JP2698343B2 - Multi-stage pulley and manufacturing method thereof - 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の動力伝達手段として使用される
多段プリーおよびその製造法に関し、さらに詳しくは、
軽量でかつ強度がすぐれたポリーモノ多段プーリーおよ
びその多段プーリーを効率的かつ経済的に製造する方法
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
コン用コンプレッサーやパワーステアリングなどへ回転
動力を伝達するために使用さ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、これは重
量がかさむばかりか、重量バランスが劣るために、回転
むらを生じやすいという問題があった。 そこで最近では、上述した鋳物製造プーリーの欠点を
改良したものとして、円板状金属素材を塑性加工した転
造プーリーが使用されつつある。 しかるに近年、自動車などが増々高性能化されるにと
もない、プーリーに多段化が強く要求されるようになっ
てきており、上述の転増プーリーを多段化する場合に
は、第４図にその断面説明図を示した形態のものが従来
用いられていた。 すなわち第４図に示した従来例は、金属円板素材を塑
性加工したポリＶプーリーＡと、金属板材を折り曲げ加
工したモノＶプーリーＢとを組合せこれらを締付具Ｃで
一体的にかしめ結合してなるポリ−モノ多段プーリーで
ある。 しかしながらこのような従来のポリ−モノ多段プーリ
ーは、いわゆる二体結合品であるため、その組合せ、結
合に多くの工程を必要とし、コスト高になるばかりか、
重量もかさむという欠点がある。 しかも上述した従来のポリ−モノ多段プーリーは、一
体化した後、たとえばメッキや塗装などの表面処理を行
なうと、組合せ部分などの塗装不良や処理液の浸透、排
出不良を招くため、それぞれの部品を表面処理した後一
体化しなくてはならない。したがって一体化の手段とし
て溶接などを採用することが不可能であり、図示したよ
うに、強度の点で劣るかしめ結合を行なわざるを得ない
のが現状である。 （発明の目的） 本発明は上記従来のポリ−モノ多段プーリーが有する
欠点を改良するために発明されたものである。 したがって本発明の目的は、軽量でかつ強度がすぐ
れ、しかも表面処理を容易に行なうことのできるポリ−
モノ多段プーリーおよびその多段プーリーを効率的かつ
経済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） 上記目的を達成するために、本発明は、断面Ｌ字状に
形成したリム部とウェブ部の間の折り曲げ部を径方向に
２分割したモノＶ溝と、このモノＶ溝の一方の側壁部か
ら連続するリム部の外周面に形成されたポリＶ溝とを、
金属円板から一体的に形成したことを特徴とする多段プ
ーリー（第１発明）、および金属円板の外周部を折り曲
げて円筒状のリム部とウェブ部及びこのリム部とウェブ
部の間に断面Ｌ字状の折り曲げ部を形成した後、この折
り曲げ部にモノＶ溝形成ローラーを押し当てて径方向に
２分割したモノＶ溝を転造成形すると共に、このモノＶ
溝の形成と同時又は別途に、前記リム部の外周面にポリ
Ｖ溝形成ローラーを押し当ててポリＶ溝を転造成形する
ことを特徴とする多段プーリーの製造法（第２発明）を
提供するものである。 （発明の作用） 本発明の多段プーリーは、断面Ｌ字状に形成したリム
部とウェブ部の間の折り曲げ部を径方向に２分割したモ
ノＶ溝と、このモノＶ溝の一方の側壁部から連続するリ
ム部の外周面に形成されたポリＶ溝とを円板素材から転
造成形したものであって、モノＶ溝を断面Ｌ字状に形成
した折り曲げ部を径方向に２分割して設けてなり、モノ
Ｖ溝に作用する荷重は直接ウェブ部に作用しリム部に作
用することがないため、リム部に作用する荷重を小さく
できて、強度の向上が図れると共に、金属円板素材の肉
厚を薄くできることから、軽量でかつ強度がすぐれ、し
かも表面処理などの付与が容易であるという利点を有し
ている。 また本発明の多段プーリーの製造法によれば、金属円
板の外周を折り曲げて円筒状のリム部とウェブ部及びこ
のリム部とウェブ部の間に断面Ｌ字状の折り曲げ部を形
成した後は、この折り曲げ部にモノＶ溝形成ローラーを
押し当てて径方向に２分割したモノＶ溝を転造成形され
ると共に、前記リム部の外周面にポリＶ溝形成ローラー
を押し当ててポリＶ溝が転造成形されるから、ポリＶ溝
とモノＶ溝とを同じ径方向からの転造成形によって形成
することができると共に、円筒状のリム部を有する構造
でありながらウェブ部上にモノＶ溝を形成することがで
きるため、工程が簡略化されてコストを低減でき、上述
のすぐれた性能を有する多段プーリーを効率的かつ経済
的に製造することができる。 （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図は、本発明の多段プーリーを、その素材形状を
含めて示す断面説明図である。 第１図において、（ａ）は金属円板素材を折り曲げ成
形したものであり、（ｂ）は本発明の第１実施例を示す
多段プーリーである。 この第１実施例における多段プーリーは、（ａ）図に
示すようにまず素材の外周部を折り曲げて円筒状のリム
部２とウェブ１、及びこのリム部２とウェブ１の間に断
面Ｌ字状の折り曲げ部５を形成した後、（ｂ）図に示す
ように、この折り曲げ部５にモノＶ溝成形用ローラー
（図示しない）を押し当てて径方向に２分割したモノＶ
溝４を転造成形すると共に、リム２の外周面にポリＶ溝
成形用ローラー（図示しない）を押し当てて、ポリＶ溝
３を転造成形することにより製造される。 なおポリＶ溝３とモノＶ溝４の転造は、同時に行なっ
てもよく、また別途の工程として行なうこともできる。 すなわち、本第１実施例の多段プーリーは、断面Ｌ字
状に形成したリム部２とウェブ部１の間の折り曲げ部５
を径方向に２分割したモノＶ溝４と、このモノＶ溝４の
一方の側壁部から連続するリム部２の外周面に形成され
たポリＶ溝３とを円板素材から一体的に転造成形したも
のである。 したがって、この実施例の多段プーリーによれば、モ
ノＶ溝４を断面Ｌ字状に形成した折り曲げ部５を径方向
に２分割した設けてなり、モノＶ溝４に作用する荷重は
直接ウェブ部１に作用しリム部２に作用することがない
ため、リム部２に作用する荷重を小さくできて、強度の
向上が図れると共に、金属円板素材の肉厚を薄くできる
ことから、軽量でかつ強度がすぐれたものとなる。ま
た、一体素材にポリＶ溝３とモノＶ溝４を一挙に転造す
るという簡略化された工程により得られ、しかも一体素
材の肉厚のみを考慮すればよいので軽量化を図ることが
できる一方、従来のもののように二体の結合を必要とし
ないため、従来品よりも強度がはるかに改良されるとい
う効果を奏する。 またかくしてなる多段プーリーには、メッキや塗装な
どの表面処理を任意に施すことができる。 次に第２図（ａ）（ｂ）および第３（ａ）（ｂ）は、
夫々本発明の多段プーリーの第２および第３実施例を、
その素材形状を含めて示す断面説明図である。 第２図に示す第２実施例においては、素材の形状は上
述した第１実施例と同じであるが、得られる多段プーリ
ーの、ポリＶ溝３とモノＶ溝４の境界に位置する突起部
６に、凹状空隙７が形成されている点が上述の第１実施
例と相違している。 すなわち第２図（ｂ）に示す突起部６は、転造時に同
時成形され、通常はポリＶベルト３′およびモノＶベル
ト４′の横移動や外れを防止するために作用するもので
あるが、本第２実施例においては、転造時にこの突起部
６にさらに凹状空隙７を同時に設けて、その分の肉量を
たとえばモノＶ溝転造部８へ移行せしめ、これを補強し
ている。 したがって、本第２実施例の多段プーリーは、上述の
第１実施例と同等の効果を奏する上、その強度が一層改
良されたものとなる。 第３図に示す第３実施例においては、素材の形状およ
びモノＶ溝４の形成位置を変更した点が、上述した第１
および第２実施例と相違している。 すなわち第３図における素材（ａ）は、そのウエブ部
１に段差９が形成されており、この段差９には断面Ｌ字
状の折り曲げ部５が形成されていると共に、この折り曲
げ部５を径方向に２分割してモノＶ溝４が形成されてい
る。 したがって本第３実施例の多段プーリーは、ポリＶ溝
３を上方に、またモノＶ溝４を下方に位置せしめた段差
付ポリ−モノ多段プーリーであり、上述の第１および第
２実施例と同等の性能を有すると共に、それらとは異な
る段差付を目的とする用途に使用される。 なお上述した各実施例において、モノＶ溝４は、ウェ
ブ部１とリム部２の境界に相当する折り曲げ部５に形成
したが、たとえば第３実施例の如く段差付き素材を用い
る場合には、リム部２側の折り曲げ部と段差９側の折り
曲げ部の両側位置にモノＶ溝を形成することもできる。 また、図示していないが、リム部２に抜き勾配を設け
るなどの手段により、プーリーの性能を一層強化するこ
ともできる。 （発明の効果） 以上のように、本発明の多段プーリーは、断面Ｌ字状
に形成したリム部とウェブ部の間の折り曲げ部を径方向
に２分割したモノＶ溝と、このモノＶ溝の一方の側壁部
から連続するリム部の外周面に形成されたポリＶ溝とを
円板素材から転造成形したものであって、モノＶ溝を断
面Ｌ字状に形成した折り曲げ部を径方向に２分割した設
けてなり、モノＶ溝に作用する荷重は直接ウェブ部に作
用しリム部に作用することがないため、リム部に作用す
る荷重を小さくできて、強度の向上が図れると共に、金
属円板素材の肉厚を薄くできることから、軽量でかつ強
度がすぐれ、しかも表面処理などの付与が容易であると
いう利点を有している。 また本発明の多段プーリーの製造法によれば、金属円
板の外周部を折り曲げて円筒状のリム部とウェブ及びこ
のリム部とウェブ部の間に断面Ｌ字状の折り曲げ部を形
成した後は、この折り曲げ部にモノＶ溝形成ローラーを
押し当てて径方向に２分割したモノＶ溝が転造成形され
ると共に、前記リム部の外周面にポリＶ溝形成ローラー
を押し当ててポリＶ溝が転造成形されるから、ポリＶ溝
とモノＶ溝とを同じ径方向からの転造成形によって形成
することができと共に、円筒状のリム部を有する構造で
ありながらウェブ部上にモノＶ溝を形成することができ
るため、工程が簡略化されてコストを低減でき、上述の
すぐれた性能を有する多段プーリーを効率的かつ経済的
に製造することができる。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a multi-stage pulley mainly used as a vehicle power transmission means and a method of manufacturing the same, and more particularly,
The present invention relates to a poly-mono multi-stage pulley having light weight and excellent strength, and a method for efficiently and economically producing the multi-stage pulley. (Technical background of the invention and its problems) Pulleys used to transmit rotational power from an engine of an automobile or the like to a compressor for an air conditioner or a power steering via a crankshaft have conventionally been made of castings. Has been widely used, but this has a problem that not only is the weight increased, but also the rotation is likely to be uneven due to poor weight balance. Therefore, recently, a rolled pulley obtained by plastically processing a disk-shaped metal material has been used as an improvement over the above-mentioned drawbacks of the casting manufacturing pulley. However, in recent years, with the increasing performance of automobiles and the like, multi-stage pulleys have been strongly required, and when the above-described multi-stage pulley is multi-stage, its cross section is shown in FIG. The configuration shown in the explanatory diagram has been conventionally used. That is, the conventional example shown in FIG. 4 combines a poly-V pulley A obtained by plastically processing a metal disk material and a mono-V pulley B obtained by bending a metal plate material, and integrally crimps them with a fastener C. This is a poly-mono multi-stage pulley. However, since such a conventional poly-mono multi-stage pulley is a so-called two-body connection product, it requires many steps for its combination and connection, and not only increases the cost,
The disadvantage is that the weight increases. In addition, if the conventional poly-mono multi-stage pulley described above is subjected to a surface treatment such as plating or painting after being integrated, it may cause defective painting, permeation of the treatment liquid, and defective discharge of the combined parts. Must be integrated after surface treatment. Therefore, it is impossible to employ welding or the like as a means of integration, and as shown in the figure, it is presently necessary to perform caulking connection inferior in strength. (Objects of the Invention) The present invention has been made to improve the drawbacks of the conventional poly-mono multi-stage pulley. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a polymer which is lightweight, has excellent strength, and can be easily subjected to surface treatment.
It is an object of the present invention to provide a mono-multi-stage pulley and a method for efficiently and economically manufacturing the multi-stage pulley. (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a mono-V groove in which a bent portion between a rim and a web formed in an L-shaped cross section is radially divided into two. And a poly V groove formed on the outer peripheral surface of a rim portion that is continuous from one side wall portion of the mono V groove,
A multi-stage pulley integrally formed from a metal disk (first invention); and a cylindrical rim portion and a web portion formed by bending an outer peripheral portion of the metal disk, and between the rim portion and the web portion. After forming a bent portion having an L-shaped cross section, a mono-V groove forming roller is pressed against the bent portion to form a mono-V groove radially divided into two, and the mono-V groove is formed.
Simultaneously or separately with the formation of the groove, a poly-V groove forming roller is pressed against the outer peripheral surface of the rim portion to form a poly-V groove, thereby providing a method of manufacturing a multi-stage pulley (second invention). Is what you do. (Operation of the Invention) The multi-stage pulley of the present invention has a mono-V groove formed by radially dividing a bent portion between a rim portion and a web portion formed into an L-shaped cross section, and one side wall portion of the mono-V groove. And a poly-V groove formed on the outer peripheral surface of a rim portion continuous from the above is roll-formed from a disc material, and a bent portion in which a mono-V groove is formed in an L-shaped cross section is divided into two in the radial direction. Since the load acting on the mono-V groove acts directly on the web portion and does not act on the rim portion, the load acting on the rim portion can be reduced, and the strength can be improved, and the metal disk can be improved. Since the thickness of the material can be reduced, there is an advantage that the material is lightweight and has excellent strength, and it is easy to apply a surface treatment or the like. Further, according to the method of manufacturing the multi-stage pulley of the present invention, after the outer periphery of the metal disk is bent to form a cylindrical rim portion and a web portion and a bent portion having an L-shaped cross section between the rim portion and the web portion. Is formed by rolling a mono-V groove forming roller radially into two parts by pressing a mono-V groove forming roller against the bent portion, and pressing a poly-V groove forming roller against the outer peripheral surface of the rim portion. Since the grooves are roll formed, the poly V groove and the mono V groove can be formed by rolling forming from the same radial direction, and a mono-groove is formed on the web portion while having a cylindrical rim portion. Since the V-groove can be formed, the process can be simplified, the cost can be reduced, and the multi-stage pulley having the excellent performance described above can be efficiently and economically manufactured. (Description of Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional explanatory view showing a multi-stage pulley of the present invention including its material shape. In FIG. 1, (a) is obtained by bending a metal disc material, and (b) is a multi-stage pulley showing a first embodiment of the present invention. In the multi-stage pulley according to the first embodiment, as shown in FIG. 1A, an outer peripheral portion of a material is first bent to form a cylindrical rim portion 2 and a web 1, and an L-shaped cross section between the rim portion 2 and the web 1. After forming the bent portion 5 in the shape of a circle, as shown in FIG. 5B, a mono-V groove forming roller (not shown) is pressed against the bent portion 5 to divide the mono-V into two in the radial direction.
It is manufactured by rolling and forming the groove 4 and pressing a roller for forming a poly V groove (not shown) against the outer peripheral surface of the rim 2 to form the poly V groove 3. The rolling of the poly V-groove 3 and the mono V-groove 4 may be performed at the same time, or may be performed as separate steps. That is, the multi-stage pulley of the first embodiment has a bent portion 5 between the rim portion 2 and the web portion 1 formed in an L-shaped cross section.
And a poly V groove 3 formed on the outer peripheral surface of the rim portion 2 that is continuous from one side wall of the mono V groove 4 and is integrally rolled from the disk material. It is formed. Therefore, according to the multi-stage pulley of this embodiment, the bent portion 5 in which the mono-V groove 4 is formed into an L-shaped cross section is provided by being divided into two in the radial direction, and the load acting on the mono-V groove 4 is directly applied to the web portion. 1 and does not act on the rim portion 2, so that the load acting on the rim portion 2 can be reduced, and the strength can be improved. In addition, the thickness of the metal disk material can be reduced, so that it is lightweight and strong. Will be excellent. Further, it can be obtained by a simplified process of rolling the poly V-groove 3 and the mono V-groove 4 at one time in an integrated material, and furthermore, it is only necessary to consider the thickness of the integrated material, so that the weight can be reduced. On the other hand, there is no need for a two-piece connection unlike the conventional one, so that there is an effect that the strength is far improved compared to the conventional one. The multi-stage pulley thus formed can be arbitrarily subjected to surface treatment such as plating and painting. Next, FIGS. 2 (a) (b) and 3 (a) (b)
Second and third embodiments of the multi-stage pulley of the present invention, respectively,
It is sectional explanatory drawing shown including the raw material shape. In the second embodiment shown in FIG. 2, the shape of the material is the same as that of the first embodiment described above, but the protruding portion of the obtained multi-stage pulley located at the boundary between the poly V groove 3 and the mono V groove 4 6 is different from the first embodiment in that a concave space 7 is formed. That is, the projection 6 shown in FIG. 2 (b) is formed at the same time as the rolling process, and usually acts to prevent the lateral movement and detachment of the poly V belt 3 'and the mono V belt 4'. In the second embodiment, a concave space 7 is additionally provided in the projection 6 at the time of rolling, and the thickness of the recess is transferred to, for example, the mono-V groove rolled portion 8 to reinforce this. . Therefore, the multi-stage pulley according to the second embodiment has the same effect as that of the first embodiment, and the strength is further improved. The third embodiment shown in FIG. 3 is different from the first embodiment in that the shape of the material and the position where the mono-V groove 4 is formed are changed.
And is different from the second embodiment. That is, in the raw material (a) in FIG. 3, a step 9 is formed in the web portion 1, a bent portion 5 having an L-shaped cross section is formed in the step 9, and the bent portion 5 is formed to have a diameter. The mono V-groove 4 is formed by being divided into two in the direction. Therefore, the multi-stage pulley according to the third embodiment is a stepped poly-mono multi-stage pulley in which the poly V groove 3 is located upward and the mono V groove 4 is located below, and is different from the first and second embodiments described above. It has the same performance and is used for the purpose of stepping different from them. In each of the above-described embodiments, the mono-V groove 4 is formed in the bent portion 5 corresponding to the boundary between the web portion 1 and the rim portion 2. However, when a stepped material is used as in the third embodiment, for example, A mono-V groove may be formed at both sides of the bent portion on the rim portion 2 and the bent portion on the step 9 side. Further, although not shown, the performance of the pulley can be further enhanced by means such as providing a draft angle on the rim portion 2. (Effects of the Invention) As described above, the multi-stage pulley according to the present invention includes a mono-V groove formed by radially dividing a bent portion between a rim portion and a web portion formed into an L-shaped cross section, and a mono-V groove. And a poly-V groove formed on the outer peripheral surface of a rim portion continuous from one side wall portion of the rim portion formed by rolling from a disk material. Since the load acting on the mono V-groove acts directly on the web portion and does not act on the rim portion, the load acting on the rim portion can be reduced, and the strength can be improved. In addition, since the thickness of the metal disk material can be reduced, there is an advantage that it is lightweight and has excellent strength, and it is easy to apply a surface treatment or the like. According to the method of manufacturing the multi-stage pulley of the present invention, after the outer peripheral portion of the metal disk is bent to form a cylindrical rim portion and a web and a bent portion having an L-shaped cross section between the rim portion and the web portion, Is formed by rolling a mono-V groove forming roller radially into two parts by pressing a mono-V groove forming roller against the bent portion, and pressing a poly-V groove forming roller against the outer peripheral surface of the rim portion. Since the groove is roll formed, the poly V groove and the mono V groove can be formed by roll forming from the same radial direction, and the mono V groove and the mono V groove are formed on the web portion while having a cylindrical rim portion. Since the V-groove can be formed, the process can be simplified, the cost can be reduced, and the multi-stage pulley having the excellent performance described above can be efficiently and economically manufactured.

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３図は本発明の多段プーリーの実施例を素材
形状を含めて示す断面説明図であり、第４図は従来のポ
リ−モノ多段プーリーの断面説明図である。 １……ウェブ部 ２……リム部 ３……ポリＶ溝 ３′……ポリＶベルト ４……モノＶ溝 ４′……モノＶベルト ５……折り曲げ部 ６……突起部 ７……凹状空隙 ８……モノＶ溝転造部 ９……段差BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 to 3 are cross-sectional views showing an embodiment of a multi-stage pulley of the present invention including a material shape, and FIG. 4 is a cross-sectional description of a conventional poly-mono multi-stage pulley. FIG. 1 ... web part 2 ... rim part 3 ... poly V groove 3 '... poly V belt 4 ... mono V groove 4' ... mono V belt 5 ... bent part 6 ... projection part 7 ... concave shape Void 8 ... mono-V groove rolled part 9 ... step

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．断面Ｌ字状に形成したリム部とウェブ部の間の折り
曲げ部を径方向に２分割したモノＶ溝と、このモノＶ溝
の一方の側壁部から連続するリム部の外周面に形成され
たポリＶ溝とを、金属円板から一体的に形成したことを
特徴とする多段プーリー。 ２．金属円板の外周部を折り曲げて円筒状のリム部とウ
ェブ部及びこのリム部とウェブ部の間に断面Ｌ字状の折
り曲げ部を形成した後、この折り曲げ部にモノＶ溝形成
ローラーを押し当てて径方向に２分割したモノＶ溝を転
造成形すると共に、このモノＶ溝の形成と同時又は別途
に、前記リム部の外周面にポリＶ溝形成ローラーを押し
当ててポリＶ溝を転造成形することを特徴とする多段プ
ーリーの製造法。(57) [Claims] A mono-V groove formed by radially dividing a bent portion between a rim portion and a web portion formed into an L-shaped cross section, and an outer peripheral surface of a rim portion continuous from one side wall portion of the mono-V groove. A multi-stage pulley wherein the poly-V groove is formed integrally from a metal disk. 2. After bending the outer peripheral portion of the metal disk to form a cylindrical rim portion and a web portion and a bent portion having an L-shaped cross section between the rim portion and the web portion, a mono-V groove forming roller is pressed on the bent portion. The V-groove divided into two in the radial direction is roll-formed, and simultaneously with or separately from the formation of the V-groove, a poly-V-groove forming roller is pressed against the outer peripheral surface of the rim portion to form the poly-V groove. A method for manufacturing a multi-stage pulley, which comprises rolling and forming.