JP3884523B2 - Integrated drum having internal and external teeth and method for forming the same - Google Patents

Integrated drum having internal and external teeth and method for forming the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内歯と外歯を有する一体型ドラムとフローフォーミング加工機により成形される一体型ドラム成形方法の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動変速機の変速機構で2多板クラッチのクラッチプレートをそれぞれ嵌合するドラム部材としては、例えば、図10及び図11に示すものが知られている。
【0003】
このドラム部材は、図10に示すように、内スプライン歯が形成された第1ドラムと、外スプライン歯が形成された第2ドラムとをそれぞれプレス成形により製造し、第1ドラムと第2ドラムを重ね合わせて電子ビーム溶接(図11)することで一体化したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のドラム部材にあっては、2つの独立した第1ドラムと第2ドラムを製造し、両ドラムを溶接することで内歯・外歯を有するドラム部材を構成するようにしているため、下記に列挙する問題がある。
【0005】
(1) ドラム部材の製造にあたっては、第1ドラムのプレス成形加工と第2ドラムのプレス成形加工と両ドラムの電子ビーム溶接作業を行なわなければならないため、製造時間が多大となる。
【0006】
(2) 第1ドラムと第2ドラムを電子ビームにて溶接するが、溶接後、製造段階で両ドラムに力を加えて未溶接部のチェックを行なうことができないため、未溶接部が存在するドラム部材を製品として供給する可能性があり、高い製品品質を保には細心の注意を払いながらの溶接作業が必要となる。
【0007】
(3) 第1ドラムと第2ドラムを電子ビームにて溶接するため、溶接に伴う材料加熱で生じる溶接歪みと、第1ドラムと第2ドラムの軸心が少なくとも公差範囲でズレる軸心ズレが避けられず、溶接歪みによりスプライン歯が傾くし、軸心ズレによりクラッチプレートとの嵌合隙間を一定に保てなくなる。
【0008】
この結果、スプライン歯に嵌合されたクラッチプレートがクラッチの締結時や解放時にスプライン歯に沿ってスムーズに移動できず引き摺りを生じたり、クラッチプレートが傾斜状態のまま嵌合されることでプレート摩耗が一部のみに片寄る偏摩耗を生じたりする。
【0009】
上記従来技術の説明ではプレス成形加工によりドラムを製造する例について述べたが、特開平7−51781号公報に記載されているように、最近、内歯を高精度で高強度で加工する方法としてフローフォーミングが知られている。
【0010】
このフローフォーミングとは、フォーミングローラを材料に押し当て、高い押圧力を保ったまま回転する材料を軸方向に移動させ、押し出された材料を内側の内歯成形型に流し込む冷間塑性変形により材料の内面に内歯を形成する加工法をいう。よって、プレス成形のような弾性変形領域でのスプリングバックがなくて歯を高精度で成形できるし、また、金属組織の結晶が地滑りや微細化する等のファイバーフロー現象が生じ、素材よりも高強度となる。
【0011】
そこで、特開平7−51781号公報の図1に記載されているフローフォーミングによる内歯を有するドラムを用いて内歯・外歯を有するドラム部材を構成する場合を想定すると、この場合にも外歯を有するドラムを別途成形し、両ドラムを溶接により一体化する構成となるため、上記問題は全く解決されないまま残ることになる。
【0012】
本発明が解決しようとする課題1は、高い製品品質で歯の傾きや内歯と外歯の軸心ズレ防止が達成可能であると共に外歯と相手部材との噛み合い安定性が発揮されるT字断面形状を持つ内歯・外歯を有する一体型ドラムを提供することにある。
【0013】
本発明が解決しようとする課題2は、高い製品品質の確保と、歯の傾きや内歯と外歯の軸心ズレ防止と、高精度で高強度の歯成形が達成され、第2ドラム部とボス部との断面形状がT字断面形状となる内歯・外歯を有する一体型ドラムの成形方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
(解決手段1)
上記課題1の解決手段(請求項1)は、内歯が形成された第1ドラム部と、
外歯が形成された第2ドラム部と、
大径の第1ドラム部と小径の第2ドラム部とを連接する段差部と、
前記第2ドラム部の軸方向幅のほぼ中央位置からドラム軸に向かって径方向に延設され、第2ドラム部と合わせた断面形状がT字断面形状となるボス部と、
を一体に形成することを特徴とする。
【0015】
(解決手段2)
上記課題1の解決手段(請求項2)は、請求項1記載の内歯・外歯を有する一体型ドラムにおいて、
第1ドラム部に、内歯の歯底からドラム外側に潤滑油を導く第1潤滑油穴を設け、
前記第2ドラム部のボス部から段差壁とは逆方向に延びる軸方向突出部に、第2ドラム部とボス部が交差する外側隅角部から外歯の歯底に潤滑油を導く第2潤滑油穴を設けたことを特徴とする。
【0017】
(解決手段
上記課題2の解決手段(請求項)は、一枚の円形板材から内歯が形成された第1ドラム部と外歯が形成された第2ドラム部とボス部を一体に有する一体型ドラムを成形する一体型ドラム成形方法において、
マンドレルの外周に内歯成形型とプレッシャプレートの外径と同径の第2ドラム部内面型と中間段差壁を形成し、プレッシャプレートの外周に第2ドラム部の軸方向突出部内面型を形成し、
前記円形板材を、マンドレルとプレッシャプレートとの間に挟持し、マンドレルとプレッシャプレートとの軸心を一致させてボス部を挟圧固定する板材固定工程と、
材料曲げローラを用い、回転している円形板材をマンドレル側へ曲げ、第1ドラム部となる部分と第2ドラム部となる部分を予備的に成形するドラム部予備成形工程と、
押圧ローラを用い、予備成形された第2ドラム部となる部分を径方向に押圧することで隙間を押し潰し、中間段差壁の内径側壁面と第2ドラム部内面型及び軸方向突出部内面型の形状に合わせて変形させることでボス部より外側に突出する軸方向突出部を有し、第2ドラム部と合わせた断面形状がT字断面形状となる外歯ベース面を成形する外歯ベース面成形工程と、
前記外歯ベース面に対向配置された外歯ダイスとプレッシャプレートを外歯ダイスの反対位置にて支持するバックアップローラを用い、回転同期させた外歯ダイスを径方向に移動させる転造による冷間塑性変形で第2ドラム部の外面に外歯を形成する転造外歯成形工程と、
前記マンドレルの回転軸対称位置に互いに向き合う配置の2つのフォーミングローラを用い、予備成形された第1ドラム部に2つのローラを押圧し、ローラ押圧を保ったまま第1ドラム部を軸方向に移動させるフローフォーミングによる冷間塑性変形で第1ドラム部の内面に内歯を形成するフローフォーミング内歯成形工程と、
を備えていることを特徴とする。
【0018】
(解決手段
上記課題2の解決手段(請求項)は、請求項記載の内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法において、
フローフォーミング加工機によるドラム成形の後工程として、第1ドラム部に第1潤滑油穴を形成し、第2ドラム部に第2潤滑油穴を形成する潤滑油穴形成工程を加えたことを特徴とする。
【0019】
(解決手段
上記課題2の解決手段(請求項)は、請求項記載の内歯・外歯を有する一体型ドラム成型方法において、
フローフォーミング加工機に設定されるマンドレルを外周にスプライン内歯成形型が形成されたマンドレルとし、転造外歯成形工程で用いられる外歯ダイスをインボリュート外歯ダイスとしたことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
実施の形態1は、請求項1〜請求項記載の発明に対応する内歯・外歯を有する一体型ドラム及び請求項〜請求項記載の発明に対応する内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法である。
【0021】
まず、一体型ドラムの構成を説明する。
【0022】
図1は実施の形態1の内歯・外歯を有する一体型ドラムを示す断面図、図2は一体型ドラムの内歯を示す図、図3は一体型ドラムの外歯を示す図、図4は実施の形態1の内歯・外歯を有する一体型ドラムが適用された自動変速機の変速機構を示す断面図である。
【0023】
一体型ドラムAは、図1に示すように、一枚の円形板材を素材として成形されたもので、スプライン内歯1aが形成された第1ドラム部1と、インボリュート外歯2aが形成された第2ドラム部2と、該第2ドラム部2の軸方向幅のほぼ中間位置からドラム軸に向かって径方向に延設され、第2ドラム部2と合わせた断面形状がT字断面形状となるボス部3を一体に有する構成であり、大径の第1ドラム部1と小径の第2ドラム部2との間には、第1ドラム部1の外径より小さく第2ドラム部2の外径より大きな径の段差面を有する中間段差部4が設定されている。
【0024】
前記第1ドラム部1には、図1及び図2に示すように、スプライン内歯1aの歯底からドラム外側に潤滑油を導く第1潤滑油穴1bが設けられている。この第1潤滑油穴1bは、軸方向の位置が異なる油穴1b1 ,1b2 ,1b3 がそれぞれ120度の等間隔で3個づつ設けられている。
【0025】
前記第2ドラム部2には、図1及び図3に示すように、ボス部3から段差壁とは逆方向に延びる軸方向突出部2cに、第2ドラム部2とボス部3が交差する外側隅角部からインボリュート外歯2aの歯底に潤滑油を導く第2潤滑油穴2bが120度の等間隔で3個設けられている。
【0026】
この一体型ドラムAは、図3に示すように、自動変速機の変速機構に設けられるハイクラッチドラムとして適用されている。
【0027】
図3において、5は入力軸、6はオイルポンプカバー、7は図外のフロントプラネタリーギヤのサンギヤに連結されるリバースクラッチドラム、Aは入力軸5に連結されるハイクラッチドラムとしての一体型ドラム、8は前進2速と4速で締結されるバンドブレーキ、9は後退段で締結されるリバースクラッチ(多板クラッチ)、10は前進3速と4速で締結されるハイクラッチ(多板クラッチ)、11はリバースクラッチピストン、12はハイクラッチピストン、13はハイクラッチハブである。
【0028】
一体型ドラムAのスプライン内歯1aには、ハイクラッチ10のドリブンプレート10aが嵌合され、一体型ドラムAのインボリュート外歯2aには、リバースクラッチ9のドライブプレート9aが嵌合される。
【0029】
自動変速機の変速機構に設けられているリバースクラッチ9とハイクラッチ10の摩擦熱による温度上昇を抑える潤滑作用について説明する。
【0030】
リバースクラッチ9は、クラッチ内側の油が第2ドラム部2とボス部3が交差する外側隅角部によりキャッチされ、外側隅角部から第2潤滑油穴2bを経過してインボリュート外歯2aの歯底に導かれ、ドライブプレート9aとドリブンプレート9bの隙間を経過してクラッチ潤滑をし、リバースクラッチドラム7に形成された潤滑油穴7aから排出され、さらに、バンドブレーキ8を潤滑する。
【0031】
ハイクラッチ10は、クラッチ内側の油がハイクラッチハブ13に形成された潤滑穴13aに導かれ、ドライブプレート10bとドリブンプレート10aの隙間を経過してクラッチ潤滑をし、第1ドラム部1の第1潤滑油穴1bからリバースクラッチドラム7の内面に向かって排出される。
【0032】
次に、一体型ドラム成形機の構成を説明する。
【0033】
図5は実施の形態1の一体型ドラム成形方法で用いられる一体型ドラム成形機を示す概略正面図である。
【0034】
図5において、20は機枠、21,22は揺動アーム、23,24はアームガイド、25は曲げローラ支持スライドベース、26,27はローラ支持スライドベース、28は材料曲げローラ、29はフォーミングローラ、30はバックアップローラ、31はインボリュート歯形による外歯ダイス、32は押圧兼フォーミングローラ、33はマンドレルである。
【0035】
前記マンドレル33は、回転動作と回転軸を保ったまま移動するスライド動作を行なう後述の第1成形軸34に固定されていて、材料曲げローラ28とフォーミングローラ29とバックアップローラ30と外歯ダイス31と押圧兼フォーミングローラ32とに囲まれた位置に配置される。
【0036】
そして、各工程毎に使用するローラ等は、揺動アーム21,22による揺動動作と支持スライドベース25,26,27によるスライド動作により、必要に応じて配置交換されると共にローラの径方向移動量も与えられる。
【0037】
次に、一体型ドラム成形機を使用しての内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法について説明する。
【0038】
一体型ドラム成形方法の説明の前に、成形材クランプ部の構成を図6により説明する。
【0039】
前記マンドレル33は、その外径をプレッシャプレート36の外径より大きく設定し、型抜きリング部材35を介して第1成形軸34に固定されていて、その外周には、大径部にスプライン歯形による内歯成形型33aを形成し、プレッシャプレート36の外径と同径の小径部に第2ドラム部内面型33bを形成し、内歯成形型33aと第2ドラム部内面型33bとの間に中間段差壁33cを形成している。
【0040】
前記プレッシャプレート36は、同期歯車37を介して第2成形軸38に固定されていて、その外周に第2ドラム部2の軸方向突出部内面型36aを形成している。
【0041】
また、マンドレル33とプレッシャプレート36の端部には、互いに嵌合するセンタリング凸部33dとセンタリング凹部36bが形成されている。
【0042】
一体型ドラムAの成形は、板材固定工程→ドラム部予備成形工程→外歯ベース面成形工程→転造外歯成形工程→フローフォーミング内歯成形工程の順に行なわれる。以下、各工程について分説する。
【0043】
[板材固定工程]
板材固定工程では、図6の軸心Oより下の部分に示すように、外周部を少しマンドレル33側に曲げた円形板材A’を、外周に内歯成形型33aを有するマンドレル33と外周面が第2ドラム部2の軸方向突出部内面型36aとなるプレッシャプレート36との間に挟持し、マンドレル33とプレッシャプレート36との軸心Oを一致させてボス部3が挟圧固定される。
【0044】
この板材固定工程では、センタリング凸部33dとセンタリング凹部36bを嵌合させることでマンドレル33とプレッシャプレート36との軸心Oを一致させ、挟圧力を加えることで平板を変形させてボス部3の形状とする。
【0045】
[ドラム部予備成形工程]
ドラム部予備成形工程では、図6の軸心Oより上の部分に示すように、材料曲げローラ28を用い、回転している円形板材A’をマンドレル33側へ曲げ、第1ドラム部1となる部分と第2ドラム部2となる部分を予備的に成形する。
【0046】
[外歯ベース面成形工程]
外歯ベース面成形工程では、図7に示すように、押圧兼フォーミングローラ32を用い、予備成形された第2ドラム部2となる部分を径方向に押圧することで隙間を押し潰し、中間段差壁33cの内径側壁面と第2ドラム部内面型33b及び軸方向突出部内面型36aの形状に合わせて変形させることでボス部3より外側に突出する軸方向突出部を有する外歯ベース面を成形する。
【0047】
[転造外歯成形工程]
転造外歯成形工程では、図8に示すように、外歯ベース面に対向配置された外歯ダイス31とプレッシャプレート36を外歯ダイス31の反対位置にて支持するバックアップローラ30を用い、回転同期させた外歯ダイス31を径方向に軸心Oに向かって移動させる転造による冷間塑性変形で第2ドラム部2の外面に外歯2aを形成する。この時、外歯ベース面成形による壁面と軸方向突出部は成形材料の塑性変形に伴うボス部3から外側への軸方向への流動を促進し、さらに軸方向突出量が増すことで第2ドラム部2とボス部4による断面形状がT字断面形状となる。
【0048】
ここで、外歯ダイス31の回転同期は、同期歯車37に噛み合う同期歯車39が設けられた回転軸40に外歯ダイス31を設けることで達成される。
【0049】
[フローフォーミング内歯成形工程]
フローフォーミング内歯成形工程は、図9に示すように、マンドレル33の回転軸対称位置に互いに向き合う配置のフォーミングローラ29と押圧兼フォーミングローラ32を用い、予備成形された第1ドラム部1(図8に示す)に2つのローラ29,32を端部位置から押圧し、ローラ押圧を保ったまま第1ドラム部1を軸方向に移動させるフローフォーミングによる冷間塑性変形で第1ドラム部1の内面に内歯1aを形成する。
【0050】
すなわち、ローラ押圧を保ったままの移動により板材の変形が内歯成形型33aに流れ込む塑性変形となり、内歯成形型33aの通りに第1ドラム部1の内面に内歯1aが形成される。この時、移動方向に板材が流れるオーバフローと第2ドラム部2の方向に板材が流れるバックフローがあるが、オーバフロー分は後加工にて切断処理し、バックフロー分は中間段差部4により外歯2aとはオーバーラップすることなく吸収される。
【0051】
さらに、一体型ドラム成形機を使用してのドラム成形後、後加工としてドリル機を用い第1潤滑油穴1bと第2潤滑油穴2bが形成される。
【0052】
次に、効果を説明する。
【0053】
(1)内歯1aが形成された第1ドラム部1と、外歯2aが形成された第2ドラム部2と、大径の第1ドラム部1と小径の第2ドラム部2とを連接する中間段差部4と、第2ドラム部2の軸方向幅のほぼ中間位置からドラム軸に向かって径方向に延設され、第2ドラム部2と合わせた断面形状がT字断面形状となるボス部3と、を一体に有する構成であるため、高い製品品質で歯1a,2aの傾きや内歯1aと外歯2aの軸心ズレ防止が達成可能であると共に外歯2aとクラッチ9との噛み合い安定性が発揮されるT字断面形状を持つ内歯・外歯を有する一体型ドラムAを提供することができる。
【0054】
すなわち、従来のように2つのドラム部材を溶接により連結するものではないため、溶接に伴う問題点である製品品質の低い信頼性や歯の傾きや内歯と外歯の軸心ズレという問題を解決することができる。
【0055】
また、第2ドラム部2とボス部3による断面形状がT字断面形状であるため、外歯2aに相手部材を嵌合させた時の嵌合負荷による外歯2aの傾斜が歯の中央部を中心とする傾斜となり、ボス部が第2ドラム部の端部に連接される逆L字断面形状とした場合の歯の端部を中心とする傾斜に比べ、傾斜角が小さく抑えられることで高い噛み合い安定性が発揮される。
【0056】
(2)第1ドラム部1に、内歯1aの歯底からドラム外側に潤滑油を導く第1潤滑油穴1bを設け、第2ドラム部2のボス部3から段差壁とは逆方向に延びる軸方向突出部2cに、第2ドラム部2とボス部3が交差する外側隅角部から外歯2aの歯底に潤滑油を導く第2潤滑油穴2bを設けたため、内歯1aと外歯2aに噛み合う2つのクラッチ9,10の高い潤滑性を確保することができる。
【0057】
(3)内歯をスプライン内歯1aとし、外歯をインボリュート外歯2aとし、成形された一体型ドラムAを2つのクラッチ9,10のプレート9a,10aをそれぞれスプライン内歯1aとインボリュート外歯2aに嵌合する自動変速機の変速機構に設けられるハイクラッチドラムとして適用したため、内歯1aや外歯2aに嵌合されるプレート9a,10aが傾斜して設定されることなく、クラッチ9,10の締結時や解放時に内歯1aや外歯2aに沿ってスムーズに移動でき、クラッチ引き摺りやプレート偏摩耗が防止され、クラッチ9,10の耐久信頼性を向上させることができる。
【0058】
(4)一枚の円形板材A’から内歯1aが形成された第1ドラム部1と外歯2aが形成された第2ドラム部2とボス部3を一体に有する一体型ドラムAを成形する内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法において、マンドレル33とプレッシャプレート36との軸心Oを一致させて円形板材A’のボス部3を挟圧固定したままで、転造による冷間塑性変形で第2ドラム部2の外面に外歯2aを形成し、フローフォーミングによる冷間塑性変形で第1ドラム部1の内面に内歯1aを形成する方法としたため、高い製品品質の確保と、歯1a,2aの傾きや内歯1aと外歯2aの軸心ズレ防止と、高精度で高強度の歯成形が達成され、第2ドラム部2とボス部3との断面形状がT字断面形状となる内歯・外歯を有する一体型ドラムAの成形方法を提供できる。
【0059】
(5)フローフォーミング加工機によるドラム成形の後工程として、第1ドラム部1に第1潤滑油穴1bを形成し、第2ドラム部2に第2潤滑油穴2bを形成する潤滑油穴形成工程を加えたため、内歯1aと外歯2aに噛み合う2つのクラッチ9,10の高い潤滑性を確保する一体型ドラムAの成形方法を提供できる。
【0060】
(6)フローフォーミング加工機に設定されるマンドレルを外周にスプライン内歯成形型33aが形成されたマンドレル33とし、転造外歯成形工程で用いられる外歯ダイスをインボリュート外歯ダイス31としたため、内歯1aと外歯2aに噛み合う2つのクラッチ9,10の耐久信頼性を向上させた自動変速機の変速機構への適用に最適な一体型ドラムAの成形方法を提供できる。
【0061】
(その他の実施の形態)
実施の形態1では、一体型ドラムを自動変速機の変速機構に設けられるドラム部材として適用する例を示したが、自動変速機以外の機器類の変速機構として適用できるし、さらに、内歯と外歯をギヤ歯とし、隣接する2組のプラネタリーギヤセットで内歯を一方のサンギヤとし外歯を他方のリングギヤとし、両ギヤが回転メンバにて連結されるものにも適用することができる。
【0062】
実施の形態1では、転造外歯成形工程→フローフォーミング内歯成形工程の順に行なう例を示したが、逆に、フローフォーミング内歯成形工程→転造外歯成形工程の順に行なうようにしても良い。
【0063】
【発明の効果】
請求項1記載の発明にあっては、内歯が形成された第1ドラム部と、外歯が形成された第2ドラム部と、大径の第1ドラム部と小径の第2ドラム部とを連接する段差部と、第2ドラム部の軸方向幅のほぼ中央位置からドラム軸に向かって径方向に延設され、第2ドラム部と合わせた断面形状がT字断面形状となるボス部と、を一体に形成する構成としたため、高い製品品質で歯の傾きや内歯と外歯の軸心ズレ防止が達成可能であると共に外歯と相手部材との噛み合い安定性が発揮されるT字断面形状を持つ内歯・外歯を有する一体型ドラムを提供することができる。
【0064】
請求項2記載の発明にあっては、請求項1記載の内歯・外歯を有する一体型ドラムにおいて、第1ドラム部に、内歯の歯底からドラム外側に潤滑油を導く第1潤滑油穴を設け、第2ドラム部のボス部から段差壁とは逆方向に延びる軸方向突出部に、第2ドラム部とボス部が交差する外側隅角部から外歯の歯底に潤滑油を導く第2潤滑油穴を設けたため、上記効果に加え、内歯と外歯に噛み合う相手部材の高い潤滑性を確保することができる。
【0065】
また、請求項2記載の内歯・外歯を有する一体型ドラムにおいて、内歯をスプライン歯とし、外歯をインボリュート歯とし、成形された一体型ドラムを2つの多板クラッチのクラッチプレートをそれぞれスプライン歯とインボリュート歯に嵌合する自動変速機の変速機構に設けられるドラム部材として適用した場合、請求項2記載の発明の効果に加え、内歯や外歯に嵌合されるクラッチプレートが傾斜して設定されることなく、多板クラッチの締結時や解放時に内歯や外歯に沿ってスムーズに移動でき、クラッチ引き摺りやクラッチプレートの偏摩耗が防止され、多板クラッチの耐久信頼性を向上させることができる。
【0066】
請求項記載の発明にあっては、一枚の円形板材から内歯が形成された第1ドラム部と外歯が形成された第2ドラム部とボス部を一体に有する一体型ドラムを成形する内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法において、請求項1に記載のように、マンドレルとプレッシャプレートとの軸心を一致させて円形板材のボス部を挟圧固定したままで、フローフォーミングによる冷間塑性変形で第1ドラム部の内面に内歯を形成し、転造による冷間塑性変形で第2ドラム部の外面に外歯を形成する方法、つまり、外歯と内歯のワンクランプでの加工方法としたため、高い製品品質の確保と、歯の傾きや内歯と外歯の軸心ズレ防止と、高精度で高強度の歯成形が達成され、第2ドラム部とボス部との断面形状がT字断面形状となる一体型ドラムの成形方法を提供することができる。
【0067】
請求項記載の発明にあっては、請求項記載の内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法において、フローフォーミング加工機によるドラム成形の後工程として、第1ドラム部に第1潤滑油穴を形成し、第2ドラム部に第2潤滑油穴を形成する潤滑油穴形成工程を加えたため、請求項記載の発明の効果に加え、内歯と外歯に噛み合う相手部材の高い潤滑性を確保する一体型ドラムの成形方法を提供することができる。
【0068】
請求項記載の発明にあっては、請求項記載の内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法において、フローフォーミング加工機に設定されるマンドレルを外周にスプライン内歯成形型が形成されたマンドレルとし、転造外歯成形工程で用いられる外歯ダイスをインボリュート外歯ダイスとしたため、請求項記載の発明の効果に加え、内歯と外歯に噛み合う相手部材の耐久信頼性を向上させた自動変速機の変速機構への適用に最適な一体型ドラムの成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の内歯・外歯を有する一体型ドラムを示す断面図である。
【図2】一体型ドラムの内歯を示す図である。
【図3】一体型ドラムの外歯を示す図である。
【図4】実施の形態1の内歯・外歯を有する一体型ドラムが適用された自動変速機の変速機構を示す断面図である。
【図5】実施の形態1の一体型ドラム成形方法で用いられる一体型ドラム成形機を示す概略正面図である。
【図6】実施の形態1の一体型ドラム成形方法の板材固定工程とドラム部予備成形工程の工程説明図である。
【図7】実施の形態1の一体型ドラム成形方法の外歯ベース面成形工程の工程説明図である。
【図8】実施の形態1の一体型ドラム成形方法の転造外歯成形工程の工程説明図である。
【図9】実施の形態1の一体型ドラム成形方法のフローフォーミング内歯成形工程の工程説明図である。
【図10】従来の成形方法による自動変速機用のドラム部材を示す断面図である。
【図11】従来の成形方法による自動変速機用のドラム部材の電子ビーム溶接部(図10のB部)を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
A’ 円形板材
A 一体型ドラム
1 第1ドラム部
1a 内歯
2 第2ドラム部
2a 外歯
3 ハブ部
9 リバースクラッチ(多板クラッチ)
10 ハイクラッチ(多板クラッチ)
28 材料曲げローラ
29 フォーミングローラ
30 バックアップローラ
31 外歯ダイス
32 押圧兼フォーミングローラ
33 マンドレル
36 プレッシャプレート
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of an integrated drum forming method in which an integrated drum having internal teeth and external teeth is formed by a flow forming machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, drum members shown in FIGS. 10 and 11, for example, have been known as drum members that respectively engage with a clutch plate of a two-multiplate clutch by a transmission mechanism of an automatic transmission.
[0003]
As shown in FIG. 10, this drum member is manufactured by press-molding a first drum having inner spline teeth and a second drum having outer spline teeth, respectively. The first drum and the second drum Are integrated by electron beam welding (FIG. 11).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional drum member, two independent first drums and second drums are manufactured, and both drums are welded to form a drum member having internal teeth and external teeth. Therefore, there are problems listed below.
[0005]
(1) In manufacturing the drum member, the press molding process of the first drum, the press molding process of the second drum, and the electron beam welding operation of both the drums must be performed, so that the manufacturing time is increased.
[0006]
(2) The first and second drums are welded with an electron beam. After welding, there is an unwelded part because it is not possible to check the unwelded part by applying force to both drums at the manufacturing stage. There is a possibility that the drum member is supplied as a product, and in order to maintain high product quality, it is necessary to perform a welding operation while paying close attention.
[0007]
(3) Since the first drum and the second drum are welded by the electron beam, there is a welding distortion caused by material heating accompanying welding and an axial misalignment in which the axial centers of the first drum and the second drum are at least within a tolerance range. Inevitable, spline teeth are inclined due to welding distortion, and the gap between the clutch plate and the clutch plate cannot be kept constant due to axial misalignment.
[0008]
As a result, the clutch plate fitted to the spline teeth cannot move smoothly along the spline teeth when the clutch is engaged or released, and dragging occurs, or the clutch plate is fitted in an inclined state to cause plate wear. May cause uneven wear that is partially offset.
[0009]
In the above description of the prior art, an example in which a drum is manufactured by press molding has been described. However, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-51781, recently, as a method of processing internal teeth with high accuracy and high strength, Flow forming is known.
[0010]
This flow forming is performed by cold plastic deformation in which the forming roller is pressed against the material, the rotating material is moved in the axial direction while maintaining a high pressing force, and the extruded material is poured into the inner internal mold. This is a processing method for forming internal teeth on the inner surface. Therefore, there is no spring back in the elastic deformation region as in press molding, and teeth can be molded with high precision, and fiber flow phenomena such as landslides and miniaturization of metal structure crystals occur, which is higher than the material. It becomes strength.
[0011]
Therefore, assuming that a drum member having internal teeth and external teeth is configured using a drum having internal teeth by flow forming described in FIG. Since the drum having teeth is separately formed and the two drums are integrated by welding, the above problem remains unsolved.
[0012]
Problem 1 to be solved by the present invention is to achieve prevention of the inclination of the teeth and the axial misalignment between the inner teeth and the outer teeth with high product quality, and the engagement stability between the outer teeth and the counterpart member is exhibited. An object of the present invention is to provide an integrated drum having internal teeth and external teeth having a cross-sectional shape.
[0013]
Problem 2 to be solved by the present invention is that high product quality is ensured, tooth inclination and axial misalignment between the inner and outer teeth are achieved, and high-precision and high-strength tooth molding is achieved. Another object of the present invention is to provide a method for forming an integrated drum having internal teeth and external teeth in which the cross-sectional shape of the boss and the boss portion is a T-shaped cross-sectional shape.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
(Solution 1)
The means for solving the above problem 1 (Claim 1) includes a first drum portion in which internal teeth are formed,
A second drum portion on which external teeth are formed;
A stepped portion connecting the first drum portion having a large diameter and the second drum portion having a small diameter;
Approximately the axial width of the second drum portion. Center A boss portion extending in a radial direction from the position toward the drum shaft, and having a cross-sectional shape combined with the second drum portion having a T-shaped cross-sectional shape;
Together Formation It is characterized by doing.
[0015]
(Solution 2)
The means for solving the problem 1 (Claim 2) is an integrated drum having internal teeth and external teeth according to Claim 1,
The first drum portion is provided with a first lubricating oil hole that guides the lubricating oil from the bottom of the inner teeth to the outside of the drum,
A second guide for lubricating oil from the boss portion of the second drum portion to the axial projection extending in the opposite direction to the stepped wall from the outer corner portion where the second drum portion and the boss portion intersect to the tooth bottom of the external tooth. A lubricating oil hole is provided.
[0017]
(Solutions 3 )
Solution for Problem 2 (Claims) 3 ) Is an integrated drum molding method for molding an integrated drum integrally including a first drum portion in which internal teeth are formed from a single circular plate member, a second drum portion in which external teeth are formed, and a boss portion.
The inner drum mold and the second drum part inner surface mold and the intermediate step wall of the same diameter as the outer diameter of the pressure plate are formed on the outer periphery of the mandrel, and the axial protrusion part inner surface mold of the second drum part is formed on the outer periphery of the pressure plate. And
A plate material fixing step of sandwiching the circular plate material between a mandrel and a pressure plate, and pressing and fixing the boss portion by matching the axial centers of the mandrel and the pressure plate;
Using a material bending roller, bending a rotating circular plate material toward the mandrel, and preliminarily forming a portion to be the first drum portion and a portion to be the second drum portion;
The pressure roller is used to squeeze the gap by pressing the preformed portion of the second drum portion in the radial direction, and the inner side wall surface of the intermediate step wall, the inner surface type of the second drum portion, and the axially protruding portion inner surface type It has an axial protrusion that protrudes outward from the boss by deforming to match the shape of the The cross-sectional shape combined with the second drum portion becomes a T-shaped cross-sectional shape. An external tooth base surface forming process for forming the external tooth base surface;
Cold by rolling by using a backup roller that supports the external tooth die and the pressure plate arranged opposite to the external tooth base surface at positions opposite to the external tooth die, and moving the rotationally synchronized external tooth die in the radial direction. A rolling external tooth forming step of forming external teeth on the outer surface of the second drum portion by plastic deformation;
Using two forming rollers arranged opposite to each other at the rotational axis symmetry position of the mandrel, the two rollers are pressed against the preformed first drum portion, and the first drum portion is moved in the axial direction while maintaining the roller pressing. A flow forming internal tooth forming step of forming internal teeth on the inner surface of the first drum portion by cold plastic deformation by flow forming;
It is characterized by having.
[0018]
(Solutions 4 )
Means for Solving the Problem 2 (Claims) 4 ) Claims 3 In the integrated drum molding method having the internal teeth / external teeth described above,
As a post-process of drum forming by the flow forming machine, a lubricating oil hole forming step of forming a first lubricating oil hole in the first drum portion and forming a second lubricating oil hole in the second drum portion is added. And
[0019]
(Solutions 5 )
Solution for Problem 2 (Claims) 5 ) Claims 4 In the integrated drum molding method having the internal teeth / external teeth described,
The mandrel set in the flow forming machine is a mandrel having a spline internal tooth forming die formed on the outer periphery, and the external tooth die used in the rolling external tooth forming process is an involute external tooth die.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
The first embodiment is described in claims 1 to 5. 2 An integrated drum having internal teeth and external teeth corresponding to the described invention and claim 3 ~ Claim 5 This is an integrated drum molding method having internal teeth and external teeth corresponding to the described invention.
[0021]
First, the configuration of the integrated drum will be described.
[0022]
1 is a cross-sectional view showing an integrated drum having internal teeth and external teeth according to Embodiment 1, FIG. 2 is a view showing internal teeth of the integrated drum, and FIG. 3 is a view showing external teeth of the integrated drum. 4 is a cross-sectional view showing a transmission mechanism of an automatic transmission to which an integrated drum having internal teeth and external teeth according to Embodiment 1 is applied.
[0023]
As shown in FIG. 1, the integrated drum A is formed by using a single circular plate as a raw material, and is formed with a first drum portion 1 in which spline inner teeth 1a are formed and involute outer teeth 2a. The second drum portion 2 and a radial shape extending from the substantially intermediate position of the axial width of the second drum portion 2 toward the drum shaft, and the sectional shape combined with the second drum portion 2 is a T-shaped sectional shape. The boss portion 3 is integrally formed, and between the large-diameter first drum portion 1 and the small-diameter second drum portion 2, the outer diameter of the second drum portion 2 is smaller than the outer diameter of the first drum portion 1. An intermediate step portion 4 having a step surface with a diameter larger than the outer diameter is set.
[0024]
As shown in FIGS. 1 and 2, the first drum portion 1 is provided with a first lubricating oil hole 1 b that guides lubricating oil from the bottom of the spline inner teeth 1 a to the outside of the drum. The first lubricating oil hole 1b is different from the oil hole 1b in the axial position. 1 , 1b 2 , 1b Three Are provided at equal intervals of 120 degrees.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 3, the second drum portion 2 and the boss portion 3 intersect the second drum portion 2 at an axial protruding portion 2 c extending from the boss portion 3 in the direction opposite to the stepped wall. Three second lubricating oil holes 2b for guiding lubricating oil from the outer corners to the bottom of the involute external teeth 2a are provided at equal intervals of 120 degrees.
[0026]
As shown in FIG. 3, the integrated drum A is applied as a high clutch drum provided in a transmission mechanism of an automatic transmission.
[0027]
In FIG. 3, 5 is an input shaft, 6 is an oil pump cover, 7 is a reverse clutch drum connected to a sun gear of a front planetary gear (not shown), and A is an integral type as a high clutch drum connected to the input shaft 5. Drum, 8 is a band brake that is engaged at the second forward speed and the fourth speed, 9 is a reverse clutch (multi-plate clutch) that is engaged at the reverse stage, and 10 is a high clutch (multi-plate) that is engaged at the third forward speed and the fourth speed. Clutch), 11 is a reverse clutch piston, 12 is a high clutch piston, and 13 is a high clutch hub.
[0028]
The driven plate 10a of the high clutch 10 is fitted to the spline inner teeth 1a of the integrated drum A, and the drive plate 9a of the reverse clutch 9 is fitted to the involute outer teeth 2a of the integrated drum A.
[0029]
A description will be given of a lubricating action for suppressing a temperature rise due to frictional heat of the reverse clutch 9 and the high clutch 10 provided in the transmission mechanism of the automatic transmission.
[0030]
In the reverse clutch 9, the oil inside the clutch is caught by the outer corner portion where the second drum portion 2 and the boss portion 3 intersect, and the second lubricating oil hole 2 b passes from the outer corner portion and the involute external teeth 2 a It is guided to the tooth bottom, passes through the gap between the drive plate 9a and the driven plate 9b, performs clutch lubrication, is discharged from the lubricating oil hole 7a formed in the reverse clutch drum 7, and further lubricates the band brake 8.
[0031]
In the high clutch 10, the oil inside the clutch is guided to the lubrication hole 13 a formed in the high clutch hub 13, and the clutch lubrication is performed after passing through the gap between the drive plate 10 b and the driven plate 10 a. The oil is discharged from one lubricating oil hole 1b toward the inner surface of the reverse clutch drum 7.
[0032]
Next, the configuration of the integrated drum molding machine will be described.
[0033]
FIG. 5 is a schematic front view showing an integrated drum molding machine used in the integrated drum molding method of the first embodiment.
[0034]
In FIG. 5, 20 is a machine frame, 21 and 22 are swing arms, 23 and 24 are arm guides, 25 is a bending roller support slide base, 26 and 27 are roller support slide bases, 28 is a material bending roller, and 29 is forming. A roller, 30 is a backup roller, 31 is an external die having an involute tooth profile, 32 is a pressing and forming roller, and 33 is a mandrel.
[0035]
The mandrel 33 is fixed to a first forming shaft 34 (to be described later) that performs a rotating operation and a sliding operation that moves while maintaining the rotating shaft, and a material bending roller 28, a forming roller 29, a backup roller 30, and an external tooth die 31. And the pressing and forming roller 32.
[0036]
The rollers and the like used for each process are exchanged as necessary and moved in the radial direction by the swinging motions by the swinging arms 21 and 22 and the sliding motions by the support slide bases 25, 26, and 27. An amount is also given.
[0037]
Next, an integrated drum forming method having internal teeth and external teeth using an integrated drum forming machine will be described.
[0038]
Prior to the description of the integrated drum molding method, the configuration of the molding material clamp will be described with reference to FIG.
[0039]
The mandrel 33 is set to have an outer diameter larger than the outer diameter of the pressure plate 36, and is fixed to the first molding shaft 34 via a die-cut ring member 35. Is formed, and the second drum portion inner surface mold 33b is formed in a small diameter portion having the same diameter as the outer diameter of the pressure plate 36. Between the inner tooth forming die 33a and the second drum portion inner surface mold 33b, An intermediate step wall 33c is formed.
[0040]
The pressure plate 36 is fixed to a second molding shaft 38 via a synchronous gear 37, and an axially protruding portion inner surface die 36a of the second drum portion 2 is formed on the outer periphery thereof.
[0041]
Further, at the end portions of the mandrel 33 and the pressure plate 36, a centering convex portion 33d and a centering concave portion 36b which are fitted to each other are formed.
[0042]
The integral drum A is formed in the order of plate material fixing step → drum portion preforming step → external tooth base surface forming step → rolled external tooth forming step → flow forming internal tooth forming step. Hereinafter, each process will be described.
[0043]
[Plate material fixing process]
In the plate material fixing step, as shown in a portion below the axis O in FIG. 6, a circular plate material A ′ whose outer peripheral portion is slightly bent toward the mandrel 33 side, a mandrel 33 having an inner tooth mold 33a on the outer periphery, and an outer peripheral surface Is sandwiched between the pressure plate 36 which is the axially projecting portion inner surface mold 36a of the second drum portion 2, and the boss portion 3 is clamped and fixed by aligning the axial centers O of the mandrel 33 and the pressure plate 36. .
[0044]
In this plate material fixing step, the centering convex portion 33d and the centering concave portion 36b are fitted together so that the axial centers O of the mandrel 33 and the pressure plate 36 coincide with each other, and the flat plate is deformed by applying a pinching force to deform the boss portion 3. Shape.
[0045]
[Drum part preforming process]
In the drum portion preforming step, as shown in the portion above the axis O in FIG. 6, using the material bending roller 28, the rotating circular plate material A ′ is bent toward the mandrel 33, and the first drum portion 1 and The part which becomes and the part which becomes the 2nd drum part 2 are shape | molded preliminarily.
[0046]
[External tooth base surface forming process]
In the external tooth base surface forming step, as shown in FIG. 7, a pressing and forming roller 32 is used to press the preliminarily formed portion to be the second drum portion 2 in the radial direction, thereby crushing the gap, An external tooth base surface having an axial protruding portion that protrudes outward from the boss portion 3 by being deformed according to the shape of the inner diameter side wall surface of the wall 33c, the second drum portion inner surface mold 33b, and the axial protruding portion inner surface mold 36a. Mold.
[0047]
[Rolling external tooth forming process]
In the rolling external tooth forming step, as shown in FIG. 8, a backup roller 30 that supports an external tooth die 31 and a pressure plate 36 disposed opposite to the external tooth base surface at positions opposite to the external tooth die 31 is used. The external teeth 2 a are formed on the outer surface of the second drum portion 2 by cold plastic deformation by rolling by moving the rotationally synchronized external teeth die 31 toward the axis O in the radial direction. At this time, the wall surface and the axially protruding portion formed by the external tooth base surface molding promote the flow in the axial direction outward from the boss portion 3 accompanying plastic deformation of the molding material, and the axial protruding amount is further increased. The cross-sectional shape by the drum part 2 and the boss part 4 becomes a T-shaped cross-sectional shape.
[0048]
Here, the rotation synchronization of the external tooth die 31 is achieved by providing the external tooth die 31 on the rotary shaft 40 provided with the synchronous gear 39 that meshes with the synchronous gear 37.
[0049]
[Flow forming internal tooth forming process]
As shown in FIG. 9, the flow forming internal tooth forming step uses a forming roller 29 and a pressing and forming roller 32 that are arranged to face each other at the rotational axis symmetrical position of the mandrel 33, and is preliminarily formed with the first drum portion 1 (FIG. 8), the two rollers 29 and 32 are pressed from the end positions, and the first drum portion 1 is subjected to cold plastic deformation by flow forming that moves the first drum portion 1 in the axial direction while maintaining the roller pressure. Inner teeth 1a are formed on the inner surface.
[0050]
That is, the deformation of the plate material is plastic deformation that flows into the internal gear mold 33a by the movement while maintaining the roller pressure, and the internal teeth 1a are formed on the inner surface of the first drum portion 1 as the internal gear mold 33a. At this time, there is an overflow in which the plate material flows in the moving direction and a backflow in which the plate material flows in the direction of the second drum portion 2. The overflow portion is cut by post-processing, and the backflow portion is externally toothed by the intermediate step portion 4. 2a is absorbed without overlapping.
[0051]
Further, after the drum molding using the integrated drum molding machine, the first lubricating oil hole 1b and the second lubricating oil hole 2b are formed by using a drill machine as post-processing.
[0052]
Next, the effect will be described.
[0053]
(1) The first drum part 1 in which the internal teeth 1a are formed, the second drum part 2 in which the external teeth 2a are formed, and the large-diameter first drum part 1 and the small-diameter second drum part 2 are connected. The intermediate stepped portion 4 and the second drum portion 2 extending in the radial direction from the substantially intermediate position of the axial width of the second drum portion 2 toward the drum shaft, and the sectional shape combined with the second drum portion 2 becomes a T-shaped sectional shape. Since the boss part 3 is configured integrally, the inclination of the teeth 1a, 2a and the axial misalignment of the inner teeth 1a and the outer teeth 2a can be prevented with high product quality, and the outer teeth 2a and the clutch 9 Thus, it is possible to provide an integrated drum A having internal teeth and external teeth having a T-shaped cross-sectional shape that exhibits the meshing stability.
[0054]
That is, since the two drum members are not connected by welding as in the past, the problems associated with welding, such as low product quality reliability, tooth inclination, and misalignment of the inner and outer teeth, are not possible. Can be solved.
[0055]
Moreover, since the cross-sectional shape by the 2nd drum part 2 and the boss | hub part 3 is a T-shaped cross-sectional shape, the inclination of the external tooth 2a by the fitting load when a mating member is fitted to the external tooth 2a is the center part of a tooth | gear. The inclination angle is kept small compared to the inclination centering on the end of the tooth when the boss part has an inverted L-shaped cross section connected to the end of the second drum part. High meshing stability is demonstrated.
[0056]
(2) The first drum portion 1 is provided with a first lubricating oil hole 1b that guides the lubricating oil from the bottom of the inner tooth 1a to the outside of the drum, and the boss portion 3 of the second drum portion 2 is opposite to the step wall. Since the extending axial protrusion 2c is provided with the second lubricating oil hole 2b for guiding the lubricating oil from the outer corner where the second drum part 2 and the boss part 3 intersect to the tooth bottom of the outer tooth 2a, the inner tooth 1a High lubricity of the two clutches 9 and 10 meshing with the external teeth 2a can be ensured.
[0057]
(3) The internal teeth are the spline internal teeth 1a, the external teeth are the involute external teeth 2a, and the formed integrated drum A is the plates 9a and 10a of the two clutches 9 and 10, respectively, the spline internal teeth 1a and the involute external teeth. Since it is applied as a high clutch drum provided in a transmission mechanism of an automatic transmission fitted to 2a, the plates 9a and 10a fitted to the inner teeth 1a and the outer teeth 2a are not inclined and set to the clutch 9, 10 can be smoothly moved along the inner teeth 1a and the outer teeth 2a at the time of engagement and release, clutch drag and plate uneven wear can be prevented, and durability reliability of the clutches 9 and 10 can be improved.
[0058]
(4) Forming the integrated drum A integrally including the first drum part 1 in which the inner teeth 1a are formed, the second drum part 2 in which the outer teeth 2a are formed, and the boss part 3 from a single circular plate A '. In the integrated drum forming method having internal teeth / external teeth, the axis O of the mandrel 33 and the pressure plate 36 are aligned and the boss portion 3 of the circular plate A ′ is clamped and fixed while rolling. Since the outer teeth 2a are formed on the outer surface of the second drum portion 2 by interplastic deformation and the inner teeth 1a are formed on the inner surface of the first drum portion 1 by cold plastic deformation by flow forming, ensuring high product quality In addition, the inclination of the teeth 1a and 2a and the axial misalignment prevention of the inner teeth 1a and the outer teeth 2a are achieved, and high-precision and high-strength tooth molding is achieved. A method for forming an integrated drum A having internal teeth and external teeth having a cross-sectional shape It can do today.
[0059]
(5) Lubricating oil hole formation in which the first lubricating oil hole 1b is formed in the first drum part 1 and the second lubricating oil hole 2b is formed in the second drum part 2 as a subsequent process of drum forming by the flow forming machine Since the process is added, it is possible to provide a method for forming the integrated drum A that ensures high lubricity of the two clutches 9 and 10 meshing with the inner teeth 1a and the outer teeth 2a.
[0060]
(6) Since the mandrel set in the flow forming machine is the mandrel 33 in which the spline internal tooth forming die 33a is formed on the outer periphery, and the external tooth die used in the rolling external tooth forming process is the involute external tooth die 31, It is possible to provide an integrated drum A molding method that is optimal for application to a transmission mechanism of an automatic transmission in which the durability and reliability of the two clutches 9 and 10 meshing with the inner teeth 1a and the outer teeth 2a are improved.
[0061]
(Other embodiments)
In the first embodiment, an example in which an integrated drum is applied as a drum member provided in a transmission mechanism of an automatic transmission has been shown. However, the integrated drum can be applied as a transmission mechanism of equipment other than an automatic transmission, The present invention can also be applied to a case where the external teeth are gear teeth, the two adjacent planetary gear sets have the internal teeth as one sun gear and the external teeth as the other ring gear, and both gears are connected by a rotating member.
[0062]
In the first embodiment, an example of performing the rolling external tooth forming process → the flow forming internal tooth forming process has been shown, but conversely, the flow forming internal tooth forming process → the rolling external tooth forming process is performed in this order. Also good.
[0063]
【The invention's effect】
In the first aspect of the invention, the first drum portion in which the inner teeth are formed, the second drum portion in which the outer teeth are formed, the first drum portion having a large diameter, and the second drum portion having a small diameter. And the axial width of the second drum portion Center And a boss part extending in the radial direction from the position toward the drum shaft and having a T-shaped cross-sectional shape combined with the second drum part. Formation Because of this configuration, it is possible to prevent tooth inclination and axial misalignment between the inner teeth and outer teeth with high product quality, and at the same time, the inner shape has a T-shaped cross-section that demonstrates the engagement stability between the outer teeth and the mating member. An integrated drum having teeth and external teeth can be provided.
[0064]
According to a second aspect of the present invention, in the integrated drum having the inner teeth and the outer teeth according to the first aspect, the first lubrication guides the lubricating oil from the bottom of the inner teeth to the outside of the drum. Lubricating oil is provided from the boss portion of the second drum portion to the axial projecting portion extending in the opposite direction to the step wall, and from the outer corner where the second drum portion and the boss portion intersect to the tooth bottom of the external tooth. In addition to the above-described effects, the second lubricating oil hole that guides the inner teeth can secure high lubricity of the mating member that meshes with the inner teeth and the outer teeth.
[0065]
Also 3. An integrated drum having internal and external teeth according to claim 2, wherein the internal teeth are spline teeth, the external teeth are involute teeth, and the formed integrated drum is a spline for the clutch plates of two multi-plate clutches. Applied as a drum member provided in the transmission mechanism of an automatic transmission that fits teeth and involute teeth Case In addition to the effect of the invention of claim 2, the clutch plate fitted to the internal teeth and external teeth is not inclined and set along the internal teeth and external teeth when the multi-plate clutch is engaged or released. Thus, the clutch drag and the uneven wear of the clutch plate are prevented, and the durability reliability of the multi-plate clutch can be improved.
[0066]
Claim 3 In the described invention, the internal teeth for forming the integrated drum integrally including the first drum portion in which the internal teeth are formed from the circular plate material, the second drum portion in which the external teeth are formed, and the boss portion are integrated. In the integrated drum forming method having external teeth, as described in claim 1, cooling by flow forming is performed with the axial centers of the mandrel and the pressure plate being aligned and the boss portion of the circular plate member being clamped and fixed. A method in which internal teeth are formed on the inner surface of the first drum portion by interplastic deformation and external teeth are formed on the outer surface of the second drum portion by cold plastic deformation by rolling, that is, with one clamp of the outer teeth and the inner teeth. As a result of this processing method, high product quality is ensured, tooth inclination and axial misalignment between the inner and outer teeth are prevented, and high-precision and high-strength tooth molding is achieved. A method for forming an integrated drum with a T-shaped cross-section is proposed. It can be.
[0067]
Claim 4 In the described invention, the claims 3 In the integrated drum forming method having internal teeth / external teeth as described above, as a subsequent process of drum forming by a flow forming machine, a first lubricating oil hole is formed in the first drum portion, and second lubrication is performed in the second drum portion. Since a lubricating oil hole forming step for forming an oil hole is added, 3 In addition to the effects of the described invention, it is possible to provide a method for forming an integral drum that ensures high lubricity of a mating member that meshes with internal teeth and external teeth.
[0068]
Claim 5 In the described invention, the claims 4 In the integrated drum forming method having internal teeth / external teeth described above, the mandrel set in the flow forming machine is a mandrel having a spline internal tooth forming die formed on the outer periphery, and is used in a rolling external tooth forming process. Since the tooth die is an involute external tooth die, 4 In addition to the effects of the described invention, it is possible to provide an integrated drum molding method that is optimal for application to a transmission mechanism of an automatic transmission in which durability reliability of a mating member that meshes with internal teeth and external teeth is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an integrated drum having internal teeth and external teeth according to Embodiment 1;
FIG. 2 is a view showing internal teeth of an integrated drum.
FIG. 3 is a view showing external teeth of an integrated drum.
4 is a cross-sectional view showing a transmission mechanism of an automatic transmission to which an integrated drum having internal teeth and external teeth according to Embodiment 1 is applied. FIG.
5 is a schematic front view showing an integrated drum molding machine used in the integrated drum molding method of Embodiment 1. FIG.
6 is a process explanatory diagram of a plate material fixing step and a drum portion pre-forming step of the integrated drum forming method of Embodiment 1. FIG.
7 is a process explanatory diagram of an external tooth base surface forming step of the integrated drum forming method of Embodiment 1. FIG.
FIG. 8 is a process explanatory diagram of a rolling external tooth forming step of the integrated drum forming method according to the first embodiment.
FIG. 9 is a process explanatory diagram of a flow forming internal tooth forming process of the integrated drum forming method of the first embodiment.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a drum member for an automatic transmission according to a conventional molding method.
11 is an enlarged cross-sectional view showing an electron beam welded portion (B portion in FIG. 10) of a drum member for an automatic transmission according to a conventional forming method.
[Explanation of symbols]
A 'Round plate
A Integrated drum
1 First drum section
1a Internal teeth
2 Second drum part
2a external teeth
3 Hub part
9 Reverse clutch (multi-plate clutch)
10 High clutch (multi-plate clutch)
28 Material Bending Roller
29 Forming Roller
30 Backup roller
31 External teeth die
32 Pressing and forming roller
33 Mandrel
36 pressure plate

Claims (5)

内歯が形成された第1ドラム部と、
外歯が形成された第2ドラム部と、
大径の第1ドラム部と小径の第2ドラム部とを連接する段差部と、
前記第2ドラム部の軸方向幅のほぼ中央位置からドラム軸に向かって径方向に延設され、第2ドラム部と合わせた断面形状がT字断面形状となるボス部と、
を一体に形成することを特徴とする内歯・外歯を有する一体型ドラム。
A first drum portion formed with internal teeth;
A second drum portion on which external teeth are formed;
A stepped portion connecting the first drum portion having a large diameter and the second drum portion having a small diameter;
A boss portion extending in a radial direction from a substantially central position of the axial width of the second drum portion toward the drum shaft, and having a sectional shape combined with the second drum portion having a T-shaped sectional shape;
An integrated drum having internal teeth and external teeth, characterized in that they are integrally formed .
請求項1記載の内歯・外歯を有する一体型ドラムにおいて、
第1ドラム部に、内歯の歯底からドラム外側に潤滑油を導く第1潤滑油穴を設け、
前記第2ドラム部のボス部から段差壁とは逆方向に延びる軸方向突出部に、第2ドラム部とボス部が交差する外側隅角部から外歯の歯底に潤滑油を導く第2潤滑油穴を設けたことを特徴とする内歯・外歯を有する一体型ドラム。
The integrated drum having internal teeth and external teeth according to claim 1,
The first drum portion is provided with a first lubricating oil hole that guides the lubricating oil from the bottom of the inner teeth to the outside of the drum,
A second guide for lubricating oil from the boss portion of the second drum portion to the axial projection extending in the opposite direction to the stepped wall from the outer corner portion where the second drum portion and the boss portion intersect to the tooth bottom of the external tooth. An integrated drum having internal teeth and external teeth, characterized by providing a lubricating oil hole.
一枚の円形板材から内歯が形成された第1ドラム部と外歯が形成された第2ドラム部とボス部を一体に有する一体型ドラムを成形する一体型ドラム成形方法において、
マンドレルの外周に内歯成形型とプレッシャプレートの外径と同径の第2ドラム部内面型と中間段差壁を形成し、プレッシャプレートの外周に第2ドラム部の軸方向突出部内面型を形成し、
前記円形板材を、マンドレルとプレッシャプレートとの間に挟持し、マンドレルとプレッシャプレートとの軸心を一致させてボス部を挟圧固定する板材固定工程と、
材料曲げローラを用い、回転している円形板材をマンドレル側へ曲げ、第1ドラム部となる部分と第2ドラム部となる部分を予備的に成形するドラム部予備成形工程と、
押圧ローラを用い、予備成形された第2ドラム部となる部分を径方向に押圧することで隙間を押し潰し、中間段差壁の内径側壁面と第2ドラム部内面型及び軸方向突出部内面型の形状に合わせて変形させることでボス部より外側に突出する軸方向突出部を有し、第2ドラム部と合わせた断面形状がT字断面形状となる外歯ベース面を成形する外歯ベース面成形工程と、
前記外歯ベース面に対向配置された外歯ダイスとプレッシャプレートを外歯ダイスの反対位置にて支持するバックアップローラを用い、回転同期させた外歯ダイスを径方向に移動させる転造による冷間塑性変形で第2ドラム部の外面に外歯を形成する転造外歯成形工程と、
前記マンドレルの回転軸対称位置に互いに向き合う配置の2つのフォーミングローラを用い、予備成形された第1ドラム部に2つのローラを押圧し、ローラ押圧を保ったまま第1ドラム部を軸方向に移動させるフローフォーミングによる冷間塑性変形で第1ドラム部の内面に内歯を形成するフローフォーミング内歯成形工程と、
を備えていることを特徴とする内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法
In an integrated drum forming method of forming an integrated drum integrally including a first drum portion in which internal teeth are formed from a single circular plate, a second drum portion in which external teeth are formed, and a boss portion,
The inner drum mold and the second drum part inner surface mold and the intermediate step wall of the same diameter as the outer diameter of the pressure plate are formed on the outer periphery of the mandrel, and the axial protrusion part inner surface mold of the second drum part is formed on the outer periphery of the pressure plate. And
A plate material fixing step of sandwiching the circular plate material between a mandrel and a pressure plate, and pressing and fixing the boss portion by matching the axial centers of the mandrel and the pressure plate;
Using a material bending roller, bending a rotating circular plate material toward the mandrel, and preliminarily forming a portion to be the first drum portion and a portion to be the second drum portion;
The pressure roller is used to squeeze the gap by pressing the preformed portion of the second drum portion in the radial direction, and the inner side wall surface of the intermediate step wall, the inner surface type of the second drum portion, and the axially protruding portion inner surface type An external tooth base having an axial protruding portion that protrudes outward from the boss portion by being deformed in accordance with the shape of the outer shape, and forming an external tooth base surface in which the cross-sectional shape combined with the second drum portion is a T-shaped cross-sectional shape Surface molding process;
Cold by rolling by using a backup roller that supports the external tooth die and the pressure plate arranged opposite to the external tooth base surface at positions opposite to the external tooth die, and moving the rotationally synchronized external tooth die in the radial direction. A rolling external tooth forming step of forming external teeth on the outer surface of the second drum portion by plastic deformation;
Using two forming rollers arranged opposite to each other at the rotational axis symmetry position of the mandrel, the two rollers are pressed against the preformed first drum portion, and the first drum portion is moved in the axial direction while maintaining the roller pressing. A flow forming internal tooth forming step of forming internal teeth on the inner surface of the first drum portion by cold plastic deformation by flow forming;
An integrated drum molding method having internal teeth and external teeth .
請求項3記載の内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法において、
フローフォーミング加工機によるドラム成形の後工程として、第1ドラム部に第1潤滑油穴を形成し、第2ドラム部に第2潤滑油穴を形成する潤滑油穴形成工程を加えたことを特徴とする内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法。
In the integral drum molding method having the internal teeth and external teeth according to claim 3,
As a post-process of drum forming by the flow forming machine, a lubricating oil hole forming step of forming a first lubricating oil hole in the first drum portion and forming a second lubricating oil hole in the second drum portion is added. An integrated drum molding method having internal teeth and external teeth.
請求項記載の内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法において、
フローフォーミング加工機に設定されるマンドレルを外周にスプライン内歯成形型が形成されたマンドレルとし、転造外歯成形工程で用いられる外歯ダイスをインボリュート外歯ダイスとしたことを特徴とする内歯・外歯を有する一体型ドラム成形方法。
In the integral drum molding method having the internal teeth and external teeth according to claim 4 ,
An internal tooth characterized in that the mandrel set in the flow forming machine is a mandrel with a spline internal tooth forming die formed on the outer periphery, and the external tooth die used in the rolling external tooth forming process is an involute external tooth die. An integrated drum molding method having external teeth.
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