JP4313781B2 - アルミ製プーリの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、無端状ベルトを懸架可能とされたアルミ製プーリ及びその製造方法に関するものである。

スクータ式の自動二輪車において一般に採用されている遠心クラッチは、エンジンの駆動により回転する駆動プーリとの間でＶベルトを懸架する従動プーリと、該従動プーリと連結されたドライブプレートと、該ドライブプレートの外周面に形成され、回転時の遠心力により側方へ移動可能なクラッチ部材と、側方へ移動したクラッチ部材と当接してドライブプレートとともに回転する出力用ハウジングと、該出力用ハウジングの中央から延設されて車両の後輪と減速機を介して連結されたシャフトとを有していた。

このうち従動プーリは、固定側テーパ面が形成された固定シーブと、該固定シーブの固定側テーパ面と向かい合った可動側テーパ面を有し、当該固定側テーパ面と可動側テーパ面との間で無端状ベルト（Ｖベルト）を懸架しつつ固定シーブと共に回転可能とされるとともに、当該固定シーブと近接又は離間可能とされた可動シーブとから主に構成され、可動シーブの固定シーブに対する近接又は離間動作により、車両の変速がなされるようになっていた。

また、図１０に示すように、可動シーブ１０１におけるドライブプレートと対向する所定部位には、アンダーカット面１０１ａａ及び非アンダーカット面１０１ａｂを有するカム部１０１ａが形成されているとともに、これらアンダーカット面１０１ａａ及び非アンダーカット面１０１ａｂと当接し得る受け面１０２ａ及び１０２ｂがドライブプレート側に形成されていた。然るに、従来においては、所望形状への成形を良好とすべく可動シーブ及び固定シーブはアルミ等の成形品で構成されており、カム部１０１ａは可動シーブ１０１に一体成形されていた。

上記の構成により、可動シーブが固定シーブから離間してドライブプレート側に近接する際、カム部の作用によりドライブプレートを従動プーリに対して相対的に回転させ、例えば車両のスムーズな発進を行わせることができる。ここで、アンダーカット面とは、可動シーブ１０１の下面１０１ｂを基準として鋭角に立ち上がった勾配面をいい、非アンダーカット面とは、当該下面１０１ｂを基準として鈍角に立ち上がった勾配面をいう。

上記従動プーリ（アルミ製プーリ）を成形型にて成形するには、カム部を構成するアンダーカット面が逆勾配（固定型から可動型が離間する際、干渉してしまう方向の勾配）となっているため、図１１に示すように、アンダーカット面１０１ａａに対応する成形面１０４ａを有した駒１０４が使用されていた。かかる駒１０４は、可動シーブを成形する型１０３に対して側方（同図紙面上垂直方向）に移動可能とされ、これにより、逆勾配であるアンダーカット面１０１ａａを良好に成形することができる。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

しかしながら、上記従来のアルミ製プーリにおいては、可動シーブのカム部（アンダーカット面）を成形するための駒が図１１の如き構成であるため、可動シーブを成形するための型との合わせ部Ａにより、成形後の可動シーブにおける当該合わせ部Ａに対応した部位に段差が形成されてしまう虞があり、かかる段差が大きく形成された場合、ドライブプレート側の受け面との当接が良好に行われなくなる可能性があるという問題があった。特に、ドライブプレート側が下面１０１ｂと突き当てられてカムの作動を制限するものにおいては、当該下面１０１ｂの平滑性が必要とされる。

また、従来のアルミ製プーリの製造方法においては、型に対する駒の位置がずれる可能性があり、特に、可動シーブにカム部を複数形成する場合、隣接するカム部の離間寸法に大きな誤差が生じる虞があった。この場合も、カム部のアンダーカット面及び非アンダーカット面とドライブプレート側の受け面との当接が良好に行われなくなる可能性があるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、アンダーカット面を成形するための駒による段差部の発生を回避し得るとともに、複数のカム部を精度よく成形することができるアルミ製プーリの製造方法を提供することにある。

請求項１記載の発明は、固定側テーパ面が形成された固定シーブと、該固定シーブの固定側テーパ面と向かい合った可動側テーパ面を有し、当該固定側テーパ面と可動側テーパ面との間で無端状ベルトを懸架しつつ前記固定シーブと共に回転可能とされるとともに、当該固定シーブと近接又は離間可能とされたアルミ製の可動シーブと、該可動シーブから一体的に複数突出成形され、成形時逆勾配となるアンダーカット面と非アンダーカット面とを有するカム部とを有するアルミ製プーリの製造方法において、前記可動シーブは、隣接するカム部の間に前記アンダーカット面及び非アンダーカット面に対応する成形面がそれぞれ両端に形成された駒を配置しつつアルミ材を流し込んで成形されることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のアルミ製プーリの製造方法において、前記カム部は、同一円周上略等間隔に３つ形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、可動シーブは、隣接するカム部の間にアンダーカット面及び非アンダーカット面に対応する成形面がそれぞれ両端に形成された駒を配置しつつアルミ材を流し込んで成形されるので、アンダーカット面を成形するための駒による段差部の発生を回避し得るとともに、複数のカム部を精度よく成形することができる。

請求項２の発明によれば、カム部は、同一円周上略等間隔に３つ形成されたので、それぞれの駒の形状を略同一とすることができ共用化することができるとともに、駒の動作時における互いの干渉を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るアルミ製プーリは、スクータ型の自動二輪車における遠心クラッチ装置の従動プーリに適用されたものである。かかる遠心クラッチ装置は、スクータ型の自動二輪車におけるエンジン駆動力の伝達及びその遮断を行わせるもので、図１に示すように、従動プーリ１と、ドライブプレート４と、出力用ハウジング５と、シャフト６と、クラッチ部材７とから主に構成されている。

従動プーリ１は、二輪車のエンジンの駆動により回転する駆動プーリ（不図示）との間で樹脂製のＶベルト１０（無端状ベルト）を懸架可能とされたものである。かかる従動プーリ１は、アルミ成形品から成る固定シーブ２及び可動シーブ３から構成され、これら固定シーブ２及び可動シーブ３の離間部にはテーパ面（固定側テーパ面ａ及び可動側テーパ面ｂ）が形成されている。これら対向するテーパ面にＶベルト１０が嵌入して駆動プーリとの間で当該Ｖベルト１０を懸架するようになっている。

固定シーブ２は、略中央における軸方向に貫通孔２ｂが設けられており、かかる貫通孔２ｂ内にニードルベアリングＢ１及びボールベアリングＢ２が配設され、シャフト６を回転自在に挿通可能とされている。この固定シーブ２の外周には可動シーブ３がスプライン嵌合にて組み付けられており、Ｖベルト１０の回転と共に両シーブが回転し得るとともに、可動シーブ３が固定シーブ２に対して近接又は離間可能とされている。

具体的には、可動シーブ３は、スプリングＳＰにより固定シーブ２に対して近接する方向（即ち、固定側テーパ面と可動側テーパ面とが近接する方向）へ常時付勢されており、従動プーリ１におけるＶベルト１０の縮径動作が作用すると、スプリングＳＰの付勢力に抗して固定シーブ２から遠ざかる方向（同図中左方向）へ移動し得るよう構成されている。

しかして、エンジンの回転数が増加すると駆動プーリ側のＶベルト１０の嵌入部が狭まって、その径が広がるよう構成されているので、これに伴い従動プーリ１側のＶベルト１０が同図矢印方向へ移動しようとし、かかる作用を受けて可動シーブ３が左方向（Ｖベルト１０の嵌入部の径が縮小する方向）へ移動し、シフトダウンするようになっている。このように、本実施形態の遠心クラッチ装置においては、車速に応じてシフトチェンジが自動的になされるよう構成されている。

更に、従動プーリ１は、図２及び図３に示すように、可動シーブ３から一体的に複数突出形成されたカム部１１を具備している。このカム部１１は、可動シーブ３の中央近傍において、同一円周上略等間隔に３つ形成されており、図６に示すように、それぞれにアンダーカット面１１ａ及び非アンダーカット面１１ｂが形成されている。尚、既述のように、アンダーカット面とは、成形時（成形型の離型時）に逆勾配となる面をいい、可動シーブ３の下面３ａを基準として鋭角に立ち上がった勾配面をいうとともに、非アンダーカット面とは、当該下面１０１ｂを基準として鈍角に立ち上がった勾配面をいう。

ドライブプレート４は、従動プーリ１の固定シーブ２に連結されて当該従動プーリ１とともに回転可能なもので、その外周面には、径方向（同図上下方向）へ移動可能な摩擦材から成るクラッチ部材７が配設されている。即ち、従動プーリ１の回転が所定以上となると、その遠心力にて拡径する方向へクラッチ部材７が移動し、出力用ハウジング５のフランジ部内周面に当接可能して当該出力用ハウジング５を連れ回しするようになっている。

また、ドライブプレート４における可動シーブ３と対向する面には、図４に示すように、当該可動シーブ３側に突出形成された受け部Ｋが３つ形成されている。かかる受け部Ｋは、可動シーブ３のカム部１１と対応した位置にそれぞれ形成されており、可動シーブ３が固定シーブ２から離間してドライブプレート４に近接すると、図５に示すように、各カム部１１のアンダーカット面１１ａ及び非アンダーカット面１１ｂが受け部Ｋの両端と当接し得るようになっている。

これにより、可動シーブ３が固定シーブ２から離間してドライブプレート４側に近接する際、カム部１１の作用によりドライブプレート４を従動プーリ１に対して相対的に回転させ、例えば車両のスムーズな発進を行わせることができる。即ち、アンダーカット面１１ａ及び非アンダーカット面１１ｂを有したカム部１１は、車両の発進特性等を決定する機能を有するものである。

出力用ハウジング５は、略中央に挿通孔５ａが形成されるとともに、ドライブプレート４の外周面を覆って配設された傘状のものであり、当該挿通孔５ａにはシャフト６の先端が挿通し得るよう構成されている。また、挿通孔５ａの内周面周縁からは、従動プーリ１側に延びる筒状部材５ｂが一体的（例えば溶接等により固着）に形成されており、かかる筒状部材５ｂの内周面に形成されたスプラインがシャフト６側に形成されたスプラインと噛み合うよう組み付けられている。

シャフト６は、締付ナット９によりその先端が出力用ハウジング５と連結されており、当該出力用ハウジング５とともに回転し得るものである。かかるシャフト６の基端側には、図示しない減速機（減速歯車等により構成）が接続され、自動二輪車の後輪を駆動し得るようになっている。即ち、従動プーリ１が所定回転数に達すると、その遠心力にてクラッチ部材７が出力用ハウジング５と当接することとなり、当該従動プーリ１及びドライブプレート４の回転力が出力用ハウジング５を介してシャフト６に伝達され、自動二輪車の後輪を駆動させるのである。

尚、同図中符号Ｂ３は、シャフト６を回転自在に支持すべく自動二輪車側に配設されたボールベアリングを示しており、符号２ａは固定シーブ２にインサート成形にて一体化された鉄製部材を示している。この鉄製部材２ａにはナット８を螺合し得る雄ネジ部が形成されており、その雄ネジ部にドライブプレート４を当接させつつナット８を雄ネジに螺着させることにより当該ドライブプレート４を締め上げて連結し得るようになっている。

ここで、本実施形態における可動シーブ３は、図７及び図８に示す固定型１２、可動型１３及び駒１４により成形される。即ち、可動シーブ３の輪郭形状に倣って固定型１２及び可動型１３のキャビティＣにおけるプロフィル面等が形成されており、供給部１５からゲートＧを介して溶融状態のアルミ材を流し込むことにより、キャビティＣ内にて可動シーブ３を成形し得るようになっている。尚、同図中符号１２ａ及び１３ａは、固定型１２及び可動型１３に固定された凸部であり、成形時にこれら突端が合致されて可動シーブ３を筒状に成形し得るようになっている。

駒１４は、シリンダ１６により長手方向に移動して、その先端側がキャビティＣに対して進退可能とされたもので、当該先端側には、カム部１１のアンダーカット面１１ａ及び非アンダーカット面１１ｂに対応する成形面１４ａ、１４ｂ（図９参照）が形成されている。具体的には、一つの駒１４には、その両端に成形面１４ａ及び１４ｂがそれぞれ形成されており、これにより一のカム部１１のアンダーカット面１１ａと、それと隣接するカム部１１の非アンダーカット面１１ｂとが成形されるようになっている。

即ち、隣接するカム部１１（厳密にはカム部１１を成形しようとする位置）の間には、一つの駒１４が配置することとなり、型（固定型１２及び可動型１３）の一部が介在しないようになっているのである。こうして、駒１４を配設しつつ、キャビティＣ内に溶融状態のアルミ材を流し込むことにより、可動シーブ３とアンダーカット面１１ａ及び非アンダーカット面１１ｂを有したカム部１１とが一体的に成形される。また、アルミ材が冷却固化した後は、シリンダ１６にて駒１４をキャビティＣ内から後退させ、可動型１３を固定型１４から離間させることにより、成形された可動シーブ３を取り出すことができる。

尚、成形時においては、固定型１２に可動型１３が当接してキャビティＣを形成するとともに、中央に位置するボス部１３ａに各駒１４の先端を当接させた状態として、溶融状態のアルミ材が流し込まれるようになっている。これにより、可動型１３と駒１４との合わせ部がキャビティＣに臨まない構成となっており、当該合わせ部が成形品（特に、可動シーブ３の下面３ａ）に転写されてしまうのを回避できる。

本実施形態によれば、可動シーブ３が、隣接するカム部１１の間にアンダーカット面１１ａ及び非アンダーカット面１１ｂに対応する成形面１４ａ、１４ｂが形成された駒１４を配置しつつアルミ材を流し込んで成形されるので、従来の如き成形型と駒との合わせ部が転写されて生じる段差部の発生を回避することができ、カム部１１のアンダーカット面１１ａ及び非アンダーカット面１１ｂとドライブプレート４側の受け部Ｋとの当接を良好とすることができる。

また、カム部１１を成形するための駒１４が３つ配設され、それぞれの駒１４は、一のカム部１１のアンダーカット面１１ａと、それと隣接するカム部１１の非アンダーカット面１１ｂとを成形し得るので、成形型（固定型１２又は可動型１３）と駒１４との位置関係が相対的にずれたとしても、複数のカム部同士の位置関係の誤差を抑制することができ、当該複数のカム部を精度よく成形することができる。

更に、本実施形態においては、カム部１１が同一円周上略等間隔に３つ突出形成されているので、それぞれの駒１４の形状を略同一とすることができ共用化することができるとともに、それぞれの駒１４が３方向に進退することとなるので、当該駒１４の動作時における互いの干渉を抑制することができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばアンダーカット面及び非アンダーカット面を有した複数のカム部が一体的に形成され、且つ、無端状ベルトを懸架し得るアルミ製のプーリであれば、他の形態のプーリ（本実施形態の如きスクータ型自動二輪車の駆動プーリと対応して配設されるものとは異なる形態）に適用してもよい。また、カム部は、複数であれば足り、２つ或いは４つ以上形成するようにしてもよいが、その場合であっても、カム部を同一円周上略等間隔に形成するのが好ましい。

隣接するカム部の間にアンダーカット面及び非アンダーカット面に対応する成形面がそれぞれ両端に形成された駒を配置しつつアルミ材を流し込んで可動シーブが成形されるアルミ製プーリの製造方法であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものにも適用することができる。

本発明の実施形態に係るアルミ製プーリが適用される遠心クラッチ装置を示す断面模式図 同遠心クラッチ装置における従動プーリ（アルミ製プーリ）の可動シーブを示す模式図 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図 同遠心クラッチ装置におけるドライブプレートを示す模式図 同遠心クラッチ装置における可動シーブのカム部とドライブプレートの受け部とが当接した状態を示す模式図 同遠心クラッチ装置における従動プーリ（アルミ製プーリ）の可動シーブ及びカム部を示す斜視図 同遠心クラッチ装置における従動プーリ（アルミ製プーリ）の可動シーブを成形するための固定型、可動型及び駒を示す断面模式図 同可動型及び駒を示す上面図 同遠心クラッチ装置における従動プーリ（アルミ製プーリ）の可動シーブ及びカム部と、該カム部を成形するための駒を示す斜視図 従来の従動プーリにおける可動シーブに形成されたカム部、及びドライブプレートの受け面を示す断面模式図 従来の従動プーリにおける可動シーブ及びカム部を成形するための成形型及び駒を示す断面模式図

符号の説明

１ 従動プーリ（アルミ製プーリ）
２ 固定シーブ
３ 可動シーブ
４ ドライブプレート
５ 出力用ハウジング
６ シャフト
７ クラッチ部材
８ ナット
９ 締付ナット
１０ Ｖベルト（無端状ベルト）
１１ カム部
１１ａ アンダーカット面
１１ｂ 非アンダーカット面
１２ 固定型
１３ 可動型
１４ 駒
１４ａ、１４ｂ 成形面
１５ 供給部
１６ シリンダ

Claims (2)

1. 固定側テーパ面が形成された固定シーブと、
   該固定シーブの固定側テーパ面と向かい合った可動側テーパ面を有し、当該固定側テーパ面と可動側テーパ面との間で無端状ベルトを懸架しつつ前記固定シーブと共に回転可能とされるとともに、当該固定シーブと近接又は離間可能とされたアルミ製の可動シーブと、
   該可動シーブから一体的に複数突出成形され、成形時逆勾配となるアンダーカット面と非アンダーカット面とを有するカム部と、
   を有するアルミ製プーリの製造方法において、
   前記可動シーブは、隣接するカム部の間に前記アンダーカット面及び非アンダーカット面に対応する成形面がそれぞれ両端に形成された駒を配置しつつアルミ材を流し込んで成形されることを特徴とするアルミ製プーリの製造方法。
2. 前記カム部は、同一円周上略等間隔に３つ形成されたことを特徴とする請求項１記載のアルミ製プーリの製造方法。

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