JPH0128653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は円周に歯型を設ける板金製ドラムの
製造方法に関するものである。

円周に歯型を有するドラムは、滑車、歯車、ブ
レーキドラム、クラツチドラム等として広く使用
されている。

このドラムは、中央に軸と係合させるボスを有
し、片面の輻部を介して軸方面と平行あるいは平
行に近似する円周の外面に、軸方向と平行あるい
はある角度をもつて等間隔の凹凸形状の歯型を有
するものである。以下この物品を有歯プーリーと
称する。

上記の有歯プーリーは古くから存在するもので
はなく、プレス加工技術の向上と、使用する機構
側の軽量化、簡素化等の要求に応じて近年におい
て開発されたものである。

しかしながら、該有歯プーリーは、その素材を
軟鉄板に求めているため、加工の種類は専らプレ
ス作業である。従来、これ等の形状のものの製法
は、前記素材をプレス加工により軸心と平行する
円周を形成するために、円形平版素材を浅皿状か
ら暫時深皿状への工程と同時に歯型付作業を併用
して行うものである。このような多段階のプレス
作業を経て形成された有歯プーリーは、歯型自体
に精度を求めることができず、該歯型としての用
途は、単に回転伝達時の抵抗体として用いる程度
にしか利用できず、従つて、歯車を目的とするこ
と自体不可能とされていた。また、前述のように
多段階のプレス作業により、該プレス箇所には材
質の変化を来たす。即ち、打撃曲成による素材の
硬化現象を発生させ、これによつて出来た製品の
使用中に破損ならびに変形等を誘発する結果とな
る。このようにして、円周に設けた有歯プーリー
の利用目的は、単に滑動防止の抵抗体として使用
する程度に止まるものである。

従つて、円周に歯型を有するプーリーとしての
要件は、精度の高い正円と、その円周に精度の高
い歯型を構成することを第一の条件とし、次い
で、加工による材質変化の防止、更に、加工工程
の簡素化等が要求される。これ等すべての要件を
満たすことによつて有歯プーリーとしての利用分
野も拡大されるものである。

この発明は、この発明の出願人と同一の出願人
がした特許出願の昭和55年特許願第139691号の発
明を基本の技術的思想とし、その技術的思想を基
本的構成要件とし、より精度の高い歯型を構成で
きるように開発したもので、特に準備工程ならび
に本加工工程において、その工程に技術的思が施
されている。

そして、この発明では特に円周に設ける歯型の
精度をより向上させると共に、歯型を設ける円周
と輻部との接合箇所の形成される歯型端部の精度
を向上させることを目的とするものである。

次にこの発明の実施例を図面と共に説明すれ
ば、この発明の製造過程は大別して４つの工程か
ら成り立つ。即ち、第１工程は準備工程１、第２
工程は粗型加工工程２、第３工程は本加工工程
３、第４工程は仕上工程４である。

準備工程１では、有歯プーリーＡとしての外形
形は行わず、専ら歯型５の作成準備の工程で、こ
の歯型５の作成準備における工程では有歯プーリ
ーＡとなつた時点の有歯プーリーＡの出来、不出
来をも左右する最も重要な工程で、全形は形成し
ないものの、歯型５の精度と共にその強度の良否
をも決定するので、特にこの第１工程はおろそか
にすることはできない。また、この第１工程では
前記歯型５の基本的型付け加工と共に必要に応じ
てボス６形成あるいは輻部７に補強を目的とする
ビート８付け加工も同時にプレス加工によつて行
うものである。この第１工程を更に詳述すれば、
平滑な版体で正円の軟鉄板を素材９とし、該素材
９に対し、輻部７を形成する正円線ａを中心ｏよ
りある必要半径をもつて設定し、該正円線ａの内
側にわずかな間隙を介して同心の副正円線ｂを設
定すると共に、前記正円線ａの外側で、且つ、有
歯プーリーＡとなつた時点の歯型５として使用し
得る歯幅を形成できる円周幅ｃとなる距離を素材
円周ｄとの間に介在させ、素材円周ｄと前記副正
円線ｂとの間に前記中心ｏより形成しようとする
歯型５の数に対応する数の凹凸条１０を放射状に
プレス加工をもつて設けるものである。この凹凸
条１０の作製作業は出来上る歯型５の良否を左右
する工程なので決しておろそかにすることはでき
ない。即ち、第２図のように加工するものであ
る。第２図は凹凸条１０の型付加工を終了した素
材９における素材円周ｄを展開した場合の正面図
で、２点鎖線で描く中央水平線が凹凸型付加工前
の素材円周ｄの平滑状態を示すものである。この
素材円周ｄに形成された凹凸端面形状は出来上つ
た有歯プーリーＡにおける歯型５の断面形状より
はるかに大であり、これより内側に位置する正円
線ａにおける凹凸条１０の断面形状が出来上り歯
型５に近似する規模である。従つて正円線ａより
外周の円周幅ｃにおいて凹凸条１０の形成作用で
素材は引き延ばされ、且つ、再び圧縮作用を受け
ることになる。従つて、準備工程１によつて形成
される形状は第３図の断面図で示すように円周幅
ｃが厚い皿状となりまた平面的には「かさ歯車」
状を呈している。このように凹凸条１０の形成時
に、必要に応じて前記のようにボス６、ビード８
および輻孔１１等の加工も同時に施すものであ
る。また、形成しようとする歯型５の種類が「ひ
ら歯」の場合には上述のように歯型５の原形とな
る凹凸条１０を正円の素材９の中心ｏよりその放
射角度をもつて副正円線ｂから素材円周ｄまでの
間に設けるものであるが、「はすば」の歯型を必
要とする場合には副正円線ｂより素材円周ｄまで
の間に遠心状となるように設けるものであり、こ
れは、歯型５の所望製作形状によるもので任意設
定して行うものである。

このようにして第１工程の準備工程１におい
て、平円版の素材９の周囲に歯型５の原形が形成
される。次工程の粗型加工工程２においては有歯
プーリーＡの外形を形成する工程で、前記第１工
程で形成された歯型５部分を有歯プーリーＡとな
つた時点の軸心と平行するように形成する。即ち
歯型５形成部分を輻部７と直角になるように加工
するのがこの粗型加工工程２である。歯型５は前
工程の準備工程１において、正円線ａの内側の副
正円線ｂを内側起端として設けられているが、有
歯プーリーＡとなつた時点で必要歯幅は正円線ａ
より素材円周ｄまでの寸法の円周幅ｃである。し
かしながら上述のように円周幅ｃの寸法よりも大
なる寸法を歯型５の長さとしている。従つて、こ
の粗型加工工程２において、輻部７の直径と歯型
５の長とを明確に区画して曲設する必要はなく、
正円線ａと副正円線ｂとで形成される区画内に輻
部７と歯型５とが区別できる小半径の曲折箇所を
形成し、軸心と平行する歯型５を形成する。この
粗型加工はこれらの粗型形成と共に正円線ａを基
準にして形成された歯型５の各歯幅ならびに歯溝
寸法を圧縮形成することにある。この第２工程で
ある粗加工工程２はプレス加工の基本形態そのも
のであり、雌型となる金型１２は、所望する有歯
プーリーＡの歯幅となる寸法、即ち、前工程にお
いて説明した円周幅ｃよりも大なる寸法の素材円
周ｄから副正円線ｂまでと同等寸法を深さ寸法と
する凹所１３を凹設したもので、これに対応する
ポンチ１４は前記所望する有歯プーリーＡの内形
と全く同一の形状を外周に有するもので、前工程
で歯型５の原形となる凹凸条１０を設けた素材９
を金型１２における凹所１３の開口部に各々の中
心ｏと歯型５の凹凸条１０とを合致させて載置
し、ポンチ１４に必要な衝撃力を付与してプレス
加工を施す。この粗加工工程２においては略平版
状の素材９を所望する有歯プーリーＡの歯型５を
形成する歯幅よりも若干広く形成される。即ち深
いプーリーとなる。

粗加工工程２を終了し次工程の本加工工程で
は、前工程で所望歯幅よりも長く形成された歯型
５の内端、即ち輻部７に接続する歯形起端部を潰
し、所望の歯型５の歯幅を形成すると同時に、該
歯型５において前記粗型加工工程２で圧縮形成し
た各単位歯型５の隅角部の精度を高める加工をプ
レス作業で行うものである。これはこの発明の主
目的とするところで、輻部７と接続箇所の歯型５
端部の形状を確立するため一旦形成された歯型５
起端部を潰して歯型５と輻部７との区画を明確に
する直角曲折線ｅが形成されるように加工する。
これは、歯型５において、歯型５を形成する歯幅
全長にわたつてその精度は均一でなければならな
い。この歯型５に対して輻部７は、その平坦部に
おいては直径寸法を除き高精度を要求しないため
歯型５起端部として形成され、且つ本加工工程３
によつて潰された箇所は輻部７の外周部に変化さ
せる。このようにして、一旦形成された歯型５を
潰して輻部７の外周と該輻部７と歯型５との境界
を形成する直角曲折線ｅとを確立させ、該直角曲
折線ｅで形成された歯型５の起端部は歯型５の断
面の如き端面を形成することができる。このよう
にして、この本加工工程３は輻部７と接続する歯
型５の端部の高精度作製と該歯型５全体の精度向
上加工で、更に次工程の仕上工程４で歯型５の隅
角部の精度を向上させようとするものである。な
お、本加工工程３で用いる装置は、前記粗型加工
工程２で用いた装置と略同様である。即ち、金型
１２′、凹所１３′、ポンチ１４′からなり、これ
等は粗型加工工程２のものより高精度にしたもの
を用いるものである。

最後の工程である仕上工程４は、前記歯型５の
形成調整が主なる目的とする工程で、特に、雌歯
型１５を厳選した矯正部１６を中間に設け、その
上部には迎入部１７、下方には前記矯整部１６の
直径より径を大にした追出部１８を設けた仕上金
型１９に対し、所望構成となる形状の有歯プーリ
ーＡの内側形状に合致する形状を外形とする雄型
２０の外周に第３工程である本加工工程３を終了
した被加工物の有歯プーリーＡを嵌合し、仕上金
型１９の迎入部１７の上方から打撃作用を与えて
強制的に雌歯型１５を有する矯整部１６に圧嵌入
あるいは該矯正部１６を圧嵌挿通過させてなるも
のである。

この雌歯型１５を設けた矯整部１６に強制的
に、且つ、打撃的に圧嵌入あるいは圧嵌挿通過さ
せられることにより、前工程の本加工工程３で歯
型５のあらましの形状が出来上つたものを、上記
雌歯型１５に圧嵌合することによつて、特に、歯
型５における端面、ならびに隅角部等の精度を更
に向上させることができるものである。

この仕上金型１９に作用させる有歯プーリーＡ
の全体形状にもよるが、雌歯型１５内に圧嵌入し
て停止させるよりも追出部１８に向つて貫通でき
る形状のものであれば、圧嵌挿通過させる方法が
強制整形において望ましい。

この発明は以上のような方法によつて有歯プー
リーＡを製造するもので、特にこの方法によつて
成る有歯プーリーＡは切削方式によつて構成され
た従前の歯車と同様に使用することができるよう
に構成することを目的とするもので、そのために
は形成される歯型５の精度をより向上させる必要
がある。この発明の寸法は上述のように一枚の板
金をプレス加工により成型するものであり、成型
される歯型５も輻部７も同一素材から成るもの
で、特に輻部７と接続する歯型５端部構成におい
て期待する精度を得ることがむづかしいものであ
つたが、この発明の原発明とする基本的な技術的
思想は一にするものの特に下記の点において、新
らたな構成要件を開発したものである。

第１工程の準備工程１において、円形素材の
副正円線ｂから素材円周ｄまでの幅に設ける凹
凸条１０を平面的にみて高面、溝底面とその高
面、溝底面とを形成する溝壁面を明確に確立す
るよう歯型５を形成する。

次に、第２工程の粗型加工工程２において、
前工程で形成した歯型５を軸心方向を平行する
ように曲成するものであるが所望する歯幅寸法
より大幅になるようにすると共に各々の歯型５
が平行するように形成する。

第３工程の本加工工程３は、所望する歯幅寸
法以外の輻部７側歯型５部分を潰して輻部７の
一部とすると共に該輻部７と歯型５との境界を
直角曲折線ｅが形成されるようにし、且つ同時
に粗形の歯型５の精度を向上させる。

特に厳選した雌歯型１５とした矯整部１６を
中間とし、その上部には迎入部１７、また下方
には追出部１８を設けた仕上金型１９に前工程
の本加工工程３を経た被加工物を強制的に圧嵌
入あるいは圧嵌挿通過させて歯型５全体と輻部
７に接続する側の歯型５端面の形状の精度を向
上させる。

以上のように板金を素材とし、プレス加工によ
つて輻部７より接続し、該輻部７の中心ｏに設け
るポス６の軸心に平行して設ける歯車として使用
し得る高精度な歯型５と該歯型５の両端面を歯車
として何等遜色のない端整な形状に少度数のプレ
ス加工工程によつて行うことによつて素材硬化現
象を最小限に止め得ることができる。

追加の関係 特許1233532号の発明は、平滑正円の版状鉄板
の素材の中心より所望直径の輻部外周位置より外
側に所望の歯型幅寸法を円周幅とし、この円周幅
となる部分に中心より放射状または遠心状に所望
歯数を形成するための凹凸条を設ける作業を第１
工程の準備工程で行い、第２工程の本加工工程で
歯型となるべき前工程で形成した凹凸条を設けた
外周を軸心と平行するように輻部外周位置を直角
に折曲すると同時に前記凹凸条を歯型に形成し、
この本加工工程で形成される被加工物を第３工程
の仕上工程で、前記歯型の形状を矯整整形を施し
精度の高い歯型を成形するものであるが、本願の
発明は、平滑正円の版状鉄板の素材の外周に歯型
となる前段の凹凸条を設ける第１工程の準備工程
で、所望直径の輻部外周位置となる正円線より輻
部内方に設定した副正円線まで形成しようとする
所望歯幅寸法よりも長い寸法の円周幅に輻部の中
心を中心位置とする放射状または遠心状に凹凸条
を設ける作業を行い、第２工程の粗型加工工程で
前工程で凹凸条を設けた全外周幅を軸心と平行す
るように輻幅と直角状態にすると共に前記凹凸条
を歯型に形成し、更に第３工程の本加工工程では
輻部外周となるべき位置まで形成された歯型を所
望する歯型幅内端部まで潰して歯型内端と輻部外
周との境界を直角曲折線で明確にすると同時に歯
型の精度を向上させ、更にまた、第４の仕上工程
で前記歯型の形状を矯整整形を施し、精度の高い
歯型を成形するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は第１工程の準備工程で成
形される被加工材の形態を示すもので第１図は平
面図、第２図は素材円周の展開状態を示す正面
図、第３図は第１図Ｉ−Ｉ線断面図、第４図は第
２工程の粗型加工工程を示す断面図、第５図は第
４図で加工されたものの断面図、第６図は第３工
程の本加工工程を示す断面図、第７図は第６図で
加工されたものの断面図、第８図は仕上工程の加
工図、第９図は第８図−線拡大断面図、第１
０図は製品の拡大断面図である。 １……準備工程、２……粗型加工工程、３……
本加工工程、４……仕上工程、５……歯型、７…
…輻部、９……素材、１０……凹凸条、ｏ……中
心、ａ……正円線、ｂ……副正円線、ｃ……円周
幅、ｄ……素材円周、ｅ……直角曲折線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 準備工程で平滑正円の版状鉄板の素材に、そ
   の中心より所望寸法の直径の輻部外周となる位置
   より若干内周位置と、素材円周との円外部に放射
   状または遠心状に所望歯数を平山、平底を明確に
   凹凸させ歯型の原形となる凹凸条を設けた形状に
   形成する加工を施し、次工程の粗型加工工程で所
   望する直径寸法の輻部の外周よりも内側位置が内
   端とする凹凸条を先導形状として歯型を軸心と平
   行するように形成し、この粗型加工工程で形成さ
   れる被加工物を第３工程の本加工工程で所望する
   歯幅の歯型と、所望する直径の輻部となるように
   輻部外周予定位置まで形成された余分な歯型を潰
   して明確なる歯型端部を直角曲折線で歯型部と輻
   部とを区画した境界線とすると共に、歯型の精度
   を向上させ、この本加工工程で形成された被加工
   物を第４工程の仕上加工で前記歯型の形状を矯整
   整形し精度の高い歯型を成形させるもので、前記
   の準備工程、粗型加工工程、本加工工程ならびに
   最後の仕上工程のすべての工程をプレス加工によ
   つて行うことを特徴とする円周に歯型を設ける板
   金ドラムの製造方法。