锻造用模型的制作方法

本发明涉及用于构成带式无级变速器(以下称为cvt)的固定带轮的带轮轴的制造的锻造用模型，特别是涉及适于在滑轮的背面(滑轮面的相反侧的面)与带轮一体地形成比带轮的外径稍小径的驻车齿轮的带轮轴的制造的锻造用模型。

背景技术：

在搭载于车辆的cvt中需要装备驻车机构，但已知有将构成该驻车机构的驻车齿轮一体附设于固定带轮(带轮轴)的滑轮面的背面侧(专利文献1)。

专利文献1：(日本)特开平11－254084号公报

在通过锻造制造上述的带轮轴的情况下，一般使用硅(si)的含量为0.2质量％左右的钢材，但在该情况下，为了提高滑轮面的耐久性，需要在后工序实施微喷丸处理。然而，在用于微喷丸处理的喷丸未被完全去除而仍少量残留时，该喷丸成为夹杂物(污染物)，在作为制品的cvt中会产生油振等不良情况。

因此，近年来，研究了为了提高带轮轴(特特别是滑轮面)的耐久性，并且为了废除微喷丸处理工序，作为材料使用硅含量为0.8～1.0质量％的高si钢。

使用上述高si钢进行通常的热锻造(加热温度1250℃前后)时，产生硬度高的氧化皮，模型的磨损在短时间内进展，因此，通过申请人等的研究判明，为了抑制硬度高的氧化皮的产生并确保模型的寿命，需要在加热温度比通常低的亚热锻造(加热温度1120℃～1160℃)下制造。

然而，在亚热锻造时，加热引起的工件的硬度降低不充分，模型内的材料的流动性降低，因此，材料无法遍布整个模型，特别是材料无法充满上述驻车齿轮部(为了形成驻车齿轮而设置的模型的槽部)，可能成为次品。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述课题而设立的，其目的在于提供在带轮轴的锻造进行的制作中，即使利用高si钢进行亚热锻造，也能够使材料充满在整个模型内，特别是驻车齿轮部的锻造用模型。

(1)为了实现上述目的，本发明提供一种锻造用模型，用于制造将轴部、向所述轴部的径向外方延伸设置的圆锥状的带轮部、在所述带轮部的外周部附近从所述带轮部的圆锥的底面沿着所述轴部的轴向突出设置的环状的驻车齿轮一体锻造成型的带式无级变速器的带轮轴，其中，由上模和下模形成的模腔具备使所述带轮轴成型的赋形部、从所述赋形部的对应于所述带轮部外周缘的周缘部朝向所述带轮部的径向外方延伸设置且使飞边流出的释放空间，所述释放空间具有形成于所述驻车齿轮的齿顶部的所述径向外方的第一空间、形成于所述驻车齿轮的齿底部的所述径向外方的第二空间，将所述第一空间的飞边的流通阻力设定为比所述第二空间的飞边的流通阻力大。

(2)优选的是，设定所述第一空间的飞边的流通面积比所述第二空间的飞边的流通面积小。

(3)优选的是，设定所述第一空间的所述上模的模面与所述下模的模面的距离比所述第二空间的所述上模的模面与所述下模的模面的距离小。

(4)另外，优选的是，作为材料使用硅(si)含量为0.8～1.0质量％的高硅钢，用于所述材料的加热温度为热锻造和温锻造的中间的亚热锻造。

根据本发明，在从赋形部的对应于带轮部外周缘的周缘部朝向带轮部的径向外方延伸设置且使飞边流出的释放空间，使形成于驻车齿轮的齿顶部的径向外方的第一空间的流通阻力比形成于驻车齿轮的齿底部的径向外方的第二空间的流通阻力大，因此，能够进一步抑制形成驻车齿轮的齿顶部的模型的槽部附近的材料向释放空间的流出，确保材料流入所述槽部，能够防止作为制品重要的要素的驻车齿轮的齿顶部的缺陷，能够减少次品的产生。

另外，根据本发明，由于设定第一空间的飞边的流通面积比第二空间的飞边的流通面积小而形成流通阻力之差，因此能够使模型的形状变得简单，进而，由于设定第一空间的上模的模面与下模的模面的距离比第二空间的上模的模面与下模的模面的距离小而形成流通阻力之差，因此能够使模型的形状变得更简单。

另外，由于将高si钢作为材料并通过亚热锻造来制造，能够在实现原材料充满驻车齿轮部(特别是齿顶部)后提高制品的耐久性，还可省略后工序的微喷丸处理。

附图说明

图1是表示对工件的锻造加工的工序的说明图，(a)表示第一工序，(b)表示第二工序，(c)表示第三工序，(d)表示第四工序；

图2是表示本发明一实施方式的锻造用模型的概要的部分省略剖视图；

图3是从由本发明一实施方式的锻造用模型成形的带轮轴的驻车齿轮侧观察到的俯视图；

图4是沿着图3的a－a线的向视剖视图；

图5是沿着图3的b－b线的向视剖视图。

标记说明

10：带轮轴

11d：轴部

12d：带轮部

13d：驻车齿轮

14d：溢料(飞边)

100：模型

104：上模

104a：模面

106：下模

106a：模面

110：赋形部

120：释放空间

120a：第一空间

120b：第二空间

da：第一空间120a的模面距离

db：第二空间120b的模面距离

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

此外，以下所示的实施方式只不过是示例，并非排除以下的实施方式中未明示的各种变形及技术应用。

参照图1说明对工件进行加工制造带轮轴的工序。

首先，作为实施锻造加工的前工序，将以高si钢为材料的未图示的圆柱状的工件加热至1120℃～1160℃(亚热锻造)。

之后，对加热的圆柱状工件实施第一工序的锻造加工，形成具备图1(a)所示的短轴11a的第一工件10a。

接着，对第一工件10a实施第二工序的锻造加工，形成具备图1(b)所示的长轴11b的第二工件10b。

接下来，对第二工件10b实施第三工序的锻造加工，形成具备图1(c)所示的长轴11c和大致球形的带轮准备部12c的第三工件10c。

进而，将第三工件10c放置在图2所示的本实施方式的锻造用模型(以下简称为模型)100，实施第四工序的锻造加工，形成具备图1(d)所示的轴部11d和带轮部12d和驻车齿轮13d的第四工件10d。

在所述第四件10d上残存因材料(飞边)流出到模型100的释放空间(后述)而形成的溢料14d。通过在后工序切去该溢料14d，得到保持最终的制品形状的带轮轴10。

图2是用于实施上述第四工序的模型100的部分省略剖视图。

如目前众所周知，本来锻造用模型由多个零件构成，另外，通例是配设有用于驱动模型的驱动装置或用于从模型排出工件的推出销等，但在图2中为了明确模型100的模腔102的形状，通常省略众所周知的结构。

由模型100的上模104和下模106形成的模腔102具备形成带轮轴10的主体部分(除了飞边的部分)的赋形部110、从该赋形部110的周缘部延伸设置且使材料的飞边流出的释放空间120。

图2的两条点划线c、d(相当于带轮部12d的外周缘的位置)之间是赋形部110，其外侧是释放空间120。

在赋形部110，按照带轮轴10的形状形成有形成上述轴部11d的轴形成部111、形成上述带轮部12d的带轮形成部112、形成上述驻车齿轮13d的齿轮槽部113。

释放空间120从带轮形成部112的外周缘(点划线c、d的位置)向带轮部112(赋形部110)内连通并延伸设置。

图3是从驻车齿轮13d侧观察带轮轴10所看到的俯视图，用双点划线表示上述释放空间120的一部分。

由图3可知，驻车齿轮13d由比带轮部12d稍小径的环状体构成，形成有侧面131d与未图示驻车杆卡合的多个齿顶部132d、各齿顶部132d间的多个齿底部133d。

上述释放空间120具备形成于上述齿顶部132d的延长上(齿顶部132d的径向外方)的第一空间120a、形成于上述齿底部133d的延长上(齿顶部133d的径向外方)的第二空间120b。

而且，如图4、图5所示，第一空间120a的上模104的模面104a与下模106的模面106a的间隔(距离)da设定为比第二空间120b的上模104的模面104a与下模106的模面106a的间隔(距离)db小，由此，第一空间120a的飞边的流通阻力比第二空间120b的飞边的流通阻力大。此外，图5所示的双点划线表示图4所示的齿顶部132d的截面轮廓。

本锻造用模型如上述地构成，由于使形成于齿顶部132d的径向外方的第一空间120a的飞边的流通阻力比其它部(第二空间120b)大，因此即使在将高si钢作为材料，在亚热锻造时材料的流动性降低的状况下制造带轮轴，也能够使材料充满用于形成齿顶部132d的齿轮槽部113，能够抑制次品的产生。

另外，由于减小了第二空间120b的飞边的流通阻力，故而能够抑制模型100的成型负荷的上升，能够确保模型100的寿命。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明能够将实施方式适当变形实施。

例如，在上述实施方式中，通过变更第一及第二空间120a、120b的模型100的模面104a、106a间的距离，形成在飞边的流通阻力上设有差的结构，通过使模面104a、106a间的距离相同，从第一空间120a的模面104a、106a突出设定突起等，减小飞边的流通面积(增大流通阻力)，也可得到与上述实施方式同等的效果。

另外，在本实施方式中，作为锻造成型的材料使用硅(si)含量为0.8～4.0质量％的高si钢，但锻造成型的材料不限于此，可适用各种金属材料。

另外，本锻造用模型如在实施方式中示例地，适于材料的加热温度为热锻造和温锻造的中间的亚热锻造，但不限于亚热锻造，也可应用于其它的锻造技术。