JP2002130322A - 自動車用自動変速機のクラッチドラム - Google Patents
自動車用自動変速機のクラッチドラムInfo
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Abstract
ながら、部品点数の少ないクラッチドラムを提供する。 【解決手段】 ドラム本体4は、小径胴部8を含む底壁
部2と、内周面にスプライン11が形成されてクラッチ
ディスク収容部となる主胴部3とから構成され、主胴部
3の開放端部の内周にはクラッチディスクの抜け止め用
スナップリングの周溝6が形成される。動力伝達用の内
歯車が連結されることになる補助胴部5と、周溝6の外
側に位置してその部分を補強するリム部7とを、ドラム
本体4とともに回転肉寄せスピニング成形法により一枚
の板金素材をもって一体に成形する。
Description
機の動力伝達系に組み込まれて多板式クラッチを構成す
ることになるクラッチドラムの改良に関し、特に、底壁
部と内周面に内歯車部が形成された主胴部とからなる略
有底円筒状のドラム本体とは別に、この主胴部とはほぼ
逆方向に突出する円筒状の補助胴部を備えたクラッチド
ラムの改良に関する。
込まれて例えば多板式のフロントクラッチを構成するこ
とになるクラッチドラムとして図5に示すような構造の
ものがある。
チピストン収容部となるべき小径胴部52を含む段付き
状の底壁部53と主胴部54とで略有底円筒状に形成さ
れたドラム本体55と、上記底壁部53に溶接接合され
て主胴部54とは逆方向に突出することになる補助胴部
としての接続フランジ部56と、この接続フランジ部5
6に接合された内歯車57等から構成されている。そし
て、周知のように主胴部54の内部には多数のクラッチ
ディスクが収容されることから、主胴部54の内周には
それらのクラッチディスクと係合することになるスプラ
インもしくはセレーション等の内歯車部58が形成され
ていて、さらに主胴部54の開放端部内周には上記クラ
ッチディスクの抜け止めのためのスナップリングが装着
される周溝59が形成される。
ンジ部56は軽量化のために薄板状の鋼板にて形成され
ていることから、上記のように周溝59を形成するとそ
の部分では局部的な薄肉化によって強度の低下が予想さ
れることから、主胴部54の開放端部外周には周溝59
部分の強度低下を補うべく補強リング60を圧入固定し
てある。
央にはインプットシャフト61が連結される。
うな従来の構造では、予め別部品として構成された接続
フランジ部56や補強リング60をドラム本体55に対
して溶接接合もしくは圧入固定する構造であるため、単
に部品点数や組付工数が多いばかりでなく、クラッチド
ラム51本来の機能よりして部品相互の精度保証のため
の二次的工数も必要とすることから、クラッチドラム5
1単体での著しいコストアップが余儀なくされることと
なって好ましくない。
れたもので、とりわけ部品点数や組付工数を削減してコ
ストダウンを図ったクラッチドラムの構造を提供するも
のである。
は、底壁部と内周面に内歯車部が形成された主胴部とか
らなる略有底円筒状のドラム本体と、このドラム本体の
底壁部から分岐して該底壁部と所定角度をなす円筒状の
補助胴部とを備えた自動車用自動変速機のクラッチドラ
ムの構造であって、上記底壁部と主胴部および補助胴部
のそれぞれがスピニング工法により一枚の板金素材をも
って一体に形成されていることを特徴としている。
ことになる内歯車部は、請求項2に記載の発明のように
スピニング工法によって成形されたものであることが望
ましい。
平9−506295号公報に記載されているようないわ
ゆる回転肉寄せスピニング工法を採用する。この回転肉
寄せスピニング工法によれば、所定厚みの母材を薄肉化
させるかの如く徐々に肉寄せして、その肉寄せされた材
料を母材に対して所定角度をなす板状部として成長させ
ることにより、従来は別部品で構成されていた補助胴部
までもドラム本体と一体に成形することが可能となる。
ば、塑性加工であるスピニング工法をもってドラム本体
の底壁部と主胴部のほか補助胴部までもが最初から一体
に形成されているため、部品点数および加工工数が削減
されることになる。しかも、主胴部と補助胴部は共に母
材たる底壁部から二股状に分岐することになることか
ら、スピニング工法の利点としてその主胴部と補助胴部
の板厚を任意に設定することが可能であり、主胴部およ
び補助胴部の板厚の最適化とともにクラッチドラム全体
の重量軽減が図れることになる。同時に、本来のクラッ
チドラムとして機能する際に補助胴部には回転入力が作
用することになるが、上記板厚の最適化によって回転入
力に対する内部応力も均等化されるようになる。
胴部の内周に対して別に例えば回転しごきスピニング成
形を施して内歯車部を成形すると、成形に伴って材料が
加工硬化を起こし、内歯車部として必要な所要の硬度を
確保できるようになる。そのため、硬度維持のための熱
処理や表面処理等の二次的処理が不要となる。
2に記載の構造を前提とした上で、上記主胴部の端部内
周にはスナップリングを装着するための周溝が形成され
ている一方、同じく主胴部の端部外周のうち周溝に相当
する部分には局部的に厚肉化されたリム部が全周にわた
って一体に形成されていることを特徴としている。
ドラム本体の底壁部と主胴部および補助胴部に加えて、
従来の補強リングに相当するリム部までもが最初から一
体に形成されているため、部品点数および加工工数が一
段と削減されることになる。特にリム部は従来の補強リ
ングと全く同様の機能、すなわちスナップリングを装着
するための周溝を形成したことに伴う強度低下を補うも
のであるが、別部品を後から圧入するものと異なり主胴
部との間で金属組織の連続性が保たれることから、従来
の補強リングと同等の機能を有しながらも外径寸法を大
幅に小さくできるようになる。
本体の底壁部と主胴部および補助胴部のそれぞれがスピ
ニング工法により一枚の板金素材をもって一体に形成さ
れているため、クラッチドラム各部の板厚寸法の最適化
と重量軽減が図れるほか、従来の構造と比べて部品点数
および加工工数が削減されて大幅なコストダウンが可能
となる。
胴部の内周に形成されることになるスプライン等の内歯
車部はスピニング工法によって成形されたものであるか
ら、その内歯車部についての加工硬化に伴う高硬度化を
期待できるようになり、その高硬度化のための熱処理や
表面処理等の二次的処理が不要となって、さらなる加工
工数の削減により一段とコストダウンを図ることができ
る効果がある。
胴部の端部外周のうちスナップリング装着用の周溝に相
当する部分には局部的に厚肉化されたリム部が全周にわ
たって一体に形成されていることから、従来の補強リン
グよりも高い補強効果が得られるとともに外径寸法を小
さくでき、さらに一層の部品点数の削減と組付工数の削
減を図ることができる利点がある。
機用クラッチドラムの好ましい実施の形態を示す図であ
る。
底壁部2と主胴部3とにより略有底円筒状に形成された
ドラム本体4を中心として形成されていて、上記底壁部
2から略Y字状に分岐するような形態で主胴部3とは逆
方向に突出する補助胴部としての接続フランジ部5を備
えている点で従来のものとほぼ同様であるが、上記接続
フランジ部5がドラム本体4とともに一枚の板金素材を
もって例えば回転肉寄せスピニング工法により一体に形
成されていて、且つ主胴部3の開放端部の外周にはスナ
ップリング装着用の周溝6の外側に位置する厚肉状のリ
ム部7が同じくスピニング工法によって一体に形成され
ている点で従来のものと異なっている。
胴部8が一体に形成されており、これにより底壁部2自
体がいわゆる段付き状のものとして形成されているとと
もに、小径胴部8には図示しないクラッチピストンが摺
動可能に収容配置されることになる。
は動力伝達用の内歯車57が、底壁部2の中央の穴9に
はインプットシャフト61がそれぞれ後から接合され
る。また、底壁部2には軽量化のために複数の穴10が
形成される。これらの穴加工は、クラッチドラム1自体
のスピニング成形後にプレス加工もしくは機械加工を施
すことにより形成される。
たって内歯車部としてのスプライン(あるいはセレーシ
ョン)11が形成されていて、そのスプライン11の開
放端部側の一部を切除するようにしてスナップリングを
装着するための周溝6が形成されている。上記スプライ
ン11は図2に示すように、隣接する二つ一組の歯形部
11a,11aとその歯形部間の歯溝11bよりも幅広
の歯溝12とを有する不等ピッチタイプのもので、上記
のように周溝6が形成されることでその部分では歯たけ
強度が低下することから、これを補うために上記のよう
に周溝6の外側を局部的に厚肉化してその全周にわたり
リム部7を突出形成してある。
ピニング加工後に別に回転しごきスピニング成形を施す
ことにより形成され、そのスピニング成形に伴う加工硬
化のために各歯面の硬度は90〜100HRB程度まで
高められている。また、上記主胴部3のうちスプライン
の歯溝12に相当する部分には軽量化のために複数の穴
13が形成される。
径胴部8の肉厚(板厚)t1が最も大きくなるように設
定されている一方で、底壁部2のうち小径胴部8以外の
肉厚をt2、主胴部の根元部側の肉厚をt3、補助胴部
5の肉厚をt4としたとき、各肉厚の関係としてt2<
t3+t4となるように設定されていて、より具体的に
は、例えばt2=2.6〜3.0mm、t3=2.0〜
2.4mm、t4=1.6〜2.0mm程度に設定され
ている。同時に、主胴部3および補助胴部5の根元部は
基準線Cに対して所定の開先角度θ1,θ2をもって曲
折成形され、特に基準線Cに対する主胴部3の開先角度
θ1は例えば10°に設定されている。これらの開先角
度θ1,θ2の値は上記板厚寸法t2、t3およびt4
とともに、実際のクラッチドラム使用時に該クラッチド
ラムへ回転入力が作用した際のその補助フランジ部5の
根元部近傍での内部応力を均等化する上で重要な要素と
なる。
たる主胴部3の一般部の板厚t5を局部的に厚肉化する
ことにより形成されるものでるあが、主胴部3の一般部
の板厚t5が例えば1.45mm程度であるのに対して
リム部7の板厚t6は1.85mm程度に設定されてい
る。
−506295号公報のほか特願平2000−6994
5号等に示されるようないわゆる回転肉寄せスピニング
成形を何回か繰り返すことにより成形される。より具体
的には、図4に示すようにマンドレル21とテールスト
ック22とで円板状のワークWを加圧拘束した上でこれ
らを回転駆動させ、回転肉寄せスピニング成形を司る中
実円錐台形状の成形ローラ23をワークに押し付けて、
その板厚tを減少させるべくワークWの軸心方向に向か
って所定速度Vaで移動させる。この成形ローラ23の
移動に伴いワークW自体が薄肉化することによって生じ
た材料が徐々にワークWの中心部側に寄せ集められて隆
起し、同図に示すような円筒状の胴部Bとして成長する
ことになる。
ルストック22にて格別拘束されていないものの、ワー
クWの板厚tに対する成形ローラ23の進入深さh、胴
部Bの外径dとワークWの直径Dとの比d/D、胴部B
の肉厚Tとh寸法との比h/T、胴部Bの体積VとDお
よびh寸法との関係V/πD2hのほか、成形ローラ2
3の先端曲率半径rおよび角度α等の値を適宜設定する
ことにより、その胴部Bの内周面は平滑な筒状面として
仕上げられるとともに、肉厚寸法Tも一定したものとな
り、内外周面間の同心精度および円筒形状精度も必要充
分なものとなる。
うな回転肉寄せスピニング成形の基本形態を示している
にすぎず、図4に示した工法を基本としつつ成形条件を
変えて何回かのスピニング成形を施すことにより最終的
に図1に示したような完全一体化構造のクラッチドラム
1の中間成形体が成形される。そして、この後、主胴部
3の内周面に別の回転しごきスピニング成形を施してス
プライン11を形成する一方、さらに周溝6や穴10,
13の形成のための機械加工もしくはプレス加工を施す
ことにより、最終的に図1に示したクラッチドラム1が
得られることになる。
ことになるスプライン11の歯面の硬度は最低でも75
HRB程度は必要とされるものであるが、上記回転しご
きスピニング成形に伴う加工硬化によってその硬度は9
0〜100HRB程度まで高められており、したがって
スプライン11の歯面の硬度維持のための熱処理や表面
処理等の後処理は一切必要としないことになる。
形態を示す断面説明図。
転肉寄せスピニング成形の基本形態を示す工程説明図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 底壁部と内周面に内歯車部が形成された
主胴部とからなる略有底円筒状のドラム本体と、このド
ラム本体の底壁部から分岐して該底壁部と所定角度をな
す円筒状の補助胴部とを備えていて、 上記底壁部と主胴部および補助胴部のそれぞれがスピニ
ング工法により一枚の板金素材をもって一体に形成され
ていることを特徴とする自動車用自動変速機のクラッチ
ドラム。 - 【請求項2】 上記内歯車部はスピニング工法によって
成形されたものであることを特徴とする請求項1に記載
の自動車用自動変速機のクラッチドラム。 - 【請求項3】 上記主胴部の端部内周にはスナップリン
グを装着するための周溝が形成されている一方、同じく
主胴部の端部外周のうち周溝に相当する部分には局部的
に厚肉化されたリムが全周にわたって一体に形成されて
いることを特徴とする請求項1または2に記載の自動車
用自動変速機のクラッチドラム。
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