JP3757523B2

JP3757523B2 - 円筒部品の成形方法

Info

Publication number: JP3757523B2
Application number: JP02494197A
Authority: JP
Inventors: 利澄徳永; 英利和田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2017-02-07
Also published as: JPH10216891A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、円筒部品の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動変速機のクラッチドラムなどの一端が開口し、その内周面に軸方向に沿った複数の凸条が形成された円筒部品の成形方法において、上記凸条の一部に例えばリテーナ溝等の周方向の溝を形成する場合、一般に当該円筒部品がホーミング加工される関係もあって、該ホーミング加工と同時に上記周方向の溝を形成することはできない。したがって、上記ホーミング加工によって円筒部品１の周壁に上記凸条を形成した後に、例えば図１３の（ａ）〜（ｂ）に示すように、凸状のパンチング凸部５０ａを有する下型５０と凹状のパンチング凹部５１ａを有する上型５１とを備えた押出成形装置（パンチング装置）によるパンチング加工により上記周方向の溝５，５・・・を形成する加圧加工方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、該加工方法の場合、例えば図１３の（ｂ）から明らかなように、下型５０のパンチング凸部５０ａの押し方向の両側にカエリ４１，４１が発生する問題がある。これは次のような理由に基くものと考えられる。
【０００４】
すなわち、下型５０のパンチング凸部５０ａがワークである円筒部品１に接触した瞬間、同下型５０のパンチング凸部５０ａの押し力に対してワークである円筒部品１内部の材料移動が押し方向からパンチング凸部５０ａ周辺に押し返される形で盛り上がりが発生するものと思われる。パンチング時のパンチング凸部５０ａの押し力で押した部分の材料が全体に移動するのであれば盛り上がりは発生せず、むしろダレが出るはずである。通常ダレが発生する部位が逆に盛り上がるのは、例えば溝加工幅（３．１ｍｍ）に対して円筒部品１側材料の板厚が厚いため（４ｍｍ）、パンチング凸部５０ａが食い込んだ部分の材料が加圧初期の段階で加圧方向に移動せず、せん断面に沿って盛り上がるためだと考えられる。
【０００５】
上記仮定が正しいとすれば、溝幅、板圧の仕様変更は困難なことから盛り上がりは防止できないことになる。そうだとすると、残される対策方法としては、盛り上がり量を少なくするか、又は盛り上がった部分をつぶす方法を検討する必要がある。
【０００６】
また、パンチング方向に、盛り上りがより多く発生する現象は、パンチング時の押し力を上型５１側で受けるが、クラッチドラム底部側に対してクラッチドラム先端部側開口縁の方が剛性が弱く、加工時の変形をより多く受けるためであることに起因するものと思われる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、以上のような問題を解決することを目的としてなされたもので、該目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【０００８】
すなわち、先ず本願発明の円筒部品の成形方法は、一端部が開口し、内周面に軸方向に沿った複数の凸条が形成された円筒部品の成形方法であって、上記各凸条の一部に周方向の溝を形成すべく、先ず当該溝幅よりも小さな幅の第１の工具によって上記各凸条の一部を加圧加工し、次に該第１の工具により加圧加工した上記各凸条の一部を略上記溝幅と等しい幅の第２の工具によって加圧加工するようになっている。
【０００９】
したがって、先ず上記第１の加圧加工工程で形成される周方向の溝の幅よりも小さい第１の工具両側のカエリは、続く上記周方向の溝幅と略等しい幅の第２の工具による第２の加圧加工工程で内側の加工溝のパンチング作用により、確実に内側に巻き込んだ状態で押圧されて、最終的にカエリのない所望幅の周方向の溝が形成されることになる。
【００１０】
また、本願発明の円筒部品の成形方法は、上記構成の円筒部品が、車両用自動変速機のクラッチドラムに適用して構成され、該車両用自動変速機のクラッチドラムにおいて、上記と同様の作用が実現される。
【００１１】
さらに、また本願発明の円筒部品の成形方法は、上記車両用自動変速機のクラッチドラムにおいて、上記構成の周方向の溝が、リテーナ溝として構成され、上記と同様の作用が実現される。
【００１２】
【発明の効果】
以上の結果、本願発明の円筒部品の成形方法によると、従来のような溝部両側の凸条角部のカエリ（盛り上がり）を可及的に小さくした状態で周方向の溝を形成することができるようになり、加工工数を低減し、加工作業を容易かつ能率的にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について、添付の図面（図１〜図１２）に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
先ず、図１は本願発明の実施の形態に係る円筒部品の成形方法を、例えばプラネタリギヤを作動させる車両用自動変速機用クラッチドラム装置の内外のクラッチドラム１，２の内の外側クラッチドラム１のスナップリング装着用のリテーナ溝の成形に対して適用した場合について示している。該本願発明の成形方法を説明する前に、先ず当該クラッチドラム装置自体の概略的な構成について一応説明しておく。
【００１５】
上記両外側クラッチドラム１と内側クラッチドラム２とは共に、全体として一端が開口する円筒形に成形された円筒部品であり、両者は互いにその開口部側を対向させて同軸状に嵌合配置されている。
【００１６】
先ず上記外側クラッチドラム１の内周面には、図示のように複数本の凸条部３，３・・・が周方向に所定の間隔をあけてかつ開口端から他端側に亘って軸心方向に沿って一体に成形されており、これらの凸条部３，３・・・には、複数枚の薄いリング状の円板からなるクラッチ板４，４・・・がその外周に形成された複数の切欠部（図示せず）を嵌合させて周方向の動きが規制された状態で当該外側クラッチドラム１内に同軸上に配置されている。また、上記凸条部３，３・・・の開口縁部には凹溝としてのスナップリング装着用のリテーナ溝５，５・・がそれぞれ成形され、これらリテーナ装着溝５，５・・・にスナップリング６を嵌合させて装着し、上記各クラッチ板４，４・・・が抜けないようにリテーニングしている。
【００１７】
また上記内側クラッチドラム２の外周面には、複数本の凸条部７，７・・・が周方向に所定の間隔をあけかつ開口端から他端側に亘って軸心方向に沿って一体に成形され、これらの凸条部７，７・・・にも、複数枚の薄いリング状の円板からなるクラッチ板８，８・・・がその外周に形成された複数の切欠部（図示せず）を嵌合させて周方向の動きが規制された状態で当該内側クラッチドラム２内に同軸上に配置されている。
【００１８】
そして、上記外側クラッチドラム１側のクラッチ板４，４・・・と内側クラッチドラム２側のクラッチ板８，８・・・とは、１枚置きに交互に配置され、外側クラッチドラム１の他端側である閉塞側に配置されたピストン９を油孔１０を経て導入される油圧により軸心方向に移動させ、上記クラッチ板４，８を押圧してその摩擦力によって回転を伝えるようになっている。
【００１９】
上記外側クラッチドラム１の外周面は、凹凸のない平坦な円筒面になっており、その外側にはブレーキバンド１１が配置され、上記外側クラッチドラム１の平坦な外周面をブレーキ面として上記ブレーキバンド１１が接触することにより、外側クラッチドラム１の回転を制動するようになっている。
【００２０】
そして、上記のクラッチドラム装置は次のようにして組み立てられる。
【００２１】
先ず、外側クラッチドラム１に対しピストン９を組み付けた後、内側クラッチドラム２を上記外側クラッチドラム１に各々の開口を対向させて同軸状に配置する。
【００２２】
次いで、複数枚のクラッチ板４及びクラッチ板８を外側クラッチドラム１と内側クラッチドラム２との間に交互に挿入し、上記各クラッチ板４の複数の切欠部を内側クラッチドラム２の各凸条部７にそれぞれ嵌合させ、これらのクラッチ板４，８を外側及び内側クラッチドラム１，２にそれぞれ取り付ける。
【００２３】
その後、スナップリング６を上記外側クラッチドラム１の各凸条部３の装着溝５に装着し、クラッチ板４，８が抜けないようにリテーニングする。
【００２４】
次に、図２に示すように、円筒部品素材、つまり外側クラッチドラム１の成形材料となる板材Ｐを主軸２１と支持軸２２との間に配置し、上記支持軸２２先端に同軸状に装着されたマンドレル２３と、該マンドレル２３に対向するように上記主軸２１先端に取り付けられた成形型２４とで上記板材Ｐを両側から挟持する。上記マンドレル２３の表面には、複数本の凸条部３，３・・・成形するための凹条溝２３ａ，２３ａ・・・が軸心方向に沿って形成されている。
【００２５】
次いで、上記板材Ｐを凸条部成形工程に搬入して円筒形に塑性加工する。つまり、図３に示すように、上記板材Ｐを成形ローラ２５で外側から押圧して上記マンドレル２３の表面に沿って押し伸ばし、ロールフォーミング加工を行う。これにより、上記板材Ｐが円筒形に成形されて外側クラッチドラム１が得られる。
【００２６】
この段階で得られた外側クラッチドラム１は、例えば図４に示すように、一端が開口しており、その内周面には複数本の凸条部３，３・・・が周方向に所定の間隔をあけて、かつ開口端から他端側に亘って軸心方向に沿って成形されているとともに、筒体周壁部１ａの外周面は凹凸のない平坦な円筒面に成形されている。
【００２７】
その後、このような形状の外側クラッチドラム１を周方向のリテーナ溝成形工程に搬送し、スナップリング６が装着されるリテーナ溝５を成形する。該成形工程では、例えば図５，図６及び図７，図８に示すように、上記外側クラッチドラム１を当該ドラムの周方向に若干位置をずらせて並設した第１，第２の押出成形装置２６Ａ，２６Ｂの下型２７，２９と上型２８，２８との間にセットし、同第１，第２の押出成形装置２６Ａ，２６Ｂの各上型２８，２８をその上方に配置されたシリンダ３９，３９の伸張作動により下降させて外側クラッチドラム１を回しながら、２工程により加圧成形する。
【００２８】
すなわち、本願発明の場合、上記第１，第２の押出成形装置２６Ａ，２６Ｂの下型２７，２９のパンチング凸部２７ａ，２９ａは、各々その幅を異にしており、後述するような第１〜第４の４段階の工程により上記外側クラッチドラム１の周壁部１ａをパンチング加工することによって、前述した従来の下型５０のパンチング凸部５０ａの押し方向両側に発生していたカエリ４１，４１を抑制するようにしている。
【００２９】
すなわち、該成形方法では、例えば図９の（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１の押出成形装置２６Ａを使用した第１，第２のプリ加工工程と第２の押出成形装置２６Ｂを使用した第３，第４の最終成形工程とよりなっている。
【００３０】
（１）第１工程
該工程では、先ず図９の（ａ）に示すように、第１の押出成形装置２６Ａにおいて、最終的に形成すべきリテーナ溝５の溝幅Ｗよりも所定幅ΔＷだけ小さい幅Ｗ₁の第１のパンチング凸部２７ａを有する第１の下型２７を上型２８と対応させてセットする（図５、図６の状態に対応）。
【００３１】
（２）第２の工程
次に、該状態から、上型２８を下降させて図９の（ｂ）に示すように、外側クラッチドラム１の筒体部周壁１ａを所定ストローク分加圧加工する。
【００３２】
この時、第１の下型２７の第１のパンチング凸部２７ａの両側には、少し小さいが従来同様のカエリ４１，４１が発生する。
【００３３】
（３）第３工程
次に、上記図９の（ｂ）の状態から、一旦上記上型２８を上昇させるとともに第１の下型２７を若干下降させた後、上記外側クラッチドラム１を所定角回転させ、上記第１の下型２７の第１のパンチング凸部２７ａよりも幅が大きい、最終的に形成されるリテーナ溝５の溝幅Ｗに対応した幅Ｗの第２のパンチング凸部２９ａを有する第２の下型２９によって構成された第２の押出成形装置２６Ｂの第２の下型２９と上型２８との間に、図９の（ｃ）に示すようにセットする（図７、図８の状態に対応）。この状態では、上記幅の広い第２の下型２９の第２のパンチング凸部２９ａの押圧面が上記カエリ部４１，４１を覆った状態で対面することになる。
【００３４】
（４）第４工程
その後、同図９の（ｃ）の状態から、さらに第２の押出成形装置２６Ｂの上型２８を下降させて、上記第１の押出成形装置２６Ａによるプリ加工部を図９の（ｄ）に示すように第２の下型２９との間で加圧加工する。
【００３５】
これにより、図１０〜図１２に示すように、上記外側クラッチドラム１の周壁部１ａの各凸条部３の開口縁部が第２の下型２９のパンチング凸部２９ａでドラム内方よりドラム外方に向かって加圧され、該各凸条部３に最終的なリテーナ溝５が成形されるとともに、この加圧された部分の肉が上記上型２８の凹溝部２８ａ内に押し出され、外側クラッチドラム１の周壁部１ａ外周面の上記リテーナ溝５に対応する箇所に突出部３０として膨出される。
【００３６】
以上の第１〜第４工程の操作を全ての凸条部３に対して行い、上記外側クラッチドラム１の各凸条部３，３・・・の内周面の開口近くに間欠的にリテーナ溝５，５・・・を周方向に成形する。なお、上記第１，第２の押出成形装置２６Ａ，２６Ｂの各上型２８の凹溝部２８ａは、例えば図６、図８に仮想線にて示すような溝形状でもよく、要は加圧により突出する肉を外部に逃がすことができるような形状であればよい。
【００３７】
さらに、このようなリテーナ溝５，５・・・が成形された外側クラッチドラム１を突出部除去工程に搬入し、上記外側クラッチドラム１の周壁部１ａの外周面に対して一般に行われている最終工程で、切削又は研削仕上げ加工を施し、同外側クラッチドラム１の周壁部１ａ外周面を研削仕上げ加工するとともに、上記突出部３０を除去し、図１に示すような完成品としての外側クラッチドラム１を得る。
【００３８】
本願発明の円筒部品の成形方法では、上述のように、一端部が開口し、内周面に軸方向に沿った複数の凸条部３，３・・が形成された外側クラッチドラム１等の円筒部品の成形方法において、上記各凸条部３，３・・の一部にスナップリング嵌合用リテーナ溝等の周方向の溝５，５・・・を形成すべく、先ず当該溝５，５・・・の溝幅よりも小さな幅の第１の工具２７によって上記各凸条部３，３・・の一部を予備的に加圧加工し、次に該第１の工具２７により予備的に加圧加工した上記各凸条部３，３・・の一部（プリ加工部）を略上記溝５，５・・・の幅と等しい幅の第２の工具２９によって最終的に加圧加工するようになっている。
【００３９】
したがって、先ず上記第１の工具２７による予備的な加圧加工工程で形成される、最終的な周方向の溝５，５・・・の幅Ｗよりも小さい溝部両側（第１の工具２７のパンチング凸部２７ａ両側）のカエリ４１，４１は、続く最終的に形成される周方向の溝５，５・・・の幅Ｗと略等しい幅の第２の工具２９のパンチング凸部２９ａによる最終的な加圧加工工程でのパンチング作用により、確実に内側に巻き込んだ状態で押圧されて、最終的にカエリのない所望幅の周方向の溝５，５・・・が形成されることになる。
【００４０】
以上の結果、本願発明の円筒部品の成形方法によると、従来のような溝部両側の凸条角部のカエリ（盛り上がり）を可及的に小さくした状態で周方向の溝を形成することができるようになり、加工工数を低減し、加工作業を容易かつ能率的にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る円筒部品の成形方法が適用される円筒部品製品の一例である外側クラッチドラムを採用した自動変速機用クラッチドラム装置の全体構造を示す断面図である。
【図２】同クラッチドラム装置における上記外側クラッチドラムの板材から円筒状態への第１の成形工程を示す概略図である。
【図３】同円筒状態への第２の成形工程を示す概略図である。
【図４】同円筒状態への成形工程完了後の外側クラッチドラム成形部要部の構成を示す一部切欠状態の拡大斜視図である。
【図５】上記外側クラッチドラムのスナップリング装着用リテーナ溝を成形する第１の押出成形装置の全体構成を示す概略図である。
【図６】同図５の装置の成形加工部のワークとの対応関係を示す斜視図である。
【図７】上記外側クラッチドラムのスナップリング装着用リテーナ溝を成形する第２の押出成形装置の全体構成を示す概略図である。
【図８】同図７の装置の成形加工部のワークとの対応関係を示す斜視図である。
【図９】上記図５〜図８の装置を使用したリテーナ溝成形方法における第１〜第４の加工工程を示す要部の断面図である。
【図１０】上記図９の成形加工方法によってスナップリング装着用のリテーナ溝が形成された外側クラッチドラムの要部の拡大斜視図である。
【図１１】同外側クラッチドラムのスナップリング装着用リテーナ溝部のドラム部内側から見た斜視図である。
【図１２】同外側クラッチドラムのスナップリング装着用リテーナ溝部のドラム部外側から見た斜視図である。
【図１３】従来の外側クラッチドラム押出成形装置によるスナップリング装着用リテーナ溝の成形工程における問題点の説明図である。
【符号の説明】
１は外側クラッチドラム、２は内側クラッチドラム、３は凸条部、５はスナップリング装着用リテーナ溝、６はスナップリング、２７は第１の下型、２８は上型、２９は第２の下型である。

Claims

一端部が開口し、内周面に軸方向に沿った複数の凸条が形成された円筒部品の成形方法であって、上記各凸条の一部に周方向の溝を形成すべく、先ず当該溝幅よりも小さな幅の第１の工具によって上記各凸条の一部を加圧加工し、次に該第１の工具により加圧加工した上記各凸条の一部を略上記溝幅と等しい幅の第２の工具によって加圧加工するようにしたことを特徴とする円筒部品の成形方法。
円筒部品が、車両用自動変速機のクラッチドラムであることを特徴とする請求項１記載の円筒部品の成形方法。
周方向の溝が、リテーナ溝であることを特徴とする請求項２記載の円筒部品の成形方法。