JP2502151B2 - プ―リの加工方法及びプ―リ - Google Patents
プ―リの加工方法及びプ―リInfo
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- JP2502151B2 JP2502151B2 JP1147301A JP14730189A JP2502151B2 JP 2502151 B2 JP2502151 B2 JP 2502151B2 JP 1147301 A JP1147301 A JP 1147301A JP 14730189 A JP14730189 A JP 14730189A JP 2502151 B2 JP2502151 B2 JP 2502151B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プーリ、特に、多溝大型のプーリ、例え
ば、エレベータ用のビームプーリ（そらせ車）の加工方
法及びプーリに関するものである。
ば、エレベータ用のビームプーリ（そらせ車）の加工方
法及びプーリに関するものである。
エレベータは、ワイヤロープにより、乗りかごを上下
移動させる方式が一般的である。第19図は、その構造の
概要を示す説明図で、乗りかご１は、捲上機２によつて
上下し、乗りかご１の反対側には、バランスを取るため
のつり合おもり３が配置されている。また、乗りかご１
の速度や停止位置を制御するために、調速機４が設けら
れている。さらに、エレベータには各種のプーリが使用
されており、5,6及び７は、それぞれ、ウエイトプー
リ，ビームプーリ及びシーブプーリを示している。これ
らのプーリは鋳造品を切削仕上げしていたが、鋳造費が
高く、価格の高いものであつた。
移動させる方式が一般的である。第19図は、その構造の
概要を示す説明図で、乗りかご１は、捲上機２によつて
上下し、乗りかご１の反対側には、バランスを取るため
のつり合おもり３が配置されている。また、乗りかご１
の速度や停止位置を制御するために、調速機４が設けら
れている。さらに、エレベータには各種のプーリが使用
されており、5,6及び７は、それぞれ、ウエイトプー
リ，ビームプーリ及びシーブプーリを示している。これ
らのプーリは鋳造品を切削仕上げしていたが、鋳造費が
高く、価格の高いものであつた。
第20図はビームプーリ６の一例の断面を示すもので、
多溝で大形のプーリである。
多溝で大形のプーリである。
このようなプーリに対して、材料費の安い熱間圧延鋼
板を素材として、塑性加工（転造）することができれ
ば、大幅な原価低減が可能となる。プーリの転造方法に
ついては、従来から、数多くの方法が提案されている
が、上述のビームプーリのような多溝で大形のプーリを
安価に転造可能な方法はなかつた。
板を素材として、塑性加工（転造）することができれ
ば、大幅な原価低減が可能となる。プーリの転造方法に
ついては、従来から、数多くの方法が提案されている
が、上述のビームプーリのような多溝で大形のプーリを
安価に転造可能な方法はなかつた。
例えば、特開昭49−58072号公報に開示されているよ
うに、カツプ状に成形された素材の側面に多溝を転造す
る方法は、カツプ状に成形するための深絞り用に大形の
プレスが必要であり、転造にも大形の転造盤が必要であ
り、設備費が非常に高く、エレベータのような中量生産
（数百ケ／月）には不向きである。また、実公昭41−17
567号公報に開示されているように、円板状の素材の端
面をＹ字状に転造する方法は多溝のプーリを転造するの
に用いることはできない。実公昭60−30514号公報に開
示されているように、端面をＹ字状に転造したものを複
数個並べて、多溝のプーリとする方法は、部品数が多
く、素材加工費，転造費，組立費が多大となり、目的を
達成することができない。
うに、カツプ状に成形された素材の側面に多溝を転造す
る方法は、カツプ状に成形するための深絞り用に大形の
プレスが必要であり、転造にも大形の転造盤が必要であ
り、設備費が非常に高く、エレベータのような中量生産
（数百ケ／月）には不向きである。また、実公昭41−17
567号公報に開示されているように、円板状の素材の端
面をＹ字状に転造する方法は多溝のプーリを転造するの
に用いることはできない。実公昭60−30514号公報に開
示されているように、端面をＹ字状に転造したものを複
数個並べて、多溝のプーリとする方法は、部品数が多
く、素材加工費，転造費，組立費が多大となり、目的を
達成することができない。
上述の従来技術は、エレベータのビームプーリのよう
に、多溝で大形のプーリでかつ中量生産品に対しては、
上述の如く、設備費，素材加工費，転造費、組立費や成
形品の使用時の変形などの点についての配慮がなされて
いないため、製造コストや成形品強度の点で問題があつ
た。
に、多溝で大形のプーリでかつ中量生産品に対しては、
上述の如く、設備費，素材加工費，転造費、組立費や成
形品の使用時の変形などの点についての配慮がなされて
いないため、製造コストや成形品強度の点で問題があつ
た。
本発明の目的は、このような従来技術の問題点をなく
し、多溝で大形のプーリでかつ中量生産品であるプー
リ、例えばエレベータ用ビームプーリを提供可能とする
ことにある。
し、多溝で大形のプーリでかつ中量生産品であるプー
リ、例えばエレベータ用ビームプーリを提供可能とする
ことにある。
上述の問題点を除去するためにとられた本発明の構成
の主なるものは、プーリの加工方法においては、プーリ
の支持部周辺にプーリ溝を有し、かつ該支持部の面に対
し対称の位置に複数個のプリー溝が設けられている大形
のプーリを転造により加工する方法において、 円板形状の素材を該素材の板厚中心面に対称な位置に
前記プーリ溝を形成する対の一方の固定された型材に入
れ、 対の他方の型材で挟み込み、 押圧して対の型材を締め付け、 複数個の成形ロールを有したロール支持台のうちの１
つである先端Ｖ字形成型ロールを、前記素材の円板外周
面の円板肉厚中心面上に押圧し、裂開してＹ字状とし、 次に前記ロール支持台を回転し、先端部にそれぞれ曲
率半径の異なる曲線を有する数種類のＶ字形成形ロール
を押圧して前記素材に形成された溝の底部の半径を順次
拡大し、 さらに前記ロール支持台を回転し、先端部に前記複数
個のプーリ溝に対応する凸部を有するプーリ溝成形ロー
ルを押圧して所定のプーリに転造することを特徴とし、
プーリにおいては、 プーリの支持部周辺にプーリ溝を有し、かつ該支持部
の面に対し対称の位置に複数個のプーリ溝が設けられて
いる大形のプーリにおいて、 前記複数個のプーリ溝のうち中央部以外のプーリ溝は
上面の形状に下面の形状が做う（板厚がほぼ等しい）よ
うになっていることを特徴とするものである。
の主なるものは、プーリの加工方法においては、プーリ
の支持部周辺にプーリ溝を有し、かつ該支持部の面に対
し対称の位置に複数個のプリー溝が設けられている大形
のプーリを転造により加工する方法において、 円板形状の素材を該素材の板厚中心面に対称な位置に
前記プーリ溝を形成する対の一方の固定された型材に入
れ、 対の他方の型材で挟み込み、 押圧して対の型材を締め付け、 複数個の成形ロールを有したロール支持台のうちの１
つである先端Ｖ字形成型ロールを、前記素材の円板外周
面の円板肉厚中心面上に押圧し、裂開してＹ字状とし、 次に前記ロール支持台を回転し、先端部にそれぞれ曲
率半径の異なる曲線を有する数種類のＶ字形成形ロール
を押圧して前記素材に形成された溝の底部の半径を順次
拡大し、 さらに前記ロール支持台を回転し、先端部に前記複数
個のプーリ溝に対応する凸部を有するプーリ溝成形ロー
ルを押圧して所定のプーリに転造することを特徴とし、
プーリにおいては、 プーリの支持部周辺にプーリ溝を有し、かつ該支持部
の面に対し対称の位置に複数個のプーリ溝が設けられて
いる大形のプーリにおいて、 前記複数個のプーリ溝のうち中央部以外のプーリ溝は
上面の形状に下面の形状が做う（板厚がほぼ等しい）よ
うになっていることを特徴とするものである。
本発明のプーリの加工方法は、円板の端面を転造によ
りＹ字状に成形し、さらに、その斜面を転造して複数個
の溝を成形するようにしている。すなわち、すべての工
程が転造で行なわれ、かつ局部的に順次成形するように
しているので、加工力が小さくてよく、装置が小形化で
きる。また、複数の溝の位置が、支持部に対して対称に
配置されるため、変形も小さくなる。
りＹ字状に成形し、さらに、その斜面を転造して複数個
の溝を成形するようにしている。すなわち、すべての工
程が転造で行なわれ、かつ局部的に順次成形するように
しているので、加工力が小さくてよく、装置が小形化で
きる。また、複数の溝の位置が、支持部に対して対称に
配置されるため、変形も小さくなる。
以下、実施例を図面を用いて説明する。各図で同一の
部分には同一の符号が付してある。
部分には同一の符号が付してある。
第１図は一実施例のビームプーリの断面斜視図、第２
図は溝部近傍の拡大断面図で、ビームプーリ８は複数の
溝部９（9a,9b,9c）と支持部10から構成されている。複
数の溝部９（9a,9b,9c）は支持部10に対して対称の位置
に配設されており、従つて使用時に偏心荷重とならず、
変形（倒れ）が発生しない。
図は溝部近傍の拡大断面図で、ビームプーリ８は複数の
溝部９（9a,9b,9c）と支持部10から構成されている。複
数の溝部９（9a,9b,9c）は支持部10に対して対称の位置
に配設されており、従つて使用時に偏心荷重とならず、
変形（倒れ）が発生しない。
各部分の板厚は次のようになつている。支持部10の板
厚t1は、素材の板厚（約12mm）と同等であり、中央溝部
9aの側壁の板厚t2は支持部10の板厚t1の半分と同等か若
干薄く、両側溝部9b,9cの板厚t3は、中央溝部9aの側壁
の板厚t2よりさらに薄くなつている。これは、次の２つ
の理由による。エレベータ用のビームプーリの溝部には
ワイヤロープからの負荷が加わるが、この負荷はいずれ
の溝にも均等な大きさ（例えば約5kN）である。したが
つて、ワイヤロープからの負荷によつて発生するモーメ
ントは、板厚t2の部分の方が板厚t3の部分より明らかに
大きくなり、強度的にt2＞t3が望ましい。また、溝の底
部はワイヤロープとの接触により、摩耗が発生するが、
摩耗量を小さくするためには、溝の底部には、ある程度
の硬さが必要となる。硬さを確保するには２つの方法が
ある。１つの方法には、硬さの高い素材を使用する方法
があるが、このような材料は塑性加工性が悪く、割れが
発生し易いため、転造加工には不向きである。もう一つ
の方法は、加工硬化によつて、硬さを高める方法であ
る。この場合には大きな塑性変形量を与える、すなわ
ち、両側溝部9b,9cの底部の板厚を減少させることによ
つて目的が達成される。この場合には、各部の板厚の間
の関係はt1/2≧t2＞t3となる。
厚t1は、素材の板厚（約12mm）と同等であり、中央溝部
9aの側壁の板厚t2は支持部10の板厚t1の半分と同等か若
干薄く、両側溝部9b,9cの板厚t3は、中央溝部9aの側壁
の板厚t2よりさらに薄くなつている。これは、次の２つ
の理由による。エレベータ用のビームプーリの溝部には
ワイヤロープからの負荷が加わるが、この負荷はいずれ
の溝にも均等な大きさ（例えば約5kN）である。したが
つて、ワイヤロープからの負荷によつて発生するモーメ
ントは、板厚t2の部分の方が板厚t3の部分より明らかに
大きくなり、強度的にt2＞t3が望ましい。また、溝の底
部はワイヤロープとの接触により、摩耗が発生するが、
摩耗量を小さくするためには、溝の底部には、ある程度
の硬さが必要となる。硬さを確保するには２つの方法が
ある。１つの方法には、硬さの高い素材を使用する方法
があるが、このような材料は塑性加工性が悪く、割れが
発生し易いため、転造加工には不向きである。もう一つ
の方法は、加工硬化によつて、硬さを高める方法であ
る。この場合には大きな塑性変形量を与える、すなわ
ち、両側溝部9b,9cの底部の板厚を減少させることによ
つて目的が達成される。この場合には、各部の板厚の間
の関係はt1/2≧t2＞t3となる。
第１表に、素材として用いた、２種類の鋼板A,Bの機
械的性質及び化学組成を示す。両者とも軟鋼板である
が、炭素含有量が異なることにより、 機械的性質が異なる。すなわち、鋼板Ａは炭素含有量が
0.05％であり、硬さHVは91〜132であり、一方、鋼板Ｂ
は炭素含有量0.12％であり、硬さHVは120〜145である。
械的性質及び化学組成を示す。両者とも軟鋼板である
が、炭素含有量が異なることにより、 機械的性質が異なる。すなわち、鋼板Ａは炭素含有量が
0.05％であり、硬さHVは91〜132であり、一方、鋼板Ｂ
は炭素含有量0.12％であり、硬さHVは120〜145である。
次に、ビームプーリ８の転造方法について説明する。
第４図は、ビームプーリビームプーリの転造装置を示す
斜視図であり、この転造装置は、円板状の機械仕上げ素
材（以下、素材と称する）11の両側に油圧シリンダ12に
よつて押圧されクランプする１対の型13が配設されてお
り、素材11の外周部には、複数の成形ロール14が取付け
られた１対のロール支持台15が支持台ベース16に取付け
られてある。
第４図は、ビームプーリビームプーリの転造装置を示す
斜視図であり、この転造装置は、円板状の機械仕上げ素
材（以下、素材と称する）11の両側に油圧シリンダ12に
よつて押圧されクランプする１対の型13が配設されてお
り、素材11の外周部には、複数の成形ロール14が取付け
られた１対のロール支持台15が支持台ベース16に取付け
られてある。
この装置により転造成形する場合には、まず所定の大
きさの円板状の素材11を１対の型13の間におき、油圧シ
リンダ12によつて型13を押圧し、素材11をクランプす
る。その後、素材11を型13とともに、装置の下部に設け
たモータ（図示せず）によつて回転させる。次に、支持
台ベース16を油圧シリンダ（図示せず）によつて、矢印
X,Yの方向に移動させ、成形ロール14を素材11の円筒面
に当接させ転造成形を行う。なお、ロール支持台15は複
数個の成形ロール14が取付け可能であり、複数工程の転
造が素材をクランプし直すことなく可能となつている。
きさの円板状の素材11を１対の型13の間におき、油圧シ
リンダ12によつて型13を押圧し、素材11をクランプす
る。その後、素材11を型13とともに、装置の下部に設け
たモータ（図示せず）によつて回転させる。次に、支持
台ベース16を油圧シリンダ（図示せず）によつて、矢印
X,Yの方向に移動させ、成形ロール14を素材11の円筒面
に当接させ転造成形を行う。なお、ロール支持台15は複
数個の成形ロール14が取付け可能であり、複数工程の転
造が素材をクランプし直すことなく可能となつている。
次に、この転造装置により第１図及び第２図に示すビ
ームプーリ８を転造する工程を詳細に説明する。第３図
は全体の成形工程の説明図で、（ａ）に示す如く、溶断
等によつて銅板から原素材11′を製作し、（ｂ）に示す
如く、内外周に切削等の加工を行つて素材11とし、
（ｃ）に示す如く、外周部に複数の溝部９を転造し（詳
細後述）、（ｄ）に示す如くボス部17を接合して、ビー
ムプーリ８の完成品とする。
ームプーリ８を転造する工程を詳細に説明する。第３図
は全体の成形工程の説明図で、（ａ）に示す如く、溶断
等によつて銅板から原素材11′を製作し、（ｂ）に示す
如く、内外周に切削等の加工を行つて素材11とし、
（ｃ）に示す如く、外周部に複数の溝部９を転造し（詳
細後述）、（ｄ）に示す如くボス部17を接合して、ビー
ムプーリ８の完成品とする。
次に、第５図〜第８図により、第３図（ｃ）の工程の
詳細について説明する。まず、第１工程では、第５図
（ａ）に示すように、そろばん玉状の成形ロール14A
（先端角度60°）によつて、素材11の端面をＹ字状に裂
開しつつ、第５図（ｂ）に示す如く成形ロール14B（先
端角度120°）によつて、裂開角度を増加させる。この
とき、成形ロール14Aの先端角度は30〜90°（本実施例
では60°）、先端半径は０〜2mm（本実施例では1mm）で
ある場合に成形品に割れを発生させることもなく、か
つ、荷重も比較的小さく成形できる。次の工程では、第
６図（ａ）に示す如く、先端半径の大きい成形ロール14
C（先端角度60°、先端半径2mm）及び14D（先端角度60
°、先端半径4mm）によつて成形品の溝の底部の半径を
順次大きくする。さらに、次の工程では、第７図に示す
ように、成形ロール14E（先端角度120°、先端半径5m
m）によって、成形品の溝の底部の半径をさらに大きく
すると共に、成形ロール14F（先端半径5mm、両端部半径
15mm）によつて裂開角度を増加させる。そして、最終工
程では、第８図（ａ）及び（ｂ）に示すように、製品の
溝形状と一致した一対の成形ロール14G（先端半径5mm、
両端部半径6.3mm）によつて、最終成形する。
詳細について説明する。まず、第１工程では、第５図
（ａ）に示すように、そろばん玉状の成形ロール14A
（先端角度60°）によつて、素材11の端面をＹ字状に裂
開しつつ、第５図（ｂ）に示す如く成形ロール14B（先
端角度120°）によつて、裂開角度を増加させる。この
とき、成形ロール14Aの先端角度は30〜90°（本実施例
では60°）、先端半径は０〜2mm（本実施例では1mm）で
ある場合に成形品に割れを発生させることもなく、か
つ、荷重も比較的小さく成形できる。次の工程では、第
６図（ａ）に示す如く、先端半径の大きい成形ロール14
C（先端角度60°、先端半径2mm）及び14D（先端角度60
°、先端半径4mm）によつて成形品の溝の底部の半径を
順次大きくする。さらに、次の工程では、第７図に示す
ように、成形ロール14E（先端角度120°、先端半径5m
m）によって、成形品の溝の底部の半径をさらに大きく
すると共に、成形ロール14F（先端半径5mm、両端部半径
15mm）によつて裂開角度を増加させる。そして、最終工
程では、第８図（ａ）及び（ｂ）に示すように、製品の
溝形状と一致した一対の成形ロール14G（先端半径5mm、
両端部半径6.3mm）によつて、最終成形する。
ここで、溝底部の半径を多工程で順次拡大するのは次
の理由による。溝底部の半径の小さい成形品を、先端半
径の大きい成形ロールによつて成形すると、第９図に示
すように、余肉（材料の余り）18が生じ、最終的には、
第10図の断面の金属組織を示す光学顕微鏡写真が示すよ
うに、内部に欠陥（材料の巻込み）を有することにな
る。そして、このような欠陥を有する製品は、使用時に
欠陥部が剥離し、事故の原因となる。
の理由による。溝底部の半径の小さい成形品を、先端半
径の大きい成形ロールによつて成形すると、第９図に示
すように、余肉（材料の余り）18が生じ、最終的には、
第10図の断面の金属組織を示す光学顕微鏡写真が示すよ
うに、内部に欠陥（材料の巻込み）を有することにな
る。そして、このような欠陥を有する製品は、使用時に
欠陥部が剥離し、事故の原因となる。
第11図は成形品の溝の底部の真円度を示すもので、横
軸には円周方向測定位置θ（°）、縦軸には振れ量δ
（mm）がとつてあり、C,R,Lはそれぞれ、中央溝，右側
溝，左側溝の測定値を示している。真円度は中央溝，右
側溝，左側溝の３溝とも0.05mm以下になつており、良好
な精度が得られている。また、第12図は溝底部の深さ方
向の硬さ分布を示すもので、横軸には表面からの深さｌ
（mm）、縦軸には硬さHV（100g）がとつてあり、A,Bは
それぞれ鋼板A,鋼板Ｂを用いた場合の結果を示してい
る。表面近傍は、加工硬化によつて硬さが大幅に向上し
ており、対摩耗性が大幅に改善されているのが分かる。
軸には円周方向測定位置θ（°）、縦軸には振れ量δ
（mm）がとつてあり、C,R,Lはそれぞれ、中央溝，右側
溝，左側溝の測定値を示している。真円度は中央溝，右
側溝，左側溝の３溝とも0.05mm以下になつており、良好
な精度が得られている。また、第12図は溝底部の深さ方
向の硬さ分布を示すもので、横軸には表面からの深さｌ
（mm）、縦軸には硬さHV（100g）がとつてあり、A,Bは
それぞれ鋼板A,鋼板Ｂを用いた場合の結果を示してい
る。表面近傍は、加工硬化によつて硬さが大幅に向上し
ており、対摩耗性が大幅に改善されているのが分かる。
次に、ビームプーリ８にボス部17を接合する方法につ
いて説明する。接合方法に種々の方法があるが、ここで
は、２次変形の比較的小さい塑性結合方法を用いて接合
する例を第13図により説明する。第13図に示すように、
ローレツトが設けられたボス部17をビームプーリ８に挿
入し、ボス部17近傍のビームプーリ８の表面をリング状
にコイニングする（コイニング部19）ことにより、ビー
ムプーリ８とボス部17とを塑性結合する。図中の1,Hは
ローレツト位置（mm）を示している。第14図に、塑性結
合部の捩り強度、軸方向抜き強度とローレツト位置との
関係を示す。横軸にはローレツト位置Ｈ（mm）、縦軸に
は戻り強度（KN・ｍ）及び軸方向抜き強度（KN）がとつ
てあり、C,Dはそれぞれ脱脂状態の捩り強度，抜き強度
が示してある。なお潤滑状態における値がE,Fに示して
ある。この図はローレツト位置によつて、強度は異なる
が、捩り強度は６〜8.5KN・ｍ、軸方向抜き強度は600〜
800KNが得られることを示している。エレベータ用ビー
ムプーリとして用いる場合の要求値としては、捩り強度
が0.5KN・ｍ以上であるので勿論この値は充分満足して
いる。
いて説明する。接合方法に種々の方法があるが、ここで
は、２次変形の比較的小さい塑性結合方法を用いて接合
する例を第13図により説明する。第13図に示すように、
ローレツトが設けられたボス部17をビームプーリ８に挿
入し、ボス部17近傍のビームプーリ８の表面をリング状
にコイニングする（コイニング部19）ことにより、ビー
ムプーリ８とボス部17とを塑性結合する。図中の1,Hは
ローレツト位置（mm）を示している。第14図に、塑性結
合部の捩り強度、軸方向抜き強度とローレツト位置との
関係を示す。横軸にはローレツト位置Ｈ（mm）、縦軸に
は戻り強度（KN・ｍ）及び軸方向抜き強度（KN）がとつ
てあり、C,Dはそれぞれ脱脂状態の捩り強度，抜き強度
が示してある。なお潤滑状態における値がE,Fに示して
ある。この図はローレツト位置によつて、強度は異なる
が、捩り強度は６〜8.5KN・ｍ、軸方向抜き強度は600〜
800KNが得られることを示している。エレベータ用ビー
ムプーリとして用いる場合の要求値としては、捩り強度
が0.5KN・ｍ以上であるので勿論この値は充分満足して
いる。
なお、第１表に示した２種類の軟鋼板について実験し
た結果によれば、強度が高く、伸びの小さい鋼板Ｂの場
合には、転造時に中央部の溝底部で割れが発生すること
があつた。第15図は割れが発生したものの断面の金属組
織を示す光学顕微鏡写真である。割れは溝の底部から板
の中心方向に向つて生じている。その原因について調べ
た結果、圧延によつて製造された素材は、板厚の中央部
に偏析が生じ、その部分が脆いため、割れが発生し易い
ことが分かつた。そこで、熱処理によつて、不純物を拡
散させた偏析のない素材、又は素板の製造プロセスのコ
ントロールにより、偏析部を板厚の中央部からずらした
素材（ずらし量は板厚の５〜10％で十分）により割れの
発生が抑止できる。
た結果によれば、強度が高く、伸びの小さい鋼板Ｂの場
合には、転造時に中央部の溝底部で割れが発生すること
があつた。第15図は割れが発生したものの断面の金属組
織を示す光学顕微鏡写真である。割れは溝の底部から板
の中心方向に向つて生じている。その原因について調べ
た結果、圧延によつて製造された素材は、板厚の中央部
に偏析が生じ、その部分が脆いため、割れが発生し易い
ことが分かつた。そこで、熱処理によつて、不純物を拡
散させた偏析のない素材、又は素板の製造プロセスのコ
ントロールにより、偏析部を板厚の中央部からずらした
素材（ずらし量は板厚の５〜10％で十分）により割れの
発生が抑止できる。
一方、板厚中央部に偏析のある素材を用いる場合に
は、板厚中央部を避けて転造することが考えられる。し
かし、第５図の成形ロール14Aを用いると成形ロールが
素材よりはずれて不良現象が生ずる。その原因について
検討した結果、非対称な成形を行つているため、成形ロ
ールには、素材の中央から離れる方向に力が作用するこ
とが分かつた。そこで、そのような力を作用させない成
形ロールの形状について検討を行つた結果を第16図及び
第17図により説明する。第16図において、ｃは素材11の
板厚中央からのずれ量、成形ロール14′の先端角は非対
称になつておりθ１＞θ２である。成形ロール14′に横
方向の力を作用させないための、ｃとθ１，θ２との関
係を解析により求めた結果を示したのが第17図で、第17
図の縦軸には素材中心ずらし量c/t1（％）、縦軸にはロ
ール角度θ１（°）がとつてあり、μ＝0,0.1,0.2,0.3
の場合について示してある。この図から明らかなよう
に、素材中心ずらし量とロール角度の間に比例関係があ
ることが判る。したがつて、素材中心ずらし量及びロー
ル角度を予め設定しておくことにより、板厚中心をずら
すことによつて良好な成形が実現できる。
は、板厚中央部を避けて転造することが考えられる。し
かし、第５図の成形ロール14Aを用いると成形ロールが
素材よりはずれて不良現象が生ずる。その原因について
検討した結果、非対称な成形を行つているため、成形ロ
ールには、素材の中央から離れる方向に力が作用するこ
とが分かつた。そこで、そのような力を作用させない成
形ロールの形状について検討を行つた結果を第16図及び
第17図により説明する。第16図において、ｃは素材11の
板厚中央からのずれ量、成形ロール14′の先端角は非対
称になつておりθ１＞θ２である。成形ロール14′に横
方向の力を作用させないための、ｃとθ１，θ２との関
係を解析により求めた結果を示したのが第17図で、第17
図の縦軸には素材中心ずらし量c/t1（％）、縦軸にはロ
ール角度θ１（°）がとつてあり、μ＝0,0.1,0.2,0.3
の場合について示してある。この図から明らかなよう
に、素材中心ずらし量とロール角度の間に比例関係があ
ることが判る。したがつて、素材中心ずらし量及びロー
ル角度を予め設定しておくことにより、板厚中心をずら
すことによつて良好な成形が実現できる。
具体的な加工例としては、板厚12mm、直径約500mmの
軟鋼板に３つの溝を有するプーリを転造するのに、加工
力は約50トン、時間は数分で加工が可能である。
軟鋼板に３つの溝を有するプーリを転造するのに、加工
力は約50トン、時間は数分で加工が可能である。
第18図は他の実施例のビームプーリの断面斜視図で、
第３図（ｄ）では別工程で加工されたボス部17を接合し
ているが、本実施例は、素材円板の穴部内周面をＹ字状
に裂開したのち、円筒状に成形してボス部20とするもの
である。これにより、材料費の低減が計れると共に、ボ
ス部20を一体で成形したことによる強度の一層の向上を
計ることができる。
第３図（ｄ）では別工程で加工されたボス部17を接合し
ているが、本実施例は、素材円板の穴部内周面をＹ字状
に裂開したのち、円筒状に成形してボス部20とするもの
である。これにより、材料費の低減が計れると共に、ボ
ス部20を一体で成形したことによる強度の一層の向上を
計ることができる。
本発明のプーリの加工方法によれば、穴あき円板状の
プーリ素材の外周面を、この外周面を挟む位置に設けた
複数の成形ローラで裂開し、順次溝を成形していくので
大形、厚肉のプーリでも小さな加工で成形できるため小
形の装置で加工でき、さらに溝部が円板の肉厚中心断面
に対し面対称に転造できるので、使用時の偏心荷重が負
荷されず、従つて変形が少ないプーリが得られ、多溝の
大形プーリでかつ中量生産品であるプーリ、例えば、エ
レベータ用ビームプーリを提供可能とするもので、産業
上の効果の大なるものである。
プーリ素材の外周面を、この外周面を挟む位置に設けた
複数の成形ローラで裂開し、順次溝を成形していくので
大形、厚肉のプーリでも小さな加工で成形できるため小
形の装置で加工でき、さらに溝部が円板の肉厚中心断面
に対し面対称に転造できるので、使用時の偏心荷重が負
荷されず、従つて変形が少ないプーリが得られ、多溝の
大形プーリでかつ中量生産品であるプーリ、例えば、エ
レベータ用ビームプーリを提供可能とするもので、産業
上の効果の大なるものである。
第１図は本発明のプーリの一実施例のエレベータ用プー
リの断面斜視図、第２図は第１図の要部の拡大断面図、
第３図は本発明のプーリの加工方法の一実施例の全体の
成形工程の説明図、第４図は第３図の転造工程で使用す
る転造装置の斜視図、第５図〜第８図は転造工程の詳細
を示す説明図、第９図は材料の巻込み発生過程を示す説
明図、第10図は巻込みが発生した断面の金属組織を示す
光学顕微鏡写真、第11図は本発明のプーリの実施例にお
ける転造品溝底部の真円度を示す線図、第12図は同じく
硬さの深さ方向分布を示す線図、第13図は本発明のプー
リの加工方法の一実施例のプーリとボス部との結合方法
を示す説明図、第14図は第13図の結合方法による結合部
の強度を示す線図、第15図は割れが発生した部分の断面
の金属組織を示す光学顕微鏡写真、第16図は本発明のプ
ーリの加工方法の一実施例の板厚中央をずらす転造方法
の説明図、第17図は第16図のずらし量とロール角度との
関係を示す線図、第18図は本発明の他の実施例のビーム
プーリの断面斜視図、第19図はエレベータの構造の概要
を示す説明図、第20図は従来のビームプーリの１例の断
面図である。 ８…ビームプーリ、９（9a,9b,9c）…溝部、10…支持
部、11…素材、13…型、14（14A,14B,14C,14D,14E,14
F）…成形ロール、17…ボス部。
リの断面斜視図、第２図は第１図の要部の拡大断面図、
第３図は本発明のプーリの加工方法の一実施例の全体の
成形工程の説明図、第４図は第３図の転造工程で使用す
る転造装置の斜視図、第５図〜第８図は転造工程の詳細
を示す説明図、第９図は材料の巻込み発生過程を示す説
明図、第10図は巻込みが発生した断面の金属組織を示す
光学顕微鏡写真、第11図は本発明のプーリの実施例にお
ける転造品溝底部の真円度を示す線図、第12図は同じく
硬さの深さ方向分布を示す線図、第13図は本発明のプー
リの加工方法の一実施例のプーリとボス部との結合方法
を示す説明図、第14図は第13図の結合方法による結合部
の強度を示す線図、第15図は割れが発生した部分の断面
の金属組織を示す光学顕微鏡写真、第16図は本発明のプ
ーリの加工方法の一実施例の板厚中央をずらす転造方法
の説明図、第17図は第16図のずらし量とロール角度との
関係を示す線図、第18図は本発明の他の実施例のビーム
プーリの断面斜視図、第19図はエレベータの構造の概要
を示す説明図、第20図は従来のビームプーリの１例の断
面図である。 ８…ビームプーリ、９（9a,9b,9c）…溝部、10…支持
部、11…素材、13…型、14（14A,14B,14C,14D,14E,14
F）…成形ロール、17…ボス部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲野辺 庸司 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日 立製作所水戸工場内 (72)発明者 高橋 龍彦 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日 立製作所水戸工場内 (56)参考文献 特開 昭61−162234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−216943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−226132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−129241（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−34026（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (9)
- 【請求項１】プーリの支持部周辺にプーリ溝を有し、か
つ該支持部の面に対し対称の位置に複数個のプリー溝が
設けられている大形のプーリを転造により加工する方法
において、 円板形状の素材を該素材の板厚中心面に対称な位置に前
記プーリ溝を形成する対の一方の固定された型材に入
れ、 対の他方の型材で挟み込み、 押圧して対の型材を締め付け、 複数個の成形ロールを有したロール支持台のうちの１つ
である先端Ｖ字形成型ロールを、前記素材の円板外周面
の円板肉厚中心面上に押圧し、裂開してＹ字状とし、 次に前記ロール支持台を回転し、先端部にそれぞれ曲率
半径の異なる曲線を有する数種類のＶ字形成形ロールを
押圧して前記素材に形成された溝の底部の半径を順次拡
大し、 さらに前記ロール支持台を回転し、先端部に前記複数個
のプーリ溝に対応する凸部を有するプーリ溝成形ロール
を押圧して所定のプーリに転造することを特徴とするプ
ーリの加工方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のプーリの加工
方法により、所定のプーリに転造された前記素材にボス
部を塑性結合により接合するプーリの加工方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載のプーリの加工
方法により所定のプーリに転造された前記素材の穴部を
Ｙ字状に成形したのち、円筒状に成形しボス部とするプ
ーリの加工方法。 - 【請求項４】前記素材が素材板厚中央部に偏析のない素
材である特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項記
載のプーリの加工方法。 - 【請求項５】前記素材が素材板厚中央部に偏析部がこな
いようにずらした素材である特許請求の範囲第１項又は
第２項又は第３項記載のプーリの加工方法。 - 【請求項６】ロールの頂角を転造する素材の板厚中心か
らのずらし量に対応して予め設定された非対称角度にし
たＶ字状ロールを用いて転造する特許請求の範囲第５項
記載のプーリの加工方法。 - 【請求項７】前記プーリが、エレベータ用のビームプー
リである特許請求の範囲第１項から第６項までの何れか
１項記載のプーリの加工方法。 - 【請求項８】プーリの支持部周辺にプーリ溝を有し、か
つ該支持部の面に対し対称の位置に複数個のプーリ溝が
設けられている大形のプーリにおいて、 前記複数個のプーリ溝のうち中央部以外のプーリ溝は上
面の形状に下面の形状が倣うようになっていることを特
徴とするプーリ。 - 【請求項９】前記プーリが、エレベータ用のビームプー
リである特許請求の範囲第８項記載のプーリ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1147301A JP2502151B2 (ja) | 1989-06-10 | 1989-06-10 | プ―リの加工方法及びプ―リ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1147301A JP2502151B2 (ja) | 1989-06-10 | 1989-06-10 | プ―リの加工方法及びプ―リ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0313242A JPH0313242A (ja) | 1991-01-22 |
| JP2502151B2 true JP2502151B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=15427108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1147301A Expired - Lifetime JP2502151B2 (ja) | 1989-06-10 | 1989-06-10 | プ―リの加工方法及びプ―リ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2502151B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8126176B2 (en) | 2009-02-09 | 2012-02-28 | Panasonic Corporation | Hearing aid |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3192979B2 (ja) * | 1996-05-17 | 2001-07-30 | 小島プレス工業株式会社 | 基部外面上に円筒部が一体形成されてなる金属成形品の成形装置並びにかかる金属成形品の成形方法 |
| JP7243254B2 (ja) * | 2019-02-12 | 2023-03-22 | 株式会社デンソー | プーリの製造方法及び製造装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216943A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-30 | Fuji Kiko Co Ltd | 多条ｖ溝プ−リの製造方法 |
| JPS61162234A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-22 | Fuji Kiko Co Ltd | Ｖ溝プ−リ−の製造方法 |
-
1989
- 1989-06-10 JP JP1147301A patent/JP2502151B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8126176B2 (en) | 2009-02-09 | 2012-02-28 | Panasonic Corporation | Hearing aid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0313242A (ja) | 1991-01-22 |
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