JP5073228B2 - 板金製プーリの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は板金製プーリの製造方法に係り、特に、円盤状金属部材の外周面に設けられるリム部が円盤状金属部材の前後両側に張り出す形状の板金製プーリの製造方法に関するものである。

従来より、円盤状金属部材の外周面にリム部をプレス加工により形成するプーリの製造方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
図１０および図１１に示すように、特許文献１に記載のプーリ１００の製造方法では、径方向に伸びた支持部１０１の外端から折曲部１０２を介してベルト受部１０３の山部１０３ａよりも外径が小さく円筒状に伸びた円筒部１０４を形成する。折曲部１０２を円筒部１０４の外周面よりも径方向外側（図１１において上側）に突出させて、ベルト受部１０３の山部１０３ａの外周面と同等な外径を有する折り返し部１０５とする。転造加工により円筒部１０４の外周面にＶ溝１０６を形成し、その結果として生じる余肉で、ベルト受部１０３の延出端および折り返し部１０５にベルト受部１０３の山部１０３ａの外周面よりも径方向外側に突出したＶベルト外れ防止用リブ１０７ａ、１０７ｂを各々設けるととともに、ベルト受部１０３と折り返し部１０５との境界部分の内面に隆起した補強リブ１０８を設ける。
特開平５−１５４５９３号公報（図１）

ところで、薄板の転造加工によりプーリを製造する際に、まず、円盤状の底部と、この底部の外周縁に設けられた外周壁を有するカップ体を形成する。その際、円盤状部材の外周部を折り曲げて外周壁を形成するので、リム部が底部の両側に張り出す場合には、外周壁と反対方向に一旦折り曲げてから反対側へ折り返すことになる。このため、折り返し部分の強度が十分でなく、折り返し部分が分離したりひび割れしたりするという不都合があった。

本発明の目的は、リム部を支持する円盤状部材を、リム部の中心付近に設けることができ、十分な強度を有するプーリを製造する板金製プーリの製造方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明にかかる板金製プーリの製造方法は、円盤状の板状金属素材をプレス加工して円形の底部と当該底部の周囲に設けられた周壁部とを有するカップ体を成形し、このカップ体の底部を上型および下型で挟持した状態で該底部の中心において底部と直交する第１軸を中心として回転させるとともに、前記カップ体の前記周壁部の外周面に対して前記第１軸と平行な第２軸を中心に回転する押圧ローラを前記底部の半径方向に押し付けることによりプーリを製造する板金製プーリの製造方法であって、前記底部において前記上型によって押圧されない突出部を設けるとともにこの突出部の体積と前記周壁部の体積との合計体積が前記プーリを完成した際のリム部の体積と略等しくなるように前記カップ体を成型し、前記押圧ローラを前記上型および下型に徐々に接近させることにより、前記底部の突出部の肉と前記周壁部の肉を移動させてリム部を形成するものである。

このように構成された板金製プーリの製造方法においては、まず、円盤状の板状金属素材をプレス加工して円形の底部と当該底部の周囲に設けられた周壁部とを有するカップ体を成形し、このカップ体を第１軸を中心として回転させるとともに、第２軸周りに回転する押圧ローラを押し付ける。このとき、カップ体を支持して回転している上型と周壁部との間に、上型によって支持されていない突出部を設けておき、押圧ローラにより周壁部を介して上型から突出部を押し潰す。形成されるプーリのリム部の体積は、周壁部の体積と押し潰される突出部の体積とを合計したものに相当するので、押圧ローラにより周壁部および突出部を徐々に押圧することにより、突出部および周壁部の肉を移動させて、底部から両側に張り出すリム部を形成することができる。

また、本発明にかかる板金製プーリの製造方法は、前記上型と下型との押圧面に金型用スペーサを取り付けて、前記底部に対する前記リム部の張り出し量を調整するものである。

このように構成された板金製プーリの製造方法においては、金型用スペーサを上型または下型に取り付けるので、上型と下型との押圧面の押圧ローラに対する相対的位置を変えることができる。これにより、リム部の底部からの張り出し量を調整することができる。

また、本発明にかかる板金製プーリの製造方法は、前記押圧ローラが、前記リム部の両端にベルト脱落防止用突起を形成するための溝を有するものである。

このように構成された板金製プーリの製造方法においては、押圧ローラの溝部分に肉移動により肉が充填されるので、リム部の両端にベルト脱落防止用突起を形成することができる。

また、本発明にかかる板金製プーリの製造方法は、前記押圧ローラの両溝間に溝間調整スペーサを取り付けて、前記両溝間の間隔を調整するものである。

このように構成された板金製プーリの製造方法においては、溝間調整スペーサを交換することにより溝間隔を変えることができるので、Ｖ溝の本数変更やＶ溝の中心位置の変更ができ、種々のプーリを、製造コストを抑えて製造することが可能になる。

また、本発明にかかる板金製プーリの製造方法は、前記上型および前記下型の少なくとも一方に前記底部と前記リム部との間を補強するリブ形成部を複数個有するものである。

このように構成された板金製プーリの製造方法においては、底部とリム部との間に複数のリブを設けるので、リム部の強度を確保することができる。

また、本発明にかかる板金製プーリの製造方法は、外周面にＶ溝が形成された押圧ローラを押し付けて、前記リム部の外周面にベルト用のＶ溝を形成するものである。

このように構成された板金製プーリの製造方法においては、リム部の外周面に、Ｖ溝を有する押圧ローラを押し付けることにより、複数本のＶ溝を容易に形成することができる。

本発明によれば、カップ体を支持して回転している上型と周壁部との間に、上型によって支持されていない突出部を設けておき、押圧ローラにより周壁部を介して上型から突出部を徐々に押し潰す。このとき、形成されるプーリのリム部の体積は、周壁部の体積と押し潰される突出部の体積を合計したものに相当するので、カップ体底部の押圧されていない部分の径と壁部の高さの組み合わせで種々のリムせり出し量のプーリを作ることができる。また、押圧ローラにより周壁部および突出部を徐々に押圧することにより、突出部および周壁部の肉を移動させて、底部から両側に張り出すリム部を形成することができるという効果が得られる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態にかかる板金製プーリの製造方法の一工程を示す要部断面図、図２は板金製プーリの製造方法の一工程を示す要部断面図、図３は板金製プーリのリム部１４にＶ溝を設ける工程を示す要部断面図、図４（Ａ）はプーリの正面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）中Ｃ−Ｃ位置の断面図、図５（Ａ）はカップ体の断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のカップ体から製造されるプーリの断面図、図５（Ｃ）は図７のカップ体の断面図、図５（Ｄ）は図７のカップ体から製造されるプーリの断面図、図６は上型および下型と押圧ローラとの位置関係を示す説明図、図７はリム部が中央寄りで支持されるプーリを製造する場合を示す断面図、図８は図７において製造されるプーリの断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態であるプーリ１０の製造方法は、円盤状の板状金属素材をプレス加工して円形の底部１１とこの底部１１の周囲に設けられた周壁部１２とを有するカップ体１３を成形し、このカップ体１３の底部１１を上型２１および下型２２で挟持した状態で底部１１の中心において底部１１と直交する第１軸Ｌ１を中心として回転させるとともに、カップ体１３の周壁部１２の外周面に対して第１軸Ｌ１と平行な第２軸Ｌ２を中心に回転する押圧ローラ３０を底部１１の半径方向に徐々に押し付けることによりプーリ１０を製造するものである。そして、底部１１において上型２１によって押圧されない突出部１１ａの体積と周壁部１２の体積との合計体積が完成したプーリ１０のリム部１４の体積と略等しくなるようにカップ体１３を成型し、押圧ローラ３０を徐々に上型２１および下型２２に接近させることにより、底部１１の突出部１１ａの肉と周壁部１２の肉を移動させてリム部１４を形成する。

図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、この製造方法で製造するプーリ１０は、中央に円形の切欠き１５ａを有する円盤状の支持板１５と、この支持板１５の外周に直交するリム部１４を有している。リム部１４は上面に複数個のＶ溝１６を有しており、支持板１５の左右両側に張り出している。ここでは、図４（Ｂ）および（Ｃ）において支持板１５から右側に大きく張り出しており、大部分のＶ溝１６と、ベルトがプーリ１０から外れるのを防止するベルト脱落防止用突起１７ａとを有している。一方、支持板１５の左側には、若干のＶ溝１６と、ベルト脱落防止用突起１７ｂとを有している。
なお、リム部１４と支持板１５との間の強度を増すために、リム部１４と支持板１５との隅部には周方向に所定間隔で複数個のリブ１４ａを設けるのが望ましい。リブ１４ａは、図４（Ｂ）に示すように、プーリ１０の外側に設けることができるが、内側に設けることも可能である。

図１に示すように、上型２１および下型２２はともに第１軸Ｌ１を回転軸とする回転体であり、カップ体１３の中央部でプーリ１０の支持板１５に相当する部位を左右から押圧して挟持している。なお、下型２２の中央部には、カップ体１３の底部１１の中央に設けられている切欠き１１ｂ（すなわち、プーリ１０の支持板１５に設けられている切欠き１５ａ）に嵌合する凸部２２ａが設けられており、上型２１の中央部には、下型２２の凸部２２ａが嵌合する凹部２１ａが設けられている。また、上型２１および下型２２の外周面は、押圧ローラ３０との協働によってプーリ１０のリム部１４を形成する形状となっている。従って、上型２１の外周面は、リム部１４に対応する位置では平面状となっている。一方、下型２２の外周面には、プーリ１０の支持板１５から張り出すベルト脱落防止用突起１７ｂを形成する空間２３と、リブ１４ａを形成するためのリブ形成部２３ａとが設けられている。

押圧ローラ３０は、第１軸Ｌ１と平行な第２軸Ｌ２を中心として回転する回転体となっており、上ブロック３１、下ブロック３２、溝間調整スペーサ３３を複数本のボルト３４で締結して構成されている。上ブロック３１は、外周面３１ａにベルト脱落防止用突起１７ａを形成するための溝３５ａを有している。また、下ブロック３２は、外周面３２ａにベルト脱落防止用突起１７ｂを形成するための溝３５ｂを有している。両溝３５ａ、３５ｂの間隔は、プーリ１０のリム部１４におけるベルト脱落防止用突起１７ａ、１７ｂの間隔に対応しており、溝間調整スペーサ３３を厚さが異なるものに交換することにより調整することができるようになっている。又、押圧ローラの中心位置を軸方向に移動できる。

このように、溝間調整スペーサ３３を交換することにより溝３５ａ、３５ｂの間隔を変えることができるので、Ｖ溝の本数変更やＶ溝の中心位置の変更ができ、種々のプーリを、製造コストを抑えて製造することが可能になる。なお、上ブロック３１と溝間隔調整スペーサ３３との間、および下ブロック３２と溝間隔調整スペーサ３３との間の一体性を高めるために、中心部に嵌合突起３１ｂ、３２ａおよび嵌合凹部３３ａが設けられており、これらが嵌合した状態でボルト３４により一体的に締結されている。

図５（Ａ）に示すように、カップ体１３における底部１１の突出部１１ａの体積と周壁部１２の体積との合計（図５（Ａ）においてハッチングで表示）は、図５（Ｂ）に示すように、プーリ１０のリム部１４の体積（図５（Ｂ）においてハッチングで表示）に対応している。すなわち、プーリ１０の支持板１５の体積は、カップ体１３の底部１１の体積から突出部１１ａの体積を除いたものであり、突出部１１ａと周壁部１２の肉を移動させてリム部１４を形成することになる。なお、カップ体１３の底部１１の中央部には円形の切欠き１１ｂが設けられており、この切欠き１１ｂはプーリ１０の支持板１５の中央部に設けられている切欠き１５ａとなる。

従って、プーリ１０の製造では、図１に示すように、予め製造されているカップ体１３の底部１１の中心部の切欠き１１ｂに下型２２の中央部に設けられている凸部２２ａを貫通させ、さらに上型２１の中央部に設けられている凹部２１ａに嵌合させることにより、カップ体１３の底部を上型２１および下型２２で挟持する。そして、上型２１および下型２２を第１軸Ｌ１を中心として回転させ、カップ体１３を回転させる。同時に、カップ体１３の周壁部１２の外周面に対して、第２軸Ｌ２を中心に回転する押圧ローラ３０を底部１１の半径方向に徐々に押し付ける。これによりカップ体１３の底部１１の突出部１１ａが徐々に押し潰されて、押圧ローラ３０の外周面の形状に沿って肉移動を行う。
図２に示すように、押圧ローラ３０が上型２１および下型２２に必要形状を得るところまで接近すると、突出部１１ａの肉および周壁部１２の肉によってリム部１４の原型１４Ａが形成される。

次に、図３に示すように、外周面にＶ溝形成部３６を有する別な押圧ローラ３０Ｂによって、リム部原型１４Ａの外周面にＶ溝１６を形成してリム部１４を形成する。なお、Ｖ溝１６の形成に際して、押圧ローラ３０を押圧ローラ３０Ｂに交換してもよいが、図６に示すように、上型２１および下型２２の周囲に、押圧ローラ３０および押圧ローラ３０Ｂを回転可能に備えておき、まず押圧ローラ３０を接近させて使用し、その後、押圧ローラ３０Ｂに切り替えるようにすると、作業効率が向上する。

図７には、支持板１５がリム部１４の中央寄りの場合の、製造の一工程（図１に相当）が示されている。なお、図１〜図６において説明下部位と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図７に示すように、突出部１１ａが大きくなると張り出し量を多くすることができる。関連して張り出し量を大きくする側の金型、すなわち下型２２に金型用スペーサ２４を設ける。これにより、カップ体１３が押圧ローラ３０に対して相対的に右側に移動することになるので、左側の張り出し量が大きくなる。この場合でも、押圧ローラ３０を徐々に上型２１および下型２２に接近させることにより、カップ体１３の底部１１の突出部１１ａの肉が左側にも移動して、リム部１４を形成することになる。また、図８には、図７において製造されたプーリ１０の断面が示されている。

以上、説明した板金製プーリの製造方法によれば、まず、円盤状の板状金属素材をプレス加工して円形の底部１１と周壁部１２とを有するカップ体１３を成形し、このカップ体１３を第１軸Ｌ１を中心として回転させるとともに、第２軸Ｌ２周りに回転する押圧ローラ３０を徐々に押し付ける。このとき、カップ体１３を支持して回転している上型２１と周壁部１２との間に、上型２１によって支持されていない突出部１１ａを設けておき、押圧ローラ３０により周壁部１２を介して突出部１１ａを徐々に押し潰すので、リム部１４の中央に支持板１５が位置するようなプーリ１０を容易に形成することができる。

なお、本発明の板金製プーリの製造方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、プーリ１０として支持板１５の外周にリム部１４が設けられている場合（図４参照）を例示したが、本発明のプーリの製造方法は、中板を用いてクラッチロータ１０Ｂを製造する場合にも適用可能である。すなわち、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、周壁部１２の内側に内壁部１９が設けられた二重構造のカップ体１３Ｂを用いることにより、リム部１４の内側にベアリング圧入部１９を設ける場合にも適用可能である。なお、前述した実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明は省略することとする。

以上のように、本発明に係る板金製プーリの製造方法は、カップ体を支持して回転している上型と周壁部との間に、上型によって支持されていない突出部を設けておき、押圧ローラにより周壁部を介して突出部を徐々に押し潰す。このとき、形成されるプーリのリム部の体積は、周壁部の体積と押し潰される突出部の体積を合計したものに相当するので、押圧ローラにより周壁部および突出部を徐々に押圧することにより、突出部および周壁部の肉を移動させて、底部から両側に張り出すリム部を形成することができるという効果を有し、円盤状金属部材の外周面に設けられるリム部が円盤状金属部材の前後両側に張り出す形状の板金製プーリの製造方法等として有用である。

本発明の第１実施形態にかかる板金製プーリの製造方法の一工程を示す要部断面図である。 板金製プーリの製造方法の一工程を示す要部断面図である。 板金製プーリのリム部にＶ溝を設ける工程を示す要部断面図である。 （Ａ）はプーリの正面図である。 （Ｂ）は図４（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図である。 （Ｃ）は図４（Ａ）中Ｃ−Ｃ位置の断面図である。 （Ａ）はカップ体の断面図である。 （Ｂ）は図５（Ａ）のカップ体から製造されるプーリの断面図である。 （Ｃ）は図７のカップ体の断面図である。 （Ｄ）は図７のカップ体から製造されるプーリの断面図である。 上型および下型と押圧ローラとの位置関係を示す説明図である。 リム部が中央寄りで支持されるプーリを製造する場合を示す断面図である。 図７において製造されるプーリの断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、別の実施形態にかかるプーリの製造方法の工程を示す説明図である。 従来のプーリの製造方法により製造されるプーリを示す断面図である。 従来のプーリの製造方法で製造されたプーリの要部拡大図である。

符号の説明

１０ プーリ
１１ 底部
１１ａ 突出部
１２ 周壁部
１３ カップ体
１４ リム部
１６ Ｖ溝
１７ａ、１７ｂ ベルト脱落防止用突起
２１ 上型
２２ 下型
２３ａ リブ形成部
２４ 金型用スペーサ
３３ 溝間調整スペーサ
３０ 押圧ローラ
３５ａ、３５ｂ 溝
Ｌ１ 第１軸
Ｌ２ 第２軸

Claims (3)

1. 円盤状の板状金属素材をプレス加工して円形の底部と当該底部の周囲に設けられた周壁部とを有するカップ体を成形し、このカップ体の前記底部を上型および下型で挟持した状態で該底部の中心において当該底部と直交する第１軸を中心として回転させるとともに、前記カップ体の前記周壁部の外周面に対して前記第１軸と平行な第２軸を中心に回転する押圧ローラを前記底部の半径方向に押し付けることによりプーリを製造する板金製プーリの製造方法において、
   前記底部において前記上型によって押圧されない突出部を設けるとともにこの突出部の体積と前記周壁部の体積との合計体積が前記プーリを完成した際の前記プーリのリム部の体積と略等しくなるように前記カップ体を成型し、前記押圧ローラを前記上型および前記下型に徐々に接近させることにより、前記底部の突出部の肉と前記周壁部の肉を移動させて前記リム部を形成し、
   前記上型と前記下型との押圧面に金型用スペーサを取り付けて、前記底部に対する前記リム部の張り出し量を調整し、
   前記押圧ローラが、前記リム部の両端にベルト脱落防止用突起を形成するための溝を有し、
   前記押圧ローラの両溝間に溝間調整スペーサを取り付けて、前記両溝間の間隔を調整することを特徴とする板金製プーリの製造方法。
2. 前記上型および前記下型の少なくとも一方に前記底部と前記リム部との間を補強するリブ形成部を複数個有することを特徴とする請求項１記載の板金製プーリの製造方法。
3. 外周面にＶ溝が形成された前記押圧ローラを押し付けて、前記リム部の外周面にベルト用のＶ溝を形成することを特徴とする請求項１または２記載の板金製プーリの製造方法。

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