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JP2001276939A - かしめローラ及びかしめローラによりかしめ加工されるフランジ付き焼結製プーリ - Google Patents

かしめローラ及びかしめローラによりかしめ加工されるフランジ付き焼結製プーリ

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JP2001276939A
JP2001276939A JP2000091196A JP2000091196A JP2001276939A JP 2001276939 A JP2001276939 A JP 2001276939A JP 2000091196 A JP2000091196 A JP 2000091196A JP 2000091196 A JP2000091196 A JP 2000091196A JP 2001276939 A JP2001276939 A JP 2001276939A
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JP
Japan
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caulking
roller
annular
flange
sintered
Prior art date
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Application number
JP2000091196A
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English (en)
Inventor
Isamu Okabe
勇 岡部
Kenichi Uotani
憲一 魚谷
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Tsubakimoto Chain Co
Original Assignee
Tsubakimoto Chain Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高いフランジ圧出力とフランジゆるみトルク
を得ることができ、且つかしめ量の管理幅を広くできる
かしめローラ及びかしめローラによりかしめ加工される
フランジ付き焼結製プーリを提供する。 【解決手段】 焼結製カムプーリ本体２０に環状のフラ
ンジ３０がかしめ加工されるフランジ付き焼結製カムプ
ーリ１０であって、端部に軸方向に突出する環状の突出
部２０ｄとこの環状の突出部２０ｄの外径側に段差部２
０ｅが形成された焼結製カムプーリ本体２０の段差部２
０ｅに環状のフランジ３０の内周面が嵌合され、外周面
に角度Ａの大きい第１の円錐面９０ａとこの第１の円錐
面９０ａに連続する角度Ｂの小さい第２の円錐面９０ｂ
が形成されたかしめローラ９０によって環状の突出部２
０ｄの先端部を環状の突出部２０ｄの内径側から外径側
に塑性変形させ、焼結製カムプーリ本体２０に環状のフ
ランジ３０がかしめ加工される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、かしめローラ及び
かしめローラによりかしめ加工されるフランジ付き焼結
製プーリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジンのタイミングドライブ
には、歯付ベルトが掛け渡される各種プーリ、例えばカ
ムプーリ、クランクプーリ、オイルポンププーリ等が使
用される。これら各種プーリは、歯付ベルトの位置を保
持したり、歯付ベルトのはずれを防止する環状のフラン
ジがプーリ本体の両側に形成されている。しかし、プー
リ本体の両側に環状のフランジを有する各種プーリを焼
結にて一体で成形することは困難である。したがって、
従来、プーリ本体の両側に環状のフランジを有する各種
フランジ付き焼結製プーリを製作する場合、まず、片側
にフランジ部を有するプーリ本体を焼結にて一体成形
し、次に、この焼結製プーリ本体に別材料で製作した環
状のフランジをかしめ加工により固定して製作してい
る。
【０００３】図４、図５は、自動車用エンジンのタイミ
ングドライブに使用する各種プーリの１例であるフラン
ジ付き焼結製カムプーリ１を示しており、図４は、焼結
製カムプーリ本体２に環状のフランジ３をかしめ加工す
る前の断面図、図５は、焼結製カムプーリ本体２に環状
のフランジ３をかしめ加工した後の断面図である。
【０００４】図４に示すように、焼結製カムプーリ本体
２は、外周に歯部２ａが一体に形成され、一端部外周に
フランジ部２ｂが一体に形成され、ボス部にキー溝付軸
孔２ｃが形成されている。さらに、一体のフランジ部２
ｂと反対側の端部には、軸方向に突出する環状の突出部
２ｄが形成されており、この環状の突出部２ｄにより環
状の突出部２ｄの外径側に段差部２ｅが形成されてい
る。そして環状の突出部２ｄの先端部は、かしめ代を構
成している。また、環状のフランジ３は、冷間圧延鋼板
（ＳＰＣＣ等）製または炭素鋼（Ｓ３５Ｃ等）製であ
り、薄い略円板状をしている。
【０００５】焼結製カムプーリ本体２に環状のフランジ
３をかしめ加工するには、焼結製カムプーリ本体２の段
差部２ｅに環状のフランジ３の内周面３ａを嵌合し、か
しめローラ９によって焼結製カムプーリ本体２の環状の
突出部２ｄの先端部をかしめ加工する。
【０００６】図６、図７は、図４、図５に示すフランジ
付き焼結製カムプーリ１をかしめ加工するローラかしめ
装置４の要部を示すもので、図６は、フランジ付き焼結
製カムプーリ１をローラかしめ装置４にセットし、かし
め加工を行う前の状態を示す要部断面図である。図７
は、フランジ付き焼結製カムプーリをローラかしめ装置
４にセットし、かしめ加工を行っている状態を示す要部
断面図である。
【０００７】図６、図７に示すように、ローラかしめ装
置４は、かしめヘッド５と治具６を備えており、かしめ
ヘッド５はシリンダ７の下端部にねじ結合により取り付
けられている。かしめヘッド５の下部には、シリンダ７
の軸線に垂直な方向のローラ支持軸８に回転自在に支持
されたかしめローラ９が円周方向に等間隔で３〜５個
（図６、図７には、２個が図示されている）取り付けら
れている。治具６は、焼結製カムプーリ本体２を支持す
るものであり、シリンダ７の軸線と一致する位置に軸状
の突起６ａが設けられている。
【０００８】図８は、図６、図７に示すローラかしめ装
置４に取り付けられている従来のかしめローラ９の断面
図である。
【０００９】図９（Ａ）、（Ｂ）は、図８に示す従来の
かしめローラ９によるフランジ付き焼結製カムプーリ１
のかしめ加工を説明するための断面図であって、（Ａ）
は、かしめ加工前のかしめローラ９とフランジ付き焼結
製カムプーリ１との位置関係を示す一部断面図であり、
（Ｂ）は、かしめローラ９によるかしめ加工が完了した
状態のフランジ付き焼結製カムプーリ１の一部断面図で
ある。
【００１０】図６、図７に示すローラかしめ装置４によ
るフランジ付き焼結製カムプーリ１のかしめ加工につい
て、以下説明する。まず、焼結製カムプーリ本体２のキ
ー溝付軸孔２ｃを治具６の軸状の突起６ａに嵌合し、キ
ー溝を利用して焼結製カムプーリ本体２を治具６に対し
て回転しないようにセットする。続いて、焼結製カムプ
ーリ本体２の段差部２ｅに環状のフランジ３の内周面３
ａを嵌合する。次に、図示しない駆動装置によりシリン
ダ７を介してかしめヘッド５をシリンダ７の軸線を中心
に回転させながら下降させると、かしめローラ９が焼結
製カムプーリ本体２の環状の突出部２ｄの端面に当接す
る。引き続いてさらにかしめヘッド５を回転させながら
下降させると、かしめローラ９が転動しながら環状の突
出部２ｄの先端部を塑性変形させる。この環状の突出部
２ｄの先端部の塑性変形により突出部２ｄの内外径側に
余肉が形成され、かしめ加工が完了する。これにより、
焼結製カムプーリ本体２に対して環状のフランジ３が固
定される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、焼結製
カムプーリ本体２は、炭素鋼（Ｓ３５Ｃ）等に比べてそ
の靭性が低いため、高いフランジ圧出力とフランジゆる
みトルクを得ようとして、かしめ量を多く取り過ぎる
と、焼結製カムプーリ本体２のかしめ加工部分が剥離し
たり、焼結製カムプーリ本体２の環状の突出部２ｄに割
れが発生する等の問題点があった。また、かしめ量が少
ないと、フランジ圧出力が低く、所定の性能が得られな
かったり、環状のフランジ３がゆるんで回転するという
問題点があった。このため、従来のかしめ加工では、か
しめ量の管理幅が狭く、フランジ付き焼結製カムプーリ
１の性能を満足させるのに、製造コントロールが非常に
難しいという問題点があった。
【００１２】なお、フランジ圧出力とは、焼結製カムプ
ーリ本体２に軸方向の荷重がかかったとき環状のフラン
ジ３が焼結製カムプーリ本体２からはずれる時の最大荷
重をいう。また、フランジゆるみトルクとは、環状のフ
ランジ３に円周方向のトルクがかかったとき焼結製カム
プーリ本体２に対して環状のフランジ３がゆるむ時の最
大トルクをいう。
【００１３】また、焼結製プーリ本体に環状のフランジ
をかしめ加工する場合、前記のフランジ付き焼結製カム
プーリ１に限らず、他のフランジ付き焼結製プーリにお
いても前記と同様の問題点が発生する。
【００１４】そこで、本発明は、前述したような従来の
問題点を解消し、高いフランジ圧出力とフランジゆるみ
トルクを得ることができ、且つかしめ量の管理幅を広く
できるかしめローラ及びかしめローラによりかしめ加工
されるフランジ付き焼結製プーリを提供することを目的
とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記の目的のため、請求
項１に記載の発明は、焼結製プーリ本体に環状のフラン
ジをかしめ加工するために使用するかしめローラであっ
て、その外周面に角度の大きい第１の円錐面と該第１の
円錐面に連続する角度の小さい第２の円錐面が形成され
ているものである。
【００１６】請求項２に記載の発明は、焼結製プーリ本
体に環状のフランジがかしめ加工されるフランジ付き焼
結製プーリであって、端部に軸方向に突出する環状の突
出部と該環状の突出部の外径側に段差部が形成された前
記焼結製プーリ本体の前記段差部に前記環状のフランジ
の内周面が嵌合され、外周面に角度の大きい第１の円錐
面と該第１の円錐面に連続する角度の小さい第２の円錐
面が形成されたかしめローラによって前記環状の突出部
の先端部を環状の突出部の内径側から外径側に塑性変形
させ、前記焼結製プーリ本体に前記環状のフランジがか
しめ加工されるものである。
【００１７】
【作用】焼結製プーリ本体の段差部に環状のフランジの
内周面を嵌合する。次に、かしめローラを下降させる
と、かしめローラの第１の円錐面が焼結製プーリ本体の
環状の突出部の内周面のエッジに当接する。この当接に
よってかしめローラが転動しはじめる。引き続いてさら
にかしめローラを下降させると、かしめローラの第１の
円錐面が環状の突出部の先端部を環状の突出部の内径側
から外径側に塑性変形させる。さらにかしめローラを下
降させると、かしめローラの第２の円錐面が環状の突出
部の先端部の塑性変形部分をさらに環状のフランジの側
面側に塑性変形させる。この環状の突出部の先端部の塑
性変形により突出部の内径側に余肉を形成することなく
かしめ加工が完了する。これにより、焼結製プーリ本体
に対して環状のフランジが効果的に固定される。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態
のかしめローラ９０の断面図及びその一部拡大断面図で
ある。図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、図１に示すかしめロ
ーラ９０によるフランジ付き焼結製カムプーリ１０のか
しめ加工を説明するための断面図であって、（Ａ）は、
かしめ加工前のかしめローラ９０とフランジ付き焼結製
カムプーリ１０との位置関係を示す一部断面図であり、
（Ｂ）は、かしめローラ９０によるかしめ加工が完了し
た状態のフランジ付き焼結製カムプーリ１０の一部断面
図である。図３は、図１に示すかしめローラ９０によっ
てかしめ加工された本発明の実施の形態のフランジ付き
焼結製カムプーリ１０の全体斜視図である。
【００１９】図１に示すかしめローラ９０は、図６、図
７に示す従来のローラかしめ装置４のかしめローラ９に
替えて使用されるものであるから、かしめローラ９０が
使用されるローラかしめ装置の構造及び作動についての
説明は省略する。
【００２０】図１に示すように、かしめローラ９０は、
外周面に角度Ａの大きい第１の円錐面９０ａとこの第１
の円錐面９０ａに連続する角度Ｂの小さい第２の円錐面
９０ｂが形成されている。第１の円錐面９０ａを構成す
る角度Ａは、３０度〜６０度が望ましく、それ以外で
は、かしめ加工の効果が表れなかったり、逆に焼結製カ
ムプーリ本体２０のかしめ部に割れを発生させる可能性
がでてくる。第２の円錐面９０ｂを構成する角度Ｂは、
０〜１５度が望ましく、それ以外では効果が表れなかっ
たり、焼結製カムプーリ本体２０のかしめ部に剥離、割
れを発生させる可能性がでてくる。図１に示すかしめロ
ーラ９０は、角度Ａを４０度〜５０度、角度Ｂを２〜８
度としている。
【００２１】図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図３に示すよ
うに、図１に示すかしめローラ９０によってかしめ加工
される本発明の実施の形態のフランジ付き焼結製カムプ
ーリ１０は、焼結製カムプーリ本体２０と環状のフラン
ジ３０で構成されている。焼結製カムプーリ本体２０
は、外周に歯部２０ａが一体に形成され、一端部外周に
フランジ部２０ｂが一体に形成され、ボス部にキー溝付
軸孔２０ｃが形成されている。さらに、一体のフランジ
部２０ｂと反対側の端部には、軸方向に突出する環状の
突出部２０ｄが形成されており、この環状の突出部２０
ｄにより環状の突出部２０ｄの外径側に段差部２０ｅが
形成されている。そして環状の突出部２０ｄの先端部
は、かしめ代を構成している。また、環状のフランジ３
０は、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ等）製または炭素鋼（Ｓ
３５Ｃ等）製であり、薄い略円板状をしている。
【００２２】図１に示すかしめローラ９０によるフラン
ジ付き焼結製カムプーリ１０のかしめ加工について、以
下説明する。図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、焼
結製カムプーリ本体２０の段差部２０ｅに環状のフラン
ジ３０の内周面３０ａを嵌合する。次に、かしめローラ
９０を下降させると、かしめローラ９０の第１の円錐面
９０ａが焼結製カムプーリ本体２０の環状の突出部２０
ｄの内周面のエッジ２０ｆに当接する。この当接によっ
てかしめローラ９０が転動しはじめる。引き続いてさら
にかしめローラ９０を下降させると、かしめローラ９０
の第１の円錐面９０ａが環状の突出部２０ｄの先端部を
環状の突出部２０ｄの内径側から外径側に塑性変形させ
る。さらにかしめローラ９０を下降させると、かしめロ
ーラ９０の第２の円錐面９０ｂが環状の突出部２０ｄの
先端部の塑性変形部分をさらに環状のフランジ３０の側
面側に塑性変形させる。この環状の突出部２０ｄの先端
部の塑性変形により突出部２０ｄの内径側に余肉を形成
することなくかしめ加工が完了する。これにより、焼結
製カムプーリ本体２０に対して環状のフランジ３０が効
果的に固定される。
【００２３】本発明の実施の形態は、以上のように構成
されており、焼結製カムプーリ本体２０の環状の突出部
２０ｄの先端部を環状の突出部２０ｄの内径側から外径
側に塑性変形させるから、突出部２０ｄの内径側に余肉
を形成することがなく、焼結製カムプーリ本体２０に対
して環状のフランジ３０が効果的に固定される。したが
って、フランジ圧出力及びフランジゆるみトルクを従来
より３０〜７０％向上させることができる。また、フラ
ンジ圧出力の向上により、かしめ量の管理幅を従来より
広くできるようになったため、工程管理が容易になり、
生産性が向上する。さらに、かしめ加工による焼結製カ
ムプーリ本体２０の剥離や割れ等の問題もなくすことが
できる。
【００２４】なお、本発明の実施の形態としてのフラン
ジ付き焼結製カムプーリ１０は、焼結製カムプーリ本体
２０に一方の環状のフランジ３０をかしめ加工するもの
であるが、本発明の他の実施の形態として、焼結製カム
プーリ本体２０に左右両方の環状のフランジ３０をかし
め加工する場合もある。
【００２５】また、本発明の実施の形態として、フラン
ジ付き焼結製カムプーリ１０について記載しているが、
本発明は、焼結製プーリ本体に環状のフランジをかしめ
加工する他のフランジ付き焼結製プーリにも適用できる
ものである。
【００２６】さらに、本発明の実施の形態としてのフラ
ンジ付き焼結製カムプーリ１０は、歯付きプーリである
が、本発明は、歯付きプーリに限らず歯のないフランジ
付き焼結製プーリにも適用できるものである。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のかしめロ
ーラ及びかしめローラによりかしめ加工されるフランジ
付き焼結製プーリによれば、次のような効果を奏する。
【００２８】焼結製プーリ本体の環状の突出部の先端部
を環状の突出部の内径側から外径側に塑性変形させるか
ら、環状の突出部の内径側に余肉を形成することがな
く、焼結製プーリ本体に対して環状のフランジが効果的
に固定される。したがって、フランジ圧出力及びフラン
ジゆるみトルクを従来より３０〜７０％向上させること
ができる。
【００２９】また、フランジ圧出力の向上により、かし
め量の管理幅を従来より広くできるようになったため、
工程管理が容易になり、生産性が向上する。
【００３０】さらに、かしめ加工による焼結製プーリ本
体の剥離や割れ等の問題もなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態のかしめローラの断面図
及びその一部拡大断面図である。
【図２】 図１に示すかしめローラによるフランジ付き
焼結製カムプーリのかしめ加工を説明するための断面図
であって、（Ａ）は、かしめ加工前のかしめローラとフ
ランジ付き焼結製カムプーリとの位置関係を示す一部断
面図であり、（Ｂ）は、かしめローラによるかしめ加工
が完了した状態のフランジ付き焼結製カムプーリの一部
断面図である。
【図３】 図１に示すかしめローラによってかしめ加工
された本発明の実施の形態のフランジ付き焼結製カムプ
ーリの全体斜視図である。
【図４】 焼結製カムプーリ本体に環状のフランジをか
しめ加工する前の断面図である。
【図５】 焼結製カムプーリ本体に環状のフランジをか
しめ加工した後の断面図である。
【図６】 フランジ付き焼結製カムプーリをローラかし
め装置にセットし、かしめ加工を行う前の状態を示す要
部断面図である。
【図７】 フランジ付き焼結製カムプーリをローラかし
め装置にセットし、かしめ加工を行っている状態を示す
要部断面図である。
【図８】 図６、図７に示すローラかしめ装置に使用す
る従来のかしめローラの断面図である。
【図９】 図８に示す従来のかしめローラによるフラン
ジ付き焼結製カムプーリのかしめ加工を説明するための
断面図であって、（Ａ）は、かしめ加工前のかしめロー
ラとフランジ付き焼結製カムプーリとの位置関係を示す
一部断面図であり、（Ｂ）は、かしめローラによるかし
め加工が完了した状態のフランジ付き焼結製カムプーリ
の一部断面図である。
【符号の説明】 １０・・・フランジ付き焼結製カムプーリ ２０・・・焼結製カムプーリ本体 ２０ａ・・歯部 ２０ｂ・・フランジ部 ２０ｃ・・キー溝付軸孔 ２０ｄ・・環状の突出部 ２０ｅ・・段差部 ２０ｆ・・内周面のエッジ ３０・・・環状のフランジ ３０ａ・・内周面 ９０・・・かしめローラ ９０ａ・・第１の円錐面 ９０ｂ・・第２の円錐面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 焼結製プーリ本体に環状のフランジをか
    しめ加工するために使用するかしめローラであって、そ
    の外周面に角度の大きい第１の円錐面と該第１の円錐面
    に連続する角度の小さい第２の円錐面が形成されている
    ことを特徴とするかしめローラ。
  2. 【請求項２】 焼結製プーリ本体に環状のフランジがか
    しめ加工されるフランジ付き焼結製プーリであって、端
    部に軸方向に突出する環状の突出部と該環状の突出部の
    外径側に段差部が形成された前記焼結製プーリ本体の前
    記段差部に前記環状のフランジの内周面が嵌合され、外
    周面に角度の大きい第１の円錐面と該第１の円錐面に連
    続する角度の小さい第２の円錐面が形成されたかしめロ
    ーラによって前記環状の突出部の先端部を環状の突出部
    の内径側から外径側に塑性変形させ、前記焼結製プーリ
    本体に前記環状のフランジがかしめ加工されることを特
    徴とするフランジ付き焼結製プーリ。
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