JPH1034265A - ボス部を有する板金物及びボス部の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板金物において、平坦部から曲げられて一体
に突出された筒状のボス部でありながら、小径で高さの
高いボス部を得ること。 【解決手段】 山形の凸に湾曲され、その湾曲した頂部
に孔５Ａが穿設された金属製素材１を作り、その素材１
の外周縁部１ｅと上記孔周辺部分１ｃの間の湾曲部分１
ｂをその膨らみ方向とは逆方向に加圧することにより、
筒状にしかも形成すべきボス部６の内径ｄ１の半径寸法
ｒ１よりも長い寸法の高さに絞り込んで、上記半径寸法
ｒ１よりも長い寸法の高さｈ１の筒状のボス部６と平坦
部８を形成するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばポリＶプー
リやクランクシャフトプーリなどの板金物に一体に形成
される回転軸嵌合用の筒状ボス部に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板金物に一体に形成する筒状のボ
ス部は、バーリング加工によって形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、バーリング
加工の場合、平坦部にパンチなどで孔を形成しておき、
この孔を押し広ろげながら孔回りの平坦部を立ち上げて
いくものであるから、高さの高い筒状のボス部を得よう
とすればボス部の内径も広がることになる。つまり、ボ
ス部の高さをｈとし、ボス部の内径の半径をｒとすれ
ば、ｈ＜ｒのボス部しか作ることができなかった。この
ため、小径の孔で高さの高いボス部を得ようとすれば、
ボス部だけを別体に製作しておいて、このボス部を、孔
をあけた平坦部に溶接または止具で取付けるしか手がな
かった。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑み、平坦部
から曲げられて一体に突出された筒状のボス部でありな
がら小径で高さの高いボス部と、そのボス部の形成方法
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のボス部を有する
板金物は、平坦部から曲げられて一体に突出された上下
に貫通する筒状のボス部の突出高さが、ボス部内径の半
径寸法よりも長い寸法で高く形成されているものであ
る。また、そのボス部の形成方法としては、山形の凸に
湾曲され、その湾曲した頂部に孔が穿設された金属製素
材を作り、その素材の外周縁部と上記孔周辺部分の間の
湾曲部分をその膨らみ方向とは逆方向に加圧することに
より、筒状にしかも形成すべきボス部の内径の半径寸法
よりも長い寸法の高さに絞り込んで、上記突出高さのボ
ス部と平坦部を形成するようにしたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】まず、板金製プーリ（板金物）の
ボス部の形成方法について図に基づいて説明する。な
お、この実施の形態のボス部は、直径が９０〜１００ｍ
ｍ程度、板厚ｔが５ｍｍ程度の円形板状の金属製素材を
使用して、図８に示すとおり、ボス部の内径ｄ１が１２
ｍｍ程度（半径ｒ１は６ｍｍ程度）、プーリの外径ｄ２
が８０ｍｍ程度、平坦部８の下面からボス部６の先端ま
での高さｈが３５〜３６ｍｍ程度、ボス部６の突出高さ
ｈ１が３０〜３１ｍｍ程度になるようにしている。

【０００７】まず、第１湾曲（絞り）工程では、図１Ａ
に示すように、円形状の平坦な金属製素材１をポンチ２
ａおよびポンチホルダ２ｂからなる下型２上にセットし
たのち、この下型２とダイ３ａおよびダイホルダ３ｂか
らなる上型３とを、プレス機により互いに近接させるこ
とにより、図１Ｂに示すように、前記金属製素材１を全
体的にボス部の突出側に向けて絞り二段形状の凸に膨ら
んだ山形に湾曲させる。このときの湾曲形状は、下型２
のポンチ２ａの先端形状および上型３のダイホルダ３ｂ
の入口テーパー面３ｂ１の形状によって決定される。

【０００８】第２湾曲（絞り）工程では、図２Ａおよび
図２Ｂに示すように、先端形状の異なるポンチ２ａおよ
び入口テーパ面３ｂ１形状の異なるダイホルダ３ｂを取
替え使用して、上記と同様に上型３と下型２とを互いに
近接させることにより、素材１をほぼ円錐状に絞り加工
する。

【０００９】つぎに、図３に示すように、前記のように
湾曲された素材１を専用の孔明きホルダ４に保持させた
状態で、旋盤やボール盤の穿孔工具５を使用して、その
頂部に７ｍｍ程度の孔５Ａを穿設する。

【００１０】続いて、上下に貫通する筒状のボス部を形
成するための屈曲（しごき）工程に移行するが、この屈
曲（しごき）工程は、図４Ａ〜図７Ｂに示すように、第
１工程（図４Ａ、図４Ｂ）、第２工程（図５Ａ、図５
Ｂ）、第３工程（図６Ａ、図６Ｂ）、第４工程（図７
Ａ、図７Ｂ）に分けており、この各工程において、前記
第１および第２湾曲（絞り）工程時に使用した金型とは
異なるしごき専用の金型を用いるものであって、各工程
ごとに、下型１２のポンチ１２ａの突出量および先端の
曲率、ならびに、上型１３のダイホルダ１３ｂの入口角
部１３ｂ２の曲率の異なるものを順次に取替えながら、
上型１３と下型１２とを互いに近接させることにより行
われる。

【００１１】この図４Ａ〜図７Ａの各屈曲工程では、図
４Ａ、図４Ｂに示す素材１の外周縁部１ｅと孔周辺部分
１ｃの間の湾曲部分１ｂがしごかれて、その湾曲部分１
ｂが膨らみ方向とは逆方向に加圧されることにより、次
第に筒状にしかも形成すべきボス部６の内径の半径寸法
よりも長い寸法の高さに絞り込まれていき、その結果、
図７Ｂ及び図８に示すとおり、平坦部８の中心部に、そ
の平坦部８から曲げられて一体に突出された上下に貫通
する筒状のボス部６が得られ、そのボス部６の突出高さ
ｈ１は、ボス部６の内径ｄ１の半径（ｒ１）寸法よりも
長い寸法の高さに形成されるものである。

【００１２】なお、図４Ａ、図５Ａ、図６Ａ、図７Ａは
上型１３が素材１の上方に位置した状態を示し、図４
Ｂ、図５Ｂ、図６Ｂ、図７Ｂは上型１３が素材１の湾曲
部分１ｂをしごきながら加圧している状態を示してい
る。

【００１３】また、図４Ａ〜図７Ｂに示した複数段の屈
曲工程においては、素材１の外周縁部１ｅが、下型１２
のポンチホルダ１２ｂに環状に形成されている突部１２
ｃの内面に当接されて径方向外方への広がりが常に規制
されているため、素材１の材料が径方向外方へは全く逃
げず、形成すべき筒状のボス部６側に逃げることとな
り、ボス部６の肉厚および直線部の長さ（高さ）を十分
に大きく確保し得るのである。

【００１４】因みに、図８に示すボス部６は、内径ｄ１
が１２ｍｍ程度と小さく、かつ、突出高さｈ１が３０〜
３１ｍｍ程度の板金物７となっているものである。

【００１５】次に、他のボス部形成方法の実施形態につ
いて説明する。

【００１６】湾曲（絞り）工程では、図９Ａに示すよう
に、円形状の平坦な金属製素材１をポンチ２ａおよびポ
ンチホルダ２ｂからなる下型２上にセットしたのち、こ
の下型２とダイ３ａおよびダイホルダ３ｂからなる上型
３とを、プレス機により互いに近接させることにより、
図９Ｂに示すように、前記金属製素材１を全体的にボス
部の突出側に向けて絞り、ほぼ円弧状の凸に膨らんだ山
形に湾曲させる。このときの湾曲形状は、下型２のポン
チ２ａの先端形状および上型３のダイホルダ３ｂの入口
テーパー面３ｂ１の形状によって決定されるのは上記実
施形態の場合と同様である。

【００１７】つぎに、図１０に示すように、前記のよう
に湾曲された素材１を専用の孔明きホルダ４に保持させ
た状態で、旋盤やボール盤の穿孔工具５を使用して、そ
の頂部に直径４〜５ｍｍ程度の孔５Ａを穿設する。

【００１８】続いて、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すよ
うに、前記湾曲（絞り）工程で使用した金型とは異なる
金型を使用して、その下型１２のポンチホルダ１２ｂに
環状に形成されている突部１２ｃの内面に、ほぼ円弧状
に湾曲された素材１の外周縁部１ｅを当接させて径方向
外方への広がりを規制した状態で、バーリング用のポン
チ１２ａ１を持つ下型１２と上型１３とを互いに近接さ
せることにより、前記孔５Ａの周辺部分１ｃを素材１の
膨らみ方向に突曲させる。

【００１９】引き続いて、筒状ボス部を形成するための
屈曲（しごき）工程に移行する。この屈曲（しごき）工
程は、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、しごき専
用のポンチ１２ａを用いて上型１３と下型１２とを互い
に近接させることにより、前記素材１の外周縁部１ｅと
前工程でバーリング加工の施された孔周辺部分１ｃとの
間の湾曲部分１ｂがしごかれ、その湾曲部分１ｂがその
膨らみ方向とは逆方向に加圧されることにより、筒状に
しかも形成すべきボス部６の内径の半径寸法よりも長い
寸法の高さに絞り込まれていき、その結果、平坦部８が
形成され、また孔周辺部分１ｃがポンチ１２ａの外周面
に沿って変形されて、平坦部８の中心部にほぼ完成のボ
ス部６が形成される。この屈曲工程時においても、素材
１の外周縁部１ｅは、下型１２のポンチホルダ１２ｂに
環状に形成されている突部１２ｃの内面に当接されて径
方向外方への広がりが常に規制されたままであるため、
素材１の材料が径方向外方へは全く逃げず、形成すべき
筒状のボス部６側に逃げることととなり、この形成した
ボス部６の肉厚が十分に大きく確保し得るのである。

【００２０】上記のような屈曲工程後において、図１３
Ａおよび図１３Ｂに示すように、仕上げ専用のポンチ１
２ａ２およびダイホルダ１３ｂ２を用いて、前記筒状ボ
ス部６の端面６ａを軸方向から圧縮することにより、そ
の筒状ボス部６を所定の突出高さに整えるように仕上げ
工程を行なう。

【００２１】以上の各工程によって、図１４に示すよう
に、平坦部８の中心部に、平坦部８から曲げられて一体
に突出された上下に貫通する筒状のボス部６が得られ、
そのボス部６の突出高さｈ１は、ボス部６の内径の半径
（ｒ１）寸法よりも長い寸法の高さに形成されているも
のである。

【００２２】次に、この板金物１０を用いて、その外周
壁部にポリＶ溝を形成する工程について説明する。

【００２３】まず、ポリＶ溝を成形するための外周壁部
の厚肉化工程が行なわれる。この厚肉化工程は図１５に
示すように、前記板金物１０を挟んだ下型１４と上型１
５とをプレス機を介して互いに近接させることにより、
板金物１０の平坦部８をその板厚方向から加圧させる。
これによって、平坦部８の材料が外周側に流動し、板金
物１０の外周部分１０ａが厚肉化される。この時、前記
ボス部６はほぼ位置規制されており、前記平坦部８の材
料の一部が流動してくるだけであり、その高さおよび肉
厚はほとんど変化しない。

【００２４】次に、上記のようにして厚肉化された外周
壁部１０ａの切割り成形工程が行なわれる。この切割り
成形工程は図１６に示すように、前記板金物１０の厚肉
外周壁部１０ａを除く平坦部８およびボス部６を回転内
型１６と回転上型１７とで挟んで、それら回転内型１６
と回転上型１７との回転により板金物１０の全体を回転
させる。そして、その回転する板金物１０の厚肉外周壁
部１０ａの中央部分に、外側から転造ローラ１８の外周
面に形成されたＶ状の切割り突部１８ａを回転させなが
ら押し付けて回転軸芯側に食い込ませることにより、前
記厚肉外周壁部１０ａをＶ状に切割り成形する。

【００２５】続いて、図１７に示すように、前記回転内
型１６と回転上型１７との回転により板金物１０の全体
を回転させながら、その回転する板金物１０のＶ状に切
割りされた外周壁部１０ａに、その外側から広幅外周壁
成形用の転造ローラ１９を回転させながら押し付けるこ
とにより、前記板金物１０の外周に広幅の外周壁部１０
ｂを転造成形させる。なお、上記の切割り成形工程と広
幅周壁成形工程とは、共通の型を用いて同時に成形して
も、あるいは別々の型を用いて各別に成形してもよい。
また、一回でそれらの成形を行なう場合に限らず、複数
回の成形を行なってもよい。

【００２６】最後に、前記のように成形された広幅外周
壁部１０ｂにポリＶ溝を成形する工程が行なわれる。こ
のポリＶ溝成形工程は、図１８に示すように、前記板金
物１０の広幅外周壁部１０ｂを除く平坦部８およびボス
部６を回転内型２０と回転上型２１とで挟み込み、それ
ら回転内型２０と回転上型２１との回転により板金物１
０の全体を回転させる。そして、その回転する板金物１
０の広幅外周壁部１０ｂに、外側から転造ローラ２２の
外周面に形成された凹凸状の成形部２２ａを回転させな
がら押し付けて回転軸芯側に食い込ませることにより、
前記広幅外周壁部１０ｂに複数のＶ溝群よりなるポリＶ
溝１１を転造成形する。なお、このポリＶ溝１１は、一
回の転造で成形してもよいが、予備ポリＶ溝成形工程
と、この予備ポリＶ溝成形工程を経た板金物１０のポリ
Ｖ溝にさらに転造を施して、その深さおよびピッチを要
求通りに仕上げる仕上げ工程とを有する複数回（２〜４
回位）の転造成形を行なうのが好ましい。

【００２７】次に、図１４に示した板金物１０を用いて
他の板金製プーリの形成方法を図に基づいて説明する。

【００２８】まず、板金物１０の平坦部加圧工程が行な
われる。この平坦部加圧工程は図１９に示すように、前
記板金物１０を挟んだ下型２３と上型２４とをプレス機
を介して互いに近接させることにより、板金物１０の平
坦部８をその板厚方向から加圧する。これによって、平
坦部８の材料を外周側に流動させて、板金物１０の外径
Ｄが必要径になるように押し広げる。この時、前記筒状
ボス部６はほぼ位置規制されており、前記平坦部８の材
料の一部が流動してくるだけであり、その高さおよび肉
厚はほとんど変化しない。

【００２９】次に、上記のようにして加圧された平坦部
８の外端部８ａ側を、図２０に示すような下型２５と上
型２６とを用い、これら下型２５と上型２６とのプレス
機による近接移動によって、プーリ回転軸線方向の一
方、具体的にはボス部６の突出方向とは異なる側へ折り
曲げてポリＶ溝形成用周壁部１０ｃを形成する周壁形成
工程が行なわれる。

【００３０】最後に、前記のようにして成形されたポリ
Ｖ溝形成用周壁部１０ｃにポリＶ溝を成形する工程が行
なわれる。このポリＶ溝成形工程は、図１８に示した前
記のポリＶ溝形成方法とほぼ同様で、図２１に示すよう
に、前記板金物１０のポリＶ溝形成用周壁部１０ｃを除
く平坦部８およびボス部６を回転内型２７と回転上型２
８とで挟み込み、それら回転内型２７と回転上型２８と
の回転により板金物１０の全体を回転させる。そして、
その回転する板金物１０のポリＶ溝形成用周壁部１０ｃ
に、外側から転造ローラ２９の外周面に形成された凹凸
状の成形部２９ａを回転させながら押し付けて回転軸芯
側に食い込ませることにより、前記周壁部１０ｃに複数
のＶ溝群よりなるポリＶ溝１１を転造成形する。なお、
このポリＶ溝１１の成形についても、上述した通り、一
回の転造で成形してもよいが、予備ポリＶ溝成形工程
と、この予備ポリＶ溝成形工程を経た板金物１０のポリ
Ｖ溝にさらに転造を施して、その深さおよびピッチを要
求通りに仕上げる仕上げ工程とを有する複数回（２〜４
回位）の転造成形を行なうのが好ましいのは勿論であ
る。

【００３１】なお、最初に説明したボス部形成方法（図
１〜図７Ｂ）において、図１１Ａ・図１１Ｂに示したバ
ーリング加工工程や図１３Ａ・図１３Ｂに示したボス仕
上げ工程を行なってもよいのは勿論のことである。

【００３２】また、板金製プーリの形成方法としては、
ポリＶプーリの形成方法に限らず、単一のＶ溝を有する
Ｖプーリの形成に適用してもよく、さらに、周壁が広幅
で平坦な平プーリの形成に適用してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明は、平坦部から曲
げられて一体に突出されたボス部でありながら小内径で
十分な突出高さの確保された板金物と、その好適な形成
方法を提供できるものである。また、このようなボス部
は板金製プーリなどの板金物に好適に適用できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａは板金製素材にボス部を形成するにあた
り事前に行われる第１湾曲（絞り）工程を説明するため
の要部の断面図であり、図１Ｂは第１湾曲（絞り）工程
の異なる状態を説明するための要部の断面図である。

【図２】図２Ａは第２湾曲（絞り）工程を説明するため
の要部の断面図であり、図２Ｂは第２湾曲（絞り）工程
の異なる状態を説明するための要部の断面図である。

【図３】孔明け工程を説明するための要部の断面図であ
る。

【図４】図４Ａは第１屈曲（しごき）工程を説明するた
めの要部の断面図であり、図４Ｂは第１屈曲（しごき）
工程の異なる状態を説明するための要部の断面図であ
る。

【図５】図５Ａは第２屈曲（しごき）工程を説明するた
めの要部の断面図であり、図５Ｂは第２屈曲（しごき）
工程の異なる状態を説明するための要部の断面図であ
る。

【図６】図６Ａは第３屈曲（しごき）工程を説明するた
めの要部の断面図であり、図６Ｂは第３屈曲（しごき）
工程の異なる状態を説明するための要部の断面図であ
る。

【図７】図７Ａは第４屈曲（しごき）工程を説明するた
めの要部の断面図であり、図７Ｂは第４屈曲（しごき）
工程の異なる状態を説明するための要部の断面図であ
る。

【図８】ボス部形成後の板金物の断面図である。

【図９】図９Ａは他のボス部形成方法における湾曲（絞
り）工程を説明するための要部の断面図であり、図９Ｂ
は同湾曲（絞り）工程の異なる状態を説明するための要
部の断面図である。

【図１０】同上の孔明け工程を説明するための要部の断
面図である。

【図１１】図１１Ａは同上のバーリング工程を説明する
ための要部の断面図であり、図１１Ｂは同バーリング工
程の異なる状態を説明するための要部の断面図である。

【図１２】図１２Ａは同上の屈曲（しごき）工程を説明
するための要部の断面図であり、図１２Ｂは同屈曲（し
ごき）工程の異なる状態を説明するための要部の断面図
である。

【図１３】図１３Ａは同上のボス部仕上げ工程を説明す
るための要部の断面図であり、図１３Ｂは同ボス部仕上
げ工程の異なる状態を説明するための要部の断面図であ
る。

【図１４】同上のボス部形成後の板金物の断面図であ
る。

【図１５】板金製プーリを形成するにあたり事前に行わ
れる厚肉化工程を説明するための要部の半截断面図であ
る。

【図１６】同上の第１の回転成形工程を説明するための
要部の半截断面図である。

【図１７】同上の第２の回転成形工程を説明するための
要部の半截断面図である。

【図１８】同上の第３の回転成形（ポリＶ溝成形）工程
を説明するための要部の半截断面図である。

【図１９】他の板金製プーリの形成方法における平坦部
加圧工程を説明するための要部の半截断面図である。

【図２０】同上の周壁形成工程を説明するための要部の
半截断面図である。

【図２１】同上のポリＶ溝成形工程を説明するための要
部の半截断面図である。

【符号の説明】

１ 金属製素材 １ｂ 湾曲部分 １ｃ 孔周辺部分 １ｅ 外周縁部 ５Ａ 孔 ６ ボス部 ７ 板金物 ８ 平坦部 １０ 板金物 １１ ポリＶ溝（Ｖ溝） ｈ１ ボス部の突出高さ ｒ１ ボス部内径の半径

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平坦部から曲げられて一体に突出された
   上下に貫通する筒状のボス部の突出高さが、ボス部内径
   の半径寸法よりも長い寸法で高く形成されていることを
   特徴とするボス部を有する板金物。
2. 【請求項２】 山形の凸に湾曲され、その湾曲した頂部
   に孔が穿設された金属製素材を作り、その素材の外周縁
   部と上記孔周辺部分の間の湾曲部分をその膨らみ方向と
   は逆方向に加圧することにより、筒状にしかも形成すべ
   きボス部の内径の半径寸法よりも長い寸法の高さに絞り
   込んで、請求項１に記載の筒状のボス部と平坦部を形成
   するようにしたボス部の形成方法。