JP4096002B2 - 板金製ポリｖプーリ - Google Patents

Description

この発明は、回転動力を伝達するためのＶベルトに使用される板金製ポリＶプーリに関する。

この種のポリＶプーリとして、シャフトにワンウェイクラッチやベアリングを介して挿入結合するという用途目的のために、円筒形状の周壁部を形成し、この周壁部の外周面の軸方向両端にＶベルト外れ防止用の耳介部を外方へ張出し形成するとともに、両耳介部間にポリＶ溝を形成した構造のポリＶプーリがある。

このようなポリＶプーリは、一般に鋳鉄製のものが用いられる。しかし、鋳鉄製のポリＶプーリは、重量が大であり、しかもポリＶ溝は切削加工により行われるため、作業現場に切削粉が多く飛散し、作業環境を悪化するという欠点がある。これに対し、圧延鋼板等の平板素材からなる板金製ポリＶプーリは、鋳鉄製ポリＶプーリに比べて、強靭で耐久性に優れ、しかも軽量、低コストで製造することができるという利点がある。

板金製ポリＶプーリは、例えば、特開平８−３０００８２号公報に開示されている。そこに記載されているポリＶプーリは、周壁部の軸方向両端にＶベルト外れ防止用の耳介部(その公報中ではベルトガイドと称する)を成形するにあたって、円筒形状の周壁部の両端に、予備耳介部(その公報中ではガイド被成形部と称する)をプレス加工やすり割り加工により成形したうえで、次工程でその予備耳介部を所定形状の単層の耳介部に整形している。
特開平８−３０００８２号公報

しかし、単層の耳介部は薄肉で機械的強度を欠きやすく、剛性を有しかつ必要かつ十分な張出し長さを有する耳介部を得るためには厚肉のブランクが必要とされるが、厚肉のブランクを有底カップ形状に絞り加工することは容易でなかった。

そこで、本発明の目的は、さほど厚肉でなく絞り加工容易な平板素材で厚肉大の耳介部を簡単に得ることができるとともに、ワンウェイクラッチやベアリングを圧入するに適するよう円筒形状を呈する周壁部の内径部の軸方向直線部長さを確保することができ、また剛性に優れる板金製ポリＶプーリを提供することにある。

本発明の板金製ポリＶプーリは、円筒形状の周壁部と、この周壁部の外周面上の軸方向両端に外方へ環状に張出し形成したＶベルト外れ止め用の耳介部と、周壁部の外周面上の両耳介部間に成形したポリＶ溝とを有する板金製ポリＶプーリにおいて、両耳介部の少なくとも一方の耳介部が周壁部の端から外方へ張出した内耳介部と、この内耳介部の張出外端から該内耳介部の外面に折り返されて密着状に重ね合わされた外耳介部とから成り、この外耳介部の内端面が前記周壁部の円筒内周面と連続して面一をなす状態に形成されていることを特徴とするものである。

このような板金製ポリＶプーリによれば、内外耳介部を折り重ねることにより耳介部の肉厚量を十分に確保できて剛性を増し、また周壁部の内径部の軸方向直線部長さを外耳介部の厚み分だけ増長することができるため、周壁部の内周面に圧入するワンウェイクラッチやベアリングの外周面との有効接触支持面を十分に確保することができる。

両端の耳介部は共に内外耳介部を折り重ねた断面構造にすると、その片方の耳介部のみをそのような断面構造にしたものに比べて、周壁部の軸方向両端に厚肉部が存在して剛性が高められるため、周壁部の内周面を切削加工により所定の内径寸法及び真円に仕上げるとき、ワンウェイクラッチやベアリングを圧入するに適するよう高精度に仕上げることができる。

本発明に係る板金製ポリＶプーリの実施形態例を図面に基いて説明する。
図１は本発明の一実施例により製造された板金製ポリＶプーリの断面図である。この板金製ポリＶプーリは、円筒形状の周壁部(１)と、胴体の外周面上の軸方向両端から外方へ環状に張出し形成された耳介部(２)，(２)、および胴体の外周面上の両耳介部(２)，(２)間に成形されたポリＶ溝(４)とを有する。この板金製ポリＶプーリは、例えば、動力伝達用のシャフトにワンウェイクラッチやベアリングを介して挿入結合される。耳介部(２)，(２)はポリＶベルトが、ポリＶ溝(４)に掛けられた状態下で不測にポリＶ溝(４)から外れ出るのを防止する規制壁である。

上記耳介部(２)，(２)は周壁部１の軸方向両端からそれぞれ外方へ張出した内耳介部(２ａ)と、この内耳介部(２ａ)の張出外端から各内耳介部(２ａ)の外面に折り返されて密着状に重ね合わされた外耳介部(２ｂ)とからなり、外耳介部(２ｂ)の内端面(２ｃ)は周壁部(１)の円筒状内面(１ａ)と連続する状態で面一に形成している。

耳介部(２)は内外耳介部(２ａ)，(２ｂ)を折り重ねた断面二重構造にすることにより耳介部(２)及び周壁部(１)の両端部の剛性を高めることができる。また周壁部(１)の内径部の軸方向直線部長さは、耳介部(２)を内耳介部(２ａ)のみの単層とするものに比べて、外耳介部(２ｂ)の厚み分だけ増長することができ、それだけ周壁部(１)の内径部に圧入するワンウェイクラッチやベアリングの外周面と周壁部(１)の円筒状内周面(１ａ)との接触面を多く確保することができる。

次に、上記板金製ポリＶプーリの製造方法の一例を図２〜図１０に基づいて説明する。 図２は第１工程を示しており、この工程では圧延鋼板等の金属平板素材を円形に打ち抜いたブランクを絞り成形してカップ状成形体(１０)を得る工程である。この工程ではプレス機の上型(１１)と下型(１２)とによりブランクを絞り成形することによって、平坦な底壁部(１３)と、この底壁部(１３)の外周に連接された周壁成形部(１４)、及びこの周壁成形部(１４)の開放側端から少し外方へ拡開状に張り出された張出端縁(１４ａ)とを有するカップ状成形体(１０)を得る。

図３は第２工程を示しており、この工程では、膨出部成形用の凹部(１８)を備えた上型(１５)と、膨出部成形用の凸部(１９)を備えた下型(１６)とを用い、この上下型(１５)，(１６)間に第１工程で得られたカップ状成形体(１０)を挟持してその底壁部(１３)の中央に膨出部(１７)を絞り成形することによりカップ状成形体(２０)を得る。

図４は第３工程を示しており、この工程は、第２工程で得たカップ状成形体(２０)の周壁成形部(１４)の張出端縁(１４ａ)を切り落として厚み均等な周壁成形部(１４)のみを残すカップ状成形体(２１)を得るトリミング工程である。

図５Ａ，図５Ｂは第４工程を示しており、図５Ａは加工前の状態を、図５Ｂは加工後の状態をそれぞれ示している。この第４工程では、図５Ａに示すように、第３工程で得られたカップ状成形体(２１)の底壁部(１３)の外形に合致する形状の凹部(２２)を備えた下型(２３)を用意し、その下型(２３)の凹部(２２)にカップ状成形体(２１)をこの開放口が上向きになるようにセットし、アール部(２４ａ)をもつ凹部(２４)を備えた上型(２５)を図５Ｂに示すごとく下降させてその凹部(２４)のアール部(２４ａ)で周壁成形部(１４)の開放端縁(１４ｂ)を内向きに曲げてカップ状成形体(２６)を得る。この第４工程は、次の第５工程のバルジ成形で周壁成形部(１４)をビヤ樽形状に膨らませやすくするための工程である。

図６Ａ，図６Ｂは第５工程を示しており、図６Ａは加工前の状態を、図６Ｂは加工後の状態をそれぞれ示している。この第５工程では、図６Ａに示すように、第４工程で得られたカップ状成形体(２６)の底壁部１３の外形に合致する形状の凹部(２７)をもつ上型(２８)と、カップ状成形体(２６)の周壁成形部(１４)の内向きに湾曲された開放端縁(１４ｂ)を遊嵌できる環状溝(２９)を有する下型(３０)とを用いる。カップ状成形体(２６)の周壁成形部(１４)の内向きに湾曲された開放端縁(１４ｂ)を下型(３０)の環状溝(２９)に遊嵌し、カップ状成形体(２６)の底壁部(１３)を上型(２８)の凹部(２７)に嵌合して、図６Ｂのように上型(２８)を下降させてカップ状成形体(２６)を軸荷重により座屈させ、これにより周壁成形部(１４)をビヤ樽形状に膨らませて中膨れ周壁部(３１)を形成したカップ状成形体(３２)を得る。

図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃは第６工程を示しており、図７Ａは加工前の状態を、図７Ｂ，図７Ｃは加工後の状態をそれぞれ示している。この第６工程では、図７Ａに示すように、第５工程で得られたカップ状成形体(３２)の底壁部(１３)の膨出部(１７)の外形に合致する形状の凹部(３３)をもつ上型(３４)と、カップ状成形体(３２)の底壁部(１３)の膨出部(１７)の内形に合致する形状の上端部(３５)及び垂直な周面(３６)をもつ凸部(３７)と、この凸部(３７)の付け根部に形成した環状溝(３８)とを有する下型(４０)と、外周面の軸方向中央部に凹円弧状に形成した中細状成形面(４１)とこの中細状成形面(４１)の軸方向両端に断面Ｖ字形の環状突起(４２)，(４２)を有する耳介部成形用ローラ(４３)(図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃでは半欠截状態で示す。)、及び外周に垂直な成形面(４４)を有する矯正ローラ(４５)(図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃでは半欠截状態で示す。)とを用意する。図７Ａのように、下型(４０)に対しては第５工程で得られたカップ状成形体(３２)を凸部(３７)の外周に遊嵌状態に被せるとともに、その中膨れ周壁部(３１)の湾曲開放端縁(３１ａ)を環状溝(３８)に嵌合し、上型(３４)に対してはカップ状成形体(３２)の底壁部(１３)の膨出部(１７)を凹部(３３)に嵌合する。このセット状態下で、先ず、図７Ｂのように上型(３４)を下降させて、カップ状成形体(３２)の膨出部(１７)の内部が下型(４０)の上端ブロック(３５)に嵌合するように、カップ状成形体(３２)に軸方向に圧縮荷重を加えて上下型(３４)，(４０)をＯ_１回りに回転させるとともに、耳介部成形用ローラ(４３)の環状突起(４２)，(４２)を中膨れ周壁部(３１)の外周面に径方向内方に押し付けながら該耳介部成形用ローラ(４３)をＯ_２回りに回転させる。これにより中膨れ周壁部(３１)の軸方向の両端を二重に折曲して互いに密着状に重ね合わされる内外耳介部(２ａ)，(２ｂ)からなる耳介部(２)を張出成形する。この場合、カップ状成形体(３２)の中膨れ周壁部(３１)に軸方向に圧縮荷重を加えながらその径方向から耳介部成形用ローラ(４３)の環状突起(４２)，(４２)を押し付けることにより、内外耳介部(２ａ)，(２ｂ)を容易に折曲形成することができる。

次いで、図７Ｃのように、上下型(３４)，(４０)をＯ_１回りに回転させさせるとともに、矯正ローラ(４５)の垂直な成形面(４４)を中膨れ周壁部(３１)の外周面上の両端の耳介部(２)，(２)間に径方向内方に押し付けながら該矯正ローラ(４５)をＯ_３回りに回転させることにより中膨れ周壁部(３１)を軸方向に真っ直ぐに矯正して垂直な周壁部(４６)に整形したカップ状成形体(４７)を得る。

図８は第７工程を示しており、この工程では第６工程で得られたカップ状成形体(４７)の内部形状に合致する形状の凸部(４８)とこの凸部(４８)の付け根部に形成した環状溝(４９)とを有する上型(５０)、カップ状成形体(４７)の底壁部(１３)の外形に合致する形状の凹部(５１)とこの凹部(５１)の外周の環状突起(５２)の外周に形成した環状溝(５３)とを有する下型(５４)、及びサイドローラ(５５)(図８では半欠截状態で示す。)とを用意する。この工程では第６工程で得られたカップ状成形体(４７)を上下逆にして、その底壁部(１３)を下型(５４)の凹部(５１)に、底壁部(１３)の外周の耳介部(２)を下型(５４)の環状溝(５３)にそれぞれ嵌合し、上型(５０)を下降させてその凸部(４８)をカップ状成形体(４７)の内部に、周壁部(４６)の開放端縁側の耳介部(２)を環状溝(４９)にそれぞれ嵌合させて上下型(５０)，(５４)でカップ状成形体(４７)を挟圧し、これにより二層構造の耳介部(２)，(２)(特に、若干開き加減になり易い開放端縁側の耳介部２)の重合密着度を高めるようにしている。

なお、この耳介部(２)，(２)の重合密着度を高める工程において、上下型(５０)，(５４)をＯ_４回りに回転させるとともに、ポリＶ溝予備成形用の転造ローラ(５５)を周壁部(４６)の外周に径方向内方に押し付けながら該転造ローラ(５５)をＯ_５回りに回転させ、これにより周壁部(４６)の外周面上の耳介部(２)，(２)間にポリＶ溝の予備成形を施したカップ状成形体(５６)を得るようにしてもよい。

図９は第８工程を示しており、この工程では第７工程で得られたカップ状成形体(５６)を上型(５７)と下型(５８)との間に挟持してＯ_６回りに回転させるとともに、カップ状成形体(５６)の周壁部(４６)の外周面上の耳介部(２)，(２)間に転造ローラ(５９)(図９では半欠截状態で示す。)の外周の溝(５９ａ)を径方向内方に強く押し付けながら該転造ローラ(５９)をＯ_７回りに回転させることにより、周壁部(４６)の外周面上の耳介部(２)，(２)間に複数のＶ溝群よりなるポリＶ溝(４)を成形してカップ状成形体(６２)を得る。そのポリＶ溝(４)の成形加工は、一回の転造で成形してもよいが、数回の転造を繰り返して最終形状のポリＶ溝の深さ及びピッチに仕上げることの方が好ましい。

図１０は第９工程を示しており、この工程では上型(６０)と下型(６１)との間に第８工程で得られたカップ状成形体(６２)の底壁部(１３)をクランプし、上型(６０)の外周に昇降動自在に備えたせん断用可動刃(６３)を下降させて底壁部(１３)と耳介部(２)との連接部分(Ｃ)をせん断することにより底壁部(１３)を抜き取る。前記連接部分(Ｃ)は周壁部(４６)の内周面の軸方向延長線上にある部分を示す。

最後の第１０工程では、第９工程で得られた円筒状の周壁部(４６)の内面と耳介部(２)の内端面(２ｃ)とを切削加工により面一に仕上げ、これにより図１に示すごとき板金製ポリＶプーリを得る。この切削仕上げの場合、周壁部(４６)の両端に二重に折り重ねられた肉厚大の耳介部(２)，(２)が存在して周壁部(４６)両端の剛性が大きいため、周壁部(４６)の内径寸法、真円度を高精度に仕上げることができ、また仕上げ加工後にも周壁部(４６)の内径部に歪みが生じることが少なくて真円度を確保できるに至った。

上記実施例のように板金製ポリＶプーリの周壁部(４６)の両端の耳介部(２)，(２)は共に内外耳介部(２ａ)，(２ｂ)からなる複層に形成することが最も望ましいが、これに限定されるものではなく、図１１に示すごとく、その一方の耳介部(２)のみを内外耳介部(２ａ)，(２ｂ)からなる複層の耳介部(２)とし、他方の耳介部(２)は単層とするものであってもよい。この場合、例えば、上記実施例の図７Ｂの第６工程において、図１２に示すごとき耳介部成形用ローラ(４３)としてその一方の環状突起(４２)を尖鋭刃(６２)に形成したものを用い、第６工程においてその尖鋭刃(６２)で底壁部(１３)と周壁部(３１)の交わる出隅にすり割り加工を加えることにより単層とする側の耳介部(２)を形成すればよく、複層とする側の内外耳介部(２ａ)，(２ｂ)からなる耳介部(２)は上記実施例の場合と同様に耳介部成形用ローラ(４３)の他方の環状突起(４２)で形成する。その他の第１〜５工程、第７〜１０工程は上記実施例の場合と同様に実施する。

本発明によれば、板金製ポリＶプーリの周壁部の両端の耳介部の少なくとも一方の耳介部は二重に折り返された内外耳介部により構成することによって、さほど厚肉でなく絞り加工容易な平板素材によっても厚肉の耳介部を簡単に得ることができ、また周壁部の内径部の軸方向直線部長さを確保できてワンウェイクラッチやベアリングを圧入するに適する円筒形状の板金製ポリＶプーリを簡単かつ安価に製造することができる。

本発明の一実施例の板金製ポリＶプーリの断面図である。 本発明の板金製ポリＶプーリの製造工程中の第１工程図である。 同製造工程中の第２工程図である。 同製造工程中の第３工程図である。 同製造工程中の第４工程図である。 同製造工程中の第４工程図である。 同製造工程中の第５工程図である。 同製造工程中の第５工程図である。 同製造工程中の第６工程図である。 同製造工程中の第６工程図である。 同製造工程中の第６工程図である。 同製造工程中の第７工程図である。 同製造工程中の第８工程図である。 同製造工程中の第９工程図である。 本発明の他の実施例の板金製ポリＶプーリの断面図である。 図１１の板金製ポリＶプーリの製造工程中の一工程図である。

Claims (1)

1. 円筒形状の周壁部と、この周壁部の外周面上の軸方向両端に外方へ環状に張出し形成したＶベルト外れ止め用の耳介部と、周壁部の外周面上の両耳介部間に成形したポリＶ溝とを有する板金製ポリＶプーリにおいて、
   両耳介部の少なくとも一方の耳介部が周壁部の端から外方へ張出した内耳介部と、この内耳介部の張出外端から該内耳介部の外面に折り返されて密着状に重ね合わされた外耳介部とから成り、この外耳介部の内端面が前記周壁部の円筒内周面と連続して面一をなす状態に形成されていることを特徴とする板金製ポリＶプーリ。

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