JP2002219540A

JP2002219540A - 円板状回転体の製造方法

Info

Publication number: JP2002219540A
Application number: JP2001014295A
Authority: JP
Inventors: Nariaki Yamanaka; 成昭山中
Original assignee: UK KK
Current assignee: UK KK
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-08-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】従来の鋳鉄を主体としたものより軽量化、生
産性向上を図ることができる円板状回転体の製法を提供
する。【解決手段】円板状で、かつ半径方向の一部に他の部
分より肉厚にした環状の慣性用肉厚部を有する円板状回
転体の製造方法において、円板状の鋼板の半径方向の一
部に環状の蛇腹状部９を成形してから、この部分を半径
方向外側から圧縮して環状の慣性用肉厚部５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、例えばエンジンの
回転軸に取り付けられるフライホイールや、クラッチカ
バーに内蔵されているプレッシャプレート、さらにブレ
ーキドラム等のように、車両用回転摺接部材として用い
られる円板状回転体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記円板状回転体のうち、例えば従来の
フライホイールは、まず断面形状が角状になっている棒
状の鋼材（Ｓ４８Ｃ相当）を、あらかじめリング状に成
形しておき、その両端をフラッシュバット溶接等にて結
合してから、これの外周に歯車を切削加工して図１
（ａ），（ｂ）に示す環状素材ａを作る。そしてこの環
状素材ａを図２に示すように必要部分を機械加工した鋳
鉄製のフライホイール本体ｂの外周部に焼ばめにして嵌
合結合し、あるいは嵌合後、溶接結合して製造されてい
る。また、これの歯車部分は局部的に強度を要求される
ので、高周波焼入処理している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の円板状
回転体フライホイール等の製造方法では、鋳鉄材料をベ
ースとしているため、外周近傍の質量で決まる慣性重量
を確保して、中心近傍に発生する大きな遠心力に耐える
強度を保つためには、中心付近まで肉厚を増す必要があ
る。このため、これの全体重量が必要以上に増大する欠
点があり、かねてよりこの部品の軽量化が求められてい
た。

【０００４】フライホイールのように回転摺接部材でこ
れまで鋳鉄系素材がベース材料として用いられてきたの
は、複合材からなるクラッチプレートとの摺接特性が優
れているからである。これは、鋼を摺接部分に使用する
のは、耐摩耗性や摩擦係数の観点から困難であることに
よる。

【０００５】一方、鋼材からなる環状素材ａと鋳物から
なるフライホイール本体ｂの組み合わせによる製造方法
では、機械加工が多く、また焼ばめや溶接加工により変
形するため、歪み修正やバランス取りに多大の工数を必
要とし、製造コストが高かった。

【０００６】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、外周近傍での慣性機能を損なうことなく軽量化が
達成でき、また、フライホイールのように側面に摺接部
を有する回転体であっても、鋼材主体の構成にできて軽
量化を図ることができると共に、コストの低減化を図る
ことができるようにした円板状回転体の製造方法を提供
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る円板状回転体の製造方法は、円板状
で、かつ半径方向の一部に他の部分より肉厚にした環状
の慣性用肉厚部を有する円板状回転体の製造方法におい
て、円板状の鋼板の半径方向の一部に環状の蛇腹状部を
成形してから、この部分を半径方向外側から圧縮して環
状の慣性用肉厚部を成形する。

【０００８】また、円板状で、かつ半径方向の一方部に
他の部分より肉厚にした環状の慣性用肉厚部と、他の部
材との摺接部を有する円板状回転体の製造方法におい
て、円板状の鋼板の半径方向の一部に環状の蛇腹状部を
形成してから、この部分を半径方向外側から圧縮して環
状の慣性用肉厚部を成形し、また、摺接部に鋳鉄粉末を
焼結結合した。

【０００９】また、上記円板状回転体における摺接部の
鋳鉄粉末の焼結結合体の代わりに、摺接部に溶射層を付
与する。そしてさらに、この摺接部の裏側に放熱部材を
設ける。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第１の実施の形
態の一例であるフライホイールについて図３以下に基づ
いて説明する。

【００１１】図３はフライホイール１の一例を示すもの
で、２はこれの外周に設けた歯車、３はクラッチプレー
トが摺接する摺接部、４はボス部である。そして上記歯
車２と摺接部３の間に、慣性重量を得るために設けた環
状の慣性用肉厚部５が設けてある。このフライホイール
１は鋼材が主体となっており、これの摺接部３に鋳鉄粉
末を焼結した焼結体からなる摺接体６が接合されてい
る。

【００１２】次に上記構成のフライホイールの製造方法
を図４以下を参照し説明する。

【００１３】７は円板状の素材で、この素材７はＢを添
加したＳ３５Ｃ等が用いられる。この素材７の外周部付
近にプレス装置の上型８ａ、下型８ｂにて同心円状の複
数の波形からなる蛇腹部９を成形する（図４）。

【００１４】ついで上記蛇腹部９をロール１０にて半径
方向外側から内側へ圧縮成形する（図５（ａ））。これ
により素材７の半径方向の外周寄りの中間部に慣性重量
となる慣性用肉厚部５が形成される（図５（ｂ））。

【００１５】次に、上記慣性用肉厚部５より外周側の円
板部分７ａを第１・第２・第３のロールダイ１１ａ，１
１ｂ，１１ｃにて順次外側から軸心側へスエジング加工
を行って、上記慣性用肉厚部５の外側に歯車用肉厚部１
２を増肉成形する（図６（ａ），（ｂ），（ｃ））。

【００１６】そしてこの歯車用肉厚部１２に、例えば歯
車転造ロール１３にて歯車２を転造する(図７)。なお、
この歯車２は機械加工によってもよい。

【００１７】一方図８に示すように、上記素材７の慣性
用肉厚部５より内側の円板部は上記工程とは別にプレス
加工及びスエジング加工にてクラッチプレート対向部１
４とボス部４を成形する。

【００１８】その後クラッチプレート対向部１４に鋳鉄
粉末を焼結接合してなる摺接体６を接合する（図８）。
この摺接体６は、クラッチプレート対向部１４に鋳鉄粉
末を積層し、これを圧接成形しながら高電流のパルス電
流を流すことにより焼結すると共に、クラッチプレート
対向部１４に溶着接合する。

【００１９】この実施の形態における円板状の素材７の
板厚ｔ_１は３．２ｍｍ、慣性用肉圧部９の肉圧ｔ_２は１
５ｍｍ、歯車用肉厚部１２の肉厚ｔ_３は７．０ｍｍ、摺
接体６の層厚ｔ_４は４．０ｍｍであった。

【００２０】この第１の実施の形態において、クラッチ
プレート対向部１４の裏側に、図９に示すように、放熱
用のフィン１５を多数設け、この部分にて放熱装置を構
成してもよい。この構成のフィン１５は図９に示すよう
に、フィン１５の端面をクラッチプレート対向部１３の
裏面に固着するようにしてもよいが、クラッチプレート
対向部１３にフィン１５の形状に相当する形状の穴を、
これの一部をクラッチプレート対向部１３に連結した状
態にして打ち抜き、この打ち抜き部分をクラッチプレー
ト対向部１３の裏側へ立ち上げてこれをフィンとしても
よい。

【００２１】また、慣性用肉厚部５を作るための蛇腹部
９の形成はプレス加工に代えてスピニングロールにてス
ピニング成形によってもよい。

【００２２】図１０から図１２は本発明の第２の実施の
形態の一例であるプレッシャプレート１６の製造方法を
示す。このプレッシャプレート１６は板厚３．５ｍｍの
円形鋼板（Ｓ３５Ｃ）が用いられ、これのクラッチプレ
ート対向部１７をプレス加工、あるいはスピニング加工
にて蛇腹状に加工すると共に、外周部に複数個の耳部１
８を一体成形する。

【００２３】ついで、上記クラッチプレート対向部１７
に上述した第１の実施の形態における摺接体６と同様の
工程により鋳鉄粉末を焼結接合してなる摺接体１９を接
合する。

【００２４】耳部１８の構成は、図１１に示すようにプ
レッシャプレート１６の板厚のままでもよいが、図１２
に示すように、折り曲げてプレッシャプレート１６の２
枚分の厚さにすると共に、この部分にまで上記摺接体１
９を焼結接合して肉厚状に形成してもよい。

【００２５】また、上記した各実施の形態において、摺
接体６，１９の接合は、鋳鉄粉末と鋼板の間にＮｉ，Ｃ
ｕのような非チル化作用を有する金属粉を介在させて行
うことにより、接合部にチル層が発生することなく鋳鉄
粉末の焼結体と鋼板との接合が行われる。

【００２６】なお、上記各実施の形態において、摺接部
分の焼結接合鋳鉄合金層に代えて、溶射層を付与しても
よい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、慣性用肉厚部を有する
円板状回転体を、上記慣性用肉厚部を含めて鋼板を主体
として構成できることにより、従来の鋳鉄を主体として
いたものに比べて軽量化を図ることができると共に生産
性を高めることができる。

【００２８】また、慣性用肉厚部を有すると共に、摺接
部を有する円板状回転体にあっては、上記した作用効果
の他に、摺接部に鋳鉄粉末を焼結接合したことにより、
摺接部の機能を、この部分に鋳鉄を用いた従来のものと
同等の機能を得ることができると共に、この部分の軽量
化を図ることができる。そしてこの部分に鋳鉄粉末を用
いることにより、鋳鉄切粉のリサイクルが可能となり、
経済性が向上される。

【００２９】また、上記摺接部に溶射層を付与すること
により、この摺接部の積層を強固に行うことができる。

【００３０】さらに、摺接部の裏側に放熱用のフィンを
設けることにより、円板状回転体の摺接部の温度上昇が
抑制することができる。またこのフィンが円板状回転体
と一体に回転することにより風が発生し、周囲の部材を
冷却することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）従来のフライホイールの製造方法におけ
る構成部材の１つである環状素材を一部部破して断面形
状を示した平面図、（ｂ）はその断面図である。

【図２】従来のフライホイールの製造方法により製造さ
れたフライホイールを示す断面図である。

【図３】本発明方法で製造されるフライホイールを示す
斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態において、蛇腹部を
成形する工程図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は蛇腹部より慣性用肉厚部を成
形する工程図である。

【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は歯車用肉厚部を成形
する工程図である。

【図７】歯車用肉厚部に歯車を成形する工程図である。

【図８】クラッチプレート対向部に摺接体を接着した状
態を示す断面図である。

【図９】クラッチプレート対向部の裏側にフィンを設け
たフライホイールを示す斜視図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す部分平面図
である。

【図１１】図１０のＡ−Ａ線に沿う断面矢視図である。

【図１２】他の例の要部を示す断面図である。

【符号の説明】

１…フライホイール、２…歯車、３…摺接部、４…ボス
部、５…慣性用肉厚部、６，１９…摺接体、７…素材、
７ａ…円板部分、８ａ…上型、８ｂ…下型、９…蛇腹
部、１０…ロール、１１ａ，１１ｂ，１１ｂ…ロールダ
イ、１２…歯車用肉厚部、１３…歯車転造ロール、１
４，１７…クラッチプレート対向部、１５…フィン、１
６…プレッシャプレート、１８…耳部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板状で、かつ半径方向の一部に他の部
分より肉厚にした環状の慣性用肉厚部を有する円板状回
転体の製造方法において、円板状の鋼板の半径方向の一部に環状の蛇腹状部を成形
してから、この部分を半径方向外側から圧縮して環状の
慣性用肉厚部を成形することを特徴とする円板状回転体
の製造方法。
【請求項２】円板状で、かつ半径方向の一方部に他の
部分より肉厚にした環状の慣性用肉厚部と、他の部材と
の摺接部を有する円板状回転体の製造方法において、円板状の鋼板の半径方向の一部に環状の蛇腹状部を形成
してから、この部分を半径方向外側から圧縮して環状の
慣性用肉厚部を成形し、また、摺接部に鋳鉄粉末を焼結結合したことを特徴とす
る円板状回転体の製造方法。
【請求項３】円板状で、かつ半径方向の一方部に他の
部分より肉厚にした環状の慣性用肉厚部と、他の部材と
の摺接部を有する円板状回転体の製造方法において、円板状の鋼板の半径方向の一部に環状の蛇腹状部を形成
してから、この部分を半径方向外側から圧縮して環状の
慣性用肉厚部を成形し、また、摺接部に溶射層を付与したことを特徴とする円板
状回転体の製造方法。
【請求項４】請求項２及び３のいずれか１項記載の円
板状回転体の製造方法において、摺接部の裏側に放熱部材を設けたことを特徴とする円板
状回転体の製造方法。