JP4479254B2 - Method and apparatus for manufacturing pulley for continuously variable transmission - Google Patents
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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。
The present invention relates to a technology of a belt type continuously variable transmission used for an automobile or the like.
More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a pulley for a belt type continuously variable transmission.
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。 Conventionally, as a belt-type continuously variable transmission for an automobile, a primary pulley is provided on a primary shaft that is an input-side rotation shaft, and a secondary pulley is provided on a secondary shaft that is an output-side rotation shaft. By rotating a metal endless belt (or endless chain) between secondary pulleys and changing the winding diameter of the endless belt around the primary pulley and secondary pulley by hydraulic pressure, the rotation speed of the secondary shaft relative to the rotation speed of the primary shaft It is known that the ratio can be changed steplessly.
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。
The primary pulley and the secondary pulley (hereinafter collectively referred to as “pulley for continuously variable transmission”) are mainly fixed to the rotating shaft (primary shaft or secondary shaft) so as not to be rotatable relative to the rotating shaft and not to be slidable in the axial direction. The fixed pulley configured to be rotatable integrally with the rotating shaft and the ball spline or the like are inserted through the rotating shaft so as not to be relatively rotatable and slidable in the axial direction, and can rotate at the same speed as the rotating shaft. And a movable pulley configured as described above.
In addition, the cone surfaces of the fixed pulley and the movable pulley (the surfaces facing each other in the fixed pulley and the movable pulley and the surface on which the endless belt wound around the pulley for continuously variable transmission abuts) are continuously variable. The distance between the cone surface of the stationary pulley and the cone surface of the movable pulley increases as the distance from the central axis of the transmission pulley in the radial direction increases.
Then, by sliding the movable pulley in the axial direction of the rotating shaft by hydraulic pressure, it is possible to change the interval between the cone surfaces and change the winding diameter of the endless belt.
Here, the movable pulley includes a flange portion forming the cone surface and a skirt portion forming a cylinder for forming a hydraulic chamber on the opposite side of the cone surface. For example, as described in
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。
As a method of forming a part such as the pulley for continuously variable transmission, a general method is to form a rough shape by hot forging and then finish by machining (cutting).
Further, as a method of forming a part in combination with the above hot forging or machining, there has also been proposed a method in which a forming roller or the like is brought into contact with a work while being rotated, and the work is subjected to spinning forming. For example, as described in
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)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a continuously variable transmission pulley including a flange portion that forms a cone surface that contacts an endless belt and a skirt portion that forms a cylinder for forming a hydraulic chamber on the opposite side of the cone surface is (1) A flange is formed by attaching a workpiece to a forging device and hot forging. (2) A first intermediate product of a pulley for continuously variable transmission in which the flange is formed is taken out and conveyed. (3) The first intermediate product is attached to a spinning molding apparatus and formed by spinning, and the skirt portion is formed. (4) The second intermediate product of the pulley for continuously variable transmission in which the flange portion and the skirt portion are molded is taken out. It was formed through the work of transporting and (5) attaching the second intermediate product to a cutting device and cutting (finishing).
However, the conventional molding process for continuously variable transmission pulleys is divided into three processes (flange part molding process, skirt part molding process, and finishing process) where dedicated equipment is installed. There is a problem that it is necessary to secure a predetermined amount of stock of intermediate products.
In addition, since the intermediate product is reattached to the apparatus related to each process, it is not easy to ensure the dimensional accuracy of the continuously variable transmission pulley (particularly, to ensure the rotational center of the continuously variable transmission pulley with high accuracy).
Furthermore, the work of transporting the intermediate product to the next process is complicated, and the workability is not good (becomes a factor that hinders work time reduction and labor saving).
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。 In view of the above situation, the present invention provides a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a continuously variable transmission pulley that achieves both high dimensional accuracy and excellent workability.
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。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
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、
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及びフランジ部外縁の余肉部を成形した後に、
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ものである。
That is, according to the first aspect of the present invention, a pulley for a continuously variable transmission is provided that includes a flange portion that comes into contact with the belt, a skirt portion that forms a hydraulic chamber, and a through hole that penetrates the rotating shaft. In the method
Fix a substantially cylindrical material to the spindle,
After forming the flange portion and the extra portion of the flange portion outer edge by bringing the flange portion forming means into contact with the material and plastically deforming the material along the mandrel,
While the material is fixed to the spindle, the skirt portion forming means is brought into contact with the outer edge portion of the flange portion, and the outer edge portion of the flange portion is plastically deformed along the mandrel to form the skirt portion.
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。 According to the second aspect of the present invention, the surface shape of the pulley for continuously variable transmission is finished by cutting means.
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、
前記マンドレルよりも大径の当接面を有し、前記当接面を素材に当接させて、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及びフランジ部外縁の余肉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。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a pulley for a continuously variable transmission, comprising: a flange portion that comes into contact with the belt; a skirt portion that forms a hydraulic chamber; and a through hole that penetrates the rotating shaft. ,
A substantially cylindrical material is fixed, and a spindle that can rotate integrally with the material;
A mandrel that molds the internal shape of the hydraulic chamber;
The flange part and the surplus part of the flange part outer edge are formed by having a contact surface having a diameter larger than that of the mandrel, contacting the contact surface with the material, and plastically deforming the material along the mandrel. Flange part forming means;
Skirt part forming means for forming the skirt part by plastically deforming the outer edge part of the flange part along the mandrel.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, the flange portion forming means is a flange portion forming mold having a rotation axis inclined with respect to the rotation axis of the spindle.
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。
In
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。 According to a sixth aspect of the present invention, the cutting means for finishing the surface shape of the continuously variable transmission pulley is provided.
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。 According to the seventh aspect of the present invention, one or more protrusions are provided on the outer peripheral surface of the tip portion of the spindle, and one or more grooves can be formed on the inner peripheral surface of the through hole of the continuously variable transmission pulley. .
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
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)。
According to the first aspect, it is possible to perform the molding operation of the flange portion and the molding operation of the skirt portion, which are conventionally performed by different devices (different processes), by one device. Therefore, it is possible to reduce the installation space of the apparatus relating to the manufacture of the continuously variable transmission pulley.
In addition, it is not necessary to secure a predetermined quantity of intermediate products for continuously variable transmission pulleys, and it is possible to omit complicated operations such as transportation of the intermediate products, thereby improving workability (reducing work time). And labor saving is easy).
In addition, since the work (molded object) is not re-attached to the device many times, it is possible to mold a continuously variable transmission pulley while ensuring high dimensional accuracy with respect to the central axis. is there.
Furthermore, by using a substantially cylindrical material as a work (molded object), the material yield is good and the generation of waste can be minimized (the core is formed in order to form a through hole). No need to punch.)
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。 According to the second aspect of the present invention, the flange portion forming operation, the skirt portion forming operation, and the surface shape finishing operation of the continuously variable transmission pulley, which are conventionally performed by another apparatus (another process), are performed in one. It can be done with one device. Therefore, it is possible to reduce the installation space of the apparatus relating to the manufacture of the continuously variable transmission pulley.
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)。
According to the third aspect, it is possible to perform the molding operation of the flange portion and the molding operation of the skirt portion, which are conventionally performed by different devices (different processes), with a single device. Therefore, it is possible to reduce the installation space of the apparatus relating to the manufacture of the continuously variable transmission pulley.
In addition, it is not necessary to secure a predetermined quantity of intermediate products for continuously variable transmission pulleys, and it is possible to omit complicated operations such as transportation of the intermediate products, thereby improving workability (reducing work time). And labor saving is easy).
In addition, since the work (molded object) is not re-attached to the device many times, it is possible to mold a continuously variable transmission pulley while ensuring high dimensional accuracy with respect to the central axis. is there.
Furthermore, by using a substantially cylindrical material as a work (molded object), the material yield is good and the generation of waste can be minimized (the core is formed in order to form a through hole). No need to punch.)
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。
According to the fourth aspect of the present invention, the area of the portion where the flange portion molding die and the flange portion (cone surface) are in contact with each other is reduced, and the material can be easily made without excessively pushing down the force (load) for pushing the flange portion molding die downward. Can be plastically deformed.
Therefore, there is no need to use a large-capacity hydraulic cylinder or the like as an actuator for moving the flange mold in the vertical direction, and the pulley manufacturing equipment for continuously variable transmissions can be made compact (miniaturized) to save space. The manufacturing cost of the continuously variable transmission pulley manufacturing apparatus itself can be reduced.
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。
According to the fifth aspect of the present invention, the material of the material can be easily plasticized without reducing the area of the portion where the flange portion forming roller and the flange portion (cone surface) are in contact with each other, and without excessively pushing down the flange portion forming roller (load). It can be deformed.
Therefore, it is not necessary to use a large-capacity hydraulic cylinder or the like as an actuator for moving the flange forming roller in the vertical direction, and the pulley manufacturing apparatus for continuously variable transmission is compactly configured (miniaturized) to save space. In addition, the manufacturing cost of the continuously variable transmission pulley manufacturing apparatus itself can be reduced.
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。 According to the sixth aspect of the present invention, the flange portion forming operation, the skirt portion forming operation, and the surface shape finishing operation of the continuously variable transmission pulley, which are conventionally performed by another apparatus (another process), are performed in one. It can be done with one device. Therefore, it is possible to reduce the installation space of the apparatus relating to the manufacture of the continuously variable transmission pulley.
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。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to accurately form one or a plurality of grooves on the inner peripheral surface of the through hole of the pulley for continuously variable transmission.
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。
Below, the
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。
The
As shown in FIG. 3, the continuously
Further, a through
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。
The
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。
Hereinafter, the detailed configuration of the
The
A plurality of
Further, the spline grooves (or ball rolling grooves) 17, 17... And the
In this embodiment,
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。
Below, the detailed structure of the
The
The through
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。
Below, the detailed structure of the flange part shaping | molding die 4 is demonstrated using FIG.
The flange portion molding die 4 is a member for performing so-called swing forging, and abuts against the upper portion of the
The flange portion molding die 4 is a substantially disk-shaped member, and a lower surface has a bowl-shaped
The rotation axis R2 is inclined with respect to the rotation axis of the spindle 2 (rotation axis R1 in FIG. 1). Further, the rotation axis R3 substantially coincides with the rotation axis of the spindle 2 (rotation axis R1 in FIG. 1), and the flange portion molding die 4 rotates around the rotation axis R3 while rotating around the rotation axis R2. Is possible.
That is, the flange portion molding die 4 can move as if the planet revolves around the star while rotating on the rotation axis inclined (not orthogonal) with respect to the revolution surface of the planet. There (here, the rotation axis R2 corresponds to the rotation axis of the planet, and the rotation axis R3 corresponds to the revolution axis of the planet).
Further, the flange portion molding die 4 is configured to be movable in the vertical direction (in the direction of arrow A) by an actuator such as a hydraulic cylinder (not shown). The
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。
Below, the detailed structure of the skirt
The skirt
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。
The
Further, the
Note that the inclination angle of the rotation axis R4 with respect to the rotation axis R1 can be changed, and the angle at which the outer
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。
Below, the detailed structure of the
The
The
The
In this embodiment, one
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。
Below, the shaping | molding method of the
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。
First, as shown in FIG. 1, a substantially
Next, the flange part molding die 4 is brought into contact with the material 11 from above the
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。
In the present embodiment, the inner diameter of the substantially
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。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the
Then, the flange portion molding die 4 is further pushed down to plastically deform the upper portion of the
At this time, since the rotational axis R2 of the flange part molding die 4 is inclined with respect to the rotational axis R1 of the
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。
By configuring in this way, it is possible to plastically deform the
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。
Further, by rotating the
In this embodiment, both the
For example, (1) the
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。
As for the rotation of the flange portion molding die 4 around the rotation axis R2, even if it is configured to be rotationally driven by a rotational drive means (motor or the like), it is rotated by the frictional force when contacting the cone surface 13 (ie, The rotation driving means is not provided).
Further, the rotational drive means (such as a motor) of the
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。
Further, when the
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。
Subsequently, as shown in FIG. 5, the flange part molding die 4 is moved upward (retracted) while the
And it plastically deforms until the
With this configuration, the
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。
In this embodiment, the spindle 2 (and the material 11) is driven to rotate clockwise around the rotation axis R1, and the
Further, the rotation driving means (such as a motor) of the
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。
Subsequently, as shown in FIG. 6, the
Then, by moving the
With this configuration, the surface shape of the continuously
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。
The
In such a case, the
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。
The
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。
1stly, the
A
A
A
A flange part molding die 4 which is a flange part molding means for molding the
A skirt
It has.
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。
An embodiment of a method for manufacturing a continuously variable transmission pulley according to the present invention (a method for manufacturing a continuously
A
A substantially
After forming the
While the
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)。
With this configuration, it is possible to perform the molding operation of the
Further, it is not necessary to secure a predetermined quantity of intermediate products in the continuously
Further, since the work (material 11) is not re-attached (re-gripped) to the apparatus many times, it is continuously variable while ensuring high dimensional accuracy with respect to the central axis (rotation axis R1 of the
Furthermore, by using the substantially
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。
Secondly, a
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。
An embodiment of a method for manufacturing a continuously variable transmission pulley according to the present invention (a method for manufacturing a continuously
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。
With this configuration, the
Further, it is not necessary to secure a predetermined quantity of intermediate products in the continuously
Further, since the work (material 11) is not re-attached (re-gripped) to the apparatus many times, it is continuously variable while ensuring high dimensional accuracy with respect to the central axis (rotation axis R1 of the
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。
Thirdly, the flange portion forming means of the
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。
By configuring in this way, the area of the part where the flange part molding die 4 and the
Therefore, it is not necessary to use a large-capacity hydraulic cylinder or the like as an actuator for moving the flange portion molding die 4 in the vertical direction, and the
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。
Fourth, the
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。
With this configuration, one or a plurality of grooves (in the present embodiment, a plurality of
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。
The flange portion forming means is not limited to the flange
The
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。
By configuring in this way, the area of the portion where the flange
Therefore, it is not necessary to use a large-capacity hydraulic cylinder or the like as an actuator for moving the
At this time, the
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。
Note that the continuously
In such a case, the present invention can be applied to manufacture of the stationary pulley.
Further, the present invention is not limited to a continuously variable transmission pulley, and can also be applied to manufacturing a member having substantially the same shape as the continuously variable transmission pulley.
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
DESCRIPTION OF
5 Skirt part forming roller (skirt part forming means)
11 Material (molded product)
12 Pulley for continuously
Claims (7)
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及びフランジ部外縁の余肉部を成形した後に、
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。 In a method for manufacturing a pulley for a continuously variable transmission, comprising: a flange portion that comes into contact with a belt; a skirt portion for forming a hydraulic chamber; and a through hole for penetrating the rotary shaft.
Fix a substantially cylindrical material to the spindle,
After forming the flange portion and the extra portion of the flange portion outer edge by bringing the flange portion forming means into contact with the material and plastically deforming the material along the mandrel,
While the material is fixed to the spindle, the skirt portion forming means is brought into contact with the outer edge portion of the flange portion, and the outer edge portion of the flange portion is plastically deformed along the mandrel, thereby forming the skirt portion.
A method of manufacturing a pulley for a continuously variable transmission.
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、
前記マンドレルよりも大径の当接面を有し、前記当接面を素材に当接させて、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及びフランジ部外縁の余肉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。 In a continuously variable transmission pulley manufacturing apparatus comprising: a flange portion that comes into contact with a belt; a skirt portion for forming a hydraulic chamber; and a through hole for penetrating the rotating shaft.
A substantially cylindrical material is fixed, and a spindle that can rotate integrally with the material;
A mandrel that molds the internal shape of the hydraulic chamber;
The flange part and the surplus part of the flange part outer edge are formed by having a contact surface having a diameter larger than that of the mandrel, contacting the contact surface with the material, and plastically deforming the material along the mandrel. Flange part forming means;
Skirt part forming means for forming the skirt part by plastically deforming the outer edge part of the flange part along the mandrel;
An apparatus for manufacturing a pulley for a continuously variable transmission.
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