WO2014142172A1 - プレスプーリ - Google Patents
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- WO2014142172A1 WO2014142172A1 PCT/JP2014/056499 JP2014056499W WO2014142172A1 WO 2014142172 A1 WO2014142172 A1 WO 2014142172A1 JP 2014056499 W JP2014056499 W JP 2014056499W WO 2014142172 A1 WO2014142172 A1 WO 2014142172A1
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/32—Friction members
- F16H55/36—Pulleys
- F16H55/44—Sheet-metal pulleys
Definitions
- the present invention relates to a press pulley made of a press-formed product of a steel plate.
- the corners of the press-fitting part provided between the press-fitting part and the side plate part are combined arcs composed of a plurality of arcs, and between the press-fitting part and the arc, between the arcs and between the arc and the side plate part. All of these are connected by a tangent line, and the stress generated at the corners of the press-fitted part is reduced by increasing the curvature of the corners of the press-fitted part, thereby preventing breakage.
- the outer surface of the connecting portion is a single arc surface tangentially connected to the outer diameter surface of the outer cylinder portion and the inner diameter surface of the inner cylinder portion, it is easy to ensure the dimensions of the press pulley.
- the structure of the press mold can be simplified. Moreover, the improvement of the lifetime of a press die can be expected.
- Sectional drawing which shows embodiment of the press pulley which concerns on this invention 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. Sectional view showing a conventional press pulley
- the press pulley 10 is made of a press-formed product of a steel plate, and includes an outer cylinder portion 11 around which a belt is wound, an inner cylinder portion 12 provided on the inner side of the outer cylinder portion 11, and an end of the inner cylinder portion 12. And an annular connecting portion 13 connected to the end portion of the outer cylindrical portion 11 and an inward flange portion 14 bent inward from the end portion of the inner cylindrical portion 12, and the bearing into the inner cylindrical portion 12 It is used as a tension pulley or as an idler pulley by incorporating 20.
- the connecting portion 13 is an annular bent portion having a circular arc cross section and has a single arc surface 15 on the inner side.
- the inner arc surface 15 is formed on the inner diameter surface of the outer cylinder portion 11 and the outer diameter surface of the inner cylinder portion 12. Connected by tangent.
- the thickness t of the steel sheet as the press material is unnecessarily thin, the rigidity becomes low and a press pulley with a large load capacity cannot be obtained. Further, when the plate thickness t becomes thicker than necessary, press molding cannot be performed. Therefore, a steel sheet having a thickness t in the range of 1.6 to 4.0 mm is used. By adopting such a steel plate and forming the press pulley 10, it is possible to obtain a press pulley 10 having a high rigidity and a large load capacity.
- FIG. 3 shows a conventional press pulley described in the prior art section of Patent Document 1, and includes an outer cylinder part 31, an inner cylinder part 32, and a connecting part 33 that connects the inner cylinder part 32 and the outer cylinder part 31.
- the connecting portion 33 has a side plate portion 33a, and the inner cylinder side corner portion 34 formed by the side plate portion 33a and the inner cylinder portion 32 is formed as a single arc on the inner cylinder portion 32 and the side plate portion 33a. Connected by tangent.
- the connecting portion 13 that connects the outer cylindrical portion 11 and the inner cylindrical portion 12 is an annular bent portion having a U-shaped cross section, and the inner surface of the annular bent portion and the outer surface of the inner cylindrical portion 12
- the inner diameter ⁇ Di of the inner cylinder portion 12 can be increased without increasing the outer diameter ⁇ Do of the outer cylinder portion 11.
- a large-sized bearing 20 can be incorporated, and a press pulley with a large load capacity can be obtained.
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Abstract
外筒部の外径を変更することなく内筒部の内径の大径化を図ることができるようにしたプレスプーリである。ベルトが巻回される外筒部(11)の端部および内筒部(12)の端部に繋がる環状の繋ぎ部(13)を、外筒部(11)の内径面および内筒部(12)の外径面に接線で繋がる単一の円弧面(15)を内側に有してなる断面円弧状の環状屈曲部として内筒部(12)の内径の大径化を図る。
Description
この発明は、鋼板のプレス成形品からなるプレスプーリに関する。
自動車エンジンの補機駆動用ベルトやタイミングベルトのテンショナ用として、あるいは、ベルトの巻付き角を確保するアイドラ用として用いられるプレスプーリとして、下記特許文献1および下記特許文献2に記載されたものが従来から知られている。
特許文献1に記載されたプレスプーリにおいては、ベルトが巻回される外筒部としてのベルト巻回部と、その内側に設けられた内筒部としての圧入部と、上記ベルト巻回部と圧入部とを連結する側板部とを有し、鋼板のプレス加工により上記ベルト巻回部と圧入部とを同一軸方向に曲げ加工している。
また、圧入部と側板部の連設部間に設けられた圧入部角隅を複数の円弧からなる複合円弧とし、上記圧入部と円弧の間、複数の円弧の間および円弧と側板部の間のすべてを接線で継なぎ、圧入部角隅の曲率を大きくすることによって圧入部角隅に発生する応力を軽減し、破損を防止するようにしている。
一方、特許文献2に記載されたプレスプーリにおいては、上記特許文献1と同様に、外筒部としてのベルト巻掛け部と、その内側に設けられた内筒部と、その内筒部とベルト巻掛け部を連設する環状のフランジ部(特許文献1の側板に相当)とを有してなり、上記内筒部とフランジ部とによって形作られる隅部を増厚し、その増厚箇所を両側に離れるに従って基準肉厚になるまで肉厚を漸減させることによって、最大主応力が加わる箇所やその近傍箇所が疲労破壊するのを防止するようにしている。
ところで、特許文献1および特許文献2に記載されたいずれのプレスプーリも、内筒部と側板部の連設部に設けられた角隅部の形状を工夫することによって応力の集中を緩和し、耐荷重性の向上を図るようにしているが、外筒部と内筒部間に側板部が設けられているため、外筒部の外径に対して内筒部の内径が著しく小さくなり、サイズの大きな軸受を組み込むことができない。このため、サイズの大きな軸受の組込みよって耐荷重性を高め、負荷容量の増大を図かろうとすると、外筒部を大径化させる必要が生じ、プレスプーリが大型化するという問題が生じる。
この発明の課題は、外筒部の外径を変更することなく内筒部の内径の大径化を図ることができ、サイズの大きな軸受の組込みを可能として負荷容量の増大を図ることができるようにしたプレスプーリを提供することである。
上記の課題を解決するため、この発明においては、ベルトが巻回される外筒部と、その外筒部の内側に設けられた軸受嵌合用の内筒部と、その内筒部の端部および外筒部の端部に繋がる環状の繋ぎ部とを有してなるプレス加工されたプレスプーリにおいて、前記繋ぎ部を、前記外筒部の内径面および前記内筒部の外径面に接線で繋がる単一の円弧面を内側に有してなる断面円弧状の環状屈曲部とした構成を採用したのである。
上記のように、外筒部と内筒部を繋ぐ繋ぎ部を断面円弧状の環状屈曲部とし、その環状屈曲部の内側面を外筒部の内径面および内筒部の外径面に接線で繋がる単一の円弧面として特許文献1および2で示されるプレスプーリの側板部を不要としたことにより、外筒部の外径を変更することなく内筒部の内径の大径化を図ることができる。このため、サイズの大きな軸受の組込みを可能とすることができ、負荷容量を増大させることができる。
ここで、繋ぎ部の内側円弧面の曲率半径をRi、プレス素材としての鋼板の板厚をtとしたとき、曲率半径Riが0.2t未満であると、プレスプーリの成形に大きなプレス圧が必要となって製造が困難となり、コストが上昇する。また、曲率半径Riが0.5tを超えると、内筒部の内径が小径化してサイズの大きな軸受を組込むことができず、負荷容量を増大させることができなくなる。このため、曲率半径Riは0.2~0.5tの範囲とするのが好ましい。
この発明に係るプレスプーリにおいて、繋ぎ部の外側面を外筒部の外径面および内筒部の内径面に接線で繋がる単一の円弧面とすると、プレスプーリの寸法保障が容易となってプレス金型の構造を簡素化することができる。また、プレス金型の寿命の向上を期待することができる。
また、プレス加工後の板厚が、プレス素材としての鋼板の板厚tの70~95%の範囲とすると、冷間加工でのしごき工程を付加することで寸法精度を向上させることができる。
さらに、プレス素材としての鋼板として、板厚tが1.6~4.0mmの範囲とされた鋼板を採用することにより、剛性の高いプレスプーリを得ることができ、負荷容量を大幅に高めることができる。
この発明においては、上記のように、外筒部と内筒部を繋ぐ繋ぎ部を断面U字形の環状屈曲部とし、その環状屈曲部の内側面に外筒部の内径面および前記内筒部の外径面に接線で繋がる単一の円弧面を設けたことにより、外筒部の外径の大径化を図ることなく内筒部の内径の大径化を図ることができ、サイズの大きな軸受の組込みを可能とすることができ、負荷容量を増大させることができる。
[規則91に基づく訂正 14.03.2014]
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1および図2は、この発明に係るプレスプーリ10の実施の形態を示す。このプレスプーリ10は、鋼板のプレス成形品からなり、ベルトが巻回される外筒部11と、その外筒部11の内側に設けられた内筒部12と、その内筒部12の端部および外筒部11の端部に繋がる環状の繋ぎ部13と、その内筒部12の端部から内向きに折れ曲がる内向きフランジ部14とを有し、上記内筒部12内への軸受20の組込みのよってテンションプーリとして、あるいは、アイドラプーリとして使用される。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1および図2は、この発明に係るプレスプーリ10の実施の形態を示す。このプレスプーリ10は、鋼板のプレス成形品からなり、ベルトが巻回される外筒部11と、その外筒部11の内側に設けられた内筒部12と、その内筒部12の端部および外筒部11の端部に繋がる環状の繋ぎ部13と、その内筒部12の端部から内向きに折れ曲がる内向きフランジ部14とを有し、上記内筒部12内への軸受20の組込みのよってテンションプーリとして、あるいは、アイドラプーリとして使用される。
繋ぎ部13は、断面円弧状の環状屈曲部とされて単一の円弧面15を内側に有し、その内側円弧面15は外筒部11の内径面および内筒部12の外径面に接線で繋がっている。
また、繋ぎ部13の外側面16は、単一の円弧面とされ、その外側円弧面16は外筒部11の外径面および内筒部12の内径面に接線で繋がっている。
ここで、外筒部11、内筒部12および繋ぎ部13を形づくるプレス素材としての鋼板の板厚をt、繋ぎ部13の内側円弧面15の曲率半径をRiとしたとき、曲率半径Riが必要以上に小さくなるとプレスプーリの成形に大きなプレス圧が必要となって製造が困難となり、コストが上昇する。また、曲率半径Riが必要以上に大きくなると、内筒部12の内径が小径化してサイズの大きな軸受を組込むことができなくなる。そこで、実施の形態では、曲率半径Riを0.2~0.5tの範囲としている。
また、プレス素材としての鋼板は、板厚tが必要以上に薄くなると、剛性が低くなって負荷容量の大きなプレスプーリを得ることができなくなる。また、板厚tが必要以上に厚くなると、プレス成形することができなくなる。そこで、鋼板については、板厚tが1.6~4.0mmの範囲とされたものを用いるようにしている。そのような鋼板を採用してプレスプーリ10を成形することにより、剛性の高い負荷容量の大きなプレスプーリ10を得ることができる。
図3は、特許文献1の従来の技術の項に記載された従来のプレスプーリを示し、外筒部31、内筒部32および内筒部32と外筒部31を繋ぐ繋ぎ部33とからなり、上記繋ぎ部33が側板部33aを有し、その側板部33aと内筒部32とで形成される内筒側角隅部34を単一の円弧として内筒部32および側板部33aに接線で繋がっている。
特許文献1および特許文献2に記載されたいずれのプレスプーリも、内筒部32と側板部33a間に存する角隅部34の形状を工夫することで応力の集中を緩和し、耐荷重性の向上を図るようにしたものであって、いずれのプレスプーリも図3に示す側板部33aを有しているため、前述のように、外筒部31の外径に対して内筒部32の内径が著しく小さくなり、サイズの大きな軸受35を組込むことができなった。
図1に示すプレスプーリと図3に示すプレスプーリとを対比すると、図1に示すプレスプーリ10においては、外筒部11と内筒部12を繋ぐ繋ぎ部13を断面U字形の環状屈曲部とし、その環状屈曲部の内側面を単一の円弧面15として外筒部11の内径面および内筒部12の外径面に接線で繋ぐようにして、図3に示すプレスプーリの側板部33aを省略している点で相違している。
このように、外筒部11と内筒部12を繋ぐ繋ぎ部13を断面U字形の環状屈曲部とし、その環状屈曲部の内側面に外筒部11の内径面および内筒部12の外径面に接線で繋がる単一の円弧面15を設けることにより、外筒部11の外径φDoの大径化を図ることなく内筒部12の内径φDiの大径化を図ることができる。その結果、サイズの大きな軸受20の組込みを可能とすることができ、負荷容量の大きなプレスプーリを得ることができる。
実施の形態で示すように、繋ぎ部13の外側面16を外筒部11の外径面および内筒部12の内径面に接線で繋がる単一の円弧面とすると、プレスプーリの寸法保障が容易となってプレス金型の構造を簡素化することができる。また、プレス金型の寿命の向上を期待することができる。
なお、実施の形態では、冷間加工でのしごき工程の付加によってプレス加工後のプレスプーリ10の外筒部11や内筒部12等の各部の板厚を、プレス素材としての鋼板の板厚tの70~95%の範囲としている。上記しごき工程の付加により、プレスプーリ10の寸法精度を向上させることができる。
11 外筒部
12 内筒部
13 繋ぎ部
14 内側円弧面
15 内側円弧面
12 内筒部
13 繋ぎ部
14 内側円弧面
15 内側円弧面
Claims (5)
- ベルトが巻回される外筒部と、その外筒部の内側に設けられた軸受嵌合用の内筒部と、その内筒部の端部および外筒部の端部に繋がる環状の繋ぎ部とを有してなるプレス加工されたプレスプーリにおいて、
前記繋ぎ部を、前記外筒部の内径面および前記内筒部の外径面に接線で繋がる単一の円弧面を内側に有してなる断面円弧状の環状屈曲部としたことを特徴とするプレスプーリ。 - 前記繋ぎ部の内側円弧面の曲率半径をRi、プレス素材としての鋼板の板厚をtとしたとき、曲率半径Riを0.2~0.5tの範囲とした請求項1に記載のプレスプーリ。
- 前記繋ぎ部の外側面を前記外筒部の外径面および前記内筒部の内径面に接線で繋がる単一の円弧面とした請求項1又は2に記載のプレスプーリ。
- プレス加工後の板厚が、プレス素材としての鋼板の板厚tの70~95%の範囲とした請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプレスプーリ。
- 前記プレス素材としての鋼板の板厚tが、1.6~4.0mmの範囲とされた請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプレスプーリ。
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