JP2005211902A - 無段変速機用プーリの製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い寸法精度と優れた作業性とを両立させる無段変速プーリの製造方法および製造装置を提供する。
【解決手段】略円筒形状の素材１１をスピンドル２に固定し、フランジ部成形手段４を素材に当接させ、マンドレル３に沿って塑性変形させてフランジ部１２ａを成形した後で、素材１１をスピンドル２に固定したままで、スカート部成形手段５をフランジ部の外縁部（余肉部１８）に当接させ、マンドレルに沿って塑性変形させてスカート部１２ｂを成形することにより、無段変速機用プーリ１２を製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に用いられるベルト式無段変速機の技術に関する。
より詳細には、ベルト式無段変速機用プーリの製造方法および製造装置に関する。

従来、自動車用のベルト式無段変速機としては、入力側の回転軸であるプライマリ軸にプライマリプーリを設けるとともに、出力側の回転軸であるセカンダリ軸にセカンダリプーリを設け、該プライマリプーリと該セカンダリプーリの間に金属製の無端ベルト（または無端チェーン）を巻回し、油圧によりプライマリプーリおよびセカンダリプーリへの無端ベルトの巻き付け径を変化させることにより、プライマリ軸の回転数に対するセカンダリ軸の回転数の比を無段階に変更可能としたものが知られている。

上記プライマリプーリやセカンダリプーリ（以下、これらを「無段変速機用プーリ」と総称する）は主に、回転軸（プライマリ軸またはセカンダリ軸）に相対回転不能かつ軸線方向に摺動不能に固定され、該回転軸と一体的に回転可能に構成された固定側プーリと、ボールスプライン等により回転軸に相対回転不能かつ軸線方向に摺動可能に貫装され、該回転軸と等速で回転可能に構成された可動側プーリと、で構成される。
また、固定側プーリおよび可動側プーリのコーン面（固定側プーリおよび可動側プーリにおいて互いに対向する面であり、無段変速機用プーリに巻回された無端ベルトが当接する面）は、無段変速機用プーリの中心軸から半径方向に向かって離れる程、固定側プーリのコーン面と可動側プーリのコーン面との間隔が大きくなるようにテーパしている。
そして、可動側プーリを油圧により回転軸の軸線方向に摺動させることにより、コーン面の間隔を変化させ、無端ベルトの巻き付け径を変化させることが可能である。
ここで、可動側プーリは、前記コーン面を成すフランジ部と、コーン面の反対側に油圧室を形成するためのシリンダを成すスカート部とを具備している。例えば、特許文献１に記載の如くである。

上記無段変速機用プーリ等の部品を成形する方法としては、熱間鍛造で大まかな形状を成形し、その後、機械加工（切削加工）により仕上げを行う方法が一般的である。
また、上記熱間鍛造や機械加工と組み合わせて部品を成形する方法として、成型用のローラ等を回転させつつワークに当接させ、ワークにスピニング成形を施す方法も提案されている。例えば、特許文献２に記載の如くである。

特開２００２−１０６６５８号公報 特開２００１−３３４３３５号公報

従来、無端ベルトと当接するコーン面を成すフランジ部と、コーン面の反対側に油圧室を形成するためのシリンダを成すスカート部とを具備している無段変速機用プーリは、（１）鍛造装置にワークを取り付けて熱間鍛造することによりフランジ部を成形し、（２）フランジ部が成形された無段変速機用プーリの第一の中間品を取り出して搬送し、（３）該第一の中間品をスピニング成形装置に取り付けてスピニング成形することによりスカート部を成形し、（４）フランジ部およびスカート部が成形された無段変速機用プーリの第二の中間品を取り出して搬送し、（５）該第二の中間品を切削加工装置に取り付けて切削加工（仕上げ加工）する、という作業を経て成形されていた。
しかし、上記従来の無段変速機用プーリの成形作業は、専用の装置が設置された３つの工程（フランジ部成形工程、スカート部成形工程、仕上げ加工工程）に分かれていたため、装置の設置スペースが大きくなるととともに、中間品の在庫を所定数量確保する必要があるという問題があった。
また、中間品を各工程に係る装置に取り付け直すため、無段変速機用プーリの寸法精度の確保（特に、無段変速機用プーリの回転中心を精度良く確保すること）が容易でない。
さらに、次工程に中間品を搬送する作業は繁雑であり、作業性が良くない（作業時間の短縮や省力化を阻害する要因となる）。

本発明は上記の如き状況に鑑み、高い寸法精度と優れた作業性とを両立させる無段変速プーリの製造方法および製造装置を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、ベルトと当接するフランジ部と、油圧室を形成するためのスカート部と、回転軸に貫装するための貫通孔と、を具備する無段変速機用プーリの製造方法において、
略円筒形状の素材をスピンドルに固定した後に、
素材をスピンドルに固定したままで、フランジ部成形手段を素材に当接させ、該素材をマンドレルに沿って塑性変形させることによりフランジ部を成形し、
スカート部成形手段をフランジ部の外縁部に当接させ、該フランジ部の外縁部をマンドレルに沿って塑性変形させることによりスカート部を成形するものである。

請求項２においては、切削加工手段により無段変速機用プーリの表面形状の仕上げを行うものである。

請求項３においては、ベルトと当接するフランジ部と、油圧室を形成するためのスカート部と、回転軸に貫装するための貫通孔と、を具備する無段変速機用プーリの製造装置において、
略円筒形状の素材が固定され、該素材と一体的に回転可能なスピンドルと、
油圧室の内部形状を成形するマンドレルと、
素材をマンドレルに沿って塑性変形させることによりフランジ部を成形するフランジ部成形手段と、
フランジ部の外縁部をマンドレルに沿って塑性変形させることによりスカート部を成形するスカート部成形手段と、を具備するものである。

請求項４においては、前記フランジ部成形手段は、スピンドルの回転軸に対して傾斜した回転軸を有するフランジ部成形金型であるものである。

請求項５においては、前記フランジ部成形手段は、単数または複数のローラを具備するフランジ部成形ローラであるものである。

請求項６においては、無段変速機用プーリの表面形状の仕上げを行う切削加工手段を具備するものである。

請求項７においては、スピンドルの先端部の外周面に単数または複数の突条を設け、無段変速機用プーリの貫通孔の内周面に単数または複数の溝を成形可能としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、従来は別の装置（別の工程）で行っていたフランジ部の成形作業と、スカート部の成形作業とを一つの装置で行うことが可能である。従って、無段変速機用プーリの製造に係る装置の設置スペースを小さくすることが可能である。
また、無段変速機用プーリの中間品の在庫を所定数量確保する必要がなく、当該中間品の搬送等の煩雑な作業を省略することが可能であり、作業性に優れる（作業時間の短縮や省力化が容易である）。
さらに、ワーク（被成形物）を何度も装置に取り付け直す（掴み換える）ことがないので、中心軸に対して高い寸法精度を確保しつつ無段変速機用プーリを成形することが可能である。
さらにまた、ワーク（被成形物）として略円筒形状の素材を用いることにより、材料歩留まりが良く、廃棄物の発生を最小限とすることが可能である（貫通孔を成形するために素材に芯抜き加工を施す必要がない）。

請求項２においては、従来は別の装置（別の工程）で行っていたフランジ部の成形作業と、スカート部の成形作業と、無段変速機用プーリの表面形状の仕上げ作業と、を一つの装置で行うことが可能である。従って、無段変速機用プーリの製造に係る装置の設置スペースを小さくすることが可能である。

請求項３においては、従来は別の装置（別の工程）で行っていたフランジ部の成形作業と、スカート部の成形作業とを一つの装置で行うことが可能である。従って、無段変速機用プーリの製造に係る装置の設置スペースを小さくすることが可能である。
また、無段変速機用プーリの中間品の在庫を所定数量確保する必要がなく、当該中間品の搬送等の煩雑な作業を省略することが可能であり、作業性に優れる（作業時間の短縮や省力化が容易である）。
さらに、ワーク（被成形物）を何度も装置に取り付け直す（掴み換える）ことがないので、中心軸に対して高い寸法精度を確保しつつ無段変速機用プーリを成形することが可能である。
さらにまた、ワーク（被成形物）として略円筒形状の素材を用いることにより、材料歩留まりが良く、廃棄物の発生を最小限とすることが可能である（貫通孔を成形するために素材に芯抜き加工を施す必要がない）。

請求項４においては、フランジ部成形金型とフランジ部（コーン面）とが当接する部分の面積を小さくし、フランジ部成形金型を下方に押し下げる力（荷重）を過大とせずとも素材を容易に塑性変形させることが可能である。
従って、フランジ部成形金型を上下方向に移動させるアクチュエータとして大容量の油圧シリンダ等を用いる必要が無く、無段変速機用プーリの製造装置をコンパクトに構成（小型化）して省スペース化を図ることが可能であるとともに無段変速機用プーリの製造装置自体の製造コストを削減可能である。

請求項５においては、フランジ部成形ローラとフランジ部（コーン面）とが当接する部分の面積を小さくし、フランジ部成形ローラを下方に押し下げる力（荷重）を過大とせずとも素材を容易に塑性変形させることが可能である。
従って、フランジ部成形ローラを上下方向に移動させるアクチュエータとして大容量の油圧シリンダ等を用いる必要が無く、無段変速機用プーリの製造装置をコンパクトに構成（小型化）して省スペース化を図ることが可能であるとともに無段変速機用プーリの製造装置自体の製造コストを削減可能である。

請求項６においては、従来は別の装置（別の工程）で行っていたフランジ部の成形作業と、スカート部の成形作業と、無段変速機用プーリの表面形状の仕上げ作業と、を一つの装置で行うことが可能である。従って、無段変速機用プーリの製造に係る装置の設置スペースを小さくすることが可能である。

請求項７においては、無段変速機用プーリの貫通孔の内周面に単数または複数の溝を精度良く成形することが可能である。

以下では、図１、図２および図３を用いて本発明に係る無段変速機用プーリの製造装置の実施の一形態である製造装置１について説明する。なお、以下の説明では図１中の矢印Ａの方向を「上方」と定義する。

製造装置１は、ワーク（被成形物）である略円筒形状の素材１１（図２に図示）を塑性変形させることにより、無段変速機用プーリ１２（図３に図示）を製造する装置である。
図３に示す如く、無段変速機用プーリ１２は、無段変速機を構成する部材の一つである無端ベルトまたは無端チェーン（図示せず）と当接するコーン面１３を成すフランジ部１２ａと、無段変速機の回転軸（プライマリ軸またはセカンダリ軸）に固定されたピストン１５と当接して油圧室１４を形成するためのシリンダを成すスカート部１２ｂと、無段変速機の回転軸に取り付けるための略円筒形状の取り付け部１２ｃと、を具備する。
また、無段変速機の回転軸（プライマリ軸またはセカンダリ軸）に貫装するための貫通孔１６がフランジ部１２ａのコーン面１３側から取り付け部１２ｃの下端部にかけて上下方向（矢印Ａの方向）に形成され、該貫通孔１６の内周面には該無段変速機用プーリ１２を無段変速機の回転軸に対して相対回転不能、かつ無段変速機の回転軸の軸線方向に摺動可能とするためのスプライン溝（またはボール転動溝）１７・１７・・・が形成される。

製造装置１は主に、スピンドル２、マンドレル３、フランジ部成形金型４、スカート部成形ローラ５、切削バイト６等で構成される。

以下では、図１を用いてスピンドル２の詳細構成について説明する。
スピンドル２は、その先端部（上端部）に素材１１を固定し、素材１１と一体的に回転する回転軸である。スピンドル２の軸線方向（図１に示す回転軸Ｒ１の長手方向）は上下方向（図１中の矢印Ａの方向）と略一致している。スピンドル２は図示せぬ駆動源（モータ等）により回転駆動される。
スピンドル２の先端部（上端部）には複数の突条２ａ・２ａ・・・が設けられており、該突条２ａ・２ａ・・・により、スピンドル２の先端部（上端部）に貫装された略円筒形状の素材１１の内周面にスプライン溝（またはボール転動溝）１７・１７・・・（図３に図示）を成形する。
また、該スプライン溝（またはボール転動溝）１７・１７・・・と突条２ａ・２ａ・・・とが係合することにより、素材１１はスピンドル２に対して相対回転不能に固定され、素材１１とスピンドル２とは一体的に回転可能である。
なお、本実施例においては素材１１にスプライン溝（またはボール転動溝）１７・１７・・・を成形するための突条２ａ・２ａ・・・がスピンドル２の先端部に設けられているが、素材１１にキー溝を形成するための突条を単数または複数設けても良い。この場合、スプライン溝（またはボール転動溝）は別工程において機械加工等により形成することとなる。

以下では、図１を用いてマンドレル３の詳細構成について説明する。
マンドレル３は無段変速機用プーリ１２の油圧室１４の内部形状を成形するための部材である。マンドレル３には貫通孔３ａが上下方向に穿設されており、該貫通孔３ａを貫通してスピンドル２の先端部（上端部）が上方に突出している。マンドレル３は製造装置１に固定されている。
マンドレル３の外形を成す貫通孔３ａ、上面３ｂ、側面３ｃおよび段差面３ｄは、それぞれ図３に示す無段変速機用プーリ１２の取り付け部１２ｃの外周面、フランジ部１２ａの裏面（フランジ部１２ａにおいてコーン面１３の反対側の面）、スカート部１２ｂの内周面およびスカート部１２ｂの下端面（すなわち、油圧室１４の内部形状）に対応している。従って、マンドレル３の外形に沿って素材１１を塑性変形させることにより、無段変速機用プーリ１２の油圧室１４の内部形状を精度良く成形することが可能である。

以下では、図１を用いてフランジ部成形金型４の詳細構成について説明する。
フランジ部成形金型４は、いわゆる揺動鍛造を行うための部材であり、素材１１の上部に当接し、該素材１１の上部をマンドレル３に沿って塑性変形させることによりフランジ部１２ａを成形するフランジ部成形手段の実施の一形態である。
フランジ部成形金型４は略円盤形状の部材であり、その下面には下方に開放した擂り鉢状の当接面４ａが形成されており、二つの回転軸Ｒ２および回転軸Ｒ３を中心として回転可能に構成されている。
回転軸Ｒ２はスピンドル２の回転軸（図１中の回転軸Ｒ１）に対して傾斜している。また、回転軸Ｒ３はスピンドル２の回転軸（図１中の回転軸Ｒ１）と略一致し、フランジ部成形金型４は前記回転軸Ｒ２を中心として回転しつつ、回転軸Ｒ３を中心として回転することが可能である。
すなわち、フランジ部成形金型４は素材１１に対して、あたかも惑星が公転面に対して傾斜した（直交しない）自転軸で自転しつつ恒星の周囲を公転するが如き運動をすることが可能である（ここで、回転軸Ｒ２は惑星の自転軸に対応し、回転軸Ｒ３は惑星の公転軸に対応する）。
さらに、フランジ部成形金型４は図示せぬ油圧シリンダ等のアクチュエータにより上下方向（矢印Ａの方向）に移動可能に構成されており、当接面４ａを素材１１に当接させて下方に押し下げることにより素材１１をマンドレル３に沿って塑性変形させ、無段変速機用プーリ１２のフランジ部１２ａを成形する。

以下では、図１を用いてスカート部成形ローラ５の詳細構成について説明する。
スカート部成形ローラ５は、いわゆるスピニング成形を行うための部材であり、フランジ部１２ａの外縁部（より厳密には図４に示す余肉部１８）に当接し、該フランジ部１２ａの外縁部をマンドレル３に沿って塑性変形させることによりスカート部１２ｂを成形するスカート部成形手段の実施の一形態である。

スカート部成形ローラ５は略円盤形状の部材であり、スピンドル２の回転軸である回転軸Ｒ１と略平行、または回転軸Ｒ１に対して傾斜した回転軸Ｒ４を中心として回転可能に構成されている。
また、スカート部成形ローラ５は図示せぬ油圧シリンダ等のアクチュエータにより上下方向（矢印Ａの方向）およびスピンドル２の半径方向（スカート部成形ローラ５の回転軸Ｒ４がスピンドル２の回転軸Ｒ１に接近または離間する方向）に移動可能に構成されており、外周面５ａを素材１１に当接させて下方に押し下げることによりフランジ部１２ａの外縁部（図４に示す余肉部１８）をマンドレル３に沿って塑性変形させ、無段変速機用プーリ１２のスカート部１２ｂを成形する。
なお、回転軸Ｒ４の回転軸Ｒ１に対する傾斜角を変更可能として、外周面５ａがフランジ部１２ａの外縁部（図４に示す余肉部１８）に当接する角度を可変としても良い。

以下では、図１を用いて切削バイト６の詳細構成について説明する。
切削バイト６は無段変速機用プーリ１２の表面形状の仕上げを行う切削加工手段の実施の一形態であり、主にシャンク６ａ、チップ６ｂ等で構成される。
シャンク６ａは防振性が高い超硬合金等からなる棒状の部材であり、チップ６ｂを支持する。チップ６ｂは工業用ダイヤモンド、セラミックス、サーメット（金属とセラミックスとの複合材料）、あるいは超硬合金等からなり、シャンク６ａの先端部にろう付け等の方法で取り付けられる。
また、切削バイト６は図示せぬ油圧シリンダ等のアクチュエータにより上下方向（矢印Ａの方向）およびスピンドル２の半径方向（チップ６ｂがスピンドル２の回転軸Ｒ１に接近または離間する方向）に移動可能に構成されており、チップ６ｂを無段変速機用プーリ１２の表面（フランジ部１２ａのコーン面１３やスカート部１２ｂの外周面）に当接させて切削加工することにより、無段変速機用プーリ１２の表面形状を精度良く仕上げる（成形する）。
なお、本実施例では切削加工手段の実施の一形態である切削バイト６を一本設けているが、条件等に応じて複数本の切削バイトを設けても良い。また、切削バイトと異なる他の切削加工手段（グラインダー、砥石等）を設けても良い。

以下では、図１から図７を用いて本実施例の製造装置１による無段変速機用プーリ１２の成形方法について説明する。

まず、図１に示す如く、昇温された略円筒形状の素材１１をスピンドル２の先端部（上端部）に貫装する。このとき、スピンドル２の中途部に形成された段差２ｂに素材１１の下端部が当接させることにより、素材１１の上下方向（矢印Ａの方向）の位置決めを行う。
次に、素材１１の上方からフランジ部成形金型４を該素材１１に当接させ、フランジ部成形金型４をさらに下方に押し下げることにより素材１１の下部をスピンドル２の先端部の外周面、段差２ｂ、およびマンドレル３の貫通孔３ａの内周面に沿って塑性変形させ、図３および図４に示す取り付け部１２ｃを成形する。

なお、本実施例では略円筒形状の素材１１の内径がスピンドル２の先端部（上端部）の外径と略同じであり、素材１１をスピンドル２の先端部（上端部）に貫装する際に、突条２ａ・２ａ・・・によりスピンドル溝１７・１７・・・（図３に図示）を成形するが、素材１１の内径をスピンドル２の先端部（上端部）の外径よりもやや大きくして隙間を設けておき、フランジ部成形金型４をさらに下方に押し下げることにより素材１１の下部をスピンドル２の先端部の外周面、段差２ｂ、およびマンドレル３の貫通孔３ａの内周面に沿って塑性変形させ、図３および図４に示す取り付け部１２ｃを成形する際に突条２ａ・２ａ・・・によりスピンドル溝１７・１７・・・（図３に図示）を成形しても良い。

続いて、図４に示す如く、回転軸Ｒ１を中心としてスピンドル２を時計回りに回転駆動させることにより素材１１を時計回りに回転させる。また、回転軸Ｒ２を中心としてフランジ部成形金型４を時計回りに回転駆動させるとともに回転軸Ｒ３を中心としてフランジ部成形金型４を反時計回りに回転駆動させる。
そして、フランジ部成形金型４をさらに下方に押し下げて素材１１の上部をマンドレル３の上面３ｂに沿って塑性変形させ、フランジ部１２ａ（およびコーン面１３）を成形する。
このとき、フランジ部成形金型４の回転軸Ｒ２はスピンドル２の回転軸Ｒ１に対して傾斜しているため、フランジ部成形金型４の当接面４ａと、フランジ部１２ａの上面であるコーン面１３とは全面にわたって当接せず、一部（図７に示す斜線部）のみが当接する。

このように構成することにより、フランジ部成形金型４を下方に押し下げる力（荷重）を過大とせずとも素材１１を塑性変形させることが可能である。従って、フランジ部成形金型４を上下方向に移動させるアクチュエータとして大容量の油圧シリンダ等を用いる必要が無く、製造装置１をコンパクトに構成（小型化）して省スペース化を図ることが可能であるとともに製造装置１自体の製造コストを削減可能である。

また、スピンドル２およびフランジ部成形金型４をそれぞれの回転軸（回転軸Ｒ１、回転軸Ｒ２、回転軸Ｒ３）を中心として回転駆動させることにより、塑性変形時の負荷を小さくするとともにコーン面１３を精度良く成形することが可能である。
なお、本実施例ではスピンドル２とフランジ部成形金型４はいずれも回転駆動手段（モータ等）により回転駆動され、かつ、スピンドル２とフランジ部成形金型４とは互いに逆方向に（時計回りと反時計回りに）回転する構成としたが、スピンドル２とフランジ部成形金型４とが回転軸Ｒ１（および回転軸Ｒ３）を中心として相対回転していれば同様の効果を奏する。
例えば、（１）回転軸Ｒ１を中心としてスピンドル２を回転させずに固定し、回転軸Ｒ３を中心としてフランジ部成形金型４を回転駆動する、（２）回転軸Ｒ１を中心としてスピンドル２を回転駆動し、回転軸Ｒ３を中心としてフランジ部成形金型４を回転させずに固定する、（３）回転軸Ｒ１を中心としてスピンドル２を回転駆動し、回転軸Ｒ３を中心としてフランジ部成形金型４を回転駆動し、スピンドル２とフランジ部成形金型４とを同方向かつ異なる回転速度で回転駆動する、構成としても塑性変形時の負荷を小さくするとともに、コーン面１３を精度良く成形することが可能である。

上記回転軸Ｒ２を中心とするフランジ部成形金型４の回転については、回転駆動手段（モータ等）により回転駆動する構成としても、コーン面１３と当接する際の摩擦力により連れ回りする（すなわち、回転駆動手段を設けない）構成としても良い。
また、上記スピンドル２およびフランジ部成形金型４の回転駆動手段（モータ等）については、同一の回転駆動手段から回転駆動力をスピンドル２およびフランジ部成形金型４に分配する構成としても、それぞれ独立した回転駆動手段を設ける構成としても良い。

さらに、フランジ部１２を成形する際にはその外縁部に、後述の作業で成形するスカート部１２ｂと略同じ体積を有する余肉部１８を設けておく。

続いて、図５に示す如く、素材１１をスピンドル２に固定（装着）したままの状態で、フランジ部成形金型４を上方に移動（退避）させるとともに側方から素材１１にスカート部成形ローラ５を接近させ、スカート部成形ローラ５の外周面５ａ（または、エッジ５ｂ）を余肉部１８（図４に図示）に当接させる。さらに、スカート部成形ローラ５を下方にしごくように移動させることにより、余肉部１８をマンドレル３の側面３ｃに沿って下方に塑性変形させ、スカート部１２ｂを成形する。
そして、余肉部１８がマンドレル３の段差面３ｄに到達するまで塑性変形させてスカート部１２ｂの下端部を成形する。
このように構成することにより、大きい荷重をかけることなくスカート部１２ｂ（より厳密には、スカート部１２ｂの内周面）を精度良く成形することが可能である。

なお、本実施例においては回転軸Ｒ１を中心としてスピンドル２（および素材１１）を時計回りに回転駆動し、回転軸Ｒ４を中心としてスカート部成形ローラ５を反時計回りに回転駆動する構成としたが、スカート部成形ローラ５の回転についてはスカート部１２ｂと当接する際の摩擦力により連れ回りする（すなわち、回転駆動手段を設けない）構成としても良い。
また、上記スピンドル２およびスカート部成形ローラ５の回転駆動手段（モータ等）については、同一の回転駆動手段から回転駆動力をスピンドル２およびスカート部成形ローラ５に分配する構成としても、それぞれ独立した回転駆動手段を設ける構成としても良い。

続いて、図６に示す如く、スカート部成形ローラ５を側方に退避させるとともに側方から素材１１に切削バイト６を接近させ、切削バイト６のチップ６ｂをフランジ部１２ａのコーン面１３またはスカート部１２ｂの外周面に当接させる。
そして、切削バイト６を上下方向または側方に移動させることにより、フランジ部１２ａのコーン面１３またはスカート部１２ｂの外周面の表面形状を仕上げ、無段変速機用プーリ１２（図３）を成形する。
このように構成することにより、無段変速機用プーリ１２の表面形状を精度良く成形することが可能である。

なお、素材１１の材質、形状、大きさ、あるいは、前記フランジ部成形金型４によるフランジ部１２ａの成形条件やスカート部成形ローラ５によるスカート部１２ｂの成形条件等によっては、切削バイト６を使用せずとも無段変速機用プーリ１２の表面形状が十分な寸法精度を確保している場合がある。
このような場合には、製造装置１から切削バイト６を省略し、切削バイト６による仕上げ作業を省略することが可能である。

本実施例に係る製造装置１は、上記の如き構成とすることにより、以下に示す利点を有する。

第一に、本発明に係る無段変速機用プーリの製造装置の実施の一形態である製造装置１は、
ベルト（より厳密には、無段変速機の無端ベルトまたは無端チェーン）と当接するフランジ部１２ａと、油圧室１４を形成するためのスカート部１２ｂと、回転軸（より厳密には、無段変速機のプライマリ軸またはセカンダリ軸）に貫装するための貫通孔１６と、を具備する無段変速機用プーリ１２を製造する製造装置であって、
略円筒形状の素材１１が固定され、該素材１１と一体的に回転可能なスピンドル２と、
油圧室１４の内部形状を成形するマンドレル３と、
素材１１をマンドレル３に沿って塑性変形させることによりフランジ部１２ａを成形するフランジ部成形手段であるフランジ部成形金型４と、
フランジ部１２ａの外縁部（余肉部１８）をマンドレル３に沿って塑性変形させることによりスカート部１２ｂを成形するスカート部成形手段であるスカート部成形ローラ５と、
を具備している。

また、本発明に係る無段変速機用プーリの製造方法の実施の一形態（製造装置１における無段変速機用プーリ１２の製造方法）は、
ベルト（より厳密には、無段変速機の無端ベルトまたは無端チェーン）と当接するフランジ部１２ａと、油圧室１４を形成するためのスカート部１２ｂと、回転軸（より厳密には、無段変速機のプライマリ軸またはセカンダリ軸）に貫装するための貫通孔１６と、を具備する無段変速機用プーリ１２を製造する製造方法であって、
略円筒形状の素材１１をスピンドル２に固定し、
フランジ部成形手段であるフランジ部成形金型４を素材に当接させ、該素材１１をマンドレル３に沿って塑性変形させることによりフランジ部１２ａを成形した後に、
素材１１をスピンドル２に固定したままで、スカート部成形手段であるスカート部成形ローラ５をフランジ部１２ａの外縁部（余肉部１８）に当接させ、該フランジ部１２ａの外縁部をマンドレル３に沿って塑性変形させることによりスカート部１２ｂを成形する、ことにより無段変速機用プーリ１２を製造するものである。

このように構成することにより、従来は別の装置（別の工程）で行っていたフランジ部１２ａの成形作業と、スカート部１２ｂの成形作業とを一つの装置で行うことが可能である。従って、無段変速機用プーリ１２の製造に係る装置の設置スペースを小さくすることが可能である。
また、無段変速機用プーリ１２の中間品の在庫を所定数量確保する必要がなく、当該中間品の搬送等の煩雑な作業を省略することが可能であり、作業性に優れる（作業時間の短縮や省力化が容易である）。
さらに、ワーク（素材１１）を何度も装置に取り付け直す（掴み換える）ことがないので、中心軸（製造装置１におけるスピンドル２の回転軸Ｒ１）に対して高い寸法精度を確保しつつ無段変速機用プーリ１２を成形することが可能である。
さらにまた、ワーク（被成形物）として略円筒形状の素材１１を用いることにより、材料歩留まりが良く、廃棄物の発生を最小限とすることが可能である（貫通孔１６を成形するために素材１１に芯抜き加工を施す必要がない）。

第二に、本発明に係る無段変速機用プーリの製造装置の実施の一形態である製造装置１は、無段変速機用プーリ１２の表面形状の仕上げを行う切削加工手段である切削バイト６を具備している。

また、本発明に係る無段変速機用プーリの製造方法の実施の一形態（製造装置１における無段変速機用プーリ１２の製造方法）は、切削加工手段により無段変速機用プーリ１２の表面形状の仕上げを行うものである。

このように構成することにより、従来は別の装置（別の工程）で行っていたフランジ部１２ａの成形作業と、スカート部１２ｂの成形作業と、無段変速機用プーリ１２の表面形状の仕上げ作業と、を一つの装置で行うことが可能である。従って、無段変速機用プーリ１２の製造に係る装置の設置スペースを小さくすることが可能である。
また、無段変速機用プーリ１２の中間品の在庫を所定数量確保する必要がなく、当該中間品の搬送等の煩雑な作業を省略することが可能であり、作業性に優れる（作業時間の短縮や省力化が容易である）。
さらに、ワーク（素材１１）を何度も装置に取り付け直す（掴み換える）ことがないので、中心軸（製造装置１におけるスピンドル２の回転軸Ｒ１）に対して高い寸法精度を確保しつつ無段変速機用プーリ１２を成形することが可能である。

第三に、本発明に係る無段変速機用プーリの製造装置の実施の一形態である製造装置１のフランジ部成形手段は、スピンドル２の回転軸Ｒ１に対して傾斜した回転軸Ｒ２を有するフランジ部成形金型４である。

このように構成することにより、フランジ部成形金型４とフランジ部１２ａ（コーン面１３）とが当接する部分の面積を小さくし、フランジ部成形金型４を下方に押し下げる力（荷重）を過大とせずとも素材１１を容易に塑性変形させることが可能である。
従って、フランジ部成形金型４を上下方向に移動させるアクチュエータとして大容量の油圧シリンダ等を用いる必要が無く、製造装置１をコンパクトに構成（小型化）して省スペース化を図ることが可能であるとともに製造装置１自体の製造コストを削減可能である。

第四に、本発明に係る無段変速機用プーリの製造装置の実施の一形態である製造装置１は、スピンドル２の先端部の外周面に単数または複数の突条（本実施例では、複数の突条２ａ・２ａ・・・）を設け、無段変速機用プーリ１２の貫通孔１６の内周面に単数または複数の溝（本実施例では、複数のスプライン溝１７・１７・・・）を成形可能としている。

このように構成することにより、無段変速機用プーリ１２の貫通孔１６の内周面に単数または複数の溝（本実施例では、複数のスプライン溝１７・１７・・・）を精度良く成形することが可能である。

なお、前記フランジ部成形手段については、図１に示すフランジ部成形金型４に限定されず、図８および図９に示す如きフランジ部成形ローラ２４としても良い。
フランジ部成形ローラ２４は、主に、単数または複数のローラ（本実施例においては四つのローラ２５・２５・２５・２５）と、回転軸Ｒ５・Ｒ５・・・を中心として該ローラを回転可能に軸支する基部２６とを具備している。そして、フランジ部成形ローラ２４はアクチュエータ（油圧シリンダ等）により上下方向に移動可能としている。

このように構成することにより、フランジ部成形ローラ２４とフランジ部１２ａ（コーン面１３）とが当接する部分の面積を小さくし、フランジ部成形ローラ２４を下方に押し下げる力（荷重）を過大とせずとも素材１１を容易に塑性変形させることが可能である。
従って、フランジ部成形ローラ２４を上下方向に移動させるアクチュエータとして大容量の油圧シリンダ等を用いる必要が無く、製造装置１をコンパクトに構成（小型化）して省スペース化を図ることが可能であるとともに製造装置１自体の製造コストを削減可能である。
このとき、ローラ２５・２５・２５・２５は回転駆動手段（モータ等）により回転駆動される構成としても、フランジ部１２ａ（コーン面１３）との摩擦により連れ回りする構成としても良い。

なお、本実施例において成形される無段変速機用プーリ１２は、回転軸（プライマリ軸またはセカンダリ軸）に相対回転不能かつ軸線方向に摺動不能に固定され、該回転軸と一体的に回転可能に構成された固定側プーリと、ボールスプライン等により回転軸に相対回転不能かつ軸線方向に摺動可能に貫装され、該回転軸と等速で回転可能に構成された可動側プーリのうち、可動側プーリに相当するものであるが、固定側プーリもコーン面の下方に、回転数計測用またはロック用の歯車を形成するためのスカート部を設ける場合がある。
このような場合には、本発明を該固定側プーリの製造に適用可能である。
また、本発明は無段変速機用プーリに限定されず、該無段変速機用プーリと略同様の形状を有する部材を製造する場合にも適用可能である。

無段変速機用プーリの製造装置の側面断面図。 無段変速機用プーリの素材の斜視図。 無段変速機用プーリの側面断面図。 フランジ部を成形した無段変速機用プーリの製造装置の側面断面図。 スカート部を成形した無段変速機用プーリの製造装置の側面断面図。 表面形状の仕上げを行う無段変速機用プーリの製造装置の側面断面図。 フランジ部とフランジ部成形金型との当接部を示す平面図。 無段変速機用プーリの製造装置の別実施例の側面断面図。 フランジ部成形ローラの平面図。

符号の説明

１ 製造装置
２ スピンドル
３ マンドレル
４ フランジ部成形金型（フランジ部成形手段）
５ スカート部成形ローラ（スカート部成形手段）
１１ 素材（被成形物）
１２ 無段変速機用プーリ
１２ａ フランジ部
１２ｂ スカート部
１４ 油圧室
１６ 貫通孔

Claims (7)

1. ベルトと当接するフランジ部と、油圧室を形成するためのスカート部と、回転軸に貫装するための貫通孔と、を具備する無段変速機用プーリの製造方法において、
   略円筒形状の素材をスピンドルに固定し、
   フランジ部成形手段を素材に当接させ、該素材をマンドレルに沿って塑性変形させることによりフランジ部を成形した後に、
   素材をスピンドルに固定したままで、スカート部成形手段をフランジ部の外縁部に当接させ、該フランジ部の外縁部をマンドレルに沿って塑性変形させることによりスカート部を成形する、
   ことを特徴とする無段変速機用プーリの製造方法。
2. 切削加工手段により無段変速機用プーリの表面形状の仕上げを行うことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機用プーリの製造方法。
3. ベルトと当接するフランジ部と、油圧室を形成するためのスカート部と、回転軸に貫装するための貫通孔と、を具備する無段変速機用プーリの製造装置において、
   略円筒形状の素材が固定され、該素材と一体的に回転可能なスピンドルと、
   油圧室の内部形状を成形するマンドレルと、
   素材をマンドレルに沿って塑性変形させることによりフランジ部を成形するフランジ部成形手段と、
   フランジ部の外縁部をマンドレルに沿って塑性変形させることによりスカート部を成形するスカート部成形手段と、
   を具備することを特徴とする無段変速機用プーリの製造装置。
4. 前記フランジ部成形手段は、スピンドルの回転軸に対して傾斜した回転軸を有するフランジ部成形金型であることを特徴とする請求項３に記載の無段変速機用プーリの製造装置。
5. 前記フランジ部成形手段は、単数または複数のローラを具備するフランジ部成形ローラであることを特徴とする請求項３に記載の無段変速機用プーリの製造装置。
6. 無段変速機用プーリの表面形状の仕上げを行う切削加工手段を具備することを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の無段変速機用プーリの製造装置。
7. スピンドルの先端部の外周面に単数または複数の突条を設け、無段変速機用プーリの貫通孔の内周面に単数または複数の溝を成形可能としたことを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載の無段変速機用プーリの製造装置。

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