JP4532838B2

JP4532838B2 - クラッチドラム矯正方法

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Publication number: JP4532838B2
Application number: JP2003045942A
Authority: JP
Inventors: 匡菱田
Original assignee: Viv Engineering Inc
Current assignee: Viv Engineering Inc
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2023-02-24
Also published as: JP2004257417A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心クラッチに用いられるクラッチドラムの形状を矯正する矯正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原動機又は電動機等の駆動機と駆動軸との間において配設されるクラッチの一つとして、遠心クラッチ式のものが知られている。そして、この遠心クラッチには、回転体のシューを摺接させるクラッチドラムが備えられており、一般的なクラッチドラムの形状は、図２に示すように有底筒体２と軸部材４とが溶接された構成としている。なお、有底筒体２は鋼板を絞り加工して作製され、軸部材４は旋盤により機械加工されて作製される。有底筒体２と軸部材４とは、夫々の部品の状態では所定の寸法精度により作製されているが、溶接の熱により歪みが生じ、図２の二点鎖線に示すように、筒体２と軸部材４との間に同心度のずれ及び振れ等が生じる。そして、このまま使用すると振動や騒音の原因となるため、溶接後において手作業にてクラッチドラムの歪み取りが行われている。なお、この従来技術は文献公知発明に係るものではなく、一般的な矯正方法として使用されているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
歪み矯正のために行うこの作業は時間と手間がかかり、作業の熟練が必要とされ、また、仕上がり精度のバラツキが生じるという問題点がある。
【０００４】
そこで本発明は、従来よりある加工機等を用いることができ、作業者の熟練度に左右されることなく、簡単にクラッチドラムの形状の矯正を行うことができるクラッチドラム矯正方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るクラッチドラム矯正方法は、有底筒体の底壁に軸部材を溶接したクラッチドラムの形状を矯正凹型にて矯正する方法であって、上記軸部材を上記矯正凹型の位置決め孔に密嵌挿入させ上記有底筒体を該矯正凹型内に配設し、上記軸部材の軸心と垂直な軸心廻りに回転自在であるとともに外周面に環状凸部が形成された短円筒状の押圧ホイールの上記環状凸部にて、上記有底筒体のうち上記底壁の上記軸部材との接合部近傍部位において該軸部材の上記軸心を中心とする円上に沿って移動させながら押圧力を作用させ、該有底筒体の底壁の外面側に円環状の補強用凸条を形成し、該補強用凸条の形成と同時に、上記位置決め孔と同心状の上記矯正凹型の矯正内周面の形状に沿わせて該有底筒体の形状を塑性変形させ、上記補強用凸条の形成に伴って上記有底筒体の筒部を上記軸部材と同心状に矯正する。
または、有底筒体の底壁に軸部材を溶接したクラッチドラムの形状を矯正凹型にて矯正する方法であって、上記軸部材を上記矯正凹型の位置決め孔に密嵌挿入させ上記有底筒体を該矯正凹型内に配設し、上記軸部材の軸心と平行な軸心廻りに回転自在であるとともに外周面に環状凸部が形成された短筒状の押圧ホイールの上記環状凸部にて、上記有底筒体の内周面開口端部において該軸部材の上記軸心を中心とする円周上に沿って移動させながら押圧力を作用させ、該有底筒体の短筒部の外面側であって遠心クラッチのシューが当接しない部位に円環状の補強用凸条を形成し、該補強用凸条の形成と同時に、上記位置決め孔と同心状の上記矯正凹型の矯正内周面の形状に沿わせて該有底筒体の形状を塑性変形させ、上記補強用凸条の形成に伴って上記有底筒体の筒部を上記軸部材と同心状に矯正する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【０００７】
本発明に係るクラッチドラム矯正方法は、例えば図１の概略断面図に示すような芝生刈払機９に用いられる遠心クラッチ10の構成部品であるクラッチドラム１を、その製造工程において所定の寸法精度を有するよう矯正するものである。クラッチドラム１の製造は、図２の側面断面図に示すように、先ず、薄板状の鋼板（冷間圧延鋼板等）を絞り加工して有底筒体２を作製し、機械構造用炭素鋼等の部材を旋盤により加工して所定の円形断面の軸部材４を作製する。
【０００８】
そして、有底筒体２の底壁３に軸部材４を同心状に接合（溶接、ろう付）してクラッチドラム１を構成する。なお、軸部材４は、図２に示すように、有底筒体２の底壁３の中心位置に一端部が挿入状とされかつ溶接（ TIG溶接、レーザー溶接）され、底壁３から有底筒体２の筒部11配設側と反対の外方側へ他端部が延伸している。
有底筒体２と軸部材４とは夫々単独の部品では所定の寸法精度にて精度良く作製されているが、溶接されて得たクラッチドラム１は、図２の二点鎖線で示すように溶接時の熱により歪みが生じ、筒体２と軸部材４との間において同心度のずれ及び振れ等が生じる。このクラッチドラム１は高速回転するシューが接触するため高い寸法精度が要求されており、図３と図５の側面断面図、図４の正面図に示すような矯正凹型５にてクラッチドラム１の形状を溶接後において矯正する。
【０００９】
まず、本発明に係る矯正方法において使用する矯正装置について説明すると、矯正装置は、クラッチドラム１に外嵌させる矯正凹型５と、矯正凹型５が外嵌状となったクラッチドラム１の有底筒体２に当接し押圧力を作用させる押圧ポンチ機構12と、を備えている。
【００１０】
矯正凹型５は短筒部14とその一端側を施蓋状とする壁部13とにより一体とされた金属製金型部材であり、壁部13の中心位置にクラッチドラム１の軸部材４に密接外嵌するよう内径寸法が設定された位置決め孔６が形成されている。短筒部14は所定の内径寸法に機械加工された矯正内周面７を有し、矯正内周面７の軸心と位置決め孔６の軸心とは、同一線上（同心）に配置されるよう形成されている。
また、位置決め孔６の軸心は、壁部13の内面と外面に対して直交しており、クラッチドラム１の軸部材４を（後述する）旋盤のチャック機構20によりチャックさせると、矯正凹型５の壁部13がそのチャック機構20側面部に面にて接触可能となり、作用させる押圧力により矯正凹型５がふらつくのを防止できる。
【００１１】
また、押圧ポンチ機構12は、矯正凹型５内の有底筒体２の内面に当接する短円筒状の押圧ホイール15と、転がり軸受17を介在させ押圧ホイール15をその軸心廻りに回転自在に保持する支軸18と、支軸18を保持する押圧アーム部材16と、を有している。押圧ホイール15の外周面には、その外周平面から隆起状の環状凸部19が形成されており、環状凸部19がクラッチドラム１の有底筒体２の内面に当接し、（後述するが）クラッチドラム１の軸心Ｃ廻りの回転により、当接による摩擦力の作用にて押圧ホイール15がホイール15の軸心廻りに共廻りし、ホイール15が自転しながら有底筒体２の内面の円上に沿って押圧することとなる。つまり、押圧ポンチ機構12に、押圧ホイール15用の回転駆動機構を設けず、押圧ホイール15に押圧方向一方向に送りを与え押圧力を作用させるのみである。
【００１２】
そして、本発明に係る矯正方法の第一の実施の形態は、先ず、クラッチドラム１を上記矯正凹型５に装着する。つまり、軸部材４を矯正凹型５の位置決め孔６に密嵌挿入させ有底筒体２を矯正凹型５内（短筒部14内）に配設し、軸部材４の軸心Ｃと位置決め孔６の軸心とを一致させる。有底筒体２の底壁３は矯正凹型５の壁部13の内面側に当接状にて配置され、軸部材４は軸部材４の先端部４ａが矯正凹型５の底壁３から外方へ突出状となる。次に、その突出状の軸部材４の先端部４ａをチャック機構20によりチャックし保持する。
チャック機構20としては、公知である旋盤の主軸台（回転駆動台）側の回転チャック機構を用いればよく、保持されたクラッチドラム１は、軸部材４の軸心Ｃを回転中心として、旋盤の駆動により回転可能となる。
【００１３】
一方、上記押圧ポンチ機構12の押圧アーム部材16を、図示省略するが旋盤の横送り台（刃物台）に固定し、横送り台の往復直線移動により、押圧ポンチ機構12をクラッチドラム１に接近離間自在としている。なお、図３に示すように、押圧ホイール15の回転軸心は軸部材４の軸心Ｃの直交方向となる。
そして、押圧ポンチ機構12とクラッチドラム１との位置を相対的に接近させ───押圧ポンチ機構12をクラッチドラム１に接近させ───、押圧ホイール15の凸部19をクラッチドラム１の内面、つまり有底筒体２の底壁３に当接させる。
【００１４】
そして上記旋盤により、矯正凹型５が外嵌するクラッチドラム１を軸心Ｃ廻りに回転させ、クラッチドラム１の有底筒体２の底壁３に押圧ホイール15の凸部19を当接させ、軸心Ｃ方向に沿ってさらに送りを与えて（押し込んで）クラッチドラム１に内面側から押圧力を加える。従って、押圧力は、図３に示すように、有底筒体２のうち、底壁３の軸部材４との接合部近傍部位において、軸部材４の軸心Ｃを中心とする円上（図４の一点鎖線の円Ａ）に沿って移動しながら作用する。つまり、円Ａ上に沿って凸部19が走行することとなる。
【００１５】
また、クラッチドラム１の押圧力作用部位乃至その近傍部位に対応する矯正凹型５の内面───つまり壁部13の内面側であって位置決め孔６の外周近傍部───には、環状逃げ溝21が形成されており、この環状逃げ溝21内において、押圧ホイール15の凸部19による押圧力により有底筒体２の外面側に補強用凸条８が形成される。
【００１６】
そして、補強用凸条８の形成と同時に、位置決め孔６と同心状の矯正凹型５の矯正内周面７の形状に沿わせて有底筒体２の形状を塑性変形を伴わせて矯正する。つまり、位置決め孔６に密嵌挿入状のクラッチドラム１の軸部材４の軸心Ｃを基準軸心として、有底筒体２に基準軸心を中心とする円上に押圧力を作用させ、基準軸心に同心状となる矯正凹型５の矯正内周面７に沿わせて有底筒体２を塑性変形させクラッチドラム１の歪みを矯正する。
【００１７】
また、クラッチドラム１の底壁３の外面を矯正凹型５の壁部13の内面に当接させて底壁３の内面側を壁部13に向かって押圧するため、底壁３が壁部13に面接触状態となり、有底筒体２は矯正凹型５の内面形状（矯正内周面７の形状）に応じて塑性変形されていくこととなる。なお、この押圧ポンチ機構12による押圧力は、押圧方向に送りを与えながら（つまり押圧方向に力を作用させながら）軸心Ｃを中心とする円に沿って周回移動して作用するため、補強用凸条８が徐々に形成され、補強用凸条８の形成に伴って有底筒体２の筒部11を徐々に（時間経過と共に）軸心Ｃが中心となる筒形状に塑性変形させる。
【００１８】
次に、矯正方法の第二の実施の形態について図５により説明すると、先ず、クラッチドラム１を上記矯正凹型５に装着する。つまり、軸部材４を矯正凹型５の位置決め孔６に密嵌挿入させ有底筒体２を矯正凹型５内（短筒部14内）に配設し、軸部材４の軸心Ｃと位置決め孔６の軸心とを一致させる。有底筒体２の底壁３は矯正凹型５の壁部13の内面側に当接状にて配置され、軸部材４は軸部材４の先端部４ａが矯正凹型５の底壁３から外方へ突出状となる。次に、その突出状の軸部材４の先端部４ａをチャック機構20によりチャックし保持する。
チャック機構20としては、公知である旋盤の主軸台（回転駆動台）側の回転チャック機構を用いればよく、保持されたクラッチドラム１は、軸部材４の軸心Ｃを回転中心として、旋盤の駆動により回転可能となる。
【００１９】
一方、上記押圧ポンチ機構12の押圧アーム部材16を、図示省略するが旋盤の横送り台（刃物台）に固定し、横送り台の往復直線移動により、押圧ポンチ機構12をクラッチドラム１に接近離間自在としている。なお、押圧ホイール15の回転軸心は、図５に示すように軸心Ｃと平行となる。
そして、押圧ポンチ機構12とクラッチドラム１との位置を相対的に接近させ───押圧ポンチ機構12をクラッチドラム１に２次元的に移動させて接近させ───、押圧ホイール15の凸部19をクラッチドラム１の内面、つまり有底筒体２の筒部11の内周面開口端部に当接させる。
【００２０】
そして上記旋盤により、矯正凹型５が外嵌するクラッチドラム１を軸心Ｃ廻りに回転させ、クラッチドラム１の有底筒体２の内周面開口端部に押圧ホイール15の凸部19を当接させ、押圧ホイール15を径方向外方へさらに送りを与えて（押し込んで）クラッチドラム１に内面側から押圧力を加える。従って、押圧力は、図５に示すように、有底筒体２の内周面開口端部において軸部材４の軸心Ｃを中心とする円周上に沿って移動しながら作用することとなる。
【００２１】
また、矯正凹型５の短筒部14の開口端部側に、環状逃げ部22が形成されており、この環状逃げ部22において、押圧ホイール15の凸部19による押圧力により有底筒体２の外面側に補強用凸条８が形成される。なお、環状逃げ部22は、図５のように、クラッチドラム１の開口側の端部が露出するよう矯正凹型５の短筒部14の軸方向長さを控えて構成してもよく、または、図示省略するが、矯正凹型５の開口側の端部に拡径状の段付き部を形成して環状逃げ部22としてもよい。
【００２２】
そして、補強用凸条８の形成と同時に、位置決め孔６と同心状の矯正凹型５の矯正内周面７の形状に沿わせて有底筒体２の形状を塑性変形を伴わせて矯正する。つまり、位置決め孔６に密嵌挿入状のクラッチドラム１の軸部材４の軸心Ｃを基準軸心として、有底筒体２に基準軸心を中心とする円周上に押圧力を作用させ、基準軸心に同心状となる矯正凹型５の矯正内周面７に沿わせて有底筒体２を塑性変形させクラッチドラム１の歪みを矯正する。
また、この押圧ポンチ機構12による押圧力は、押圧方向に送りを与えながら（つまり径方向外方へ力を作用させながら）軸心Ｃを中心とする円周に沿って周回移動して作用するため、補強用凸条８が徐々に形成され、補強用凸条８の形成に伴って有底筒体２の筒部11を徐々に（時間経過と共に）軸心Ｃが中心となる筒形状に塑性変形させる。
【００２３】
次に、本発明に関係が深い矯正方法について説明すると、第一と第二の形態と同様にクラッチドラム１を上記矯正凹型５に装着する。つまり、軸部材４を矯正凹型５の位置決め孔６に密嵌挿入させ有底筒体２を矯正凹型５内（短筒部14内）に配設し、軸部材４の軸心Ｃと位置決め孔６の軸心とを一致させる。有底筒体２の底壁３は矯正凹型５の壁部13の内面側に当接状にて配置され、軸部材４は位置決め孔６に（非突出状として）挿入状となってその軸心Ｃの位置がずれないように保持される。
そして、図示省略するが、クラッチドラム１を内設した矯正凹型５をプレス機のテーブルに開口側が上方向きとなるよう載置固定する。
【００２４】
なお、この本発明に関係が深い矯正方法における矯正装置の押圧ポンチ機構12は、上述したような押圧ホイール15を有する構成ではなく、図示省略するが、リング状凸部を平面に形成した押圧ポンチとし、この押圧ポンチを上記プレス機の上型に取着させる。そして、このリング状凸部の中心が、クラッチドラム１の軸部材４の軸心Ｃと一致するよう配設され、押圧ポンチとクラッチドラム１との位置を相対的に接近させ、押圧ポンチの凸部をクラッチドラム１の内面、つまり有底筒体２の底壁３に当接させる。
つまり、有底筒体２のうち、底壁３の軸部材４との接合部近傍部位において、軸部材４の軸心Ｃを中心とする円上（図４の一点鎖線の円Ａ）に押圧力を作用させる。
【００２５】
また、クラッチドラム１の押圧力作用部位乃至その近傍部位に対応する矯正凹型５の内面───つまり壁部13の内面側であって位置決め孔６の外周近傍部───には、環状逃げ溝21が形成されており、この環状逃げ溝21内において、押圧ポンチの凸部による押圧力により有底筒体２の外面側に補強用凸条８が形成される。
【００２６】
そして、補強用凸条８の形成と同時に、位置決め孔６と同心状の矯正凹型５の矯正内周面７の形状に沿わせて有底筒体２の形状を塑性変形を伴わせて矯正する。つまり、位置決め孔６に密嵌挿入状のクラッチドラム１の軸部材４の軸心Ｃを基準軸心として、有底筒体２に基準軸心を中心とする円上に押圧力を作用させ、基準軸心に同心状となる矯正凹型５の矯正内周面７に沿わせて有底筒体２を塑性変形させクラッチドラム１の歪みを矯正する。
【００２７】
また、クラッチドラム１の底壁３の外面を矯正凹型５の壁部13の内面に当接させて底壁３の内面側を壁部13に向かって押圧するため、底壁３が壁部13に面接触状態となり、有底筒体２は矯正凹型５の内面形状（矯正内周面７の形状）に応じて塑性変形されていくこととなる。
【００２８】
以上、本発明の方法によれば、クラッチドラム１のうち遠心クラッチのシューが当接しない部位に凸条８を形成し、クラッチドラム１の形状を矯正できる。
そして、クラッチドラム１の振れ寸法は、従来少なくとも 0.3〜0.5 mmであったのが、 0.1mm以内に全て抑えることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【００３０】
（請求項１又は２によれば）矯正凹型５の矯正内周面７の形状に応じて、作業者の熟練度に左右されずにクラッチドラム１の形状を矯正できる。さらに、矯正後の仕上がり精度にバラツキが生じることがない。
また、形状の矯正ができると共に凸条８が補強リブとして作用するため、薄板からなる有底筒体２の剛性を向上させることができ、クラッチドラム１の使用に際し変形の防止ができる。
【００３１】
また、矯正凹型５を外嵌させたクラッチドラム１の軸部材４を旋盤の主軸台にチャックさせ、押圧力を生じさせる治具を旋盤の横送り台に固定すれば旋盤により簡単に矯正作業が行える。つまり、既存の設備を利用することで矯正作業が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る矯正方法により矯正されるクラッチドラムが使用される芝生刈払機の概略断面図である。
【図２】本発明に係る矯正方法により矯正されるクラッチドラムの側面断面図である。
【図３】本発明に係る矯正方法を説明するクラッチドラムの側面断面図である。
【図４】矯正凹型に装着されるクラッチドラムの正面図である。
【図５】本発明に係る矯正方法の他の実施の形態を説明するクラッチドラムの側面断面図である。
【符号の説明】
１クラッチドラム
２有底筒体
３底壁
４軸部材
５矯正凹型
６位置決め孔
７矯正内周面
８凸条
11 筒部
Ｃ軸心

Claims

有底筒体（２）の底壁（３）に軸部材（４）を溶接したクラッチドラム（１）の形状を矯正凹型（５）にて矯正する方法であって、上記軸部材（４）を上記矯正凹型（５）の位置決め孔（６）に密嵌挿入させ上記有底筒体（２）を該矯正凹型（５）内に配設し、上記軸部材（４）の軸心（Ｃ）と垂直な軸心廻りに回転自在であるとともに外周面に環状凸部（19）が形成された短円筒状の押圧ホイール（15）の上記環状凸部（19）にて、上記有底筒体（２）のうち上記底壁（３）の上記軸部材（４）との接合部近傍部位において該軸部材（４）の上記軸心（Ｃ）を中心とする円上に沿って移動させながら押圧力を作用させ、該有底筒体（２）の底壁（３）の外面側に円環状の補強用凸条（８）を形成し、該補強用凸条（８）の形成と同時に、上記位置決め孔（６）と同心状の上記矯正凹型（５）の矯正内周面（７）の形状に沿わせて該有底筒体（２）の形状を塑性変形させ、上記補強用凸条（８）の形成に伴って上記有底筒体（２）の筒部（11）を上記軸部材（４）と同心状に矯正することを特徴とするクラッチドラム矯正方法。
有底筒体（２）の底壁（３）に軸部材（４）を溶接したクラッチドラム（１）の形状を矯正凹型（５）にて矯正する方法であって、上記軸部材（４）を上記矯正凹型（５）の位置決め孔（６）に密嵌挿入させ上記有底筒体（２）を該矯正凹型（５）内に配設し、上記軸部材（４）の軸心（Ｃ）と平行な軸心廻りに回転自在であるとともに外周面に環状凸部（19）が形成された短筒状の押圧ホイール（15）の上記環状凸部（19）にて、上記有底筒体（２）の内周面開口端部において該軸部材（４）の上記軸心（Ｃ）を中心とする円周上に沿って移動させながら押圧力を作用させ、該有底筒体（２）の短筒部（14）の外面側であって遠心クラッチのシューが当接しない部位に円環状の補強用凸条（８）を形成し、該補強用凸条（８）の形成と同時に、上記位置決め孔（６）と同心状の上記矯正凹型（５）の矯正内周面（７）の形状に沿わせて該有底筒体（２）の形状を塑性変形させ、上記補強用凸条（８）の形成に伴って上記有底筒体（２）の筒部（11）を上記軸部材（４）と同心状に矯正することを特徴とするクラッチドラム矯正方法。