の外周側（伝動ベルト１０や積層リング１２の径方向における外側）に延出されたネック部２２と、胴部２１から離間するようにネック部２２から胴部２１の幅方向における両側に延出された一対のイヤー部２３ａを含むヘッド部２３とを有する。胴部２１の幅は、ヘッド部２３の幅と同一若しくはそれよりも大きく、胴部２１、ネック部２２およびヘッド部２３の各イヤー部２３ａにより２つのリング収容部（凹部）２４が画成される。また、ヘッド部２３の正面（一方の表面）の幅方向における中央部には、１個の突起（ディンプル）２３ｐが形成されており、ヘッド部２３の背面（他方の表面）には、突起２３ｐの裏側に位置するように窪み２３ｒが形成されている。

各エレメント２０のリング収容部２４には、当該エレメント２０を両側から挟み付けるように積層リング１２が嵌め込まれ、各エレメント２０の突起２３ｐは、隣り合うエレメント２０の窪み２３ｒに遊嵌される。これにより、２個の積層リング１２により多数のエレメント２０が環状に配列された状態で結束される。また、リング収容部２４を画成する胴部２１の表面（図２における上面）は、積層リング１２（最内層のリング材１１）の内周面に接触するサドル面２１ａとなる。すなわち、サドル面２１ａは、ネック部２２の幅方向における両側に位置する。

各サドル面２１ａは、積層リング１２側に湾曲する凸曲面である。すなわち、各サドル面２１ａは、幅方向における中央部付近を頂部として当該頂部から幅方向における外側およびネック部２２側に向かうにつれて図中下方に緩やかに傾斜した左右対称の凸曲面形状（クラウニング形状）を有する。これにより、サドル面２１ａとの摩擦により積層リング１２に頂部Ｔに向かう求心力を付与し、当該積層リング１２をセンタリングすることが可能となる。ただし、サドル面２１ａは、伝動ベルト１０等の径方向における外側に湾曲する凸曲面を複数含むものであってもよい。また、サドル面２１ａ（凸曲面）の曲率半径は、最内層のリング材１１（積層リング１２）の軸方向に沿った湾曲の曲率半径よりも小さく定められている。

また、各エレメント２０の胴部２１は、伝動ベルト１０の内周側から外周側（伝動ベルト等の径方向における外側）に向かうにつれて互いに離間するように形成された一対の側面２１ｆを有する。各側面２１ｆは、プライマリプーリ３のプーリ溝やセカンダリプーリ５のプーリ溝の表面に摩擦接触してプーリ３，５からの挟圧力を受け、摩擦力によりプライマリプーリ３からセカンダリプーリ５へとトルクを伝達するトルク伝達面（フランク面）となる。本実施形態において、各側面２１ｆの表面には、図示するように、各エレメント２０とプライマリプーリ３やセカンダリプーリ５との接触部を潤滑・冷却するための作動油を保持するための凹凸（複数の溝）が形成されている。

更に、図２に示すように、本実施形態のエレメント２０の正面（突起２３ｐ側の表面）は斜面２１ｓを含み、その背面は平坦に形成されている。すなわち、胴部２１の外周側（伝動ベルト１０等の径方向における外側）の一部、ネック部２２およびヘッド部２３は、略一定の厚みを有し、胴部２１には、サドル面２１ａよりも内周側（伝動ベルト１０等の径方向における内側）の位置から更に内周側に向かうにつれて背面に近接する斜面２１ｓが形成されている。また、胴部２１の内周部（図２における下端部）には、当該胴部２１の斜面２１ｓを含む部分よりも肉薄かつ略一定の厚みを有する段差部２１ｂが形成されている。そして、ネック部２２やヘッド部２３等を含む平坦部と斜面２１ｓとの境界部分は、伝動ベルト１０の進行方向において隣り合うエレメント２０同士を接触させて両者の回動の支点となるロッキングエッジ２５を形成する。すなわち、各エレメント２０において、ロッキングエッジ２５は、各サドル面２１ａよりも内周側に位置する。

次に、こうして構成されるエレメント２０の製造工程について説明する。図３は、エレメントの製造装置の概略構成図であり、図４は、エレメントの製造工程を示す説明図である。エレメントの製造装置１００は、図３に示すように、帯板素材５０が巻回されたコイル材Ｃを巻き解すアンコイラ１０１と、アンコイラ１０１によって巻き解された帯板素材５０を長手方向に送る送り装置１０２と、送り装置１０２により送られた帯板素材５０を打ち抜いてエレメント２０を成形する２つのプレス加工機１０５，１０７と、２つのプレス加工機１０５，１０７の間に配置される焼入れ装置としての加熱装置１８０および冷却装置１８５と、を有する。プレス加工機１０５は、図３に示すように、送り装置１０２により順送される帯板素材５０を各プレス位置においてプレス加工する順送プレス加工機として構成され、帯板素材５０の長手方向にヘッド部２３の頂部２３ｔ（ヘッド部２３の胴部２１側とは反対側の端部）同士が向かい合った状態で２個一対のエレメント２０が成形されるようにプレス加工を行なう。プレス加工機１０５は、順送方向における上流側から順に、パイロット穴抜き・スリット穴抜き用金型１１０，予備抜き用金型１２０，段差つぶし成形用金型１３０，板厚つぶし成形用金型１４０，エンボス成形用金型１５０，半抜き用金型１６０を有する。これにより、プレス加工機１０５は、パイロット穴抜き・スリット穴抜き工程（Ｓ１），予備抜き工程（Ｓ２），段差つぶし成形工程（Ｓ３），板厚つぶし成形工程（Ｓ４），エンボス成形工程（Ｓ５），半抜き工程（Ｓ６）を実行する。プレス加工機１０５を通過した帯板素材５０は、加熱装置１８０および冷却装置１８５による焼入れ工程（Ｓ８）を経て、もう一つのプレス加工機１０７へ送られる。プレス加工機１０７は、抜き落とし用金型１７０を有する。これにより、プレス加工機１０７は、プレス加工機１０５の半抜き工程（Ｓ６）においてエレメント２０の外形に沿った外縁で成形され焼き入れ工程（Ｓ８）により焼入れされた半抜き部を抜き落とす抜き落とし工程（Ｓ７）を実行する。

以下、エレメント２０を製造するための各製造工程の詳細について説明する。

パイロット穴抜き・スリット穴抜き工程（Ｓ１）は、パイロット穴抜き・スリット穴抜き用金型１１０を用いて帯板素材５０に対して２個の円形のパイロット穴５０ｐと１個の楕円形（オーバル形）のスリット穴５０ｓとを形成する工程である。２個のパイロット穴５０ｐは、後工程のプレス加工（例えばエンボス成形工程など）において帯板素材５０を位置決めするために用いられ、成形される２個一対のエレメント２０の向かい合うヘッド部２３の頂部２３ｔ同士の間の中央を通り且つ胴部２１の幅方向（帯板素材５０の幅方向）に平行な直線上であって、当該幅方向における中央部からそれぞれ等距離離間した位置に形成される。また、スリット穴５０ｓは、後工程の予備抜き工程においてプレス加工した際の材料の流動先を確保するために用いられ、成形される２個一対のエレメント２０の胴部２１の内周部に相当する位置から帯板素材５０の長手方向に所定距離離間した位置に、帯板素材５０の幅方向に延出するように形成される。

予備抜き工程（Ｓ２）は、予備抜き用金型１２０を用いて２個一対のエレメント２０のヘッド部２３の頂部２３ｔ同士の間に相当する位置をつなぎ部５３として周囲の帯板素材５０に残すと共に、当該つなぎ部５３を除く２個一対のエレメント２０を含む領域が切り離し部５１，５２として周囲の帯板素材５０から切り離されるように打ち抜く工程である。図５および図６は、予備抜き用金型の概略構成図であり、図７は、予備抜き後の帯板素材の外観斜視図であり、図８は、図７の帯板素材のＡ−Ａ断面図であり、図９は、図７の帯板素材をＢ方向から見た側面図であり、図１０は、図７の帯板素材をＣ方向から見た背面図であり、図１１は、図７の帯板素材のＤ方向から見た正面図である。予備抜き用金型１２０は、図５および図６に示すように、２つの開口部１２１ｏを有するダイ１２１と、帯板素材５０を背面（エレメント２０の背面側となる表面、すなわち図中、上方の面）側から押圧してダイ１２１の２つの開口部１２１ｏに押し付けるパンチ１２２と、ダイ１２１の２つの開口部１２１ｏの内部にパンチ１２２と対向するように配置され帯板素材５０の正面（エレメント２０の正面側となる表面、すなわち図中、下方の面）と当接する２つのノックアウト１２３と、パンチ１２２の周囲にダイ１２１と対向するように配置されて帯板素材５０を押さえるストリッパ１２４とを備える。

ダイ１２１の２つの開口部１２１ｏは、ヘッド部２３の頂部２３ｔ同士が向かい合った状態の２個一対のエレメント２０の輪郭に余肉部を加えた線を打ち抜き線として帯板素材５０が打ち抜かれるように形成される。ダイ１２１は、図５および図６に示すように、２つの開口部１２１ｏの隔壁をなすと共にパンチ１２２の表面（図中、下方の面）に形成される凹部１２２ｏに対向するように形成され、周囲の表面よりも一段低い表面を有する段差部１２１ａを備える。段差部１２１ａは、つなぎ部５３を板厚方向における端部において周囲の帯板素材５０とつながるように半抜きする半抜き部として構成される。

こうして構成された予備抜き用金型１２０により、切り離し部５１，５２は、図６〜図９に示すように、正面（エレメント２０の正面側となる表面、すなわち図中、下方の面）側が背面（エレメント２０の背面側となる表面、すなわち図中、下方の面）側よりも周囲の帯板素材５０に対して板厚方向に離間し且つ板厚方向に重ならないように切り離される。つなぎ部５３は、半抜きにより板厚方向における端部において周囲の帯板素材５０とつながり、当該周囲の帯板素材５０に対して板厚方向に段差が生じる。この段差は、パンチ１２２側の表面（切り離し部５１，５２の背面側）には、図１０に示すように、帯板素材５０の長手方向に平行な直線状の稜線５３ａが形成されるように成形され、ダイ１２１側の表面（切り離し部５１，５２の正面側）には、図１１に示すように、帯板素材５０の幅方向（短手方向）における外側に脹らむ円弧状（凸曲面）の稜線５３ｂが形成されるように成形される。これにより、つなぎ部５３の強度（周囲の帯板素材５０との連結強度）を十分に確保しつつ、切り離し部５１，５２の範囲を大きく取ることができる。

段差つぶし成形工程（Ｓ３）は、段差つぶし成形用金型１３０を用いて切り離し部５１，５２の正面側のエレメント２０の胴部２１の斜面２１ｓおよび段差部２１ｂに相当する領域を圧縮して板厚方向につぶす工程である。図１２は、段差つぶし成形用金型の概略構成図であり、図１３は、段差つぶし成形後の帯板素材の外観斜視図であり、図１４は、段差つぶし成形後の帯板素材の側面図である。段差つぶし成形用金型１３０は、図１２に示すように、切り離し部５１，５２の正面（エレメント２０の正面側となる表面）を押圧するノックアウト１３１〜１３４と、ノックアウト１３１〜１３４の周囲に配置されて当該ノックアウト１３１〜１３４を保持するノックアウトホルダ１３５と、ノックアウト１３１〜１３４に対向するように配置されると共に切り離し部５１，５２の背面（エレメント２０の背面側となる表面）を押さえる押さえパンチ１３６とを備える。

ノックアウト１３１，１３２は、切り離し部５１，５２の正面側に配置されると共に切り離しにより形成された帯板素材５０の開口部５０ｏよりも大きな外径により形成され、切り離し部５１，５２の正面側の胴部２１の斜面２１ｓおよび段差部２１ｔに相当する領域に当接する当接面（押圧面）を有する。ノックアウト１３３，１３４は、ノックアウト１３１，１３２の内部に配置され、切り離し部５１，５２の正面側の胴部２１の平坦部とヘッド部２３とネック部２２とに相当する領域に当接する平坦面を有する。押さえパンチ１３６は、切り離し部５１，５２の背面側に切り離しにより形成された帯板素材５０の開口部５０ｏを隔てて配置されると共に当該開口部５０ｏよりも一回り小さな外形により形成され、当該開口部５０ｏに挿通されて切り離し部５１，５２の背面側の胴部２１の一部とネック部２２とヘッド部２３に相当する領域に当接する平坦面を有する。

ノックアウト１３１，１３２の当接面（押圧面）には、図１２に示すように、切り離し部５１，５２の正面（エレメント２０の正面側となる表面）に斜面５１ｓ，５２ｓおよび段差部５１ｂ，５２ｂ（図１４参照）が形成されるよう斜面形成部１３１ｓ，１３２ｓおよび段差部形成部１３１ｂ，１３２ｂを有する。斜面５１ｓ，５２ｓは、切り離し部５１，５２から２個一対のエレメント２０が成形された際に、それぞれのエレメント２０の胴部２１の正面に形成される斜面２１ｓとなる。また、段差部５１ｂ，５２ｂは、切り離し部５１，５２から２個一対のエレメント２０が成形された際に、それぞれのエレメント２０の胴部２１の正面に形成される段差部２１ｂとなる。

上述したように、切り離し部５１，５２は、帯板素材５０の長手方向にヘッド部２３の頂部２３ｔ同士が向かい合った状態で２個一対のエレメント２０が成形されるように且つ周囲の帯板素材５０から板厚方向に重ならないように打ち抜かれているから、図１２に示すように、段差つぶし成形用金型１３０を用いて切り離し部５１，５２をプレス加工（つぶし成形）した際に外方（図中、左右）へ流動する材料は、周囲の帯板素材５０と干渉しない。これにより、切り離し部５１，５２に斜面５１ｓ、５２ｓや段差部５１ｂ、５２ｂを高い精度で形成することができる。すなわち、切り離し部５１，５２から２個一対のエレメント２０を成形した際に、それぞれのエレメント２０の胴部２１に斜面２１ｓや段差部２１ｂを高い精度で形成することができる。

また、上述したように、つなぎ部５３は、前工程の予備抜き工程（Ｓ２）において切り離し部５１，５２の背面側に形成される段差の稜線５３ａが帯板素材５０の長手方向に平行な直線状に形成されると共に切り離し部５１，５２の正面側に形成される段差の稜線５３ｂが帯板素材５０の幅方向（短手方向）における外側に脹らむように円弧状に形成されるため、段差つぶし成形工程（Ｓ３）において切り離し部５１，５２をプレス加工した際に、図１５に示すように、内方へ流動する材料がつなぎ部５３を介して帯板素材５０のパイロット穴５０ｐが形成された領域へ流動するのを阻止することができ、当該パイロット穴５０ｐの位置ずれや変形を抑制することができる。更に、２個のパイロット穴５０ｐは両切り離し部５１，５２の中央を通り且つ帯板素材５０の幅方向に平行な直線上に位置するように形成されているから、段差つぶし成形工程（Ｓ３）において切り離し部５１，５２をプレス加工した際にパイロット穴５０ｐへ材料が流動するものとしても、図１５に示すように、材料の流動によるパイロット穴５０ｐの位置ずれ方向は互いに逆向きとなってキャンセルされる。これにより、パイロット穴５０ｐの位置ずれを抑制することができる。

板厚つぶし成形工程（Ｓ４）は、板厚つぶし成形用金型１４０を用いて切り離し部５１，５２のエレメント２０の胴部２１の平坦部，ネック部２２およびヘッド部２３に相当する領域を板厚方向につぶして板厚調整を行なう工程である。図１６は、板厚つぶし成形用金型の概略構成図であり、図１７は、板厚つぶし成形後の帯板素材の外観斜視図であり、図１８は、板厚つぶし成形後の帯板素材の側面図である。板厚つぶし成形用金型１４０は、図１６に示すように、切り離し部５１，５２の正面（エレメント２０の正面側となる表面）を押圧するノックアウト１４１と、ノックアウト１４１と対向するように配置され切り離し部５１，５２の背面（エレメント２０の背面側となる表面）を押さえる押さえパンチ１４２とを備える。

押さえパンチ１４２は、切り離し部５１，５２の背面側に切り離しにより形成された帯板素材５０の開口部５０ｏを隔てて配置されると共に当該開口部５０ｏよりも一回り小さな外形により形成され、当該開口部５０ｏに挿通されて切り離し部５１，５２の背面に当接する平坦面を有する。ノックアウト１４１は、押さえパンチ１４２と略同じ外形により形成され、切り離し部５１，５２の正面に当接する平坦面を有する。ノックアウト１４１と押さえパンチ１４２とにより切り離し部５１，５２を板厚方向に圧縮することにより、図１７および図１８に示すように、切り離し部５１，５２のエレメント２０の胴部２１の平坦部，ネック部２２およびヘッド部２３に相当する領域の板厚を調整することができる。本実施形態では、板厚つぶし成形工程（Ｓ４）は、段差つぶし成形工程（Ｓ３）の後に、段差つぶし成形工程（Ｓ３）とは独立して行なわれるため、切り離し部５１，５２の胴部２１の平坦部，ネック部２２およびヘッド部２３に相当する領域の板厚を精度よく調整することができる。

エンボス成形工程（Ｓ５）は、エンボス成形用金型１５０を用いて切り離し部５１，５２の正面側のエレメント２０のヘッド部２３に相当する領域に突起５１ｐ，５２ｐを形成すると共にその背面側に窪み５１ｒ，５２ｒを形成する工程である。図１９は、エンボス成形用金型の概略構成図であり、図２０は、エンボス成形後の帯板素材の外観斜視図であり、図２１は、エンボス成形後の帯板素材の側面図である。エンボス成形用金型１５０は、図１９に示すように、小径かつ円筒状の２つの開口部１５１ｏを有するエンボスダイ１５１と、開口部１５１ｏよりも僅かに小さな外径により円柱状に形成され切り離し部５１，５２を背面（エレメント２０の背面側となる表面）側から押圧してエンボスダイ１５１の２つの開口部１５１ｏに押し付ける２つのエンボスパンチ１５２と、２つのエンボスパンチ１５２の周囲に配置されて当該２つのエンボスパンチ１５２を支持するストリッパ１５３とを備える。

ストリッパ１５３は、切り離し部５１，５２の背面側に切り離しにより形成された帯板素材５０の開口部５０ｏを隔てて配置されると共に当該開口部５０ｏよりも一回り小さな外形により形成され、当該開口部５０ｏに挿通されて切り離し部５１，５２の背面側の胴部２１の一部とネック部２２とヘッド部２３に相当する領域に当接する平坦面を有する。２つのエンボスパンチ１５２は、先端部がストリッパ１５３の平坦面から突出するようにストリッパ１５３に対して支持される。エンボスダイ１５１とエンボスパンチ１５２とにより切り離し部５１，５２がプレス加工されることにより、図２０および図２１に示すように、切り離し部５１，５２の正面に突起５１ｐ，５２ｐが形成され、切り離し部５１，５２の背面に突起５１ｐ，５２ｐの裏側に位置するように窪み５１ｒ，５２ｒが形成される。突起５１ｐ，５２ｐは、切り離し部５１，５２から２個一対のエレメント２０が成形された際に、それぞれのエレメント２０のヘッド部２３の正面に形成される突起２１ｐとなる。また、窪み５１ｒ，５２ｒは、切り離し部５１，５２から２個一対のエレメント２０が成形された際に、それぞれのエレメント２０のヘッド部２３の背面に形成される窪み２１ｒとなる。

半抜き工程（Ｓ６）は、半抜き用金型１６０を用いて切り離し部５１，５２から余肉部５１ｅ，５２ｅを除いた２個一対のエレメント２０の外形の輪郭線を打ち抜き線として切り離し部５１，５２を半抜きする工程である。図２２は、半抜き用金型の概略構成図であり、図２３は、半抜き後の帯板素材の外観斜視図であり、図２４は、半抜き後の帯板素材の側面図である。半抜き用金型１６０は、図２２に示すように、２つの開口部１６１ｏを有するダイ１６１と、切り離し部５１，５２を背面（エレメント２０の背面側となる表面）側から押圧してダイ１６１の２つの開口部１６１ｏに押し付けるパンチ１６２と、ダイ１６１の２つの開口部１６１ｏの内部にパンチ１６２に対向するように配置され切り離し部５１，５２の正面（エレメント２０の正面側となる表面）と当接する２つのノックアウト１６３とを備える。

ダイ１６１の２つの開口部１６１ｏは、ヘッド部２３の頂部２３ｔ同士が向かい合う２個一対のエレメント２０の外形と略同一の内形となるように形成される。パンチ１６２は、ダイ１６１の２つの開口部１６１ｏと概ね同一形状の外形により形成され、切り離し部５１，５２の背面（エレメント２０の背面側となる表面）に当接する平坦面を有する。２つのノックアウト１６３は、パンチ１６２の外径と略同じ外形により形成されると共に当該２つの開口部１６１ｏの内部にパンチ１６２と対向するように配置され、表面が切り離し部５１，５２の正面（エレメント２０の正面側となる表面）の形状に倣うように形成される当接面を有する。半抜き用金型１６０により切り離し部５１，５２がプレス加工されることにより、図２３および図２４に示すように、エレメント２０の外形に沿った外縁で板厚方向に突出すると共に板厚方向における端部において切り離し部５１，５２の余肉部５１ｅ，５２ｅと全周に亘ってつながるエレメント成形部５５，５６（半抜き部）が成形される。

抜き落とし工程（Ｓ７）は、抜き落とし用金型１７０を用いて切り離し部５１，５２のエレメント成形部５５，５６と余肉部５１ｅ，５２ｅとを切り離す工程である。図２５は、抜き落とし用金型の概略構成図である。抜き落とし用金型１７０は、図２５に示すように、２つの開口部１７１ｏを有するダイ１７１と、ダイ１７１の２つの開口部１７１ｏに向かってエレメント成形部５５，５６を押圧する２つのパンチ１７２とを備える。ダイ１７１の２つの開口部１７１ｏは、図示しない搬出口と連通しており、抜き落とされたエレメント成形部５５，５６は、開口部１７１ｏを介して搬出口からプレス加工機１０７の機外へと搬出される。そして、機外へ排出されたエレメント成形部５５，５６は、バラ置きされた状態で加熱炉により一定時間加熱されることで焼戻された後（焼戻し工程）、研磨などの仕上げ工程を経て、それぞれエレメント２０として完成される。なお、抜き落とし工程（Ｓ７）は、２つのエレメント成形部５５，５６の抜き落としを１つの抜き落とし用金型１７０を用いて一度に行なうものとしたが、２つのエレメント成形部５５，５６の抜き落としを２つ抜き落とし用金型を用いてそれぞれ別工程で行なうものとしてもよい。

焼入れ工程（Ｓ８）は、半抜き工程（Ｓ６）の後であって抜き落とし工程（Ｓ７）の前に、加熱装置１８０および冷却装置１８５により実行される。図２６は、加熱装置および冷却装置の概略構成図である。図示するように、加熱装置１８０は、エレメント成形部５５，５６を含む帯板素材５０が内部を通過するように設置されたコイル１８１を有し、コイル１８１に高周波誘導電流を印加することにより、当該コイル１８１を通過するエレメント成形部５５，５６の表面に渦電流を発生させて抵抗熱により当該エレメント成形部５５，５６の表面を加熱する高周波加熱装置として構成される。また、冷却装置１８５は、エレメント成形部５５，５６を含む帯板素材５０が内部を通過するように設置された環状の給水管１８６を有し、給水管１８６から径方向における内側に向かって冷却水を噴出することにより、エレメント成形部５５，５６の表面を冷却する水冷式の冷却装置として構成される。このように、加熱装置１８０によりエレメント成形部５５，５６の表面を加熱した後、冷却装置１８５により当該エレメント成形部５５，５６を急冷させることにより、エレメント成形部５５，５６の表面の機械的強度を高めることができる。なお、加熱装置１８０は、電気炉やガス炉などの加熱炉が用いられてもよい。また、冷却装置１８５は、冷却ガスにより冷却するガス冷式の冷却装置が用いられてもよい。

このように、焼入れ工程（Ｓ８）は、半抜き工程（Ｓ６）により成形されたエレメント成形部５５，５６（半抜き部）が抜き落とし工程（Ｓ７）により抜き落とされる前に、当該エレメント成形部５５，５６に対して行なわれる。これにより、焼入れ工程（Ｓ８）を、エレメント成形部５５，５６が元の帯板素材５０に対して長手方向に整列するようにつながれた状態で行なうことができるため、抜き落とし工程（Ｓ７）の後のエレメントに焼入れする場合のように、エレメントを整列させるための治具を必要とすることなく、エレメント成形部５５，５６の表面を均一に焼入れすることができる。この結果、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ多数のエレメントを低コストで焼入れすることができる。また、半抜き工程（Ｓ６）により成形されたエレメント成形部５５，５６は、周囲の素材に対して板厚方向における端部でのみつながるから、焼入れ工程（Ｓ８）によってエレメント成形部５５，５６の硬度が増しても、その後の抜き落とし工程（Ｓ７）において、エレメント成形部５５，５６を容易に抜き落とすことが可能である。

ここで、焼入れ工程（Ｓ８）の実行中にエレメント成形部５５，５６が周囲の帯板素材５０から脱落することがことがないように、半抜き工程（Ｓ６）においては、図２２に示すように、エレメント成形部５５，５６のヘッド部２３の頂部２３ｔや胴部２１の内周側の端面に相当する部位おける周囲の帯板素材５０との板厚方向のつなぎ代Ｌ１に厚みをもたせるものとした。

一方、上述したように、エレメント２０の胴部２１の幅方向における両側に形成される一対の側面２１ｆは、プライマリプーリ３のプーリ溝やセカンダリプーリ５のプーリ溝の表面に摩擦接触してトルクを伝達するフランク面として構成されるため、その成形に当っては高い精度が要求される。このため、エレメント成形部５５，５６の側面２１ｆに相当する面は、半抜き工程（Ｓ６）と抜き落とし工程（Ｓ７）とにより全せん断加工されることが望ましい。図２７は、エレメントの側面に相当する部位の半抜きの様子を示す説明図であり、図２８は、エレメントの側面に相当する部位の抜き落としの様子を示す説明図であり、図２９は、半抜き用金型のダイにおける面取り部を示す部分拡大図である。半抜き用金型１６０のダイ１６１は、図２７に示すように、その開口部１６１ｏの内周面に、開口端に向かって拡径した面取り部１６５を有する。面取り部１６５は、図２９に示すように、第１開き角θ１により拡径した第１テーパ面１６６と、第１テーパ面１６６から開口端にかけて第１開き角θ１よりも大きな第２開き角θ２により拡径した第２テーパ面１６７とにより構成される。パンチ１６２は、図２７に示すように、その外周面とダイ１６１の開口部１６１ｏの内周面とのクリアランス（図中、ｄ）が概ねゼロとなるように形成され、半抜き用金型１６０は、プレス加工の際に、パンチ１６２が下死点まで移動したときの先端面（ダイ１６１側の表面）の位置が開口部１６１ｏにおける面取り部１６５の基端（第１テーパ面１６６の第２テーパ面１６７とは反対側の端部）よりも所定距離手前の位置となるように構成される。これにより、エレメント成形部５５，５６の胴部２１の側面２１ｆに相当する部位おける周囲の帯板素材５０との板厚方向のつなぎ代Ｌ２を、上述したつなぎ代Ｌ１よりも小さくなるようにした。本実施形態では、つなぎ代Ｌ２は、板厚に対して２〜４％程度となるように調整されている。

図３０は、半抜き用金型のダイにおける第１比較例の面取り部を示す部分拡大図である。第１比較例のダイ１６１Ｃの面取り部１６５Ｃは、図３０に示すように、開口部１６１ｏの内周面に上記第１の開き角θ１と同等の開き角θｃにより開口端まで一様に拡径したテーパ面により構成される。第１比較例の面取り部１６５Ｃでは、半抜き工程において元の素材（切り離し部５１，５２の余肉部５１ｅ，５２ｅ）と成形品（エレメント成形部５５，５６）とをつなぐブリッジ部Ｂの素材側（図中、一点鎖線で囲まれた領域）が薄肉となるため、その後の抜き落とし工程において、ブリッジ部Ｂが素材側で分断し、成形品に大きなバリが残るおそれがある。図３１は、半抜き用金型のダイにおける第２比較例の面取り部を示す部分拡大図である。第２比較例のダイ１６１Ｄの面取り部１６５Ｄは、図３１に示すように、開口部１６１ｏの内周面に上記第２の開き角θ２と同等の開き角θｄにより開口端まで一様に拡径したテーパ面により構成される。第２比較例の面取り部１６５Ｄでは、半抜き工程において、せん断部で材料が周りに逃げて材料不足が生じ、加工途中で破断するおそれがある。このように、ダイの開口部に一様な開き角度のテーパ面が形成される場合、その開き角度を小さくしても大きくしても、せん断部において十分な精度を確保することが困難である。

本実施形態のダイ１６１は、その開口部１６１ｏ内周面に、第１開き角θ１により拡径した第１テーパ面１６６と、第１テーパ面１６６から開口端にかけて第１開き角θ１よりも大きい第２開き角θ２により拡径した第２テーパ面１６７とからなる面取り部１６５を有するから、半抜き工程（Ｓ６）によりブリッジ部Ｂを、成形品（エレメント成形部５５，５６）側で肉薄とすると共に素材（余肉部５１ｅ，５２ｅ）側で厚肉とすることができる。したがって、次の抜き落とし工程（Ｓ７）において、図２８および図２９に示すように、ブリッジ部Ｂを成形品側の位置で分断させることが容易となり、成形品側において発生するバリを最小化することができる。この結果、仕上げ工程をより簡素化することができ、エレメント２０の十分な精度を確保しつつ、その製造効率をより向上させることができる。また、ダイ１６１に面取り部１６５を形成した後にテーパ面１６６，１６７が適正に形成されているか否かの精度検査を行なう場合、その検査を容易に行なうことができるため、成形品のせん断面の精度を保証することができる。

上述した実施形態では、面取り部１６５は、開き角が異なる２つのテーパ面により構成されるものとした。しかし、面取り部は、開口部１６１ｏの開口端に向うにつれて開き角が大きくなる３つ以上の連続するテーパ面により構成されてもよい。また、面取り部は、開口部１６１ｏの開口端に向うにつれて曲率半径が小さくなると共に滑らかにつながる２以上の連続する凸曲面により構成されてもよい。更に、図３２に示す他の実施形態のダイ１６１Ｂに示すように、面取り部１６５Ｂは、テーパ面１６６と、テーパ面１６６から開口端にかけて湾曲（円弧状の湾曲）した凸曲面１６７Ｂとにより構成されてもよい。これらの場合でも、半抜き工程（Ｓ６）によりブリッジ部Ｂを成形品側で肉薄とすると共に素材側で厚肉とすることができるから、次の抜き落とし工程（Ｓ７）において、ブリッジ部Ｂを成形品側の位置で分断させることができ、成形品側において発生するバリを最小化することができる。

上述した実施形態では、パイロット穴抜き・スリット穴抜き工程（Ｓ１）において、後工程の予備抜き工程（Ｓ２）において流動する材料を逃がすためのスリット穴５０ｓを形成するものとしたが、予備抜き工程において流動する材料は僅かであるから、スリット穴５０ｓを省略するものとしてもよい。

上述した実施形態では、切り離し部５１，５２に対して一回のプレス加工（エンボス成形工程）で突起５１ｐ，５２ｐおよび窪み５１ｒ，５２ｒ（エンボス）を成形するものとしたが、複数回（２回）のプレス加工によりエンボスを成形するものとしてもよい。この場合、後に行なわれるプレス加工を半抜き工程に含めて同一工程で行なうものとしてもよい。

上述した実施形態では、帯板素材５０の長手方向にヘッド部２３の頂部２３ｔ同士が向かい合った状態で２個一対のエレメント２０が成形されるようにプレス加工するものとしたが、帯板素材５０の幅方向（短手方向）にヘッド部２３の頂部２３ｔ同士が向かい合った状態で２個一対のエレメント２０が成形されるようにプレス加工するものとしてもよい。

図３３は、他の実施形態のエレメントを含む伝動ベルトを示す概略構成図である。伝動ベルト２１０は、弾性変形可能な複数（本実施形態では、例えば９個）のリング材１１を厚み方向（リング径方向）に積層することにより構成された１個の積層リング１２と、１個のリテーナリング１５と、積層リング１２の内周面に沿って環状に配列（結束）される複数（例えば、数百個）のエレメント２２０とを有する。

リテーナリング１５は、例えば鋼板製のドラムから切り出された弾性変形可能なものであり、リング材１１と概ね同一若しくはそれよりも薄い厚みを有する。また、リテーナリング１５は、積層リング１２の最外層のリング材１１の外周長よりも長い内周長を有する。これにより、積層リング１２とリテーナリング１５とが同心円状に配置された状態（張力が作用しない無負荷状態）では、図３３に示すように、最外層のリング材１１の外周面とリテーナリング１５の内周面との間に、環状のクリアランスが形成される。

各エレメント２２０は、均一な板厚を有する金属製の帯板状の素材（帯板素材）５０からプレス加工により打ち抜かれたものであり、図３３に示すように、図中水平に延びる胴部２２１と、当該胴部２２１の両端部から同方向に延出された一対のピラー部２２２と、各ピラー部２２２の遊端側に開口するように一対のピラー部２２２の間に画成された単一のリング収容部（凹部）２２４とを有する。一対のピラー部２２２は、リング収容部２２４の底面であるサドル面２２４ａの幅方向における両側から伝動ベルト２１０の径方向における外側（伝動ベルト２１０の内周側から外周側に向かう方向、すなわち図中上方）に延出されており、各ピラー部２２２の遊端部には、サドル面２２４ａの幅方向に突出するフック部２２２ｆが形成されている。一対のフック部２２２ｆは、積層リング１２（リング材１１）の幅よりも若干長く、かつリテーナリング１５の幅よりも短い間隔をおいて互いに対向する。

リング収容部２２４内には、図３３に示すように、積層リング１２が配置され、当該リング収容部２２４のサドル面２２４ａは、積層リング１２（最内層のリング材１１）の内周面に接触する。サドル面２２４ａは、幅方向における中央部を頂部として幅方向外側に向かうにつれて図中下方に緩やかに傾斜した左右対称の凸曲面形状（クラウニング形状）を有する。これにより、サドル面２２４ａとの摩擦により積層リング１２に頂部に向かう求心力を付与して、当該積層リング１２をセンタリングすることが可能となる。ただし、サドル面２２４ａは、積層リング１２の径方向における外側に湾曲する凸曲面を複数含むものであってもよい。

また、リテーナリング１５は、すべてのエレメント２２０のリング収容部２２４内に積層リング１２が配置された状態で、弾性変形させられて各エレメント２２０の一対のフック部２２２ｆの間を介してリング収容部２２４に嵌め込まれる。そして、リテーナリング１５は、積層リング１２の最外層のリング材１１の外周面と各エレメント２２０のフック部２２２ｆとの間に配置されて積層リング１２を包囲し、各エレメント２２０が積層リング１２から脱落するのを規制する。これにより、複数のエレメント２２０は、積層リング１２の内周面に沿って環状に結束（配列）される。

また、エレメント２２０の正面は斜面２２１ｓを含み、その背面は平坦に形成されている。すなわち、胴部２２１の外周側（伝動ベルト２１０等の径方向における外側）の一部およびピラー部２２２は、略一定の厚みを有し、胴部２２１には、サドル面２２４ａよりも内周側（伝動ベルト２１０等の径方向における内側）の位置から更に内周側に向かうにつれて背面に近接する斜面２２１ｓが形成されている。斜面２２１ｓの外周側の縁部（エレメント２２０の厚みが変化する境界部分）は、伝動ベルト１０の進行方向において隣り合うエレメント２２０同士を接触させて両者の回動の支点となるロッキングエッジ２２５を形成する。これにより、ロッキングエッジ２２５は、サドル面２２４ａよりも内周側に位置する。また、胴部２２１の正面（一方の表面）の幅方向における中央部には、１個の突起（ディンプル）２２１ｐが形成されており、胴部２２１の背面（他方の表面）には、突起２２１ｐの裏側に位置するように窪み２１１ｒが形成されている。更に、エレメント２２０の胴部２２１は、伝動ベルト２１０等の内周側から外周側（伝動ベルト２１０等の径方向における外側）に向かうにつれて互いに離間するように形成されてフランク面として機能する一対の側面２２１ｆを有する。

こうして構成されたエレメント２２０は、本実施形態のエレメント２０と同様に、順送プレス加工機を用いて帯板素材５０を打ち抜くことにより製造することができる。すなわち、エレメント２２０の製造は、帯板素材５０をプレス加工機の各プレス位置に順送し、各プレス位置において帯板素材５０に対してプレス加工を行なうことにより行なわれる。エレメント２２０のプレス加工工程としては、図３３に示すように、エレメント２０のプレス加工工程と同様に、パイロット穴抜き・スリット穴抜き工程（Ｓ１）と、予備抜き工程（Ｓ２）と、段差つぶし成形工程（Ｓ３）と、板厚つぶし成形工程（Ｓ４）と、エンボス成形工程（Ｓ５）と、半抜き工程（Ｓ６）と、抜き落とし工程（Ｓ７）と、を有する。各工程のプレス加工は、帯板素材５０の長手方向にピラー部２２２の遊端側同士が向かい合った状態で２個一対のエレメント２２０が成形されるように打ち抜くことにより行なうことができる。そして、半抜き工程（Ｓ６）と抜き落とし工程（Ｓ７）との間に焼入れ工程（Ｓ９）を実行することにより、本実施形態と同様に、半抜き工程（Ｓ７）により成形されたエレメント成形部（半抜き部）の焼入れを、当該エレメント成形部が帯板素材５０の長手方向に整列した状態で行なうことができるため、治具を必要とすることなく、エレメント成形部の表面を均一に焼入れすることができる。この結果、エレメントの歪みの発生を抑制しつつ多数のエレメントを低コストで焼入れすることができる。

以上説明したように本開示のエレメントの製造装置は、帯状の素材（５０）を長手方向に送ってプレス加工を行なうことにより、無段変速機（１）のベルト（１０）を構成するエレメント（２０）を製造するエレメント（２０）の製造装置（１００）であって、前記エレメント（２０）の外形に対応した外縁で周囲の素材から厚み方向に突出すると共に前記外縁の厚み方向における端部で前記周囲の素材とつながるように半抜き加工して半抜き部（５５，５６）を形成する半抜き用金型（１６０）と、前記半抜き部（１６０）を前記周囲の素材から抜き落とす抜き落とし用金型（１７０）と、前記素材（５０）の送り方向における前記半抜き用金型（１６０）と前記抜き落とし用金型（１７０）との間に配置され、前記半抜き部（５５，５６）に対して加熱と冷却とを順に行なって焼入れする焼入れ装置（１８０，１８５）と、を備えることを要旨とする。

こうした本開示のエレメントの製造装置において、前記半抜き用金型（１６０）は、前記半抜き部（５５，５６）の外縁の厚み方向における前記周囲の素材とのつなぎ代が、前記エレメント（２０）の前記無段変速機（１）のプーリ（３，５）と接触する側面（２１ｆ）に相当する部分で前記エレメント（２０）の前記ベルト（２０）の径方向における端面（２３ｔ）に相当する部分よりも小さくなるように半抜き加工するものとしてもよい。こうすれば、エレメントの側面の精度をより良好なものとしつつ、半抜き部の外縁の一部を周囲の素材に対して十分なつなぎ代でつなげることで、焼入れ装置により半抜き部を焼入れする際に半抜き部が脱落するのを防止することができる。ここで、エレメント（２０）のベルト（２０）の径方向における端面に相当する部分は、エレメントのベルトの外周側の端面に相当する部分，エレメントのベルトの内周側の端面に相当する部分が含まれる。

この態様の本開示のエレメントの製造装置において、前記半抜き用金型（１６０は、前記エレメント（２０）の外形に対応した輪郭の開口部（１６１ｏ）を有するダイ（１６１）と、前記ダイ（１６１）の開口部（１６１ｏ）に前記素材（５１，２）を押し付けるパンチ（１６２）と、を有し、前記ダイ（１６１）の開口部（１６１ｏ）の内周面には、開き角度が前記パンチ（１６２）側の開口端に向かって増加側に変化するように拡径した面取り部（１６５）が形成されるものとしてもよい。すなわち、ダイの開口部の内周面のうちパンチ側の開口端から離間した部位では、拡径の開き角度が小さく形成されているため、パンチにより素材をダイの開口部の当該部位に押し付けた際に、材料がせん断部に流れ込み易くなり、材料不足による破断を生じさせることなく、良好なせん断面を得ることができる。また、ダイの開口部のパンチ側の開口端に近い部位では、拡径の開き角度が大きく形成されているため、半抜き加工において基の素材とプレス成形品とをつなぐブリッジ部の素材側を厚肉化することができる。このため、その後の抜き落とし工程において、ブリッジ部の素材側に応力集中が発生しないようにして、ブリッジ部の分断をプレス成形品側で起こさせることができ、プレス成形品に残るバリをより小さくすることができる。これらの結果、半抜き工程と抜き落とし工程とにより帯状の素材を打ち抜くものにおいて、良好なせん断面を確保しつつ、プレス成形品に残るバリをより小さくすることができる。

この態様の本開示のエレメントの製造装置において、前記面取り部（１６５）は、第１の開き角度（θ１）で拡径した第１のテーパ面（１６６と、前記第１のテーパ面（１６６）から前記開口端に向かって連続して形成され前記第１の開き角度（θ１）よりも大きい第２の開き角度（θ２）で拡径した第２のテーパ面（１６７）と、を有するものとしてもよい。こうすれば、面取り部を容易に成形することができる。また、成形後の面取り部の精度検査を容易に行なうことができるため、成形品のせん断面の精度を保証することができる。あるいは、前記面取り部（１６５）は、所定の開き角度（θ１）で拡径したテーパ面（１６６Ｂ）と、該テーパ面（１６６Ｂ）から連続して形成され前記開口端に向かうにつれて開き角度が前記第１の開き角度（θ１）から徐々に大きくなるように拡径した凸曲面（１６７Ｂ）と、を有するものとしてもよい。こうすれば、ブリッジ部の素材側をより厚肉にすることができ、その後の抜き落とし加工において、ブリッジ部が素材側で分断されるのをより確実に抑制することができる。

本開示では、エレメントの製造装置の形態に限られず、エレメントの製造方法の形態とすることもできる。
すなわち、本開示のエレメントの製造方法は、帯状の素材（５０）を長手方向に送ってプレス加工を行なうことにより、無段変速機（１）のベルト（１０）を構成するエレメント（２０）を製造するエレメント（２０）の製造方法であって、前記エレメント（２０）の外形に対応した外縁で周囲の素材から厚み方向に突出すると共に前記外縁の厚み方向における端部で前記周囲の素材とつながるように半抜き加工して半抜き部（５５，５６）を形成する半抜き工程（Ｓ６）と、前記半抜き工程（Ｓ６）の後に前記半抜き部（５５，５６）に対して加熱と冷却とを順に行なって焼入れする焼入れ工程（Ｓ８）と、前記焼入れ工程（Ｓ８）の後に前記半抜き部（５５，５６）を前記周囲の素材から抜き落とす抜き落とし工程（Ｓ７）と、を備えることを要旨とする。

こうした本開示のエレメントの製造方法において、前記抜き落とし工程（７）の後に、抜き落とされたエレメント（２０）を加熱して焼戻す焼戻し工程を行なうものとしてもよい。焼戻し工程は、対象物を長時間に亘って加熱することより行なわれるため、多数のエレメントをバラ置きして状態でも良好な品質を確保することができる。

以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本開示は、エレメントの製造産業に利用可能である。

１無段変速機、２プライマリシャフト、３プライマリプーリ、３ａ固定シーブ、３ｂ可動シーブ、４セカンダリシャフト、５セカンダリプーリ、５ａ固定シーブ、５ｂ可動シーブ、６プライマリシリンダ、７セカンダリシリンダ、８リターンスプリング、１０伝動ベルト、１１リング材、１２積層リング、２０，２２０エレメント、２１，２２１胴部、２１ａ，２２４ａサドル面、２１ｂ段差部、２１ｆ，２２１ｆ側面、２１ｓ，２２１ｓ斜面、２２ネック部、２３ヘッド部、２３ａイヤー部、２３ｐ，２２１ｐ突起、２３ｒ，２２１ｒ窪み、２３ｔ頂部、２４，２２４リング収容部、２５，２２５ロッキングエッジ、５０帯板素材、５０ｏ開口部、５０ｐパイロット穴、５０ｓスリット穴、５１，５２切り離し部、５１ｓ，５２ｓ斜面、５１ｒ，５２ｒ段差部、５１ｐ，５２ｐ突起、５１ｒ，５２ｒ窪み、５１ｅ，５２ｅ余肉部、５３つなぎ部、５３ａ，５３ｂ稜線、１００エレメントの製造装置、１０１アンコイラ、１０２送り装置、１０５，１０７プレス加工機、１１０パイロット穴抜き・スリット穴抜き用金型、１２０予備抜き用金型、１２１ダイ、１２１ａ段差部、１２１ｏ開口部、１２２パンチ、１２２ｏ凹部、１２３ノックアウト、１２４ストリッパ、１３０段差つぶし成形用金型、１３１〜１３４ノックアウト、１３１ｓ，１３２ｓ傾斜形成部、１３１ｂ，１３２ｂ段差部形成部、１３５ノックアウトホルダ、１３６押さえパンチ、１４０板厚つぶし成形用金型、１４１ノックアウト、１４２押さえパンチ、１５０エンボス成形用金型、１５１エンボスダイ、１５１ｏ開口部、１５２エンボスパンチ、１５３ストリッパ、１６０半抜き用金型、１６１，１６１Ｂ，１６１Ｃ，１６１Ｄダイ、１６１ｏ開口部、１６２パンチ、１６３ノックアウト、１６５，１６５Ｂ，１６５Ｃ，１６５Ｄ面取り部、１６６第１テーパ面、１６６Ｂテーパ面、１６７第２テーパ面、１６７Ｂ凸曲面、１７０抜き落とし用金型、１７１ダイ、１７１ｏ開口部、１７２パンチ、１８０加熱装置、１８１コイル、１８５冷却装置、１８６給水管、２２２ピラー部、２２２ｆフック部、Ｃコイル材，Ｂブリッジ部。

Claims

帯状の素材を長手方向に送ってプレス加工を行なうことにより、無段変速機のベルトを構成するエレメントを製造するエレメントの製造装置であって、
前記エレメントの外形に対応した外縁で周囲の素材から厚み方向に突出すると共に前記外縁の厚み方向における端部で前記周囲の素材とつながるように半抜き加工して半抜き部を形成する半抜き用金型と、
前記半抜き部を前記周囲の素材から抜き落とす抜き落とし用金型と、
前記素材の送り方向における前記半抜き用金型と前記抜き落とし用金型との間に配置され、前記半抜き部に対して加熱と冷却とを順に行なって焼入れする焼入れ装置と、
を備えるエレメントの製造装置。
請求項１に記載のエレメントの製造装置であって、
前記半抜き用金型は、前記半抜き部の外縁の厚み方向における前記周囲の素材とのつなぎ代が、前記エレメントの前記無段変速機のプーリと接触する側面に相当する部分で前記エレメントの前記ベルトの径方向における端面に相当する部分よりも小さくなるように半抜き加工する、
エレメントの製造装置。
請求項２に記載のエレメントの製造装置であって、
前記半抜き用金型は、前記エレメントの外形に対応した輪郭の開口部を有するダイと、前記ダイの開口部に前記素材を押し付けるパンチと、を有し、
前記ダイの開口部の内周面には、開き角度が前記パンチ側の開口端に向かって増加側に変化するように拡径した面取り部が形成される、
エレメントの製造装置。
請求項３に記載のエレメントの製造装置であって、
前記面取り部は、第１の開き角度で拡径した第１のテーパ面と、前記第１のテーパ面から前記開口端に向かって連続して形成され前記第１の開き角度よりも大きい第２の開き角度で拡径した第２のテーパ面と、を有する、
エレメントの製造装置。
請求項３に記載のエレメントの製造装置であって、
前記面取り部は、所定の開き角度で拡径したテーパ面と、該テーパ面から連続して形成され前記開口端に向かうにつれて開き角度が前記第１の開き角度から徐々に大きくなるように拡径した凸曲面と、を有する、
エレメントの製造装置。
帯状の素材を長手方向に送ってプレス加工を行なうことにより、無段変速機のベルトを構成するエレメントを製造するエレメントの製造方法であって、
前記エレメントの外形に対応した外縁で周囲の素材から厚み方向に突出すると共に前記外縁の厚み方向における端部で前記周囲の素材とつながるように半抜き加工して半抜き部を形成する半抜き工程と、
前記半抜き工程の後に前記半抜き部に対して加熱と冷却とを順に行なって焼入れする焼入れ工程と、
前記焼入れ工程の後に前記半抜き部を前記周囲の素材から抜き落とす抜き落とし工程と、
を備えるエレメントの製造方法。
請求項６に記載のエレメントの製造方法であって、
前記抜き落とし工程の後に、抜き落とされたエレメントを加熱して焼戻す焼戻し工程を行なう、
エレメントの製造方法。