JPWO2011070857A1 - ワークの打ち抜き製造方法 - Google Patents

Abstract

打ち抜き製造方法は、長尺な連続する金属製板材を素材（４０）とし、前記素材（４０）からエレメント（１０）を製造するものであり、前記素材（４０）に、パイロット孔（４２）を形成するとともに、前記パイロット孔（４２）を周回して複数のスリット（４４）を形成する工程と、前記パイロット孔（４２）を介して前記素材（４０）を、順次、下流のステーションに移送及び位置決めする工程と、前記下流のステーションに移送及び位置決めされた前記素材（４０）に、加工処理を施す工程とを有している。

Description

本発明は、長尺な連続する金属製板材を素材とし、前記素材からワークを製造するワークの打ち抜き製造方法に関する。

例えば、無段変速機（ＣＶＴ）用ベルトを構成するエレメントは、無段変速機のプーリに接するＶ面を有するボディと、前記ボディの上部にネックを介して連設されたヘッドとを備えている。ヘッドは、その両側にボディの上縁に対向するように張り出すイヤーを備えており、ネックの両側に位置する前記イヤーとボディとの間には、凹部が形成されている。また、ボディの略下半部には、板厚が下縁に向かって次第に薄くなる薄肉部が形成されている。

通常、エレメントは、複数枚で環状に積層されるとともに、凹部に金属帯状の無端リングが装着されることにより、環状に結束されている。その際、ボディは、ベルトの内周側に、ヘッドは、ベルトの外周側に、それぞれ位置されている。

エレメントは、長尺な連続する金属製板材を素材とし、前記金属製板材がプレス装置のダイの上に載置された状態で、成形パンチによって打ち抜かれることにより成形されている。そして、打ち抜かれたエレメントは、数百枚で環状に積層され、凹部に無端リングが装着されることにより、無段変速機用ベルトとして組み立てられている。

この種の技術として、例えば、特開２００４−１４１８８７号公報に開示されている無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法が知られている。この製造方法では、図５に示すように、加工ステーションＡ〜加工ステーションＨが設けられており、帯状の条材１が矢印Ｌ方向に搬送されながら、前記加工ステーションＡ〜前記加工ステーションＨにより、所望の加工処理が施されている。

例えば、加工ステーションＡでは、条材１の送り用のパイロット孔２が形成されるとともに、加工ステーションＣでは、最終的に打ち抜かれるエレメント３の外側不要部分４の打ち抜き加工が行われている。また、加工ステーションＤでは、コイニング加工が行われる一方、加工ステーションＥでは、シェービング加工が行われている。そして、最終的に、加工ステーションＨでは、パンチによりエレメント３が条材１から切り離されている。

上記の特開２００４−１４１８８７号公報では、加工ステーションＡにおいて、条材１にパイロット孔２が形成されている。このパイロット孔２には、図示しない位置決め搬送ピンが挿入されることにより、条材１は、矢印Ｌ方向に、順次、間欠搬送されている。そして、加工ステーションＢ〜加工ステーションＨにおいて、条材１には、所定の加工処理、例えば、コイニング加工等のつぶし処理が施されている。

しかしながら、つぶし工程では、条材１に材料流動が発生し易い。このため、パイロット孔２が変形してしまい、前記パイロット孔２による位置決め精度が低下するおそれがある。これにより、製品であるエレメント３の加工品質のバラつきが大きくなる。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な工程で、長尺な連続する金属製板材から高品質なワークを容易且つ確実に製造することが可能なワークの打ち抜き製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、長尺な連続する金属製板材を素材とし、前記素材からワークを製造するワークの打ち抜き製造方法に関するものである。

また、本発明は、長尺な連続する金属製板材を素材とし、前記素材からワークを製造するとともに、前記ワークは、無段変速機用ベルトのエレメントであるワークの打ち抜き製造方法に関するものである。

さらに、本発明は、長尺な連続する金属製板材を素材とし、前記素材からワークを製造するとともに、前記ワークは、無段変速機用ベルトのエレメントであり、且つ前記素材は、一定の板厚を有する平面部のみからなるワークの打ち抜き製造方法に関するものである。

この製造方法は、素材に、パイロット孔を形成するとともに、前記パイロット孔を周回して開口部を形成する工程と、前記パイロット孔を介して前記素材を、順次、下流のステーションに移送及び位置決めする工程と、前記下流のステーションに移送及び位置決めされた前記素材に、加工処理を施す工程とを有している。

本発明によれば、素材には、パイロット孔と該パイロット孔を周回して開口部が形成されている。この開口部は、例えば、円弧状スリット、直線上スリット又は孔部等を含む。

従って、素材につぶし加工処理が施される際、前記素材に材料流動が発生しても、開口部により前記材料流動を逃がす（吸収する）ことができる。このため、つぶし加工処理時にパイロット孔が変形することを、確実に阻止することが可能になる。これにより、パイロット位置決め精度を良好に維持することができ、製品であるワークを高品質且つ効率的に製造することが可能になる。

本発明の実施形態に係る打ち抜き製造方法により製造されるワークである無段変速機用ベルトのエレメントの説明図である。 前記エレメントの側面説明図である。 前記打ち抜き製造方法を実施する製造システムの概略説明図である。 前記製造システムを構成する金型装置の要部説明図である。 特開２００４−１４１８８７号公報の無段変速機用ベルトのエレメントの製造方法の説明図である。

図１には、本発明の実施形態に係る打ち抜き製造方法により製造されるワークの一例である無段変速機用ベルトのエレメント１０が示されている。

エレメント１０は、厚み方向に環状に複数積層されて無段変速機用ベルトが形成された際に、左右側端縁１２が無段変速機のプーリ（図示せず）に接して内周側に位置するボディ１４と、前記ボディ１４の中央部上縁側にネック１６を介して連設され、環状に複数積層された際に外周側に位置するヘッド１８とを備える。ボディ１４の略下半部には、他部より板厚が薄く形成された薄肉部２０が設けられる。

図１及び図２に示すように、ヘッド１８に関して言えば、ネック１６に隣接上部領域２２を挟んで左右両側に位置する左右側端部２４の板厚Ｃが、前記ネック１６に隣接上部領域２２の厚さＤより大きく設定される（Ｃ＞Ｄ）。ネック１６及びボディ１４の板厚Ｂ、Ａは、ヘッド１８の左右側端部２４の板厚Ｃより小さく設定される。板厚Ｂは、板厚Ｃに対して同等以下である。

ボディ１４の薄肉部２０を除く略上半部においては、ネック１６の下部領域の両側に位置する前記ボディ１４の左右側端部の板厚Ａが、前記ネック１６の下部領域の板厚Ｂより小さく設定される（Ｃ≧Ｂ＞Ａ）。

図３に示すように、本実施形態に係る打ち抜き製造方法を実施する製造システム３０は、素材搬送方向である矢印Ｌ方向に沿って、第１加工ステーション３２、第２加工ステーション３４、第３加工ステーション３６及び第４加工ステーション３８が配置される。

製造システム３０では、長尺な連続する金属製板材を素材４０とし、前記素材４０からエレメント１０を製造するとともに、前記素材４０は、一定の板厚を有する平面部のみから構成される。

第１加工ステーション３２は、素材４０に対し、ピアス孔であるパイロット孔４２を形成するとともに、前記パイロット孔４２を周回して開口部、例えば、円弧状の４つのスリット４４を形成する。なお、開口部としては、円弧状のスリット４４に代えて、複数の直線状のスリットや、複数の孔部等であってもよい。

第２加工ステーション３４では、素材４０から、エレメント１０の外形不要部４６を打ち抜く抜き加工が行われる。第３加工ステーション３６では、図４に示す金型装置５０が用いられる。

金型装置５０は、ダイ５２とパンチ５４とを有し、前記ダイ５２及び前記パンチ５４には、位置決めピン５６を挿通するための孔部５８、６０が形成される。パンチ５４は、図示しないアクチュエータを介してダイ５２側に押圧され、前記パンチ５４と前記ダイ５２の成形面５２ａとにより、素材４０にエレメント１０の形状に対応したつぶし加工処理を施す。第４加工ステーション３８は、エレメント１０を素材４０から分離するための打ち抜き加工が行われる。

次いで、製造システム３０において、素材４０からエレメント１０を製造する打ち抜き製造方法について、以下に説明する。

図３に示すように、素材４０は、図示しない搬送装置を介して矢印Ｌ方向に搬送され、先ず、第１加工ステーション３２に配置される。この第１加工ステーション３２において、素材４０には、パイロット孔４２と前記パイロット孔４２を周回する複数の円弧状のスリット４４とが形成される。

次いで、素材４０は、矢印Ｌ方向に搬送されて第２加工ステーション３４に配置される。その際、素材４０の搬送は、パイロット孔４２に挿入される図示しない位置決め搬送ピンの移動作用下に、第２加工ステーション３４の所望の位置に位置決め配置される。第２加工ステーション３４では、エレメント１０の外形不要部４６を除却する抜き処理が施される。

さらに、素材４０は、パイロット孔４２を介して第３加工ステーション３６に搬送される。第３加工ステーション３６では、例えば、図４に示すように、金型装置５０を構成するパンチ５４が、ダイ５２側に押圧される。これにより、ダイ５２の成形面５２ａとパンチ５４とを介して、素材４０には、エレメント１０の形状に対応してつぶし加工処理が施される。

この場合、本実施形態では、素材４０には、パイロット孔４２とこのパイロット孔４２を周回して複数の円弧状のスリット４４とが形成されている。このため、金型装置５０によるつぶし加工処理時に、素材４０に発生する材料流動（図４中、矢印参照）を、複数のスリット４４により逃がす（吸収する）ことができる。従って、つぶし加工処理時に、パイロット孔４２が変形することを確実に阻止することが可能になる。

これにより、パイロット孔４２を介して素材４０の位置決め精度を良好に維持することができ、製品であるエレメント１０を高品質且つ効率的に製造することが可能になる。

しかも、本実施形態では、金型装置５０によるつぶし加工処理時に、位置決めピン５６がパイロット孔４２に挿入されている。従って、金型装置５０によるつぶし加工処理時に素材４０に材料流動が発生しても、パイロット孔４２の変形を一層確実に抑制することができる。

実際上、パイロット孔４２のみを設けた従来方法と、前記パイロット孔４２を周回して複数のスリット４４を形成した本実施形態とで、素材４０の搬送ピッチのずれを検出した。その結果、本実施形態では、搬送ピッチのずれが、従来方法に比べて５０％以下にまで低減された。

また、本実施形態で製造されたエレメント１０では、複数環状に並べられて無段変速機用ベルトが形成された際に、この無段変速機用ベルトの内周側への湾曲変形が円滑に行われる。このため、各エレメント１０の積層方向は、ヘッド１８側に曲がることがなく、良好な積層形状を得ることができる。

そして、無段変速機用ベルトを形成して、無段変速機のプーリに掛けわたされた際には、前記無段変速機用ベルトの外周方向への振れを防止することが可能になる。従って、無端リングやエレメント１０の損傷も回避され、無段変速機における安定した動力の伝達を行うことが可能になる。

しかも、複数のエレメント１０を環状に積層した際には、比較的肉厚の部分、すなわち、ヘッド１８の左右側端部２４及びボディ１４におけるネック１６の下部領域の三箇所は、隣り合うエレメント１０に接触する。このため、極めて安定した積層状態を維持することができ、無段変速機用ベルトを形成した際に、蛇行等を防止して効率よく動力の伝達を行うことが可能になる。

さらにまた、図２に示すように、ネック１６の下部領域の板厚Ｂよりも、ボディ１４の左右側端部の板厚Ａが小さく設定される一方、左右側端部２４の板厚Ｃよりも下部領域の板厚Ｂが同等以下とされている。これにより、複数のエレメント１０を環状に積層して無段変速機用ベルトを形成した際、左右側端部２４と下部領域との接触により、安定した積層状態とすることができる。

その上、各エレメント１０は、ヘッド１８側に収束するように湾曲することを確実に阻止されるため、無段変速機のプーリに掛けわたされた際に、無端リングとの不要な接触によるエレメント１０の損傷もなく、無段変速機における安定した動力の伝達を行うことが可能になる。

なお、本実施形態では、ワークとして、無段変速機用ベルトのエレメント１０を製造する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、素材４０は、一定の板厚を有する平面部のみからなるものの他、種々の形状の素材を用いることができる。さらに、金属製板材を素材としてワークを製造するものであればよく、エレメント１０以外の種々のワークに適用することが可能である。

Claims (9)

1. 長尺な連続する金属製板材を素材（４０）とし、前記素材（４０）からワークを製造するワークの打ち抜き製造方法であって、
   前記素材（４０）に、パイロット孔（４２）を形成するとともに、前記パイロット孔（４２）を周回して開口部（４４）を形成する工程と、
   前記パイロット孔（４２）を介して前記素材（４０）を、順次、下流のステーションに移送及び位置決めする工程と、
   前記下流のステーションに移送及び位置決めされた前記素材（４０）に、加工処理を施す工程と、
   を有することを特徴とするワークの打ち抜き製造方法。
2. 請求項１記載の打ち抜き製造方法において、前記開口部（４４）は複数のスリット又は複数の孔部であることを特徴とするワークの打ち抜き製造方法。
3. 請求項１記載の打ち抜き製造方法において、前記素材（４０）に前記加工処理としてつぶし加工処理を施す際、前記パイロット孔（４２）には、位置決めピン（５６）が挿入されることを特徴とするワークの打ち抜き製造方法。
4. 長尺な連続する金属製板材を素材（４０）とし、前記素材（４０）からワークを製造するとともに、前記ワークは、無段変速機用ベルトのエレメント（１０）であるワークの打ち抜き製造方法であって、
   前記素材（４０）に、パイロット孔（４２）を形成するとともに、前記パイロット孔（４２）を周回して開口部（４４）を形成する工程と、
   前記パイロット孔（４２）を介して前記素材（４０）を、順次、下流のステーションに移送及び位置決めする工程と、
   前記下流のステーションに移送及び位置決めされた前記素材（４０）に、加工処理を施す工程と、
   を有することを特徴とするワークの打ち抜き製造方法。
5. 請求項４記載の打ち抜き製造方法において、前記開口部（４４）は複数のスリット又は複数の孔部であることを特徴とするワークの打ち抜き製造方法。
6. 請求項４記載の打ち抜き製造方法において、前記素材（４０）に前記加工処理としてつぶし加工処理を施す際、前記パイロット孔（４２）には、位置決めピン（５６）が挿入されることを特徴とするワークの打ち抜き製造方法。
7. 長尺な連続する金属製板材を素材（４０）とし、前記素材（４０）からワークを製造するとともに、前記ワークは、無段変速機用ベルトのエレメント（１０）であり、且つ前記素材（４０）は、一定の板厚を有する平面部のみからなるワークの打ち抜き製造方法であって、
   前記素材（４０）に、パイロット孔（４２）を形成するとともに、前記パイロット孔（４２）を周回して開口部（４４）を形成する工程と、
   前記パイロット孔（４２）を介して前記素材（４０）を、順次、下流のステーションに移送及び位置決めする工程と、
   前記下流のステーションに移送及び位置決めされた前記素材（４０）に、加工処理を施す工程と、
   を有することを特徴とするワークの打ち抜き製造方法。
8. 請求項７記載の打ち抜き製造方法において、前記開口部（４４）は複数のスリット又は複数の孔部であることを特徴とするワークの打ち抜き製造方法。
9. 請求項７記載の打ち抜き製造方法において、前記素材（４０）に前記加工処理としてつぶし加工処理を施す際、前記パイロット孔（４２）には、位置決めピン（５６）が挿入されることを特徴とするワークの打ち抜き製造方法。

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