JP2002172430A - 円筒部材の製造方法、製造装置及びスプラインを有する円筒部材 - Google Patents

円筒部材の製造方法、製造装置及びスプラインを有する円筒部材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 増肉ローラがブランク材の外周端面から押圧
することによる加工荷重の過大、増肉ローラの損質を防
止すると共に、膨径部を有する円筒部材の加工を可能に
する。 【解決手段】 ブランク材１がマンドレル３の拡径部３
ｃにその中間部側面１ｈを当接・支持した状態で、該中
間部側面から増肉ローラ３１を押圧し、内径方向に移動
する。ブランク材は、部分的に増肉され、該増肉部１ｊ
をマンドレルの円柱部３ｄに形成した歯溝３ａに押圧し
て、スプラインを成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フローフォーミン
グによる円筒部材の製造方法、製造装置及びそれにより
製造される内スプラインを有する円筒部材に係り、特に
内スプラインを有するトルクコンバータのフロントカバ
ーに適用して好適であり、詳しくはブランク材を部分的
に増肉する方法、装置及びそれにより製造された物に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動変速機の部品は、その内径側
にスプラインを形成されているものがある。例えば特開
平９−３１７８４８号公報に示されているように、トル
クコンバータにあって、ロックアップクラッチを多板ク
ラッチして、その外摩擦板等を係合する内スプラインを
形成したフロントカバーがある。このものは、板金製の
フロントカバーの内部に、内周面にスプラインを形成し
たドラム部材を溶接により一体に固着して形成されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成によるスプラ
インを有する円筒部材、例えばフロントカバーは、本体
と、スプラインを形成した別部材とを溶接により一体に
構成するため、溶接等の手間のかかる作業が必要になる
と共に、スパッタ等が内部に残留することを防止する等
の高度の生産管理が必要となり、さらに部品点数も増加
して、コストアップを招くことになる。
【０００４】また、例えば米国特許第５，７１８，３１
１号公報に示すように、フローフォーミングによりフロ
ントカバー部分をスプライン溝と共に一体に成形する方
法もあるが、該単純なフローフォーミングでは、スプラ
イン溝が形成される部分の肉厚が大幅に減少し、強度
上、全体を肉厚のブランク材により形成する等の対策が
必要となる。このように、スプライン溝部分だけではな
く、全体を肉厚に構成することは、トルクコンバータ全
体が重量化する等の新たな課題を生じてしまう。
【０００５】本出願人は、特願平１１−２６６０６２号
にて、上記課題を解決したスプライン溝を有する円筒部
材の製造方法を提案した。このものは、図１２（ａ）に
示すように、円板状のブランク材１をテールストック２
とマンドレル３との間に狭持・固定する。該マンドレル
３の外周面にはスプラインに対応する多数の歯溝３ａが
軸芯（Ｚ軸）方向又はわずかに傾斜して形成されてい
る。そして、図１２（ｂ）に示すように、外周面５ａが
皿状になっている増肉ローラ５を回転しつつ矢印Ａ方向
に移動し、上記ブランク材１をその外周端面から押圧す
る。これにより、ブランク材１は、その板厚が増加され
て（ｔ１→ｔ２）、かつマンドレル３方向に折れ曲が
る。この状態で、図１２（ｃ）に示すように、成形ロー
ラ６が回転しつつ矢印Ｂ（Ｚ軸）方向に移動し、上記増
肉ローラ５により成形された増肉部１ａが、マンドレル
３に沿って塑性変形して薄く延ばされると共に（ｔ２→
ｔ３）、上記溝３ａにすえ込まれて、スプライン１ｂが
成形される。
【０００６】上記本出願人が提案したフローフォーミン
グは、フロントカバー（円筒部材）１のスプライン１ｂ
に対応する部分が増肉されて、フロントカバー全体（ブ
ランク材）を厚くする必要がなく、トルクコンバータの
軽量化を図れるが、筒状部となるブランク材全体を潰し
込むことで肉厚部成形しているので（図１２（ｂ）参
照）、加工硬化を生じ、その後成形ローラ６でスプライ
ン１ｂを成形する際、材料がマンドレル３の歯３ａの間
に充分に流れ込まず（すえ込まれず）、充分な精度のス
プラインが成形されない虞がある。これは、筒状部が長
い程顕在化される傾向にある。さらに、成形ローラ６で
成形する際、矢印Ｂ方向に該ローラを移動するので、円
板部１ｃと円筒部１ｄとの境である肩部１ｅがローラ６
に引っ張られて、該肩部は、その構造上大きな応力が作
用するにもかかわらず、欠肉となりやすい。
【０００７】また、上記フローフォーミングは、ブラン
ク材１の円柱部を一旦すべて増肉成形するので、大きな
加工エネルギが必要となる。さらに、上記ブランク材１
をプレスによる打抜き加工のままで使用すると、外周端
面１ｆの精度が充分でなく、増肉ローラ５を該ブランク
外周端面に接して押圧する際、該大きな荷重が作用する
増肉ローラ５は、その外周面が上記粗いブランク材端面
１ｆにより削られて、その寿命が比較的短くなり、また
これを防止すべくブランク材の外周端面を高い精度に仕
上げると、切削加工等の余分な作業が必要となる。
【０００８】一方、本出願人は、図１３に示すように、
トルクコンバータ１０の外径方向に電気モータ１１を配
置したハイブリッド車用駆動装置を提案している（例え
ば特願平１１−８４９２４号、特願平１１−１０４５４
０号；本出願時未公開）。このものは、図１３に示すよ
うに、トルクコンバータ１０のフロントカバー１２が、
径方向中間部分に軸方向に延びる平坦部１２ａを有する
段付き構造により形成されており、該平坦部の内径側は
略々垂直面の立上り部（底部）１２ｂとなり、その外径
側はタービンランナ１３を収納すべくそれに沿って形成
された膨径部１２ｃとなっている。そして、該平坦部１
２ａの外径側に、ロータ１１ａ及びステータ１１ｂから
なる電気モータ１１がロータとの間に所定空隙ｃを存し
て配置され、また上記平坦部１２ａの内径側にロックア
ップクラッチ１５が配置されている。
【０００９】該ロックアップクラッチ１５は、多数の外
摩擦板（ドライブプレート及びバックアッププレート）
１６及び内摩擦板（ドリブンプレート）１７を有する多
板クラッチからなり、その外摩擦板１６は、フロントカ
バー１２に一端を溶接されかつ平坦部１２ａに沿って延
びるドラム部材１９に形成された内スプライン１９ａに
係合されており、また内摩擦板１７は、ダンパスプリン
グ２０を介して変速機［自動変速機（Ａ／Ｔ）又は無段
変速機（ＣＶＴ）］２１の入力軸２２に連結しているハ
ブ２３に係合されている。
【００１０】該ロックアップクラッチ１５は、油室２５
に供給される油圧に基づくピストン２６の押圧により接
続するが、そのトルク容量は、上記摩擦材１６，１７の
ライニング面積により定まる。しかし、上述したよう
に、外摩擦材１６がドラム部材１９に形成されたスプラ
イン１９ａに係合しているため、フロントカバー１２に
直接スプラインを形成するものに比し、摩擦材が内径側
に配置されることになり、かつその長さも短くなる。し
たがって、上記摩擦材のライニング面積を充分に取るこ
とができず、設計要求最大油圧値に対して上記ロックア
ップクラッチのトルク容量を充分に確保することができ
ない。
【００１１】上記ロックアップクラッチ１５は、フロン
トカバー１２と別部材からなるドラム部材１９にその外
摩擦板１６が係合しているが、該ドラム部材をなくして
フロントカバー自体に内スプライン１９ａを形成する方
が、製造上及び機能上望ましいことは前述した通りであ
る。そこで、該フロントカバー１２を、前述した（図１
２参照）フローフォーミングにて一体成形しようとする
と、図１４に示すように、増肉ローラ５でブランク材１
を押圧する際、その外周端面１ｆが、上記膨径部１２ｃ
に対応して形成されているマンドレル３の拡径部３ｃに
当接し、加工荷重が過大となり、マンドレルの歯溝３ａ
部分との間の部分１ｇの増肉加工が困難なため、該歯溝
３ａ部分に素材を充分に充填することができない。
【００１２】そこで、本発明は、ブランク材を部分的に
増肉加工することにより、上述した課題を解決したフロ
ーフォーミングによる円筒部材の製造方法、製造装置及
びそれにより製造されるスプラインを有する円筒部材を
提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明は
（例えば図２参照）、ブランク材（１）から円筒部材
（１２）を製造する方法であって、マンドレル（３）に
保持した前記ブランク材（１）に、その外周端面（１
ｆ）より内径側の中間部分（１ｈ）から、増肉ローラ
（３１）を押圧しつつ内径方向（Ｄ２）に移動して、前
記ブランク材（１）を部分的に増肉する増肉工程を有す
る、ことを特徴とする円筒部材の製造方法にある。
【００１４】請求項２に係る本発明は（例えば図２参
照）、前記マンドレル（３）は、軸線方向に略々平行に
延びる円柱部（３ｄ）と、該円柱部より大径の拡径部
（３ｃ）と、を有し、前記ブランク材（１）を、その外
径側の側面（１ｈ）が前記拡径部（３ｃ）に当接するよ
うに倒し、該側面部分を上記拡径部に当接して支持した
状態で、前記増肉ローラ（３１）による増肉工程を行
う、ことを特徴とする請求項１記載の円筒部材の製造方
法にある。
【００１５】請求項３に係る本発明は（例えば図１ない
し図４参照）、前記マンドレル（３）の円柱部（３ｄ）
に、スプライン成形用の歯溝（３ａ）を形成し、前記増
肉工程にて増肉された部分の材料を前記歯溝に押込ん
で、内スプライン（１２ｆ）を有する円筒部材（１２）
を成形する、ことを特徴とする請求項２記載の円筒部材
の製造方法にある。
【００１６】請求項４に係る本発明は［例えば図３
（ｂ）、図１０（ｄ）参照］、前記増肉工程の後に、成
形ローラ（３３）を、前記ブランク材（１）を押圧しつ
つ前記マンドレルの軸方向（Ｆ）に相対的に移動する成
形工程を有する、ことを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか記載の円筒部材の製造方法にある。
【００１７】請求項５に係る本発明は（例えば図１ない
し図４参照）、前記マンドレル（３）は、前記円柱部
（３ｄ）と拡径部（３ｃ）とが一体に形成され、前記成
形ローラ（３３）は、上記円柱部と拡径部に沿って移動
して、前記円柱部（３ｄ）に対応する平坦部（１２ａ）
及び前記拡径部（３ｃ）に対応する膨径部（１２ｃ）を
有する円筒部材（１２）を成形する、ことを特徴とする
請求項４記載の円筒部材の製造方法にある。
【００１８】請求項６に係る本発明は（例えば図１０参
照）、前記マンドレル（３）は、前記円柱部（３ｄ）を
有する本体（６１）と、該本体に対して軸方向（Ｇ）に
移動し得かつ前記拡径部（３ｃ）を有する可動部（６
２）と、を備え、前記増肉工程では、前記可動部（６
２）を、前記ブランク材（１）が前記拡径部に当接する
位置に保持し、前記成形工程では、前記可動部（６２）
を、前記ブランク材が当接しない位置に移動して、前記
本体に対応する円筒部材（１’）を成形する、ことを特
徴とする請求項４記載の円筒部材の製造方法にある。
【００１９】請求項７に係る本発明は［例えば図３
（ａ）参照］、前記増肉工程と前記成形工程との間に、
押圧ローラ（３２）を内径方向（Ｅ）に移動して、前記
増肉工程で増肉された部分（１ｊ）を前記マンドレル円
柱部（３ｄ）に押圧する押圧工程を有する、ことを特徴
とする請求項４ないし６記載の円筒部材の製造方法にあ
る。
【００２０】請求項８に係る本発明は［例えば図２
（ｃ）参照］、前記増肉ローラ（３１）の外周面（３１
ａ）は、前記円柱部（３ｄ）において、前記ブランク材
（１）の外径方向から内径方向に材料が流れる方向の所
定角度（例えば３〜２５°）の傾斜面からなる、ことを
特徴とする請求項２ないし７のいずれか記載の円筒部材
の製造方法にある。
【００２１】請求項９に係る本発明は（例えば図２参
照）、ブランク材（１）から円筒部材（１２）を製造す
る製造装置であって、マンドレル（３）と、該マンドレ
ルに前記ブランク材（１）を保持する固定部材（２）
と、前記マンドレルに対して相対的に軸方向及び径方向
に移動する増肉ローラ（３１）と、を備え、該増肉ロー
ラを、前記マンドレル及び固定材料にて保持されたブラ
ンク材（１）に、その外周端面（１ｆ）より内径側の中
間部（１ｈ）から押圧して内径方向に移動するように制
御して、前記ブランク材を部分的に増肉する、ことを特
徴とする円筒部材の製造装置にある。
【００２２】請求項１０に係る本発明は（例えば図２参
照）、前記マンドレル（３）は、軸線方向に略々平行に
延びる円柱部（３ｄ）と、該円柱部より大径の拡径部
（３ｃ）と、を有し、前記増肉ローラ（３１）が、前記
ブランク材（１）を、その外径側の側面（１ｈ）が前記
拡径部（３ｃ）に当接するように倒し、該側面部分を上
記拡径部に当接して支持した状態で、前記ブランク材を
部分的に増肉するように制御される、ことを特徴とする
請求項９記載の円筒部材の製造装置にある。
【００２３】請求項１１に係る本発明は（例えば図１な
いし図４参照）、前記マンドレル（３）の円柱部（３
ｄ）に、スプライン成形用の歯溝（３ａ）を形成し、前
記増肉された部分（１ｊ）の材料を前記歯溝（３ａ）に
押込んで、内スプライン（１２ｆ）を有する円筒部材
（１２）を成形する、ことを特徴とする請求項１０記載
の円筒部材の製造装置にある。
【００２４】請求項１２に係る本発明は［例えば図３
（ｂ）、図１０（ｄ）参照］、成形ローラ（３３）を有
し、該成形ローラが、前記ブランク材（１）を押圧しつ
つ前記マンドレル（１）の軸方向（Ｆ）に相対的に移動
するように制御される、ことを特徴とする請求項９ない
し１１のいずれか記載の円筒部材の製造装置にある。
【００２５】請求項１３に係る本発明は（例えば図１な
いし図４参照）、前記マンドレル（３）は、前記円柱部
（３ｄ）と拡径部（３ｃ）とが一体に形成され、前記成
形ローラ（３）は、上記円柱部と拡径部に沿って移動し
て、前記円柱部（３ｄ）に対応する平坦部（１２ａ）及
び前記拡径部（３ｃ）に対応する膨径部（１２ｃ）を有
する円筒部材（１２）を成形する、ことを特徴とする請
求項１２記載の円筒部材の製造装置にある。
【００２６】請求項１４に係る本発明は（例えば図１０
参照）、前記マンドレル（３）は、前記円柱部（３ｄ）
を有する本体（６１）と、該本体に対して軸方向（Ｇ）
に移動し得かつ前記拡径部（３ｃ）を有する可動部（６
２）と、を備え、前記増肉ローラ（３１）の作動中にあ
っては、前記可動部（６２）を、前記ブランク材（１）
が前記拡径部（３ｃ）に当接する位置に保持し、前記成
形ローラ（３３）の作動中にあっては、前記可動部（６
２）を、前記ブランク材が当接しない位置に移動するよ
うに制御して、前記本体に対応する円筒部材（１’）を
成形する、ことを特徴とする請求項１２記載の円筒部材
の製造装置にある。
【００２７】請求項１５に係る本発明は［例えば図３
（ａ）参照］、押圧ローラ（３２）を有し、該押圧ロー
ラが、前記増肉ローラ（３１）にて増肉された部分（１
ｊ）を前記マンドレルの円柱部（３ｄ）に押圧するよう
に制御される、ことを特徴とする請求項１２ないし１４
のいずれか記載の円筒部材の製造装置にある。
【００２８】請求項１６に係る本発明は［例えば図２
（ｃ）参照］、前記増肉ローラ（３１）の外周面（３１
ａ）が、前記ブランク材（１）のマンドレル（３）及び
固定部材（２）による保持部（３ｂ）に向かって小径と
なる所定角度（例えば３〜２５°）の傾斜面からなる、
ことを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか記載
の円筒部材の製造装置にある。
【００２９】請求項１７に係る本発明は（例えば図５な
いし図９参照）、前記マンドレル（３）及び固定部材
（２）は、回転駆動されると共に軸方向に移動駆動さ
れ、前記増肉ローラ（３１）及び前記成形ローラ（３
３）は、前記マンドレル（３）に対して径方向に移動駆
動される、ことを特徴とする請求項１２ないし１６のい
ずれか記載の円筒部材の製造装置にある。
【００３０】請求項１８に係る本発明は（例えば図８、
図９参照）、前記マンドレルの軸線に平行する軸（Ｊ，
Ｋ）を中心に回動駆動され、ターレット（４０，４１）
を有し、該ターレットに前記増肉ローラ（３１）及び成
形ローラ（３３）を支持して、該ターレットを回転する
ことにより、前記増肉ローラ又は成形ローラが前記マン
ドレルに対向するように移動される、ことを特徴とする
請求項１７記載の円筒部材の製造装置にある。
【００３１】請求項１９に係る本発明は［例えば図３
（ｂ）、図８、図９及び図１０（ｄ）参照］、前記成形
ローラ（３３）は、荒ローラ（３３ｂ）、仕上げローラ
（３３ａ）等の複数の異なる種類のローラからなる、こ
とを特徴とする請求項１７又は１８記載の円筒部材の製
造装置にある。
【００３２】請求項２０に係る本発明は［例えば図４、
図１０（ｄ）、図１１参照］、ブランク材（１）から製
造される円筒部材（１２）であって、前記ブランク材の
板厚（ｔ１）と略々等しい底部（１２ｂ）と、前記ブラ
ンク材の板厚より厚い肉厚部（１ｍ）を有する、軸線方
向に略々平行に延びる平坦部（１２ａ）と、前記肉厚部
の内周面に形成された内スプライン（１２ｆ）と、を一
体に有する、ことを特徴とする円筒部材にある。
【００３３】請求項２１に係る本発明は（例えば図４参
照）、前記平坦部（１２ａ）の軸方向一端に前記底部
（１２ｂ）が一体に連結され、該平坦部の軸方向他端
に、前記平坦部より大径からなる膨径部（１２ｃ）が一
体に連結されてなる、ことを特徴とする請求項２０記載
の円筒部材にある。
【００３４】請求項２２に係る本発明は（例えば図１３
参照）、前記円筒部材は、トルクコンバータのフロント
カバー（１２）である、ことを特徴とする請求項２１記
載の円筒部材にある。
【００３５】請求項２３に係る本発明は（例えば図１３
参照）、平坦部（１２ａ）内周面のスプライン（１２
ｆ）に、多板クラッチからなるロックアップクラッチ
（１５）の外摩擦材（１６）が係合し、前記平坦部（１
２ａ）の外径側に電気モータ（１１）が配置されてな
る、ことを特徴とする請求項２２記載の円筒部材にあ
る。
【００３６】請求項２４に係る本発明は（例えば図１
５，図１８参照）、軸線方向に略々平行に延設されると
共に外周面にスプライン成形用の歯溝（３ａ）を有する
円柱部（３ｄ）と、該円柱部（３ｄ）より大径の拡径部
（３ｃ）とを備えるマンドレル（３）を使用してブラン
ク材（１）から円筒部材を製造する製造方法であって、
前記マンドレル（３）に保持した前記ブランク材（１）
のうちの外周端面より内径側の中間部分（１ｈ）を、増
肉ローラ（３１）で前記拡径部（３ｃ）に押圧しなが
ら、前記増肉ローラ（３１）を前記拡径部（３ｃ）に沿
って前記円柱部（３ｄ）に向けて移動させることによ
り、前記中間部分（１ｈ）のうちの前記拡径部（３ｃ）
に対応する膨径部（１ｃ）の材料を前記中間部分（１
ｈ）のうちの前記円柱部（３ｄ）に対応する平坦部（１
ａ）に集める増肉工程を有し、前記増肉工程において、
前記マンドレル（３）における前記拡径部（３ｃ）と前
記円柱部（３ｄ）との交差部に材料が充填されない空隙
部（α）を設けることにより、前記ブランク材（１）に
おける前記膨径部（１ｃ）と前記平坦部（１ａ）とが交
差するコーナ部（１Ｎ）に前記空隙部（α）に対応する
欠肉部（β）を設ける、ことを特徴とする円筒部材の製
造方法にある。
【００３７】請求項２５に係る本発明は（例えば図１６
参照）、前記増肉工程の後に押圧工程を有し、前記押圧
工程において、前記増肉工程で増肉された前記平坦部
（１ａ）を押圧ローラ（３２）で外周面側から内径方向
に押圧することにより、前記平坦部（１ａ）の内周面側
の材料を前記歯溝（３ａ）に向けて押し込む、ことを特
徴とする請求項２４に記載の円筒部材の製造方法にあ
る。
【００３８】請求項２６に係る本発明は（例えば図１
６，図１８参照）、前記押圧工程において、前記歯溝
（３ａ）及び前記空隙部（α）に材料を充填させる、こ
とを特徴とする請求項２５に記載の円筒部材の製造方法
にある。
【００３９】請求項２７に係る本発明は（例えば図１
６，図１８参照）、前記押圧工程において、前記歯溝
（３ａ）及び前記空隙部（α）に、材料が充填されない
未充填部を残す、ことを特徴とする請求項２５に記載の
円筒部材の製造方法にある。
【００４０】請求項２８に係る本発明は（例えば図１
７，図１８参照）、前記押圧工程の後に成形工程を有
し、前記成形工程において、前記平坦部（１ａ）の外周
面を成形ローラ（３３）によって内径方向に押圧しなが
ら、前記成形ローラ（３３）を前記軸方向に前記コーナ
部（１Ｎ）に向けて移動させて、前記歯溝（３ａ）及び
前記空隙部（α）における前記未充填部分に材料を充填
させる、ことを特徴とする請求項２７に記載の円筒部材
の製造方法にある。
【００４１】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の
記載に何等影響を与えるものではない。
【００４２】
【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、ブラン
ク材の必要とする部分のみに必要とする量だけ増肉する
ことができ、材料に対するダメージが少ないと共に、加
工硬化が小さく、少ない加工荷重及び加工エネルギによ
り高い精度の円筒部材の製造を行うことができる。
【００４３】さらに、増肉ローラは、ブランク材の中間
部分から当接するので、例えブランク材の外周端面が剪
断面又は破断面のままでも、増肉ローラを傷つけること
はなく、上記加工荷重が低いことと相俟って、増肉ロー
ラの寿命を延ばすことができ、またブランク材は、プレ
スによる打抜きを加工のままで足りるので、切削加工等
を不要として製造効率を向上することができる。
【００４４】請求項２に係る本発明によると、ブランク
材の側面をマンドレルの拡径部にて支持した状態で増肉
するので、増肉ローラによる材料の塑性変形、流動を確
実に行って、充分な増肉を確実に行うことができる。
【００４５】請求項３に係る本発明によると、マンドレ
ルの円柱部に歯溝を形成して、増肉された部分の材料を
上記歯溝に押込むことにより、該増肉部分にスプライン
を成形することができる。
【００４６】請求項４に係る本発明によると、成形ロー
ラにより、増肉部分を有し、特に該増肉部分にスプライ
ンを有する円筒材料を、マンドレルに応じた形状にて確
実に製造することができる。
【００４７】請求項５に係る本発明によると、円柱部及
び拡径部を一体に形成したマンドレルを用いて、フロー
フォーミングによる成形が困難であった膨径部を有する
円筒部材（例えば図１３に示すフロントカバー）を高い
精度でかつ容易に成形することができる。
【００４８】請求項６に係る本発明によると、可動部を
有するマンドレルを用いることにより、膨径部を有する
円筒部材に限らず、膨径部（大きな段差）を有さない円
筒部材も製造することが可能となる。
【００４９】請求項７に係る本発明によると、押圧ロー
ラにより増肉部分をマンドレル円柱部に押圧するので、
円柱部に対応する平坦部、特にスプラインを有する平坦
部の精度を向上することができる。
【００５０】請求項８に係る本発明によると、増肉ロー
ラの外周面を傾斜面とするので、円筒部材の底部と平坦
部との連結であって、その構造上大きな応力が作用する
肩部に欠肉が生じることを防止して、強度の高い円筒部
材を確実に製造することができる。
【００５１】請求項９に係る本発明によると、前記請求
項１で述べた効果を奏する製造を確実に行うことが可能
な製造装置を得ることができる。
【００５２】同様に、請求項１０、１１、１２、１３、
１４、１５、１６に係る本発明は、それぞれ、前記請求
項２、３、４、５、６、７、８で述べた効果を奏する製
造を確実に行うことが可能な製造装置を得ることができ
る。
【００５３】請求項１７に係る本発明によると、マンド
レルが軸方向に、増肉ローラ及び成形ローラは径方向に
それぞれ移動する単純な構成でもって、その組合せのタ
イミング及び速度を制御することにより、マンドレルに
応じた各種形状の円筒部材を容易にかつ確実に製造する
ことができる。
【００５４】請求項１８に係る本発明によると、増肉ロ
ーラ及び成形ローラをターレットに支持して、順次、加
工に必要とするローラをマンドレルに対向するので、円
筒部材を自動的にかつ効率よく製造することができる。
【００５５】請求項１９に係る本発明によると、複数の
種類からなる成形ローラを用いて、精度の高い円筒部材
を成形することができる。
【００５６】請求項２０に係る本発明によると、ブラン
ク材と略々等しい板厚からなる底部に比して、厚い板厚
からなる肉厚部を有する平坦面を備え、かつ該肉厚部の
内周面に内スプラインを一体に有するので、円筒部材全
体の重量増加を伴うことなく、スプライン部分を所定の
肉厚部として、充分な強度を備えた、スプラインを有す
る円筒部材を得ることができる。
【００５７】請求項２１に係る本発明によると、平坦部
の軸方向他端に膨径部を一体に有し、かつ肉厚部にスプ
ラインを一体に形成した円筒部材を得ることができる。
【００５８】請求項２２に係る本発明によると、平坦部
及び膨径部を有するトルクコンバータにおいて、上記平
坦部の内周面に直接スプラインを形成するので、該スプ
ラインに係合する外摩擦材を大径に構成して、摩擦材の
トルク容量を確保することができる。
【００５９】請求項２３に係る本発明によると、車輌搭
載上の制限から電気モータの外径寸法が規定されている
ものにおいて、該電気モータを、フロントカバーの平坦
部の外径側に配置して、上記規定寸法に納めることが可
能となるものでありながら、上記平坦部の内径側に配置
されるロックアップクラッチのトルク容量を、フロント
カバーに直接スプラインを形成することに基づき、ライ
ニング面積を増加することによりその必要量を確保する
ことが可能となる。
【００６０】請求項２４に係る本発明によると、増肉工
程につづく、例えば、押圧工程又は成形工程において、
平坦部の材料が空隙部に向かって円滑に流れ、肩部に向
かって逆流することがないので、底部における肩部近傍
が湾曲（変形）することがない。
【００６１】請求項２５に係る本発明によると、押圧工
程において、平坦部の内周面側の材料を歯溝に向けて押
し込んだときに、平坦部の材料が空隙部に向かって円滑
に流れ、肩部に向かって逆流することがないので、底部
における肩部近傍が湾曲（変形）することがない。
【００６２】請求項２６に係る本発明によると、押圧工
程において、歯溝及び前記空隙部に材料を充填させるこ
とで、円筒部材の製造を完了することができる。このと
き、平坦部の材料が空隙部に向かって円滑に流れ、肩部
に向かって逆流することがないので、底部における肩部
近傍が湾曲（変形）することがない。
【００６３】請求項２７に係る本発明によると、押圧工
程において、平坦部の内周面側の材料を歯溝に向けて押
し込んだときに、前記歯溝及び前記空隙部に、材料が充
填されない未充填部を残すので、例えば、押圧工程の後
に成形工程を行う場合に、材料の逆流を防止することが
できる。
【００６４】請求項２８に係る本発明によると、押圧工
程の後の成形工程において、歯溝及び前記空隙部に材料
を充填させることで、円筒部材の製造を完了することが
できる。このとき、平坦部の材料が空隙部に向かって円
滑に流れ、肩部に向かって逆流することがないので、底
部における肩部近傍が湾曲（変形）することがない。
【００６５】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って本発明の実施
の形態について説明する。
【００６６】＜実施の形態１＞まず、図１ないし図４に
沿って、前述したハイブリッド車用のトルクコンバータ
のフロントカバーの成形に用いて好適な円筒部材の製造
方法について説明する。
【００６７】まず、図１（ａ）に示すように、フロント
カバー１２の通常部分（平坦部１２ａを除く部分）の板
厚に略々等しい板厚ｔ１からなる円板状のブランク材１
を、マンドレル３の一端面にテールストック２で狭持す
るように固定する。ブランク材１は、プレスの打抜き加
工により形成され、中心孔１ｋ及び外周面１ｆを有する
が、それらの面は打抜きによる剪断面のままで足りる。
また、マンドレル３は、図１３に示すフロントカバー１
２の形状に対応しており、具体的には内径側の垂直立上
り部（底部）１２ｂに対応する端面３ｂ、外径側の膨径
部１２ｃに対応する拡径部３ｃ及びその中間の平坦部１
２ａに対応する円柱部３ｄを有している。さらに、円柱
部３ｄの外周面にはスプライン１２ｆに対応する多数の
歯溝３ａが全周に亘って等間隔にかつ軸方向所定長さＬ
に亘って形成されている（図４参照）。なお、上記歯溝
３ａは軸線に平行でも、また軸線に対して所定角度傾斜
していてもよい。
【００６８】ついで、図１（ｂ）に対して相対的に斜め
方向Ｃに移動して、ブランク材１を椀状に曲げ加工す
る。上記曲げローラ３０は、１個でもまた複数個でもよ
く、かつ上記斜め方向Ｃの移動は、該ローラを軸方向に
固定されているマンドレルに対して斜めに移動してもよ
いが、マンドレルを回転しつつ軸方向に移動すると共
に、上記曲げローラ３０を径方向（放射方向）に移動し
ても得られる。そして、曲げローラ３０のアール状の一
隅部３０ａがブランク材１の外径部分に当接して、該外
径部分の側面をマンドレル３の拡径部３ｃの所定箇所に
当接する。なお、上記隅部３０ａのアール形状はブラン
ク材１の成形に影響を与えない程度に形成されている。
【００６９】ついで、図１（ｃ）に示すように、増肉ロ
ーラ３１がマンドレルに対して相対的に矢印Ｄ方向に移
動し、ブランク材１を部分的に増肉する。増肉ローラ３
１は、図２に示すように、その外周面３１ａが軸との平
行線に対して所定角度（好ましくは３〜７度）マンドレ
ルの拡径部３ｃから端面３ｂ方向に向かって小径となる
ように傾斜しており、かつその拡径部側の隅部３１ｂが
製品としてのフロントカバー１２における平坦部１２ａ
と膨径部１２ｃとの境のアール部ａ（図１３参照）と略
々同等か又はそれより若干大きく形成されている。該増
肉ローラ３１は、径方向にも大きな荷重が作用するの
で、３個以上の複数個を略々同一平面に設けて、マンド
レルに対して上記荷重を相殺するように構成することが
加工の安定上望ましく、また上記矢印Ｄ方向の動きは、
マンドレルを軸方向に固定して、増肉ローラの移動のみ
により行ってもよいが、マンドレルを軸方向に移動する
と共に増肉ローラを径方向に移動して、その組合せとタ
イミングにより達成することが望ましい。
【００７０】そして、上記増肉工程は、図２（ａ）に示
すように、上記増肉ローラ３１を矢印Ｄ１方向、すなわ
ちブランク材１の所定中間部分１ｈをマンドレル３の拡
径部３ｃの所定部分ｂに当接する方向に移動し、該ブラ
ンク材の所定側面部分１ｈをマンドレル３の所定部分ｂ
で支持する。ついで、図２（ｂ）に示すように、増肉ロ
ーラ３１を矢印Ｄ２方向、すなわちマンドレルの拡径部
３ｃの外郭に沿うように移動する。これにより、ブラン
ク材１は、その中間部分である所定側面位置１ｈを支持
されてその位置から内径方向に向かって材料を騒込むと
共に、上記所定位置の外径側部分を一部引き込むように
して、材料をマンドレルの円柱部３ｄに向って移動し
て、増肉加工する。上記増肉工程は、ブランク材１の中
間部分から行い、必要とする増肉量に合わせて部分的に
行うことができ、その結果、成形荷重は図１２に示す方
法に比して小さくて足り、かつ増肉ローラ３１は、ブラ
ンク材の外周端面１ｆに接触しないので、増肉ローラの
寿命は長く、またブランク材の外周端面の精度が要求さ
れず、打抜き加工のままで足りる。
【００７１】これにより、上記増肉された部分をマンド
レルの円柱部３ｄと増肉ローラの外周面３１ａとの間に
延展して、該部分１ｊを所定板厚ｔ４（ｔ４＞ｔ１）か
らなる増肉部とする。この際、上述したように、増肉ロ
ーラの外周面３１ａはマンドレル端面に向かって向かく
方向に傾斜しているので、材料はブランク材の肩部１
ｅ、すなわちフロントカバーの構造上大きな応力が作用
する肩部１２ｅ（図１３参照）に向けて移動しやすく、
該立上り部（底部）１２ｂと平坦部１２ａとの連結部で
ある肩部１２ｅを確実に肉厚としてフロントカバー１２
の強度を向上する。
【００７２】ついで、図３（ａ）に示すように、押圧ロ
ーラ（サイジングローラ）３２を内径方向Ｅに移動し
て、上記増肉部１ｊをプロファイル（押圧）加工する。
該押圧ローラ３２は、１個でもまた複数個でもよく、軸
線と略々平行な外周面３２ａを有しており、マンドレル
３の円柱部３ｄにブランク材の増肉部１ｊを押付けて、
該増肉部１ｊの外周面（外郭形状）をフロントカバー１
２の平坦部１２ａの外郭形状に成形すると共に、その一
部をマンドレルの歯溝３ａに押込む。
【００７３】ついで、図３（ｂ）に示すように、成形
（フォーミング）ローラ３３をマンドレルに対して相対
的に矢印Ｆ方向に移動して、フローフォーミング加工す
る。成形ローラ３３は、仕上げローラ３３ａ及び荒ロー
ラ３３ｂ等の複数の種類があることが精度の高い加工を
行う上で望ましい。また、上記矢印Ｆ方向は、ローラ３
３をマンドレル３の外郭形状に沿って移動するものであ
り、成形ローラ３３のみにて該矢印Ｆ方向の移動を行っ
てもよいが、マンドレル３を回転しつつ軸方向に移動す
ると共に、上記成形ローラ３３を径方向に移動すること
により、達成する方が好ましい。
【００７４】プロファイル（押圧）工程を省いてもフロ
ーフォーミング工程によりスプラインは形成できるが、
あらかじめプロファイル工程［図３（ａ）］によりマン
ドレルの歯溝３ａに材料の一部を押込んだ状態で、上記
フローフォーミング（成形）工程［図３（ｂ）］を実施
すると、該フォーミング加工により、ブランク材１はマ
ンドレル３に沿った所定形状が得られると共に、確実に
マンドレルの歯溝３ａに材料を流して、スプライン１２
ｆを確実に形成でき、またこの際、肩部１ｅ（フロント
カバーの肩部１２ｅに対応）の欠肉を防止できる。な
お、上記スプライン１２ｆは、前述した通り歯溝３ａの
形状に従い、軸線に平行なスプライン又は軸線に対して
傾斜したヘリカルスプラインのどちらでも成形可能であ
る。
【００７５】以上の製造方法により、図４に示すよう
に、フロントカバー１２が成形される。該フロントカバ
ー１２は、内径立上り部（底部）１２ｂ、該底部と肩部
１２ｅを介して連結している平坦部１２ａ、該増肉され
た平坦部の内周面に形成されている内スプライン１２
ｆ、そしてタービンランナに沿う形状からなる外径膨径
部１２ｃを有する。そして、該フロントカバー１２は、
スプライン１２ｆを有する平坦部１２ａのみ増肉されて
おり（ｔ２＞ｔ１）、その他の部材は、略々ブランク材
１の板厚ｔ１に相当する薄肉にて構成され、軽量に維持
されており、かつスプラインを形成したドラム部材１９
（図１３参照）等の部材を必要とせず、製造が容易とな
る。さらに、フロントカバー１２の平坦部１２ａの内周
面に直接スプライン１２ｆが形成されるので、同じ外郭
形状のフロントカバーであって、上記ドラム部材に形成
したスプライン１９ａに比して、スプライン１２ｆを外
径側に形成することができると共に長く形成でき、これ
によりロックアップクラッチ１５（図１３参照）の摩擦
板１６，１７のライニング面積を増大して、ロックアッ
プクラッチのトルク容量を増加することができ、車輌搭
載上制限されている寸法範囲において、トルクコンバー
タ部分に電気モータ１１を配置することが可能となると
共に、設計要求最大油圧に対して満足するトルク容量か
らなるロックアップクラッチを構成することが可能とな
る。
【００７６】ついで、図５ないし図９に沿って、上記製
造方法を実施し得る製造装置について説明する。本製造
装置は、図５に示すように、歯溝３ａを有する円柱部３
ｄ及び拡径部３ｃ（図４参照）を有するマンドレル３
と、テールストック２とがＺ軸方向に配置されており、
各ローラが上記マンドレル３の回りにかつ上記Ｚ軸に平
行に配置されている。さらに、マンドレル３は回転駆動
（矢印Ｍ）されると共にＺ軸方向に移動駆動（矢印Ｚ）
され、また各ローラは半径方向（軸線Ｐ、Ｑ、Ｒ方向）
に移動駆動される。
【００７７】前記マンドレル３は、図６に示すように、
油圧シリンダ４２が連結されており、該油圧シリンダを
サーボバルブ４３にて操作することにより、Ｚ軸の前後
方向（矢印Ｚ１、Ｚ２）に移動し得る。また、前記前後
方向の動きはボールネジ４５を介して回転運動に変換さ
れてインクリメントエンコーダ４６に伝達される。該エ
ンコーダ４６は、マンドレル３の軸方向位置を検出し
て、上記サーボバルブ４３を操作する。
【００７８】図７は、曲げローラ３０等の１個のローラ
に適用して好適なローラユニットである。上記マンドレ
ル３と同様に、油圧シリンダ５２がローラを回転自在に
支持するフレーム５４に連結されており、サーボバルブ
５５により油圧シリンダ５２を操作して、ローラ３０を
径方向（例えば図５のＰ軸方向）に移動駆動し得ると共
に、ボールネジ４８を介してインクリメンタルエンコー
ダ４９にて上記移動位置を検出して、サーボ制御され
る。
【００７９】図８及び図９は、複数のローラ、例えば増
肉ローラ３１、押圧ローラ３２、成形荒ローラ３３ｂ、
成形仕上げローラ３３ａを有するローラユニットであ
り、各ローラはターレット４０，４１を構成するローラ
フレーム５０に放射状にかつそれぞれ回転自在に支持さ
れている。上記ターレット４０，４１は、マンドレルの
周りにおいて、該マンドレルの軸線に平行な軸Ｊ、Ｋ回
りに支持され、モータにて該ターレットを回転駆動する
ことにより、選択されたローラがマンドレル３に対向す
る。
【００８０】また、上記ターレット４０，４１は、モー
タ５１により回転駆動されるボールネジ５３に連結され
て矢印Ｓ、Ｔ方向に揺動され、上記選択されたローラが
マンドレルに対して接近又は離間するように移動され
る。さらに、上記ターレット４０，４１の回転位置、す
なわちどのローラが作動位置にあるかを検出するインク
リメンタルエンコーダ５８及びそのローラがマンドレル
３に対し径方向のどの位置にあるかを検出するインクリ
メンタルエンコーダ５９がそれぞれ配設されている。
【００８１】上記各ターレット４０，４１からなるロー
ラユニットは、それぞれ図５に示すＲ軸及びＱ軸に移動
するように設けてもよいが、これらターレットを同一平
面に３個設けて、マンドレル３に対して径方向荷重を相
殺するように配置することが好ましい。すなわち、上記
ターレットからなるローラユニットのローラが、図５に
示すＰ軸、Ｑ軸、Ｒ軸からそれぞれマンドレル３に作用
するようにし、曲げローラ３０用の図７に示すローラユ
ニットを上記ターレットからなるローラユニットと異な
る平面に配置する。
【００８２】本製造装置により、マンドレル３を回転し
つつ軸方向（矢印Ｚ）に移動すると共に、各ローラ３
０，３１，３２，３３ａ，３３ｂを径方向に移動し、こ
れら軸方向移動及び径方向移動のタイミング及び速度を
制御することにより、各ローラは、マンドレルの形状に
対応した任意の動きを行うことができる。また、各ター
レット４０，４１を、作業手順に基づき順次回転して、
必要とするローラをマンドレル３に対向するように位置
して作業状態として、自動的かつ効率よく円筒部材を製
造し得る。
【００８３】さらに、図１０に沿って、前述したように
フロントカバーのように膨径部を有さない円筒部材に適
用し得る実施の形態について説明する。本発明に係る製
造方法は、ブランク材の中間部分をマンドレルの拡径部
に当接・支持して、該ブランク材を部分的に増肉するも
のであり、フロントカバーのように製品自体に膨径部を
有するものに用いて好適であるが、例えば特開平９−２
１４４８号公報に示されるＣ１クラッチドラム及び特開
平１１−８２６４７号公報に示されるアンダドライブ用
ドラムのように、大きな段差を有さない円筒部材にも、
マンドレルの拡径部を可動とすることにより適用し得
る。
【００８４】本製造方法に用いられるマンドレル３は、
型本体６１と、該本体上を軸方向に移動し得かつ拡径部
３ｃを有する可動部６２とを有する。まず、可動部６２
を、型本体６２の円柱部３ｄに近い所定位置に固定した
状態で、図１０（ａ）に示すように、ブランク材１をマ
ンドレル３とテールストック２との間に装着・固定し
て、曲げローラ３０により、ブランク材１を可動部６２
に接するように曲げ工程が行われる。
【００８５】ついで、図１０（ｂ）に示すように、ブラ
ンク材１の中間部分１ｈをマンドレルの可動部６２の拡
径部３ｃに支持した状態で、増肉ローラ３１が矢印Ｄ方
向に相対的に移動し、ブランク材１を部分的に増肉す
る。
【００８６】すなわち、上記図１０（ｂ）に示す増肉工
程及び図１０（ｃ）に示すプロファイル（押圧）工程
は、前述した図１（ａ），（ｂ），（ｃ）、図２
（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図３（ａ）に基づき説明し
た各工程と同様である。
【００８７】ついで、図１０（ｄ）に示すように、可動
径大型６２を矢印Ｇに示すように、型本体の円柱部３ｄ
から離れるように軸方向に移動する。該移動した位置に
あっては、可動部６２は、ブランク材１の成形から退避
した位置にあり、該ブランク材に接触することはない。
この状態で、成形ローラ３３は、型本体６１の外部に沿
って矢印Ｆ方向に移動し、ブランク材１は成形されると
共に、上記増肉部１ｊが歯溝３ａに押込まれて、スプラ
イン１ｓが形成される、フローフォーミング加工が行わ
れる。該加工は、荒ローラ３３ｂ、仕上げローラ３３ａ
等の異なるローラにより複数回行われて高い精度に仕上
げられる。このようにして製造された円筒部材１’は、
ブランク材の板厚ｔ１に対して厚い板厚ｔ４からなる増
肉部１’ｊが円筒部分に形成され、かつ該増肉部により
内スプライン１ｓが確実にかつ正確に形成される。
【００８８】上述した円筒部材は、図１２に示す方法に
よっても成形可能であるが、上記ブランク材を部分的に
増肉する方法によると、小さな加工荷重で足り、ローラ
寿命を向上し得ると共に、部分増肉により加工に要する
エネルギが減少し、さらに材料の流動を少なくすること
による加工硬化及び材料の劣化を減少して歩留りを向上
し得る。
【００８９】さらに、上記可動部による製造方法によっ
て、図１１（ａ）に示す、スプラインを有さない肉厚部
１ｍを内周側に有する円筒部材、及び図１１（ｂ）に示
す、スプラインを有さない肉厚部１ｍを外周側に有する
円筒部材を成形し得る。また、図１１（ｃ）に示す、内
周側に肉厚部１ｍを有しかつ該肉厚部の内周面に内スプ
ライン１ｓを形成した円筒部材、及び図１１（ｄ）に示
す、外周側に肉厚部１ｍを有すると共に内周面に内スプ
ライン形成した円筒部材を成形し得る。さらに、これら
の形状に限らず、部分的に増肉部を必要とするあらゆる
円筒形状に、本発明の製造方法及び製造装置は適用可能
である。
【００９０】＜実施の形態２＞本実施の形態の特徴は、
製品としてのフロントカバー１２における平坦部１２ａ
（ブランク材１における平坦部１ａ）と膨径部１２ｃ
（ブランク材１における膨径部１ｃ）との境（アール部
ａ：図１３参照）のうちの凸側の部分をコーナ部（交差
部）１２Ｎとし、また、ブランク材１におけるこのコー
ナ部１２Ｎに相当する部分をコーナ部１Ｎとすると、前
述の増肉工程において、このコーナ部１Ｎに対応する部
分に積極的に欠肉部βを設けるようにしたことにある。
【００９１】その理由は以下のとおりである。
【００９２】図１５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に
本実施の形態における増肉工程を示す。また図１６
（ａ），（ｂ）には本実施の形態における押圧（プロフ
ァイル）工程を、さらに図１７（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）には本実施の形態における成形（フロー
フォーミング）工程を示す。
【００９３】図１５（ａ）に示すように、製品としての
フロントカバー１２における底部１２ｂと平坦部１２ａ
との境を肩部１２ｅとし、またブランク材１におけるこ
の肩部１２ｅに相当する部分を肩部１ｅとすると、上述
したブランク材１のコーナ部１Ｎに欠肉部βを設けない
場合には、図１６に示す押圧工程において、（ｂ）のよ
うに押圧ローラ３２により平坦部１ａを外周面側から内
径方向に押圧して、平坦部１ａの内周面側の材料をマン
ドレル３の円柱部３ｄの歯溝３ａに押し込む際に、材料
の流れのうちの矢印Ｋ１方向（コーナ部１Ｎに向かう方
向）の流れは拡径部３ｃによって阻止される。一方、矢
印Ｋ２方向（肩部１ｅに向かう方向）の流れは、これを
阻止するものがないので、結果として、材料は矢印Ｋ２
方向に逆流しがちとなる。このため肩部１ｅが矢印Ｋ２
方向に移動して、底部１ｂ（ブランク材１におけるフロ
ントカバー１２の底部１２ｂに対応する部分）の外周側
が矢印Ｋ２方向に湾曲してしまう。このような底部１ｂ
の湾曲は、図１７に示す成形工程においても発生する。
図１７（ａ）に示すように、成形ローラ３３によって平
坦部１２ａを内径方向に押圧しながら矢印Ｋ１方向に移
動させる際にも同様なメカニズムで低部１ｂの湾曲が発
生しがちとなる。また、押圧工程を不要とする加工の場
合にも、成形ローラ３３の移動により底部１ｂの湾曲が
発生する。なお、この底部１ｂの湾曲は、テールストッ
ク２を使用しないで加工する場合において顕著に現れ
る。
【００９４】そこで、本実施の形態では、上述のように
増肉工程において、ブランク材１におけるコーナ部１Ｎ
に積極的に欠肉部βを発生させて、上述のような底部１
ｂの湾曲を防止するようにした。以下、詳述する。
【００９５】図１５に示す増肉工程において、（ａ）に
示すように、増肉ローラ３１を矢印方向に移動させて、
ブランク材１の膨径部１ｃの外径側をマンドレル３の拡
径部３ｃに押し付ける。つづいて、（ｂ）に示すよう
に、増肉ローラ３１で膨径部１ｃを拡径部３ｃに押し付
けながら、膨径部１ｃに倣って内径側に（マンドレル３
の円柱部３ｄに向けて）移動させ、これにより膨径部１
ｃの材料を平坦部１ａに集める。この際、増肉ローラ３
１が膨径部１ｃと平坦部１ａとの境のアール部ａに到達
したとき（図１５（ｃ）の位置に達したとき）に、マン
ドレル３の拡径部３ｃと円柱部３ｄとの交差部３ｅに対
して材料が１００％充填されることはないようにして、
つまり材料が充填されない空隙部αが形成されるように
して、膨径部１ｃと平坦部１ａとが交差するコーナ部１
Ｎに、上述の空隙部αに対応する欠肉部βが形成される
ようにする。その後、（ｃ），（ｄ）に示すように、増
肉ローラ３１を肩部１ｅに向けて矢印Ｋ２方向に移動さ
せ、肩部１ｅを増肉させて、部品強度を増大させる。以
上で増肉工程を終了する。
【００９６】ここで、図１８を参照して、この増肉工程
において、上述の空隙部αをどの程度残すかについて詳
述する。
【００９７】同図に示すように、ブランク材１の底部１
ｂの厚さをブランク元板厚ｔ０、平坦部１ａにおける、
マンドレル３の歯先３ｆから平坦部１ａの外周面までの
厚さをスプライン大径部肉厚をｔ５としたときに、壁厚
減少率Ｒ０を以下のように定義する。
【００９８】Ｒ０＝（ｔ０−ｔ５）／ｔ０ そして、この壁厚減少率Ｒ０が０．００３〜０．１５と
なるように増肉ローラ３１を移動させることにより所定
の空隙部αが形成される。なお、最終的な製品における
壁厚減少率は０．３７５程度となる。すなわち、この増
肉工程終了後の壁厚減少率が、最終的な製品における壁
厚減少率よりも小さくなるようにして、空隙部αすなわ
ち欠肉部βを設けるようにしている。なお、この壁厚減
少率は、製品の大きさやブランク材の材質・硬度などに
よって微妙に変化するものであり、したがって、最適な
値は、実験等によって適宜設定するとよい。
【００９９】つづいて図１６に示す押圧工程にはいる。
【０１００】図１６（ａ）に示すように、押圧ローラ３
２を内径方向（矢印方向）に移動させて、（ｂ）のよう
に押圧ローラ３２により平坦部１ａを外周面側から内径
方向に押圧して、平坦部１ａの内周面側の材料をマンド
レル３の円柱部３ｄの歯溝３ａに押し込む。この際、上
述の増肉工程において、空隙部αを設けているので、材
料はその空隙部αに向けて矢印Ｋ１方向に流れやすくな
っている。このため、肩部１ｅに向かって矢印Ｋ２方向
に流れる材料をなくす、又は大幅に少なくすることがで
きるので、上述のような底部１ｂに湾曲が発生すること
を有効に防止することができる。なお、この押圧工程に
おいては、歯溝３ａに対する材料の充填率は、３０〜５
０％とする。したがって、上述の増肉工程で形成された
空隙部αは、この押圧工程において容積が小さくなるも
のの完全になくなることはない。
【０１０１】つづいて図１７に示す成形工程に移る。
【０１０２】成形工程では、まず（ａ）に示すように、
成形ローラ３３で平坦部１ａを押圧しながら、この成形
ローラ３３を矢印Ｋ１方向に移動させ、材料を矢印Ｋ１
方向に移動させながら歯溝３ａに充填させていく。これ
により、歯溝３ａ及び空隙部αに完全に（１００％）材
料を充填させる。（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すよう
に、成形ローラ３３を膨径部１ｃに沿って移動させて全
体を成形する。これにより、製品としてのフロントカバ
ー１２が完成する。この成形工程においても、上述の押
圧工程において空隙部αを残しておいたので、材料は矢
印Ｋ１方向に円滑に流れ、反対方向に逆流することはな
い。したがって、底部１ｂの湾曲を防止することができ
る。
【０１０３】なお、上述では、増肉工程、押圧工程、成
形工程の順に行うようにしたが、製品によっては、押圧
工程と成形工程のうちのいずれか一方を省略することも
可能である。成形工程を省略する場合には、押圧工程に
おいて、歯溝３ａに１００％材料を充填するようにす
る。この場合には、例えば、２個の押圧ローラ３２を使
用してこの押圧工程を行うようにするとよい。また、押
圧工程を省略する場合には、成形工程において、歯溝３
ａに材料を１００％充填する。この場合、例えば、図１
７（ａ），（ｂ）の工程は、２個の成形ローラ３３で行
い、（ｃ），（ｄ）の工程は、このうちの１個のローラ
成形ローラ３３で行うようにしてもよい。押圧工程、成
形工程のいずれを省略した場合であっても、増肉工程に
おいて、空隙部αを形成しておけば、底部１ｂの湾曲に
ついては、省略しない場合と略々同等の効果をあげるこ
とができる。
【０１０４】なお、本実施の形態は、前述の実施の形態
１と組み合わせて相応の効果をあげることができる。例
えば、図１０に示すものに適用した場合には、高歯丈部
品を加工する際にも、底部１ｂの湾曲を有効に防止する
ことができる。
【０１０５】＜実施の形態３＞図１９（ａ），（ｂ）
は、上述の実施の形態２の技術を応用して、段差部（膨
径部）のある、高歯丈の製品を製造する実施の形態を示
している。
【０１０６】マンドレル３は、前述の実施の形態１の図
１０に示すものと同様、型本体６１と、この型本体６１
上を軸方向に移動可能でかつ拡径部３ｃを有する可動部
６２とを有している。本実施の形態においては、歯溝３
ａが上述の実施の形態１，２よりも深く形成されてい
て、これによって製造される製品の歯丈が高くなる。
【０１０７】本実施の形態においても、図１９に示す成
形工程に先立ち、図１５に示すものと同様の増肉工程に
おいて、空隙部αを設けておく。
【０１０８】図１９（ａ）に示す成形初期においては、
上述の空隙部αを設けておくのに加えて、可動部６２を
後退させることにより材料の逃がし部位を設けておく。
これにより、成形ローラ３３を矢印Ｋ１方向に移動させ
たときに、材料が空隙部α及び逃がし部位に向かって矢
印Ｋ１方向に円滑に流れ、反対方向に逆流することを防
止することができる。したがって底部１ｂの湾曲を抑制
することができる。
【０１０９】図１９（ｂ）に示す成形後期において、成
形ローラ３３が膨径部１ｃに接近したら、可動部６２を
矢印方向に前進させて同図に示す位置に配置し、膨径部
１ｃを成形する。
【０１１０】本実施の形態によると、分割式のマンドレ
ル３を使用し、増肉工程において空隙部α（欠肉部β）
を設けることにより、高歯丈の製品も、底部１ｂの湾曲
を伴なうことなく、精度よく成形することができる。
【０１１１】＜実施の形態４＞図２６（ａ）、（ｂ）
に、従来の、円筒部材の製造方法、及び円筒部材の製造
装置Ｍ、すなわち円盤状のブランク材から、底部と円筒
部とを有する円筒部材を製造するために使用する円筒部
材の製造方法、及び円筒部材の製造装置Ｍを示す。な
お、同図は、カップ状部材１０２、マンドレル１０３、
固定手段１０４の共通の軸心Ｃを通る縦断面図の一部を
示す。ここでカップ状部材１０２とは、円盤状のブラン
ク材の外周側を屈曲させて、底部１０２ａと円筒部１０
２ｂとを設けた中間製品をいい、この中間製品としての
カップ状部材１０２をさらに成形することで、製品とし
ての円筒部材を製造するものである。
【０１１２】図２６（ａ）に示すように、製造装置Ｍ
は、マンドレル１０３と、固定手段１０４と、ローラ部
材１０５、１０６とを備えている。円筒状のマンドレル
１０３をカップ状部材１０２の内側に配置し、マンドレ
ル１０３の端面１０３ａと固定手段１０４の挟持面１０
４ａとの間に、カップ状部材１０２の底部１０２ａを挟
み込んで固定する。このとき円筒部１０２ｂは、マンド
レル１０３の外周面１０３ｂを囲むように配置される。
この状態で、マンドレル１０３及び固定手段１０４を軸
心Ｃを中心として回転させてカップ状部材１０２を回転
させる。そして２個の成形ローラ１０５、１０６を、軸
心Ｃに沿って底部１０２ａ側から円筒部の開口端（同図
の右方：不図示）に向けて矢印ｂ方向に移動させなが
ら、円筒部１０２ｂの外周面をマンドレル１０３の外周
面１０３ｂに向けて押圧する。これにより、円筒部１０
２ｂを所望の形状に成形することができる。例えば、マ
ンドレル１０３の外周面１０３ｂに歯部１０３ｃが形成
されている場合には、円筒部１０２ｂの内周面をこの歯
部１０３ｃに食い込ませて内歯を形成することができ
る。
【０１１３】ところが、上述の製造装置Ｍを使用して、
上述の製造方法で円筒部材を成形すると、図２７に示す
ように、成形後の円筒部材の底部１０２ａと円筒部１０
２ｂとの接続部分（以下「肩部」という。）１０２ｃに
おいて外周側の肉（素材）が成形ローラ１０５、１０６
の矢印ｂ方向の移動に伴って、円筒部１０２ｂの開口端
側に引っ張られて不足し、底部１０２ｂの肉厚Ｔに比べ
て肩部１０２ｃの肉厚ｔが薄くなり、肩部１０２ｃの強
度が低下するという不具合が発生する。
【０１１４】このような不具合を解消するために、カッ
プ状部材１０２の円筒部１０２ｂの成形前の外径と成形
後の外径との差である追い込み量ｙを少なくする方法が
ある。ところがこの方法によると、円筒部１０２ｂの内
周側をマンドレル１０３の外周面３ｂの歯部１０３ｃに
十分に食い込ませることができないために、成形後の内
歯の加工精度が低下するおそれがある。なお、このよう
に、追い込み量ｙを少なくすることで肩部１０２ｃの肉
厚ｔの薄肉化を多少は緩和することが可能であるが、成
形ローラ１０５、１０６を底部１０２ａ側から開口端側
に向けて矢印ｂ方向に移動させるために、肩部１０２ｃ
の肉厚の薄肉化を完全に防止するのは困難である。
【０１１５】そこで、図２８に示すように、成形ローラ
１０５、１０６を上述とは逆に、開口端側から底部１０
２ｂ側に向けて矢印ａ方向に移動させることが考えられ
る。
【０１１６】上述のように、成形ローラ１０５、１０６
を開口端側から底部１０２ｂ側に移動させると、円筒部
１０２ｂの外周面側の肉（素材）を肩部１０２ｃに寄せ
ることができるので、肩部１０２ｃの薄肉化を有効に防
止することができる。
【０１１７】しかし、このように成形ローラ１０５、１
０６を矢印ａ方向に移動させると、肩部１０２ｃにおけ
る内側の部分（以下「根元部」という。）１０２ｄに折
れ込みＫが発生して、肩部１０２ｃの強度が低下すると
いう問題が発生する。これは、図２８に示すように、成
形ローラ１０５、１０６の移動に伴って素材が同方向
（矢印ａ方向）に流れるが、このときの肩部１０２ｃ近
傍での素材の流れは、素材の左端が非拘束であるため、
円筒部２ｂの外周面に近いほど速く、根元部１０２ｄに
近づくほど遅くなる。そして、根元部１０２ｄよりも内
側においてはほとんど０に近づくため、根元部１０２ｄ
の外側と内側とでは大きな速度差が発生する。この大き
な速度差によって、折れ込みＫが発生してしまう。
【０１１８】そこで、本実施の形態では、肩部の薄肉化
及び肩部の根元部の折れ込みの発生を防止して、肩部の
強度低下を防止するようにした円筒部材の製造方法及び
円筒部材の製造装置を提供するものである。
【０１１９】図２０に、本実施の形態に係る、円筒部材
の製造装置の一例を示す。同図は、円筒部材の製造装置
Ｍをその軸心Ｃを通る平面で切断した縦断面図の一部を
示している。
【０１２０】同図に示す円筒部材の製造装置（以下単に
「製造装置Ｍ」という。）が成形対象とするカップ状部
材１５０は、円盤状のブランク材の外周側をほぼ９０度
屈曲させて底部１５１と円筒部１５２とを設けた部材
（半製品）である。屈曲部となる底部１５１と円筒部１
５２との接続部には肩部１５３が形成されており、円筒
部１５２における肩部１５３と反対側（同図の右側）に
は開口端（不図示）が形成されている。
【０１２１】このようなカップ状部材１５０を成形する
製造装置Ｍは、マンドレル１１０と、固定手段１２０
と、成形ローラ１３０、１４０とを備えている。
【０１２２】マンドレル１１０全体は、ほぼ円柱状に形
成されており、端面１１１と外周面１１２とを有してい
る。端面１１１は、平面状に形成されていて、後述の固
定手段１２０の挟持面１２１と共に、カップ状部材１５
０の底部１５１を挟持する。端面１１１と外周面１１２
とが交差する部分を稜線部１１３とすると、外周面１１
２には、この稜線部１１３から同図中の少し右に寄った
部分から歯部（外歯）１１４が形成されている。マンド
レル１１０は、カップ状部材１５０に対してその内側に
挿入するようにして配置されており、端面１１１が底部
１５１の内面に当接すると共に、外周面１１２が円筒部
１５２のすぐ内側に配置されている。マンドレル１１０
は、軸心Ｃを中心に回転自在に構成されている。
【０１２３】固定手段（固定具）１２０は、カップ状部
材１５０の外側に配置されている。固定手段１２０は、
上述のマンドレル１１０の端面１１１に対向する挟持面
１２１を有している。本実施の形態における挟持面１２
１は、平面状に形成されていて、上述のマンドレル１１
０の端面１１１とに間に、カップ状部１５０の底部１５
１を挟持する。この挟持面１２１の外周側には規制部１
２２が設けてある。カップ状部材１５０の肩部１５３近
傍の拡大図である図２１に示すように、規制部１２２
は、挟持面１２１のうちの、上述のマンドレル１１０の
稜線部１１３よりも外側に位置する部分によって環状に
構成されている。本実施の形態においては、規制部１２
２の外径ｘ（挟持面１２１の外径と同じ）は、後述の成
形ローラ１３０、１４０による成形前のカップ状部材１
５０の円筒部１５２の外径（図２１中では二点鎖線で図
示）Ｄよりも小さく、かつ成形ローラ１３０、１４０に
よる成形後の円筒部５２の外径（図２１では実線で図
示）ｄと同じかこれよりも大きく設定されている。すな
わち、本実施の形態では、規制部１２２の外径ｘは、ｄ
≦ｘ＜Ｄに設定されている。ただし、次に説明する成形
ローラ１３０、１４０を軸心Ｃに沿って矢印ａ方向に移
動させることを考慮すると、規制部１２２の外径ｘは、
成形後の円筒部１５２の外径ｄとほぼ等しく設定するの
が好ましい。固定手段１２０も、上述のマンドレル１１
０と同様、軸心Ｃを中心に回転自在に構成されている。
【０１２４】成形ローラ１３０、１４０は、それぞれ軸
心Ｃと平行な軸心１３１、１４１（図２０参照）を中心
に回転自在に支持されている。成形ローラ１３０、１４
０は、それぞれ荒加工用、仕上げ加工用のローラであ
り、成形ローラ１４０の外周は、成形ローラ１３０の外
周よりも、少しカップ状部材側に突出するように配置さ
れている。成形ローラ１３０、１４０は、軸心Ｃに沿っ
て矢印ａ方向（円筒部１５２の開口端側から底部１５１
側に向けた方向）に、またその逆方向に移動可能に構成
されている。
【０１２５】次に、上述構成の製造装置Ｍの動作、すな
わち本発明に係る円筒部材の製造方法（以下単に「製造
方法」という。）について説明する。
【０１２６】カップ状部材１５０の内側に、マンドレル
１１０を挿入し、マンドレル１１０の端面１１１と固定
手段１２０の挟持面１２１とによって、カップ状部材１
５０の底部１５１をその内側と外側とから挟持する。
【０１２７】このカップ状部材１５０を挟持した状態
で、マンドレル１１０及び固定手段１２０を回転させ
て、カップ状部材１５０を回転させる。
【０１２８】カップ状部材１５０の円筒部１５２の開口
端側において、成形ローラ１３０、１４０を円筒部１５
２の外周面に、所定の追い込み量（上述のＤ−ｄに相
当）だけ食い込ませて円筒部１５２をマンドレル１１０
の外周面１１２に押し付ける。この状態を維持したま
ま、成形ローラ１３０、１４０を矢印ａ方向に移動させ
て、円筒部１５２の外周面側の肉（素材）を順次に成形
ローラ１３０、１４０の下流側に寄せながら、マンドレ
ル１１０の歯部１１４に円筒部１５２の内周面の素材を
順次に食い込ませていく。
【０１２９】こうして成形ローラ１３０、１４０がカッ
プ状部材１５０の肩部１５３に近づくと、カップ状部材
１５０の肩部１５３には、素材が十分に寄せられるの
で、肩部１５３の肉厚ｔ（図２７参照）が薄肉化される
ことはない。しかも成形ローラ１３０、１４０が肩部１
５３近傍に到達すると、素材の流れが固定手段１２０の
規制部１２２によって規制されるので、肩部１５３の内
側部分である根元部１５４（マンドレル１１０の稜線部
１１３に対応する部分）に折れ込みＫ（図２８参照）が
発生することもない。これは、規制部１２２を設けるこ
とにより、根元部１５４の外側と内側とにおける素材の
流速差を小さくすることができるからである。
【０１３０】このように、本実施の形態によると、肩部
１５３の薄肉化と、根元部１５４での折れ込みの発生と
の双方を、有効に防止することができる。
【０１３１】なお、上述では、本発明に係る製造装置Ｍ
によって、カップ状部材１５０から円筒部材を成形する
場合について説明したが、製造装置Ｍによって、円盤状
のブランク材からカップ状部材１５０を形成する工程を
行うようにしてもよい。
【０１３２】また、成形ローラについては、上述の２個
の成形ローラ１３０、１４０以外にさらに成形ローラを
追加して設けるようにしてもよい。
【０１３３】＜実施の形態５＞図２２に、実施の形態５
を示す。
【０１３４】本実施の形態は、規制部１２２を含む挟持
面１２１のうちの外周側をテーパ面１２１ａに形成した
ことを特徴としている。
【０１３５】このテーパ面１２１ａは、軸心Ｃ（図２０
参照）に直交する面Ｓからの突出量が、外周側ほど大き
くなるようなテーパ面である。上述の面Ｓに対するテー
パ面１２１ａの角度θは、例えば３〜５度に設定する。
【０１３６】このようなテーパ面１２１ａを設けること
により、肩部１５３近傍の素材の流れについて、成形ロ
ーラ１３０、１４０に近い側（図２２のＰ部）の流れを
大きく抑制し、かつ成形ローラ１３０、１４０から遠い
側（図２２のＱ部）の流れを小さく規制することがで
き、したがってさらに、根元部１５４の外側（Ｑ部）と
内側（Ｒ部）とのとの素材の流れの速度差を一層、低減
することができる。
【０１３７】これにより、肩部１５３の根元部１５４に
おける折れ込みの発生をさらに良好に防止することがで
きる。
【０１３８】なお、テーパ面１２１ａの角度θは、上述
の３〜５度に限らず、素材の流動性や成形ローラ１３
０、１４０の移動速度等を考慮して、適宜に設定すると
よい。ただし、角度θが大きすぎると、肩部１５３の強
度が低下することになる。
【０１３９】＜実施の形態６＞図２３に、実施の形態６
を示す。
【０１４０】本実施の形態は、規制部１２２の外側に、
素材の逃がし部１２３を設けたことを特徴とする。
【０１４１】規制部１２２の外径ｘを、成形ローラ１３
０、１４０による成形後の円筒部の外径ｄよりも小さく
設定して、素材の逃がし部１２３を設ける。この逃がし
部１２３を設けることにより、成形ローラ１３０、１４
０によって肩部１５３に寄せられた素材の一部が逃がし
部１２３に逃げることができる。これにより、成形ロー
ラ１３０、１４０のスラスト方向（矢印ａ方向）の加工
荷重の低減を図ることができる。
【０１４２】なお、逃がし部１２３を設ける場合でも、
規制部１２２の直径方向の幅（図２３中の上下方向の長
さ）は、できるだけ大きくとって、根元部１５４に折れ
込みが発生しないようにするのが好ましい。これら逃が
し部１２３の大きさ、及び規制部１２２の幅について
は、カップ状部材１５０の素材や、大きさ、また成形ロ
ーラ１３０、１４０の移動速度等に応じて、例えば、実
験によって最適な寸法を決定すればよい。
【０１４３】＜実施の形態７＞図２４に実施の形態７を
示す。
【０１４４】本実施の形態は、上述の実施の形態６にお
ける逃がし部１２３を、成形ローラ１３０、１４０の移
動方向にさらに延長して形成することで、断面がＨ形の
製品を成形することを特徴とする。
【０１４５】本実施の形態によると、このような断面が
Ｈ形の製品を成形した場合においても、根元部１５４に
おける折れ込みの発生を有効に防止することができる。
【０１４６】＜実施の形態８＞図２５に実施の形態８を
示す。
【０１４７】本実施の形態は、固定手段１２０を、固定
部１２４と、可動部１２５とに分割したことを特徴とす
る。
【０１４８】すなわち、固定手段１２０を、内側に配置
された固定部１２４と、この固定部１２４の外側に環状
に配置された可動部１２５とに分割する。そして、前者
の固定部１２４には、マンドレル１１０の端面１１１と
の間にカップ状部材１５０の底部１５１のうちの内側部
分を固定的に挟持する第１の挟持面１２４ａを設け、後
者の可動部１２５には、マンドレル１１０の端面１１１
との間にカップ状部材１５０の底部１５１のうちの外側
部分を所定の圧力で押圧する第２の挟持面１２５ａを設
ける。可動部１２５は、固定部１２４に対して軸心方向
に移動自在に構成し、底部１５１を押圧する押圧力は、
例えば、油圧によって制御する。
【０１４９】このような、可動部１２５を設けることに
より、成形ローラ１３０、１４０によって肩部１５３に
寄せられた素材の流れを、根元部１５４に折れ込みが発
生しにくいように、適宜に制御することができる。この
ときの可動部１２５の制御圧は、図２９に示す応力
（σ）−ひずみ（ε）線図に基づいて設定することがで
きる。制御圧としては、例えば、同図中の下降伏点以下
の範囲Ｆ内のできるだけ大きな圧力に設定するとよい。
制御圧をこのように設定することにより、可動部１２５
は、素材から作用する力に対してフレキシブルとなる。
これにより、図２５に示す肩部１５４の内側における素
材の流れに対する規制が緩和されて、肩部１５４の外側
と内側の素材の流速差を少なくすることができる。した
がって、固定部材１２０全体が固定的に構成されている
場合（図２２の場合）と比較して、一層、折れ込みが発
生しにくくなる。さらに、制御圧を上述のように下降伏
点以下に設定しているので、カップ状部材１５０の底部
１５１を不要に塑性変形させてしまうおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製造方法を示す図で、（ａ）はブ
ランク材の保持工程、（ｂ）は曲げ工程、（ｃ）は増肉
工程を示す。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は増肉工程の各段階を
示す図。
【図３】本発明による製造方法を示す図で、（ａ）は押
圧（プロファイル）工程、（ｂ）は成形（フローフォー
ミング）工程を示す。
【図４】本発明による製造方法により製造された円筒部
材（フロントカバー）を示す断面図。
【図５】本発明による製造装置を示す概略斜視図で、
（ａ）（ｂ）はそれぞれ異なる状態を示す。
【図６】マンドレル部分を示す概略図。
【図７】その曲げローラ用ローラユニットを示す概略
図。
【図８】ターレットからなるローラユニットを示す概略
図。
【図９】ターレットからなるローラユニットを示す概略
図。
【図１０】膨径部を有さない円筒部材の製造方法を示す
図で、（ａ）は曲げ工程、（ｂ）は増肉工程、（ｃ）は
押圧工程、（ｄ）は成形工程を示す。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞ
れ上記製造方法により製造される異なる形状の円筒部材
を示す断面図。
【図１２】本出願人が以前に提案した製造方法を示す図
で、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ異なる工程を示
す。
【図１３】本出願人が以前に提案したハイブリッド車用
駆動装置を示す断面図。
【図１４】上記図１２に示す製造方法では製造が困難と
なる状態を示す断面図。
【図１５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、実施の
形態２における増肉工程を示す図。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は、実施の形態２における押
圧工程を示す図。
【図１７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、実施の
形態２における成形工程を示す図。
【図１８】空隙部α（欠肉部β）を説明する拡大図。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３における成
形工程を示す図。
【図２０】本発明に係る円筒部材の製造装置の実施の形
態４の概略構成を示す縦断面図の一部の図。
【図２１】実施の形態４における、カップ状部材の肩部
近傍の縦断面図。
【図２２】実施の形態５における、カップ状部材の肩部
近傍の縦断面図。
【図２３】実施の形態６における、カップ状部材の肩部
近傍の縦断面図。
【図２４】実施の形態７における、カップ状部材の肩部
近傍の縦断面図。
【図２５】実施の形態８における、カップ状部材の肩部
近傍の縦断面図。
【図２６】（ａ）、（ｂ）は、従来の、円筒部材の製造
装置及び製造方法を説明する図。
【図２７】肩部の薄肉化が発生するようすを説明する
図。
【図２８】肩部の根元部に折れ込みが発生するようすを
説明する図。
【図２９】素材に作用する応力とひずみとの関係を示す
応力−ひずみ線図。
【符号の説明】
１ ブランク材 １ｈ 中間部側面 １ｅ 肩部 １ｆ 外周端面 １ｊ 増肉部 １ｓ スプライン １’ 円筒部材 ２ 固定部材（テールストック） ３ マンドレル ３ａ 歯溝 ３ｂ 端面 ３ｃ 拡径部 ３ｄ 円柱部 １１ 電気モータ １２ 円筒部材 １２ａ，１ａ平坦部 １２ｂ，１ｂ底部（立上り） １２ｃ，１ｃ膨径部 １２ｅ，１ｅ肩部 １２ｆ スプライン １２Ｎ，１Ｎコーナ部 １５ ロックアップクラッチ １６ 外摩擦材 １７ 内摩擦材 ３０ 曲げローラ ３１ 増肉ローラ ３１ａ 外周面 ３２ 押圧ローラ ３３ 成形（フォーミング）ローラ ３３ａ 仕上げローラ ３３ｂ 荒ローラ α 空隙部 β 欠肉部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 秀幸 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 安立 毅彦 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ブランク材から円筒部材を製造する方法
    であって、 マンドレルに保持した前記ブランク材に、その外周端面
    より内径側の中間部分から、増肉ローラを押圧しつつ内
    径方向に移動して、前記ブランク材を部分的に増肉する
    増肉工程を有する、 ことを特徴とする円筒部材の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記マンドレルは、軸線方向に略々平行
    に延びる円柱部と、該円柱部より大径の拡径部と、を有
    し、 前記ブランク材を、その外径側の側面が前記拡径部に当
    接するように倒し、該側面部分を上記拡径部に当接して
    支持した状態で、前記増肉ローラによる増肉工程を行
    う、 ことを特徴とする請求項１記載の円筒部材の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記マンドレルの円柱部に、スプライン
    成形用の歯溝を形成し、 前記増肉工程にて増肉された部分の材料を前記歯溝に押
    込んで、内スプラインを有する円筒部材を成形する、 ことを特徴とする請求項２記載の円筒部材の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記増肉工程の後に、成形ローラを、前
    記ブランク材を押圧しつつ前記マンドレルの軸方向に相
    対的に移動する成形工程を有する、 ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の円
    筒部材の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記マンドレルは、前記円柱面と拡径部
    とが一体に形成され、 前記成形ローラは、上記円柱部と拡径部に沿って移動し
    て、前記円柱部に対応する平坦部及び前記拡径部に対応
    する膨径部を有する円筒部材を成形する、 ことを特徴とする請求項４記載の円筒部材の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記マンドレルは、前記円柱部を有する
    本体と、該本体に対して軸方向に移動し得かつ前記拡径
    部を有する可動部と、を備え、 前記増肉工程では、前記可動部を、前記ブランク材が前
    記拡径部に当接する位置に保持し、前記成形工程では、
    前記可動部を、前記ブランク材が当接しない位置に移動
    して、前記本体に対応する円筒部材を成形する、 ことを特徴とする請求項４記載の円筒部材の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記増肉工程と前記成形工程との間に、
    押圧ローラを内径方向に移動して、前記増肉工程で増肉
    された部分を前記マンドレル円柱部に押圧する押圧工程
    を有する、 ことを特徴とする請求項４ないし６記載の円筒部材の製
    造方法。
  8. 【請求項８】 前記増肉ローラの外周面は、前記円柱部
    において、前記ブランク材の外径方向から内径方向に材
    料が流れる方向の所定角度の傾斜面からなる、 ことを特徴とする請求項２ないし７のいずれか記載の円
    筒部材の製造方法。
  9. 【請求項９】 ブランク材から円筒部材を製造する製造
    装置であって、 マンドレルと、 該マンドレルに前記ブランク材を保持する固定部材と、 前記マンドレルに対して相対的に軸方向及び径方向に移
    動する増肉ローラと、を備え、 該増肉ローラを、前記マンドレル及び固定材料にて保持
    されたブランク材に、その外周端面より内径側の中間部
    から押圧して内径方向に移動するように制御して、前記
    ブランク材を部分的に増肉する、 ことを特徴とする円筒部材の製造装置。
  10. 【請求項１０】 前記マンドレルは、軸線方向に略々平
    行に延びる円柱部と、該円柱部より大径の拡径部と、を
    有し、 前記増肉ローラが、前記ブランク材を、その外径側の側
    面が前記拡径部に当接するように倒し、該側面部分を上
    記拡径部に当接して支持した状態で、前記ブランク材を
    部分的に増肉するように制御される、 ことを特徴とする請求項９記載の円筒部材の製造装置。
  11. 【請求項１１】 前記マンドレルの円柱部に、スプライ
    ン成形用の歯溝を形成し、 前記増肉された部分の材料を前記歯溝に押込んで、内ス
    プラインを有する円筒部材を成形する、 ことを特徴とする請求項１０記載の円筒部材の製造装
    置。
  12. 【請求項１２】 成形ローラを有し、該成形ローラが、
    前記ブランク材を押圧しつつ前記マンドレルの軸方向に
    相対的に移動するように制御される、 ことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか記載の
    円筒部材の製造装置。
  13. 【請求項１３】 前記マンドレルは、前記円柱面と拡径
    部とが一体に形成され、 前記成形ローラは、上記円柱部と拡径部に沿って移動し
    て、前記円柱部に対応する平坦部及び前記拡径部に対応
    する膨径部を有する円筒部材を成形する、 ことを特徴とする請求項１２記載の円筒部材の製造装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記マンドレルは、前記円柱部を有す
    る本体と、該本体に対して軸方向に移動し得かつ前記拡
    径部を有する可動部と、を備え、 前記増肉ローラの作動中にあっては、前記可動部を、前
    記ブランク材が前記拡径部に当接する位置に保持し、前
    記成形ローラの作動中にあっては、前記可動部を、前記
    ブランク材が当接しない位置に移動するように制御し
    て、前記本体に対応する円筒部材を成形する、 ことを特徴とする請求項１２記載の円筒部材の製造装
    置。
  15. 【請求項１５】 押圧ローラを有し、該押圧ローラが、
    前記増肉ローラにて増肉された部分を前記マンドレルの
    円柱部に押圧するように制御される、 ことを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか記載
    の円筒部材の製造装置。
  16. 【請求項１６】 前記増肉ローラの外周面が、前記ブラ
    ンク材のマンドレル及び固定部材による保持部に向かっ
    て小径となる所定角度の傾斜面からなる、 ことを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか記載
    の円筒部材の製造装置。
  17. 【請求項１７】 前記マンドレル及び固定部材は、回転
    駆動されると共に軸方向に移動駆動され、 前記増肉ローラ及び前記成形ローラは、前記マンドレル
    に対して径方向に移動駆動される、 ことを特徴とする請求項１２ないし１６のいずれか記載
    の円筒部材の製造装置。
  18. 【請求項１８】 前記マンドレルの軸線に平行する軸を
    中心に回動駆動され、ターレットを有し、 該ターレットに前記増肉ローラ及び成形ローラを支持し
    て、該ターレットを回転することにより、前記増肉ロー
    ラ又は成形ローラが前記マンドレルに対向するように移
    動される、 ことを特徴とする請求項１７記載の円筒部材の製造装
    置。
  19. 【請求項１９】 前記成形ローラは、荒ローラ、仕上げ
    ローラ等の複数の異なる種類のローラからなる、 ことを特徴とする請求項１７又は１８記載の円筒部材の
    製造装置。
  20. 【請求項２０】 ブランク材から製造される円筒部材で
    あって、 前記ブランク材の板厚と略々等しい底部と、 前記ブランク材の板厚より厚い肉厚部を有する、軸線方
    向に略々平行に延びる平坦部と、 前記肉厚部の内周面に形成された内スプラインと、を一
    体に有する、 ことを特徴とする円筒部材。
  21. 【請求項２１】 前記平坦部の軸方向一端に前記底部が
    一体に連結され、該平坦部の軸方向他端に、前記平坦部
    より大径からなる膨径部が一体に連結されてなる、 ことを特徴とする請求項２０記載の円筒部材。
  22. 【請求項２２】 前記円筒部材は、トルクコンバータの
    フロントカバーである、 ことを特徴とする請求項２１記載の円筒部材。
  23. 【請求項２３】 平坦部内周面のスプラインに、多板ク
    ラッチからなるロックアップクラッチの外摩擦材が係合
    し、 前記平坦部の外径側に電気モータが配置されてなる、 ことを特徴とする請求項２２記載の円筒部材。
  24. 【請求項２４】 軸線方向に略々平行に延設されると共
    に外周面にスプライン成形用の歯溝を有する円柱部と、
    該円柱部より大径の拡径部とを備えるマンドレルを使用
    してブランク材から円筒部材を製造する製造方法であっ
    て、 前記マンドレルに保持した前記ブランク材のうちの外周
    端面より内径側の中間部分を、増肉ローラで前記拡径部
    に押圧しながら、前記増肉ローラを前記拡径部に沿って
    前記円柱部に向けて移動させることにより、前記中間部
    分のうちの前記拡径部に対応する膨径部の材料を前記中
    間部分のうちの前記円柱部に対応する平坦部に集める増
    肉工程を有し、 前記増肉工程において、前記マンドレルにおける前記拡
    径部と前記円柱部との交差部に材料が充填されない空隙
    部を設けることにより、前記ブランク材における前記膨
    径部と前記平坦部とが交差するコーナ部に前記空隙部に
    対応する欠肉部を設ける、 ことを特徴とする円筒部材の製造方法。
  25. 【請求項２５】 前記増肉工程の後に押圧工程を有し、 前記押圧工程において、前記増肉工程で増肉された前記
    平坦部を押圧ローラで外周面側から内径方向に押圧する
    ことにより、前記平坦部の内周面側の材料を前記歯溝に
    向けて押し込む、 ことを特徴とする請求項２４に記載の円筒部材の製造方
    法。
  26. 【請求項２６】 前記押圧工程において、前記歯溝及び
    前記空隙部に材料を充填させる、 ことを特徴とする請求項２５に記載の円筒部材の製造方
    法。
  27. 【請求項２７】 前記押圧工程において、前記歯溝及び
    前記空隙部に、材料が充填されない未充填部を残す、 ことを特徴とする請求項２５に記載の円筒部材の製造方
    法。
  28. 【請求項２８】 前記押圧工程の後に成形工程を有し、 前記成形工程において、前記平坦部の外周面を成形ロー
    ラによって内径方向に押圧しながら、前記成形ローラを
    前記軸方向に前記コーナ部に向けて移動させて、前記歯
    溝及び前記空隙部における前記未充填部分に材料を充填
    させる、 ことを特徴とする請求項２７に記載の円筒部材の製造方
    法。
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