JP7243254B2 - Pulley manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、外周にベルトを掛けるための複数の溝部を有するプーリの製造方法及び製造装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a pulley having a plurality of grooves for hanging a belt on its outer circumference.
従来より、溝付きプーリは、例えば自動車のコンプレッサ用プーリとして用いられる等、各種の装置や他の用途に幅広く使用されている。溝付きプーリの製造にあっては、プーリ素材たるワークに対して、複数の溝部(例えばV溝)を転造加工により成形することが公知である(例えば特許文献1参照)。 Traditionally, grooved pulleys are widely used in various devices and other applications, for example, as pulleys for automobile compressors. In the manufacture of grooved pulleys, it is known to form a plurality of grooves (for example, V-shaped grooves) in a workpiece, which is a pulley material, by rolling (see, for example, Patent Document 1).
具体的には例えば、図8(a)に示すように、転造装置においてプーリ素材Waを上金型101と下金型102とで上下方向から挟持する。そして、両金型101,102をプーリ素材Waごと回転させると共に転造ロール111を回転させながら、その転造ロール111における複数の突条111aをプーリ素材Waの外周に圧接させて複数のV溝110を転造する。なお、同図8(a)に示すバックアップロール103は、そのうちの上側ロール103aが上金型101の基部外周に当接すると共に、下側ロール103bが下金型102の基部外周に当接して、両金型101,102を介してプーリ素材Waを転造ロール111側へ挟圧するようになっている。
Specifically, for example, as shown in FIG. 8A, the pulley material Wa is vertically sandwiched between an
ところで、図9(a)に示すように、プーリ素材Waに対して4つのV溝110を成形するために、4つの突条111aを有する4溝用の転造ロール111が用いられる。一方、図9(b)(c)(d)に示すように、プーリ素材Waに対して5つ、6つ或いは7つのV溝を成形するためには、夫々対応する数の突条111aを有する5溝用、6溝用或いは7溝用の各転造ロール112,113,114を用いて加工が行われる。
By the way, as shown in FIG. 9A, a four-
そこで、転造装置において、溝数が異なる複数種類のプーリを製造するために、突条111aの数が異なる複数の転造ロール111~114を保有することが考えられる。即ち、図8(b)に例示するように、転造装置100において、4溝用の転造ロール111を加工位置P1に配置するとともに、5溝用、6溝用、7溝用の各転造ロール112,113,114を格納位置P2,P3,P4に夫々格納するものとする。そして、各転造ロール111~114を、図示しない入替え機構により、加工位置P1と格納位置P2~P4との間で入替えて段取りする構成とすることで、段取り替えにかかる時間を短縮することが可能となる。
しかしながら、係る構成においては、各転造ロール112~114の格納スペースはもとより、入替え機構の配設スペースが嵩み、転造装置の体格が大きくなるという問題がある。
Therefore, in order to manufacture a plurality of types of pulleys having different numbers of grooves, it is conceivable to have a plurality of rolling
However, in such a configuration, there is a problem that not only the storage space for each of the rolling rolls 112 to 114 but also the installation space for the replacement mechanism becomes large, and the size of the rolling apparatus becomes large.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置体格の大型化を抑制しながらも、段取り時間を極力短縮することができるプーリの製造方法及び製造装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for manufacturing pulleys, which can reduce setup time as much as possible while suppressing an increase in size of the apparatus. be.
請求項1記載の発明によれば、転造ロール(12L,12R)を交換することなく、溝数の異なる複数種類のプーリの加工を行うことができるため、加工するプーリの種類が変わる都度、転造ロールの段取り替えを要した従来構成に比して、段取り時間を短縮することができる。また、製造装置において複数種類のプーリに対応する複数種類の転造ロールを保有する必要が無く、設備体格の大型化を抑制することができる。 According to the first aspect of the invention, it is possible to process a plurality of types of pulleys with different numbers of grooves without exchanging the rolling rolls (12L, 12R). The set-up time can be shortened compared to the conventional configuration that requires the set-up of the rolling roll. In addition, it is not necessary to have a plurality of types of rolling rolls corresponding to a plurality of types of pulleys in the manufacturing apparatus, and it is possible to suppress an increase in size of the facility.
本発明の一実施形態について図1~図7を参照しながら説明する。図4は、本実施形態の転造装置10の全体構成を示しており、図1(a)は、係る転造装置10において加工対象物となるプーリ素材、つまりワークWaを示している。ワークWaは、転造装置10における平加工用の転造ロールで、転造加工が行われることにより、図1(b)に示すようにフランジ部1a,1bを有するワークWbとして成形される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. FIG. 4 shows the overall configuration of the
図1(b)のワークWbは、転造装置10におけるV溝加工用の転造ロールで、転造加工が行われることにより、図1(c)に示すように複数のV溝2を有する溝付きプーリWとして成形される。溝付きプーリWは、図示しない切削装置において切削による仕上げ加工が行われるワークであるが、本実施形態では単に「プーリW」と称し、切削による仕上げ加工の説明を省略する。また、転造装置10における平加工用の転造ロールは、一対の平ロール11L,11Rで構成され(図2(b)、図5等参照)、V溝加工用の転造ロールは、一対のV溝ロール12L,12Rで構成されているが(図2(c)、図3等参照)、それらロール11L,11R,12L,12Rについて詳しくは後述する。
The workpiece Wb in FIG. 1(b) has a plurality of V-
図1(c)のプーリWは、フランジ部1a,1b及び複数のV溝2が形成された外筒部3aと、その内側の内筒部3bと、これら外筒部3a及び内筒部3bを連結する環状の端板部3cと、を一体に有する。
V溝2は、プーリW外筒部3aの周方向に沿って設けられた、断面が略V形の溝部である。図1(c)に示すように、V溝2は、プーリWの軸線Cwの方向に(同図で上下方向となる軸線方向へ)例えば7つ並ぶように所定ピッチpで形成されている。そして、プーリWの外筒部3aには、これらV溝2部分に位置させて、図示しないVベルトが掛け渡される。Vベルトは、当該ベルトの長手方向に延在する複数のVリブを有し、複数のV溝2と接触可能な周知構成のものである。フランジ部1a,1bは、相互にプーリWの軸線方向に離間して、Vベルトのガイドとなるよう、複数のV溝2よりも軸線方向外側に設けられている。
The pulley W shown in FIG. 1(c) includes an outer
The V-
図示は省略するが、プーリWは、例えば自動車におけるエアコンのコンプレッサに用いられるものであり、当該プーリWとコンプレッサの回転軸との動力伝達を開放・締結する電磁クラッチの入力ロータとして組付けられるものとする。この場合、プーリWは、内筒部3bにおいて図示しない軸受を介して前記コンプレッサのケーシング側に回転可能に支持され、内筒部3bと外筒部3aとの間の内部空間には、前記電磁クラッチのソレノイドが配置される。電磁クラッチは、そのソレノイドへの通電により、プーリWの端板部3cと前記回転軸のハブとが連結した締結状態で、Vベルトを介した外部駆動源(エンジン)の動力を当該回転軸に伝達してコンプレッサを駆動させ、ソレノイドの断電により、当該回転軸のハブにおける締結状態を解除して(動力伝達を開放して)、コンプレッサの駆動を停止させる。
Although not shown, the pulley W is used, for example, in the compressor of an air conditioner in an automobile, and is assembled as an input rotor of an electromagnetic clutch that opens and closes power transmission between the pulley W and the rotating shaft of the compressor. and In this case, the pulley W is rotatably supported on the casing side of the compressor via a bearing (not shown) in the inner
本実施形態の転造装置10は、上記した7つのV溝2を有する溝数7のプーリWの他、V溝2を4つ、5つ、6つ有する溝数4,5,6の各プーリWについても、V溝ロール12L,12Rで各V溝2の転造加工を行う構成とされている。
The
ここで、図3(a)(b)(c)(d)は、溝数4,5,6,7の各プーリWについて転造加工によりV溝2を成形するときの、V溝ロール12L,12Rの位置関係を表している。以下では、複数種類のプーリWを相互に区別するために、説明の便宜上、溝数4,5,6,7の各プーリWを「プーリW4、W5,W6,W7」、V溝加工の対象となる各ワークWbを「ワークWb4、Wb5,Wb6,Wb7」、平加工の対象となるワークWaを「ワークWa4、Wa5,Wa6,Wa7」とも称する。
Here, FIGS. 3A, 3B, 3C, and 3D show the V-
V溝ロール12L,12Rは、相互に寸法形状が同じで、全体の外形形状或いは軸線方向の長さを溝数の最も少ないプーリW4に対応させた円盤状をなしており、その外周に当該溝数と同数の4つの突条14を有する。
即ち、図3(a)中、左側に示すV溝ロール12Lは、ワークWb4に対して左側から圧接するように配置される第1転造ロールである。V溝ロール12Lの外周には、4つの突条14が、V溝2のピッチpと同じ所定ピッチpで、当該ロール12Lの軸線C1の方向(同図で上下方向)に並ぶように設けられている。各突条14は、V溝ロール12Lの径方向外側へ突出する断面山形状をなしている(図2(c)参照)。
The V-
That is, the V-
図3(a)中、右側に示すV溝ロール12Rは、ワークWb4に対して右側から圧接するように配置される第2転造ロールである。V溝ロール12Rは、V溝ロール12Lと同様、外周に4つの突条14が所定ピッチpで当該ロール12Rの軸線C2の方向に並ぶように設けられている。また、V溝ロール12L,12Rは、夫々の軸線C1,C2がワークWb4の軸線Cwと平行で、且つワークWb4を挟んで向かい合わせとなるように対向配置される。
The V-
そして、詳しくは後述するように、V溝ロール12L,12RをワークWb4と共に回転させつつ、夫々の4つの突条14をワークWb4の外筒部3aに対し両側から圧接させて、そのワークWb4の外筒部3aに4つの突条14に対応した4つのV溝2を転造成形することで、プーリW4を製造するようになっている。
Then, as will be described later in detail, while rotating the V-groove rolls 12L and 12R together with the work Wb 4 , the respective four
また、図3(b)のワークWb5、図3(c)のワークWb6、図3(d)のワークWb7については、前記軸線C1,C2の方向へピッチpの倍数に対応する距離だけ両V溝ロール12L,12R相互間の位置を相対的にずらすことにより、転造成形するV溝2の溝数を5つ,6つ,或いは7つに可変させて、溝数の異なる複数種類のプーリW5,W6,W7の加工に対応させている。なお、本実施形態において「ずらす」或いは「ずれ」とは、基準となる対象から離れた位置への移動、つまり図3(a)のV溝ロール12L,12Rの位置を基準としたとき、その位置からの前記軸線C1,C2方向の変位を意味する。
3( b), the work Wb 6 of FIG. 3(c), and the work Wb 7 of FIG. By shifting the positions of both V-groove rolls 12L and 12R relatively, the number of grooves of the V-
平ロール11L,11Rは、V溝ロール12L,12Rと同様、相互に寸法形状が同じで(図5参照)、溝数の最も少ないプーリW4に対応した寸法の円盤状をなしているが、その外周は突条14の無い平坦な円環形状とされている(図2(a)(b)参照)。
Like the V-groove rolls 12L and 12R, the
また、平ロール11L,11Rは、V溝ロール12L,12Rと同様、ワークWa4~Wa7の軸線Cw方向の寸法に対応させて、その軸線方向へ当該平ロール11L,11R相互間の位置を相対的にずらすことにより、フランジ部1a,1bの位置をプーリW4~W7の種類に合わせた位置に形成するようになっている。例えば、図2(a)に示すワークWa7に対して、左側から圧接する平ロール11L(便宜上、同図の二点鎖線で右側に示す)は、右側から圧接する平ロール11Rよりも上方へ移動させる高さ調整が行われることにより、当該両ロール11L,11RでプーリW7のフランジ部1a,1bを形成する。
Further, the
続いて、転造装置10の構成について、図4~図6も参照しながら説明する。なお、図4~図6では、内部の構成を表すために、例えば転造装置10における基台10aの前面板や側面板(図4参照)等の機械カバーを適宜省略している。
図4に示す転造装置10は、ワークWa4~Wa7に対する平加工と、その平加工後のワークWb4~Wb7に対するV溝加工と、を含む転造加工により、プーリW4~W7を製造する装置である。
Next, the configuration of the rolling
The rolling
転造装置10は、ワークWa,Wb(つまりワークWa4~Wa7或いはワークWb4~Wb7)をその軸線Cw周りに回転させる主軸台20、ワークWa,Wbをその軸線Cw方向へ心押しする心押台30、平ロール11L,11RとV溝ロール12L,12Rを有するロール台40L,40Rを備えている。
The rolling
主軸台20は、図4に示すように、転造装置10における基台10aの前寄り中央部に配設された主軸21を有するとともに、基台10aにおいて当該主軸21を回転可能に支持する軸受装置(図示略)を有する。主軸21は、上下方向(Z軸方向)に延びており、その上端にワークWa,Wbを支持する下金型22が設けられている(図6参照)。また、図4に示すように、基台10aの背面側には、主軸モータ(インバータモータ)24が設置されており、主軸モータ24と主軸21との間には、プーリ23aやタイミングベルト23b等からなる動力伝達機構23が配設されている。これにより、主軸21は、主軸モータ24により、動力伝達機構23を介して回転駆動される。
As shown in FIG. 4, the
なお、基台10aの下方には、主軸21と同軸をなすシリンダ25が設けられている(図4参照)。シリンダ25は、転造加工が行われたワークWbつまり加工終了後のプーリWを突き上げるためのロッド(図示略)を有し、下金型22からプーリWを取り外す際に動作する。
A
心押台30は、図4に示すように、基台10aに立設の支柱10b上の天板10cに配設された心押軸31を有するとともに、天板10cにおいて当該心押軸31をZ軸方向へ進退可能に移動させるためのボールねじ機構(図示略)を有する。心押軸31は、主軸21と対向し且つ同軸をなすようにZ軸方向に延びており、その下端に上金型32が設けられている。上金型32は、図示しない回転連結部(ベアリング)により、心押軸31の下端に対して回転可能に連結されている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、天板10cの後部には、心押モータ(サーボモータ)34が設置されており、心押モータ34と心押軸31との間には、プーリ33a,33bやタイミングベルト33c等からなる動力伝達機構33が配設されている。これにより、心押台30において、動力伝達機構33から伝わる心押モータ34の動力が、前記ボールねじ機構を介して心押軸31のZ軸方向への移動に変換され、当該心押軸31を上金型32ごとZ軸方向へ移動させる。こうして、上金型32と下金型22とで、ワークWa,WbをZ軸方向に挟んで支持するとき、心押台30の心押推力(例えば約20t)で、ワークWa,Wbをその軸線Cw方向へ心押しする。
As shown in FIG. 4, a tailstock motor (servo motor) 34 is installed at the rear portion of the
図4、図6に示すように、上金型32と下金型22は、何れも略円柱状をなしている。上金型32と下金型22は、両金型22,32間のワークWa,Wbに対して前記ロール11L~12Rの圧接・退避が可能な隙間S(図2(a)~(c)参照)を有して同軸上で対向する。このうち、上金型32の下部内面は、図2(a)に示すように、ワークWaの外筒部3aにおける材料の逃げ部空間Saを有し、成形するフランジ部1aの外径に合わせて拡径されている(図2(b)参照)。
As shown in FIGS. 4 and 6, both the
また、下金型22の上部内面も、外筒部3aにおける材料の逃げ部空間Sbを有し、成形するフランジ部1bの外径に合わせて拡径されている(図2(a)(b)参照)。このため、平加工において金型22,32内の逃げ部空間Sa,Sbが材料の逃げ場となって、フランジ部1a,1bが張出すようにして形成される。なお、図2(a)~(c)のワークWa,Wbにおける内筒部3b内側の部分22a及び内筒部3bと外筒部3aとの間部分22bは、便宜上ハッチングを省略しているが、夫々下金型22に対して一体的に配置される(或いは一体的に設けられる)芯部材の部分22a,22bに相当する。つまり、下金型22における芯部材の部分22a,22bに対して、ワークWaが上側からセットされる。
The inner surface of the upper part of the
図4に示す左右のロール台40L,40Rは、転造装置10の基台10a上において、前記心押軸31の中心を通る水平線(図5に示す中央線39)を挟んで、左右対称に離間して配置され、且つ左右で対称的な構成とされていることから、左側のロール台40Lを中心に説明し、他方の説明を省略する。なお、両ロール台「40L,40R」のうちの符号「40」如く、実質的に同一の構成部位は同一の符号で表すものとし、「L」と「R」は、説明の便宜上、左側のロール台40Lと右側のロール台40Rに係る構成部位を区別するために、適宜符号に付すものとする。
The left and right roll stands 40L and 40R shown in FIG. 4 are placed on the
図5、図6に示すように、左側のロール台40Lは、基台10aにおいて前後方向に長い矩形板状のベッド部41L上に、前後一対のX軸レール43,43(図6で前側のX軸レール43のみ図示)を備えるとともに、そのX軸レール43,43上にスライドベース42Lを備えている。
スライドベース42Lは、一対のX軸レール43,43に対応する一対のブロック状のベース部44,44と、それらベース部44,44に掛け渡すようにして固定されたY軸ガイドプレート45とを有する。X軸レール43,43とベース部44,44との間のガイド機構には、ボールベアリングを利用したLMガイド(登録商標)が用いられ、スライドベース42Lは、当該ガイド機構により左右方向(X軸方向)へ進退可能にガイドされる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the left roll table 40L has a pair of front and rear X-axis rails 43, 43 (the front side in FIG. (only the
The
詳しい図示は省略するが、ベッド部41L上には、一対のベース部44,44間に位置させて、Y軸ガイドプレート45に連結されたボールねじ機構が設けられている(図5、図6ではボールねじ機構のハウジング46のみ図示)。また、基台10a上には、ベッド部41Lの後方に位置させて、X軸モータ47L(サーボモータ)を支持するフレーム48が設けられている。そして、X軸モータ47Lと前記ボールねじ機構との間には、プーリ49a,49bやタイミングベルト49c、減速機49d等からなる動力伝達機構49が配設されている。これにより、ロール台40Lにおいて、動力伝達機構49から伝わるX軸モータ47Lの動力が、前記ボールねじ機構を介してスライドベース42LのX軸方向への移動に変換され、スライドベース42Lを、前記ロール11L,12Lごと(以下のロール駆動ユニット50Lごと)X軸方向へ移動させる。
Although detailed illustration is omitted, a ball screw mechanism connected to the Y-
ロール駆動ユニット50Lは、図6に示すようにスライドベース42Lよりも内側(前記中央線39側)に配置されたZ軸スライダ52において、前記ロール11L,12L並びにそれらの回転駆動モータ60L及び動力伝達機構61を一体的に組付けたユニットとして構成されている。ロール駆動ユニット50Lは、上記したスライドベース42LによるX軸方向への移動の他、Y軸スライダ51でのY軸方向(前後方向)への移動と、Z軸スライダ52でのZ軸方向への移動が可能に構成されている。
As shown in FIG. 6, the
具体的には、スライドベース42LのY軸ガイドプレート45には、当該ガイドプレート45のレール45aに沿うようにして、Y軸スライダ51が延設されている。Y軸スライダ51は、Y軸ガイドプレート45のレール45aと係合するアリ溝51aを有する。一方、Y軸ガイドプレート45の後端には、Y軸スライダ51の後方に位置させて、Y軸シリンダ53Lを固定するための取付け部54が設けられている。Y軸シリンダ53Lのロッド53aの先端は(図6のみ図示)、Y軸スライダ51の後端に連結されている。これにより、Y軸スライダ51は、Y軸シリンダ53Lの駆動により、Z軸スライダ52と共にY軸方向へ移動する。
Specifically, a Y-
Z軸スライダ52には、図6に示すように、Y軸スライダ51のレール51bと係合するアリ溝52aが設けられると共に、前記ロール11L,12Lを支持する前後一対の支持部55,55が設けられている。詳しい図示は省略するが、支持部55,55の間には、Y軸スライダ51のレール51b下端から上端にわたって延びるボールねじ機構56(図6で当該ボールねじ機構56上端の軸部のみ図示)が配設されている。また、Y軸スライダ51のレール51b上端側には、Z軸モータ57L(サーボモータ)を支持するための取付け部58が設けられている。そして、Z軸モータ57Lとボールねじ機構56との間には、図6にて二点鎖線で示す部分にプーリやタイミングベルト等からなる動力伝達機構59が配設されている。これにより、ボールねじ機構56は、動力伝達機構59から伝わるZ軸モータ57Lの動力を、Z軸スライダ52のZ軸方向への移動に変換して、Z軸スライダ52つまりはロール駆動ユニット50LをZ軸方向へ移動させる。
As shown in FIG. 6, the Z-
ロール駆動ユニット50Lにおいて、支持部55,55は、Y軸方向から見て前記中央線39側が開放された断面「コ」字状をなしている。このうち、前側の支持部55には、平ロール11Lが配置され、後側の支持部55にはV溝ロール12Lが配置されている。また、ロール駆動ユニット50Lにおいて、回転駆動モータ60Lは、Z軸スライダ52後部の取付け部62にて固定され、支持部55,55の後方上部に位置する。回転駆動モータ60Lと平ロール11Lの駆動軸65との間、或いは回転駆動モータ60LとV溝ロール12Lの駆動軸(図示略)との間には、図6に示すようにプーリ61a,61b,61cやタイミングベルト61d,61e等からなる動力伝達機構61が配設されている。
In the
詳しい図示は省略するが、平ロール11Lの駆動軸65には、その回転駆動力が伝達される方向のみ係合するワンウェイクラッチを介して、当該平ロール11Lが取付けられている。平ロール11Lは、前側の支持部55に対し駆動軸65がZ方向に貫通するようにして回転可能に設けられており、平ロール11Lの軸線(図示略)は、ワークWa,Wbの軸線Cwと平行をなしている。
Although detailed illustration is omitted, the
同様に、V溝ロール12Lの駆動軸には、ワンウェイクラッチを介して、当該V溝ロール12Lが取付けられている。V溝ロール12Lは、後側の支持部55に対し当該駆動軸がZ方向に貫通するようにして回転可能に設けられており、V溝ロール12Lの軸線C1(図3参照)は、ワークWa,Wbの軸線Cwと平行をなしている。
Similarly, the V-
上記した転造装置10において、全体の制御を司る制御装置(図示しない制御手段)は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、内部にCPU、並びにROM、RAMを含む記憶部を有する。制御装置には、図示しない操作パネルにおける起動ボタン等の各種操作信号を入力するための操作入力部が接続されている。また、制御装置には、主軸台20における主軸モータ24及びシリンダ25、心押台30における心押モータ34、図5で左側のロール台40LにおけるX軸モータ47L、Y軸シリンダ53L、Z軸モータ57L及び回転駆動モータ60L、並びに、同図5で右側のロール台40RにおけるX軸モータ47R、Y軸シリンダ53R、Z軸モータ57R及び回転駆動モータ60Rを、夫々駆動する駆動回路(図示略)が接続されている。
In the above-described
前記制御装置の記憶部には、複数種類のプーリW4~W7(或いはワークWa4~Wa7)に関する情報や上記したロール11L~12Rに関する情報が記憶されている。プーリW4~W7に関する情報とロール11L~12Rに関する情報は相互に対応付けて規定されており、プーリW4~W7の種類ごとの、前記V溝2の溝数やロール11L~12Rの移動量(位置)等の情報を含む。
The storage unit of the control device stores information on a plurality of types of pulleys W 4 to W 7 (or works Wa 4 to Wa 7 ) and information on the
次に、プーリW4~W7の製造方法について、図7の動作フローに沿って説明する。なお、同図の「S1,S2,…」は、各工程乃至ステップを表すものとし、説明の簡略化のために転造装置10を主体(制御主体)として説明する。
Next, a method of manufacturing the pulleys W 4 to W 7 will be described along the operation flow of FIG. In addition, "S1, S2, . . . " in the same figure represent each process or step, and for the sake of simplification of explanation, the description will be made with the rolling
図4に示すように、転造装置10の起動前の状態にあっては、心押軸31は、上金型32と下金型22が相互にZ方向へ離間した上昇位置にあり、左側の平ロール11L及びV溝ロール12Lと、右側の平ロール11R及びV溝ロール12Rは、相互にX軸方向へ離間した退避位置にある(図5参照)。また、図5に示すように、これらロール11L~12Rのうち、平ロール11L,11Rが主軸21を挟んで対向するよう、Y軸方向の位置が切替えられている。
As shown in FIG. 4, in the state before the rolling
作業者は、加工対象とするワークWa(例えば7つのV溝2を加工するときのワークWa7)を下金型22にセットする(図7のS1)。そして、作業者により、前記起動ボタンが操作されるとともに(S2)、前記操作入力部にて対応するプーリW7の種別が設定されると、転造装置10は、以下の工程を実行する。
An operator sets a workpiece Wa to be machined (for example, a workpiece Wa 7 for machining seven V-grooves 2) in the lower die 22 (S1 in FIG. 7). Then, when the operator operates the start button (S2) and sets the type of the corresponding pulley W7 in the operation input section, the rolling
即ち先ず、転造装置10は、心押モータ34を駆動させて、心押軸31を上昇位置から下降位置へ移動させることにより、上金型32と下金型22とで、ワークWa7をその軸線Cw方向へ心押しする(S3)。この状態で、転造装置10は、主軸モータ24を駆動させて、主軸21つまりはワークWa7を回転させる(S4)。
That is, first, the rolling
次いで、転造装置10は、設定されたプーリW7の種別(プーリW7に関する情報)に応じて、左右のZ軸モータ57L,57Rを駆動させることにより、左右のロール駆動ユニット50L,50Rの高さ(平ロール11L,11RのZ軸方向の位置)を調整する(S5)。具体的には例えば、比較的軸線Cw方向の寸法が大きいワークWa7については、その寸法に合わせて左側の平ロール11Lが右側の平ロール11Rよりも上方となるよう、平ロール11L,11Rの少なくとも何れか一方或いは双方をその軸線方向へ移動させることで、図3(d)のV溝ロール12L,12Rと同様の位置関係となるように高さが調整される。
Next, the rolling
そして、転造装置10は、回転駆動モータ60L,60Rを駆動させて平ロール11L,11Rを回転させつつ、X軸モータ47L,47Rを駆動させて、平ロール11L,11Rをスライドベース42L,42RごとX軸方向内側へ移動させる(S6)。これに伴い、平ロール11L,11Rは、上金型32と下金型22との間の隙間Sに側方から入り込んで(つまり退避位置から加工位置へ移動して)、ワークWa7の外周に対し両側から圧接する(図2(a)参照)。これにより、ワークWa7は、平ロール11L,11Rと共に回転しつつ、逃げ部空間Sa,Sb側たる径方向外側へ延伸して、フランジ部1a,1bを有するワークWb7として成形される(図2(b)参照)。
The rolling
この後、転造装置10は、X軸モータ47L,47Rの駆動により、平ロール11L,11Rを加工位置から退避位置へ移動させるとともに(S7)、Y軸シリンダ53L,53Rの駆動により、V溝ロール12L,12Rが主軸21を挟んで対向するよう、ロール駆動ユニット50L,50RのY軸方向の位置を切替える(S8)。
Thereafter, the rolling
そして、転造装置10は、前記プーリW7の種別に応じて、Z軸モータ57L,57Rを駆動させることにより、ロール駆動ユニット50L,50Rの高さを調整する(S9)。この場合、左側のV溝ロール12Lが突条14の3ピッチ分(3×p分)、右側のV溝ロール12Rよりも上方の位置となるよう、V溝ロール12L,12Rの少なくとも何れか一方或いは双方を軸線C1,C2方向へ移動させることで(図3(d)参照)、高さが調整される。これにより、V溝ロール12L,12Rは、相互にZ軸方向の位置がずれ、且つ1つの突条14が相互に対向した状態となる。
Then, the rolling
この状態で、転造装置10は、回転駆動モータ60L,60Rの駆動によりV溝ロール12L,12Rを回転させつつ、X軸モータ47L,47Rを駆動させて、V溝ロール12L,12Rをスライドベース42L,42Rごと退避位置から加工位置へ移動させる(S10)。これに伴い、V溝ロール12L,12Rは、上金型32と下金型22との間の隙間Sに側方から入り込んで、ワークWb7の外周に対し両側から圧接する(図2(c)、図3(d)参照)。これにより、ワークWb7は、V溝ロール12L,12Rと共に回転しつつ、外筒部3aに夫々の突条14が押し当てられることにより、当該突条14に合致する7つのV溝2が転造成形されたプーリW7として製造される。
In this state, the rolling
この後、転造装置10は、X軸モータ47L,47Rの駆動により、V溝ロール12L,12Rを加工位置から退避位置へ移動させるとともに(S11)、Y軸シリンダ53L,53Rの駆動により、平ロール11L,11Rが主軸21を挟んで対向する元の位置に戻すように、ロール駆動ユニット50L,50RのY軸方向の位置を切替える(S12)。
After that, the rolling
また、転造装置10は、主軸モータ24並びに回転駆動モータ60L,60Rを夫々停止させ(S13)、心押モータ34の駆動により、心押軸31を下降位置から上昇位置へ移動させる(S14)。この後、作業者により下金型22上のプーリW7が取り出され(S15)、この処理を終了する。なお、下金型22からのプーリWの取り外しに際して、転造装置10は、シリンダ25(図4参照)を駆動させ、加工終了後のプーリW7を突き上げる。
Further, the rolling
上記した転造装置10にあっては、7つのV溝2を有するプーリW7に限らず、V溝2を4つ、5つ、或いは6つ有するプーリW4、W5,W6についての加工も行うことができる。具体的には、前記S5或いはS9の工程において、平ロール11L,11R或いはV溝ロール12L,12Rの高さの調整は、S2で設定されたプーリW4~W7に関する情報に基づき、そのプーリW4~W7の種別に応じて自動的に行われる。この場合、S9の工程において、V溝ロール12L,12Rは、全部(4つ)の突条14が相互に対向する位置(図3(a)参照)、3つの突条14だけ相互に対向する位置(図3(b)参照)、或いは2つの突条14だけ相互に対向する位置(図3(c)参照)というように、両V溝ロール12L,12R相互間の位置を、突条14のピッチpの倍数n(=0,1,2)に対応する距離だけZ軸方向へずらすことにより、溝数4,5,6のプーリW4、W5,W6にも対応した加工を行うことができる。
In the rolling
以上説明したように、本実施形態のプーリの製造方法は、V溝ロール12L及びV溝ロール12RをワークWbと共に回転させつつ、夫々の複数の突条14をワークWbの外周に対し両側から圧接させて、そのワークWbの外周に当該複数の突条14に対応した複数のV溝2を転造成形する転造工程(図7のS10)を含み、V溝ロール12L及びV溝ロール12Rは、夫々の軸線C1,C2の方向が相互に平行であり、その軸線C1,C2の方向へ当該両V溝ロール12L,12R相互間の位置を相対的にずらすことにより、転造成形するV溝2の溝数を可変させて、溝数の異なる複数種類のプーリの加工に対応させている。
As described above, in the pulley manufacturing method of the present embodiment, the V-
これによれば、転造ロールたるV溝ロール12L,12Rを交換することなく、溝数の異なる複数種類のプーリW4~W7の加工を行うことができるため、加工するプーリW4~W7の種類が変わる都度、転造ロールの段取り替えを要した従来構成に比して、段取り時間を短縮することができる。また、従来の転造装置100(図8(b)参照)のように複数種類のプーリW4~W7に対応する複数種類の転造ロールを保有する必要が無く、設備体格の大型化を抑制することができる。 According to this, it is possible to process a plurality of types of pulleys W 4 to W 7 with different numbers of grooves without exchanging the V-groove rolls 12L and 12R, which are rolling rolls. The set-up time can be shortened compared to the conventional configuration in which the set-up of the rolling roll is required each time the type of 7 is changed. In addition, unlike the conventional rolling apparatus 100 (see FIG. 8(b)), there is no need to have multiple types of rolling rolls corresponding to multiple types of pulleys W 4 to W 7 . can be suppressed.
V溝ロール12L及びV溝ロール12Rは、夫々の突条14の数が同数(例えば4つ)であり、前記両V溝ロール12L,12R相互間の位置をずらすことにより、当該同数を超える溝数のプーリW4~W7の加工に対応する構成としている。
これによれば、V溝ロール12L,12Rは、同じ数の突条14を有することから、ワークWbに作用する圧力をバランスさせることができる。
The V-
According to this, since the V-groove rolls 12L and 12R have the same number of
前記複数の突条14は、V溝ロール12L及びV溝ロール12Rに対して夫々の軸線C1,C2の方向に所定ピッチpで形成されており、V溝ロール12L及びV溝ロール12Rは、当該軸線C1,C2の方向へピッチpの倍数に対応する距離だけ両V溝ロール12L,12R相互間の位置をずらすことにより、前記溝数を可変させる。
これによれば、加工するプーリW4~W7の種類に応じたV溝2を所定ピッチpで正確に形成することができ、製造精度を高めることが可能となる。
The plurality of
According to this, the
V溝ロール12L及びV溝ロール12Rは、夫々の突条14の数を足した合計数の範囲内で溝数を設定するように、両V溝ロール12L,12R相互間の位置をずらすことにより、最大で前記合計数の溝数を有するプーリWの加工が可能に構成されている。
即ち例えば、本実施形態の如く夫々の突条14の数を4つとした場合、4ピッチ分V溝ロール12L,12R相互間の位置をずらすことにより、突条14の合計数となる8つのV溝2を成形することも可能となり、多種類のプーリW4~W8に対応した加工を行うことができる。
The V-
That is, for example, when the number of each of the
また、図3(a)~(d)に示したように、V溝ロール12L及びV溝ロール12Rにおいて、少なくとも1つの突条14が相互に対向する範囲内で、両V溝ロール12L,12R相互間の位置をずらすように構成した場合、V溝ロール12L,12RによりワークWbの両側から伝わる応力で撓むような力が加わることを極力抑制することができる。
Further, as shown in FIGS. 3A to 3D, in the V-
なお、本発明は上記し且つ図面に示した各実施形態に限定されるものではなく、上記した各実施形態あるいは変形例を組み合わせる等、適宜変更して実施し得るものである。
V溝ロール12L,12Rにおいて、突条14の数は4つに限らず、4つ未満或いは4つを超える突条14を設けるようにしてもよい。また、V溝ロール12L,12Rは、V溝2に限らず、所謂U溝などの溝部を形成する突条が設けられた転造ロールで構成されていればよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be implemented by appropriately changing such as combining each of the above-described embodiments or modifications.
In the V-groove rolls 12L and 12R, the number of
転造装置10は、上記した自動車のコンプレッサ用のプーリWに限らず、各種の装置や他の用途に幅広く用いられるプーリの製造に適用することが可能である。
本開示は、実施例(実施形態)に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
The rolling
Although the present disclosure has been described with reference to examples (embodiments), it is understood that the present disclosure is not limited to such examples or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations including single elements, more, or less, are within the scope and spirit of this disclosure.
図面中、2…V溝(溝部)、10…転造装置(製造装置)、12L…V溝ロール(第1転造ロール)、12R…V溝ロール(第2転造ロール)、14…突条。 In the drawings, 2... V-groove (groove portion), 10... Rolling device (manufacturing device), 12L... V-groove roll (first rolling roll), 12R... V-groove roll (second rolling roll), 14... Projection article.
Claims (4)
素材としてのワークを挟んで向かい合わせに配置される一対の転造ロールであって、夫々の転造ロールの外周に対して複数の突条(14)が軸線方向に所定ピッチで並ぶように設けられた第1転造ロール(12L)及び第2転造ロール(12R)を備え、
前記第1転造ロール及び前記第2転造ロールを前記ワークと共に回転させつつ、夫々の前記複数の突条を前記ワークの外周に対し両側から圧接させて、そのワークの外周に当該複数の突条に対応した前記複数の溝部を転造成形する転造工程を含み、
前記第1転造ロール及び前記第2転造ロールは、夫々の軸線方向が相互に平行であり、その軸線方向へ前記ピッチの倍数に対応する距離だけ当該両転造ロール相互間の位置を相対的にずらすことにより、転造成形する前記溝部の溝数を可変させて、溝数の異なる複数種類のプーリの加工に対応させた構成にあって、夫々の前記突条の数を足した合計数の範囲内で前記溝数を設定するように、当該両転造ロール相互間の位置をずらすことにより、最大で前記合計数の溝数を有するプーリの加工が可能なプーリの製造方法。 A method for manufacturing a pulley having a plurality of grooves (2) for hanging a belt on its outer circumference,
A pair of rolling rolls arranged facing each other with a workpiece sandwiched therebetween, wherein a plurality of ridges (14) are provided so as to line up at a predetermined pitch in the axial direction on the outer periphery of each rolling roll. comprising a first rolling roll (12L) and a second rolling roll (12R),
While the first rolling roll and the second rolling roll are rotated together with the work, the plurality of ridges are brought into pressure contact with the outer circumference of the work from both sides to form the plurality of ridges on the outer circumference of the work. Including a rolling step of rolling and forming the plurality of grooves corresponding to the rows,
The first rolling roll and the second rolling roll are parallel to each other in their axial directions, and the positions of the two rolling rolls are shifted relative to each other by a distance corresponding to a multiple of the pitch in the axial direction. By shifting the number of grooves of the grooves to be rolled and formed, the number of grooves of the grooves to be rolled is varied, and in a configuration that corresponds to the processing of a plurality of types of pulleys with different numbers of grooves, the total sum of the numbers of the respective ridges A pulley manufacturing method capable of processing a pulley having at most the total number of grooves by shifting the positions of the two rolling rolls so as to set the number of grooves within the numerical range.
素材としてのワークを挟んで向かい合わせに配置される一対の転造ロールであって、夫々の転造ロールの外周に対して複数の突条が軸線方向に所定ピッチで並ぶように設けられた第1転造ロール及び第2転造ロールを備え、
前記第1転造ロール及び前記第2転造ロールは、前記ワークと共に回転しつつ、夫々の前記複数の突条を前記ワークの外周に対して両側から圧接させて、そのワークの外周に当該複数の突条に対応した前記複数の溝部を転造成形する構成にあって、
前記第1転造ロール及び前記第2転造ロールは、夫々の軸線方向が相互に平行であり、その軸線方向へ前記ピッチの倍数に対応する距離だけ当該両転造ロール相互間の位置を相対的にずらすことによって、転造成形する前記溝部の溝数を可変させ、溝数の異なる複数種類のプーリの加工に対応させた構成にあって、夫々の前記突条の数を足した合計数の範囲内で前記溝数を設定するように、当該両転造ロール相互間の位置をずらすことにより、最大で前記合計数の溝数を有するプーリの加工が可能なプーリの製造装置。
In a pulley manufacturing apparatus (10) having a plurality of grooves for hanging a belt on the outer circumference,
A pair of rolling rolls arranged facing each other with a workpiece sandwiched therebetween, wherein a plurality of ridges are provided so as to line up at a predetermined pitch in the axial direction with respect to the outer periphery of each rolling roll. Equipped with a first rolling roll and a second rolling roll,
While the first rolling roll and the second rolling roll rotate together with the work, the plurality of ridges are brought into pressure contact with the outer periphery of the work from both sides, and the plurality of ridges are pressed against the outer periphery of the work. In the configuration for rolling forming the plurality of grooves corresponding to the ridges of
The first rolling roll and the second rolling roll are parallel to each other in their axial directions, and the positions of the two rolling rolls are shifted relative to each other by a distance corresponding to a multiple of the pitch in the axial direction. The number of grooves of the groove portion to be rolled-formed can be changed by shifting the number of grooves, and the total number obtained by adding the number of each of the ridges in the configuration corresponding to the processing of a plurality of types of pulleys having different numbers of grooves. A pulley manufacturing apparatus capable of processing a pulley having at most the total number of grooves by shifting the positions of the two rolling rolls so that the number of grooves is set within the range of .
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