JP4999675B2 - 機械部品及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に用いられるＣＶＴプーリー用固定フランジに代表される機械部品及びその製造方法に関するものである。

無段変速機に用いられるＣＶＴプーリーは、長い軸部を有する固定フランジと、その軸部に摺動可能に嵌め込まれた可動フランジとからなり、可動フランジが軸部を摺動することで二つのフランジの幅を無段階で調整することができる。

従来は、固定フランジは軸部とフランジ部とを一体成形して製造していた。しかしながら、長い軸部を有する固定フランジを高強度の材料を用いて一体成形する場合には、鍛造能力の高い大型のプレス機械が必要となる。また、材料の加工度が高くなるため加工の途中で軟化焼鈍を何度も行わねばならず、製造コストがアップするという問題があった。

このような問題を解決する方法として、特許文献１に開示されたものがある。当該開示にかかる方法は、鍛造にてフランジ部を形成し、これと別体に軸部を形成した後これらを一体的に結合して、長い軸を有する固定フランジを形成することを特徴とするものである。しかしながら、この方法においてはフランジ部に短軸部を形成して、この短軸部の端面と別体成形した軸部の端面とを摩擦溶接、抵抗溶接により接合して一体とするので、別途溶接機が必要となる。また、接合界面で軸部の鍛流線が分断されてしまううえに、溶接不良などによって接合界面が残存してしまうので軸部強度を安定して確保する観点から問題があった。
特開昭６１−１０５３６８号公報

本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、軸部を二つに分断することなく、金属の塑性流動変形を有効に利用して一体に固定した機械部品、及び低コストにて製造することができる機械部品の製造方法を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するためになされた本発明に係る機械部品は、中心に角形穴と角形穴に隣接する内向き環状凹部とを有するフランジ部と、
前記角形穴に対応する外形状を有し角形穴に嵌入されて回り止めをする中鍔と、中鍔に隣接する外向き環状凹部とを有する軸部と、
前記内向き環状凹部と外向き環状凹部とで形成された蟻溝に加圧して塑性流動変形によりフランジ部を軸部から抜け出し不能に固定する圧縮リングと、からなることを特徴とするものである。なお、この発明において機械部品をＣＶＴプーリー用固定フランジとすることができる。

また、本発明の機械部品の製造方法は、
中心に角形穴と角形穴に隣接する内向き環状凹部とを有するフランジ部を形成し、
このフランジ部とは別体に、前記角形穴に対応する外形状を有し角形穴に嵌入されて回り止めをする中鍔と、中鍔に隣接する外向き環状凹部とを有する軸部を形成した後に、
角形穴に中鍔を嵌入してフランジ部と軸部間の回り止めをするとともに、内向き環状凹部と外向き環状凹部とを対向させて蟻溝を形成し、次いで、この蟻溝に圧縮リングを嵌め、加圧して塑性流動変形により、フランジ部を軸部から抜け出し不能に固定することを特徴とするものである。この発明においても機械部品をＣＶＴプーリー用固定フランジとすることができる。

請求項１に係る発明は、角形穴に角形の中鍔を嵌め込むことによりフランジ部が軸部の周りを回るのを阻止することができ、内向き環状凹部と外向き環状凹部とで形成された蟻溝に加圧して圧縮リングを塑性変形させて嵌め込むことにより、機械部品においてフランジ部を軸部から抜け出し不能に固定することができる。

請求項２に係る発明は、ＣＶＴプーリー用固定フランジにおいて、フランジ部を軸部から抜け出し不能とすることができる。

請求項３に係る発明は、蟻溝に圧縮リングを塑性流動変形させて、フランジ部を軸部に固定するので、摩擦溶接などの溶接機を必要としない。軸部に摩擦溶接などの接合界面が存在しないので、塑性流動が分断されることなく強靱な機械部品を製造することができるという利点がある。

請求項４に係る発明は、強靱なＣＶＴプーリー用固定フランジを製造することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の固定フランジを示す図であって、１はフランジ部、２はフランジ部１に嵌め込まれた軸部である。３は圧縮リングであって、この圧縮リング３は、フランジ部１と軸部２の間に形成された蟻溝４に塑性変形により圧入されているので、フランジ部１と軸部２とを一体に固定することができる。

図２〜４にフランジ部１と軸部２の詳細構造を示す。フランジ部１は中心に軸部２が挿通される軸穴１１を有し、この上側に六角形の角形穴１２が段付きに形成されている。さらに角形穴１２の上側に隣接して内向き（角形穴１２の中心方向向き）に凹んだ環状凹部（内向き環状凹部）１３が形成されている。内向き環状凹部１３は角形穴１２に外接するように形成されているが、必ずしも外接させる必要はない。

軸部２には、角形穴１２に嵌め込み可能な六角形の中鍔２１が形成され、その上側に隣接して外向き（軸部２の中心から放射方向向き）に凹んだ環状凹部（外向き環状凹部）２２が形成されている。外向き環状凹部２２は、中鍔２１の六角形に内接するように形成されているが、これに限定されるものではない。また、角形穴１２、中鍔２１の形状は、回り止め機能を有すればよいので、六角形に限定されるものではない。

以上のフランジ部１、軸部２は、必要に応じて軟化焼鈍した肌焼き鋼などの素材に、冷間鍛造などの塑性加工、または切削加工を施したり、或いは塑性加工と切削加工を併用することにより形成することができる。

以下に、本発明の固定フランジの製造方法について説明する。
先ず、上記したようなフランジ部１と、軸部２とを別体に形成する。そして、図５に示すように、下側パンチ５１でフランジ部１の裏面の一部を支承しつつ角形穴１２に中鍔２１を嵌入して、フランジ部１と軸部２とを一体に組み合わせる。角形穴１２に中鍔２１を嵌入することにより、外力がかかったときにフランジ部１が軸部２の周りを回るのを阻止することができる。そして、角形穴１２に中鍔２１を嵌入することにより内向き環状凹部１３と外向き環状凹部２２とを対向させて環状の蟻溝４を形成することができる。

次いで、図６に示すように、蟻溝４の上端開口部４１を通過可能な幅で、蟻溝４の深さよりも厚みがある金属製の圧縮リング３を、蟻溝４に挿入する。挿入ままの状態では、圧縮リング３の上部が蟻溝４から突出し、また、圧縮リング３の外周側面と内向き環状凹部１３及び圧縮リング３の内周側面と外向き環状凹部２２との間には隙間が残存した状態である。

この状態において圧縮用の上側パンチ５２を圧縮リング３上面に当接して圧縮リング３を押圧すれば、図７に示すように、金属の塑性流動により圧縮リング３は蟻溝４に対応する形状に塑性変形されて中央部分が横に膨張される。この膨張によって圧縮リング３は蟻溝４から抜け出し不能となるので、塑性変形された圧縮リング３によりフランジ部１を軸部２から抜け出し不能に固定することができる。

以上に説明したように、本発明に係るＣＶＴプーリー用の固定フランジは、角形穴１２に角形の中鍔２１が嵌め込まれているので、フランジ部１が軸部２の周りを回るのを阻止することができる。また、フランジ部１と軸部２との間に形成された蟻溝４に圧縮リング３が塑性変形されて圧入されているので、フランジ部１を軸部２から抜け出し不能に固定することができる。本発明は、ＣＶＴプーリー用固定フランジに限定されるものでなく、フランジ部とこれに嵌め込まれる軸部とからなる機械部品に広く適用することができる。

本発明の固定フランジの正面断面図である。 フランジ部と軸部の正面断面図である。 フランジ部の平面図である。 中鍔の平面図である。 蟻溝が形成された固定フランジの要部断面図である。 蟻溝に圧縮リングを挿入した状態の固定フランジの要部断面図である。 圧縮リングが圧入された状態の固定フランジの要部断面図である。

符号の説明

１ フランジ部、２ 軸部、３ 圧縮リング、４ 蟻溝、１２ 角形穴、２１ 中鍔、

Claims (4)

1. 中心に角形穴と角形穴に隣接する内向き環状凹部とを有するフランジ部と、
   前記角形穴に対応する外形状を有し角形穴に嵌入されて回り止めをする中鍔と、中鍔に隣接する外向き環状凹部とを有する軸部と、
   前記内向き環状凹部と外向き環状凹部とで形成された蟻溝に加圧して塑性流動変形によりフランジ部を軸部から抜け出し不能に固定する圧縮リングと、からなることを特徴とする機械部品。
2. 機械部品は、ＣＶＴプーリー用固定フランジであることを特徴とする請求項１に記載の機械部品。
3. 中心に角形穴と角形穴に隣接する内向き環状凹部とを有するフランジ部を形成し、
   このフランジ部とは別体に、前記角形穴に対応する外形状を有し角形穴に嵌入されて回り止めをする中鍔と、中鍔に隣接する外向き環状凹部とを有する軸部を形成した後に、
   角形穴に中鍔を嵌入してフランジ部と軸部間の回り止めをするとともに、内向き環状凹部と外向き環状凹部とを対向させて蟻溝を形成し、次いで、この蟻溝に圧縮リングを嵌め、加圧して塑性流動変形により、フランジ部を軸部から抜け出し不能に固定することを特徴とする機械部品の製造方法。
4. 機械部品は、ＣＶＴプーリー用固定フランジであることを特徴とする請求項３に記載の機械部品の製造方法。

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