【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、慣性力の応用によって回転力のバラツキを抑え、複写機等の現像駆動系に応用できるフライホイールおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフライホイールを幾つか説明する。図１２は焼結製フライホイールを示す断面図である。この焼結製フライホイールＢはカップ状部材Ｂ１を一体に形成するので、加工費用が高く、また、型製作費が高い。
【０００３】
図１３は鋼板製フライホイールを示す断面図である。この鋼板製フライホイールＣは平板の円板Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を重ね合わせた構造であるため慣性力を高める場合、円板を大きくする必要があり、コンパクトな設計において欠点になる。
【０００４】
図１４は実開平５−９１１８０号公報に記載された鋼板製フライホイールを示す断面図である。この鋼板製フライホイールＤは大きさの異なる寸法のカップ状部材Ｄ１，Ｄ２を重ねあわせる構成のため、全体的に重くなり慣性力を高める上で効率が悪い。
【０００５】
図１５は特開平９−１５１９９４号公報に記載された鋼板製フライホイールを示す断面図である。この鋼板製フライホイールＥは外周部に絞り加工とへミング加工を施した部分Ｅ１を備えた構成のため慣性力を高める上で効率が悪い（外径が大きくなる）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、種々の慣性力および、コンパクト化の要求に対応しやすく、かつ安価なフライホイールおよびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、金属部材からなるフライホイールにおいて、前記金属部材が一端で開口された円筒体部分からなり、この円筒体部分をジャバラ形状部分に加工するフライホイールを最も主要な特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、前記ジャバラ形状部分が圧縮されて合わせ面が隣同士と接触している請求項１記載のフライホイールを主要な特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、金属部材からフライホイールを製造するフライホイールの製造方法において、円板形状に打ち抜かれた金属部材を第１工程でカップ状部材に絞り加工し、前記カップ状部材を第２工程で縁切り加工し、前記縁切り加工されたカップ状部材を第３工程で成形ダイスによってジャバラ形状部分に成形するフライホイールの製造方法を最も主要な特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、成形された前記ジャバラ形状部分の外周部をリングによって拘束しながら圧縮加工し、前記ジャバラ形状部分の合わせ面同士を接触させる請求項３記載のフライホイールの製造方法を主要な特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明によるフライホイールの第１の実施の形態を示す断面図である。図において、フライホイールＡは金属材料からなるカップ状部材１からなり、このカップ状部材１の底部中央に取り付け穴３を有している。
【００１２】
フライホイールＡはこの取り付け穴３に軸４を挿入してナット５によって軸４に固定される。フライホイールＡは一端で開口された円筒体部分２ｂからなり、この円筒体部分２ｂをジャバラ形状部分２に加工している。
【００１３】
すなわち、金属製フライホイールＡは、円筒体部分２ｂの外周部にジャバラ形状部分を形成するジャバラ形状の溝２が構成され、この溝２の本数によって慣性力を変えられるようにしている。
【００１４】
図２は本発明によるフライホイールの第２の実施の形態を示す断面図である。図においては、図１と同一の構成であるが、ジャバラ形状の溝２を圧縮して合わせ面２ａが互いに接触している。この形状を取ることによってフライホイールＡの厚さをコンパクトにしている。
【００１５】
次に、図３〜図９を参照して、図１の第１の実施の形態の金属製フライホイールＡの製造方法を説明する。図３は第１工程として金属部材の絞り工程を示す概略図である。
【００１６】
図において、円板形状に打ち抜かれた金属部材（この状態の金属部材は図示してない）をカンザシ２１付き上型６および下型７からなるプレス型を用いてカップ状部材１に絞り加工する。
【００１７】
図４は図３のプレス型から取り出したカップ状部材１を示す概略図である。図示のごとく、カップ状部材１には、スプリングバックや金属材の異方性によって材料の伸びにバラツキが発生することによって、カップ状部材１の縁部分１ａにＲ状の変形を生じ、先端部１ｂが不揃いになる。
【００１８】
このため、第２工程でそれらの部分を縁切り加工する必要がある。図５は第２工程としてカップ状部材の縁切り工程を示す概略図である。図において、縁切り加工は、縁切りダイス８に被加工材であるカップ状部材１を挿入セットする。
【００１９】
その後、押さえ９で加圧しながら縁切りダイス８を回転させ、縁切りカッタ１０を縁部分１ａに押し付け、回転しながら切断し、図４に示したカップ状部材１の縁部分１ａおよび不揃いの先端部１ｂを除去する。
【００２０】
図６は縁切り工程を終了したカップ状部材を示す断面図である。図５の縁切りダイス８から被加工材を取り出せば、開放端の縁部分１ａが整ったカップ状部材１が得られる。
【００２１】
次に、ジャバラ形状部分の形成工程を第３工程として説明する。図７はジャバラ形状部分付与装置を示す側面図である。図８は図７のジャバラ形状部分付与装置の側面図である。
【００２２】
被加工材である図６のカップ状部材１を位置決め軸１１と成形ダイス１２（スピニングマシン）に被せるようにセットしながら位置決めピン１３を被加工材１の取り付け穴３に挿入する。押さえ１４で被加工材１を加圧する。
【００２３】
成形ダイス１２を回転させて成形ロール１５を被加工材１に押し付け、Ｖ溝形状を順次成形する。これによって被加工材１の周部にジャバラ形状部分が形成される。
【００２４】
図９はジャバラ形状部分付与装置によって得られた被加工材を示す断面図である。ジャバラ形状部分付与装置によって得られた被加工材は図６のカップ状部材１を加工したものである。これによって、図１に示した第１の実施の形態のジャバラ形状部分を有するフライホイールＡが得られる。
【００２５】
図１０は本発明の第２の実施の形態のフライホイールを得る装置を示す概略図である。コンパクトなフライホイールを得るために、図９のジャバラ形状部分を有するフライホイールを被加工材１として下型１６上にセットして位置決めピン１７で位置決めする。
【００２６】
吊りボルト２０およびカンザシ２１を有する上型１８には被加工材１の外周を拘束するためのリング１９が取り付けられている。この装置において、被加工材１を圧縮すると、リング１９によって圧縮変形のさいに発生する外周の膨らみが一定に抑えられる。
【００２７】
図１１は図１０の装置によって得られた被加工材を示す断面図である。図１０の装置によって図９のジャバラ形状部分を有するフライホイール１は図１０の装置によって圧縮されて図２に示した第２の実施の形態であるコンパクトなフライホイールＦとなる。
【００２８】
このフライホイールＦにおいて、第１の実施の形態におけるジャバラ形状部分２は圧縮されて合わせ面２ａが互いに接触している。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、ジャバラ形状部分によって外周部を重たくできるため効率の良い慣性力が得られるフライホイールを提供する。
【００３０】
請求項２によれば、ジャバラ形状部分を圧縮させることでコンパクトなフライホイールを提供できる。
【００３１】
請求項３によれば、絞り加工と縁切り加工と成形工程とを組み合わせた製造方法によりジャバラ形状部分を有するフライホイール安価に提供できる。
【００３２】
請求項４によれば、外周部の膨らみを一定に抑え、コンパクトなフライホイールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフライホイールの第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明によるフライホイールの第２の実施の形態を示す断面図である。
【図３】第１工程として金属部材の絞り工程を示す概略図である。
【図４】図３のプレス型から取り出したカップ状部材１を示す概略図である。
【図５】第２工程としてカップ状部材の縁切り工程を示す概略図である。
【図６】縁切り工程を終了したカップ状部材を示す断面図である。
【図７】ジャバラ形状部分付与装置を示す側面図である。
【図８】図７のジャバラ形状部分付与装置の側面図である。
【図９】ジャバラ形状部分付与装置によって得られた被加工材を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態のフライホイールを得る装置を示す概略図である。
【図１１】図１０の装置によって得られた被加工材を示す断面図である。
【図１２】図１２は焼結製フライホイールを示す断面図である。
【図１３】鋼板製フライホイールを示す断面図である。
【図１４】実開平５−９１１８０号公報に記載された鋼板製フライホイールを示す断面図である。
【図１５】特開平９−１５１９９４号公報に記載された鋼板製フライホイールを示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ フライホイール（第１の実施の形態）
Ｆ フライホイール（第２の実施の形態）
１ カップ状部材（被加工材）
２ 部分
２ａ 合わせ面
２ｂ 円筒体部分
６ 上型
７ 下型（絞り加工）
８ 縁切りダイス（縁切り加工）
１２ 成形ダイス（ジャバラ形状成型加工）
１９ リング（圧縮加工）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flywheel that can be applied to a development drive system of a copying machine or the like and suppresses variations in rotational force by applying inertial force, and a method of manufacturing the flywheel.
[0002]
[Prior art]
Some conventional flywheels will be described. FIG. 12 is a sectional view showing a sintered flywheel. Since the sintered flywheel B integrally forms the cup-shaped member B1, the processing cost is high and the mold manufacturing cost is high.
[0003]
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a flywheel made of a steel plate. Since the steel plate flywheel C has a structure in which flat disks C1, C2, and C3 are superimposed, it is necessary to increase the size of the disks in order to increase the inertial force, which is a disadvantage in a compact design.
[0004]
FIG. 14 is a sectional view showing a steel plate flywheel described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-91180. The flywheel D made of steel plate has a configuration in which cup-shaped members D1 and D2 having different sizes are overlapped with each other, so that the flywheel D becomes heavier as a whole and is inefficient in increasing inertia force.
[0005]
FIG. 15 is a sectional view showing a steel plate flywheel described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-151994. The flywheel E made of steel plate has a configuration in which the outer periphery is provided with a portion E1 subjected to drawing and hemming, so that the efficiency is low in increasing the inertial force (the outer diameter becomes large).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inexpensive flywheel which can easily respond to various inertia forces and demands for compactness, and a method of manufacturing the flywheel.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to claim 1, in a flywheel made of a metal member, the metal member is formed of a cylindrical portion having one end opened, and the cylindrical portion is processed into a bellows-shaped portion. Flywheel is the most important feature.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the flywheel according to the first aspect is characterized in that the bellows-shaped portion is compressed and the mating surfaces are in contact with each other.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the flywheel manufacturing method of manufacturing a flywheel from a metal member, the metal member punched into a disk shape is drawn into a cup-shaped member in a first step, and the cup-shaped member is formed. The most main feature is a method for manufacturing a flywheel in which the cup-shaped member that has been edge-cut in the second step and the edge-cut cup-shaped member is formed into a bellows-shaped portion with a forming die in the third step.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the flywheel manufacturing method according to the third aspect, wherein the formed outer peripheral portion of the bellows-shaped portion is compressed while being restrained by a ring, and the mating surfaces of the bellows-shaped portion are brought into contact with each other. Main features.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a flywheel according to the present invention. In the drawing, a flywheel A is composed of a cup-shaped member 1 made of a metal material, and has a mounting hole 3 in the center of the bottom of the cup-shaped member 1.
[0012]
The flywheel A has the shaft 4 inserted into the mounting hole 3 and is fixed to the shaft 4 by the nut 5. The flywheel A comprises a cylindrical portion 2b opened at one end, and the cylindrical portion 2b is processed into a bellows-shaped portion 2.
[0013]
That is, in the metal flywheel A, a bellows-shaped groove 2 that forms a bellows-shaped portion is formed on the outer peripheral portion of the cylindrical body portion 2b, and the inertial force can be changed by the number of the grooves 2.
[0014]
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the flywheel according to the present invention. In the figure, the structure is the same as that of FIG. 1 except that the bellows-shaped groove 2 is compressed and the mating surfaces 2a are in contact with each other. By taking this shape, the thickness of the flywheel A is made compact.
[0015]
Next, a method of manufacturing the metal flywheel A according to the first embodiment of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic view showing a drawing step of a metal member as a first step.
[0016]
In the figure, a metal member punched into a disk shape (a metal member in this state is not shown) is drawn into a cup-shaped member 1 using a press die including an upper die 6 and a lower die 7 with a wrench 21. .
[0017]
FIG. 4 is a schematic view showing the cup-shaped member 1 taken out from the press die of FIG. As shown in the drawing, the cup-shaped member 1 has an R-shaped deformation at the edge portion 1a of the cup-shaped member 1 due to unevenness in the elongation of the material due to springback or anisotropy of the metal material. 1b becomes irregular.
[0018]
Therefore, it is necessary to trim those portions in the second step. FIG. 5 is a schematic diagram showing a step of trimming the cup-shaped member as a second step. In the figure, in the edge cutting process, the cup-shaped member 1 as a workpiece is inserted and set in an edge cutting die 8.
[0019]
Thereafter, the edge cutting die 8 is rotated while pressing with the presser 9, and the edge cutting cutter 10 is pressed against the edge portion 1 a and cut while rotating, and the edge portion 1 a of the cup-shaped member 1 shown in FIG. Is removed.
[0020]
FIG. 6 is a sectional view showing the cup-shaped member after the edge cutting step. When the workpiece is taken out from the edge cutting die 8 in FIG. 5, the cup-shaped member 1 having the edge portion 1a at the open end is obtained.
[0021]
Next, the step of forming the bellows-shaped portion will be described as a third step. FIG. 7 is a side view showing the bellows-shaped portion providing device. FIG. 8 is a side view of the bellows-shaped portion applying device of FIG.
[0022]
The positioning pin 13 is inserted into the mounting hole 3 of the workpiece 1 while setting the cup-shaped member 1 shown in FIG. 6 as the workpiece to cover the positioning shaft 11 and the forming die 12 (spinning machine). The workpiece 1 is pressed by the presser 14.
[0023]
The forming die 15 is rotated to press the forming roll 15 against the workpiece 1 to sequentially form the V-groove shape. As a result, a bellows-shaped portion is formed on the peripheral portion of the workpiece 1.
[0024]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a workpiece obtained by the bellows-shaped portion applying device. The workpiece obtained by the bellows-shaped portion applying device is obtained by processing the cup-shaped member 1 of FIG. Thus, the flywheel A having the bellows-shaped portion of the first embodiment shown in FIG. 1 is obtained.
[0025]
FIG. 10 is a schematic diagram showing an apparatus for obtaining a flywheel according to the second embodiment of the present invention. In order to obtain a compact flywheel, a flywheel having a bellows-shaped portion shown in FIG. 9 is set as a workpiece 1 on a lower die 16 and positioned by positioning pins 17.
[0026]
A ring 19 for restraining the outer periphery of the workpiece 1 is attached to the upper die 18 having the suspension bolts 20 and the wrench 21. In this apparatus, when the workpiece 1 is compressed, the ring 19 suppresses the outer peripheral bulge generated during the compression deformation to a constant value.
[0027]
FIG. 11 is a sectional view showing a workpiece obtained by the apparatus shown in FIG. The flywheel 1 having the bellows-shaped portion shown in FIG. 9 is compressed by the apparatus shown in FIG. 9 into the compact flywheel F according to the second embodiment shown in FIG.
[0028]
In this flywheel F, the bellows-shaped portion 2 in the first embodiment is compressed and the mating surfaces 2a are in contact with each other.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect, the flywheel which can obtain an efficient inertial force because the outer peripheral portion can be weighted by the bellows-shaped portion is provided.
[0030]
According to the second aspect, a compact flywheel can be provided by compressing the bellows-shaped portion.
[0031]
According to the third aspect, a flywheel having a bellows-shaped portion can be provided at low cost by a manufacturing method combining drawing, edge cutting, and a forming step.
[0032]
According to the fourth aspect, it is possible to provide a compact flywheel by suppressing the expansion of the outer peripheral portion to a constant value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a flywheel according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of a flywheel according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a drawing step of a metal member as a first step.
FIG. 4 is a schematic view showing a cup-shaped member 1 taken out of the press die of FIG.
FIG. 5 is a schematic view showing a step of trimming the cup-shaped member as a second step.
FIG. 6 is a sectional view showing the cup-shaped member after the edge cutting step.
FIG. 7 is a side view showing the bellows-shaped portion providing device.
FIG. 8 is a side view of the bellows-shaped portion applying device of FIG. 7;
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a workpiece obtained by the bellows-shaped portion applying device.
FIG. 10 is a schematic view showing an apparatus for obtaining a flywheel according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view showing a workpiece obtained by the apparatus of FIG. 10;
FIG. 12 is a sectional view showing a sintered flywheel.
FIG. 13 is a sectional view showing a steel plate flywheel.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a flywheel made of a steel plate described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-91180.
FIG. 15 is a sectional view showing a steel plate flywheel described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-151994.
[Explanation of symbols]
A Flywheel (first embodiment)
F Flywheel (second embodiment)
1 cup-shaped member (work material)
2 Part 2a Mating surface 2b Cylindrical part 6 Upper die 7 Lower die (drawing)
8 Edge cutting dies (edge cutting)
12 forming dies (bellows shape processing)
19 ring (compression processing)