JPH0454534B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は主に自動車に使用されるプーリーの製
造方法に関し、さらに詳しくは、リムの肉量、お
よび強度が配分され、回転むらやモーメントガタ
を生ずることのない耐久性のすぐれたプーリーの
製造方法に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 自動車などのエンジン部からクランク軸を介し
てエアコン用コンプレツサーやパワーステアリン
グポンプなどへ回転動力を伝達するために用いら
れるプーリーとしては、従来から鋳物製のものが
広く使用されてきたが、鋳物性のプーリーは重量
がかさむばかりか重量バランスが悪くて回転むら
を生じ易いという欠点があつた。

そこで最近では上述の鋳物製のプーリーの欠点
を改良したものとして、円板状の金属素材を塑性
加工したプーリーが使用されつつある。

この種のプーリーとしては、例えば第５図〜第
７図にその製造過程を含めた断面説明図を示した
ものが挙げられる。

すなわち第５図に示した従来例は、円板状素材
１を塑性変形することにより、一対のリム３ａ，
３ｂを形成し、さらにこれらのリムにＶ溝４ａ，
４ｂを転造成形したものである。

第６図に示した従来例は、同様に円板状素材１
を塑性変形した一対のリム３ａ，３ｂに、夫々溝
数の異なるＶ溝４ａ，４ｂを形成した左右非対称
のプーリーである。

第７図に示した従来例は、円板状素材１を塑性
変形する際に、一対のリム３ａ，３ｂに段差を持
たせ、かつ夫々のリムに溝数の異なるＶ溝４ａ，
４ｂを形成した左右非対称の段付プーリーであ
る。

ところでこれら従来のプーリーは、図示したよ
うに先ず円板状素材１の外周縁部２の肉厚中心部
Ｙに、すり割りローラＡの先端部Ｂを当接し、押
し付けながら円板状素材１とすり割りローラＡを
同期回転させることからなる塑性変形によりリム
３ａ，３ｂを形成するすり割り工程および各リム
に所望の溝数を持つ成形ローラ（図示せず）を押
し付けて転造成形することによりＶ溝４ａ，４ｂ
を形成する成形工程を経て製造される。

しかるにこの方法で第５図ａのプーリーを製造
する際に、得られるプーリーにおいてＶ溝の合計
数が３以上の奇数である場合には問題がないが、
Ｖ溝の合計数が２以上の偶数の場合には、リムの
中央凸部Ｃの頂部にすり割りローラＡの先端部Ｂ
が当接した跡が残ることになる。

第５図ｂはこのリム中央凸部Ｃの拡大断面図で
あり、凸部Ｃの頂部に一般にトツプロールと称さ
れる小溝６が形成されるのである。この小溝６は
そのままでプーリーを使用した場合にベルトを傷
つけたりする障害を招く恐れがあるため、通常は
これを消滅させるなどの加工をさらに必要とする
ことになる。

また上述の方法で第６図に示したプーリーを製
造する場合には、すり割りローラＡの先端部Ｂ
を、円形素材１の外周縁部２の板厚中心部Ｙに押
し付けることに起因して、形成される一対のリム
３ａ，３ｂの肉厚がほぼ均等となり、次いで夫々
のリムに異なる溝数のＶ溝４ａ，４ｂを成形する
と、例えば第６図のＶ溝４ａの数が４つの左側の
リム３ａにくらべ、Ｖ溝４ｂの数が３つの右側の
リム３ｂの右側に、余つた余分の肉量が発生する
ので、それを除去するなどの肉量の無駄を生ずる
（第６図は余つた余分の肉量を除去した後の図で
ある。） 第７図の左右非対称段付プーリーを製造する場
合にも、上記と同様の理由で段差がついて直径が
右側のリム３ｂにくらべて、小さい左側のリム３
ａの左側に余つた余分の肉量が発生する（第７図
は余つた余分の肉量を除去した後の図である）。

このような必要とするリム肉量の相違は夫々の
リムにおけるＶ溝数の相違ばかりか、段差がある
Ｖ溝の直径の大きさの相違からももたらされる。

そして夫々のリムの肉量が相違すると、その余
つた余分の肉量の無駄とともに、余つた余分の肉
量を除去する余分の工数がかかることになる。

［発明の目的］ 本発明は上記従来の円板状素材を塑性加工して
なるプーリーが有する欠点を改良するために発明
されたものである。

したがつて本発明の目的は、一対のリムの肉量
が配分され、回転むらやモーメントガタを生ずる
ことが無く、耐久性にすぐれたプーリーを効率的
に製造する方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本願発明は、円板状素材の外周端面に、この素
材と共に同期回転するすり割りローラを押付け、
素材の板厚方向にすり割り分割して、相互に向き
が異なる一対のリムを形成し、次いで各リムの外
周面に、素材と共に同期回転する成形ローラを押
付けて、Ｖ溝を転造成形することにより、プーリ
ーを製造するに際し、すり割りローラの先端部を
円板状素材の板厚中心部からずらした位置に当接
せしめることを特徴とする。

［発明の作用］ 本発明の方法は、すり割り後の肉量の選択が任
意で余肉の発生に最小限に抑えることができるた
め、使用する板材の肉厚を減少させて、一層の軽
量化を達成させることが可能となる。

［実施例の説明］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

第１図〜第３図は、本発明の方法により成形さ
れたプーリーの各実施例を示す断面説明図であ
る。

図において３ａ，３ｂはリム、４ａ，４ｂはＶ
溝、７はウエブである。

本発明の第１実施例をなす第１図は、ウエブ７
の外周縁部が水平方向に２分割されて一対のリム
３ａ，３ｂが形成され、このリブ３ａ，３ｂ上に
偶数条（図では６条）のＶ溝４ａ，４ｂが形成さ
れたものである。

この形式からなる従来のプーリーは、第５図に
示したように、リム中央の凸部５の頂上に、すり
割りローラの先端部が当接した跡がトツプロール
として残るか、または消滅させる加工をすること
になるが、この第１実施例においては、すり割り
ローラの先端部当接点がウエブ７の中心線Ｙより
もやや右側にずらしてあるため、この中心線７か
ら見て左右非対称となつており、中央凸部５にト
ツプロールを生ずる欠点が解消されている。

すなわちリム３ａ，３ｂの具体的形成方法とし
ては後述するように、ウエブ７の外周端面から径
方向にすり割り溝を形成して、板厚方向に拡開す
る方式をとつており、このすり割り溝が、中心線
Ｙから右側にずれたＶ溝４ｃに該当することにな
るのである。また中心線Ｙは中央凸部５から右側
にずれており、合計のずれは溝ピツチの半分また
はその奇数倍ずれるのである。

なお、第１図における８は必要に応じて形成さ
れる絞つた底部であり、９はこの絞つた底部８に
軸または軸受を挿入する孔である。

本発明の第２実施例をなす第２図のプーリー
は、ウエブ７の外周縁部が水平方向に２分割され
た一対のリム３ａ，３ｂにおいて、リム３ａに４
条のＶ溝４ａを、またリム３ｂに３条のＶ溝４ｂ
を形成した非対称である点が、第１実施例のプー
リーと異なる。

なお第２実施例のプーリーにおいて、左右のリ
ム３ａ，４ａの先端部肉厚は同等であり抜き勾配
がついているので分岐部に近づくに従い肉厚は厚
くなる。すり割りローラの先端部当接点は、ウエ
ブ７の中心線Ｙよりも右側のずれた位置にある。

本発明の第３実施例をなす第３図のプーリー
は、ウエブ７の外周縁部を２分割して段差を持つ
一対のリム３ａ，３ｂを形成し、リム３ａに３条
のＶ溝４ａを、またリム３ｂに４条のＶ溝４ｂを
形成した非対称段付ローラである点が、前述の第
１および第２実施例と異なつている。

この第３実施例のプーリーも左右のリム３ａ，
３ｂの先端部肉厚が同等であるが同じように抜き
勾配がついていて、ウエブ７の外径側円板部に
は、すり割りされてリム３ａ側になる部分はウエ
ブ中心線より左側に中心線１１ａがくるようプレ
ス成形された板厚の半分よりも多くすり割られて
その肉量１０ａがリム３ａ側にくる。同じくその
外径側ではウエブ中心線より右側に中心線１０ｂ
がくるようにプレス成形され、同じく多くの肉量
１１ｂが、リム３ｂ側にくる。そのため、すり割
りローラの先端部当接点は、ウエブ７の中心線の
位置にある。

次に本発明の製造方法を第４図にしたがつて説
明する。

第４図は本発明のプーリーの製造方法の一実施
例を示す工程説明断面図であり、前述した第１実
施例（第１図）のプーリーを製造する場合につい
て例示したものである。

図において１は円板状素材、Ａはすり割りロー
ラ、Ｂはすり割りローラの先端部、C₁，C₂，C₃
は回転基台、Ｄは拡開ローラ、Ｅは成形ローラ、
他の記号は第１〜第３図と同じである。

まずプレス予備成形段階において、例えば鋼板
などを打抜いて、第４図ａに示した円板状素材１
を成形し、これに必要に応じて絞つた底部８や孔
９を形成しておく。

次にすり割り工程では、第４図ｂに示したよう
に、素材１を回転基台Ｃに挾持し、素材１の端部
周縁に、すり割りローラＡの先端部Ｂに当接さ
せ、素材１とすり割りローラＡを同期回転させな
がら、すり割りローラＡを素材１に押付けること
により、素材１の外周縁部をすり割つて、その径
を拡開すると共に、すり割り溝４ｃを形成する。

ここで重要なことは、すり割りローラＡの先端
部Ｂの当接位置を、素材１の板厚中心部、すなわ
ち中心線Ｙよりもやや右側のＹ２の位置にずらす
ことである。

なおすり割りローラＡの先端部Ｂの当接点をず
らす手段としては、すり割りローラＡまたは素材
１をオフセツトするという簡便な手段が採用でき
る。

このすり割り工程で、素材１は径方向に圧縮さ
れると共に、流動方向に増肉しつつ水平に分割拡
開されて、すり割り溝４ｃとリムの基部が形成さ
れ、すり割られない下方の部分がウエブ７とな
る。

次いで第４図ｃに示したように、前工程ですり
割りされ、分岐が形成されたリムベース３a′，３
b′に拡開ローラＤを押付け、ウエブ７の外周縁部
を板厚方向に延びる一対のリム３ａ，３ｄを形成
する。

なおリム３ａ，３ｄはすり割り工程において一
挙に形成することも可能であり、その場合にはこ
の拡開工程を省略することができる。

さらに第４図ｄに示した最終成形工程では、リ
ム３ａ，３ｂの外周面に対し、最終製品形状に対
応した多条山形状の成形ローラＥを押付け、転造
成形することにより、Ｖ溝４ａ，４ｂを形成す
る。

ここでＶ溝４ｃは、すり割り工程で予め形成さ
れたすり割り先端位置に相当する。

なお前述の拡開工程およびこの成形工程におい
ても、素材１は回転基台C₂またはC₃に挾持され、
拡開ローラＤおよび成形ローラＥと同期回転が付
与される。また最終成形工程におけるリム３ａ，
３ｂの成形は二工程に分けて行なつても良く、拡
開工程と最終成形工程との間に予備成形工程を加
えても良い。

かくして得られる第１図の形状のプーリーは、
すり割りローラの先端部当接位置がウエブ中心線
よりも右側にずれ、すり割り先端位置がそのまま
Ｖ溝４ｃの位置に相当するので、リムの中央凸部
にトツプロールを生ずることが無い。

また前述の第２図および第３図に示したプーリ
ーも、基本的には上記と同様に、すり割りローラ
先端部のウエブ外周縁部への当接位置を、板厚中
心部よりずらして、肉量の異なるリムを形成し、
かつ最終成形段階において、肉量の多いリム外周
面へのＶ溝数を多く、また肉量の少いリム外周面
へのＶ溝数を少く形成して、夫々のリムの肉量を
配分化することにより、製造することができる。
なお、抜き勾配をつけることにより、これを片持
梁と見做したときに、その自由端側よりも固定端
側の肉厚が次第に厚くなり、強固な強度を有し、
かつ溝数の多いほど固定端側の肉厚は、より厚く
なり強固な強度を保持できる有利さがある。

［発明の効果］ 以上のように本発明の製造方法によれば、すり
割り後の各リムの肉量をかなり任意に選択でき、
余肉の発生を最小限に抑さえ、ひいては板材の板
厚を減少させて、一層の軽量化を達成することが
可能となる。また強度上有利に作用する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の方法により成形され
たプーリーの実施例を示す断面説明図、第４図は
本発明のプーリーの製造方法を示す一実施例を示
す工程説明断面図、第５図〜第７図は従来のプー
リーの製造工程を含めた断面説明図である。 １……円板状素材、２……円板状素材の外周縁
部、３ａ，３ｂ……リム、４ａ，４ｂ，４ｃ……
Ｖ溝、５……凸部、６……トツプロール（小溝）、
７……ウエブ、８……絞つた底部、９……孔、１
０……ずらして多くした肉量、１１……ずらした
中心線、Ａ……すり割りローラ、Ｂ……すり割り
ローラの先端部、C₁，C₂，C₃……回転基台、Ｄ
……拡開ローラ、Ｅ……成形ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円板状素材の外周端面に、この素材と共に同
   期回転するすり割りローラを押付け、素材の板厚
   方向にすり割り分割して相互に向きが異なる一対
   のリムを形成し、次いで各リムの外周面に、素材
   と共に同期回転する成形ローラを押付けてＶ溝を
   転造成形することによりプーリーを製造するに際
   し、すり割りローラを円板状素材の板厚中心部か
   らずらした位置に当接せしめることを特徴とした
   プーリーの製造方法。