JP6707354B2 - 回転体の製造方法 - Google Patents
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Description
ここで、軸部とプーリ部の互いの接合面の接合面積を狭くすることで、昇温速度を速くすることが考えられるが、この場合には、接合面積が狭くなるので、接合後の軸部とプーリ部との接合強度が低下してしまう。
前記第1突出部と外径が異なる環状の第2突出部を有する第2回転部材と、を準備する第1工程と、
前記第2突出部と前記第1回転部材とを接触させると共に、前記第1回転部材および前記第2回転部材の一方を回転させることにより、前記第2突出部と前記第1回転部材との接触部を加熱する第2工程と、
前記接触部の加熱の後に、前記第2突出部の外径側に位置する前記第1突出部と前記第2回転部材とを接触させる方向への移動を開始し、その後、前記第1突出部と前記第2回転部材との回転摩擦圧接による固相接合と、前記第2突出部と前記第1回転部材との回転摩擦圧接による固相接合と、を開始する第3工程と、を含むことを特徴とする回転体の製造方法。
以下、本発明の実施の形態を、車両用のベルト式無段変速機のバリエータを構成するプーリ1の作製に適用した場合を例に挙げて説明する。
図1は、プーリ1を模式的に示した図であり、(a)は、軸部4とシーブ部5とを接合して作製された可動プーリ3と、固定プーリ2と、から構成されるプーリ1の断面図であり、(b)は、可動プーリ3の断面図であって、接合前の軸部4とシーブ部5の断面図である。
回転軸X方向におけるシーブ部5の一方の面は、回転軸Xに対して所定角度傾斜したシーブ面5aとなっており、他方の面は、油圧室Rに供給された油圧作用面5bとなっている。
なお、油圧室Rは、可動プーリ3のシーブ部5に設けた円筒状のシリンダ部55の開口を、軸部21の他端21bに固定されたプランジャ6で封止することで、シリンダ部55の内径側に形成されている。
この内径側接合部42の先端面42aは、回転軸Xに直交する平坦面となっており、内径側接合部42の基部41の一端41aからの突出長さL1は、後記する外径側接合部53の突出長さL2よりも長くなっている(L1>L2)。
実施の形態では、外径側接合部53の回転軸Xの径方向の幅W1と、前記した内径側接合部42の回転軸Xの径方向の幅W1とが、同じ幅となるように、外径側接合部53の外径D5と内径D4が設定されている。
シーブ部5における外径側接合部53の油圧作用面5bからの突出長さL2は、前記した内径側接合部42の基部41からの突出長さL1よりも短くなっており、シーブ部5と軸部4とを共通の回転軸X上で互いに近づける方向に変位させると、内径側接合部42とシーブ部5との接触の方が、外径側接合部53と軸部4のフランジ部45との接触よりも先になるように設定されている。
以下、シーブ部5と軸部4とを回転摩擦圧接により接合して、可動プーリ3を製造する方法(手順)を説明する。
図2は、シーブ部5と軸部4とを回転摩擦圧接により接合して可動プーリ3を製造する方法のフローチャートである。
図3は、シーブ部5と軸部4とを回転摩擦圧接により接合して可動プーリ3を製造する方法を説明する図であり、(a)は、シーブ部5と軸部4とを準備位置に配置した状態を示す図であり、(b)は、
(a)の状態からシーブ部5を、回転軸X回りに回転させながら軸部4に近づける方向に変位させて、軸部4の内径側接合部42をシーブ部5の油圧作用面5bに当接させて予備加熱開始位置まで移動させた状態を示す図であり、(c)は、(b)の状態からシーブ部5を軸部4側にさらに移動させて、シーブ部5の外径側接合部53を軸部4のフランジ部45に当接させた接合開始位置まで移動させている途中の状態を示す図であり、(d)は、シーブ部5の外径側接合部53を軸部4のフランジ部45に当接させた接合開始位置まで移動させた状態を示す図であり、(e)は、(d)の状態からシーブ部5を軸部4側にさらに移動させて、シーブ部5と軸部4との接合終了位置まで移動させた状態を示す図である。
なお、図3では、説明の便宜上、回転軸Xを挟んだ一方側(図中、上側)のみを示しており、他方側(図中、下側)の図示を省略している。
さらに、この際に、回転軸Xの径方向における内径側接合部42と外径側接合部53との間の空間S内の空気Airが、接触部の加熱により暖められて膨張するので、この膨張した空気Airが、隙間Waを通って、空間Sから外部に放出されることになる。
実施の形態では、外径側接合部53の先端面53aに、フランジ部45の対向面45aが接触するまでの間は、空間Sが隙間Waを介して外部と連通しているので(図3の(c)参照)、暖められて膨張した空気Airは、隙間Waを通って外部に放出されることになる。
そうすると、接合前加熱での内径側接触部C_inの温度の昇温速度は、接合前加熱での外径側接触部C_outの温度の昇温速度よりも低いために、接合前加熱を、同じ温度の内径側接触部C_inと外径側接触部C_outに対して実施すると、接合前加熱後の内径側接触部C_inの温度は、接合前加熱後の外径側接触部C_outの温度よりも低くなってしまう。
ここでシーブ部5と軸部4は、それぞれ同じ材料で形成されているので、油圧作用面5bと先端面42aとの界面では、空気に触れていなかった同一の材料同士が互いに高温・高圧下で接合されて固相接合の状態となるので、シーブ部5の油圧作用面5bと先端面42aとが、強固に接合されることになる。
そうすると、内径側接合部42と外径側接合部53の間の空間S内の空気もまた冷却されることになり、冷却の進行の伴う空気の凝縮により、密閉された空間S内が負圧状態になる。
この空間S内に生じた負圧は、シーブ部5と軸部4とを互いに接合させる方向に作用するので、シーブ部5と軸部4との接合状態を維持する応力が、空間S内の負圧により、作用し続けることになる。
これにより、接合後のシーブ部5と軸部4との接合強度を、より高めることができる。
(1)環状の外径側接合部53(第1突出部)を有するシーブ部5(第1回転部材)と、
外径側接合部53よりも外径が小さい環状の内径側接合部42(第2突出部)を有する軸部4(第2回転部材)と、を接合して、プーリ1の可動プーリ3(回転体)を製造する可動プーリ3の製造方法であって、
共通の回転軸X上で、外径側接合部53と内径側接合部42とを対向させた向きで、シーブ部5と可動プーリ3を配置する準備工程(第1工程)(ステップS101)と、
シーブ部5を回転軸X回りに回転させた状態で軸部4に近づけて、内径側接合部42とシーブ部5とを接触させた状態で、油圧作用面5bと先端面42aの接触部である内径側接触部C_inを、シーブ部5と軸部4との回転軸X回りの相対回転による摩擦熱で予備加熱する予備加熱工程(第2工程)(ステップS102、S103)と、
シーブ部5を回転軸X回りに回転させた状態で、軸部4にさらに近づけて、油圧作用面5bと内径側接合部42の先端面42aとの接触部である内径側接触部C_inの回転摩擦圧接と、外径側接合部53の先端面53aと軸部4のフランジ部45との接触部である外径側接触部C_outの回転摩擦圧接を行って、軸部4とシーブ部5とを接合する接合工程(第3工程)(ステップS104〜S107)と、を含む軸部4とシーブ部5とを接合して可動プーリ3を製造する可動プーリ3(回転体)の製造方法とした。
これにより、1つの接合面の面積を狭くする一方で、接合面を複数とすることで接合面の総面積を増やすことができるので、接合作業の生産性の向上と、接合後の接合強度の向上の両方を実現することができる。
これにより、内径側接合部42のみで軸部4とシーブ部5とを接合する場合によりも、内径側接合部42と外径側接合部53で軸部4とシーブ部5とを接合する場合のほうが、接合面積を広く取ることできるので、接合後の接合強度が向上することになる。
また、内径側接合部42と外径側接合部53とが、回転軸Xの径方向で間隔を空けて配置されているので、内径側接合部42と外径側接合部53を有していない軸部4とシーブ部5とを、回転摩擦圧接で接合する場合よりも接合面積が抑えられている。
そのため、回転摩擦圧接を行うために互いの接合面同士を加熱する際に、互いの接合面の温度を、回転摩擦圧接に適した温度まで速やかに加熱することができる。
よって、径側接合部42と外径側接合部53を有していない軸部4とシーブ部5とを、回転摩擦圧接で接合する場合よりも、回転摩擦圧接により接合する作業を短時間で行うことができるので、軸部4とシーブ部5とを接合して生産される可動プーリ3の生産性が向上する。
空間Sが外部と連通していない状態で内径側接触部C_inが加熱されると、膨張した空気が空間S内で圧縮されて、空間S内の圧力が高くなる。そうすると、空間S内で圧縮された空気(圧縮空気)により、接合後の軸部4とシーブ部5との接合を解消する方向に作用する応力が生じるので、軸部4とシーブ部5との接合がこの応力により阻害されてゆがみが生じ、接合後の軸部4とシーブ部5との接合強度が低下する可能性がある。
上記のとおり、空間Sが外部と連通している状態で、内径側接触部C_inが加熱されるので、圧縮空気による熱処理時のゆがみ低減の効果が発揮される。
接合工程(ステップS105、S106)では、
内径側接合部42とシーブ部5とを接触させた状態で保持しつつ、外径側接合部53(第1突出部)と軸部4(第2回転部材)とをさらに接触させた状態で、第2の所定時間保持したのち、内径側接合部42とシーブ部5との接触部である内径側接触部C_inの回転摩擦圧接と、外径側接合部53と軸部4との接触部である外径側接触部C_outの回転摩擦圧接とを行うように構成されており、
第2の所定時間が経過した時点で、外径側接合部53と軸部4との接触部である外径側接触部C_outの温度と、内径側接合部42とシーブ部5との接触部である内径側接触部C_inの温度の差の絶対値が所定以内(例えば、50℃以内、好ましくは10℃以内、より好ましくは1℃以内、理想的には0℃)になるように、第1の所定時間と、第2の所定時間とが設定されている構成とした。
本発明は、この態様のみに限定されるものではなく、例えば、第1突出部と第2突出部の両方が、軸部4側、またはシーブ部5側に設けられている構成とすることや、第1突出部と第2突出部が、軸部4側とシーブ部5側に分かれている構成としても良い。
以下、これらの場合について、他の実施形態として説明する。
図4は、第2の実施形態にかかる可動プーリ3Aを説明する図であり、(a)は、可動プーリ3Aの断面図であって、接合前の軸部4Aとシーブ部5Aの断面図であり、(b)は、(a)の状態からシーブ部5Aを、回転軸X回りに回転させながら軸部4Aに近づける方向に変位させて、軸部4Aの内径側接合部42をシーブ部5Aの油圧作用面5bに当接させて予備加熱開始位置まで移動させた状態を示す図であり、(c)は、シーブ部5Aをシーブ部5Aと軸部4Aとの接合終了位置まで移動させた状態を示す図である。
この内径側接合部42の先端面42aは、回転軸Xに直交する平坦面となっており、
内径側接合部42の基部41の一端41aからの突出長さL1は、外径側接合部43の突出長さL2よりも長くなっている(L1>L2)。
実施の形態では、この外径側接合部43の径方向の幅W1と、内径側接合部42の径方向の幅W1とが同じになるように、当該外径側接合部43の内径D4と外径D5が設定されている。
かかる構成の軸部4Aとシーブ部5Aとを接合して可動プーリ3Aを製造する場合には、前記した第1の実施形態の場合と同じ手順(図2参照)を経て、軸部4Aとシーブ部5Aとが接合される。
さらに、シーブ部5Aを回転軸X回りに回転させながら、軸部4Aに近づける方向(図中、右方向)に移動させて、シーブ部5Aの油圧作用面5bに、軸部4Aの外径側接合部43の先端面43aを接触させた接合開始位置まで移動させたのち(図2:ステップS104)、回転軸X回りに回転させているシーブ部5Aを、図3の(d)に示す接合開始位置で第2の所定時間保持して、油圧作用面5bと先端面42aとの接触部(内径側接触部C_in)と、油圧作用面5bと先端面53aとの接触部(外径側接触部C_out)との接合前加熱を実施する(図2:ステップS105)。
(4)シーブ部5A(第1回転部材)と、当該シーブ部5Aよりも外径が小さい環状の外径側接合部43(第1突出部)、および当該外径側接合部43よりも外径が小さい環状の内径側接合部42(第2突出部)を、シーブ部5Aとの対向部に有する軸部4A(第2回転部材)とを接合して、プーリ1の可動プーリ3A(回転体)を製造する製造方法であって、
共通の回転軸X上で、外径側接合部43と内径側接合部42を、シーブ部5Aの油圧作用面5bに対向させた向きで、シーブ部5A、軸部4Aとを配置する準備工程(第1工程)(ステップS101)と、
シーブ部5Aを回転軸X回りに回転させた状態で、軸部4Aに近づけて、内径側接合部42の先端面42aとシーブ部5Aの油圧作用面5bとを接触させた状態で、油圧作用面5bと先端面42aの接触部である内径側接触部C_inを、シーブ部5Aと軸部4Aとの回転軸X回りの相対回転による摩擦熱で予備加熱する予備加熱工程(第2工程)(ステップS102、S103)と、
シーブ部5Aを回転軸X回りに回転させた状態で、軸部4Aにさらに近づけて、油圧作用面5bと内径側接合部42の先端面42aとの接触部である内径側接触部C_inの回転摩擦圧接と、油圧作用面5bと外径側接合部53の先端面53aとの接触部である外径側接触部C_outの回転摩擦圧接を行って、軸部4Aとシーブ部5Aとを接合する接合工程(第3工程)(ステップS104〜S107)と、を含む軸部4Aとシーブ部5Aとを接合して可動プーリ3Aを製造する可動プーリ3A(回転体)の製造方法とした。
これにより、1つの接合面の面積を狭くする一方で、接合面を複数とすることで接合面の総面積を増やすことができるので、接合作業の生産性の向上と、接合後の接合強度の向上の両方を実現することができる。
外径側接合部43の先端面43aとシーブ部5の油圧作用面5bとの間に隙間Waが形成されて、外径側接合部43の先端面43aと、シーブ部5の油圧作用面5bとが互いに接触していない状態で、内径側接合部42の先端面42aとシーブ部5の油圧作用面5bとの接触部である内径側接触部C_inを加熱する構成とした。
よって、前記した第1の実施の形態の場合と同様の効果が奏されることになる。
接合工程(ステップS105、S106)では、
内径側接合部42とシーブ部5とを接触させた状態で保持しつつ、外径側接合部43とシーブ部5とをさらに接触させた状態で、第2の所定時間保持したのち、内径側接合部42とシーブ部5との接触部である内径側接触部C_inの回転摩擦圧接と、外径側接合部43とシーブ部5との接触部である外径側接触部C_outの回転摩擦圧接とを行うように構成されており、
第2の所定時間が経過した時点で、外径側接合部43とシーブ部5との接触部である外径側接触部C_outの温度と、内径側接合部42とシーブ部5との接触部である内径側接触部C_inの温度の差の絶対値が所定以内(例えば、50℃以内、好ましくは10℃以内、より好ましくは1℃以内、理想的には0℃)になるように、第1の所定時間と、第2の所定時間とが設定されている構成とした。
図5は、第3の実施形態にかかる可動プーリ3Bを説明する図であり、(a)は、可動プーリ3Bの断面図であって、接合前の軸部4Bとシーブ部5Bの断面図であり、(b)は、(a)の状態からシーブ部5Bを、回転軸X回りに回転させながら軸部4Bに近づける方向に変位させて、シーブ部5Bの内径側接合部52を軸部4Bの一端41aに当接させて予備加熱開始位置まで移動させた状態を示す図であり、(c)は、シーブ部5Bをシーブ部5Bと軸部4Bとの接合終了位置まで移動させた状態を示す図である。
そして、この外径側接合部53の内径側に、軸部4Bの貫通孔411の内径D1と整合する内径D1の内径側接合部52が設けられている。
実施の形態では、外径側接合部53の回転軸Xの径方向の幅W1と、内径側接合部52の回転軸Xの径方向の幅W1とが、同じ幅となるように、外径側接合部53の外径D5と内径D4が設定されている。
シーブ部5Bにおける外径側接合部53の油圧作用面5bからの突出長さL2は、内径側接合部52の突出長さL1よりも短くなっており、シーブ部5Bと軸部4Bとを共通の回転軸X上で互いに近づける方向に変位させると、内径側接合部52と軸部4Bとの接触の方が、外径側接合部53と軸部4Bのフランジ部45との接触よりも先になるように設定されている。
かかる構成の軸部4Bとシーブ部5Bとを接合して可動プーリ3Bを製造する場合には、前記した第1の実施形態の場合と同じ手順(図2参照)を経て、軸部4Bとシーブ部5Bとが接合される。
さらに、シーブ部5Bを回転軸X回りに回転させながら、軸部4Bに近づける方向(図中、右方向)に移動させて、シーブ部5Bの外径側接合部53の先端面53aに、軸部4Bのフランジ部45の対向面45aを接触させた接合開始位置まで移動させたのち(図2:ステップS104)、回転軸X回りに回転させているシーブ部5Bを、図3の(d)に示す接合開始位置で第2の所定時間保持して、内径側接合部52と軸部4Bとの接触部である内径側接触部C_inと、外径側接合部53の先端面53aと軸部4Bのフランジ部45との接触部である外径側接触部C_outとの接合前加熱を実施する(図2:ステップS105)。
(7)回転軸X方向の一端にフランジ部45を有すると共にフランジ部45の外径D5よりも小さい外径D3の軸部4B(第1回転部材)と、フランジ部45と整合する外径D5を有する環状の外径側接合部53(第1突出部)、および当該外径側接合部53よりも外径が小さい筒状(環状)の内径側接合部52(第2突出部)を、軸部4Bとの対向部(油圧作用面5b)に有するシーブ部5B(第2回転部材)とを接合して、プーリ1の可動プーリ3Bを作製する接合方法であって、
共通の回転軸X上で、外径側接合部53と内径側接合部52を、軸部4Bに対向させた向きで、シーブ部5B、軸部4Bとを配置する準備工程(第1工程)(ステップS101)と、
シーブ部5Bを回転軸X回りに回転させた状態で、軸部4Bに近づけて、内径側接合部52の先端面52aと軸部4Bの一端41aとを接触させた状態で、第1の所定時間保持することで、内径側接合部52の先端面52aと軸部4Bの一端41aとの接触部である内径側接触部C_inを、シーブ部5Bと軸部4Bとの回転軸X回りの相対回転による摩擦熱で予備加熱する予備加熱工程(第2工程)(ステップS102、S103)と、
シーブ部5Bを回転軸X回りに回転させた状態で、軸部4Bにさらに近づけて、
内径側接合部52の先端面52aと軸部4Bの一端41aとの接触部である内径側接触部C_inの回転摩擦圧接と、外径側接合部53の先端面53aと軸部4Bのフランジ部45の対向面45aとの接触部である外径側接触部C_outの回転摩擦圧接を行って、軸部4Bとシーブ部5Bとを接合する接合工程(第3工程)(ステップS104〜S107)と、を含む軸部4Bとシーブ部5Bとを接合して可動プーリ3Bを製造する可動プーリ3B(回転体)の製造方法とした。
これにより、内径側接触部C_inと外径側接触部C_outのうちの一方が加熱不足となった状態、または過加熱された状態で、内径側接触部C_inと外径側接触部C_outの回転摩擦圧接が行われることがない。
よって、接触領域の加熱不足や過加熱に起因する接合後の接合強度の不良の発生を抑えて、接合作業の生産性を向上させることができる。
これにより、1つの接合面の面積を狭くする一方で、接合面を複数とすることで接合面の総面積を増やすことができるので、接合作業の生産性の向上と、接合後の接合強度の向上の両方を実現することができる。
外径側接合部53の先端面53aと、フランジ部45の対向面45aとの間に隙間Waが形成されて、外径側接合部53の先端面43aと、フランジ部45の対向面45aとが互いに接触していない状態で、内径側接合部52の先端面52aと軸部4の一端41aとの接触部である内径側接触部C_inを加熱する構成とした。
よって、前記した第1の実施の形態の場合と同様の効果が奏されることになる。
接合工程(ステップS105、S106)では、
内径側接合部52と軸部4とを接触させた状態で保持しつつ、外径側接合部53とフランジ部45とをさらに接触させた状態で、第2の所定時間保持したのち、内径側接合部52と軸部4との接触部である内径側接触部C_inの回転摩擦圧接と、外径側接合部53とフランジ部45との接触部である外径側接触部C_outの回転摩擦圧接とを行うように構成されており、
第2の所定時間が経過した時点で、外径側接合部53とフランジ部45との接触部である外径側接触部C_outの温度と、内径側接合部52と軸部4との接触部である内径側接触部C_inの温度の差の絶対値が所定以内(例えば、50℃以内、好ましくは10℃以内、より好ましくは1℃以内、理想的には0℃)になるように、第1の所定時間と、第2の所定時間とが設定されている構成とした。
図6は、第4の実施形態にかかる可動プーリ3Cを説明する図であり、(a)は、可動プーリ3Cの断面図であって、接合前の軸部4Cとシーブ部5Cの断面図であり、(b)は、(a)の状態からシーブ部5Cを、回転軸X回りに回転させながら軸部4Cに近づける方向に変位させて、シーブ部5Cの内径側接合部52を軸部4Cの内径側接合部42に当接させて予備加熱開始位置まで移動させた状態を示す図であり、(c)は、シーブ部5Cをシーブ部5Cと軸部4Cとの接合終了位置まで移動させた状態を示す図である。
この内径側接合部42の先端面42aは、回転軸Xに直交する平坦面となっており、
内径側接合部42は、基部41の一端41aから所定の突出長さL4で形成されている。
この外径側接合部43の径方向の幅W1と、内径側接合部42の径方向の幅W1とが同じになるように、当該外径側接合部43の外径D5と内径D4が設定されている。
そして、この外径側接合部53の内径側に、軸部4Cの貫通孔411の内径D1と整合する内径D1の内径側接合部52が設けられている。
実施の形態では、外径側接合部53の回転軸Xの径方向の幅W1と、内径側接合部52の回転軸Xの径方向の幅W1とが、同じ幅となるように、外径側接合部の外径D5と内径D4が設定されている。
L5+L7<L4+L6・・・(1)
かかる構成の軸部4Cとシーブ部5Cとを接合して可動プーリ3Cを製造する場合には、前記した第1の実施形態の場合と同じ手順(図2参照)を経て、軸部4Cとシーブ部5Cとが接合される。
さらに、シーブ部5Cを回転軸X回りに回転させながら、軸部4Cに近づける方向(図中、右方向)に移動させて、シーブ部5Cの外径側接合部53の先端面53aに、軸部4Cの外径側接合部43の先端面43aを接触させた接合開始位置まで移動させたのち(図2:ステップS104)、回転軸X回りに回転させているシーブ部5Cを、接合開始位置で第2の所定時間保持して、内径側接合部52と内径側接合部42との接触部(内径側接触部C_in)と、外径側接合部53と外径側接合部43との接触部(外径側接触部C_out)との接合前加熱を実施する(図2:ステップS105)。
(10)回転軸X方向における一方側に、環状の外径側接合部53(第1外径側突出部)と、当該外径側接合部53よりも外径が小さい環状の内径側接合部52(第1内径側突出部)を有するシーブ部5C(第1回転部材)と、
回転軸X方向における他方側に、外径側接合部53と整合する環状の外径側接合部43(第2外径側突出部)と、当該外径側接合部43よりも外径が小さく、かつ内径側接合部52と整合する環状の内径側接合部42を有する軸部4C(第2回転部材)とを接合して、プーリ1の可動プーリ3Cを製造する可動プーリ3C(回転体)の製造方法であって、
共通の回転軸X上で、外径側接合部53および内径側接合部52を、外径側接合部43および内径側接合部42にそれぞれ対向させた向きで、シーブ部5Cと軸部4Cとを配置する準備工程(ステップS101)と、
シーブ部5Cを回転軸X回りに回転させた状態で、軸部4Cに近づけて、内径側接合部52の先端面52aと内径側接合部42の先端面42aとを接触させた状態で、第1の所定時間保持することで、内径側接合部52の先端面52aと内径側接合部42の先端面42aの接触部を、シーブ部5Cと軸部4Cとの回転軸X回りの相対回転による摩擦熱で予備加熱する予備加熱工程(ステップS102、S103)と、
シーブ部5Cを回転軸X回りに回転させた状態で、軸部4Cにさらに近づけて、
内径側接合部52の先端面52aと内径側接合部42の先端面42aの接触部である内径側接触部C_inの回転摩擦圧接と、外径側接合部53の先端面53aと外径側接合部43の先端面43aの接触部である外径側接触部C_outの回転摩擦圧接を行って、軸部4Cとシーブ部5Cとを接合する接合工程と、を含む軸部4Cとシーブ部5Cとを接合して可動プーリ3Cを作製する接合方法とした。
これにより、内径側接触部C_inと外径側接触部C_outのうちの一方が加熱不足となった状態、または過加熱された状態で、内径側接触部C_inと外径側接触部C_outの回転摩擦圧接が行われることがない。
よって、接触領域の加熱不足や過加熱に起因する接合後の接合強度の不良の発生を抑えて、接合作業の生産性を向上させることができる。
さらに、1つの接合面の面積を狭くする一方、接合面を複数とすることで接合面の総面積を増やすことができるので、接合作業の生産性の向上と、接合後の接合強度の向上の両方を実現することができる。
空間Sが外部と連通していない状態で内径側接触部C_inが加熱されると、空間S内の圧力が高くなって、接合後の軸部4Cとシーブ部5Cとの接合を解消する方向に応力が作用するので、軸部4Cとシーブ部5Cとの接合がこの応力により阻害されてゆがみが生じ、接合後の軸部4Cとシーブ部5Cとの接合強度が低下する可能性があるが、かかる圧縮空気による熱処理時のゆがみ低減の効果を発揮する。
接合工程(ステップS105、S106)では、
内径側接合部42と内径側接合部52とを接触させた状態で保持しつつ、外径側接合部43と外径側接合部53とをさらに接触させた状態で、第2の所定時間保持したのち、内径側接合部42と内径側接合部52との接触部である内径側接触部C_inの回転摩擦圧接と、外径側接合部43と外径側接合部53との接触部である外径側接触部C_outの回転摩擦圧接とを行うように構成されており、
第2の所定時間が経過した時点で、外径側接触部C_outの温度と、内径側接触部C_inの温度の差の絶対値が所定以内(例えば、50℃以内、好ましくは10℃以内、より好ましくは1℃以内、理想的には0℃)になるように、第1の所定時間と、第2の所定時間とが設定されている構成とした。
本発明は、これらの態様に限定されるものではなく、例えば、軸部4、4A〜4Cのほうを回転軸X回りに回転させながら、シーブ部5、5A〜5Cに近づける方向に移動させて、回転摩擦圧接を行う構成としても良い。
接合を行うタイミングは上記の第1・第2の所定時間経過時点の他に、接触部の温度を直接測定したのちに接合を行うものでも良い。
なお、本実施形態ではL1とL2を異ならせたが、L1=L2とすることも可能である。
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうる様々な変更、改良が含まれる。
2 固定プーリ
3、3A〜3C 可動プーリ
4、4A〜4C 軸部
41 基部
41a 一端
411 貫通孔
42 内径側接合部
42a 先端面
43 外径側接合部
43a 先端面
45 フランジ部
45a 対向面
5、5A〜5C シーブ部
5a シーブ面
5b 油圧作用面
51 基部
52 内径側接合部
52a 先端面
53 外径側接合部
53a 先端面
55 シリンダ部
6 プランジャ
10 V溝
11 固定側支持装置
12 可動側支持装置
Air 空気
B バリ
C_in 内径側接触部
C_out 外径側接触部
R 油圧室
S 空間
V ベルト
W 溝幅
Wa 隙間
X 回転軸
Claims (4)
- 環状の第1突出部を有する第1回転部材と、
前記第1突出部と外径が異なる環状の第2突出部を有する第2回転部材と、を準備する第1工程と、
前記第2突出部と前記第1回転部材とを接触させると共に、前記第1回転部材および前記第2回転部材の一方を回転させることにより、前記第2突出部と前記第1回転部材との接触部を加熱する第2工程と、
前記接触部の加熱の後に、前記第2突出部の外径側に位置する前記第1突出部と前記第2回転部材とを接触させる方向への移動を開始し、その後、前記第1突出部と前記第2回転部材との回転摩擦圧接による固相接合と、前記第2突出部と前記第1回転部材との回転摩擦圧接による固相接合と、を開始する第3工程と、を含むことを特徴とする回転体の製造方法。 - 第1回転部材と、
環状の第1突出部と前記第1突出部と外径の異なる環状の第2突出部を有する第2回転部材と、を準備する第1工程と、
前記第2突出部と前記第1回転部材とを接触させると共に、前記第1回転部材および前記第2回転部材の一方を回転させることにより、少なくとも前記第2突出部と前記第1回転部材との接触部を加熱する第2工程と、
前記接触部の加熱の後に、前記第2突出部の外径側に位置する前記第1突出部と前記第1回転部材とを接触させる方向への移動を開始し、その後、前記第1突出部と前記第1回転部材との回転摩擦圧接による固相接合と、前記第2突出部と前記第1回転部材との回転摩擦圧接による固相接合と、を開始する第3工程と、を含むことを特徴とする回転体の製造方法。 - 前記接触部の加熱を前記第1突出部と前記第1回転部材とが接触していない状態で行うことを特徴とする請求項2に記載の回転体の製造方法。
- 前記第3工程において、前記第1突出部の温度と前記第2突出部の温度の差の絶対値が所定以内になるタイミングで接合を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の回転体の製造方法。
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