JP6204444B2 - Method for manufacturing metal element for continuously variable transmission - Google Patents

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Description

本発明は、無段変速機用金属エレメントを、一定断面を有する帯板状の金属エレメント素材を金型を用いてプレス加工および打ち抜き加工することで製造する無段変速機用金属エレメントの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a metal element for a continuously variable transmission, in which a metal element for a continuously variable transmission is manufactured by pressing and punching a strip-shaped metal element material having a constant cross section using a die. About.

ベルト式無段変速機の金属ベルトに使用する金属エレメントの製造方法において、金属エレメントの製品の形状に近い形状に粗成形した金属エレメント素材をメインパンチおよびカウンタパンチよりなる金型でプレスして仕上げ成形することで、金型の耐久性を確保しながら、金属エレメントのロッキングエッジの近傍の形状の精度を高めるものが、下記特許文献1により公知である。   In the manufacturing method of metal elements used for metal belts of belt-type continuously variable transmissions, the metal element material roughly formed into a shape close to the shape of the metal element product is pressed with a die consisting of a main punch and counter punch and finished. Patent Document 1 below discloses a technique for improving the accuracy of the shape in the vicinity of the rocking edge of the metal element while ensuring the durability of the mold by molding.

またベルト式無段変速機の金属ベルトに使用する金属エレメントのロッキングエッジの位置を、金属エレメントのボディ部の前面の径方向外端位置であるサドル面の前縁位置に一致させることで、隣接する金属エレメントどうしがロッキングエッジを支点として相対的に揺動したときに、隣接する金属エレメントのサドル面の前後方向の位置関係を一定に維持し、サドル面と金属リング集合体の間に摩擦損失が発生するのを防止するものが、下記特許文献2により公知である。   In addition, the position of the rocking edge of the metal element used for the metal belt of the belt-type continuously variable transmission matches the front edge position of the saddle surface, which is the radially outer end position of the front surface of the body portion of the metal element. When the metal elements to be swung relative to each other with the rocking edge as a fulcrum, the positional relationship between the saddle surfaces of adjacent metal elements in the front-rear direction is kept constant, and the friction loss occurs between the saddle surface and the metal ring assembly. It is known from the following Patent Document 2 that prevents the occurrence of.

特許第4132820号公報Japanese Patent No. 4132820 WO2014/196254A1WO2014 / 196254A1

ところで、上記特許文献1に記載されたものは、本明細書の[発明を実施するための形態]の欄で詳述するように、金属エレメンを金型でプレス成形する際に、金属エレメントの径方向内側に位置するボディ部の板厚が径方向外側に位置するイヤー部の板厚に対して若干薄くなるため、ドライブプーリおよびドリブンプーリに巻き掛けられた金属ベルトの弦部で多数の金属エレメントが相互に密着して駆動力を伝達するときに、上記した板厚差によって金属ベルトの弦部が径方向外側に湾曲してしまい、駆動力の伝達効率が低下する可能性があった。   By the way, as described in detail in the section of [Description of the Invention] in this specification, the device described in Patent Document 1 described above is used when a metal element is press-molded with a mold. Since the thickness of the body part located on the radially inner side is slightly smaller than the thickness of the ear part located on the radially outer side, a large number of metals are formed at the string part of the metal belt wound around the drive pulley and the driven pulley. When the elements are in close contact with each other to transmit the driving force, the chord portion of the metal belt may bend radially outward due to the plate thickness difference described above, which may reduce the transmission efficiency of the driving force.

また上記特許文献1に記載されたものは、金属エレメント素材から金属エレメントを金型でプレス成形するときに、金型により押し退けられる金属エレメント素材の材料の量が大きいため、必要なプレス荷重が大きくなったり金型の耐久性が低下したりする可能性があった。   In addition, since the amount of the metal element material that is pushed away by the mold is large when the metal element is pressed from the metal element material with a mold, the one described in Patent Document 1 requires a large pressing load. Or the durability of the mold may be reduced.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、金属エレメントのボディ部のプレス荷重を低減して金型の耐久性を高めるとともに、金属エレメントの各部の板厚を均一化することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to reduce the press load of the body portion of the metal element to increase the durability of the mold and to make the plate thickness of each portion of the metal element uniform. To do.

上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、一対の金属リングが嵌合する一対のリングスロットと、前記一対のリングスロット間に位置するネック部と、前記ネック部の径方向外側に連なるイヤー部と、前記ネック部の径方向内側に連なって前記金属リングの内周面を支持するサドル面が形成されたボディ部とを備え、前記ボディ部の前面に、前記サドル面の前縁に重なって左右方向に延びるロッキングエッジと、前記ロッキングエッジから径方向内側かつ後方に延びる傾斜面とが形成された金属エレメントを、一定断面を有する帯板状の金属エレメント素材を金型を用いてプレス加工および打ち抜き加工することで製造する無段変速機用金属エレメントの製造方法であって、前記金属エレメントの前記傾斜面に対応する前記金属エレメント素材の傾斜面対応部は、前記金属エレメントの前記ロッキングエッジに対応するロッキングエッジ対応部から第1傾斜角で後方に傾斜する第1傾斜面対応部と、前記第1傾斜面対応部の径方向内端から前記第1傾斜角よりも大きい第2傾斜角で後方に傾斜する第2傾斜面対応部とを備え、前記金型は、前記ロッキングエッジ対応部に当接するロッキングエッジ成形部から前記第1傾斜角で後方に傾斜する第1傾斜面成形部を備え、前記プレス加工時に前記第1傾斜面成形部は前記金属エレメント素材の前記第1傾斜面対応部に当接して前記第2傾斜面対応部との間に間隙が形成されることを特徴とする無段変速機用金属エレメントの製造方法が提案される。   To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a pair of ring slots into which a pair of metal rings are fitted, a neck portion positioned between the pair of ring slots, and the neck portion An ear part continuous to the radially outer side of the neck part, and a body part formed with a saddle surface supporting the inner peripheral surface of the metal ring connected to the radially inner side of the neck part. A strip-shaped metal element material having a constant cross section is formed of a metal element formed with a locking edge that overlaps the front edge of the saddle surface and extends in the left-right direction, and an inclined surface that extends radially inward and rearward from the locking edge. A method for manufacturing a metal element for a continuously variable transmission manufactured by pressing and punching using a die, corresponding to the inclined surface of the metal element. The inclined surface corresponding portion of the metal element material includes a first inclined surface corresponding portion inclined backward from the locking edge corresponding portion corresponding to the locking edge of the metal element at a first inclination angle, and the first inclined surface corresponding portion. And a second inclined surface corresponding portion inclined rearward at a second inclination angle larger than the first inclination angle from a radially inner end of the first, and the mold is a rocking edge forming portion that contacts the rocking edge corresponding portion A first inclined surface forming portion inclined backward at the first inclination angle, and the first inclined surface forming portion abuts against the first inclined surface corresponding portion of the metal element material during the press working. A method for manufacturing a metal element for a continuously variable transmission is proposed, in which a gap is formed between the two inclined surface corresponding parts.

また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記金属エレメント素材の前面における前記金属エレメントの前記リングスロットおよび前記ネック部に対応する位置には、後方に向かって窪む凹部が形成されることを特徴とする無段変速機用金属エレメントの製造方法が提案される。   According to the invention described in claim 2, in addition to the structure of claim 1, a position corresponding to the ring slot and the neck portion of the metal element on the front surface of the metal element material faces backward. A method of manufacturing a metal element for a continuously variable transmission is proposed, in which a concave portion is formed.

なお、実施の形態のネック部対応部25′は本発明の凹部に対応し、実施の形態のカウンタパンチ47は本発明の金型に対応する。   In addition, the neck part corresponding | compatible part 25 'of embodiment corresponds to the recessed part of this invention, and the counter punch 47 of embodiment corresponds to the metal mold | die of this invention.

請求項1の構成によれば、金属エレメントのボディ部のサドル面の前縁に一致するように形成されたロッキングエッジから径方向内側かつ後方に延びる傾斜面を、金属エレメント素材を金型でプレス加工して成形する際に、金属エレメントの傾斜面に対応する金属エレメント素材の傾斜面対応部は、ロッキングエッジ対応部から第1傾斜角で後方に傾斜する第1傾斜面対応部と、第1傾斜面対応部の径方向内端から第1傾斜角よりも大きい第2傾斜角で後方に傾斜する第2傾斜面対応部とを備え、金型は、ロッキングエッジ対応部に当接するロッキングエッジ成形部から第1傾斜角で後方に傾斜する第1傾斜面成形部を備えるので、プレス加工時に第1傾斜面成形部が金属エレメント素材の第1傾斜面対応部に当接して第2傾斜面対応部との間に間隙が形成される。その結果、第1傾斜面対応部をプレス加工する際に潰される金属エレメント素材の材料の量が最小限に抑えられ、プレス荷重を低減して金型の耐久性を高めることができるだけでなく、第1傾斜面対応部から金属エレメント素材の径方向内側に流れる材料の量が減少することで、金属エレメントのロッキングエッジの近傍のボディ部の板厚がイヤー部の板厚に対して減少するのを防止することができる。   According to the configuration of the first aspect, the metal element material is pressed with the mold on the inclined surface extending radially inward and rearward from the locking edge formed so as to coincide with the front edge of the saddle surface of the body portion of the metal element. When processing and forming, the inclined surface corresponding portion of the metal element material corresponding to the inclined surface of the metal element includes a first inclined surface corresponding portion inclined backward from the rocking edge corresponding portion at a first inclination angle, and a first inclined surface corresponding portion. A rocking edge molding that includes a second inclined surface corresponding portion that is inclined backward from the radially inner end of the inclined surface corresponding portion with a second inclination angle that is larger than the first inclination angle, and the mold contacts the locking edge corresponding portion. Since the first inclined surface forming portion is inclined backward from the portion at the first inclination angle, the first inclined surface forming portion abuts on the first inclined surface corresponding portion of the metal element material at the time of press working and corresponds to the second inclined surface. With the department Gap is formed. As a result, the amount of the material of the metal element material that is crushed when the first inclined surface corresponding part is pressed can be minimized, the press load can be reduced, and the durability of the mold can be increased. By reducing the amount of material flowing from the first inclined surface corresponding portion to the inside in the radial direction of the metal element material, the plate thickness of the body portion in the vicinity of the rocking edge of the metal element is reduced with respect to the plate thickness of the ear portion. Can be prevented.

また請求項2の構成によれば、金属エレメント素材の前面における金属エレメントのリングスロットおよびネック部に対応する位置には、後方に向かって窪む凹部が形成されるので、金属エレメントのロッキングエッジを予め金属エレメント素材の凹部のエッジとしてシャープに加工しておくことで、金属エレメントを製造すべく金属エレメント素材の凹部を金型で打ち抜くときの剪断荷重でロッキングエッジにだれが発生するのを防止し、ロッキングエッジの加工精度を高めることができる。   According to the second aspect of the present invention, the concave portion that is recessed toward the rear is formed at the position corresponding to the ring slot and the neck portion of the metal element on the front surface of the metal element material. By machining sharply as the edge of the concave part of the metal element material in advance, it prevents the rocking edge from occurring due to the shear load when punching the concave part of the metal element material with a mold to manufacture the metal element. The processing accuracy of the rocking edge can be increased.

ベルト式無段変速機の全体構成を示す図。(実施の形態)The figure which shows the whole structure of a belt-type continuously variable transmission. (Embodiment) 金属ベルトの部分斜視図。(実施の形態)The fragmentary perspective view of a metal belt. (Embodiment) 金属エレメントの前面図。(実施の形態)The front view of a metal element. (Embodiment) 図3の4−4線断面図。(実施の形態)FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. (Embodiment) 金属エレメント素材の斜視図。(実施の形態)The perspective view of a metal element material. (Embodiment) 打ち抜き加工装置および金属エレメント素材の断面図。(実施の形態)Sectional drawing of a punching device and a metal element material. (Embodiment) 図6に対応する作用説明図。(実施の形態)Action explanatory drawing corresponding to FIG. (Embodiment) 図6に対応する作用説明図。(実施の形態)Action explanatory drawing corresponding to FIG. (Embodiment) ドライブプーリおよびドリブンプーリに金属ベルトを巻き掛けた状態を示す図。(実施の形態)The figure which shows the state which wound the metal belt around the drive pulley and the driven pulley. (Embodiment) プレス荷重に応じた板厚差の変化を示すグラフ。(実施の形態)The graph which shows the change of the plate | board thickness difference according to a press load. (Embodiment) 打ち抜き加工装置および金属エレメント素材の断面図。(従来例)Sectional drawing of a punching device and a metal element material. (Conventional example) プレス荷重に応じた板厚差の変化を示すグラフ。(従来例)The graph which shows the change of the plate | board thickness difference according to a press load. (Conventional example)

以下、図1〜図10に基づいて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は自動車に搭載されたベルト式無段変速機Tの概略構造を示すもので、ベルト式無段変速機Tはエンジンに接続されるドライブシャフト11と、駆動輪に接続されるドリブンシャフト12とを備えており、ドライブシャフト11に設けたドライブプーリ13とドリブンシャフト12に設けたドリブンプーリ14とに無端状の金属ベルト15が巻き掛けられる。ドライブプーリ13は、ドライブシャフト11に固設された固定側プーリ半体16と、この固定側プーリ半体16に対して接離可能な可動側プーリ半体17とを備えており、可動側プーリ半体17は油室18に作用する油圧で固定側プーリ半体16に向けて付勢される。ドリブンプーリ14は、ドリブンシャフト12に固設された固定側プーリ半体19と、この固定側プーリ半体19に対して接離可能な可動側プーリ半体20とを備えており、可動側プーリ半体20は油室21に作用する油圧で固定側プーリ半体19に向けて付勢される。   FIG. 1 shows a schematic structure of a belt-type continuously variable transmission T mounted on an automobile. The belt-type continuously variable transmission T has a drive shaft 11 connected to an engine and a driven shaft 12 connected to drive wheels. An endless metal belt 15 is wound around a drive pulley 13 provided on the drive shaft 11 and a driven pulley 14 provided on the driven shaft 12. The drive pulley 13 includes a fixed-side pulley half 16 fixed to the drive shaft 11 and a movable-side pulley half 17 that can be brought into and out of contact with the fixed-side pulley half 16. The half body 17 is biased toward the stationary pulley half body 16 by hydraulic pressure acting on the oil chamber 18. The driven pulley 14 includes a fixed-side pulley half 19 fixed to the driven shaft 12 and a movable-side pulley half 20 that can be brought into and out of contact with the fixed-side pulley half 19. The half body 20 is biased toward the fixed pulley half body 19 by hydraulic pressure acting on the oil chamber 21.

図2〜図4に示すように、金属ベルト15は左右の一対の金属リング22に多数の金属エレメント23を支持したもので構成される。本明細書において、金属ベルト15が走行する方向を前後方向の前方と定義し、金属ベルト15がドライブプーリ13およびドリブンプーリ14に巻き付いた状態で、ドライブプーリ13およびドリブンプーリ14の外周側を径方向の外側と定義し、前後方向および径方向に直交する方向を左右方向と定義する。また金属エレメント23の素材となる金属エレメント素材23′(図5参照)と、金属エレメント素材23′から金属エレメント23を成形および打ち抜きする打ち抜き加工装置41(図6参照)とについても、金属エレメント23の前後方向、径方向および左右方向に対応する方向を、それらの前後方向、径方向および左右方向と定義する。   As shown in FIGS. 2 to 4, the metal belt 15 is configured by supporting a number of metal elements 23 on a pair of left and right metal rings 22. In this specification, the direction in which the metal belt 15 travels is defined as the front in the front-rear direction, and the outer peripheral side of the drive pulley 13 and the driven pulley 14 is the diameter with the metal belt 15 wound around the drive pulley 13 and the driven pulley 14. The direction is defined as the outside of the direction, and the direction orthogonal to the front-rear direction and the radial direction is defined as the left-right direction. The metal element material 23 ′ (see FIG. 5), which is the material of the metal element 23, and the punching apparatus 41 (see FIG. 6) for forming and punching the metal element 23 from the metal element material 23 ′ are also used. The directions corresponding to the front-rear direction, radial direction, and left-right direction are defined as the front-rear direction, radial direction, and left-right direction.

金属エレメント素材23′から製造された金属エレメント23は、左右方向に延びるボディ部24と、ボディ部24の左右方向中央から径方向外側に延びるネック部25と、ネック部25の径方向外端に接続される略三角形のイヤー部26とを備えており、ボディ部24、ネック部25およびイヤー部26間に左右方向外側に開放して金属リング22が嵌合する一対のリングスロット27が形成される。リングスロット27に臨むボディ部24の径方向外端には金属リング22の内周面が着座するサドル面28が形成され、ボディ部24の前面の径方向外端には左右方向に延びるロッキングエッジ29が形成され、ボディ部24の前面にはロッキングエッジ29から径方向内向きかつ後向きに傾斜する傾斜面30が形成される。ロッキングエッジ29はサドル面28の前縁と重なっており、従ってロッキングエッジ29はボディ部24の前面の径方向外端に位置している。   The metal element 23 manufactured from the metal element material 23 ′ has a body portion 24 extending in the left-right direction, a neck portion 25 extending radially outward from the center in the left-right direction of the body portion 24, and a radially outer end of the neck portion 25. A pair of ring slots 27 are formed between the body portion 24, the neck portion 25, and the ear portion 26 so as to open outward in the left-right direction and fit the metal ring 22. The A saddle surface 28 on which the inner peripheral surface of the metal ring 22 is seated is formed at the radially outer end of the body portion 24 facing the ring slot 27, and a rocking edge extending in the left-right direction at the radially outer end of the front surface of the body portion 24. 29 is formed, and an inclined surface 30 that is inclined radially inward and backward from the rocking edge 29 is formed on the front surface of the body portion 24. The locking edge 29 overlaps the front edge of the saddle surface 28, and therefore the locking edge 29 is located at the radially outer end of the front surface of the body portion 24.

金属エレメント23のボディ部24の左右両端には、ドライブプーリ13およびドリブンプーリ14のV面に当接するプーリ当接面31が形成される。また金属エレメント23のイヤー部26の前面には、イヤー部26の後面に形成した凹部33に嵌合可能な凸部32が形成される。   Pulley contact surfaces 31 that contact the V surfaces of the drive pulley 13 and the driven pulley 14 are formed on the left and right ends of the body portion 24 of the metal element 23. Further, on the front surface of the ear portion 26 of the metal element 23, a convex portion 32 that can be fitted into a concave portion 33 formed on the rear surface of the ear portion 26 is formed.

金属エレメント23の傾斜面30は、ロッキングエッジ29から第1傾斜角θ1で径方向内向きかつ後向きに傾斜する第1傾斜面30aと、第1傾斜面30aの径方向内端から第2傾斜角θ2で径方向内向きかつ後向きに傾斜する第2傾斜面30bとからなり、ボディ部24の前後方向板厚は傾斜面30の範囲で径方向内側に向かって次第に薄くなる。ボディ部24の前後方向板厚はロッキングエッジ29の位置において最大板厚t1となり、この最大板厚t1は金属エレメント23の一定板厚のイヤー部26の前後方向板厚t2と一致する。またネック部25の前面は、イヤー部26の前面およびロッキングエッジ29から後方に窪んでおり、その前後方向板厚t3はイヤー部26の前後方向板厚t2およびロッキングエッジ29におけるボディ部24の最大板厚t1よりも小さくなっている。   The inclined surface 30 of the metal element 23 includes a first inclined surface 30a inclined radially inward and rearward from the rocking edge 29 at a first inclination angle θ1, and a second inclined angle from the radially inner end of the first inclined surface 30a. It comprises a second inclined surface 30b that is inclined inward and backward in the radial direction at θ2, and the front-rear direction plate thickness of the body portion 24 gradually decreases radially inward within the range of the inclined surface 30. The plate thickness in the front-rear direction of the body portion 24 becomes the maximum plate thickness t1 at the position of the rocking edge 29, and this maximum plate thickness t1 coincides with the plate thickness t2 in the front-rear direction of the ear portion 26 having a constant plate thickness of the metal element 23. Further, the front surface of the neck portion 25 is recessed rearward from the front surface of the ear portion 26 and the locking edge 29, and the front-rear direction plate thickness t3 is the maximum of the body portion 24 at the front-rear direction plate thickness t2 of the ear portion 26 and the locking edge 29. It is smaller than the plate thickness t1.

従って、金属ベルト15の弦部において隣接する金属エレメント23が整列したとき、後側の金属エレメント23のイヤー部26の前面が前側の金属エレメント23のイヤー部26の後面に当接し、後側の金属エレメント23のロッキングエッジ29が前側の金属エレメント23のボディ部24の上端(サドル面28の後縁)に当接する。また前側の金属エレメント23の後面に対して、後側の金属エレメント23はロッキングエッジ29を支点として揺動可能であり、これにより金属ベルト15はドライブプーリ13およびドリブンプーリ14に巻き付くことができる。   Therefore, when the adjacent metal elements 23 are aligned in the chord portion of the metal belt 15, the front surface of the ear portion 26 of the rear metal element 23 comes into contact with the rear surface of the ear portion 26 of the front metal element 23, and the rear side. The locking edge 29 of the metal element 23 abuts on the upper end (the rear edge of the saddle surface 28) of the body portion 24 of the front metal element 23. Further, the rear metal element 23 can swing with respect to the rear surface of the front metal element 23 with a rocking edge 29 as a fulcrum, so that the metal belt 15 can be wound around the drive pulley 13 and the driven pulley 14. .

図5に示すように、金属エレメント23を製造する際の素材となる金属エレメント素材23′は、長手方向に一定断面を有するように圧延加工された帯状の金属板からなる。金属エレメント素材23′は、金属エレメント23のイヤー部26、ネック部25およびボディ部24にそれぞれ対応する、イヤー部対応部26′、ネック部対応部25′およびボディ部対応24′を備える。   As shown in FIG. 5, the metal element material 23 ′, which is a material for manufacturing the metal element 23, is composed of a strip-shaped metal plate that has been rolled so as to have a constant cross section in the longitudinal direction. The metal element material 23 ′ includes an ear portion corresponding portion 26 ′, a neck portion corresponding portion 25 ′, and a body portion corresponding 24 ′ corresponding to the ear portion 26, the neck portion 25, and the body portion 24 of the metal element 23, respectively.

イヤー部対応部26′はイヤー部26の板厚t2と略同じ一定の板厚を有しており、ネック部対応部25′はネック部25の板厚t3と略同じ一定の板厚を有している。ボディ部対応部24′はロッキングエッジ対応部29′の位置でボディ部24の最大板厚t1と略同じ板厚を有しており、そこから径方向内側に向かって板厚が減少する。すなわち、金属エレメント素材23′のボディ部対応部24′の傾斜面対応部30′は、ロッキングエッジ対応部29′から第1傾斜角θ1で径方向内向きかつ後向きに傾斜する第1傾斜面対応部30a′と、第1傾斜面対応部30a′の径方向内端から第2傾斜角θ2で径方向内向きかつ後向きに傾斜する第2傾斜面対応部30b′とからなる。   The ear portion corresponding portion 26 ′ has a constant plate thickness substantially the same as the plate thickness t 2 of the ear portion 26, and the neck portion corresponding portion 25 ′ has a constant plate thickness substantially the same as the plate thickness t 3 of the neck portion 25. doing. The body portion corresponding portion 24 'has substantially the same plate thickness as the maximum plate thickness t1 of the body portion 24 at the position of the rocking edge corresponding portion 29', and the plate thickness decreases radially inward therefrom. In other words, the inclined surface corresponding portion 30 'of the body portion corresponding portion 24' of the metal element material 23 'corresponds to the first inclined surface inclined inward and rearward in the radial direction at the first inclination angle θ1 from the rocking edge corresponding portion 29'. Part 30a ′ and a second inclined surface corresponding part 30b ′ inclined radially inward and rearward at a second inclination angle θ2 from the radial inner end of the first inclined surface corresponding part 30a ′.

以上のように、金属エレメント素材23′の断面形状は、金属エレメント23の凸部32および凹部33に対応する部分を持たない点を除いて、金属エレメント23の断面形状と略一致している。そして溝状の凹部を構成するネック部対応部25′の径方向内側の端部であるロッキングエッジ対応部29′は、鋭角を有するエッジ状に加工される。   As described above, the cross-sectional shape of the metal element material 23 ′ substantially matches the cross-sectional shape of the metal element 23 except that the metal element material 23 ′ does not have portions corresponding to the convex portions 32 and the concave portions 33 of the metal element 23. Then, the locking edge corresponding portion 29 ′, which is the radially inner end of the neck corresponding portion 25 ′ constituting the groove-shaped recess, is processed into an edge shape having an acute angle.

図6に示すように、金属エレメント素材23′から金属エレメント23を打ち抜き加工する打ち抜き加工装置41は、枠体42の下部に固定された下側ダイ43と、枠体42の上部に昇降自在に支持されてダイ駆動シリンダ44で昇降駆動される上側ダイ45と、下側ダイ43に形成した上面開放の凹部43aに嵌合してカウンタパンチ駆動シリンダ46で昇降駆動されるカウンタパンチ47と、上側ダイ45に形成した下面開放の凹部45aに嵌合してメインパンチ駆動シリンダ48で昇降駆動されるメインパンチ49とを備える。   As shown in FIG. 6, the punching device 41 for punching the metal element 23 from the metal element material 23 ′ is capable of moving up and down on the lower die 43 fixed to the lower part of the frame body 42 and the upper part of the frame body 42. An upper die 45 that is supported and driven up and down by a die drive cylinder 44, a counter punch 47 that is fitted into a recess 43a that is open on the upper surface formed in the lower die 43 and is driven up and down by a counter punch drive cylinder 46, and an upper side And a main punch 49 which is engaged with a concave portion 45a formed on the lower surface of the die 45 and is driven up and down by a main punch driving cylinder 48.

なお、図6において、カウンタパンチ47およびメインパンチ49は、金属エレメント23のイヤー部26を成形する部分と、金属エレメント23のボディ部24を成形する部分とに2分割して描かれているが、実際には、カウンタパンチ47およびメインパンチ49はそれぞれ1個の部材である。   In FIG. 6, the counter punch 47 and the main punch 49 are depicted as being divided into two parts: a part for forming the ear part 26 of the metal element 23 and a part for forming the body part 24 of the metal element 23. Actually, each of the counter punch 47 and the main punch 49 is one member.

カウンタパンチ47およびメインパンチ49の輪郭形状は、金属エレメント23の輪郭形状と同じであり、カウンタパンチ47には金属エレメント23の凸部32を成形するための凸部成形部47aと、金属エレメント23のロッキングエッジ29を成形するためのロッキングエッジ成形部47bと、金属エレメント23の第1傾斜面30aを成形するための第1傾斜面成形部47cとが形成され、メインパンチ49には金属エレメント23の凹部33を成形するための凹部成形部49aが形成される。   The contour shapes of the counter punch 47 and the main punch 49 are the same as the contour shape of the metal element 23, and the convex shape forming portion 47 a for forming the convex portion 32 of the metal element 23 and the metal element 23 are formed on the counter punch 47. The rocking edge forming portion 47b for forming the rocking edge 29 and the first inclined surface forming portion 47c for forming the first inclined surface 30a of the metal element 23 are formed. A recessed portion forming portion 49a for forming the recessed portion 33 is formed.

カウンタパンチ47の第1傾斜面成形部47cは、金属エレメント素材23′の傾斜面対応部30′の第1傾斜面対応部30a′と平行であり、第1傾斜面成形部47cおよび第1傾斜面対応部30a′は共に第1傾斜角θ1だけ傾斜している。従って、第1傾斜面成形部47cは、金属エレメント素材23′の傾斜面対応部30′の第2傾斜面対応部30b′との間に間隙αを備えている。   The first inclined surface forming portion 47c of the counter punch 47 is parallel to the first inclined surface corresponding portion 30a ′ of the inclined surface corresponding portion 30 ′ of the metal element material 23 ′, and the first inclined surface forming portion 47c and the first inclined surface forming portion 47c. Both of the surface corresponding portions 30a ′ are inclined by the first inclination angle θ1. Accordingly, the first inclined surface forming portion 47c has a gap α between the inclined surface corresponding portion 30 ′ of the metal element material 23 ′ and the second inclined surface corresponding portion 30b ′.

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。   Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.

図6に示すように、予め製造した金属エレメント素材23′を打ち抜き加工装置41の下側ダイ43およびカウンタパンチ47の上に載置する。続いて、図7に示すように、ダイ駆動シリンダ44で上側ダイ45を下降させ、下側ダイ43および上側ダイ45間に金属エレメント素材23′を挟んで固定した後、メインパンチ駆動シリンダ48でメインパンチ49を下降させ、カウンタパンチ47およびメインパンチ49間に金属エレメント素材23′を挟んでプレス加工する。その結果、カウンタパンチ47の凸部成形部47aおよびメインパンチ49の凹部成形部49aにより金属エレメント23の凸部32および凹部33が成形されるとともに、カウンタパンチ47の第1傾斜面成形部47cで金属エレメント素材23′bの第1傾斜面対応部30a′(すなわち金属エレメント23の第1傾斜面30a)が成形される。   As shown in FIG. 6, the metal element material 23 ′ manufactured in advance is placed on the lower die 43 and the counter punch 47 of the punching device 41. Subsequently, as shown in FIG. 7, the upper die 45 is lowered by the die drive cylinder 44, and the metal element material 23 ′ is sandwiched and fixed between the lower die 43 and the upper die 45, and then the main punch drive cylinder 48. The main punch 49 is lowered, and the metal element material 23 ′ is sandwiched between the counter punch 47 and the main punch 49 and is pressed. As a result, the convex portion 32 and the concave portion 33 of the metal element 23 are formed by the convex portion forming portion 47a of the counter punch 47 and the concave portion forming portion 49a of the main punch 49, and at the first inclined surface forming portion 47c of the counter punch 47. The first inclined surface corresponding portion 30a 'of the metal element material 23'b (that is, the first inclined surface 30a of the metal element 23) is formed.

このようにして金属エレメント23のプレス成形が完了すると、図8に示すように、下側ダイ43および上側ダイ45に対して、カウンタパンチ47およびメインパンチ49をカウンタパンチ駆動シリンダ46およびメインパンチ駆動シリンダ48で相対的に下降させることにより、金属エレメント素材23′から金属エレメント23を打ち抜き加工する。   When the press forming of the metal element 23 is completed in this way, the counter punch 47 and the main punch 49 are moved to the counter punch driving cylinder 46 and the main punch driving with respect to the lower die 43 and the upper die 45 as shown in FIG. The metal element 23 is punched from the metal element material 23 ′ by being relatively lowered by the cylinder 48.

ところで、図9に示すように、矢印で示す方向に回転するドライブプーリ13およびドリブンプーリ14に巻き掛けられた金属ベルト15は、ドライブプーリ13およびドリブンプーリ14間を直線状に延びる駆動側の弦部15aと戻り側の弦部15bとを備えており、駆動側の弦部15aにおいて隣接する金属エレメント23が相互に接触し、その押し力でドライブプーリ13からドリブンプーリ14に駆動力を伝達する。   Incidentally, as shown in FIG. 9, the metal belt 15 wound around the drive pulley 13 and the driven pulley 14 rotating in the direction indicated by the arrow is a drive-side string extending linearly between the drive pulley 13 and the driven pulley 14. 15a and a return-side string portion 15b, the adjacent metal elements 23 are in contact with each other in the drive-side string portion 15a, and the driving force is transmitted from the drive pulley 13 to the driven pulley 14 by the pushing force. .

駆動側の弦部15aにおいて隣接する前後の金属エレメント23は、前後方向板厚t2を有するイヤー部26と、前記前後方向板厚t2と同じ前後方向板厚t1を有するボディ部24のロッキングエッジ29の部分とで相互に接触するが、従来の金属エレメント23はロッキングエッジ29の部分の板厚t1がイヤー部26の板厚t2よりも僅かに薄いため、その板厚差の集積によって駆動側の弦部15aが径方向外側に湾曲してしまい、駆動力の伝達効率が低下する問題があった。   The front and rear metal elements 23 adjacent to each other on the drive-side chord portion 15a include an ear portion 26 having a front-rear direction plate thickness t2 and a rocking edge 29 of a body portion 24 having a front-rear direction plate thickness t1 equal to the front-rear direction plate thickness t2. However, in the conventional metal element 23, the plate thickness t1 of the rocking edge 29 is slightly smaller than the plate thickness t2 of the ear portion 26. There is a problem that the transmission efficiency of the driving force is lowered because the string portion 15a is curved radially outward.

以下、従来の金属エレメント23において、ボディ部24の板厚がイヤー部26の板厚よりも薄くなっていた理由を説明する。   Hereinafter, the reason why the plate thickness of the body portion 24 is thinner than the plate thickness of the ear portion 26 in the conventional metal element 23 will be described.

図11は上記特許文献1に記載された従来例を示すもので、金属エレメント素材23′をプレスして金属エレメント23を仕上げ成形するためのパンチは、金属エレメント23の前面を成形するカウンタパンチ51と、金属エレメント23の後面を成形するメインパンチ52とを備える。メインパンチ52の成形部52aは基本的に平面であるが、カウンタパンチ51の成形部は、ロッキングエッジ29よりも径方向外側部分を成形する平坦な第1成形部51aと、ロッキングエッジ29よりも径方向内側の傾斜面30を成形する平坦な第2成形部51bとを備えており、第1成形部51aおよび第2成形部51bの境界に左右方向に延びるロッキングエッジ成形部51cが形成される。   FIG. 11 shows a conventional example described in Patent Document 1 above. A punch for pressing the metal element material 23 ′ to finish the metal element 23 is a counter punch 51 for forming the front surface of the metal element 23. And a main punch 52 for forming the rear surface of the metal element 23. The forming part 52 a of the main punch 52 is basically a flat surface, but the forming part of the counter punch 51 is more flat than the flat first forming part 51 a that forms a radially outer part than the locking edge 29 and the locking edge 29. And a flat second molding portion 51b for molding the radially inner inclined surface 30, and a rocking edge molding portion 51c extending in the left-right direction is formed at the boundary between the first molding portion 51a and the second molding portion 51b. .

金属エレメント素材23′は、金属エレメント23のロッキングエッジ29に対応するロッキングエッジ対応部29′と、金属エレメント23の傾斜面30に対応する傾斜面対応部30′とを備える。金属エレメント素材23′のロッキングエッジ対応部29′はカウンタパンチ51のロッキングエッジ成形部51cに対してオフセットOSだけ径方向内側にずれている。   The metal element material 23 ′ includes a locking edge corresponding portion 29 ′ corresponding to the locking edge 29 of the metal element 23 and an inclined surface corresponding portion 30 ′ corresponding to the inclined surface 30 of the metal element 23. The locking edge corresponding portion 29 ′ of the metal element material 23 ′ is displaced inward in the radial direction by an offset OS with respect to the locking edge forming portion 51 c of the counter punch 51.

メインパンチ52の成形部52aと、カウンタパンチ51の第1成形部51aとは径方向に対して平行であるが、カウンタパンチ51の第2成形部51bは径方向に対して傾斜角θ3で傾斜している。金属エレメント素材23′の傾斜面対応部30′も径方向に対して傾斜角θ4で傾斜しているが、傾斜面対応部30′の傾斜角θ4は、カウンタパンチ51の第2成形部51bの傾斜角θ3よりも大きく設定される。   The forming part 52a of the main punch 52 and the first forming part 51a of the counter punch 51 are parallel to the radial direction, but the second forming part 51b of the counter punch 51 is inclined at an inclination angle θ3 with respect to the radial direction. doing. The inclined surface corresponding portion 30 ′ of the metal element material 23 ′ is also inclined at the inclination angle θ 4 with respect to the radial direction, but the inclined angle θ 4 of the inclined surface corresponding portion 30 ′ is that of the second forming portion 51 b of the counter punch 51. It is set larger than the inclination angle θ3.

金属エレメント素材23′をカウンタパンチ51およびメインパンチ52でプレスすると、オフセットOSの作用で金属エレメント素材23′の傾斜面対応部30′の材料(図11の拡大部において網掛けした部分参照)が径方向外側に流れ、ロッキングエッジ29よりも径方向外側のボディ部24の板厚が減少するのを阻止しようとするが、成形後の傾斜面30の径方向内端と第2成形部51bとの間に間隙βが残存するため、この間隙βによって金属エレメント素材23′の傾斜面対応部30′の材料が径方向内側に流れてしまい、ロッキングエッジ29よりも径方向外側のボディ部24の板厚がイヤー部26の板厚よりも薄くなる傾向が生じる。   When the metal element material 23 ′ is pressed by the counter punch 51 and the main punch 52, the material of the inclined surface corresponding portion 30 ′ of the metal element material 23 ′ (see the shaded portion in the enlarged portion in FIG. 11) by the action of the offset OS. Although it tries to prevent the plate | board thickness of the body part 24 radially outer than the rocking edge 29 from flowing radially outward, the inner diameter direction end of the inclined surface 30 after molding and the second molded part 51b Since the gap β remains between them, the material of the inclined surface corresponding portion 30 ′ of the metal element material 23 ′ flows inward in the radial direction due to the gap β, and the body portion 24 radially outside the rocking edge 29. There is a tendency that the plate thickness becomes thinner than the plate thickness of the ear portion 26.

図12は、上述した従来例において、ロッキングエッジ29よりも径方向外側のボディ部24の左右方向中央部の板厚(ボディ部板厚)と、イヤー部26の左右両端部の板厚(イヤー部左右板厚)と、ボディ部板厚に対するイヤー部左右板厚の平均値の板厚差とが、プレス荷重に応じてどのように変化するかを示すものである。同図から明らかなように、プレス荷重の大小に関わらずに、ボディ部板厚に対するイヤー部左右板厚の平均値の板厚差は大きくなる。   FIG. 12 shows the plate thickness (body portion plate thickness) at the center portion in the left-right direction of the body portion 24 radially outside the locking edge 29 and the plate thicknesses at the left and right end portions of the ear portion 26 (ears). Part thickness) and how the difference between the average thicknesses of the left and right ear parts relative to the body part thickness changes according to the press load. As is apparent from the figure, the difference in plate thickness of the average value of the left and right ear portion thicknesses with respect to the body portion plate thickness becomes large regardless of the size of the press load.

上述した従来例に対して、図6に示す実施の形態では、カウンタパンチ47の第1傾斜面成形部47cが金属エレメント素材23′の第1傾斜面対応部30a′に平行に当接してプレスするだけで、金属エレメント素材23′の第2傾斜面対応部30b′には当接しないので、第1傾斜面対応部30a′がプレスされて押し出される材料の量は(図6の拡大部における黒塗りの部分参照)は図11の従来例に比べて大幅に少なくなり、その分だけカウンタパンチ47およびメインパンチ49のプレス荷重を小さくすることができ、カウンタパンチ47およびメインパンチ49の耐久性が向上する。しかもプレス成形時に流れる材料の量が小さいので、金属エレメント23のイヤー部26の板厚に対してボディ部24のロッキングエッジ29近傍の板厚が減少する不具合も解消され、金属ベルト15の動力伝達効率の低下も解消される。   In contrast to the above-described conventional example, in the embodiment shown in FIG. 6, the first inclined surface forming portion 47c of the counter punch 47 abuts in parallel with the first inclined surface corresponding portion 30a 'of the metal element material 23' and is pressed. Since it does not abut against the second inclined surface corresponding portion 30b 'of the metal element material 23', the amount of the material that is pushed and pushed out by the first inclined surface corresponding portion 30a 'is (in the enlarged portion of FIG. 6) 11) is significantly smaller than the conventional example of FIG. 11, and the press load of the counter punch 47 and the main punch 49 can be reduced by that much, and the durability of the counter punch 47 and the main punch 49 can be reduced. Will improve. Moreover, since the amount of material flowing at the time of press molding is small, the problem that the plate thickness in the vicinity of the locking edge 29 of the body portion 24 decreases with respect to the plate thickness of the ear portion 26 of the metal element 23 is also eliminated. The decrease in efficiency is also eliminated.

図10は、本実施の形態において、ボディ部板厚と、イヤー部左右板厚と、ボディ部板厚に対するイヤー部左右板厚の平均値の板厚差とが、プレス荷重によりどのように変化するかを示すものである。同図から明らかなように、本実施の形態によれば、プレス荷重に関わらずに、図12で説明した従来例に比べて金属エレメント23の板厚差を大幅に小さくできることが分かる。   FIG. 10 shows how the plate thickness difference between the body portion plate thickness, the ear portion left and right plate thickness, and the average value of the ear portion left and right plate thickness with respect to the body portion plate thickness varies depending on the press load in the present embodiment. It shows what to do. As can be seen from the figure, according to the present embodiment, the plate thickness difference of the metal element 23 can be significantly reduced compared to the conventional example described in FIG. 12 regardless of the press load.

また打ち抜き加工装置41で金属エレメント素材23′から金属エレメント23を製造するとき、金属エレメント23のロッキングエッジ29は、リングスロット27に対応する部分を剪断により打ち抜くことで成形される。一般的に、金属部材を剪断により切断するとき、ダイおよびパンチの境界部で金属部材の肉の一部が塑性変形して引き伸ばされるため、剪断面のエッジがだれる(丸みを帯びる)場合がある。しかしながら、金属エレメント23のロッキングエッジ29がだれると、ロッキングエッジ29の近傍で金属エレメント23のボディ部24の板厚が減少してしまい、イヤー部26の板厚との間に板厚差が発生するため、ロッキングエッジ29はだれのないシャープな形状に成形する必要がある。   Further, when the metal element 23 is manufactured from the metal element material 23 ′ by the punching device 41, the locking edge 29 of the metal element 23 is formed by punching a portion corresponding to the ring slot 27 by shearing. In general, when a metal member is cut by shearing, a part of the metal member's meat is plastically deformed and stretched at the boundary between the die and the punch, so that the edge of the shearing surface may be rounded (rounded). is there. However, if the rocking edge 29 of the metal element 23 falls, the plate thickness of the body portion 24 of the metal element 23 decreases in the vicinity of the rocking edge 29, and there is a difference in plate thickness from the plate thickness of the ear portion 26. For this reason, the locking edge 29 needs to be formed into a sharp shape without anybody.

本実施の形態によれば,金属エレメント23のロッキングエッジ29は、金属エレメント素材23′のロッキングエッジ対応部29′として予めシャープな形状に切削加工されており、金属エレメント23の製造時に金属エレメント素材23′のネック部対応部25′をカウンタパンチ47のロッキングエッジ成形部47bで剪断により打ち抜くときに、溝状の凹部を構成するネック部対応部25′だけを打ち抜くことで、切削加工されたシャープなロッキングエッジ29をそのまま残すことができる。   According to the present embodiment, the locking edge 29 of the metal element 23 is cut into a sharp shape in advance as the locking edge corresponding portion 29 ′ of the metal element material 23 ′. When the 23 'neck portion corresponding portion 25' is punched out by shearing at the rocking edge forming portion 47b of the counter punch 47, only the neck portion corresponding portion 25 'constituting the groove-shaped recess is punched, thereby cutting sharpened. The locking edge 29 can be left as it is.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。   The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、実施の形態の金属エレメント素材23′のネック部対応部25′は溝状の凹部を構成しているが、この溝状の凹部は必ずしも必要ではない。   For example, the neck portion corresponding portion 25 ′ of the metal element material 23 ′ of the embodiment constitutes a groove-like recess, but this groove-like recess is not always necessary.

22 金属リング
23 金属エレメント
23′ 金属エレメント素材
24 ボディ部
25 ネック部
25′ ネック部対応部(凹部)
26 イヤー部
27 リングスロット
28 サドル面
29 ロッキングエッジ
29′ ロッキングエッジ対応部
30 傾斜面
30′ 傾斜面対応部
30a′ 第1傾斜面対応部
30b′ 第2傾斜面対応部
47 カウンタパンチ(金型)
47b ロッキングエッジ成形部
47c 第1傾斜面成形部
α 間隙
θ1 第1傾斜角
θ2 第2傾斜角
22 Metal ring 23 Metal element 23 'Metal element material 24 Body part 25 Neck part 25' Neck part corresponding part (concave part)
26 Ear portion 27 Ring slot 28 Saddle surface 29 Rocking edge 29 'Rocking edge corresponding portion 30 Inclined surface 30' Inclined surface corresponding portion 30a 'First inclined surface corresponding portion 30b' Second inclined surface corresponding portion 47 Counter punch (die)
47b Rocking edge forming part 47c First inclined surface forming part α Gap θ1 First inclination angle θ2 Second inclination angle

Claims (2)

一対の金属リング(22)が嵌合する一対のリングスロット(27)と、前記一対のリングスロット(27)間に位置するネック部(25)と、前記ネック部(25)の径方向外側に連なるイヤー部(26)と、前記ネック部(25)の径方向内側に連なって前記金属リング(22)の内周面を支持するサドル面(28)が形成されたボディ部(24)とを備え、前記ボディ部(24)の前面に、前記サドル面(28)の前縁に重なって左右方向に延びるロッキングエッジ(29)と、前記ロッキングエッジ(29)から径方向内側かつ後方に延びる傾斜面(30)とが形成された金属エレメント(23)を、一定断面を有する帯板状の金属エレメント素材(23′)を金型(47)を用いてプレス加工および打ち抜き加工することで製造する無段変速機用金属エレメントの製造方法であって、
前記金属エレメント(23)の前記傾斜面(30)に対応する前記金属エレメント素材(23′)の傾斜面対応部(30′)は、前記金属エレメント(23)の前記ロッキングエッジ(29)に対応するロッキングエッジ対応部(29′)から第1傾斜角(θ1)で後方に傾斜する第1傾斜面対応部(30a′)と、前記第1傾斜面対応部(30a′)の径方向内端から前記第1傾斜角(θ1)よりも大きい第2傾斜角(θ2)で後方に傾斜する第2傾斜面対応部(30b′)とを備え、前記金型(47)は、前記ロッキングエッジ対応部(29′)に当接するロッキングエッジ成形部(47b)から前記第1傾斜角(θ1)で後方に傾斜する第1傾斜面成形部(47c)を備え、前記プレス加工時に前記第1傾斜面成形部(47c)は前記金属エレメント素材(23′)の前記第1傾斜面対応部(30a′)に当接して前記第2傾斜面対応部(30b′)との間に間隙(α)が形成されることを特徴とする無段変速機用金属エレメントの製造方法。
A pair of ring slots (27) into which a pair of metal rings (22) are fitted, a neck portion (25) positioned between the pair of ring slots (27), and radially outward of the neck portion (25) A continuous ear part (26) and a body part (24) in which a saddle surface (28) supporting the inner peripheral surface of the metal ring (22) is formed continuously to the radially inner side of the neck part (25). A locking edge (29) extending in the left-right direction on the front surface of the body portion (24), overlapping the front edge of the saddle surface (28), and an inclination extending radially inward and rearward from the locking edge (29) The metal element (23) formed with the surface (30) is manufactured by pressing and punching a strip-shaped metal element material (23 ') having a constant cross section using a die (47). A manufacturing method of a metal element for a continuously variable transmission,
An inclined surface corresponding portion (30 ′) of the metal element material (23 ′) corresponding to the inclined surface (30) of the metal element (23) corresponds to the locking edge (29) of the metal element (23). A first inclined surface corresponding portion (30a ') inclined backward at a first inclination angle (θ1) from a rocking edge corresponding portion (29'), and a radially inner end of the first inclined surface corresponding portion (30a ') And a second inclined surface corresponding portion (30b ') inclined backward at a second inclination angle (θ2) larger than the first inclination angle (θ1), and the mold (47) corresponds to the rocking edge A first inclined surface forming portion (47c) inclined rearward at the first inclination angle (θ1) from a rocking edge forming portion (47b) contacting the portion (29 ′), and the first inclined surface during the press working Molding part (47c) is the gold A gap (α) is formed between the element material (23 ′) and the second inclined surface corresponding portion (30b ′) in contact with the first inclined surface corresponding portion (30a ′). A method for manufacturing a metal element for a continuously variable transmission.
前記金属エレメント素材(23′)の前面における前記金属エレメント(23)の前記リングスロット(27)および前記ネック部(25)に対応する位置には、後方に向かって窪む凹部(25′)が形成されることを特徴とする、請求項1に記載の無段変速機用金属エレメントの製造方法。
A concave portion (25 ') recessed toward the rear is formed at a position corresponding to the ring slot (27) and the neck portion (25) of the metal element (23) on the front surface of the metal element material (23'). The method of manufacturing a metal element for a continuously variable transmission according to claim 1, wherein the metal element is formed.
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