JP2004167532A - ベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置 - Google Patents
ベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004167532A JP2004167532A JP2002335051A JP2002335051A JP2004167532A JP 2004167532 A JP2004167532 A JP 2004167532A JP 2002335051 A JP2002335051 A JP 2002335051A JP 2002335051 A JP2002335051 A JP 2002335051A JP 2004167532 A JP2004167532 A JP 2004167532A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- forging
- shaft portion
- peripheral surface
- die
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Pulleys (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
【課題】ベルト式無段変速機用シャフトプーリにおいて、シャフトとプーリとを鍛造成形により一体的に形成し、後加工を不要として製造工程を短縮する。
【解決手段】鍛造用金型２６は、ボディ部２８の内部に一体的に配設される下型５６と、駆動部３０の駆動作用下に軸線方向に変位する上型５２と、ワークとなる第３次成形品２４の第１シャフト部１８を上方から押圧する上ピン部材５４と、前記第３次成形品２４の第２シャフト部２０を下方から押圧する下ピン部材４６とを備える。前記上型５２の貫通孔６２ｂに形成された第４〜第５突起部８０、８２によって第１シャフト部１８の外周面をしごき成形するとともに、下型５６の貫通孔６２ａに形成された第１〜第３突起部７０、７２、７４によって第２シャフト部２０の外周面をしごき成形することにより、第１および第２シャフト部１８、２０の外周径の寸法精度を確保する。
【選択図】図５
【解決手段】鍛造用金型２６は、ボディ部２８の内部に一体的に配設される下型５６と、駆動部３０の駆動作用下に軸線方向に変位する上型５２と、ワークとなる第３次成形品２４の第１シャフト部１８を上方から押圧する上ピン部材５４と、前記第３次成形品２４の第２シャフト部２０を下方から押圧する下ピン部材４６とを備える。前記上型５２の貫通孔６２ｂに形成された第４〜第５突起部８０、８２によって第１シャフト部１８の外周面をしごき成形するとともに、下型５６の貫通孔６２ａに形成された第１〜第３突起部７０、７２、７４によって第２シャフト部２０の外周面をしごき成形することにより、第１および第２シャフト部１８、２０の外周径の寸法精度を確保する。
【選択図】図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車用の動力伝達装置を構成する無段変速機に用いられるベルト式無段変速機用のシャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車のエンジンからの動力を変速ギアを介さずに二対のプーリとそれを連結するベルトとによって伝達する無段変速機が採用されている。
【０００３】
無段変速機は、エンジンからの動力が伝達される駆動側プーリと、駆動側へと前記動力を伝達する従動側プーリとの間に画成される溝を介してベルトが巻き掛けされ、駆動側プーリおよび従動側プーリのそれぞれに画成される溝幅を連続的に変化させることにより、前記ベルトが駆動側プーリおよび従動側プーリの半径内方向または半径外方向へとそれぞれ変化し、これによって変速比を無段階的に変速させている。そして、前記駆動側プーリの駆動作用下に動力が前記ベルトを介して従動側プーリへと伝達される。
【０００４】
前記駆動側プーリおよび従動側プーリは、それぞれ別体からなる棒状の軸部と略円錐状のディスク部とにより構成され、前記ディスク部の中央部に形成される孔部を介して軸部に挿通させ、加圧しながら回転させることにより生じる摩擦熱によって前記軸部とディスク部とをフリクション溶接させて一体的に連結している。
【０００５】
また、前記ベルトは、複数の金属プレートが軸線方向に沿って積層され、ベルト溝を介して前記複数の金属プレートが一体的に連結されることにより環状となるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−１０５３６８号公報（第２頁左下欄）
【０００７】
また、圧延機における回転ローラの間に棒状の軸部を挟んで、前記軸部の外周面に対して軸芯方向へと押圧する押圧力を付勢しながら、前記回転ローラを回転させることにより前記軸部の軸径を加工するクロスロール圧延製法が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係るベルト式無段変速機用のシャフトプーリの製造方法においては、それぞれ別体に形成された軸部とディスク部とをフリクション溶接によって接合する際に生じる摩擦熱の影響下に前記軸部とディスク部との接合部の近傍に熱歪みが生じる。その結果、前記熱歪みによって前記軸部の軸芯精度が低下することが懸念される。
【０００９】
そのため、前記軸部とディスク部とを一体的に接合した後、所望の軸芯精度を確保するために前記軸部の外周面に対して後加工を施しているが、加工工程が増大し、それに伴って製造時間が増大するという不具合がある。
【００１０】
さらに、クロスロール圧延製法によって軸部の外周径を加工する場合においては、前記回転ロールの押圧作用下に軸部の外周部位より流動した肉が前記軸部の両端部側へと流動するため、前記軸部の両端部側へと流動した肉の除去等の後加工を行う工程が増大する。その結果、前記軸部の取り代が増大するためコストが増大するという不具合がある。
【００１１】
本発明は、前記の種々の不具合等を考慮してなされたものであり、シャフトとプーリとを鍛造成形によって一体的に形成することにより、後加工を不要として製造工程を短縮することが可能なベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、シャフト部と、前記シャフト部の円錐状のフランジ部とからなるベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法において、
円柱状の鍛造用素材に対して上型を軸線方向に加圧して下型との間にシャフト部と、前記シャフト部の中間部に半径外方向に拡径した円錐状のフランジ部を成形する工程と、
上ピン部材によって前記鍛造用素材の軸線方向への変位が規制された状態において、前記上型を前記鍛造用素材から離間させるように変位させ、前記上型の内周面に設けられた上型突起部によって前記シャフト部の一端部側の外周面に対してしごき成形を行う工程と、
前記鍛造用素材の軸線方向への変位が規制された状態を解除するとともに、下ピン部材によって前記鍛造用素材を前記上型の方向に向かって押圧し、前記下ピン部材の押圧作用下に下型の内周面に設けられた下型突起部によって前記シャフト部の他端部側の外周面に対してしごき成形を行う工程と、
を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、円柱状の鍛造用素材から鍛造成形によってシャフト部と円錐状のフランジ部とを有するシャフトプーリを一体的に形成することができ、前記シャフトプーリが形成された後、上型の軸線方向に沿った変位作用下に前記上型の上型突起部によってシャフト部の一端部側の外周面をしごき成形するとともに、下ピン部材による押圧作用下に鍛造用素材を上型の方向に向かって変位させ、下型の下型突起部によって前記シャフト部の他端部側の外周面をしごき成形する。
【００１４】
従って、鍛造成形によってシャフトプーリのシャフト部とフランジ部とが一体的に形成されることにより、フランジ部とシャフト部とを別体に形成して接合していた場合と比較して、シャフト部の軸芯精度を向上させることができる。
【００１５】
また、シャフト部の外周面にしごき成形を施すことにより、前記シャフト部の外周径を所望の寸法精度とすることができるため、シャフトプーリが鍛造成形された後に別個に行われていたシャフト部への後加工工程が簡略化または不要となり、それに伴ってシャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【００１６】
さらに、シャフトプーリにシャフト部とフランジ部とを鍛造成形により一体的に形成する工程と、シャフト部の外周面にしごき成形を行う工程とを連続的に行うことができるため、シャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明は、シャフト部と前記シャフト部の円錐状のフランジ部とからなるベルト式無段変速機用シャフトプーリの鍛造成形を行う鍛造用金型装置において、
駆動部と、
前記駆動部の駆動作用下に軸線方向に沿って変位する上型と、
前記上型の内周面に半径内方向に突出して形成される上型突起部と、
ボディの内部に一体的に配設される下型と、
前記下型の内周面に半径内方向に突出して形成される下型突起部と、
前記駆動部の内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる上ピン部材と、
前記ボディの内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる下ピン部材と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、上型の内周面に半径内方向へと突出した上型突起部を設けるとともに、下型の内周面に半径内方向へと突出した下型突起部を設ける。そして、駆動部の内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる上ピン部材によって鍛造用素材の変位が規制された状態において、前記上型突起部によってシャフト部の一端部側の外周面がしごき成形されるとともに、ボディの内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる下ピン部材の押圧作用下に鍛造用素材が変位し、前記下型突起部によってシャフト部の他端部側の外周面がしごき成形される。
【００１９】
従って、鍛造成形によってシャフトプーリのシャフト部とフランジ部とが一体的に形成されることにより、フランジ部とシャフト部とを別体に形成して接合していた場合と比較して、シャフト部の軸芯精度を向上させることができる。
【００２０】
また、シャフト部の一端部側および他端部側の外周面にしごき成形を施すことにより、前記シャフト部の外周径を所望の寸法精度とすることができるため、シャフトプーリが鍛造成形された後に別個に行われていたシャフト部への後加工工程が簡略化または不要となり、それに伴ってシャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【００２１】
さらに、シャフトプーリにシャフト部とフランジ部とを形成する鍛造成形と、シャフト部の外周面に対して行われるしごき成形とを鍛造用金型装置によって連続的に行うことができるため、シャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２３】
本実施の形態に係るベルト式無段変速機用シャフトプーリ１０（以下、単にシャフトプーリ１０という）の製造方法においては、金属製材料の円柱体からなるワーク１２に対して４回の鍛造加工が施され、最終的にシャフトプーリ１０（図８参照）が製造される。
【００２４】
まず、図２Ａ〜図２Ｅに示されるように、シャフトプーリ１０に形成される第１および第２シャフト部１８、２０に対して若干大径な円柱体からなるワーク１２に対して前処理として加熱を施す。
【００２５】
次に、図示しない第１鍛造用金型を使用して、加熱された前記ワーク１２に対して第１次鍛造加工を施す。具体的には、前記ワーク１２を一端面側より押圧することにより、図２Ｂに示されるように、前記ワーク１２よりも外周径が若干大きく形成された第１次成形品１４が得られる。
【００２６】
次に、第１次成形品１４に対して、第２鍛造加工を行う。具体的には、図示しない軸部成形用およびフランジ部成形用のキャビティを有する図示しない第２鍛造用金型のワーク保持部に対して前記第１次成形品１４を装填する。なお、前記軸部成形用のキャビティはワーク１２に対して小径に形成されている。
【００２７】
この状態で、前記軸部成形用のキャビティに指向して第１次成形品１４の一端面を下方（矢印Ｘ１方向）に向かって押圧する。この押圧によって該第１次成形品１４の略中央部に半径外方向へと拡径するフランジ部１６と、軸線方向に沿った両端部側に複数の段部を有する第１シャフト部（一端部）１８および第２シャフト部（他端部）２０が形成された第２次成形品２２とが得られる（図２Ｃ参照）。
【００２８】
次に、第２次成形品２２に対してさらに第３鍛造加工を行う。具体的には、図示しない第３鍛造用金型を使用し、第１および第２シャフト部１８、２０の外周径がさらに小径となるように形成されるとともに、前記フランジ部１６がさらに半径外方向へと拡径されて薄肉状となる第３次成形品２４が得られる（図２Ｄ参照）。
【００２９】
次に、第３次成形品２４に対してさらに鍛造加工を行うとともに、第１および第２シャフト部１８、２０の外周面をしごき成形する工程について説明する。
【００３０】
まず、この第３次成形品２４に対して鍛造加工およびしごき成形を行う鍛造用金型装置２６について説明する。
【００３１】
この鍛造用金型装置２６は、図１に示されるように、ボディ部２８と、図示しない駆動源の駆動作用下に軸線方向に変位する駆動部３０と、鍛造成形される第３次成形品２４が内部に装填される金型部３２と、前記ボディ部２８および駆動部３０の内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられるピン機構３４とを備える。
【００３２】
ボディ部２８は、基台３６の上面に装着されるプレート状の第１基部３８と、前記第１基部３８の上部に装着される第２基部４０と、前記第２基部４０の上部に係合される環状のアウターリング４２とからなる。なお、前記基台３６、第１および第２基部３８、４０およびアウターリング４２は、図示しないボルトを介して一体的に連結されている。
【００３３】
第１基部３８および基台３６の略中央部には、軸線方向に沿ってそれぞれ挿通孔４４ａが形成され、前記挿通孔４４ａの内部には基台３６の下方より下ピン部材４６が変位自在に挿入されている。
【００３４】
駆動部３０は、図示しない電源より図示しない駆動源へと電流が供給されることにより、軸線方向に沿って加圧力が付与されるプレート部材４８と、前記プレート部材４８の下面に図示しないボルトを介して一体的に連結された接続部材５０とからなる。前記接続部材５０の内部には、金型部３２の一部である上型５２が下方（矢印Ｘ１方向）に向かって突出するように一体的に係合されている。
【００３５】
すなわち、図示しない駆動源による駆動作用下にプレート部材４８、接続部材５０および上型５２が軸線方向に向かって一体的に変位する。
【００３６】
また、前記プレート部材４８および接続部材５０の略中央部には、軸線方向に沿ってそれぞれ挿通孔４４ｂが形成され、前記挿通孔４４ｂの内部には上方より上ピン部材５４が変位自在に挿入されている。
【００３７】
金型部３２は、第２基部４０の内部に配設される下型５６と、接続部材５０の内部に一体的に設けられる上型５２とからなる。
【００３８】
下型５６の上面は、シャフトプーリ１０における所望のフランジ部１６の下面形状に対応した形状に形成されている。
【００３９】
また、下型５６の外周面には、半径外方向に突出した凸部５８ａが第２基部４０の凹部６０ａに係合されるように設けられ、前記凸部５８ａの係合作用下に前記下型５６が上方（矢印Ｘ２方向）へ変位することが規制されている。
【００４０】
図３〜図７に示されるように、下型５６の略中央部には、軸線方向に沿って貫通孔６２ａが形成され、前記貫通孔６２ａには、上方から下方に向かって順に第１〜第３下孔部６４、６６、６８が形成されている。前記第１〜第３下孔部６４、６６、６８は、第１下孔部６４の内周径が最も大きく形成され、第２下孔部６６、第３下孔部６８の順に小さくなるように形成されている。
【００４１】
前記第１下孔部６４には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第１突起部（下型突起部）７０が第２下孔部６６側に形成され、前記第２下孔部６６には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第２突起部（下型突起部）７２が第３下孔部６８側に形成され、そして、前記第３下孔部６８には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第３突起部（下型突起部）７４が第１基部３８（図１参照）側に形成されている。
【００４２】
前記第１〜第３突起部７０、７２、７４の内周面は、いずれも軸線と略平行となるように形成されている。なお、前記第１〜第３突起部７０、７２、７４の内周径も第１〜第３下孔部６４、６６、６８と同様に、第１突起部７０の内周径が最も大きく形成され、第２突起部７２、第３突起部７４の順に小さくなるように形成されている。
【００４３】
さらに、前記第１〜第３突起部７０、７２、７４の内周径は、シャフトプーリ１０における所望の第２シャフト部２０の外周径と略同等となるように形成されている。
【００４４】
また、上型５２の下面は、シャフトプーリ１０における所望のフランジ部１６の上面形状に対応した形状に形成され、前記上型５２の外周面には、半径外方向に突出した凸部５８ｂが接続部材５０の凹部６０ｂに係合されている。
【００４５】
上型５２の略中央部には、軸線方向に沿って貫通孔６２ｂが形成され、前記貫通孔６２ｂには、その下方から上方に向かって順に第１および第２上孔部７６、７８が形成されている。前記第１および第２上孔部７６、７８は、該第１上孔部７６の内周径が第２上孔部７８の内周径より大きくなるように形成されている。
【００４６】
前記第１上孔部７６には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第４突起部（上型突起部）８０が下型５６側に形成され、前記第２上孔部７８には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第５突起部（上型突起部）８２が第１上孔部７６側に形成されている。
【００４７】
前記第４および第５突起部８０、８２の内周面は、いずれも軸線と略平行となるように形成されている。なお、前記第４および第５突起部８０、８２の内周径も第１および第２上孔部７６、７８と同様に、第４突起部８０、第５突起部８２の順に小さくなるように形成されている。そして、前記第４および第５突起部８０、８２の内周径も第１および第２上孔部７６、７８と同様に、第４突起部８０の内周径が第５突起部８２より大きくなるように形成されている。
【００４８】
さらに、下型５６の上面と上型５２の下面とによって囲繞される装填部８４には、第３次成形品２４のフランジ部１６が装填されるとともに、前記第３次成形品２４の第２シャフト部２０が下型５６の貫通孔６２ａの内部に挿入されるように装填される。
【００４９】
ピン機構３４は、図１に示されるように、ボディ部２８の挿通孔４４ａおよび下型５６の貫通孔６２ａの内部に挿入される下ピン部材４６と、駆動部３０の挿通孔４４ｂおよび上型５２の貫通孔６２ｂの内部に挿入される上ピン部材５４とからなる。
【００５０】
下ピン部材４６は長尺状に形成され、前記下ピン部材４６が図示しない駆動源の駆動作用下に軸線方向に沿って変位するとともに、その上面が常に貫通孔６２ａに装填される第３次成形品２４の第２シャフト部２０の下面に当接するように配設されている。
【００５１】
また、上ピン部材５４は長尺状に形成され、図示しない駆動源の駆動作用下に軸線方向に沿って下方（矢印Ｘ１方向）に変位した際、前記上ピン部材５４の下面が貫通孔６２ｂに装填される第３次成形品２４の第１シャフト部１８の上面に当接するように配設されている。
【００５２】
次に、前記鍛造用金型装置２６によって第３次成形品２４に対してさらに鍛造加工を行うとともに、第１および第２シャフト部１８、２０の外周面にしごき成形を行う工程について説明する。
【００５３】
まず、図３に示されるように、上型５２が上方（矢印Ｘ２方向）に変位した状態において、ワークとなる第３次成形品２４のフランジ部１６を装填部８４へと装填し、同時に第２シャフト部２０を下型５６の貫通孔６２ａへと装填する。
【００５４】
そして、図示しない駆動源の駆動作用下に上型５２がアウターリング４２の内壁面を摺動するように軸線方向に沿って下降し、前記上型５２の下面が第３次成形品２４のフランジ部１６の上面へと当接する。そして、前記上型５２による加圧作用下にフランジ部１６が上型５２の下面形状と略同一形状となるように成形される（図４参照）。
【００５５】
また、上型５２が下方（矢印Ｘ１方向）へと変位する際、前記上型５２の第１および第２上孔部７６、７８にそれぞれ形成された第４および第５突起部８０、８２によって第３次成形品２４の第１シャフト部１８の外周面がしごき成形される。その際、第４および第５突起部８０、８２は、その内周径が異なるため、前記内周径に対応して第１シャフト部１８の上方における外周径が下方における外周径より小さい段付形状に形成される。
【００５６】
そして、第３次成形品２４のフランジ部１６の上面に上型５２の下面が当接した状態において、図５に示されるように、図示しない駆動源による駆動作用下に上ピン部材５４が駆動部３０の挿通孔４４ｂおよび上型５２の貫通孔６２ｂの内部を軸線方向に沿って下方（矢印Ｘ１方向）に変位し、前記上ピン部材５４が第１シャフト部１８の上面を下方（矢印Ｘ１方向）へと押圧する。
【００５７】
その結果、前記第１シャフト部１８の外周部位は、上ピン部材５４による押圧作用下に軸線と略直交する方向（矢印Ａ方向）へと塑性流動し、前記外周部位が塑性変形して半径外方向へと拡径することにより上型５２の第１および第２上孔部７６、７８の内周面に当接する。
【００５８】
また、略同時に、図示しない駆動源による駆動作用下に下ピン部材４６がボディ部２８の挿通孔４４ａおよび下型５６の貫通孔６２ａの内部を軸線方向に沿って上方（矢印Ｘ２方向）に変位し、前記下ピン部材４６が第３次成形品２４の第２シャフト部２０の下面を上方（矢印Ｘ２方向）へと押圧する。
【００５９】
その結果、前記第２シャフト部２０の外周部位は、下ピン部材４６による押圧作用下に軸線と略直交する方向（矢印Ａ方向）へと塑性流動し、第２シャフト部２０の外周部位が塑性変形して半径外方向へと拡径することにより下型５６の第１〜第３下孔部６４、６６、６８の内周面に当接する。
【００６０】
換言すると、第１および第２シャフト部１８、２０は、上ピン部材５４および下ピン部材４６によって軸線方向の変位（矢印Ｘ１、Ｘ２方向）が規制された状態にあるため、上ピン部材５４および下ピン部材４６によって押圧された際、その第１および第２シャフト部１８、２０の外周部位の肉は半径外方向（矢印Ａ方向）へのみ流動する。
【００６１】
次に、図６に示されるように、第１シャフト部１８の上面が上ピン部材５４によって保持された状態で、図示しない駆動源の駆動作用下に上型５２を上方（矢印Ｘ２方向）へと変位させる。その際、第１シャフト部１８の外周部位は、上ピン部材５４の押圧作用下に上型５２の内周面に当接するように半径外方向へと塑性変形して拡径した状態にあるため、上型５２の内周面の第４および第５突起部８０、８２が上方（矢印Ｘ２方向）に変位し、塑性変形することにより拡径した第１シャフト部１８の外周部位が上方（矢印Ｘ２方向）へとしごかれる。
【００６２】
換言すると、第１シャフト部１８の外周部位の肉が第４および第５突起部８０、８２の変位作用下に上方（矢印Ｘ２方向）へと塑性流動し、第１シャフト部１８の外周径が第４および第５突起部８０、８２の内周径と略同等となるようにしごき成形される。
【００６３】
その結果、前記第４および第５突起部８０、８２によって第１シャフト部１８の外周径がそれぞれ所望の寸法精度に形成される。なお、第３次成形品２４は、第１シャフト部１８の上面を上ピン部材５４によって規制されているため、上型５２の上方（矢印Ｘ２方向）へと変位する際に前記第３次成形品２４が上方（矢印Ｘ２方向）へと変位することがない。
【００６４】
次に、図７に示されるように、装填部８４に装填された状態の第３次成形品２４に対して上型５２が上方（矢印Ｘ２方向）へと変位した状態で、図示しない駆動源の駆動作用下に下ピン部材４６を上ピン部材５４と一体的に上方（矢印Ｘ２方向）へと変位させる。そして、第２シャフト部２０の下面が下ピン部材４６によって押圧されて第３次成形品２４が上方（矢印Ｘ２方向）へと押し上げられるように変位する。
【００６５】
その際、第２シャフト部２０の外周部位は、下ピン部材４６による押圧作用下に下型５６の貫通孔６２ａの内周面に当接するように半径外方向へと塑性変形して拡径した状態にあるため、下型５６の内周面の第１〜第３突起部７０、７２、７４に対して第２シャフト部２０が上方（矢印Ｘ２方向）に変位し、塑性変形することにより拡径した第２シャフト部２０の外周部位が軸線方向に沿って下方（矢印Ｘ１方向）へとしごかれる。その際、第１〜第３突起部７０、７２、７４は、それぞれ内周径が異なるため、前記内周径に対応して第２シャフト部２０の上方における外周径が下方における外周径より大きい段付形状に形成される。
【００６６】
換言すると、第２シャフト部２０の外周部位の肉が、第１〜第３突起部７０、７２、７４に対する第２シャフト部２０の変位作用下に下方（矢印Ｘ１方向）へと塑性流動し、第２シャフト部２０の外周径が第１〜第３突起部７０、７２、７４の内周径と略同等となるようにしごき成形される。その結果、前記第１〜第３突起部７０、７２、７４によって第２シャフト部２０の外周径がそれぞれ所望の寸法精度に形成される。
【００６７】
そして、図８に示されるように、第１〜第５突起部７０、７２、７４、８０、８２によるしごき成形によって所望の寸法精度が確保された第１および第２シャフト部１８、２０を有するシャフトプーリ１０が得られる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態では、シャフトプーリ１０に第１および第２シャフト部１８、２０と、プーリとして機能するフランジ部１６とを一体的に鍛造成形することにより、第１および第２シャフト部１８、２０とフランジ部１６とを別体に設けて接合する場合と比較して、フランジ部１６に対する第１および第２シャフト部１８、２０の軸芯精度を向上させることができる。
【００６９】
また、第１および第２シャフト部１８、２０とフランジ部１６が一体的に鍛造成形された後、上型５２の第４および第５突起部８０、８２によって第１シャフト部１８の外周面をしごき成形するとともに、下型５６の第１〜第３突起部７０、７２、７４によって第２シャフト部２０の外周面をしごき成形することにより、鍛造成形によって形成されたシャフトプーリ１０に対して別個に第１および第２シャフト部１８、２０の外周面に加工を施す後加工が不要となるため、それに伴って製造工程および製造時間を短縮化することができる。
【００７０】
さらに、第１および第２シャフト部１８、２０とフランジ部１６とを一体的に鍛造成形によって成形する工程と、前記第１および第２シャフト部１８、２０の外周面に対して第１〜第５突起部７０、７２、７４、８０、８２を介してしごき成形を行う工程とが鍛造用金型装置２６によって連続的に行われるため、シャフトプーリ１０の製造工程および製造時間を低減することができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７２】
すなわち、鍛造成形によってシャフトプーリのシャフト部とフランジ部とを一体的に形成することができるため、前記シャフト部の軸芯精度を向上させることができる。
【００７３】
また、シャフト部の外周面に対してしごき成形を施すことにより、前記シャフト部の外周径を所望の寸法精度とすることができるため、シャフトプーリが鍛造成形された後に別個に行われていたシャフト部への後加工工程が不要となるとともに、前記シャフトプーリにシャフト部とフランジ部とを成形する工程と、シャフト部の外周面にしごき成形を行う工程とを連続的に行うことができるため、シャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法に用いられる鍛造用金型装置の一部省略縦断面図である。
【図２】ワークに対する鍛造加工の工程を示す説明図である。
【図３】図１における鍛造用金型装置の上型が上方に位置した状態を示す拡大縦断面図である。
【図４】図３における鍛造用金型装置の上型が下方に変位し、上型の下面が第３次成形品のフランジ部の上面に当接した状態を示す動作説明図である。
【図５】図４における鍛造用金型装置の上ピン部材が下方に変位するとともに、下ピン部材が上方に変位して、前記上ピン部材および下ピン部材による押圧作用下に第１および第２シャフト部の外周径が拡径した状態を示す動作説明図である。
【図６】図５における鍛造用金型装置の上型が上方に変位して、第３次成形品の第１シャフト部の外周面が第４および第５突起部によってしごき成形された状態を示す動作説明図である。
【図７】図６における鍛造用金型装置の下ピン部材と上ピン部材とが上方に変位し、第３次成形品を上方へと押し出し、第１〜第３突起部によって第２シャフト部の外周面がしごき成形された状態を示す動作説明図である。
【図８】図１における鍛造用金型装置によって第１および第２シャフト部の外周面にしごき成形が施されたシャフトプーリの斜視図である。
【符号の説明】
１０…シャフトプーリ １４…第１次成形品
１６…フランジ部 １８…第１シャフト部
２０…第２シャフト部 ２２…第２次成形品
２４…第３次成形品 ２６…鍛造用金型装置
２８…ボディ部 ３０…駆動部
３２…金型部 ３４…ピン機構
３８…第１基部 ４０…第２基部
４４ａ、４４ｂ…挿通孔 ４６…下ピン部材
５２…上型 ５４…上ピン部材
５６…下型 ６２ａ、６２ｂ…貫通孔
６４…第１下孔部 ６６…第２下孔部
６８…第３下孔部 ７０…第１突起部
７２…第２突起部 ７４…第３突起部
７６…第１上孔部 ７８…第２上孔部
８０…第４突起部 ８２…第５突起部
８４…装填部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車用の動力伝達装置を構成する無段変速機に用いられるベルト式無段変速機用のシャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車のエンジンからの動力を変速ギアを介さずに二対のプーリとそれを連結するベルトとによって伝達する無段変速機が採用されている。
【０００３】
無段変速機は、エンジンからの動力が伝達される駆動側プーリと、駆動側へと前記動力を伝達する従動側プーリとの間に画成される溝を介してベルトが巻き掛けされ、駆動側プーリおよび従動側プーリのそれぞれに画成される溝幅を連続的に変化させることにより、前記ベルトが駆動側プーリおよび従動側プーリの半径内方向または半径外方向へとそれぞれ変化し、これによって変速比を無段階的に変速させている。そして、前記駆動側プーリの駆動作用下に動力が前記ベルトを介して従動側プーリへと伝達される。
【０００４】
前記駆動側プーリおよび従動側プーリは、それぞれ別体からなる棒状の軸部と略円錐状のディスク部とにより構成され、前記ディスク部の中央部に形成される孔部を介して軸部に挿通させ、加圧しながら回転させることにより生じる摩擦熱によって前記軸部とディスク部とをフリクション溶接させて一体的に連結している。
【０００５】
また、前記ベルトは、複数の金属プレートが軸線方向に沿って積層され、ベルト溝を介して前記複数の金属プレートが一体的に連結されることにより環状となるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−１０５３６８号公報（第２頁左下欄）
【０００７】
また、圧延機における回転ローラの間に棒状の軸部を挟んで、前記軸部の外周面に対して軸芯方向へと押圧する押圧力を付勢しながら、前記回転ローラを回転させることにより前記軸部の軸径を加工するクロスロール圧延製法が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係るベルト式無段変速機用のシャフトプーリの製造方法においては、それぞれ別体に形成された軸部とディスク部とをフリクション溶接によって接合する際に生じる摩擦熱の影響下に前記軸部とディスク部との接合部の近傍に熱歪みが生じる。その結果、前記熱歪みによって前記軸部の軸芯精度が低下することが懸念される。
【０００９】
そのため、前記軸部とディスク部とを一体的に接合した後、所望の軸芯精度を確保するために前記軸部の外周面に対して後加工を施しているが、加工工程が増大し、それに伴って製造時間が増大するという不具合がある。
【００１０】
さらに、クロスロール圧延製法によって軸部の外周径を加工する場合においては、前記回転ロールの押圧作用下に軸部の外周部位より流動した肉が前記軸部の両端部側へと流動するため、前記軸部の両端部側へと流動した肉の除去等の後加工を行う工程が増大する。その結果、前記軸部の取り代が増大するためコストが増大するという不具合がある。
【００１１】
本発明は、前記の種々の不具合等を考慮してなされたものであり、シャフトとプーリとを鍛造成形によって一体的に形成することにより、後加工を不要として製造工程を短縮することが可能なベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、シャフト部と、前記シャフト部の円錐状のフランジ部とからなるベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法において、
円柱状の鍛造用素材に対して上型を軸線方向に加圧して下型との間にシャフト部と、前記シャフト部の中間部に半径外方向に拡径した円錐状のフランジ部を成形する工程と、
上ピン部材によって前記鍛造用素材の軸線方向への変位が規制された状態において、前記上型を前記鍛造用素材から離間させるように変位させ、前記上型の内周面に設けられた上型突起部によって前記シャフト部の一端部側の外周面に対してしごき成形を行う工程と、
前記鍛造用素材の軸線方向への変位が規制された状態を解除するとともに、下ピン部材によって前記鍛造用素材を前記上型の方向に向かって押圧し、前記下ピン部材の押圧作用下に下型の内周面に設けられた下型突起部によって前記シャフト部の他端部側の外周面に対してしごき成形を行う工程と、
を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、円柱状の鍛造用素材から鍛造成形によってシャフト部と円錐状のフランジ部とを有するシャフトプーリを一体的に形成することができ、前記シャフトプーリが形成された後、上型の軸線方向に沿った変位作用下に前記上型の上型突起部によってシャフト部の一端部側の外周面をしごき成形するとともに、下ピン部材による押圧作用下に鍛造用素材を上型の方向に向かって変位させ、下型の下型突起部によって前記シャフト部の他端部側の外周面をしごき成形する。
【００１４】
従って、鍛造成形によってシャフトプーリのシャフト部とフランジ部とが一体的に形成されることにより、フランジ部とシャフト部とを別体に形成して接合していた場合と比較して、シャフト部の軸芯精度を向上させることができる。
【００１５】
また、シャフト部の外周面にしごき成形を施すことにより、前記シャフト部の外周径を所望の寸法精度とすることができるため、シャフトプーリが鍛造成形された後に別個に行われていたシャフト部への後加工工程が簡略化または不要となり、それに伴ってシャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【００１６】
さらに、シャフトプーリにシャフト部とフランジ部とを鍛造成形により一体的に形成する工程と、シャフト部の外周面にしごき成形を行う工程とを連続的に行うことができるため、シャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明は、シャフト部と前記シャフト部の円錐状のフランジ部とからなるベルト式無段変速機用シャフトプーリの鍛造成形を行う鍛造用金型装置において、
駆動部と、
前記駆動部の駆動作用下に軸線方向に沿って変位する上型と、
前記上型の内周面に半径内方向に突出して形成される上型突起部と、
ボディの内部に一体的に配設される下型と、
前記下型の内周面に半径内方向に突出して形成される下型突起部と、
前記駆動部の内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる上ピン部材と、
前記ボディの内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる下ピン部材と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、上型の内周面に半径内方向へと突出した上型突起部を設けるとともに、下型の内周面に半径内方向へと突出した下型突起部を設ける。そして、駆動部の内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる上ピン部材によって鍛造用素材の変位が規制された状態において、前記上型突起部によってシャフト部の一端部側の外周面がしごき成形されるとともに、ボディの内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる下ピン部材の押圧作用下に鍛造用素材が変位し、前記下型突起部によってシャフト部の他端部側の外周面がしごき成形される。
【００１９】
従って、鍛造成形によってシャフトプーリのシャフト部とフランジ部とが一体的に形成されることにより、フランジ部とシャフト部とを別体に形成して接合していた場合と比較して、シャフト部の軸芯精度を向上させることができる。
【００２０】
また、シャフト部の一端部側および他端部側の外周面にしごき成形を施すことにより、前記シャフト部の外周径を所望の寸法精度とすることができるため、シャフトプーリが鍛造成形された後に別個に行われていたシャフト部への後加工工程が簡略化または不要となり、それに伴ってシャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【００２１】
さらに、シャフトプーリにシャフト部とフランジ部とを形成する鍛造成形と、シャフト部の外周面に対して行われるしごき成形とを鍛造用金型装置によって連続的に行うことができるため、シャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２３】
本実施の形態に係るベルト式無段変速機用シャフトプーリ１０（以下、単にシャフトプーリ１０という）の製造方法においては、金属製材料の円柱体からなるワーク１２に対して４回の鍛造加工が施され、最終的にシャフトプーリ１０（図８参照）が製造される。
【００２４】
まず、図２Ａ〜図２Ｅに示されるように、シャフトプーリ１０に形成される第１および第２シャフト部１８、２０に対して若干大径な円柱体からなるワーク１２に対して前処理として加熱を施す。
【００２５】
次に、図示しない第１鍛造用金型を使用して、加熱された前記ワーク１２に対して第１次鍛造加工を施す。具体的には、前記ワーク１２を一端面側より押圧することにより、図２Ｂに示されるように、前記ワーク１２よりも外周径が若干大きく形成された第１次成形品１４が得られる。
【００２６】
次に、第１次成形品１４に対して、第２鍛造加工を行う。具体的には、図示しない軸部成形用およびフランジ部成形用のキャビティを有する図示しない第２鍛造用金型のワーク保持部に対して前記第１次成形品１４を装填する。なお、前記軸部成形用のキャビティはワーク１２に対して小径に形成されている。
【００２７】
この状態で、前記軸部成形用のキャビティに指向して第１次成形品１４の一端面を下方（矢印Ｘ１方向）に向かって押圧する。この押圧によって該第１次成形品１４の略中央部に半径外方向へと拡径するフランジ部１６と、軸線方向に沿った両端部側に複数の段部を有する第１シャフト部（一端部）１８および第２シャフト部（他端部）２０が形成された第２次成形品２２とが得られる（図２Ｃ参照）。
【００２８】
次に、第２次成形品２２に対してさらに第３鍛造加工を行う。具体的には、図示しない第３鍛造用金型を使用し、第１および第２シャフト部１８、２０の外周径がさらに小径となるように形成されるとともに、前記フランジ部１６がさらに半径外方向へと拡径されて薄肉状となる第３次成形品２４が得られる（図２Ｄ参照）。
【００２９】
次に、第３次成形品２４に対してさらに鍛造加工を行うとともに、第１および第２シャフト部１８、２０の外周面をしごき成形する工程について説明する。
【００３０】
まず、この第３次成形品２４に対して鍛造加工およびしごき成形を行う鍛造用金型装置２６について説明する。
【００３１】
この鍛造用金型装置２６は、図１に示されるように、ボディ部２８と、図示しない駆動源の駆動作用下に軸線方向に変位する駆動部３０と、鍛造成形される第３次成形品２４が内部に装填される金型部３２と、前記ボディ部２８および駆動部３０の内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられるピン機構３４とを備える。
【００３２】
ボディ部２８は、基台３６の上面に装着されるプレート状の第１基部３８と、前記第１基部３８の上部に装着される第２基部４０と、前記第２基部４０の上部に係合される環状のアウターリング４２とからなる。なお、前記基台３６、第１および第２基部３８、４０およびアウターリング４２は、図示しないボルトを介して一体的に連結されている。
【００３３】
第１基部３８および基台３６の略中央部には、軸線方向に沿ってそれぞれ挿通孔４４ａが形成され、前記挿通孔４４ａの内部には基台３６の下方より下ピン部材４６が変位自在に挿入されている。
【００３４】
駆動部３０は、図示しない電源より図示しない駆動源へと電流が供給されることにより、軸線方向に沿って加圧力が付与されるプレート部材４８と、前記プレート部材４８の下面に図示しないボルトを介して一体的に連結された接続部材５０とからなる。前記接続部材５０の内部には、金型部３２の一部である上型５２が下方（矢印Ｘ１方向）に向かって突出するように一体的に係合されている。
【００３５】
すなわち、図示しない駆動源による駆動作用下にプレート部材４８、接続部材５０および上型５２が軸線方向に向かって一体的に変位する。
【００３６】
また、前記プレート部材４８および接続部材５０の略中央部には、軸線方向に沿ってそれぞれ挿通孔４４ｂが形成され、前記挿通孔４４ｂの内部には上方より上ピン部材５４が変位自在に挿入されている。
【００３７】
金型部３２は、第２基部４０の内部に配設される下型５６と、接続部材５０の内部に一体的に設けられる上型５２とからなる。
【００３８】
下型５６の上面は、シャフトプーリ１０における所望のフランジ部１６の下面形状に対応した形状に形成されている。
【００３９】
また、下型５６の外周面には、半径外方向に突出した凸部５８ａが第２基部４０の凹部６０ａに係合されるように設けられ、前記凸部５８ａの係合作用下に前記下型５６が上方（矢印Ｘ２方向）へ変位することが規制されている。
【００４０】
図３〜図７に示されるように、下型５６の略中央部には、軸線方向に沿って貫通孔６２ａが形成され、前記貫通孔６２ａには、上方から下方に向かって順に第１〜第３下孔部６４、６６、６８が形成されている。前記第１〜第３下孔部６４、６６、６８は、第１下孔部６４の内周径が最も大きく形成され、第２下孔部６６、第３下孔部６８の順に小さくなるように形成されている。
【００４１】
前記第１下孔部６４には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第１突起部（下型突起部）７０が第２下孔部６６側に形成され、前記第２下孔部６６には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第２突起部（下型突起部）７２が第３下孔部６８側に形成され、そして、前記第３下孔部６８には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第３突起部（下型突起部）７４が第１基部３８（図１参照）側に形成されている。
【００４２】
前記第１〜第３突起部７０、７２、７４の内周面は、いずれも軸線と略平行となるように形成されている。なお、前記第１〜第３突起部７０、７２、７４の内周径も第１〜第３下孔部６４、６６、６８と同様に、第１突起部７０の内周径が最も大きく形成され、第２突起部７２、第３突起部７４の順に小さくなるように形成されている。
【００４３】
さらに、前記第１〜第３突起部７０、７２、７４の内周径は、シャフトプーリ１０における所望の第２シャフト部２０の外周径と略同等となるように形成されている。
【００４４】
また、上型５２の下面は、シャフトプーリ１０における所望のフランジ部１６の上面形状に対応した形状に形成され、前記上型５２の外周面には、半径外方向に突出した凸部５８ｂが接続部材５０の凹部６０ｂに係合されている。
【００４５】
上型５２の略中央部には、軸線方向に沿って貫通孔６２ｂが形成され、前記貫通孔６２ｂには、その下方から上方に向かって順に第１および第２上孔部７６、７８が形成されている。前記第１および第２上孔部７６、７８は、該第１上孔部７６の内周径が第２上孔部７８の内周径より大きくなるように形成されている。
【００４６】
前記第１上孔部７６には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第４突起部（上型突起部）８０が下型５６側に形成され、前記第２上孔部７８には、その内周面より半径内方向に所定長だけ突出した第５突起部（上型突起部）８２が第１上孔部７６側に形成されている。
【００４７】
前記第４および第５突起部８０、８２の内周面は、いずれも軸線と略平行となるように形成されている。なお、前記第４および第５突起部８０、８２の内周径も第１および第２上孔部７６、７８と同様に、第４突起部８０、第５突起部８２の順に小さくなるように形成されている。そして、前記第４および第５突起部８０、８２の内周径も第１および第２上孔部７６、７８と同様に、第４突起部８０の内周径が第５突起部８２より大きくなるように形成されている。
【００４８】
さらに、下型５６の上面と上型５２の下面とによって囲繞される装填部８４には、第３次成形品２４のフランジ部１６が装填されるとともに、前記第３次成形品２４の第２シャフト部２０が下型５６の貫通孔６２ａの内部に挿入されるように装填される。
【００４９】
ピン機構３４は、図１に示されるように、ボディ部２８の挿通孔４４ａおよび下型５６の貫通孔６２ａの内部に挿入される下ピン部材４６と、駆動部３０の挿通孔４４ｂおよび上型５２の貫通孔６２ｂの内部に挿入される上ピン部材５４とからなる。
【００５０】
下ピン部材４６は長尺状に形成され、前記下ピン部材４６が図示しない駆動源の駆動作用下に軸線方向に沿って変位するとともに、その上面が常に貫通孔６２ａに装填される第３次成形品２４の第２シャフト部２０の下面に当接するように配設されている。
【００５１】
また、上ピン部材５４は長尺状に形成され、図示しない駆動源の駆動作用下に軸線方向に沿って下方（矢印Ｘ１方向）に変位した際、前記上ピン部材５４の下面が貫通孔６２ｂに装填される第３次成形品２４の第１シャフト部１８の上面に当接するように配設されている。
【００５２】
次に、前記鍛造用金型装置２６によって第３次成形品２４に対してさらに鍛造加工を行うとともに、第１および第２シャフト部１８、２０の外周面にしごき成形を行う工程について説明する。
【００５３】
まず、図３に示されるように、上型５２が上方（矢印Ｘ２方向）に変位した状態において、ワークとなる第３次成形品２４のフランジ部１６を装填部８４へと装填し、同時に第２シャフト部２０を下型５６の貫通孔６２ａへと装填する。
【００５４】
そして、図示しない駆動源の駆動作用下に上型５２がアウターリング４２の内壁面を摺動するように軸線方向に沿って下降し、前記上型５２の下面が第３次成形品２４のフランジ部１６の上面へと当接する。そして、前記上型５２による加圧作用下にフランジ部１６が上型５２の下面形状と略同一形状となるように成形される（図４参照）。
【００５５】
また、上型５２が下方（矢印Ｘ１方向）へと変位する際、前記上型５２の第１および第２上孔部７６、７８にそれぞれ形成された第４および第５突起部８０、８２によって第３次成形品２４の第１シャフト部１８の外周面がしごき成形される。その際、第４および第５突起部８０、８２は、その内周径が異なるため、前記内周径に対応して第１シャフト部１８の上方における外周径が下方における外周径より小さい段付形状に形成される。
【００５６】
そして、第３次成形品２４のフランジ部１６の上面に上型５２の下面が当接した状態において、図５に示されるように、図示しない駆動源による駆動作用下に上ピン部材５４が駆動部３０の挿通孔４４ｂおよび上型５２の貫通孔６２ｂの内部を軸線方向に沿って下方（矢印Ｘ１方向）に変位し、前記上ピン部材５４が第１シャフト部１８の上面を下方（矢印Ｘ１方向）へと押圧する。
【００５７】
その結果、前記第１シャフト部１８の外周部位は、上ピン部材５４による押圧作用下に軸線と略直交する方向（矢印Ａ方向）へと塑性流動し、前記外周部位が塑性変形して半径外方向へと拡径することにより上型５２の第１および第２上孔部７６、７８の内周面に当接する。
【００５８】
また、略同時に、図示しない駆動源による駆動作用下に下ピン部材４６がボディ部２８の挿通孔４４ａおよび下型５６の貫通孔６２ａの内部を軸線方向に沿って上方（矢印Ｘ２方向）に変位し、前記下ピン部材４６が第３次成形品２４の第２シャフト部２０の下面を上方（矢印Ｘ２方向）へと押圧する。
【００５９】
その結果、前記第２シャフト部２０の外周部位は、下ピン部材４６による押圧作用下に軸線と略直交する方向（矢印Ａ方向）へと塑性流動し、第２シャフト部２０の外周部位が塑性変形して半径外方向へと拡径することにより下型５６の第１〜第３下孔部６４、６６、６８の内周面に当接する。
【００６０】
換言すると、第１および第２シャフト部１８、２０は、上ピン部材５４および下ピン部材４６によって軸線方向の変位（矢印Ｘ１、Ｘ２方向）が規制された状態にあるため、上ピン部材５４および下ピン部材４６によって押圧された際、その第１および第２シャフト部１８、２０の外周部位の肉は半径外方向（矢印Ａ方向）へのみ流動する。
【００６１】
次に、図６に示されるように、第１シャフト部１８の上面が上ピン部材５４によって保持された状態で、図示しない駆動源の駆動作用下に上型５２を上方（矢印Ｘ２方向）へと変位させる。その際、第１シャフト部１８の外周部位は、上ピン部材５４の押圧作用下に上型５２の内周面に当接するように半径外方向へと塑性変形して拡径した状態にあるため、上型５２の内周面の第４および第５突起部８０、８２が上方（矢印Ｘ２方向）に変位し、塑性変形することにより拡径した第１シャフト部１８の外周部位が上方（矢印Ｘ２方向）へとしごかれる。
【００６２】
換言すると、第１シャフト部１８の外周部位の肉が第４および第５突起部８０、８２の変位作用下に上方（矢印Ｘ２方向）へと塑性流動し、第１シャフト部１８の外周径が第４および第５突起部８０、８２の内周径と略同等となるようにしごき成形される。
【００６３】
その結果、前記第４および第５突起部８０、８２によって第１シャフト部１８の外周径がそれぞれ所望の寸法精度に形成される。なお、第３次成形品２４は、第１シャフト部１８の上面を上ピン部材５４によって規制されているため、上型５２の上方（矢印Ｘ２方向）へと変位する際に前記第３次成形品２４が上方（矢印Ｘ２方向）へと変位することがない。
【００６４】
次に、図７に示されるように、装填部８４に装填された状態の第３次成形品２４に対して上型５２が上方（矢印Ｘ２方向）へと変位した状態で、図示しない駆動源の駆動作用下に下ピン部材４６を上ピン部材５４と一体的に上方（矢印Ｘ２方向）へと変位させる。そして、第２シャフト部２０の下面が下ピン部材４６によって押圧されて第３次成形品２４が上方（矢印Ｘ２方向）へと押し上げられるように変位する。
【００６５】
その際、第２シャフト部２０の外周部位は、下ピン部材４６による押圧作用下に下型５６の貫通孔６２ａの内周面に当接するように半径外方向へと塑性変形して拡径した状態にあるため、下型５６の内周面の第１〜第３突起部７０、７２、７４に対して第２シャフト部２０が上方（矢印Ｘ２方向）に変位し、塑性変形することにより拡径した第２シャフト部２０の外周部位が軸線方向に沿って下方（矢印Ｘ１方向）へとしごかれる。その際、第１〜第３突起部７０、７２、７４は、それぞれ内周径が異なるため、前記内周径に対応して第２シャフト部２０の上方における外周径が下方における外周径より大きい段付形状に形成される。
【００６６】
換言すると、第２シャフト部２０の外周部位の肉が、第１〜第３突起部７０、７２、７４に対する第２シャフト部２０の変位作用下に下方（矢印Ｘ１方向）へと塑性流動し、第２シャフト部２０の外周径が第１〜第３突起部７０、７２、７４の内周径と略同等となるようにしごき成形される。その結果、前記第１〜第３突起部７０、７２、７４によって第２シャフト部２０の外周径がそれぞれ所望の寸法精度に形成される。
【００６７】
そして、図８に示されるように、第１〜第５突起部７０、７２、７４、８０、８２によるしごき成形によって所望の寸法精度が確保された第１および第２シャフト部１８、２０を有するシャフトプーリ１０が得られる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態では、シャフトプーリ１０に第１および第２シャフト部１８、２０と、プーリとして機能するフランジ部１６とを一体的に鍛造成形することにより、第１および第２シャフト部１８、２０とフランジ部１６とを別体に設けて接合する場合と比較して、フランジ部１６に対する第１および第２シャフト部１８、２０の軸芯精度を向上させることができる。
【００６９】
また、第１および第２シャフト部１８、２０とフランジ部１６が一体的に鍛造成形された後、上型５２の第４および第５突起部８０、８２によって第１シャフト部１８の外周面をしごき成形するとともに、下型５６の第１〜第３突起部７０、７２、７４によって第２シャフト部２０の外周面をしごき成形することにより、鍛造成形によって形成されたシャフトプーリ１０に対して別個に第１および第２シャフト部１８、２０の外周面に加工を施す後加工が不要となるため、それに伴って製造工程および製造時間を短縮化することができる。
【００７０】
さらに、第１および第２シャフト部１８、２０とフランジ部１６とを一体的に鍛造成形によって成形する工程と、前記第１および第２シャフト部１８、２０の外周面に対して第１〜第５突起部７０、７２、７４、８０、８２を介してしごき成形を行う工程とが鍛造用金型装置２６によって連続的に行われるため、シャフトプーリ１０の製造工程および製造時間を低減することができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７２】
すなわち、鍛造成形によってシャフトプーリのシャフト部とフランジ部とを一体的に形成することができるため、前記シャフト部の軸芯精度を向上させることができる。
【００７３】
また、シャフト部の外周面に対してしごき成形を施すことにより、前記シャフト部の外周径を所望の寸法精度とすることができるため、シャフトプーリが鍛造成形された後に別個に行われていたシャフト部への後加工工程が不要となるとともに、前記シャフトプーリにシャフト部とフランジ部とを成形する工程と、シャフト部の外周面にしごき成形を行う工程とを連続的に行うことができるため、シャフトプーリの製造工程の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法に用いられる鍛造用金型装置の一部省略縦断面図である。
【図２】ワークに対する鍛造加工の工程を示す説明図である。
【図３】図１における鍛造用金型装置の上型が上方に位置した状態を示す拡大縦断面図である。
【図４】図３における鍛造用金型装置の上型が下方に変位し、上型の下面が第３次成形品のフランジ部の上面に当接した状態を示す動作説明図である。
【図５】図４における鍛造用金型装置の上ピン部材が下方に変位するとともに、下ピン部材が上方に変位して、前記上ピン部材および下ピン部材による押圧作用下に第１および第２シャフト部の外周径が拡径した状態を示す動作説明図である。
【図６】図５における鍛造用金型装置の上型が上方に変位して、第３次成形品の第１シャフト部の外周面が第４および第５突起部によってしごき成形された状態を示す動作説明図である。
【図７】図６における鍛造用金型装置の下ピン部材と上ピン部材とが上方に変位し、第３次成形品を上方へと押し出し、第１〜第３突起部によって第２シャフト部の外周面がしごき成形された状態を示す動作説明図である。
【図８】図１における鍛造用金型装置によって第１および第２シャフト部の外周面にしごき成形が施されたシャフトプーリの斜視図である。
【符号の説明】
１０…シャフトプーリ １４…第１次成形品
１６…フランジ部 １８…第１シャフト部
２０…第２シャフト部 ２２…第２次成形品
２４…第３次成形品 ２６…鍛造用金型装置
２８…ボディ部 ３０…駆動部
３２…金型部 ３４…ピン機構
３８…第１基部 ４０…第２基部
４４ａ、４４ｂ…挿通孔 ４６…下ピン部材
５２…上型 ５４…上ピン部材
５６…下型 ６２ａ、６２ｂ…貫通孔
６４…第１下孔部 ６６…第２下孔部
６８…第３下孔部 ７０…第１突起部
７２…第２突起部 ７４…第３突起部
７６…第１上孔部 ７８…第２上孔部
８０…第４突起部 ８２…第５突起部
８４…装填部
Claims (2)
- シャフト部と、前記シャフト部の円錐状のフランジ部とからなるベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法において、
円柱状の鍛造用素材に対して上型を軸線方向に加圧して下型との間にシャフト部と、前記シャフト部の中間部に半径外方向に拡径した円錐状のフランジ部を成形する工程と、
上ピン部材によって前記鍛造用素材の軸線方向への変位が規制された状態において、前記上型を前記鍛造用素材から離間させるように変位させ、前記上型の内周面に設けられた上型突起部によって前記シャフト部の一端部側の外周面に対してしごき成形を行う工程と、
前記鍛造用素材の軸線方向への変位が規制された状態を解除するとともに、下ピン部材によって前記鍛造用素材を前記上型の方向に向かって押圧し、前記下ピン部材の押圧作用下に下型の内周面に設けられた下型突起部によって前記シャフト部の他端部側の外周面に対してしごき成形を行う工程と、
を有することを特徴とするベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法。 - シャフト部と、前記シャフト部の円錐状のフランジ部とからなるベルト式無段変速機用シャフトプーリの鍛造成形を行う鍛造用金型装置において、
駆動部と、
前記駆動部の駆動作用下に軸線方向に沿って変位する上型と、
前記上型の内周面に半径内方向に突出して形成される上型突起部と、
ボディの内部に一体的に配設される下型と、
前記下型の内周面に半径内方向に突出して形成される下型突起部と、
前記駆動部の内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる上ピン部材と、
前記ボディの内部を軸線方向に沿って変位自在に設けられる下ピン部材と、
を備えることを特徴とする鍛造用金型装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002335051A JP2004167532A (ja) | 2002-11-19 | 2002-11-19 | ベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002335051A JP2004167532A (ja) | 2002-11-19 | 2002-11-19 | ベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004167532A true JP2004167532A (ja) | 2004-06-17 |
Family
ID=32699276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002335051A Pending JP2004167532A (ja) | 2002-11-19 | 2002-11-19 | ベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004167532A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009166058A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Jatco Ltd | ベルト式無段変速機用軸部付き円錐板及びその製造方法 |
| JP2010017728A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Aisin Aw Co Ltd | 鍛造装置 |
| JP2012030233A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Honda Motor Co Ltd | ワーク鍛造方法 |
-
2002
- 2002-11-19 JP JP2002335051A patent/JP2004167532A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009166058A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Jatco Ltd | ベルト式無段変速機用軸部付き円錐板及びその製造方法 |
| JP2010017728A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Aisin Aw Co Ltd | 鍛造装置 |
| JP2012030233A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Honda Motor Co Ltd | ワーク鍛造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7624611B2 (en) | Method and apparatus for forming a cup-shaped member | |
| US6865808B2 (en) | Method of forming a pulley | |
| US7131311B1 (en) | Method of and apparatus for forming forging blank | |
| JP2019504610A (ja) | 接着式積層コア製造装置 | |
| JP2004058148A (ja) | ブッシュの製造方法 | |
| JP2004167532A (ja) | ベルト式無段変速機用シャフトプーリの製造方法およびその鍛造用金型装置 | |
| WO2007067303A2 (en) | Method of forming a part | |
| JP3392739B2 (ja) | 鍛造用金型装置 | |
| JP5428183B2 (ja) | 円筒状クラッチ部品の成形方法及び成形装置 | |
| JP2506058B2 (ja) | ベルト外れ防止用分離帯付プ―リ―の製造方法 | |
| JP3862429B2 (ja) | 等速ジョイント用内輪の製造方法および装置 | |
| JP3839790B2 (ja) | 鍛造用素材の成形方法およびその装置 | |
| JP3211158B2 (ja) | ベルト式無段変速機のシャフトプーリー及びその製造方法 | |
| JP2001129631A (ja) | 大径フランジを有するシャフトの製造方法 | |
| JP4940156B2 (ja) | ベルト式無段変速機用軸部付き円錐板及びその製造方法 | |
| JP5645536B2 (ja) | 環状円板成形用素材並びに環状円板成形方法及び金型 | |
| KR100266135B1 (ko) | 자동차용 동력전달기어 단조성형 장치 | |
| KR101544785B1 (ko) | 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법 | |
| JP2001058239A (ja) | 中空ラックバーの製造方法およびその装置 | |
| JP3544475B2 (ja) | 鍛造用金型装置 | |
| JPH11244976A (ja) | 筒状体の拡径方法およびその装置 | |
| JP2011240394A (ja) | 有底筒状部材の製造方法 | |
| JPS63278624A (ja) | リング状一溝ｖプ−リ−の製造方法及び装置 | |
| JP2001293534A (ja) | 薄肉の金属円板の外周部に厚肉部が一体形成されてなる金属製品の製造方法並びにかかる金属製品の製造装置 | |
| JP2004344930A (ja) | 歯型成形方法およびその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041203 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061205 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070410 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |